SOCS-2和SOCS-3通过IGF-1和GH信号转导系统作用于成肌细胞的分化(英文)

新近发现的细胞因子信号转导抑制因子(SOCS)家族,因其能够通过Janus激酶—信号传导和转录激活子(JAK-STAT)信号传导通路来反馈调节生长因子的信号或者抑制细胞因子的信号转导而倍受研究人员重视。一些研究表明,SOCS-3在促进成肌细胞分化和抑制白介素6(IL-6)导致的细胞炎症过程中具有重要的作用。综合大量关于细胞因子信号转导抑制因子家族的文献报道,文章分析了近几年SOCS-2和SOCS-3与IGF-1和GH信号转导关系的研究,特别是关于SOCS-3在成肌细胞分化过程中的研究,认为可以将SOCS-2和SOCS-3作为细胞内生长信号调节和促进动物肌肉发育的潜在因子进行研究。

猪SOCS-2基因的克隆及序列分析

从中国地方猪品种八眉猪(BaMei)肾脏组织中提取总RNA,采用RT-PCR方法克隆了猪SOCS-2(suppressor of cytokinesignaling-2,细胞因子信号转导抑制因子-2)基因的cDNA序列,经T/A克隆,插入到pMD19-T载体上,导入大肠杆菌DH-5α,阳性克隆经PCR鉴定后进行测序,将测序结果与GenBank中已登录的人、大鼠和小鼠SOCS-2基因的序列进行同源性比较,利用生物信息学和分子生物学软件对猪SOCS-2基因编码的蛋白进行结构预测。结果表明:首次成功克隆了猪SOCS-2基因的cDNA序列(GenBank登录号为EF121242),其长度为822bp,该基因ORF区核苷酸序列与其他物种相比同源性达到93%以上,氨基酸同源性则达到89%以上,生物信息学分析表明该蛋白分子量为22.25kD,等电点pI=8.30,包含199个氨基酸残基。该基因cDNA序列的克隆,有利于进一步研究SOCS-2调节机体发育的分子机理。

家蚕SOCS-2基因的克隆与序列分析

SOCS基因是JAK/STAT信号通路的负调节基因。为了了解家蚕SOCS基因(BmSOCS)的遗传变异与进化,通过电子克隆获得了SOCS cDNA基因序列,结果显示家蚕基因组中至少存在4种BmSOCS基因,BmSOCS-2基因存在可变剪接。通过RT-PCR从家蚕中扩增得到1个BmSOCS-2基因(BmSOCS-2A),测序结果表明,该792 bp片段含有完整的ORF,由4个外显子组成,编码263个氨基酸残基,分子量为28.8 ku。结构分析显示,BmSOCS-2A有5个α螺旋结构,存在典型的SH2结构域和SOCS结构域。基因芯片数据分析显示,BmSOCS-2在家蚕雌雄性腺组织中表达量最高。进化分析表明,SOCS以不同种类聚类在一起,表明各种SOCS基因家族在各昆虫物种形成前就已产生。

猪SOCS-2基因第2外显子多态性与仔猪腹泻的关系

为了在民猪和长白猪群体中分析多态性与仔猪腹泻的关系,试验采用直接测序法对细胞因子信号转导抑制因子2(SOCS-2)基因第2外显子进行多态性检测。结果表明:SOCS-2基因第2外显子上存在突变位点G393C,在民猪群体中检出了该位点的3种基因型,即GG基因型、GC基因型、CC基因型,在长白猪群体中检出2种基因型,即GG基因型、GC基因型。民猪群体SOCS-2的G393C位点上不同基因型仔猪的腹泻频率差异极显著(P<0.01),GG基因型腹泻频率极显著低于CC基因型和GC基因型(P<0.01);长白猪群体GG基因型腹泻频率、腹泻指数极显著低于GC基因型(P<0.01)。

鹰嘴豆芽素A调控生长激素JAK/STAT信号通路发挥神经保护作用

目的鹰嘴豆芽素A是一种天然植物雌激素,因少有副作用而成为雌激素的理想替代品.本研究观察了鹰嘴豆芽素A对H2O2致原代海马神经元损伤的保护作用.已有研究表明,雌激素与生长激素在细胞水平存在相互作用,本研究还试图证实鹰嘴豆芽素A可与生长激素协同发挥神经保护作用,并揭示其调控生长激素发挥协同作用的可能机制.方法原代培养海马神经元细胞,培养至9d左右,给予不同浓度鹰嘴豆芽素A作用24h,300μmol·L^-1的H2O2作用12h后,CCK-8法观察细胞活性,流式细胞仪测定ROS含量和细胞凋亡率.Westernblot观察Bcl-2、Bax、Caspase-3蛋白表达.单独或联合给予鹰嘴豆芽素A和生长激素60min,RT-PCR测定SOCS-1、SOCS-2、SOCS-3mRNA表达,Westernblot观察JAK、STAT5、SOCS-2蛋白表达,采用基因沉默技术,干扰SOCS-2,观察药物对JAK/STAT5信号通路的影响.结果鹰嘴豆芽素A能提高H2O2诱导海马神经元的活性,降低H2O2诱导的ROS含量,抑制细胞凋亡和坏死.鹰嘴豆芽素A与生长激素协同发挥神经保护作用,能显著提高JAK、STAT5蛋白表达,降低SOCS-2表达.结论鹰嘴豆芽素与生长激素协同发挥神经保护作用,其机制与降低SOCS-2表达,增强生长激素JAK/STAT5信号通路作用有关.

生慧汤对APP/PS1双转基因痴呆小鼠海马JAK2/STAT3/SOCS-1信号通路的影响

目的 观察生慧汤对APP/PS1痴呆小鼠海马酪氨酸蛋白激酶2(JAK2)/信号传导及转录激活因子3(STAT3)/细胞因子信号抑制物1(SOCS-1)信号通路的影响,并探讨其改善阿尔茨海默病(AD)突触可塑性的机制。方法 将36只APP/PS1小鼠随机分为APP/PS1组、多奈哌齐(donepezil)组和生慧汤(SHD)组,另将12只C57BL/6JNju小鼠设为空白(WT)组。Donepezil组按0.92 mg/(kg·d)的剂量灌胃多奈哌齐配置的混悬液,SHD组按13.5 g/(kg·d)的剂量灌胃生慧汤水煎液,WT组和APP/PS1组灌胃等体积的纯水。各组连续治疗4周,采用Morris水迷宫实验和跳台实验评价小鼠的认知功能。尼氏染色观察小鼠海马区神经元病理形态;高尔基染色观察小鼠海马区神经元树突棘的变化;酶联免疫吸附测定法(ELISA)和实时聚合酶链式反应(Real-time PCR)分别检测小鼠海马中肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素1β(IL-1β)的含量及其mRNA表达水平;采用蛋白免疫印迹(Western Blot)检测小鼠海马离子钙结合蛋白(IBA1)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、JAK2、p-JAK2-Tyr1007、STAT3、p-STAT3-Tyr705、SOCS-1的蛋白表达水平。结果 与WT组比较,APP/PS1组小鼠平台潜伏期、游泳总路程和出错次数增加(P<0.01),穿越平台次数、目标象限停留时间和潜伏期减少(P<0.01)。与APP/PS1组比较,Donepezil组和SHD组小鼠平台潜伏期、游泳总路程和出错次数减少(P<0.05,P<0.01),穿越平台次数、目标停留象限时间和潜伏期增加(P<0.05,P<0.01)。与WT组比较,APP/PS1组小鼠海马CA3和DG区神经元数量及树突棘密度显著减少(P<0.01)。与APP/PS1组比较,Donepezil组和SHD组小鼠海马CA3和DG区神经元数量及树突棘密度增加(P<0.05,P<0.01)。与WT组比较,APP/PS1组小鼠海马中TNF-α和IL-1β的含量及mRNA水平增加(P<0.01)。与APP/PS1组比较,Donepezil组和SHD组小鼠海马中TNF-α和IL-1β的含量及mRNA水平减少(P<0.05,P<0.01)。与WT组比较,APP/PS1组小鼠海马中IBA1、GFAP、p-JAK2-Tyr1007/JAK2、p-STAT3-Tyr705/STAT3和SOCS-1的蛋白表达水平升高(P<0.01)。与APP/PS1组比较,Donepezil组和SHD组小鼠海马中IBA1、GFAP、p-JAK2-Tyr1007/JAK2、p-STAT3-Tyr705/STAT3和SOCS-1的蛋白表达水平减少(P<0.05,P<0.01)。结论 生慧汤可通过抑制神经炎症改善APP/PS1小鼠海马突触可塑性,其机制可能与其抑制JAK2/STAT3/SOCS-1信号通路有关。