激活Toll样受体2可以促进胃癌细胞中的OXPHOS和糖酵解

目的:调查TLR家族中哪种TLR受体的配体依赖性激活可引起胃癌细胞的代谢重编程。方法:通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和蛋白质印迹(WB)在一组人GC细胞中测量TLR家族成员的表达。通过进行Seahorse生物能测定以及测量L-乳酸和活性氧(ROS)的产生,确定激动剂对不同TLR(TLR2、4、9)诱导的人GC细胞的代谢变化;通过RT-qPCR在被刺激的GC细胞中分析了涉及氧化磷酸化和糖酵解的基因的表达;通过Western印迹表征SOD2的表达。结果:由合成分子或全病原体抗原激活的TLR2信号传导增强了胃癌细胞中高表达TLR2的细胞株的糖酵解活性和线粒体呼吸,而配体诱导的TLR4和TLR9活化抑制了线粒体呼吸或细胞外酸化率。同时,涉及葡萄糖代谢和氧化还原系统调节的基因,例如HIF1A,PFKFB3和SOD2,在TLRs下游被上调。结论:由配体诱导的特定TLRs的激活介导了人类GC细胞中不同的代谢表型。TLR2是唯一同时促进OXPHOS和糖酵解的家族成员,这可能导致肿瘤进展。     

PD-1通过抑制糖酵解,促进脂质裂解和脂肪酸氧化改变T细胞代谢重编码

<正>外周免疫耐受对维持免疫系统稳态至关重要。PD-1(CD279)及其配体,PD-L1(B7-H1;CD74)和PD-L2(B7-DC;CD273),参与外周免疫耐受的调控。T细胞激活伴随代谢重编码,并影响细胞发挥不同的效应功能。本文作者发现,PD-1信号可以抑制激活T细胞上调有氧糖酵解以及氨基酸代谢,增加细胞脂肪酸β氧化。PD-1通过上调CPT1A促进内源性脂质的氧化,通过增加ATGL诱导脂质裂解。同为共抑制分子,CTLA-4则在抑制糖酵解同时却不改变脂肪酸氧化,提示CTLA-4将细胞维持在非激活的代谢状态。作者发现了PD-1介导的抑制效应性T细胞分化的代谢机制--抑     

脂肪酸转运蛋白2(Fatp2)与肿瘤免疫抑制

正多形核髓系抑制细胞(polymorphonuclear myeloid derived suppressor cells,PMN-MDSC)是一种在病理状态下被激活的中性粒细胞;尽管其与中性粒细胞起源相同;但这类细胞的功能,却是抑制肿瘤免疫、促进肿瘤生长与转移,与肿瘤预后不良及治疗效果不佳相关。近年来研究揭示,"脂类积累"(lipid accumulation)现象,存在于癌症组织巨噬细胞、树突状细胞和髓系抑制细胞(myeloid     

肿瘤微环境的代谢竞争促进肿瘤发生

<正>缺少可识别抗原,慢性激活以及其他细胞的抑制作用,是T细胞不能有效抗肿瘤的原因。本文作者使用小鼠恶性肿瘤模型,发现肿瘤细胞对葡萄糖的消耗可以抑制T细胞功能,导致其mT OR信号通路激活抑制,糖酵解能力下降,IFN-γ分泌减少,从而促进肿瘤发生发展。作者发现,增强抑制型肿瘤糖酵解能力,可以削弱T细胞对肿瘤的抑制作用。临床中应用的针对     

T细胞的效应功能受有氧糖酵解的转录后调控

非增殖细胞将葡萄糖代谢为丙酮酸,进而进入线粒体的三羧酸循环,通过氧化磷酸化产生还原当量和ATP。然而,增殖细胞如激活的T细胞和癌细胞,它们进行糖酵解,在胞浆中将丙酮酸代谢为乳酸,有充足的氧气可以进行氧化磷酸化(OX-PHOS)。这一现象被称为Warburg效应。显然,后者在提供能量方面效率不如前者,提示这一过程可能有其他功能。之前有学者认为有氧糖酵解在增殖产生子细胞营养物质生物合成的过程中是必需的。但是氧化磷酸化转变为有氧糖酵解是T细胞激活而不是增殖的标志,所以作者希望探索有氧糖酵解对T细胞是否有增殖以外其他方面的功能。他们的研究成果发表在2013年6月6日在线出版的《细胞》(cell)杂志上。     

巨噬细胞真菌多糖受体研究进展

大型真菌多糖能够调节免疫应答、细胞代谢、细胞癌变等多项生命活动。大型真菌多糖不仅能影响免疫器官,还能激活巨噬细胞、淋巴细胞、树突状细胞等免疫细胞。研究表明,巨噬细胞表面存在特异性真菌多糖受体,该类受体能够与真菌多糖结合,激活巨噬细胞,发生免疫反应。目前已发现的真菌多糖受体包括Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)、树突状细胞相关C型凝集素-1(dendritic cell-associated C-type lectin-1,Dectin-1)、甘露糖受体和补体受体3等。在免疫应答的最初阶段,巨噬细胞通过识别外部真菌多糖配体被活化,启动胞内的信号转导途径,最终发生吞噬能力增强,促进一氧化氮(nitrogen monoxide,NO)产生和细胞因子分泌等一系列免疫反应。然而,真菌多糖刺激巨噬细胞表面受体作用机制的研究有待进一步深入,这些研究将帮助我们更好地理解免疫反应精细调控机制,寻找新型天然免疫调节剂。     

水杨酸诱发的NO介导了丹参悬浮培养细胞中丹酚酸B的生物合成

水杨酸(SA)可诱导丹参悬浮培养细胞中一氧化氮(NO)产生、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活化及丹酚酸B(Sal B)的生物合成。为了阐明NO对丹参悬浮培养细胞中Sal B生物合成的影响及作用机理,本实验利用NO供体硝普钠(SNP)、NO合成酶抑制剂L-NNA(Nω-nitro-L-arginine)、NO淬灭剂c PITO(carboxy-2-phenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide)以及PAL抑制剂L-AOPP(L-2-aminooxygen-3-phenyl acrylic acid)分别处理丹参悬浮培养细胞,并对其胞内NO水平、PAL活性和Sal B积累量进行了检测。结果表明,硝普钠(SNP)处理显著促进了NO产生、PAL活性和Sal B的积累,而L-NNA和c PITO抑制上述过程,说明NO诱发PAL活性提高并参与了SA诱导的Sal B生物合成;L-AOPP显著抑制了PAL活性及Sal B积累,却对NO产生没有显著影响,揭示NO位于PAL的上游。这说明SA诱发的NO产生、PAL活化及Sal B合成之间存在因果关系,即NO通过激活PAL触发Sal B生物合成。     

芍药苷通过IL-10-STAT3信号通路抑制脂多糖诱导BV2细胞炎症与吞噬作用

小胶质细胞是中枢神经系统中重要免疫细胞,也是炎症反应中的主要效应细胞。芍药苷被证实能有效抑制炎症反应,在调节免疫方面具有巨大药用价值。本文旨在阐明BV2细胞炎症反应中芍药苷对细胞炎症及吞噬的抑制作用,并探索其中潜在机制。体外实验利用脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）诱导BV2细胞发生炎症反应,芍药苷能有效抑制BV2细胞TNF-α和NO的产生以及BV2细胞异常增加的吞噬功能,并且在此过程中IL-10-STAT3信号通路被激活;芍药苷的抑制作用在我们使用STAT3抑制剂JSI-124后显著降低,TNF-α和NO的表达量增加、BV2细胞的吞噬功能增强。上述结果表明,芍药苷能有效抑制BV2细胞炎症作用及吞噬作用,这一过程中依赖IL-10-STAT3信号通路的激活。这将加深我们对芍药苷抑制小胶质细胞炎症作用机制的认识。     

PDT诱导的凋亡细胞对巨噬细胞NO合成的影响

NO作为细胞间信息传递的重要调节因子,在肿瘤的发生、发展以及转移过程中被广泛研究。一氧化氮合酶是合成NO的关键酶,诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)通常在应激、荷瘤等病理状态下被激活,产生大量NO。NO具有细胞毒性,与机体免疫反应及细胞凋亡有关,在许多致癌和抑癌机制中扮演着重要角色。实验探讨了光动力学疗法(photodynamic therapy,PDT)处理产生的小鼠乳腺癌凋亡细胞对巨噬细胞产生NO的影响,从而确定活化的巨噬细胞在肿瘤生长中的作用。     

星形胶质细胞在阿尔茨海默病中的功能变化及分子机制

星形胶质细胞在脑内数量最多,分布最广,对神经元有营养支持的作用,并且能够调控神经元的活性。越来越多的证据表明星形胶质细胞激活参与阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的发生和发展。在AD病理情况下,星形胶质细胞在多种因子如β淀粉样蛋白(beta-amyloid,Aβ)和促炎细胞因子的作用下被激活,激活的星形胶质细胞进一步释放一氧化氮(Nitric oxide,NO)和多种炎性因子增强炎症级联反应。功能失常的星形胶质细胞会促进Aβ的产生,减弱对Aβ的摄取和清除,导致Aβ聚集沉积形成老年斑。激活的星形胶质细胞释放的炎症因子还能显著增加神经元内tau蛋白的异常过度磷酸化,产生神经纤维缠结。本文对星形胶质细胞在AD中参与神经变性的功能变化和分子机制进行总结,为星形胶质细胞作为靶点预防及治疗AD提供一定的理论依据。     

激活素促进鸡胚神经节神经突起生长作用

为了探讨激活素(activin)促进鸡胚背根神经节(dorsal root ganglia,DRG)突起生长、维持神经节细胞生存作用及其与一氧化氮(NO)释放的关系,实验采用8 d的鸡胚分离背根神经节,原代培养法,观察鸡胚背根神经节的体外生长情况。研究结果表明,添加激活素A培养的背根神经节有明显的神经突起生长,形成密集的网络,背根神经节可存活8~10 d;而阴性对照组几乎无神经突起生长,背根神经节可存活3~4 d。添加激活素A的背根神经节单层培养神经节细胞也可长期存活;而阴性对照组在培养第5 d几乎无神经节细胞生存。NO检测结果显示,添加激活素A培养的背根神经节上清NO分泌水平明显降低,与阴性对照组比较差异显著(P<0.05);激活素A与神经生长因子(nerve growth factor,NGF)具有协同抑制背根神经节NO分泌作用。激活素结合蛋白(follistatin)明显抑制激活素A诱导的背根神经节神经突起生长。研究结果提示,激活素可维持鸡胚神经节细胞存活并刺激神经突起生长,其作用与抑制神经损伤因子NO的释放有关。     

黑龙江立克次体重组外膜蛋白B激活树突状细胞诱导C3H/HeN小鼠特异性免疫应答

专性胞内寄生的黑龙江立克次体是远东斑点热的病原体,外膜蛋白B(OmpB)是其最主要的表面蛋白抗原.本研究将黑龙江立克次体ompB基因分成4段插入原核表达载体,制备出4个重组OmpB抗原(OmpB-P1,OmpB-P2,OmpB-P3和OmpB-P4).将4个重组OmpB抗原分别刺激体外培养的C3H/HeN小鼠树突状细胞,再将这些抗原激活树突状细胞分别腹腔接种正常C3H/HeN小鼠.接种第14天用黑龙江立克次体攻击小鼠,7天后活杀小鼠并用实时定量PCR检测小鼠主要脏器的立克次体的载量.结果显示,OmpB-P2,OmpB-P3或OmpB-P4激活树突状细胞受体小鼠的立克次体载量显著低于OmpB-P1激活树突状细胞受体小鼠.将不同抗原激活小鼠树突状细胞分别与同源抗原激活小鼠树突状细胞受体小鼠的CD4+和CD8+T细胞体外共培养.用流式细胞仪分析共培养后CD4+和CD8+T细胞的表面分子和细胞因子表达,结果显示,OmpB-P2,OmpB-P3或OmpB-P4抗原激活树突状细胞共培养的CD4+或CD8+T细胞的CD69表达水平高于OmpB-P1激活树突状细胞共培养的T细胞.此外,OmpB-P2,OmpB-P3或OmpB-P4激活树突状细胞共培养的CD4+或CD8+T细胞的TNF-?和IFN-?水平均显著高于OmpB-P1激活树突状细胞共培养的T细胞.本研究结果表明,OmpB-P2,OmpB-P3或OmpB-P4为保护性抗原,其激活的树突状细胞可以有效地诱导T淋巴细胞活化,使CD4+T细胞和CD8+T细胞分别向Th1细胞和Tc1细胞分化,产生高水平TNF-?和IFN-?共同对抗立克次体感染.     

激活多巴胺Ⅰ类受体对氧化性低密度脂蛋白诱导的人单核细胞THP-1分泌NO/NOS的影响

目的:探讨激活多巴胺Ⅰ类受体(DR1)对氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导的人单核细胞(THP-1)分泌一氧化氮/一氧化氮合酶(NO/NOS)的影响及可能机制。方法:THP-1细胞经佛波酯PMA诱导分化,分为正常对照组(control),氧化型低密度脂蛋白处理组(ox-LDL),DR1激动剂干预组(SKF),DR1阻断剂干预组(SCH),ERK阻断剂干预组(PD98059);应用油红O染色法鉴定泡沫细胞;硝酸还原法检测NO、NOS的变化情况;免疫荧光和Western blot检测各组细胞蛋白表达情况。结果:ox-LDL刺激48 h可形成泡沫细胞;DR1在THP1细胞上表达,oxLDL刺激后,DR1蛋白表达降低(P0.01);激活DR1受体能够明显抑制由ox-LDL引起的NO、i NOS增多(P0.01);在MAPK阻断剂PD98059存在的情况下,SKF的作用部分丧失。结论:激活DR1受体可抑制ox-LDL引起的THP-1细胞NO的大量产生,此过程可能由ERK信号通路所介导。     

Glut1介导的葡萄糖摄取是B细胞急性淋巴细胞白血病合成代谢和抵抗凋亡所必需

<正>在有氧的条件下,许多肿瘤细胞都会利用有氧糖酵解来提供能量和支持细胞生长。这一细胞代谢的转变导致糖酵解的上调和乳酸产生的增加。在有氧糖酵解中探索出限制性的步骤,并通过代谢性手段来抑制肿瘤细胞反应,已经成为代谢性治疗肿瘤的关键问题。在临床中发现,大约1/4患有B细胞急性淋巴细胞白血病的病人中,B细胞中会出现致癌激酶BCR-Abl,这种病人一般预     

阿魏酸对脂多糖诱导的小鼠小胶质细胞炎性反应的抑制作用

阿魏酸是川芎、当归等中药的有效成分之一,具有较强的抗氧化活性和抗炎作用。小胶质细胞是脑内常驻的免疫效应细胞,极易被激活而导致脑内发生慢性神经性炎症反应,与阿尔茨海默病等神经退行性疾病的发生发展密切相关。该研究采用脂多糖(LPS)刺激小胶质细胞(BV-2)活化,研究阿魏酸对炎症反应的抑制作用。结果表明,2.5～22.5μg/mL的阿魏酸浓度依赖性的抑制一氧化氮(NO)、前列腺素E2(PGE2)、白介素-1β(IL-1β)等炎症因子的产生,以及一氧化氮合酶(iNOS)、环氧合酶-2(COX-2)蛋白的表达,其作用机制可能与其抑制Toll样受体4(TLR4)表达有关。     

抑制糖酵解活性限制雄性原始生殖细胞的增殖

目的:雄性原始生殖细胞在植入生殖嵴后,会从有丝分裂退出进入静息状态,在这一过程中伴随着细胞内代谢状态的改变,本研究旨在体解析原始生殖细胞增殖的改变与细胞代谢之间的因果关系。方法:通过体内Brdu掺入实验明确不同时间点雄性生殖细胞的增殖状态;分析比较增殖状态和静息状态原始生殖细胞糖酵解相关基因的表达;利用腹腔注射HK2特异性抑制剂2-Deoxy-D-glucose (2-DG),构建糖酵解抑制小鼠模型;通过免疫荧光与qPCR分析抑制糖酵解后原始生殖细胞的表型。结果:免疫荧光结果显示雄性生殖细胞增殖停滞从E13.5开始,至E15.5完全停滞;qPCR和Western Blot显示在此过程中HK2的表达是逐渐降低的;在E11.5抑制小鼠胚胎中的糖酵解过程,可以在E13.5检测到雄性PGCs增殖下降,并且可以抑制多能性基因如Sox2、Oct4的表达。结论:研究发现,E11.5-E13.5雄性原始生殖细胞内增殖与多能性的维持需要糖酵解。改变胚胎糖酵解水平可以影响原始生殖细胞增殖分化进程。     

有氧糖酵解通过表观遗传机制促进Th1细胞分化

<正>有氧糖酵解是激活后T细胞的代谢特征,通常认为它通过3'非翻译区(3'UTR)调节机制而增强效应T细胞的免疫应答,例如调节促炎因子干扰素-γ(IFN-γ)的表达。在本文中,研究人员利用T细胞乳酸脱氢酶A(LDHA)特异性敲除小鼠,发现LDHA参与活化T细胞有氧糖酵解;LDHA敲除在不影响T细胞的生长、增殖、存活以及激活的情况下,可以促进IFN-γ的表达,但这个效应并不依赖于传统的3'UTR调节机制,同时也排除了在1型辅助T细胞(Th1)中T-bet的诱导的作用。     

肿瘤能量代谢：糖酵解还是氧化磷酸化？

正常细胞代谢活动所需要的能量主要由线粒体氧化磷酸化产生的ATP提供。与正常细胞不同,肿瘤细胞糖酵解增强,氧化磷酸化功能降低。长期以来,肿瘤细胞的有氧糖酵解被认为是由于线粒体出现不可逆的损伤。最近有不少研究结果对这一观点提出质疑,认为多数肿瘤的线粒体氧化磷酸化功能是完好的,肿瘤有氧糖酵解的改变被认为是其他多种因素（例如癌基因、肿瘤抑制基因、低氧微环境、mtDNA突变等）综合作用的结果。     

一氧化氮和动脉粥样硬化

动脉粥样硬化是脂蛋白、单核细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞与血管壁内皮细胞相互作用而导致的慢性炎症反应。这个炎症的过程由脂质浸润开始,涉及氧化应激反应,最终导致复杂的病理损伤和斑块的形成,斑块突出入血管,破裂形成血栓而导致急性的心肌梗塞或中风。激活内皮源性的一氧化氮合成酶而生成的一氧化氮（NO）能够预防动脉粥样硬化,并对不周发展阶段的动脉粥样硬化的病理形成均有改善和逆转作用。其生成的NO能抗氧化、清除自由基、抑制低密度脂蛋自在血管壁被氧化,防止氧化低密度脂蛋白（oxLDL）的产生,而影响脂质浸润;能抑制NFKB的激活和核内迁移,阻抑激活的内皮细胞表达黏附分子,减少嗜中性粒细胞和单核细胞的黏附和活化,减少血管壁的炎症反应;能抑制血小板黏附、聚集,抑制凝血酶诱导的血小板活性因子的表达以减少血栓形成;能阻止凋亡,保持内皮细胞的完整性;还能有效地抑制血管平滑肌细胞增殖、迁移和细胞外基质的合成,对动脉粥样硬化病理形成和发展具有阻抑作用。     

纳米氧化铜(CuO NPs)对HepG2细胞糖代谢的影响

纳米材料的广泛使用引起了人们对其潜在危害的担忧。为了探究纳米材料对糖代谢的影响,该文选用人体肝癌细胞HepG2作为受试对象进行体外实验,研究了纳米氧化铜(CuO NPs)对HepG2细胞糖代谢的影响。实验表明,CuO NPs暴露会抑制HepG2细胞活性,降低细胞存活率,而且会显著减少胞外葡萄糖的吸收以及HepG2细胞内糖原的含量。通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测了糖代谢相关过程中关键基因的表达情况。研究发现,经CuO NPs暴露后,HepG2细胞中糖原合成的重要基因糖原磷酸化酶(PYGL)的表达出现了明显下调,而糖原合酶2(gys2)的基因表达先上调后出现显著抑制。此外,与葡萄糖转运、糖酵解、糖异生和TCA循环相关的基因在不同浓度CuO NPs暴露下也出现了不同程度的变化。综上所述,经CuO NPs暴露后HepG2细胞存活率下降,胞外葡萄糖的吸收减少,糖原合成与分解受到影响,且糖酵解和糖异生两个过程同时受到抑制,高浓度时甚至会引起胞内的糖代谢紊乱。