重组自噬标志分子LC3的抗血清制备

自噬（autophagy）是胞内蛋白等大分子或细胞器直接或间接与溶酶体结合,从而得以降解的过程.微管相关蛋白1轻链3-β（microtubule associated protein 1 light chain 3 β, MAP1LC3-Ⅱ,简称LC3）,是在高等真核细胞中发现的第一种自噬体膜蛋白,可以作为自噬的标志性分子用于检测自噬活动.为深入研究自噬的发生过程及其与健康和疾病的关系,通过构建pET28a(+)-LC3原核表达系统,应用多聚组氨酸结合树脂分离和纯化了重组LC3蛋白,以该蛋白为免疫原制备了抗LC3的抗血清,并利用HeLa细胞自噬模型采用Western印迹方法对该抗血清的特性进行了鉴定.结果显示,兔抗LC3抗血清同时可以识别LC3的2个亚型LC3-Ⅰ和LC3-Ⅱ,且可清晰检测到自噬发生时LC3-Ⅰ向LC3-Ⅱ的转化,表明该血清可以用于自噬的检测.     

自噬标志分子MAP1LC3的重组载体构建及表达分析

目的:为深入研究细胞自噬的发生过程及机制,克隆人微管相关蛋白1轻链3-β(microtubule associated protein 1 light chain 3,MAP1LC3,简称LC3)基因,并构建原核和真核重组质粒用于后续的研究.方法:首先RT-PCR方法从人食管癌9706细胞基因组中克隆LC3基因,并分别连接到pET-32a载体和pEGFP-N3载体上,形成重组质粒.前者用IPTG(终浓度1 mmol/L)诱导表达,后者进行细胞转染实验.结果:IPTG诱导原核重组质粒在E.coli内实现表达,pEGFP-N3-LC3转染到A549人肺癌细胞36h和鲤鱼上皮瘤细胞系(Epithelioma papulosum cyprinid,EPC)后,均检测到明显的绿色荧光信号,且在细胞质和胞核内均有分布.结论:成功构建了人源LC3重组表达载体,为研究高等和低等脊椎动物细胞自噬机制及机理过程提供了很好的研究工具.     

自噬相关蛋白LC3Av1和LC3B在大鼠牙髓炎中的表达研究

目的 研究自噬相关蛋白LC3Av1和LC3B在大鼠实验性牙髓炎组织中的表达。方法 30只8周龄SD大鼠左侧下颌第一磨牙开髓,封入大肠埃希菌LPS（5 μg/μL）棉球,玻璃离子封闭髓腔。分别于开髓后0、6、12、24和48 h处死大鼠,分离下颌骨。组织学处理后,HE染色观察牙髓组织炎症状况,免疫组织化学染色SP法检测LC3Av1和LC3B的表达及分布。结果 正常牙髓组织中LC3Av1和LC3B少量表达。实验组中,LC3Av1在12、24和48 h时表达量较0、6 h时显著增高,差异具有统计学意义（P<0.01）;LC3B在6、12 h时表达量较0、24和48 h时增高,差异具有统计学意义（P<0.05）;两种蛋白表达分布均集中于成牙本质细胞及多细胞层中的成纤维细胞。结论 自噬相关蛋白LC3Av1和LC3B在牙髓组织中的表达随炎症发展增加,提示自噬作用可能与牙髓炎的发生发展相关。     

综述: 细胞自噬的研究方法

细胞自噬的研究是目前生物医学领域热点之一,广泛参与各种生理和病理过程．目前普遍采用的自噬检测方法包括电镜、免疫荧光、蛋白质印迹等方法检测自噬体及其标志蛋白．研究的深入对自噬的检测方法也提出了更高的要求,自噬功能障碍包括自噬体形成和降解障碍,因此,准确全面地评估自噬不仅包括自噬体的检测,还包括动态观察整个自噬性降解的过程是否顺畅(即自噬潮分析)．另外,通过药物或基因干预技术来人为地调控自噬以观察其在体内体外模型中的作用也是自噬分析的重要内容．需要注意的是,任何一种方法单独应用均不能作为自噬的依据,对任何方法得到的结果进行解释时必须慎重,特别是不能将自噬体的增多减少或自噬相关蛋白表达的高低等同于自噬的增强或减弱．     

293T细胞中SQSTM1/p62-GFP的表达及其与LC3在诱导自噬状态下的定位分布

为探究SQSTM1/p62蛋白在细胞发生自噬时的定位,以人肺腺癌A549细胞的cDNA为模板,PCR扩增SQSTM1基因(编码p62蛋白)并将其插入pEGFP-N1真核表达质粒.将重组质粒转染进入人胚肾293T细胞中表达p62绿色荧光融合蛋白(GFP-p62),利用Earle's盐平衡溶液饥饿诱导细胞自噬,Wester...     

受体相互作用蛋白3（RIP3）调控细胞自噬的研究进展

受体相互作用蛋白3(receptor-interacting protein 3,RIP3)是一种丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶,因其参与细胞自噬的调控而受到广泛关注。本文就RIP3在细胞自噬的发展和调控机制中的作用进行了总结。RIP3可参与mTOR信号通路的调节,同时与多种自噬所必须的蛋白发生相互作用,包括GNAI3/RGSI9、P62和TFEB等,从而其在自噬启动、自噬体形成和自噬溶酶体成熟等多个阶段发挥正向或负向调控作用,为进一步探究RIP3对细胞程序性死亡的调控机制及相关疾病治疗的潜在分子靶标筛选提供参考。     

骨髓瘤细胞中阿霉素诱导的ATP 变化与自噬的关系

目的:检测用阿霉素(doxorubicin DOXO)处理的骨髓瘤细胞株NCI-H929中ATP与自噬表达水平的变化,探讨两者之间的关联。方法:分别以DOXO 2umol/l 24h、DOXO 2umol/l联用自噬抑制剂3MA 10mmol/l 24h处理H-929细胞后,采用MTT法检测细胞存活率;ATP生物发光法检测ATP表达量;Western Blot检测靶细胞自噬标志分子LC3蛋白的表达。结果:各组相对未处理组存活率分别为54%、35%;相对未处理组%ATP分别为400%、150%;DOXO 24h LC3表达显著上调。结论:经DOXO处理H-929细胞系自噬形成,进而ATP上升以保护细胞。     

骨髓瘤细胞中阿霉素诱导的ATP变化与自噬的关系

目的：检测用阿霉素（doxorubicin DOXO）处理的骨髓瘤细胞株NCI-H929中ATP与自噬表达水平的变化,探讨两者之间的关联。方法：分别以DOXO 2umol/l 24h、DOXO 2umol/l联用自噬抑制剂3MA 10mmol/l 24h处理H-929细胞后,采用MTT法检测细胞存活率;ATP生物发光法检测ATP表达量;Western Blot检测靶细胞自噬标志分子LC3蛋白的表达。结果：各组相对未处理组存活率分别为54%、35%;相对未处理组%ATP分别为400%、150%;DOXO 24h LC3表达显著上调。结论：经DOXO处理H-929细胞系自噬形成,进而ATP上升以保护细胞。     

自噬在胰腺炎中的研究及进展

自噬是广泛存在于真核细胞内的一种溶酶体依赖性降解途径,作为细胞生存的一种机制,在很多生理过程如清除损伤、衰老细胞器以及冗余蛋白上发挥重要作用。自噬在人类胰腺炎的研究最早由Helin等人早在1980年提出,随着不断深入研究,发现自噬在胰腺炎发生发展过程中起主导作用。急性胰腺炎是一种发病率和死亡率极高的疾病,目前表明这种疾病始于胰腺腺泡细胞,主要诊断指标为高淀粉酶血症,胰腺腺泡细胞内消化酶的激活、液泡的大量堆积和炎症因子的聚集,最终胰腺炎症细胞侵润及引起的全身炎症反应导致腺泡细胞的凋亡和坏死,在其发病机制和治疗方面仍需进一步研究探讨。本文综述近年最新研究成果,深入探讨自噬在胰腺炎中的研究及进展。     

MERS冠状病毒3C样蛋白酶是一种新的细胞自噬诱导蛋白

冠状病毒（Coronavirus, CoV）3C样蛋白酶（3CLpro）在冠状病毒复制过程中起重要作用,是一种重要的潜在抗病毒药物候选靶标。细胞自噬是宿主重要抗病毒防御机制之一,但目前冠状病毒诱导细胞自噬及其机制还不很清楚。本研究以人类新发高致病性冠状病毒 --中东呼吸综合征冠状病毒（MERS CoV）为研究对象,探讨人类冠状病毒感染与细胞自噬的关系。通过免疫荧光法检测发现,MERS 3CLpro引起细胞内eGFP-LC3B绿色荧光点状聚集,同时MERS 3CLpro诱导自噬标志蛋白微管相关蛋白1-轻链3基 (LC3-II)表达增多,表明MERS 3CLpro可激活细胞自噬。进一步研究发现,MERS 3CLpro诱导细胞自噬体形成而阻断或抑制自噬溶酶体形成,即MERS 3CLpro诱导不完全细胞自噬效应,而且MERS 3CLpro诱导细胞自噬具有时间依赖性且不依赖于其蛋白酶催化活性。此外发现SARS CoV和NL63 CoV等其它人类冠状病毒3CLpro也具有诱导细胞自噬效应,表明3CLpro诱导细胞自噬可能是人类冠状病毒所具有的一种普遍生物学特性。本研究首次发现冠状病毒蛋白酶3CLpro能诱导宿主细胞自噬,是一种新型冠状病毒来源的宿主细胞自噬诱导蛋白,这一发现拓展了对人类冠状病毒蛋白酶功能的新认识,为研究冠状病毒与宿主抗病毒天然免疫以及以病毒蛋白酶为靶标的抗病毒药物研究提供了理论基础。     

Hydrogen sulfide protects spinal cord and induces autophagy via miR-30c in a rat model of spinal cord ischemia-reperfusion injury

Background

Hydrogen sulfide (H2S), a novel gaseous mediator, has been recognized as an important neuromodulator and neuroprotective agent in the nervous system. The present study was undertaken to study the effects of exogenous H2S on ischemia/reperfusion (I/R) injury of spinal cord and the underlying mechanisms.

Methods

The effects of exogenous H2S on I/R injury were examined by using assessment of hind motor function, spinal cord infarct zone by Triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining. Autophagy was evaluated by expressions of Microtubule associated protein 1 light chain 3 (LC3) and Beclin-1 which were determined by using Quantitative Real-Time PCR and Western blotting, respectively.

Results

Compared to I/R injury groups, H₂S pretreatment had reduced spinal cord infarct zone, improved hind motor function in rats. Quantitative Real-Time PCR or Western blotting results showed that H2S pretreatment also downregulated miR-30c expression and upregulated Beclin-1 and LC3II expression in spinal cord. In vitro, miR-30c was showed to exert negative effect on Beclin-1 expression by targeting its 3’UTR in SY-SH-5Y cells treated with Oxygen, Glucose Deprivation (OGD). In rat model of I/R injury, pretreatment of pre-miR-30c or 3-MA (an inhibitor for autophagy) can abrogated spinal cord protective effect of H2S.

Conclusion

H2S protects spinal cord and induces autophagy via miR-30c in a rat model of spinal cord hemia-reperfusion injury.     

不同生长阶段的烟曲霉对果蝇自噬水平的影响

目的 探究不同生长阶段的烟曲霉对果蝇自噬水平的影响。方法 用沙保弱平板培养烟曲霉,收获静息孢子;用沙保弱液体培养基震荡培养烟曲霉,在不同时间收获膨胀孢子、菌丝。以3种形态的烟曲霉分组处理转基因果蝇,组织切片观察烟曲霉形态,Rt-PCR（逆转录PCR）检测自噬相关蛋白LC3BⅡ、Beclin-1 mRNA的转录水平,Weston-blot检测LC3BⅡ、Beclin-1的表达量。结果 组织切片观察菌的形态与注入时的形态相符,Rt-PCR检测LC3BⅡ、Beclin-1 mRNA的转录水平升高,同时,感染膨胀烟曲霉孢子及菌丝组的果蝇LC3BⅡ、Beclin-1蛋白的表达水平升高。结论 烟曲霉膨胀孢子及菌丝能显著提高果蝇自噬水平,而静息孢子不能引起果蝇自噬应答。     

The MAP1-LC3 conjugation system is involved in lipid droplet formation

Lipid droplets (LDs) are ubiquitous in eukaryotic cells, while excess free fatty acids and glucose in plasma are converted to triacylglycerol (TAG) and stored as LDs. However, the mechanism for the generation and growth of LDs in cells is largely unknown. We show here that the LC3 lipidation system essential for macroautophagy is involved in LD formation. LD formation accompanied by accumulation of TAG induced by starvation was largely suppressed in the hepatocytes that cannot execute autophagy. Under starvation conditions, LDs in addition to autophagosomes were abundantly formed in the cytoplasm of these tissue cells. Moreover, LC3 was localized on the surface of LDs and LC3-II (lipidation form) was fractionated to a perilipin (LD marker)-positive lipid fraction from the starved liver. Taken together, these results indicate that the LC3 conjugation system is critically involved in lipid metabolism via LD formation.     

两性霉素B脂质体抗烟曲霉的研究

目的 通过对两性霉素B脂质体（L-AmB）的烟曲霉抵抗实验的研究,初步探讨其抗真菌的机制,为临床的合理使用两性霉素B脂质体提供实验指导。方法 将烟曲霉菌株复苏后,接种于沙保弱平板,恢复正常毒力。用洗液洗脱烟曲霉的孢子,进行两性霉素B脂质体及两性霉素B体外抗真菌的研究;用注射器吸取一定量的含烟曲霉孢子的溶液,注入小鼠的肺部,当确证其肺部感染了烟曲霉后,用L-AmB进行治疗,后期通过观察小鼠肺部的病理结果判断疗效并检测鼠肺部细胞在药物治疗后的细胞自噬相关基因LC3B,Beclin-1的水平。结果 L-AmB组的体内外抑菌作用强于AmB组且L-AmB可显著增加鼠肺部细胞的自噬水平。结论 两性霉素B脂质体可通过显著的增加细胞的自噬水平,来有效的抵抗烟曲霉的感染。     

Autophagy regulation in pancreatic acinar cells is independent of epidermal growth factor receptor signaling

Autophagy is an intracellular degradation system in eukaryotic cells that occurs at a basal level. It can also be induced in response to environmental signals including nutrients, hormones, microbial pathogens, and growth factors, although the mechanism is not known in detail. We previously demonstrated that excessive autophagy is induced within pancreatic acinar cells deficient in Spink3, which is a trypsin inhibitor. SPINK1, the human homolog of murine Spink3, has structural similarity to epidermal growth factor (EGF), and can bind and stimulate the EGF receptor (EGFR). To analyze the role of the EGFR in pancreatic development, in the regulation of autophagy in pancreatic acinar cells, and in cerulein-induced pancreatitis, we generated and examined acinar cell-specific Egfr-deficient (Egfr^−/−) mice. Egfr^−/− mice showed no abnormalities in pancreatic development, induction of autophagy, or cerulein-induced pancreatitis, suggesting that Egfr is dispensable for autophagy regulation in pancreatic acinar cells.     

沉默MAPK1对牛磺胆酸钠诱导的胰腺腺泡细胞内胰蛋白酶原的细胞内激活及自噬流的影响

目的:探讨沉默丝裂素活化蛋白激酶(MAPK1)对牛磺胆酸钠诱导的胰腺腺泡细胞内胰蛋白酶原激活及自噬流的影响。方法:选择体外培养的AR42J细胞分为AR42J细胞+空白对照组,AR42J细胞+牛磺胆酸钠(TLC)(200μM的TLC作用40 min),AR42J细胞+RNA1(MAPK1)。分别转染MAPK1 si RNA以及阴性对照,采用BZi PAR、流式细胞术及激光共聚焦显微镜检测胰蛋白酶原激活,western blot技术检测各组自噬相关蛋白LC3、Beclin1、Cathepsin L,组织蛋白酶L(Cathepsin L,CTSL,也称为CTSL1)和溶酶体膜蛋白(Lysosomal associated membrane protein 2,LAMP2)。结果:TLC处理AR42J细胞后,胰蛋白酶原激活显著增加(阳性细胞相对比:15.12%±1.46%vs.7.82%±1.86%,P0.05,平均荧光强度:7.65±0.72 vs.3.76±0.57,P0.05),MAPK1 si RNA转染后TLC处理AR42J细胞后细胞内胰蛋白酶原激活则较TLC组明显降低(阳性细胞相对比:9.25%±1.16%vs.15.12%±1.46%,P0.05,平均荧光强度:4.31±0.27 vs.7.65±0.72,P0.05)。TLC组Beclin1与LC3表达显著性高于对照组(Beclin1:2.237±0.097 vs.1.103±0.057,P0.05。LC3:1.908±0.039 vs.0.973±0.081,P0.05),TLC+MAPK1si RNA组Beclin1与LC3的表达显著低于TLC组(Beclin1:1.214±0.049 vs.2.237±0.097,P0.05。LC3:1.315±0.037 vs.1.908±0.039,P0.05);而TLC组LAMP2及CTSL1表达较对照组显著下调(LAMP2:0.462±0.025 vs.1.009±0.039,P0.05。CTSL1:0.563±0.028 vs.1.135±0.041,P0.05),TLC+MAPK1si RNA组LAMP2及CTSL1表达显著高于TLC组(LAMP2:1.007±0.019 vs.0.462±0.025,P0.05。CTSL1:0.921±0.030 vs.0.563±0.028,P0.05)。结论:沉默MAPK1对TLC诱导的AR42J细胞中的胰蛋白酶原激活具有抑制作用,可能通过抑制MAPK1通路抑制自噬发生,同时使LAMP2及CTSL1的表达增强,自噬溶酶体的功能正常,自噬过程顺利进行,从而抑制胰蛋白酶原的激活,减轻急性胰腺炎。