自噬对氧化应激引起的脊髓神经元细胞损伤的作用及其机制

氧化应激是脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后脊髓神经元细胞继发性损伤的重要机制,但是如何缓解氧化应激目前仍然不明确。该文培养SD(Sprague Dawley)大鼠原代脊髓神经元细胞,使用不同浓度的H-2O_2作用于神经元细胞12 h后,Western blot检测LC3-II、Beclin-1和P62蛋白质水平变化,分析自噬水平,电镜和绿色荧光蛋白标的记微管相关蛋白轻链3(green fluorescent proteinmicrotubule-associated protein 1 light chain 3,GFP-LC3)转染观察自噬的数量。ATG5 si RNA转染抑制自噬和雷帕霉素(rapamycin)促进细胞自噬,并使用CCK-8和TUNEL(terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated d UTP-biotin nick end labeling)染色分析自噬对氧化应激下神经元细胞的作用。结果显示,随着H-2O_2浓度增加,LC3-II和Beclin-1蛋白质水平显著升高,而P62蛋白质水平显著下降(P0.05)。透射电镜和共聚焦观察发现,10、50μmol/L H-2O_2可以增加神经元细胞中自噬体的数量。与对照组比较,H-2O_2明显抑制神经元细胞的活力(P0.05),ATG5 si RNA抑制自噬水平后,H-2O_2作用下的细胞活力进一步下降,而雷帕霉素促进自噬后却可以提高细胞的活力(P0.05)。TUNEL和膜联蛋白V/PI(annexin V/PI)染色结果发现,雷帕霉素可以抑制H-2O_2引起的神经元细胞凋亡(P0.05)。该研究结果提示,脊髓神经元细胞处于氧化应激状态下时,自噬代偿性激活并保护神经元细胞。     

Pravastatin激活自噬抑制糖皮质激素引起的髓核细胞凋亡

地塞米松注射可以缓解椎间盘退变引起的腰痛症状,但是具有一定的副作用。普伐他汀(Pravastatin)被发现可以缓解骨关节炎的炎症和症状,但是其对髓核细胞及椎间盘退变的作用及其机制尚不清楚。该文培养SD大鼠原代髓核细胞,用不同浓度地塞米松(dexamethasone,DXM)作用髓核细胞48 h后, DCFH-DA和MitoSOX Red染色分析细胞总活性氧(reactive oxygen species, ROS)和线粒体ROS水平, Annexin V/PI流式和DAPI染色分析细胞凋亡水平, N-acetyl-Lcysteine(NAC)抑制ROS水平。Western blot检测LC3-II、Beclin-1和P62等自噬相关蛋白质水平,ATG5 siRNA转染抑制自噬。结果显示,随着DXM处理浓度的增加,髓核细胞内总ROS和线粒体ROS水平及凋亡率升高(P0.05)。Pravastatin增加DXM处理下髓核细胞中LC3-II和Beclin-1蛋白质水平,降低P62蛋白质水平(P0.05)。Pravastatin可以抑制DXM诱导的髓核细胞中的ROS产生和细胞凋亡,而ATG5 siRNA抑制自噬后,显著逆转Pravastatin对细胞的保护作用(P0.05)。该研究结果提示, Pravastatin可能通过激活髓核细胞自噬抑制DXM诱导的ROS产生从而减少细胞凋亡。     

甲状旁腺激素通过激活自噬调节糖皮质激素引起的髓核细胞衰老及其机制

骨质疏松与椎间盘退变密切相关,甲状旁腺素(parathyroid hormone,PTH)被认为可以缓解伴有骨松的椎间盘退变,但其对髓核细胞及椎间盘退变的作用及其机制尚不清楚。该文培养原代SD大鼠髓核细胞并进行表型鉴定,不同浓度的地塞米松(dexamethasone,DXM)作用髓核细胞48 h,细胞表面积大小测量及β-半乳糖苷酶染色分析DXM对髓核细胞衰老的影响。Western blot检测LC3-II、Beclin-1、P62、p-m TOR和p-p70S6k蛋白质水平,分析PTH对DXM处理下髓核细胞自噬水平以及m TOR信号通路的调节作用。ATG5 si RNA转染后,分析PTH对髓核细胞衰老的调控及自噬在其中的作用机制。结果显示,随着DXM的处理浓度增加,髓核细胞体积增大,β-半乳糖苷酶阳性率增加(P0.05);PTH提高DXM处理下髓核细胞中LC3-II和Beclin-1蛋白质水平,降低P62蛋白质水平,并且降低p-m TOR和p-p70S6k蛋白质水平(P0.05);PTH可以抑制DXM引起的髓核细胞的体积增大和β-半乳糖苷酶阳性率升高,但是ATG5 si RNA转染抑制自噬后却显著逆转PTH对细胞衰老的保护作用(P0.05)。该研究结果提示,PTH可能通过m TOR信号通路激活髓核细胞自噬来缓解DXM引起的髓核细胞衰老。     

低频超声联合微泡造影剂通过激活自噬和凋亡对乳腺癌细胞活力的影响

自噬和凋亡是乳腺癌细胞数量和活力减少的重要因素,低频超声对肿瘤细胞的作用引起了研究者们的广泛兴趣,但是低频超声对乳腺癌细胞自噬和凋亡的作用尚不清楚。该文采用功率0.5 W/cm2的1 MHz低频超声联合微泡造影剂,作用于人乳腺癌细胞株MDA-MB-231 60s后,吖啶橙染色,电镜观察自噬的数量,Western blot检测微管相关蛋白轻链3-II(microtubule associated protein1 light chain 3-II,LC3-II)、自噬相关基因5(autophagy related 5,ATG5)和SQSTM1(sequestosome 1)/p62蛋白质水平变化,分别分析自噬的水平。Western blot检测caspase-3,膜联蛋白V/PI染色和DAPI染色方法分析MDA-MB-231细胞凋亡水平。ATG5 si RNA转染细胞可抑制自噬,caspase抑制剂Z-VAD-FMK可抑制凋亡,使用CCK-8分析自噬和凋亡对MDA-MB-231细胞的作用。结果显示,低频超声联合微泡造影剂促使LC3-II和ATG5蛋白质表达水平显著升高,而使SQSTM1/p62蛋白质表达水平显著下降(P0.05)。透射电镜和共聚焦观察发现,MDA-MB-231细胞自噬体数量增加。低频超声联合微泡造影剂促使caspase-3蛋白质表达水平升高,凋亡率增加。抑制自噬和凋亡后均明显缓解低频超声联合微泡造影剂对细胞活力的抑制作用(P0.05)。该研究结果说明,低频超声联合微泡造影剂通过激活自噬和凋亡抑制乳腺癌细胞株MDA-MB-231的增殖活力。     

自噬抑制剂3-MA上调H2O2损伤的PC12细胞氧化应激水平

为探究自噬抑制剂6-氨基-3-甲基腺嘌呤（3-methyladenine,3-MA）对损伤细胞氧化应激水平的影响,将3-MA作用于H2O2诱导的PC12细胞损伤模型,以自噬增强剂雷帕霉素（rapamycin,Rap）作为对照,探讨自噬与氧化应激的关系。测定线粒体的膜电位和细胞内的活性氧（reactive oxygen species, ROS）与丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量,以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性,评价损伤细胞的氧化应激状态。单丹(磺)酰戊二胺（monodansylcadaverine,MDC）染色,观察损伤细胞的自噬情况。蛋白质印迹分析损伤细胞中的自噬相关蛋白质LC3-II/LC3-I比值变化。实验结果显示：与正常组相比,H2O2损伤细胞的ROS水平上升到正常组的141%,MDA含量增加(P<0.001);CAT与SOD酶活力显著降低(P<0.001),差异均有统计学意义,证明损伤细胞氧化应激水平增加;MDC染色结果表明,H2O2组自噬明显增加。Western印迹结果表明,LC3-II/LC3-I值显著升高（P<0.05）;与损伤组相比,3-MA组MDC染色结果表明,自噬水平降低。Western印迹结果表明,LC3-II/LC3-I值下降;细胞内ROS水平升高,增加到正常组的208%。MDA含量增加(P<0.001),CAT、SOD酶活力降低(P<0.001)。综上结果表明,自噬抑制剂可增加H2O2诱导的PC12细胞损伤模型的氧化应激水平,增加细胞凋亡。     

自噬在高压氧预处理预防脊髓缺血再灌注损伤中 的作用机制研究*

目的:研究自噬在高压氧预处理预防脊髓缺血再灌注损伤中的机制。方法:新生大鼠脊髓神经元原代培养,分为对照组(氧糖剥夺)和高压氧(HBO)预处理组。通过应用免疫组织化学、Western blot分析两组LC3-Ⅱ与凋亡相关分子Beclin-1,Bcl-2,Casp-ase-3的表达变化。结果:发现重复高压氧预处理对氧糖剥夺诱导原代培养的脊髓神经元损伤具有明显的保护作用。免疫组化和Western blot显示与对照组相比高压氧预处理显著增加脊髓神经元细胞Bcl-2的表达,降低Beclin-1,Caspase-3以及自噬的特异性标记蛋白LC3-Ⅱ的表达。氧糖剥夺后对照组与高压氧组相比,LDH释放量明显增多(P<0.05)。结论:HBO预处理通过调节自噬减轻缺血再灌注损伤,为HBO预处理神经保护提供一条新的作用机制。     

自噬在TXNIP过表达诱导的INS-1胰岛细胞凋亡中的作用

硫氧还蛋白相互作用蛋白(thioredoxin interacting protein,TXNIP)是内源性硫氧还蛋白结合抑制蛋白,在糖尿病患者血清和组织中均高表达。本研究观察TXNIP过表达对正常糖脂浓度下培养的INS-1细胞自噬水平的影响,并分析自噬在TXNIP诱导的细胞凋亡中的作用。常规培养的INS-1胰岛细胞分为正常培养组、空病毒(Ad-eGFP)组和TXNIP过表达(Ad-TXNIP-eGFP)组,后两组转染相应腺病毒,48 h后测定TXNIP mRNA和蛋白的表达情况;用Western blot检测各组自噬相关的Beclin-1、LC3和P62的蛋白表达情况,以cleaved caspase 3/caspase 3比值和流式细胞术检测各组细胞凋亡情况;用IF/ICC法检测各组细胞内自噬体数量的变化。结果显示,与Ad-eGFP组相比,Ad-TXNIP-eGFP组TXNIP mRNA和蛋白表达量均明显升高;与Ad-eGFP组相比,Ad-TXNIP-eGFP组LC3-II/LC3-I比值和Beclin-1蛋白表达水平升高,P62蛋白表达降低,自噬体荧光强度增强,细胞凋亡率升高,cleaved caspase 3/caspase 3比值上升。使用自噬抑制剂3-MA干预后,与TXNIP过表达组相比,TXNIP过表达+3-MA组自噬明显受到抑制,同时凋亡明显减轻。以上结果提示,在正常糖脂浓度培养下的INS-1细胞过表达TXNIP可以通过诱导自噬促进细胞凋亡。     

LRRC15影响A549细胞自噬的作用研究

特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)是一种致病原因不明、进行性、慢性不可逆的间质性肺疾病。为探讨富含亮氨酸重复蛋白15(leucine-rich repeat-containing protein 15,LRRC15)在IPF的作用及调节机制,本研究构建了博来霉素(bleomycin,BLM)诱导的小鼠肺纤维化和A549细胞损伤模型,检测了LRRC15的表达变化。转染siLRRC15后分别采用MTT、GFP-RFP-LC3双荧光标记系统和免疫印迹等方法检测了细胞活性和自噬的变化。结果表明：BLM处理后,小鼠肺组织和A549细胞中LRRC15表达显著上调;将设计和合成的siLRRC15转入A549细胞,LRRC15的表达极显著降低,可以部分恢复BLM引起的细胞损伤;BLM处理A549细胞后,LC3-II和P62蛋白呈现上升的趋势;GFP-RFP-LC3双荧光标记检测发现,BLM处理后自噬体数量明显增多;进一步用siLRRC15处理A549细胞后发现,自噬关键蛋白LC3-II、ATG5、ATG7的表达增加,P62蛋白表达下调,自噬流的强度增加...     

全反式维甲酸调控自噬促进肝祖细胞成熟分化的作用研究

该研究探讨全反式维甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)体外诱导小鼠胚胎肝祖细胞HP14-19细胞成熟分化及ATRA对细胞自噬水平的调控作用。应用1μmol/L ATRA处理小鼠胚胎肝祖细胞HP14-19细胞,不同时间点进行荧光素酶报告基因检测ALB-Gluc活性,Real-time PCR检测肝细胞相关标志基因的表达,吲哚菁绿(indocyanine green,ICG)及过碘酸–希夫(periodicacid-schiff,PAS)染色检测细胞的成熟功能;透射电镜观察自噬体及细胞连接,ptf LC3质粒转染细胞,激光共聚焦显微镜观察自噬流,Western blot检测自噬相关标志蛋白质水平等综合分析自噬的变化情况。结果显示,与对照组相比,ATRA可显著增强HP14-19细胞ALB-Gluc活性,抑制肝前体细胞标志DLK和AFP的表达,促进成熟肝细胞标志ALB、CK18、TAT和Apo B的表达,ICG及PAS染色阳性细胞数显著增多(P0.05);透射电镜结果可见ATRA诱导组出现大量自噬体和自噬溶酶体,同时细胞间紧密连接增多,并且自噬相关标志蛋白质Beclin1、LC3-II、RAB7水平增高,P62水平无显著变化,LC3-II/LC3-I的比值明显增加(P0.05);激光共聚焦显微镜可见ATRA组细胞质内黄色斑点的自噬体及红色斑点的自噬溶酶体均较对照组明显增多,自噬抑制剂3-MA和Baflomycin可抑制ATRA诱导的HP14-19细胞的ICG摄取和糖原合成功能。综上所述,ATRA可能通过调节细胞自噬水平有效诱导小鼠胚胎肝祖细胞的分化成熟。     

塞内卡病毒A结构蛋白VP2诱导PK-15细胞自噬的研究

本研究在塞内卡病毒A(Senecavirus A,SVA)诱导自噬的基础上,着重探究VP2蛋白在细胞自噬过程中的作用。构建VP2基因真核表达载体pcDNA3.1-VP2,将其转染至PK-15细胞,通过检测自噬蛋白和相关基因的表达情况,明确VP2蛋白对细胞自噬的影响。结果显示,本研究成功构建了pcDNA3.1-VP2真核表达载体,且SVA VP2基因在PK-15细胞中正常表达;与对照组相比,VP2蛋白显著上调LC3蛋白的表达水平（P<0.01）;同时,自噬基因LC3、Beclin-1和ATG5转录水平均显著提高（P<0.01）。综上所述,本研究证实SVA VP2蛋白可诱导PK-15细胞自噬,且VP2蛋白与自噬蛋白和基因表达水平呈正相关,为进一步研究病毒感染与致病机制打下基础。     

Nogo-B抑制Ox-LDL诱导的巨噬细胞泡沫化

Nogo-B在血管损伤、组织修复和炎症反应中发挥重要作用。然而,Nogo-B在动脉粥样硬化中的作用仍不明确。本研究拟在巨噬细胞中探讨Nogo-B对巨噬细胞泡沫化的影响。在RAW264.7细胞中沉默Nogo-B后,采用氧化低密度脂蛋白(Ox-LDL)或DiI修饰的Ox-LDL诱导巨噬细胞泡沫化;通过激光共聚焦显微镜观察巨噬细胞中荧光脂质,并在透射电镜下观察各组细胞中自噬泡;采用Western 印迹分析Plin2、p62和LC3-II的蛋白质水平;采用实时荧光定量PCR检测p62 mRNA水平;采用氯喹处理以及mRFP-GFP-LC3双荧光体系分析自噬流功能;进一步过表达Nogo-B后,比较巨噬细胞中脂质负荷程度以及Plin2、p62和LC3-II的蛋白质水平。结果显示,DiI-Ox-LDL处理后,Nogo-B沉默组细胞中脂质负荷程度高于对照组（2.34±0.67 vs. 0.69±0.14,P＜0.05）;Ox-LDL处理后,Nogo-B沉默组细胞中自噬泡数量（8.67±0.58 vs. 4.33±0.58,P＜0.01）、Plin2（4.65±0.50 vs. 3.24±0.71,P＜0.05）、p62（10.13±1.79 vs. 5.76±1.84,P＜0.05）和LC3-II（4.38±0.20 vs. 2-33±1.56,P＜0.01）的蛋白质水平均显著高于对照组,而p62 mRNA水平无差异（P＞0.05）;进一步研究发现,Nogo-B沉默组的自噬流被抑制了;过表达Nogo-B后,虽然p62蛋白质水平无明显变化,但是细胞中脂质负荷程度显著低于对照组（1.68±1.06 vs. 4.94±0.70,P＜0.05）,Plin2和LC3-II的蛋白质水平也明显降低。上述结果表明,Nogo-B通过促进自噬流抑制了Ox-LDL诱导的巨噬细胞泡沫化,Nogo-B可能具有抗动脉粥样硬化的作用。     

Nogo-B抑制Ox-LDL诱导的巨噬细胞泡沫化

Nogo-B在血管损伤、组织修复和炎症反应中发挥重要作用。然而,Nogo-B在动脉粥样硬化中的作用仍不明确。本研究拟在巨噬细胞中探讨Nogo-B对巨噬细胞泡沫化的影响。在RAW264.7细胞中沉默Nogo-B后,采用氧化低密度脂蛋白(Ox-LDL)或DiI修饰的Ox-LDL诱导巨噬细胞泡沫化;通过激光共聚焦显微镜观察巨噬细胞中荧光脂质,并在透射电镜下观察各组细胞中自噬泡;采用Western 印迹分析Plin2、p62和LC3-II的蛋白质水平;采用实时荧光定量PCR检测p62 mRNA水平;采用氯喹处理以及mRFP-GFP-LC3双荧光体系分析自噬流功能;进一步过表达Nogo-B后,比较巨噬细胞中脂质负荷程度以及Plin2、p62和LC3-II的蛋白质水平。结果显示,DiI-Ox-LDL处理后,Nogo-B沉默组细胞中脂质负荷程度高于对照组（2.34±0.67 vs. 0.69±0.14,P＜0.05）;Ox-LDL处理后,Nogo-B沉默组细胞中自噬泡数量（8.67±0.58 vs. 4.33±0.58,P＜0.01）、Plin2（4.65±0.50 vs. 3.24±0.71,P＜0.05）、p62（10.13±1.79 vs. 5.76±1.84,P＜0.05）和LC3-II（4.38±0.20 vs. 2-33±1.56,P＜0.01）的蛋白质水平均显著高于对照组,而p62 mRNA水平无差异（P＞0.05）;进一步研究发现,Nogo-B沉默组的自噬流被抑制了;过表达Nogo-B后,虽然p62蛋白质水平无明显变化,但是细胞中脂质负荷程度显著低于对照组（1.68±1.06 vs. 4.94±0.70,P＜0.05）,Plin2和LC3-II的蛋白质水平也明显降低。上述结果表明,Nogo-B通过促进自噬流抑制了Ox-LDL诱导的巨噬细胞泡沫化,Nogo-B可能具有抗动脉粥样硬化的作用。     

补肾温阳化瘀方对肾阳虚血瘀型子宫内膜异位症FoxO1介导的细胞自噬水平的影响

目的本研究旨在观察补肾温阳化瘀方对大鼠肾阳虚血瘀型子宫内膜异位症(Endometriosis,EMs)模型的治疗作用,并以FoxO1介导的细胞自噬为切入点阐明其治疗EMs的可能作用机制。方法选择SPF级雌性SD大鼠100只,8～10周龄,随机分为假手术组、模型组、中药高剂量组、中药低剂量组和西药组,每组20只。采用自体移植法结合冰浴复制肾阳虚血瘀型EMs大鼠模型。造模成功后,中药高剂量组和中药低剂量组给予补肾温阳化瘀方颗粒水溶剂灌胃,西药组给予孕三烯酮悬浮液灌胃,假手术组和模型组给予同体积纯净水灌胃,各组连续灌胃3周。给药结束后采用机械性电子测痛仪测定机械痛阈值,计算脏器指数; HE染色观察在位内膜及异位灶的病理形态学改变;免疫组化检测在位内膜及异位灶组织FoxO1、NF-κB、Beclin-1、LC3的蛋白定位表达; RT-PCR检测在位内膜及异位灶FoxO1、NF-κB、Beclin-1、LC3-I及LC3-II mRNA的表达水平; Western Blot测定在位内膜及异位病灶FoxO1、NF-κB、Beclin-1、LC3-I及LC3-II蛋白的表达水平。结果与假手术组相比,模型组FoxO1、NF-κB、Beclin-1、LC3-I及LC3-II蛋白表达及mRNA水平显著升高,差异具有统计学意义(P0.05)。与模型组相比,中药高剂量组、中药低剂量组在位内膜及异位灶的FoxO1、NF-κB、Beclin-1、LC3-I及LC3-II蛋白表达及mRNA水平显著下降,差异具有统计学意义(P0.05)。结论 FoxO1、NF-κB及自噬相关因子Beclin-1、LC3参与EMs疾病的的发展并具有协同作用,补肾温阳化瘀方具有改善EMs的作用,这种作用可能与降低FoxO1、NF-κB的表达从而抑制细胞自噬水平有关。     

阿司咪唑对宫颈癌细胞HeLa自噬的影响

该研究利用蛋白质免疫印迹法(Western blot)、稳定表达m Cherry-EGFP-LC3B(microtubuleassociated proteins 1A/1B light chain 3B,LC3)自噬双标荧光细胞、mt-Keima荧光探针活细胞扫描技术在人宫颈癌细胞He La中检测了多种自噬相关标志物,探究了阿司咪唑(astemizole,AST)对He La细胞自噬的影响。结果表明,阿司咪唑在He La细胞中引起自噬标志蛋白质LC3-II与SQSTM1/p62的显著累积,并存在剂量和时间依赖性效应;阿司咪唑导致He La细胞存活率显著降低;用自噬抑制剂Bafilomycin A1(Baf-A1)阻断自噬流(autophagic flux)后,再加入阿司咪唑不能促进LC3-II进一步累积;阿司咪唑处理细胞后自噬体与自噬溶酶体的数量均显著增加;此外,阿司咪唑显著抑制了线粒体氧化磷酸化解偶联剂羰基氰化物间氯苯腙(carbonyl cyanide 3-chlorophenylhydrazone,CCCP)导致的线粒体标志蛋白质TOMM20(translocase of outer mitochondrial membrane 20)的降解,其线粒体自噬水平显著低于对照组。以上结果证明了阿司咪唑有抑制自噬流的作用,导致损伤的线粒体不能被顺利降解,并且提示该作用可能是通过抑制溶酶体功能实现的。     

小鼠缺血性脑损伤模型急性期海马SIRT3与自噬相关蛋白表达水平的相关性分析

摘要 目的：观察小鼠缺血性脑损伤模型急性期海马区域沉默信息因子3(SIRT3)和自噬相关蛋白的表达,并探讨两者的相关性。方法：选择C57BL/6J小鼠,采用大脑中动脉阻塞(MCAO)法建立缺血性脑损伤模型,并将小鼠随机分为假手术组(sham)和模型组(MCAO)。缺血性脑损伤急性期(6h),采用间接免疫荧光法观察小鼠海马CA1、CA3和DG区域SIRT3的表达,应用蛋白印迹法检测SIRT3、自噬相关蛋白LC3 I/II和Beclin-1的表达,而后用Spearman相关性分析明确SIRT3和LC3-II、Beclin-1表达的相关性。结果：海马各区域SIRT3阳性细胞数量在损伤后明显增多(P<0.05),且SIRT3蛋白表达也相对上调(P<0.05);损伤后自噬相关蛋白LC3-II和Beclin-1表达亦增高(P<0.05);Spearman相关性分析发现SIRT3与自噬相关蛋白LC3-II、Beclin-1表达均呈显著正相关(P<0.05)。结论：小鼠缺血性脑损伤模型急性期海马区域SIRT3和自噬相关蛋白的表达具有显著相关性,SIRT3对海马区域自噬的调节可能有重要作用。     

自噬促进骨髓间充质干细胞复制性衰老过程中衰老相关基因表达

目的探究和分析自噬在骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)复制性衰老过程中的作用和可能的调控机制。方法采用全骨髓细胞贴壁法获得大鼠BMSCs,体外连续传代培养至第6代(passage 6,P6),分别用自噬抑制剂巴佛洛霉素A1(bafilomycin A1,Ba F1)和自噬激活剂雷帕霉素(rapamycin,Rap)处理P6 BMSCs。q PCR和Western blot分析细胞自噬活性和衰老相关基因表达的改变,DCFH-DA染色法检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)的含量。结果与增殖活跃的P2 BMSCs相比,P6 BMSCs增殖停滞,Brdu掺入率极低,SA-β-gal染色阳性率高达90%,且P6 BMSCs的p21Waf1和p16ink4a m RNA表达水平明显升高。在P6 BMSCs,ATG12 m RNA表达水平和LC3II/LC3I的比值升高,细胞内ROS含量也增加。对P6 BMSCs采用Ba F1处理阻断自噬流后,p21Waf1和p16ink4a m RNA表达水平降低,ROS含量增加;用Rap处理后,ATG12 m RNA表达水平和LC3II/LC3I蛋白比值均明显升高,且p21Waf1和p16ink4a m RNA表达水平升高,ROS含量降低。结论通过体外连续培养,P6 BMSCs进入衰老状态;自噬可能通过促进衰老相关基因表达调节BMSCs的复制性衰老。     

饥饿及雨蛙素诱导的AR42J 细胞中自噬基因LC3及beclin-1 表达的变化

目的:观察饥饿及雨蛙素诱导的大鼠胰腺腺泡细胞AR42J中自噬基因LC3及beclin-1表达的变化,初步探讨吞噬(autophagy)在急性胰腺炎中的作用。方法:选择体外培养的生长状态良好的大鼠胰腺腺泡AR42J细胞,随机分为3组,饥饿组(N=10),雨蛙素处理组(N=10),空白对照组(N=10)。饥饿组加入充足的平衡盐溶液,雨蛙素处理组加入含10-7mol/L雨蛙素的全营养培养液,空白对照组加入含20%灭活胎牛血清的F12-K培养液(p H7.2-7.4),各组分别于处理后2、4、6 h收集细胞并提取蛋白质。采用免疫印迹法检测三组不同时点胰腺腺泡细胞AR42J中自噬基因Beclin-1和LC3的蛋白表达。结果:空白对照组不同时点beclin-1和LC3-II均呈低表达,且各时点比较差异无统计学意义(P<0.05)。饥饿组和雨蛙素处理组beclin-1和LC3-II的表达随处理时间的延长逐渐增加,且不同时点beclin-1和LC3-II的表达均较空白对照组显著增高,差异均具统计学意义(P<0.05)。结论:雨蛙素和饥饿刺激可导致大鼠胰腺腺泡细胞AR42J中LC3-II及beclin-1蛋白表达随作用时间的延长而增加,自噬可能参与了胰腺炎的发生发展过程。     

白藜芦醇经PI3K/Akt/mTOR 信号通路诱导人肾癌786-O细胞自噬

白藜芦醇(resveratrol)可抑制人肾癌786-O细胞增殖,并诱导其凋亡,但是白藜芦醇对786-O细胞自噬(autophagy)的影响及机制尚不清楚。为探究其机制,体外培养786-O细胞,采用CCK-8检测786-O细胞活力;TUNEL染色检测786-O细胞凋亡;透射电子显微镜观察786-O细胞自噬体;吖啶橙染色观察786-O细胞自噬小泡;GFP-LC3质粒转染分析观察786-O细胞自噬体;Western印迹检测LC3、beclin-1、PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt、mTOR和p-mTOR的表达。结果显示,白藜芦醇以浓度和时间依赖性的方式抑制786-O细胞活力,并诱导细胞凋亡;与对照组相比,白藜芦醇使786-O细胞自噬增强;Western印迹结果显示,与对照组相比,白藜芦醇组LC3-II/LC3-I和Beclin-1显著增高(P0.01),表明白藜芦醇导致786-O细胞自噬体积累。与对照组相比,白藜芦醇使786-O细胞的p-PI3K/PI3K,p-Akt/Akt和p-mTOR/mTOR显著降低(P0.01),表明白藜芦醇可通过PI3K/Akt/mTOR信号通路增强自噬。综上所述,白藜芦醇通过抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路从而诱导786-O细胞自噬。     

Caveolin-1 siRNA对与乳腺癌细胞共培养的成纤维细胞自噬体表达影响的研究

为了探索乳腺癌相关的人成纤维细胞中窖蛋白-1(Caveolin-1,Cav-1)与自噬体的相关性及其对乳腺癌细胞的作用,该研究采用si RNA技术干扰成纤维细胞株ESF表达Cav-1,q RTPCR和Western blot确定si RNA干扰Cav-1表达的效果;Transwell insert方法共培养乳腺癌细胞株BT474和ESF细胞,单丹磺酰戊二胺(monodansylcadaverin,MDC)染色、激光共聚焦显微镜观察Cav-1 si RNA对自噬体表达的影响;q RT-PCR和Western blot检测Cav-1 si RNA对微管相关蛋白1轻链3II(microtubule-associated protein 1 light chain 3 II,LC3II)表达的影响;CCK-8方法检测BT474细胞的增殖和活力。结果显示,靶向Cav-1的si RNA下调了ESF细胞中Cav-1的表达;Cav-1 si RNA促进ESF细胞自噬体和LC3II的表达,转染了Cav-1 si RNA的ESF细胞与BT474细胞共培养对自噬体和LC3II的作用更为显著;BT474细胞在ESFsi Cav-1(ESF cells transfected with Cav-1 si RNA)细胞共培养条件下增殖显著加快。研究表明,Cav-1 si RNA促进了与乳腺癌细胞共培养的成纤维细胞自噬体和LC3II的表达,同时加快了与成纤维细胞共培养的乳腺癌细胞的增殖。     

COPII囊泡衣被蛋白SEC24A在巨自噬通路中的功能研究

细胞自噬是一种重要且保守的细胞内降解过程,通过形成双层膜的自噬体包裹细胞内容物进行降解。内质网来源的COPII囊泡被认为是饥饿诱导的应激过程中自噬体的膜源。探究了COPII囊泡衣被蛋白SEC24A在巨自噬通路中的作用。利用siRNA干扰技术敲低SEC24A的表达,EBSS饥饿处理对照组和SEC24A敲低组HeLa细胞2 h诱导自噬发生,经Western blot和免疫荧光实验检测自噬底物蛋白p62和自噬标志蛋白LC3-II的蛋白水平变化,以确定SEC24A是否参与自噬。通过RFP-GFP-LC3串联荧光检测自噬体和自噬溶酶体的数目,利用蛋白酶K保护实验验证自噬缺陷发生在自噬体闭合之前或者之后,利用免疫荧光实验检测敲低SEC24A对自噬通路上ATG复合物的影响,以确定SEC24A调控自噬通路的位点。通过免疫共沉淀实验验证SEC24A与自噬相关蛋白ATG9A是否存在相互作用。蛋白检测实验发现,饥饿条件下与对照细胞相比,敲低SEC24A细胞内自噬底物蛋白p62积累,而标志蛋白LC3-II减少。RFP-GFP-LC3串联荧光实验显示,敲低SEC24A后自噬体及自噬溶酶体的数目均减少。蛋白酶K保护实验显示,SEC24A敲低细胞中受膜结构保护的p62和GFP-LC3均减少,提示SEC24A作用位点在自噬体闭合之前。免疫荧光实验显示,敲低SEC24A的表达后ATG14L、ATG16L1点状结构减少,而ATG9A点状结构的数量没有明显变化,提示SEC24A作用于ATG14L、ATG16L1上游。免疫共沉淀实验显示SEC24A与ATG9A存在相互作用。研究结果不仅有助于深化对自噬体形成过程和分子机制的了解,也为全面解读COPII囊泡及其衣被蛋白在自噬中的重要作用提供了信息。