Rho GTP酶在ω-3多不饱和脂肪酸抑制人前列腺癌PC-3细胞转移中的作用

背景与目的:近年来,多不饱和脂肪酸对肿瘤发生、发展影响的研究备受关注。本实验主要观察两种ω-3多不饱和脂肪酸(ω-3 polyunsaturated fatty acid,ω-3PUFA)二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)对人前列腺癌细胞株PC-3转移的影响,并通过检测ω-3 PUFA对细胞内Rho GTP酶蛋白表达及细胞骨架重组影响,揭示Rho GTP酶在ω-3 PUFA抑制肿瘤转移中的作用。方法:MTT法观察ω-3 PUFA对PC-3细胞增殖能力的影响,体外粘附实验、侵袭实验和迁移实验观察ω-3 PUFA对肿瘤细胞转移的影响。Western blot法检测ω-3 PUFA对与细胞骨架重组相关的RhoA、Rac1、Rac2和Cdc42蛋白表达的影响。免疫荧光细胞化学法标记微丝和微管,激光共聚焦扫描显微镜观察ω-3 PUFA对细胞骨架重组的影响。结果:EPA及DHA均能抑制PC-3细胞增殖,增殖抑制率均随处理浓度增大和作用时间延长而增加。与对照组比较,60μmol/L的EPA或DHA处理后的PC-3细胞体外粘附性、侵袭性和迁移性均显著下降(P<0.05)。ω-3 PUFA能显著下调Rac1、Rac2和Cdc42蛋白表达(P<0.05),并能明显影响细胞内微丝和微管细胞骨架的结构和分布。结论:ω-3 PUFA能够通过下调RhoGTP酶基因表达,抑制Rho GTP酶对细胞骨架重组的调控,导致细胞骨架结构改变,削弱肿瘤细胞的粘附性、侵袭性和迁移性,抑制PC-3细胞的转移。

Rho家族小GTP酶在黑素细胞树突形成和黏附中的作用

黑素细胞通过其树突将合成的黑素转运至角质形成细胞,进而发挥生理功能。黑素细胞树突形成是黑素转运过程中的重要环节,黑素转运必须在黑素细胞和角质形成细胞紧密接触后才能实现。黑素细胞形态学改变包括胞体大小和树突变化等细胞骨架的改变,细胞骨架变化主要与肌动蛋白和微管结构的重排有关。Rho家族小GTP酶包括20种成员,其中RhoA,Rac1和Cdc42对黑素细胞细胞骨架的变化和细胞黏附的调节起重要作用。

Rho GTP酶与血管内皮通透性的研究进展

真核细胞中,已经鉴定的小G蛋白超过100多种,其组成一个超家族,在结构上被分为Ras,Rho,Rab,Sarl/Arf和Ran五个亚家族。目前已鉴定出的哺乳类动物的Rho蛋白有10种以上,分为Rho、Rac、Cdc42、Rnd、RhD和TTF。

沉默RND3表达对氧糖缺失/复氧复糖损伤海马神经细胞炎症反应和细胞凋亡的影响

目的探讨沉默Rho家族GTP酶3(RND3)表达对氧糖缺失/复氧复糖(OGD/R)损伤海马神经细胞炎症反应和细胞凋亡的影响。方法使用包有沉默RND3表达的短发夹RNA(shRND3)及其阴性对照(shRND3-NC)序列的慢病毒载体分别对海马神经细胞进行转染。转染成功后对细胞进行2 h的缺氧缺糖培养再行复氧复糖建立OGD/R模型。CCK-8法检测细胞活力,RT-qPCR检测RND3及炎症和凋亡相关分子的mRNA表达,Elisa检测细胞上清液中炎症因子的浓度,Western Blot检测RND3和凋亡蛋白以及胞核内NF-κB的蛋白表达,Annexin V-FITC/PI染色和流式细胞仪检测细胞的凋亡率。结果与正常细胞相比,OGD/R损伤后细胞活力降低(P<0.001),炎症因子(TNF-α、IL-6和IL-1β)和NF-κB表达升高(P<0.001),促凋亡蛋白(Caspase-3和Bax)表达升高(P<0.001),抗凋亡蛋白(Bcl-2)表达降低(P<0.001),细胞的凋亡率升高(P<0.001)。与沉默RND3阴性组相比,沉默RND3后,细胞活力增加(P<0.01),炎症因子(TNF-α、IL-6和IL-1β)和NF-κB表达降低(P<0.001),促凋亡蛋白(Caspase-3和Bax)表达降低(P<0.001),抗凋亡蛋白(Bcl-2)表达升高(P<0.001),细胞的凋亡率下降(P<0.001)。结论沉默RND3表达通过抑制炎症反应和细胞凋亡减轻海马神经细胞的OGD/R损伤,沉默RND3抑制炎症反应的机制可能与抑制NF-κB通路有关。

Rnd3表达改变对糖尿病大鼠内皮祖细胞生物学特性的影响

目的:探讨糖尿病状态下Rho家族GTP酶3(Rnd3)表达改变对骨髓源性内皮祖细胞(EPCs)一般生物学特性的影响。方法:高脂饮食联合腹腔注射链脲佐菌素建立野生型及Rnd3基因敲除杂合子(Rnd3^(+/-))SD大鼠糖尿病模型。建模成功后,分离、培养各组大鼠骨髓源性EPCs并鉴定。CCK-8法测定细胞活力,Western blot检测各组EPCs中凋亡相关蛋白caspase-3和Bcl-2的表达,Transwell实验测定迁移能力,ELISA检测各组细胞分泌的血管内皮生长因子(VEGF)的水平,Matrigel成管实验检测EPCs管样结构形成能力。结果:高脂饮食联合腹腔注射链脲佐菌素成功复制SD大鼠糖尿病模型。成功分离大鼠骨髓源性EPCs。糖尿病状态降低了EPCs的活力、迁移和旁分泌VEGF的能力,抑制了EPCs的Matrigel内成管能力,上述情况在Rnd3敲除后更明显。Rnd3敲除后Bcl-2水平下降而caspase-3表达上调。结论:Rnd3表达的维持对骨髓源性EPCs的增殖、迁移和血管生成等一般生物学特性具有正性调节作用。Rnd3表达不足加剧了糖尿病对EPCs一般生物学功能的损伤。

Rac1、Cdc42在肿瘤方面的研究

近年来对Rho家族蛋白的研究进展很快,其中以RhoA、Rac1、Cdc42最为人们所关注。这些小分子量G蛋白具有GTP酶活性,参与细胞周期调控和基因转录的调节。在调节细胞骨架、细胞运动、细胞凋亡、细胞恶性转化及肿瘤的浸润、转移等方面发挥重要作用。

内皮素-1诱导黑素细胞树突生成研究

目的:探讨311 nm UVB对人角质形成细胞(KC)分泌内皮素1(ET-1)的影响及ET-1通过Rho家族小GTP酶对人黑素细胞树突生成的调节作用。方法:应用ELISA检测311 nm UVB照射人KC后收集的培养上清液中IL-1、ET-1和bFGF的浓度;应用相差显微镜观察人ET-1对人黑素细胞树突牛成的影响;并应用Pull-down方法检测ET-1对人黑素细胞GTP-RhoA和GTP-Rac1蛋白的表达情况。结果:在25和50 mJ/cm^2剂量时,人KC培养上清液中IL-1和ET-1的浓度与对照组比较明显升高。黑素细胞的树突数量在ET-1处理24 h后明显增多,其中大于3个树突以上的细胞占到(63.67±5.51)%。Pull-down实验显示GTP-Rac1的表达在ET-1处理后逐渐升高。结论:ET-1可通过活化Rac1和抑制RhoA双重途径促进人黑素细胞树突生成的作用。

PAK1在结直肠癌增长和转移中的作用

PAKs（p-21活化激酶）是分子量21 kD,Rho家族的小GTP酶;在哺乳动物中PAK有6种,可分成第1组PAKs（PAK1～3）和第2组PAKs（PAK4～6）。PAK1（p-21活化激酶1）是第1个被鉴定并且研究最多的PAK家族成员,PAK1的效应蛋白为Rac和Cdc42,在细胞形成、运动、生存和增殖调节中起重要作用;同时,在肿瘤的发生、发展过程中,PKA1也发挥着重要的作用。研究证实,PAK1与结直肠癌的侵袭和转移密切相关。

DOCK8在免疫细胞中的作用

DOCK8（dedicator of cytokinesis8）是一种负责调控Rho家族GTP酶活性的非典型鸟嘌呤核苷酸转换因子，Rho家族GTP酶在整合来自细胞膜的信号以及触发适当的细胞骨架重建中发挥重要作用。DOCK8基因突变导致的疾病为联合免疫缺陷综合征，曾经也被认为是常染色体隐性遗传的高IgE综合征。

靶向Cdc的42基因microRNAs在肿瘤中的研究进展

Ras相关GTP酶超家族包括约150个小单体鸟嘌呤核苷酸结合蛋白成员，主要包括5个亚家族：Rho、Ras、Rab、Arf/Sar和Ran [1]。 Rho 家族蛋白在非活性GDP结合形式和活性GTP结合形式之间循环主要通过鸟苷酸交换因子（guanine nucleotide exchange factors，GEFs）、GTP酶活化蛋白（GTPase activating pro-teins，GAPs）、GDP解离抑制因子（guanine nucleotide dissociation inhibitors，GDIs）3个特殊的蛋白质调节。Cdc42作为一个在肿瘤中表达常见的小GTP酶，已经公认Cdc42主要是通过影响细胞骨架和膜转运来调节细胞增殖、细胞运动、细胞极性、细胞分裂和细胞生长等生物进程[2]。肿瘤作为目前对人类健康造成威胁最大的一类疾病，它的生长、转移依赖于肿瘤细胞的生存、生长、增殖和迁移。现普遍认为 Rho家族蛋白主要通过影响细胞形态、细胞迁移，以及细胞周期进展、基因转录调节、生长和增殖对肿瘤起作用。Cdc42作为Rho家族中的重要成员之一，具有潜在的临床意义，在肿瘤中异常表达的Cdc42可能成为判断预后的重要指标，它的信号途径有可能成为肿瘤治疗的新靶点。

Rac1与肿瘤发生发展关系的研究进展

Ras相关C3肉毒毒素亚基1(Rac1)是Ras超家族Rho亚族Rho GTP酶的经典成员,生理状态下与细胞的多种生理生化活动密切相关。目前越来越多的证据表明,Rac1活性和表达异常与肿瘤发生、存活、转移、抗凋亡、耐药性等肿瘤特性密切相关。因基因突变或其他因素导致的Rac1活性上升或表达增加,可促进肿瘤的发生、发展和转移、侵袭,导致患者预后不良。然而,体外实验发现,使用特异性抑制剂或基因剔除技术等抑制Rac1活性或者降低其表达,可以抑制肿瘤的侵袭、转移等恶性行为。临床上部分抗肿瘤药物也是通过抑制Rac1达到抗肿瘤目的。

Vav1蛋白与T细胞功能

Vav1表达于人体所有血细胞相对分子质量为95000的蛋白，其在T细胞抗原受体（TCR）激活后发生迅速的酪氨酸磷酸化后活化，作为鸟苷酸交换因子（GEF）发挥重要作用。Vav1主要参与T细胞信号传导途径，传导信号激活钙流（[Ca^2＋]流）、细胞外信号调节激酶（ERK）以及转录因子NF—κB。Vav1蛋白在T细胞生长发育、成熟T细胞激活、细胞因子合成及细胞骨架活动中发挥重要作用。