GSK-3β在阿尔茨海默症病理特征形成中的作用

糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)是糖原合成酶激酶3的一种亚型。GSK-3β不仅参与淀粉样蛋白质前体(amyloid precursor protein,APP)代谢,还在tau蛋白过度磷酸化过程中发挥作用,GSK-3β表达及活性的异常会导致神经元细胞的凋亡。APP异常代谢和tau蛋白异常磷酸化是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)发展的重要因素,因此GSK-3β可能与AD的病理变化密切相关,明确其在AD中的作用及其机制对AD的治疗有重要的意义。     

实时监测高通量低能量激光照射诱导GSK-3β的核质穿梭

糖原合成酶激酶-3(glycogen synthase kinase-3, GSK-3)是一种丝/苏氨酸蛋白激酶.哺乳动物细胞中主要存在GSK-3α与GSK-3β两种亚型.以前的研究认为GSK-3是一种单一的磷酸化糖原合成酶的激酶,可以抑制糖原的合成.最近的研究表明GSK-3可以磷酸化50多种底物,进而调节细胞的多种生理过程,包括细胞结构的改变、代谢,基因表达及细胞凋亡.本文主要研究在高通量低能量激光(high fluence low-power laser irradiation,HF-LPLI)照射下,GSK-3β在活细胞中的动态分布变化.应用荧光蛋白融合蛋白GFP-GSK-3β,在人神经胶质母细胞瘤细胞(U-87)中实时监测高通量低能量激光照射下GSK-3β的动态行为.实验结果显示,120 J/cm~2 的氦氖激光照射后,GSK-3β在9 h时进入细胞核,并维持在核内近2 h, 随后GSK-3β又从细胞核转位到细胞质中. 这表明高通量低能量激光照射激活了GSK-3β.同时,实验结果预示了高通量低能量激光照射可能激活GSK-3β并且参与调控了p53、β-catenin、Myc等相关的转录因子.进一步的研究将探讨在高通量低能量激光照射下,GSK-3β具体调控的转录因子以及调控机制.     

两种GSK-3β抑制剂对间充质干细胞神经分化的影响

目的:观察两种GSK-3β抑制剂(氯化锂和CHIR99021)对间充质干细胞向神经元样细胞分化的影响作用。方法:体外分离、扩增人胎盘间充质干细胞,分别用低浓度氯化锂和CHIR99021对细胞进行刺激,检测其对增值活力及Wnt通路中β连环蛋白调节作用的影响,并在加药条件下对细胞进行神经诱导。结果:在细胞活力相近的状况下,CHIR99021更能促进细胞分裂增殖和向神经元样细胞分化的能力,而免疫荧光结果显示,CHIR99021对Wnt通路的起效时间比氯化锂更为迟缓。结论:GSK-3β受抑制可促进间充质干细胞向神经细胞分化。在低浓度条件下,CHIR99021的抑制作用起效比氯化锂缓慢,但作用延续时间比氯化锂更长,因而对神经分化的长期促进作用也更加明显。     

胸腺上皮细胞特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型的鉴定及免疫学特征观察

目的 构建并鉴定胸腺上皮细胞(thymic epithelial cells, TECs)特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型,评价其免疫学特征。方法 采用小鼠胚胎干细胞(ES细胞,embryonic stem cells)打靶基因敲除技术,得到F0代的GSK-3β^flox/flox(GSK-3β^f/f)小鼠;再采用Cre-LoxP系统进行小鼠的繁殖;PCR鉴定,筛选出基因型为GSK-3β^f/fFoxN1-Cre^+/-(GSK-3β^-/-)小鼠,即为在TECs特异性敲除GSK-3β基因的小鼠。观察基因敲除鼠的一般生物学特征、繁殖能力和子代存活率。应用HE染色、流式细胞术及免疫荧光技术,比较基因敲除鼠和野生型小鼠免疫器官结构、胸腺、脾及外周血中免疫细胞比例及增殖能力差异。结果 成功构建TECs特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型。与野生型(wild type, WT)小鼠相比,GSK-3β^-/-小鼠一般生物学特征无明显差异,子代存活率> 90%;衰老进程中...     

PI3K/Akt/GSK-3β信号通路在6-姜酚保护PC12细胞对抗β淀粉样蛋白诱导细胞凋亡的作用北大核心CSCD

研究6-姜酚对β淀粉样蛋白(Aβ1-42)引起的PC12细胞凋亡的保护作用及其可能的分子信号通路。通过MTT检测不同浓度Aβ1-42对PC12细胞的作用及不同浓度6-姜酚对Aβ1-42诱导细胞凋亡的保护作用,采用蛋白免疫印迹法检测6-姜酚对Aβ1-42诱导的PC12细胞糖原合成激酶3β(GSK-3β)、磷酸化GSK-3β(Ser9),Akt及磷酸化Akt(Ser473)表达的影响。结果显示6-姜酚能显著减少Aβ1-42引起的细胞凋亡;PC12细胞经Aβ1-42作用48 h后,80及120μM 6-姜酚预处理组中GSK-3β及Akt的磷酸化水平则均显著高于Aβ1-42处理组的。说明6-姜酚对抗Aβ1-42引起的细胞毒性作用,可能与其激活Akt的活性、抑制GSK-3β的活性有关。     

紫铆花素通过调节AMPK/GSK-3β信号通路抑制心肌缺血再灌注损伤

目的:研究紫铆花素对心肌缺血再灌注损伤的保护作用及其机制。方法:体外建立H9c2心肌细胞缺血再灌注模型,分为正常组、模型组、紫铆花素低、中和高剂量组(10,20和40μM)。检测细胞存活率,LDH释放水平,试剂盒检测MDA、SOD、IL-1和IL-6水平,蛋白印迹法检测Bax,Bcl-2蛋白的表达以及AMPK和GSK-3β磷酸化水平。结果:与模型组比较,紫铆花素能够提高细胞存活率,减少LDH水平,降低MDA、IL-1和IL-6,增加SOD水平。减少Bax,Caspase-3蛋白的表达,增加Bcl-2蛋白的表达,提高Bcl-2/Bax的比值(P0.05)。同时,紫铆花素能够剂量依赖性的促进AMPK和GSK-3β磷酸化。进一步研究发现,紫铆花素的保护作用以及对GSK-3β的促磷酸化被AMPK抑制剂Compound C抵消。结论:紫铆花素能减轻心肌缺血再灌注损伤,抑制心肌细胞凋亡,其作用机制可能通过激活AMPK/GSK-3β信号通路,减轻氧化应激水平有关。     

糖原合成激酶3β与乙肝病毒胎盘组织感染的关系

目的:初步探讨糖原合成激酶3β(GSK3β)与乙肝病毒胎盘组织感染关系,为进一步研究乙肝病毒在宫内感染中的作用机制奠定基础。方法:选择2011年-2012年在哈尔滨医科大学附属第二医院妇产科剖宫产结束妊娠的乙肝表面抗原阳性(HBsAg+)孕妇60例(实验组),正常妊娠孕妇的胎盘组织20例(对照组)。于分娩前留取孕妇肘静脉血,分娩时留取脐血及胎盘组织。采用ELISA法检测实验组静脉血及脐带血的乙肝五项与HBV-DNA定量;采用免疫组化方法,检测各实验组中HBsAg的表达及分布;检测实验组与对照组GSK3β的分布及表达情况;采用TUNEL法检测实验组及对照组细胞凋亡情况。结果:60例HBsAg(+)产妇中,37例脐带血HBsAg阳性,12例脐带血HBV-DNA阳性;实验组胎盘组织中均检测出HBsAg、GSK3β蛋白表达,且随着血清HBV-DNA滴度增高,HBsAg与GSK3β的表达均呈增高趋势(P0.05);实验组和对照组的胎盘组织中均可检测出凋亡细胞,实验组的凋亡程度低于对照组,随HBV-DNA滴度增高,凋亡呈下降趋势(P0.05)。结论:在乙肝病毒的垂直传播过程,HBsAg可能通过GSK3β抑制胎盘细胞凋亡,影响正常胎盘组织的屏障功能,可能是造成宫内感染的相关机制。     

甘草黄酮对2型糖尿病大鼠肝脏中GSK-3β蛋白表达的影响

本文旨在研究甘草黄酮(LF)对2型糖尿病大鼠肝脏中GSK-3β蛋白表达的影响。采用高脂高糖饲料喂养结合一次性小剂量腹腔注射链脲佐菌素(STZ)的方法建立2型糖尿病(T2DM)实验大鼠模型。将实验大鼠分为正常对照组(CON)、糖尿病模型组(DM)、甘草黄酮治疗组(LF)和阳性对照组(PC)。分别以溶剂(1,2-丙二醇)、甘草黄酮[300 mg/(kg·d)]或吡格列酮[10 mg/(kg·d)]连续灌胃6周。采用蛋白免疫印迹(Westernblotting)方法检测各组大鼠肝脏中GSK-3β的蛋白表达量。研究结果显示,DM组大鼠肝脏组织中GSK-3β的蛋白表达量较CON组显著升高(P0.01);其在LF组和PC组的表达量与DM组相比均显著降低(P0.05)。上述结果表明,LF能显著降低2型糖尿病大鼠肝脏中GSK-3β的蛋白表达量,这可能是其改善胰岛素抵抗的分子机制之一。     

乌头碱抑制GSK-3β对抗β淀粉样蛋白诱导的神经细胞损伤

本研究旨在探讨乌头碱抑制糖原合成酶激酶3β(GSK-3β)对抗β淀粉样蛋白片段140(Aβ1-40)诱导的神经细胞损伤的药理作用.基于细胞安全性测试设置5 nmol/L为后续实验的乌头碱适宜浓度.以20 μmol/L的Aβ1-40孵育24 h建立SH-SY5Y神经细胞损伤细胞模型.设置3个实验分组:正常对照组、Aβ1-...     

软脂酸对胰岛β细胞凋亡及Akt途径的影响

目的：探讨软脂酸（PA）对胰岛β细胞（MIN6细胞）凋亡及Akt信号途径的影响。方法：细胞采用小鼠胰岛素瘤细胞株MIN6,不同浓度PA（0-1．6mmol／L）干预24、48h,MTT、法测定各组细胞存活率。干预48h后Hoechst-PI染色法和Annexin—V／PI双标流式测定法测定各组细胞凋亡率,Western-blot法测定p-Akt、Akt、Bax、Bcl-2。结果：随着PA浓度的增高①MIN6细胞存活率逐渐减小、凋亡率逐渐增大;②MIN6细胞中p-Akt和Bcl-2的表达逐渐减少,而Akt、Bax无明显改变。结论：长时间PA作用引起MIN6细胞凋亡,并呈现一定的量效关系;这一效应可能是通过Akt／Bcl-2产生作用的。     

小檗碱对损伤胰岛βTC6细胞相关信号分子表达的影响

目的:探讨小檗碱在棕榈酸(palmic acid, PA)诱导的胰岛β细胞发生凋亡时PTEN及AMPK的变化及其作用机制。方法:采用1.0 mmol/L PA诱导胰岛βTC6细胞损伤模型,然后给予小檗碱干预。采用流式细胞术检测βTC6细胞凋亡率,RT-q PCR法及免疫荧光法检测在PA及小檗碱作用下信号转导通路分子PTEN及AMPK表达的变化。结果:PA抑制βTC6细胞的生长并诱导其凋亡,小檗碱可缓解PA引起的βTC6的凋亡,对氧化应激具有保护作用;伴随着凋亡的发生,AMPK的表达显著降低,而PTEN的表达显著升高,表明细胞氧化损伤严重时抑制了AMPK的表达及转录,而PTEN在βTC6细胞的凋亡中具有促进作用;小檗碱治疗后,AMPK的表达增多,而PTEN的表达下降,暗示着小檗碱通过激活AMPK并抑制PTEN的表达来增强βTC6细胞的抗氧化能力。结论:小檗碱对PA引起的细胞凋亡有保护作用,同时小檗碱可能通过调节AMPK及PTEN的表达来发挥抗氧化作用。     

胰岛素对βTC-3 细胞胰岛素受体表达的作用

目的:观察外源性胰岛素对小鼠胰岛β细胞瘤细胞株βTC-3细胞胰岛素受体表达的影响。方法:采用免疫荧光细胞化学技术结合激光扫描共聚焦显微镜观察高浓度胰岛素(100 IU/ml)刺激不同时间(0 min、30 min、60 min、120 min、240 min),培养的βTC-3细胞胰岛素受体的表达,用Image pro plus软件对胰岛素受体的荧光强度进行了半定量分析。结果:与0 min比较,胰岛素孵育30 min、60 min、120 min、240 min时胰岛素受体荧光强度均明显下降(P<0.05)。结论:高浓度胰岛素孵育βTC3细胞后,可明显下调胰岛素受体的表达,这可能是高胰岛素血症导致胰岛素抵抗产生的机制之一。     

胰岛素对βTC-3细胞胰岛素受体表达的作用

目的：观察外源性胰岛素对小鼠胰岛β细胞瘤细胞株βTC-3细胞胰岛素受体表达的影响。方法：采用免疫荧光细胞化学技术结合激光扫描共聚焦显微镜观察高浓度胰岛素（100 IU/ml）刺激不同时间（0 min、30 min、60 min、120 min、240 min）,培养的βTC-3细胞胰岛素受体的表达,用Image pro plus软件对胰岛素受体的荧光强度进行了半定量分析。结果：与0 min比较,胰岛素孵育30 min、60 min、120 min、240 min时胰岛素受体荧光强度均明显下降（P〈0.05）。结论：高浓度胰岛素孵育βTC3细胞后,可明显下调胰岛素受体的表达,这可能是高胰岛素血症导致胰岛素抵抗产生的机制之一。     

FOXO1在胰岛β细胞中的表达及对增殖凋亡功能的影响

胰岛功能受损的分子机制研究是揭示2型糖尿病(T2DM)发病机制的核心问题．FOXO1是胰岛素信号下游的重要靶转录因子,参与胰岛的发育,但在分化成熟的胰岛β细胞中的功能尚未阐明．本研究采用免疫组化方法结合激光共聚焦技术观察FOXO1在胰岛的表达及细胞定位;通过基因介导的转移技术和siRNA干预技术,在培养的大鼠胰腺癌β细胞系（INS-1E）中特异高表达组成性活性的FOXO1(FOXO1-AAA)或抑制其表达水平,观察FOXO1表达水平的改变对β细胞增殖、凋亡的影响．免疫组化结果显示,FOXO1在正常胰腺组织中仅特异地表达在胰岛内．采用胰岛素与FOXO1的免疫荧光双标结合共聚焦观察进一步揭示,FOXO1主要表达在胰岛的β细胞中．Western印迹显示,腺病毒介导的基因转移技术在体外培养的INS-1E细胞中过表达FOXO1-AAA或其特异的siRNA均能有效地上调或抑制其表达水平3H-TdR掺入实验结果显示,降低FOXO1的表达显著促进细胞增殖;反之,高表达FOXO1显著抑制细胞增殖．与之相应,MTT检测结果显示,降低FOXO1的表达对细胞存活有显著促进作用,高表达FOXO1对细胞存活有显著抑制作用．进一步采用流式细胞仪检测细胞凋亡,结果显示降低FOXO1的表达使β细胞凋亡率降低,反之高表达FOXO1使β细胞凋亡率增加．研究结果证实,胰岛β细胞中的FOXO1参与β细胞的存活、增殖、凋亡的调节．病理性高表达FOXO1可能通过阻止β细胞增殖、促进β细胞凋亡从而减少β细胞的数量,在T2DM发生中可能起重要作用．     

Aβ_(25～35)和人参皂苷Rb1对鼠神经干细胞分化后GSK-3β、CDK-5和PP2A表达的影响

目的:研究大鼠神经干细胞诱导分化后GSK-3β、CDK-5和PP2A的表达以及Aβ25～35和人参皂苷Rb1的调节作用。方法:取新生SD大鼠的海马组织体外培养获得NSCs,诱导第3代的NSCs向神经细胞分化1周后,免疫荧光细胞化学染色检测活化型GSK-3β(pTyr279,216)和蛋白磷酸酯酶-2A(PP2A)的表达及Aβ25～35和人参皂苷Rb1对它们的影响;RT-PCR分析糖原合成激酶-3β(GSK-3β)、细胞周期依赖性蛋白激酶-5(CDK-5)和蛋白磷酸酯酶-2A(PP2A)的mRNA表达以及Aβ25～35和人参皂苷Rb1的影响。结果:免疫荧光细胞化学染色显示:NSCs诱导分化1周后有活化型GSK-3β(pTyr279,216)和PP2A的表达,Aβ25～35能增强GSK-3β(pTyr279,216)的表达同时抑制PP2A的表达,而人参皂苷Rb1则能逆转Aβ25～35的作用;RT-PCR检测发现:NSCs诱导分化1周后表达GSK-3β、CDK-5和PP2A的mRNA,使用Aβ25～35处理后GSK-3β、CDK-5的表达增强而PP2A的表达减弱,用人参皂苷Rb1预处理神经干细胞后Aβ25～35的作用受到抑制。结论:体外培养的神经干细胞分化后表达GSK-3β、CDK-5和PP2A,并受Aβ25～35和人参皂苷Rb1的调节,提示在体外由神经干细胞分化的细胞具备正常神经细胞的蛋白磷酸化调节系统。     

G-CSF对大鼠脊髓损伤后神经细胞凋亡及caspase-3表达的影响

目的:通过观察粒细胞集落刺激因子(G-CSF)对大鼠急性脊髓损伤后神经细胞凋亡及Caspase-3的表达的影响,探讨其对脊髓保护的作用机制.方法:32只Vistar大鼠随机分成2组:对照组和治疗组,每组16只,采用改良的Allen's装置制成大鼠急性脊髓损伤模型.在术前及术后对大鼠进行BBB功能评分观察大鼠的神经功能变化;用免疫荧光法检测脊髓损伤后个时间点Caspase-3表达;原位脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法(Tunel法)检测凋亡细胞.结果:大鼠急性脊髓损后Caspase-3表达与细胞凋亡均呈现先升高后下降的趋势,损伤后3d可见大量的Caspase-3和TUNEL阳性细胞,7d时达到高峰,此后表达逐渐减少,21d时仍可见少量阳性细胞.与对照组比较,G-CSF治疗组各时间点Caspase-3表达和细胞凋亡显著降低,功能恢复显著优于对照组,差异具有统计学意义.结论:G-CSF可以减轻大鼠脊髓损伤后的神经元凋亡,从而发挥神经保护作用,其作用可能是通过抑制Caspase-3的表达使脊髓损伤周围神经细胞凋亡显著下降而实现的.     

半乳凝集素-3的表达对乳腺癌细胞MCF-7细胞凋亡的影响

目的：研究半乳凝集素－33（Gal3）的表达对乳腺癌细胞MCF-7细胞凋亡的影响。方法：构建Gal3-siRNA的特异表达载体,转染乳腺癌细胞MCF-7,通过建立由siRNA介导的Gal3-knockdown稳定细胞株来研究半乳凝集素-3表达下调对肿瘤细胞凋亡的影响。结果：利用设计的Gal3-siRNA能够使细胞中半乳凝集素-3的表达降低90％左右;当用凋亡诱导剂处理时,Gal3-knockdown稳定细胞株的凋亡率比野生型细胞株高出近20％。结论：在MCF-7乳腺癌细胞中,半乳凝集素-3具有抑制肿瘤细胞凋亡的功能。     

RNAi抑制小菜蛾Br-Z2/3基因对下游细胞凋亡基因表达及化蛹的影响

[目的]本研究旨在构建用于小菜蛾Plutella xylostella蛹期特异表达基因Br-Z2/3 dsRNA合成的体外原核表达系统,研究RNAi抑制Br-Z2/3基因对小菜蛾Br-Z2/3和细胞凋亡基因表达及化蛹的影响.[方法]构建小菜蛾L4440-Br-Z2/3重组载体,转化大肠杆菌Escherichia col...     

βig-h3基因的真核表达及其对人7721肝癌细胞基质金属蛋白酶表达水平的影响

目的：构建βig-h3基因真核表达载体pEGFP-C2 /βig-h3并转染人7721肝癌细胞,检测转染后细胞MMPs表达水平的变化。方法：用RT—PCR方法获得βig-h3基因,以pEGFP-C2为载体,构建重组表达质粒pEGFP-C2 /βig-h3。重组质粒用脂质体转染人7721肝癌细胞,明胶酶谱法检测转染后细胞MMPs表达水平的变化。结果：正确构建了pEGFP-C2 /βig-h3重组质粒,并且在人7721肝癌细胞达到高转染效率,转染后细胞MMPs表达水平明显升高。结论：成功构建了pEGFP-C2 /βig-h3真核表达质粒,βig-h3促进人7721肝癌细胞分泌MMPs,提示βig-h3与肝癌的侵袭和转移密切相关。     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂SAHA影响U251细胞中p21稳定性的机制

目前已开发的组蛋白去乙酰化酶抑制剂如SAHA表现出了广泛的临床应用前景。然而,其作用机制有待进一步阐明。该研究旨在探明SAHA对p21蛋白稳定性的影响。运用Real—timePCR、免疫共沉淀、泛素化降解实验、免疫印迹和流式细胞技术分析了SAHA对p21mRNA和蛋白水平、稳定性和泛素化水平的影响：并分析了SAHA通过调节GSK-3β的活性影响p21蛋白稳定性及细胞周期的进程。结果发现,SAHA不但可以上调Np21mRNA水平,还可以稳定其蛋白水平;而且SAHA通过影响GSK-3β的活性降低p21蛋白泛素化水平,从而抑制其降解,并因此改变细胞周期进程,这表明SAHA可以通过抑制GSK-3β的活性增加p21蛋白的稳定性,维持其蛋白水平从而发挥SAHA的生物学效应。该研究结果将为脑胶质瘤的临床研究提供实验依据。