HIF-1α调控髓母细胞瘤的作用机制研究

髓母细胞瘤(medulloblastoma, MB)是小脑中的一种异质性胚胎肿瘤，好发于儿童且预后不良。缺氧作为实体瘤的主要特征之一，在肿瘤的发生中扮演着重要的角色。HIF-1α介导肿瘤细胞中的缺氧反应信号传导，并调控肿瘤进展、血管生成、细胞存活和侵袭等基因的表达。已证实MB中HIF-1α通过多种途径调控其生长，但鲜见缺氧条件下HIF-1α在MB中具体作用机制的系统综述，这篇综述将针对该调控机制及耐药治疗靶点的前景进行探讨。     

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.     

缺氧诱导因子与肾细胞癌关系的研究进展

缺氧诱导因子(hypoxia inducible factor,HIF)对维持肿瘤细胞的能量代谢、肿瘤血管生成、促进肿瘤细胞增殖和转移起着重要作用,是肿瘤细胞低氧条件下产生的关键信号分子。本综述旨在总结前人研究,阐述HIF与肾癌细胞之间的内在关系。HIF成员是参与肾癌细胞对缺氧应答反应中的关键因子,并通过靶基因的调节,促进新生血管的生成,导致肿瘤生长。其中,HIF-1α及HIF-2α在促进新生血管的生成方面发挥着主要作用。HIF-1α及HIF-2α与VEGF密切相关,随着其的表达增高,VEGF在数量上及m RNA水平上均显著增高,显示其可通过调控VEGF参与肾癌血管生成,而HIF-2α转录激活VEGF m RNA的特异性较HIF-1α更强。HIF-3α可能存在的负性调控作用,其异构体-4的作用可能与HIF-lα的负性调节有关,其可以阻止HIF-lα与下游靶基因的缺氧反应元件(hypoxia response elements,HRE)结合,同时可在转录水平抑制HIF-lα。HIF在未来可能有成为肾细胞癌治疗的靶点。     

低氧条件下低氧诱导因子1α/miR-210调节回路对肿瘤能量代谢及血管生成的调控

低氧诱导因子1(HIF-1)是低氧下肿瘤细胞信号通路的核心调控因子,研究表明与HIF-1生物学调控功能(血管生成、能量代谢、细胞增殖、细胞凋亡和侵袭转移等)起协同作用的是mi R-210,mi R-210受低氧及HIF-1α调控而表达上调,反之上调的mi R-210又增强HIF-1α分子稳定性,由此两者共同构成HIF-1α/mi R-210调节回路,对肿瘤细胞多种生物学行为进行精确调控,本文对HIF-1α/mi R-210调节肿瘤能量代谢及血管生成两方面做一简要综述。     

NSCLC中低氧诱导因子-1α对血管生成素-2表达的影响

目的探讨非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)中低氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible fac-tor-1α,HIF-1α)对血管生成素-2(angiopoietin-2)表达的影响及意义。方法免疫组化SP法检测46例NSCLC组织HIF-1α、血管生成素-2蛋白的表达;培养人肺腺癌细胞株A549细胞,CoCl2模拟缺氧处理6h、12h、24h,以及缺氧条件下不同浓度genistein处理细胞12h后,采用Western Blot和RT-PCR方法分别检测A549细胞HIF-1α蛋白和血管生成素-2 mRNA的表达情况。结果46例NSCLC中HIF-1α、血管生成素-2的阳性表达率分别为73.9%(34/46)、63.0%(29/46),明显高于癌旁肺组织(P<0.05);HIF-1α的表达与血管生成素-2的表达呈正相关。急性缺氧可以诱导A549细胞HIF-1α蛋白和血管生成素-2 mRNA表达增加,分别在6h,12h达到高峰,随着缺氧时间延长,HIF-1α蛋白和血管生成素-2 mRNA表达相对减少;genistein抑制HIF-1α蛋白后,血管生成素-2 mRNA的表达也相应减少,呈浓度依赖。结论缺氧时NSCLC中HIF-1α可参与血管生成素-2的调控,HIF-1α、血管生成素-2表达增加与肿瘤新生血管形成有关,二者共同促进NSCLC的发生发展过程。     

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。     

白藜芦醇通过调控HIF-1α/NOX4/ROS通路抑制低氧诱导的大鼠肺动脉平滑肌细胞氧化应激与增殖

本文旨在明确白藜芦醇对低氧诱导的肺动脉平滑肌细胞(pulmonary artery smooth muscle cells, PASMCs)氧化应激与增殖的作用及分子机制。体外分离培养原代大鼠PASMCs,采用不同浓度的白藜芦醇(10、20和40μmol/L)或NADPH氧化酶(NADPH oxidases, NOXs)抑制剂VAS2870 (10μmol/L)预处理0.5 h,然后将细胞置于常氧(21%O_2, 5%CO_2)或低氧(2%O_2, 5%CO_2)中培养24h。采用CCK-8法和增殖细胞核抗原(proliferatingcellnuclearantigen,PCNA)的表达水平检测细胞增殖,用DCFH-DA测定细胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS)的生成,用real-time RT-PCR和Western blot检测NOX1、NOX4和低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor 1α, HIF-1α)的表达水平,通过小干扰RNAs (small interference RNAs, siRNAs)特异性沉默Hif-1α和Nox4后确定相关信号通路。结果显示,白藜芦醇和VAS2870均能显著抑制低氧诱导的大鼠PASMCs细胞增殖和ROS生成,同时白藜芦醇还能有效阻止低氧诱导的HIF-1α蛋白的聚集和NOX4的表达上调,而对NOX1没有明显的影响。沉默Hif-1α或Nox4后,低氧诱导的大鼠PASMCs细胞增殖和ROS累积均显著降低,且能被白藜芦醇进一步抑制。上述结果提示,白藜芦醇可能通过阻断HIF-1α/NOX4/ROS信号通路抑制低氧诱导的大鼠PASMCs氧化应激和增殖。     

人非小细胞肺癌中缺氧诱导因子1α的表达及临床意义

目的:探讨人非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者中缺氧诱导因子-1α(Hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)的表达及临床意义.方法:采用免疫组化染色方法检测80例NSCLC及12例正常肺组织标本中HIF-1α、Ki-67和血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)的表达水平,分析其表达与肿瘤细胞增殖、血管新生及预后的关系.结果:NSCLC组织中HIF-1α表达率(63.75%)显著高于正常肺组织(25.00%)(P<0.05),NSCLC组织中HIF-1α表达水平与肿瘤大小、分化程度、淋巴结转移及TMN分期密切相关(P<0.05),在HIF-1α高表达组,相应Ki-67、VEGF的阳性表达率增高(P<0.05).Kaplan-Meier单因素生存分析显示HIF-1α高表达为NSCLC患者预后的不良因素(P<0.05),COX多因素回归分析同样显示HIF-1α高表达为NSCLC患者不良预后的独立因素.结论:HIF-1α高表达可促进NSCLC患者肿瘤细胞增殖并诱导新生血管形成,是肿瘤恶性程度及疾病预后的重要检测标志物.     

Nox和氧化应激与糖尿病

Nox(phagocyte-like NADPH oxidase)是吞噬细胞NADPH氧化酶催化亚基 gp91phox的一系列同源物,广泛分布于体内多种非吞噬细胞.与NADPH氧化酶类似, Nox激活后可产生ROS,Nox产生的ROS是线粒体外ROS的主要来源.Nox产生的ROS,在控制新陈代谢,调节葡萄糖刺激的胰岛素分泌(glucose-stimulated insulin secretion,GSIS),促使胰岛β细胞凋亡、胰岛功能障碍和糖尿病及其并发症的发 生、发展中,发挥着重要作用.调节Nox的活性,改善机体内氧化应激水平,有望成为治疗糖尿病及其并发症的有效新途径.     

缺氧诱导因子1 α、血管内皮生长因子和成纤维细胞生长因子在胰腺癌中的表达及意义

目的:研究胰腺癌组织中缺氧诱导因子la|pha(Hypoxia-inducible factor-laipha,HIF-1α)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)的表达并探讨其意义.方法:Western blot法检测22例胰腺癌及癌旁组织中HIF-1α、VEGF和FGF蛋白的表达,分析HIF-1α与VEGF、FGF之间的相关性以及与性别、年龄、肿瘤大小、淋巴结转移和TNM分期之间的关系.结果:HIF-1α、VEGF和FGF在胰腺癌组织中的蛋白表达水平明显高于胰腺癌周组织(P＜0.01),HIF-1α与VEGF、FGF之间的表达具有显著相关性(P＜0.01).HIF-1α的表达与胰腺癌的TNM分期、肿瘤大小和淋巴结转移有关(P＜0.01),VEGF和FGF的表达与胰腺癌的肿瘤大小和淋巴结转移有关(P＜0.05).结论:HIF-1α可以上调VEGF和FGF的表达,在胰腺癌的发生、发展中起着重要作用.     

HIF-1α与LOX在食管鳞状细胞癌中高免疫反应阳性

目的探讨缺氧诱导因子(hypoxia inducible factor,HIF-1α)、赖氨酰氧化酶(lysyloxidase,LOX)蛋白在食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)中的表达和临床意义。方法通过免疫组织化学法检测40例ESCC患者肿瘤组织和癌旁正常组织中HIF-1α与LOX的蛋白表达水平,结合患者临床病理资料分析HIF-1α与LOX蛋白表达与临床病理特征的关系及两种蛋白表达的相关性。结果 ESCC癌组织中HIF-1α和LOX蛋白阳性表达率高于癌旁组织。HIF-1α的阳性表达与淋巴结转移、肿瘤浸润深度T分级显著相关,LOX的阳性表达与淋巴结转移、肿瘤浸润深度T分级和TNM分期显著相关,同时HIF-1α与LOX的表达呈显著正相关。结论 HIF-1和LOX在ESCC的侵袭转移中可能发挥协同作用,可以作为ESCC肿瘤浸润、进展及预后的指标。     

转录因子HIF-1α及其信号通路在疾病发生中的作用研究进展

缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)是缺氧条件下广泛存在于哺乳动物和人体内的一种转录因子,是应答缺氧应激的关键因子。HIF-1α是缺氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)的一个亚单位,受缺氧调控并调节HIF-1的活性。在缺氧条件下,HIF-1α转移到细胞核内结合HIF-1β形成有活性的HIF-1,通过与靶基因上的缺氧反应元件结合调节多种基因的转录。HIF-1α可以与上下游多种蛋白组成不同的信号通路,介导低氧信号,调控细胞产生一系列对缺氧的代偿反应,在机体的生长发育及生理和病理过程中发挥重要作用,是生物医学研究的一个焦点。对转录因子HIF-1α及其信号通路在疾病发生中的作用进行了综述,介绍了HIF-1α在动物生长发育、炎症和肿瘤中的研究概况,并进行了展望,以便更好地应用于生物医学。     

神经胶质瘤中PTEN、Ki-67和HIF-1α的表达及临床意义

目的:抑癌基因PTEN、癌基因Ki-67及HIF-1α对多种人类肿瘤的恶性进展均起重要的调控作用。本研究主要探讨PTEN、Ki-67及HIF-1α在人脑胶质瘤中的表达及临床意义,为胶质瘤患者预后的判定、分子病理学的诊断、基因靶向的治疗奠定理论基础。方法:在83例原发性人脑胶质瘤组织样本中,通过免疫组化的方法检测PTEN、Ki-67及HIF-1α的表达情况,并分析其表达相互间及其表达与肿瘤恶性级别之间的相关性。结果:在正常脑组织中,PTEN的表达均为阳性,Ki-67的表达均为阴性,10%(1/10)的样本HIF-1α的表达为阳性。在胶质细胞瘤中,PTEN的表达显著降低(P=0.001),而Ki-67(P0.001)和HIF-1α(P=0.001)的表达明显增高。随肿瘤恶性级别的增高,PTEN的表达呈降低趋势(P0.001),而Ki-67和HIF-1α的表达呈升高趋势(两者P均0.001)。相关性分析表明,PTEN的表达与Ki-67和HIF-1α的表达呈负相关(r值分别为-0.289和-0.304;P值分别为0.008和0.005),Ki-67的表达与HIF-1α的表达呈正相关(r=0.833;P0.001)。结论:胶质瘤组织缺乏抑癌基因PTEN蛋白的表达,而高度表达癌基因Ki-67和HIF-1α。抑癌基因PTEN表达减少或失活,癌基因Ki-67和HIF-1α的过表达对胶质瘤恶性进展可能起到至关重要的作用。PTEN、Ki-67和HIF-1α蛋白的联合检测对胶质瘤恶性程度和预后的判定有十分重要的临床意义。     

质膜上的活性氧制造者--NOX家族

NADPH氧化酶特异存在于吞噬细胞质膜,能生成用于清除病原微生物的活性氧（reactive oxygen species,ROS）。NOX是NADPH氧化酶催化亚基gp91^phox的同源物,存在于多种非吞噬细胞。目前发现的NOX有NOX1、NOX3、NOX4及NOX5,虽然它们有一定的组织特异性,但与NADPH氧化酶一样均有催化生成ROS的能力。与吞噬细胞中NADPH氧化酶所制造的ROS不同,NOX所产生的ROS并不主要起细胞防御功能,而是作为第二信使,参与细胞增殖、分化、凋亡的调节。此外,NOX对血管生成及骨吸收也有一定的影响,同时还可作为氧感受器调节促红细胞生成素（EPO）的产生。     

氢氧化钠瘤内注射通过抗血管生成作用抑制肝癌生长的机制研究

目的:研究氢氧化钠溶液瘤内注射对肝癌的生长抑制作用并探索其机制。方法:对SMMU-LTNM肝癌裸鼠皮下模型进行2%浓度的氢氧化钠溶液瘤内注射,检测肿瘤组织微血管密度、HIF-1α和VEGF的表达情况。结果:与生理盐水瘤内注射组相比,氢氧化钠显著抑制肿瘤生长(P<0.01)、降低肿瘤微血管密度(P=0.01)、抑制肿瘤组织HIF-1α和VEGF的表达(P=0.02和P=0.01)。结论:氢氧化钠瘤内注射可有效抑制肝癌生长,主要机制可能是抗血管生成作用。     

HIF-1α和MMP9促进浸润性乳腺癌中血管生成

目的探讨浸润性乳腺癌(infiltrating breast carcinoma,IBC)组织中HIF-1α和MMP9的表达情况与血管生成的关系及其临床病理意义。方法采用免疫组织化学ElivisionTMplus法检测115例IBC组织和20例乳腺纤维腺瘤中HIF-1α和MMP9的表达情况以及微血管密度(microvessel density,MVD)。结果在IBC组织和乳腺纤维腺瘤中HIF-1α和MMP9的阳性表达率分别为60.9%、62.6%和10%、10%,差异均有统计学意义;HIF-1α和MMP9蛋白的表达水平与肿瘤组织的分化程度、淋巴结转移与否、临床分期及Her-2表达均有关;MVD计数与肿瘤患者是否有淋巴结转移、临床分期以及Her-2表达均相关;且HIF-1α、MMP9蛋白的表达与MVD计数相互之间均呈正相关性。结论 HIF-1α和MMP9的过表达促进了IBC的发展、侵袭和转移,MVD计数升高进一步促进IBC的转移过程;联合检测HIF-1α、MMP9和MVD对IBC患者的进展及预后判断有重要意义。     

铜调控低氧诱导因子1转录活性的研究进展

低氧诱导因子1(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1)是由α亚基(HIF-1α)和β亚基(HIF1β)组成的异源二聚体转录因子,在低氧情况下调控细胞组织进行血管新生等对低氧环境的反应性活动,使细胞组织适应低氧环境,是组织中调控氧稳态的关键因子。在低氧情况下,HIF-1特异性的促进一系列血管新生相关因子的表达,这一过程需要微量元素铜的参与。铜对于这一过程中HIF-1转录复合物形成及其与DNA结合都是必须的。但是当组织长期处于缺氧/低氧的环境中时,铜从组织中流失,从而导致了HIF-1调控的这些血管新生相关因子的表达受到抑制,组织的血管新生受到抑制。因此对铜特异性调控HIF-1转录活性的深入理解能够帮助我们深入理解缺血缺氧性疾病,从而为治疗缺血缺氧性疾病提供新的思路。     

气孔运动中的活性氧信号

大量研究证明活性氧(ROS)在气孔运动中起信号分子的作用。保卫细胞中ROS的产生依赖于特定的酶,其中NADPH氧化酶组分RBOH已得到深入研究,并已证实其参与生物与非生物胁迫反应。植物激素包括脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、乙烯、生长素及细胞分裂素等,它们均通过ROS的介导来调控气孔运动。生物胁迫(如毒性细菌和真菌)也会调控气孔运动。ROS参与这些调控过程。保卫细胞中存在多层次对ROS产生及其作用的调节,抗氧化活性物质和ROS敏感蛋白(如蛋白激酶和磷酸酶)均可传递ROS信号并调节气孔运动。ROS对离子通道调节的证据也越来越多。保卫细胞由于可通过ROS整合复杂的信号途径,已成为研究植物ROS信号转导过程的良好模式系统。