尼古丁调控细胞凋亡的分子机制

尼古丁是烟草中生物碱的主要成分,其生物学作用广泛。尼古丁参与影响神经系统、呼吸系统和心血管系统等重要器官的发育,并与癌症的发生有着密切的关系。尼古丁通过对细胞凋亡的调控,发挥其生物学作用。现对尼古丁调控细胞凋亡相关的各种信号通路及其分子机制进行综述。     

mTOR 信号通路在糖代谢中作用

哺乳类动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,m TOR)是一种高度保守的丝氨酸-苏氨酸类激酶,通过在体内形成两种不同的复合体对机体生长、代谢产生调控作用。m TOR信号分子可对多种营养信号作出应答而成为细胞内重要的能量感受分子。近年来研究发现能量感受分子m TOR与糖代谢关系密切,可以通过影响胰岛素信号通路、胰岛β细胞发育以及调控ghrelin、nesfatin-1等代谢调节激素的合成分泌等多种途径对糖代谢产生影响。本文就m TOR信号通路及其在糖代谢乃至于糖尿病发生过程中作用作一综述。     

生物衰老的主要分子机制概述

衰老是一种包括生理性衰老和病理性衰老的正常自然规律,与其他生物过程一样,受一些信号通路和分子机制的调控。研究发现调控生物衰老机制的信号通路之间存在相互作用。综述了胰岛素通路、雷帕霉素通路及Sirtuins家族这3种与自噬相关的延缓衰老的经典信号通路,总结了氧化应激、细胞衰老、免疫衰老等影响机体衰老的主要原因及方式,希望在此基础上发现新的互作通路,探索出更多新颖的分子机制和方法以预防、延缓或减轻多种与衰老相关的疾病。     

Wnt信号通路对细胞增殖的调控

Wnt信号通路是一种在进化上高度保守的信号通路,在机体细胞的生长、发育以及代谢平衡等过程中发挥重要作用。细胞增殖是生物体生长、发育和遗传的基础。许多研究发现,Wnt信号通路中关键分子的变化会促进或抑制细胞增殖。现综述Wnt信号通路的组成、调控机理以及Wnt信号通路对细胞增殖的调控,并讨论基于Wnt信号通路影响细胞增殖的理论开发治疗癌症药物的可能性。     

尼古丁对血管平滑肌细胞NF-κB通路的影响

大量资料表明,尼古丁同冠心病等心血管疾病有着密切的相关性,但迄今为止,其致病的分子机理尚不完全明了。作者以体外培养的人脐静脉平滑肌细胞为研究对象,以尼古丁为刺激因素,采用Western blot和凝胶迁移等实验手段,观察了尼古丁对血管平滑肌细胞内NF-κB信号通路的影响。结果发现,尼古丁能够迅速激活NF-κB抑制蛋白激酶IKK,磷酸化NF-κB抑制蛋白IκB,活化转录因子NF-κB,导致下游靶基因actin转录增加。而且,这些作用可以被尼古丁受体阻断剂所阻断。这些结果从细胞信号转导的角度,对尼古丁导致动脉粥样硬化的分子机理做出了进一步的阐释。     

尼古丁预防帕金森氏综合症和老年痴呆症的分子机理研究

吸烟有害健康,吸烟产生的自由基、亚硝胺和多环芳烃等是主要有害物质,而尼古丁是造成吸烟依赖的主要物质。流行病学统计显示,吸烟者患帕金森氏综合症(Parkinson's disease,PD)和老年痴呆症(Alzheimer's disease,AD)的概率远低于不吸烟者;实验和人群结果表明尼古丁可以预防PD和AD,但其机理还不十分清楚。实验发现:1)尼古丁可以有效清除活性氧自由基,能够抑制多巴胺自氧化,是一种抗氧化剂;2)尼古丁能够有效抑制6-OHDA和MPP 诱导的细胞色素C(Cytochrome C,Cyt.C)释放;3)尼古丁可以保护海马神经元抵抗β淀粉样蛋白诱导的凋亡;4)尼古丁可以防止淀粉样蛋白在转基因AD鼠脑中的沉淀;5)尼古丁可以络合金属铜和锌,防止其在脑中积聚;6)尼古丁可以通过激活烟碱型乙酰胆碱受体nAChRs(nicotin acetylcholine receptor)7和MAPK(mitogen activated protein kinase)来抑制NF-κB和C-Myc信号通路,抑制炎症和诱导型NOS表达和NO生成,预防AD。这些结果对于解释尼古丁防治神经退行性疾病AD和PD的机理具有重要意义。     

Wnt信号通路在骨细胞生物学及骨疾病中作用的研究进展

Wnt信号通路参与细胞增殖、胚胎发育、组织再生和干细胞维持等多种生物学过程。近年来,Wnt信号通路在骨骼系统发育及代谢过程中的作用引起广泛关注。探讨Wnt信号通路调节成骨细胞分化、增殖以及维持整个骨骼系统平衡的分子机制,对于临床治疗各种骨疾病(如骨质疏松)具有重要意义。     

MicroRNA调控动物脂肪细胞分化研究进展

脂肪组织不仅在维持机体能量代谢和稳态上发挥重要作用,同时也是重要的内分泌器官。脂肪细胞分化是由间充质干细胞(Mesenchymal stem cells, MSC)向成熟脂肪细胞分化的复杂生理过程,该过程由大量转录因子、激素、信号通路分子协同调控。miRNA作为内源性非编码RNA,主要通过抑制转录后翻译等机制来调控基因表达。近年来越来越多的证据表明miRNA通过调控脂肪细胞分化相关的转录因子和重要信号分子进而影响动物脂肪细胞的分化和脂肪形成。本文对miRNA影响动物白色、棕色和米色脂肪细胞分化的作用机制及其相关调控通路和关键因子进行了归纳总结,以期为肥胖等代谢性疾病的治疗提供一定的理论指导和新的治疗思路。     

小鼠模型在铁代谢研究中的应用

铁代谢在维持生命活动中至关重要,机体铁代谢紊乱会导致贫血和人类遗传性血色病等诸多疾病,对人体健康造成危害。在铁代谢研究领域,小鼠模型具有人群及细胞模型所不具备的优势,可以最准确的表现相应基因及通路在铁代谢调控中的生理作用。利用基因敲除及转基因小鼠模型,许多铁代谢相关的基因及调控通路被发现,有助于深入了解铁稳态调控的分子机制。这些小鼠模型为治疗铁代谢紊乱相关疾病潜在药物的开发和评估提供了理想的平台。     

Notch信号:一个新型代谢调节因子

Notch信号通路进化上非常保守,广泛表达于脊椎动物和无脊椎动物中。Notch信号通路由受体、配体、CSL-DNA结合蛋白等组成,在细胞的增殖、分化和凋亡中发挥重要的调控作用。近年来发现,Notch信号作为一个新型的代谢调节因子,在骨骼肌细胞和脂肪细胞稳态、脂肪肝、糖尿病及糖尿病肾病中发挥重要的调节作用。本文就Notch信号在细胞的稳态及一些代谢性疾病中的调节作用及其分子机制作一综述。     

d-尼古丁对血管平滑肌细胞迁移的影响

为了在分子水平上揭示吸烟导致动脉粥样硬化的机制,探讨了烟草致病的主要成分d-尼古丁对豚鼠大脑基底动脉血管平滑肌细胞GbaSM-4迁移作用的影响。应用Boyden小室实验发现,d-尼古丁具有促进GbaSM-4细胞迁移的作用。免疫荧光染色显示,在d-尼古丁作用下有GbaSM-4细胞伪足内肌动蛋白表达和分布增加的现象。为了进一步阐明d-尼古丁促进平滑肌细胞迁移作用的分子机制,应用RT-PCR方法检测到在GbaSM-4细胞内有α7型烟碱乙酰胆碱受体的表达。应用烟碱乙酰胆碱受体的特异性抑制剂甲基牛扁碱和肌肉收缩的关键酶——肌球蛋白轻链激酶（myosin light chain kinase,MLCK）抑制剂ML-9作用GbaSM-4细胞后,发现d-尼古丁对GbaSM-4细胞的诱导迁移作用被明显的抑制。采用RNA干扰技术,成功地使GbaSM-4细胞内MLCK的表达水平下调,观察到d-尼古丁对GbaSM-4细胞的诱导迁移作用也被明显的抑制。上述研究结果表明,d-尼古丁以趋化因子的作用促进血管平滑肌细胞迁移,其分子机制可能与α7型烟碱乙酰胆碱受体和MLCK等因素有关,这一发现为揭示吸烟导致动脉粥样硬化提供了实验依据。     

动物骨代谢相关信号通路研究进展

骨骼是组成脊椎动物内骨骼的坚硬器官,对机体起着运动、支撑和保护的作用。骨骼处于骨形成和骨吸收两种活动所组成的骨代谢的动态平衡状态,这种平衡对于维持骨量和矿物质稳态至关重要。在动物骨代谢过程中,存在着众多调节骨形成和骨吸收的信号通路,如BMP(bone morphogenetic protein)/SMADs、TGF-β(transforming growth factor β)、Wnt/β-catenin、OPG (osteoprotegerin)/RANKL (receptor activator of NF-κB ligand)/RANK (receptor activator of NF-κB)、FGF (fibroblast growth factor)和Notch信号通路等。这些信号通路具有复杂的调控机制,参与骨代谢过程的调节。本文综述了在动物骨代谢过程中起关键调节作用的相关信号通路的作用机制及研究进展,以期为动物骨代谢研究奠定基础。     

mGluR 1／5介导的下游信号通路

代谢型谷氨酸受体l／5（mGluR1／5）是G蛋白偶联受体家族C的重要成员之一,该受体及其介导的下游信号在调节神经系统的正常生理功能起着非常重要作用,并与相关神经系统退行性疾病密切相关。文章介绍了mGluR1／5所介导的信号通路、信号通路调控的分子机制以及其他GPCR受体的相互作用对信号共同调节的分子机制等方面最新研究进展。     

核因子E2相关因子2在运动改善非酒精性脂肪性肝病中的作用

核因子E2相关因子2 (nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)信号通路在维持心血管疾病、神经系统退行性疾病以及慢性代谢性疾病中的细胞稳态方面起关键作用。研究表明,以氧化应激、炎症和线粒体功能失调为特征的慢性疾病可通过增加Nrf2表达来恢复机体氧化还原状态,治疗或预防疾病。非酒精性脂肪性肝病（nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD）是一种由除酒精以外的其他多种因素导致的以肝脏脂肪变性为特征的慢性代谢性肝脏疾病,其患病率近年来在全球范围内逐渐增加。运动是防治NAFLD的有效手段,可通过运动方式、运动强度、运动环境和运动疲劳等因素影响Nrf2信号通路。本文通过阐述Nrf2信号通路的激活、其调控抗氧化的相关机制以及运动对Nrf2信号通路的影响,以NAFLD的发病机制为基础,探讨运动、Nrf2和NAFLD之间的关系,综述Nrf2在运动改善NAFLD中的作用及相关机制。为运动改善NAFLD的分子机制研究提供理论参考依据。     

尼古丁减轻体重的机制已初步阐明

尼古丁对人体的有害作用有多种,其中之一为使机体体重下降。很早就发现,同年龄和性别的人相比,吸烟者比不吸烟者体重偏低。戒烟后,体重往往会有所上升。这一作用的分子机制迄今尚未明确。瘦素(leptin)为一种由脂肪分泌的激素,对摄食行为和体重的增长均有负向调节作用,在机体能量代谢过程中非常关键。曾有报道,用尼古丁处理的大鼠进食量下降。最近德克萨斯大学的Justin .K .Kane等利用半定量RT PCR及放射免疫测定等方法对瘦素和其他一些能量代谢的相关因子进行了研究。结果发现,大鼠在经每天4 .0mg/kg的腹腔注射尼古丁处理后,体内白色和…     

线粒体自噬影响胰岛素抵抗的作用及机制

胰岛素抵抗（IR）是诱发许多代谢疾病的关键因素,包括代谢综合征、非酒精性脂肪性肝病、动脉粥样硬化和2型糖尿病（T2DM）。随着相关代谢疾病日益增多,寻找新的治疗靶点迫在眉睫。线粒体自噬是一种选择性自噬,其通过清除受损和功能失调的线粒体以维持正常线粒体功能和能量代谢。研究发现,线粒体自噬在代谢疾病中有积极作用,线粒体自噬受到各种信号通路与信号分子调控而改善代谢疾病,如AMPK/ULK1、PINK1/Parkin信号通路以及BNIP3/Nix和FUNDC1等信号分子。本文阐述了线粒体自噬在胰岛素抵抗中的作用及调控机制,综述了近年的相关研究进展。     

海洋无脊椎动物甲状腺激素信号通路的研究进展

在脊椎动物中,甲状腺激素信号通路是调控生长、发育和机体能量代谢必不可少的信号通路之一,并且参与了两栖类和鱼类的变态反应。近来,越来越多的证据表明,在海洋无脊椎动物中存在内源性的甲状腺激素、甲状腺激素受体等信号通路的成员分子,而且这些分子参与了海洋无脊椎动物的发育和变态过程。这表明在海洋无脊椎动物中存在与脊椎动物类似的甲状腺激素信号通路。综述了海洋无脊椎动物中甲状腺激素信号通路的相关研究进展,旨在为研究甲状腺激素在海洋无脊椎动物的生物学功能及其作用机制提供基础资料。     

支链氨基酸代谢及其与疾病的关系

亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸的疏水侧链都具有分支的甲基基团，因而被统称为支链氨基酸(branched chain amino acids, BCAAs)。作为机体的必需氨基酸，除了作为蛋白质合成的基本原料，BCAAs及其各种分解代谢产物还可以作为信号分子，调控从蛋白质合成到胰岛素分泌等众多生理过程。因此，它们的正常代谢对机体生命活动至关重要。越来越多的证据表明，BCAAs代谢异常与多种疾病关系密切，包括枫糖尿病、神经系统疾病、糖尿病、心血管疾病、肝疾病和癌症等。本文详细概述了哺乳动物中BCAAs分解代谢的基本模式、调控机制(主要关注对2个关键代谢酶BCAT和BCKDH的调控)以及BCAAs参与mTOR和AMPK信号通路在机体代谢中发挥的作用。总结了BCAAs代谢异常与多种疾病的关系，并对有关的矛盾观点进行阐述和解释。近年来，BCAAs代谢及调控在疾病发生发展中的作用成为研究热点，为相关疾病预防和治疗提供了新视角。本综述将为进一步研究提供线索。     

失重/模拟失重条件下心肌萎缩的发生机制

心肌能够应对内外环境改变而发生重塑。失重/模拟失重等去负荷条件可导致心肌萎缩、心脏功能下降。从系统和细胞分子层面揭示失重/模拟失重造成心肌萎缩的机制对于航天飞行后心血管功能紊乱的对抗研究至关重要。失重/模拟失重导致机体血流动力负荷下降、代谢需求降低和神经内分泌变化;同时导致包括钙相关信号、NF-κB通路、ERK通路、泛素-蛋白酶体途径以及自噬等通路的改变,上述变化在心肌萎缩的发生发展过程中发挥着关键调控作用。本文从系统和细胞分子层面对失重/模拟失重引起心肌萎缩的发生机制进行综述。     

一氧化氮对植物细胞基因表达和代谢产物合成的影响机制

一氧化氮(NO)作为一种气体信号分子,在植物体内具有多种生理功能,许多研究逐步揭示了NO在植物发育、新陈代谢和疾病响应等方面的分子机制。内源和外源NO都可以使植物组织或悬浮细胞基因表达发生变化,高通量的基因表达的研究,如转录分析等,为信号网络通路分析提供了有力的证据。我们简要综述了NO的合成途径,并讨论了次生代谢产物及细胞程序性死亡过程中依赖NO调控的相应基因及蛋白的变化,揭示了NO是一种重要的植物信号分子,有较高的研究价值。