亚精胺诱导自噬的作用机制

亚精胺(spermidine)是含有3个胺基的低分子量脂肪族碳化物,是存在于所有生物体中的天然多胺之一。自噬(autophagy)对于降解细胞内受损蛋白质和细胞器是必需的。外源性亚精胺可作为自噬的天然诱导剂,并且是安全和无毒的。新近研究表明,亚精胺可通过AKT/AMPK-FoxO3-Atg途径诱导自噬,还能促进组蛋白脱乙酰基酶4(histone deacetylase 4,HDAC4)向细胞核转运,降低细胞质HDAC4含量,进而增强微管相关蛋白1S(microtubule-associated protein 1S,MAP1S)乙酰化和稳定性以激活自噬。此外,亚精胺可作为乙酰转移酶抑制剂调节EP300活性,进而改变Atg5、Atg7、LC3和Atg12的乙酰化状态。同时,还可通过诱导哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)去磷酸化,激活ULK1/2-Atg13-FIP200复合物参与调控动物机体内的自噬过程。本文就自噬概念和亚精胺诱导自噬作用途径的最新研究进展作一综述。     

Sequestosome 1/p62蛋白在癫痫中的作用研究进展

癫痫(epilepsy)是儿童常见的慢性脑疾病,反复的癫痫发作可引起不可逆的脑损伤,给患儿及其家庭带来沉重的负担。临床实践中约有三分之一病例为药物难治性癫痫患者,饱受反复惊厥发作的痛苦,亟需寻找新的治疗干预措施。研究发现,作为自噬关键分子的Sequestosome 1/p62可能通过其多功能结构域参与调节多种信号通路,包括哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)信号通路及炎症信号通路。进一步探索p62蛋白在癫痫中的作用及潜在机制具有重要意义。本文就p62蛋白结构及功能进行探讨,并对其在癫痫中的可能作用、相关机制及潜在治疗意义进行综述。     

丙泊酚对转化生长因子-β1诱导肝星状细胞激活的影响及其机制

目的: 观察丙泊酚对转化生长因子-β1(TGF-β1)诱导的肝星状细胞系HSC2-T6细胞激活的影响并探讨其可能的作用机制。方法: 实验分为对照组、TGF-β1组、丙泊酚组、TGF-β1+丙泊酚组、雷帕霉素组、TGF-β1+丙泊酚+雷帕霉素组。先用含雷帕霉素(5 μmol/L)DMEM培养液培养1 h,用丙泊酚(100 μmol/L)处理1 h,然后再加入TGF-β1(5 ng/ml)继续共同培养24 h。细胞的增殖水平通过MTT法测量,细胞培养液上清中透明质酸(HA)、IV型胶原(IV-C)和层粘连蛋白(LN)的浓度采用ELISA法测量,细胞的超微结构采用透射电镜观测,α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、磷酸化mTOR(p-mTOR)及自噬相关基因Beclin 1、微管相关蛋白1轻链3(LC3)和p62的表达通过Western blot测量。结果: 与对照组比较,TGF-β1组细胞增殖、α-SMA蛋白的表达、培养液上清中HA、IV-C和LN的浓度、自噬体数量、Beclin-1和LC3-Ⅱ的蛋白表达及LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值显著性增加(P均＜0.05),p-mTOR蛋白的表达和p-mTOR/mTOR比值及p62的蛋白表达显著性降低(P均＜0.05)。与TGF-β1组比较,丙泊酚+TGF-β1组细胞增殖、α-SMA蛋白的表达、培养液上清中HA、IV-C和LN的浓度、自噬体数量、Beclin-1和LC3-Ⅱ的蛋白表达及LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值均显著性降低(P均＜0.05),p-mTOR蛋白表达和p-mTOR/TOR比值及p62的蛋白表达均显著性增加(P均＜0.05)。mTOR抑制剂雷帕霉素部分逆转丙泊酚的作用。结论: 丙泊酚抑制TGFβ1诱导的肝星状细胞激活,其机制涉及mTOR-自噬途径。     

自噬在孤独症谱系障碍中的研究进展

孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD)是一种广泛性发育障碍,以社会交流障碍和刻板重复行为为主要临床表现。ASD的发生受到遗传和环境等因素的影响,但具体发病机制尚未明确,且目前尚无有效治疗方法。自噬(autophagy)是一种维持蛋白质和细胞稳态的庞大代谢系统,参与多种神经发育性疾病的遗传和分子发病机理,也参与调控ASD样行为和疾病发生。该文着重探讨自噬在ASD中的研究进展,分析自噬基因和通路蛋白等在ASD中的调控作用,为ASD的治疗干预提供潜在的靶标。     

雷帕霉素的新靶点:溶酶体钙离子通道TRPML1

雷帕霉素(Rapamycin,Rap)是一种免疫抑制剂,在临床上主要应用于器官移植过程中的抗排异反应,同时,Rap在抗癌、神经保护和抗衰老等领域也展现出巨大潜力.通过抑制哺乳动物Rap靶蛋白(mammalian target of Rapamycin,mTOR)活性,Rap能够活化调节溶酶体功能的转录因子EB(tran...     

沉默MAPK1对牛磺胆酸钠诱导的胰腺腺泡细胞内胰蛋白酶原的细胞内激活及自噬流的影响

目的:探讨沉默丝裂素活化蛋白激酶(MAPK1)对牛磺胆酸钠诱导的胰腺腺泡细胞内胰蛋白酶原激活及自噬流的影响。方法:选择体外培养的AR42J细胞分为AR42J细胞+空白对照组,AR42J细胞+牛磺胆酸钠(TLC)(200μM的TLC作用40 min),AR42J细胞+RNA1(MAPK1)。分别转染MAPK1 si RNA以及阴性对照,采用BZi PAR、流式细胞术及激光共聚焦显微镜检测胰蛋白酶原激活,western blot技术检测各组自噬相关蛋白LC3、Beclin1、Cathepsin L,组织蛋白酶L(Cathepsin L,CTSL,也称为CTSL1)和溶酶体膜蛋白(Lysosomal associated membrane protein 2,LAMP2)。结果:TLC处理AR42J细胞后,胰蛋白酶原激活显著增加(阳性细胞相对比:15.12%±1.46%vs.7.82%±1.86%,P0.05,平均荧光强度:7.65±0.72 vs.3.76±0.57,P0.05),MAPK1 si RNA转染后TLC处理AR42J细胞后细胞内胰蛋白酶原激活则较TLC组明显降低(阳性细胞相对比:9.25%±1.16%vs.15.12%±1.46%,P0.05,平均荧光强度:4.31±0.27 vs.7.65±0.72,P0.05)。TLC组Beclin1与LC3表达显著性高于对照组(Beclin1:2.237±0.097 vs.1.103±0.057,P0.05。LC3:1.908±0.039 vs.0.973±0.081,P0.05),TLC+MAPK1si RNA组Beclin1与LC3的表达显著低于TLC组(Beclin1:1.214±0.049 vs.2.237±0.097,P0.05。LC3:1.315±0.037 vs.1.908±0.039,P0.05);而TLC组LAMP2及CTSL1表达较对照组显著下调(LAMP2:0.462±0.025 vs.1.009±0.039,P0.05。CTSL1:0.563±0.028 vs.1.135±0.041,P0.05),TLC+MAPK1si RNA组LAMP2及CTSL1表达显著高于TLC组(LAMP2:1.007±0.019 vs.0.462±0.025,P0.05。CTSL1:0.921±0.030 vs.0.563±0.028,P0.05)。结论:沉默MAPK1对TLC诱导的AR42J细胞中的胰蛋白酶原激活具有抑制作用,可能通过抑制MAPK1通路抑制自噬发生,同时使LAMP2及CTSL1的表达增强,自噬溶酶体的功能正常,自噬过程顺利进行,从而抑制胰蛋白酶原的激活,减轻急性胰腺炎。     

急性低氧和间断低氧习服对HepG2细胞内血管内皮细胞生长因子基因表达的影响

目的:观察急性低氧和间断低氧习服对人HepG2细胞内血管内皮细胞生长因子(VEGF)及转录因子低氧诱导因子-1α(HIF-1α)的mRNA和蛋白含量的影响及其可能的生物学意义.方法:HepG2细胞随机分为常氧对照组,急性低氧组和间断低氧习服组.采用Northern blot和Western blot分别检测不同组别HepG2细胞内VEGF和HIF-1α mRNA表达和蛋白含量的变化.结果:急性低氧诱导HepG2细胞内VEGF和HIF-1α基因的转录,增加两种蛋白在细胞内的含量.间断低氧习服组的细胞内VEGF和HIF-1α的mRNA含量分别为常氧对照组细胞的(108.6±17.7)%和(116.74±19.8)%,与常氧对照组相比无显著差异(P＞0.05);而其蛋白表达的含量分别为对照组细胞的1.4和2.7倍,都明显低于急性低氧组细胞内两种蛋白的含量(P＜0.05).结论:HepG2细胞达到低氧习服状态后,抑制急性低氧对HepG2细胞内VEGF基因表达的促进作用,其中HIF-1α可能起着重要的调节作用.     

饥饿及雨蛙素诱导的AR42J 细胞中自噬基因LC3及beclin-1 表达的变化

目的:观察饥饿及雨蛙素诱导的大鼠胰腺腺泡细胞AR42J中自噬基因LC3及beclin-1表达的变化,初步探讨吞噬(autophagy)在急性胰腺炎中的作用。方法:选择体外培养的生长状态良好的大鼠胰腺腺泡AR42J细胞,随机分为3组,饥饿组(N=10),雨蛙素处理组(N=10),空白对照组(N=10)。饥饿组加入充足的平衡盐溶液,雨蛙素处理组加入含10-7mol/L雨蛙素的全营养培养液,空白对照组加入含20%灭活胎牛血清的F12-K培养液(p H7.2-7.4),各组分别于处理后2、4、6 h收集细胞并提取蛋白质。采用免疫印迹法检测三组不同时点胰腺腺泡细胞AR42J中自噬基因Beclin-1和LC3的蛋白表达。结果:空白对照组不同时点beclin-1和LC3-II均呈低表达,且各时点比较差异无统计学意义(P<0.05)。饥饿组和雨蛙素处理组beclin-1和LC3-II的表达随处理时间的延长逐渐增加,且不同时点beclin-1和LC3-II的表达均较空白对照组显著增高,差异均具统计学意义(P<0.05)。结论:雨蛙素和饥饿刺激可导致大鼠胰腺腺泡细胞AR42J中LC3-II及beclin-1蛋白表达随作用时间的延长而增加,自噬可能参与了胰腺炎的发生发展过程。     

缺氧诱导因子-1α与血管内皮生长因子及其受体2在大鼠3期压力性损伤皮肤组织中的表达及意义*

目的:分析缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)、血管内皮生长因子(VEGF)和血管内皮生长因子受体2(KDR)在不同受压时间点大鼠压力性损伤局部皮肤组织中的表达及相互关系,探讨3期压力性损伤慢性难愈的可能机制。方法:将40只SD雄性大鼠随机分为正常对照组、受压3 d、5 d、7 d、 9 d组( n=8 ),使用磁铁压迫法建立3期压力性损伤动物模型。HE染色观察皮肤组织形态;免疫组化法检测VEGF表达,Western blot 检测皮肤组织HIF-1α、VEGF、KDR蛋白表达;对数据行单因素方差分析、LSD检验。结果:①HE结果显示,与正常对照组相比,受压组大鼠表皮逐渐增厚,血管数量不断减少,胶原排列紊乱,炎症细胞浸润增加。②免疫组化结果显示:受压3 d组大鼠皮肤组织中VEGF蛋白表达量较正常对照组明显增高(P＜0.01);受压5 d、7 d和 9 d组大鼠皮肤组织中VEGF蛋白表达量均明显低于正常对照组(P＜0.05)。WB结果和免疫组化结果一致。③WB结果显示:受压3 d、5 d和7 d组大鼠皮肤组织中HIF-1α表达量均明显高于正常对照组(P＜0.01 或 P＜0.05);4组受压组大鼠皮肤组织KDR蛋白表达量均低于正常对照组(P＜0.05或P＜0.01)。结论:HIF-1α介导的VEGF和KDR蛋白表达减少引起组织血管生成减少可能是3期压力性损伤慢性难愈的重要原因之一。