肿瘤坏死因子-α促进乳腺癌转移的分子机制研究

目的探究肿瘤坏死因子-α(TNF-α)促进乳腺癌转移的分子机制。方法采集病理学确诊为乳腺癌的患者血液标本53例,首先把MDA-MB-231乳腺癌细胞分为对照组、TNF-α诱导组,再把乳腺癌细胞分为空载对照组(转染空载体)、Arf6-T27N组(转染Arf6-T27N)、空载转染+TNF-α组(转染空载体后加500 ng/ml TNF-α)、Arf6-T27N+TNF-α组(转染Arf6-T27N后加500 ng/ml TNF-α)。采用酶联免疫检测法(ELISA)对乳腺癌患者血浆中TNF-α含量进行检测,采用划痕实验检测细胞的迁移能力,采用小G蛋白活化实验(GLISA)筛选并检测对照组和TNF-α诱导组的小G蛋白及其诱导效应。两组间比较采用t检验,多组间比较采用单因素方差分析,两两比较采用LSD检验;采用χ2检验或Fisher确切概率法分析TNF-α表达高低与临床病理参数的关系。结果与未发生淋巴结转移的乳腺癌患者比较,已发生淋巴结转移的患者血浆中TNF-α的含量(391.24±307.35比709.58±277.51)升高,差异具有统计学意义(P<0.001);与对照组比较,TNF-α诱导组乳腺癌细胞相对愈合面积(1.00±0.04比2.34±0.25)增大,细胞小G蛋白Arf6活性(1.00±0.02比3.11±0.14)升高,差异有统计学意义(P均<0.001);与空载转染+TNF-α组比较,Arf6-T27N+TNF-α组乳腺癌细胞的迁移能力(2.33±0.14比1.83±0.15)降低,差异具有统计学意义(P<0.001)。结论本研究阐明TNF-α通过激活Arf6促进乳腺癌细胞迁移,提示TNF-α/Arf6可作为控制乳腺癌转移的新靶点。     

BMP9通过调控AMPK信号通路抑制乳腺癌细胞脂质代谢及脂质利用

为研究骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)对乳腺癌脂质代谢的影响,该研究采用定量PCR、Western blot及中性脂肪酸试剂盒法检测过表达及干扰BMP9后乳腺癌细胞中脂质代谢关键因子表达、脂肪酸含量变化及AMPK通路活化情况。结果显示,过表达BMP9后,乳腺癌细胞中脂质代谢关键因子表达除激素敏感脂肪酶(HSL)外,均有显著减低(P0.05);细胞内中性脂肪酸含量减低,AMPK信号通路明显活化;干扰BMP9表达后,脂质代谢关键因子表达升高,细胞内中性脂肪酸含量同样呈升高趋势。该研究证明,BMP9可抑制乳腺癌细胞脂质代谢关键因子的表达,这一作用与AMPK信号通路的活化有关。     

mTOR 信号通路在糖代谢中作用

哺乳类动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,m TOR)是一种高度保守的丝氨酸-苏氨酸类激酶,通过在体内形成两种不同的复合体对机体生长、代谢产生调控作用。m TOR信号分子可对多种营养信号作出应答而成为细胞内重要的能量感受分子。近年来研究发现能量感受分子m TOR与糖代谢关系密切,可以通过影响胰岛素信号通路、胰岛β细胞发育以及调控ghrelin、nesfatin-1等代谢调节激素的合成分泌等多种途径对糖代谢产生影响。本文就m TOR信号通路及其在糖代谢乃至于糖尿病发生过程中作用作一综述。     

植物小G蛋白的研究进展

小G蛋白(small GTPases)是近年来细胞信号转导的研究热点,包括Ras、Rho、Rab、Arf和Ran等5个亚家族.植物中存在一种特殊的小G蛋白ROP(Rho-related GTPase from plants)是Rho家族成员,在调控细胞生长发育及植物防御反应体系的建立等方面起重要作用.在植物细胞中ROP存在两种形式,一种是与GTP结合的激活态,另一种是与GDP结合的非激活态,通过这种激活态与非激活态之间的转变,ROPs作为植物生长发育过程中重要的"分子开关"参与调控多种信号转导过程.本文主要对国内外近年来有关小G蛋白的种类及其调节机制,以及植物小G蛋白ROP在花粉管生长、根毛发育、H2O2的产生、脱落酸(ABA)以及防御应答反应中的调节作用等方面的研究进展进行综述.     

Wnt基因/Wnt信号通路与乳腺癌

Wnt蛋白是一组调控胚胎形成期间细胞间信号传导的高度保守的分泌信号分子.在过去的几年里,由Wnt蛋白触发的不同信号通路已经得到了详尽的研究.Wnt基因与Wnt信号通路组成分子的突变可引起发育缺陷,异常的Wnt信号传导可导致人类疾病包括肿瘤的发生.许多证据都表明,Wnt信号通路的失调与乳腺癌的发生发展密切相关.micro...     

胰岛素受体底物家族与Ⅱ型糖尿病关系性的研究进展

胰岛素受体底物分子(IRS)是调节胰岛素信号通路的关键物质,在维持细胞生长,分裂和代谢中起着重要作用。目前已发现的家族成员有四个(IRS-1、IRS-2、IRS-3、IRS-4)。目前研究表明,糖尿病的发生与之密切相关:胰岛素信号通路与其他信号通路发生交叉发生干扰,从而导致胰岛素抵抗,引发Ⅱ型糖尿病;IRS蛋白的结构、表达水平异常导致胰岛素信号的中断或减弱,并表现为胰岛素抵抗;四种IRS分子表达的不平衡,致使胰岛素分泌调节的稳态被破坏也可能是糖尿病发病的原因之一。Fox蛋白家族是动物细胞内的一类转录因子,与细胞代谢密切相关。Fox蛋白靶点有可能作为研究治疗糖尿病方法的一种新思路。     

生物钟蛋白TIMELESS对乳腺癌细胞增殖和侵袭转移的差异调控

生物钟蛋白TIMELESS是生物体周期节律相关的核心分子钟的一员。TIMELESS可以调节细胞的增殖和代谢,DNA损伤的识别和修复等。研究发现,TIMELESS的表达与肝癌、肺癌、结直肠癌和鼻咽癌等的发生发展明显关联。在乳腺癌中,TIMELESS的调节作用和机制仍不十分清晰。本文分别研究了TIMELESS在乳腺癌细胞增殖和转移方面的调控作用。通过细胞增殖实验发现,TIMELESS可明显促进乳腺癌细胞的增殖。克隆形成实验发现,在乳腺癌细胞ZR-75-30和T-47D中,TIMELESS过表达分别上调克隆数量约1.6倍和1.8倍。通过报告基因检测对雌激素信号通路的研究发现,TIMELESS和雌激素受体ERα(estrogen receptor)共表达与单转ERα相比,使得雌激素受体ERα的转录活性提高约3倍;而通过对于Basal型乳腺癌患者生存曲线分析发现,Timeless高表达与basal型乳腺癌患者的生存率正相关。基于此,我们进一步研究了TIMELESS对于乳腺癌细胞转移的调控作用。通过细胞划痕实验和F-肌动蛋白组装检测发现,TIMELESS抑制乳腺癌细胞的转移;同时,TIMELESS敲低提高了乳腺癌细胞的转移数量约1.6倍,并下调了上皮标志物E 钙黏着蛋白的表达,上调了间质标志物N-钙黏着蛋白表达。本研究提示,TIMELESS在调控乳腺癌的增殖和转移过程中存在差异调控,即TIMELESS促进乳腺癌细胞增殖,而抑制了乳腺癌细胞的转移。这为生物钟蛋白质调控乳腺癌的发生发展提供了分子基础,同时为乳腺癌的分型治疗提供了一定的理论依据。     

生物钟蛋白TIMELESS对乳腺癌细胞增殖和侵袭转移的差异调控

生物钟蛋白TIMELESS是生物体周期节律相关的核心分子钟的一员。TIMELESS可以调节细胞的增殖和代谢,DNA损伤的识别和修复等。研究发现,TIMELESS的表达与肝癌、肺癌、结直肠癌和鼻咽癌等的发生发展明显关联。在乳腺癌中,TIMELESS的调节作用和机制仍不十分清晰。本文分别研究了TIMELESS在乳腺癌细胞增殖和转移方面的调控作用。通过细胞增殖实验发现,TIMELESS可明显促进乳腺癌细胞的增殖。克隆形成实验发现,在乳腺癌细胞ZR-75-30和T-47D中,TIMELESS过表达分别上调克隆数量约1.6倍和1.8倍。通过报告基因检测对雌激素信号通路的研究发现,TIMELESS和雌激素受体ERα(estrogen receptor)共表达与单转ERα相比,使得雌激素受体ERα的转录活性提高约3倍;而通过对于Basal型乳腺癌患者生存曲线分析发现,Timeless高表达与basal型乳腺癌患者的生存率正相关。基于此,我们进一步研究了TIMELESS对于乳腺癌细胞转移的调控作用。通过细胞划痕实验和F-肌动蛋白组装检测发现,TIMELESS抑制乳腺癌细胞的转移;同时,TIMELESS敲低提高了乳腺癌细胞的转移数量约1.6倍,并下调了上皮标志物E 钙黏着蛋白的表达,上调了间质标志物N-钙黏着蛋白表达。本研究提示,TIMELESS在调控乳腺癌的增殖和转移过程中存在差异调控,即TIMELESS促进乳腺癌细胞增殖,而抑制了乳腺癌细胞的转移。这为生物钟蛋白质调控乳腺癌的发生发展提供了分子基础,同时为乳腺癌的分型治疗提供了一定的理论依据。     

干扰素通路调控与自身免疫疾病

干扰素信号通路是细胞抵抗病原微生物侵染的重要防线。通过识别病源相关模式分子、激活下游通路,干扰素的表达被显著上调并分泌于细胞外,作用于自身和周围细胞,引发众多下游基因的转录激活。这些基因产物直接参与抗侵染过程或调控机体免疫反应。干扰素信号通路需要被正确调控,其异常激活会导致炎症和自身免疫疾病的发生。正确地识别“自己”和“非己”分子是首要的一步。鉴于干扰素通路所抵抗的微生物侵染中,核酸分子是重要的免疫原性分子,内源性核酸分子的代谢调控显得尤为重要。细胞编码一系列参与核酸代谢的酶,这些蛋白质功能的发挥对保持细胞核酸稳态至关重要。以单基因突变引发的自身免疫疾病Aicardi-Goutières综合征为例,目前发现9种基因可突变致病,均来自DNA代谢相关的和RNA代谢相关的基因。尽管这9种基因突变都导致干扰素通路的异常激活,但中间所依赖的参与蛋白并不相同。可见,同样症状的疾病,其致病机理也可能不同,这也将影响有效治疗方案的确定,凸显基因检测在诊治自身免疫疾病中的必要性。本综述通过阐述细胞内环境稳态对干扰素通路正确识别“自己”和“非己”的重要作用,帮助理解自身免疫疾病的发病机理。     

mTOR与S6K在衰老进程中的作用

衰老进程受到多个基因以及信号通路的调节.哺乳动物雷帕霉素靶蛋白mTOR与核糖体S6K蛋白激酶不仅调节细胞的多种生理功能,在衰老进程中也发挥着重要作用.最近的实验表明,抑制mTORC1或S6K的活性可以延长小鼠的寿限.mTOR通路通过多种方式在衰老进程中发挥作用,包括细胞自噬、代谢副产物的积累以及影响组织干细胞的数量等等.而S6K在衰老进程中的作用并不十分清晰.目前mTOR和S6K已成为研究热点,通过对这两个分子在衰老进程中作用的研究,有望找到延长寿限的方法并揭示其中的机理,本文对此作一综述.     

PSD—95对NMDA受体信号转导的整合作用

PSD－95是新近在谷氨酸能突触的突触后致密物（PSD）中发现的一种特殊蛋白质,含有3个N末端的PDZ结构域,一个SH3结构域和一个C末端的GK结构域。PSD－95通过不同结构域与其它蛋白相互作用,不仅能够串集NMDA受体及其信号通路中的相关蛋白分子,组成受体－信号分子－调节分子－靶分子复合物,还可通过突触前后粘附分子的相互作用,参与突触连接的形成和维持,在介导和整合NMDA受体信号转导中具有关键性作用。     

代谢物感受与信号传递

代谢物感受及信号传递是最基本的生命活动之一。细胞在生物进化过程中产生了多种多样的机制感受内外环境中的代谢物波动,以协调细胞代谢本身以及代谢与其他生物学过程。虽然经过几十年的研究,细胞代谢网络已被清楚地解析和绘制,但人们对细胞感受代谢物波动的机制及其生理功能仍缺乏足够认识。除了经典的感受能量和氨基酸营养状态的AMPK和mTOR通路外,对于新的代谢物感受器分子以及代谢物感受机制了解甚少。根据目前对代谢物感受的认识,代谢物感受通路由感受器、信号转导蛋白和效应蛋白构成。代谢物的浓度变化可通过代谢物感受器、代谢物感受模块或代谢物分子对靶蛋白的化学修饰三种不同方式被细胞感受,并调控相应生理活动。细胞采取多种机制感受糖类、脂类、氨基酸、代谢中间体等代谢物的变化,整合细胞的营养和代谢状态,作出相应决策,协调生命活动的正常进行。代谢物感受异常是肿瘤代谢重塑的重要组成部分,因此代谢物感受也成为极具潜力的肿瘤代谢靶点。     

利用自身免疫病人血清鉴定新的中心体蛋白质组分

与其他亚细胞结构相比, 中心体由于其分离和纯化方面的困难使其蛋白质组学研究一直处于滞后状态. 通过免疫荧光证明特异性识别中心体的6名自身免疫病人的自发抗血清被用来鉴定它们相应的抗原即中心体蛋白. 利用细胞全蛋白的Western blot检测血清后, 从Western blot膜上每条单独条带上洗脱结合的抗体, 并确定产生中心体特异性荧光染色的抗体洗脱来源. 通过免疫沉淀获得并通过质谱鉴定该抗体相应的抗原蛋白, 共鉴定出6种中心体蛋白, 包括2种已知的中心体蛋白和4种未知定位或未见中心体定位报道的蛋白. 这些蛋白涉及细胞周期调控、信号转导通路、分子伴侣和代谢酶类, 反映了中心体功能的多样性.     

ER/PR阳性和阴性乳腺癌的定量蛋白质组学和生物信息学比较研究

目的:建立雌/孕激素受体(ER/PR)阴性和阳性乳腺癌的蛋白质表达谱,寻找ER/PR阴性和阳性乳腺癌中差异表达蛋白,为乳腺癌患者提供新的预后预测指标和治疗新靶点。方法:应用蛋白质组学i TRAQ技术建立ER/PR阳性和阴性乳腺癌的蛋白质差异表达谱,鉴定两组乳腺癌的差异表达蛋白,对部分差异表达蛋白进行生物信息学分析,包括蛋白功能注释和分类GO分析和KEGG通路分析。结果:应用i TRAQ蛋白质组学技术对乳腺癌组织进行了蛋白组学分析,鉴定出ER/PR阳性和阴性组间有差异表达的蛋白4999种,以ER/PR阳性:ER/PR阴性≥3为上调标准,确定ER/PR阳性组上调蛋白101种。以ER/PR阳性:ER/PR阴性≤0.5为下调标准,ER/PR阳性组下调蛋白122种。GO分析结果显示ER/PR受体阴性和阳性乳腺癌的差异表达蛋白的分子功能、生物过程、细胞定位较为复杂,并且在上调蛋白和下调蛋白上存在分布差异。KEGG通路分析发现部分差异表达蛋白涉及201条信号通路。结论:ER/PR阳性和阴性乳腺癌间存在差异表达蛋白,这些蛋白涉及复杂的分子功能、生物过程和信号通路。     

乳腺癌CDK4/6抑制剂设计策略的生物信息学研究

通过多种生物信息学工具对CDK4/6蛋白质特性进行系统性分析,对这2种蛋白质产生更深入的了解,并以分析结果为基础,提出针对乳腺癌的CDK4/6抑制剂的设计策略。利用三维建模、位点预测、蛋白相互作用网络构建等软件对CDK4/6的蛋白质结构、翻译后修饰位点、蛋白质相互作用关系及其参与的生物学过程、通路等进行预测分析。CDK4/6均具有较为特殊的三级结构,可为其抑制剂的设计提供有利条件;2种蛋白都存在一定数量的蛋白磷酸化位点及O-糖基化位点,但不存在N-糖基化位点;与CDK4/6产生相互作用的蛋白质数量众多,但大部分为CDK蛋白家族成员及CCN蛋白家族成员;GO及KEGG分析结果显示,2种蛋白共同参与p53信号通路及PI3K-Akt信号通路,并在细胞对外界刺激的反应中起到作用。预测及分析结果表明,可通过空间特异性结合、修饰位点抢占及变构、多通路多形式共同抑制等方式对CDK4/6抑制剂进行设计和改造。为该类研究的进一步发展铺垫了理论基础,为探索多元化癌细胞抑制方案提供了新的思路和角度。     

秦皮素通过抑制EGFR及其下游AKT信号通路抑制MCF-7细胞增殖及迁移

表皮生长因子受体(EGFR)是细胞内多种信号调节通路的交汇点,其介导的信号通路与乳腺癌的发生、发展、转移和侵袭等密切相关,已成为乳腺癌治疗的新靶点之一。但目前关于秦皮素的抗乳腺癌作用与EGFR通路的关系,国内外尚未见相关报道。本研究结果表明,秦皮素能够通过抑制EGFR及其下游的AKT信号通路来发挥其抗乳腺癌作用。秦皮素在体外可促进T、B 淋巴细胞增殖及巨噬细胞吞噬能力,提示秦皮素可能促进小鼠免疫功能。Western印迹结果表明,秦皮素能显著抑制EGFR蛋白及其下游的AKT蛋白磷酸化水平。划痕实验结果表明,秦皮素能抑制MCF-7细胞的迁移。此外,秦皮素还能促进小鼠巨噬细胞的吞噬能力和代谢活力,促进T、B淋巴细胞的增殖,提高NK细胞的杀伤活力。本研究结果提示,秦皮素的抗乳腺癌作用是通过抑制EGFR信号通路,抑制MCF-7细胞迁移和促进小鼠的免疫功能等多种途径来实现的。     

Nat Commun:特殊蛋白可诱导癌细胞自我毁灭

正近日,一项刊登于国际杂志Nature Communications上的研究论文中,来自乔治亚州立大学的研究人员通过研究设计了一种名为Pro Agio的治疗性蛋白,该蛋白可以靶向作用和一系列疾病发展相关的不健康细胞表面的常见受体分子,其中就包括癌症等;而这种特殊蛋白或可作为未来开发治疗诸如癌症等疾病的新型疗法的靶点。     

内质网应激诱导自噬的分子机制

在真核细胞中,内质网对蛋白质的折叠和运输至关重要,多种病理因素对内质网稳态的扰乱,可导致内质网腔中未折叠或错误折叠蛋白蓄积,即内质网应激(ERS)。细胞为此通过激活一种叫做未折叠蛋白反应(UPR)的防御反应来恢复内质网稳态。自噬是一种被描述为"自我吞食"的细胞代谢过程,其通过批量清除和降解未折叠蛋白以及破损细胞器在ERS时作为一种重要的保护机制。近年的研究显示这两个系统动态互联,且ERS可以通过多种方式诱导自噬的发生。在本文中,我们将总结目前关于ERS尤其是UPR诱导自噬的分子机制的相关知识,以进一步指导关于ERS与自噬关系的的研究。     

泛素化在调控铁死亡中的作用

铁死亡是一种由脂质过氧化驱动的铁依赖性的新的细胞死亡方式,越来越多的证据表明,铁死亡与各种病理状态有关,如神经退行性疾病、糖尿病肾病、癌症等,脂质过氧化驱动的铁死亡可能促进或抑制这些疾病的发生发展,细胞中抗氧化系统通过抑制脂质过氧化在抵抗铁死亡过程中发挥着重要作用。铁死亡的关键通路有以SLC7A11-GPX4为关键分子的氨基酸代谢通路、以铁蛋白或转铁蛋白为主的铁代谢通路,以及脂质代谢通路。铁死亡的发生受到细胞内蛋白质的调节,这些蛋白质会发生各种翻译后修饰,包括泛素化修饰。泛素-蛋白酶体系统（ubiquitin-proteasome system,UPS）是细胞内主要降解系统之一,通过酶促级联反应催化泛素分子标记待降解蛋白,随后由蛋白酶体识别并降解目标蛋白质。UPS根据其降解底物的不同在调节铁死亡的反应中发挥双重作用。UPS通过促进铁死亡关键分子（如SLC7A11、GPX4、GSH）以及抗氧化系统成分（如NRF2）的泛素化降解从而促进铁死亡,也可以通过促进脂质代谢通路中相关分子（如ACSL4、ALOX15）的泛素化降解从而抑制铁死亡。本综述介绍泛素化修饰在调控铁死亡进程中作用的最新研究进展,总结了已发表的关于E3泛素连接酶和去泛素酶调控铁死亡的研究,归纳了泛素连接酶、去泛素酶调控铁死亡的作用靶点,有助于确定人类疾病中新的预后指标,为这些疾病提供潜在的治疗策略。     

一氧化氮对植物细胞基因表达和代谢产物合成的影响机制

一氧化氮(NO)作为一种气体信号分子,在植物体内具有多种生理功能,许多研究逐步揭示了NO在植物发育、新陈代谢和疾病响应等方面的分子机制。内源和外源NO都可以使植物组织或悬浮细胞基因表达发生变化,高通量的基因表达的研究,如转录分析等,为信号网络通路分析提供了有力的证据。我们简要综述了NO的合成途径,并讨论了次生代谢产物及细胞程序性死亡过程中依赖NO调控的相应基因及蛋白的变化,揭示了NO是一种重要的植物信号分子,有较高的研究价值。