程序性细胞死亡分子5(PDCD5)研究进展

程序性细胞死亡分子5(programmed cell death 5,PDCD5)在人体各种组织中广泛存在,可以通过多种凋亡通路促进细胞凋亡,其在大部分肿瘤中低表达,对肿瘤化疗具有增敏效应.近年发现,除了在细胞凋亡过程中发挥作用外,PDCD5在多种疾病的病理进程中发挥重要作用,如:肿瘤、自身免疫性疾病、炎症性疾病、脑缺...     

细胞程序性死亡因子家族分子在细胞凋亡中的调控作用

细胞程序性死亡因子(programmed cell death,PDCD)是一类与肿瘤发展相关并在进化上高度保守的蛋白质。PDCD家族由多个成员构成。其中,研究较为深入的包括PDCD1、PDCD2、PDCD4、PDCD5、PDCD6、PDCD7、PDCD8及PDCD10。PDCD在人类的各组织及细胞中广泛分布,其主要功能是对细胞凋亡的调控。目前研究发现,PDCD家族成员可通过不同信号通路实现对肿瘤细胞活力的调控,且某些家族成员的缺失或过表达都会引起机体发生病变,证明其在多种疾病当中具有重要作用。本文汇总了PDCD1、PDCD2、PDCD4、PDCD5、PDCD6、PDCD7、PDCD8、PDCD9、PDCD10、PDCD11、PDCD12的基因结构与蛋白质结构,介绍了各家族成员在细胞程序性死亡过程中的关系,并总结目前所报道的PDCD家族成员在肿瘤,以及多种疾病中所发挥的调控作用,以期帮助科研工作者了解其在细胞凋亡中的作用,以及为肿瘤和相关疾病发生发展的分子机制提供参考。     

肿瘤抑制蛋白PDCD4结构特性与疾病关系解析及研究进展

程序性细胞死亡蛋白PDCD4(programmed cell death4)是一种肿瘤抑制蛋白,在多种肿瘤组织中下调并提示不良预后,是第一种被发现通过抑制翻译抵抗肿瘤转化、侵袭和转移的蛋白质。PDCD4自身结构与功能关系密切,并受细胞外信号影响,其蛋白表达水平和功能与人体两大信号通路PI3K-Akt-mTOR和MAPK密切相关,通过多种机制调节与肿瘤相关的其他蛋白质。本文通过解析PDCD4结构、功能与疾病的关系,总结了近年来PDCD4在凋亡、自噬、肿瘤、炎症等生理过程和疾病中的作用,为PDCD4及相关蛋白的信号传导路径研究和以它们为靶标的疾病治疗提供启发和思路。     

人程序性细胞死亡因子10(PDCD10)：不仅与细胞凋亡相关

人程序性细胞死亡因子10(programmed cell death 10,PDCD10)最初被称为TFAR15(TF-1 cell apoptosis related gene 15),是在1999年运用cDNA-RDA技术首先克隆得到的一个新基因,早期研究提示与凋亡抑制功能相关.近期国外多项研究证明,PDCD10基因的缺失和突变与颅内海绵状血管瘤(cerebral cavernous malformations,CCM)的发生密切相关,CCM的第三个致病基因CCM3即为PDCD10.此外,其他研究表明,PDCD10受到严格的表达调控,在多种肿瘤组织中表达明显上调,提示可能在肿瘤的信号转导通路中起重要作用.最近通过对PDCD10相互作用蛋白的分析和研究,首次证实了PDCD10可以和Ste20激酶家族成员MST4相互作用,增强其激酶活性,并进而通过对ERK-MAPK通路的调控,促进细胞增殖和转化.以上研究证明了PDCD10的多种生物学效应,并提示其在血管生成和肿瘤中发挥重要作用.     

PDCD4在炎症和肿瘤中的作用和机制

程序性细胞死亡因子4(programmed cell death 4, PDCD4)是在研究细胞凋亡机制中克隆出来的新基因.后来发现PDCD4广泛表达于多种组织和器官,但是在多种肿瘤中表达缺失或低表达,恢复PDCD4表达可明显抑制肿瘤的生长或迁移侵袭,是一种新的抑癌基因.进一步研究发现PDCD4不仅发挥抑癌基因的作用,而且参与炎性疾病的发生和发展,它是一把"双刃剑",在不同的疾病模型中表现出促进或抑制的作用,研究表明PDCD4敲除小鼠(Mus musculus)可以有效抵抗实验性自身免疫性脑脊髓炎、1型糖尿病、肥胖及动脉粥样硬化等慢性炎性疾病的发生,而PDCD4敲除后加重LPS(lipopolysaccharide)诱导的急性肝损伤和DSS(Dextran sulfate sodium salt)诱导的急性结肠炎. PDCD4的作用机制尚不完全清楚,目前认为PDCD4对下游靶基因的调控主要通过两种方式:翻译起始因子eIF4A依赖性和非依赖性的方式. eIF4A依赖性方式是指PDCD4通过与eIF4A直接相互作用抑制其解旋酶活性,进而抑制具有特定5′UTR结构m RNA的翻译; eIF4A非依赖方式是指PDCD4可以通过与其他蛋白质(如转录因子)结合,抑制其活性或干扰其磷酸化进而调控靶基因的转录及其下游一系列信号通路.本文对PDCD4的作用和机制进行综述,并对其成为肿瘤和多种疾病治疗的新靶点进行展望.     

PDCD10，一个新的多功能信号转导调节分子

人程序性细胞死亡分子10(Homo sapiens programmed cell death 10, PDCD10)，最初被称为TFAR15(TF-1 cell apoptosis related gene 15)，是由撤除粒细胞 巨噬细胞集落刺激因子诱导凋亡的人红白血病细胞系TF-1中克隆得到的1个凋亡相关基因. 后来发现它的突变可引起散发性或家族性颅内海绵状血管瘤(cerebral cavernous malformations，CCMs)的发生，为CCMs的第3个致病基因，所以又被叫做CCM3.近年来研究发现,PDCD10能够和GCKⅢ蛋白、γ-PCDH、CCM2、VEGFR2、ERM等众多蛋白相互作用，并能调控ERK/MAPK通路，增加MST4/VEGFR2的稳定性，增强相应的信号转导，促进细胞的增殖、分化和中枢神经系统的发育，与癌症的发生相关，还能调节细胞的凋亡.以上研究证明了PDCD10 的多种生物学效应，并提示其在血管生成、氧化应激、肿瘤中发挥重要作用.     

细胞程序性死亡的非Caspase依赖型途径

程序性细胞死亡是一种程序化的主动性细胞死亡,半胱胺酸天冬氨酸特异性蛋白酶家族(在该过程中起着不可忽视的作用.基于Caspase在程序性细胞死亡过程中所起的作用,将程序性细胞死亡分为两大类:Caspase依赖型和Caspase非依赖型.前者即典型的凋亡,后者包括自体吞噬、副凋亡、有丝分裂灾变、凋亡样程序性死亡、坏死样程序性死亡等.这些Caspase非依赖型的细胞程序性死亡途径与生理及病理现象密切相关.     

细胞焦亡参与肿瘤发生分子机制的研究进展

细胞焦亡是一种依赖gasdermin家族蛋白的成孔活性,由半胱氨酸-天冬氨酸特异性蛋白激酶1、4、5、11等介导的以细胞肿胀、质膜穿孔及炎性小分子的释放为特征的新的裂解性、促炎性程序性细胞死亡.目前发现,细胞焦亡参与了多种疾病的发生与发展过程,特别是对肿瘤及肿瘤微环境的形成具有促进及抑制的双重功能,使焦亡成为抗肿瘤药物...     

程序性细胞死亡因子4与单纯疱疹病毒US3蛋白相互作用及参与细胞凋亡

程序性细胞死亡因子-4（programmed celld eath-4,PDCD4）通过阻断相关基因的转录与翻译从而抑制肿瘤发生,单纯疱疹病毒-1（herpes simplex virus-1,HSV-1）US3蛋白激酶可有效调控病毒基因产物或外源因素引致的细胞凋亡。近期研究证明PDCD4在病毒感染细胞中以US3依赖及非依赖两种模式被磷酸化修饰,其中受US3修饰的PDCD4仍定位细胞核并随之被降解,这可能是细胞凋亡被抑制的主要原因之一,此外,PDCD4沉默可阻断复制不完全病毒引致的细胞凋亡,表明PDCD4与HSV-1 US3阻断细胞凋亡途径直接相关。本文综述了这两种蛋白及其作用关系的研究进展,为解析病毒与细胞相互作用机理提供新方向。     

PDCD5在类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞凋亡中表达上调

为了研究程序化细胞死亡因子5(PDCD5)在类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞凋亡中的作用,在不同的时间加入有效剂量100 nmol/L雷公藤内醇酯（triptolide）后,采用实时定量PCR、RT-PCR、Western 印迹和直接免疫荧光染色方法检测体外分离培养的类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞中PDCD5在mRNA和蛋白水平的表达及蛋白表达特征.在雷公藤内醇酯诱导类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞凋亡的过程中,PDCD5mRNA表达水平明显地渐次增加,呈现一种明确的时间依赖性递增表达模式,而PDCD5蛋白有时间依赖性表达上调持续16 h,并维持在相对恒定水平.直接免疫荧光染色结果显示,在正常体外培养的类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞中,PDCD5蛋白的表达较弱,且主要分布在细胞浆.经雷公藤内醇酯处理4 h后,大多数细胞有PDCD5蛋白的聚集,直至12 h,细胞核周围PDCD5蛋白聚集显著增强.36 h后,PDCD5蛋白以核固缩的形式存在于凋亡的RA FLS中,细胞核染色质明显浓缩,片段化并出现了凋亡小体.上述结果表明,在类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞凋亡的过程中,PDCD5表达上调并在凋亡早期出现核转位,PDCD5蛋白核转位要早于凋亡小体形成.PDCD5蛋白核转位是类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞凋亡的早期事件,PDCD5不仅参与了类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞的凋亡过程,而且在类风湿关节炎滑膜增生的凋亡调节中起到重要调节作用.     

与程序性细胞死亡有关的基因

程序性细胞死亡是在基因控制下细胞的主动死亡,存在主动合成蛋白质的过程。研究发现许多与程序性细胞死亡有关的基因,可分为对程序性细胞死亡有促进作用的基因,抑制程序性细胞死亡的基因和协助程序性细胞死亡完成的基因。     

编者按

<正>细胞死亡是生物体调节正常发育与抵抗疾病过程中不可缺少的一种生命活动,对维持组织稳态及功能有着重要作用。在19世纪初,就有科学家观察到了细胞死亡的形态学。1964年Lockshin提出"程序性细胞死亡"的概念, 1972年Kerr发现了严格受细胞内信号分子调控的细胞死亡方式并将其命名为"细胞凋亡"。1988年科学家发现了非典型凋亡特征的细胞死亡方式。目前,程序性细胞死亡这一领域飞速发展,多种细胞死亡信号     

葡萄糖和胰岛素对血管内皮细胞中microRNA-21的表达影响

目的:研究miRNA-21和程序性细胞死亡因子4(PDCD4)在不同浓度葡萄糖或胰岛素培养血管内皮细胞中的表达情况,探讨miRNA-21对内皮细胞凋亡功能的影响。方法:用不同浓度D-葡萄糖(5.5、11、22及33mM)和胰岛素(0、1、10、50、100及1000nM)分别干预人脐静脉内皮细胞(HUVECs),2天后收集细胞用实时荧光定量RT-PCR方法检测细胞中miRNA-21及PDCD4的mRNA表达情况,用蛋白印迹方法检测PDCD4在细胞中的表达变化。结果:与5.5mM葡萄糖对照组相比,高葡萄糖浓度组(11、22及33mM)中HUVECs的miRNA-21随着葡萄糖浓度的增加表达明显降低(p<0.01);PDCD4的蛋白表达增加(p<0.05),但PDCD4的mRNA表达无差异(p>0.05)。与0nM胰岛素组相比,10、50、100、1000nM胰岛素组细胞中miRNA-21表达下降(p<0.05),PDCD4的蛋白表达增加(p<0.01),1000nM组miRNA-21表达降低程度和PDCD4的蛋白表达增加程度最为明显(p<0.05),但不同浓度胰岛素对PDCD4的mRNA表达无差异(p>0.05...     

程序性细胞死亡机制的研究进展

细胞是生物体最基本的结构单位和功能单位,细胞死亡对于多细胞生物的发育和稳态极为重要,也是生命的基本过程之一。目前认为细胞死亡形式主要分为两大类:非程序性细胞死亡(non-programmed cell death,NPCD)即坏死(necrosis);程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)。PCD与坏死不同,组织内无可见的炎症反应,无死亡细胞的溶解。程序性细胞死亡按其发生机制的不同可以分为凋亡(apoptosis)、自吞噬性程序性细胞死亡(autophagic cell death)、类凋亡/副凋亡(paraptosis)、细胞有丝分裂灾难(mitotic catastrophe)、胀亡(oncosis)、焦亡(pyroptosis)、胞质自切(autoschizis)、细胞程序性坏死(necroptosis)、细胞侵入性死亡(entosis)、铁死亡(ferroptosis)等。近年来,程序性细胞死亡在肿瘤发生发展中的作为成为研究热点,所以对程序性细胞死亡机制的研究至关重要,本文将对各类型程序性细胞死亡的机制做简要综述。     

我国科学家在程序性细胞死亡机制研究领域取得重大突破

程序性细胞死亡在调控植物发育和胁迫响应中具有重要作用, 而活性氧是导致程序性细胞死亡的关键因子。日前, 中科院遗传与发育所李家洋研究组对活性氧调控程序性细胞死亡的分子机制进行了深度解析, 首次阐明了苹果酸作为信号分子, 经由叶绿体-线粒体穿梭途径而引发活性氧产生, 继而导致细胞死亡。该研究成果是程序性细胞死亡调控机制领域的重大突破。     

miR-340-5p及PDCD4在过表达乙肝病毒X蛋白的足细胞中的表达及生物学意义

乙肝病毒X蛋白(HBx)引起足细胞损伤与乙型肝炎相关性肾小球肾炎的发病有关,但具体的机制尚不清楚。miR‐340‐5p是受到HBx调控的miR,能够靶向细胞程序性死亡基因4(PDCD4)基因发挥神经元保护作用。本研究观察了过表达HBx的足细胞中miR‐340‐5p及PDCD4表达的变化及生物学意义。培养小鼠足细胞系MPC5后转染HBx质粒、miR‐340‐5p、si‐PDCD4,MTS法检测细胞增殖活力OD₄₉₀、TUNEL法检测细胞凋亡率、荧光定量PCR检测miR‐340‐5p的表达、Western blot检测PDCD4的表达、双荧光素酶报告基因实验验证miR‐340‐5p靶向PDCD4基因3’UTR。结果显示,与对照组比较,HBx组细胞中miR‐340‐5p的表达、OD₄₉₀水平降低,PDCD4的表达、凋亡率增加;与HBx组比较,HBx+miR‐340‐5p组细胞中miR‐340‐5p的表达、OD₄₉₀水平增加,PDCD4的表达、凋亡率降低,HBx+si‐PDCD4组细胞中OD₄₉₀水平增加,...     

铁死亡：一种新的细胞死亡方式

死亡不仅是所有细胞的最终命运,而且它与细胞分裂、增殖一样,在整个机体的生长、发育中具有不可替代的作用.目前认为,除了坏死外,细胞死亡形式分为程序性细胞死亡(programmedcell death,PCD),包括凋亡(apoptosis)和自噬(autophagy),及非程序性细胞死亡(non-programmedcell death,NPCD),包括副凋亡(paraptosis)、细胞有丝分裂灾难(mitotic catastrophe)和胀亡(oncosis)     

程序性细胞死亡及其激光FCM检测方法

程序性细胞死亡是细胞生理性死亡最常见的形式,是细胞对其周围环境信号的主动反应。在此过程中细胞发生一系列特征性的变化,一些基因表达参与或调控此过程。ＦＣＭ是检测研究程序性细胞死亡的重要手段。诱导肿瘤细胞发生程序性死亡是肿瘤治疗的新途径。程序性细胞死亡的检测对肿瘤治疗研究及其临床疗效判断都有其应用前景。     

细胞凋亡的分子机制及其在当前医学中的应用—2002年诺贝尔生理学或医学奖工作介绍及研究进展

细胞凋亡（apoptosis）或程序性细胞死亡（programmed cell death,PCD）是指在一定的条件下,细胞遵循固定的程序,自己结束生命的过程。从细胞功能上看,一个多细胞生物体中,在正常条件下,某些细胞的死亡是细胞个体发育的一个阶段（最后阶段）。这种死亡是一种预定的、并受到严格程序控制的正常个体发育过程,称之为程序性死亡（PCD）。从形态上看,上述细胞死亡有其特定的形态学变化,例如细胞产生膜泡、染色质浓缩和DNA降解等等;具有上述形态学特点的细胞死亡称之为凋亡。     

IGFBP7蛋白、PDCD5和MITF基因在多发性骨髓瘤中临床意义及对预后影响

[目的]研究IGFBP7蛋白、PDCD5和MITF基因在多发性骨髓瘤患者中表达的临床意义及对预后的影响。[方法]以2016年2月~2018年4月120例多发性骨髓瘤患者为疾病组,同期选择120例健康人群为健康组。对所有研究对象的血清IGFBP7蛋白、PDCD5和MITF基因进行检测,对比疾病组和健康组中各指标的差异;对不同预后组患者的IGFBP7蛋白水平、PDCD5和MITF基因表达水平进行对比分析;采用Spearman分析患者预后与IGFBP7蛋白水平、PDCD5和MITF基因表达水平的相关性;对患者的IGFBP7蛋白水平、PDCD5和MITF基因表达水平展开多因素logistic回归分析。[结果]健康组的IGFBP7蛋白水平、PDCD5和MITF基因表达水平明显高于疾病组(P<0.05),并且随着患者病情严重程度增加,患者的IGFBP7蛋白水平、PDCD5和MITF基因表达水平明显降低(P<0.05);随访结果表明生存组患者IGFBP7蛋白水平、PDCD5和MITF基因表达水平明显高于死亡组(P<0.05);疾病组患者的病情严重程度与IGFBP7蛋白水平、PDCD5和MITF基因表达水平呈现负相关(P<0.05);多因素回归分析发现,血清IGFBP7蛋白(OR=2.124,95%CI:1.363~2.622)、PDCD5(OR=1.632,95%CI:1.333~2.328)和MITF基因(OR=2.067,95%CI:1.188~3.583)均可作为多发性骨髓瘤患者死亡的毒理保护性因素。[结论]患者血清IGFBP7蛋白水平、PDCD5和MITF基因表达水平与多发性骨髓瘤患者的预后呈现负相关,以上指标均可作为多发性骨髓瘤患者死亡的毒理保护性因素,可以在患者的预后分析中作为辅助指标。