热休克蛋白90抑制NIH3T3成纤维细胞凋亡

目的实验应用Hsp90过表达系统观察Hsp90抑制TNFα诱导的细胞凋亡,探讨其可能的作用机制。方法采用电穿孔技术建立稳定过表达Hsp90的细胞克隆,应用激光共聚焦显微镜和流式细胞仪观察TNFα和放线菌酮诱导的细胞凋亡,应用比色分析和Western blotting方法检测caspase的变化。结果1)在稳定过表达Hsp90的NIH3T3细胞中,Hsp90能够抑制TNFα诱导的细胞凋亡。2)在凋亡信号转导通路中,Hsp90作用于caspase-8下游、caspase-3上游。结论1)Hsp90能够在细胞凋亡信号转导通路中发挥负性调节因子的作用。2)Hsp90抑制剂作为抗肿瘤药物的机制之一,可能是通过促进caspase-3活化而促进肿瘤细胞凋亡。     

血清饥饿条件下δ阿片受体激活对心肌细胞存活的影响

目的:研究血清饥饿对心肌造成损伤过程中,δ阿片受体激活是否对心肌细胞的存活起保护作用.方法:体外原代培养乳大鼠心肌细胞.结晶紫法测定心肌细胞活力;流式细胞仪检测细胞周期S G2 M百分比;流式细胞仪检测心肌细胞的凋亡指数; Western蛋白印迹法检测心肌细胞胞浆内caspase-3蛋白表达.结果:体外原代培养乳大鼠心肌细胞经无血清培养48小时后,心肌细胞出现明显的凋亡,caspase-3表达增加;当给予不同浓度的δ阿片受体激动剂[D-Ala2,D-Leu5]脑啡肽(DADLE)作用于心肌细胞后,能明显抑制心肌细胞凋亡,并且0.1 μmol·L-1DADLE的作用最为显著,表现为,心肌细胞活力增加,心肌细胞的 S G2 M百分比升高;心肌细胞的凋亡指数下降,caspase-3蛋白表达降低; 0.1 μmol·L-1DADLE对心肌细胞的保护作用能被δ阿片受体拮抗剂naltrindole 10μmol·L-1完全阻断,表现为,心肌细胞活力降低,心肌细胞的凋亡指数升高;心肌细胞的 S G2 M百分比降低;caspase-3的蛋白表达明显升高;说明DADLE通过激活δ阿片受体对心肌细胞起保护作用.结论:在血清饥饿条件下,δ阿片受体激活对心肌细胞的存活有保护作用.     

虎杖苷对急性心肌梗死所致心脏损伤的保护作用

为了考察虎杖苷对急性心肌梗死所致心脏损伤的保护作用,本研究对H9c2大鼠心肌细胞进行缺氧诱导来模拟急性心肌梗死中心肌细胞的变化。然后用200μmol/L的虎杖苷处理心肌细胞12 h。考察虎杖苷对心肌细胞活力、细胞凋亡及相关蛋白(caspase-3, Bcl-2)和ROS生成的应用,并用小干扰RNA敲低Nrf2,考察敲低Nrf2对心肌细胞的影响。研究显示,缺氧处理可显著降低心肌细胞活力并增加细胞凋亡率,而虎杖苷可抑制缺氧诱导的细胞活力降低和细胞凋亡。虎杖苷可显著抑制缺氧诱导的caspase-3的下调并抑制缺氧诱导的Bcl-2的上调。虎杖苷可显著抑制缺氧诱导的Nrf2和HO-1的下调。敲低Nrf2可降低H9c2心肌细胞活力并增加细胞凋亡率。敲低Nrf2可上调caspase-3表达,并下调Bcl-2和Nrf2/HO-1信号通路的表达。缺氧可诱导H9c2细胞中ROS的产量升高,虎杖苷可抑制ROS的生成。然而,敲低Nrf2可导致细胞中ROS产量再次升高。虎杖苷具有抑制缺氧诱导的心肌细胞凋亡的作用,并且虎杖苷可通过抗氧化作用来减轻急性心肌梗死所致的心脏损伤。虎杖苷的抗氧化和心肌保护作用部分依赖于Nrf2/HO-1信号通路。     

肝癌细胞Fas-FasL途径反击免疫细胞

为了探讨肝癌细胞反击肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)的机制,在体外进行肝癌细胞和TIL混合培养后,检测两种细胞FasL、Fas、caspase-8基因的表达情况,以及肿瘤细胞反击时TIL凋亡比例的变化.将肝癌细胞与TIL按照不同的比例共培养后,流式细胞术检测TIL凋亡率;实时荧光定量PCR检测肝癌细胞与TIL FasL、Fas和caspase-8基因的表达情况;以及Western印迹检测FasL、caspase-8的表达情况.不同浓度的肝癌细胞与TIL共同培养48 h后,随着肝癌细胞接种浓度的增加,TIL凋亡率明显增加(P＜0.01).与正常人肝细胞相比,人肝癌细胞FasL mRNA表达含量明显增高(P＜0.01).与人肝癌细胞共同培养24 h后,TIL Fas、caspase-8基因mRNA的表达也明显升高;TIL caspase-8的表达也明显升高.结果表明,肝癌细胞可以通过Fas系统诱导TIL发生凋亡,这为肝癌的免疫逃逸和肿瘤反击机制提供了依据.     

创伤早期激活的caspase-12引起心肌细胞凋亡及继发性心脏损伤（英文）

创伤引起的继发性心脏损伤(trauma-induced secondary cardiac injury,TISCI)是创伤致死的重要原因。本研究组前期研究观察到创伤可以导致心肌细胞凋亡和继发性心功能受损,但具体机制不清。本研究旨在观察创伤时心肌细胞凋亡发生的时间规律,并探讨创伤导致心肌细胞凋亡的可能途径。采用Noble-Collip鼓制备创伤大鼠模型;利用创伤后血清培养正常大鼠心肌细胞48 h。在不同时间点检测心肌细胞凋亡、心脏功能及凋亡相关蛋白酶caspase-3、-8、-9和-12。结果显示,继发性心功能受损出现在创伤后24 h,而创伤大鼠心肌凋亡指数和caspase-3活性均在创伤后6 h就显著增加,12 h达峰值。大鼠心肌组织caspase-12(介导内质网应激反应性凋亡途径)活性和表达在创伤后3 h出现明显升高,6 h达峰值;而心肌组织caspase-8(介导外源性凋亡途径)和caspase-9(介导内源性凋亡途径)均于创伤后24 h激活。同时,采用创伤血清培养正常大鼠心肌细胞,结果同样显示,创伤血清可以引起正常大鼠心肌细胞caspase-3活性显著增加,且心肌细胞caspase-12的活化早于caspase-3、-8和-9的激活;给予caspase-12特异性抑制剂Z-ATAD-FMK处理后,创伤血清引起的心肌细胞凋亡显著降低。此外,创伤后6 h心肌组织caspase-12活性的增高与创伤后24 h继发性心功能减低呈现显著的负相关。本研究表明,在TISCI时caspase-12最早激活,且激活的caspase-12是创伤所致心肌细胞凋亡的重要原因,因此抑制caspase-12介导的细胞凋亡有望成为减轻TISCI的新举措。     

Grx1 抑制高糖诱导的H9c2细胞中Caspase-8/3和JNK /c-Jun凋亡通路的激活

谷氧还蛋白1（glutaredoxin 1,Grx1）作为一种重要的抗氧化剂,通过响应多种重要蛋白质的活动和功能调节细胞的关键过程．了解Grx1功能,对寻求糖尿病和心肌病等,以凋亡失调和氧化还原稳态改变为发病机制的疾病的新颖治疗策略至关重要．为研究Grx1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,本研究以高糖诱导大鼠心肌细胞H9c2建立高糖损伤模型,采用免疫印迹实验检测caspase-3、8、9蛋白活性片段的表达和凋亡信号蛋白JNK/c-Jun的磷酸化水平．结果显示,与正常对照组相比,高糖组caspase家族中,剪切的caspase-3、caspase-8、caspase-9相对含量均显著增多,JNK和c-Jun蛋白的磷酸化水平均显著上调. 但给予外源性Grx1保护后,剪切的caspase-3和caspase-8相对含量均显著降低,JNK和c-Jun蛋白的磷酸化水平均显著下调．上述结果表明,高糖通过介导caspase-8/3和caspase-9/3凋亡通路,并激活凋亡相关信号通路JNK/c-Jun诱导H9c2心肌细胞凋亡．给予外源性Grx1保护后,可通过抑制caspase-8/3凋亡通路和JNK /c-Jun信号通路的激活,拮抗高糖诱导的心肌细胞凋亡．     

瓜蒌皮激活PI3K/PKB通路减轻柯萨奇病毒感染心肌细胞损伤的实验研究

柯萨奇病毒B3(Coxsackievirus B3,CVB3)是引起病毒性心肌炎最常见的病毒株,感染心肌细胞后能够激活细胞凋亡、引起细胞损伤;已有研究证实,瓜萎皮激活磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(Protein kinase B,PKB)通路减轻缺氧/复氧引起的心肌细胞凋亡,但瓜萎皮对CVB3感染引起心肌细胞凋亡的调节作用及机制尚不清楚.因此,本研究将观察瓜蒌皮激活PI3K/PKB通路减轻柯萨奇病毒感染心肌细胞损伤的作用.在培养心肌H9c2细胞后分组,对照组给予不含药物及病毒的培养基,CVB3组给予含有CVB3病毒液的培养基,瓜萎皮组含有CVB3病毒液及瓜萎皮提取物的培养基,瓜萎皮+抑制剂组含有CVB3病毒液、瓜萎皮提取物及抑制剂LY294002的培养基.检测培养基中乳酸脱氢酶(Lactic dehydrogenase,LDH)及磷酸肌酸激酶同工酶(Creatine phosphokinase-isoenzyme-MB,CK-MB)的含量、细胞活力 A490、细胞凋亡率、细胞中 cleaved caspase-9、cleaved caspase-3、p-PI3K、p-PKB的表达.结果显示,与对照组比较,CVB3组培养基中LDH、CK-MB的含量、细胞凋亡率、细胞中天冬氨酸蛋白水解酶-9(cleaved caspase-9,cleaved cysteinyl aspartate specific proteinase-9)、cleaved caspase-3的表达均增加,A490及细胞中p-PI3K、p-PKB的表达均降低(P＜0.05);与CVB3组比较,瓜萎皮组培养基中LDH、CK-MB的含量、细胞凋亡率、细胞中cleaved caspase-9、cleaved caspase-3的表达均降低,A490及细胞中p-PI3K、p-PKB的表达均增加(P＜0.05);与瓜萎皮组比较,瓜萎皮+抑制剂组培养基中LDH、CK-MB的含量、细胞凋亡率、细胞中cleaved caspase-9、cleaved caspase-3的表达均增加,A490及细胞中p-PI3K、p-PKB的表达均降低(P＜0.05).以上结果表明,瓜萎皮提取物能够减轻CVB3感染心肌细胞的损伤及凋亡,激活PI3K/PKB通路是可能的分子机制.本研究首次发现瓜萎皮提取物对CVB3感染心肌细胞的损伤和凋亡具有抑制作用;同时,本研究还初步阐明了瓜萎皮提取物发挥心肌保护作用的分子机制、即激活PI3K/PKB通路.     

Toll样受体4通过Akt/FoxO3a/Bim信号通路参与海马神经元凋亡

为了探讨海马神经元中是否有Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)介导的Akt/FoxO3a/Bim信号通路,及该通路在海马神经元凋亡中的作用和机制,本实验运用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)作用于原代培养的大鼠海马神经元,利用不同的工具药,以减弱或加强TLR4/Akt/FoxO3a/Bim通路的作用。应用CCK-8法检测细胞活力,Western blot法检测神经元p-Akt(Ser473)、Akt、p-FoxO3a(Thr32)、FoxO3a、Bim、活化的Caspase-3蛋白的表达变化,real-time PCR法检测海马神经元Bim的mRNA表达变化,免疫荧光法观察FoxO3a核易位情况,流式细胞术检测细胞凋亡率。结果显示:LPS作用于海马神经元不同时间后,各组细胞活力均下降(P0.05),且具有一定的时间依赖性;LPS作用后p-Akt(Ser473)、p-FoxO3a(Thr32)表达减少,FoxO3a易位进入胞核,而促凋亡蛋白Bim及活化的Caspase-3表达增加,且海马神经元的凋亡率也增加(P0.05);PI3K特异性抑制剂LY294002预处理后p-Akt(Ser473)、p-FoxO3a(Thr32)表达较LPS组降低,而促凋亡蛋白Bim及活化的Caspase-3表达升高,细胞凋亡率也明显升高(P0.05);TLR4抗体预处理后p-Akt(Ser473)、p-FoxO3a(Thr32)较LPS组增多,FoxO3a易位进入胞核的活动减弱,而促凋亡蛋白Bim、活化的Caspase-3及细胞的凋亡率均减少(P0.05)。以上结果表明,海马神经元中有TLR4介导的Akt/FoxO3a/Bim通路;神经元可通过该通路引起自身的凋亡。     

葡萄籽原花青素通过PI3K/Akt信号通路抑制氧化应激诱导的H9c2心肌细胞凋亡

为了探讨葡萄籽原花青素(grape seed proanthocyanidin, GSP)对心肌细胞的保护作用及机制,通过CCK-8法评估细胞活力,采用Western-blot分析评估GSP对凋亡相关蛋白质(cleaved caspase-3、Bax和Bcl-2)和PI3K/Akt通路相关蛋白质(p-PI3K、PI3K、p-Akt和Akt)表达水平的影响,并使用TUNEL染色和Hoechst 33258染色评估H9c2心肌细胞凋亡情况。结果显示, GSP可以抑制H₂O₂诱导的H9c2心肌细胞的细胞毒性和凋亡,使促凋亡蛋白cleaved caspase-3和Bax表达下降,并使抗凋亡蛋白Bcl-2表达水平升高; GSP作用于H9c2细胞后, PI3K和Akt的磷酸化水平增加,使PI3K/Akt信号通路激活。实验结果初步表明, GSP可抑制氧化应激诱导的H9c2心肌细胞凋亡,其作用机制可能与激活PI3K/Akt信号通路有关。     

阿司匹林诱导人恶性睾丸生殖细胞瘤NTera-2细胞凋亡

阿司匹林,又称乙酰水杨酸,已证实有抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡和抑制血管生成等多种抗癌功能.除已知对环氧合酶COX-2的活性有抑制外,阿司匹林抗癌分子机制尚不十分清楚.已报道阿司匹林可以降低多种癌症发生风险,但应用于人类睾丸肿瘤治疗的研究报道很少.本文研究了阿司匹林对人恶性睾丸肿瘤NTera-2细胞凋亡的机制.通过MTT方法检测细胞活力,发现阿司匹林以时间和剂量依赖方式抑制NTera-2细胞增殖.不同浓度阿司匹林处理NTera-2细胞后,采用Hoechest 33258染色方法和Annexin V-FITC/PI流式法分别检测NTera-2细胞的形态学变化、凋亡小体形成、细胞凋亡水平;RT-PCR结果显示,NTera-2细胞中Fas和caspase-8的表达以阿司匹林剂量依赖性上升;蛋白印迹结果显示,FasL的蛋白表达水平下降并活化caspase-8、caspase-3蛋白表达,PARP出现剪切体. 进一步的实验证明,caspase广谱抑制剂Z-VAD-FMK能够减弱阿司匹林诱导NTera-2细胞凋亡. 结果显示,阿司匹林能明显抑制NTera-2细胞活力,并通过激活caspase 通路诱导NTera-2细胞的凋亡,为进一步利用阿司匹林治疗人类睾丸肿瘤的研究奠定基础.     

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