Hedgehog信号通路在卵巢中的作用机制及研究进展

Hedgehog信号通路是进化过程中呈现高度保守性的一条信号途径,在雌性哺乳动物的性腺发育及功能维持中扮演着重要角色,参与调控卵巢中多种细胞的分化,维持着卵巢结构及功能的稳定,促进卵泡的发育成熟及排出。该文简要概述了Hedgehog信号通路在卵巢发育、卵巢生殖干细胞转化、卵泡发育与闭锁及卵巢癌症发生发展中的主要作用机制,以期为相关疾病的治疗提供些许思路。

How does Hedgehog signaling participate in the cross-interaction of hormones and testis development?

Hedgehog(HH)signaling has been researched for decades and Hedgehog has 3 homologs:Sonic Hedgehog(Shh),Indian Hedgehog(Ihh),and Desert Hedgehog(Dhh).Dhh is the one involved in male gonad and germ cell development.The distribution of molecules in Hedgehog signaling in testis indicated that Hedgehog signaling executes important functions during testis development.The patients with Dhh signaling deficiency develop dysgenesis of gonads and hormone production which demands further exploration of gonad HH signaling.Some results proved the indispensable roles of HH signaling in gonad and germ cell development and the interaction with hormones.This review evaluates HH functions in the testis and how HH affects and is affected by hormones and provides novel insights about HH signaling to the readers.

Gli2调控Hedgehog通路活化对Tca8113细胞增殖、转移和上皮间充质转化的影响

目的 本研究通过在细胞水平检测Gli2对口腔癌细胞Tca8113增殖、生长、迁移和侵袭的影响,明确Gli2调控口腔癌细胞迁移和侵袭的分子机制。方法 本研究利用siRNA抑制Tca8113细胞中Gli2的表达,通过CCK-8、平板克隆以及transwell小室实验分别检测Gli2对Tca8113细胞增殖、生长、迁移与侵袭的影响。进一步利用qRT-PCR与Western blot实验探究Gli2调控Tca8113细胞恶性增殖和转移机制。结果 口腔癌细胞Tca8113中Gli2的mRNA和蛋白表达升高。干扰Gli2表达可抑制Tca8113细胞增殖、生长、迁移及侵袭。进一步研究发现干扰Gli2表达可抑制Hedgehog(Hh)通路关键因子的mRNA与蛋白表达。此外,干扰Gli2表达可显著影响上皮间充质转化(epithelial mesenchymal transformation, EMT)通路关键因子的mRNA与蛋白表达。结论 口腔癌病变过程中Gli2被异常激活,干扰Gli2表达显著抑制口腔癌细胞的增殖、生长、迁移和侵袭。Gli2通过调控Hh通路与EMT通路,进而影响口腔癌细胞的迁移和侵袭。本研究为阐明口腔癌的发病机制提供新思路,并为口腔癌的临床治疗提供新视角。

肾安方对慢性肾脏病大鼠Hedgehog信号通路的影响

目的观察肾安方对慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)大鼠生化指标和Hedgehog信号通路的影响,探讨其对慢性肾脏病的保护机制。方法60只大鼠随机分为正常组10只和造模组50只,造模组大鼠采用腺嘌呤诱导法复制CKD模型,造模成功的40只大鼠随机分为模型组,肾安方低、高、中剂量组,环巴胺组,各8只。肾安方低、中、高剂量组大鼠分别给予肾安方(12.05、24.1、48.2 g·kg^(-1)·d^(-1))灌胃;环巴胺组大鼠予以环巴胺(6 mg·kg^(-1)·d^(-1))灌胃;正常组和模型组大鼠给予生理盐水等体积灌胃。每日1次,持续给药28 d。第29天,测定各组大鼠血清尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、肌酐(creatinine,Cr)、尿酸(uric acid,UA)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1);HE染色和Masson染色观察肾脏病理变化程度;Western blotting法检测信号通路关键蛋白下游核转录因子GLI家族(GLI1)、Hh分泌型糖蛋白配体(SHH)、成纤维细胞特异蛋白1(fibroblast-specific protein 1,FSP1)、蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)、磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)蛋白的表达水平;Real-time PCR法检测大鼠肾组织中GLI1mRNA、SHHmRNA、FSP1mRNA、AktmRNA表达水平。结果与模型组比较,肾安方中、高剂量组及环巴胺组BUN、Scr、UA、IL-6、TNF-α、TGF-β1、GLI1mRNA、SHHmRNA、FSP1mRNA、AktmRNA、GLI1、SHH、FSP1、p-Akt及肾脏纤维化程度显著降低(P<0.05);肾安方高剂量组肾功能及炎症指标改善情况与环巴胺组比较差异无统计学意义(P>0.05),但肾安方高剂量组GLI1mRNA、SHHmRNA、FSP1mRNA、AktmRNA、GLI1、SHH、FSP1、p-Akt表达略高于环巴胺组(P<0.05),且肾安方各组间上述指标差异有统计学意义(P<0.05)。结论肾安方可以改善慢性肾脏病大鼠肾功能,可能与抑制Hedgehog信号通路激活有关。

基于Hedgehog通路探讨理肺消积丸对NSCLC A549细胞周期、增殖和迁移的影响

目的探讨理肺消积丸对A549细胞的影响作用及对Hedgehog通路的调控作用。方法采用MTT实验筛选理肺消积丸含药血清对A549细胞最佳干预浓度后,将细胞分为6组:对照组、理肺消积含药血清组、Hedgehog通路抑制剂组(Vismodegib组)、顺铂组、理肺消积含药血清+Vismodegib组、理肺消积含药血清+顺铂组。不同干预后,分别采用CCK-8实验检测细胞增殖能力,采用克隆形成实验观察细胞克隆形成能力,采用Transwell实验观察A549细胞迁移能力,采用流式细胞术观察细胞周期比例的变化,采用qRT-PCR和Western blot技术检测Hedgehog通路中Gli1、Ptch1、Smo和CyclinD1 mRNA和蛋白表达的变化。结果浓度为10%的理肺消积丸含药血清能显著抑制A549细胞增殖(P<0.05),降低细胞克隆形成和迁移能力(P<0.05),阻滞细胞周期从G1期到S期转变,同时抑制Gli1、Ptch1、Smo和CyclinD1 mRNA和蛋白表达(P<0.05),且与Vismodegib有良好的协同作用。结论理肺消积丸可显著抑制A549增殖和迁移能力,作用机制可能与其调控Hedgehog通路阻滞细胞周期有关。

左归丸含药血清对Hedgehog-GLi通路关键因子mRNA表达及骨吸收功能的影响

目的探讨左归丸含药血清对成骨-破骨细胞共培养体系中Hedgehog-GLi通路关键因子mRNA表达及骨吸收功能的影响。方法建立成骨细胞、破骨细胞、骨磨片共培养体系,实验分为7组:空白对照组、假手术组、OVX组、阳性对照组、左归丸组、激动剂组和激动剂+左归丸组。选用50只雌性SD大鼠,分别制备相对应组含药血清,实验各组分别加入相对应组大鼠血清。通过实时荧光定量PCR检测成骨细胞Ihh、Ptch、Smo、GLi1、OPG及RANKL的mRNA表达;并采用甲苯胺蓝染色方法检测破骨细胞骨吸收功能。结果与假手术组相比,OVX组Ihh、Ptch、Smo、GLi1mRNA表达显著上调,同时OPGmRNA表达水平显著降低,RANKL mRNA表达水平显著增加,RANKL/OPG比值明显增高。与OVX组相比,阳性对照组与左归丸组Ihh、Ptch、Smo、GLi1mRNA表达明显下调,同时OPG mRNA表达水平显著升高,RANKL mRNA表达水平显著降低,RANKL/OPG比值明显下降。OVX组加入激动剂Shh重组蛋白后,Hedgehog-GLi信号通路关键因子的mRNA表达较OVX组明显增加。与激动剂组比较,激动剂+左归丸组Ihh、Ptch、Smo、GLi1mRNA表达以及RANKL/OPG比值均明显下降。与假手术组相比,OVX组的骨吸收陷窝面积显著增加;与OVX组相比,阳性对照组和左归丸组的骨吸收陷窝面积显著下降。结论左归丸含药血清可一定程度上抑制Hedgehog-GLi通路关键因子Ihh、Ptch、Smo、GLi1的活性,进而抑制OVX所致的骨吸收增强。

Hedgehog信号通路在肝细胞癌中的作用及其与肿瘤微环境的关系

Hedgehog(Hh)信号通路在肝细胞癌的发生发展和肿瘤微环境中发挥重要作用。Hh信号异常激活可加速肿瘤的生长。Hh信号通路和肿瘤微环境之间的相互串扰与肿瘤的生长和抑制性肿瘤微环境的形成密切相关。有证据表明,抑制Hh信号在抑制肝细胞癌生长中发挥重要作用。本文就Hh信号异常激活在肝细胞癌和肝癌肿瘤微环境中作用及机制的研究现状与潜在的治疗意义作一综述,为肝癌的治疗提供新的思路。

从“湿热致瘀”角度探讨幽门螺旋杆菌感染对慢性萎缩性胃炎Hedgehog及NOX/NF-κB/STAT1信号通路的影响

目的比较幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori,Hp)感染与非Hp感染的慢性萎缩性胃炎(Chronic atrophic gastritis,CAG)患者胃黏膜病理状态与刺猬蛋白-细胞表面受体Ptch-G蛋白偶联受体样蛋白Smo-胶质瘤相关癌基因同源蛋白Gli(Hedgehog信号通路,Hh-Ptch-Smo-Gli)及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶/核因子κB/转录信号转导子和转录活化子1(NOX/NF-κB/STAT1)信号通路相关因子表达差异,探究Hp促进CAG“炎癌转化”的生物学机制。方法纳入符合标准的43名CAG患者,分为CAG伴Hp感染组(Hp+CAG组,n=21)、CAG不伴Hp感染组(Hp-CAG组,n=22),观察两组患者胃黏膜苏木精-伊红(HE)染色组织形态学改变,采用蛋白质免疫印迹(Western blot)检测胃黏膜NOX1、NOX2、NOX4、STAT1、P65、p-P65相对表达量;实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测胃黏膜胶质瘤相关癌基因同源蛋白1 mRNA(Gli1 mRNA)、胶质瘤相关癌基因同源蛋白2 mRNA(Gli2 mRNA)、胶质瘤相关癌基因同源蛋白3 mRNA(Gli3 mRNA)、音猬因子mRNA(Shh mRNA)、G蛋白偶联受体样蛋白mRNA(Smo mRNA)、细胞表面受体Ptch mRNA(Ptch mRNA)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶1 mRNA(NOX1 mRNA)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶2 mRNA(NOX2 mRNA)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4 mRNA(NOX4 mRNA)、核因子κB mRNA(NF-κB mRNA)水平。结果两组患者胃组织HE染色结果:Hp+CAG组患者胃黏膜上皮细胞部分坏死脱落,表面欠光整,腺体数量减少,排列紊乱,可见肠上皮化生,固有层内可见弥漫性淋巴细胞、中性粒细胞浸润;Hp-CAG组患者淋巴细胞和中性粒细胞浸润程度较Hp+CAG组轻。RT-qPCR检测结果:与Hp-CAG组相比,Hp+CAG组患者胃黏膜Gli1 mRNA、Shh mRNA、Smo mRNA、Ptch mRNA水平显著降低(P<0.01);Gli2 mRNA、Gli3 mRNA、NOX1 mRNA、NOX2 mRNA、NOX4 mRNA、NF-κB mRNA水平显著增高(P<0.01)。Western blot检测结果:与Hp-CAG组相比,Hp+CAG组患者胃黏膜NOX1/GAPDH(内参)、NOX2/GAPDH、NOX4/GAPDH、p-P65/GAPDH相对表达量明显增高(P<0.01),STAT1水平显著降低(P<0.01),两组P65/GAPDH相对表达量的差异没有统计学意义(P>0.05)。结论Hp感染后可能通过抑制Hh-Ptch-Smo-Gli信号通路,并使NOX/NF-κB/STAT1信号通路异常活化,导致胃黏膜长期炎症,促进萎缩及肠上皮化生,增加癌变风险。

Hedgehog信号通路与缺血性脑卒中相关性的研究进展

缺血性脑卒中是一种常见的、具有严重危害性的脑血管疾病。Hedgehog信号通路是一个经典的控制胚胎发育的信号途径,在胚胎发育和胚胎形成后细胞生长、增殖过程中起着关键作用。该通路通过调控神经炎症、血脑屏障、血管生成、神经元和突触再生等重要病理、生理过程,在缺血性脑卒中的发生、发展过程中发挥重要作用。本文概述了Hedgehog信号通路及在缺血性脑卒中的作用,以期为后续药物开发提供新的理论依据。

Hedgehog信号通路在骨折愈合中作用的研究

骨折在骨骼肌肉损伤中最为常见,其中一部分会发生骨折愈合延迟甚至骨不愈合,而针对这种情况的有效药物治疗手段还未发现。骨折愈合各个阶段均受到多种因素的影响,其中不同信号通路和相关细胞因子在愈合进程中发挥关键的作用。各项研究表明,Hedgehog信号通路可影响愈合过程中干细胞增殖分化、炎症反应、骨重建、神经再生、血管生成等多个方面,且可以受到各种激素作用和其他信号通路的共同调节,表明Hedgehog信号通路与骨折愈合密切相关。本文从上述多个角度出发分别进行综述,探究Hedgehog信号通路对愈合过程中不同环节的作用,希望为骨折愈合治疗提供新的靶点和治疗手段。

香叶木素调控Hedgehog信号通路对骨质疏松性骨缺损的影响

目的探究香叶木素调控Hedgehog信号通路对骨质疏松性骨缺损愈合的影响。方法将SD大鼠分为假手术组、模型组、低剂量组(50 mg/kg香叶木素)、高剂量组(100 mg/kg香叶木素)及高剂量+环杷明组(100 mg/kg香叶木素+10 mg/kg Hedgehog信号通路特异性抑制剂环杷明),10只/组,切除双侧卵巢构建骨质疏松(osteoporosis,OP)大鼠模型,并在此基础上构建骨缺损模型,造模结束后进行相应灌胃给药;双能X线吸收扫描仪检测大鼠骨痂部位骨密度(bone mineral density,BMD);HE染色观察大鼠骨缺损区域病理学情况;抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色观察大鼠骨缺损区域破骨细胞情况;qRT-PCR检测大鼠骨缺损区域组织成骨细胞特异性转录因子(Osterix)和Runt相关转录因子2(Runx2)表达;Western blot检测骨缺损区域组织音猬因子(SHH)、Gli家族锌指蛋白-1(GLI1)、跨膜蛋白受体1(Ptch 1)、Osterix和Runx2表达水平。结果与假手术组相比,模型组大鼠骨痂部位BMD、骨小梁数、Osterix、Runx2、SHH、GLI1、Ptch1表达显著降低,TRAP阳性细胞数显著增加(P<0.05);与模型组相比,低剂量组、高剂量组骨痂部位BMD、骨小梁数、Osterix、Runx2、SHH、GLI1、Ptch1表达显著增加,TRAP阳性细胞数显著降低(P<0.05);环杷明可逆转香叶木素对骨质疏松性骨缺损愈合的影响。结论香叶木素可通过激活Hedgehog通路促进骨质疏松性骨缺损愈合。

基于Hedgehog信号通路的中医药干预慢性萎缩性胃炎的研究进展

慢性萎缩性胃炎是常见的胃癌前病变,不仅治疗过程漫长,治疗难度大,而且患者依从性欠佳。不仅会对患者的生理、心理健康和生活质量造成严重不良的影响,还会给患者家属造成负担,成为临床上不可忽视的难题。但是本病发病机制目前尚未完全明确,临床治疗还未达成共识。文章综述了近10年基于Hedgehog信号通路的中医药干预慢性萎缩性胃炎的研究概况。中医药调控Hedgehog信号通路辨证论治是治疗慢性萎缩性胃炎的一种独具特色的疗法,近年来有关基于Hedgehog信号通路的中医药干预治疗慢性萎缩性胃炎的报道越来越多。文章主要通过遵循疾病本虚标实的病性,以脾胃虚弱为本,瘀血、气滞、湿热、痰浊等为标,探讨选方治疗对慢性萎缩性胃炎的影响,认为中医药联合Hedgehog信号通路实行现代化发展能够有效干预治疗慢性萎缩性胃炎,以期为进一步临床研究与应用提供参考。

丹参酮Ⅱ_(A)通过调控Hedgehog/Gli1信号通路对乳腺癌 细胞迁移、侵袭的机制研究

目的探究丹参酮Ⅱ_(A)(TanⅡ_(A))对乳腺癌细胞迁移、侵袭的机制。方法使用不同浓度的TanⅡ_(A)对乳腺癌细胞系MCF-7进行治疗,MTT法检测细胞活力,流式细胞偶数检测细胞凋亡,Transwell法检测细胞迁移、侵袭能力。使用Hedgehog激活剂SAG激活Hedgehog/Gli1通路,使用qRT-PCR及免疫印迹检测SMO、Gli1 mRNA及蛋白表达水平。通过免疫印迹检测自噬相关蛋白LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ及Beclin-1表达水平。结果50μmol·L^(-1) TanⅡ_(A)可以抑制MCF-7细胞活力,MDAMB-231细胞活力由(98.12±3.85)%下降至(69.32±3.68)%,MCF-7细胞活力由(99.32±3.65)%下降至(49.65±3.74)%。添加SAG后MCF-7细胞活力上升至(71.20±5.00)%(P<0.05)。SAG抑制MCF-7细胞凋亡,细胞凋亡率从(20.50±2.00)%下降至(12.00±1.00)%。SAG使得MCF-7细胞迁移数量从(52.00±5.00)上升至(76.00±5.00)(P<0.05),侵袭数量从(41.00±3.00)上升至(75.00±5.00)(P<0.05)。与Control组相比,TanⅡ_(A)组Beclin-1蛋白水平由(0.54±0.05)上升至(1.20±0.10),LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ水平由(0.60±0.06)上升至(1.80±0.12)(P<0.05),而添加SAG后Beclin-1蛋白水平下降至(0.70±0.07)(P<0.05),LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ水平下降至(0.75±0.04)(P<0.05)。结论TanⅡ_(A)降低乳腺癌细胞活力、迁移及侵袭能力,抑制Hedgehog/Gli1信号通路活性,且促进乳腺癌细胞自噬。

Sonic Hedgehog信号通路参与椎间盘退变的研究进展

随着社会老龄化的加剧,越来越多的患者受到腰背痛的困扰,给患者和社会带来负担。椎间盘退变(IVDD)是导致慢性腰背痛的主要原因,阐明IVDD的致病机制对解决当前所面临的健康问题具有重要意义。近年来,关于Sonic Hedgehog(Shh)通路在IVDD中的研究报道不断出现,Shh信号通路在椎间盘的形成和出生后维持中具有重要作用,并且该通路的表达变化伴随着椎间盘的年龄相关性退行性改变,靶向Shh信号通路可能在IVDD治疗中具有重要意义。本研究对Shh通路在IVDD中的研究进展进行总结,试图探索该信号通路与IVDD的各种已知病理之间的可能联系,并对未来的研究内容进行展望,以期为探究IVDD的有效治疗方式及预防手段提供参考。

续断壮骨方对胫骨干骨折大鼠Hedgehog信号通路的影响

目的旨在探讨续断壮骨方对胫骨干骨折大鼠Hedgehog信号通路的影响。方法将60只健康雄性3月龄无特定病原(Sprague dawley,SD)大鼠采用随机数字表法将其分为空白组、模型组、低剂量续断壮骨方组、高剂量续断壮骨方组,每组各15只,除空白组外其余各组均制备成胫骨干骨折模型,术后24 h,对照组及模型组灌服3 ml/d生理盐水;低剂量续断壮骨方组灌服40 mg/(kg·d),高剂量续断壮骨方组灌服80 mg/(kg·d),观察比较骨折术后各组第14、28、42天骨矿物质密度值(Bone mineral density,BMD)及骨痂体积,各组末次给药后观察各组大鼠生物力学性能、血管新生情况,采用实时荧光定量聚合酶链式反应(Reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)检测各组大鼠胫骨切片Ihh mRNA、Smo mRNA、Ptch1 mRNA、GliL mRNA表达及Westem blot法检测各组骨痂组织Ihh、Smo、Ptch、GliL蛋白相对表达量。结果与空白组比较,模型组骨痂体积、BMD指数、胫骨最大载荷、新生血管面积、新生血管数量、Ihh mRNA、Smo mRNA、Ptch1 mRNA、GliL mRNA、Ihh、Smo、Ptch、GliL水平降低,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,低、高剂量续断壮骨方组骨痂体积、BMD指数、胫骨最大载荷、新生血管面积、新生血管数量、Ihh mRNA、Smo mRNA、Ptch1 mRNA、GliL mRNA、Ihh、Smo、Ptch、GliL水平升高,差异有统计学意义(P<0.05);与低剂量续断壮骨方组比较,高剂量续断壮骨方组骨痂体积、BMD指数、胫骨最大载荷、新生血管面积、新生血管数量、Ihh mRNA、Smo mRNA、Ptch1 mRNA、GliL mRNA、Ihh、Smo、Ptch、GliL水平明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论续断壮骨方能够通过上调胫骨干骨折大鼠Hedgehog信号通路发挥促进骨折愈合的作用。

茶黄素通过调节Wnt/β-catenin和Hedgehog信号通路对HepG2细胞增殖和凋亡的影响

目的 探讨茶黄素对肝癌HepG2细胞增殖、凋亡及Wnt/β-catenin和Hedgehog信号通路的影响。方法 肝癌HepG2细胞用0、2.5、5、10、20、40、80、160、320μmol/L的茶黄素分别培养24、48、72 h,采用CCK-8法检测HepG2细胞活性。根据HepG2细胞活性实验结果将后续实验分为空白对照组,茶黄素低剂量(20μmol/L)组、中剂量(40μmol/L)组和高剂量(80μmol/L)组,细胞培养24 h。克隆形成实验检测HepG2细胞增殖;流式细胞术检测HepG2细胞凋亡;Western blot检测HepG2细胞中Ki67、PCNA、cleaved caspase-3、cleaved caspase-9、GLi1、SMO、PTch1、β-catenin、c-myc和Cyclin D1的蛋白表达量;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测HepG2细胞中GLi1、SMO、PTch1、β-catenin、c-myc和Cyclin D1 mRNA相对表达量。结果 与空白对照组相比,茶黄素组HepG2细胞增殖显著降低(P<0.05)、凋亡率显著增加(P<0.05),GLi1、SMO、PTch1、β-catenin、c-myc和Cyclin D1 mRNA相对表达量均显著下调(P<0.05),Ki67、PCNA、GLi1、SMO、PTch1、β-catenin、c-myc和Cyclin D1的蛋白表达量显著下调(P<0.05),而cleaved caspase-3和cleaved caspase-9的蛋白表达量显著上调(P <0.05)。结论 茶黄素可通过调控Wnt/β-catenin和Hedgehog信号通路抑制HepG2细胞的增殖并促进其凋亡。

Hedgehog通路异常激活对小鼠关节软骨稳态的影响

目的:探索Hedgehog通路在小鼠骨关节炎中的作用。方法:选取10周龄C57BL/6J雄性小鼠,在左侧后肢膝关节建立内侧半月板不稳定模型,右侧后肢膝关节为自身对照。术后8周处死建模组及对照组小鼠,收集其膝关节样本,体视镜观察膝关节破坏程度,显微CT(micro-CT)扫描分析半月板钙化程度,番红O-固绿软骨染色、甲苯胺蓝染色、苏木素-伊红染色和Ⅱ型胶原蛋白(Col2)免疫荧光染色观察软骨细胞外基质及软骨细胞变化,实时荧光定量PCR检测膝关节软骨Hedgehog信号通路重要分子平滑蛋白(Smo)、补缀同源物1(Ptch1)、神经胶质瘤相关癌基因同源物1(Gli1)基因表达水平及Col2、性别决定区Y框蛋白9(Sox9)、基质金属蛋白酶13(Mmp13)等软骨及其细胞外基质稳态相关分子表达变化。白细胞介素-1β(IL-1β)诱导ATDC5软骨细胞建立骨关节炎细胞模型,使用Smo抑制剂NVP-LDE225作用于细胞,实时荧光定量PCR检测Smo、Ptch1、Gli1、Col2、Sox9、Mmp13基因表达水平。结果:成功构建小鼠骨关节炎模型,建模组膝关节肿大,关节软骨表面出现损伤,钙化半月板体积高于对照组(P<0.01);膝关节软骨破坏,细胞外基质蛋白聚糖含量减少,软骨细胞排列紊乱;免疫荧光染色Col2阳性信号不连续;Col2、Sox9基因表达降低,Mmp13及Hedgehog通路相关分子Smo、Ptch1、Gli1基因表达高于对照组(P<0.05)。对软骨细胞使用Smo抑制剂NVP-LDE225可拮抗IL-1β诱导的Col2、Sox9基因表达降低及Mmp13、Smo、Ptch1、Gli1表达升高(P<0.05),挽救骨关节炎相关表型。结论:在骨关节炎状态下Hedgehog通路被异常激活,Hedgehog通路参与骨关节炎的发生发展。

Hedgehog信号通路在下颌骨发育过程中作用机制的研究进展

下颌骨的发育来源及发育过程均与全身其他骨骼有着显著差异,其发育异常会导致各种骨相关疾病,严重影响了患者的生活质量。近年来Hedgehog信号通路在骨骼发育过程中的作用越来越受到关注。Hedgehog基因包括Sonic Hedgehog(Shh)、Indian Hedgehog(Ihh)和Desert Hedgehog(Dhh)3种亚型,其中Shh及Ihh可通过多种途径参与骨代谢调节,Shh主要参与肢体发育过程,而Ihh主要是在软骨内成骨过程中发挥关键作用。Hedgehog信号通路包括Hedgehog信号蛋白配体、Patched(Ptch)受体、Smoothed(Smo)受体、核内转录因子神经胶质瘤相关癌基因同源蛋白(glioma-associated oncogene homologue,Gli)和下游靶基因等。典型Hedgehog信号通路由Gli激活调控,而非典型Hedgehog信号主要由Ptch、Smo等调控。Shh在早期脊椎动物胚胎形成过程中调控多种生物学行为,如器官的分化、神经干的形成、干细胞的分化增殖、四肢骨骼发育以及牙胚发育等;在骨细胞分化过程中,Shh、Ptch1和Gli1在成骨细胞中均有表达,进一步促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞和软骨细胞分化。Ihh对骨骼生长发育以及稳态维持具有不可或缺的功能作用,参与膜内骨领的形成、软骨细胞的增殖和成熟,Ihh在成熟的颅骨成骨细胞中表达,其可作为促成骨因子调控Ptch和骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)的表达来诱导膜内骨化过程;脑和肌肉ARNT样蛋白1(brain and muscle ARNT-like 1,BMAL1)可通过与Ptch1和Ihh结合,调节Hedgehog信号通路,在颞下颌关节的软骨形成和软骨内成骨过程中发挥关键作用;而Hedgehog信号激活剂可以改善由BMAL1缺失引起的下颌骨骨量减少。Hedgehog信号失调会对骨发育过程产生重大影响,并导致一系列骨疾病如骨发育异常、骨折、骨质疏松和骨关节炎。然而,Hedgehog信号通路与下颌骨疾病的相关作用机制尚未完全阐明,未来研究可进一步探讨Hedgehog信号作为治疗下颌骨发育相关疾病的潜在靶点。

汉黄芩素通过调节Hedgehog-YAP信号通路减轻肝硬化大鼠的肝纤维化

目的:探讨汉黄芩素(Wog)对肝纤维化模型大鼠的影响及其机制。方法:将大鼠分为对照组,模型组,Cym组(Hedgehog抑制剂组),Wog低、中、高剂量组。检测各组大鼠血清肝功能指标丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、谷氨酰转肽酶(GGT)水平,肝纤维化指标透明质酸(HA)、Ⅳ型胶原(CⅣ)、层黏蛋白(LN)、Ⅲ型前胶原(PCⅢ)水平;天狼星红染色观察肝组织胶原纤维;RT-qPCR法检测肝组织Ⅰ型胶原(ColⅠ)、α-肌动蛋白(α-SMA)mRNA水平;检测肝组织羟脯氨酸(Hyp)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)水平;免疫印迹检测Hedgehog-YAP通路相关蛋白SMO、GLI2、SHH、Yes相关蛋白1(YAP)、p-YAP水平。结果:与对照组相比,模型组血清ALT、AST、GGT、HA、CⅣ、LN、PCⅢ水平和肝组织ColⅠ、α-SMA mRNA、Hyp、MDA、SMO、GLI2、SHH、p-YAP/YAP水平均升高,SOD水平降低;与模型组相比,Cym组和Wog低、中、高剂量组血清ALT、AST、GGT、HA、CⅣ、LN、PCⅢ水平和肝组织ColⅠ、α-SMA mRNA、Hyp、MDA、SMO、GLI2、SHH、p-YAP/YAP水平均降低,SOD水平均升高;其中Cym组与Wog高剂量组相比,上述指标无显著差异。对照组肝组织未见增生的纤维组织,模型组肝组织胶原纤维增生明显,胶原染色面积增大;与模型组相比,Cym组和Wog低、中、高剂量组肝组织胶原纤维增生程度均减轻,胶原染色面积减小;其中Cym组与Wog高剂量组相比,胶原纤维增生程度无显著差异。结论:Wog可减轻肝纤维化模型大鼠肝纤维化程度,对肝纤维化模型大鼠具有保护作用,其机制可能与Wog可抑制Hedgehog-YAP信号通路有关。

苦参碱通过Hedgehog信号通路对肺癌A549细胞顺铂化疗敏感性的影响

目的探讨苦参碱通过Hedgehog信号通路对肺癌A549细胞顺铂(cisplatin,DDP)化疗敏感性的影响。方法用噻唑蓝(thiazolyl blue,MTT)检测苦参碱的浓度对A549细胞增殖的影响,计算20%致死浓度(20%lethal concentration,LC20);将对数期生长A549细胞分为对照组、苦参碱组(LC20苦参碱干预)、Hedgehog信号通路抑制剂(Hedgehog pathway inhibitor,HPI-4)组(5μmol·L^(−1) HPI-4干预)、DDP组(5 mg·L^(−1) DDP干预)、DDP+苦参碱组(5 mg·L^(−1) DDP和LC20苦参碱共同干预)、DDP+苦参碱+HPI-4组(5 mg·L^(−1) DDP、LC20苦参碱、5μmol·L^(−1) HPI-4共同干预),每组设置3个复孔。用MTT法和流式细胞术检测干预48 h后各组细胞的存活率和凋亡率,用蛋白印迹法(Western blotting)检测各组细胞Hedgehog信号通路相关蛋白音猬因子(sonic hedgehog,SHH)、补缀同源物1(patched1,Ptch1)、神经胶质瘤相关癌基因同源蛋白1(glioma-associated oncogene homolog 1,Gli1)的表达。结果与对照组比较,不同质量浓度的苦参碱干预组细胞存活率均降低(P<0.05),且细胞存活率随苦参碱质量浓度升高而降低(P<0.05)。与对照组比较,苦参碱组、HPI-4组、DDP组、DDP+苦参碱组、DDP+苦参碱+HPI-4组的细胞存活率均降低,且DDP+苦参碱+HPI-4组<DDP+苦参碱组<DDP组<苦参碱组、HPI-4组(P<0.05);细胞凋亡率结果与细胞存活率结果相反。与对照组比较,苦参碱组、HPI-4组、DDP组、DDP+苦参碱、DDP+苦参碱+HPI-4组Hedgehog信号通路SHH、Ptch1、Glis1蛋白的相对表达量均降低,且DDP+苦参碱+HPI-4组<HPI-4组<DDP+苦参碱组<DDP组、苦参碱组(P<0.05)。结论苦参碱可增加肺癌A549细胞DDP化疗敏感性,其作用机制可能与抑制Hedgehog信号通路有关。