HIF-1通路在低氧对成肌细胞增殖分化影响中的作用

氧是在环境中存在的并在发育过程中起作用的信号分子,调控着细胞的能量代谢、生长和分化。骨骼肌中存在着具有自我更新和分化为肌纤维能力的成肌细胞,出生后成肌细胞在骨骼肌的损伤修复和维持中起重要作用。尽管氧在几乎所有高级生命活动中具有重要作用,但有关氧水平对成肌细胞增殖和分化的影响的研究甚少。体内生理性和病理性微环境的氧浓度是处于低水平的,本文就低氧对成肌细胞增殖和分化的影响,以及HIF-1信号通路在其中的作用进行了综述。     

低氧反应通路

氧对生命活动的重要性被发现以来,人们对低氧作用的研究,先后经历了由经典低氧反应效应到红细胞生成素（ＥＰＯ）,由ＥＰＯ到低氧诱导因子－１（ＨＩＦ－１）,由ＨＩＦ－１到一系列低氧反应基因,再 到氧感受,历时２００余年。直到２０世纪９０年代,人们才初步勾划出一条由氧感受器一信号转导一效应基因的低氧反应通路的现代轮廓,为进一步研究既提供了重要基础,也提出了诸多关键课题,随着这一通路研究的深入,人们可望在２１世纪到新的理论概括和实际应用。     

低氧诱导因子-1的结构、功能、调节及其与低氧信号转导的关系

在许多类型细胞均发现低氧可诱导低氧诱导因子-1（HIF-1）水平的 增高,说明存在一个普遍的氧感受和低氧信号转导机制,其中HIF-1起着重要的作用。本文 综述了HIF-1的结构、功能和活性调节及其与低氧信号转导的关系等方面的研究进展。     

低氧诱导因子—１的结构、功能、调节及其与低氧信号转导的关系

在许多类型细胞均发现低氧可诱导低氧诱导因子－１（ＨＩＦ－１）水平的增高,说明存在一个普遍的氧感受和低氧信号转导机制,其中ＨＩＦ－１起着重要的作用。本文综述了ＨＩＦ－１的结构、功能和活性调节及其与低氧信号转导的关系等方面的研究进展。     

低氧诱导因子-1及其在缺血性心脏疾病中的作用

低氧诱导因子-1（HIF-1）是一种在氧平衡调节中起重要作用的转录活化因子,其靶基因编码的蛋白可分为促进氧转运的蛋白和促进代谢适应的蛋白。HIF-1的表达和激活主要受细胞内氧浓度的调节及其他一些主要的信号转导途径的调节。HIF-1参与了多种缺血性心脏疾病的适应性反应,对HIF-1的深入研究可能为缺血性心脏疾病提供新的有效治疗途径。     

SERPINE家族在纤维化疾病中作用的研究进展

丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serine Protease Inhibitor,Serpin)是一类丝氨酸蛋白酶活性调节剂,在人体中被分为A~I9个亚家族,其中SERPINE(Serpin Peptidase Inhibitor,Clade E)家族参与调节生物体内多个重要的生命过程。本文通过介绍SERPINE家族中两个重要成员SERPINE1与SERPINE2的理化性质、作用机制以及调控因素,阐述SERPINE家族在纤维化相关疾病中的作用及研究进展。     

哺乳动物低氧应激代谢成因的研究进展

氧气是哺乳动物机体代谢稳态维持的物质基础,若代谢过程中氧气供给不足,可造成低氧应激。目前,环境低氧、代谢性低氧和携氧细胞功能障碍是造成动物低氧应激的重要成因。目前,低氧对动物机体代谢和组织功能的影响研究主要集中于肺脏、肝脏、消化道、肌肉和乳腺等部位。若处于低氧状态的哺乳动物形成了适应低氧的代谢模式,则可维持其代谢稳态;相反,若动物无法维持低氧状态下的代谢稳态,则会导致机体氧化应激甚至病变。目前,低氧应激在家畜方面的研究主要集中于高原动物代谢适应机制;然而,泌乳期动物机体代谢速率、氧气消耗和自由基水平均较高,但氧在泌乳动物代谢应激形成中的作用及其对泌乳性能的影响,仍有待探索。综述了哺乳动物产生低氧应激的代谢成因与作用结果,旨在探讨哺乳动物低氧应激生物学基础,为进一步从低氧应激调控角度为泌乳动物的健康状况维持提供理论依据。     

低氧信号传导途径与鱼类低氧适应

低氧信号传导途径是从线虫到哺乳动物都十分保守的一个细胞信号传导途径系统,它对于维持后生动物的氧稳态至关重要.低氧诱导因子是该信号传导系统中最为关键的因子.对低氧诱导因子的调控是对低氧信号途径网络进行有效调控的主要方式.由于鱼类生存的水环境溶氧量的变化很大,在长期进化过程中,鱼类演化出适应不同浓度溶氧水环境的物种,并发展出千差万别的低氧适应策略.对鱼类低氧适应策略及其低氧适应机制的研究,对于认识鱼类物种形成的动因和培育耐低氧鱼类新品种具有十分重要的意义.本文在总结低氧信号传导及其调控机制研究进展的基础上,综述了鱼类低氧信号途径、低氧适应策略、低氧信号途径网络调控等方面研究的慨况.     

低氧后处理诱导的低氧诱导因子-1α表达上调减轻H9c2心肌细胞低氧/复氧损伤北大核心CSCD

本文旨在探讨低氧后处理(hypoxic postconditioning)对低氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)所致的心肌细胞损伤以及低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)表达的影响,并分析二者之间可能的关系。利用H9c2心肌细胞株建立低氧/复氧和低氧后处理模型,通过测定细胞存活率、细胞培养液中乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)的活性及caspase-3活性来观察低氧/复氧造成的H9c2细胞的损伤,用Westernblot检测H9c2细胞内HIF-1α的蛋白水平,用real-timePCR检测细胞内HIF-1α的mRNA水平。结果显示,低氧后处理提高了低氧/复氧H9c2细胞的存活率,降低了LDH及caspase-3活性。同时,低氧后处理增加了H9c2细胞内HIF-1α的蛋白水平。预先利用HIF-1α脯氨酸羟化酶抑制剂DMOG上调HIF-1α的蛋白水平后,由低氧/复氧导致的H9c2细胞的损伤明显减轻,其效应与低氧后处理完全一致。对H9c2细胞内HIF-1α蛋白水平与细胞存活率进行相关性分析,结果显示二者呈显著正相关(r=0.743,P<0.01);而运用siRNA方法抑制细胞内HIF-1α基因表达后,显著削弱了低氧后处理减轻低氧/复氧细胞损伤的效应。以上结果提示,HIF-1α表达上调是低氧后处理减轻细胞低氧/复氧损伤的机制之一。     

卵巢低氧微环境调节哺乳动物排卵的分子机制

哺乳动物排卵过程复杂,包括卵泡发育、卵泡成熟破裂后的排卵以及黄体形成和退化等过程。目前研究表明,排卵过程受低氧微环境和响应低氧条件的因子-低氧诱导因子(Hypoxic inducible factor, HIF)的影响。低氧调控HIF并影响许多生理过程,如血管生成、炎症反应等。尽管排卵的具体过程早已阐明,但低氧参与调控排卵过程的分子机制并不十分清楚。本文主要综述了哺乳动物在排卵过程中低氧环境如何产生以及HIF如何调控该过程的分子机制,旨在进一步理解排卵机制和卵巢的综合性功能,为相关的卵巢疾病提供一定的理论依据。     

SOD1抑制剂与癌症

超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)是一种广泛存在于细胞内的清除超氧阴离子自由基的金属酶,SOD特别是SOD1对于维持细胞的正常生命活动起着重要的作用.SOD1具有抗氧化,防衰老,防止细胞核内DNA损伤、调节氧和葡萄糖的信号传递等维持正常细胞活性的重要生理功能.但是,癌细胞内SOD1的高表达,由于其能够有效地清除胞内超氧阴离子自由基而促进癌细胞的生长繁殖.本文对有关SOD1抑制剂与癌症的研究进展做一简要综述.     

核糖核酸酶抑制因子

核糖核酸酶抑制因子崔秀云（大连医科大学）核糖核酸酶抑制因子（ＲｉｂｏｎｕｃｌｅａｓｅＩｎ－ｈｉｂｉｔｏｒ,ＲＩ,ｏｒＲＮａｓｉｎ）是广泛存在于哺乳动物胞浆中的一种酸性蛋白质。分子量为５０ＫＤ。在正常细胞中,ＲＩ与ＲＮａｓｅＡ以１：１比例结合成复合物,抑制９０％以上的ＲＮａｓｅＡ活性。.     

二化螟抗杀虫单和甲胺磷品系的生化特性

二化螟抗性和敏感品系分别采自浙江和安徽太湖。毒力测定结果表明,抗性品系对杀虫单和甲胺磷分别产生了37.7和52.7倍的抗性。代谢酶活性的测定结果显示,抗性品系多功能氧化酶氧脱甲基活性、氮脱甲基活性分别是敏感品系的3.3和1.34倍,而羧酸酯酶活性和谷胱甘肽转移酶活性两个品系之间没有显著差异。说明多功能氧化酶活性提高可能是二化螟对甲胺磷、杀虫单抗性的一个重要机制。为了研究二化螟可能存在的对沙蚕毒素杀虫剂靶标不敏感机制,采用RT-PCR 等分子生物学技术,分别对5个敏感个体和4抗性个体中克隆杀虫单作用的靶标烟碱型乙酰胆碱受体α1亚基（nAChR α subunit 1）cDNA序列进行了分子克隆。序列比较发现一共存在33个单核苷酸的多态性,其中14个引起了编码氨基酸的改变。但是没有发现与抗性有关的特有的碱基突变。     

近红外光谱技术（NIRS）在人体的应用与展望

近红外光谱技术(NIRS)在人体的应用与研究是近年来在国内外新兴的研究领域,因为其方便无创,成本低等优点,近20年来在不断发展和完善,引起大家的广泛关注。近红外光谱在700-900 mm范围内可以穿透一定深度的组织,组织内含氧血红蛋白、去氧血红蛋白对近红外光的吸收系数存在差异,经过传感器和计算机技术分析,得到组织的血氧参数。其测量参数为微动脉、微静脉和毛细血管中血液的血氧参数之加权平均,反应组织中的血氧参数,其中静脉血占主要地位,不同于普通脉搏式血氧监测仪的指端动脉血的血氧饱和度。基于近红外光谱技术的近红外组织血氧无创监测仪、功能性近红外光谱技术(f NIRS)、近红外光谱荧光技术等在临床医学,运动医学,神经生物学,认知科学,脑力疲劳,人机交互等新兴领域正发挥越来越重要作用。     

低氧诱导因子-1α在低氧促成肌细胞增殖中的作用

目的:探讨低氧对大鼠骨骼肌成肌细胞(SkMs)增殖的影响及低氧诱导因子(HIF-1α)在低氧促成肌细胞增殖中的相关机制。方法:采用流式细胞仪观察了3、10%O2对SkMs细胞数量和增殖指数的影响;用RT-PCR方法检测了HIF-1αmRNA的表达,用Western blot方法检测了SkMs胞浆、胞核及总HIF-1α蛋白的水平。结果:低氧组较常氧组细胞数量和增殖指数增加(P0.05);HIF-1αmRNA、总蛋白水平在常氧组和低氧组中没有明显差异,常氧下胞浆中HIF-1α蛋白水平高于胞核内,低氧下HIF-1α蛋白水平在胞核内高于胞浆。结论:低氧能够促进SkMs增殖,HIF-1α可能是通过氧浓度调控的核转位的方式参与了低氧促SkMs的增殖。     

电穿孔介导的人对氧磷酶1基因在小鼠原代骨骼肌细胞中的转移与表达

非病毒载体介导的外源基因在哺乳动物骨骼肌细胞中的表达往往受限于基因转移效率的低下.本文利用电穿孔为基因转移方法,研究了人对氧磷酶基因（PON1）在原代培养的小鼠骨骼肌成肌细胞和成熟肌管中的转移与表达.在上述细胞中加入PON1的真核表达质粒后实施一定条件的电穿孔,通过测定不同时间点培养基与细胞裂解液中芳香酯酶活性的变化以衡量PON1的表达与分泌.结果显示,PON1在成肌细胞中表达的最佳电穿孔条件为800 V/cm, 20 ms and 50 μF;在肌管中为700 V/cm, 20 ms and 50 μF.在此条件下,细胞存活率均达75%以上,且表达的蛋白均可有效分泌.RT PCR分析同样验证了PON1 mRNA在骨骼肌细胞中的高效表达.电穿孔介导的PON1基因表达效率显著高于传统的基因转移方法如磷酸钙法和阳离子脂质体法.因此,以不同分化阶段的骨骼肌细胞为靶细胞,通过电穿孔介导外源基因表达切实可行,并可能在细胞工程与基因治疗等领域均具有潜在的应用前景.     

低氧条件下大鼠肺动脉平滑肌细胞中活性氧与低氧诱导因子-1α和细胞增殖的关系

在低氧条件下,观察大鼠肺动脉平滑肌细胞（pulmonary arterial smooth muscle cells,PASMCs）中活性氧（reactive oxygen species,ROS）的变化,探讨ROS的变化是否通过调控低氧诱导因子-4α（hypoxia-inducible factor 1α, HIF-1α）的表达影响PASMCs的增殖。采用组织块法原代培养大鼠PASMCs,分成3组：常氧组（21％O2,24h）,低氧组（5％O2,24h）,低氧＋Mn-TBAP组（5％O2,24h,Mn-TBAP是一种ROS清除剂）。用激光共聚焦显微镜荧光染色法检测细胞内ROS的变化;用RT-PCR和免疫组织化学方法分别测定HIF-1α mRNA和蛋白的表达;用MTT法检测细胞增殖程度。结果显示：（1）低氧组PASMCs内ROS水平明显高于常氧组（P〈0．05）,低氧＋Mn-TBAP组ROS水平明显低于低氧组（P〈0．05）,但仍高于常氧组（P〈0．05）;（2）低氧组及低氧＋Mn-TBAP组的HIF-1α mRNA和蛋白表达均高于常氧组（P〈0．05）,且低氧组表达高于低氧＋Mn-TBAP组（P〈0．05）;（3）低氧组细胞增殖明显高于常氧组和低氧＋Mn-TBAP组（P〈0．05）,低氧＋Mn-TBAP组细胞增殖高于常氧组（P〈0．05）。结果表明：在低氧条件下大鼠PASMCs中ROS水平明显升高,RROS的变化能够调节HIF-1α的表达,进而影响平滑肌细胞的增殖,提示ROS可能在肺动脉高压的发病机制和低氧信号转导中具有重要作用。     

过量表达蛋白激酶YPK1使酵母细胞对高盐胁迫的高度敏感依赖于雷帕霉素靶蛋白

摘要：YPK1是酵母中和哺乳动物蛋白激酶SGK同源的一种丝氨酸∕苏氨酸蛋白激酶,在酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）生理调节中有重要的作用,和酵母细胞壁的完整性、细胞骨架中肌动蛋白极性、细胞内吞作用、细胞在氮源缺乏和营养条件调节下细胞内部的翻译情况密切相关。【目的】为了深入研究YPK1蛋白激酶的细胞功能以及在细胞信号传导中的作用,【方法】我们构建了过量表达YPK1的高拷贝质粒,研究了过量表达YPK1的酵母细胞在盐胁迫条件下的生长情况,【结果】发现过量表达YPK1会导致酵母细胞对盐胁迫高度敏感,并且这种敏感性依赖于TOR1的存在。【结论】我们的研究结果首次初步揭示YPK1与细胞盐胁迫应答的关系,并初步证明YPK1的功能充分发挥需要TOR1的参与。     

NDRG1的功能及其与癌症的关系

细胞生长、分化和多种应激的情况都可以影响NDRGI（N-myc downstream-rvgulatcd gene 1）蛋白的表达水平。NDRG1在许多细胞的正常生理功能中起着重要作用。NDRG1的缺乏可能导致多种疾病,如．碡D型CMTD（夏-马-图三氏病进行性神经性肌萎缩,Charcot-Marie-Toothdisease）的发生与施万细胞中NDRG1的缺失有关。在多种癌细胞系中。NDRG1的转录和翻译与肿瘤的分化和转移有关。在缺氧环境中。NDRG1的表达水平上调,而且在许多肿瘤细胞中都存在缺氧的现象,这使得NDRG1与缺氧和癌症之间存在着复杂的关系。NDRGI与癌症的关系使得NDRG1可能作为肿瘤演进的标识和癌症诊断的辅助工具。     

甘肃鼢鼠哈氏腺组织结构及其抗氧化能力

为探讨甘肃鼢鼠(Myospalax cansus)哈氏腺的结构特征及其在低氧应激下的抗氧化能力,用组织解剖学方法观察甘肃鼢鼠哈氏腺整体及其显微结构,分光光度计测定哈氏腺低氧应激前、后超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性及丙二醛(MDA)含量。结果显示,甘肃鼢鼠哈氏腺肥大,包围在眼周,位于颧骨下的颞窝,为管泡状腺体,由柱状细胞构成,依胞质中分泌物含量分为厚细胞和薄细胞。常氧下,甘肃鼢鼠超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性显著高于SD大鼠(Rattus norvegicus),但谷胱甘肽还原酶活性显著低于SD大鼠;在低氧应激4 h后,甘肃鼢鼠超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性迅速升高,显著高于SD大鼠,谷胱甘肽还原酶的活性在低氧2、4和6 h无显著性变化,但均显著低于SD大鼠;在低氧8 h后,甘肃鼢鼠谷胱甘肽还原酶的活性较低氧2~6 h显著升高。甘肃鼢鼠丙二醛含量在常氧和低氧应激中均显著低于SD大鼠。结果说明,甘肃鼢鼠在低氧应激后,哈氏腺通过提高抗氧化酶超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性,清除低氧诱导产生的多余自由基,谷胱甘肽还原酶在抗氧化中不起主要作用。地下鼠甘肃鼢鼠抗氧化模式与地面鼠明显不同。