高糖通过诱导HT22细胞衰老和凋亡抑制细胞生长

目的探讨高糖(High glucose,HG)对小鼠海马神经元细胞HT22细胞的生长抑制作用,分析其是否通过HG诱导细胞衰老以及凋亡而实现。方法采用台盼蓝染色计数法检测细胞生长状况并绘制生长曲线,β-半乳糖苷酶(Senescence associated acidic-β-galactosidas,SA-β-Gal)染色法检测衰老的HT22细胞,Hoechst 33258染色法检测HT22细胞凋亡形态。结果(1)HG(13.5、27、40.5mg/ml,48h)能显著抑制HT22细胞生长(P0.05,P0.01);(2)HG(13.5、27、40.5mg/ml)处理48h可明显诱导SA-β-Gal染色阳性率增加(P0.001);(3)HG(13.5、27、40.5mg/ml,48h)能诱导HT22细胞发生凋亡(P0.001),且呈浓度依赖性。结论 HG可通过诱导HT22细胞衰老和凋亡而抑制HT22细胞生长。     

高糖通过诱导自噬障碍促进心肌细胞H9c2凋亡

目的探讨自噬对高糖（HG）诱导的心肌细胞H9c2凋亡的影响。 方法MTT法检测H9c2细胞活力;hoechst33258染色法检测凋亡细胞;Western Blot检测H9c2细胞促凋亡蛋白Bax和自噬相关蛋白（Beclin-1和P62）的表达。各组的OD值和蛋白条带灰度值均采用析因设计的方差分析,各组间差异用单因素ANOVA分析。 结果HG能诱导H9c2细胞活力降低：12、24、48 mmol/L的HG细胞活力分别为Control组（100%）的[（79.5±2.23）%]（t = 3.143,P = 0.043）、[（54.6±3.08）%]（t = 12.425,P = 0.000）和[（37.2±2.59）%]（t = 13.761,P = 0.000）;与Control组（100%）比较,甘露醇等渗对照组的细胞活力值为[（101.0±1.27）%]（t = 0.012,P = 0.094）。HG诱导H9c2细胞hoechst33258阳性细胞增加,且能诱导促凋亡蛋白Bax表达增加：与Control组比较,12、24、48 mmol/L的HG处理组凋亡蛋白Bax/β-actin灰度值分别为（1.29±0.25,t = 2.32,P = 0.045）、（1.42±0.23,t = 10.247,P = 0.000）和（1.81±0.29,t = 16.324,P = 0.000）。HG诱导自噬障碍：与Control组比较,自噬相关蛋白Beclin-1/β-actin灰度值分别为（0.82±0.16,t = 4.243,P = 0.032）、（0.78±0.19,t = 11.341,P = 0.000）和（0.62±0.11,t = 13.455,P = 0.000）,P62蛋白/β-actin蛋白灰度值分别为（1.29±0.25,t = 4.442,P = 0.014）、（1.42±0.23,t = 13.341,P = 0.000）和（1.81±0.29,t = 15.851,P = 0.000）。自噬诱导剂雷帕霉素可逆转HG诱导的hoechst33258阳性细胞增加,且逆转HG诱导的Bax表达升高：与control组比较,HG组、HG和雷帕霉素共处理组、雷帕霉素组的Bax/β-actin灰度值分别为（1.51±0.31,t = 14.342,P = 0.000）、（1.42±0.23,t = 9.621,P = 0.004）和（1.81±0.12,t = 0.172,P = 0.124）。 结论HG可促进心肌细胞H9c2凋亡,且能诱导自噬障碍,自噬诱导剂的运用逆转了HG对H9c2细胞的凋亡作用,表明自噬障碍是HG诱导H9c2细胞凋亡的重要机制。     

miR-217参与高糖诱导的内皮细胞凋亡的调控

目的:研究miR-217对高糖诱导的内皮刺激内皮细胞凋亡的作用。方法:培养人冠状动脉内皮细胞,用含D-葡萄糖(30mmol/L)的培养液刺激:(1)利用实时定量PCR检测内皮细胞相关微小RNA(miR-217、miR-137、miR-29c、miR-218、miR-451、miR-328、miR-517c和miR-216a等)的表达变化;(2)利用慢病毒感染技术干预内皮细胞miR-217水平,利用流式细胞术检测细胞凋亡水平;(3)生物信息学预测、双荧光素酶报告基因验证以及蛋白免疫印迹法(western blot)确定miR-217的靶基因。结果:(1)实时定量PCR检测发现高糖刺激内皮细胞后,miR-217、miR-137、miR-29c、miR-218等的表达上调(P0.01),miR-451、miR-328、miR-517c和miR-216a的表达下调(P0.01),其中miR-217比对照细胞升高了5.67倍;(2)慢病毒感染内皮细胞后再经高糖刺激,流式细胞术检测发现过表达miR-217的内皮细胞凋亡水平有显著提高;(3)生物信息学分析发现SIRT1基因的3'非翻译区上存在一个miR-217的结合位点,双荧光素酶报告基因和western blot结果均证明SIRT1是miR-217的靶基因。结论:miR-217可能通过抑制SIRT1的表达参与高糖诱导的内皮细胞凋亡的调控。     

茶多酚对高糖诱导人晶状体上皮细胞凋亡的影响

目的:探讨茶多酚对高糖诱导的人晶状体上皮细胞(human lens epithelial cells,HLECs)凋亡的影响。方法:建立高糖诱导的HLECs模型,用不同浓度的茶多酚干预,MTT比色法检测细胞存活率,电子显微镜观察细胞形态,透射电镜观察细胞内超微结构变化,Western Blotting检测凋亡相关蛋白的表达水平。结果:高浓度葡萄糖抑制了HLECs活性,葡萄糖干预后细胞活性下降到42.65%±4.12%,与阴性对照组(96.07%±4.02%)比较差异具有统计学意义(P0.01)。用不同浓度茶多酚处理后,HLECs活性分别提高到55.33%±4.15%,72.90%±3.36%和76.00%±3.79%,与氧化损伤组比较差异具有统计学意义(P0.05);高浓度葡萄糖改变了HLECs形态及生长情况,而用茶多酚干预的高糖条件下的HLECs则较好的保持了上皮细胞的形态;高浓度葡萄糖诱导HLECs凋亡反应的发生,引起凋亡相关蛋白表达水平改变,茶多酚抑制了Bax水平的升高,促进了Bcl-2水平的下降。结论:茶多酚可以抑制高糖诱导的HLECs的凋亡,对糖尿病性白内障具有预防作用。     

肌肽通过调节JNK和NF-kappaB通路抑制高糖诱导的心肌细胞凋亡

高血糖症是糖尿病并发心血管疾病的重要危险因素. 高血糖诱导产生的活性氧（ROS）能够引起糖尿病心肌病.我们的前期工作已经证实,肌肽对高糖环境下细胞凋亡具有保护作用,但其机制尚未明确.为研究肌肽对高糖诱导的大鼠心肌细胞凋亡的抑制作用及相关信号机制,以高糖诱导心肌细胞H9c2为模型,采用Brdu-ELISA法检测细胞增殖过程中DNA合成情况,流式细胞术检测细胞凋亡率,免疫印迹实验检测JNK/c-Jun、NF-κB的磷酸化水平,RT-PCR检测TNF-α的mRNA表达. 实验结果显示,肌肽能够提高高糖损伤的H9c2细胞增殖能力,降低心肌细胞凋亡,抑制高糖激活的JNK、c-Jun和NF-κB磷酸化水平及TNFα的mRNA表达. 上述结果表明,肌肽拮抗高糖诱导的心肌细胞凋亡机制与抑制p-JNK /p-c-Jun、p-NF-κB水平和TNF-α表达有关.     

线粒体凋亡途径的研究进展

线粒体凋亡途径是细胞凋亡的主要途径之一。是目前研究凋亡的热点,各种凋亡刺激信号通过BH3（Bcl-2homology domain3)-only蛋白引起Bax(Bcl-2-asslciated proteinX)蛋白移位到线粒体外膜并多聚化,形成膜通道,刺激线粒体释放细胞色素C（CytC)和Smac(second mitochondrial-derived activator of caspase),CytC通过Apaf-1因子的多聚化与胱天蛋白酶（caspases)-9形成凋亡小体,导致下游胱天蛋白酶的级联反应,而凋亡蛋白抑制因子（IAP）和Smac通过抑制和促进胱天蛋白酶的级联反应来调控细胞凋亡。     

镉诱导HEK293细胞凋亡及其线粒体凋亡途径

本课题研究了氯化镉(CdCl_2)诱导HEK293细胞(人胚胎肾细胞系)的凋亡,初步探讨了凋亡过程中Caspase-3、Bcl-2的变化和凋亡诱导因子(AIF)的转移以及它们的意义。MTT法检测CdCl_2对HEK293细胞增殖的抑制作用;通过倒置显微镜、电镜、琼脂糖凝胶电泳、流式细胞术、激光共聚焦观察细胞凋亡;应用Western blot法和荧光免疫法测定Caspase-3酶原、Bcl-2蛋白的变化以及检测AIF蛋白在细胞中的定位。结果显示:CdCl_2对HEK293细胞具有显著的生长抑制作用,并呈明显的剂量和时间依赖性。在琼脂糖凝胶电泳中,显示有凋亡细胞特有的DNA梯状条带,其中30μmol/L作用6-9h梯状条带最为清晰,时间过长或浓度过高则梯状条带逐渐模糊,表明镉浓度过高或处理时间过长,细胞有坏死。流式细胞仪检测也印证了这一结果。形态学观察可见明显的细胞凋亡特征。同时线粒体膜电位明显下降,发现Caspase-3酶原蛋白、Bcl-2蛋白含量减少,并具有时间依赖性;另外检测到线粒体AIF向细胞核转移。而Bcl-2转染后有一定的抑制凋亡作用。实验结果提示,CdCl_2能够诱导HEK293细胞凋亡,线粒体损伤导致AIF转移与细胞色素c释放,从而引发的非Caspases与Caspases凋亡途径可能在镉引发的细胞凋亡过程中起重要作用,而Caspase-3, Bcl-2起着重要的调控作用。     

二氢杨梅素通过下调JNK信号拮抗高糖诱导的PC12细胞凋亡

本文探讨二氢杨梅素(dihydromyricetin,DHM)是否通过下调JNK信号拮抗高糖诱导的PC12细胞凋亡.使用四甲基偶氮唑盐法(MTT)检测PC12细胞活力;流式细胞仪检测PC12细胞早、晚期凋亡及死亡细胞率;Hoechst 33258染色观察凋亡细胞核变化;蛋白质印迹法(Western blotting)检测PC12细胞凋亡相关蛋白(Bax、Bcl-2、cleaved-Caspase-3)和p-JNK蛋白的表达.结果发现,不同浓度的葡萄糖(4.5、9.0、13.5、18.0 g/L)分别处理PC12细胞24、48、72、96 h后,发现浓度为13.5 g/L的高糖处理PC12细胞72 h可明显改变细胞形态、降低细胞活力、增加细胞凋亡率,同时促凋亡蛋白(Bax、Caspase-3)表达增加、抗凋亡蛋白Bcl-2表达降低,提示:长时间高糖处理可诱导PC12细胞凋亡.DHM(15μmol/L)预处理能明显改善高糖诱导的PC12细胞凋亡,降低高糖诱导的PC12细胞中JNK和p-JNK蛋白的表达;进一步用JNK激动剂(茴香霉素)处理能取消DHM对高糖诱导PC12细胞凋亡的保护作用.综上,得出结论:DHM通过下调JNK信号拮抗高糖诱导的PC12细胞凋亡.     

过表达CREG抑制高糖诱导的人脐静脉内皮细胞凋亡

目的：探讨E1A激活基因阻遏子（Cellular repressor of ElA-stimulated genes,CREG）在高糖引起的人脐静脉内皮细胞（Human Umbilical Vein Endothelial Cells,HUVECs）损伤中的作用,为寻找糖尿病血管病变新的治疗靶点提供实验依据。方法：采用胶原酶消化法分离原代HUVECs,并用内皮细胞标志物CD31免疫荧光染色进行鉴定。分别用含有5．5mmol／1葡萄糖（正常糖对照组）、5．5mmol／1葡萄糖＋27．5mmol／1甘露醇（渗透压对照组）或33mmol／l葡萄糖（高糖组）的培养液培养HUVECs48h。WesternBlot检测剪切体caspase-3表达;AnnexinV／PI双染后流式细胞术检测细胞凋亡。通过感染表达CREG基因的腺病毒获得CREG过表达的HUvECs,WesternBlot及流式细胞术评价CREG过表达对HUVECs凋亡的影响。结果：高糖处理48h后,HUVECs内剪切体caspase-3的蛋白表达增加,细胞凋亡率增加;过表达CREG后,高糖处理的HUVECs内剪切体Caspase-3表达和凋亡细胞比例均明显降低,但仍高于正常糖对照组。结论：CREG过表达可抑制高糖引起的HUVECs凋亡。     

三氧化二砷通过线粒体途径诱导人白血病HL-60细胞凋亡

目的:研究三氧化二砷(Arsenic trioxide,ATO)对人白血病HL-60细胞凋亡的影响,并以线粒体通路为靶点探讨其可能的机制。方法:采用1μg/m L、5μg/m L及10μg/m LATO处理HL-60细胞24小时后,采用流式细胞术检测细胞凋亡情况,通过细胞内MDA与GSH含量检测反映氧化应激水平,采用免疫印迹法检测凋亡相关分子表达,并通过免疫荧光染色检测细胞线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)水平。结果:5μg/m L及10μg/m L ATO可显著诱导人白血病HL-60细胞凋亡,并显著增加其氧化应激水平,增加促凋亡分子Bax和Caspase-3的表达,而抑制抗凋亡分子Bcl-2的表达,降低HL-60细胞线粒体膜电位的水平。结论:一定剂量的ATO可诱导人白血病HL-60细胞凋亡,而这一作用可能是通过诱导线粒体相关性凋亡信号通路激活实现。     

Becn1通过线粒体凋亡途径参与调控肺癌细胞的凋亡过程

自噬相关基因Becn1在肺癌等多种肿瘤中处于低表达状态,具有抑制肿瘤发生发展的作用。目前,已有研究发现Becn1可以通过自噬途径参与调控肺癌的发生发展过程,且细胞自噬还与凋亡关系密切。但是,Becn1在调控肺癌发生发展过程中涉及的凋亡过程和相关机制尚未完全阐明。本研究选用肺癌细胞系PC9和A549,建立Becn1高表达的肺癌细胞模型,采用蛋白质免疫共沉淀实验和GFP-BECLIN1、DsRed-Mit荧光共定位实验首次证实了Becn1可通过线粒体途径参与调控肺癌细胞的凋亡过程。     

铁蛋白介导细胞凋亡的作用机制

铁蛋白是生物体广泛存在且高度保守的可溶性蛋白质,在铁离子稳态维持、胚胎发育调控、细胞增殖以及细胞凋亡等过程中具有重要作用。过量的铁离子能通过芬顿反应产生活性氧,过量的活性氧会造成氧化应激并直接损害DNA、脂质和蛋白质,最终导致细胞凋亡。铁蛋白能够螯合铁离子,进而保护细胞免受氧化应激诱导的细胞凋亡。铁蛋白表达受阻时,细胞内不稳定铁水平升高并诱导氧化应激,最终造成细胞凋亡。同时,氧化应激可在转录和翻译水平调节铁蛋白表达,升高的铁蛋白则参与维持机体氧化还原水平的稳定。本文主要从线粒体途径和死亡受体途径阐明铁蛋白介导细胞凋亡的分子机制,为深入研究铁蛋白功能以及相关疾病治疗提供理论支持。     

Swainsonine Induces Apoptosis through Mitochondrial Pathway and Caspase Activation in Goat Trophoblasts

The indolizidine alkaloid swainsonine (SW) has been reported to impair placentae and ultimately cause abortion in pregnant goats. Up to now, however, the precise effects of SW on goat trophoblast cells (GTCs) are still unclear. In this study, the cytotoxicity effects of SW on GTCs were detected and evaluated by MTT assay, AO/EB double staining, DNA fragmentation assay and flow cytometry analysis. Results showed that SW treatment significantly suppressed GTCs viability and induced typical apoptotic features in a time- and concentration-dependent manner. SW treatment increased Bax protein levels, reduced Bcl-2 protein levels, induced Bax translocation to mitochondria, and triggered the release of cytochrome c from mitochondria into cytosol, which in turn activated caspase-9 and caspase-3, and cleaved PARP, resulting in GTCs apoptosis. However, caspase-8 activity and the level of Bid did not exhibit significant changes in the process of SW-induced apoptosis. In addition, TUNEL assay suggested that SW induced GTCs apoptosis but not other cells in goat placenta cotyledons. Taken together, these data suggest that SW selectively induces GTCs apoptosis via the activation of mitochondria-mediated apoptosis pathway in goat placenta cotyledons, which might contribute to placentae impairment and abortion in pregnant goats fed with SW-containing plants. These findings may provide new insights to understand the mechanisms involved in SW-caused goat''s abortion.     

布雷菲德菌素A通过线粒体凋亡途径增强顺铂抗肺癌GLC-82细胞的作用

本研究证明了线粒体凋亡途径在布雷菲德菌素A（brefeldin A,BFA）联合顺铂（cis-dichlorodiamine platinum,CDDP）抗非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer,NSCLC）中的作用。MTT结果显示,BFA对肺癌GLC-82和NCI-H1299细胞的半数有效抑制浓度（half maximal inhibitory concentration,IC50）分别是100 ng/mL和400 ng/mL,CDDP对GLC-82和NCI-H1299细胞的IC50分别是4 μg/mL和15 μg/mL;而分别采用半量的BFA和CDDP联合处理GLC-82或NCI-H1299细胞后,抑制作用均进一步加强。DAPI染色结果进一步证明了二者的协同作用——与单独用药组相比,细胞核染色质固缩加剧,核裂解碎片增多,乃至形成凋亡小体,表明细胞凋亡的发生。与单药组比较,联合用药导致肺癌GLC-82细胞线粒体膜电位显著下降;q-RT-PCR及Western印迹结果显示,在联合用药早期（24 h）,GLC-82细胞可能通过提高Bcl2表达以促进存活;而在联合用药晚期（48 h）,细胞已发生不可逆转的凋亡,Bcl2表达受抑制,同时二者通过促进Bax表达来诱导细胞色素C释放,使胱天蛋白酶 3发生剪切激活,最终诱导细胞凋亡发生。提示线粒体凋亡途径可能是BFA协同CDDP抗非小细胞肺癌的分子机制之一,为肺癌的临床治疗方案提供了更多的理论依据。     

Toxoplasma gondii Induces Apoptosis via Endoplasmic Reticulum Stress-Derived Mitochondrial Pathway in Human Small Intestinal Epithelial Cell-Line

Toxoplasma gondii, an intracellular protozoan parasite that infects one-third of the world’s population, has been reported to hijack host cell apoptotic machinery and promote either an anti- or proapoptotic program depending on the parasite virulence and load and the host cell type. However, little is known about the regulation of human FHs 74 small intestinal epithelial cell viability in response to T. gondii infection. Here we show that T. gondii RH strain tachyzoite infection or ESP treatment of FHs 74 Int cells induced apoptosis, mitochondrial dysfunction and ER stress in host cells. Pretreatment with 4-PBA inhibited the expression or activation of key molecules involved in ER stress. In addition, both T. gondii and ESP challenge-induced mitochondrial dysfunction and cell death were dramatically suppressed in 4-PBA pretreated cells. Our study indicates that T. gondii infection induced ER stress in FHs 74 Int cells, which induced mitochondrial dysfunction followed by apoptosis. This may constitute a potential molecular mechanism responsible for the foodborne parasitic disease caused by T. gondii.     

FAS/ActD通过线粒体途径引起细胞阻滞诱导人宫颈癌HeLa细胞凋亡

为了探讨FAS抗体与放线菌素D(actinomycin D,ActD)联合作用诱导人宫颈癌HeLa细胞凋亡的分子机制,通过MTT法检测细胞活力,利用流式细胞仪检测细胞凋亡和细胞周期,从而研究FAS/ActD抑制细胞增殖的作用. 结果表明,FAS/ActD能明显降低HeLa细胞的活力,并且通过G1/G0期阻滞和S期阻滞诱导HeLa细胞凋亡. 此外,Western印迹分析进一步显示,FAS/ActD还能引起Bcl-2蛋白表达降低, Bax蛋白表达增加,Bid蛋白发生断裂激活,导致细胞质中Cyto-c释放的增加,并激活在细胞凋亡的执行过程中起着关键作用的caspase 9和caspase 3. 以上结果提示,FAS抗体与ActD的联合作用可能经线粒体途径引起细胞周期阻滞,从而诱导HeLa细胞凋亡. 该研究为宫颈癌的免疫治疗提供了新的思路.     

线粒体形态学改变与细胞凋亡

近年来,对于线粒体形态学以及其在凋亡过程中的改变和作用的研究打破了传统的观点。正常情况下,线粒体在细胞内相互连接成管网状结构,并发生着频繁的融合与分裂。融合和分裂由一系列蛋白质介导,二者之间的动态平衡维持着线粒体的形态和功能。在细胞凋亡的早期,线粒体融合和分裂失平衡,导致线粒体管网状结构碎裂和嵴的重构,这些改变对线粒体随后的变化以及凋亡的发生具有重要的意义。融合和分裂的蛋白质不仅调控线粒体形态和细胞凋亡过程,也和某些凋亡相关疾病有关。此外,促凋亡的Bcl-2蛋白可能通过改变线粒体的构形来调控凋亡过程。     

中介素1-53对高磷诱导人主动脉血管平滑肌细胞ERS-线粒体凋亡通路及钙化的影响

摘要 目的：探讨中介素1-53（IMD1-53）对高磷诱导人主动脉血管平滑肌细胞（HA-VSMC）内质网应激（ERS）-线粒体凋亡通路及钙化的影响。方法：体外培养HA-VSMC,MTT法检测IMD1-53对HA-VSMC的毒性作用。HA-VSMC中添加10 mmol/L β-甘油磷酸盐进行高磷诱导,使用0.1 nmol/L或0.5 nmol/L IMD1-53干预,并在0.5 nmol/L IMD1-53干预基础上添加ERS诱导剂衣霉素（TM）,流式细胞仪检测HA-VSMC凋亡率,茜素红S染色观察HA-VSMC中钙盐沉积,酞络合酮比色法测定HA-VSMC中钙含量,分光光度法检测HA-VSMC中碱性磷酸酶（ALP）活性,蛋白质印迹法（Western blot）检测HA-VSMC中钙化以及ERS--线粒体凋亡通路相关蛋白表达。结果：IMD1-53浓度≤2.5 nmol/L时,对HA-VSMC细胞活力无明显影响（P＞0.05）,故选择对细胞无明显毒副作用的低、高2个剂量（0.1、0.5 nmol/L）进行后续实验。高磷诱导后,HA-VSMC凋亡率、钙含量、ALP活性以及Runt相关转录因子-2（Runx2）、骨桥蛋白（OPN）、Bcl-2相关X蛋白（Bax）、裂解的半胱氨酰天冬氨酸蛋白酶-3（cleaved caspase-3）、葡萄糖调节蛋白78（GRP78）、C/EBP同源蛋白（CHOP）、感受器活化转录因子6（ATF6）、p-需肌醇酶1（IRE1）/IRE1蛋白表达水平升高（P＜0.05）,橘红色结节明显增多,骨保护素（OPG）、B细胞淋巴瘤/白血病-2（Bcl-2）蛋白表达水平降低（P＜0.05）。0.1 nmol/L和0.5 nmol/L IMD1-53干预处理均可降低HA-VSMC凋亡率、钙含量、ALP活性以及Runx2、OPN、Bax、cleaved caspase-3、GRP78、CHOP、ATF6、p-IRE1/IRE1蛋白表达水平（P＜0.05）,明显减少橘红色结节,升高OPG、Bcl-2蛋白表达水平（P＜0.05）。ERS诱导剂TM可升高HA-VSMC中GRP78、CHOP、ATF6、p-IRE1/IRE1蛋白表达水平,并减弱IMD1-53抑制高磷诱导的HA-VSMC ERS、凋亡和钙化的作用。结论：IMD1-53可减轻高磷诱导的HA-VSMC钙化,其作用机制可能与抑制ERS-线粒体凋亡通路激活,减少细胞凋亡有关。