Shh信号通路在牙早期发育中的研究进展

Sonichedgehog（Shh）信号通路在牙早期发育中起关键作用,Shh通过与其特定的受体Ptc／Smo蛋白复合物相互作用来激活整个信号通路。Shh在牙早期发育过程中的表达具有时间和空间特异性,通过自分泌和旁分泌作用于上皮组织以及周围的间充质,促进细胞增殖、分化,调控牙的形态发生。Shh基因缺失将导致小鼠在帽状期牙形态的严重畸形,牙体变小,牙索缺失。对Shh信号通路在牙早期发育的作用及其与Wnt信号通路、BMP家族、FGF家族和MSX家族之间的相互关系进行综述。     

Sonic hedgehog信号通路在脑损伤中的作用

Sonic hedgehog(Shh)是神经系统发育和肿瘤发生发展中的重要调节因子。近年的研究显示,Shh在脑损伤疾病中发挥重要的作用。在脑损伤后,Shh的表达上调,通过其信号通路促进脑损伤后的修复过程。研究Shh信号通路有助于深入地了解脑损伤的病理过程,同时也为脑损伤的临床治疗提供新的途径。     

Shh信号参与调控BMP9诱导的间充质干细胞成骨分化

目的：观察sonic hedgehog（Shh）信号通路在骨形态发生蛋白9（BMP9）诱导的小鼠间充质干细胞（MSCs）C3H10T1/2和C2C12成骨分化中的作用,并初步探讨其作用机制。方法：Shh信号通路抑制剂Cyclopamine和激活剂Purmorphamine以及过表达Shh腺病毒分别作用于BMP9处理的C3H10T1/2和C2C12细胞,碱性磷酸酶（ALP）检测早期成骨指标ALP,茜素红S染色检测晚期成骨指标钙盐沉积,RT-PCR检测Shh信号相关基因以及成骨关键转录因子的表达,Western blot检测Shh的表达,荧光素酶报告基因检测Smad1/5/8的转录调控活性。结果：BMP9促进Shh信号相关基因的表达,激活Shh信号可增强BMP9诱导的C3H10T1/2和C2C12细胞早晚期成骨分化并促进了BMP9诱导的Smad荧光素酶活性,抑制Shh信号后作用相反。结论：激活Shh信号通路可促进BMP9诱导的小鼠MSCs成骨分化,抑制其活性后作用相反。     

组织芯片检测Hh信号通路相关蛋白在前列腺癌中的表达及临床意义

探讨Hh(Hedgehog)信号通路相关蛋白Shh、Ptch和Gli在正常前列腺组织和前列腺癌组织中的表达情况和其与临床病例转归特征的相关性。用免疫组化对48例前列腺组织Shh、Ptch和Gli1进行染色,用Image Pro Plus(IPP)图像分析软件定量测试蛋白表达阳性并分析其与临床病理转归特征的关系。发现与正常前列腺组织相比,Shh、Ptch和Gli1在前列腺癌组织中均为高表达,且3种信号因子的表达程度与前列腺癌的临床病理特征具有一定的相关性。说明Hh信号通路在前列腺癌发生发展中起到一定作用。通路成员Shh、Ptch和Glil将成为前列腺癌诊断及判断预后的一项指标。     

鳜Shh基因分子特征和时空表达规律及其对肌肉生长的调控

研究从鳜(Siniperca chuatsi)基因组中获得Shh(Sonic hedgehog)基因序列,对该基因编码的蛋白质和同源进化特征进行了分析。鳜Shh基因的开放阅读框(ORF)为1242 bp,编码413个氨基酸,分子量为46.01 kD,等电点(pI)为6.57,脂溶系数为82.83,亲水性平均系数为-0.292,拥有一个跨膜区,被推定为亲水性膜结合蛋白。Shh蛋白具有两个结构域,即Hh-N和Hh-C结构域。鳜Shh蛋白与自身所属的鲈形目鱼类Shh蛋白同源性较高。通过实时荧光定量PCR技术检测了鳜Shh基因的时空表达水平。结果显示:Shh的表达量在神经胚期表达显著上调,并在胚胎发育中后阶段保持较高水平。Shh在鳜不同组织中存在一定的表达差异,在脑、肠道中表达量较高,而在红肌、白肌等组织中表达量相对较低。通过环巴胺(Cyclopamine)处理鳜胚胎来抑制Shh信号通路的实验表明, Shh信号通路被抑制后, Pax3、Pax7、Myomaker、生肌调节因子及肌球蛋白重、轻链等基因的表达均显著降低,推测Shh参与调控鳜肌细胞的早期分化和发育过程。研究将有助于从分子水平了解Sh...     

局灶缺血性脑卒中大鼠侧脑室下带Shh信号通路成分的动态表达

通过研究Sonic hedgehog(Shh)信号通路成分在局灶缺血性脑卒中大鼠侧脑室下带(subventricular zone,SVZ)的动态表达,初步探讨该通路在局灶性缺血性脑卒中后神经再生的调控作用.将84只健康成年雄性SD大鼠随机分为正常组(n=12)、假手术组(n=12)、缺血6、12、24 h和3、7 d,共7组(n=12).采用线栓法制备大鼠右侧大脑中动脉阻断(middle cerebral artery occlussion,MCAO)模型.分别应用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)、免疫组化、免疫印迹法检测局灶脑缺血大鼠侧脑室下带Shh、Gli1 mRNA和蛋白变化.与正常组比较,Shh、Gli1mRNA和蛋白在假手术组表达变化不明显(P>0.05),模型组6 h表达增高(P<0.01),24 h达峰值(P<0.01),3 d时接近正常水平(P>0.05),7 d表达又升高(P<0.01).缺血性脑卒中可以上调Shh信号通路成分在SVZ区的表达,提示Shh信号通路可能参与卒中后神经再生机制的调控.     

激活Shh信号通路促进BMP9诱导的小鼠成肌细胞C2C12向成骨分化

近年来骨组织工程技术迅猛发展,小鼠成肌细胞C2C12因其来源广泛等优点可望成为有效的种子细胞应用于组织工程. 然而,对于C2C12细胞的成骨分化机制仍需深入研究. 为了观察Sonic hedgehog（Shh）信号通路对骨形态发生蛋白9（bone morphogenetic proteins 9,BMP9）诱导的C2C12细胞成骨分化的影响,构建过表达腺病毒Ad Shh,并作用于BMP9处理的C2C12细胞,检测碱性磷酸酶（alkaline phosphatase , ALP）的变化,茜素红S染色检测钙盐沉积,RT PCR检测Shh、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)、骨钙素（osteocalcin,OCN）、Runx2、Dlx5、Id1和Id2基因表达,Western印迹检测Shh、OPN、OCN、Runx2和Dlx5的蛋白质表达,Micro-CT和H&E染色检测裸鼠皮下异位成骨包块情况. 结果表明,活化Shh信号通路可促进BMP9诱导的C2C12细胞早晚期成骨分化,以及裸鼠皮下异位成骨.体内外实验证明,Shh信号通路能促进BMP9诱导小鼠成肌细胞C2C12向成骨分化.     

腺苷酸环化酶3缺失对小鼠主要嗅觉表皮组织内相关因子及信号通路的影响

主要嗅觉表皮(main olfactory epithelium, MOE)是哺乳动物感知气味分子的主要嗅觉器官。在MOE组织内,大多数嗅觉神经元通过cAMP信号传导通路感知气味信息。作为嗅觉cAMP信号通路的主要成员之一,腺苷酸环化酶3（adenylyl cyclase 3, ac3）基因敲除小鼠嗅觉探测功能丧失。除cAMP信号传导通路外,MOE内AC3相关因子AC2和AC4,以及肌醇1,4,5-三磷酸（inositol 1,4,5-trisphosphate,IP3）信号通路和Sonic Hedgehog（Shh）信号通路均有表达。然而,敲除ac3是否会对ac2和ac4以及IP3和Shh信号通路成员产生影响,尚不清楚。本文以AC3缺失（AC3-/-）及其野生型小鼠（AC3+/+）MOE为材料,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）和免疫荧光组织化学方法,发现AC3缺失后,MOE内的ac2和ac4,以及IP3信号通路中的IP3受体ip3r1及钙调蛋白calm1和calm2表达水平均明显降低。Shh信号通路中的受体patched(ptch)与smoothened(smo)、以及核转录因子gli1与gli2的表达也受到了影响。总之,AC3基因缺失不但导致小鼠MOE组织中cAMP信号通路受损,同时AC3相关因子,IP3信号通路和Shh信号通路的传导也受到抑制。本文对于阐明AC3基因敲除小鼠嗅觉丧失的原因及其嗅觉探测机制具有重要启示作用。     

激活Shh信号通路促进BMP9诱导小鼠成肌细胞C2C12向成骨分化

近年来骨组织工程技术迅猛发展,小鼠成肌细胞C2C12因其来源广泛等优点可望成为有效的种子细胞应用于组织工程.然而,对于C2C12细胞的成骨分化机制仍需深入研究.为了观察Sonic hedgehog(Shh)信号通路对骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic proteins 9,BMP9)诱导的C2C12细胞成骨分化的影响,构建过表达腺病毒Ad-Shh,并作用于BMP9处理的C2C12细胞,检测碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)的变化,茜素红S染色检测钙盐沉积,RT-PCR检测Shh、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)、骨钙素(osteocalcin,OCN)、Runx2、Dlx5、Id1和Id2基因表达,Western印迹检测Shh、OPN、OCN、Runx2和Dlx5的蛋白质表达,Micro-CT和HE染色检测裸鼠皮下异位成骨包块情况.结果表明,活化Shh信号通路可促进BMP9诱导的C2C12细胞早晚期成骨分化,以及裸鼠皮下异位成骨.体内外实验证明,Shh信号通路能促进BMP9诱导小鼠成肌细胞C2C12向成骨分化.     

Sonic hedgehog在二乙基亚硝胺诱发大鼠肝癌发生过程中的表达及意义

观察肝脏组织中Sonic hedgehog(Shh)的表达情况,探讨其在肝癌发生发展过程中的作用.用二乙基亚硝胺(diethylnitrosamine,DEN)制备诱发型肝癌模型,利用光镜技术观察诱癌过程中肝组织的形态学改变,采用免疫组织化学二步法和RT-PCR技术检测Shh蛋白和mRNA的表达.根据形态学观察将诱癌过程分为正常对照组、肝损伤组、肝增生-硬化组和肝癌变组.Shh蛋白阳性表达的细胞主要分布在小叶间胆管上皮、肝细胞增生结节、癌周组织和癌结节中,在对照组、肝损伤期、肝增生-硬化期和肝癌变期的阳性表达率分别是6.67%、30.00%、52.94%和78.57%(χ2=17.49,P<0.05).Shh mRNA表达率随着肝癌的发生发展有逐渐增高的趋势(χ2=13.35,P<0.05),对Shh mRNA表达阳性的电泳条带进行图像分析结果显示Shh mRNA表达量随着肝癌的发生发展逐渐增高(F=110.26,P<0.05).Ptch mRNA表达率随着肝癌的发生发展有逐渐增高的趋势(χ2=19.83,P<0.05),对Ptch mRNA表达阳性的电泳条带进行图像分析结果显示Ptch mRNA表达量随着肝癌的发生发展逐渐增高(F=68.28,P<0.05).实验结果提示,Shh在肝癌发生发展过程中出现了异常活动,导致Shh信号通路激活并作用于肝的细胞,参与了诱导肝癌的发生发展.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism