线粒体动力相关蛋白Drp1与心肌缺血再灌注损伤机制的研究进展

线粒体动力相关蛋白(dynamin-related protein 1,Drp1)是介导线粒体分裂的主要蛋白,Drp1表达增加,线粒体分裂增加,网状结构破坏,反之则有助线粒体融合,促进损伤线粒体修复。心肌缺血再灌注损伤与活性氧(ROS)的大量产生,线粒体通透性转换孔(MPTP)的开放及细胞凋亡等密切相关。近年来大量研究发现Drp1介导的线粒体分裂参与心肌缺血再灌注损伤,本文就Drp1参与心肌缺血再灌注损伤的相关机制作一简要综述。     

阿尔茨海默病中Tau蛋白与线粒体损伤

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种神经退行性疾病,过度磷酸化tau异常聚集形成的神经纤维缠结是其主要病理特征之一。线粒体损伤在AD发病机制中发挥重要作用,是AD的早期病理事件,而其又与tau蛋白密切相关。文中总结了AD中病理性tau蛋白对线粒体动力学、形态、自噬、功能等方面造成的损伤,并展望了从保护线粒体损伤角度研发防治AD药物的可行性。     

tau蛋白异常与阿尔茨海默病的关系

阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)是最常见的一种老年性痴呆症,以进行性记忆丧失和认知功能障碍为临床特征,神经原纤维缠结(neurofibrillary tangle,NFT)为其主要病理学特征之一,tau蛋白的各种异常与NFT的形成密切相关。对tau蛋白的各种异常导致AD发生的研究已取得重要进展,包括tau蛋白的异常磷酸化、异常糖基化、异常截断作用及基因突变等。本文旨在概述tau蛋白的各种异常改变及其可能机制。     

Drp1的调控对PINK1突变转基因果蝇的保护作用

帕金森病（PD）是以黑质致密部多巴胺神经元选择性减少和胞浆内路易小体的形成为特征的神经退行性疾病。研究发现,PTEN诱导激酶1(PINK1)基因突变导致家族性早发型帕金森病的发生。在转基因果蝇中,PINK1功能丢失导致间接飞行肌缺陷,线粒体结构、功能障碍,多巴胺神经元丢失。本研究在PINK1突变PD转基因果蝇中,进行发动蛋白相关蛋白1（Drp1）过表达和敲低,探索Drp1对PD转基因果蝇的保护作用及其可能机制。本研究选用MHC-Gal4/UAS系统的PD转基因果蝇模型,特异性启动PINK1B9基因于果蝇肌肉组织中表达;运用Drp1基因过表达和RNA干扰干预PINK1B9转基因果蝇,研究其对PD转基因果蝇的作用。结果显示,不论过表达Drp1还是Drp1敲低均可挽救PINK1突变转基因果蝇,降低翅膀异常率,改善飞行能力,恢复间接飞行肌排列,调节线粒体形态,提高ATP生成量,上调NDUFS3蛋白表达水平。本文结果提示,Drp1的调控挽救PINK1突变转基因果蝇与线粒体呼吸链有关。     

氧化应激与阿尔茨海默病

阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)是一种多病因神经退行性疾病,以β-淀粉样蛋白(Aβ)聚集沉积引起的老年斑(senile plaque,SP),聚集的磷酸化微管稳定蛋白质(tau)引起的细胞内神经原纤维缠结(neurofibrillary tangle,NFT)为主要病理特征。活性氧(ROS)和活性氮(RNS)的增加引起的氧化应激和抗氧化防御酶功能丧失在AD形成中具有重要作用。综述近年来这方面的研究进展,着重总结了AD中的生物大分子(脂质、蛋白质和核酸)氧化以及Aβ和金属离子(铁、铜和锌等)动态平衡紊乱诱导的氧化应激与AD的关系,同时介绍了AD中氧化应激相关的信号转导,旨在对今后这方面的研究及预防和治疗AD提供帮助。     

Aβ-Cu(Ⅱ)复合物与阿尔茨海默病的关系

β-淀粉样肽(amyloid peptide β,Aβ)在脑内沉积并与Cu(Ⅱ)螯合形成AB—Cu(Ⅱ)复合物,该复合物诱导活性氧形成并造成神经细胞损伤,这可能是阿尔茨海默病(AD)发生与发展的主要机制之一;以此为基础．探讨使用抗氧化剂及金属螯合剂降低Aβ神经毒性,可能是探索预防AD发生和减缓AD发展的一个新途径。     

钙调磷酸酶对阿尔茨海默病中tau蛋白异常磷酸化的作用

100年前,阿尔茨海默病（Alzheimer disease,AD）被首次报道,它是一种以进行性认知障碍和记忆力损伤为主要临床特征的中枢神经系统退行性疾病,是最常见的一种老年性痴呆.由异常磷酸化的tau蛋白构成的神经元纤维缠结（neurofibrillary tangle,NFT）是AD最重要的病理学改变之一.钙调磷酸酶（calcineurin,CN）是脑组织中含量最高的一种丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶,其活性依赖于Ca2＋和钙调蛋白.最近的研究显示,CN在脑中与NFT共定位,CN活性的下降能够导致tau蛋白在多个AD特征性位点的异常磷酸化,进而形成NFT.因而,CN活性的缺陷与AD的发生密切相关.CN活性缺陷导致的tau蛋白异常磷酸化具有可逆性,CN激活剂有望在其中扮演重要的角色.     

长链/极长链饱和脂肪酸与阿尔茨海默病

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是老年人常见的神经系统退行性疾病,病因复杂。近年研究发现, AD患者脑中有长链/极长链饱和脂肪酸沉积,且富含饱和脂肪酸的饮食会增加AD的发病风险;将长链/极长链饱和脂肪酸直接给予神经细胞,能够增加细胞中AD特征性分子β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein, Aβ)的水平。这些结果都提示,长链/极长链饱和脂肪酸与AD的发生发展密切相关。本文综述了长链/极长链饱和脂肪酸与AD的关系及其在Aβ生成和聚集中的作用,重点阐述了这些脂肪酸导致Aβ生成的分子机制,以加深对AD病因和发病机制的认识。     

亨廷顿舞蹈症中Hsp60丢失诱发线粒体功能障碍(英)

亨廷顿舞蹈症(Huntington's disease,HD)是一种典型的神经退行性疾病,其中纹状体神经元的线粒体障碍是导致其神经退行的重要原因.前期研究表明亨廷顿蛋白突变体(mutant huntingtin,mtHtt)抑制线粒体未折叠蛋白反应(mitochondrial unfolded protein resp...     

利用在线数据库分析乳腺癌中程序性死亡蛋白-1相关信号通路基因的临床意义

针对程序性死亡蛋白-1 (programmed death-1,PD-1)的免疫疗法在乳腺癌中获得了显著成功.但是,并非所有患者都能从抗体治疗中受益.为了鉴定PD-1信号通路相关基因的表达及在乳腺癌中作为预后标志物的潜力,本文通过Oncomine、GTEx数据库和癌症基因组图谱(The Cancer Genome At...     

依达拉奉对毒死蜱所致大鼠脑损伤的保护作用及其机制

目的:探讨依达拉奉在毒死蜱诱导的神经元凋亡中的保护作用及其线粒体机制。方法:在随机双盲的原则下,将大鼠分为对照组、毒死蜱组、依达拉奉组(n=6);以毒死蜱(18 mg/0.7 ml/kg, sc.)造模,在注射毒死蜱1 h后用依达拉奉(10 mg/1.6 ml/kg, ip.)治疗。连续注射毒死蜱及依达拉奉28 d后,通过旷场和水迷宫试验测试大鼠学习记忆能力。在心脏灌流后取大鼠脑组织,通过HE染色检测大脑海马区的神经元损伤情况以及透射电子显微镜观察线粒体和细胞核损伤情况。测定Na⁺-K⁺-ATP酶、ATP含量判断线粒体损伤情况。用免疫组织化学和免疫印迹法测定线粒体分裂蛋白DRP1及DRP1的Ser 637位点磷酸化的表达。结果:与对照组相比,毒死蜱组大鼠在旷场实验的3 min内的总运动距离和平均速度明显减小(P<0.01),在水迷宫试验中的1 min内的逃避潜伏期明显延长、平台穿越次数明显减少(P<0.01),脑组织的ATP酶活性明显降低(P<0.01)且ATP含量下降(P<0.05)、线粒体DRP1的Ser637位点...     

寡肽转运蛋白(PepT1)的研究进展

寡肽转运蛋白1(oligopeptide transporter 1,PepT1;solute carrier family 15 member 1,SLC15A1)是一种主要存在于小肠上皮细胞的质子依赖型转运蛋白质,转运底物主要为蛋白质水解产物中的二肽、三肽以及与二肽、三肽结构类似的一些化合物。PepT1的研究有助于促进药物生物利用度的提高,对于肿瘤的治疗也具有十分重要的意义。现主要从PepT1的晶体结构、靶向前药、转运底物、相互作用的蛋白质及PepT1的疾病应答机制等几方面展开综述。     

牦牛B细胞淋巴瘤2相关蛋白A1的原核表达及体外活性

为研究牦牛(Bos grunniens) B细胞淋巴瘤2相关蛋白A1(B cell lymphoma 2 related protein A1,BCL2A1)的原核表达及体外活性。采用原核表达载体构建、细胞划痕实验、CCK-8法、透射电镜和实时荧光定量PCR等方法。结果显示,成功构建pET-32a-BCL2A1重组质粒,表达获得约33kDa的BCL2A1。终浓度为0.02μg/mL、0.2μg/mL、2.0μg/mL的BCL2A1均能使HepG2细胞活性显著降低(P < 0.05),并在一定程度上抑制细胞的迁移。2.0μg/mL BCL2A1导致HepG2细胞核固缩,胞质中高密度物质聚集,溶酶体吞噬形成致密的凋亡小体等。此外,细胞凋亡相关基因CASP9的mRNA水平在2.0 μg/mL组中显著上调(P < 0.05),CASP8的mRNA水平在0.2 μg/mL和2.0 μg/mL组中显著上调(P < 0.05),而CASP3和Cyt c的mRNA水平在3个浓度处理组均显著上调(P < 0.05)。这提示BCL2A1可能通过凋亡途径影响HepG2细胞活性,为进一步探索牦牛BCL2A1基因功能积累资料。     

特异性蛋白1(SP1)上调FOXP4-AS1促进结直肠癌细胞增殖

大量的证据表明,长链非编码RNAs (long non-coding RNAs)在结直肠癌发生发展中发挥重要作用。有迹象表明,lncRNA FOXP4-AS1推动结直肠癌的进程。本文通过数据库信息分析发现,FOXP4-AS1在结直肠癌中高表达且与患者较差的预后正相关。实时荧光定量PCR方法也证实,FOXP4-AS1在结直肠癌细胞和组织中的表达量均高于正常细胞和组织。其中,FOXP4-AS1在结肠癌细胞LOVO中表达量最高,是正常结直肠细胞的13倍。生物信息学预测结合双荧光素酶报告基因实验和染色质沉淀研究结果表明,特异性蛋白1（specificity protein 1,SP1）可直接结合在FOXP4-AS1启动子上,上调其活性。过表达FOXP4-AS1,可下调p16和p18表达,同时上调CDK4、CDK6和细胞周期蛋白 D1表达,最终促进结直肠癌细胞增殖。相反,敲低FOXP4-AS1将上调p16和p18表达,抑制CDK4、CDK6和细胞周期蛋白 D1,获得相反的结果。总之,特异性蛋白1(SP1)上调FOXP4-AS1,促进结直肠癌细胞增殖。     

千里光脂肪醛脱羰基酶(CER1蛋白)的保守基序(CSM)与功能结构域分析

基于已构建的千里光全长c DNA文库,克隆其脂肪醛脱羰基酶基因(Gen Bank No.:KT895253),并进一步分析该基因所编码蛋白质(CER1蛋白)的氨基酸保守基元序列(conserved sequence motif,CSM)和蛋白质功能结构域的关系。蛋白质一级结构分析发现,千里光CER1蛋白由623个氨基酸残基组成;进化树和序列比对结果提示SH-片段和LH-片段这两个富含His的保守基元序列在不同物种中表现出高度保守性;3-D结构预测结果表明,高等植物CER1蛋白水合状态下具有高效的底物结合能力和脂肪醛脱羰基的催化效率。因此,根据脂肪醛脱羰基酶氨基酸保守基序对蛋白质功能域的决定作用,推测CER1蛋白的保守结构域是形成底物结合部位和酶催化活性中心的结构基础。     

敲低低密度脂蛋白受体相关蛋白1抑制C3H10T1/2多潜能干细胞定向成脂

C3H10T1/2多潜能干细胞成脂过程分为定向和分化两个阶段,骨形成蛋白4(BMP4)可以诱导其定向成前脂肪细胞．已有的研究表明,脂肪组织特异性敲除低密度脂蛋白受体相关蛋白1(Lrp1)的小鼠体重减轻,脂肪组织含量减少,揭示此基因对成脂具有重要作用．然而,目前尚不清楚Lrp1是否在成脂定向过程中发挥作用．采用小干扰RNA技术(RNAi),在体外水平研究低密度脂蛋白Lrp1对C3H10T1/2多潜能干细胞成脂定向的作用．分别在C3H10T1/2成脂的定向期和脂滴成熟期敲低Lrp1,通过显微镜下观察、油红O染色、Western blotting等实验证实,定向期而非脂滴成熟期敲低Lrp1显著抑制C3H10T1/2多潜能干细胞成脂．BMP4通过激活下游Smad1/5/8信号通路发挥作用,而敲低Lrp1显著抑制BMP4诱导的Smad1/5/8磷酸化．这些结果说明：敲低Lrp1通过下调Smad信号通路,抑制BMP4诱导的C3H10T1/2多潜能干细胞成脂定向．     

FXR1基因与增强型绿色荧光蛋白融合载体的构建及表达

目的:构建携带人脆性X相关基因1(Fragile X related gene 1,FXR1)与增强型绿色荧光蛋白(Enhanced green fluorescent pro-tein,EGFP)的融合表达载体并进行表达,为研究FXR1基因在脆性X综合征中的作用机制奠定基础.方法:以重组质粒pYESTrp3/FXR1为模板,PCR扩增FXR1基因,将扩增片段双酶切后连接到质粒pEGFP-N1中,形成重组表达载体pEGFP-N1/FXR1,并用脂质体法转染人胚肾细胞,荧光显微镜下观察GFP在细胞内的表达及Western Blotting检测FXR1的表达情况.结果:成功构建融合表达载体pEGFP-N1/FXR1,在人胚肾细胞实现表达,检测到融合蛋白EGFP/FXR1.结论:本实验成功构建EFGP和FXR1重组共表达载体并可在真核细胞中表达,为进一步研究FXR1在脆性X综合征中的作用机理奠定基础.     

siRNA介导多药耐药相关蛋白(MRP1)的表达沉默

利用pSIREN-RetroQ载体构建了3个沉默多药耐药相关蛋白（MRP1）基因表达质粒pSI REN-siRNAs.并通过限制性内切酶酶切鉴定和DNA测序鉴定,将截断MRP和全长MRP1 cDNA分别克隆到真核表达载体pEGFP-N2和pcDNA3.1中,产生了pEGFP-MRP1T和pcDNA-MRP1表达质粒．质粒pEGFP-MRP1T分别与3个pSIREN-siRNAs共转染HEK293细胞沉默MRP1T-GFP靶基因,pSIREN-siRNA1作为阴性对照.荧光显微镜下显示结果表明,与pSIREN-siRNA1相比,pSIREN-siRNA2和pSIREN-siRNA3产生的siRNA能够有效沉默MRP1T-GFP融合蛋白的表达．为了沉默全长MRP1基因的表达,pcDNA-MRP1分别与3个pSIREN-siRNAs共转染HEK293细胞．Western印迹和MTT分析表明,pSIREN-siRNA2和pSIREN- siRNA3能有效抑制190 kD MRP1在HEK293细胞中的表达,而pSIREN-siRNA1则不能．pSIREN-siRNA2和pSIREN-siRNA3能逆转MRP1转染HEK293细胞产生的多药耐药性．RNA二级结构预测结果分析表明,siRNA1靶序列mRNA局部自由能热动力参数ΔG低于siRNA2和siRNA3靶序列mRNA局部自由能热动力参数,siRNA1的GC含量和Tm值高于siRNA2和siRNA3．这些数据提示,siRNA和局部靶结构可能影响siRNA对MRP1 mRNA表达的沉默作用．