Wnt信号转导途径及其与结肠癌的关联

Wnt信号转导途径参与细胞多种复杂的生化反应过程。目前认为Wnt通路的组成主要包括：细胞外因子(Wnt)、跨膜受体Frizzled(Frz)、β-连环蛋白(β-catenin)及T细胞趋化因子(Tcell factor,TCF)等一系列蛋白。细胞外因子Wnt激活的信号通过胞质蛋白的相互作用,能够使胞浆内β-连环蛋白保持稳定并累积,β-连环蛋白进而入核与T细胞趋化因子联合作用激活靶基因(多数是参与细胞增殖与凋亡的基因,如：Cyclin D1、c—myc等)的转录,而且在Wnt信号途径的不同阶段有各种蛋白因子进行调控;另外,Wnt胞内信号途径的异常激活与人类各种癌症的产生有联系,尤其是结肠癌变。大多数结肠癌患的转化细胞存在APC(adenomatous polyposis coli)基因缺失突变或失活,导致β-连环蛋白在核内的累积,并能影响相关基因转录,被认为是结肠癌发生的关键因素之一。由于该信号转导途径具有如此重要的作用,因此受到研究越来越多的重视。     

阳性表达表皮钙粘蛋白增加G0/G1期人乳腺癌细胞比例及其分子机制

表皮钙粘蛋白（E-cadherin）阴性的乳腺癌细胞株MDA-MB-231和MDA-MB-435转染野生型表皮钙粘蛋白基因,通过流式细胞仪测量细胞周期发现表皮钙粘蛋白阳性细胞生长变慢,更多细胞停滞在G0/G1期,蛋白质印迹证实由G0/G1期进入S期的重要调控分子细胞周期蛋白-D1（cyclin D1）下降了,并发现表皮钙粘蛋白还能降低直接激活细胞周期蛋白-D1基因转录的β-连环蛋白的蛋白质浓度.蛋白激酶B（PKB）能通过抑制糖原合成激酶-3β(GSK-3β)的活性来抑制β-连环蛋白降解,并在乳腺癌高转移细胞株中普遍过表达,其表达同样受到了表皮钙粘蛋白的抑制.并且在表皮钙粘蛋白阳性细胞中,作为PKB上游信号分子并能激活PKB的粘着斑激酶 (FAK) 和整联蛋白相关激酶(ILK)蛋白量也发生下降,能抑制PKB激活的PTEN蛋白量却增加了.结果显示,表皮钙粘蛋白能通过降低乳腺癌细胞中的PKB蛋白浓度,并通过上游信号分子抑制PKB的激活,进而降低PKB对β-连环蛋白降解的抑制作用,导致β-连环蛋白直接调控的靶基因细胞周期蛋白D1的表达量下降,引起更多的细胞停止在G0/G1期.     

代谢工程改造甘油代谢途径提高β-胡萝卜素产量

甘油是生物柴油的副产物,因其价格低廉和高还原性,成为生物发酵的重要碳源。为了进一步提高工程菌对甘油的利用能力,从而提高萜类化合物的合成能力,本研究从β-胡萝卜素高产菌CAR015出发,对其甘油代谢途径的多个基因进行了调控。首先敲除了编码3-磷酸甘油抑制子的glp R基因,然后分别用M1-37、M1-46和M1-93三个不同强度的人工调控元件对glp FK、glp D和tpi A三组基因进行单基因调控和多基因组合调控。研究发现用M1-46调控glp D基因后β-胡萝卜素产量达到了64.82 mg/L,是CAR015的4.86倍,甘油消耗速率也提高了100%;调控tpi A基因后β-胡萝卜素产量略有提高;调控glp FK基因后β-胡萝卜素产量略有降低。说明Glp D是甘油代谢途径中的关键限速步骤。Q-PCR结果表明,降低甘油代谢途径的glp D和glp FK基因转录水平,增加tpi A基因转录水平,可以增加细胞生长速度、提高β-胡萝卜素产量,可能是因为减少了丙酮醛毒性所致。组合调控glp D和tpi A基因,获得β-胡萝卜素产量最高菌株Gly003,其β-胡萝卜素产量达72.45 mg/L、产率达18.65 mg/g每克干细胞,分别是出发菌株CAR015的5.23倍和1.99倍。总之,Glp D是甘油代谢途径中的关键限速步骤,适当强度调控glp D,可以有效提高重组大肠杆菌的β-胡萝卜素产量。     

经典Wnt信号途径与结直肠肿瘤发生

癌发生的主要原因是控制细胞生长和存活的信号转导途径被异常激活,而这些信号途径在正常胚胎发育中起重要作用.经典的Wnt信号转导途径是其中最重要的通路之一,目前认为其成分主要包括：细胞外因子（Wnt）、跨膜受体（卷曲蛋白Frizzled,Fz）、辅助受体（低密度脂蛋白受体相关蛋白-5和-6,LRP5/6）、β-链蛋白（β-catenin,β-cat）、结肠腺瘤样息肉病（adenomatous polyposis coli,APC）蛋白、T细胞因子（TCF）等一系列蛋白质.多数结直肠癌患者的转化细胞存在APC基因缺失、突变或失活,导致β-cat在核内的累积,从而影响相关基因转录,这是结直肠癌发生的关键因素之一.对Wnt途径的进一步研究将为探索结直肠癌的发病机制以及寻找有效的诊治手段提供新视觉.     

ERα特异性抑制剂MPP降低小鼠2-细胞胚G1/S期过渡相关因子Nanog、cyclin D1和cyclin E水平

目的观察雌激素受体(ERa)特异性抑制剂甲基哌啶吡唑(methyl-piperidino-pyrazole,MPP)对小鼠2-细胞胚G1/S期过渡相关因子Nanog、cyclin D1和cyclin E表达水平的影响,阐明ERa对小鼠2-细胞胚G1/S期过渡的作用,为进一步探讨ERa在小鼠植入前胚合子基因组激活中的作用机制提供理论依据。方法收集昆明雌性小鼠与雄性小鼠交配所得的受精卵,分别置于无MPP的培养液和含20mmol/L MPP的培养液中培养,获取体外发育的2-细胞胚,采用免疫荧光染色技术检测细胞内Nanog、cyclin D1和cyclin E水平。结果免疫荧光染色结果显示,含20mmol/L MPP培养液培养的受精卵其体外发育2-细胞胚内Nanog、cyclin D1和cyclin E免疫反应性明显降低。结论 ERa可通过调控小鼠2-细胞胚内Nanog、cyclin D1和cyclin E水平,影响细胞从G1期到S期的过渡。     

维生素D通过VDR/PPARγ途径改善甲型流感病毒诱导肺上皮细胞炎症的研究

甲型流感病毒（Influenza A virus,IAV）感染会导致肺上皮细胞损伤及炎症反应激活，维生素D(Vitamin D,VitD)在脂多糖、细菌感染引起肺上皮细胞损伤中起保护及抗炎作用，在高糖激活炎症反应中通过维生素D受体（Vitamin D receptor, VDR）/过氧化物酶体增殖物激活受体γ(Peroxisome proliferator activated receptor γ, PPARγ)轴发挥抗炎作用。为研究VitD在IAV诱导肺上皮细胞损伤中的作用及相关机制，本文对VitD通过VDR/PPARγ途径改善IAV诱导肺上皮细胞炎症的作用展开实验。培养小鼠肺上皮细胞株MLE-12，按照MOI=0.2感染IAV，给予100nmol/L VitD干预，转染阴性对照（Negative control, NC）siRNA或VDR siRNA，干预24h后检测细胞活力，细胞中VDR、PPARγ、细胞核增殖抗原（Proliferating cell nuclear antigen, PCNA）的表达，培养基中白介素-1β(Interleukin-1β, IL-1β)、肿瘤坏死...     

VHL综合征遗传学研究

VHL综合征(von Hippel-Lindau syndrome,VHL;MIM 193300)是一种常染色体显性遗传的多系统肿瘤综合征,最常见临床表现是视网膜或中枢神经系统(central nervous system,CNS)血管母细胞瘤.CNS血管母细胞瘤和肾细胞癌(renal cell carcinoma,RCC)的并发症是VHL患者最主要的死因.VHL综合征主要因VHL基因(the vonHipple-Lindau gene,VHL)突变所致,细胞周期素D1基因(the cyclin D1 gene,CCND1)突变和蛋白异常也可能参与其发生.目前已建立了多个VHL基因缺陷动物模型.在此就VHL综合征的遗传学研究进展作一概述.     

敲减FBXL20基因降低食管癌KYSE150细胞增殖

为了探究FBXL20(F-box and leucine rich repeat protein 20)基因对人类食管癌细胞株KYSE150的影响及机制,我们采用慢病毒转染技术,构建FBXL20基因的慢病毒载体,转染KYSE150细胞系;采用实时荧光定量PCR和Western blotting检测细胞株中FBXL20基因m RNA和蛋白的表达量;采用Western blotting检测细胞株β-catenin、cyclin D1、c-myc的蛋白水平;采用CCK-8法检测细胞增殖能力;采用流式细胞术检测细胞周期与凋亡。成功构建低表达FBXL20慢病毒转染KYSE150细胞后,与对照组(CON组)相比,低表达FBXL20组(FBXL20-RNAi组)的KYSE150细胞增殖能力显著降低,细胞被阻滞在G1期,凋亡能力显著增加,β-catenin、cyclin D1和c-myc蛋白水平显著降低。我们的实验证实FBXL20在人类食管癌中是一个致癌基因,通过激活Wnt通路促进癌症的发生和发展。     

转录因子HBP1抑制骨肉瘤细胞增殖

转录因子HBP1(HMG-box containing protein 1, HBP1)属HMG家族,是1个含有513个氨基酸残基的多肽,可与RB蛋白结合,抑制许多癌基因的表达,从而抑制细胞的增殖. 本工作构建了HBP1慢病毒表达载体,病毒包装后感染骨肉瘤细胞U2OS细胞.Western印迹结果显示,感染细胞cyclin D1、c-Myc蛋白质水平降低 ,而p53蛋白质水平增加;Real-time PCR检测cyclin D1、c-Myc及p53 mRNA水平与蛋白质检测结果一致. HBP1表达载体（pEFBOS-HBP1）和报告基因载体（含 cyclin D1、c-Myc或p53 promoter）共转染U2OS细胞后的荧光素酶分析发现,HBP1可抑制cyclin D1、c-Myc启动子转录激活,促进p53启动子转录激活,并且这种抑制或激活作用具有HBP1剂量依赖性. 以细胞代龄群体倍增值PD （population doubling）为指标测试细胞生长结合软琼脂集落形成实验证明,HBP1慢病毒感染的U2OS细胞生长速度减缓、集落形成能力下降. 上述结果提示,HBP1可能通过调控细胞增殖相关基因的表达抑制骨肉瘤细胞的增殖.     

HepaCAM通过Wnt/β-catenin信号通路抑制膀胱癌细胞T24的增殖

该研究探讨了肝细胞黏附分子(hepatocyte cell adhesion molecule,Hepa CAM)对膀胱癌细胞T24增殖的影响及其对Wnt/β-catenin信号通路的调控作用。T24细胞做空白处理、空载腺病毒(Ad-GFP)处理和Hepa CAM过表达腺病毒(Ad-GFP-Hepa CAM)处理,CCK-8法检测Hepa CAM对细胞增殖的影响,q RT-PCR和Western blot法检测Hepa CAM对β-catenin、c-Myc和cyclin D1的m RNA和蛋白表达水平的影响。采用Wnt/β-catenin信号通路激活剂Li Cl处理T24细胞,MTT法检测细胞增殖能力,Western blot检测GSK3β(try216)磷酸化水平及β-catenin、c-Myc和cyclin D1蛋白水平,克隆形成试验检测细胞的克隆形成能力。结果显示,过表达Hepa CAM后,能够抑制T24细胞的生长,下调β-catenin、c-Myc及cyclin D1的m RNA和蛋白的表达水平。5,10,20μmol/L的Li Cl作用细胞2 h后,均可促进T24细胞的增殖。10μmol/L的Li Cl作用2 h后能够降低GSK3β的磷酸化水平,促进Wnt信号通路的活化。10μmol/L的Li Cl与Ad-GFP-Hepa CAM联合处理细胞后,能够逆转Hepa CAM对β-catenin、c-Myc及cyclin D1蛋白水平和细胞增殖的抑制作用。该研究表明,Hepa CAM可通过Wnt/β-catenin信号通路抑制膀胱癌细胞T24的增殖。