多肽淀粉样沉积形成机制研究进展

淀粉样肽(amyloid peptide)是一类在一定条件下易于形成沉积的多肽或者蛋白质。这类多肽或者蛋白在一定的组织部位沉积引起的细胞毒性和细胞凋亡被认为是一些疾病的主要原因。尽管这类多肽在一级结构上没有明显的同源性,但它们形成的沉积具有共同的结构特征,即这些多肽形成了具有β片层结构的纤维状聚集体。淀粉样沉积的形成机制尚不清楚。研究认为,在沉积过程中,多肽分子首先形成寡聚体,然后转变为规则的β折叠结构,进而组装形成淀粉样纤维。很多因素有助于这一转变,如多肽序列、氨基酸残基间的相互作用,介质的疏水性、温度、pH以及金属离子的浓度等。对多肽淀粉样沉积形成机制的深入研究将为探索相关疾病病因和开发治疗药物提供极有价值的依据。     

胰岛淀粉样多肽的研究进展

由蛋白错误折叠后聚集所产生的淀粉样蛋白沉积是导致老年痴呆症、疯牛病、2型糖尿病等多种疾病的重要因素。由胰岛淀粉样多肽(islet amyloid polypeptide,IAPP)所形成的淀粉样蛋白沉积,具有破坏胰岛β细胞膜结构、诱导β细胞凋亡和损伤β细胞功能的作用,被认为是2型糖尿病的重要致病原因之一。对IAPP的聚集性、聚集体的结构,以及其对β细胞的毒性作用研究,不但有助于明确2型糖尿病的发病机制,而且最新研究也表明抑制IAPP的聚集可有效减少β细胞的凋亡,提高胰岛移植的成功率。因此,IAPP已成为2型糖尿病治疗中一个具有良好前景的靶点。该文对IAPP研究的最新进展进行了简要介绍。     

垂体腺苷环化酶激活多肽抑制β淀粉样蛋白对Neuro-2a细胞神经毒性作用的机制

通过MTT方法检测细胞活性 ,同时采用激光共聚焦显微镜技术检测细胞内游离钙离子的瞬时运动 ,研究了垂体腺苷环化酶激活多肽 (pituitaryadenylatecyclaseactivatingpolypeptide 2 7,PACAP2 7)通过调节细胞内钙对抗淀粉样蛋白Aβ2 5 35引起Neuro 2a细胞神经毒性作用的可能机制。结果表明 ,PACAP在一定浓度范围内 (<0 1μmol/L)可提高Neuro 2a细胞增殖能力并对抗Aβ引起的神经毒性 ,此作用可以被PACAP受体竞争性拮抗剂PACAP6 2 7所抑制。 2 5 μmol/LAβ使细胞内钙离子缓慢上升 ,并有一个较长时间的平台期。 0 1μmol/L的PACAP使细胞内钙离子迅速升高后下降 ,10min后回到接近基线水平 ,伴有较长时间的不应期。用PACAP预处理细胞 10min后Aβ引起细胞内钙的慢上升不再出现。推测 ,PACAP受体激活引起瞬时内向钙离子运动 ,而后伴随一个较长时间的不应期 ,可能是一个消除凋亡或阻止凋亡启动的保护机制。     

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。     

调节分子对β淀粉样蛋白的聚集调控及细胞毒性抑制效应

β淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)在阿尔兹海默病的发生发展过程中起着关键作用。Aβ在体内可以由单体聚集成寡聚体及多种不同尺度的中间体,最终形成纤维,沉积在神经细胞外部形成淀粉样斑块,导致神经细胞功能障碍或者死亡。其中,球形寡聚体或者小的纤维聚集体被认为可能是产生细胞毒性的主要原因。与Aβ具有特定相互作用的小分子可以对Aβ聚集的动力学过程产生显著影响,从而抑制其细胞毒性,有关的研究工作可以归纳为两个方面:抑制Aβ的聚集从而减少毒性聚集体的产生,或者加速Aβ的聚集从而快速、有效地降低有毒多肽聚集体的浓度和存在时间。研究表明,染料及其类似物、离子螯合剂、多肽分子、吡啶类有机小分子等多种调节分子,可以与Aβ单体或各级组装体进行相互作用,从而实现对聚集过程及细胞毒性的调控。研究调节分子与Aβ的相互作用有助于阐明Aβ的聚集及相关神经毒性的机制,并为阿尔兹海默病的预防、药物设计和治疗提供新的思路。     

游离脂肪酸诱导胰岛β细胞焦亡

2型糖尿病发病机制的特征之一是脂毒性诱导胰腺β细胞团减少。 为了研究游离脂肪酸引起β细胞死亡的机制,我们研究了β细胞系INS1中棕榈酸酯诱导的不同细胞死亡途径的作用。运用实时荧光成像技术我们发现除了以前报道的细胞凋亡之外,细胞焦亡作为一种新的途径,其部分促成游离脂肪酸诱导的胰腺β细胞死亡。 我们提供证据表明,胰腺β细胞焦亡的机制可能肯能受DFNA5调控。本文的发现将为糖尿病的治疗提供一个新的途径。     

化感胁迫诱导植物细胞损伤研究进展

化感胁迫(allelochemical stress)是指一种植物通过淋溶、挥发、根系分泌和残株腐解等途径释放化学物质,对另一种植物(包括微生物)产生直接或间接的伤害作用。有害化感物质对受体植物具有显著的细胞毒性,影响根边缘细胞的形成过程和活性,改变细胞壁和细胞膜的特性,破坏细胞内部结构,干扰细胞有丝分裂过程和基因表达模式;此外,化感胁迫往往伴随着氧化胁迫,受体植物细胞活性氧(ROS)水平升高,膜脂过氧化程度加剧,抗氧化系统被破坏,ROS影响与凋亡相关的信号调控过程,引起细胞大量死亡。因此,化感胁迫诱导的氧化胁迫可能是引起细胞凋亡的原因之一。阐明化感胁迫介导的氧化损伤和细胞损伤的相互关系以及根边缘细胞对化感胁迫的响应机制,是今后研究化感作用机制的一个方向。     

风疹病毒诱导细胞凋亡分子机制的研究进展

风疹病毒是披膜病毒科风疹病毒属的唯一成员,能够诱导细胞发生细胞凋亡。Ras-Raf-MEK-ERK和PI3KAkt信号通路是病毒增殖与细胞生存的必要通路,在细胞凋亡过程中起着必不可少的作用。p53蛋白和TAp63蛋白能够进入细胞核与DNA特异结合,抑制Bcl-2的表达,促进Bax的表达,导致线粒体内外膜间的物质(细胞色素C等)释放,进而引起caspase级联反应,最终导致细胞凋亡。本文从风疹病毒感染的细胞系,病毒感染导致的细胞病理改变和病毒诱导的细胞凋亡信号通路及其相关因子等方面对风疹病毒诱导细胞凋亡的分子机制进行了综述。     

利用FRET技术在活细胞内研究红景天甙对Aβ25-35诱导PCI2细胞凋亡的抑制作用

为研究红景天甙（salidroside）对β淀粉样肽25-35（β amyloid peptide25-35,Aβ25-35）诱导PC12细胞凋亡的抑制作用,采用Cell Counting Kit-8（CCK-8）分析细胞的存活率,通过光镜检测细胞形态并配以Hoechst染色检测细胞核固缩,利用荧光共振能量转移（fluorescence resonance energy transfer,FRET）技术在单个活细胞中检测caspase-3和caspase-8活性的动态变化。结果表明,红景天甙可剂量依赖性抑制Aβ25-35引起的细胞凋亡,提高细胞的存活率;红景天甙对caspase-3的活性有明显的抑制作用,而且Aβ25-35诱导细胞凋亡不依赖于caspase-8的激活。这些结果提示抑制caspase-3的活性是红景天甙抑制Aβ25-35诱导PC12细胞凋亡的机制之一。     

Aβ325～35诱导大鼠记忆减退与星形胶质细胞及NOS阳性细胞变化

目的　探讨Aβ2 5～ 3 5诱导模拟人类Alzheimer‘s病 (AD)的大鼠病理模型中星形胶质细胞变化与一氧化氮合酶神经元损伤引起的老年性记忆减退之间的关系。方法　双侧海马内注射 β-淀粉样多肽 2 5～ 3 5片段 (Aβ2 5～ 3 5 )制作大鼠AD模型 ,注射一周后采用NOS组化染色、GFAP免疫组化染色及NOS组化和GFAP双重染色分析大鼠海马GFAP与NOS的表达。结果　海马内注射Aβ2 5～ 3 5后出现海马星形胶质细胞增生、肥大、数目明显多于对照组 (P <0 0 5 ) ,并出现一氧化氮阳性星形胶质细胞 ;海马一氧化氮神经元数量较对照组显著减少 (P <0 0 5 )。结论　AD模型大鼠学习记忆功能低下与Aβ神经毒性导致NOS阳性神经元损伤、死亡直接相关 ,反应性星形胶质细胞参与Aβ导致NOS神经元细胞毒性损伤作用 ,间接导致学习记忆能力减退     

Aβ25-35诱导大鼠记忆减退时脑组织损伤及热耐受后HSP70变化对其的影响

目的探讨Aβ25-35诱导模拟人类Alzheimer’s病(AD)的大鼠病理模型中神经元受损与老年性记忆减退之间的关系,以及热耐受处理致HSP70产生对其的影响。方法采用海马内一次性注射β-淀粉样多肽25-35片段(Aβ25-35)制作大鼠AD模型,一周后进行水迷宫行为学测定,采用免疫组化法检测海马CA1区HSP70的表达、HE染色观察细胞形态、流式细胞仪检测神经元的坏死和凋亡。结果与对照组相比,海马内注射Aβ25-35后出现学习记忆能力降低,神经元的坏死和凋亡增多,并且海马区有HSP70的生成,而热休克预处理组能够进一步增加HSP70的生成(P<0·05),减轻神经元的坏死和凋亡的程度(P<0·05)。结论海马内注射Aβ25-35诱导的大鼠学习记忆功能低下与凋亡导致神经元数量减少有关,而Aβ的毒性是神经元凋亡的重要原因,热休克预处理通过增加热休克蛋白表达,对神经元起一定的保护作用。     

抗糖尿病新药(D-Ser2)Oxm拮抗淀粉样β蛋白细胞毒性的神经保护效应观察北大核心CSCD

淀粉样β蛋白(amyloidβ-protein,Aβ)在脑内的沉积及其神经毒性是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的主要原因之一,目前仍缺乏拮抗Aβ的有效药物。最新报道表明,一种新的抗糖尿病药物(D-Ser2)Oxm不仅可以改善2型糖尿病(T2DM)大鼠的血糖和胰岛素水平,也具有促进皮层和海马神经元及其突触发生的效应。然而,(D-Ser2)Oxm是否能拮抗AD时Aβ所致的细胞损伤仍缺乏实验依据。本研究在培养原代大鼠海马神经细胞基础上,通过细胞活性和早期凋亡测定、细胞内钙成像以及线粒体膜电位检测,研究了(D-Ser2)Oxm对Aβ1-42所致细胞毒性的拮抗效应。结果显示,与单独给予Aβ1-42处理的细胞相比,(D-Ser2)Oxm+Aβ1-42处理组的细胞活力明显提高,而加入GLP-1受体抑制剂exendin(9-39)后,细胞活力则显著下降;(D-Ser2)Oxm可有效拮抗Aβ1-42导致的细胞凋亡,并使凋亡相关蛋白caspase3含量显著降低;(D-Ser2)Oxm处理还有效阻止了Aβ1-42引起的海马细胞内钙水平升高、线粒体膜电位去极化以及糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)(Y216)的活化。以上结果表明,(D-Ser2)Oxm可能是通过激动GLP-1受体对抗Aβ1-42的神经毒性,并且这种保护效应可能与细胞内钙稳态调节和线粒体膜电位稳定有关。     

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

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。     

绞股蓝皂苷对PC12细胞增殖及细胞损伤模型的保护作用

本文通过采用四氮唑蓝(MTT)比色法检测绞股蓝皂苷对PC12细胞增殖活力的影响,并用低糖低血清、谷氨酸、β淀粉样蛋白(Aβ25~35)诱导PC12细胞制备细胞损伤模型,观察绞股蓝皂苷低(50μg·mL~(-1))、中(200μg·mL~(-1))、高(500μg·mL~(-1))剂量在3种细胞损伤模型中对细胞存活率和胞浆中乳酸脱氢酶(LDH)释放量的影响。结果表明,绞股蓝皂苷能显著提高正常PC12细胞的存活率,并能有效对抗低糖低血清、谷氨酸、β淀粉样蛋白引起的细胞凋亡,降低胞浆中乳酸脱氢酶(LDH)的释放量。     

淀粉样蛋白Aβ的插膜作用可以抑制其形成纤维

作为老年性痴呆(AD)患者脑中淀粉样斑块的核心蛋白,β-淀粉样蛋白(Aβ)是从淀粉样前体蛋白(APP)水解而来。该蛋白是多种长度多肽的混合物,其中Aβ40和Aβ42是主要组分。分别研究了膜中胆固醇含量及溶液pH对Aβ40和Aβ42形成纤维的影响。电镜观察发现,含有胆固醇的脂质体几乎可以完全抑制Aβ40的纤维形成,而低pH只能部分地抑制Aβ42的纤维形成。单层膜的实验证明这两种因素都有利于Aβ40和Aβ42的插膜。构象研究表明插膜会诱导Aβ40和Aβ42的二级结构发生不同的变化。结果说明,Aβ40和Aβ42的插膜作用能够在一定程度上抑制蛋白形成纤维,但两者具有不同的抑制机制。     

全长朊粒蛋白淀粉样纤维引发细胞毒性的机制研究

目的 朊病毒病(prion disease)是一类由朊粒蛋白(PrP)发生错误折叠、聚集形成致病性的PrP^Sc导致的具有高致死率的神经退行性疾病。本文在细胞和动物水平开展了PrP纤维诱导内源PrP聚集和毒性机制的研究。方法 通过超速离心结合蛋白质免疫印迹实验检测PrP聚集；通过氧化压力实验，使用Annexin V-FITC/PI双染检测细胞凋亡；运用细胞超薄切片技术检测细胞线粒体形态；在动物水平，分离新生小鼠的前额叶，进行横断切片培养，在脑片上接种PrP纤维。结果 PrP纤维种子可以诱导内源PrP聚集，PrP纤维可以诱导细胞内氧化压力升高和细胞凋亡，PrP纤维可以引起线粒体损伤，PrP纤维可以诱导小鼠前额叶内源PrP聚集。结论 本文在细胞和动物水平证实体外组装的PrP淀粉样纤维具有细胞毒性和潜在的感染性。     

转化生长因子β调节血管平滑肌细胞分化和表型转换的研究进展

转化生长因子β(TGF-β)超家族是一类分泌型多肽信号分子,在调节细胞生长、分化、凋亡和组织稳态方面具有重要功能。对于血管平滑肌细胞,TGF-β可以促进前体细胞向平滑肌细胞分化和维持平滑肌细胞的收缩表型;TGF-β信号通路异常可以引起家族性动脉瘤,如Marfan综合征和Loeys-Dietz综合征等。我们简要综述了TGF-β在调节血管平滑肌细胞分化和表型转换过程中的分子机制研究进展,以及TGF-β调节的平滑肌细胞分化和表型转换异常在动脉瘤中的作用。     

利用FRET技术在活细胞内研究红景天甙对Aβ25-35诱导PC12细胞凋亡的抑制作用

为研究红景天甙(salidroside)对-淀粉样肽25-35(.amyloidpeptide25-35,A/25-3)5诱导PC12细胞凋亡的抑制作用,采用CellCountingKit-8(CCK-8)分析细胞的存活率,通过光镜检测细胞形态并配以Hoechst染色检测细胞核固缩,利用荧光共振能量转移(fluorescenceresonanceenergytransfer,FRET)技术在单个活细胞中检测caspase-3和caspase-8活性的动态变化。结果表明,红景天甙可剂量依赖性抑制A025-35引起的细胞凋亡,提高细胞的存活率;红景天甙对caspase-3的活性有明显的抑制作用,而且A125-35诱导细胞凋亡不依赖于caspase-8的激活。这些结果提示抑制caspase-3的活性是红景天甙抑制A225-35诱导PC12细胞凋亡的机制之一。     

幽门螺杆菌空泡毒素诱导细胞凋亡相关研究进展

幽门螺杆菌是公认的胃相关疾病的病原菌,而空泡毒素(VacA)是其主要的致病因子,它除了可以引起细胞空泡样病变外,现已被广泛认为是一种凋亡诱导因子,它能通过线粒体、MAPK、NO等信号转导通路介导细胞凋亡,在诱导细胞凋亡的同时又与机体的免疫系统相互作用。从细胞动力学角度探讨VacA和细胞凋亡的关系已成为研究的热点,本文总结了VacA诱导细胞凋亡机制的最新研究进展,对研究VacA损伤胃黏膜机制以及相关疫苗的研制具有重要意义。     

HIV Vpr蛋白诱导细胞凋亡研究进展

Vpr蛋白是HIV的一个辅助蛋白,可以诱导多种细胞的凋亡。目前的研究表明Vpr蛋白引起细胞凋亡主要是通过线粒体途径实现的。Vpr蛋白通过直接而且特异地与结合在PTPC中的ANT相互作用,改变线粒体膜通透性,导致凋亡诱导因子(AIF)和细胞色素C的释放,激活Caspase、DNases等的级联反应,引起核染色质的固缩,最终引起细胞凋亡。