人胚肺成纤维细胞WI-38中AngⅡ信号转导途径的研究

本文采用免疫荧光染色、凝胶阻滞电泳(EMSA)和Western blot等方法,观察AngⅡ刺激人胚肺二倍体成纤维细胞WI-38细胞前后,细胞中信号转导子和转录激活子STAT3、STAT1的活化状态,进而了解AngⅡ的信号转导通路.结果显示AngⅡ通过其AT1受体诱导WI-38细胞中STAT3、STAT1的磷酸化,形成以磷酸化的STAT3同源二聚体SIF-A为主的复合物,并转位入核与DNA结合,参与调控基因的表达;AngⅡ的作用存在量效及时效效应,10-3mmol/L的AngⅡ刺激60min能最强诱导WI-38细胞STAT3、STAT1的活化.因此JAK/STAT途径参与介导了An-gⅡ在WI-38中的信号转导.     

JAK-STAT参与血管平滑肌细胞血管紧张素原和心钠素基因的转录激活

为探讨Janus蛋白酪氨酸激酶2-转导及转录激活因子5（JAK2-STAT5）途径在介导血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）诱导的血管平滑肌细胞（VSMC）血管舒-缩肽表达调节的作用及分子机制, 以Ang Ⅱ为诱发因素刺激培养的大鼠VSMC, 用免疫共沉淀、Western印迹分析和激光共聚焦显微镜观察STAT5磷酸化及其核转位, 用电泳迁移率改变分析（EMSA）确定STAT5与血管活性肽基因调控区顺式调控元件的结合活性. 结果显示, STAT5磷酸化水平分别于Ang Ⅱ刺激10 min和12 h出现两个高峰, 增加的磷酸化STAT5主要分布在细胞核内. Ang Ⅱ诱导的STAT5活化与核转位可被JAK2的特异抑制剂AG490所抑制. EMSA结果显示, 用Ang Ⅱ刺激VSMC后, 核蛋白与含有血管紧张素原基因启动子STAT5识别序列的探针结合活性显著升高,而核蛋白与含有心钠素（ANF）基因启动子STAT5识别序列的探针结合活性则呈下降趋势, 核蛋白与两种探针的结合活性均可被JAK2抑制剂AG490所消除, 并且加入抗STAT5抗体后均可出现滞后的超迁移带. 结果提示, Ang Ⅱ通过激活JAK2-STAT5介导信号向胞核内传递, STAT5与相应的顺式元件结合是启动血管紧张素原和心钠素基因表达所必需的转录调控机制之一.     

增龄引起复制性衰老细胞胞内钙信号转导的变化

为了观察血管紧张素Ⅱ (AngⅡ )引起复制性衰老细胞胞内游离钙的变化以及衰老对其的影响 ,初步阐明衰老引起胞内游离钙变化的机制 .选用人胚肺二倍体成纤维细胞WI 38细胞株 ,利用逆转录PCR(RT PCR)技术及Northern杂交技术检测衰老细胞血管紧张素Ⅱ 1型受体 (AT1R)、血管紧张素Ⅱ 2型受体 (AT2R)mRNA水平的表达 ;利用激光共聚焦显微成像技术 (LSCM )观察WI 38细胞在AngⅡ刺激 ,Valsartan阻断条件下细胞内钙离子荧光强度的改变 .AngⅡ通过AT1受体介导增加WI 38细胞内游离钙的水平 ,并随着WI 38细胞传代增加至衰老状态 ,AT2受体高表达 ,AT1受体介导的钙离子信号转导的活性逐渐降低 .提示WI 38细胞衰老过程中钙离子信号的转导活性降低 ,并且AT1R和AT2R在血管紧张素Ⅱ介导的细胞内钙信号活性中具有不同的作用与机制 .为探讨WI 38衰老细胞内钙信号变化机制提供了实验依据     

人胚肺成纤维细胞WI—38中AngII信号转导途径的研究

本采用免疫荧光染色、凝胶阻滞电泳（EMSA）和Western blot等方法,观察AngII刺激人胚肺二倍体成纤维细胞WI-38细胞前后,细胞中信号转导子和转录激活子STAT3、STAT1的活化状态,进而了解AngII的信号转导通路。结果显示AngII通过其AT1受体诱导WI-38细胞中STAT3、STAT1的磷酸化,形成以磷酸化的STAT3同源二聚体SIF-A为主的复合物,并转位入核与DNA结合,参与调控基因的表达;AngII的作用存在量效及时效效应,10^-3mmol/L的AngII刺激60min能最强诱导WI-38细胞STAT3、STAT1的活化。因此JAK/STAT途径参与介导了An-gII在WI-38中的信号转导。     

siRNA靶向沉默p22phox表达对内皮细胞衰老抑制作用的研究

设计特异性siRNA(Short interference RNA)诱导人脐静脉内皮细胞株ECV-304细胞NAD(P)H氧化酶活性亚单位p22phox基因沉默, 探讨p22phox基因沉默在血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导的ECV-304衰老中的作用及机理。应用体外转录合成3种siRNA转染体外培养的ECV-304, RT-PCR鉴定对p22phox基因沉默的效率和特异性, 确立适宜的转染浓度和基因沉默的持续时间; ECV-304分为空白对照组、AngⅡ组、siRNA转染组、AngⅡ+siRNA转染组, 观察细胞衰老改变及活性氧水平, 分析各组细胞p22phox的mRNA及蛋白表达。结果表明: 3种siRNA中, 一种对p22phox mRNA表达抑制率达到83％, 在一定转染浓度范围内, siRNA诱导的基因沉默效率呈剂量依赖性, 抑制效率高峰期在24~36 h; 给予AngⅡ后, b-gal染色阳性细胞数显著增加, 出现衰老的特征性改变, 衰老细胞p22phox的 mRNA及蛋白表达增加, 伴有一氧化氮(NO)生成减少, 活性氧生成增加, siRNA诱导p22phox基因沉默后降低了活性氧水平, 增加NO生成, 改善了AngⅡ诱导的ECV-304细胞的衰老改变。siRNA干扰技术可成功诱导NAD(P)H氧化酶p22phox基因沉默, 从而减缓AngⅡ诱导体外培养的ECV-304衰老进程, p22phox是防治衰老有希望的分子靶点。     

细胞周期抑制因子p19ARF对人二倍体细胞衰老的影响

为了探讨细胞周期抑制因子p19ARF对人二倍体细胞复制性衰老的影响, 构建了重组p19ARF真核表达载体, 并通过脂质体的介导将p19ARF基因转染到人二倍体成纤维细胞WI-38中过表达, 观察其对WI-38细胞衰老的影响. 结果发现与对照细胞相比, 在p19ARF基因导入后, 细胞中p53和p21的表达水平明显上调, 细胞传代数减少10~12代, 生长速率降低, 细胞周期阻滞于G₁期, 衰老标志物SA-β-gal染色阳性率上升, 线粒体膜电位下降, 细胞形态呈衰老细胞样变化, 这些结果表明p19ARF高表达可促进人二倍体细胞的衰老进程.     

STAT3小干扰RNA的构建及对缺氧复氧人肾小管上皮细胞凋亡的影响

目的:构建信号转导与转录因子3(STAT3)小干扰RNA(siRNA)表达载体,并观察其对缺氧复氧后人肾小管上皮细胞(HKC)凋亡的影响。方法:设计3对人STAT3 siRNA靶序列,用DNA重组技术克隆至质粒pRNAT-U6.1/neo中,构建重组质粒pRNAT-U6.1-STAT3 siRNA,检测并筛选出最佳抑制效率的siRNA质粒载体。重组质粒转染至缺氧复氧后HKC细胞,Western blotting和Real Time-PCR测定STAT3蛋白和mRNA表达量,流式细胞仪测定细胞凋亡,间接荧光法测定Bcl-2和Bax表达的变化。结果:靶向STAT3基因表达的质粒载体构建成功,并筛选出抑制效率最佳的重组质粒。缺氧复氧后HKC细胞STAT3表达、凋亡率和Bax/Bcl-2比值增加;缺氧复氧后HKC细胞转染重组质粒后STAT3表达、凋亡率和Bax/Bcl-2比值明显降低。结论:成功构建并筛选最佳抑制效率的靶向STAT3的重组质粒载体。该载体可有效抑制缺氧复氧后HKC细胞中STAT3信号转导通路的活化,并进一步通过上调Bcl-2、下调Bax蛋白的表达,从而抑制细胞凋亡。     

综述: 衰老及相关疾病细胞分子机制研究进展

人类及其他生物随时间推移逐渐发生细胞功能丧失,即细胞衰老.这个过程如突显在某个组织器官,则可引起这个组织和器官的衰老性疾病.然而,最近的研究表明,哺乳动物在出生之前胚胎发育的生理条件下,即已经出现细胞和组织的复制性衰老现象.机制研究显示多种分子从细胞(核)内外引起生理性和应激性细胞复制性衰老.而自然界中某些生物随时间推移生命力增强、并不发生衰老.这些现象的分子机制,还有如发生在脑及代谢性疾病中的非复制性细胞衰老等,都还是个谜.本文就近期衰老的机制、细胞衰老的类型以及某些衰老相关疾病的分子基础的最新研究进展做一个扼要综述.论文包含以下几个部分:a.细胞衰老的定义、分类和机制;b.生理性衰老:发育中程序化衰老;c.内环境稳态与组织器官衰老;d.一型细胞复制性衰老及相关疾病:端粒长度与预测衰老及肿瘤预后、特发性肺纤维化、高血压;e.二型非复制性细胞衰老及相关疾病:帕金森病、糖尿病;f.衰老与长寿的物种多样性.     

衰老及相关疾病细胞分子机制研究进展

人类及其他生物随时间推移逐渐发生细胞功能丧失,即细胞衰老.这个过程如突显在某个组织器官,则可引起这个组织和器官的衰老性疾病.然而,最近的研究表明,哺乳动物在出生之前胚胎发育的生理条件下,即已经出现细胞和组织的复制性衰老现象.机制研究显示多种分子从细胞(核)内外引起生理性和应激性细胞复制性衰老.而自然界中某些生物随时间推移生命力增强、并不发生衰老.这些现象的分子机制,还有如发生在脑及代谢性疾病中的非复制性细胞衰老等,都还是个谜.本文就近期衰老的机制、细胞衰老的类型以及某些衰老相关疾病的分子基础的最新研究进展做一个扼要综述.论文包含以下几个部分:a.细胞衰老的定义、分类和机制;b.生理性衰老:发育中程序化衰老;c.内环境稳态与组织器官衰老;d.一型细胞复制性衰老及相关疾病:端粒长度与预测衰老及肿瘤预后、特发性肺纤维化、高血压;e.二型非复制性细胞衰老及相关疾病:帕金森病、糖尿病;f.衰老与长寿的物种多样性.     

肾素-血管紧张素系统与糖尿病心肌病关系的研究进展

糖尿病时,肾素-血管紧张素系统(renin-angiotensin system,RAS)被激活,升高的血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ)通过细胞表面的AT1受体,刺激心肌成纤维细胞增生及胶原代谢改变,引起心脏结构重塑,导致心肌间质及血管周围纤维化,胶原含量增多和排列紊乱,造成心室肌僵硬而影响舒张功能,出现糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy,DCM)的临床症状.本文从RAS的主要成分Ang Ⅱ、Ang-(1-7)、Ac-SDKP和血管紧张素受体(ATR)与内皮素、活性氧、转化生长因子-β1、核因子-κB、信号转导系统以及细胞凋亡之间的相互作用,阐述RAS在糖尿病心肌病发生发展中所起的重要作用.     

TSA通过抑制STAT1磷酸化与核转位下调人肝癌细胞HepG2内 IDO的表达

目的:研究曲古抑菌素A (Trichostatin A, TSA)下调γ干扰素(interferon-gamma, IFN-γ)诱导的人肝癌细胞HepG2内吲哚胺2, 3-双加氧酶(indoleamine 2, 3-dioxygenase, IDO)表达的分子机制。方法: Western blot 检测TSA在IFN-γ诱导的HepG2细胞中IDO的表达、信号转导及转录激活子1(STAT1)的磷酸化和干扰素调节因子1(IRF-1)的诱导表达情况。用免疫细胞化学法检测TSA处理HepG2细胞后对IDO表达的影响。流式细胞术分析TSA处理后IFN-γ受体2表达量的变化,进一步在激光共聚焦显微镜下观察TSA对STAT1核转位的影响,利用双荧光素酶报告基因系统检测TSA对IFN-γ激活位点(γ-activated sites, GAS)、干扰素刺激应答元件(interferon stimulated response elements, ISRE)和核因子-κB (NF-κB)的激活的影响。结果:TSA以剂量依赖方式下调HepG2细胞内IFN-γ诱导的IDO表达、能明显抑制STAT1第701位酪氨酸的磷酸化和STAT1的核转位,但是上调IFN-γ受体2受体的表达。双荧光素酶报告基因分析和Western blot结果表明:TSA能显著抑制GAS和IRF-1 的激活却不能抑制NF-κB和ISRE的激活。 结论:TSA能下调IFN-γ诱导的HepG2细胞中IDO的表达,其机制可能是与其抑制STAT1的磷酸化和核转位,以及抑制STAT1与GAS的结合有关,而不是通过下调IFN-γ受体的表达来实现的。     

血管紧张素Ⅱ1型受体短发夹环RNA对大鼠血管平滑肌细胞增殖的影响

目的:RNA干扰(RNAi)是一种新的高效特异地阻断基因表达的基因阻断技术.本研究旨在探讨血管紧张素Ⅱ1型受体(AT1R)的短发夹环RNA质粒(pAT1R-shRNA)对大鼠血管平滑肌细胞(VSMC)增殖的影响.方法:构建pAT1R-shRNA质粒,并转染入鼠VSMC中,应用RT-PCR及Western blot检测血管平滑肌细胞AT1R的mRNA和蛋白表达的变化,验证pAT1R-shRNA是否具有RNAi作用;应用台盼蓝染色法和MTT法检测VSMC增殖情况.结果:构建的质粒pAT1R-shRNA经测序鉴定验证与预期相符.转染组AT1R的mRNA和蛋白表达明显减少,与对照组相比有显著性差异(P＜0.01);转染质粒同时加AngⅡ刺激的VSMC增生明显受到抑制,与对照组相比有显著性差异(P＜0.01).结论:构建的pAT1R-shRNA质粒具有RNAi作用,并对AngⅡ所诱导的VSMC增殖有抑制作用.     

肾脏中肾素-血管紧张素系统的生理和病理生理作用

肾脏中肾素-血管紧张素系统(RAS)在肾脏生理功能的调节中有重要作用.近年来,肾脏RAS的新成分及新作用机制不断被发现.转基因动物研究使肾脏血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)在血压及水钠平衡调节中的作用进一步阐明;AngⅡ的非血流动力学作用已经确立;血管紧张素转换酶2(ACE2)及Ang 1～7对肾功能的调节作用也已得到认可.肾素/前肾素特异性受体、ACE的信号转导功能,以及AT1受体的转激活功能等,已成为肾脏生理科学研究的热点.这些研究对于人们认识肾脏局部RAS功能,探讨延缓慢性肾脏病的进展的治疗策略具有重要意义.     

异丙肾上腺素对小鼠心肌MAPK、NFκB和JAK/STAT信号转导途径的激活效应

为研究异丙肾上腺素(isoproterenol,ISO)诱导心肌肥厚或心肌重塑的分子机制,本工作以成年雄性Balh／c小鼠为研究对象,通过腹腔注射ISO,采用蛋白免疫印迹杂交方法观察ISO对小鼠心肌丝裂素活化蛋白激酶(mito-gen-activted protein kinase,MAPK)、核因子—κB(NFκB)和Janus激酶／信号转导因子和转录激活因子(JAK／STAT)途径的激活效应。结果发现,ISO腹腔注射后可早期(5min)激活心肌MAPK(ERK1／2和p38);ISO对心肌NFKB的激活效应表现为双相性,激活高峰分别为5和120min;ISO腹腔注射60min后可显著促进STAT3的酪氨酸磷酸化,6h时基本恢复到基础水平。上述结果提示,ISO对多种细胞内信号转导途径均具有激活效应,但表现出明显的时相差异。探明这些信号转导途径的时空整合规律,将有助于深化对心肌重塑发生机制的认识。     

血管紧张素Ⅱ对血管平滑肌细胞中大电导钙激活钾通道的多重调节作用（英文）

肾素-血管紧张素系统(renin-angiotensin system, RAS)是影响血管平滑肌细胞张力的重要因素。RAS主要活性物质血管紧张素Ⅱ (angiotensin Ⅱ, Ang Ⅱ)可通过激活血管紧张素Ⅱ-1型受体(angiotensin Ⅱ type 1 receptor, AT1R)升高胞内Ca~(2+)浓度,收缩平滑肌细胞。大电导钙激活钾(large-conductance Ca~(2+)-and voltage-activated potassium, BK)通道是血管平滑肌细胞中分布最广、表达最多的钾离子通道,在维持细胞膜电位和胞内钾钙平衡中发挥重要作用。血管平滑肌细胞上的BK通道主要包含α与β1两种亚基。其中功能亚基BKα上分布有膜电位及Ca~(2+)感受器。因此当膜电位或细胞内Ca~(2+)浓度升高时会反馈性引起BK通道开放。然而,越来越多的研究显示,尽管Ang Ⅱ可升高胞内Ca~(2+)浓度,但却通过激活PKC通路、促进AT1R与BKα通道形成的异源二聚体内吞、加快α与β1亚基解离等途径抑制BK通道的表达和功能。在一些情况下,Ang Ⅱ对BK通道也可表现出激活作用,但机制尚不完全明确。该综述总结了Ang Ⅱ对BK通道抑制或激活两方面效应的可能原因,为改善细胞内离子失衡提供理论依据。     

信号转导与转录活化蛋白STAT3在肿瘤发生中的作用

STAT3是信号转导与转录活化蛋白（STAT）家族的一个重要成员,也是一个可以被多种调控细胞增殖、分化、发育、存活和炎症的细胞因子、生长因子及肿瘤蛋白所激活的关键信号转导蛋白。在多种肿瘤细胞、细胞性状转化过程和肿瘤形成过程中可以检测到组成性激活的STAT3。我们从STAT3在肿瘤细胞中组成性激活的机制、STAT3作为转录因子对肿瘤细胞调控的机制等方面对STAT3在肿瘤发生中的作用进行简要综述。     

miR-223促进小鼠胚胎成纤维细胞复制性衰老北大核心CSCD

微小RNA(miRNAs)作为强大的基因表达调控子,广泛参与多种生命过程,在细胞衰老进程中的作用也日益受到关注。miR-223是一个典型的抑癌基因,可显著抑制细胞增殖能力。miR-223与阿尔茨海默症、心血管疾病以及类风湿性关节炎等衰老相关疾病的发生发展密切相关。尽管如此,miR-223在细胞衰老进程中的作用及其分子机制尚未见报道。本研究通过连续传代建立了小鼠胚胎成纤维细胞(MEF细胞)的复制性衰老模型,并利用荧光定量qRT-PCR检测发现,miR-223在衰老MEF细胞中的表达水平显著上调。随后,通过转染miR-223模拟物Agomir-223在MEF细胞中过表达miR-223。结果显示,过表达miR-223可显著促进MEF细胞的衰老表型并抑制其增殖能力,而抑制miR-223的表达可延缓MEF细胞的复制性衰老进程。进一步利用生物信息学方法预测,获得多个miR-223的候选衰老相关靶基因,包括Rasa1、Ddit4和Smad1等。然而,双萤光素酶报告系统结果显示,miR-223并不显著影响其萤光强度,表明它们很可能并不是miR-223的下游靶基因。综上所述,miR-223可显著促进MEF细胞复制性衰老,然而其调节细胞衰老进程的分子机制依然有待深入研究。     

miR-223促进小鼠胚胎成纤维细胞复制性衰老

微小RNA（MicroRNAs（或miRNAs）是作为强大的基因表达调控子,广泛参与多种生命过程,在细胞衰老进程中的作用也日益受到关注。miR-223是一个典型的抑癌基因,可显著抑制细胞增殖能力。此外,miR-223与阿尔茨海默症、心血管疾病以及类风湿性关节炎等衰老相关疾病的发生发展密切相关。尽管如此,miR-223在细胞衰老进程中的作用及其分子机制尚未见报道。本研究通过连续传代建立了小鼠胚胎成纤维细胞（MEF细胞）的复制性衰老模型,并利用荧光定量qRT-PCR检测发现,miR-223在衰老MEF细胞中的表达水平显著上调。随后,通过转染miR-223模拟物Agomir-223在MEF细胞中过表达miR-223,结果显示过表达miR-223可显著促进MEF细胞的衰老表型并抑制其增殖能力,而抑制miR-223的表达可延缓MEF细胞的复制性衰老进程。进一步利用生物信息学方法预测获得多个miR-223的候选衰老相关靶基因,包括Rasa1、Ddit4和Smad1等。然而双萤光素酶报告系统结果显示,miR-223并不显著影响其萤光强度,表明它们很可能并不是miR-223的下游靶基因。综上所述,miR-223可显著促进MEF细胞复制性衰老,然而其调节细胞衰老进程的分子机制依然有待深入研究。     

AMPK激活通过负性调控C/EBPβ抑制小鼠心脏成纤维细胞TGFβ1表达

腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)激活具有抗纤维化的作用,但其具体机制仍不十分清楚。本研究拟在心脏成纤维细胞中,明确AMPK激活对血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ,AngⅡ)引起的转化生长因子β1(transforming growth factor-β1,TGFβ1)表达的作用及其具体机制。分离培养成年小鼠心脏成纤维细胞,酶联免疫吸附实验检测TGFβ1蛋白表达,免疫印迹实验检测AMPK活性和CCAAT/增强子结合蛋白β(CCAAT/enhancer-binding proteinβ,C/EBPβ)表达,双荧光素酶报告基因实验检测TGFβ1转录活性。结果显示,给予AMPK激活剂AICAR预处理可以抑制AngⅡ引起的TGFβ1产生增加,这一抑制作用可被AMPK抑制剂Compound C逆转。生物信息学分析显示在小鼠Tgfb1启动子区存在C/EBPβ转录因子可能的结合位点。双荧光素酶报告基因实验表明,对于转染Tgfb1启动子区序列质粒的小鼠胚胎成纤维细胞,AngⅡ可以增加TGFβ1转录活性;但是对于转染缺失C/EBPβ结合位点的Tgfb1启动子区序列质粒的细胞,AngⅡ则不能增加其转录活性,提示C/EBPβ介导了AngⅡ引起的TGFβ1转录表达。进一步免疫印迹实验显示,AICAR可以抑制AngⅡ引起的C/EBPβ增加。上述结果表明,AMPK激活可以抑制AngⅡ引起的TGFβ1表达增加,其作用机制是通过抑制转录因子C/EBPβ表达,进而抑制TGFβ1表达。该研究结果提示了AMPK抗纤维化作用的一个新机制。