低氧诱导因子2α抑制剂的发现及其在肾癌治疗中的应用潜力

氧对生物成长和发育至关重要,但低氧适应在许多生理和病理过程也发挥关键作用。常氧时,低氧诱导因子2α(HIF-2α)可被肿瘤抑制蛋白VHL泛素化修饰,进一步被蛋白酶体迅速降解;低氧时,HIF-2α不再降解,从而进入细胞核与HIF-β亚基形成异二聚体并激活靶基因表达。肾癌通常存在高频VHL基因失活而导致HIF-2α积累,最终促使肾癌发生发展。因此,HIF-2α被看作肾癌治疗的新靶点。尽管HIF-2α被视为“不可成药”分子,但仍成功开发变构抑制剂PT2385和PT2977,它们通过特异性拮抗HIF-2α/HIF-1β异二聚体形成发挥药理作用。临床前和临床试验表明,与标准药物相比,HIF-2α抑制剂在肾癌治疗方面效果更理想、耐受性更强。这些进展意味着HIF-2α抑制剂有望在肾癌临床治疗方面发挥重要作用。     

缺氧诱导因子-1α与胰腺癌发生发层的关系

缺氧是实体瘤生长中存在的普遍现象,它和肿瘤的发展、侵润、转移密切相关。研究发现在胰腺癌组织中也存在缺氧现象。缺氧诱导因子(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)是缺氧条件下广泛存在于哺乳动物及人体中的一种转录因子,它是由α亚基和β亚基组成的异源二聚体。HIF-1α是HIF-1的活性部分,其表达与胰腺癌的血管生成、凋亡抑制、多药耐药、生长转移具有密切关系。同时,缺氧状态下,间质细胞与胰腺癌细胞之间的相互作用促进了癌细胞的侵袭力。现就HIF-1α在胰腺癌组织中的表达及作用做一综述。     

低氧诱导因子-1α基因多态性与肿瘤易感性

低氧诱导因子-1（HIF-1）是参与调节机体氧平衡的重要转录因子,HIF-1α是其主要的氧调节亚基和功能亚基,体内HIF-1α的水平直接影响着肿瘤的易感性。简要介绍了HIF-1α的生物学功能,并对近年来HIF-1α基因多态性与肿瘤易感性的研究进展进行了回顾。     

HIF-1α的可逆性SUMO化修饰

低氧诱导因子1(hypoxia inducible factor-1, HIF-1)是参与调节机体氧平衡的重要转录因子,在细胞低氧应答反应中起核心作用,能调节100多种涉及低氧应激下细胞适应和存活的靶基因．HIF-1由氧敏感的α亚基和在细胞内稳定表达的β亚基组成．其中α亚基可受到多种翻译后化学修饰作用,如在常氧下,HIF-1α通过泛素化蛋白酶修饰并导致其快速降解．最近几年发现的泛素样蛋白家族成员小泛素蛋白样修饰蛋白（SUMO）也能与HIF-1α共价结合．SUMO是一种分子量约为12 kD的小蛋白,从拟南芥到人类普遍存在．SUMO可共价结合许多靶底物蛋白,并对其进行翻译后修饰,该过程称为SUMO化．与泛素化蛋白酶体途径不同的是,SUMO化修饰能在常氧和相对低氧的条件下调节HIF-1α蛋白的稳定性,从而改变其转录活性．SUMO化是一个可逆的动态过程,可被特异性蛋白酶ULP/SENP将其从底物上去除．本文主要就HIF-1α的可逆性SUMO化修饰作一综述．     

铜调控低氧诱导因子1转录活性的研究进展

低氧诱导因子1(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1)是由α亚基(HIF-1α)和β亚基(HIF1β)组成的异源二聚体转录因子,在低氧情况下调控细胞组织进行血管新生等对低氧环境的反应性活动,使细胞组织适应低氧环境,是组织中调控氧稳态的关键因子。在低氧情况下,HIF-1特异性的促进一系列血管新生相关因子的表达,这一过程需要微量元素铜的参与。铜对于这一过程中HIF-1转录复合物形成及其与DNA结合都是必须的。但是当组织长期处于缺氧/低氧的环境中时,铜从组织中流失,从而导致了HIF-1调控的这些血管新生相关因子的表达受到抑制,组织的血管新生受到抑制。因此对铜特异性调控HIF-1转录活性的深入理解能够帮助我们深入理解缺血缺氧性疾病,从而为治疗缺血缺氧性疾病提供新的思路。     

低氧诱导因子-1功能调节及其机制

低氧诱导因子（Hypoxia—inducible factor-1,HIF-1）,氧敏感的转录活化因子,在氧稳态调节、氧气输送,以及肿瘤细胞的低氧适应等方面发挥重要作用。HIF-1由HIF—1α和HIF—1β两个亚基组成的异源二聚体,其中HIF—1α是调节亚基。HIF—1α的功能主要受氧张力的调节,且这种调节主要发生在转录后水平,包括羟基化,乙酰化和磷酸化,此外,还有其它机制,如非氧依赖的调控。     

乏氧诱导因子结构、表达及调控

乏氧诱导因子（HIF）是乏氧应答中起重要作用的转录因子,一直是乏氧研究的焦点.HIF由α亚基和β亚基组成,α亚基包括HIF-1α、HIF-2α和HIF-3α,其中α亚基因诱导条件不同通过选择性剪接产生不同变体.β亚基包括ARNT、ARNT2和ARNT3.α与β亚基在乏氧等应激反应时形成二聚体HIF启动靶基因转录表达,参与多种细胞生物学功能的调控.目前为止,大多数的研究都集中于野生型HIF-1α,对它的结构、表达调控及其调控做了相对全面而清楚的了解.后来通过多种策略及方法,陆续发现并克隆出了除HIF-1α外的HIF各亚基.研究不再局限于HIF-1α,而是扩展至HIF整个系统,如相继发现的HIF-2α和HIF-3α亚基,以及它们的变体,对HIF-1α的研究也更深入了,但是关于HIF-1α的变体、HIF-2α、HIF－3α及β亚基的表达调控及功能还不明确,是未来研究的方向.本文全面介绍HIF的最新研究进展,阐述HIF各亚基的结构、表达调控及其靶基因的表达情况.     

HIF-1α的泛素化和SUMO化修饰

低氧诱导因子-1（hypoxia-inducible factor-1,HIF-1）是异二聚体的转录因子,由氧敏感的α亚基和在细胞内稳定表达的β亚基组成,在细胞低氧应答反应中起核心作用,能调节100多种涉及低氧应激下细胞适应和存活的靶基因.泛素是一种由76个氨基酸残基组成的保守性多肽,广泛存在真核生物中.SUMO是泛素样蛋白家族成员,分子量约为12 kD的小蛋白,从拟南芥到人类普遍存在.泛素和SUMO可共价结合许多靶底物蛋白,对其进行翻译后修饰,该过程分别称为泛素化与SUMO化.近来研究显示,HIF-1α的翻译后修饰如泛素化、SUMO化可调节其的稳定性,从而改变HIF 1α的转录激活活性.本文主要就HIF-1α泛素化及SUMO化修饰等问题作一综述.     

免疫系统防御强,遇到缺氧HIF帮（英文）

缺氧诱导因子(hypoxia-inducible factor,HIF)是一类受氧调控的转录因子。其α亚基是氧敏感性亚基,包括HIF-1α、HIF-2α和HIF-3α,与β亚基形成异源二聚体,活化目标基因的表达以调节细胞对低氧的反应。HIF本身受到精细调节,包括转录组水平的调节,以及通过蛋白质翻译后修饰所进行的蛋白质水平的调节,以确保细胞对低氧压力产生适当反应。免疫应答常伴随局部组织的低氧状况,HIF是低氧环境中先天免疫和适应性免疫应答的重要调节因子。在天然免疫系统,HIF激活一系列与代谢相关的基因表达,调节中性粒细胞、巨噬细胞和树突状细胞的发育、极化和功能。对于适应性免疫,近年来的研究确立了HIF在CD4+T细胞分化和功能中的重要作用。本综述将重点讨论近年来有关HIF调节机制,及其在免疫细胞功能研究的进展。     

低氧条件下沉默HIF-1α与TNF-α、IL-6的相关性研究及人真皮微血管内皮细胞生物学行为的变化

该文探讨了低氧条件下沉默缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)与肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)的相关性及人真皮微血管内皮细胞生物学行为的变化。采用三气培养箱培养人真皮微血管内皮细胞,根据时间和氧浓度分组,确定最适培养时间及缺氧浓度。同时,构建靶向HIF-1α的腺病毒并感染人真皮微血管内皮细胞,分为对照组、空载组和沉默组。应用RT-PCR和Western blot检测HIF-1α、TNF-α和IL-6的mRNA和蛋白质水平。Transwell检测细胞迁移能力,流式细胞技术观察细胞凋亡及细胞周期变化。结果显示,缺氧条件下,HIF-1α、TNF-α和IL-6的表达随缺氧时间延长而增加,随氧浓度降低而增加。与对照组相比,沉默组的细胞迁移能力(P0.01)及周期(P0.01)均明显抑制,细胞凋亡明显增加(P0.01)。与对照组相比,沉默组TNF-α和IL-6的mRNA和蛋白质水平均减少(P0.01)。由此可见,缺氧条件下,HIF-1α、TNF-α和IL-6的表达呈时间依赖性和氧浓度递减依赖性。人真皮微血管内皮细胞HIF-1α的表达与炎性因子TNF-α、IL-6具有明显的正相关。沉默HIF-1α后,能明显抑制细胞增殖,抑制细胞迁移,促进细胞凋亡。     

缺氧诱导因子-1的调控及其转录后修饰(英文)

缺氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)是一种异源二聚体转录因子,由结构表达型β亚基和氧调节型α亚基组成。在低氧环境下,HIF-1调控一系列促进细胞成活的基因,这些基因涉及血管生成、铁代谢、葡萄糖代谢和细胞增殖与存活。α亚基主要受到诸如乙酰化、羟基化、磷酸化和相扑化等转录后修饰,这些修饰可以稳定或激活HIF-1的活性。除氧环境外,胞内氧化还原稳态、铁代谢、线粒体代谢物和生长因子还可通过影响转录后修饰进而调节HIF-1的活性。此外,近来的研究表明HIF-1在病原学方面也发挥重要作用,在中风和神经退行性疾病这样的脑紊乱疾病中提供潜在神经保护作用。本文总结了HIF-1研究的最新进展,谨以此文献给忻文娟教授80周年诞辰。     

多种翻译后修饰对低氧诱导因子-1α稳定性调控的机制

低氧诱导因子-1（hypoxia-inducible factor-1, HIF-1）是组织细胞对缺氧感应和调控的一类关键转录因子,在机体中广泛表达.作为细胞低氧应答反应中的重要调节因子,HIF-1能够调节100多种涉及低氧应激下细胞适应和存活的靶基因. HIF-1是由氧依赖的α亚基和细胞内稳定表达的β亚基构成的异源二聚体.其中α亚基对氧浓度变化敏感,是HIF-1的功能性亚基,它的表达活性决定了HIF-1的生物学活性.近期研究发现,HIF-1α的一系列翻译后修饰可改变其稳定性,进而调控其转录激活活性,从而参与肿瘤、低氧性肺动脉高压以及心血管疾病等的发生与发展.本文主要就HIF-1α的一列系翻译后修饰,如羟基化、泛素化、磷酸化、乙酰化、SUMO化修饰作一综述.     

低氧、低氧诱导因子-1和白血病细胞分化

低氧诱导因子-1(HIF-1)是细胞适应低氧反应的主要转录因子,由氧敏感的HIF-1α和组成性表达的HIF-1β组成.系列研究表明,低氧是肿瘤的重要微环境.相应地,HIF-1在实体瘤的发展和转移过程中发挥重要作用.本实验室研究显示,低氧通过HIF-1的转录非依赖功能,即与造血细胞分化相关的转录因子C/EBPα和Runx1/AML1等相互作用,并增加其转录活性,诱导急性髓细胞性白血病细胞分化.本文就低氧和HIF-1在白血病细胞分化中的作用作一综述.     

FAPα在胞外信号传递中与整合素的关系

目的:研究成纤维激活蛋白(Fibroblast Activation Protein,FAP)在促进卵巢癌细胞发生侵袭、迁移、增殖过程中与整合素α3β1、尿激酶型纤溶酶原激活剂受体(uPAR)的关系。方法:1).免疫共沉淀共同检测整合素α3β1、uPAR在HO-8910PM上是否为二聚体。2).transwell侵袭实验、迁移实验检测抑制整合素α3β1、uPAR后,卵巢癌细胞系HO-8910PM的侵袭迁移能力;3).抑制整合素α3β1、uPAR后,再给予FAPα对HO-8910PM侵袭、迁移和增殖的影响。结果:1).整合素α3β1、uPAR在HO-8910PM细胞外同一个位置表达;2).抑制整合素α3β1能够明显抑制HO-8910PM的侵袭、迁移、增殖能力,并且可以抑制FAP对肿瘤的作用。3).PAI-1抑制uPAR后,HO-8910PM的侵袭、迁移、增殖无明显变化,同时对FAP也无明显作用。结论:整合素α3β1和uPAR在HO-8910PM是一个复合体,FAPα在细胞外是通过整合素α3β1传递信号进入细胞内而不是通过uPAR,整合素α3β1是通过uPAR与肿瘤细胞相连接。     

低氧条件下低氧诱导因子1α/miR-210调节回路对肿瘤能量代谢及血管生成的调控

低氧诱导因子1(HIF-1)是低氧下肿瘤细胞信号通路的核心调控因子,研究表明与HIF-1生物学调控功能(血管生成、能量代谢、细胞增殖、细胞凋亡和侵袭转移等)起协同作用的是mi R-210,mi R-210受低氧及HIF-1α调控而表达上调,反之上调的mi R-210又增强HIF-1α分子稳定性,由此两者共同构成HIF-1α/mi R-210调节回路,对肿瘤细胞多种生物学行为进行精确调控,本文对HIF-1α/mi R-210调节肿瘤能量代谢及血管生成两方面做一简要综述。     

FAP-alpaha在胞外信号传递中与整合素的关系

目的：研究成纤维激活蛋白（Fibroblast Activation Protein,FAP）在促进卵巢癌细胞发生侵袭、迁移、增殖过程中与整合素α3β1、尿激酶型纤溶酶原激活剂受体（uPAR）的关系。方法：1）．免疫共沉淀共同检测整合素α3β1、uPAR在HO-8910PM上是否为二聚体。2）．transwell侵袭实验、迁移实验检测抑制整合素α3β1、uPAR后,卵巢癌细胞系HO-8910PM的侵袭迁移能力;3）．抑制整合素α3β1、uPAR后,再给予FAPet对HO-8910PM侵袭、迁移和增殖的影响。结果：1）．整合素α3β1、uPAR在HO-8910PM细胞外同一个位置表达;2）．抑制整合素α3β1能够明显抑制HO-8910PM的侵袭、迁移、增殖能力,并且可以抑制FAP对肿瘤的作用。3）．PAI—1抑制uPAR后,HO—8910PM的侵袭、迁移、增殖无明显变化,同时对FAP也无明显作用。结论：整合素α3β1和uPAR在HO-8910PM是一个复合体,FAPα,在细胞外是通过整合素α3β1传递信号进入细胞内而不是通过uPAR,整合素α3β1是通过uPAR与肿瘤细胞相连接。     

HIF-1α/MMP9信号通路介导低氧诱导的人视网膜母细胞瘤HXO-RB44细胞侵袭

目的:探究低氧条件下人视网膜母细胞瘤细胞侵袭能力的变化及其调控机制。方法:将人视网膜母细胞瘤HXO-RB44细胞株于常氧(21%O_2)和低氧(1%O_2)条件下培养,采用Transwell侵袭实验检测细胞侵袭能力,real time-PCR和Western blot法检测细胞中HIF-1α及MMP9 m RNA和蛋白的表达水平,荧光素酶报告基因分别检测低氧对HIF-1α、HIF-1α对MMP9启动子区域的调控作用。并进一步使用HIF-1α及MMP9特异性si RNA阻断其表达,并检测低氧对细胞侵袭能力的影响。结果:低氧组Transwell下室HXO-RB44每高倍视野细胞数目、HXO-RB44HIF-1α和MMP9 m RNA和蛋白表达均较常氧组显著上调(P0.05)。转染HIF-1α过表达质粒组的MMP9活性较空载组相比明显增加(P0.05),低氧处理24小时的HXO-RB44细胞的HIF-1α启动子活性较常氧组明显增强(P0.05)。HIF-1αsi RNA组的HIF-1α及MMP9的m RNA和蛋白表达水平较NC组明显降低(P0.05),MMP9 si RNA组的HIF-1αm RNA和蛋白无明显改变,分别转染HIF-1αsi RNA组MMP9 si RNA组下室HXO-RB44每高倍视野细胞数目显著减少(P0.05)。结论:低氧能够促进HXO-RB44细胞株的侵袭转移,而可HIF-1α/MMP9轴在这一过程起关键作用。     

PHD2基因在鲸类低氧信号通路中的功能

为研究鲸类低氧适应的分子机制,文章克隆了不同低氧耐受能力的3个鲸类物种,抹香鲸(Physeter macrocephalus)、白鲸(Delphinapterus leucas)和长江江豚(Neophocaena phocaenoids asiaeorientalis)的脯氨酸羟化酶2(PHD2)。通过对其序列进行分析,发现3个物种PHD2的氨基酸序列非常保守。通过对这3个物种的PHD2的功能进行探究发现:3个物种的PHD2在常氧情况下均可以降解3个物种的HIF-α(包括HIF-1α和HIF-2α)蛋白,而在低氧(O₂浓度小于2%)情况下,PHD2则无法明显降解HIF-α蛋白。在常氧下,鲸类的PHD2降解HIF-α是依赖于识别鲸类的HIF-1α上LTLLAP和LEMLAP,HIF-2α的LAQLAP和LETLAP氨基酸片段,推测PHD2是通过对HIF-α序列中的脯氨酸位点进行羟基化修饰后,被VHL-E3泛素连接酶复合体所识别,发生泛素化降解。而在低氧条件下,PHD2的活性受到抑制HIF-α不能被VHL-E3泛素连接酶复合体识别,发生降解。研究对3种不同低氧耐受能力...     

低氧后处理诱导的低氧诱导因子-1α表达上调减轻H9c2心肌细胞低氧/复氧损伤北大核心CSCD

本文旨在探讨低氧后处理(hypoxic postconditioning)对低氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)所致的心肌细胞损伤以及低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)表达的影响,并分析二者之间可能的关系。利用H9c2心肌细胞株建立低氧/复氧和低氧后处理模型,通过测定细胞存活率、细胞培养液中乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)的活性及caspase-3活性来观察低氧/复氧造成的H9c2细胞的损伤,用Westernblot检测H9c2细胞内HIF-1α的蛋白水平,用real-timePCR检测细胞内HIF-1α的mRNA水平。结果显示,低氧后处理提高了低氧/复氧H9c2细胞的存活率,降低了LDH及caspase-3活性。同时,低氧后处理增加了H9c2细胞内HIF-1α的蛋白水平。预先利用HIF-1α脯氨酸羟化酶抑制剂DMOG上调HIF-1α的蛋白水平后,由低氧/复氧导致的H9c2细胞的损伤明显减轻,其效应与低氧后处理完全一致。对H9c2细胞内HIF-1α蛋白水平与细胞存活率进行相关性分析,结果显示二者呈显著正相关(r=0.743,P<0.01);而运用siRNA方法抑制细胞内HIF-1α基因表达后,显著削弱了低氧后处理减轻低氧/复氧细胞损伤的效应。以上结果提示,HIF-1α表达上调是低氧后处理减轻细胞低氧/复氧损伤的机制之一。     

HIF-2α/Notch3通路介导CoCl_2诱导的乳腺癌MCF-7细胞迁移和侵袭

本研究旨在探究HIF-2α和Notch3在CoCl_2诱导的乳腺癌MCF-7细胞迁移和侵袭中的作用。使用CoCl_2于体外建立化学性低氧模型;采用sh RNA技术沉默MCF-7细胞中HIF-2α和Notch3基因;采用RT-PCR法检测MCF-7细胞中HIF-2α、Notch3和Hey1的m RNA水平;采用Western blot方法检测MCF-7细胞中HIF-2α、Notch3、Hey1、Snail和E-cadherin蛋白的表达水平;采用划痕实验和Transwell实验分别检测CoCl_2诱导的MCF-7细胞迁移和侵袭。结果显示,CoCl_2处理可使MCF细胞中HIF-2α、Notch3、Hey1和Snail蛋白表达水平升高(P0.05),E-cadherin蛋白表达水平下降(P0.05),促进MCF-7细胞迁移和侵袭(P0.05);沉默HIF-2α基因表达可抑制CoCl_2诱导的Notch3和Hey1的m RNA和蛋白表达(P0.05);抑制Notch3基因表达后,CoCl_2诱导的MCF-7细胞迁移和侵袭以及CoCl_2对Snail和E-cadherin蛋白表达的调节随之受到抑制(P0.05)。以上结果表明,在CoCl_2化学性低氧环境下,HIF-2α可通过强化Notch3信号通路,进而导致Snail蛋白水平升高和E-cadherin蛋白水平下降,最终提高乳腺癌MCF-7细胞的迁移和侵袭能力。