cAMP衍生物特异性激活Epac2/Akt信号通路促进大鼠脊髓损伤的修复

目的研究应用cAMP衍生物特异性激活Epac2/Akt信号通路在哺乳动物脊髓损伤中的病理和生理机制。方法 96只成年健康雌性SD大鼠,完全随机分为4组(n=24),A、B、C组均采用改良Allen重物打击法制备大鼠脊髓损伤模型。A组给予8-CPT-2'-O-Me-cAMP 0.5 mg/(kg·d)、B组给予等量10%(体积分数)DMSO、C组给予8-CPT-2'-O-Me-cAMP 0.5 mg/(kg·d)加LY294002 0.2 mg/(kg·d)各7 d。D组为正常对照组。各组分别于1、2、3、4周采用BBB评分法评估大鼠后肢功能恢复情况,各时间点取材行HE染色、免疫荧光、实时荧光定量PCR检测脊髓细胞标志物(Nestin、NF200、GFAP)和通路因子(Epac2、Akt)的表达。结果 A组大鼠在术后1～4周BBB评分持续升高,均高于B、C组(P<0.01),低于D组(P<0.01)。在1、2、3周,A组Epac2 mRNA表达与C组Epac2 mRNA表达差异无意义,但高于B组(P<0.01)和D组(P<0.01)。A组Akt mRNA表达高于B、C、D组(P<0.01)。A组Nestin、NF200 mRNA表达在各期均高于B、C、D组(P<0.01)。A、B、C组GFAP mRNA表达差异无统计学意义。HE染色可见A、B、C组造模后脊髓组织结构疏松,有大量空洞形成。免疫荧光染色并进行积分光密度值分析,其结果与实时荧光定量PCR检测结果相符。结论在哺乳动物脊髓损伤后应用cAMP衍生物能够特异性激活Epac2/Akt通路,促使神经干细胞分化和神经细胞增殖,有助于脊髓修复。

鲸类二次水生生境适应Epac1和Epac2基因的分子进化

心率即心脏跳动的速度,不仅反映心脏的功能,还与寿命的长短及能量代谢有关。与大多数陆生哺乳动物相比,鲸类心率显著降低。降低的心率有助于鲸类寿命的延长及能量的高效利用,便于其适应极端的海洋环境,而这一适应的分子机制尚不清楚。鉴于此,本研究采用基于最大似然法的枝模型、枝位点模型结合蛋白质功能差异分析等方法,对控制心率的环腺苷酸结合蛋白(Epac1和Epac2)基因进行适应性探究。分析结果表明,Epac1在长寿鲸类即须鲸类和抹香鲸(Physeter macrocephalus)组合进化支中检测到加速进化过程,且枝位点模型在须鲸类祖先支中检测到的强烈的正选择位点均位于功能重要的催化区;另外,该蛋白质在鲸类中还发生了显著的功能修饰(θ=0. 529 6±0. 130 0; P <0. 001)。对Epac2进行相同的分析发现,该基因在寿命长达200年之久的弓头鲸(Balaena mysticetus)中检测到的正选择位点同样位于功能重要的催化区。上述结果提示Epac1和Epac2在鲸类中均产生了适应性进化,这一方面可能有助于鲸类心率降低,另一方面也可能与其较长的寿命及高效的能量利用有关。

Epac与神经系统疾病的相关性研究进展

Epac是近年来新发现的分子,单独或与PKA联合接受cAMP的作用。Epac在体内广泛分布,也导致其功能的多样性。研究发现,Epac在精神分裂症、阿尔兹海默综合征、自闭症等神经系统疾病中扮演重要作用。本文从Epac的分布、结构和功能以及与神经系统疾病的相关性作一综述。

丙泊酚通过调节脊柱GluN2B-p38MAPK/EPAC1通路减轻大鼠术后疼痛

目的探究丙泊酚减轻通过GluN2B-p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)/环磷酸腺苷(cAMP)结合蛋白(EPAC)1通路对大鼠术后疼痛的影响。方法将大鼠随机分为3组,空白组(未治疗,n=15)、异氟烷组(足底切口全麻,吸入2.5%异氟烷,n=15)、丙泊酚组〔接受足底切口全身麻醉,通过植入导管静脉输注丙泊酚至侧尾静脉,输注率为1.5 mg/(kg·min),n=15〕。建立大鼠足底切口痛模型。取脊髓背角(L3~L5),采用Western印迹和免疫荧光法检测GluN2B、p38MAPK、细胞外调节蛋白激酶(ERK)、EPAC1表达水平。结果与异氟烷组相比,丙泊酚组机械性疼痛显著改善(P<0.05)。相对于空白组,异氟烷组合丙泊酚组的GluN2B-p38MAPK/EPAC1通路相关因子显著增强(均P<0.05)。但相对于异氟烷组,丙泊酚组的GluN2B-p38MAPK/EPAC1通路相关因子表达被显著抑制(均P<0.05)。相对于空白组,异氟烷组和丙泊酚组脊髓组织中c-Fos阳性细胞显著增加,相对于异氟烷组,丙泊酚组c-Fos阳性细胞数目显著减少(均P<0.05)。结论丙泊酚可有效改善动物术后疼痛反应,抑制脊髓GluN2B-p38MAPK/EPAC1信号通路和c-Fos的表达。