粘着斑相关非激酶对骨桥蛋白促血管平滑肌细胞迁移的抑制作用及分子机制

为阐明整合素 β3 粘着斑激酶 (FAK)信号途径在骨桥蛋白 (OPN)诱导血管平滑肌细胞(VSMC)迁移中的作用 ,用FAK磷酸化特异性抑制剂粘着斑相关非激酶 (FRNK)选择性阻断FAK磷酸化 ,观察对OPN 整合素 β3 相互作用所激活的FAK信号通路的影响及其与OPN诱导VSMC迁移之间的关系 .外源性FRNK在VSMC中的过表达可显著抑制OPN诱导的VSMC迁移 ,使跨膜迁移细胞数下降 5 0 5 8% (P <0 0 5 ) .OPN刺激不但明显诱导FAK表达 ,而且还促进其磷酸化 .外源性FRNK对OPN诱导的FAK磷酸化具有显著抑制作用 ,使磷酸化型FAK水平比相应对照细胞下降5 9 1% ,但其对FAK表达不产生明显的影响 .FRNK还具有下调整合素 β3 表达的作用 ,免疫荧光细胞化学分析结果显示 ,在转染FRNK的VSMC中 ,粘着斑蛋白的磷酸化水平降低 ,粘着斑数量明显减少 .结果提示 ,整合素 β3 FAK是介导VSMC迁移的重要信号途径 ,外源性FRNK通过下调 β3 表达、抑制FAK磷酸化和减少粘着斑蛋白磷酸化及粘着斑形成等机制 ,减弱OPN刺激信号的跨膜转导及沿胞内途径传递 ,发挥抑制OPN促VSMC迁移的效应 .     

FAK和ILK介导骨桥蛋白诱导的血管平滑肌细胞黏附和迁移

黏着斑激酶（FAK）和整合素偶联激酶（ILK）是整合素信号途径中的重要信号转导分子,为阐明两者在血管平滑肌细胞（VSMC）黏附和迁移中的作用,以骨桥蛋白（OPN）作为VSMC黏附和迁移的诱导剂,检测其对FAK和ILK磷酸化以及对两者之间结合的影响.在此基础上,用FAK磷酸化特异性抑制剂黏着斑相关非激酶（FRNK）或ILK反义RNA分别阻断FAK磷酸化或ILK表达,进一步探讨两者在VSMC黏附和迁移中所起的作用.结果显示,OPN诱导可促进FAK磷酸化,诱导10 min后FAK磷酸化水平升高到对照组的2.4倍;与此同时,ILK的磷酸化受到抑制,30 min降至对照细胞的44.6％.OPN诱导FAK磷酸化的同时使FAK与ILK的结合减少.外源性FRNK在VSMC中的过表达显著降低FAK的磷酸化水平,促进ILK磷酸化和FAK与ILK之间的结合,抑制VSMC的黏附和迁移.用ILK反义RNA抑制ILK表达使VSMC在OPN上的黏附增加1.8倍,迁移细胞数降低45.5％.结果提示,FAK和ILK介导OPN诱导的VSMC黏附和迁移过程,两者通过对同一刺激信号产生不同的磷酸化变化而对VSMC的黏附和迁移产生不同的影响.     

小鼠皮肤黑色素瘤细胞在三种不同基质上的趋电性比较

微小直流电场具有指导细胞进行定向迁移的作用。各种细胞外基质的物理、化学性质会影响细胞的迁移。该研究以小鼠皮肤黑色素瘤细胞（B16-F10）为模型,比较微直流电场（250mV／mm）指导下细胞在平滑基底与两种不同市售基质Matrigel及FNC上的趋电性。结果显示,黑色素瘤细胞在三种基底上均有明显的向电场阴极迁移的趋电运动,但在不同基质上细胞趋电的方向性无显著差异,但细胞迁移速度及在细胞沿电场进行定向迁移的持续性有显著差异。     

Src介导骨桥蛋白诱导的血管平滑肌细胞黏附和迁移过程

为阐明酪氨酸激酶Src在整合素被骨桥蛋白(OPN)激活所触发的细胞黏附和迁移信号途径中所起的作用,应用Src特异性抑制剂PP2阻断Src,观察OPN诱导的血管平滑肌细胞(VSMC)黏附和迁移活性的改变,并利用免疫沉淀检查PP2对整合素下游信号分子黏着斑激酶(FAK)和整合素偶联激酶(ILK)磷酸化及其相互作用的影响。结果显示,PP2可明显抑制OPN诱导的VSMC黏附和伤口愈合(黏附和迁移活性分别为对照组的76.6%和33.8%);OPN可显著诱导FAK磷酸化(磷酸化水平达对照组的1.9倍),促进ILK去磷酸化,并使FAK与ILK的结合减少(降至对照组的46.4%)。10μmol/LPP2可明显抑制OPN诱导的FAK磷酸化、拮抗OPN诱导对ILK的去磷酸化作用、促进FAK与ILK之间的结合。研究结果表明,Src作为OPN-整合素-FAK信号途径中的信号分子,通过影响FAK和ILK的磷酸化以及两者之间的相互作用来调节VSMC的黏附和迁移活性。     

gbpC和gbpD基因在盘基网柄菌细胞趋化性和趋电性运动中的差异研究

目的 趋化性和趋电性是细胞定向迁移的主要方式，并在生物有机体的生理和病理过程中发挥重要作用，但二者存在差异。本文对盘基网柄菌gbpC和gbpD基因在细胞趋电性和趋化性中的作用进行对比研究，以寻找两种迁移方式之间的新差异。方法 将gbpC基因突变株gefT-和gbpD基因突变株gefU-分别置于场强为12 V/cm的直流电场中，分析细胞在电场中的运动方向及运动速度，探讨细胞的趋电性变化；利用电穿孔技术将标记F-actin的Lifeact-GFP质粒转化进入细胞，用荧光显微镜观察活细胞运动时F-actin的分布；用蛋白质印迹技术定量分析细胞的肌球蛋白调节轻链（RLC）在受直流电场刺激后的磷酸化变化情况。结果 gefT-突变株细胞极化消失，但保持与野生型类似的趋电性；gefU-突变株细胞发生超极化，但趋电性显著降低。在直流电场中，突变株细胞和野生型细胞的F-actin主要分布在伪足部位。在电场作用下，细胞株的肌球蛋白RLC磷酸化变化情况存在差异，即野生型细胞以时间依赖的方式发生磷酸化，gefT-突变株细胞先急剧下降，然后再上升，gefU-突变株细胞却以时间依赖方式脱磷酸化。结论 本研究表明gbpC和gbpD基因在盘基网柄菌趋化性和趋电性中的作用不同，暗示了电信号与化学信号确实通过不同的机理指导细胞的定向迁移。     

整合蛋白α5β1过表达诱导人肝癌细胞SMMC-7721“失巢凋亡”机理

为了进一步阐明整合蛋白α5 β1过表达诱导非粘着状态的人肝癌细胞SMMC 772 1失巢凋亡的机理 ,利用poly HEME阻断细胞贴壁 ,诱导失巢凋亡 ,在poly HEME包被的 96孔板中检测细胞生存率 .利用Western印迹法检测了与细胞信号转导密切相关的粘着斑激酶 (FAK)、蛋白激酶B(PKB)及生存蛋白survivin的表达水平 .α5 β1过表达细胞株在去粘附状态下的生存率明显低于对照细胞 .在生长 8d时 ,以整合蛋白不同亚单位转染的α5 β1 772 1、β1 772 1和α5 772 1细胞 ,活细胞数分别降至对照组的 4 0 %、4 5 %和 83% .这说明整合蛋白α5 β1过表达细胞株 ,特别是α5 β1 772 1和 β1 772 1细胞的失巢凋亡明显加快 .细胞悬浮生长 2 4h后 ,α5 β1过表达细胞株都有不同程度的凋亡发生 ;同时粘着斑激酶 (FAK)和蛋白激酶B(PKB)表达量及其磷酸化水平均低于对照细胞 ,而survivin表达水平在α5 β1 772 1中最高 ,在 β1 772 1中最低 .在给予天然细胞外基质纤粘连蛋白的条件下 ,α5 β1 772 1和 β1 772 1细胞的FAK和PKB的磷酸化水平却呈升高趋势 .结果说明 ,FAK和PKB的变化与细胞的粘附状态密切相关 ,并且参与整合蛋白α5 β1过表达细胞在去粘附状态下失巢凋亡的发生 .     

骨桥蛋白通过NF-κB上调钙蛋白酶小亚基1促进肝癌细胞迁移

骨桥蛋白(osteopontin,OPN)参与调控多种信号途径激活转移相关基因,进而促进细胞迁移.钙蛋白酶小亚基1(calpain small subunit1,Capn4)与肿瘤转移密切相关,在许多肿瘤及其转移组织中高表达.为了探讨OPN促进肝癌细胞迁移的分子机制,应用报告基因检测、RT-PCR、免疫印迹及伤口愈合等方法检测了肝癌细胞中OPN对Capn4的调控作用及其对肝癌细胞迁移的影响.结果显示,在HepG2细胞中过表达OPN后,Capn4的启动子转录活性显著增强,同时mRNA及蛋白质表达水平也明显上调.在HepG2细胞中应用siRNA干扰OPN的表达可导致Capn4启动子转录活性受到明显抑制,同时mRNA及蛋白质表达水平也显著下调.应用核转录因子-κB(NF-κB)的抑制剂PDTC可抑制由过表达OPN导致的HepG2细胞中Capn4的上调.伤口愈合实验显示,OPN可以通过上调Capn4促进肝癌细胞迁移.因此,研究发现,OPN通过NF-κB上调Capn4的表达,进而促进肝癌细胞的迁移,这一发现对进一步阐明肝癌细胞迁移的分子机制具有重要意义.     

外源性电场对组织修复过程中细胞行为的影响

组织修复涉及一系列复杂的生理学、免疫学及细胞生物学过程。研究表明,受损组织周围存在着一定强度的内源性电场,类似生理强度的外源性电场能指导细胞定向迁移、控制细胞极化、调节细胞增殖和分化等一系列生物学行为。该文针对外源性电场在伤口愈合、骨组织愈合以及血管新生过程中的细胞生物学作用及其对修复过程中组织水平的影响进行综述,以期为外源性电场在今后临床中的应用提供参考。     

PTEN对SMMC—7721人肝癌细胞迁移增殖及粘着斑激酶磷酸化水平的影响

抑癌基因PTEN编码产物具有双专一性磷酸酶活性 ,并与细胞骨架张力蛋白同源。PTEN可参与粘着斑的形成和解聚而影响细胞迁移。现用PTEN表达质粒转染SMMC 772 1肝癌细胞 ,研究SMMC 772 1细胞运动能力的变化及PTEN与粘着斑激酶 (FAK)酪氨酸磷酸化水平之间的关系。PTEN过表达能够显著抑制细胞在Fn基质上的活动 :细胞在Fn基质上的迁移下降了 35 % ;在 30min和 6 0min两个时间点 ,Fn基质上细胞铺展分别降低了 2 9%和 2 6 % ;而在多聚赖氨酸基质上细胞铺展并没有变化。运用免疫沉淀和Western印迹方法 ,分析FAK及其酪氨酸磷酸化水平 ,发现PTEN过表达不影响FAK表达 ,但显著降低Fn诱导的FAK酪氨酸磷酸化水平 ,两者水平呈负相关。流式细胞仪分析细胞周期结果表明 ,PTEN抑制细胞 ,S期细胞下降了 16 %。上述结果提示 ,PTEN抑制肝癌细胞迁移铺展和增殖 ;PTEN对细胞运动的影响可能通过调节FAK酪氨酸磷酸化水平而实现。     

骨桥蛋白趋化和趋触作用对FAK和ILK磷酸化修饰的影响

为探讨可溶性(趋化作用)或锚定(趋触作用)形式的骨桥蛋白(OPN)与整合素相互作用对下游信号分子黏着斑激酶(FAK)和整合素偶联激酶(ILK)磷酸化修饰的影响,分别用包被于培养瓶上锚定型或加在培养液中的可溶性OPN刺激血管平滑肌细胞(VSMC)后,观察FAK和ILK的磷酸化及FAK与ILK相互作用的变化。结果显示,包被于培养瓶上的OPN通过趋触作用促进VSMC黏附和伸展,接种45min时,黏附细胞数达对照组的2.4倍(P<0.05);OPN的趋触及趋化作用均可诱导FAK磷酸化、ILK去磷酸化并抑制FAK与ILK结合;转染可表达整合素β3亚单位胞内区的表达质粒pEGFP-C3-β3CD能阻断OPN与整合素相互作用所引发的FAK磷酸化及ILK去磷酸化。研究结果表明,OPN的趋触和趋化作用对整合素下游信号分子FAK和ILK的影响是一致的,且这些作用是由整合素β3亚单位胞内区所介导的。