Smad7对Smad2、Smad3、Smad4核转位的抑制作用

研究人永生化支气管上皮BEP2D细胞中,作为Smad蛋白家族的抑制分子,Smad7对TGF-β信号通路中Smad2、Smad3、Smad4核转位的抑制作用.培养BEP2D细胞,瞬时转染Smad7真核表达载体pCISmad7.neo,TGF-β刺激,提取细胞核蛋白及总蛋白,用Western blot方法比较瞬时转染Smad7基因前后细胞核中Smad2、Smad3、Smad4蛋白表达的差异.结果,Smad3在TGF-b作用下有明显的核转位;转染Smad7后Smad3、Smad4的核转位显受到抑制.表明在BEP2D细胞中,Smad7对TGF-β/Smads信号通路的拮抗作用主要通过抑制Smad3的活化、Smad3/Smad4异源复合物的形成及核转位,从而拮抗TGF-β对细胞的生长抑制效应.     

中药基于TGF-β/Smad信号转导通路调控肿瘤细胞

转化生长因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β)是一类具有多种生物学功能的多肽类细胞因子,对细胞生长、分化发挥重要作用,与肿瘤的发生、发展具有十分密切的关系。Smads蛋白作为TGF-β信号转导通路下游重要的信号分子,可直接或与其他通路协同将TGF-β通路的信号从细胞外转导到细胞核内,调控TGF-β在细胞水平介导的多种生物学效应。我国抗癌药物研究中的大量资料表明,中药成分可以延缓肿瘤的发生进程,中药或其提取物可通过TGF-β1、Smads或其他效应因子影响TGF-β/Smad通路的信号转导从而调控肿瘤细胞的活动。本文就国内对中药成分基于TGF-β/Smad信号转导通路调控肿瘤细胞生长方面的研究进展予以综述。     

TGF-β/Smad信号通路在肾小球硬化模型中表达的意义

目的:通过观察在肾小球硬化动物模型中TGF-β、Smad2和Smad7蛋白和mRNA表达的意义,了解TGF-β/Smads信号通路在肾小球硬化中的作用.方法:制备肾小球硬化动物模型,检测24小时尿蛋白定量、血浆白蛋白及血尿素氮水平,观察肾组织形态学改变;免疫组织化学检测TGF-β1、Smad2和Smad7蛋白水平;荧光定量PCR检测TGF-β1、Smad2和Smad7 mRNA的水平结果:TGFβ1、Smad2和Smad7正常情况下普遍在肾小球系膜细胞、肾小管上皮及间质细胞中有少量表达;模型组4周时TGFβ1和Smad2蛋白表达增加,Smad7蛋白表达下降;6～8周时TGF-β1和Smad2蛋白表达明显增加,Smad7蛋白表达明显下降.模型组4周时TGF-β1和Smad2 mRNA出现表达上调,6～8周TGF-β1和Smad2 mRNA表达明显增加.4周时Smad7 mRNA表达下调,6～8周Smad7 mRNA表达明显下降.模型组与对照组比较有显著性差异(p＜0.01).结论:TGF-β/Smad信号通路参与了肾小球硬化的纤维化进程,Smad7是TGF-β/Smad信号通路抑制性调控因子,可能为治疗肾小球硬化提供治疗手段.     

TGF-β1/Smad信号通路在肝纤维化中的研究进展

肝纤维化是各种慢性肝病发展的终末阶段,严重威胁人类健康,肝移植是根治肝纤维化的有效方法,但其应用受到肝源短缺的限制,因此寻求肝纤维化治疗靶点、突破肝纤维化治疗具有重要意义。肝纤维化的发生过程是一个复杂的级联反应,多种致纤维因子通过相应的信号通路作用于靶细胞,使之产生致纤维化的各种生物学应答,人转化生长因子β1(Transforming Growth Factorβ1,TGF-β1)是其中最重要的致纤维化因子,Smad蛋白(Drosophila Mothers Against Decapentaplegic Protein)家族是TGF-β1信号传至核内关键的下游信号分子,TGF-β1/Smad信号通路在肝纤维化中发挥主要作用,采取不同措施阻断或调控该信号的传导可作为防治肝纤维化的重要策略,是治疗肝硬化的重要靶点,本文在总结TGF-β1/Smad信号通路在肝纤维化过程中的作用机理的基础上,综述了近年来基于此而提出的各项临床治疗策略及其研究进展。     

转化生长因子-β信号传导的Smad通路

转化生长因子-β(TGF-b)的信号传导主要通过激活Smad通路实现, Smads复合物与靶基因启动子结合完成对基因转录的调控作用. 多种转录共激活因子和转录共抑制因子与Smads直接结合, 从而协同参与Smads与基因启动子的结合以及对基因转录的调控. 泛素-蛋白水解酶复合体通路(UPP)对Smads的降解是Smad通路的终止机制. TGF- β也能激活MAPK通路等其他信号通路. Smad通路和其他信号通路之间的对话构成了TGF-β信号传导的复杂调节网络.     

卵巢癌中TGF-β/Smads信号通路的功能研究

为探讨卵巢癌细胞中TGF-β的信号传导情况及TGF-β／Smads信号通路各组分在卵巢癌发生中的作用,采用MTT和活细胞计数方法研究了TGF-β1对卵巢癌细胞系HO-8910、HO-8910PM及SKOV3的生长抑制作用;并应用RT-PCR、荧光免疫组化等方法研究了TGF-β／Smads传导通路中各组分的表达和定位以及TGF-β1刺激前后Smad7和P-Smad2定位及表达的变化。结果显示,TGF-β1对细胞系SKOV3没有生长抑制作用．而SK-OV3细胞表达了TGF-β／Smads信号通路中的所有已知成分。且3种卵巢癌细胞在TGF-β1刺激后Smad7mRNA瞬时表达增加,Smad7蛋白表达亦增加并由胞核转位到胞浆,P-Smad2由胞浆转位到胞核。结果表明TGF-β／Smads信号传导通路在卵巢癌细胞HO-8910、HO-8910PM和SKOV3中是完整的,SKOV3细胞逃逸TGF-β介导的生长抑制作用可能是由于TGF-β／Smads信号通路下游发生异常。     

TGF-β1通过激活Smad信号途径抑制PI3K/AKT信号介导的BMSC成脂分化

转化生长因子β1 (TGF-β1) 是参与骨髓间充质干细胞（BMSCs）脂肪定向分化的重要调节因子,其具体的调节机制尚不清楚. 本研究证明,BMSCs在体外分化为脂肪细胞的过程中, TGF-β1的基因表达显著下调,重组TGF-β1能够抑制BMSCs体外脂肪细胞定向分化,其分化的标志蛋白C/EBPβ和αP2的表达水平显著降低. TGF-β1在激活Smad信号通路的同时,还抑制胰岛素(脂肪分化的主要诱导剂)对PI3K/Akt信号通路的激活.加入Smad特异性阻断剂后,C/EBPβ和αP2的诱导表达恢复正常,同时PI3K/Akt信号通路的活化亦得以恢复. 结果提示,TGF-β1可通过Smad信号通路干扰脂肪细胞分化的核心信号通路-PI3K/Akt的活化,从而实现对BMSCs脂肪分化的抑制.该研究结果为肥胖等导致的心血管疾病或Ⅱ型糖尿病等的临床治疗提供有价值的参考.     

Smad通路UPP依赖性的蛋白质降解机制

Smad通路是TGF—β信号转导的主要通路。Smad是细胞内信号转导通路中的胞液递质,调节细胞生长、分化。它由配体结合的跨膜受体激活,随机通过细胞质进入细胞核,在细胞核中作为转录因子激活TGF-β靶基因的表达。泛素-蛋白酶体通路（ubiquitin proteasome pathway,UPP）是一种细胞胞质和核内蛋白ATP依赖性的非溶酶体降解机制．具有高度选择性地进行细胞内蛋白质的降解。该文重点介绍Smad通路的泛素-蛋白酶体通路依赖性的蛋白质降解机制。     

泛素－蛋白水解酶复合体通路对Smad通路的调节

Smad通路是转化生长因子—β(TGF—β)胞外信号自跨膜受体向核内传递的信号通路。Smads最终与靶基因启动子结合,完成TGF—β对核内基因转录的调控作用。泛素—蛋白水解酶复合体通路(UPP)是参与众多细胞生理事件的重要蛋白水解途径。Smad通路的适时关闭是完成Smads正确转录调控功能的重要机制。近3年的最新研究发现了降解Smads及Smad通路调节蛋白的泛素连接酶新成员,如Smurf1、Smurf2、SCF／Roc1、SIAH1、UbcH5等,从而证明Smad通路的关闭和调节通过UPP实现。本文首次综述了UPP对Smad通路的调节机制。     

SnoN在肺纤维化TGF-β1/Smad通路中的作用

肺纤维化(pulmonary fibrosis,PF)是许多肺损伤的共同过程,病理表现为肌成纤维细胞的大量集聚,细胞外基质的沉积。近年来研究表明,转化生长因子β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)/Smad通路在肺纤维化中有重要作用。核转录共抑制因子SnoN(Ski-related novel protein N)能通过Smads蛋白抑制TGF-β1信号通路从而调节肺纤维化的发生发展。本文就SnoN在肺纤维化TGF-β1/Smad通路中的作用作一综述,为治疗肺纤维化找到新方向。     

利用四环素调控系统研究 CHIP 对TGF-β信号通路的抑制性调节

为了研究伴侣分子相互作用蛋白 CHIP 对 TGF-β信号通路的调控,利用四环素基因表达调控系统,建立四环素调控表达 CHIP 的稳定细胞系 (Mv1Lu-Tet off-CHIP). 利用此细胞模型,发现 CHIP 的过量表达可显著降低细胞内 Smad2/3 蛋白水平;荧光素酶报告分析也表明开启 CHIP 蛋白表达可明显降低 Smads 介导的基因转录活性;进一步的免疫印迹结果显示 CHIP 蛋白可明显下调 TGF-β所诱导的下游基因 JunB 的表达 . 上述结果提示 CHIP 可以作为一种新的蛋白质分子抑制性调节 TGF-β信号通路 .     

TGF-β1以受体和Smad7依赖的方式活化ERK

目的:探讨人永生化BEP2D细胞中TGF-β活化ERK/MAPK通路的机制。方法:用RNA干扰的方法设计siRNAs使人永生化BEP2D细胞中TβRⅡ、Smad7基因沉默,用Westernblot分析TGF-β1诱导的ERK激酶磷酸化的变化。结果:当Smad7表达沉默后,TGF-β1诱导的ERK激酶磷酸化水平显著降低;当TβRⅡ和Smad7表达同时发生沉默后,细胞内TGF-β1诱导的ERK激酶磷酸化水平进一步降低到基础水平以下。结论:TGF-β1以受体和Smad7依赖的方式活化ERK/MAPK通路。     

不同浓度姜黄素对胃癌SGC-7901细胞增殖、自噬性凋亡和TGF-β/Smad信号通路的影响

摘要 目的：研究不同浓度姜黄素（Cur）体外对胃癌SGC-7901细胞增殖、自噬性凋亡和TGF-β/Smad信号通路的影响。方法：体外培养SGC-7901细胞,以不同浓度Cur作用于SGC-7901细胞。MTT法检测不同浓度的Cur对SGC-7901细胞增殖的影响。Hoechst 33258法观察不同浓度Cur对SGC-7901细胞凋亡影响,流式细胞仪检测细胞凋亡率。划痕实验检测不同浓度Cur对SGC-7901迁移能力的影响。免疫印迹法检测细胞凋亡相关蛋白NF-κB、自噬相关蛋白Beclin1、LC3Ⅱ及TGF-β/Smad信号通路蛋白TGF-β和p-smad2/3表达。结果：Cur能够抑制胃癌SGC-7901细胞的增殖和迁移,并且Cur对增殖和迁移的影响具有浓度依赖性。Cur能够促进胃癌SGC-7901细胞自噬性凋亡的发生,Cur浓度越高,SGC-7901细胞凋亡率越高（P<0.05）。Cur处理胃癌SGC-7901细胞后NF-κB、Beclin1、LC3Ⅱ表达明显升高,而TGF-β、p-smad2/3表达明显降低,且NF-κB、Beclin1、LC3Ⅱ、TGF-β和p-smad2/3的变化具有浓度依赖性。结论：Cur能够抑制胃癌SGC-7901细胞增殖和迁移并诱导自噬性凋亡的发生,其机制与促进NF-κB、Beclin1、LC3Ⅱ表达,抑制TGF-β/Smad信号通路激活有关。     

Smad4介导转化生长因子-β信号调节骨骼发育和稳态维持的功能

转化生长因子-β（TGF-β）是一个包括数十种TGF-βs、骨形态发生蛋白（BMPs）等配体在内的生长因子超家族,在哺乳动物整体和组织器官发育过程中具有广泛而重要的功能。Smad4是细胞内TGF-β信号通路的核心信号转导分子。为了深入研究Smad4介导的TGF-β信号在骨骼发育过程中的生理功能,我们利用转基因技术研制了软骨细胞、肥大型软骨细胞和成骨细胞分别特异性表达Cre重组酶的转基因小鼠,利用条件基因敲除技术研制了不同类型骨骼细胞Smad4基因敲除的小鼠模型。表型分析结果揭示了Smad4在软骨细胞增殖和分化、骨重塑以及稳态维持过程中的功能以及相关的分子机制,为理解人类相关骨骼疾病的发生及其机理提供了新的线索。     

c-Ski/SnoN与肾间质纤维化

c-Ski／SnoN是由原癌基因c-ski／sno编码的核蛋白,属于Ski家族成员。近年来有研究表明c-Ski／SnoN是TGF-β1／Smad信号通路的重要负性调控因子,通过与Smad蛋白相互作用来抑制TGF-β1靶基因的活化。本文就c-Ski／SnoN对TGF-β1／Smad信号通路的调节作用,以及在肾间质纤维化的发生发展中的作用及机制作一综述。     

糖皮质激素抑制结肠癌细胞增殖和侵袭的作用机制

本研究目的是为了证实地塞米松对结肠癌LoVo细胞增殖的抑制作用,并阐明其中的分子机制。LoVo细胞经不同浓度梯度地塞米松干预,再加入TGF-β1受体抑制剂SB431542阻断TGF-β1信号传导途径,通过MTS分析各组细胞增殖情况,借助Hoechst 33342和Annexin V/PI染色法检测细胞凋亡率;结合Western blotting对TGF-β1、Smad2和caspase-3蛋白表达情况的检测结果,分析地塞米松诱导结肠癌LoVo细胞凋亡的作用机理。LoVo细胞在1.0 mmol/L和10.0 mmol/L地塞米松干预48 h后,细胞增殖率与对照组相比分别降低32%(p<0.01)和47%(p<0.001),2组细胞凋亡率分别为28%和36%(p<0.001)。Western blotting结果显示,与对照组相比,地塞米松以浓度依赖性方式显著上调LoVo细胞TGF-β1、Smad2和Cleavedcaspase-3蛋白水平(p<0.01),而TGF-β1受体抑制剂SB431542明显下调TGF-β1、Smad2和Cleaved-capase-3蛋白表达(p<0.05)。流式细胞术检测结果表明,SB431542+地塞米松干预组与地塞米松处理组LoVo细胞凋亡率分别为8%和23%(p<0.001)。地塞米松可显著诱导LoVo细胞凋亡,而SB431542能够挽救这一过程,这表明,地塞米松通过TGF-β1/Smad2通路诱导LoVo细胞凋亡。     

TGF-β1受体1和2在TGF-β1调节细胞增殖中的作用

转化生长因子β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)是一种多功能细胞因子,在细胞增殖、分化、伤口愈合和肿瘤生成转移等过程中均发挥重要调控作用。TGF-β1对细胞增殖的调节可因细胞类型、刺激剂量不同而不同,但其差异调节的机制还不清楚。现普遍认为,TGF-β1在TGFBR2/TGFBR1二聚体参与下通过经典的Smad信号通路抑制增殖,而通过非Smad信号通路促进细胞周期,但是机体是如何调控这种不同增殖调节作用转化的还不明确。TGFBR1和TGFBR2在细胞中的分布和比例变化可能是TGF-β1差异性调控细胞增殖作用的一个重要机制。     

冷藏对新鲜冰冻血浆诱导内皮细胞迁移的影响及其分子机制研究

探讨冷藏是否导致新鲜冰冻血浆(fresh frozen plasma,FFP)中的转化生长因子-β(transform growth factor-β,TGF-β)发生变化并降低其对内皮细胞迁移的诱导能力及其分子机制.为证实冷藏可能导致FFP中TGF-β的水平升高进而影响其功能,首先采用ELISA法分析当天解冻FFP(FFP Day 0)和解冻后4℃冷藏1～5天FFP中TGF-β含量,迁移实验及Western blot分析比较FFP(Day 0)和FFP(Day 5)处理人肺微血管内皮细胞(human pulmonary microvascular endothelial cells,HPMECs)后的细胞迁移率及TGF-β信号通路Smad2和Smad3磷酸化,进一步采用ALK5-siRNA和ALK5特异性抑制剂阻断细胞TGF-βⅠ型受体ALK5的活性,分析下调TGF-β/Smad2/3信号传导后的内皮细胞迁移率.结果显示:随着冷藏时间的延长,FFP中TGF-β1水平逐渐增加,其增加率为244.31 ng/(L.d)(P<0.05);与FFP(Day 0)相比,FFP(Day 5)诱导内皮细胞HPMECs的TGF-β信号通路Smad2/3磷酸化显著增加(P<0.05);不管是FFP(Day 0)还是FFP(Day 5)体外均能诱导内皮细胞迁移,与FFP(Day 0)相比,FFP(Day 5)诱导细胞迁移能力显著降低(P<0.05);阻断TGF-βⅠ型受体ALK5的活性、下调Smad 3信号传导可恢复FFP(Day5)诱导细胞迁移能力.上述结果表明,FFP能显著诱导内皮细胞迁移,4℃冷藏增加FFP中TGF-β1水平并增加内皮细胞TGF-β1信号传导,进而降低FFP诱导内皮细胞迁移.提示,FFP复苏疗效的提高可能与增加内皮细胞迁移有关,冷藏导致内皮细胞迁移降低进而降低FFP复苏疗效.     

Smad7基因的克隆、表达及对c-myc基因的调控

Smad7是TGr-β家族信号转导通路的抑制分子,可反馈调节TGF-β／Smads信号转导通路,从功能推测,Smad7表达紊乱,可影响细胞对TGF-β的应答,从而促进细胞的恶性化进展,为了深入探讨Smad7基因功能,通过设计引物,用Touchdown巢式．PCR法从人胎脑文库中扩增Smad7基因编码区全长,回收产物,克隆并构建真核表达载体,同融合有报告基因的c-myc顺式增强子元件共转染BEP2D细胞,结果表明：TGF—p可抑制c．myc报告基因的活性,Smad7基因可正调控c．myc报告基因的表达,并拮抗TGF．B对该基因的抑制作用．由此得出结论：Smad7基因通过桔抗TGF．B来调控c．myc基因、     

转化生长因子—β超家族成员的信号传导通路

转化生长因子-β超家族是在无脊椎动物和脊椎动物中高度保守的一类细胞因子,其家族成员参与调节细胞的增殖、凋亡、分化和发育等多种生命活动。具有丝氨酸／苏氨酸激酶活性的Ⅰ型受体和Ⅱ型受体共同介导了转化生长因子-β超家族成员的跨膜信号传导。新近克隆鉴定的Smad蛋白家族负责将信号由细胞膜传导到细胞核。Smad介导的信号传导通路同其他信号传导通路之间存在相互调节。转化生长因子-β超家族的信号传导通路异常与肿瘤的发生有密切关系。