硫化氢抑制TGF-β1诱导的人心脏成纤维细胞向肌成纤维细胞的表型转化

心脏成纤维细胞(CFs)具有广泛的功能,在维持正常的心脏结构及心脏重构过程均具有重要作用.转化生长因子-β1(TGF-β1)被认为是最强的刺激CFs转化为肌成纤维细胞(Myo FBs)的细胞因子并分泌Ⅰ,Ⅱ型胶原纤维.本研究主要探讨外源性硫化氢(H2S)-硫氢化钠(Na HS)是否影响CFs的增殖、迁移,及CFs向Myo FBs的表型转化,并探讨其作用机制.结果表明,H2S显著抑制TGF-β1诱导的HCF-av细胞增殖、迁移、向Myo FBs的表型转化,调节细胞生长,减少胶原合成,并抑制TGF-β1及活化Smad3蛋白表达水平.推测其机制可能为H2S抑制TGF-β1/Smad3信号通路.研究结果为临床治疗心脏纤维化及心室重构提供理论依据.     

SnoN在肺纤维化TGF-β1/Smad通路中的作用

肺纤维化(pulmonary fibrosis,PF)是许多肺损伤的共同过程,病理表现为肌成纤维细胞的大量集聚,细胞外基质的沉积。近年来研究表明,转化生长因子β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)/Smad通路在肺纤维化中有重要作用。核转录共抑制因子SnoN(Ski-related novel protein N)能通过Smads蛋白抑制TGF-β1信号通路从而调节肺纤维化的发生发展。本文就SnoN在肺纤维化TGF-β1/Smad通路中的作用作一综述,为治疗肺纤维化找到新方向。     

中药基于TGF-β/Smad信号转导通路调控肿瘤细胞

转化生长因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β)是一类具有多种生物学功能的多肽类细胞因子,对细胞生长、分化发挥重要作用,与肿瘤的发生、发展具有十分密切的关系。Smads蛋白作为TGF-β信号转导通路下游重要的信号分子,可直接或与其他通路协同将TGF-β通路的信号从细胞外转导到细胞核内,调控TGF-β在细胞水平介导的多种生物学效应。我国抗癌药物研究中的大量资料表明,中药成分可以延缓肿瘤的发生进程,中药或其提取物可通过TGF-β1、Smads或其他效应因子影响TGF-β/Smad通路的信号转导从而调控肿瘤细胞的活动。本文就国内对中药成分基于TGF-β/Smad信号转导通路调控肿瘤细胞生长方面的研究进展予以综述。     

TGF-β1/Smad 2/3信号通路在椎间盘退变中的作用

临床实践表明,富含血小板的血浆(PRP)注射是延缓椎间盘退变的有效方法,但其作用机制尚不清楚。已有研究表明,活化的血小板可释放转化生长因子-β1 (TGF-β1),它可以正向调节髓核细胞的细胞外基质。本研究旨在揭示TGF-β1/Smad 2/3信号通路在PRP缓解椎间盘退变过程中的作用机制。本研究通过制备新西兰白兔PRP,并使用PRP和TGF-β1抑制剂(SB431542)处理白兔髓核细胞,检测PRP对髓核细胞增殖、软骨形成标志物(CollagenⅡ和Aggrecan) m RNA的表达、Smad 2/3及相关髓核细胞功能蛋白表达的影响。结果显示,用2%PRP处理的髓核细胞的增殖显著增强。PRP处理显著增加髓核细胞中的CollagenⅡ和Aggrecan的mRNA水平。Western blotting结果显示,TGF-β1信号通路的特异性抑制剂可显著抑制Smad 2/3和基质蛋白的表达。在兔椎间盘退变模型中,PRP+抑制剂注射组的Smad 2/3和CollagenⅡ的表达水平显著低于PRP处理组。这些结果表明,PRP中由于TGF-β1含量高,可激活TGF-β1/Smad 2/3途径,并促进CollagenⅡ和其他基质成分的合成和分泌,从而延缓了椎间盘退变。     

TGF-β和PI3K/Akt信号通路共同维持组织稳态

转化生长因子-β(TGF-β)超家族分子通过跨膜受体和胞浆内信号转导分子Smad进行信号转导,调节细胞的增殖、分化和凋亡。许多生长因子和激素通过其受体激活磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K),PI3K可以使肌醇环上的3位羟基磷酸化,磷酸化的肌醇脂可招募和激活许多信号通路分子,促进细胞增殖、细胞迁移和细胞存活。近几年来的研究表明这两条信号通路通过多水平的相互作用共同调节细胞增殖、分化及凋亡,在维持组织稳态的过程中发挥重要的作用。     

TGF-β1/Smad信号通路在肝纤维化中的研究进展

肝纤维化是各种慢性肝病发展的终末阶段,严重威胁人类健康,肝移植是根治肝纤维化的有效方法,但其应用受到肝源短缺的限制,因此寻求肝纤维化治疗靶点、突破肝纤维化治疗具有重要意义。肝纤维化的发生过程是一个复杂的级联反应,多种致纤维因子通过相应的信号通路作用于靶细胞,使之产生致纤维化的各种生物学应答,人转化生长因子β1(Transforming Growth Factorβ1,TGF-β1)是其中最重要的致纤维化因子,Smad蛋白(Drosophila Mothers Against Decapentaplegic Protein)家族是TGF-β1信号传至核内关键的下游信号分子,TGF-β1/Smad信号通路在肝纤维化中发挥主要作用,采取不同措施阻断或调控该信号的传导可作为防治肝纤维化的重要策略,是治疗肝硬化的重要靶点,本文在总结TGF-β1/Smad信号通路在肝纤维化过程中的作用机理的基础上,综述了近年来基于此而提出的各项临床治疗策略及其研究进展。     

TGF-β1激活肝星状细胞并促进血管内皮细胞新生血管形成

该研究旨在探讨转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)在肝星状细胞(hepatic stellate cells,HSCs)激活中的机制以及活化HSCs促进内皮细胞血管新生(angiogenesis)的作用效果。运用q RT-PCR检测α-SMA、Smad2/3、VEGFA和TGF-β1-RI的m RNA水平;Western blot检测α-SMA、Smad2/3、p-Smad2/3、VEGFA和TGF-β1-RI的蛋白质水平;基质胶(matrigel)血管形成实验检测活化HSCs的促人脐静脉血内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)血管形成作用。TGF-β1作用后的HSCs高表达α-SMA以及经典的TGF-β1/TGF-β1-RI/Smad2/3信号通路下游相关的TGF-β1-RI和Smad2/3等,具备了活化表型并能促进内皮细胞血管新生。结果表明,TGF-β1信号通过经典的Smad2/3通路激活了HSCs,使激活后的HSCs通过分泌VEGFA具备了促进内皮细胞血管新生的功能。     

TGF-β1通过激活Smad信号途径抑制PI3K/AKT信号介导的BMSC成脂分化

转化生长因子β1 (TGF-β1) 是参与骨髓间充质干细胞（BMSCs）脂肪定向分化的重要调节因子,其具体的调节机制尚不清楚. 本研究证明,BMSCs在体外分化为脂肪细胞的过程中, TGF-β1的基因表达显著下调,重组TGF-β1能够抑制BMSCs体外脂肪细胞定向分化,其分化的标志蛋白C/EBPβ和αP2的表达水平显著降低. TGF-β1在激活Smad信号通路的同时,还抑制胰岛素(脂肪分化的主要诱导剂)对PI3K/Akt信号通路的激活.加入Smad特异性阻断剂后,C/EBPβ和αP2的诱导表达恢复正常,同时PI3K/Akt信号通路的活化亦得以恢复. 结果提示,TGF-β1可通过Smad信号通路干扰脂肪细胞分化的核心信号通路-PI3K/Akt的活化,从而实现对BMSCs脂肪分化的抑制.该研究结果为肥胖等导致的心血管疾病或Ⅱ型糖尿病等的临床治疗提供有价值的参考.     

调控睾丸支持细胞增殖和分化的信号通路研究进展

支持细胞是睾丸内的一类重要细胞,能为生精过程提供转运蛋白、调节蛋白、生长因子等数十种细胞因子,参与生精细胞成熟分化的调控,对睾丸内各级生殖细胞的迁移、增殖和分化具有重要的支持作用。研究表明,在Wnt/β-catenin信号通路中,关键蛋白β-catenin的适度激活能促进睾丸支持细胞的增殖、分化;在mTOR信号通路中,mTOR基因的缺失导致睾丸支持细胞的数量减少;在TGF-β信号通路中,不同浓度的TGF-β细胞因子影响睾丸支持细胞的增殖、分化。由此可见,Wnt/β-catenin信号通路、mTOR信号通路和TGF-β信号通路在睾丸支持细胞的增殖和分化中均具有重要的调控作用。对这三条信号通路调节支持细胞增殖分化的机制以及它们之间的相互作用作一综述,旨在为深入研究调控睾丸支持细胞增殖的信号机制提供理论依据,从而进一步为雄性生育的调控及生殖方面的疾病治疗提供新思路和新方法。     

抑制型Smad对TGF-β信号通路的负调控研究进展

转化生长因子TGF-β超家族是一类在结构上相关的蛋白,目前发现在哺乳动物中有超过30多个细胞因子可能属于这一超家族。它们在各类细胞中广泛参与细胞生长、黏附、迁移、分化及凋亡等过程。其中抑制型Smad(I-Smads,包括Smad6和Smad7)是TGF-β/BMP信号通路里重要的抑制型蛋白,在多种细胞与组织的发育过程以及疾病的发生过程中扮演着重要的角色。对其研究已经过10多年,取得许多重大的进展,但也还有很多重要的问题还没有解决。着重介绍I-Smads对TGF-β信号通路的负调控研究进展。     

TGF-β/Smad通路对造血干细胞的调控作用

造血干细胞(hematopoietic stem cells,HSCs)是典型的成体干细胞,造血系统的稳定依靠造血干细胞正确的自我更新、增殖和分化。TGF-β超家族包括TGF-β、骨生成蛋白(BMP)和激活素,可通过Smad蛋白对造血干细胞进行调节。TGF-β/Smad通路可通过降低CDK4的表达、增加p21蛋白表达和改变p27分布,将造血干细胞阻断于G1期;通过上调CD34表达,抑制造血干细胞的分化。但也有不同的观点,认为TGF-β对HSCs的调节与Smads无关,TGF-β并非通过调控p21和p27抑制HSCs的增殖,TGF-β/Smad通路对维持HSCs静止状态无关。     

卵巢癌中TGF-β/Smads信号通路的功能研究

为探讨卵巢癌细胞中TGF-β的信号传导情况及TGF-β／Smads信号通路各组分在卵巢癌发生中的作用,采用MTT和活细胞计数方法研究了TGF-β1对卵巢癌细胞系HO-8910、HO-8910PM及SKOV3的生长抑制作用;并应用RT-PCR、荧光免疫组化等方法研究了TGF-β／Smads传导通路中各组分的表达和定位以及TGF-β1刺激前后Smad7和P-Smad2定位及表达的变化。结果显示,TGF-β1对细胞系SKOV3没有生长抑制作用．而SK-OV3细胞表达了TGF-β／Smads信号通路中的所有已知成分。且3种卵巢癌细胞在TGF-β1刺激后Smad7mRNA瞬时表达增加,Smad7蛋白表达亦增加并由胞核转位到胞浆,P-Smad2由胞浆转位到胞核。结果表明TGF-β／Smads信号传导通路在卵巢癌细胞HO-8910、HO-8910PM和SKOV3中是完整的,SKOV3细胞逃逸TGF-β介导的生长抑制作用可能是由于TGF-β／Smads信号通路下游发生异常。     

转化生长因子-β信号传导的Smad通路

转化生长因子-β(TGF-b)的信号传导主要通过激活Smad通路实现, Smads复合物与靶基因启动子结合完成对基因转录的调控作用. 多种转录共激活因子和转录共抑制因子与Smads直接结合, 从而协同参与Smads与基因启动子的结合以及对基因转录的调控. 泛素-蛋白水解酶复合体通路(UPP)对Smads的降解是Smad通路的终止机制. TGF- β也能激活MAPK通路等其他信号通路. Smad通路和其他信号通路之间的对话构成了TGF-β信号传导的复杂调节网络.     

藏红花酸对TGF-β1刺激的人肝星状细胞LX-2信号转导通路的影响

目的:研究藏红花酸(crocetin)对转化生长因子-β1(TGF-β1)刺激的人肝星状细胞LX-2信号转导通路的影响。方法:体外培养LX-2细胞,随机设立空白对照组,模型组,藏红花酸低剂量组,藏红花酸中剂量组,藏红花酸高剂量组,用含10%血清的1640培养液培养48 h,MTT法测各组细胞增殖,蛋白免疫印迹测定各组细胞α-SMA蛋白的表达,实时荧光定量PCR法测各组细胞Smad2、Smad3、Smad7mRNA的表达。结果:与对照组比较,TGF-β1刺激后人肝星状细胞LX-2增殖作用明显,且上调α-SMA蛋白、Smad2mRNA、Smad3mRNA表达,下调Smad7mRNA表达(P0.01)与模型组比较,藏红花酸组均能抑制LX-2细胞增殖,并呈剂量依赖性,高、中剂量组作用明显,能够明显下调α-SMA蛋白、Smad2mRNA、Smad3mRNA表达,上调Smad7mRNA表达,差异具有统计学意义(P0.05)。结论:藏红花酸对TGF-β1刺激的LX-2细胞中Smad7mRNA具有上调作用,对Smad2、Smad3mRNA具有下调作用,其抗肝纤维化作用可能与抑制TGF-β1/Smads信号转导通路有关。     

间充质干细胞来源的外泌体通过TGF-β1/Smad2/3信号通路抑制高糖诱导的成纤维细胞转分化

心脏纤维化是糖尿病患者心肌功能障碍的主要原因。成纤维细胞转分化为成肌纤维细胞是心脏纤维化过程中的一个关键性事件。该研究的目的是探究高糖诱导成纤维细胞转分化的分子机制,并找寻抑制成纤维细胞转分化的方法。结果显示,经高糖处理的BJ细胞(人皮肤成纤维细胞系)与正常BJ细胞相比,α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)的表达明显上调。通过使用SB525334或转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)si RNA抑制TGF-β1/Smad2/3信号通路的活化,发现α-SMA和胶原I的蛋白质水平及Smad2/3的磷酸化水平均降低。同时,SB525334也抑制了高糖诱导的BJ细胞增殖。大鼠骨髓间充质干细胞来源的外泌体(mesenchymal stem cell-derived exosome,MSC-Exo)通过降低Smad2/3磷酸化水平,抑制高糖诱导的α-SMA表达。综上所述,高糖通过激活TGF-β1信号通路导致BJ细胞的转分化,而MSC-Exo通过抑制该通路防止BJ细胞的转分化。     

TGF-β/Smads信号通路介导脯氨酸促进浅色黄姑鱼鱼鳔胶原蛋白沉积

为了进一步验证转化生长因子(TGF-β) /Smads信号通路在脯氨酸(Pro)促进鱼鳔胶原蛋白沉积中的作用, 研究利用TGF-β/Smads通路抑制剂干扰, 分析干扰前后鱼鳔中胶原蛋白含量及相关基因转录水平的变化。根据前期实验获得的Pro最佳添加量, 制定饲料配方, 饲喂浅色黄姑鱼1月后, 通过腹腔注射氧化苦参碱(Oxymatrine)为期1个月。在实验结束后, 测量各项指标, 评估干扰前后, Pro促进鱼鳔胶原蛋白沉积的效果及变化。实验结果表明: Pro能显著上调TGF-β/Smads通路中相关基因的表达, 并促进鱼鳔胶原蛋白沉积, Oxymatrine干扰显著下调了TGF-β/Smads通路中相关基因(Col1α1、Col1α2、TGF-β和Smad2)表达, 同时导致鱼鳔中胶原蛋白沉积下降。由此推断Pro通过激活TGF-β/Smads通路促进鱼鳔中胶原蛋白沉积, 而Oxymatrine干扰抑制了TGF-β/Smads通路, 导致Smad2与Col1α2启动子结合受阻, 进而下调了Col1α2基因的转录, 从而降低鱼鳔中胶原蛋白的沉积。综上表明, TGF-β/Smads信号通路在Pro促进浅色黄姑鱼鱼鳔胶原蛋白沉积过程中起着重要调控作用, 其中Col1α1、Col1α2、TGF-β和Smad2扮演着重要角色, 研究结果可为鱼类胶原蛋白代谢的营养调控提供新思路和新方法。     

赶黄草总黄酮对活化的肝星状细胞 TGF-β1/Smads信号通路的影响

为研究赶黄草总黄酮对TGF-β1(transforming growth factor beta 1)活化的肝星状细胞的作用及可能的机理,采用TGF-β1诱导人肝星状细胞(hepatic stellate cell LX-2,HSC-LX-2)活化,给予不同浓度赶黄草总黄酮后,MTT法检测赶黄草总黄酮对活化后的LX-2增殖的影响,划痕实验检测细胞迁移率,胶原收缩实验检测胶原收缩情况,酶联免疫吸附实验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测细胞培养液中一型胶原(collagenⅠ,ColⅠ)及纤连蛋白(fibronectin,FN)等细胞外基质的沉积,进一步采用Western blot法检测TGF-β1/Smads信号通路相关蛋白Smad2、Smad3、p-Smad2、p-Smad3、Smad7的表达。结果显示,赶黄草浓度在为5、9、13 mg/L均可抑制TGF-β1活化后的LX-2的增殖和迁移,且13 mg/L时效果最显著(P0.01);另外,赶黄草总黄酮可减少ColⅠ及FN等细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的沉积(P0.01),并抑制胶原收缩;Western blot结果显示,赶黄草总黄酮作用后Smad3、p-Smad2和p-Smad3的表达均显著减少(P0.05),Smad7的表达明显增加。赶黄草总黄酮能明显抑制LX-2的增殖,减少ECM的分泌,其作用机制可能与与其抑制TGF-β1/Smads信号通路传导有关。     

TGF-β/Smad信号通路在肾小球硬化模型中表达的意义

目的:通过观察在肾小球硬化动物模型中TGF-β、Smad2和Smad7蛋白和mRNA表达的意义,了解TGF-β/Smads信号通路在肾小球硬化中的作用.方法:制备肾小球硬化动物模型,检测24小时尿蛋白定量、血浆白蛋白及血尿素氮水平,观察肾组织形态学改变;免疫组织化学检测TGF-β1、Smad2和Smad7蛋白水平;荧光定量PCR检测TGF-β1、Smad2和Smad7 mRNA的水平结果:TGFβ1、Smad2和Smad7正常情况下普遍在肾小球系膜细胞、肾小管上皮及间质细胞中有少量表达;模型组4周时TGFβ1和Smad2蛋白表达增加,Smad7蛋白表达下降;6～8周时TGF-β1和Smad2蛋白表达明显增加,Smad7蛋白表达明显下降.模型组4周时TGF-β1和Smad2 mRNA出现表达上调,6～8周TGF-β1和Smad2 mRNA表达明显增加.4周时Smad7 mRNA表达下调,6～8周Smad7 mRNA表达明显下降.模型组与对照组比较有显著性差异(p＜0.01).结论:TGF-β/Smad信号通路参与了肾小球硬化的纤维化进程,Smad7是TGF-β/Smad信号通路抑制性调控因子,可能为治疗肾小球硬化提供治疗手段.     

不同浓度姜黄素对胃癌SGC-7901细胞增殖、自噬性凋亡和TGF-β/Smad信号通路的影响

摘要 目的：研究不同浓度姜黄素（Cur）体外对胃癌SGC-7901细胞增殖、自噬性凋亡和TGF-β/Smad信号通路的影响。方法：体外培养SGC-7901细胞,以不同浓度Cur作用于SGC-7901细胞。MTT法检测不同浓度的Cur对SGC-7901细胞增殖的影响。Hoechst 33258法观察不同浓度Cur对SGC-7901细胞凋亡影响,流式细胞仪检测细胞凋亡率。划痕实验检测不同浓度Cur对SGC-7901迁移能力的影响。免疫印迹法检测细胞凋亡相关蛋白NF-κB、自噬相关蛋白Beclin1、LC3Ⅱ及TGF-β/Smad信号通路蛋白TGF-β和p-smad2/3表达。结果：Cur能够抑制胃癌SGC-7901细胞的增殖和迁移,并且Cur对增殖和迁移的影响具有浓度依赖性。Cur能够促进胃癌SGC-7901细胞自噬性凋亡的发生,Cur浓度越高,SGC-7901细胞凋亡率越高（P<0.05）。Cur处理胃癌SGC-7901细胞后NF-κB、Beclin1、LC3Ⅱ表达明显升高,而TGF-β、p-smad2/3表达明显降低,且NF-κB、Beclin1、LC3Ⅱ、TGF-β和p-smad2/3的变化具有浓度依赖性。结论：Cur能够抑制胃癌SGC-7901细胞增殖和迁移并诱导自噬性凋亡的发生,其机制与促进NF-κB、Beclin1、LC3Ⅱ表达,抑制TGF-β/Smad信号通路激活有关。     

TGF-β/BMPs、Wnt和MAPK信号通路在间充质干细胞向成骨细胞分化中的作用

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一种多潜能成体干细胞,具有向成骨细胞分化的能力.在MSCs向成骨细胞分化中,受到多种信号通路调控,其中TGF-β/BMPs、Wnt、MAPK信号通路发挥了重要作用.而且,通过对Smad1蛋白酶体的调节,Wnt和MAPK信号可以对TGF-β/BMPs通路进行调控.在相关信号通路的共同作用下,MSCs向成骨细胞分化.现对MSCs分化过程中TGF-β/BMPs、Wnt、MAPK这三条通路进行了简要综述.