组蛋白去甲基化酶KDM5A调控H3K4me3参与神经管畸形发生的分子机制

神经管畸形(NTDs)的病因与防治是出生缺陷领域研究的重点,叶酸可以预防神经管畸形但其机制不明。本文借助低叶酸细胞模型和低叶酸NTDs小鼠模型通过染色质免疫共沉淀、Cut&Tag等技术,探讨了组蛋白去甲基化酶lysine demethylase 5A(KDM5A)及其调控的下游组蛋白H3K4me3修饰在叶酸缺乏导致的NTDs发生中的潜在分子机制。结果显示,低叶酸的细胞模型中,qRT-PCR、Western印迹结果显示,KDM5A分子表达明显下降(P<0.05)。作为组蛋白H3K4me3调控的上游关键酶,进一步通过染色质免疫共沉淀ChIP、ChIP-qPCR实验证实,叶酸缺乏下组蛋白H3K4me3在神经发育基因Axin2和Atoh1基因启动子区富集增加(P<0.05)。通过构建KDM5A基因敲除细胞模型,借助Cut&Tag试验证实,KDM5A基因敲除后H3K4me3主要富集在神经发育基因上。最后在低叶酸导致的NTDs小鼠模型的脑组织中,RT-qPCR、Western印迹以及ChIP-qPCR实验显示,E9.5 d的NTDs胎鼠脑组织中KDM5A表达下降(P&l...     

氯化钠对培养的大鼠主动脉平滑肌细胞的心房钠尿肽受体的调节

培养的卒中型自发性高血压大鼠(SHR_(sp))及其对照 WKY 大鼠主动脉平滑肌细胞(VSMC)上存在心房钠尿肽(ANP)的特异性受体,它们与~(125)I-ANP 的最大结合量(B_(max))是:SHR_(sp)3.65±0.13和 WKY 1.89±0.09 pmol/mg pr(P<0.01);解离平衡常数(Kd)值分别是72.6±10.2和42.0±4.8×10~(-12)mol/L(P<0.01)。 两种细胞内介导舒血管作用的第二信使、环磷酸乌苷(cGMP)的基础浓度无显著差异,对相同剂量 ANP 刺激引起 cGMP 分别增加139(SHRsp)和271(WKY)倍。可见 SHRsp 的 VSMC ANP 受体数量虽比 WKY大鼠增多,但对相同剂量 ANP 引起的 cGMP 增加反应及 ANP 受体的亲和力均显著降低。高盐培养液孵育24h 后,细胞表面 ANP 受体的亲和力改变不明显,但受体数量下调,SHRsp 和 WKY 大鼠分别降至对照的34.8±8.2%和38.6±9.4%,细胞对 ANP 引起的 cGMP增加反应明显降低,且均以 SHR_(sp)较显著。提示后两种变化可能在高盐促进血压升高的机制中起作用。     

PUMA对高糖诱导的大鼠H9C2心肌细胞凋亡的作用及机制

目的:观察促凋亡蛋白p53上调凋亡调控因子(PUMA)在高糖所致H9C2心肌细胞凋亡中的作用及机制。方法:H9C2心肌细胞随机分为对照组(使用5.5mmol/L葡萄糖作用于细胞)和高糖组(使用35 mmol/L葡萄糖作用于细胞,HG组)分别刺激6 h, 12 h, 24 h和48 h,每组设复孔5个,TUNEL染色检测细胞凋亡率;RT-PCR及Western blot法分别测定PUMA mRNA及蛋白表达情况;JC-1法检测线粒体膜电位;Western blot测定caspase-3表达和细胞色素c(Cyt C)释放。H9C2细胞随机分为四组,对照组、高糖(35 mmol/L)、HG+si-scramble组(使用si-scramble转染心肌细胞24 h,使用35mmol/L葡萄糖作用于细胞)和Si-PUMA组(使用si-PUMA转染心肌细胞24 h,使用35mmol/L葡萄糖作用于细胞),观察抑制PUMA表达对高糖诱导细胞凋亡率、线粒体膜电位、Cyt C的影响。结果:与对照组相比,高糖刺激心肌细胞组TUNEL染色阳性率、活化caspase-3和PUMA表达明显升高(P<0.0...     

LncRNA KCNQ1OT1靶向调控miR-124-3p/HMGB1轴对高糖诱导肾小球系膜细胞增殖、凋亡及纤维化的影响

摘要 目的：探讨长链非编码核糖核酸（LncRNA）KCNQ1OT1靶向调控miR-124-3p/高迁移率族蛋白B1（HMGB1）轴对高糖诱导肾小球系膜细胞（HMC）增殖、凋亡及纤维化的影响。方法：将人HMC分为对照组（NC组）、高糖组（30 mmol/L葡萄糖）、阴性序列（si-NC）组、KCNQ1OT1小干扰核糖核酸（RNA）（si-KCNQ1OT1）组、si-KCNQ1OT1+模拟对照序列（miR-NC）组、si-KCNQ1OT1+miR-124-3p抑制剂（miR-124-3p inhibitor）组,各组在转染后进行高糖处理。实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）检测LncRNA KCNQ1OT1信使核糖核酸（mRNA）、miR-124-3p mRNA、HMGB1 mRNA表达;四甲基偶氮唑盐比色法（MTT）检测细胞增殖活性;流式细胞术检测细胞凋亡率;蛋白印迹法（Western blot）检测HMGB1蛋白、增殖相关蛋白[细胞周期蛋白1（CyclinD1）]、细胞凋亡蛋白[半胱氨酸蛋白酶-3（caspase-3）、半胱氨酸蛋白酶蛋白9（caspase-9）]、细胞纤维化蛋白[纤维连接蛋白（FN）、细胞黏附分子-1（ICAM-1）]表达;双荧光素酶报告基因实验验证LncRNA KCNQ1OT1与miR-124-3p与HMGB1之间的靶向关系。结果：与NC组比较,高糖组KCNQ1OT1 mRNA、HMGB1 mRNA及HMGB1蛋白、CyclinD1蛋白、FN蛋白、ICAM-1蛋白表达、HMC活性（24 h、48 h和72 h）明显上升,miR-124-3p mRNA、caspase-3蛋白及caspase-9蛋白表达、HMC凋亡率明显下降（P<0.05）;与高糖组、si-NC组比较,si-KCNQ1OT1组KCNQ1OT1 mRNA、HMGB1 mRNA及HMGB1蛋白、CyclinD1蛋白、FN蛋白、ICAM-1蛋白表达、HMC活性（24 h、48 h和72 h）明显下降,miR-124-3p mRNA、caspase-3蛋白及caspase-9蛋白表达、HMC凋亡率明显上升（P<0.05）;与si-KCNQ1OT1组、si-KCNQ1OT1+miR-NC组比较,si-KCNQ1OT1+miR-124-3p inhibitor组HMGB1 mRNA及HMGB1蛋白、CyclinD1蛋白、FN蛋白、ICAM-1蛋白表达、HMC活性（24 h、48 h和72 h）明显上升,miR-124-3p mRNA、caspase-3蛋白及caspase-9蛋白表达、HMC凋亡率明显下降（P<0.05）。较miR-NC组与KCNQ1OT1-WT共转染组而言,miR-124-3p mimic组与KCNQ1OT1-WT共转染组细胞荧光素酶活性明显降低（P<0.05）;较miR-NC组与HMGB1-WT共转染组而言,miR-124-3p mimic组与HMGB1-WT共转染组细胞荧光素酶活性明显降低（P<0.05）。结论：LncRNA KCNQ1OT1可以靶向下调miR-124-3p mRNA表达,上调HMGB1 mRNA及HMGB1蛋白表达,促进高糖诱导HMC增殖,抑制凋亡,促进细胞纤维化发展。     

热休克蛋白90对血小板源衍生因子诱导的大鼠主动脉平滑肌细胞增殖的影响

目的:研究热休克蛋白90(HSP90)对血小板衍生因子(Platelet derived growth factor,PDGF)诱导的大鼠主动脉平滑肌细胞增殖的影响。方法:采用胶原酶消化法原代培养大鼠胸主动脉平滑肌细胞,应用脂质体细胞转染siRNA的方法抑制HSP90的表达,定量PCR和western blot的方法检测抑制效率。利用PDGF-bb诱导刺激平滑肌细胞增殖,CCK8法检测细胞增殖能力的变化,流式细胞术检测细胞生长周期的改变。结果:平滑肌细胞中转染HSP90的siRNA后,HSP90的mRNA和蛋白水平明显降低,分别为对照组的65.3%和57.6%(P0.05);PDGF-bb刺激明显促进平滑肌细胞生长,而降低HSP90水平显著影响PDGF-bb诱导的细胞增殖(P0.05);流式细胞术检测发现降低HSP90水平引起平滑肌细胞生长停滞,分布在细胞周期G1期的细胞比例明显增多(P0.05)。结论:HSP90通过调控平滑肌细胞的生长周期参与调节细胞增殖过程。     

中介素1-53对高磷诱导人主动脉血管平滑肌细胞ERS-线粒体凋亡通路及钙化的影响

摘要 目的：探讨中介素1-53（IMD1-53）对高磷诱导人主动脉血管平滑肌细胞（HA-VSMC）内质网应激（ERS）-线粒体凋亡通路及钙化的影响。方法：体外培养HA-VSMC,MTT法检测IMD1-53对HA-VSMC的毒性作用。HA-VSMC中添加10 mmol/L β-甘油磷酸盐进行高磷诱导,使用0.1 nmol/L或0.5 nmol/L IMD1-53干预,并在0.5 nmol/L IMD1-53干预基础上添加ERS诱导剂衣霉素（TM）,流式细胞仪检测HA-VSMC凋亡率,茜素红S染色观察HA-VSMC中钙盐沉积,酞络合酮比色法测定HA-VSMC中钙含量,分光光度法检测HA-VSMC中碱性磷酸酶（ALP）活性,蛋白质印迹法（Western blot）检测HA-VSMC中钙化以及ERS--线粒体凋亡通路相关蛋白表达。结果：IMD1-53浓度≤2.5 nmol/L时,对HA-VSMC细胞活力无明显影响（P＞0.05）,故选择对细胞无明显毒副作用的低、高2个剂量（0.1、0.5 nmol/L）进行后续实验。高磷诱导后,HA-VSMC凋亡率、钙含量、ALP活性以及Runt相关转录因子-2（Runx2）、骨桥蛋白（OPN）、Bcl-2相关X蛋白（Bax）、裂解的半胱氨酰天冬氨酸蛋白酶-3（cleaved caspase-3）、葡萄糖调节蛋白78（GRP78）、C/EBP同源蛋白（CHOP）、感受器活化转录因子6（ATF6）、p-需肌醇酶1（IRE1）/IRE1蛋白表达水平升高（P＜0.05）,橘红色结节明显增多,骨保护素（OPG）、B细胞淋巴瘤/白血病-2（Bcl-2）蛋白表达水平降低（P＜0.05）。0.1 nmol/L和0.5 nmol/L IMD1-53干预处理均可降低HA-VSMC凋亡率、钙含量、ALP活性以及Runx2、OPN、Bax、cleaved caspase-3、GRP78、CHOP、ATF6、p-IRE1/IRE1蛋白表达水平（P＜0.05）,明显减少橘红色结节,升高OPG、Bcl-2蛋白表达水平（P＜0.05）。ERS诱导剂TM可升高HA-VSMC中GRP78、CHOP、ATF6、p-IRE1/IRE1蛋白表达水平,并减弱IMD1-53抑制高磷诱导的HA-VSMC ERS、凋亡和钙化的作用。结论：IMD1-53可减轻高磷诱导的HA-VSMC钙化,其作用机制可能与抑制ERS-线粒体凋亡通路激活,减少细胞凋亡有关。     

14-3-3参与apelin-13促进大鼠血管平滑肌细胞增殖ERK1/2信号途径研究

本室以前已经报道了G蛋白偶联受体APJ的内源性配体多肽,apelin-13,通过激活ERK1/2促进大鼠血管平滑肌细胞增殖.本文研究14-3-3信号蛋白是否参与apelin-13促进大鼠血管平滑肌细胞增殖ERK1/2信号途径,探讨apelin/APJ系统的细胞信号转导机制.组织贴块法培养大鼠胸主动脉VSMCs;Western blotting方法检测14-3-3、pRaf-1、Raf-1、pERK1/2、ERK1/2、cyclinD1、cyclinE的表达;MTT方法观察14-3-3抑制剂Difopein对VSMCs的增殖作用;免疫共沉淀方法检测14-3-3和Raf-1蛋白复合物的形成.Western blotting方法结果显示,apelin-13(0、0.5、1、2、4μmol/L)浓度依赖性刺激大鼠VSMCs 14-3-3表达、Raf-1和ERK1/2磷酸化,以2μmol/L最为明显;2μmol/L apelin-13时间依赖性刺激大鼠VSMCs 14-3-3表达、Raf-1和ERK1/2磷酸化,在4 h增加最为显著;14-3-3蛋白抑制剂Difopein明显抑制apelin-13诱导的Raf-1磷酸化、ERK1/2磷酸化、cyclinD1及cyclinE表达;免疫共沉淀方法发现apelin-13诱导14-3-3与Raf-1结合增加,而Difopein明显抑制两者结合;MTT法显示Difopein明显抑制apelin-13诱导的血管平滑肌细胞增殖.上述结果表明,Apelin-13通过14-3-3/Raf-1复合物-ERK1/2信号转导通路促进大鼠血管平滑肌细胞增殖.     

The role of H3K4me3 and H3K9/14ac in the induction by dexamethasone of Per1 and Sgk1, two glucococorticoid early response genes that mediate the effects of acute stress in mammals

Glucocorticoids are known to induce or repress the expression of a wide variety of genes with roles in various biological processes such as the circadian clock and the stress response. We studied the changes in the levels of two histone H3 post-translational modifications associated with active chromatin, H3 trimethylated at lysine 4 (H3K4me3) and H3 acetylated at lysines 9/14 (H3K9/14ac), that take place in the promoters of two glucocorticoid early response genes, Per1 and Sgk1, during their induction by the synthetic glucocorticoid, dexamethasone. Sgk1 mediates the effects of acute and chronic stress on the prefrontal cortex and other parts of the brain, while Per1 is a core circadian clock gene whose expression is strongly induced by the increased levels of blood-borne glucocorticoids that accompany acute and chronic stress. Here we show that dexamethasone rapidly increases the levels of H3K4me3 and H3K9/14ac in the promoters of both genes. Furthermore, the effect of dexamethasone on these genes, regarding both mRNA levels and the abundance of H3K4me3 and H3K9/14ac in their promoters, can be inhibited by the presence of nicotinamide, a metabolic molecule which has been shown to possess anxiolytic properties.     

Activation of the PI3K/Akt signaling pathway through P2Y2 receptors by extracellular ATP is involved in osteoblastic cell proliferation

We studied the PI3K/Akt signaling pathway modulation and its involvement in the stimulation of ROS 17/2.8 osteoblast-like cell proliferation by extracellular ATP. A dose- and time-dependent increase in Akt-Ser 473 phosphorylation (p-Akt) was observed. p-Akt was increased by ATPγS and UTP, but not by ADPβS. Akt activation was abolished by PI3K inhibitors and reduced by inhibitors of PI-PLC, Src, calmodulin (CaM) but not of CaMK. p-Akt was diminished by cell incubation in a Ca²⁺-free medium but not by the use of L-type calcium channel blockers. The rise in intracellular Ca²⁺ induced by ATP was potentiated in the presence of Ro318220, a PKC inhibitor, and attenuated by the TPA, a known activator of PKC. ATP-dependent p-Akt was diminished by TPA and augmented by Ro318220 treatment in a Ca²⁺-containing but not in a Ca²⁺-free medium. ATP stimulated the proliferation of both ROS 17/2.8 cells and rat osteoblasts through PI3K/Akt. In the primary osteoblasts, ATP induces alkaline phosphatase activity via PI3K, suggesting that the nucleotide promotes osteoblast differentiation. These results suggest that ATP stimulates osteoblast proliferation through PI-PLC linked-P2Y₂ receptors and PI3K/Akt pathway activation involving Ca²⁺, CaM and Src. PKC seems to regulate Akt activation through Src and the Ca²⁺ influx/CaM pathway.