氧化应激下p66Shc的调控作用

氧化应激产生的过量活性氧簇（reactive oxygen species,ROS)可通过分子毒性作用或相关信号通路影响相关病理生理学过程. p66Shc是Shc蛋白家族的重要成员之一. 氧化应激下p66Shc能被蛋白激酶Cβ（protein kinase Cβ,PKCβ）、Jun氨基末端激酶（Jun N terminal kinase,JNK）和p53等激活,促进线粒体产生ROS.本文将对氧化应激下p66Shc的作用以及调控其作用的信号转导机制做一综述.     

PKCβ/p66Shc介导高尿素引起的人脐静脉内皮细胞ROS的产生

目的探讨PKCβ/p66Shc通路在高浓度尿素引起的人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)产生中的作用。方法体外培养HUVECs,分为正常对照组、甘露醇组、尿素组和尿素+LY333531(PKCβ抑制剂)组。采用CCK8法检测高浓度尿素对细胞活性的影响,倒置显微镜观察细胞形态改变;DCFH-DA法检测细胞内ROS含量;Western blot检测细胞中p66Shc、p-p66Shc、PKCβ和p-PKCβ水平;免疫荧光技术观察细胞内p-p66Shc水平。结果 25mmol/L尿素明显抑制HUVECs活力,并引起细胞排列紊乱、细胞间隙增大、铺路石样排列结构受到破坏等形态学改变。与对照组相比,25mmol/L尿素引起细胞内ROS水平明显升高,在6h达到峰值;加入PKCβ抑制剂LY333531后ROS水平明显降低。Western blot结果显示,25mmol/L尿素诱导p66Shc、p-p66Shc、PKCβ和p-PKCβ水平随作用时间的延长而逐渐增加。25mmol/L尿素负荷6h后可见细胞胞质内p-p66Shc免疫反应性明显增强,LY333531可阻断该作用;Western blot检测也显示LY333531可显著抑制高浓度尿素对p-p66Shc水平的上调。结论 PKCβ/p66Shc信号通路是高浓度尿素诱导HUVECs内ROS产生的重要途径。     

氧化应激与2型糖尿病的研究进展

氧化应激与2型糖尿病(T2DM)的发生、发展密切相关.胰岛素抵搞(Insulin Resistance,IR)、胰岛β细胞功能受损是2型糖尿病的主要病因.而氧化应激可以直接及间接激活细胞内的一系列应激信号通路,如核因子κ-B(Nuclear factor-KappaB,NF-κB)、c-Jun氨基端激酶(NH-terminal Jun kinase,JNK)、蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)、p38丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)等.这些应激通路的激活可以产生以下结果:(1)阻断胰岛素作用通路,导致胰岛素抵抗;(2)降低胰岛素基因表达水平,致胰岛素合成和分泌减少;(3)促进胰岛β细胞凋亡等.本文针对氧化应激诱导胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能受损等机制加以综述,以便进一步阐明2型糖尿病的发病机制.     

丝氨酸蛋白酶HtrA2/Omi可参与调节线粒体中的适配蛋白p66Shc

目的:p66Shc在线粒体内积累和HtrA2/Omi的功能缺陷都能导致线粒体损伤,诱导细胞凋亡.探讨在线粒体中HtrA2对p66Shc的调控作用.方法:构建p66Shc和成熟型HtrA2的真核表达质粒,共转染HEK293T细胞,免疫印迹法(Western blot)检测p66Shc蛋白;构建原核表达质粒,大肠杆菌纯化蛋白,体外切割实验,SDS-PAGE分离后考马斯亮蓝染色检测;提取HtrA2功能缺陷小鼠( mnd2)大脑组织的线粒体,检测线粒体内p66Shc的蛋白水平.结果:细胞实验和体外实验证明HtrA2可以切割p66Shc,且在mnd2小鼠大脑中,线粒体内p66Shc的蛋白水平明显升高(P＜0.05).结论:p66Shc是HtrA2的直接底物,且HtrA2参与调节线粒体中p66Shc的蛋白水平,揭示了HtrA2发挥神经保护功能新的可能机制.     

Src与胶原同源插头蛋白(Shc)调控曲格列酮引起的PAE细胞自噬

【目的】明确Src与胶原同源插头蛋白(Src homology and collagen homology,Shc)调控曲格列酮(troglitazone,TZ)引起的猪血管内皮(porcine aortic endothelial,PAE)细胞自噬的机制。【方法】我们先利用激光共聚焦显微镜、蛋白免疫杂交检测了TZ引起的PAE细胞自噬;然后通过siRNA干扰敲降Shc,转染wtShc、3mShc等质粒的方法确定了p52Shc参与自噬的调控;最后通过siRNA干扰敲降Ulk1得到最终结论。【结果】通过研究发现,敲降Shc,会增加细胞的自噬;而过量表达p52Shc抑制了TZ引起的细胞自噬;p52Shc抑制自噬与其自身的酪氨酸磷酸化位点Tyr239、Tyr240和Tyr317相关;同时发现,p52Shc能抑制自噬调节分子磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)及其下游底物Unc51样激酶1(UNC-51-like kinase-1,Ulk1)的活性。【结论】Shc通过调控AMPK与Ulk1的磷酸化调节TZ引起的细胞自噬。     

黑果腺肋花楸花色苷通过Nrf2机制对Aβ1-42诱导SH-SY5Y细胞产生氧化应激及细胞凋亡的保护作用

为了研究黑果腺肋花楸花色苷对Aβ1-42诱导的SH-SY5Y细胞产生氧化应激和细胞凋亡的影响.采用MTT比色法测定MTT,分别用ROS、H2O2 、SOD检测试剂盒测定活性氧(ROS),过氧化氢(H2O2),超氧化物歧化酶(SOD)等氧化应激相关指标.采用Annexin-V-PI/FITC凋亡检测试剂盒检测细胞凋亡.采...     

氧化应激与阿尔茨海默病的病理关系及干预措施

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种神经退行性疾病，其病因复杂。活性氧(reactive oxygen species, ROS)是生理代谢的副产物，机体中有多个ROS来源，异常水平的ROS会破坏抗氧化系统并产生氧化应激现象。越来越多的证据表明，氧化应激可能是认知老化和诱发AD的关键因素之一。本文综述了机体中氧化应激的来源，并分析了氧化应激对自噬功能、β-淀粉样蛋白(amyloid-β, Aβ)、Tau蛋白、突触功能障碍以及风险基因ApoE ε4的影响，探讨了针对氧化损伤的干预措施，为AD的发病机制研究和潜在治疗策略提供参考。     

非瑟素对HBV复制诱导的细胞氧化损伤的保护作用及其机制研究

该文旨在研究sirtuin家族激活剂非瑟素(fisetin)对乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)复制导致的氧化损伤过程中的保护作用,并初步分析其分子机制。在Huh-7细胞中转染HBV表达质粒p CH9/3091并同时用N-乙酰半胱氨酸(n-acetyl-cysteine,NAC)处理细胞,Mito SOX?Red试剂检测细胞线粒体活性氧类(reactive oxygen species,ROS)水平,DCFH-DA探针法检测细胞内ROS水平,丙二醛(malondialdehyde,MDA)试剂盒检测细胞MDA水平,Western blot检测细胞超氧化物歧化酶1(superoxide dismutase 1,SOD1)和SOD2的蛋白质水平。Huh-7细胞转染p CH9/3091的同时用非瑟素处理细胞,并检测细胞ROS、MDA、SOD1和SOD2蛋白质水平;Huh-7细胞转染p CH9/3091并用非瑟素处理细胞或同时沉默SOD2,用细胞免疫荧光及Western blot检测γ-H2AX(Phosphorylated Histone H2AX)的形成;MTS[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium,inner salt]实验分析氧化应激条件下非瑟素对HBV复制细胞活率的影响;进一步应用Western blot检测丝裂原激活的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)家族磷酸化水平及总蛋白水平的变化。结果显示,HBV复制明显增加细胞线粒体和细胞内ROS水平和细胞MDA水平,并且也明显降低SOD1和SOD2水平。NAC处理HBV复制细胞后,线粒体内和细胞内的ROS和细胞MDA水平明显减少。非瑟素处理HBV复制细胞后,HBV复制对细胞内ROS和MDA水平促进作用明显减弱;此外,HBV复制对细胞内SOD1和SOD2水平的抑制作用也明显减弱。非瑟素处理HBV复制细胞后,HBV复制对γ-H2AX形成的促进作用明显减弱,而SOD2沉默则减弱了非瑟素对HBV复制细胞中γ-H2AX形成的抑制作用。在氧化应激条件下,非瑟素明显减弱HBV复制对细胞活力的影响,SOD2沉默则减弱了非瑟素对HBV复制细胞活率的影响。非瑟素拮抗HBV表达对JNK(c-Jun N-terminal kinase)和p38(p38 kinase)磷酸化的促进作用,而SOD2沉默减弱了非瑟素对HBV复制细胞中JNK和p38磷酸化的抑制作用。该研究结果表明,非瑟素可能通过促进SOD2的表达拮抗HBV复制导致的氧化应激反应,并可能通过抑制JNK及p38的激活减少细胞氧化损伤,从而发挥保护细胞的作用。     

花旗松素通过激活Nrf2/HO-1/HIF1α/Autophagy信号通路对H_2O_2所致H9C2细胞氧化应激保护作用的研究

氧化应激(oxidative stress,OS)是缺血性心肌病(ischemic cardiomyopathy,ICM)的主要发病机制之一,抗氧化应激损伤是防治缺血性心肌病的关键。为了探讨花旗松素(taxifolin,tax)对过氧化氢(hydrogen peroxide,H_2O_2)诱导的大鼠心肌细胞H9C2氧化应激的影响及其可能的分子机制,将培养的H9C2心肌细胞随机分为对照组(Control)、氧化应激组(H_2O_2)、tax预处理组(tax+H_2O_2)、tax单独处理组(tax)。通过观察细胞形态的改变,检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)的生成、自噬体自噬泡的形成,以及自噬(autophagy)相关蛋白质LC3 I/II、p62的表达,验证tax对氧化应激及自噬的影响。同时,通过检测Nrf2、HO-1、HIF1α的表达,研究可能存在的分子机制。研究发现tax可缓解H_2O_2诱导的H9C2细胞氧化应激,表现为细胞肥大形态缓解、ROS生成降低、MDA产生减少,而且Nrf2/HO-1/HIF1α蛋白的表达升高,自噬水平升高。实验结果表明:tax可能通过激活Nrf2/HO-1/HIF1α/Autophagy信号通路促进自噬及抗氧化应激,从而发挥心肌保护作用。     

Transforming growth factor-β1 suppresses serum deprivation-induced apop-tosis via activation of ERK1/ERK2 and the inhibition of p38 activity and ceramide production

In this report we studied the effects and mechanism of transforming growth factor-β1 (TGF-β1) on serum deprivation-induced cell apoptosis. Serum deprivation induces apoptosis, which is associated with an increase in intracellular ceramide level and with the activation of p38 mitogen-activated protein (MAP) kinase. Inhibition of p38 MAP kinase by SB203580 significantly reduced apoptosis induced by serum-deprivation. Treatment of cells with TGF-β1 stimulated cell proliferation and suppressed the serum deprivation-induced apoptotic response. The anti-apoptotic effect of TGF-β1 is correlated with its ability to inhibit the serum deprivation-induced activation of p38 MAP kinase and the increase in intracellular ceramide level. In     

凋亡信号调节激酶1信号通路在肾脏疾病中的作用

凋亡信号调节激酶1(apoptosis signal-regulating kinase 1, ASK1)是丝裂原激活蛋白激酶激酶激酶(mitogen-activated proteinkinase kinases kinase, MAP3K)的家族成员之一,可以响应氧化应激、内质网(endoplasmic reticulum, ER)应激等多种应激刺激,从而激活下游丝裂原激活蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)中的c-Jun N末端激酶(c-Jun N-terminal kinase, JNK)和p38丝裂原激活蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase, p38 MAPK)信号通路,调节细胞凋亡、炎症和纤维化,介导急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)、糖尿病肾病(diabetic kidney disease, DKD)、心肾综合征(cardiorenal syndrome, CRS)等多种肾脏疾病的进展。本文讨论了ASK1主要的激活和失活机制及其在多种肾脏疾病进展...     

Propofol attenuates high glucose-induced P66shc expression in human umbilical vein endothelial cells through Sirt1

Perioperative hyperglycemia is a common metabolic disorder in clinic settings.Hyperglycemia leads to endothelial inflammation,endothelial cell apoptosis,and dysfunction,thus resulting in endothelial injury.Propofol(2,6-diisopropylphenol)is a widely used intravenous anesthetic in clinic settings.Our previous study indicated that propofol inhibits mitochondrial reactive oxygen species(ROS)production via down-regulation of phosphatase A2(PP2A)expression,inhibition of Ser36-p66shc dephosphorylation and mitochondrial translocation,thus improving high glucose-induced endothelial injury.The expression of p66shc was inhibited by propofol in hyperglycemic human umbilical vein endothelial cells(HUVECs).However,the mechanism by which propofol inhibits p66shc expression in hyperglycemic HUVECs is still obscure.In the present study,we mainly examined how propofol inhibited high glucose-induced p66shc expression in HUVECs.Compared with 5 mM glucose treatment,high glucose increased p66shc expression and decreased sirt1 expression,which was inhibited by propofol treatment.Moreover,EX527(a sirt1 inhibitor)reversed the effect of propofol against high glucose-induced p66shc expression.However,EX527 did not reverse the effects of propofol against high glucose-induced ROS accumulation,endothelial inflammation,and apoptosis.Furthermore,when cells were incubated with propofol,EX527,and FTY720(a PP2A activator)simultaneously,the effects of propofol against high glucose-induced ROS accumulation,inflammation,and apoptosis were reversed.Our results suggested that propofol inhibited high glucose-induced p66shc expression via upregulation of sirt1 expression in hyperglycemic HUVECs.Moreover,propofol protects against high glucose-mediated ROS accumulation and endothelial injury via both inhibition of p66shc expression and dephosphorylation of Ser36-p66shc.     

氧化应激与糖尿病性心肌病的发生发展

糖尿病患者经常表现出一种独特的心脏表型,即糖尿病性心肌病（Diabetic cardiomyopathy,DCM）。由于在糖尿病患者中慢性炎症和氧化应激的发生,改变了机体代谢稳态,引发氧化还原失衡,从而诱发心肌代谢紊乱和心脏微血管病变,使心脏出现危险的氧化应激,致使了糖尿病性心肌病的发生。心肌细胞中脂肪的氧化与毒性增加以及微脉管系统中高水平的细胞血糖,让糖尿病患者体内的线粒体产生过量的活性氧（reactive oxygen species, ROS）。超氧阴离子自由基可增强己糖胺生物合成途径和多元醇通路,诱导活化蛋白激酶C(protein kinase C, PKC),增加晚期糖基化终产物（advanced glycation end products, AGEs）的形成并激活其受体（receptor for advanced glycation end products, RAGE）。这些生化级联反应同时也是ROS的其他额外来源。本文主要概述氧化应激在DCM中的作用及其涉及信号通路。同时,也简要提到了目前用于DCM的治疗方法。基于氧化应激在糖尿病性心肌病中的关键作用,新的抗氧化疗法的...     

氧化应激与阿尔茨海默病

阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)是一种多病因神经退行性疾病,以β-淀粉样蛋白(Aβ)聚集沉积引起的老年斑(senile plaque,SP),聚集的磷酸化微管稳定蛋白质(tau)引起的细胞内神经原纤维缠结(neurofibrillary tangle,NFT)为主要病理特征。活性氧(ROS)和活性氮(RNS)的增加引起的氧化应激和抗氧化防御酶功能丧失在AD形成中具有重要作用。综述近年来这方面的研究进展,着重总结了AD中的生物大分子(脂质、蛋白质和核酸)氧化以及Aβ和金属离子(铁、铜和锌等)动态平衡紊乱诱导的氧化应激与AD的关系,同时介绍了AD中氧化应激相关的信号转导,旨在对今后这方面的研究及预防和治疗AD提供帮助。     

脑红蛋白对活性氧的清除作用及其在神经系统疾病中的功能意义

脑红蛋白(NGB)是神经系统特异性携氧珠蛋白,可作为内源性神经保护因子保护神经元免受缺血/缺氧性损伤。活性氧(ROS)是机体正常代谢的中间产物,生理状态下体内ROS处于产生与清除的动态平衡中。机体内过多的ROS是产生氧化应激的重要因素,也是导致多种疾病包括神经系统疾病的重要原因,因此清除体内过多的ROS是防治神经系统疾病的重要措施。目前已发现NGB在清除过多ROS方面可能起重要作用,这对调节ROS的内稳态水平具有重要意义。本文就NGB对ROS的清除作用及其在神经系统疾病中的功能意义进行综述。     

谷胱甘肽S-转移酶Pi在MAPK途径中的调节作用

谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferases,GSTs)是细胞内降解生物异源物质(xenbiotics)的一类酶,GSTπ／GSTpi／GSTp是人体内的一种重要活性亚型;有丝分裂原激活的蛋白激酶(mitogen—activated protein kinase,MAPK)途径能够调节真核细胞凋亡、增殖、分化和应激。1999年国际上首次报道GSTpi能够在MAPK信号途径中起调节作用,其作用机制如下：在正常生长条件下,GSTpi以单体形式与JNK(c—Jun N—terminal kinase)形成复合物,抑制JNK活性;UV照射或H2O2处理细胞后,GSTpi自身形成二聚体／多聚体,导致GSTpi—JNK复合物解离,JNK的抑制被解除,JNK被磷酸化激活后激活转录因子c—Jun,c—Jun的激活能进一步促进GSTpi基因的转录,进而合成新的GSTpi蛋白单体,该单体又能反馈抑制JNK。后续研究发现GSTpi也能够抑制JNK激酶的上游激酶ASK1的活性。上述研究揭示GSTpi酶在细胞内除能通过降低异源物质而改变细胞的ROS平衡外,其蛋白本身还具有特异性地抑制MAPK信号转导途径中JNK激酶和JNK上游激酶的新功能。     

p66ShcA蛋白与机体衰老关系

p66ShcA蛋白是哺乳动物原癌基因Shc家族成员中的一员,除具有该家族特有的保守结构域（PTB和SH2）外,在N端具有特有的CH2结构域。当细胞在外界压力（H2O2、UV）刺激条件下,p66ShcA蛋白CH2结构域中36位的苏氨酸磷酸化,参与p53介导的凋亡信号通路,促进细胞凋亡。近年的研究阐明了氧应激引起的细胞凋亡和机体衰老之间的关系,因此,p66ShcA蛋白是联系细胞凋亡和衰老的交汇点。目前通过对p66ShcA蛋白转录方式的研究发现,p66ShcA蛋白启动子甲基化和p66ShcA蛋白的表达有负调控作用,所以对p66ShcA蛋白表达的调控,为延缓机体衰老及治疗由衰老引起的各种疾病带来新的思路。     

活性氧介导内皮素-1诱导的培养新生大鼠心肌细胞肥大

实验在原代培养的新生大鼠心肌细胞中进行,检测内皮素-1(endothelin-1,ET-1)及其他药物对心肌细胞活性氧(reactiveoxygen species,ROS)产生和心肌细胞肥大的作用,以探讨ROS在ET-1诱导的心肌细胞肥大信号通路中的作用及ROS与蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)活化的关系。细胞内ROS水平用ROS敏感的荧光探针2,7-dichlorofluorescin dictate(DCF-DA)反映,心肌细胞肥大通过细胞内RNA含量、细胞内蛋白质含量、细胞表面积大小来确定。实验结果如下:单独使用ET-1后,心肌细胞内反应ROS含量的DCF-DA荧光值比对照组增加77%,反应心肌肥大的PI荧光值、细胞内蛋白质含量、细胞表面积也分别比对照组增加128%、87%和151%。ET-1合用内皮素受体A亚型(ET_A)受体拮抗剂ABT-627、PKC抑制剂CC或过氧化氢酶后,DCF-DA的增加分别减弱62%、60%和51%,同时心肌细胞肥大也被抑制,单独使用PKC激动剂佛波醇脂(PMA)也能使DCF-DA的产生比对照组增加74%。因此,在ET-1诱导心肌细胞肥大的过程中,ET-1能够使心肌细胞产生ROS和诱导ROS依赖的心肌细胞肥大,这一作用依赖于ET_A受体的激活和PKC的活化,·ROS在ET-1诱导心肌细胞肥大中起信号传递的作用。     

氰酸盐诱导氧化应激促进肾小管上皮细胞上皮–间充质转化

该研究探讨氰酸盐(cyanate)诱导肾小管上皮细胞氧化应激损伤和促进肾纤维化的作用。氰酸盐作用HK-2肾小管上皮细胞后, CCK8法检测其对细胞活力的影响;倒置显微镜观察细胞形态的改变; DCFH-DA法检测细胞ROS水平;细胞免疫荧光和Western blot分别检测E-cadherin、Fibronectin、α-SMA的表达; Western blot检测TGF-β的表达水平。结果显示, 2 mmol/L氰酸盐明显下调HK-2细胞的活力(P<0.05),细胞形态变为长梭形。氰酸盐作用24 h后, HK-2细胞内ROS水平呈浓度依赖性升高。免疫荧光和Western blot结果均显示,氰酸盐作用24 h后, HK-2的Fibronectin、α-SMA表达升高, E-cadherin表达下降; TGF-β的表达水平随氰酸盐浓度升高而上调(P<0.05)。以上结果表明,氰酸盐诱导肾小管上皮细胞产生过量ROS,上调TGF-β水平促进细胞上皮–间充质细胞转化(epithelia-mesenchymal transition, EMT)。     

PINK1/Parkin通路在线粒体自噬氧化损伤中的作用

线粒体是细胞进行氧化还原反应的主要场所,其数量、质量和功能的完整性对调节细胞内环境稳态和维持细胞正常生理功能发挥着重要作用。当机体受不利环境影响时,体内产生活性氧类(reactive oxygen species,ROS)和活性氮类(reactive nitrogen species,RNS)的水平显著增加,导致线粒体结构紊乱与功能障碍,引发机体氧化损伤,并且激活PINK1(PTEN induced putative kinase 1)/Parkin信号通路诱导的线粒体自噬,该通路同时也参与了细胞氧化损伤过程。该文从ROS与氧化应激、PINK1/Parkin通路与线粒体自噬及氧化损伤等方面展开,重点概述了PINK1/Parkin通路调控线粒体自噬在氧化损伤中的作用,为抗氧化产品的研发和机体氧化损伤相关疾病的防治提供新的思路与科学依据。