Rac1、Rac2参与调节人单核细胞趋化和NADPH氧化酶活性

为了探讨小分子GTP酶蛋白Rac1和Rac2在人单核细胞中趋化迁移以及还原型辅酶II（NADPH）氧化酶活性中的作用,采用小分子干扰siRNA对人单核细胞中RAC1、RAC2分别进行特异性抑制,采用实时定量PCR技术、免疫印迹技术在RNA和蛋白质水平上确认抑制效果,使用甲酰三肽(formyl-met-leu-phe,fMLP)、人单核细胞趋化因子（monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1）诱导单核细胞趋化;用血清调理的酵母多糖（serum opsonized zymosan,ZOP)、佛波酯（phosphomolybdic acid, PMA）激活单核细胞NADPH氧化酶活性,诱导活性氧(Reactive oxygen species, ROS)产生,以此对Rac1和Rac2作用进行研究. 结果表明,小分子干扰siRNA能够在mRNA水平和蛋白质水平分别有效抑制目的基因表达;使用Chamber assay方法发现,仅Rac1参与了fMLP、MCP-1诱导的人单核细胞趋化. Rac激活实验确证,Rac1参与MCP-1诱导的趋化;细胞色素C还原法表明,Rac1和Rac2均参与PMA和ZOP诱导人单核细胞ROS生成. 在人单核细胞中,RAC1和RAC2基因沉默模型的成功建立以及初步研究显示,Rac1和Rac2的不同作用结果将为深入研究它们在人单核细胞中的功能奠定了良好基础.     

姜黄素通过促进ROS产生诱导人脑胶质瘤细胞凋亡

本文用姜黄素处理人脑胶质瘤U87细胞,以CCK-8法检测姜黄素对细胞增殖的影响,在光学显微镜下观察姜黄素处理后的细胞形态学变化;酶联免疫法测定NADPH氧化酶的含量;用DCFH-DA荧光探针检测细胞ROS含量,并对氧化应激指标总氧化力(T-AOC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽(GSH)进行了检测。用Annexinv/PI双染后流式细胞术检测和AO/EB荧光染色检测细胞凋亡,并通过免疫印迹法检测了凋亡相关蛋白信号通路。结果表明,姜黄素通过提高细胞NADPH氧化酶活性促进ROS产生,引起细胞内T-AOC降低,MDA含量升高,GSH含量下降,SOD活性升高,使细胞处于氧化胁迫,并可能通过ROS的升高触发细胞信号通路,下调NF-κB/p65蛋白的表达,最终通过凋亡执行分子Caspase-3促使细胞凋亡。     

敲减NADPH氧化酶4能降低STAT3活性抑制人黑色素瘤A375细胞的增殖

NADPH氧化酶参与细胞活性氧族（ROS）的生成过程,而ROS与肿瘤细胞增殖密切相关. 为了阐明NADPH氧化酶影响黑色素瘤A375细胞增殖的分子机制,本文首先应用荧光定量PCR和Western 印迹证实NOX4为人黑色素瘤A375细胞的NADPH氧化酶功能核心亚基;随后根据NOX4基因设计3条干扰序列和对照序列并连接到pSuper-retro-puro载体,经鉴定后转化E.coli DH5α感受态细胞、筛选有效干扰序列并用于逆转录病毒包装,病毒液感染A375细胞并经嘌呤霉素筛选10 d,构建了NOX4缺陷的A375稳转细胞珠（A375 NOX4Δ）,其NOX4的mRNA和蛋白表达分别下降了66.02%和77.35%,伴随NADPH氧化酶活性和ROS水平分别下降了79.17%和64.16%;MTT、EdU法检测显示,A375-NOX4Δ细胞的增殖能力比A375-WT细胞明显降低、倍增时间延长,增殖细胞数量下降了68.27%（P＜0.01）,呈现G1→S期阻滞;Western blot检测表明A375 NOX4Δ细胞的 cyclin D1、CDK4分别下降了55.7%（P＜0.01）和64.8%（P＜0.01）,而P53、P21分别增加了6.89 倍（P＜0.01）和3.27 倍（P＜0.01）,STAT3、P-STAT3分别下降了51.80%（P＜0.05）和82.58%（P＜0.01）;电泳迁移率变动分析（EMSA）表明,A375 NOX4Δ细胞的STAT3-DNA结合活性明显降低. 上述结果提示,敲减A375细胞的NOX4表达可能通过减少ROS生成使得STAT3磷酸化水平及其结合DNA的活性下降,最终导致A375-NOX4Δ细胞增殖减少、呈现G1→S期阻滞,这为黑色素瘤发病机制研究提供了新思路及可能的药物作用靶点.     

NADPH氧化酶与ROS信号区域化

最近有关活性氧物质 (ROS)的研究取得了突飞猛进的进展,尤其是其作为第二信使介导了许多生理性与病理性细胞事件,包括细胞分化、过度生长、增殖及凋亡.为了避免ROS的毒性产生特异性的信号转导,ROS的产生与代谢必须被严格调控;其具体的调控机制一直是人们关注的焦点. 最近有关ROS区域化观点的提出解决了这一问题. NADPH是生成ROS的主要来源. 研究发现,NADPH氧化酶及其衍生的ROS存在于机体的多种组织内,且在细胞中呈区域化分布,对细胞内信号的精确调控具有至关重要的作用. NADPH一方面通过小窝/脂筏组装成功能型复合物,从而产生ROS区域化;另一方面,NADPH通过其不同亚细胞定位亚基与各种靶蛋白之间的相互作用,产生ROS特异性. 本文系统综述了NADPH衍生的ROS信号区域化,为进一步理解ROS信号在各种生理或病理过程的分子调控机制提供理论依据.     

NaCl对小麦根质膜NADPH氧化酶活性的影响

以小麦‘陇春20’为实验材料,用两相法分离根质膜微囊,研究NaCl处理对质膜NADPH氧化酶活性的影响。结果显示:(1)温和胶中酶活性条带的出现依赖于NADPH和Ca2 ,DPI(NADPH氧化酶抑制剂)完全抑制酶活性条带的出现;与0.2%的浓度相比,0.5%和1%的去垢剂TritonX-100或Chapso增溶质膜微囊明显减弱酶活性条带,表明高浓度的去垢剂抑制小麦根质膜NADPH氧化酶活性;(2)与对照相比,NaCl处理明显增强NADPH氧化酶活性温和胶染色出现的酶带;进一步研究发现,未处理质膜微囊超氧阴离子(O2.-)的产生只有7.55 nmol.mg-1protein.min-1,而100 mmol/L NaCl处理的质膜微囊O2.-的产生为13.63 nmol.mg-1protein.min-1。结果表明:质膜蛋白温和胶活性染色出现的酶带可能是小麦根质膜NADPH氧化酶,NaCl处理增强小麦根质膜NADPH氧化酶的活性。     

钙参与铜诱导的小麦根中NADPH氧化酶活性的升高

研究钙离子(Ca~(2 ))在重金属铜诱导的小麦根质膜NADPH氧化酶活性变化中作用的结果表明,Ca~(2 )以剂量依赖的方式提高NADPH氧化酶活性,且这种增加效应可完全为Ca~(2 )螯合剂乙二醇-双-(2-氨基乙基)四乙酸(EGTA)所抑制.用Ca~(2 )通道阻断剂氯化镧和异搏定以及EGTA预处理小麦根可抑制铜诱导的NADPH氧化酶活性升高,这类抑制效应也是剂量依赖的。这些结果说明Ca~(2 )参与铜诱导小麦根NADPH氧化酶活性和活性氧产生的调节过程.     

ROS 的信息分子功能

ROS在机体内主要由NADPH氧化酶系统产生,ROS作为信息分子对细胞功能如细胞生长,转化,凋亡,转录和衰老的调节及相关信息传递等方面的研究,在90年代后期有了明显的进展。并从细胞内环境的氧化还原状态变化和蛋白质的氧化修饰角度初步探讨了ROS参与信息传递的机理。     

细胞外ATP通过刺激NADPH氧化酶缓解水杨酸诱导的细胞死亡

水杨酸（SA）是植物重要的信号分子,低浓度的SA能够诱导植物的抗病反应,而高浓度的SA导致植物细胞死亡。本文采用500μmol·L-1的SA处理烟草悬浮细胞BY-2,研究了细胞外ATP在SA诱导的细胞死亡中的作用及可能的机制。结果显示,外源ATP可缓解SA诱导的细胞死亡水平的上升。另外,SA导致NADPH氧化酶活性下降,而外源ATP则刺激其活性上升。外源ATP能缓解SA对NADPH氧化酶活性的抑制,且这种缓解作用可被NADPH氧化酶的抑制剂——二亚苯基碘（DPI）所消除。DPI还可部分消除外源ATP对SA所诱导的细胞死亡的缓解作用。上述结果表明,胞外ATP通过刺激NADPH氧化酶活性缓解SA诱导的细胞死亡。     

辐射诱导小鼠淋巴瘤细胞凋亡涉及NADPH氧化酶的活性

用60Coγ射线对小鼠淋巴瘤细胞3SB(p53 / )和1B1C4(p53-/-)进行照射处理。观察了辐射后细胞形态学变化,结果发现,3SB对γ射线诱导的凋亡非常敏感,而1B1C4细胞对辐射具有抗性。DNA片断化试验和藻红B染色试验的结果也证实这一点。进一步分析了凋亡信号途径上的caspase-3和p53。在3SB细胞中,检测到激活的caspase-3并发现p53的表达随辐射剂量的增加而增高。比较了两种细胞中caspase-3mRNA的表达,但未见差异。对两种细胞中的NADPH氧化酶活性的测定结果表明,凋亡的3SB细胞中的NADPH氧化酶活性增高。因此,在电离辐射诱导细胞凋亡的过程中,NADPH氧化酶参与了上游信号的转导。     

大黄素提高HeLa细胞对三氧化二砷促凋亡敏感性的研究

活性氧(reactive oxygen specis ROS)在三氧化二砷(arsenic trioxide,As_2O_3)诱导肿瘤细胞凋亡中扮演重要角色。本研究用一种天然蒽醌类物质——大黄素(emodin)作为提高HeLa细胞ROS水平的手段,考察其对As_2O_3促凋亡敏感性的影响,并探究可能涉及的信号传导机制。结果显示大黄素10μmol/L提高ROS并增加了HeLa细胞在As_2O_32μmol/L作用下的凋亡率,对正常成纤维细胞却无影响。该联合作用可以促进HeLa细胞线粒体跨膜电位降低;抑制转录因子NF-kB激活。本研究提示:大黄素通过提高ROS介导凋亡信号传导的增强和生存信号传导的抑制,增加HeLa细胞对As_2O_3促凋亡的敏感性。     

大黄素提高HeLa细胞对三氧化二砷促凋亡敏感性的研究

活性氧(reactive oxygen species,ROS)在三氧化二砷(arsenic trioxide,As2O3)诱导肿瘤细胞凋亡中扮演重要角色。本研究用一种天然蒽醌类物质——大黄素(emodin)作为提高HeLa细胞ROS水平的手段,考察其对As2O3促凋亡敏感性的影响,并探究可能涉及的信号传导机制。结果显示大黄素10μmol／L提高ROS并增加了HeLa细胞在As2O32μmol／L作用下的凋亡率,对正常成纤维细胞却无影响。该联合作用可以促进HeLa细胞线粒体跨膜电位降低;抑制转录因子NF-κB激活。本研究提示：大黄素通过提高ROS介导凋亡信号传导的增强和生存信号传导的抑制,增加HeLa细胞对As2O3促凋亡的敏感性。     

ROS与造血干细胞损伤研究进展

辐射可以通过引起造血干细胞（hematopoietic stem cell,HSC）内活性氧（reactive oxygen species,ROS）系统水平升高导致HSC损伤。HSC损伤患者出现难治性血液系统疾病,严重影响患者生存质量,甚至威胁患者生命。ROS可以通过多种机制引起组织、器官和细胞损伤。ROS的来源包括：线粒体、NOX（NADPH oxidases）、细胞色素P450酶、黄嘌呤氧化酶、非偶联NO合酶。已证实HSC内ROS来源于NOX。ROS升高后影响HSC在成骨细胞微环境定位,导致HSC与微环境相互作用减弱,从而影响HSC功能。此外,ROS升高后通过激活P38MAPK-P16Ink4途径,损伤HSC自我更新能力,并且使HSC定向分化产生更多的髓系克隆而不是红细胞系克隆;P13K—Akt-mTOR途径可能也是ROS诱导HSC损伤途径。ROS对细胞周期影响为：促使HSC离开G0期进入细胞周期,导致干细胞池的耗尽。基于NOX在氧化还原信号传递过程中的重要作用,证实辐射通过NOX产生的ROS以及鉴定产生ROS的NOX亚型,这一工作会为临床靶向治疗辐射诱发的血液系统疾病提供重要的价值。     

PLDα1介导ABA调控的拟南芥主根伸长并参与根毛生长

探讨了磷脂酶Dα1（PLDα1）在ABA抑制拟南芥主根伸长过程中的作用。PLOα1基因突变体pldα1主根伸长受ABA抑制小于野生型（WT）;根系PLDα1活性在ABA处理下升高;拟南芥根细胞原生质体中活性氧（ROS）含量在ABA处理下升高,但是pldα1升高小于WT;根系NADPH氧化酶活性在ABA处理下升高,pldα1升高小于WT,外源加入10μmol/L^-1 PA（磷脂酸,PLD水解产物）后,前者活性显著升高;外源加入H2O2可诱导WT和pldα1主根伸长都受到抑制,且二者差异不明显。结果表明,PLDα1产生的PA通过激活NADPH氧化酶产生ROS介导ABA调控的拟南芥主根伸长过程。此外,初步探讨了PLDα1在拟南芥根毛尖端生长中的作用：pldα1突变体根毛长度小于WT,根毛尖端ROS和Ca^2＋浓度低于WT。     

P38α/β在黑色素瘤细胞辐射应急响应中的作用

P38有丝分裂原激活蛋白激酶(MAPK)在肿瘤的发生发展中的作用仍然存在争议。实验结果显示,P38α/β特异性抑制剂SB202190可以显著增加黑色素瘤细胞的倍增时间、降低细胞的微核率,但对γH2AX foci的形成和克隆存活率并没有明显影响。提示P38α/β可能不影响人黑色素瘤细胞的DNA损伤修复能力及细胞的辐射敏感性,而是通过提高细胞的增殖速率、增加基因组不稳定性来促进人黑色素瘤细胞的恶性发展。     

NADPH氧化酶源性活性氧介导epinodosin诱导HL-60细胞分化及细胞骨架重组

该文分析研究了对映-贝壳杉烷二萜epinodosin通过调节NADPH氧化酶源活性氧诱导急性早幼粒细胞白血病细胞HL-60向成熟粒细胞分化的特征。结果显示,epinodosin在4.0~8.0μmol/L浓度时抑制HL-60细胞生长,导致其S期阻滞,诱导HL-60细胞形成肾形核和多叶核细胞,使细胞吞噬能力和对硝基四氮唑蓝(nitrotetrazolium blue chloride,NBT)的还原力显著增强、细胞表面抗原CD11b表达上调,表明epinodosin可诱导HL-60细胞向成熟粒细胞分化;epinodosin还诱导HL-60细胞骨架重组,显著促进微管的成束组装以及提高波形纤维含量,上述分化特征与临床诱导分化治疗剂全反式维甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)对HL-60细胞的分化诱导特性极为相似。进一步检测显示,抗氧化剂NAC(N-acetyl-L-cysteine)以及NADPH氧化酶抑制剂夹竹桃麻素(apocynin,APO)和联苯基三价碘(diphenyleneiodonium,DPI)均可抑制epinodosin对HL-60细胞的分化诱导作用,表明epinodosin导致HL-60细胞活性氧浓度的升高与NADPH氧化酶活性关联,提示epinodosin通过调节NADPH氧化酶源性活性氧诱导HL-60向粒细胞分化。     

砷暴露诱导人肝细胞氧化应激过程中NADPH氧化酶作用机制

目的：探讨砷暴露诱导细胞氧化应激的分子机制。方法：采用人正常肝细胞进行亚砷酸钠和砷酸钠的暴露处理,并设相应对照组,采用SOD模拟物MnTMPyP和还原型谷胱甘肽（reducedglutathione,GSH）预处理,检测细胞超氧阴离子（02。）和细胞整体ROS的水平。WestemBlot方法检测细胞氧化／抗氧化重要酶微粒体谷胱甘肽硫转移酶（microsomalglutathioneS-transferase-l,Mgst．1）、半胱氨酸双加氧酶l（cysteinedioxygenasel,Cd01）和NADPH氧化酶的催化亚基NOX4的表达。针对NADPH氧化酶,采用特异性抑制剂（diphenyleneiodoniumchloride,DPI）进行预处理,观察对砷暴露引起的细胞ROS水平及细胞凋亡的影响。结果：砷暴露能够显著诱导细胞超氧阴离子的产生,提高细胞整体ROS水平,其中三价砷（亚砷酸钠,A矿）诱导氧化应激作用显著强于五价砷（砷酸钠,As5＋）。亚砷酸钠能够显著提高NOX4的表达。针对NADPH氧化酶的抑制剂DPI能够显著抑制砷暴露引起的细胞ROS水平升高以及细胞凋亡的增加。结论：NADPH氧化酶是砷暴露诱导人肝细胞的作用靶点,砷能够通过NADPH氧化酶产生大量超氧阴离子,提高ROS水平,造成氧化应激,诱导人正常肝细胞凋亡。     

外源γ-氨基丁酸对营养液低氧胁迫下网纹甜瓜幼苗抗氧化酶活性和活性氧含量的影响

在营养液低氧胁迫处理下,研究了γ-氨基丁酸(GABA)处理对低氧敏感性不同的网纹甜瓜品种植株根和叶抗氧化酶活性和活性氧(ROS)含量的影响.结果表明:在低氧胁迫下,GABA处理提高了网纹甜瓜植株根和叶抗氧化酶SOD、POD、CAT活性,降低了H2O2、O2-·、MDA等ROS含量,其中GABA 50mmol/L处理效果显著高于GABA 25和100 mmol/L的处理;与耐低氧性弱的"西域一号"品种相比,GABA处理对耐低氧性强的"东方星光"品种效果更明显,表明外源GABA处理通过促进抗氧化酶活性的提高,降低了低氧胁迫下植株体内ROS含量,增强植株的耐低氧的能力.     

NOX家族蛋白的研究进展

NADPH氧化酶催化亚基gp91phox（NOX2）及其同源物NOX1、NOX3、NOX4、NOX5、DUOX1和DUOX2统称为NOX家族,它们作为NADPH酶的核心亚基,是该酶发挥作用的关键。NOX家族几乎存在于所有的细胞,吞噬细胞中NADPH氧化酶生成的ROS主要起细胞防御功能,与此不同的是非吞噬细胞中NADPH氧化酶产生的ROS作为信号分子,参与机体内信号转导途径,调节细胞分化、增殖、衰老和凋亡等活动;当NOX家族蛋白异常表达,ROS水平急剧增加时,则能诱导机体内多种疾病的发生。     

香菇菌丝后熟转色形成的活性氧作用与自噬特征

为了解活性氧(reactive oxygen species,ROS)在香菇菌丝后熟转色形成中的作用及其自噬细胞学特征,以香菇工厂化菌株KS11为研究材料,分析其在菌丝后熟转色过程中4个时间点(30、45、60、75 d)的活性氧含量(ROS)、丙二醛(MDA)含量、NADPH氧化酶浓度、抗氧化酶活性以及外源活性氧和DPI对其影响的表型试验,利用透射电镜观察该过程菌丝细胞自噬特征变化,并运用实时荧光定量PCR对自噬基因Atg8的表达水平进行比较分析。结果表明：(1) H₂O₂作为主要的活性氧因子在菌丝后熟转色形成中呈现显著动态变化,后熟转色过程中不断升高,并在转色中第60天呈高峰值。(2) NADPH氧化酶浓度与H₂O₂含量变化呈紧密正相关。(3)外源施加一定浓度H₂O₂显著促进香菇菌丝后熟转色,且DPI作为NADPH氧化酶抑制剂显著抑制了香菇菌丝后熟转色的发生。(4)香菇菌丝后熟转色过程中,细胞自噬特征逐渐增强,并在转色中后期最显著。上述结果表明以H₂O₂为主的活性氧在香菇菌丝后熟转色过程中起重要作用,并且可能参与了香菇菌丝后熟转色过程中的自噬进程。     

活性氧水平决定白血病细胞对三氧化二砷诱导凋亡的敏感性

旨在探索三氧化二砷（As2O3)诱导白血病细胞株（NB4和U937）凋亡的敏感性与细胞活性氧（reactive oxy-gen species,ROS)水平的关系。以二甲萘醌（DMNQ）温育NB4和U937细胞,双氢罗丹明123（DHR）捕获ROS,流式细胞仪检测两种细胞ROS水平的差异。As2O3单独或联用DMNQ温育NB4和U937细胞,流式细胞仪及电镜检测凋亡并分析两种细胞凋亡敏感性的差异及其在用药前后的变化。结果显示,NB4的ROS水平明显高于U937,DMNQ可提高NB4和U937的ROS水平,诱发U937对As2O3的敏感性,增强As2O3促NB4细胞凋亡的效应,过氧化氢酶可逆转DMNQ的效应,结果提示,白血病细胞NB4和U937对As2O3促凋亡的敏感性决定于细胞固有的ROS水平。