STAT蛋白在心脏疾病中作用的研究进展

细胞信号转导途径JAK-STAT通路是细胞因子由细胞膜外向细胞核内传递信号的主要途径,参与了介导细胞生长,增殖分化,炎症反应,细胞凋亡等多种病理生理过程。STAT蛋白是JAK-STAT通路的核心分子,且所有的STAT蛋白在心脏中均有表达,改变其分子结构能调节STAT蛋白的生物学活性。目前,已有大量文献报道了STAT1、STAT3在心脏疾病中的作用,缺血性心脏疾病、缺血再灌注引起心肌损伤、心肌肥大、心肌梗塞后的心脏衰竭以及缺血预/后处理介导的心脏保护作用等均与STAT蛋白密切相关。本文主要就近年来STAT蛋白在心脏疾病中作用的研究进展进行了综述。     

心脏疾病中G蛋白的变化

G蛋白是一类重要的信号转导分子,其生理功能是将细胞膜受体所识别的各种细胞外信号同细胞内一系列效应分子偶联起来,引起核基因转录及蛋白质结构和功能的变化。G蛋白在心脏表达的亚型有Gs、Gi/o、Gq／11、G12／13,参与心肌收缩力、心率、心律和心肌细胞生长的调节。本文着重讨论了心脏G蛋白的分类、结构和功能,以及在心肌肥大、心力衰竭、急性心肌缺血和心律失常等心脏疾病中的改变,以加深对这些疾病的发病机制和病理生理过程的认识。     

低氧诱导因子-1及其在缺血性心脏疾病中的作用

低氧诱导因子-1（HIF-1）是一种在氧平衡调节中起重要作用的转录活化因子,其靶基因编码的蛋白可分为促进氧转运的蛋白和促进代谢适应的蛋白。HIF-1的表达和激活主要受细胞内氧浓度的调节及其他一些主要的信号转导途径的调节。HIF-1参与了多种缺血性心脏疾病的适应性反应,对HIF-1的深入研究可能为缺血性心脏疾病提供新的有效治疗途径。     

长链非编码RNA在心肌生理和病理生理功能调控中的作用北大核心CSCD

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一组超过200个核苷酸的非编码转录RNA,能与DNA或RNA、miRNA结合位点和启动子的靶碱基结合,改变基因表达,或者直接调节蛋白功能,参与胚胎发生发育、器官功能稳态维持以及疾病发生发展等多种生理和病理过程。近年多项研究结果表明,lncRNA不但在生理性心脏发生发育、心脏各类型细胞分化和转化过程发挥重要作用,而且在心脏疾病,如心肌肥厚、心力衰竭、心肌梗死和心脏缺血再灌注损伤等病理性疾病中,表达谱发生动态改变。     

长链非编码 RNA 在心肌生理和病理生理功能调控中的作用

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一组超过200个核苷酸的非编码转录RNA,能与DNA或RNA、miRNA结合位点和启动子的靶碱基结合,改变基因表达,或者直接调节蛋白功能,参与胚胎发生发育、器官功能稳态维持以及疾病发生发展等多种生理和病理过程。近年多项研究结果表明,lncRNA不但在生理性心脏发生发育、心脏各类型细胞分化和转化过程发挥重要作用,而且在心脏疾病,如心肌肥厚、心力衰竭、心肌梗死和心脏缺血再灌注损伤等病理性疾病中,表达谱发生动态改变。     

人类新基因ANKZF1的克隆与表达研究

心脏发育是一个非常复杂的过程,受一系列基因的精确调控.研究表明,许多锌指蛋白参与心脏的形成和疾病的发生.为了鉴定新的与心脏发育有关的人类锌指基因,运用同源基因克隆法,通过PCR技术扩增获得一个新的人类基因,其cDNA全长2459bp,其编码的蛋白由342个氨基酸残基组成(相对分子质量约为7.45kD).经国际人类基因命名委员会批准被命名为ANKZF1.该基因是哺乳动物物种特有基因.利用RTP-CR技术分析表明,该基因在胚胎的心脏、胃、肾和脑组织中有特异性的表达,提示该基因可能与心脏等组织的发育有关.     

心律失常发生的核受体调控机制研究进展

心律失常是一种心脏电活动起源或者转导障碍导致的心脏疾病,其发生发展的分子机制尚不明确。心肌细胞表面膜离子通道与缝隙连接通道蛋白的表达及功能关键性地决定了心脏电活动的稳态。核受体家族(nuclear receptor family)是一组配体激活的转录因子家族,配件包括固醇类激素、维生素D、甲状腺激素等。它们定位于细胞核,在离子通道和缝隙连接蛋白的转录、转运和功能调节中发挥重要的作用。现就近年来核受体调控心律失常发生发展的相关报道做一综述。     

心血管发育中的分子调控及其相关疾病

在心脏发育中,心血管的发育至关重要,其中细胞增殖参与调控心脏的正常发育.细胞增殖是通过细胞周期而实现的.在细胞周期中,细胞周期调控分子(包括细胞周期蛋白,依赖于细胞周期蛋白的蛋白激酶及其抑制因子)和信号通道(包括丝裂激活蛋白、内皮素-1等)的调控表达的改变导致整个心血管系统的重塑,并常伴随着心血管系统的紊乱,引起如心肌梗塞、心肌炎、及充血性心力衰竭等相关疾病.     

Nodal蛋白的表达、纯化及多克隆抗体制备

斑马鱼心脏发育模型中Nodal编码转录因子调节心脏的左右不对称发育,为了进一步研究Nodal信号途径在心脏发育中的调控作用和心脏疾病发生的分子机制,需要获得斑马鱼Nodal蛋白并制备其抗体.采用从斑马鱼心脏组织中提取RNA,通过反转录得到心脏组织各种表达基因的cDNA为模板,PCR扩增得到Nodal部分编码区序列,然后将其连接到pET-28a载体上获得原核表达.经酶切及测序鉴定后,转化Rosseta细菌,并用IPTG诱导表达融合蛋白,Ni-IDA凝胶柱亲和纯化,将纯化的融合蛋白免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体,并用Western blotting检测抗体.获得了Nodal原核表达重组融合蛋白及高效价的特异性兔抗Nodal多克隆抗体,为Nodal功能的进一步研究奠定了基础.     

myh6蛋白的表达、纯化及多克隆抗体制备

斑马鱼心脏发育模型中,myh6编码是一种促进心室心肌细胞扩张的转录因子。为了进一步研究myh6在心脏发育和心脏疾病发生中的功能,需要获得斑马鱼myh6蛋白并制备其抗体。从斑马鱼心脏组织中提取总RNA,通过反转录得到心脏组织特异表达基因的cDNA,PCR扩增得到myh6部分编码区序列,然后将其连接到pGEx_4T载体上获得原核表达。经酶切及测序鉴定后,转化BL21细菌,并用IPTG诱导表达融合蛋白,谷胱甘肽琼脂糖珠亲和纯化,将纯化的融合蛋白免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体,并用Western blotting检测抗体的特异性。结果显示,获得了myh6原核表达重组融合蛋白及高效价的特异性兔抗myh6多克隆抗体,为myh6功能的进一步研究提供了有力的工具。     

心脏特异性高度表达的抗凋亡蛋白——ARC

与凋亡(apoptosis)相关的许多心脏疾病如心肌梗死、心肌病及心衰等严重威胁着人类的健康和生命.寻找有效手段防治这些心脏病是当前医学研究的热点.ARC(带有caspase富集功能域的凋亡抑制因子)是新近发现的唯一在心脏大量且特异表达的抗凋亡蛋白,其全称是带有caspase富集功能域的凋亡抑制因子.ARC可被持续性磷酸化并参与阻断凋亡发生途径的多个层面.因此,ARC是一种强大的抗心肌凋亡蛋白.     

钾离子通道蛋白Shaker对果蝇心脏衰老的保护作用

钾离子通道在心肌细胞动作电位复极过程中起着重要作用。钾离子通道蛋白种类繁多,已知钾离子通道蛋白KCNQ和HERG/eag参与心脏动作电位的形成,调节心脏收缩节律。钾离子通道蛋白Shaker是果蝇(Drosophila)体内发现的第一个电压门控钾离子通道,维持神经元和肌肉细胞的电兴奋性,但是目前其在成人心脏功能中的作用仍不清楚。本研究以果蝇为模型,高频电刺激模拟心脏应激状态,观察钾离子通道蛋白shaker基因突变体的心衰发生率。同时,利用心脏特异性启动子hand4.2Gal4特异性敲低钾离子通道蛋白Shaker的表达;果蝇成体心脏生理学功能分析系统分析了1、3、5周龄特异性敲低钾离子通道蛋白Shaker的心脏表型。结果表明,shaker基因突变将严重影响果蝇心脏抗应激能力,表现在高频电刺激后的心力衰竭发生率显著性升高;心脏特异性敲低shaker基因导致5周龄果蝇心律失常发生率显著性增加;心脏特异性敲低HDAC3将显著降低果蝇寿命。综上所述,本研究推测钾离子通道蛋白Shaker在衰老过程中维护果蝇正常的心脏功能。     

淀粉样前体蛋白互作组

老年痴呆症是全世界最流行的神经退行性疾病。这种疾病的病源特征是病斑沉积。此类病斑主要是由淀粉样多肽构成的。淀粉样前体蛋白经过连续切割。产生淀粉样多肽。虽然经过大量研究,这种前体蛋自韵生理功能和分子结构仍然迷雾一团。在本文中,作者运用“时间间控制心脏灌注交联技术”对淀粉样前体蛋白的置作组进行了研究。作者把交联剂在较短时间内泵入动物循环系统,     

心脏发育和疾病的表观遗传调控机制

表观遗传调控机制是后基因组时代的重点研究领域,当前许多证据表明表观遗传学调控心脏发育进程,参与多种心脏疾病的调控。本文综述了DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑复合物和microRNAs在心脏发育中的作用,以及在动脉粥样硬化、心力衰竭、心肌缺血、心肌纤维化等心脏疾病中表观遗传调控的研究进展,同时概述了生物活性食品化合物在心脏保护中的作用,为心脏发育的分子机制研究和心脏疾病的预防与治疗方向提供新的视角。     

Apelin：心肺疾病的一种新的血浆标志分子

呼吸困难是肺实质疾病和慢性心衰共同的主要症状。心功能不全可以通过检测血浆中的心脏来源的脑钠肽（BNP）或其前体来评估,但是迄今尚没有特异的反映肺实质疾病的内分泌的标志分子。Apelin是新发现的G蛋白偶联受体一血管紧张素受体AT1相关的受体蛋白（putative receptor protein related to the angiotensin receptor AT1,APJ）的天然配体,具有增强心肌收缩力和舒张血管、降低血压的作用,而且在肺组织高表达。     

EZH2在心脏与血管发育中的作用

Zeste基因增强子人类同源物2(enhancer of zeste homolog 2, EZH2)是多梳蛋白抑制复合物2(polycomb repressive complex 2, PRC2)的主要元件之一，利用组蛋白甲基化酶活性发挥经典作用，抑制靶基因的表达。此外，EZH2通过甲基化其他蛋白，作为蛋白支架分子募集转录相关分子介导转录激活，与lncRNA及miRNA相互作用等非经典途径调控各项生命活动，与干细胞分化和组织器官发育关系密切。EZH2及其功能相关分子在心脏发育、血管发生等过程中发挥着至关重要的作用。靶向敲除小鼠心脏Ezh2基因会影响心肌组织及内皮源性组织的正常发育，造成广泛性的心脏发育缺陷。EZH2参与调控正常组织和肿瘤组织的血管生成，维持新生血管完整性，并参与调控内皮间质化和内皮造血转化。本文探讨了EZH2在心脏和血管发生领域的影响效应、调控机制，及其与相关疾病的关系。     

α-klotho与心脏保护

α-klotho(KL)是一种抗衰老蛋白,具有抗炎、抗氧化应激和调控离子通道等多种生物学功能。KL可作为一种激素循环作用于全身各个组织器官,心脏疾病与循环KL水平降低密切相关。KL对心肌有重要保护作用,敲除KL基因虽然不会引起心肌病理性重塑,但受到病理因素刺激后,KL基因敲除小鼠心肌组织受到的损伤比野生型小鼠更严重。过表达KL基因或用KL重组蛋白干预后可改善多种心脏疾病,包括心肌肥厚、尿毒症性心肌病、高血压性心肌病和糖尿病心肌病等。KL的心肌保护作用可通过多条信号通路实现,如调节离子通道降低细胞内钙离子浓度抑制细胞过度肥大、激活p38/c-Jun氨基末端激酶丝裂原活化蛋白激酶通路减轻内质网应激、抑制转化生长因子β1/Wnt改善心肌纤维化、调控丝裂原活化的蛋白激酶/核因子E2相关因子2通路减轻氧化应激以及通过抑制核因子活化B细胞κ轻链增强子的激活从而抑制炎症反应等。因此,KL有望成为防治相关心脏疾病的新靶点。     

细胞自噬调控的分子机制研究进展

细胞自噬是一种进化上保守的分解代谢过程,涉及细胞内长寿命蛋白和受损伤细胞器的降解,其在细胞内稳态、肿瘤、心力衰竭、衰老相关性疾病、神经退行性疾病以及传染病等多种生命进程中发挥着重要作用。泛素样蛋白系统、m TOR信号通路、micro RNA、caspase等均参与了细胞自噬调控过程。该文综述了细胞自噬过程、功能和分子调控机制的研究进展,以期有助于研究细胞自噬机理,为治疗心脏疾病(如动脉粥样硬化)、癌症(如乳腺癌)等提供理论基础。     

自噬在帕金森病发病中的作用

自噬是广泛存在于真核细胞内的一种溶酶体依赖性的降解途径,主要起着调节性的作用以保护细胞免遭感染、癌症、神经变性、老化,以及心脏疾病等在内的各种病理性损伤,与细胞的存活、分化、发育和内环境稳态的维持密切相关.近来的研究表明,自噬在清除与神经变性疾病相关的错误折叠蛋白和易聚集蛋白方面起关键作用,尤其在帕金森病的发生、发展过程中发挥重要作用.     

线粒体稳态失衡与心脏衰老及相关疾病

随着年龄的增长,衰老的心脏会发生左室肥厚、舒张功能不全、瓣膜功能下降、心肌纤维化增加、电传导异常等病理变化.线粒体作为真核细胞中调控代谢的关键细胞器,是细胞内合成ATP的重要场所.由于心脏一刻不停地收缩需要大量ATP提供能量,线粒体稳态对于维持正常的心脏功能至关重要,而线粒体稳态失衡则会导致心脏功能发生异常.本文主要阐述了衰老心脏中线粒体的异常变化,探讨了线粒体形态与数量变化、线粒体代谢异常、线粒体质量控制失衡、线粒体基因组和转录组改变等线粒体稳态失衡在常见衰老相关心脏疾病发生发展中的重要作用,总结了靶向线粒体干预衰老相关心脏疾病的现状与前景,为研究线粒体相关心脏疾病的细胞分子机制,治疗衰老相关的心脏疾病提供新的思路.