灯盏花素通过转录因子cAMP反应元件结合蛋白磷酸化促进细胞自噬保护心肌细胞缺血-再灌注损伤的机制研究

背景心肌缺血-再灌注(ischemia-reperfusion injury,I/R)损伤是心肌梗死血流再灌注后出现的常见临床问题,自噬在心肌I/R损伤过程中的作用机制尚不完全明确。目的研究灯盏花素在保护心肌缺血再灌注损伤过程中通过转录因子cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)促进自噬减轻细胞损伤的机制。方法在50μmol/L灯盏花素为最佳应答浓度的基础上进行实验。实验分为正常对照(Vehicle)组、I/R组、灯盏花素处理(Scu+I/R)组和CREB抑制并灯盏花素处理(KG501+Scu+I/R)组。通过糖氧剥夺培养方式建立小鼠心肌细胞I/R损伤模型,MTT法测定细胞活力;生化法测定超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)和三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)水平;RT-PCR测定线粒体内膜融合蛋白1(optic atrophy 1,Opa1)和线粒体动力相关蛋白1(dynamin-related protein 1,Drp1)表达;Western blot测定LC3、CREB和磷酸化cAMP反应元件结合蛋白(phosphorylated cAMP response element binding protein,p-CREB)表达。结果MTT测定发现:相比于其他浓度,50μmol/L灯盏花素可显著增加细胞活力,使I/R损伤心肌细胞SOD表达增加(P<0.01),MDA表达减少(P<0.01),LDH表达减少(P<0.01),ATP表达增加(P<0.01),LC3Ⅱ/Ⅰ比值增加(P<0.05),Drp1 mRNA表达减少(P<0.01),Opa1 mRNA表达增加(P<0.01),p-CREB/CREB比值增加(P<0.01)。CREB抑制剂(KG-501)可显著降低灯盏花素处理组的ATP、Opa1 mRNA表达(P均<0.01),使LC3Ⅱ/Ⅰ比值降低(P<0.05),细胞活力降低(P<0.01)。结论灯盏花素能够促进缺血心肌细胞自噬,缓解氧化损伤,提高心肌细胞活力。在保护心肌缺血-再灌注损伤过程中,灯盏花素可能通过CREB通路调节自噬作用。

cAMP反应元件结合蛋白:抗抑郁药信号转导通路的交汇点

本文综述了参与抑郁症和抗抑郁药作用的三条信号转导通路:环磷酸腺苷(cAMP)通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路、钙调蛋白激酶(CaMK)通路,以及cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)作为上述通路交汇点的研究进展,并探讨了新型抗抑郁药的可能作用靶点。

cAMP反应元件结合蛋白介导磷酸化细胞外信号调节激酶在神经病理性痛形成中的作用

采用行为学、免疫组织化学和Western blot方法,观察鞘内注射细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulate kinase, ERK)信号转导通路阻滞剂对慢性压迫性损伤(chronic constriction injury,CCI)大鼠痛行为及脊髓背角内磷酸化cAMP反应元件结合蛋白(phosphorylated cAMP response-element binding protein,pCREB)和Fos表达变化的影响,探讨ERK/CREB转导通路在神经病理性疼痛中的作用。结果表明,CCI可明显增加双侧脊髓背角pCREB、损伤侧脊髓背角浅层Fos阳性神经元表达,以CCI后3与5d时尤为显著。鞘内注射促分裂原活化蛋白激酶激酶(mitogen-activated protein kinase kinase,MEK)阻滞剂U0126及ERK反义寡核苷酸在减轻大鼠痛行为的同时,能叫显抑制双侧脊髓背角内pCREB的表达,同时,Fos阳性神经元的表达也明显减少。大鼠痛行为及脊髓背角pCREB和Fos的表达在时相上一致。上述结果提示pCREB参与pERK介导的神经病理性疼痛。

加味四逆散对皮质酮和谷氨酸致损伤的PC12细胞中cAMP反应元件结合蛋白及其磷酸化的影响

目的研究中药复方加味四逆散(JWSNS)对皮质酮和谷氨酸致损伤的PC12细胞中cAMP反应元件结合蛋白(CREB)及其磷酸化的影响。方法以200μmol.L-1Cort和50μmol.L-1Glu损伤的PC12细胞作为体外药理学研究模型,制备JWSNS含药血清,采用免疫组织化学法和West-ernblot法检测PC12细胞损伤模型中CREB和磷酸化CREB蛋白的表达。结果200μmol.L-1Cort和50μmol.L-1Glu可导致PC12细胞中CREB和p-CREB表达下降(CREB阳性细胞率分别为17.1%±4.2%和20.8%±5.7%,p-CREB表达量分别为0.587±0.123和0.515±0.157,P<0.05或P<0.01),10%JWSNS含药血清能升高CREB和p-CREB的表达(CREB阳性细胞率分别为62.6%±11.7%和79.5%±7.6%,p-CREB表达量分别为1.298±0.112和1.269±0.128,P<0.05或P<0.01)。结论10%JWSNS含药血清能通过调节cAMP-CREB信号通路发挥其神经保护和抗抑郁的作用。

cAMP反应元件结合蛋白(CREB)在单眼剥夺弱视大鼠视皮层中的表达研究

目前已对突触可塑性的基本特性有了相当程度的认识 ,但对其发育中神经元可塑性的内在分子机制尚待进一步阐明。不少研究提示 ,c AMP反应元件结合蛋白 ( CREB)在学习、记忆和长时程增强 ( LTP)过程中参与长时程突触的可塑性调节 ,推测其在视觉系统可塑性中也发挥着重要作用。本研究通过建立幼年大鼠单眼剥夺弱视模型 ,应用免疫组织化学方法 ,对视觉发育关键期末 ( P45 )大鼠和成年 ( P90 )大鼠视皮层中 CREB和 p CREB的免疫反应性进行观察、比较和分析。结果 :视觉发育关键期内进行单眼视觉剥夺对大鼠视皮层内总 CREB的蛋白表达没有产生显著影响 ,而 p CREB在 P45大鼠的剥夺眼对侧视皮层单眼反应区的 / 、 层中的蛋白表达较剥夺眼同侧视皮层的相应区域弱 ,该差异在该年龄大鼠的双眼反应区及成年后大鼠视皮层内不存在。结论

电针对抑郁症模型大鼠脑磷酸化cAMP反应元件结合蛋白表达的影响

目的:研究电针对抑郁症模型大鼠脑磷酸化cAMP反应元件结合蛋白(p-CREB)表达的影响。方法:给大鼠施行3w慢性多种应激程序建立抑郁症模型,采用免疫组织化学方法检测大鼠皮质、下丘脑、海马p-CREB表达。结果:在上述相应脑区,抑郁症模型大鼠p-CREB表达降低,电针能缓解模型大鼠抑郁症状,提高大鼠皮质和海马p-CREB表达水平。结论:电针能够对抗抑郁症引起的p-CREB表达降低,这可能与其改善抑郁症状有关。

8Hz 90dB次声作用对大鼠海马蛋白激酶A表达及cAMP反应元件结合蛋白磷酸化水平的影响

目的:观察8Hz90dB次声作用对大鼠海马PKA表达及CREB磷酸化水平的影响。方法:采用免疫组织化学方法,观察8Hz90dB次声作用不同时间点大鼠海马PKA表达及p-CREB-1(Ser-133)磷酸化水平。结果:8Hz90dB次声作用后,大鼠海马CA1区各时间点PKA表达均上调,相应时间点CREB磷酸化水平亦上调,两者之间的变化呈显著正相关。CA3区除7d组PKA表达上调、CREB磷酸化水平亦上调外,两者之间总变化趋势为显著负相关。DG各时间点PKA表达与CREB磷酸化水平变化之间无显著相关性。结论:8Hz90dB次声作用对大鼠海马各区PKA表达及CREB磷酸化水平均有不同程度的影响,提示次声对学习记忆功能影响的机制可能涉及对cAMP浓度增高→PKA激活→CREB磷酸化→CRE依赖性转录这一分子链产生了干扰作用。

降钙素基因相关肽对局灶性脑缺血再灌注大鼠脑cAMP反应元件结合蛋白mRNA表达的影响

目的探讨外源性降钙素基因相关肽(CGRP)对局灶性脑缺血再灌注大鼠海马和顶叶皮质cAMP反应元件结合蛋白(CREB)mRNA表达的影响。方法用线栓法制作大鼠局灶性脑缺血再灌注模型,应用原位杂交和图像分析技术检测大鼠缺血侧海马CA1区和顶叶皮质CREB mRNA表达。结果假手术组右侧海马CA1区和顶叶皮质CREB mRNA有明显表达,缺血再灌注组右侧海马CA1区和顶叶皮质CREB mRNA阳性产物吸光度值减少,CGRP组缺血侧海马CA1区和顶叶皮质CREB mRNA表达的吸光度值比缺血再灌注组增高(P<0.05)。结论CGRP上调局灶性脑缺血再灌注大鼠海马和顶叶皮质CREB mRNA的表达,CGRP对缺血神经元的保护作用可能通过激活CREB的转录与翻译,从而启动一系列信号通路来实现。

气味对小鼠学习记忆能力及海马cAMP反应元件结合蛋白的影响

目的:探讨不同气味(苹果、香水、樟脑)对小鼠学习记忆能力及海马cAMP反应元件结合蛋白(CREB)和磷酸化的CREB(pCREB)的影响。方法:让小鼠在不同气味的环境下生活14d,在第7d开始方形水迷宫训练,3d后进行测试,连续测试5d。测试完后断髓处死动物,取出脑组织,用免疫组织化学染色观察海马pCREB和CREB表达情况,并进行图像分析。结果:樟脑组和香水组水迷宫的潜伏期较对照组延长,错误次数增多(P<0.05)。免疫组化染色显示鼠海马CREB的磷酸化水平大大降低(P<0.05),但对CREB的表达无明显影响。苹果组与对照组比各指标均无显著差异(P>0.05)。结论:樟脑气味和香水气味对小鼠记忆能力有负面作用,且这种作用可能是通过降低CREB磷酸化水平而实现的。苹果气味对小鼠记忆能力无明显影响。

cAMP反应元件结合蛋白在LPS致肺微血管内皮细胞损伤过程中的作用

目的探讨cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)在脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)致大鼠肺微血管内皮细胞(rat pulmonary microvascular endothelial cell,RPMVEC)炎症损伤过程中的作用。方法体外分离、培养RPMVEC基础上,Western blot法检测CREB磷酸化CREB水平,伊文思蓝-白蛋白法检测RPMVEC通透性。结果 LPS刺激RPMVEC后,CREB中Ser133位点磷酸化水平呈时间依赖性地增加,30 min时达到峰值,120 min仍未降至正常水平,加入10μmol·L-1V5681(PKA通路特异性抑制剂)共孵育后,CREB磷酸化几乎被完全抑制,RPMVEC单层通透性明显增加。结论 LPS能诱导RPMVEC中CREB快速磷酸化,PKA通路介导上述过程,CREB在LPS致RPMVEC炎症损伤过程中可能起到保护作用。

急、慢性乙醇处理后大鼠伏核内cAMP反应元件结合蛋白磷酸化的变化

采用免疫组织化学的方法 ,检测急性、慢性乙醇作用及戒断后大鼠伏核内cAMP反应元件结合蛋白(cAMPresponseelementbindingprotein ,CREB)磷酸化的变化。结果显示 ,急性腹腔注射乙醇后 15min ,伏核内磷酸化CREB(phospho CREB ,p CREB)蛋白明显增加 ,3 0min后达高峰 ,至 1和 6h后仍明显高于对照组。而慢性饮乙醇溶液显著降低大鼠伏核内 p CREB蛋白含量 ,在撤除乙醇后 2 4、72h时 ,伏核内p CREB蛋白含量仍明显较低 ,戒断后 7d ,恢复到正常水平。结果表明 ,急性乙醇处理增加伏核内CREB磷酸化作用 ,而慢性乙醇作用则降低伏核内CREB磷酸化作用 。

缓激肽诱导胶质瘤细胞内cAMP反应元件结合蛋白磷酸化的实验研究

目的观察缓激肽作用下,大鼠C6胶质瘤细胞中转录因子cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response element bind-ing protein,CREB)磷酸化的动态变化,并探讨其可能的意义。方法应用免疫细胞化学和Western blot方法,观察1μmol.L-1缓激肽作用C6胶质瘤细胞在不同时相点(0,5,10,15,20,30min)CREB磷酸化的动态变化。结果1μmol.L-1缓激肽作用C6胶质瘤细胞的5到30min的各时相点均能检测到CREB的磷酸化(P<0.01),其中以15min的磷酸化最强(P<0.01)。结论缓激肽可促进大鼠C6胶质瘤细胞中转录因子CREB的磷酸化,此作用可能与其促进血肿瘤屏障的选择性开放有关。

磷酸化的cAMP反应元件结合蛋白_1在糖尿病大鼠肾小球中表达增强

目的探讨磷酸化的cAMP反应元件结合蛋白1(P CREB1)在糖尿病大鼠肾组织中的表达特征及与细胞外基质积聚的关系。方法雄性Wistar大鼠切除右肾2周后随机分为对照组和糖尿病组,用链脲佐菌素复制糖尿病模型。分别于1、2、4、8和12周用免疫组化检测纤维黏连蛋白(FN)、层黏连蛋白(LN)及P CREB1的表达,Western印迹和RT PCR检测肾皮质CREB1磷酸化(活性)及mRNA的表达。结果糖尿病组FN与LN在4周时开始升高,并持续到12周。CREB1的活性及其mRNA在2、4和8周增高,在12周时降至正常。结论CREB1可能在糖尿病肾病细胞外基质积聚中发挥一定作用。

PKA信号通路参与调控肝细胞cAMP反应元件结合蛋白与PGC-1α的表达

目的观察蛋白激酶A(PKA)信号通路对培养的肝细胞环腺苷酸(cAMP)反应元件结合蛋白(CREB)磷酸化及过氧化物酶增殖激活受体协同激活因子α(PGC-1α)表达的调控作用。方法利用PKA抑制剂H89和cAMP激动剂Forskolin预处理原代培养的大鼠肝脏细胞,以Western blot和逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法测定不同处理组CREB/P-CREB蛋白及PGC-1αmRNA的表达变化。结果以Forskolin作用的肝细胞,与对照组相比,CREB蛋白的磷酸化和PGC-1αmRNA的表达水平明显增高;预先加入PKA抑制剂H89,再加入Forskolin作用细胞,则CREB蛋白磷酸化和PGC-1αmRNA表达受到明显抑制(P<0.01),差异有统计学意义。结论 PKA信号通路参与调控肝细胞CREB的磷酸化和PGC-1α的表达,可能与糖代谢的调节有关。

蛋白质巯基亚硝基化对RSC-364细胞cAMP反应元件结合蛋白活性的影响

目的:观察RSC-364细胞外源性亚硝基化对cAMP反应元件结合蛋白(CREB)活性的影响。方法:提取RSC-364细胞总蛋白,与100μmol/L还原型谷胱甘肽(GSH)、100μmol/L NO供体亚硝基化谷胱甘肽(GSNO)、10mmol/L亚硝基化抑制剂二硫苏糖醇(DTT)及溶剂单独或联合应用孵育15min完成外源性亚硝基化,采用生物素转化法与Western blotting技术检测亚硝基化蛋白表达水平;分别用溶剂或重组大鼠白细胞介素-1β(rIL-1β)10μg/L孵育RSC-364细胞1h,提取细胞核蛋白,经外源性亚硝基化后用电泳迁移率改变分析(elec-trophoresis mobility shift assay,EMSA)观察亚硝基化作用对CREB活性的影响。结果:RSC-364细胞总蛋白经GS-NO孵育后亚硝基化蛋白表达水平明显增高,而应用DTT可抑制亚硝基化水平;GSNO与RSC-364细胞核蛋白孵育后,明显抑制了rIL-1β诱导的CREB活性(P<0.01),GSNO的作用可被DTT所逆转(P<0.01)。结论:NO可通过亚硝基化作用抑制RSC-364细胞CREB活性。

活化蛋白-1和cAMP反应元件结合蛋白在脂多糖注射大鼠肺组织中的变化及地塞米松的影响

目的探讨活化蛋白-1(AP-1)和cAMP反应元件结合蛋白(CREB)在急性肺损伤(ALI)发生发展中的可能作用,以及地塞米松的抗炎作用机制。方法采用脂多糖(LPS)5mg/kg颈静脉注射复制ALI大鼠模型,用凝胶电泳迁移率改变分析法(EMSA)观察ALI大鼠肺组织AP-1和CREB的改变和地塞米松的影响。结果ALI大鼠肺组织AP-1的DNA结合活性在2h达到峰值,12h后接近正常水平。CREB的活性在1h即到达峰值,但直到12h并未完全达到正常水平。地塞米松对AP-1和CREB的DNA结合活性均有显著抑制作用。结论AP-1和CREB可能在大鼠的急性肺损伤的发生中发挥重要作用,在转录水平的调节可能是糖皮质激素发挥抗炎作用的重要机制之一。

cAMP反应元件结合蛋白与神经退行性疾病

cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response elem ent b ind-ing prote in,CREB)是位于细胞核内的转录因子。CREB的活性受到信号通路中许多因子的调控。CREB活化后与真核生物靶基因CRE序列结合并调节其转录,发挥多种生物学效应。在中枢神经系统,CREB调节着神经细胞生长发育,参与神经细胞突触可塑性、长时程记忆的形成过程。CREB参与阿尔采末病、血管性痴呆、亨廷顿舞蹈病及H IV-相关痴呆等神经退行性疾病的病理生理机制研究也取得了进展,成为以CREB作为靶点控制神经退行性疾病病程的理论基础。

锌对神经病理性疼痛模型小鼠脊髓磷酸化cAMP反应元件结合蛋白表达的影响

目的研究锌对神经病理性疼痛(neuropathic pain,NPP)模型小鼠脊髓磷酸化(phosphoryltion,p)的cAMP反应元件结合蛋白(camp response-element binding protein,CREB)表达的影响。方法 72只C57/BL6小鼠随机分为4组,正常喂养的NPP组锌饲料30 mg/(kg·d)喂养2周,低锌喂养的NPP组锌饲料0.85 mg/(kg·d)喂养2周,高锌喂养的NPP组用硫酸锌水溶液227 mg/(L·d)喂养2周。采用足底注射辣椒素(0.5%5μl)制备NPP模型:对照组锌饲料30 mg/(kg·d)喂养2周后足底注射溶剂。应用原子吸收光谱、免疫组织化学、免疫印迹和图像分析技术检测术后7 d锌对脊髓pCREB表达的影响。结果高锌喂养能显著增加血清和脊髓中锌的含量,脊髓pCREB表达下调(P<0.01);而低锌喂养加重血清和脊髓的缺锌状况,脊髓pCREB表达上调(P<0.01)。结论锌能抑制NPP模型小鼠脊髓pCREB的表达。

鞘内注射氯胺酮对切口痛大鼠脊髓磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶和cAMP反应元件结合蛋白表达的影响

目的观察鞘内注射氯胺酮对切口痛大鼠脊髓化p38丝裂原活化蛋白激酶（p38MAPK）和cAMP反应元件结合蛋白（pCREB）含量的影响。方法成年雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠36只,体重250~300 g,随机分为3组：假手术组（Ⅰ组）,0.9%氯化钠溶液组（Ⅱ组,鞘内注射0.9%氯化钠溶液25μL）,氯胺酮组（Ⅲ组,鞘内注射100μg氯胺酮）。Ⅱ组、Ⅲ组均在切口痛术后立即给药,Ⅲ组鞘内给药用0.9%氯化钠溶液稀释至20μL,注射药物后再用0.9%氯化钠溶液5μL冲洗导管。采用von Frey丝测定术前1 h（T0）及术后2（T1）、4（T2）、8（T3）、16（T4）、24 h（T5）时大鼠后爪机械缩足阈值（PWT值）,随后在T5时间点取大鼠脊髓腰膨大部,采用Western印迹法测定磷酸化p38MAPK（p-p38MAPK）和CREB（pCREB）的表达。结果与Ⅱ组比较,Ⅰ组、Ⅲ组在术后各时间点（T1~T5时间点）的PWT值均显著升高（P值均〈0.05）。在T5时间点,与Ⅰ组比较,Ⅱ组大鼠脊髓p-p38MAPK和pCREB表达量均显著升高（P值均〈0.05）;与Ⅱ组比较,Ⅲ组大鼠脊髓p-p38MAPK和pCREB均显著降低（P值均〈0.05）。结论在大鼠切口痛模型中,鞘内注射氯胺酮可减轻大鼠急性切口痛,其镇痛作用可能是通过抑制p-p38MAPK/pCREB信号传导通路实现的。