JNK、ERK信号通路在NaAsO_2诱导骨髓间充质干细胞增殖中的作用

目的：研究c-jnk氨基末端激酶（JNK）、细胞外信号调节激酶（ERK）在亚砷酸钠（NaAs02）诱导骨髓间充质干细胞（BMSC）增殖中的作用。方法：体外培养骨髓间充质干细胞,四甲基偶氮唑盐比色法（MTT法）检测细胞增殖,Western-blot检测磷酸化JNK、ERK表达水平。结果：低浓度1、2μmol/LNaAs02对BMSC有明显的促进增殖作用;高浓度16、32μmol/LNaAs02则对细胞生长产生抑制作用,具有一定剂量-效应关系;2、4、8μmol/LNaAs02处理BMSC24h后,JNK磷酸化表达水平明显增加,ERK磷酸化表达水平明显降低;JNK抑制剂SP600125可明显降低高浓度16、32μmol/LNaAs02的生长抑制作用;ERK抑制剂PD98059可抑制低浓度1、2μmol/LNaAs02对BMSC的促增殖作用。结论：低浓度NaAs02激活ERK信号通路,提高细胞增殖率,可被抑制剂PD98059阻断;高浓度NaAs02激活JNK信号通路,提高细胞凋亡率,可被抑制剂SP600125阻断。NaAs02致癌机制可能与JNK、ERK信号通路作用相关。     

MAPKs介导NMDA诱导的大鼠皮层神经元凋亡(英文)

NMDA诱导兴奋毒造成的神经损伤,包括细胞的凋亡和坏死。本研究旨在探讨神经元凋亡在NMDA兴奋毒所致大鼠皮层神经元死亡中的所占比例,并分析了NMDA致神经元凋亡的信号通路机制。通过使用Caspase抑制剂和测定乳酸脱氢酶活性,研究NMDA(100μmol/L,2h)兴奋毒所致的神经元凋亡;并使用MAPKs选择性抑制剂,分别采用Caspase-3活性检测,TUNEL和Annexin V染色方法,进一步观察MAPKs通路中细胞外信号调节激酶(ERK)、c-Jun N-末端激酶(JNK)和p38 MAPK三条不同途径在NMDA所致神经元凋亡中的作用。结果显示:(1)Caspase依赖的凋亡占NMDA所致细胞死亡总数的22.49%;(2)p38 MAPK抑制剂SB203580(10μmol/L)使NMDA诱导的caspase-3活性降低30.43%(P0.05);而ERK抑制剂PD98059(20μmol/L)和JNK抑制剂SP600125(20 μmol/L)不影响caspase-3的活性;(3)SB203580(10μmol/L)使NMDA所致的TUNEL阳性细胞数减少33.10%(P0.05);而PD98059(20μmol/L)或SP600125(20μmol/L)都没有作用;(4)Annexin V染色结果显示,SB203580(10μmol/L)使NMDA所致的早期凋亡细胞减少55.56%(P0.05);SP600125(20μmol/L)使NMDA所致的晚期凋亡/死亡细胞减少67.59%(P0.05);PD98059(20μmol/L)对细胞凋亡/死亡没有明显作用。以上结果表明,NMDA介导的大鼠皮层神经元死亡除坏死外,还包含有一小部分神经元凋亡;p38 MAPK途径,而非JNK和ERK途径,介导了NMDA诱导的神经元凋亡,抑制与此相关的凋亡信号通路可发挥神经保护作用;JNK途径可能介导了NMDA所致的神经元坏死而非凋亡。     

MAPKs抑制剂对大鼠肝细胞GSH代谢相关酶的影响

目的：观察丝裂原活化的蛋白激酶（MAPKs）抑制剂对大鼠肝细胞谷胱甘肽（GSH）代谢的影响,确定哪条途径与GSH代谢相关。方法：体外培养BRL大鼠肝细胞,以c-Jun NH2-末端激酶（JNK）途径抑制剂SP600125、p38途径抑制剂SB203580、细胞外信号调节激酶1/2（ERK1/2）途径抑制剂PD98659处理24 h,采用MTT法测定细胞活力,高效液相色谱法测定细胞内GSH含量,Luminex法测定JNK和磷酸化JNK （p-JNK）的蛋白表达,采用试剂盒测定GSH代谢酶活性。结果：SP600125浓度>5 μmol/L,SB203580浓度>20 μmol/L,PD98659浓度>40 μmol/L时,细胞活力受抑制;SP600125能显著减少大鼠肝细胞内还原型GSH的含量,SB203580和PD98659作用不明显;SP600125显著减少磷酸化JNK （p-JNK）蛋白表达,显著增强谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活力。结论：JNK MAPK途径参与了大鼠肝细胞GSH的代谢。     

细胞外信号调节激酶在小鼠神经干细胞增殖中的作用

本文旨在探讨细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase 1/2, ERK1/2)对小鼠神经干细胞增殖的影响.分离E14.5小鼠皮层神经干细胞,通过Western blot检测神经干细胞增殖过程中磷酸化ERK1/2的表达情况,以及不同浓度PD98059处理对神经干细胞ERK1/2磷酸化及神经球形成的影响,并用CCK-8法检测PD98059对神经干细胞增殖的影响.结果显示:ERK1/2在体外培养的神经下细胞增殖过程中被激活;PD98059显著抑制ERK1/2磷酸化及神经干细胞的成球率,且存在剂量效应依赖关系;加入PD98059后神经干细胞的生长被抑制.以上结果表明,ERK1/2在小鼠神经干细胞增殖中具有重要的作用,阻断ERK1/2信号通路后可抑制神经干细胞的增殖.     

花生四烯酸诱导肌球蛋白磷酸化被抑制的平滑肌细胞 迁移的信号传导途径

在应用肌球蛋白轻链激酶特异抑制剂ML-7抑制了肌球蛋白轻链磷酸化后,花生四烯酸(arachidonic acid,AA)仍可诱导兔血管平滑肌细胞（SM3）发生迁移.为了进一步阐明其信号传导途径,应用多种信号抑制剂,采用免疫印迹、Boyden小室和提取细胞膜蛋白等实验方法,对上述迁移作用的信号传导途径进行了深入的研究.结果显示,PTX（Gi蛋白抑制剂）、U73122（PLC抑制剂）、staurosporine (PKC抑制剂)、PD98059（ERK1/2抑制剂）和SB203580（p38抑制剂）分别可拮抗上述AA诱导的SM3细胞迁移作用,而SP600125（JNK抑制剂）的作用较弱.免疫印迹结果显示,AA可提高SM3细胞中PKC(ε)、ERK1/2、p38和JNK信号的磷酸化水平,呈时间依赖性, PTX或U73122可抑制上述作用;staurosporine可抑制由AA 引起的ERK1/2和JNK的磷酸化水平增强,但对p38的磷酸化水平无影响.还发现AA可促进PLCβ2的细胞膜移位, PTX可抑制其作用.上述结果表明,当肌球蛋白轻链的磷酸化被抑制后, AA可通过Gi蛋白的活化促进PLCβ2向细胞膜移位,进而通过激活PKC(ε)、ERK1/2、p38和JNK等信号转导途径而诱导SM3细胞发生迁移     

PKCδ与JNK共同调控喜树碱诱导的白血病细胞凋亡

采用流式细胞术、蛋白质免疫印迹法检测了喜树碱诱导白血病细胞凋亡过程中蛋白激酶Cδ(protein kinase Cδ,PKCδ)与c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-termital kinase,JNK)的作用。结果发现,50 nmol/L喜树碱诱导处理U937细胞24、36或48 h后,细胞发生明显凋亡,并且PKCδ和JNK均被激活。用化学抑制剂rottlerin抑制PKCδ的活化可以降低喜树碱诱导细胞凋亡过程中JNK的磷酸化,进而抑制细胞凋亡;而用化学抑制剂SP600125抑制JNK的磷酸化也会降低PKCδ的剪切活化,进而一定程度地阻断细胞凋亡;同时,JNK抑制剂SP600125也可以阻断过表达PKCδ活性片段诱导的细胞凋亡。这些结果提示,PKCδ和JNK介导的信号通路可以相互调控,共同促进细胞凋亡。该研究对理解细胞凋亡的精细调控机制以及肿瘤的治疗都有一定的借鉴意义。     

内皮素-1对大鼠血管平滑肌细胞产生MCP-1的影响及其机制

目的：观察内皮素-1（ET-1）对大鼠血管平滑肌细胞（VSMCs）产生单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）的影响及其机制。方法：培养大鼠血管平滑肌细胞（VSMCs）。细胞分为2组：ET-1刺激组：以不同浓度ET-1刺激VSMCs不同时间;阻断剂干预组：VSMCs分别与不同阻断剂[ET_AR、ET_BR阻断剂BQ123、BQ788,抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸（NAC）,ERK、p38MAPK、JNK及NF-κB抑制剂PD98059、SB203580、SP600125及PDTC]预先孵育30 min,再加入ET-1刺激24 h。在预定时间,以酶联免疫吸附（ELISA）法、逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）法分别测定不同因素下VSMCs MCP-1蛋白质及mRNA表达量。VSMCs分别与不同阻断剂（BQ123、BQ788、NAC、PD98059、SB203580及SP600125预先孵育20 min,再加入ET-1刺激5 min,免疫印迹（WB）法测定VSMCs胞浆中细胞外调节蛋白激酶（ERK）、p38丝裂原活化蛋白激酶（p38MAPK）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）及其各自磷酸化蛋白质的水平。各项检测均重复3次。结果：ET-1能刺激VSMCs MCP-1蛋白质及mRNA表达,其表达量随ET-1浓度及刺激时间的增加呈升高趋势（P<0.05,P<0.01）;BQ123、NAC、PD98059、SB203580及PDTC能显著抑制ET-1诱导的大鼠VSMCs MCP-1蛋白质及mRNA表达（P<0.01）,而BQ788及SP600125对此作用无明显影响。BQ123、NAC与PD98059或SB203580能分别抑制ET-1刺激后VSMCs胞浆内ERK及p38MAPK的磷酸化（P<0.05,P<0.01）,而ET-1对JNK的磷酸化无明显激活作用。结论：ET-1通过ET_AR、ROS、ERK、p38MAPK及NF-κB诱导大鼠VSMCs产生MCP-1。     

ERK激活对SDF-1引起的大鼠海马神经元GABA分泌抑制的影响

目的:观察细胞外调节激酶(ERK)信号通路激活对基质细胞衍生因子(SDF-1)引起离体培养的大鼠海马神经元γ-氨基丁酸(GABA)分泌的影响。方法:新生SD大鼠海马神经元离体培养,Western blot法观察ERK1/2信号通路的磷酸化水平;ELISA法和RT-PCR技术检测ERK1/2特异性阻断剂PD98059作用于离体培养的海马神经元后GABA分泌的改变;谷氨酸脱羧酶(GAD65/67)和γ-氨基丁酸转运体(GAT)的蛋白表达量及GAD65和GAT-1 mRNA表达水平。结果:SDF-1作用于海马神经元可引起ERK1/2磷酸化水平明显升高,同时加用CXCR4受体阻断剂AMD3100,可阻断SDF1引起的ERK1/2激活;SDF-1可明显抑制离体培养的海马神经元GABA的分泌,同时加用ERK1/2特异性抑制剂PD98059,可部分逆转SDF-1对GABA分泌的抑制作用;SDF-1作用于离体培养的海马神经元,可抑制谷氨酸脱羧酶GAD65和GABA转运体GAT-1 mRNA的生成;ERK抑制剂PD98059可有效翻转SDF-1的作用。Western blot结果发现SDF-1可抑制海马神经元GAT-1和GAD65/67蛋白的表达,加用ERK1/2抑制剂可部分恢复GAT-1和GAD65/67蛋白合成。结论:SDF1作用于离体培养的海马神经元CXCR4,通过激活ERK1/2信号通路进而抑制GAD蛋白表达,可能是其介导GABA分泌抑制的通路之一。     

丝裂原活化蛋白激酶在人冠状动脉平滑肌细胞向三维纤维蛋白胶迁移中的作用

目的:观察三维纤维蛋白(Fb)胶对体外培养的人冠状动脉平滑肌细胞(HCASMC)的趋化作用及其信号转导机制.方法:采用胶原酶消化法培养HCASMC,倒置相差显微镜观察其向三维Fb胶中迁移的能力及ERK、p38、JNK信号通路对其迁移能力的影响.Western blot检测Fb对HCASMC p-ERK、p-p38和p-JNK表达的调控.结果:向Fb胶中迁移的HCASMC呈长梭型,细胞数量增加时形成环形管腔样结构.纤维蛋白原(Fg)浓度为0.8 g/L～6.4 g/L时,HCASMC向胶中迁移的数量呈浓度依赖性增加,并随培育时间的延长逐渐增多.用Western Blot分析显示Fb以时间依赖性方式诱导ERK、p38及JNK活化,三者的选择性抑制剂PD98059 50 μmol/L、SB20358010 μmol/L及SP600125 20 μmol/L可分别抑制其活化,但对HCASMC向胶中迁移的抑制能力不尽相同.PD9805950 μmol/L对HCASMC迁移无明显影响,而SB203580 10 μmol/L和SP600125 20 μmol/L均可抑制HCASMC向Fb胶迁移,且后者抑制作用更强.结论:Fb胶通过激活细胞JNK和p38(而不是ERK信号通路)促进HCASMC向Fb胶中迁移,这种机制可能在动脉粥样硬化血栓形成及再狭窄过程中发挥重要作用.     

ERK1/2信号通路活化对Tamoxifen所致胶质瘤细胞凋亡的影响

为了探讨ERK1/2信号通路在他莫昔芬(tamoxifen, TAM)所致胶质瘤细胞凋亡中的作用,以C6和U87MG胶质瘤细胞为研究对象,经TAM处理后,采用MTT法检测细胞的存活率;倒置显微镜和DAPI染色观察细胞的形态;流式细胞术检测细胞凋亡; Western-blot法检测细胞内ERK1/2磷酸化水平。最后应用ERK1/2抑制剂(PD98059)与TAM共同作用,观察其对胶质瘤细胞内ERK1/2磷酸化水平和细胞凋亡的影响。实验结果显示:TAM可呈浓度和时间依赖性地抑制胶质瘤细胞生长; TAM处理组的细胞凋亡明显增加且呈浓度依赖性;TAM能增加细胞内ERK1/2磷酸化水平;以PD98059阻断ERK1/2的激活,能增强TAM诱导细胞凋亡的作用。实验结果表明TAM能够抑制胶质瘤细胞生长和促进其细胞凋亡, ERK1/2信号通路的激活参与调控TAM所致胶质瘤细胞凋亡。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism