我科学家发现受体信息传递和药物作用新途径

日前。中科院上海生命科学研究院生化与细胞所和复旦大学药理研究中心的合作研究．发现了β抑制因子作为受体信使把信息传人细胞核的出人意料的新功能，揭示了受体信息传递和药物作用的一条崭新途径，此项突破性研究成果刊登在12月2日出版的国际权威杂志《细胞》上。以往研究都证明，细胞浆中有一种蛋白质能选择性地与细胞表面的G蛋白偶联受体结合并抑制受体的作用，这种蛋白质因而被命名为β抑制因子。长期以来人们一直认为β抑制因子仅仅是一个调节受体信号的细胞浆蛋白质，是一个名副其实的信号抑制因子。     

前沿

中国科学院上海生命科学研究院生化与细胞所和复旦大学药理研究中心合作研究最新发现,细胞浆中的一种蛋白质“β抑制因子”可以作为细胞受体“信使”,具有将信息传人细胞核的新功能。2005年12月2日出版的《细胞》杂志刊登了这项突破性进展。以往的研究证明,β抑制因子能够选择性地与细胞表面的 G 蛋白偶联受体     

转化因子-β 受体III

转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)受体Ⅲ,又称为β蛋白聚糖(betaglycan),是一种膜锚定蛋白。TGF-β受体Ⅲ是表达最为丰富的TGF-β受体,曾被认为是TGF-β超家族(包括TGF-β、激活素和抑制素等)的辅助受体。后来研究表明,它在介导和调节TGF-β的信号转导中具有非常重要的、不可替代的作用。它通过与TGF-β形成复合体来介导对靶细胞的作用。在没有TGF配体的情况下,TGF-β受体Ⅲ可以激活p38信号,表明这一受体可能与不依赖TGF-β的信号通路相互作用。TGFβ受体Ⅲ还可以结合并调节抑制素的信号转导。TGFβ受体Ⅲ与抑制素A结合,形成一个稳定的高亲和复合物。体外研究表明,TGFβ受体III还结合抑制素B和强化抑制素与Ⅱ型激活素受体的关系。有关报道显示TGFβ受体Ⅲ在卵巢癌中具有肿瘤抑制的作用。研究表明,在上皮源性卵巢癌中,TGFβ受体Ⅲ mRNA和蛋白质表达降低或丢失,丢失的程度与肿瘤分级相关。有很多因素可以影响并调节该受体的表达,如雌激素、卵泡刺激素(FSH)、TGF-β1等,深入开展相关机制的研究,对于癌症的治疗和预防将会起到一定的推动作用。     

人类一直在“丢脸”

中国科学院上海生命科学研究院生化与细胞所和复旦大学药理研究中心合作研究最新发观，细胞浆中的一种蛋白质“β抑制因子”可以作为细胞受体“信使”，具有将信息传入细胞核的新功能。2005年12月2日出版的《细胞》杂志刊程了这项突破性进展。     

酒精诱导突触发生期神经元凋亡的分子机理

在突触发生时期,酒精诱导的神经元凋亡可能是胎儿酒精综合征产生的原因之一。酒精可能通过增加自由基的产生,影响神经递质受体的功能、干扰神经营养因子信号通路、激活内源性的细胞凋亡信号途径等分子机制,促进发育过程中的神经元凋亡。酒精影响发育的另一个重要机制是抑制蛋白质合成。新近的研究显示,双链RNA激活的蛋白激酶介导酒精引起的蛋白翻译受阻和神经元死亡。     

NF—κB与TNF诱导的细胞凋亡

不同类型的细胞对于ＴＮＦ－α诱志的细胞凋亡的敏感性可以有很大差别,但是多数的细胞在同时给予蛋白质合成抑制处理时会对ＴＮＦ－α变得非常敏感。有学者认为有一个基因或一组基因在ＴＮＦ受体活化后被诱导而传导细胞凋亡信号。近期的研究表明,一种被ＴＮＦ激活的ＮＦ－κＢ转录因子在这一过程中起部分的作用。     

病毒诱导Ⅰ型干扰素产生的机制

病毒的病原体相关分子模式被细胞的相关受体识别后,分别经过Toll样受体途径和核酸结合蛋白途径进行信号转导,启动β-干扰素的转录和合成。从感染细胞分泌的β-干扰素与细胞膜上Ⅰ型干扰素共有的受体结合后,经Jak／STAT信号途径刺激细胞产生一系列具有抗病毒效应的的干扰素刺激因子。干扰素调节因子7作为一种干扰素刺激因子在启动随后的α-干扰素转录中起着重要作用。母α、β-干扰素的产生进一步放大了产生干扰素刺激基因的信号,形成一个正反馈回路,加强了免疫应答的强度和延长免疫应答的时间。     

病毒诱导I型干扰素产生的机制

病毒的病原体相关分子模式被细胞的相关受体识别后,分别经过Toll样受体途径和核酸结合蛋白途径进行信号转导,启动β-干扰素的转录和合成。从感染细胞分泌的β-干扰素与细胞膜上I型干扰素共有的受体结合后,经Jak/STAT信号途径刺激细胞产生一系列具有抗病毒效应的的干扰素刺激因子。干扰素调节因子7作为一种干扰素刺激因子在启动随后的α-干扰素转录中起着重要作用。α、β-干扰素的产生进一步放大了产生干扰素刺激基因的信号,形成一个正反馈回路,加强了免疫应答的强度和延长免疫应答的时间。     

转化生长因子β可抑制内皮细胞的增殖

哺乳类细胞在体内或体外培养条件下的生长依赖多肽生长刺激因子(如 EGF,FGF,PDGF)的存在,其细胞膜上有特异的膜受体将增殖信号传导到细胞核,与感受态(competence)基因的表达有关,其中二个基因与原癌基因 C-fos 和 C-myc 相关。这些基因的表达在一定程度上控制细胞的生长状态。Takehara 等近来研究了 TGF-β对血管内皮细胞生长的作用,发现 TGF-β是血管内皮细胞增殖的强效抑制物,并首次报道 TGF-β通过降低在 G_0/G_1期发挥作用的感受态基因的表达来抑制内皮细胞的生长,这种抑制作用与细胞表面的 EGF 高亲和力受体数量变化有关。TGF-β可抑制人脐静脉、牛主动脉、大鼠心脏和大鼠心脏血管内皮等不同来源的内皮细胞的生长。预先1h 用放线菌酮处理一株克隆的大鼠心脏内皮细胞(RHECs),加入 TGF-β后仍很快观察到生长抑制作用,这表明 TGF-β作用不需蛋白质合成的参与。     

经典Wnt信号途径与结直肠肿瘤发生

癌发生的主要原因是控制细胞生长和存活的信号转导途径被异常激活,而这些信号途径在正常胚胎发育中起重要作用.经典的Wnt信号转导途径是其中最重要的通路之一,目前认为其成分主要包括：细胞外因子（Wnt）、跨膜受体（卷曲蛋白Frizzled,Fz）、辅助受体（低密度脂蛋白受体相关蛋白-5和-6,LRP5/6）、β-链蛋白（β-catenin,β-cat）、结肠腺瘤样息肉病（adenomatous polyposis coli,APC）蛋白、T细胞因子（TCF）等一系列蛋白质.多数结直肠癌患者的转化细胞存在APC基因缺失、突变或失活,导致β-cat在核内的累积,从而影响相关基因转录,这是结直肠癌发生的关键因素之一.对Wnt途径的进一步研究将为探索结直肠癌的发病机制以及寻找有效的诊治手段提供新视觉.     

与雌激素受体β相互作用的蛋白的分离及鉴定

目的:从乳腺文库中分离与雌激素受体β(ERβ)相互作用的蛋白质。方法:将ERβ基因克隆入酵母表达载体pGBKT7中,利用酵母双杂交筛选技术,从乳腺文库中分离与ERβ相互作用的蛋白质。结果:分离到与ERβ相互作用的蛋白质FBLN1,并进一步确定了ERβ与FBLN1作用的结构域为AF1及DBD结构域。结论:FBLN1可能参与ERβ信号途径并共同调节细胞的增殖。ERβ与FBLN1相互作用的发现为进一步研究ERβ与FBLN1在生理及病理中的作用奠定了基础。     

转化生长因子-β细胞周期抑制机制

转化生长因子－β（TGF－β）属于二聚多肽类生长因子,参与调节细胞的增殖,分化和凋亡,是一类具有多种生物活性的细胞因子超家族。Smads分子将TGF－β信号由胞膜转导入细胞核内并调节目的基因对TGF－β的应答。作为细胞周期的抑制因子,TGF－β可以通过不同的途径使细胞停留在G1期,从而抑制细胞的生长。TGF－β信号转导通路的异常与肿瘤的发生密切相关。本文对近年TGF－β细胞周期抑制机制的研究作一综述。     

红细胞生成素

红细胞生成素是一种调节红系祖细胞生长的细胞因子，近年来，尤其是大量重组Ｅｐｏ的生产，使Ｅｐｏ的基础及应用研究进入崭新时代，本文详述了Ｅｐｏ基因结构、蛋白质结构及生化特性，产生Ｅｐｏ的器官及其细胞定位的研究进展，体内Ｅｐｏ含量的细胞及分子水平调控的可能机制，Ｅｐｏ受体的种类，分子结构和蛋白质结构以及Ｅｐｏ与受体结合后信号传递的可能途径。     

运动调节神经细胞自噬改善阿尔茨海默病

自噬作为细胞内的一种分解代谢途径,可将胞质中异常聚集的蛋白质、受损细胞器及其他细胞成分转运至溶酶体进行降解,以维持蛋白质稳态和细胞代谢平衡。研究表明,阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)脑内β淀粉样蛋白(amyloid-β, Aβ)沉积、Tau蛋白异常磷酸化和突触可塑性失调与细胞自噬紊乱有关。适宜的运动能够调节神经细胞自噬水平和抑制AD动物脑内的多种病变,但具体机制尚不明确。综述近期研究成果发现,运动可能通过以下途径保护大脑和改善AD:(1)运动可以激活AMP依赖的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)和抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)信号诱导自噬启动,提高自噬流和自噬溶酶体的降解,从而促进Aβ和磷酸化Tau蛋白的自噬清除。(2)运动增加脑内脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)表达,经由BDNF/酪氨酸激酶受体B(tyrosine kinase receptor B, TrkB)信号,以及磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinases, PI3K)/蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶(protein-serine-threonine kinase, AKT)信号途径调节自噬流,从而介导BDNF诱导的突触可塑性。(3)运动可能通过调节神经细胞自噬,维持神经递质稳态和突触传递。     

葡萄籽原花青素对人骨肉瘤143B细胞的作用及机制研究

该文研究葡萄籽原花青素(grape seed procyanidins,GSP)对人骨肉瘤143B细胞增殖、凋亡的影响及其机制。用不同剂量GSP处理骨肉瘤143B细胞,结晶紫染色和集落形成试验分别用于检测细胞增殖和集落形成能力的变化;流式细胞术检测细胞周期与凋亡,Western blot法检测周期和凋亡相关蛋白;RT-PCR和Western blot法检测Wnt/β-catenin信号通路相关分子表达的变化;采用腺病毒Adβ-catenin感染以过表达β-catenin,探讨GSP抑制143B细胞增殖的作用是否与Wnt/β-catenin信号通路相关。结果显示,GSP在20~60μg/m L剂量范围内呈剂量和时间依赖性抑制143B细胞增殖活力和降低细胞克隆形成能力;GSP引起G0/G1周期阻滞和周期相关蛋白cyclin D1下调,还使细胞凋亡率明显增高,并伴有活化的凋亡相关蛋白cleaved PARP(poly ADP-ribose polymerase)和cleaved caspase-8的水平增高;GSP降低143B细胞中β-catenin m RNA水平及核内与总β-catenin蛋白质水平,抑制GSK3β磷酸化并上调GSK3β蛋白质水平;过表达β-catenin可部分减弱GSP对该细胞增殖活性的抑制作用。结果表明,GSP抑制骨肉瘤143B细胞的增殖和促进其凋亡,其机制涉及Wnt/β-catenin信号通路的抑制。     

白介素-1β对壁细胞酸分泌等胃功能的主要作用及机制

白介素（IL）－1β是已知具有胃细胞保护性,抗溃疡,抗分泌和延迟胃排空的最强力因子,它通过刺激胃内前列腺素合成而产生作用。IL－1β通过多种通路抑制培养壁细胞的酸分泌,该抑制发生于后受体水平。IL－1β对分泌酸的壁细胞,和分泌组胺的ECL细胞二者具有阻滞作用。壁细胞表达IL－1受体。IL－1β抑制卡马可和胃泌素刺激的壁细胞酸分泌作用,对组胺刺激也有一定作用。HP感染导致浸润的胃粘膜炎症细胞释放包括IL－1β的细胞因子。IL－1β可通过其对ECL细胞分泌组胺活性的抑制,相应地介导酸分泌的抑制。     

哇巴因抑制Wnt/β-catenin信号通路和对肿瘤细胞的细胞毒作用

哇巴因是一种强心苷类药物,临床上常用于治疗充血性心力衰竭与心律失常.近期的研究发现,哇巴因具有抗肿瘤活性,但其作用机制不甚明了.Wnt/β-catenin信号通路的异常激活与多种肿瘤的发生发展密切相关.本项研究发现,哇巴因是一种新颖的Wnt/β-catenin信号通路抑制剂,其作用靶点是低密度脂蛋白受体相关蛋白6(LRP6)和β-连环蛋白(β-catenin).在人大肠癌HCT116和非小细胞肺癌A549细胞中,纳摩尔浓度的哇巴因有效地降低磷酸化LRP6、总LRP6、活化β-catenin和总β-catenin的蛋白水平.另外,哇巴因还可有效地抑制Wnt/β-catenin信号通路靶基因CD44和纤维蛋白连接素(fibronection)的表达.进一步研究发现,哇巴因对HCT116和A549细胞具有明显的杀伤活性,并能够诱导其凋亡.该研究首次阐明了哇巴因抑制Wnt/β-catenin信号通路的分子机制.     

IL－3、GM－CSF和IL－5受体及其信号传导

ＩＬ—３、ＧＭ－ＣＳＦ和ＩＬ—５是一类功能相似的造血因子,它们的受体至少包括配体特异性的α亚基和共用β亚基（βｃ）两部分。βｃ识别三因子的Ｎ端α－螺旋,而α亚基则识别三因子的Ｃ端α－螺旋,两者均为功能性的高亲和力受体所必需．由于βｃ胞内区较长,能结合Ｊａｂ和Ｓｔａｔ等信号分子,所以,三种因子受体受配体刺激后能诱导相似蛋白的酪氨酸磷酸化。另外,激酶的不同剪切型、转录因子的同分异构体、受体亚基的细胞型特异性以及信号传导通路的多重性等则为三因子作用特异性的基础。本文就对其主要内容作一综述。     

间充质干细胞来源的外泌体通过TGF-β1/Smad2/3信号通路抑制高糖诱导的成纤维细胞转分化

心脏纤维化是糖尿病患者心肌功能障碍的主要原因。成纤维细胞转分化为成肌纤维细胞是心脏纤维化过程中的一个关键性事件。该研究的目的是探究高糖诱导成纤维细胞转分化的分子机制,并找寻抑制成纤维细胞转分化的方法。结果显示,经高糖处理的BJ细胞(人皮肤成纤维细胞系)与正常BJ细胞相比,α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)的表达明显上调。通过使用SB525334或转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)si RNA抑制TGF-β1/Smad2/3信号通路的活化,发现α-SMA和胶原I的蛋白质水平及Smad2/3的磷酸化水平均降低。同时,SB525334也抑制了高糖诱导的BJ细胞增殖。大鼠骨髓间充质干细胞来源的外泌体(mesenchymal stem cell-derived exosome,MSC-Exo)通过降低Smad2/3磷酸化水平,抑制高糖诱导的α-SMA表达。综上所述,高糖通过激活TGF-β1信号通路导致BJ细胞的转分化,而MSC-Exo通过抑制该通路防止BJ细胞的转分化。     

盐霉素抑制急性早幼粒细胞白血病细胞增殖并诱导分化

该文旨在探讨盐霉素(salinomycin,SAL)对急性早幼粒细胞白血病NB4细胞增殖和分化的影响及其可能的机制。采用CCK-8(cell counting kit-8)实验检测细胞增殖,瑞氏染色观察细胞形态学变化,流式细胞术检测粒细胞分化标志物CD11b的表达,Western blot检测相关蛋白质水平变化。结果显示,SAL抑制了细胞增殖;SAL作用72 h后,细胞呈现典型分化形态学改变。随着SAL的浓度升高,CD11b阳性的细胞比例以及CD11b、C/EBPβ蛋白质水平逐渐增加。此外,SAL降低了β-catenin以及下游分子C-myc、Cyclin D1的蛋白质水平。该研究还探讨了联合使用Wnt/β-catenin信号通路的抑制剂IWR-1与SAL对细胞分化的影响。结果显示,与单独使用SAL相比,联合使用SAL和IWR-1促进了SAL诱导的NB4细胞分化。该研究结果提示,SAL可抑制NB4细胞的增殖,并可能通过抑制Wnt/β-catenin信号通路诱导细胞分化。