CXCL12-CXCR4在人类恶性肿瘤中的生物学功能

转移和细胞浸润是实体癌和淋巴癌治疗的难点,也是疾病复发和死亡的主要原因。癌细胞的迁移是肿瘤转移和侵袭的前提。CXCL12-CXCR4通路在实体瘤和白血病的发病中发挥重要作用。CXCL12与其受体CXCR4之间的相互作用可以激活多种信号通路,调节不同的生理和病理生理过程。因此,阻断CXCL12-CXCR4的结合和/或下游通路在治疗各种疾病和癌症方面具有临床益处。目前,已发现一些CXCL12和CXCR4拮抗剂,并通过研究证实其在抗肿瘤活性方面取得了令人鼓舞的结果;但这些药物由于其严重的毒副作用未能大规模应用于临床患者。迫切需要研发新型CXCL12-CXCR4轴拮抗剂以治疗肿瘤。本文综述了CXCR4通路在实体肿瘤和白血病中的最新研究进展,并讨论了CXCR4通路在实体肿瘤和白血病中的治疗价值和未来的研究方向。     

SDF-1/CXCR4在肿瘤信号转导中作用的分子机制

CXC趋化因子受体4(CXCR4)是最主要的趋化因子受体之一,在多种类型细胞中均有表达,包括淋巴细胞、造血干细胞、内皮细胞和肿瘤细胞。CXCR4与其配体——基质细胞衍生因子1(SDF-1)(也称CXCL12)结合,能介导多种与细胞趋化、细胞存活或增殖相关信号传导通路。CXCR4与SDF-1轴涉及肿瘤的恶性演进、血管生成、转移和存活。因此,阻断CXCR4与SDF-1轴及下游信号通路成为相关治疗的分子靶标。     

趋化因子SD-1及其受体CXCR4在卵巢癌中的研究进展

基质细胞衍生因子-1(Stromal cell derived factor-1,SDF-1)是CXC趋化因子家族的重要成员,系统命名为CXCL12,能与它的唯一受体CXC趋化因子受体-4(CXC chemokine receptor-4,CXCR4)形成CXCL12-CXCR4生物学轴,CXCL12-CXCR4生物学轴在肿瘤生长、侵袭、转移过程中发生重要作用。到目前为止,已发现CXCL12-CXCR4在卵巢癌、胰腺癌、肝癌等多种肿瘤组织中表达。然而,国内目前还没有关于CXCL12-CXCR4与卵巢癌关系的相关综述,本文将从趋化因子CXCL12及其受体CXCR4,CXCL12/CXCR4轴与卵巢癌细胞系实验研究,CXCL12-CXCR4轴与卵巢癌的临床研究,CXCL12/CXCR4与卵巢癌预后,CXCL12/CXCR4与卵巢癌治疗展望等五个方面对CXCL12-CXCR4生物轴与卵巢癌的关系,及其在卵巢癌治疗中的应用展开综述。     

CXCL12/CXCR4/CXCR7轴在子宫内膜异位症中的研究进展

子宫内膜异位症(endometriosis, EMT)是常见的妇科疾病,发病率高,且有年轻化的趋势。因其治疗困难且复发率高,严重影响了女性的生活质量和生育能力。研究发现趋化因子CXCL12与其受体CXCR4和CXCR7在恶性肿瘤中起重要作用。虽然EMT为良性疾病,但有恶性肿瘤的生物学特征,近来发现CXCL12/CXCR4/CXCR7轴可以影响子宫内膜异位症的定植、侵袭和转移。本文就当前国内外研究CXCL12/CXCR4/CXCR7轴在EMT发生发展过程中的作用进行了综述,旨在为EMT的治疗找到新靶点。     

肠道病毒71型感染小鼠心肌损害与CXCL12/CXCR4通路激活的关系

重症手足口病患儿中心肌损害常见,肠道病毒71型(Enterovirus 71,EV71)是引起手足口病的主要病原体之一,EV71感染小鼠可以出现心肌炎的病理改变,但EV71引起心肌损害的机制尚不明确。为了阐明EV71引起心肌损害的机制,本实验观察了EV71感染小鼠心肌损害与CXC趋化因子配体12(CXC chemokine ligand 12,CXCL12)/CXC趋化因子受体4(CXC chemokine receptor 4,CXCR4)通路激活的关系。BALB/c乳鼠随机分为对照组、EV71组、EV71+AMD3100组、AMD3100组,对照组、AMD3100组给予生理盐水腹腔注射,EV71组、EV71+AMD3100组给予EV71病毒液腹腔注射;而后EV71+AMD3100组、AMD3100组给予CXCR4抑制剂AMD3100腹腔注射、连续7d。比较四组间血清中CXCL12、磷酸肌酸激酶同工酶(CreatineKinase-MB,CK-MB)、乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)含量、心肌病理改变及细胞凋亡率、心肌中CXCR4、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3(caspase-3)表达及肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor,TNF-α)、白介素-6(Interleukin-6,IL-6)含量的差异。与对照组比较,EV71组血清中CXCL12、CK-MB、LDH的含量明显增加,心肌出现了典型的心肌炎病理改变且细胞凋亡率、CXCR4及caspase-3表达水平、TNF-α及IL-6含量明显增加;与EV71组比较,EV71+AMD3100组血清中CXCL12、CK-MB、LDH的含量明显降低,心肌的病理改变改善且细胞凋亡率、CXCR4及caspase-3表达水平、TNF-α及IL-6含量明显降低。以上结果表明EV71感染小鼠心肌中CXCL12/CXCR4通路过度激活,该通路的激活介导了心肌细胞凋亡及炎症反应。本研究创新点为阐明了CXCL12/CXCR4通路在EV71病毒感染引起心肌损害中的作用,CXCL12/CXCR4通路激活能够激活EV71感染小鼠心肌的炎症反应及细胞凋亡,这为今后研究手足口病发病过程中心肌损害的机制提供了依据。     

CXCL12-CXCR4生物学轴与干细胞

干细胞的生长、诱导、分化、迁移、归巢等过程中常伴随着趋化因子CXCL12及其受体CXCR4的变化,因而推测CXCL12-CXCR4生物学轴和干细胞之间存在着某种联系.干细胞是否分泌趋化因子？CXCL12-CXCR4生物学轴在干细胞生长、迁移、分化等过程中究竟有何影响？这些日益引起人们极大的兴趣.阐明CXCL12-CXCR4生物学轴和干细胞之间的关系,可能有助于寻找干细胞移植、组织重建和肿瘤治疗的新途径.     

缺氧诱导因子经典通路的拓展与干细胞调控

缺氧诱导因子是在缺氧条件下被激活参与机体低氧适应性反应的一类核因子,对于低氧条件下维持机体生命活动起着不可或缺的作用,且与肿瘤的发生发展以及干细胞调控关系密切,本文综述缺氧诱导因子经典氧感通路信号轴和非经典信号通路以及其对干细胞调控的作用,讨论了非经典通路中沉默信息调节因子家族尤其是去乙酰化酶sirtuin-3(SIRT3)对HIFα的负性调控作用,以及M2型丙酮酸激酶(PKM2)对HIFα的激活作用。探讨了HIF1α对多种干细胞生物学的调控,发现HIF1α可抑制胚胎干细胞-外胚层干细胞(ESC-Epi SC)过渡期线粒体呼吸,从而驱使其向糖酵解代谢的转变,继而维持ESC的多能性;且HIF1α可介导间充质干细胞的定向分化,如向成骨细胞,软骨细胞,神经细胞,脂肪细胞,肌细胞等细胞的定向分化;并可促进神经干细胞增殖与迁移以及参与肿瘤干细胞的干性维持。目的阐明缺氧诱导因子经典与非经典信号通路轴及其对干细胞生物学的调控,为临床组织损伤修复组织工程乃至肿瘤的诊疗预防提供新的靶点。     

CXCL12/CXCR4轴的表达和功能研究进展

CXCL12/CXCR4(CXC ligand 12/CXC receptor 4)轴不仅在趋化、细胞迁徙方面起作用,还参与细胞增殖、分化、干细胞的归巢、炎症反应、免疫调节、内分泌调节及提高痛觉敏感性等多种生命活动中。CXCR4在许多类型的肿瘤中有高表达,并且对于这些类型的肿瘤的远处转移有十分明显的促进作用。在干细胞归巢方面,间充质干细胞中CXCR4表达普遍不高,通过病毒载体过表达CXCR4于间充质干细胞,用于移植治疗损伤或炎症性疾病,取得了十分不错的成效,并引起了广泛关注。在免疫调节方面,研究者发现CXCL12/CXCR4轴也参与到其中。本文对CXCL12/CXCR4轴的生物学功能进行了综述。     

水苏碱调节CXCL12/CXCR4轴对子宫内膜癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响

该研究主要探讨水苏碱(STA)对子宫内膜癌(EC)细胞增殖、侵袭和迁移的影响以及对CXCL12/CXCR4轴的调节机制。将EC细胞分为对照组(Control组)、CXCL12/CXCR4抑制剂组(AMD 3100组)、STA-L组(STA-L)、STA-H组(STA-H)、STA-H+CXCL12组。采用CCK-8检测细胞增殖情况;克隆形成实验检测细胞克隆能力;流式细胞术检测细胞凋亡情况; Transwell实验检测细胞的迁移和侵袭能力; Western blot检测细胞中上皮钙黏蛋白(E-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)、CXCL12、CXCR4蛋白的表达情况;建立小鼠EC移植瘤模型并观察各组小鼠的肿瘤生长情况。结果发现与Control组相比, AMD 3100组和STA处理组细胞增殖活性、克隆数量、迁移和侵袭数以及Vimentin、CXCL12、CXCR4蛋白表达水平降低,细胞凋亡率和E-cadherin蛋白表达水平升高(P<0.05);与STA-H组相比, STA-H+CXCL12组细胞的增殖活性、克隆数量、迁移和侵袭数以及Vimentin、CXCL12、C...     

靶向CXCL12/CXCR4轴在肿瘤治疗中的作用

远处转移是恶性肿瘤预后不良的主要原因之一。CXCL12/CXCR4信号通路与多种肿瘤的发展及转移、血管生成、免疫逃逸密切相关,阻断该信号通路可抑制肿瘤的进展和转移。靶向CXCR4的拮抗剂表现出良好的治疗前景,部分已应用于临床中。靶向CXCL12的核酸适配体开发以及可靶向调控CXCL12/CXCR4表达的mi RNA和si RNA的研究也有一些新的进展,这些为肿瘤靶向治疗提供了新思路。     

CXCR4/CXCL12 在肿瘤中的研究进展

研究表明趋化因子及其受体在胚胎发育、干细胞迁移以及各种免疫反应中发挥重要作用,是许多生理及病理过程中细胞运动的重要因素。趋化因子受体CXCR4是一个由352个氨基酸构成的、7次跨膜的G蛋白偶联受体。趋化因子CXCL12为其特异性受体。研究发现,CXCR4/CXCL12在多种肿瘤中都有表达,在肿瘤的生长、血管生成、转移等方面发挥着重要作用。与正常组织相比,肿瘤组织及转移灶CXCR4高表达。因此,对CXCR4/CXCL12轴在肿瘤病生理中的作用机制进行进一步研究,很可能为肿瘤的治疗及对肿瘤转移的预防提供一个新的思路。我们现在就对其在肿瘤病生理中的作用做一综述。     

骨髓间充质干细胞体外趋化神经前体细胞的机制

骨髓间充质干细胞(BMSC)和神经前体细胞(NPC)移植于脑组织损伤动物的实验证明这两类细胞移植后均能在体内迁徙,与周围细胞整合,促进神经功能修复。BMSC促进神经功能修复的机制之一被认为与其分泌一些细胞因子和趋化因子有关,但具体机制不十分明确。为从基质细胞衍生因子-1α(SDF-1α)及其唯一的受体CXCR4这对分子相互作用的机制上探讨BMSC移植的可能治疗作用,实验采用ELISA法检测了体外培养的BMSC上清液中SDF-1α的含量,体外微孔隔离室迁移实验发现NPC能在BMSC分泌的培养上清液中SDF-1α的作用下发生定向迁移,特异性抗CXCR4单抗能有效阻断NPC的定向迁移效应,证实了BMSC分泌的SDF-1α促进表达CXCR4的NPC向病灶处迁移可能是促进神经功能修复的机制之一,从而为干细胞移植治疗神经功能缺损提供了一个新的思路。     

SDF-1/CXCR4轴在胃癌中的研究进展

尽管近年来胃癌的诊断与治疗取得了长足发展,但胃癌致死率仍高居全球各类肿瘤的第三位。炎性趋化因子家族包含约50位成员,参与增殖、分化、迁移等多项细胞功能的调节。炎性趋化因子受体CXCR4及其配体基质细胞衍生因子1(SDF-1)在多种肿瘤中表达。SDF-1在胃癌中高表达,SDF-1/CXCR4轴促进胃癌细胞增长、增殖与转移,在胃癌发生发展过程中发挥重要作用。本文着重论述SDF-1/CXCR4轴在胃癌发生发展中的研究进展。     

CXCR4/CXCL12轴与肿瘤发生发展中的作用研究进展

趋化因子受体是一类G蛋白偶联的7次跨膜受体,其与配体结合能参与调控多种生理和病理学过程,CXCR4/CXCL12轴在多种肿瘤中都高表达。本文对该轴生物学功能以及在肿瘤中的表达、增殖、侵袭转移及治疗等方面作一综述,提示此轴可成为抗肿瘤药物治疗的新靶点。     

CXCL9对单个核细胞的趋化作用及其机制探讨

目的 观察趋化因子CXCL9对人外周血单个核细胞的趋化作用,并探讨其对CXCR3受体后信号通路的影响.方法 分离人外周血单个核细胞并进行培养,Transwell小室趋化实验检测不同浓度的趋化因子CXCL9对外周血单个核细胞的趋化作用;Western blot方法检测CXCL9刺激外周血单个核细胞时ERK1/2及PI3K/Akt信号通路的蛋白表达变化,并检测上述通路抑制剂PD98059和Wortmannin处理细胞后,CXCL9对ERK1/2、PI3K/Akt信号通路的影响有无变化.结果 与空白对照组相比,不同浓度的CXCL9刺激对人外周血单个核细胞均有明显的趋化作用,并且CXCL9刺激人外周血单个核细胞能激活ERK1/2及PI3K/Akt信号通路,其关键蛋白ERK1/2及Akt磷酸化水平显著增加;通路特异性抑制剂PD98059和Wortmannin的应用能明显抑制CXCL9对这两条信号通路的激活.结论 CXCL9能趋化人外周血单个核细胞发生迁移,ERK1/2及PI3K/Akt信号通路可能在此过程中发挥重要作用.     

p38激酶在肌肉发生及运动中的作用

p38通路是真核细胞转导细胞外信号到细胞内引起细胞反应的一类重要信号通路,它能够调控多种细胞内分子事件。p38是p38通路发挥生物学作用的末端激酶,它能够通过调控MyoD、Myf-5活性或表达、组蛋白修饰、染色体重塑、某些细胞分化相关mRNA的更替等方式影响肌肉分化进程。运动能够激活p38,p38可能通过NF-κB/IL-6/成肌调节因子(myogenic regulatory factor,MRF)及肌细胞专一增强因子2(muscle-specific enhancement factor2,MEF2)、过氧化物增殖物活化受体γ辅激活因子1α(peroxisome proliferator activated receptor γ coactivator-1α,PGC-1α)、葡萄糖转运蛋白4(glucose transporter 4,GLUT4)在运动介导的肌肉发生、线粒体发生、血糖摄取能力提高等几方面发挥作用。     

TGF-β和PI3K/Akt信号通路共同维持组织稳态

转化生长因子-β(TGF-β)超家族分子通过跨膜受体和胞浆内信号转导分子Smad进行信号转导,调节细胞的增殖、分化和凋亡。许多生长因子和激素通过其受体激活磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K),PI3K可以使肌醇环上的3位羟基磷酸化,磷酸化的肌醇脂可招募和激活许多信号通路分子,促进细胞增殖、细胞迁移和细胞存活。近几年来的研究表明这两条信号通路通过多水平的相互作用共同调节细胞增殖、分化及凋亡,在维持组织稳态的过程中发挥重要的作用。     

调控睾丸支持细胞增殖和分化的信号通路研究进展

支持细胞是睾丸内的一类重要细胞,能为生精过程提供转运蛋白、调节蛋白、生长因子等数十种细胞因子,参与生精细胞成熟分化的调控,对睾丸内各级生殖细胞的迁移、增殖和分化具有重要的支持作用。研究表明,在Wnt/β-catenin信号通路中,关键蛋白β-catenin的适度激活能促进睾丸支持细胞的增殖、分化;在mTOR信号通路中,mTOR基因的缺失导致睾丸支持细胞的数量减少;在TGF-β信号通路中,不同浓度的TGF-β细胞因子影响睾丸支持细胞的增殖、分化。由此可见,Wnt/β-catenin信号通路、mTOR信号通路和TGF-β信号通路在睾丸支持细胞的增殖和分化中均具有重要的调控作用。对这三条信号通路调节支持细胞增殖分化的机制以及它们之间的相互作用作一综述,旨在为深入研究调控睾丸支持细胞增殖的信号机制提供理论依据,从而进一步为雄性生育的调控及生殖方面的疾病治疗提供新思路和新方法。     

幽门螺杆菌感染胃组织基因芯片生物信息学分析

为探讨幽门螺杆菌感染胃组织后差异基因变化,深入分析参与疾病发生、发展的分子机制。从GEO(Gene Expression Omnibus)数据库下载幽门螺杆菌感染胃组织基因芯片数据(GSE5081),根据胃粘膜组织是否受损分组,分别比较幽门螺杆菌感染者与阴性对照组,获得差异基因并进行功能分析包括GO分析、信号通路分析,基因相互作用及基因共表达,得到重要核心基因,并通过实时定量PCR方法进行验证。结果表明:得到参与幽门螺杆菌感染后上调的44个主要基因,主要涉及的GO分析及信号通路包括免疫反应、炎症反应、抗原提呈、细胞因子通路、因子受体关联,细胞粘附分子等。研究发现核心基因CXCR4,CCL20,JAK3,TNFAIP2,PLEK,HLA-DMA,PTPRC,CXCL13,BCL2A1,并通过实时定量PCR的方法进行部分验证,CXCR4,CXCL5,CXCL2在幽门螺杆菌感染后的胃黏膜组织表达高于对照组。幽门螺杆菌感染后胃粘膜组织引起免疫反应,炎症反应,抗原提呈,因子受体关联,细胞粘附分子通路的激活。同时发现一些主要的趋化因子相关基因CXCR4,CXCL5,CXCL2,CCL20,CXCL1等,涉及增殖,炎症,免疫,凋亡基因JAK3,TNFAIP2,PLEK,HLA-DMA,PTPRC,BCL2A1等的表达上调,并实时定量PCR验证部分相关基因的表达。这些结果为从分子网络机制层面上认识幽门螺杆菌感染提供分析思路及基础。