JNK介导的信号转导途径以及活性氧在其中的作用

JNK是一个受外界应激因素调控的信号分子,调节包括凋亡在内的一系列细胞内的反应,但目前越来越多的报道证实了JNK信号途径具有促凋亡和抗凋亡的双重功能,这种双重功能受到细胞类型、刺激物的种类、剂量和持续时间以及胞内其他信号途径的影响。活性氧作为一种常见的外界应激因素也部分参与了JNK信号途径的激活,对细胞的生死产生了重要的影响。本文将主要总结JNK介导的信号转导途径及活性氧在这一途径中所发挥的作用。     

热休克蛋白对细胞凋亡信号转导途径的调节

细胞凋亡信号转导目前已迅速成为揭示细胞凋亡分子机制的前沿课题. 由于热休克蛋白(HSPs)在细胞生长调控和凋亡中发挥的重要作用, 人们进行了大量关于热休克蛋白与细胞凋亡信号转导途径调节机制的研究. 研究发现, 热休克蛋白家族的多个成员, 如HSP90, HSP70, HSP60, HSP27等能够在Fas死亡受体途径、JNK/SAPK途径、caspase途径等多个水平发挥调节作用, 并且部分依赖于热休克蛋白的“分子伴侣”作用, 控制着细胞生命进程.     

BAD与JNK协同调节UV诱导的细胞凋亡

JNK和BAD(bcl-2相关死亡启动子)都是参与细胞凋亡的重要调控蛋白. 然而,二者在功能上的联系及其在细胞凋亡中的相互作用尚未见报导. 本研究证明, BAD可作为JNK的磷酸化底物, 与JNK相互作用, 协同调节紫外线（UV）诱导的细胞凋亡. 蛋白质印迹检测PARP (聚ADP核糖聚合酶)裂解, 以及流式细胞术检测细胞凋亡结果揭示, UV诱导的MEF细胞凋亡依赖JNK的激酶活性. siRNA敲降BAD的蛋白表达,可增加MEF细胞对UV 诱导的细胞凋亡的敏感性. UV处理的野生型MEF细胞抽提液（含JNK激酶活性）可催化GST-BAD底物发生磷酸化修饰, 而UV未处理的细胞抽提液却不能. 结果提示, UV激活的JNK活性可催化BAD磷酸化|体外合成的持续活化的JNK与GST-BAD体外共孵育结合质谱分析证明, JNK 可催化BAD蛋白的Thr-201磷酸化. 提示BAD是JNK的底物. 此外,野生型和T201A突变的BAD质粒转染BAD-/-细胞结果显示, BAD的T201磷酸化可抑制JNK激酶活性及其底物c-Jun的磷酸化, 提示BAD磷酸化对JNK具有负反馈调节作用. 上述结果证明,BAD作为底物可被UV激活的JNK激酶磷酸化|磷酸化BAD反过来又可抑制JNK的激酶活性, 负性调节细胞凋亡. 综上所述, BAD与JNK能够相互影响, 协同调控UV诱导的细胞凋亡.     

活性氧对NF-κB活性及JNK信号通路的调节

活性氧（ROS）是生物体有氧代谢过程中产生的一类活性含氧化合物的总称,机体细胞可通过多种途径维持ROS产生与降解的动态平衡。研究表明,活性氧可作为第二信使调节与细胞增殖、分化、凋亡相关的信号转导通路。c-JunN端激酶（JNK）通路可以介导氧化应激、细胞因子、紫外照射等引起的细胞凋亡。另外,κ基因结合核因子（NF-κB）是氧化应激调节的靶因子之一,同样也能诱导促进细胞内的氧化应激反应,还可通过活性氧蓄积抑制JNK的激活。简要综述活性氧对NF-κB和JNK信号通路的调节。     

JNK 信号通路的激活在帕金森病发病机制中的作用

帕金森病是一种慢性中枢神经系统神经退行性疾病,主要以静止震颤、肌肉僵直和运动减少为临床症状,其确切病因尚不清楚。c-Jun氧基末端激酶（JNK）信号通路是MAPK通路的重要分支,在细胞周期、生长、凋亡和应激等生理和病理过程中发挥重要作用。研究显示,JNK信号通路与帕金森病的发生发展有很大关系,JNK信号通路的激活可导致线粒体复合体I减少、细胞色素e释放、细胞内活性氧增加等一系列引起多巴胺能神经元功能异常,乃至细胞凋亡的反应的发生。我们通过总结DJ-1、乳胞素和猪毛菜酚等5种与JNK信号通路激活相关的内外源物质,简述JNK信号转导通路与PD的关系。     

JNK 信号转导通路与神经迁移

c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinases,JNK)是一类在中枢神经系统和周边神经系统中发挥重要作用的调节蛋白。此前研究表明,当神经细胞遭遇外界凋亡刺激时,JNK被激活并介导细胞死亡过程,然而,最近几年来的研究显示,JNK信号转导通路在神经迁移过程中也同样发挥着重要的作用。本综述主要对JNK信号转导通路与神经迁移方面的研究进展进行探讨。     

姜黄素通过MAPK信号通路诱导人肝癌SMMC-7721细胞凋亡

本文阐述了姜黄素(Curcumin)对体外培养的人肝癌SMMC-7721细胞增殖和凋亡的影响,并探讨了其诱导凋亡的信号转导机制。采用MTT法和细胞计数法检测不同浓度姜黄素对人肝癌细胞株SMMC-7721增殖的影响,利用流式细胞术检测姜黄素对人肝癌SMMC-7721细胞凋亡的影响,通过RT-PCR及Western blot检测姜黄素对人肝癌SMMC-7721细胞中凋亡相关蛋白Caspase-3、Survivin、Bcl-2和Bax表达的影响,最后通过检测MAPK的磷酸化水平分析姜黄素诱导SMMC-7721细胞凋亡的信号转导机制,通过MAPK抑制剂实验进一步证实诱导凋亡的分子机制。研究结果显示,姜黄素呈时间和剂量依赖性抑制人肝癌SMMC-7721细胞的增殖,其中40μmol/L姜黄素可明显诱导SMMC-7721细胞的凋亡,并呈时间依赖性上调促凋亡蛋白Caspase-3和Bax的表达、下调抗凋亡蛋白Survivin和Bcl-2的表达,姜黄素对凋亡相关蛋白表达的调节及诱导凋亡可以通过激活JNK、抑制ERK和p38 MAPK信号通路实现。表明姜黄素可诱导人肝癌SMMC-7721细胞凋亡,其机制与姜黄素激活JNK、抑制ERK和p38 MAPK信号通路从而上调Caspase-3和Bax的表达,下调Survivin和Bcl-2的表达有关。     

细胞凋亡信号转导中的蛋白水解酶

细胞凋亡在体内稳态平衡,机体防御,老化及许多疾病的发生过程中发挥重要作用,尽管对细胞凋亡的研究进展很快,但是凋亡发生的确切机制仍是个谜。参与细胞凋亡的信号转导及调控因素很多。近年来,人们认识到一系列的蛋白水解酶在细胞凋亡过程中起重要作用。其中,ＩＣＥ样半胱氨酸蛋白酶在凋亡信号转导中的作用愈来愈受到重视,许多调控细胞凋亡的因素可通过ＩＣＥ样蛋白水解酶起作用,本文就细胞凋亡信号转导途径中的ＩＣＥ样蛋白     

PKCδ与JNK共同调控喜树碱诱导的白血病细胞凋亡

采用流式细胞术、蛋白质免疫印迹法检测了喜树碱诱导白血病细胞凋亡过程中蛋白激酶Cδ(protein kinase Cδ,PKCδ)与c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-termital kinase,JNK)的作用。结果发现,50 nmol/L喜树碱诱导处理U937细胞24、36或48 h后,细胞发生明显凋亡,并且PKCδ和JNK均被激活。用化学抑制剂rottlerin抑制PKCδ的活化可以降低喜树碱诱导细胞凋亡过程中JNK的磷酸化,进而抑制细胞凋亡;而用化学抑制剂SP600125抑制JNK的磷酸化也会降低PKCδ的剪切活化,进而一定程度地阻断细胞凋亡;同时,JNK抑制剂SP600125也可以阻断过表达PKCδ活性片段诱导的细胞凋亡。这些结果提示,PKCδ和JNK介导的信号通路可以相互调控,共同促进细胞凋亡。该研究对理解细胞凋亡的精细调控机制以及肿瘤的治疗都有一定的借鉴意义。     

JNK相互作用蛋白通过JNK途径影响鼻咽癌的增殖和凋亡

EB病毒编码的瘤蛋白潜伏膜蛋白（LMP1）所介导的活化蛋白（AP-1）信号转导途径在细胞增殖、分化、转化与凋亡方面发挥着重要作用.越来越多的证据表明,AP-1信号转导通路中上游激酶JNK在鼻咽癌的发生发展过程中起着重要作用.最近克隆出来的JNK相互作用蛋白(JIP-1)是一种能抑制JNK核移位的胞浆锚蛋白.为探讨JIP在LMP1调控AP-1信号通路中的作用机制,采用间接免疫荧光法和报告基因法,发现JIP通过有效地抑制磷酸化的JNK从胞浆移位入核,从而抑制LMP1上调的AP-1活性.同时,JIP导入鼻咽癌细胞中,MTT法发现JIP能够明显抑制鼻咽癌细胞的生长.进一步发现转染JIP后细胞的集落形成率与对照组相比大约降低了53.6%,也抑制了细胞. 提示JIP可明显抑制细胞的增殖作用.进一步采用流式细胞术分析,结果发现JIP引起细胞G1/S期细胞阻滞,说明JIP是抑制细胞增殖的重要调节子.进一步采用流式细胞术定量发现,转染JIP后细胞的24 h凋亡百分率由1.25%上升到8.25%,上升约6.6倍,48 h由1.04%上升到31.45%,上升约30倍. 采用激光共聚焦显微镜发现,转染JIP后细胞核发生显著变化,核质由均匀状态固缩成高凝集状态,形成了典型的胞膜体.提示JIP可有效地促进细胞凋亡.结果表明,JIP可通过抑制活化的JNK核移位,降低LMP1所介导的AP-1信号通路.并进一步发现JIP可有效地抑制细胞增殖和细胞凋亡,从而提示JIP可作为新的治疗肿瘤潜在靶分子.