阿魏酸通过胰岛素/IGF信号通路和DAF-16促进秀丽隐杆线虫寿命和应激抵抗力

【目的】观察阿魏酸对秀丽隐杆线虫寿命及应激抵抗能力的影响,探究其可能机制。【方法】使用秀丽隐杆线虫作为抗衰老模型,给予不同浓度的阿魏酸(0、1、10、50 mmol/L),探究其对线虫寿命、抗应激能力、脂褐素水平的调控作用;使用qPCR筛选衰老相关基因,采用daf-2(DR1572)、daf-16(CF1038)突变体线虫,对阿魏酸的潜在作用机理进行初步探讨。【结果】与空白对照组相比,阿魏酸能明显延长秀丽隐杆线虫寿命并提高抗氧化应激和热应激能力(P<0.001),抑制与衰老相关的脂褐素的沉积(P<0.001),同时不影响生育力和发育(P>0.05)。用50 mmol/L阿魏酸组喂养线虫后,daf-2、akt-2和age-1基因的mRNA表达水平下调(P<0.05),daf-16基因的mRNA表达水平上调(P<0.05),并上调其下游靶基因sod-3、clk-2的mRNA表达,以及下调ctl-1、dod-17的mRNA表达(P<0.05)。50 mmol/L阿魏酸处理后DAF-16::GFP在细胞核定位的线虫比例从(5.3±1.5)%增加到(28±3)%。daf-2(DR1572)、daf-16(CF1038)突变体线虫在50 mmol/L阿魏酸处理后,寿命未见明显延长(P>0.05)。【结论】阿魏酸可通过胰岛素/IGF信号通路,促进DAF-16的核定位,提高机体应激抵抗能力,并延长线虫寿命。

IGF1-PI3K-Akt信号通路相关基因在黄羽肉鸡肌肉和肝脏中的表达

【目的】IGF1-PI3K-Akt信号通路是调控生长发育的关键通路,选择慢速型的广西麻鸡和中速型的花山麻鸡作为研究对象,探究IGF1-PI3K-AKT信号通路相关基因胰岛素样生长因子1(Insulin-like growth factors, IGF1)、胰岛素样生长因子1受体(Insulin-like growth factor receptor, IGF1R)和胰岛素受体底物1 (Insulin receptor substrate1, IRS1)在骨骼肌和肝脏中的发育性表达规律,为阐明黄羽肉鸡生长发育调控机理提供参考。【方法】采用SPSS20.0比较广西麻鸡和花山麻鸡在胚胎期至出生后早期的生长发育差异,采用实时荧光定量PCR方法检测上述3个基因在两个品种鸡胚胎期(9、12、16胚龄)和出生后(0、7、21、35、49和63日龄)胸肌、腿肌和肝脏中的表达差异,并将其与体重和组织重进行相关性分析。【结果】鸡生长发育早期体重、骨骼肌重和肝脏重变化呈现显著的品种和时间特异性,经过选育的花山麻鸡体重和组织重的增长在胚胎发育后期已经远远超过广西麻鸡。IGF1、IGF1R和IRS1基因表达存在显著的品种、组织和发育时段特异性,总体上,在胚胎期肌肉中的表达量高于肝脏组织,出生后则为肝脏中的表达量高于肌肉组织,广西麻鸡肌肉中的表达量高于花山麻鸡,而花山麻鸡肝脏中的表达量要高于广西麻鸡。IGF1基因在两个品种胸腿肌中均在9胚龄即可检测到表达,腿肌中表达量均是9胚龄时最高,除与12胚龄差异不显著外,与其他各阶段差异显著,表达量最低点出现在出雏0日龄时;胸肌中则是12胚龄时表达量最高,63日龄时最低;肝脏中则出现品种差异,广西麻鸡胚胎期未检测到表达,从出雏0日龄开始表达,表达高峰出现在21日龄时,而在花山麻鸡中虽然胚胎期检测到表达但表达量极低,49日龄时达到表达高峰。两品种鸡肌肉和肝脏各个阶段均检测到IGF1R mRNA的表达,在胸肌和腿肌中的表达量均表现为9胚龄最高,广西麻鸡9胚龄与其他各阶段差异显著,花山麻鸡9胚龄除与12胚龄差异不显著外,与其他各阶段均差异显著;肝脏中,广西麻鸡表达高峰出现在21日龄,且与9、12、16胚龄和0日龄差异显著,花山麻鸡则是63日龄时最高,与其他各阶段差异显著。两品种鸡肌肉和肝脏各个阶段均能检测到IRS1 mRNA的表达,在两品种肌肉中的表达量均表现为9胚龄或者12胚龄最高,与其他各阶段差异显著,随后下降,并在出雏后维持在较低水平;肝脏中IRS1的表达模式与IGF1R一致。IGF1、IGF1R和IRS1基因的表达两两之间均表现出显著或极显著的正相关关系,同时,肌肉中3个基因的表达与体重、胸(腿)肌重存在显著的负相关,而肝脏中3个基因的表达与体重、胸(腿)肌重、肝脏重均存在显著的正相关。【结论】IGF1-PI3K-AKT信号通路相关基因之间存在一致性趋势,品种间和组织间表达量的差异可能正是不同类型黄羽肉鸡生长发育差异的主要原因之一。

IGF-PI3K-Akt信号通路在生理性心肌肥大中的作用研究进展

心肌肥大是心肌细胞对多种刺激因素的复杂反应。心肌肥大可以分为三种:心肌的正常生长、运动诱导生理性心肌肥大和病理性心肌肥大。近年来,研究表明心肌的正常生长以及运动诱导的心肌生理性肥大,主要是通过IGF-PI3K-Akt信号通路进行信号转导。本文就IGF-PI3K-Akt信号转导通路的结构特点、调节过程作一综述。

酮咯酸通过胰岛素样生长因子2信号通路抑制卵巢癌的生长和转移

目的探讨酮咯酸对卵巢癌生长、转移影响及机制。方法实验于2019年8月至2020年3月进行。细胞计数试剂盒(CCK-8)法检测不同剂量(0.10 g/L、0.50 g/L、1.00 g/L、1.50 g/L)酮咯酸对人卵巢癌细胞SKOV3的抑制率,筛选酮咯酸的最佳作用浓度。SKOV3细胞分为NC组、酮咯酸组、DMSO组、Linsitinib组、酮咯酸+pcDNA 3.1组和酮咯酸+pcDNA 3.1-IGF2组,TraNC‐well法检测各组细胞迁移和侵袭,蛋白质印迹法(Western blotting)法检测各组细胞中胰岛素样生长因子2(IGF2)、胰岛素样生长因子1受体(IGF1R)的蛋白表达。裸鼠分为NC组和酮咯酸组,每组10只,观察酮咯酸对肿瘤生长及肿瘤组织中IGF2、IGF1R的蛋白表达的影响。结果与NC组相比,不同剂量(0.10、0.50、1.00、1.50 g/L)酮咯酸组细胞抑制率升高[(6.99±0.06)%、(23.31±2.11)%、(51.39±6.91)%、(76.14±4.36)%比(0.02±0.00)%,P<0.05],选择1.0 g/L酮咯酸为最佳浓度。与NC组相比,酮咯酸组细胞迁移数[(54±5)个比(103±9)个]和侵袭数[(41±4)个比(76±6)个]及细胞中IGF2(0.31±0.03比1.01±0.06)和IGF1R蛋白(0.26±0.02比0.99±0.08)表达均显著降低(均P<0.05)。与NC组或DMSO组相比,Linsitinib组细胞迁移数[(63±6)个比(98±9)个、(99±7)个]和侵袭数[(51±5)个比(73±6)个、(75±6)个]及细胞中IGF2(0.28±0.02比0.98±0.05、1.00±0.07)和IGF1R(0.29±0.02比0.99±0.06、1.02±0.08)蛋白表达均显著降低(均P<0.05)。与酮咯酸组或酮咯酸+pcDNA 3.1组相比,酮咯酸+pcDNA 3.1-IGF2组细胞迁移数[(87±7)个比(52±5)个、(53±5)个]和侵袭数[(75±6)个比(44±4)个、(42±4)个]及细胞中IGF2(1.28±0.13比0.31±0.03、0.33±0.04)和IGF1R(1.19±0.12比0.26±0.02、0.27±0.03)蛋白表达均显著升高(均P<0.05)。与NC组相比,酮咯酸组裸鼠肿瘤的质量[(0.53±0.05)g比(1.01±0.07)g]和体积[(0.55±0.05)cm^(3)比(1.00±0.04)cm^(3)]均显著降低(P<0.05),肿瘤组织中IGF2(0.46±0.04比0.99±0.08)和IGF1R(0.52±0.05比0.97±0.09)蛋白表达均显著降低(均P<0.05)。结论酮咯酸可在体外抑制卵巢癌细胞迁移和侵袭及体内肿瘤生长,其机制可能与抑制IGF2信号通路有关。

胰岛素/胰岛素样生长因子信号通路:“整合效应”治疗阿尔茨海默病潜在途径及人参的治疗特点及优势

阿尔茨海默病(AD)是一种起病隐匿的神经系统退行性疾病,是老年人最常见的痴呆类型,我国60岁以上人群中发病率为3%~5%,临床以记忆障碍、认知功能障碍及人格和行为改变等痴呆表现为特征,其发病机制复杂,病因尚不明确,虽有众多假说,但临床中尚缺乏治疗AD的特效药物。

IGFBP-1的生理功能及其表达调控的研究进展

IGFBPs（Insulin-like growth factor-binding proteins,胰岛素样生长因子结合蛋白）在进化上是高度保守的,在IGF（Insulin-like growth factor,胰岛素样生长因子）系统中共有6种形式的IGFBPs,分别为IGFBP-1～IGFBP-6,它们与配体IGFs具有高度的亲和性,能够调节IGFs与IGF-R（Insulin-like growth factor receptor,胰岛素样生长因子受体）的结合,这为IGF信号通路的调节提供了灵活的方式。其中,IGFBP-1是IGF结合蛋白家族中第一个被发现和鉴定的成员,一些分解代谢胁迫条件会诱导IGFBP-1 mRNA的高量表达。近年来体内的研究表明IGFBP-1被喻为是限制IGF信号系统功能的＂分子开关＂。在胁迫条件出现时,IGFBP-1通过限制能量的使用,将生命过程由高耗能的生长发育状态切换到仅能满足生物体生存的基本的低耗能状态。本文就近年来在哺乳类和鱼类模型中IGFBP-1调控的分子机制以及生物学功能的研究进展作一综述。

IGF2信号通路在As_(2)O_(3)致GC-2细胞凋亡中的作用

砷是一种天然类金属化学元素,广泛存在于自然界中,是世界卫生组织公布的引起重大公共关注的10种危害环境与健康的化学品之一^([1])。砷也是一种雄性生殖毒物,可以下调精子质量^([2])。流行病学报告显示,饮用水中砷含量超标导致男性血液和精液中砷含量明显升高,并造成男性精子数量和精子存活率的下降[3-4]。动物实验也发现,慢性砷暴露降低小鼠精子质量[5-6]。IGF2(胰岛素样生长因子2)信号通路是与男性生殖关系密切的信号通路.

仑伐替尼通过下调IGF1R/Mek/Erk信号通路治疗瑞戈非尼耐药的肝细胞癌

目的探讨仑伐替尼对瑞戈非尼耐药肝癌细胞的治疗疗效及其作用机制。方法采用细胞计数试剂盒8(CCK-8)和克隆形成实验观察仑伐替尼对肝癌细胞生长的抑制作用,流式细胞术检测仑伐替尼处理后瑞戈非尼耐药肝细胞癌细胞的凋亡情况,Western blot和免疫组化染色检测相关蛋白表达水平变化,小鼠皮下成瘤实验观察仑伐替尼对瑞戈非尼耐药肝癌细胞体内成瘤能力的抑制效果。结果CCK-8和克隆形成实验显示,仑伐替尼能够抑制肝癌瑞戈非尼耐药细胞的增殖能力;仑伐替尼组HepG2、SMMC7721和瑞戈非尼耐药的HepG2、SMMC7721细胞克隆数[分别为(120.67±11.06)个、(53.00±11.14)个、(55.00±9.54)个和(78.67±14.64)个]均低于对照组[分别为(478.00±24.52)个、(566.00±27.87)个、(333.67±7.02)个和(210.00±12.77)个,均P<0.05]。流式细胞术检测显示,仑伐替尼能够促进肝癌瑞戈非尼耐药细胞凋亡,仑伐替尼组HepG2、SMMC7721和瑞戈非尼耐药的HepG2、SMMC7721细胞凋亡率[分别为(12.30±0.70)%、(9.83±0.38)%、(15.90±1.32)%和(10.60±0.00)%]均高于对照组[分别为(7.50±0.87)%、(5.00±1.21)%、(8.10±1.61)%和(7.05±0.78)%,均P<0.05]。仑伐替尼处理后凋亡相关蛋白比值提示细胞凋亡能力增加。动物实验显示仑伐替尼治疗能够在体内抑制肝癌瑞戈非尼耐药细胞的生长。免疫组化及Western blot结果显示,仑伐替尼能够下调瑞戈非尼耐药细胞中异常活化的IGF1R/Mek/Erk信号通路。结论仑伐替尼能够逆转肝细胞癌瑞戈非尼耐药,其机制可能是通过下调IGF1R/Mek/Erk信号通路实现。

生地中活性成分梓醇对秀丽隐杆线虫衰老的影响

目的探讨梓醇延长秀丽隐杆线虫寿命的作用及其机制。方法以野生型秀丽隐杆线虫(N2)、突变体线虫Daf-2(CF1041)、Daf-16(CF1038)为衰老模型,设置空白组、梓醇低、中、高剂量组(0.025、0.050、0.100 mg/ml梓醇),观察梓醇对线虫寿命的调控作用。通过检测梓醇对N2线虫生殖能力、运动能力、抗急性应激及荧光定量RT-聚合酶链反应(PCR)检测Daf-2、Daf-16、Sod-3及Ctl-1基因表达量,探究梓醇抗衰老作用及机制。结果与空白组比较,梓醇高、中剂量组N2线虫寿命显著延长(P<0.01,P<0.05),突变体Daf-2、Daf-16寿命差异无统计学意义(P>0.05),N2线虫紫外辐射应激、高温热应激、胡桃醌氧化应激及过氧化氢应激条件下生存时长显著延长(P<0.05,P<0.01)。与空白组比较,梓醇高剂量组N2线虫Daf-2 mRNA表达显著下调,Daf-16、Sod-3及Ctl-1 mRNA表达显著上调(P<0.01,P<0.05)。结论梓醇延长了N2线虫正常状态和氧化应激状态下的寿命,没有延长突变体Daf-2和Daf-16线虫寿命,其作用机制可能是通过胰岛素/胰岛素样生长因子(IGF)-1信号通路,促进Daf-16下游相关抗氧化基因表达,提高线虫抗氧化应激能力,从而延长线虫寿命。

STIP1基因沉默对骨肉瘤细胞增殖、迁移和侵袭的影响

目的探讨磷酸化应激诱导蛋白1基因沉默(si-STIP1)对骨肉瘤细胞增殖、迁移和侵袭的影响。方法体外培养人成骨细胞(hFOB1.19细胞)和人骨肉瘤细胞系(U2OS、MG63和SaoS-2细胞),采用实时定量PCR和蛋白印迹法测定磷酸化应激诱导蛋白1(STIP1)在各细胞中的表达水平。si-STIP1及阴性对照(si-NC)转染U2OS细胞48 h,采用CCK-8法测定细胞增殖,Transwell实验测定细胞迁移和侵袭,采用蛋白印迹测定细胞MMP2和MMP9及IGF1R/PI3K/AKT信号通路蛋白的表达。结果与hFOB1.19细胞相比,U2OS、MG63和SaoS-2细胞的STIP1基因和蛋白表达水平均显著上调(P<0.05)。与si-NC组相比,si-STIP1组U2OS细胞的增殖活性、迁移率、侵袭率均显著降低(均P<0.05),MMP2、MMP9、p-IGF1R、p-PI3K和p-AKT蛋白表达水平均显著下调(P<0.05)。结论STIP1基因沉默抑制骨肉瘤细胞增殖、侵袭和迁移,其可能机制是通过调控IGF1R/PI3K/AKT信号通路实现。

孕期尼古丁暴露加重高脂饮食所致成年子代大鼠肾上腺功能紊乱及其性别差异

目的通过观察孕期尼古丁暴露(PNE)所致的宫内发育迟缓(IUGR)仔鼠出生后,在高脂饮食(HFD)模型下,血中皮质酮(CORT)浓度和肾上腺甾体合成功能的变化及其性别差异,从胰岛素样生长因子^(-1)(IGF^(-1))信号通路角度探讨其发生机制。方法 PNE(2.0 m L·kg^(-1)·d^(-1))建立大鼠IUGR模型,子代断奶后给予HFD喂养直至出生后第24周。检测仔鼠血CORT含量、肾上腺甾体合成功能、IGF^(-1)信号通路及11β-HSDs/CR系统表达。结果与HFD对照组相比,PNE组♂子代血CORT浓度呈降低趋势,♀呈升高趋势;PNE组♂子代肾上腺甾体合成酶表达(如St AR、3β-HSD、P450c11)明显降低,PNE组♀子代肾上腺甾体合成酶表达(如SF^(-1)和P450c21)增加;PNE组♂子代IGF^(-1)信号通路中IGF^(-1)、IGF^(-1)R升高,PNE组♀子代IGF^(-1)信号通路各基因表达明显增加;PNE组♂子代11β-HSD2、GR表达降低,11β-HSD1/11β-HSD2比值升高,而PNE组♀子代相应的基因表达以增加为主。结论 PNE可致HFD子代大鼠肾上腺甾体合成功能异常变化,并呈现较明显的性别差异,其发生机制与尼古丁所致的肾上腺甾体合成低功能宫内编程及出生后IGF^(-1)介导的追赶性生长有关。

梓醇对daf-2和daf-16线虫寿命的影响

目的以秀丽隐杆线虫为模型动物,探讨梓醇延缓衰老的作用机制。方法以突变体胰岛素样受体基因(daf-2,CF1041)、哺乳动物叉头转录因子家族蛋白同源物(daf-16,CF1038)线虫为衰老模型,给予不同浓度的梓醇(0.000、0.025、0.050、0.100 mg/ml),观察其对线虫寿命、生殖、运动、抗应激能力的影响作用,通过实时荧光定量-聚合酶链反应(RT-qPCR)检测胰岛素信号通路上daf-2、daf-16、超氧化物歧化酶(SOD)-3和过氧化氢酶(CTL)-1等与衰老相关基因的表达量。结果与空白组比较,梓醇未延长突变体线虫daf-2和daf-16的寿命,对生殖能力无影响,未改善衰老引起的运动能力下降,未明显提高紫外辐射、高温、胡桃醌和过氧化氢应激条件下的生存时长(均P>0.05);对于胰岛素信号通路上衰老相关基因检测结果表明,daf-2突变体线虫体内daf-16 mRNA表达水平无显著差异(P>0.05),其下游靶基因SOD-3、CTL-1 mRNA表达水平均无显著性差异(P>0.05);daf-16突变体线虫体内0.1 mg/ml梓醇给药浓度下,daf-2 mRNA表达水平显著下调(P<0.05),但其下游靶基因SOD-3、CTL-1 mRNA表达水平均无显著差异(P>0.05)。结论当daf-2和daf-16基因沉默后,梓醇未延长突变体daf-2和daf-16线虫寿命,未促进daf-16下游相关抗氧化基因的表达,未提高线虫抗应激能力,表明梓醇延缓衰老是通过胰岛素/胰岛素样生长因子(IGF)-1信号通路发挥作用的。