Nrf2/HO-1信号通路在人诱导性多能干细胞氧化应激中的作用

氧化应激是诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cell, iPSC)在培养和应用中遇到的一个关键问题,探讨其作用机制具有重要的理论和实践意义。目前有关iPSC氧化应激的研究相对较少,Nrf2/HO-1信号通路在其中的作用尚不明了。因此,本研究以不同浓度的H2O2(100、200、300、400 μmol/L)处理人iPSC(hiPSC),分别在4 h和24 h于倒置显微镜下观察hiPSC及其饲养层细胞SNL氧化损伤的程度,通过碱性磷酸酶（alkaline phosphatase, AP）试剂盒和超氧化物阴离子荧光探针,分别检测hiPSC多能性和细胞活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平,并通过qRT-PCR检测H2O2处理4 h后早期应激状态下Nrf2和HO 1 mRNA的表达水平,免疫细胞化学和Western印迹检测p-Nrf2和HO-1蛋白质的表达量。结果表明：hiPSC和SNL细胞的ROS水平呈H2O2剂量依赖性升高。除了100 μmol/L H2O2组hiPSC的细胞形态和多能性保持较好外,其余浓度H2O2均导致hiPSC出现不同程度损伤和死亡。但与SNL细胞相比,hiPSC中ROS水平相对较低,细胞状态也相对较好。SNL细胞中Nrf2和HO-1-mRNA表达的变化幅度与H2O2浓度呈线性相关,而hiPSC中Nrf2和HO-1表达的变化幅度与H2O2浓度之间并未呈现线性相关,其中Nrf2在100 μmol/L H2O2组表达量最高,而HO-1在200 μmol/L H2O2组表达量最高,意味着hiPSC氧化应激调控机制的复杂性。综上结果表明,hiPSC具有较好的抗氧化能力,其相关机制与Nrf2/HO-1信号通路有关,同时也可能涉及到其它相关通路的交互作用。     

Nrf2/ARE信号通路与胃癌耐药关系的研究进展

胃癌是癌症死亡的第二大原因。化疗是胃癌治疗的主要方法之一,胃癌化疗失败的主要原因是对化疗药物的耐受。Nrf2/ARE信号通路与肿瘤耐药的关系是当前的研究热点。转录因子Nrf2作为抗氧化反应中的关键转录因子,可以与抗氧化反应元件ARE结合,正向调节II相解毒酶、抗氧化酶及某些药物转运泵基因等靶基因的表达,诱导胃癌耐药性的产生。该综述整理归纳了Nrf2/ARE信号通路与胃癌耐药之间的关系。     

Nrf2信号通路在复发性外阴阴道念珠菌病发病机制中的作用CSCD

复发性外阴阴道念珠菌病是一种由念珠菌机会感染引起的皮肤黏膜疾病,其发病机制复杂,而念珠菌的侵袭与宿主诱发因素是复发性外阴阴道念珠菌病的主要致病因素。其中,念珠菌可通过多种方式攻击宿主细胞和逃避宿主免疫系统而导致机体损伤。Nrf2信号通路是细胞抗氧化的主要调控机构,同时也是一种重要的免疫调节机构。一方面,Nrf2通路可下调NF-κB通路和促进Th17、Treg、Th1细胞的活化,启动宿主适应性免疫;同时,Nrf2通路可激活树突状细胞介导机体固有免疫。另一方面,Nrf2通路还可通过抗氧化应激损伤来阻止阴道炎的发展。该文对Nrf2通路在复发性念珠菌性阴道炎发病机制中的抗氧化应激和免疫调节作用进行综述,旨在研究Nrf2信号通路与复发性外阴阴道念珠菌病发病机制间的关系,从而指导临床治疗复发性外阴阴道念珠菌病。     

萝卜硫素的成药性及其在肿瘤和神经退行性疾病中的作用

萝卜硫素是一种来源于十字花科类蔬菜的天然活性物质,具有强大的抗氧化和抗癌能力。研究表明,萝卜硫素可通过调节Nrf2、NF-κB、HSF1-HSP信号通路和调控表观遗传,从而作用于II相解毒酶、HDAC和DNMT,影响癌症、神经退行性疾病等疾病的发生、发展。此外,由于萝卜硫素具有易吸收易代谢等特点,用纳米材料包裹萝卜硫素可提高其生物利用度和稳定性,更好发挥其疗效。近年来已有多项I/II期临床实验显示,萝卜硫素具有良好的成药性,这表明萝卜硫素在治疗癌症和神经退行性疾病方面有极高的药用潜力。本文主要针对萝卜硫素的药代动力学、作用靶点、安全性及其在肿瘤和神经退行性疾病中的研究进展进行综述,为萝卜硫素未来应用于肿瘤和神经退行性疾病的治疗提供参考。     

Nrf2在动脉粥样硬化中的作用

氧化应激是动脉粥样硬化的重要发病机制之一,降低体内氧化应激水平对预防和治疗动脉粥样硬化具有重要意义。核因子-红细胞相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2)属于CNC亮氨酸拉链转录激活因子家族,是内源性抗氧化途径的中枢转录因子,能调节抗氧化因子的表达,对动脉粥样硬化的预防和治疗具有重要作用。近年来,关于Nrf2在动脉粥样硬化中的研究表明,Nrf2可能是动脉粥样硬化的潜在治疗靶点。本文总结了Nrf2在动脉粥样硬化中作用的最新研究进展。     

环状RNA及其在神经退行性疾病中的作用

随着高通量测序技术的出现,对转录组进一步的研究已经成为可能。新兴转录本环状RNA(circular RNA, circRNA)是一种无5’端帽子和3’端poly (A)尾结构的内源性共价环形非编码RNA分子。在过去的十年间,人们逐渐发现circRNA在基因表达过程中发挥重要作用,激发了人们的研究兴趣。此篇文章我们较为系统地整理了circRNA的一般特性、生物发生、作用机制,并重点阐述了circRNA在神经退行性疾病中的重要作用,这将有助于寻找疾病相关新的生物标志物,为进一步探究此类疾病的预防、诊断及治疗方案提供新思路。     

沉默信息调节因子3在神经退行性疾病中的作用CSCD

沉默信息调节因子3(silent information regulator 3,SIRT3)是一种NAD+依赖性Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶,在代谢活跃的组织中高表达,如肾脏、心肌、棕色脂肪、脑等。越来越多的研究表明,SIRT3通过对组蛋白以及多种非组蛋白的去乙酰化,在能量代谢、肿瘤、衰老等过程中起到了重要作用。近年研究发现,在神经退行性疾病中,SIRT3激活可以减缓或者抑制线粒体功能障碍,从而表现出了明显的神经保护作用。本文对SIRT3在神经退行性疾病中的保护作用及其可能机制作一综述。     

空气污染与神经退行性疾病

随着现代社会工业的发展,空气污染日益严重,空气污染对人体的损害也越来越大。空气污染中的有害物质,能通过各种途径引起各系统的疾病,甚至会影响儿童的身体和智力发育。研究发现,长期暴露或急性暴露在某些空气污染物中可以直接损伤中枢神经系统,或污染物引起呼吸系统和免疫系统等产生有害因子,通过外周循环到达大脑,导致大脑的神经炎症、神经毒性、氧化应激等反应,最终产生神经退行性病变,如阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）、帕金森病（Parkinson’s disease,PD）等。     

Nrf2/ARE通路在抗病原生物感染中的作用研究进展

氧化应激反应是病原生物感染并致病的重要环节,病原生物感染可诱导宿主细胞产生大量的活性氧(ROS)或直接激活Nrf2/ARE通路,产生一系列保护性蛋白,保护宿主细胞抵抗氧化应激损伤。转录因子NF-E2相关因子2(Nrf2)是宿主细胞调节抗氧化应激的一种关键转录因子,可与抗氧化反应元件(ARE)相互作用,诱导抗氧化酶/Ⅱ相解毒酶基因的表达,从而在细胞保护防御中发挥重要作用。Nrf2的表达活性与病原生物感染密切相关,对N rf2/ARE通路在抗病原生物感染中的最新研究进展进行了综述。     

组织转谷氨酰胺酶与神经退行性疾病

组织转谷氨酰胺酶(tissue transglutaminase,tTG)广泛分布于各种组织及细胞中,是一个多功能蛋白质。tTG能催化Ca^2 依赖的蛋白质交联反应,并在多种生物学过程中起到了重要作用,如细胞生长与分化、受体介导的胞吞作用、细胞黏附、细胞形态的维持以及细胞凋亡等。已有研究表明,tTG可能在多种神经退行性疾病的病理生理过程中起到了重要作用。现就近年来有关tTG与神经退行性疾病研究的一些进展做一介绍。     

Biogenic nanoselenium particles activate Nrf2-ARE pathway by phosphorylating p38, ERK1/2, and AKT on IPEC-J2 cells

As the intestinal epithelium is vulnerable to oxidative stress because of frequent enterocyte renewal and continuous exposure to exogenous agents, it is meaningful to figure out how the epithelial cells exert antioxidant function. We previously synthesized a novel biogenic nanoselenium (BNS) particles and proved that BNS could effectively improve intestinal antioxidative function through activating Nrf2-ARE pathway. The objective of the present study was to investigate the mechanism by which BNS activate Nrf2-ARE pathway on the physiological function of intestinal epithelial cells. In the present study, we demonstrated that treatment of IPEC-J2 cells with BNS particles not only elevated the levels of downstream proteins of nuclear factor (erythroid-derived-2)-like 2 (Nrf2) such as heme oxygenase-1 and NQO-1 in a time-dependent manner which started to weaken at 12 hr after treatment but also significantly activated Nrf2, mitogen-activated protein kinase (MAPK), and protein kinase B (AKT) pathway in a time-dependent manner within 24 hr. BNS particles significantly increased the content of phosphorylated-Nrf2, without evident influence on the level of Kelch-like ECH-associated protein 1 (Keap1). Moreover, BNS also induced the activation of p38, extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2), c-Jun N-terminal kinase, and AKT while phosphorylating Nrf2. Using specific protein kinase inhibitors, we found that the Nrf2-phosphorylating and antioxidative effects of BNS particles were abolished when p38, ERK1/2, and AKT were significantly inhibited. Overall, our data demonstrated that BNS particles activated Nrf2-ARE pathway through p38, ERK1/2, and AKT mediated-phosphorylation of Nrf2 to improve the antioxidant function of intestinal epithelial cells     

氧化和化学应激的防御性转导通路——Nrf2/ARE

Nrf2/ARE是近年新发现的机体抵抗内外界氧化和化学等刺激的防御性转导通路．生理条件下,NF-E2相关因子2(Nrf2,NF-E2-related factor 2)在细胞质中与Keap1结合处于非活性、易降解的状态.在内外界自由基和化学物质刺激时,Keap1的构象改变或者Nrf2直接被磷酸化,导致Nrf2与Keap1解离而活化．活化的Nrf2进入细胞核,与抗氧化反应元件(ARE)结合,启动ARE下游的Ⅱ相解毒酶、抗氧化蛋白、蛋白酶体/分子伴侣等基因转录和表达以抵抗内外界的有害刺激．MAPK、PI3K/AKT、PKC等信号通路分子广泛参与了Nrf2的活化和核转位过程,但是具体何种通路被激动、何种通路发挥主导作用,取决于刺激物种类、刺激方式和细胞类型．本文就Nrf2分子结构、Nrf2活化机制、Nrf2/ARE调控的下游基因、与Nrf2相关的信号通路分子以及其在肿瘤、炎症、衰老等应用领域的最新进展进行综述．     

Mitochondrial Dysfunction and Reactive Oxygen Species in Excitotoxicity and Apoptosis: Implications for the Pathogenesis of Neurodegenerative Diseases

In recent years we have witnessed a major interest in the study of the role of mitochondria, not only as ATP producers through oxidative phosphorylation but also as regulators of intracellular Ca²⁺ homeostasis and endogenous producers of reactive oxygen species (ROS). Interestingly, the mitochondria have been also implicated as central executioners of cell death. Increased mitochondrial Ca²⁺ overload as a result of excitotoxicity has been associated with the generation of superoxide and may induce the release of proapoptotic mitochondrial proteins, proceeding through DNA fragmentation/condensation and culminating in cell demise by apoptosis and/or necrosis. In addition, these processes have been implicated in the pathogenesis of many neurodegenerative diseases, which share several features of cell death: selective brain areas undergo neurodegeneration, involving mitochondrial dysfunction (mitochondrial complexes are affected), loss of intracellular Ca²⁺ homeostasis, excitotoxicity, and the extracellular or intracellular accumulation of insoluble protein aggregates in the brain.     

Nrf2调控的铁死亡途径在非酒精性脂肪性肝病防治中的作用机制

非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）是发病率很高的慢性肝病类型,与肥胖、糖尿病、高脂血症等代谢综合征密切相关,是当前重要的公共健康问题之一。其具体的发病机制尚不清楚。目前有研究认为铁死亡参与了NAFLD的发生与发展,铁死亡是一种新型程序性细胞死亡。核因子E2相关因子2 (Nrf2)是调控铁死亡过程中的重要核因子,对铁死亡过程中抗氧化、铁代谢以及脂质过氧化途径起到调控作用,并且已被报道可能通过抑制铁死亡改善NAFLD。本文通过对铁死亡与NAFLD的关系研究进行梳理,探究Nrf2调控铁死亡改善NAFLD的可能机制。最后,对存在的问题进行分析并提出未来研究展望。     

Recent Advances of Natural Polyphenols Activators for Keap1‐Nrf2 Signaling Pathway

The Keap1‐Nrf2/ARE signaling pathway is an important defense system against exogenous and endogenous oxidative stress injury. The dysregulation of the signaling pathway is associated with many diseases, such as cancer, diabetes, and respiratory diseases. Over the years, a wide range of natural products has provided sufficient resources for the discovery of potential therapeutic drugs. Among them, polyphenols possess Nrf2 activation, not only inhibit the production of ROS, inhibit Keap1‐Nrf2 protein–protein interaction, but also degrade Keap1 and regulate the Nrf2 related pathway. In fact, with the continuous improvement of natural polyphenols separation and purification technology and further studies on the Keap1‐Nrf2 molecular mechanism, more and more natural polyphenols monomer components of Nrf2 activators have been gradually discovered. In this view, we summarize the research status of natural polyphenols that have been found with apparent Nrf2 activation and their action modes. On the whole, this review may guide the design of novel Keap1‐Nrf2 activator.     

Nrf2及天然产物导向的Nrf2激活剂研究进展

氧化应激能够破坏细胞内氧化还原平衡,造成系统和组织损伤,最终引起一系列疾病的产生.转录因子E2相关因子2(Nrf2),受Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Keap1)蛋白的调控,是细胞氧化应激反应中的关键因子,在氧化应激条件下,Nrf2从Keap1中分离,然后进入细胞核与抗氧化反应元件(ARE)结合,增加了Ⅱ相解毒酶的...     

转录因子Nrf2在肝脏疾病中的作用

NF-E2相关因子2(nuclear erythroid 2-related factor 2,Nrf2)是一种能调节肝脏中大量解毒和抗氧化防御基因表达的重要转录因子.氧化应激与各种形式的肝损伤有密切的关系.Nrf2由亲电体压力或氧化应激激活,并通过结合抗氧化反应元件(antioxidant response element,ARE)诱导其靶基因,从而对细胞产生保护作用.因此,Nrf2通路在肝脏疾病中的作用已被深入研究.多种动物模型研究结果表明,Nrf2通路通过靶基因表达,在对抗病毒性肝炎、药物性肝损伤、酒精性肝病、非酒精性脂肪肝及肝癌方面表现出了不同的生物功能.根据Nrf2及其信号通路在对抗肝损伤中产生保护作用的相关文献,本文综述并讨论了其作为治疗肝损伤的药物作用靶点方面可能的应用前景.