细胞衰老的重要通路:p16^(INK4a)/Rb和p19^(ARF)/p53/p21^(Cip1)信号途径

细胞周期蛋白依赖激酶(cyclin-dependent kinase,CDK)抑制因子p16^(INK4a)、p21^(Cipl)等是细胞衰老的关键效应物。本文对涉及这些抑制物的两条衰老诱导途径作一综述,它们是pl6^(INK4a)/Rb和p19^(ARF)/p53/p21^(Cipl)信号途径。其中,几个抑癌基因的产物Rb、p16^(INK4)a、p53及p19^(ARF)处于两条途径的核心位置。

CHD5基因启动子甲基化调控p19Arf/p53/p21Cip1信号通路促进急性髓系白血病发病的研究

目的:探讨急性髓系白血病患者(AML)骨髓中CHD5基因甲基启动子甲基化状态及其调控p19Arf/p53/p21Cip1信号通路促进AML发病的机制。方法:采用MSP检测AML组及对照组CHD5基因甲基化状态,应用实时定量RT-PCR和Westernblot检测CHD5、p19Arf、p53及p21Cip1的表达水平。结果:AML患者骨髓中CHD5基因甲基化率(39.06%)较对照组(6.67%)明显增高(P<0.05);CHD5基因甲基化与AML不同染色体核型相关(P=0.009),但与性别、年龄及临床分型无显著相关(P>0.05);AML患者CHD5相对表达水平明显低于对照组(P<0.05);存在CHD5甲基化AML患者p19Arf、p53及p21Cip1基因和蛋白表达水平较对照组降低。结论:AML患者CHD5基因启动子的高甲基化可导致CHD5、p19Arf、p53和p21Cip1表达水平下降,从而可能通过调控p19Arf/p53/p21Cip1途径减弱对白血病细胞增殖抑制作用,促进AML的发生。

少阳主骨方介导p19^(Arf)-p53-p21^(Cip1)信号通路调控食蟹猴关节软骨退变的机制

目的根据"少阳主骨"理论,研究少阳主骨方介导p19Arf-p53-p21Cip1信号通路调控关节软骨退变的机制。方法通过X线选取13只膝关节退变的老年食蟹猴,随机选取1只进行病理学观察,其余食蟹猴随机分为少阳主骨方组、氨糖美辛组、生理盐水组,每组4只,连续灌胃8周后处死所有食蟹猴,取关节软骨进行病理学观察,RT-q PCR、Western blot检测关节软骨中p19Arf、p53、p21Cip1基因与蛋白的表达。结果老年食蟹猴KOA模型关节软骨符合KOA病理变化,3组食蟹猴Mankin评分少阳主骨方组7.38±0.52分、氨糖美辛组7.88±0.83分、生理盐水组8.38±0.74分,少阳主骨方组与生理盐水组间具有统计学差异(P<0.05);p19Arf、p53、p21Cip1基因与蛋白的表达少阳主骨方组<氨糖美辛组<生理盐水组,具有统计学差异(P<0.05)。结论少阳主骨方可以延缓关节软骨退变,调控p19Arf-p53-p21Cip1表达。

HCVC蛋白、p53、Mdm2、p14和p21在原发性肝癌中的表达及相关性

目的:研究原发性肝癌(HCC)组织中核心蛋白、突变p53、Mdm2、p14和p21的表达及其相关性,探讨HCV核心蛋白对突变p53、Mdm2、p14和p21表达影响及临床意义。方法:收集42例HCC石蜡组织,采用免疫组织化学EnVision法检测HCC组织中核心蛋白、突变p53、Mdm2、p14和p21的表达,用统计学方法及临床联系分析它们之间的关系。结果:核心蛋白、突变p53、Mdm2、p14和p21的阳性表达主要定位于细胞核中;HCC组织中核心蛋白、突变p53、Mdm2、p14和p21阳性率分别为40.5%、47.62%、75.57%、45.24%、19.05%;5组间的Kruskal-Wallis检验P=0.000,差异显著,核心蛋白与突变p53、Mdm2、p14和p21间的Mann-WhitneyU秩和检验P值分别为0.043、0.009、1.0、0.023;HCVC蛋白与突变p53、p14、p21阳性强度两者间相关性Spearman检验P值分别为0.000、0.000、0.43,相关系数rs分别为0.67、0.64、-0.29;p53和Mdm2、p21阳性强度间相关性Spearman检验p值为0.000、0.174,rs分别为0.72、-0.45。结论:在HCV感染的HCC中HCVC蛋白可能促进野生p53突变和表达,p14的表达与C蛋白有关联;突变p53和p14很可能促进Mdm2的表达;HCC中p21表达缺陷是十分常见的,HCV相关的HCC主要与p53通路改变有关,C蛋白可能下调p21的表达。因此,HCV相关的HCC中C蛋白、突变p53、Mdm2很可能促进肝细胞增生或恶性生长。

p53/Rb细胞转导通路相关基因和蛋白在衰老大鼠睾丸组织的表达

目的通过检测p53、Rb、p16、p19、p21在衰老大鼠睾丸组织的表达,探讨p53/Rb细胞转导通路相关基因和蛋白在睾丸组织衰老中的意义。方法选用8周龄雄性SD大鼠30只,体重180～220g,随机分为正常对照组和模型组,每组15只。模型组大鼠采用D-半乳糖连续腹腔注射建立亚急性衰老大鼠模型。采用RT-PCR方法检测p53、Rb基因在大鼠睾丸组织的表达;Western blotting法检测大鼠睾丸磷酸化Rb、p16、p19、p21蛋白的表达。结果模型组睾丸组织p53、Rb基因表达明显高于正常对照组(P<0.01);模型组睾丸组织与正常组比较:p16、p19、p21蛋白的表达明显升高,而磷酸Rb蛋白表达显著下降(P<0.01)。结论Rb/p53细胞转导通路相关基因及蛋白在衰老大鼠睾丸组织发生明显改变,Rb/p53细胞转导通路阻滞可能在睾丸组织的衰老过程中起着一定作用。

乙型肝炎病毒X蛋白和p14^ARF依赖性、非依赖性途径对肝癌细胞生长的影响

目的探讨乙型肝炎病毒X蛋白(HBx)是否通过p14ARF途径影响肝癌细胞生长及其作用机制。方法将HBx及p14ARF单转染及共转染含野生型p53但不表达p14ARF的肝癌细胞株HepG2。实验分为pcDNA3、pcDNA3HBx、pcDNA3p14ARF、pcDNA3HBx+pcDNA3p14ARF4组。通过流式细胞仪比较各转染组HepG2细胞凋亡、细胞周期的变化情况。用含p53结合位点p21WAF1启动子荧光素酶活性检测和Western blotting观察各转染组细胞p14ARF、MDM2、p53、p21WAF1蛋白表达水平的变化。结果HBx及p14ARF单转染及共转染含野生型p53但无p14ARF表达的HepG2细胞,单转染HBx及p14ARF组其细胞凋亡率(14.11%、13.72%)、G0/G1期阻滞细胞数(63.62%、61.75%)、p21WAF1启动子荧光素酶活性(1.25±0.05、1.09±0.06)及p53、p21WAF1蛋白的表达较对照组(10.66%、57.42%、0.77±0.03)明显升高,而共转染组与单转染p14ARF组相比其p14ARF蛋白表达及上述各项指标(18.61%、66.74%、3.53±0.43)又进一步升高。结论HBx通过依赖及非依赖p14ARF途径诱导p53表达从而导致激活p21WAF1,进而引起细胞周期G0/G1期的阻滞及细胞凋亡的增加。

p19^(ARF):INK4α编码的另一种细胞周期抑制蛋白

INK4α的重叠编码框架编码产生出两个不同的蛋白p16INK4α和p19ARF。p19ARF在最近的研究中表明有细胞周期阻滞作用，它发挥作用时依赖于P53。其机制是通过与MDMZ结合并加速其降解，减少了后者对p53的下调，从而引起p53的积聚。p19ARF－MDM2－p53通路的发现对INK4α基因座的功能是个很好的补充。同时也提示INK4α基因突变或缺失可能同时损害p16INK4α－CDK4N6－RB和p19ARF－MDM2－p53这两条通路。一些肿瘤细胞中也发现确实存在p19ARF基因的失活。

胰腺癌p53上下游基因mdm2、p21^(WAF/CIP1)以及p14^(ARF)蛋白的表达及相互关系

目的 探讨p14ARF、p53、mdm2及p21WAF/CIP1蛋白在胰腺癌组织中的表达、相互关系及意义。方法 选取167例胰腺癌、101例癌旁与13例良性病变组织构建组织芯片(又称组织微阵列),应用免疫组织化学EnVision二步法检测这4种蛋白在胰腺良恶性病变中的表达。结果 p14ARF、p53、mdm12及p21WAF/CIP1在胰腺癌中表达的阳性率分别为35.3％(59/167)、57.5％(96/167)、64.1％(107/167)和39.5％(66/167)。同癌旁组织相比,p53和mdm2表达明显升高(P<0.01),而p14ARF和p21WAF/CIP1的表达明显降低(P<0.05)。p21WAF/CIP1的阳性表达与年龄、神经受累显著相关(P<0.05);p53的阳性表达与肿瘤的分化、淋巴结转移和神经受累均显著相关(P<0.05);mdm2的阳性表达与肿瘤的分化显著相关(P<0.05);p14ARF与年龄和浸润转移显著相关(P<0.05)。四者阳性表达两两之间统计学上具有关联性(P<0.05)。结论 p53和mdm2的过表达以及p14ARF和p21WAF/CIP1的缺失表达可能会导致胰腺癌的形成和进展;4种蛋白主要以p14ARF-p53-mdm2-p21WAF/CIP1通路的方式作用于细胞的转化和肿瘤的形成;联合检测p53和mdm2的表达可用于评定胰腺癌的恶性程度。

脑胶质瘤组织中MDM2、p53、p14^(ARF)和p21^(WAF1)蛋白表达及意义

[目的]探讨MDM2、p53、p14ARF和p21WAF1蛋白在胶质瘤组织中的表达及意义。[方法]应用免疫组化SP法检测胶质瘤组织中MDM2、p53、p14ARF和p21WAF1蛋白的表达情况,并分析其与胶质瘤组织学分级之间的关系。[结果]Ⅱ级和Ⅳ级胶质瘤中,MDM2阳性表达率分别为24.00%(6/25)及56.52%(13/23)(χ2=5.298,P=0.021);p53阳性表达率分别为28.00%(7/25)及60.87%(14/23)(χ2=5.259,P=0.022)。p14ARF的阳性表达率分别为76.00%(19/25)及34.78%(8/23)(χ2=8.270,P=0.004),p21WAF1的阳性表达率分别为76.00%(19/25)及39.13%(9/23)(χ2=6.700,P=0.010)。[结论]胶质瘤组织中,MDM2和p53均呈不同程度的过度表达,且随胶质瘤恶性程度的增加而表达水平增高,但p14ARFandp21WAF1蛋白随胶质瘤恶性程度的增加而表达降低。MDM2过表达、p53突变以及p14ARF、p21WAF1蛋白表达降低与胶质瘤的演进有关。

鳖甲煎丸对HepG2裸鼠移植瘤Wnt信号通路相关分子及靶基因的影响

目的:通过研究鳖甲煎丸对人肝癌Hep G2裸鼠移植瘤组织中Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路相关信号分子及靶基因表达的影响,探讨鳖甲煎丸抗肝细胞癌的分子机制。方法:建立裸鼠移植瘤肝癌模型,随机分为鳖甲煎丸高、中、低剂量(2.2,1.1,0.55 g·kg-1)组,模型组,正常组,肉眼观察鳖甲煎丸对人肝癌Hep G2裸鼠移植瘤生长的抑制作用,免疫组化检测移植瘤组织中β-catenin和T-框蛋白3(TBX3)的表达水平,免疫印迹法(Western blot)检测其移植瘤组织中p19ARF,双微基因2(MDM2),p53的表达水平。结果:鳖甲煎丸对人肝癌Hep G2裸鼠移植瘤生长具有明显的抑制作用,鳖甲煎丸能够抑制其移植瘤组织中β-catenin和TBX3的表达,和模型组比较,鳖甲煎丸高、中剂量组中β-catenin和TBX3表达均明显降低(P<0.05)。同时,鳖甲煎丸能够促进人肝癌Hep G2裸鼠移植瘤组织p19ARF和p53表达,并抑制MDM2表达,鳖甲煎丸高、中剂量组p19ARF,p53,MDM2表达较模型组均有明显差异(P<0.05)。结论:鳖甲煎丸能通过影响Wnt/β-catenin通路,调控β-catenin和TBX3的表达,继而通过调控TBX3/p19ARF/MDM2通路激活抑癌基因p53,最终抑制肝癌细胞的增殖并诱导其出现凋亡,从而达到抗肝细胞癌的目的。

表没食子儿茶素没食子酸酯促进急性髓系白血病细胞凋亡的机制

目的探讨表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)诱导CHD5基因去甲基化促进KG-1、THP-1细胞凋亡的相关机制。方法设实验组及正常对照组,实验组:不同浓度(25、50、75、100、150μg/mL)EGCG处理作用于KG-1、THP-1细胞,正常对照组:不加EGCG处理。MSP法检测KG-1、THP-1细胞CHD5基因甲基化;MTT法检测作用48 h后细胞增殖;流式细胞术检测作用48 h后细胞周期和细胞凋亡状况;RT-qPCR、Western blot检测DNMT1、CHD5、p19^Arf、p53、p21^Cip1基因和蛋白表达。结果EGCG呈现剂量依赖性逆转了KG-1、THP-1细胞CHD5基因高甲基化;EGCG以剂量依赖性的方式抑制KG-1、THP-1细胞增殖(P<0.05);EGCG诱导细胞周期停滞于G1期,促进细胞凋亡;EGCG以剂量依赖性的方式下调DNMT1的mRNA和蛋白表达,上调CHD5、p19^Arf、p53、p21^Cip1的mRNA和蛋白表达(P<0.05)。结论EGCG可通过下调DNMT1降低KG-1、THP-1细胞CHD5基因高甲基化,恢复CHD5基因表达,从而上调p19^Arf、p53、p21^Cip1表达诱发细胞凋亡。

抑癌基因的负转录调控

抑癌基因在正常细胞中适度表达 ,抑制细胞永生及转化 ,其转录下调见于某些肿瘤 ,而在衰老细胞中常见表达上调或活性增强。抑癌基因INK4a/ARF、p5 3和p2 1Cip1的表达及其负调控与肿瘤及细胞衰老的关系十分密切。

五味子乙素对D-半乳糖致衰老小鼠学习记忆能力的改善作用

目的:观察五味子乙素(schisandrin B,SCB)对D-半乳糖致衰老小鼠学习记忆能力的改善作用。方法:ICR小鼠随机分为4组,即正常对照组(灌胃蒸馏水,皮下注射生理盐水)、衰老模型组(灌胃蒸馏水,皮下注射220mg/kg D-半乳糖)、SCB(M)组(灌胃20mg/kg?SCB,皮下注射D-半乳糖220mg/kg)、SCB(C)组(灌胃20mg/kg?SCB,皮下注射生理盐水),连续给药7周。通过避暗实验及Morris水迷宫实验观察SCB对小鼠学习记忆能力的影响;通过WST-1法检测小鼠脑组织中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力;通过硫代巴比妥酸法检测小鼠脑组织中丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量;通过实时定量聚合酶链式反应及Western?blot法,检测小鼠脑组织中p19、p53、p21基因表达情况。结果:SCB能够明显改善D-半乳糖诱导的脑衰老小鼠的学习记忆能力,提高脑衰老小鼠脑组织中SOD活力,降低MDA水平,明显降低脑组织中的p19、p53、p21基因的表达水平。结论:SCB能够改善D-半乳糖诱导的小鼠脑衰老,该作用可能与其提高小鼠抗氧化能力及下调小鼠脑组织中p19、p53、p21基因表达水平有关。