lpa-miR-nov-66通过调控cAMP路径抑制α-MSH介导的羊驼黑色素生成

α-黑素细胞刺激素(α-MSH)和lpa-miR-nov-66在羊驼黑色素细胞产生黑色素过程中均起重要的调控作用,但二者之间的关系尚未报道.本研究在体外培养的羊驼黑色素细胞中通过转染lpamiR-nov-66和添加α-MSH处理,用实时定量PCR和Western印迹检测黑色素细胞内基因表达水平,ELISA法检测c AMP和cGMP的产量,RTCA实时无标记细胞功能分析黑色素细胞增殖以及紫外分光光度法检测黑色素产量,证实二者在调控羊驼黑色素细胞产生黑色素颗粒过程中的关系.结果显示,与单纯α-MSH处理相比,lpa-miR-nov-66转染结合α-MSH处理组中,小眼转录因子(MITF)和酪氨酸酶(TYR)在转录水平和翻译水平的表达均降低,而酪氨酸酶相关蛋白2(TYRP2)在转录和翻译水平的表达均升高;cGMP的产量升高,cAMP的产量下降;黑色素细胞增殖没有显著变化;黑色素细胞内黑色素产量下降.与单纯转染lpa-miR-nov-66相比,lpa-miR-nov-66转染结合α-MSH处理组中,MITF、TYR和TYRP2在转录水平和翻译水平的表达均升高;cGMP的产量下降,cAMP的产量升高;黑色素细胞增殖没有显著变化;黑色素细胞内黑色素产量升高.上述结果证明,lpa-miR-nov-66通过调控羊驼黑色素细胞中毛色形成的c AMP路径,抑制α-MSH对黑色素细胞产生黑色素的促进作用.     

FLT4 调控羊驼黑色素细胞中黑色素生成

血管内皮素生长因子受体3（vascular endothelial growth factor receptor 3,VEGFR-3/FLT4）与黑色素瘤细胞的生长有关,其可能对毛色及黑色素生成有一定的调控作用。为探讨FLT4基因对羊驼毛色及黑色素生成的影响,本文采用免疫组织化学、qRT-PCR、Western印迹对FLT4在不同毛色羊驼皮肤毛囊中的表达进行了研究。结果显示,FLT4在不同毛色毛囊中外根鞘及毛乳头阳性表达不同,且棕色皮肤比白色皮肤阳性信号强;FLT4 mRNA在棕色羊驼皮肤的表达量明显高于白色羊驼皮肤 (P<0.01);FLT4蛋白在棕色皮肤中的表达量明显高于白色皮肤(P<0.01);为进一步研究FLT4对黑色素生成的影响;通过对体外培养的羊驼皮肤黑色素细胞中添加不同浓度的FLT4蛋白（0, 1, 10, 50, 100 ng/mL）,与对照组相比,添加FLT4蛋白后酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸相关蛋白-1(TYRP1)、受体酪氨酸激酶 c-KIT、小眼畸形相关转录因子(MITF)的 mRNA和蛋白质表达明显增加, 10 ng/mL组表达量最高(P<0.01);黑色素含量测定结果表明,不同浓度的FLT4蛋白处理的羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素含量比对照组明显升高,添加FLT4蛋白10 ng/mL表达量最高(P<0.01)。由此可知,FLT4可以通过调节毛色相关基因的表达进而引起黑色素细胞中黑色素含量的变化。     

miR-411a-3p抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成

microRNA-411a-3p（miR-411a-3p）在不同毛色羊驼皮肤中差异表达,提示其可能在毛色形成中起调控作用。为证明miR-411a-3p在羊驼皮毛黑色素形成中的作用,本研究通过生物信息学预测及靶基因搜索,发现胰岛素样生长因子1受体（IGF1R）是miR-411a-3p的靶基因,继而构建了含Igf1r mRNA 3′-UTR的荧光素酶报告基因载体。报告基因转染结合报告酶活性测定证明,Igf1r是miR-411a-3p的靶基因。原位杂交显示,miR-411a-3p主要在羊驼黑色素细胞胞质中表达,提示其可能在黑色素细胞中具有重要作用。qRT-PCR揭示,棕色和黑色羊驼皮肤中miR-411a-3p表达量明显低于白色羊驼。qRT-PCR联合蛋白质印迹分析显示,在羊驼黑色素细胞过表达miR-411a-3p,伴随Igf1r下调,小眼畸形相关转录因子（Mitf）依赖的毛色基因酪氨酸酶（Tyr）、酪氨酸酶相关蛋白-2（Tyrp2）及黑色素表达水平明显下调。上述结果提示,miR-411a-3p可通过靶向抑制Igf1r负调控羊驼黑色素黑色素合成。该结果将加深我们对羊驼毛色形成机制的认识。     

DKK3调控羊驼黑色素细胞中黑色素生成

Dickkopf-3(DKK3),Wnt/p-catenin信号通路中一个重要的抑制因子,可能参与调控黑色素生成过程.本文研究了DKK3在羊驼黑色素细胞中黑色素生成的作用.在羊驼黑色素细胞中,过表达DKK3显著下调Wntl,Lefl,Myc和黑色素生成相关基因MITF及其下游基因TYR,TYRP1和TYRP2的表达,在...     

miRNA-338-3p通过靶向抑制MC1R基因表达抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成

黑色素皮质素1受体MC1R）是在黑色素细胞内表达的G蛋白耦合受体（G protein coupled receptor, GPCR）家族成员,参与黑色素细胞中黑色素的生成。微RNAs（miRNAs）是一类非编码RNA,通过与靶基因3′-UTR结合抑制基因表达。已有研究证明,miR-338-3p 在多种人类肿瘤细胞中（过）表达,可通过下调靶基因表达抑制肿瘤细胞的侵袭迁移能力。然而,有关miR-338-3p对羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素合成影响却罕见报道。本研究证明,miRNA-338-3p通过靶向抑制MC1R基因表达,抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成。采用生物信息学预测MC1R基因是miRNA-338-3p的靶基因,其基因表达抑制羊驼黑色素细胞黑色素合成。随后构建miR-338-3p真核表达载体。其基因转染结合qPT-PCR和Western印迹结果揭示,与对照细胞比较,过表达miRNA-338-3p的羊驼黑色素细胞的MC1R基因,及其下游与黑色素生成相关的小眼相关性转录因子（MITF)、酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸酶相关蛋白1（TYRP1）、酪氨酸酶相关蛋白2（TYRP2）编码基因mRNA及蛋白质表达水平明显下调。酶联免疫吸附分析显示,过表达miRNA-338-3p的羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素产量,较对照细胞显著下降（P＜0.01）。综上结果,miR-338-3p可通过抑制靶基因MC1R表达,下调其下游基因MITF、TYR、TYRP1和TYRP2基因的表达,从而抑制羊驼皮肤黑色素细胞黑色素的合成。miRNA-338-3p在羊驼生长发育过程中,是否参与调控体内皮肤黑色素细胞的黑色素生成尚待进一步研究。     

人KRT2促进体外培养的羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素生成

基因表达谱显示,绵羊角蛋白2（keratin2, Krt2）的mRNA在不同毛色皮肤的表达不同,暗示Krt2 基因可能对皮肤黑色素生成有一定的影响。为探索角蛋白2对体外培养的羊驼皮肤黑色素细胞黑色素生成的影响,首先采用PCR扩增产物测序,结合DNAMAN 软件比对分析发现,羊驼Krt2 编码序列（cDNA）与NCBI公布的人KRT2高度同源（91%）;将人KRT2添加于培养的羊驼皮肤黑色素细胞,观察人KRT2对羊驼皮肤黑色素细胞黑色素的生成作用。免疫组织化学显示,外源性的人KRT2处理羊驼皮肤黑色素细胞72 h后,黑色素细胞的细胞质中Krt2表达增强。实时定量PCR及Western 印迹实验揭示,与胎牛血清清蛋白处理的羊驼皮肤黑色素细胞比较,1 ng/mL、10 ng/mL和100 ng/mL人KTR2处理的羊驼皮肤黑色素细胞酪氨酸酶（Tyr）、酪氨酸相关蛋白-1（Tyrp1）、小眼畸形相关转录因子（Mitf）基因表达明显上调（P <0.05）;尤其在添加10 ng/mL KTR2的细胞中,3个基因的mRNA相对表达水平升高尤其显著,分别是对照细胞的4倍、10倍和12.9倍（P<0.01）,蛋白质相对表达水平分别是对照细胞的2倍、2.1倍和1.7倍（P<0.01）。分光光度法测量A490结果证明,1 ng/mL、10 ng/mL和100 ng/mL人KTR2处理的羊驼皮肤黑色素细胞产生的黑色素含量分别是对照细胞的1.3倍（P <0.05）、1.8倍（P <0.01）和1.5倍（P <0.05）。上述结果说明,人KTR2处理可通过刺激羊驼皮肤黑色素细胞黑色素合成相关信号通路,促进黑色素的合成。     

人KRT2促进体外培养的羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素生成北大核心CSCD

基因表达谱显示,绵羊角蛋白2(keratin2,Krt2)的mRNA在不同毛色皮肤的表达不同,暗示Krt2基因可能对皮肤黑色素生成有一定的影响。为探索角蛋白2对体外培养的羊驼皮肤黑色素细胞黑色素生成的影响,首先采用PCR扩增产物测序,结合DNAMAN软件比对分析发现,羊驼Krt2编码序列(c DNA)与NCBI公布的人KRT2高度同源(91%);将人KRT2添加于培养的羊驼皮肤黑色素细胞,观察人KRT2对羊驼皮肤黑色素细胞黑色素的生成作用。免疫组织化学显示,外源性的人KRT2处理羊驼皮肤黑色素细胞72 h后,黑色素细胞的细胞质中Krt2表达增强。实时定量PCR及Western印迹实验揭示,与胎牛血清清蛋白处理的羊驼皮肤黑色素细胞比较,1 ng/m L、10 ng/m L和100 ng/m L人KTR2处理的羊驼皮肤黑色素细胞酪氨酸酶(Tyr)、酪氨酸相关蛋白-1(Tyrp1)、小眼畸形相关转录因子(Mitf)基因表达明显上调(P<0.05);尤其在添加10 ng/m L KTR2的细胞中,3个基因的mRNA相对表达水平升高尤其显著,分别是对照细胞的4倍、10倍和12.9倍(P<0.01),蛋白质相对表达水平分别是对照细胞的2倍、2.1倍和1.7倍(P<0.01)。分光光度法测量A490结果证明,1 ng/m L、10 ng/m L和100 ng/m L人KTR2处理的羊驼皮肤黑色素细胞产生的黑色素含量分别是对照细胞的1.3倍(P<0.05)、1.8倍(P<0.01)和1.5倍(P<0.05)。上述结果说明,人KTR2处理可通过刺激羊驼皮肤黑色素细胞黑色素合成相关信号通路,促进黑色素的合成。     

IGF1和IGF1R在小鼠第一个毛囊生长周期皮肤的表达

毛囊生长周期中,真皮乳头和毛基质间的基质 上皮信号调控细胞的增殖和分化。多功能细胞调控因子胰岛素样生长因子1（IGF1)是该信号路径的成员之一。第1个毛囊生长周期决定着毛囊的正常生长和发育,但IGF1在此期的作用未见报道。实时荧光定量PCR结果显示,IGF1在生长期皮肤中的相对表达量最低,在退化期表达量最高,在静止期表达量又降低。与生长初期相比,IGF1在退化期和静止期的表达量呈差异极显著（P＜0.01）;胰岛素样生长因子1受体（IGF1R）在生长期皮肤中的相对表达量最高,在退化期表达量最低,而在静止期表达量又升高。与生长初期相比,IGF1R在退化期和静止期的表达量呈差异极显著（P＜0.01）。Western 印迹结果显示,IGF1和IGF1R蛋白在小鼠皮肤第1个毛囊生长周期各阶段的表达趋势分别与其mRNA的表达趋势一致;免疫组织化学结果表明,IGF1主要分布在小鼠表皮,而IGF1R免疫阳性在小鼠毛囊毛球部、内外根鞘和毛乳头均有分布。以上实验结果揭示,IGF1和IGF1R在小鼠皮肤第1个毛囊生长周期的各阶段的差异性表达,可能在毛囊生长周期各阶段的转化过程中参与了黑色素的形成。然而,IGF1和IGF1R表达趋势不一致,提示IGF1在小鼠皮肤中发挥作用时,并非只与IGF1R结合才能发挥作用。     

二花脸和大白猪的脂肪组织中GH—R、IGF—1和IGF—IR基因表达的发育性变化

分别于出生当天、3、2 0、30、4 5、90、12 0、180日龄随机屠宰二花脸公、母猪各 4头 (30日龄仅有公猪 ) ,于 2 0、30、90、12 0、180日龄随机屠宰大白猪公猪 4头 ,采集背部皮下脂肪组织。用RT PCR方法 ,以 18SrRNA作内标 ,定量分析脂肪组织中生长激素受体 (GH R)、胰岛素样生长因子 1(IGF 1)及胰岛素样生长因子Ⅰ型受体 (IGF ⅠR)基因表达的发育性变化 ,并进行品种和性别间比较。结果表明 :脂肪组织中GH RmRNA的表达有明显的发育性变化及品种差异 ,二花脸母猪GH RmRNA水平出生时较低 ,4 5日龄达到高峰 ,之后维持稳定 ;二花脸公猪GH RmRNA水平在出生时较高 ,至 4 5日龄达到最高值 ,之后显著下降 ,但总体上没有性别差异 ;大白猪公猪GH RmRNA水平极显著低于二花脸公猪 (P <0 0 1)。脂肪组织中IGF 1mRNA的表达有明显的发育性变化及性别和品种差异 ,二花脸母猪显著低于公猪 (P <0 0 5 ) ,大白猪公猪极显著低于二花脸公猪 (P <0 0 1) ;脂肪组织中IGF ⅠRmRNA的表达有明显的发育性变化 ,但在总体上没有明显的性别和品种差异。结果提示 :猪脂肪组织中GH R、IGF 1和IGF ⅠR的基因表达有特定的发育模式 ,IGF 1基因表达的品种差异可能正是两品种猪脂肪沉积规律不同的主要原因之一。     

Regulation of Ligand and Shear Stress-induced Insulin-like Growth Factor 1 (IGF1) Signaling by the Integrin Pathway

Mechanical loading of the skeleton, as achieved during daily movement and exercise, preserves bone mass and stimulates bone formation, whereas skeletal unloading from prolonged immobilization leads to bone loss. A functional interplay between the insulin-like growth factor 1 receptor (IGF1R), a major player in skeletal development, and integrins, mechanosensors, is thought to regulate the anabolic response of osteogenic cells to mechanical load. The mechanistic basis for this cross-talk is unclear. Here we report that integrin signaling regulates activation of IGF1R and downstream targets in response to both IGF1 and a mechanical stimulus. In addition, integrins potentiate responsiveness of IGF1R to IGF1 and mechanical forces. We demonstrate that integrin-associated kinases, Rous sarcoma oncogene (SRC) and focal adhesion kinase (FAK), display distinct actions on IGF1 signaling; FAK regulates IGF1R activation and its downstream effectors, AKT and ERK, whereas SRC controls signaling downstream of IGF1R. These findings linked to our observation that IGF1 assembles the formation of a heterocomplex between IGF1R and integrin β3 subunit indicate that the regulation of IGF1 signaling by integrins proceeds by direct receptor-receptor interaction as a possible means to translate biomechanical forces into osteoanabolic signals.     

Insulin-like Growth Factor (IGF) I Down-Regulates Type 1 IGF Receptor (IGF 1R) and Reduces the IGF I Response in A549 Non-Small-Cell Lung Cancer and Saos-2/B-10 Osteoblastic Osteosarcoma Cells

The insulin-like growth factor type 1 receptor (IGF 1R) mediates the acute metabolic effects of IGF I as well as IGF I-stimulated cell proliferation and protection from apoptosis. IGF binding proteins (IGFBPs) can modulate these responses. We, therefore, investigated whether intrinsic IGFBPs interfere with IGF I-induced regulation of IGF 1R expression and with the biological response to IGF I in two human tumor cell lines, the non-small-cell lung cancer cell line A549 and the osteoblastic osteosarcoma cell line Saos-2/B-10. We compared the growth rates, IGFBP production, IGF I binding characteristics, IGF 1R protein and mRNA levels, and the acute IGF I response (stimulation of glycogen synthesis) after pretreatment of the cells in serum-free medium with or without added IGF I or medium supplemented with 5% fetal calf serum (FCS). In contrast to A549 cells, which produce IGF I and significant amounts of IGFBPs, survival and proliferation of Saos-2/B-10 cells, which do not produce IGF I or significant amounts of IGFBPs, depended on the addition of exogenous IGF I. IGF I increased the concentration of IGFBP-2 and -3 and decreased the concentration of IGFBP-4 in the medium of A549 cells. As compared to FCS, IGF I pretreatment in both cell lines decreased the number of specific IGF I binding sites, down-regulated total and membrane IGF 1R protein, and largely reduced or abolished the acute IGF I response without affecting IGF 1R mRNA levels. The data suggest that the IGF 1R protein of the two cell lines is translationally and/or posttranslationally down-regulated by its ligand in the presence and in the absence of locally produced IGFBPs and that the cell lines have retained this negative feedback to counteract IGF I stimulation.