TMEM16A：一种钙离子激活的氯离子通道北大核心CSCD

钙激活氯通道(calcium-activated chloride channels,CaCCs)是一类在多种细胞中广泛表达的氯离子通道,介导一系列重要的生理功能。TMEM16A(transmembrane protein 16A)于2008年被确认为CaCCs的分子身份之一。TMEM16A在多种病理生理过程中发挥重要的作用,如卵母细胞多重受精、分泌上皮细胞的液体分泌、平滑肌收缩、神经元兴奋、膜电位调节、感官信号传导以及肿瘤的发生和细胞迁移。近年来,TMEM16A在病理生理学中的作用及其在疾病治疗中的药靶地位受到高度重视。本文对TMEM16A研究的最新进展进行综述。     

TMEM16A:一种钙离子激活的氯离子通道

钙激活氯通道(calcium-activated chloride channels,CaCCs)是一类在多种细胞中广泛表达的氯离子通道,介导一系列重要的生理功能。TMEM16A(transmembrane protein 16A)于2008年被确认为CaCCs的分子身份之一。TMEM16A在多种病理生理过程中发挥重要的作用,如卵母细胞多重受精、分泌上皮细胞的液体分泌、平滑肌收缩、神经元兴奋、膜电位调节、感官信号传导以及肿瘤的发生和细胞迁移。近年来,TMEM16A在病理生理学中的作用及其在疾病治疗中的药靶地位受到高度重视。本文对TMEM16A研究的最新进展进行综述。     

Ca2+激活Cl-通道功能及分子基础研究进展

自从1983年Barish在爪蟾卵母细胞中发现钙激活的Cl–通道以来,此种类型Cl–通道一直在被广泛的研究,其在不同组织中的重要作用也被不断报道。但是,钙激活氯电流的分子机制一直未被阐明。直到2008年,由三个实验室分别发现了构成钙激活Cl–通道的分子基础为跨膜蛋白16A(transmembrane protein 16A,TMEM16A),这一发现使得人为通过基因手段调控钙激活Cl–通道的功能与表达成为可能。该文综述了钙激活Cl–通道在不同组织中的作用、TMEM16A的电生理和药理学特性以及TMEM16A在心肌肥厚和心衰中的可能作用,以及以Cl–通道作为药物作用靶点的研究进展。     

Ca^2＋激活Cl^-通道功能及分子基础研究进展

自从1983年Barish在爪蟾卵母细胞中发现钙激活的Cl^–通道以来,此种类型Cl^–通道一直在被广泛的研究,其在不同组织中的重要作用也被不断报道。但是,钙激活氯电流的分子机制一直未被阐明。直到2008年,由三个实验室分别发现了构成钙激活Cl^–通道的分子基础为跨膜蛋白16A（transmembrane protein 16A,TMEM16A）,这一发现使得人为通过基因手段调控钙激活Cl^–通道的功能与表达成为可能。该文综述了钙激活Cl^–通道在不同组织中的作用、TMEM16A的电生理和药理学特性以及TMEM16A在心肌肥厚和心衰中的可能作用,以及以Cl^–通道作为药物作用靶点的研究进展。     

天然产物西红花苷靶向TMEM16A离子通道治疗肺腺癌机制研究

TMEM16A离子通道在人体各种生理活动中起着至关重要的作用,并且是多种疾病的潜在药物靶点.最近,多项研究表明, TMEM16A在肺癌中内源性高表达与肺癌细胞增殖、迁移密切相关.本研究发现,西红花苷是一种新的TMEM16A天然产物抑制剂,它可以通过抑制TMEM16A从而抑制肺癌细胞增殖和迁移.本团队的研究数据表明,西红花苷浓度依赖性抑制TMEM16A全细胞电流,其IC50值约为(38.32±2.31)μmol/L. CCK8和划痕愈伤实验表明,西红花苷浓度依赖性抑制肺癌细胞LA795和NCI-H1299的增殖和迁移,但是对肺胚二倍体细胞2BS的增殖和迁移几乎没有抑制作用.利用shRNA敲除内源性TMEM16A可以消除西红花苷对LA795细胞增殖和迁移的抑制效果.总之,本研究提示TMEM16A是西红花苷抑制肺癌增殖和迁移的潜在作用靶点,西红花苷可以作为肺癌治疗药物的先导化合物进行研究.     

CaCCs通道钙离子依赖性机制的研究进展

钙激活氯离子通道(Ca CCs)是一种广泛存在的氯离子通道,参与众多生理功能,如:上皮细胞的离子分泌、嗅觉传导以及平滑肌收缩等。由于通常情况下很难将Ca CCs介导的电流和钙离子依赖性阳离子流以及非钙离子依赖性氯离子流分开,因此其钙离子依赖性机制的研究远远滞后于其他离子通道。本文综述了最新报道的Ca CCs分子基础跨膜蛋白TMEM16A的发现和确立、结构特点、钙离子结合位点、其电流发生机制,及其相关生理作用以及病理和药理功能的热点问题,并展望该领域的研究发展趋势。     

跨膜蛋白16A：钙激活氯通道的最新进展

钙激活氯离子通道(calcium-activated chloride channels,CaCCs)介导了众多生理过程,包括跨上皮离子与液体分泌、心肌和神经兴奋、感觉传导、平滑肌收缩和受精过程等,但目前对于其分子基础等重要问题尚未研究清楚．综述了最新报道的CaCCs分子基础跨膜蛋白16A(TMEM16A)的发现过程、基因结构和功能、离子通道电生理特性、相关病理与药理功能的一些热点问题,并展望了该研究领域的发展趋势．     

T16Ainh-A01对耳蜗血管纹毛细血管内皮细胞凋亡及衰老的影响*

目的: 原代培养豚鼠耳蜗血管纹毛细血管内皮细胞(ECs),探讨跨膜蛋白16A(TMEM16A)在耳蜗血管纹毛细血管ECs衰老过程中的变化及对耳蜗血管纹毛细血管ECs凋亡及衰老的影响。方法: 原代培养耳蜗血管纹毛细血管ECs,细胞传代构建衰老模型并根据CCK-8及β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色评估细胞衰老程度,衰老细胞被随机分为衰老组(P12)、溶剂组(P12+DMSO)、T16Ainh-A01组(P12+T16Ainh-A01),免疫荧光及Western blot检测TMEM16A在ECs上的表达及分布,流式细胞术检测各组细胞凋亡率,Western blot检测各组Bax、Bcl-2、cleaved casepase-3蛋白表达水平。结果: 原代培养的耳蜗血管纹毛细血管ECs阳性率在95%以上,并确定第12代耳蜗血管纹毛细血管ECs为衰老组,与年轻组ECs相比,衰老组ECs上TMEM16A荧光及蛋白表达显著增强(P＜0.05),细胞凋亡率升高,衰老组给予T16Ainh-A01干预24 h后,Bax、cleaved casepase-3的蛋白表达下调(P＜0.01),Bcl-2的蛋白表达上调(P＜0.05),凋亡率下降且SA-β-gal阳性细胞率明显下降(P＜0.01)。结论: 衰老耳蜗血管纹毛细血管ECs凋亡增多且TMEM16A表达增加,TMEM16A特异性阻断剂T16Ainh-A01可以降低耳蜗血管纹毛细血管ECs的凋亡和衰老程度,提示TMEM16A可能参与耳蜗血管纹毛细血管ECs的凋亡和衰老过程。     

基于TCGA数据分析研究TMEM206在HCC中的表达及其与预后的相关性

[目的]探讨TMEM206表达在肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)诊断和预后中的价值。[方法]从肿瘤基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库下载肝细胞癌数据集表达谱及临床病理特征资料。采用KaplanMeier和Cox分析,观察TMEM206表达对肝细胞癌患者生存和预后的影响。使用TCGA数据集进行基因集富集分析(GSEA)。[结果]TMEM206在HCC肿瘤组织中的表达高于癌旁组织(P 0.000 1),并且TMEM206的表达与HCC的肿瘤分级、肿瘤分期都有显著相关。生存分析结果表明TMEM206表达越高,HCC患者的总体生存时间越短。单因素和多因素Cox分析表明,TMEM206 mRNA的表达可能是判断HCC预后的有效生物标志物。GSEA鉴定了TMEM206在HCC中的高表达可能与泛素介导的蛋白质水解、胞吞作用、RNA降解、小细胞肺癌、癌症通路、胰腺癌、胞质DNA传感途径、慢性粒细胞白血病、自然杀伤细胞介导的细胞毒性、细胞周期等反应有关。[结论]TMEM206 mRNA高表达是肝细胞癌的诊断和预后中的有效生物标志物。     

水通道蛋白与哮喘

哮喘是全球常见的慢性呼吸道疾病之一,气道炎症细胞积聚、气道慢性炎症和气道高反应性为其三大重要特征。研究发现在哮喘发病过程中,多种炎症细胞、粘膜上皮细胞、肺泡上皮细胞、周围血管内皮细胞等都有水通道蛋白(aquporin,AQP)的异常表达。这些细胞参与哮喘发作时炎症细胞积聚、气道高反应性、粘液异常分泌、肺间质毛细血管通透性改变等多方面反应。AQP在哮喘的发生发展中可能起着重要的作用。在哮喘的诊断方面,除了依据典型的临床症状及支气管激发、舒张实验之外,若AQP在血液嗜酸性粒细胞内或其他组织细胞内的异常表达能作为一种哮喘发病的生化指标,将对哮喘的诊断和防治有突破性的作用。本文就AQP与哮喘的关系进行综述。     

跨膜蛋白TMEM106A诱导肝癌细胞HepG2巨泡样死亡

跨膜蛋白106A (transmembrane protein 106A, TMEM106A)是本中心首先鉴定的与细胞死亡相关的分子。体内外的功能研究证明,TMEM106A在胃癌细胞的高表达能够明显抑制肿瘤细胞的生长,并诱导细胞死亡。本研究利用组织芯片和免疫组化的方法,发现TMEM106A蛋白在癌旁非肿瘤组织中高表达,主要定位在胞质,而在肝癌细胞中低表达或者不表达。进一步的功能研究证明TMEM106A在肝癌细胞系HepG2中高表达能够降低细胞活力、诱导胞质空泡化以及细胞周期阻滞在G2/M期,最终细胞死亡。胞质聚集的空泡表现为单层膜,液泡内基本不含亚细胞器结构以及高电子密度的聚集物。本研究首次证明TMEM106A能够引起巨泡样细胞死亡,其作用机制需要进一步探讨。     

溶酶体跨膜蛋白175钾通道蛋白质与帕金森病

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种复杂的神经退行性疾病,以运动障碍和非运动症状为特征。虽然以多巴胺为基础的疗法在疾病的早期阶段能有效地对抗症状,但缺乏神经保护药物意味着疾病仍在继续发展。PD病人迫切需要新的疾病修饰疗法和新的治疗策略。遗传学研究表明,罕见和常见的基因变异都会导致PD的发生和发展。跨膜蛋白175(transmembrane protein 175,TMEM175)是来自溶酶体的PD风险基因之一,编码一种具有新型结构的溶酶体钾通道蛋白质,参与维持溶酶体膜电位和pH的稳定性。随着对TMEM175的了解,多项研究证实TMEM175的缺陷能够导致溶酶体功能障碍,诱导神经元α-突触核蛋白(α-synuclein)的病理性聚集,促进帕金森病发生。鉴于溶酶体TMEM175通道蛋白的重要功能,TMEM175基因可能是帕金森病及其他神经退行性疾病治疗的潜在靶点。本文综述了溶酶体TMEM175基因的结构及功能,重点阐述了其作为溶酶体内稳态调节因子通过影响溶酶体的功能参与PD发生发展的过程,并对其研究进行了展望。以TMEM175为靶标,筛选具有保持TMEM175的活性状态或增强其表达的药物可能具有改善PD病人病情的效果,但TMEM175如何通过保持其通道的开放和闭合状态之间的平衡来调节溶酶体的离子稳态,具体机制尚需要进一步研究探讨。未来对该离子通道蛋白质的进一步研究将为 靶向PD治疗带来新的策略和思路,为在PD的诊断与治疗中奠定TMEM175的靶标分子地位提供支持。     

跨膜蛋白TMEM106A诱导肝癌细胞HepG2巨泡样死亡北大核心CSCD

跨膜蛋白106A(transmembrane protein 106A,TMEM106A)是本中心首先鉴定的与细胞死亡相关的分子。体内外的功能研究证明,TMEM106A在胃癌细胞的高表达能够明显抑制肿瘤细胞的生长,并诱导细胞死亡。本研究利用组织芯片和免疫组化的方法,发现TMEM106A蛋白在癌旁非肿瘤组织中高表达,主要定位在胞质,而在肝癌细胞中低表达或者不表达。进一步的功能研究证明TMEM106A在肝癌细胞系Hep G2中高表达能够降低细胞活力、诱导胞质空泡化以及细胞周期阻滞在G2/M期,最终细胞死亡。胞质聚集的空泡表现为单层膜,液泡内基本不含亚细胞器结构以及高电子密度的聚集物。本研究首次证明TMEM106A能够引起巨泡样细胞死亡,其作用机制需要进一步探讨。     

尼氟酸对晚期内皮祖细胞生物学特性的影响

目的:探讨ClCa通道抑制剂--尼氟酸(Niflumic,NFA)对大鼠骨髓来源的晚期内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs)生物学特性的影响。方法:密度梯度离心法分离大鼠骨髓单核细胞,应用EGM-2完全培养液进行体外培养,以第三代或第四代的晚期EPCs作为靶细胞,应用RT-PCR检测晚期EPCs上是否存在Cl Ca通道标志基因TMEM16A和Cl Ca4的表达。采用CCK-8法、Ed U标记法、划痕实验、Boyden小室实验及Matrigel法分别检测10μmol/L NFA对细胞增殖、迁移及体外血管形成能力的影响;应用荧光定量PCR及流式细胞术检测内皮分化标志v WF和CD31基因及蛋白的表达。结果:晚期EPCs表达ClCa通道标志基因TMEM16A和ClCa4;NFA抑制晚期EPCs的迁移功能(P0.05);但对EPCs的增殖、分化及成血管能力有促进作用。NFA上调了晚期EPCs的CD31和v WF基因和蛋白表达。结论:NFA能促进EPCs的增殖、分化及成血管能力,抑制EPCs的迁移能力。NFA对EPCs生物学特性的这类影响将为心血管疾病治疗药物选择方面提供一定的参考依据。     

TMEM131L在非小细胞肺癌中的表达及其临床意义

目的探讨transmembrane 131-like(TMEM131L)在非小细胞肺癌中的表达及临床意义。方法通过免疫组织化学染色检测TMEM131L在104例非小细胞肺癌组织及36例癌旁正常组织的表达情况,Pearsonχ2检验分析TMEM131L与临床病理因素的关联。结果 TMEM131L在肺癌组织中的表达水平明显高于癌旁正常组织;TMEM131L在非小细胞肺癌中的表达与p-TNM分期、阳性淋巴结转移及不良预后呈显著正相关。结论 TMEM131L在非小细胞肺癌中可能作为一种促癌基因起着促进肿瘤转移等关键作用,并可能成为诊断和治疗的新靶点。     

CV-A16和EV-A71感染对肠道上皮细胞间连接分子排布和表达的影响

柯萨奇病毒A组16型(Coxsakievirus A 16,CV-A16)与肠道病毒71型(Enterovirus 71,EV-A71)是引发手足口病(Hand foot and mouth disease,HFMD)的两种主要病原体,然而两者的致病机理仍未完全被阐明。病毒感染对肠道上皮细胞间连接分子排布和表达直接与病毒感染造成的后果相关。本研究通过右旋糖苷穿透实验、免疫荧光以及蛋白免疫印迹等技术检测了CV-A16和EV-A71感染对肠道上皮细胞系(Intestinal epithelial celDFHC后细胞通透性的变化以及细胞间连接分子排布和表达情况。研究结果表明,CV-A16和EV-A71感染FHC可导致其通透性显著增强、连接分子Nectin1、Claudin4、Claudin5、ZO-1以及E-Cadherin的排布被破坏,且表达量显著性降低。这一结果提示了CV-A16和EV-A71感染肠道FHC细胞并在细胞中复制引起肠道上皮细胞损伤,导致肠道上皮细胞间连接分子排布的改变和表达量的减少。     

气道上皮细胞P2Y嘌呤受体:从离子转运到免疫功能(英文)

水盐的转运调控对呼吸道、生殖系统以及消化道等多个器官系统的整体功能都至关重要。气道上皮的液体分泌就是通过离子转运产生的渗透压所驱动的,而这种腔面方向渗透梯度的决定因素则是氯离子(Cl-)的外向转运。在各类上皮细胞中,多种经典的信号转导级联都与离子运输的调节相关,其中包括两个为人熟知的胞内信号系统:细胞内钙离子浓度([Ca2+]i)的升高,以及环核苷酸,如环腺苷酸(cAMP)合成率的升高。Cl-的分泌主要是通过开放上皮细胞顶膜面Ca2+激活或cAMP激活的Cl-通道。另外基底面Ca2+激活或cAMP激活钾离子(K+)通道的开放同样对离子跨上皮转运的调节起重要作用,会使细胞超极化从而保持顶面Cl-通道开放,并持续释放Cl-。P2Y受体表达于几乎所有极性上皮的顶膜或基底膜面,并调控分泌液体与电解质的运输。人气道上皮细胞中有多种核苷酸受体的表达。细胞外核苷酸,如UTP和ATP,都是能发动钙离子浓度升高的促分泌素。它们从气道上皮细胞释放到胞外,又以自分泌的形式作用于上皮细胞并刺激跨膜离子转运。与此同时,最新研究结果证明在支气管上皮细胞与其它免疫细胞中,P2Y受体还具有分泌炎症因子的功能。     

环氧化酶-2与肺损伤

肺损伤是指各种致病因素(物理、化学和生物性因素)作用于肺脏组织而引起的肺组织细胞的变性、坏死及肺功能的改变,多种炎性介质及细胞因子参与了肺损伤的过程.环氧化酶-2(COx-2)为一种诱导酶,当细胞受到炎症等刺激时可高表达,是炎症介导的细胞毒性重要的决定因素之一.在各种原因所导致的肺损伤中,COX-2表达增多的现象提示COX-2在肺损伤发生发展中具有重要作用,COX-2作为肺损伤的治疗靶点将成为今后研究的热点.     

NLRP3炎症小体与2型糖尿病的研究进展

NLRP3炎症小体作为固有免疫系统的重要组成部分,在2型糖尿病的发病过程中起着重要作用,而白细胞介素1β(IL-1β)是介导其发挥作用的关键因子。核糖体蛋白质合成、嘌呤受体P2X7、活性氧敏感的硫氧还原蛋白相互作用蛋白(TXNIP)与NLRP3炎症小体激活密切相关。肥胖时胰岛素作用的靶组织中NLRP3、IL-1β表达均增高,其介导的炎症反应在胰岛β细胞功能障碍、凋亡以及胰岛素抵抗发生过程中起关键作用。NLRP3炎症小体被多种途径激活,从而上调胰岛和脂肪组织中IL-1β的表达,促进胰岛β细胞凋亡及胰岛素抵抗的发生发展,导致糖尿病的产生。     

腺病毒5型E1A基因对永生化人支气管上皮细胞生长的抑制作用及其机理

腺病毒 5型早期区 1 A( Ad5E1 A)基因是新近发现的一个肿瘤抑制基因 .其产物 E1 A蛋白是多功能转录因子 ,它能从正、负 2个途径调控多种细胞基因的转录 ,具有降低体内致瘤性及抗转移等活性 .为了探讨 E1 A基因对代表肺癌癌前病变的永生化人支气管上皮细胞的生长是否具有抑制作用 ,构建了在真核细胞高表达 E1 A基因的重组质粒 p CEP4- E1 A.通过脂质体介导将 E1 A基因转入永生化人支气管上皮细胞第 1 68代 ( MP1 68)中 ,经潮霉素筛选 ,获得稳定表达 E1 A的永生化人支气管上皮细胞 ( MP1 68- E1 A) .结果表明 :E1 A基因的稳定表达抑制了 HER- 2 / neu基因的表达 .转染细胞 ( MP1 68- E1 A)回复扁平形态、恢复细胞生长的接触性抑制 ,细胞群体生长缓慢 (倍增时间是 MP1 68- vect细胞的 1 .41倍 ) ,细胞周期 G1期阻滞并出现凋亡 ,软琼脂集落形成抑制率达73.86% .结果说明 E1 A基因的稳定表达明显抑制了永生化人支气管上皮细胞的生长 .该作用可能与 E1 A抑制 HER- 2 / neu基因的表达及诱导永生化人支气管上皮细胞凋亡有关 .