JAK-STAT参与血管平滑肌细胞血管紧张素原和心钠素基因的转录激活

为探讨Janus蛋白酪氨酸激酶2-转导及转录激活因子5（JAK2-STAT5）途径在介导血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）诱导的血管平滑肌细胞（VSMC）血管舒-缩肽表达调节的作用及分子机制, 以Ang Ⅱ为诱发因素刺激培养的大鼠VSMC, 用免疫共沉淀、Western印迹分析和激光共聚焦显微镜观察STAT5磷酸化及其核转位, 用电泳迁移率改变分析（EMSA）确定STAT5与血管活性肽基因调控区顺式调控元件的结合活性. 结果显示, STAT5磷酸化水平分别于Ang Ⅱ刺激10 min和12 h出现两个高峰, 增加的磷酸化STAT5主要分布在细胞核内. Ang Ⅱ诱导的STAT5活化与核转位可被JAK2的特异抑制剂AG490所抑制. EMSA结果显示, 用Ang Ⅱ刺激VSMC后, 核蛋白与含有血管紧张素原基因启动子STAT5识别序列的探针结合活性显著升高,而核蛋白与含有心钠素（ANF）基因启动子STAT5识别序列的探针结合活性则呈下降趋势, 核蛋白与两种探针的结合活性均可被JAK2抑制剂AG490所消除, 并且加入抗STAT5抗体后均可出现滞后的超迁移带. 结果提示, Ang Ⅱ通过激活JAK2-STAT5介导信号向胞核内传递, STAT5与相应的顺式元件结合是启动血管紧张素原和心钠素基因表达所必需的转录调控机制之一.     

AP-1在AngⅡ正反馈调节其前体基因表达中的作用

血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)可诱导其前体基因在血管平滑肌细胞(vascularsmoothmusclecells,VSMC)中进行表达,其作用机制与促进转录激活蛋白-1(activatingprotein-1,AP-1)的基因调控区中存在的AP-1位点结合有关.为进一步明确AngⅡ调节AP-1结合活性的分子机制,用放线菌酮(cycloheximide,CHX)作为c-Jun磷酸化抑制剂,经DNA-蛋白质相互作用和蛋白质印迹实验,探讨AngⅡ对AP-1结合活性的影响并探讨其分子机制.结果表明,受AngⅡ刺激的VSMC,其核蛋白中AP-1的组成亚基之一c-Jun水平明显升高.免疫细胞化学染色显示,在被AngⅡ处理的细胞中,c-Jun主要定位于细胞核,胞浆中几乎检测不出该转录激活蛋白的存在.用丝氨酸磷酸化抗体检测证实,AngⅡ可诱导c-Jun磷酸化.电泳迁移率改变分析(electrophoreticmobilityshiftassay,EMSA)显示,c-Jun的磷酸化水平与AP-1结合血管紧张素原基因顺式元件的活性,和对该基因的转录激活作用呈正相关关系,CHX通过阻断c-Jun磷酸化抑制AngⅡ诱导的AP-1结合活性,但是不影响c-Jun的表达水平.上述结果提示,AP-1的磷酸化活化是AngⅡ正反馈调节其前体基因表达的重要机制之一,首次发现CHX是c-Jun磷酸化的抑制剂.     

血管舒-缩肽在血管平滑肌细胞中的表达与调控

为探讨血管舒 缩肽表达的调控机制及血管平滑肌细胞 (VSMC)在该网络平衡中的地位 ,以血管紧张素Ⅱ (AngⅡ )为诱发因素刺激培养的大鼠VSMC ,用RT PCR和放射免疫分析观察内皮素 1(ET 1)、AngⅡ、心钠素 (ANF)和肾上腺髓质素 (ADM)在VSMC中的表达与释放及相互关系 ,用电泳迁移率改变分析 (EMSA)和染色质免疫沉淀 (ChIP)分析揭示其分子机制 .在被AngⅡ处理的VSMC中 ,4种血管活性肽的表达活性均升高 ,其中缩血管肽基因表达被迅速诱导 ,而舒血管肽则是先降后升 .但刺激前后舒 缩血管肽之间的平衡关系无明显改变 .放免分析证实 ,AngⅡ可程度不同地促进 4种血管活性肽合成 ,使胞内 4种活性肽水平升高 ;对培养液中 4种活性肽进行检测的结果显示 ,AngⅡ可促进ET 1、AngⅡ释放 ,抑制舒血管肽释放 ,尤以ANF的胞内水平明显高于胞外 .EMSA分析显示 ,在AngⅡ诱导 4种肽表达的同时 ,与细胞增殖有关的转录调控因子转录激活蛋白(AP 1)与 4种活性肽基因启动子的结合活性明显增强 .ChIP结果表明 ,AP 1在染色质靶位点的募集与血管活性肽基因的表达上调有直接关系 .结果提示 ,AP 1与特异DNA顺式作用元件的相互作用参与了血管活性肽的转录激活 .VSMC不仅作为它们的效应器 ,而且还通过调节AP 1与靶基因中的共有顺式元件——     

KLF5与c-Jun相互作用促进Ang II诱导的血管平滑肌细胞增殖

KLF5（Krüppel-like factor 5）是KLF家族转录因子中的成员,参与多种与增 殖相关基因的转录调节.通过体外培养大鼠血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells, VSMC）,以Ang Ⅱ为增殖诱导因素,研究KLF5介导VSMC增殖的机制. 研究发现,Ang Ⅱ可剂量依赖性诱导VSMC增殖,并伴有KLF5和c-Jun蛋白表达水平的 升高.为了证实KLF5参与Ang Ⅱ诱导的细胞增殖过程,用siRNA敲低内源性KLF5的表达后,发现细胞增殖活力受到明显的抑制;交互免疫沉淀和GST pull down分析结果显示,KLF5与c-Jun在体内和体外存在物理学上的相互作用,并且Ang Ⅱ可诱导二者之间的相互缔合.这些结果表明,KLF5通过与c-Jun相互作用进而介导Ang Ⅱ诱导的VSMC 增殖.     

多个顺式作用元件调节血管紧张素原基因表达

血管紧张素原是最强的血管活性物质——血管紧张素Ⅱ的唯一前体,在不同的生理和病理条件下,其水平各异．为了研究血管紧张素原基因表达的调控,将人血管紧张素原基因５′端侧翼序列１．２ｋｂ同氯霉素乙酰转移酶（ＣＡＴ）基因编码序列连接,构成表达载体,并且在此基础上构建５′端系列缺失的突变表达载体,用这些表达载体转染ＨｅｐＧ２和ＣＯＳ－７,确定了正负调控元件;同时应用ＤＮＡ－蛋白质凝胶泳动检测技术,发现核蛋白质与该顺式元件的结合,从而证明多个顺式作用元件调节血管紧张素原基因的表达．     

人胚肺成纤维细胞WI-38中AngⅡ信号转导途径的研究

本文采用免疫荧光染色、凝胶阻滞电泳(EMSA)和Western blot等方法,观察AngⅡ刺激人胚肺二倍体成纤维细胞WI-38细胞前后,细胞中信号转导子和转录激活子STAT3、STAT1的活化状态,进而了解AngⅡ的信号转导通路.结果显示AngⅡ通过其AT1受体诱导WI-38细胞中STAT3、STAT1的磷酸化,形成以磷酸化的STAT3同源二聚体SIF-A为主的复合物,并转位入核与DNA结合,参与调控基因的表达;AngⅡ的作用存在量效及时效效应,10-3mmol/L的AngⅡ刺激60min能最强诱导WI-38细胞STAT3、STAT1的活化.因此JAK/STAT途径参与介导了An-gⅡ在WI-38中的信号转导.     

肺癌细胞中调控ezrin基因基本转录活性的顺式作用元件及转录因子的鉴定

研究发现,质膜-细胞骨架连接蛋白Ezrin在多种肿瘤细胞中异常表达,而且Ezrin的表达上调与肿瘤细胞的移动侵袭相关,但是调控ezrin基因转录的分子机制却不清楚.为了探明ezrin基因的转录调控机制,以肺癌细胞A549为材料,首先采用双荧光素酶报告基因分析系统检测ezrin基因5′侧翼嵌套缺失序列和位点突变序列的转录活性,鉴定肺癌细胞中ezrin基因的基本启动子区以及关键的顺式作用元件Sp1结合位点(-75/-69)和AP-1结合位点(-64/-58).其次,利用凝胶电泳迁移率变动分析证明,肺癌细胞核蛋白提取物能够与ezrin基因含有关键顺式作用元件的DNA序列结合,形成DNA-核蛋白复合物,而且Sp1结合位点和AP-1结合位点与重组蛋白rhSp1和rhAP-1的结合具有位点特异性.最后,利用瞬时转染实验证实,转录因子Sp1和AP-1(由c-Jun和c-Fos组成的异源二聚体)分别通过Sp1结合位点和AP-1结合位点,增强ezrin基因基本转录活性,而且,过表达转录因子Sp1、c-Jun或c-Fos上调了Ezrin蛋白表达.研究确定,肺癌细胞中调控ezrin基因基本转录活性的关键顺式作用元件是Sp1结合位点(-75/-69)和AP-1结合位点(-64/-58),与之作用的转录因子Sp1和AP-1对于ezrin基因的转录激活作用至关重要.     

肺癌细胞中调控ezrin基因基本转录活性的顺式作用元件及转录因子的鉴定

研究发现,质膜-细胞骨架连接蛋白Ezrin在多种肿瘤细胞中异常表达,而且Ezrin的表达上调与肿瘤细胞的移动侵袭相关,但是调控ezrin基因转录的分子机制却不清楚．为了探明ezrin基因的转录调控机制,以肺癌细胞A549为材料,首先采用双荧光素酶报告基因分析系统检测ezrin基因5′侧翼嵌套缺失序列和位点突变序列的转录活性,鉴定肺癌细胞中ezrin基因的基本启动子区以及关键的顺式作用元件Sp1结合位点 (-75/-69) 和AP-1结合位点 (-64/-58)．其次,利用凝胶电泳迁移率变动分析证明,肺癌细胞核蛋白提取物能够与ezrin基因含有关键顺式作用元件的DNA序列结合,形成DNA-核蛋白复合物,而且Sp1结合位点和AP-1结合位点与重组蛋白rhSp1和rhAP-1的结合具有位点特异性．最后,利用瞬时转染实验证实,转录因子Sp1和AP-1 (由c-Jun和c-Fos组成的异源二聚体) 分别通过Sp1结合位点和AP-1结合位点,增强ezrin基因基本转录活性,而且,过表达转录因子Sp1、c-Jun或c-Fos上调了Ezrin蛋白表达．研究确定,肺癌细胞中调控ezrin基因基本转录活性的关键顺式作用元件是Sp1结合位点 (-75/-69) 和AP-1结合位点 (-64/-58),与之作用的转录因子Sp1和AP-1对于ezrin基因的转录激活作用至关重要．     

肾素-血管紧张素系统的新调节分子:ACE2

血管紧张素转化酶（angiotensin—converting enzyme,ACE）为含锌的金属蛋白酶,是肾素-血管紧张素系统（renin—angiotensin system,RAS）重要的调节分子。血管紧张素转化酶2（angiotensin—con—verting enzyme2,ACE2）是迄今发现的唯一的ACE同系物（homologue）,它主要分布于睾丸、肾脏和心脏。ACE2可水解血管紧张素Ⅰ（angiotensinⅠ,AngⅠ）和血管紧张素Ⅱ（angiotensinⅡ,AngⅡ）羧基端的1个氨基酸残基,分别形成Ang1-9和有血管舒张作用的Ang1-7。ACE2的生理病理作用还不甚明了,传统的ACE抑制剂不能抑制ACE2的活性。ACE2在心血管、肾脏系统的作用可能与ACE相反．与ACE共同调节心脏、肾脏等脏器的正常功能。     

吗啡耐受和电针耐受时大鼠脑内血管紧张素原的基因表达加速

我们以往的工作表明,脑内血管紧张素Ⅱ(AⅡ)作为一种抗阿片物质参与吗啡耐受和电针耐受。本工作探讨在此过程中脑内AⅡ的基因表达是否加速。采用酚抽提法提取大鼠脑组织总RNA,使用人工合成的寡脱氧核糖核酸探针进行打点杂交。放射自显影结果表明,多次皮下注射吗啡或连续数小时电针的大鼠脑血管紧张素原(Ang)mRNA含量明显升高。在IBAS图象分析仪上,测量各杂交点自显影曝光斑的积分光密度值(I.O.D.)表明,连续注射吗啡1d或4d使Ang mRNA分别增高1倍或8倍;电针3或6h使Ang mRNA分别增高5倍或13倍。说明大鼠经3—4h吗啡或电针处理,即可引起在转录水平上脑内Ang基因表达加强。     

IFN-gamma up-regulates IL-18 gene expression via IFN consensus sequence-binding protein and activator protein-1 elements in macrophages

Constitutive IL-18 expression is detected from many different cells, including macrophages, keratinocytes, and osteoblasts. It has been known that IL-18 gene expression is regulated by two different promoters (p1 promoter and p2 promoter). When RAW 264.7 macrophages were treated with IFN-gamma, IL-18 gene expression was increased in a dose- and time-dependent manner. IFN-gamma activated the inducible promoter 1, but not the constitutive promoter 2. Mutagenesis studies indicated that an IFN consensus sequence-binding protein (ICSBP) binding site between -39 and -22 was critical for the IFN-gamma inducibility. EMSA using an ICSBP oligonucleotide probe showed that IFN-gamma treatment increased the formation of DNA-binding complex, which was supershifted with anti-IFN regulatory factor-1 Ab and anti-ICSBP Ab. Another element, an AP-1 site between -1120 and -1083, was important. EMSA using an AP-1-specific oligonucleotide demonstrated that IFN-gamma or LPS treatment increased the AP-1-binding activity. The addition of anti-c-Jun Ab or anti-c-Fos Ab to IFN-gamma- or LPS-treated nuclear extracts resulted in the reduction of AP-1 complex or the formation of a supershifted complex. Taken together, these results indicate that IFN-gamma increased IL-18 gene expression via ICSBP and AP-1 elements.     

Regulation of the rat CYP4A2 gene promoter by c-Jun and octamer binding protein-1

The physiologically important cytochrome P450 (CYP) 4A2 arachidonic acid omega-hydroxylase gene is widely expressed in rat tissues. Although the induction of CYPs 4A by peroxisome proliferators and dietary lipids is established there is minimal information on the factors that control constitutive expression. To address this issue we cloned 1.4 kb of the CYP4A2 5'-upstream region and identified several DNA elements that resembled the activator protein-1 (AP-1) consensus sequence. Using a series of 5'-truncated reporter constructs a 42 bp region was detected that was responsive to the AP-1 factor c-Jun, which is important in basal gene regulation. The roles of two putative AP-1 elements at -47/-41 and -31/-25 were tested, with the former emerging from studies with mutagenised constructs as the functionally important site. These findings were supported by electromobility shift assay (EMSA) studies that indicated the interaction of the -47/-41 element with c-Jun. The -31/-25 element mediated the suppression of CYP4A2 transactivation by octamer binding protein-1 (oct-1). Thus, mutagenesis of this element relieved the modulatory effect of oct-1 on c-Jun-mediated transactivation. In EMSAs, the binding of nuclear proteins to the -31/-25 element was competed by an oct-1 consensus sequence and supershifted by an anti-oct-1 antibody. Overexpression of c-Jun in rat liver-derived H4IIE cells increased CYP4A2 mRNA to approximately 2-fold of control, but oct-1 overexpression was without significant effect. From chromatin immunoprecipitation assays both c-Jun and oct-1 bound to the CYP4A2 5'-upstream sequence in H4IIE cells. These findings implicate c-Jun and oct-1 as potentially important constitutive factors that modulate the transactivation of the CYP4A2 gene promoter.