SphK1/S1P/S1PR2信号通路促进肌生成:运动改善骨骼肌健康的新视角

背景:近年来,运动改善骨骼肌的健康已成为学者们关注的一个重要研究内容,适宜的运动对骨骼肌具有积极的作用,其中在运动激活鞘氨醇激酶1(sphingosine kinase1,SphK1)/鞘氨醇-1-磷酸(sphingosine-1-phosphate,S1P)/鞘氨醇-1-磷酸受体2(sphingosine-1-phosphate receptor2,S1PR2)信号通路如何改善骨骼肌的健康,正受到科研人员的重视。目的:研究运动经SphK1/S1P/S1PR2信号通路如何改善骨骼肌的健康,探索治疗相关肌肉疾病的新方法,以改善人的骨骼肌健康。方法:检索Web of Science、PubMed、中国知网、万方和维普数据库从建库至今与文章主题相关的文献,以“signaling pathway,SphK1,S1P,S1PR2,skeletal muscle,satellite cell,myogenesis,exercise”为英文检索词,以“信号通路,SphK1,S1P,S1PR2,骨骼肌,卫星细胞,肌生成,运动”为中文检索词,最终纳入69篇文献进行分析。结果与结论:①SphK1/S1P/S1PR2信号通路是一个复杂的调控网络,通过SphK1催化产生的S1P,与S1PR2等受体的相互作用,触发下游信号转导过程,进而调控细胞、组织、器官和系统的多种生物学功能。②SphK1/S1P/S1PR2信号通路能调控卫星细胞增殖和成肌细胞分化,改善肌生成。③文章通过文献资料调研法分析了SphK1/S1P/S1PR2信号通路的生理基础以及运动对其影响的可能性。急性有氧运动可提高骨骼肌中SphK1的表达,人体和动物研究中已证实急性和长期运动均可提高骨骼肌中S1P水平,另外研究表明长期抗阻运动可提高S1PR2在骨骼肌中的表达,部分实验结果表明急性和长期运动对肌肉或者血液中S1P水平无显著影响,出现不同结果的原因可能是选择的研究对象、方式、强度及频率不同,而具体机制尚不明确。④研究认为,运动能够促进SphK1/S1P/S1PR2信号通路在骨骼肌中的表达,调控下游相关信号通路,并且针对这一信号通路的研究可能为骨骼肌疾病的治疗提供新的策略和方法,从而改善骨骼肌健康。⑤未来应深化对SphK1/S1P/S1PR2信号通路与骨骼肌健康关联的研究,进一步揭示其与卫星细胞、成肌细胞的调控关系及与上下游通路的相互作用,挖掘其临床应用价值,制定康复方案时考虑该通路变化,探索不同运动对该通路的影响机制,并将其作为潜在治疗靶点,结合人体肌肉模型提升研究深度和准确性。

麦冬皂苷D调节SphK1/S1P/S1PR1信号通路对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌炎症的影响

目的探讨麦冬皂苷D调节鞘氨醇激酶1(SphK1)/1-磷酸鞘氨醇(S1P)/鞘氨醇1磷酸酯受体1(S1PR)通路对心肌缺血再灌注损伤(MIRI)大鼠心肌炎症的影响。方法将大鼠随机分为MIRI组、麦冬皂苷D组、SphK1激活剂(K6PC-5)组、麦冬皂苷D+K6PC-5组、假手术组,每组12只。除假手术组外,其它组大鼠均通过结扎冠状动脉左前降支法构建MIRI模型。建模成功后,立即给药处理,每日1次,持续2周。超声成像系统评估大鼠左心室射血分数(LVEF)、左心室分数缩短(LVFS)变化;HE染色检测心肌组织的病理;ELISA法检测心肌组织中肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)、白细胞介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平;TUNEL染色检测心肌组织的心肌细胞凋亡;免疫组化染色心肌组织中Bim、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)阳性细胞数占比;Western Blot法检测心肌组织中S1P、SphK1、S1PR1蛋白水平。结果与假手术组比较,MIRI组大鼠心肌结构损伤、纤维排列紊乱、心肌细胞减少、细胞核固缩且有大量炎症细胞浸润;LVFS、LVEF降低(P<0.05);心肌组织中CK-MB、LDH、IL-1β、TNF-α水平,心肌细胞凋亡率,Bim、Caspase-3阳性细胞数占比及S1P、SphK1、S1PR1蛋白水平升高(P<0.05)。与MIRI组比较,麦冬皂苷D组大鼠心肌结构损伤、纤维排列紊乱、心肌细胞减少、细胞核固缩及有大量炎症细胞浸润现象有所缓解;LVFS、LVEF升高(P<0.05);心肌组织中CK-MB、LDH、IL-1β、TNF-α水平,心肌细胞凋亡率,Bim、Caspase-3阳性细胞数占比及S1P、SphK1、S1PR1蛋白水平降低(P<0.05)。K6PC-5逆转了麦冬皂苷D对MIRI大鼠心功能障碍、心肌炎症及心肌细胞凋亡的影响(P<0.05)。结论麦冬皂苷D抑制MIRI大鼠心肌炎症及心肌细胞凋亡的机制可能与抑制SphK1/S1P/S1PR1通路有关。

鸦胆子苦醇调节SPHK1/S1P/S1PR3信号通路对卵巢癌细胞恶性生物学行为的影响

目的探讨鸦胆子苦醇调节鞘氨醇激酶1(SPHK1)/鞘氨醇-1-磷酸(S1P)/鞘氨醇-1-磷酸酯受体3(S1PR3)信号通路对卵巢癌细胞恶性生物学行为的影响。方法将体外培养的人卵巢癌细胞株SKOV-3随机分为对照组、鸦胆子苦醇组、SPHK1过表达组、鸦胆子苦醇+空载组、鸦胆子苦醇+SPHK1过表达组,检测各组细胞活力、克隆形成率、迁移数、侵袭数、凋亡率以及增殖相关蛋白[骨髓细胞瘤病毒癌基因同源物(C-myc)]、凋亡相关蛋白[B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)]、上皮间质转化(EMT)相关蛋白[上皮钙黏素(E-cadherin)、神经钙黏素(N-cadherin)]及SPHK1、S1P、S1PR3蛋白表达量。采用SKOV-3细胞构建裸鼠移植瘤模型,随机分为对照组、鸦胆子苦醇低剂量组、鸦胆子苦醇中剂量组、鸦胆子苦醇高剂量组、SPHK1过表达组、鸦胆子苦醇高剂量+空载组、鸦胆子苦醇高剂量+SPHK1过表达组,检测各组移植瘤生长情况;随机分为对照组、鸦胆子苦醇组、SPHK1过表达组、鸦胆子苦醇+空载组、鸦胆子苦醇+SPHK1过表达组,检测各组移植瘤组织中增殖、凋亡、EMT及SPHK1/S1P/S1PR3信号通路相关蛋白表达量。结果体外实验显示,与对照组相比,鸦胆子苦醇组细胞活力、克隆形成率、迁移数、侵袭数和C-myc、Bcl-2、Ncadherin、SPHK1、S1P、S1PR3蛋白表达量均显著降低(P<0.05),凋亡率和Bax、E-cadherin蛋白表达量均显著升高(P<0.05);过表达SPHK1可减弱鸦胆子苦醇对SKOV-3细胞上述指标的影响。体内实验显示,与对照组相比,鸦胆子苦醇低、中、高剂量组裸鼠干预21 d后的移植瘤体积均显著降低并呈剂量依赖性(P<0.05);高剂量鸦胆子苦醇还可显著降低移植瘤组织中C-myc、Bcl-2、Ncadherin、SPHK1、S1P、S1PR3蛋白表达量(P<0.05),显著升高Bax、E-cadherin蛋白表达量(P<0.05);过表达SPHK1可减弱鸦胆子苦醇对移植瘤组织上述指标的影响。结论鸦胆子苦醇可通过下调SPHK1/S1P/S1PR3信号通路蛋白表达,进而抑制卵巢癌细胞体外增殖、克隆、EMT、迁移及侵袭并诱导其凋亡,还可抑制卵巢癌细胞在裸鼠体内的生长,最终抑制其恶性生物学行为,对卵巢癌起到显著的抗癌功效。

阿芬太尼调节SphK1/S1P信号通路对急性心肌梗死大鼠心肌纤维化的影响

目的探究阿芬太尼(ALF)调节鞘氨醇激酶1(SphK1)/1-磷酸鞘氨醇(S1P)信号通路对急性心肌梗死(AMI)大鼠心肌纤维化的影响。方法取雄性SD大鼠,采用左冠状动脉前降支结扎法构建AMI模型,并将造模成功的大鼠随机分为AMI模型组(Model组)和低剂量ALF组(ALF-L组,予0.25 mg/kgALF)、高剂量ALF组(ALF-H组,予0.5 mg/kgALF)、高剂量ALF+SphK1激活剂组(ALF-H+K6PC-5组,予0.5 mg/kgALF+1μg/g K6PC-5),同时设置仅进行开/关胸操作而不作左冠状动脉前降支结扎的假手术组(Sham组),每组15只。各药物组大鼠腹腔注射相应药液,每天1次,连续4周。末次给药12 h后,检测各组大鼠的心功能指标[左室收缩压(LVSP)、左室射血分数(LVEF)、左室收缩期内径(LVSD)、左室短轴缩短率(LVFS)],观察其心肌梗死情况、心肌组织病理改变和纤维化程度,检测其血清脑钠肽(BNP)、心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)水平以及心肌组织中Ⅰ型胶原蛋白(collagenⅠ)、collagenⅢ、基质金属蛋白酶2(MMP-2)、SphK1、S1P蛋白的表达水平。结果与Sham组比较,Model组大鼠心肌组织细胞排列紊乱,可见大量炎症细胞浸润;LVSP、LVFS、LVEF均显著降低(P<0.05);LVSD,心肌梗死面积、心肌组织胶原容积分数,血清BNP、cTnⅠ水平,心肌组织中collagenⅠ、collagenⅢ、MMP-2、SphK1、S1P蛋白的表达水平均显著升高或增大(P<0.05)。与Model组比较,ALF各剂量组大鼠心肌组织病理改变和纤维化程度均有所改善或减轻,ALF-H组大鼠各定量指标均显著改善且显著优于ALF-L组(P<0.05);K6PC-5可显著逆转高剂量ALF对大鼠上述各定量指标的改善作用(P<0.05)。结论ALF可减轻AMI大鼠心肌纤维化,改善其心功能,该作用可能与抑制SphK1/S1P信号通路有关。

吴茱萸碱调节SphK1/S1P信号通路对慢性肾衰竭大鼠肾纤维化的影响

【目的】探讨吴茱萸碱调节鞘氨醇激酶1(SphK1)/S1P信号通路对慢性肾衰竭(CRF)大鼠肾纤维化的影响。【方法】通过饲喂0.5%腺嘌呤饲料建立CRF大鼠模型。将造模后的大鼠随机分为模型组,吴茱萸碱低、高剂量组,尿毒清颗粒组及吴茱萸碱高剂量+K6PC-5(SphK1激活剂)组,另设正常组。干预结束,检测24 h尿蛋白(24 h-UTP)及血清尿素氮(BUN)、血清肌酐(SCr)水平,酶联免疫吸附分析(ELISA)检测大鼠血清中单核细胞趋化因子1(MCP-1)、白细胞介素6(IL-6)水平,苏木素-伊红(HE)染色法、Masson染色法观察肾组织病理学变化并计算胶原容积分数(CVF),实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)法检测肾组织中转化生长因子β1(TGF-β1)、Ⅳ型胶原(COL-Ⅳ)mRNA表达,Western Blot法检测肾组织中SphK1、S1P蛋白表达。【结果】与正常组比较,模型组肾组织出现明显炎性浸润及胶原纤维沉积,肾小球数量减少,SCr、BUN、24 h-UTP,IL-6、MCP-1,CVF,TGF-β1、COL-ⅣmRNA,SphK1、S1P表达水平显著增加(P<0.05);与模型组比较,吴茱萸碱低、高剂量组及尿毒清颗粒组肾组织病理改变得到改善,SCr、BUN、24 h-UTP,IL-6、MCP-1,CVF,TGF-β1、COL-ⅣmRNA,SphK1、S1P表达水平显著降低(P<0.05);各指标组间比较,吴茱萸碱低剂量组与吴茱萸碱高剂量组差异有统计学意义(P<0.05),吴茱萸碱高剂量组与尿毒清颗粒差异无统计学意义(P>0.05);与吴茱萸碱高剂量组比较,吴茱萸碱高剂量+K6PC-5组肾组织病理改变进一步加重,各指标的改善作用均被逆转(P<0.05)。【结论】吴茱萸碱可通过抑制SphK1/S1P信号通路改善CRF大鼠肾纤维化。

槐耳多糖调节SPHK1/S1P/S1PR3信号通路对宫颈癌细胞恶性生物学行为的影响

目的:探究槐耳多糖(HP)调节SPHK1/S1P/S1PR3信号通路对宫颈癌细胞恶性生物学行为的影响。方法:MTT检测槐耳多糖(0、25、50、100、200、400μg/mL)处理的宫颈癌细胞活力,筛选最佳药物浓度。实验分为对照组(Control组)、槐耳多糖低、中、高浓度组(HP-L、HP-M、HP-H组)和槐耳多糖高浓度+SphK1激活剂K6PC-5组(HP-H+K6PC-5组),观察细胞增殖、迁移和侵袭情况;western blot检测SPHK1、S1P、S1PR3、Snail、N-cadherin、E-cadherin蛋白水平。结果:处理24、48、72h后,与0μg/mL比较,50μg/mL、100μg/mL、200μg/mL和400μg/mL的HP处理的细胞活力显著降低(P<0.05)。HP-L组、HP-M组和HP-H组细胞Edu阳性率、侵袭细胞数、划痕愈合率及Snail、N-cadherin、SPHK1、S1P、S1PR3水平显著低于Control组(P<0.05),E-cadherin水平显著升高(P<0.05)。HP-H+K6PC-5组细胞Edu阳性率、侵袭细胞数、划痕愈合率及Snail、N-cadherin、SPHK1、S1P、S1PR3水平显著高于HP-H组(P<0.05),E-cadherin水平显著降低(P<0.05)。结论:HP可能通过抑制SPHK1/S1P/S1PR3信号通路抑制宫颈癌细胞的增殖、侵袭和迁移。

肾炎防衰液通过SPHK1/S1P信号通路对糖尿病肾病大鼠肾脏炎症的干预作用

目的:探讨肾炎防衰液通过鞘氨醇激酶1-1磷酸鞘氨醇(SPHK1/S1P)信号通路对糖尿病肾病大鼠肾脏炎症的干预作用。方法:采用单侧肾切除+高脂饲养喂养+链脲佐菌素(STZ)"三联"造模方法构建糖尿病肾病大鼠模型,模型组分别予肾炎防衰液和厄贝沙坦治疗8周,测定24 h尿蛋白定量及血生化指标,检测肾脏Sph K1、S1p2、TNF-α、NF-κBp65表达水平的变化。结果:肾炎防衰液可以降低DKD大鼠24 h尿蛋白定量(P<0.01),减少DKD肾组织Sph K1、S1p2、TNF-α、NF-κBp65mRNA表达(P<0.05),降低Sph K1、p NF-κBp65的蛋白表达。结论:肾炎防衰液可通过抑制Sph K1/S1P信号通路的表达,减轻肾脏炎症反应,对糖尿病肾病大鼠肾脏起到一定的保护作用。

S1P信号通路在肥厚心肌缺血后适应中的作用

目的探讨在缺血后适应(IPost)减轻肥厚心肌缺血再灌注(IR)损伤中S1P信号通路的作用。方法选取12周龄C57/BL小鼠,利用Langendorff灌流装置建立小鼠肥厚心肌IR模型,30 min全心缺血随后再灌注90 min。64只小鼠随机分为缺血再灌注组(IR组)、缺血后适应组(IPost组)、IPost+W-146组和IPost+PD98059组,每组14只,进行心脏血流动力学和心肌梗死范围检测,Western印迹方法检测S1P1、ERK1/2总蛋白及磷酸化蛋白表达水平。脱氧核苷酸转移酶介导的生物素原位缺口末端标记(TUNEL)法检测心肌细胞的凋亡。结果与IR组比较,IPost组小鼠心脏血流动力学指标左心室收缩压[(66±6)mm Hg vs(85±5)mm Hg]、左室压力上升最大速度[(2 820±220)mm Hg vs(3 778±230)mm Hg]显著降低(P<0.05),心肌梗死范围显著减小[(23.6±2.8)%vs(40.2±4.6)%]。IPost+抑制剂组显示在再灌注的最初15 min使用W-146、PD98059能消除IPost对肥厚心肌的上述保护作用并显著增加心肌梗死面积,与IR组水平相同。与IR组比较,IPost组在再灌注结束后心肌组织中的S1P1、ERK1/2蛋白磷酸化水平表达显著增加;IPost+W-146组与IPost+PD98059组分别与IR组比较,上述指标差异均无统计学意义(P>0.05);TUNEL法检测结果显示,IPost组Bcl-2的表达较其他各组明显升高,Bax的表达较其他各组明显降低,经比较各组之间Bcl-2和Bax的表达差异无统计学意义(P>0.05)。结论 IPost能有效地减轻离体小鼠肥厚心肌缺血再灌注损伤,IPost的心肌细胞保护作用可能是通过S1P结合S1P1后激活ERK1/2信号通路实现的。

抑制S1PR2的活性可下调高糖培养的大鼠肾小球系膜细胞SphK1和MCP-1的表达

目的观察高糖及1-磷酸鞘氨醇受体2(S1PR2)特异性拮抗剂JTE-013对体外培养的大鼠肾小球系膜细胞(GMC)鞘氨醇激酶1(Sph K1)、S1PR2、单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)表达的影响。方法将培养的大鼠GMC分为正常糖对照组(NG,含5.5 mmol/L葡萄糖)、甘露醇渗透压对照组(HM,含5.5 mmol/L葡萄糖、24.5 mmol/L甘露醇)、高糖组(HG,含30 mmol/L葡萄糖)、JTE-013干预组(HJ,含30 mmol/L葡萄糖、10μmol/L JTE-013)。实时定量PCR检测培养0、12、24、48 h的细胞中Sph K1、S1PR2、MCP-1 mRNA的表达,ELISA检测培养细胞上清中MCP-1的蛋白表达。结果与NG组相比,高糖培养下的大鼠GMC中Sph K1、S1PR2 mRNA的表达在12 h下降,之后随着时间延长基因的表达量升高,48 h达最高。MCP-1 mRNA的表达随培养时间的延长而升高,12 h表达已升高,24 h表达为最高,48 h的表达下降。高糖诱导大鼠GMC的MCP-1蛋白分泌增加,呈时间依赖性。GMC经JTE-013处理后,高糖继续培养24 h,与HG组相比,HJ组Sph K1、S1PR2、MCP-1 mRNA及MCP-1蛋白的表达明显下降。结论抑制S1PR2的活性可引起高糖培养下的大鼠GMC中Sph K1、MCP-1表达下调。

吡非尼酮与槲皮素通过S1P/SPHK信号通路抗小鼠肺纤维化比较研究

目的:探讨比较吡非尼酮与槲皮素两药对肺间质纤维化的治疗作用以及与S1P/SPHK信号通路的相关性。方法:本课题组通过建立IPF动物模型,将小鼠分为模型组、对照组、吡非尼酮组、槲皮素组,对小鼠肺间质纤维化模型进行病理学观察,运用Real-time PCR检测小鼠肺组织中SphK1mRNA表达水平,Western-blot法检测小鼠肺组织中纤维化相关蛋白FN、α-SMA、CollagenⅠ、CollagenⅢ和SphK1蛋白表达水平,ELISA法检测小鼠血清和肺组织中S1P表达水平。结果:吡非尼酮与槲皮素均可以减轻博来霉素致小鼠肺纤维化损伤,有效抑制肺纤维化相关蛋白FN,α-SMA,Collagen I,的表达水平,抑制S1P、SphK1表达。结论:吡非尼酮与槲皮素均可以通过调节S1P/SphK1信号通路发挥治疗改善小鼠肺纤维化的作用,两者比较无显著性差别。

骨痹活血汤对膝骨关节炎患者SphK1-S1P信号传导通路影响及疗效观察

目的:探讨骨痹活血汤对膝骨关节炎患者Sph K1-S1P信号传导通路的影响及观察其临床疗效。方法:1检测80例膝骨关节炎患者血清Sph K1、S1P、NF-κB,MMP-3因子水平,与78例健康体检者做比较。280例膝骨关节OA早期、中期患者,采用SPSS软件随机分为对照组和观察组,每组各40例,对照组给予口服塞来昔布胶囊0.2 g,2次/d,连续4周。观察组在治疗组基础上加用骨痹活络汤口服。观察两组前后血清Sph K1、S1P、NF-κB,MMP-3因子的变化并进行临床疗效分析。结果:膝骨关节炎患者血清Sph K1、S1P、NF-κB、MMPs-3的表达均显著高于健康组,比较差异均有统计学意义(均P<0.01),且均与膝关节临床状态积分存在相关性(r=0.766,P=0.000;r=0.854,P=0.000;r=0.771,P=0.000;r=0.818,P=0.000)。治疗前,观察组与对照组血清Sph K1、S1P、NF-κB,MMP-3含量无组间差异(P>0.05),治疗4周后,两组血清Sph K1、S1P、NF-κB,MMP-3水平均有明显下降(P<0.05),且观察组下降值明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组患者的临床有效率95.0%,明显高于对照组的77.5%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:Sph K1-S1P信号传导通路的激活,参与膝骨关节炎的发病机制。骨痹活血汤通过抑制Sph K1/S1P信号传导通路,临床疗效好,且无明显不良反应发生,值得临床推广。

瑞舒伐他汀对ox-LDL诱导的内皮细胞损伤中Sphk1/S1P/NF-κB信号通路的影响

目的探讨经氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)刺激后,人脐静脉内皮细胞鞘氨醇激酶(Sphk)1、1-磷酸鞘氨醇(S1P)、基质金属蛋白酶(MMP)-3、核转录因子(NF)-κB p65表达的变化及瑞舒伐他汀(Rt)对ox-LDL诱导的内皮细胞损伤中Sphk1-S1P信号通路的影响。方法实验分为空白对照组,ox-LDL(50μg/ml)处理组,Rt(0.1、1、10μg/ml)干预组,RT-PCR检测细胞Sphk1、S1P、MMP-3因子水平;Western印迹检测细胞NF-κB p65蛋白表达;观察药物干预后细胞Sphk1、S1P、MMP-3、NF-κB p65因子的变化。MTT检测细胞增殖活性。结果 ox-LDL处理组细胞Sphk1、S1P、NF-κB p65、MMP-3的表达均显著高于空白对照组(P<0.05),Rt各干预组较ox-LDL处理组降低(P<0.05)。ox-LDL处理组细胞增殖明显受抑制,Rt各干预组细胞增殖率均较ox-LDL处理组显著上升(P<0.001)。结论 Sphk1-S1P信号传导通路的激活,导致下游炎症因子NF-κB p65、MMP-3的高表达,参与ox-LDL诱导的内皮细胞损伤过程,Rt可能通过抑制Sphk1/S1P信号传导通路介导的与炎症有关的血管损伤,延缓动脉粥样硬化的进程。

SphK1-S1P信号通路的激活参与糖尿病大鼠肾损伤的研究

目的观察鞘氨醇激酶1-1-磷酸鞘氨醇(SphK1-S1P)信号通路在链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠肾脏中的激活情况。方法观察STZ诱导的糖尿病大鼠肾脏中SphK1-S1P信号通路的激活情况。分别检测大鼠肾脏功能及病理指标。采用液质联用分析SphK1活性及S1P含量。并采用免疫组织化学、Real-time PCR和Western blot法检测了SphK1的表达。结果 STZ诱导的糖尿病大鼠血糖、肾重体质量比、24h尿蛋白显著升高,糖尿病大鼠肾脏系膜区肥大,细胞外基质扩展。同时,糖尿病大鼠肾脏中SphK1-S1P信号通路被激活,表现为SphK1表达和活性增加,以及S1P生成增加。结论糖尿病大鼠肾脏中存在SphK1-S1P信号通路的激活,可能参与了糖尿病大鼠肾损伤过程。

S1P受体激动剂FTY720干扰孕鼠体内DC分布从而诱导妊娠免疫耐受

目的探讨S1P受体激动剂FTY720在降低自然流产模型孕鼠胚胎丢失率进程中的作用及其可能的机制。方法以自然流产模型孕鼠为研究对象,观察腹腔注射FTY720对自然流产模型孕鼠胚胎丢失率的影响,RT-PCR检测DC表面S1PR的表达,流式细胞术及免疫组化检测孕鼠外周血及局部组织中DC数量、成熟度及其表面相应趋化因子CCL19及其受体CCR7的表达情况,趋化实验验证FTY720对DC细胞趋化能力的影响。结果 1)FTY720对正常妊娠模型孕鼠的胚胎丢失率无明显影响(P<0.05),过继转移FTY720能明显降低自然流产模型孕鼠的胚胎丢失率(P<0.05);2)DC表面存在S1P受体的广泛表达,S1P受体激动剂FTY720减少了DC表面趋化因子及其受体的表达(P<0.05),致使趋化至母胎界面DC的数量显著减少(P<0.05);3)FTY720对DC细胞的分化及凋亡率均无明显影响(P>0.05)。结论 FTY720可能通过下调DC表面趋化因子受体CCR7的表达而使趋化至母胎界面的DC数量减少,最终诱导母胎免疫耐受。

血管内皮细胞衰老过程中S1P2受体表达和细胞功能改变的相关性

目的研究衰老血管内皮细胞的功能和S1P2受体表达的相关性。方法采用RT-PCR和Western印迹检测年轻、中年和衰老内皮细胞的S1P2受体的表达;运用细胞跨膜迁移实验分析内皮细胞的趋化性,以及采用种植在Matrigel胶上的内皮细胞的形态发生实验,评价内皮细胞体外血管新生反应。结果S1P2受体在衰老内皮细胞中的表达显著上调(P<0.05);S1P刺激能增加内皮细胞的迁移,但衰老组迁移率明显低于其他组(P<0.05);Matrigel种植方法评价内皮细胞体外血管生成实验显示,S1P能刺激内皮细胞形成管状样结构,且衰老内皮细胞形成管状样结构的能力明显减弱(P<0.05)。结论S1P通过S1P2受体介导而影响内皮细胞的功能,且衰老内皮细胞的S1P2受体表达上调与内皮细胞迁移及血管生成能力等功能下调改变相关联。

和血柔肝方对肝纤维化大鼠SphK1/S1P/S1PR信号通路的影响

目的观察和血柔肝方对肝纤维化大鼠SphK1/S1P/S1PR信号通路相关因子表达的影响,探讨其治疗肝纤维化的作用机制。方法SPF级雄性SD大鼠随机分为对照组和造模组,造模组大鼠每周2次颈背部皮下注射60%CCl4溶液(CCl4∶橄榄油=3∶2),剂量3 mL/kg,连续12周,复制肝纤维化大鼠模型。造模成功后,将造模组大鼠随机分为模型组、秋水仙碱组及和血柔肝方低、中、高剂量组,每组10只。各给药组分别予相应药液灌胃,对照组和模型组予等体积蒸馏水,每日1次,连续4周。给药结束后分别检测大鼠血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST),HE染色观察大鼠肝组织病理变化,RT-PCR检测大鼠肝组织鞘氨醇激酶1(SphK1)、1-磷酸鞘氨醇受体3(S1PR3)、细胞外信号调节激酶1(ERK1)、第10号染色体缺失的磷酸酶和张力蛋白同源物基因(PTEN)、肿瘤坏死因子受体相关因子2(TRAF2)及转化生长因子-β(TGF-β)mRNA表达,Western blot检测大鼠肝组织SphK1、S1PR3、ERK1、PTEN和TGF-β蛋白表达。结果与对照组比较,模型组大鼠体质量、肝质量、肝系数和脾系数显著降低(P<0.01,P<0.05),血清ALT、AST含量显著增加(P<0.01),肝脏呈深褐色、无光泽,肝体缩小,包膜粗糙,散在大小不等的结节,肝小叶结构破坏,汇管区和中央静脉间有明显桥接纤维间隔形成,并伴有少量炎性细胞浸润,肝组织TGF-β、SphK1、TRAF2、PTEN、ERK1和S1PR3 mRNA表达显著升高(P<0.01,P<0.05),TGF-β、SphK1、PTEN、ERK1、S1PR3蛋白表达显著升高(P<0.01,P<0.05);与模型组比较,各给药组大鼠体质量、肝质量、肝系数、脾质量和脾系数差异无统计学意义(P>0.05),和血柔肝方高剂量组大鼠肝脏形态和肝小叶结构改善,纤维间隔明显减少,炎性细胞浸润减少,和血柔肝方各剂量组大鼠肝组织TGF-β、SphK1、TRAF2、PTEN、ERK1和S1PR3 mRNA表达显著降低(P<0.01),TGF-β、SphK1、PTEN、ERK1、S1PR3蛋白表达显著降低(P<0.01)。结论和血柔肝方可减轻CCl4诱导的肝纤维化大鼠肝脏炎症及纤维化状态,尤以和血柔肝方高剂量组疗效显著,其可能通过抑制SphK1/S1P/S1PR信号轴活化状态、减少TGF-β产生,发挥治疗肝纤维化的作用。

慢性髓系白血病细胞中SphK-1/S1P信号通路的初步研究

慢性髓系白血病(CML)是一种以髓系细胞受累为主的多能造血干细胞的克隆性疾病。为探讨SphK-1/S1P信号通路元件在CML细胞中的表达情况,研究P210bcr/abl是否涉及到SphK-1/S1P信号通路,首先采用RT-PCR检测bcr/abl阳性的K562细胞和bcr/abl阳性的原代CML细胞中SphK-1和S1P受体mRNA的表达。进一步利用P210bcr/abl特异抑制剂甲磺酸伊马替尼处理bcr/abl阳性的K562细胞和CML原代细胞,然后通过32P-ATP掺入法测定细胞内SphK-1的酶活性。结果表明:K562细胞经2.5μmol/L甲磺酸伊马替尼处理0.5、2、6、24和48小时后,对SphK-1活性抑制强度分别为0.007%、38.9%、34.6%、28.1%和76.1%;CML原代细胞在使用2.5μmol/L甲磺酸伊马替尼处理后SphK-1活性较对照下降(16.8-41.9)%。结论:CML细胞中存在SphK-1和S1P的表达,P210bcr/abl具有激活SphK-1的作用。

S1P1真核表达载体的构建及在HEK293细胞膜上的表达

目的构建含人Ⅰ型1-磷酸鞘氨醇受体(SIPI)-全长cDNA序列及HA和/或EGFP标签的真核表达载体,并观察其在HEK293细胞上的表达。方法合成2条HA寡核苷酸,克隆入S1P1-Myc-EGFP-N1载体。以HA-S1P1-Myc-EGFP-N1为模板,用PCR的方法扩增HA-S1P1并克隆入pcDNA3.1(+)载体。限制性酶切消化、PCR、测序的方法鉴定,载体经Polyfect转染入HEK293细胞。G418筛选出稳定细胞株。用流式细胞仪和激光共聚焦显微镜检测S1P1在HEK293细胞上的表达。结果限制性酶切消化、PCR、测序结果证实载体构建成功。S1P1表达在HEK293稳定细胞株的表面。结论成功构建带有HA和/或EGFP标签的S1P1真核表达载体,表面表达S1P1的HEK293稳定细胞株可作为我们进一步研究的细胞模型。

S1P2受体shRNA腺病毒载体的构建及筛选

目的为探讨S1P2受体介导血管内皮细胞衰老的机制,构建和筛选特异性S1P2受体shRNA腺病毒载体。方法设计并合成4对靶向S1P2受体的单链寡核苷酸(ssoligo),经变性退火为双链寡核苷酸(dsoligo)插入穿梭质粒pRNAT-H1.1/Shuttle载体,测序正确后经脂质体介导转染人肺动脉内皮细胞(HPAEC),通过RT-PCR方法筛选对S1P2受体基因沉默效果最佳的穿梭质粒pRNAT-H1.1/Shuttle-shRNA,提取质粒DNA,经双酶切,回收S1P2受体基因沉默效果最佳的shRNA片段,亚克隆到腺病毒表达载体(pAdeno-X),筛选出正确重组子,转染HEK293A细胞,收集重组的腺病毒,测定病毒滴度,通过Westernblot方法检测S1P2受体沉默效果。结果测序结果证实所构建的pRNAT-H1.1/Shuttle-shRNA质粒正确,并从4对dsoligos筛选出对S1P2受体沉默效果最佳的穿梭质粒pRNAT-H1.1/Shuttle-shRNA,经亚克隆到腺病毒表达载体。转染人肺动脉内皮细胞后,Western印迹检测显示构建的腺病毒载体pAdeno-shRNA对S1P2受体蛋白的沉默有明显效果。结论成功地构建和筛选出介导特异性shRNA-S1P2的重组腺病毒。

外源性1-磷酸神经鞘氨醇(S1P)对大鼠骨骼肌成肌细胞DNA合成的影响

目的观察外源性1-磷酸神经鞘氨醇(sphingosine 1-phosphate,S1P)对大鼠骨骼肌成肌细胞增殖的影响。方法分离和培养大鼠骨骼肌成肌细胞,通过制备S1P脂质体使S1P转运到骨骼肌成肌细胞内或直接加入外源性S1P,采用3 H-TdR渗入法检测S1P进入细胞内和在细胞外对骨骼肌成肌细胞DNA的合成;进一步使用磷酸神经鞘氨醇激酶(sphingosine kinase,SphK)活性抑制剂N,N-二甲基鞘氨醇(N,N-dimethyl sphingosine,DMS)和HACPT[2-(p-hydroxyanilino)-4-(p-chlorophenyl)thiazole],观察其对S1P促进DNA合成作用的影响。结果 S1P脂质体转入可明显促进骨骼肌成肌细胞DNA合成。100～1 000nmol/L剂量范围内S1P脂质体使细胞胸腺嘧啶核苷(3 H-TdR)的摄入量较对照组增加12.3%～50.7%(P<0.01),并与剂量呈正相关。该促进作用不会被SphK活性抑制剂DMS和HACPT所阻断。S1P直接加入培养液同样能促进细胞DNA合成(P<0.01),500和1 000nmol/L剂量组3 H-TdR的摄入量较对照组分别增加18.8%(P<0.05)和26.5%(P<0.05),增幅低于同剂量的S1P脂质体。该促进作用可被DMS和HACPT所阻断。结论外源性S1P可促进体外培养的大鼠骨骼肌成肌细胞增殖,其作用可能与细胞内SphK活性增加引起细胞内S1P生成增多。