组蛋白去乙酰化酶抑制剂诱导肿瘤细胞凋亡的机制

组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACi）是一类新的化疗药物,能够有效抑制组蛋白去乙酰化酶的活性,促进组蛋白及非组蛋白的乙酰化修饰,在转录和翻译后修饰水平调控肿瘤靶蛋白及凋亡相关蛋白的表达和降解,活化凋亡信号通路,诱导肿瘤细胞凋亡。HDACi抑制抗氧化蛋白的表达,提高细胞内活性氧的水平,引起细胞的氧化损伤。因此,氧化损伤诱导的细胞凋亡也是HDACi杀伤肿瘤细胞的重要机制。HDACi诱导细胞凋亡机制的发现将进一步促进HDACi在临床治疗中的应用。     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂对DNA双链断裂修复路径的作用

DNA双链断裂(double strand breaks, DSBs)对细胞生存是致命的.细胞内非同源末端连接(NHEJ)、重组修复(HDR)、单链退火修复(SSA)和微同源序列末端连接(MMEJ)等通路可竞争性修复DNA双链断裂损伤.在肿瘤细胞DNA中制造难以修复的基因损伤,诱导肿瘤细胞周期中止、坏死和凋亡是临床放、化疗的主要策略.组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase）作为抗肿瘤治疗的新靶标,其抑制剂(histonedeacetylase inhibitors, HDACi)可显著降低肿瘤细胞DSBs修复能力,增强肿瘤细胞的放、化疗敏感性.研究显示,HDACi抑制了肿瘤细胞中具有正确修复倾向的HDR和经典NHEJ通路,具有错误修复倾向的SSA和MMEJ路径也可能牵涉其中.目前,HDACi作用于DSBs修复通路的分子机制已取得较大进展,但仍有许多问题有待阐明.     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂的研究进展

核小体是真核生物染色质的基本单位,通过对组蛋白核心的N-端的乙酰化、甲基化、磷酸化、遍在蛋白化的修饰作用而影响细胞的功能。组蛋白乙酰化酶(histone acetylase HAT)及组蛋白去乙酰化酶(Histone Deacetylases HDAC)之间的动态平衡控制着染色质的结构和基因表达。当组蛋白去乙酰化水平增加,乙酰化水平相对降低,即会导致正常的细胞周期与代谢行为的改变而诱发肿瘤,及神经退行性变。组蛋白去乙酰化酶抑制剂(Histone Deacetylases-inhibitor HDACi)目前是国内外研究的热点。其中,曲古霉素A(Trichostatin A TSA),是最早发现的天然组蛋白去乙酰化酶抑制剂;伏立诺他(Suberoylanilide Hydroxamic Acid SAHA)已经美国FDA批准用于治疗皮肤T细胞淋巴瘤。本文就HDACi分类及其功能出发综述HDACi的作用机制及研究进展。     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂作为放射增敏剂抗肿瘤作用机制研究进展

放射治疗是很多类型的恶性实体肿瘤的标准治疗方法之一,但是放射治疗除了存在一些严重的副作用以外很多恶性肿瘤细胞还具有抵抗放射线的功能,这就导致放射线治疗的局限性以及疗效的减弱。组蛋白超乙酰化作用可以使紧缩的核小体变得松弛,调控细胞凋亡及分化相关基因(Bim and Bmf)的表达,诱导细胞凋亡及分化,增强恶性肿瘤细胞对于放射线的敏感性。组蛋白去乙酰化酶抑制剂可以诱导组蛋白超乙酰化,用于恶性肿瘤的治疗,同时组蛋白去乙酰化酶抑制剂作为放射增敏剂有明显的抗肿瘤作用,并减少放射线治疗的剂量级照射时间,明显减轻放射线引起的副作用。组蛋白去乙酰化酶抑制剂很有可能成为肿瘤分子治疗的新靶点。检索近年来的SCI文章,国内外的学者主要是在蛋白质层面阐述组蛋白去乙酰化酶抑制剂作为放射增敏剂抗肿瘤作用机制,本文首次提出组蛋白去乙酰化酶抑制剂增强放射线促进恶性肿瘤细胞凋亡的特定基因(Bim and Bmf)并结合最新的组蛋白去乙酰化酶抑制剂分类进行综述。     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂调控干细胞分化与体细胞重编程的研究进展

表观遗传调控,如组蛋白乙酰化修饰,是决定干细胞分化方向的重要机制。组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)通过影响不同亚类的组蛋白去乙酰化酶(HDAC)活性,提高组蛋白乙酰化水平,调控基因表达,从而影响胚胎干细胞自我更新,以及沿神经元、心肌和造血等细胞谱系的定向分化。HDACi类小分子化合物在体细胞重编程中也有广泛的应用,可替代致癌因子c-Myc和Klf4,促进体细胞克隆。研究显示,HDACi的效应与药物剂量、细胞类型和细胞分化状态密切相关。本文主要阐述了HDACi在干细胞分化和体细胞重编程中的应用进展,并对所涉及的分子通路进行讨论,有助于揭示干细胞定向分化的关键分子机制,优化干细胞定向分化诱导策略,对干细胞诱导分化具有重要的理论和实用价值。     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂－FK228对人非小细胞肺癌A549细胞纺锤体检查点的影响

HDACi—FK228是一种新型抗肿瘤药物,但其作用机制研究的尚未十分明确,为进一步阐明FK228杀伤肿瘤细胞的机制,该文应用流式细胞术检测FK228对非小细胞肺癌A549细胞周期的影响：应用免疫荧光染色和免疫印迹检测FK228对检查点蛋白Bub1及BubR1定位和表达的影响;采用纺锤体检查点功能实验检测FK228对细胞检查点功能的影响。结果提示,FK228处理24h后,G2／M期细胞比例由6．35％增至19．91％;FK228能够抑制检查点蛋白Bub1及BubR1着丝粒定位并上调两种蛋白表达：纺锤体检查点功能实验提示对照组经Nocodazole或Taxol处理后G2／M期细胞比例最高分别达35．74％及29．24％,而FK228处理组经上述两种药物处理后各时间点G2／M期细胞所占比例皆明显减少（最高所占比例分别仅为7．13％及6．03％）,失去了随时相点的动态变化,提示FK228抑制了A549细胞纺锤体检查点在监测张力和黏附上的功能。该研究证实FK228能够通过影响纺锤体检查点蛋白着丝粒定位以及抑制纺锤体检查点的功能,进而干涉肿瘤细胞有丝分裂过程,有助于阐明HDACi杀伤肿瘤细胞的新机制。     

丁酸钠器官毒性研究

目的:研究组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibition HDACi):丁酸钠(Sodium Butyrate Na B)腹腔连续给药对BALB/C小鼠体重增长及器官发育的影响。方法:20只健康,3周BALB/C小鼠随机分成2组(丁酸钠组和对照组);丁酸钠组腹腔注射丁酸钠(Na B)1.2 g/Kg·d,连续21天;对照组同时间腹腔注射等量生理盐水。21天后,测量体重;行4%多聚甲醛灌注、固定,取心脏,肝脏,脾脏,肺脏,肾脏,脑组织以及小肠组织器官,做石蜡切片,HE染色两组比较有无器官损害。结果:1.丁酸钠组与对照组比较,两组动物体重增长良好,平均增长11 g,两组间无统计学差异(P0.05)。2.HE染色见丁酸钠组:心肌细胞无变性,坏死,无炎性细胞浸润,无肉芽组织形成;脾脏红、白髓结构清晰,脾窦无扩张,未见炎性细胞浸润;肺间质无扩张,充血,未见纤维化,肺泡无水肿;肾小管上皮细胞无变性坏死,肾间质未见水肿;脑细胞周围间隙和小血管间隙无增宽;肠道纤毛上皮排列整齐,肠壁无出血,坏死,无渗出;肝细胞围绕中央静脉呈放射状排列,细胞无水肿,无胆汁淤积。未发现上述器官的病理变化。结论:丁酸钠长期腹腔给药安全,无明显毒副作用。     

组蛋白去乙酰化酶4与人类疾病

组蛋白去乙酰化酶4（histone deacetylase 4,HDAC4）是一类依赖锌的去乙酰化酶,属于Ⅱ类组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylases,HDACs）,主要具有去乙酰化酶的活性。HDAC4由去乙酰化酶结构域发挥去乙酰化酶的作用,还具有核定位序列和核输出序列,通过转录后与翻译后水平的修饰可在细胞核和细胞质之间穿梭,进而参与多种调节过程。近年来的研究发现,HDAC4可参与基因的转录调控、细胞凋亡、代谢等诸多生物进程,在多种疾病的发生发展中发挥重要作用。本文主要从HDAC4的结构、去乙酰作用、自身的修饰及其在核浆中的穿梭作用对其进行概述,同时对其在骨关节炎、心血管疾病、肌萎缩性侧索硬化症等不同疾病中的作用、相关的分子机制及组蛋白抑制剂在肿瘤中的应用等方面的研究进展进行综述。     

氧化修饰在调控细胞凋亡信号转导中的作用

氧化修饰是细胞内的活性氧诱导生物大分子发生氧化反应引起的结构及构象改变,发挥调控信号转导和对应激作出反应的功能。氧化修饰发生在凋亡信号转导中的多个生物大分子,包括凋亡相关蛋白质的氧化,如caspase-9、线粒体通透性转变孔及电压依赖的阴离子通道(voltagedependent anion channel,VDAC),同时也包括膜磷脂的氧化修饰,如磷脂酰丝氨酸及线粒体特异的心磷脂。氧化修饰作用也涉及凋亡诱导因子、促凋亡的凋亡信号调控激酶1(apoptosis signalregulatin gkinasel,ASK1)信号转导途径及抗凋亡的转录因子NF—kB的激活和活性。所以氧化修饰可能是调控凋亡信号转导机制中除磷酸化、泛素化外的另一个新的分子机制。     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂影响的代谢相关基因的组学筛查及验证

组蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylases, HDACs)催化组蛋白去乙酰化,与细胞增殖、分化及凋亡等诸多过程密切相关。HDAC抑制剂(HADC inhibitors, HADCIs)具有潜在的抗肿瘤作用,是近年药物筛查的热点之一。近期研究提示HDAC2可通过影响细胞代谢过程发挥抗肿瘤作用,但各类HDACIs调控代谢过程的机制尚待研究。本研究以肝细胞系(HepG2)为研究对象,整合比较了两种HDACIs(TSA和SAHA)的表达谱数据。在TSA处理组中,筛查到380个差异表达基因(DEGs)及35个DEGs富集的KEGG通路;SAHA处理组的表达分析印证了大多数DEGs(177/380)和富集通路(23/35)。比较分析发现,在这两类HDACIs共同影响的通路中,近一半通路(9/23)与代谢有关;近1/3共享DEGs(66/177)参与代谢过程。通过HDAC2 siRNA细胞实验证实了TSA和SAHA对代谢基因的影响。本研究结果显示HDACIs在治疗肿瘤等代谢性疾病方面具有潜在的应用 价值。