活体动物体内光学成像技术的研究进展

生物发光和荧光成像作为近年来新兴的活体动物体内光学成像技术,以其操作简便及直观性成为研究小动物活体成像的一种理想方法,在生命科学研究中得以不断发展。利用这种成像技术,可以直接实时观察标记的基因及细胞在活体动物体内的活动及反应。利用光学标记的转基因动物模型可以研究疾病的发生发展过程,进行药物研究及筛选等。本文综述了现有活体动物体内光学成像技术的原理、应用领域及发展前景,比较了生物发光与几种荧光技术的不同特点和应用。     

自发光学信号成像系统在生物成像中的发展与应用

自发光学信号成像系统是近年来比较新颖的一项用于活体生物的基因或细胞活动的微观检测的光学技术,具有直观、操作简便以及分辨率高的特点。该技术主要分为生物发光成像技术和荧光成像技术,目前主要用于测定活体动物体内的细胞以及分子的活动或变化情况。由于该技术能够对动物体内的微观形态的变化进行精确的捕捉,对于癌症、基因表达、肿瘤以及其他病变均具有较好的监测作用。在本文中,将就自发光学信号成像系统在生物成像中的发展与应用进行详细的阐述。     

活体动物体内光学成像技术的研究进展及其应用

活体动物体内光学成像是利用基因改构进行内源性成像试剂或外源性成像试剂标记细胞、蛋白或DNA，从而非侵入性地报告小动物体内的特定生物学事件的技术。活体成像可以直观灵敏地监测基因的表达模式、标记和示踪细胞、探讨蛋白间的相互作用，因而这一技术被广泛地用于分析基因的表达模式、评价基因治疗效果、评估肿瘤的发生和转移、监测移植器官等。简要综述了现有活体动物体内光学成像技术的基本原理、技术进展和相关应用。     

TGF-β信号通路在肿瘤侵袭转移中的作用

TGF-β信号通路是一个重要的细胞内信号转导通路,能够通过影响肿瘤微环境、增强肿瘤迁移运动能力和抑制免疫细胞功能来促进肿瘤细胞的侵袭转移。TGF-β信号通路与肿瘤发展之间密切的联系使得TGF-β信号转导通路成为治疗肿瘤的新靶点。本文通过查阅近年来相关文献,概括TGF-β在肿瘤侵袭转移中所起作用的研究进展,并在此基础上对新型抗TGF-β药物治疗进行了展望。     

TGF—β信号通路在肿瘤侵袭转移中的作用

TGF-β信号通路是一个重要的细胞内信号转导通路,能够通过影响肿瘤微环境、增强肿瘤迁移运动能力和抑制免疫细胞功能来促进肿瘤细胞的侵袭转移。TGF-β信号通路与肿瘤发展之间密切的联系使得TGF-β信号转导通路成为治疗肿瘤的新靶点。本文通过查阅近年来相关文献,概括TGF—β在肿瘤侵袭转移中所起作用的研究进展,并在此基础上对新型抗TGF-β药物治疗进行了展望。     

TRAF4介导TGF-β信号通路的激活并可作为乳腺癌发生的生物学检测指标

TGF-β受体所介导的信号在肿瘤发生的后期具有促进肿瘤发展的作用,这一作用被视为掌控乳腺癌细胞转移的主要调节因素.哺乳动物细胞中存在6种不同类型的肿瘤坏死因子受体(TNFR)相关因子(TRAF1~TRAF6),其中TRAF4的功能在过去的研究中并未被广泛证实.尽管大量研究已表明,TRAF4在肿瘤发生时高度表达,但其涉及的致癌机制仍未知.本文旨在阐述TRAF4参与调控TGF-β诱导发生的下游SMAD依赖型和SMAD非依赖型的2条TGF-β信号通路在乳腺癌肿瘤转移过程中的作用.     

TGF-β信号通路在非小细胞肺癌中的作用

非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)是肺癌中最常见的类型,其恶性程度高、预后差、易于早期浸润转移。TGF-β信号通路在NSCLC的发生发展中发挥着重要作用,它能通过促进上皮-间质转化和血管生成,促使NSCLC侵袭转移,且与NSCLC的耐药性密切相关。TGF-β信号通路与NSCLC发展之间密切的联系使其成为治疗NSCLC的新靶点。因此,靶向抑制TGF-β信号通路具有良好的临床应用前景。本文主要综述了TGF-β信号通路促进NSCLC侵袭转移及介导耐药的相关机制,并探讨了TGF-β信号通路抑制剂在NSCLC治疗中的作用。     

采用活体成像技术监测肿瘤生长及转移模型的建立

目的采用活体成像技术监测稳定高表达荧光素酶报告基因的肿瘤细胞在小鼠体内生长及转移情况,为肿瘤治疗的药物研发提供新的有用工具。方法采用lipofectamine2000介导的基因转染方法,将pcDNA3．1 7Luc载体转染小鼠高转移乳腺癌细胞株4T1、EMT-6及结肠癌细胞株CT26,经G418抗性筛选及有限稀释法获得可稳定高表达荧光素酶的单克隆细胞;MTT法测定各转染细胞对不同化疗药物的抗性,并采用活体成像的方法检测各转染细胞在小鼠体内的成瘤和转移。结果获得了可稳定高表达荧光素酶基因的单克隆细胞株,该单克隆细胞株具有与亲本细胞系相同的对化疗药物的敏感性;将单克隆细胞株植入小鼠皮下,可采用活体成像技术准确监测肿瘤细胞体内生长及转移。结论采用活体成像技术构建的肿瘤动物模型是拓展肿瘤体内生长、转移及治疗相关研究的理想模型。     

TGF-β/Smads信号传导通路在肿瘤中的作用

TGF-β是调节细胞生长和分化的TGF-β超家族中的一员,参与体内的多项生理活动,且与肿瘤的发生发展密切相关。本文综述了TGF-β信号传导通路及其与肿瘤关系的最新研究进展。此外,讨论了TGF-β信号通路可能通过调控免疫抑制、促进肿瘤血管生成、诱导上皮-间质转化等机制调控肿瘤的转移和复发。最后,深入探究了TGF-β作为靶点在肿瘤治疗中的潜在临床应用价值,旨在更加全面地阐明肿瘤转移与复发的分子机制,也将可能为肿瘤预防和治疗提供新靶标和新的生物学干预手段。     

日本三角涡虫体内Djcullin1基因和Djtinp1基因的相互作用研究

Cullin1蛋白是细胞周期进展的重要参与者,也是泛素连接酶E3的重要骨架蛋白。TGF-β信号通路在涡虫再生中发挥着重要作用,其下游分子TGF-β诱导核蛋白(Tinp1)也参与日本三角涡虫Dugesia japonica再生。虽然cullin1基因和tinp1基因在涡虫体内均呈阳性表达,但二者之间的关系还不清楚。本研究采用RNA干扰技术(RNAi)敲减日本三角涡虫体内Djcullin1基因的表达,然后运用整体原位杂交及Western Blotting技术检测基因敲减后TGF-β信号通路相关分子在涡虫体内的表达。结果显示,敲减日本三角涡虫Djcullin1基因可明显增强TGF-β信号通路相关分子Smad2/3及Smad4的表达,Tinp1的表达也明显增强。这些数据表明,在日本三角涡虫体内敲减Djcullin1基因可负性调控TGF-β信号通路和Djtinp1基因的表达。同时,敲减涡虫Djtinp1基因可增强Djcullin1基因及蛋白的表达,以上结果说明,这2个基因之间存在互相调节作用,Djtinp1基因反作用于Djcullin1基因的原因未知。     

飞燕草素通过Wnt/β-catenin信号通路抑制乳腺癌的机制研究

为研究飞燕草素对乳腺癌MDA-MB-231细胞Wnt/β-catenin信号通路的影响。免疫组化检测裸鼠乳腺肿瘤组织和肺组织转移瘤Ki-67及乳腺肿瘤组织蛋白水解酶超家族基质金属蛋白酶-7(matrix metallopeptidase 7,MMP-7)的表达水平;Western blot检测移植瘤Wnt/β-catenin通路β-联蛋白(β-catenin)、磷酸糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)及通路下游细胞周期相关蛋白cyclinD1、原癌基因c-myc和MMP-7的蛋白水平表达,体内外实验发现飞燕草素不仅能抑制裸鼠异种移植瘤生长及乳腺癌肿瘤组织和肺组织转移瘤Ki-67表达还可以明显降低乳腺癌MDA-MB-231细胞Wnt/β-catenin信号通路β-catenin和p-GSK-3β下游靶基因c-myc、cyclin D1和MMP-7蛋白的表达。本研究证实飞燕草素能通过抑制Wnt/β-catenin信号通路,发挥抑制乳腺癌的作用。     

Dapper在胚胎发育和信号调控中的作用

Dapper（Dpr）是近期发现的信号调控分子。目前研究结果表明,爪蟾和斑马鱼等低等动物的Dpr在早期胚胎发育的多个过程中起重要作用,这些作用主要通过对Wnt和Nodal/TGF-β信号通路的负调控来完成。Wnt和TGF-β信号通路在胚胎发育和疾病发生过程中起着非常重要的作用,因而Dpr可能是通过影响这些信号通路而参与生理、病理过程。研究Dpr在体内的作用方式和机制对于理解生物体生长发育和疾病发生具有重要意义。     

活体生物发光成像技术及其在病毒感染研究中的应用

生物发光是动物活体光学成像技术之一,因其反应灵敏、操作简单、数据精确,而被广泛地应用于生命科学研究多个领域,观测活体动物体内病毒复制、肿瘤生长等生命过程.生物发光技术采用荧光素酶基因标记细胞或病毒,与外源注射的底物荧光素发生反应,在冷CCD成像系统下显像并进行数据记录、分析.本文简要介绍活体生物发光成像这一新技术的原理...     

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。     

动物骨代谢相关信号通路研究进展

骨骼是组成脊椎动物内骨骼的坚硬器官,对机体起着运动、支撑和保护的作用。骨骼处于骨形成和骨吸收两种活动所组成的骨代谢的动态平衡状态,这种平衡对于维持骨量和矿物质稳态至关重要。在动物骨代谢过程中,存在着众多调节骨形成和骨吸收的信号通路,如BMP(bone morphogenetic protein)/SMADs、TGF-β(transforming growth factor β)、Wnt/β-catenin、OPG (osteoprotegerin)/RANKL (receptor activator of NF-κB ligand)/RANK (receptor activator of NF-κB)、FGF (fibroblast growth factor)和Notch信号通路等。这些信号通路具有复杂的调控机制,参与骨代谢过程的调节。本文综述了在动物骨代谢过程中起关键调节作用的相关信号通路的作用机制及研究进展,以期为动物骨代谢研究奠定基础。     

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。     

TGF-β1受体1和2在TGF-β1调节细胞增殖中的作用

转化生长因子β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)是一种多功能细胞因子,在细胞增殖、分化、伤口愈合和肿瘤生成转移等过程中均发挥重要调控作用。TGF-β1对细胞增殖的调节可因细胞类型、刺激剂量不同而不同,但其差异调节的机制还不清楚。现普遍认为,TGF-β1在TGFBR2/TGFBR1二聚体参与下通过经典的Smad信号通路抑制增殖,而通过非Smad信号通路促进细胞周期,但是机体是如何调控这种不同增殖调节作用转化的还不明确。TGFBR1和TGFBR2在细胞中的分布和比例变化可能是TGF-β1差异性调控细胞增殖作用的一个重要机制。     

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。     

DLC1在肿瘤进程中的新角色

原发肿瘤向重要器官,如骨、肺、脑、肝等的转移是恶性肿瘤患者死亡的主要原因。对于女性而言,乳腺癌是发病率较高的一类恶性肿瘤。早期乳腺癌通过合理治疗可实现根治,但晚期会发生原位癌向多器官的转移。其中,大约70%的晚期乳腺癌会发生骨转移。在乳腺癌骨转移过程中,转化生长因子β(TGFβ)-甲状旁腺激素样激素(PTHLH)通路发挥着关键性的调控作用,但对这一通路活性本身受哪些因子的影响方面现在知之甚少。因此,中国科学院上海生命科学研究院健康科学研究所胡国宏课题组利用多种肿瘤转移模型,探索影响TGFβ-PTHLH通路活性的因素,最终发现DLC1在乳腺癌骨转移过程中起关键性的负调控作用。DLC1功能的行使依赖于它失活RHO-ROCK通路,继而抑制TGFβ诱导的SMAD3连接区磷酸化。DLC1对后者的抑制降低了TGFβ诱导的PTHLH的转录和分泌,从而减少了骨转移微环境中的成熟破骨细胞,最终阻碍了乳腺癌的破骨性转移。该项研究首次证明DLC1-RHO信号通路在调控乳腺癌骨转移微环境中具有重要作用,也为临床上治疗乳腺癌骨转移提供了新思路。     

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。