利用条件基因沉默系统研究CHIP对TGF-β信号通路的调控

根据条件基因敲除技术和基因沉默的理论,构建了可被CRE操控的条件基因沉默系统,并应用其研究分子伴侣相互作用蛋白CHIP(C-terminus of Hsc70-interacting protein)对TGF-β信号通路的调控．RT-PCR和免疫印迹结果显示,pLoxP/CHIPi与CRE相互作用后,可以有效地降低内源CHIP的mRNA水平,减少外源和内源CHIP的蛋白质量．荧光素酶报告系统分析表明,条件基因沉默能解除CHIP对TGF-β信号通路的抑制性调控,增强TGF-β信号通路的转录活性．结果表明,CRE依赖的条件基因沉默系统具有高效性、特异性,并通过它反向验证了CHIP对TGF-β信号通路的抑制性调控,为进一步研究与CHIP相关的TGF-β信号通路所致疾病的发生机理提供了有效工具．     

日本三角涡虫体内Djcullin1基因和Djtinp1基因的相互作用研究

Cullin1蛋白是细胞周期进展的重要参与者,也是泛素连接酶E3的重要骨架蛋白。TGF-β信号通路在涡虫再生中发挥着重要作用,其下游分子TGF-β诱导核蛋白(Tinp1)也参与日本三角涡虫Dugesia japonica再生。虽然cullin1基因和tinp1基因在涡虫体内均呈阳性表达,但二者之间的关系还不清楚。本研究采用RNA干扰技术(RNAi)敲减日本三角涡虫体内Djcullin1基因的表达,然后运用整体原位杂交及Western Blotting技术检测基因敲减后TGF-β信号通路相关分子在涡虫体内的表达。结果显示,敲减日本三角涡虫Djcullin1基因可明显增强TGF-β信号通路相关分子Smad2/3及Smad4的表达,Tinp1的表达也明显增强。这些数据表明,在日本三角涡虫体内敲减Djcullin1基因可负性调控TGF-β信号通路和Djtinp1基因的表达。同时,敲减涡虫Djtinp1基因可增强Djcullin1基因及蛋白的表达,以上结果说明,这2个基因之间存在互相调节作用,Djtinp1基因反作用于Djcullin1基因的原因未知。     

SP1介导的信号转导通路对恶性肿瘤形成的作用

转录因子SP1为一种序列特异性的DNA结合蛋白,广泛存在组织的细胞核,SP1异常表达与肿瘤发生、发展及预后关系密切。SP1蛋白主要通过TGF-β经典信号通路、ERK信号通路、PI_3K/Akt信号通路、Wnt/β-catenin经典信号通路,调控血管生成相关因子、癌基因、抑癌基因、细胞周期调控分子等转录活性及其表达,促进肿瘤生长、转移、抑制肿瘤细胞凋亡。深入研究SP1及其相关信号通路将有利于进一步了解肿瘤发生及转移的机理,为肿瘤的靶向性基因治疗提供更好的、新的分子干预靶点和途径。     

序列特异的双链RNA可解除CHIP对TGF-β信号通路的抑制作用

根据热休克蛋白Hsc70C端结合蛋白CHIP(carboxylterminusofHsc70 interactingprotein ,CHIP)cDNA上特异序列合成寡核苷酸片段 ,以pBS U6为载体 ,构建产生CHIPdsRNA (doublestrandedRNA ,dsRNA)的表达质粒pBS U6 CHIPi .免疫印迹和免疫染色结果显示 ,pBS U6 CHIPi可以高效、特异地抑制哺乳动物细胞内CHIP基因的表达 .为进一步研究CHIP在TGF β信号通路中的调控作用 ,利用pBS U6 CHIPi从细胞水平上封闭CHIP基因表达 ,观察TGF β介导的基因转录活性的变化 .荧光素酶报告分析 (luciferaseassay)结果显示 ,CHIP明显抑制TGF β介导的下游基因的转录活性 ,而转染pBS U6 CHIPi能有效解除CHIP的抑制作用 ,从而提高TGF β信号通路转录水平 ,从逆向角度进一步验证了CHIP在TGF β信号途径中可能具有抑制性的调控功能     

转化生长因子-β信号传导的Smad通路

转化生长因子-β(TGF-b)的信号传导主要通过激活Smad通路实现, Smads复合物与靶基因启动子结合完成对基因转录的调控作用. 多种转录共激活因子和转录共抑制因子与Smads直接结合, 从而协同参与Smads与基因启动子的结合以及对基因转录的调控. 泛素-蛋白水解酶复合体通路(UPP)对Smads的降解是Smad通路的终止机制. TGF- β也能激活MAPK通路等其他信号通路. Smad通路和其他信号通路之间的对话构成了TGF-β信号传导的复杂调节网络.     

中药基于TGF-β/Smad信号转导通路调控肿瘤细胞

转化生长因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β)是一类具有多种生物学功能的多肽类细胞因子,对细胞生长、分化发挥重要作用,与肿瘤的发生、发展具有十分密切的关系。Smads蛋白作为TGF-β信号转导通路下游重要的信号分子,可直接或与其他通路协同将TGF-β通路的信号从细胞外转导到细胞核内,调控TGF-β在细胞水平介导的多种生物学效应。我国抗癌药物研究中的大量资料表明,中药成分可以延缓肿瘤的发生进程,中药或其提取物可通过TGF-β1、Smads或其他效应因子影响TGF-β/Smad通路的信号转导从而调控肿瘤细胞的活动。本文就国内对中药成分基于TGF-β/Smad信号转导通路调控肿瘤细胞生长方面的研究进展予以综述。     

TGF-β/Smad信号通路在肾小球硬化模型中表达的意义

目的:通过观察在肾小球硬化动物模型中TGF-β、Smad2和Smad7蛋白和mRNA表达的意义,了解TGF-β/Smads信号通路在肾小球硬化中的作用.方法:制备肾小球硬化动物模型,检测24小时尿蛋白定量、血浆白蛋白及血尿素氮水平,观察肾组织形态学改变;免疫组织化学检测TGF-β1、Smad2和Smad7蛋白水平;荧光定量PCR检测TGF-β1、Smad2和Smad7 mRNA的水平结果:TGFβ1、Smad2和Smad7正常情况下普遍在肾小球系膜细胞、肾小管上皮及间质细胞中有少量表达;模型组4周时TGFβ1和Smad2蛋白表达增加,Smad7蛋白表达下降;6～8周时TGF-β1和Smad2蛋白表达明显增加,Smad7蛋白表达明显下降.模型组4周时TGF-β1和Smad2 mRNA出现表达上调,6～8周TGF-β1和Smad2 mRNA表达明显增加.4周时Smad7 mRNA表达下调,6～8周Smad7 mRNA表达明显下降.模型组与对照组比较有显著性差异(p＜0.01).结论:TGF-β/Smad信号通路参与了肾小球硬化的纤维化进程,Smad7是TGF-β/Smad信号通路抑制性调控因子,可能为治疗肾小球硬化提供治疗手段.     

调控睾丸支持细胞增殖和分化的信号通路研究进展

支持细胞是睾丸内的一类重要细胞,能为生精过程提供转运蛋白、调节蛋白、生长因子等数十种细胞因子,参与生精细胞成熟分化的调控,对睾丸内各级生殖细胞的迁移、增殖和分化具有重要的支持作用。研究表明,在Wnt/β-catenin信号通路中,关键蛋白β-catenin的适度激活能促进睾丸支持细胞的增殖、分化;在mTOR信号通路中,mTOR基因的缺失导致睾丸支持细胞的数量减少;在TGF-β信号通路中,不同浓度的TGF-β细胞因子影响睾丸支持细胞的增殖、分化。由此可见,Wnt/β-catenin信号通路、mTOR信号通路和TGF-β信号通路在睾丸支持细胞的增殖和分化中均具有重要的调控作用。对这三条信号通路调节支持细胞增殖分化的机制以及它们之间的相互作用作一综述,旨在为深入研究调控睾丸支持细胞增殖的信号机制提供理论依据,从而进一步为雄性生育的调控及生殖方面的疾病治疗提供新思路和新方法。     

Smad7对Smad2、Smad3、Smad4核转位的抑制作用

研究人永生化支气管上皮BEP2D细胞中,作为Smad蛋白家族的抑制分子,Smad7对TGF-β信号通路中Smad2、Smad3、Smad4核转位的抑制作用.培养BEP2D细胞,瞬时转染Smad7真核表达载体pCISmad7.neo,TGF-β刺激,提取细胞核蛋白及总蛋白,用Western blot方法比较瞬时转染Smad7基因前后细胞核中Smad2、Smad3、Smad4蛋白表达的差异.结果,Smad3在TGF-b作用下有明显的核转位;转染Smad7后Smad3、Smad4的核转位显受到抑制.表明在BEP2D细胞中,Smad7对TGF-β/Smads信号通路的拮抗作用主要通过抑制Smad3的活化、Smad3/Smad4异源复合物的形成及核转位,从而拮抗TGF-β对细胞的生长抑制效应.     

人胚胎干细胞定向中胚层细胞分化的miRNA-mRNA网络调控

胚胎来源的中胚层细胞可以分化为心血管、血液和肌肉组织等多种类型细胞,而应用人胚胎干细胞分化为中胚层细胞的体外模型可为研究中胚层及其衍生的细胞谱系的分子调控机制提供重要手段。miRNA调控基因的表达通过多条信号通路参与中胚层细胞分化,但其调控机制虽有相关研究却并未完全阐明,特别是从整体水平上探索基因与非编码RNA表达变化及其相互作用的网络调控。该研究根据生物信息学分析,构建通过调节多条信号通路参与人胚胎干细胞向中胚层分化的潜在miRNA-mRNA调控网络,以便更全面地阐明人胚胎干细胞的分化机制。通过基因芯片和二代测序(RNAseq)技术检测筛选人胚胎干细胞诱导分化为中胚层细胞过程差异表达的miRNA和基因,并应用生物信息学分析预测差异表达miRNA的靶基因,将靶基因与差异表达基因取交集获得目标基因。同时,对差异表达基因和目标基因进行GSEA富集、GO注释及KEGG富集分析。最后,构建miRNA-mRNA的调控网络和筛选出关键基因并检测关键基因的表达。该研究共筛选出287个差异表达的miRNA和739个差异表达基因,预测差异表达miRNA的靶基因为13 064个,13 064个靶基因与739个差异表达基因取交集共获得目标基因401个。GSEA和KEGG富集分析发现,多条参与中胚层分化的信号通路,主要涉及Wnt/β-catenin、TGF-β和Hippo三条重要的信号通路。通过构建miRNA-mRNA调控网络,结果显示100个miRNA靶向Wnt/β-catenin通路中的11个基因,59个miRNA靶向TGF-β通路中的7个基因,有106个miRNA靶向Hippo通路中的10个基因。通过RT-qPCR验证三条通路中关键基因的表达。因此,该研究揭示了在中胚层分化过程中,Wnt/β-catenin、TGF-β和Hippo信号通路起了重要的调控作用,可能通过与各种miRNA-mRNA相互作用形成复杂的网络调控系统,精确调控人胚胎干细胞定向分化为中胚层细胞。     

绿色荧光蛋白标记的TGF-β1shRNA真核表达载体的构建及鉴定

目的：构建小鼠转化生长因子β1（TGF-β1）短发夹RNA（shRNA）真核表达载体,探讨TGF-β1在血管发育中的调控作用。方法：根据GenBank小鼠TGF-β1mRNA序列,设计合成三对短链寡核苷酸,退火后形成双链DNA并克隆至入门载体DEN_mH1c。将插入目的基因片段的入门载体与带有绿色荧光蛋白（GFP）标签的shRNA真核表达载体pDS_hpEy进行LR重组反应,完成三个TGF-β1shRNA表达载体的构建,分别命名为pDS_Ta,pDS_Tb和pDS_Tc。经测序确认后,转染小鼠成纤维细胞（NIH／3T3）,筛选稳定表达的细胞克隆,以RT-PCR及Westem blot方法检测转染后TGF-β1mRNA和蛋白表达。结果：RT-PCR和Western blot显示pDS_Tc可明显下调NIH／313细胞TGF-β1的mRNA和蛋白表达,mRNA下调约为70％,蛋白表达减少约65％。结论：GFP标签TGF-β1shRNA表达载体能够阻断TGF-β1基因表达,可作为研究TGF-β1调控血管发育机制的一个工具,为阐明TGF-β1信号传导通路奠定基础。     

TGF-β1对话Hedgehog-Gli1信号调控肾小管上皮细胞表型转化和胶原累积

该研究旨在探讨Hedgehog-Gli1(HH)信号在肾小管上皮细胞表型转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)和胶原累积中的作用及与TGF-β1信号的对话机制。该实验通过体外培养大鼠肾小管上皮细胞NRK-52E,以溶剂作为对照组,以1~50 ng/m L重组蛋白sonic hedgehog(Shh)或5 ng/m L TGF-β1作为诱导组,以加入或不加入HH信号特异性阻断剂环靶明(cyclopamine,Cyp)5μmol/L为干预组。细胞培养24 h,采用ELISA、q RT-PCR、免疫细胞荧光染色和Western blot等方法检测HH信号相关分子(Ptch1、Smo和Gli1)、TGF-β1、EMT相关分子(Rac1蛋白、肌成纤维细胞标志物α-SMA和上皮细胞标志物E-cadherin)、III型胶原m RNA或蛋白的表达。结果发现,外源性Shh上调Smo和Gli1表达,抑制Ptch1表达,继而激活HH信号;HH信号活化抑制肾小管上皮细胞E-cadherin的表达,上调α-SMA、III型胶原和TGF-β1的表达。环靶明干预后,Smo表达下调,进而抑制HH信号、EMT和胶原累积,并下调TGF-β1的表达。应用TGF-β1诱导小管上皮细胞EMT,同时也上调HH信号分子Smo和Gli1的表达,下调Ptch1的表达,提示TGF-β1可诱导HH信号活化。综上所述,HH信号和TGF-β1均参与了肾小管上皮细胞EMT和胶原累积过程。HH信号活化可促进TGF-β1的表达,同时TGF-β1能激活HH信号,推测TGF-β1与HH信号可能存在交叉对话以调控EMT和胶原累积。     

ERK1/2信号通路参与人滋养层细胞中转化生长因子-β1对MMP-9表达的抑制作用(英文)

正常滋养层细胞的侵润受转化生长因子-β(TGF-β)的调控。该文研究了人正常细胞滋养层细胞(CTB)中TGF-β1对MMP-2和-9表达的调控。结果表明,TGF-β1抑制CTB细胞中MMP-9mRNA的表达和酶原MMP-9的分泌,但不影响MMP-2 mRNA和蛋白的表达。IL-1β和TGF-β1均能抑制MMP-9 mRNA的表达和酶原MMP-9的分泌,但二者的效应互相拮抗。抑制ERK1/2信号通路导致TGF-β1对MMP-9 mRNA和酶原MMP-9的抑制作用受阻。以上结果表明ERK1/2信号通路参与TGF-β31对人滋养层细胞MMP-9表达的抑制作用。     

Smad4介导转化生长因子-β信号调节骨骼发育和稳态维持的功能

转化生长因子-β（TGF-β）是一个包括数十种TGF-βs、骨形态发生蛋白（BMPs）等配体在内的生长因子超家族,在哺乳动物整体和组织器官发育过程中具有广泛而重要的功能。Smad4是细胞内TGF-β信号通路的核心信号转导分子。为了深入研究Smad4介导的TGF-β信号在骨骼发育过程中的生理功能,我们利用转基因技术研制了软骨细胞、肥大型软骨细胞和成骨细胞分别特异性表达Cre重组酶的转基因小鼠,利用条件基因敲除技术研制了不同类型骨骼细胞Smad4基因敲除的小鼠模型。表型分析结果揭示了Smad4在软骨细胞增殖和分化、骨重塑以及稳态维持过程中的功能以及相关的分子机制,为理解人类相关骨骼疾病的发生及其机理提供了新的线索。     

TGF—β超家族在软骨发生、发育和维持中的作用

转化生长因子β(Transforming growth factor β,TGF-β)超家族包括TGF-β和骨形态发生蛋白(Bone morphogenetic protein,BMP)两个亚家族.TGF-β超家族信号通路的配体、配体拮抗分子,受体、信号转导分子均在软骨内成骨过程中发挥各自独特的作用,参与调控软骨细胞的谱系分化、增殖、成熟、凋亡和矿化.BMP信号能起始间充质细胞向软骨细胞分化并维持软骨细胞的特性,在软骨发生过程中起主导作用;在生长板发育的过程中,BMP信号促进软骨细胞的成熟,促进成骨,而TGF-β信号抑制软骨细胞的肥大分化,维持生长板中适量的软骨细胞;TGF-β信号和BMP信号对于关节软骨的维持和修复都是不可或缺的.因此,TGF-β超家族的重要作用贯穿骨骼发育过程的始终.     

TGF-β/Smads通路转导蛋白在心力衰竭发病中的研究进展

转化生长因子-β（transforming growth factor-β,TGF-β）作用复杂,广泛参与哺乳动物的各种病理生理过程如影响细胞的增殖分化、参与心力衰竭发展。TGF-β信号通路关键的信号传导分子为胞浆蛋白Smads。TGF-β诱导分化心肌成纤维细胞,刺激胶原蛋白等细胞间质成分的合成,促进细胞间质的沉积和抑制弹性蛋白酶等的分泌,刺激蛋白酶抑制剂的表达,从而抑制Ⅰ型胶原成分的降解,促进心肌纤维化发展,进一步了解TGF-β/Smads通路转导蛋白的作用及机制,通过抑制TGF-β/Smads通路转导蛋白作为治疗新靶点为最终防止心力衰竭提供了新的思路。     

TGF-β/Smads信号通路介导脯氨酸促进浅色黄姑鱼鱼鳔胶原蛋白沉积

为了进一步验证转化生长因子(TGF-β) /Smads信号通路在脯氨酸(Pro)促进鱼鳔胶原蛋白沉积中的作用, 研究利用TGF-β/Smads通路抑制剂干扰, 分析干扰前后鱼鳔中胶原蛋白含量及相关基因转录水平的变化。根据前期实验获得的Pro最佳添加量, 制定饲料配方, 饲喂浅色黄姑鱼1月后, 通过腹腔注射氧化苦参碱(Oxymatrine)为期1个月。在实验结束后, 测量各项指标, 评估干扰前后, Pro促进鱼鳔胶原蛋白沉积的效果及变化。实验结果表明: Pro能显著上调TGF-β/Smads通路中相关基因的表达, 并促进鱼鳔胶原蛋白沉积, Oxymatrine干扰显著下调了TGF-β/Smads通路中相关基因(Col1α1、Col1α2、TGF-β和Smad2)表达, 同时导致鱼鳔中胶原蛋白沉积下降。由此推断Pro通过激活TGF-β/Smads通路促进鱼鳔中胶原蛋白沉积, 而Oxymatrine干扰抑制了TGF-β/Smads通路, 导致Smad2与Col1α2启动子结合受阻, 进而下调了Col1α2基因的转录, 从而降低鱼鳔中胶原蛋白的沉积。综上表明, TGF-β/Smads信号通路在Pro促进浅色黄姑鱼鱼鳔胶原蛋白沉积过程中起着重要调控作用, 其中Col1α1、Col1α2、TGF-β和Smad2扮演着重要角色, 研究结果可为鱼类胶原蛋白代谢的营养调控提供新思路和新方法。     

利用寡核苷酸芯片分析Smad3基因敲除小鼠关节软骨细胞基因表达谱的改变

此前发现 Smad3 基因敲除小鼠(Smad3ex8/ex8)的关节软骨细胞异常肥大分化,出现类似于人类骨关节炎的表型。为了进一步明确转化生长因子-β(TGF-β)/Smad3 信号通过调节哪些靶基因的表达来抑制关节软骨细胞的肥大分化,以及研究骨关节炎发病的分子机制,利用寡核苷酸芯片技术分析了 5 日龄 Smad3 基因敲除小鼠与野生型对照小鼠关节软骨细胞基因表达谱的改变。通过对差异表达基因的分析,发现在 Smad3 基因敲除小鼠软骨细胞中骨形态发生蛋白(BMP)与 TGF-β/细胞分裂周期基因 42(Cdc42)信号通路活性增强。此外,还发现其他信号通路,如生长激素(growth hormone)/胰岛素样生长因子 1(Igf1)以及成纤维细胞生长因子(Fgf)信号通路相关基因表达的改变。值得注意的是,还发现了 Smad3 基因敲除小鼠软骨细胞中蛋白合成与电子传递链相关基因的表达水平普遍上调,这意味着蛋白质合成速率的加快与细胞有氧呼吸的增强可能与关节软骨细胞的肥大分化和骨关节炎的发生相关。     

c-Ski/SnoN与肾间质纤维化

c-Ski／SnoN是由原癌基因c-ski／sno编码的核蛋白,属于Ski家族成员。近年来有研究表明c-Ski／SnoN是TGF-β1／Smad信号通路的重要负性调控因子,通过与Smad蛋白相互作用来抑制TGF-β1靶基因的活化。本文就c-Ski／SnoN对TGF-β1／Smad信号通路的调节作用,以及在肾间质纤维化的发生发展中的作用及机制作一综述。     

心肌分化过程中经典Wnt信号促进Isl1表达北大核心CSCD

ISL1是第二生心区的分子标志,在心血管发育中发挥重要作用.在心脏发育过程中,Isl1的表达具有鲜明的时空特异性.本研究利用P19CL6畸胎瘤干细胞作为心肌分化模型,探讨了Isl1在心肌诱导分化过程中的时间特异性表达及经典Wnt信号通路对其的调控.研究发现,Isl1在心肌分化早期高表达,于诱导第4 d到达高峰,随后快速下调.其表达趋势与经典Wnt通路的激活模式具有时间上的同步性.通过加入Wnt3a蛋白及Li Cl激活经典Wnt通路,能够促进Isl1基因的表达,而Wnt通路抑制分子Frizzled-4/Fc和DKK1能够下调Isl1表达.β-catenin过表达及RNAi实验也获得相似的结果.染色质免疫共沉淀实验证实,Wnt通路效应分子LEF1,在细胞分化第4 d与其在Isl1基因启动子上游-2 300 bp处的结合增强,因而促进了Isl1基因的表达.本研究表明,经典Wnt信号能够通过LEF1/β-catenin与Isl1启动子特异结合,调控Isl1基因在心肌早期分化阶段的表达.