Caveolae/caveolin-1/ERK_(1/2)信号通路在降钙素基因相关肽抑制血管平滑肌细胞增殖中的作用(英文)

业已证明,Caveolae及其蛋白caveolin-1参与了细胞膜的胆固醇转运和细胞膜的信号转导.我们前期工作发现降钙素基因相关肽(CGRP)抑制血管平滑肌细胞(VSMC)增殖的信号通路与抑制ERK1/2活性和上调caveolin-1表达有关.本文研究Caveolae及caveolin-1在CGRP抑制VSMC增殖中的作用,进一步研究caveolin-1表达增加是否有直接抑制ERK1/2信号激酶活性的作用.采用大鼠主动脉贴块法培养VSMC,取3～10代VSMC用于实验,10%小牛血清(FBS)用于刺激VSMC增殖,用β-环糊精(cyclodextrin)或菲律宾菌素(filipin)剥夺胆固醇破坏Caveolae结构;MTT法和流式细胞仪用于检测细胞增殖;蛋白质印迹和免疫共沉淀法分别用于检测目的蛋白的表达或蛋白质间相互作用.结果显示,CGRP呈时间和浓度依赖性显著抑制10%FBS诱导的VSMC增殖.细胞Caveolae结构的破坏能降低CGRP抑制VSMC增殖作用,同时也增加了ERK1/2的磷酸化;β-环糊精孵育细胞能降低caveolin-1的表达.免疫共沉淀发现10%FBS和/或CGRP共同孵育细胞对非磷酸化ERK1/2与caveolin-1的结合无差别,但10%FBS能降低磷酸化ERK1/2与caveolin-1的结合,CGRP预孵育细胞能增加这两者的相互作用.结果揭示,Caveolae及caveolin-1可以正调控CGRP抑制VSMC增殖作用,其机制可能与CGRP增加caveolin-1与p-ERK1/2在Caveolae的结合,并抑制p-ERK1/2核转位作用有关.

Caveolae/Caveolins与病毒感染

Caveolae是直径为 5 0～ 10 0nm的细胞表面特异性内陷结构 ,Caveolins是它的主要标志蛋白。Caveolae/Caveolins在许多生理、病理活动中起重要作用。近年来还发现 ,Caveolae/Caveolins介导了许多病毒的感染 ,参与了病毒的吸附、穿入、转运、生物合成、组装及出泡等环节。这一病毒感染途径的发现 ,有助于抗病毒新药的开发和肿瘤治疗新领域的开辟。

apelin-13下调caveolae可促进血管平滑肌细胞增殖

背景:结合课题组以往研究成果,提出caveolae可能参与apelin-13促血管平滑肌细胞增殖的假设。目的:实验观察细胞膜特殊凹陷结构caveolae参与G蛋白偶联受体APJ的内源性配体apelin-13促进大鼠血管平滑肌细胞增殖的作用。方法:采用组织贴块法培养大鼠胸主动脉血管平滑肌细胞,用MTT方法观察血管平滑肌细胞增殖,Western Blotting方法观察信号蛋白表达,免疫共沉淀技术检测信号分子复合物的形成。结果与结论:①caveolae结构破坏剂β-环糊精(5mmol/L,25h)可明显增强apelin-13诱导的血管平滑肌细胞增殖。②apelin-13(0,1,2,4,8μmol/L)刺激血管平滑肌细胞,caveolin-1的表达下调,在1μmol/L时下调明显。③β-环糊精(5mmol/L)破坏caveolae后,可使apelin-13下调caveolin-1表达的作用增强。④对照组(体积分数为0.1%胎牛血清孵育)及处理组(apelin-13刺激)caveolin-1与PI3K及ERK1/2均有复合物形成,在apelin-13刺激的情况caveolin-1-PI3K复合物减少、caveolin-1-ERK1/2复合物减少,即apelin-13可能促进caveolin-1与PI3K及ERK1/2解离。结果提示细胞膜特殊凹陷结构caveolae参与apelin-13促血管平滑肌细胞增殖作用。

Caveolae/Caveolin-1在血管生成和平滑肌细胞增殖中的作用

目的小凹(caveolae)是细胞膜上的特异性凹陷,小凹蛋白(caveolin)是构成Caveolae的标志性蛋白,起到维持Caveolae结构的作用并参与胞吞和胞内运输作用、胆固醇运输、信号传导等过程。Caveolin-1富含于多种类型的细胞内,其中内皮细胞和平滑肌细胞是含量最丰富的细胞类型,对血管生成和平滑肌细胞增殖起重要作用。

Caveolae/caveolin及其对心血管系统调控作用的研究进展

Caveolae是细胞膜表面特异性内陷微区,caveolin是caveolae的结构蛋白,维持caveolae的结构和功能。Caveolae/caveolin参与细胞的多种生命活动,包括胆固醇的转运、信号转导和细胞的胞吞、胞饮作用。Caveolae/caveolin参与了心血管系统多种调控作用,包括对内皮细胞的一氧化氮合酶、平滑肌细胞的增殖、心肌收缩、心肌肥厚以及动脉粥样硬化等均存在调控作用。

Caveolae、Caveolin-1与肿瘤的研究进展

Caveolae是细胞膜内陷形成的烧瓶状的特殊膜结构,参与包括细胞的分子运输、细胞粘附和信号转导在内的多种细胞活动。Caveolin-1是Caveolae中重要的结构蛋白,抑制细胞生长,与多种人类肿瘤发生发展相关的信号分子相互作用,如G蛋白、Src家族激酶、Ras、蛋白激酶C、内皮生长因子(EGF)受体、内皮型一氧化氮合成酶(eNOS)及整合素等。因此,Caveolin-1是细胞生长相关信号途径及肿瘤发生发展过程中重要的抑制因子。

平滑肌细胞caveolae在大鼠肾动脉收缩反应调控中的作用研究

目的探讨平滑肌细胞caveolae在大鼠肾动脉对不同血管活性药物收缩反应中的作用及其机制。方法采用单独甲基-β环糊精(methyl-beta-cyclodextrin,MCD)或MCD和胆固醇(cholesterol,CHO)孵育肾动脉以减少和增加平滑肌细胞caveolae含量,并与未处理组[二甲基亚砜(DMSO)组比较]。采用电镜观察caveolae数量,采用血管环张力描记技术检测肾动脉对氯化钾(potassiurn chloride,KCl)、苯肾上腺素(phenylephrine,PE)和血管紧张素Ⅱ(angiotensin,AngⅡ)的收缩反应,采用蛋白免疫印迹(Western blot)检测法、荧光实时定量聚合酶链反应(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)检测caveolin-1及血管紧张素受体1型(Angiotensin type 1 receptor,AT1R)的基因和蛋白表达,采用免疫沉淀和Western blot检测caveolin-1与AT1R的结合。结果 MCD单独孵育可显著降低平滑肌细胞caveolae数量,而MCD与CHO共孵育则可使其恢复,MCD或CHO孵育均未影响caveolin-/基因和蛋白表达。MCD与CHO预处理后,肾动脉对KCl和PE的收缩反应无明显改变。但与未处理组相比,MCD单独孵育可使动脉对AngⅡ的收缩反应强度显著降低(P<0.05),收缩敏感性显著减弱(P<0.05),而MCD与CHO共孵育则可使动脉对AngⅡ的收缩反应强度及敏感性恢复正常水平。CHO与MCD对AT1R的蛋白表达水平无明显影响。在正常动脉,AngⅡ作用后caveolin-1与AT1R的结合显著增加(P<0.05),而在MCD孵育动脉,这种反应被明显抑制,CHO则可使其恢复正常水平。结论平滑肌细胞caveolae是大鼠肾动脉收缩功能调控的重要机制,其主要通过影响caveolin-1与AT1R的结合而调控其下游通路。

Caveolae和胰岛素信号转导

近年来研究发现细胞膜上的结构caveolae和胰岛素信号转导关系密切,提示caveolae可能在2型糖尿病的发病机制中起着一定的作用,本文简要介绍了caveolae及其特异蛋白caveolin的生物学特性,并综述了caveolae、caveolin和胰岛素信号转导途径中的胰岛素受体、葡萄糖转运子4(GLUT4)的关系。

平滑肌细胞caveolae在自发性高血压大鼠肾叶间动脉收缩功能改变中的作用研究

目的探讨平滑肌细胞caveolae在自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rat,SHR)肾叶间动脉对血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)的收缩反应改变中的作用及其机制。方法采用Wistar Kyoto(WKY)大鼠作为对照组,SHR为实验组(两组大鼠均为Wistar京都种大鼠),分别对SHR和WKY大鼠采用血管环张力描记技术检测肾叶间动脉对AngⅡ的收缩反应,采用甲基-β-环糊精(methyl-beta-cyclodextrin,MCD)孵育以减少平滑肌细胞caveolae含量,采用电镜观察caveolae数量,采用荧光实时定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)及蛋白免疫印迹(Western blot)法检测血管紧张素受体1型(qngiotensin type 1 receptor,AT1R)的基因和蛋白表达,采用免疫沉淀和Westernblot检测caveoin-1与AT1R的结合。结果与WKY组大鼠相比,SHR组肾叶间动脉对AngⅡ的收缩反应强度及敏感性均明显增加(P<0.05),平滑肌细胞caveolae数量显著增加(P<0.05),MCD孵育可使SHR组肾叶间动脉对AmgⅡ的收缩强度部分恢复,使其敏感性恢复正常。与WKY组相比,SHR组肾叶间动脉的AT1R蛋白表达显著增加(P<0.05),AngⅡ作用后caveolin-1与AT1R的结合显著增强(P<0.05),MCD孵育后AT1R的蛋白表达降低,但仍高于WKY组,而caveolin-1与AT1R的结合恢复正常水平。结论平滑肌细胞caveolae增加参与介导SHR肾叶间动脉对AngⅡ收缩反应改变,其可能通过增加平滑肌ATIR含量以及caveolin-1与AT1R的结合而增强收缩反应强度及敏感性。

内皮细胞Caveolae及其蛋白Caveolins、Cavins研究进展

金肆，男，1974年出生，华中科技大学同济医学院药理学系教授，博士生导师。毕业于华中科技大学同济医学院，先后获临床医学学士、病理与病理生理学博士学位。美国弗吉尼亚联邦大学药理学系博士后。主要研究血管内皮细胞功能障碍在心血管疾病中的作用机制与新药发现及药效学评价。目前担任国家自然科学基金及教育部博士点基金等评审专家，AntioxidantsRedoxSignaling、BritishJoIErllalofPharmacology和ActaPharmacologicaSinica等期刊特邀审稿人，OxidantsandAntioxidantsinMedicalSci—ence、《中南医学科学杂志》等期刊编委；兼任中国药理学会心血管药理专业委员会委员、中国活性氧生物学效应专业委员会委员。主持多项国家自然科学基金及教育部留学回国人员基金的研究，在国际著名期刊Arterioscler Thromb Vasc Biol、AntioxidantsRedoxSig—naling等发表SCI收录论文20篇，SCI引用200余次。以第1发明人获得国家发明专利授权1项。研究成果曾获“湖北省自然科学奖”、“湖北省高等学校优秀教学成果奖”：本人获华中科技大学“十佳青年教工”、美国弗吉尼亚联邦大学“Excellent Postdoctoral ResearchAward”、“中国药理学会一Servier药物研究院优秀青年药理学工作者奖”等奖励与称号。入选2010年教育部新世纪优秀人才支持计划。

Caveolin-1、Caveolae和动脉粥样硬化

Caveolae是细胞表面直径为50～100nm的胞膜穴样内陷,主要由胆固醇、糖基鞘磷脂、鞘磷脂和一些结构蛋白如Caveolin组成。Caveolin-1是Caveolae的主要组成成分,它与细胞骨架蛋白间接偶联来维持Caveolae的内陷形态。Caveolae和Caveolin-1在参与动脉粥样硬化的各种细胞如内皮细胞、巨噬细胞、平滑肌细胞表面都有表达,它们通过对各种细胞功能和多个信号转导途径的调节参与对动脉粥样硬化的形成和发展。

Caveolae在剪切应激诱导的内皮型一氧化氮合酶活化中的作用

探讨不同水平剪切应激对内皮细胞型一氧化氮合酶(Endothelial nitric-oxide synthase,eNOS)活化的影响及Caveolae在其中的作用。通过硝酸还原法测定细胞灌流液中的一氧化氮(NO)水平,检测不同水平剪切应激对培养人脐静脉内皮细胞(HUVEC)NO合成水平及胆固醇结合剂Filipin(10μg/ml)作用对剪切应激诱导细胞eNOS活化的影响。同时用透射电镜观察细胞内Caveolae的形态。实验发现随着剪切应激水平的升高,内皮细胞中NO的合成增高;Filipin作用细胞后,剪切应激诱导的NO合成显著降低,而去除Filipin后,同一水平剪切应激诱导的细胞NO合成部分恢复。因此,剪切应激能诱导eNOS活化,且Caveolae在其中起关键作用。

Caveolae/Caveolin-1在血管生成中的作用

随着人们生活水平的提高以及人口老龄化程度的加剧,以下肢动脉硬化闭塞症、糖尿病下肢血管病变等因下肢动脉管腔狭窄或闭塞而引起的下肢缺血性疾病的发病率逐年升高,国外调查发现,在普通人群中下肢缺血性疾病的发病率为3%～10%[1]。

Caveolae-Caveolin的血管生物学意义

Ｃａｖｅｏｌｉｎ 是一个相对分子质量为（２１ ～２４） ×１０３ 的膜蛋白，高度富集于细胞表面特异性内陷结构 Ｃａｖｅｏｌａｅ， Ｃａｖｅｏｌｉｎ通过磷酸化－ 去磷酸化及在高尔基体－ Ｃａｖｅｏｌａｅ 之间穿梭调节细胞内胆固醇平衡、一氧化氮合酶活性和血管平滑肌细胞增殖，是维持血管内环境平衡的重要机制。

Caveolae在CGRP保护人脐静脉内皮细胞中的作用及机制

目的探讨Caveolae对降钙素基因相关肽(CGRP)抑制过氧化氢(H2O2)诱导的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)损伤作用的影响及其机制。方法体外培养HUVECs,分别用CGRP和/或H2O2处理细胞,光学显微镜观察细胞形态学和密度的变化;流式细胞术观察细胞的增殖和周期分布;β-环糊精(β-CD)用于破坏caveolae结构;Western-blot检测caveolin-1表达。结果与正常组比较,CGRP组细胞密度增加,S期细胞数明显增多,H2O2组细胞密度降低,S期细胞数明显减少;CGRP预孵育细胞能抵抗H2O2引起的细胞数目减少;β-CD剥夺胆固醇,破坏caveolae结构,HUVECs形态学发生改变,但CGRP诱导的细胞密度和细胞增殖进一步提升,恢复胆固醇后,该作用被取消。与对照组比较,CGRP组细胞caveolin-1表达水平降低(P<0.05);H2O2组细胞caveolin-1水平上升(P<0.05),给予CGRP预孵育后,能显著逆转H2O2诱导的caveolin-1表达(P<0.05);β-CD破坏caveolae结构后,增强CGRP下调HUVECs caveolin-1表达的作用(P<0.05),增加胆固醇Caveolae结构有所恢复且该作用被削弱。结论 Caveolae结构完整性对CGRP保护H2O2损伤HUVECs有一定影响,破坏caveolae结构能增强CGRP对H2O2损伤的HUVECs的增殖作用,其机制可能与增强CGRP下调氧化应激导致的caveolin-1的表达有关。

Caveolae蛋白与胃癌发生发展的表观遗传学关系

胃癌是我国最常见的恶性肿瘤之一,其死亡率占我国恶性肿瘤死亡率之首。胃癌的病因复杂,虽经数十年的研究,至今仍无明确定论。目前普遍认为其发生是遗传和环境因素共同作用的结果。随着对表观遗传学认识的深入,遗传因子在疾病中的作用被不断发现,对疾病的诊断、治疗和预防起到了一定的作用。本文结合Caveolae蛋白的研究现状综述其与胃癌发生发展的表观遗传学关系,希望对胃癌发病机制的研究提供新的思路。

caveolae、caveolin-1与恶性肿瘤(文献综述)

细胞质膜上富含胆固醇和鞘脂的微结构域 rafts与膜蛋白 caveolin- 1结合后向细胞内凹陷 ,形成烧瓶状的 caveolae。caveolae和 caveolin- 1在许多生理、病理活动中起重要作用。caveolin- 1在恶性肿瘤发生、发展的多方面、多环节上发挥着关键的调控作用。对于大多数类型的肿瘤细胞增殖、凋亡和侵袭转移均起负向调控作用 ;但在前列腺癌的研究中 ,出现了相反的结果。在恶性肿瘤中的研究值得进一步深入。

内皮细胞caveolae,caveolin-1的生理功能

Caveolae是一种直径为50-100nm的细胞质膜表面特异性内陷结构。caveolin-1是一个相对分子质量为21×10^3-24×10^3的完整膜蛋白，是组成caveolae的主要蛋白质成分。它们富分于多种类型的细胞内，其中内皮细胞是含量最丰富的细胞类型之一。内皮细胞caveolae与caveolin-1在物质转运、内皮组织通透性、动脉粥样硬化发生发展以及信号转导过程中发挥着重要的调节作用。

Caveolae及其蛋白质组学研究进展

Caveolae是细胞表面50～100 nm大小的凹陷,它参与细胞的胞吞、胞饮作用、胆固醇的转运和信号转导,是细胞的信号处理中心,具有广泛的抑制信号转导的作用.Caveolae的结构蛋白caveolin-1是胆固醇结合蛋白,参与胆固醇的转运和信号转导.另外,caveolae对血管壁脂质稳态和eNOS功能都起着重要的调节作用,其功能紊乱是动脉粥样硬化发病机制中的重要环节.蛋白质的翻译后修饰及在亚细胞结构内的定位对蛋白质功能的发挥起着重要的作用,而传统的蛋白质组学以研究全细胞总蛋白的变化为主.Caveolae作为细胞表面的一个重要的细胞膜结构受到了人们的普遍关注,因此出现了一系列针对caveolae的功能蛋白质组学的研究.本文结合作者实验室近年来的研究以及国内外的研究现状,从多个角度对caveolae的研究进展进行概要介绍.

caveolae介导的apelin-13促内皮细胞增殖机制探讨

目的探讨caveolae及其标志蛋白caveolin-1在apelin-13促内皮细胞增殖中的作用,并对apelin-13促内皮细胞增殖信号转导通路进行拓展性研究。方法 MTT比色法观察caveolae在apelin-13促内皮细胞增殖中的作用;Western Blot检测不同因素处理下,内皮细胞中信号蛋白的表达;免疫共沉淀技术检测不同因素处理后,内皮细胞中信号分子复合物的形成情况。结果β-环糊精作为caveolae结构破坏剂(5mmol/L,24h)对apelin-13诱导的内皮细胞增殖具有明显的增强作用;apelin-13处理内皮细胞后,caveolin-1的表达减少,且它的减少在2μmol/L时表现尤为明显;内皮细胞在使用β-环糊精(5mmol/L)预孵育后,apelin-13下调caveolin-1表达的作用增强;对照组及apelin-13(2μmol/L)处理组caveolin-1与PI3K、ERK1/2均有复合物形成,apelin-13处理组较对照组caveolin-1-PI3K及caveolin-1-ERK1/2两种复合物的形成均有所减少。结论 caveolae及其标志性蛋白caveolin-1参与apelin-13促内皮细胞增殖过程;apelin-13促内皮细胞增殖作用可能与促进caveolin-1与PI3K、ERK1/2解离有关。