整合素β4研究进展

整合素又名整联蛋白,是一种介导细胞与其外环境如细胞外基质之间连接的跨膜受体。整合素β4因其特殊的结构,发挥着诸多功能:与整合素α6亚单位组成α6β4,参与构成半桥粒;介导细胞与细胞外基质相互作用、细胞与细胞间相互作用;介导细胞的增殖与存活,迁移和侵袭;通过激活多条信号通路参与各种疾病进程。本文将对整合素β4的结构组成、生理功能及其在呼吸系统、肿瘤、神经系统等相关疾病中的作用进行综述。     

热休克蛋白90抑制NIH3T3成纤维细胞凋亡

目的实验应用Hsp90过表达系统观察Hsp90抑制TNFα诱导的细胞凋亡,探讨其可能的作用机制。方法采用电穿孔技术建立稳定过表达Hsp90的细胞克隆,应用激光共聚焦显微镜和流式细胞仪观察TNFα和放线菌酮诱导的细胞凋亡,应用比色分析和Western blotting方法检测caspase的变化。结果1)在稳定过表达Hsp90的NIH3T3细胞中,Hsp90能够抑制TNFα诱导的细胞凋亡。2)在凋亡信号转导通路中,Hsp90作用于caspase-8下游、caspase-3上游。结论1)Hsp90能够在细胞凋亡信号转导通路中发挥负性调节因子的作用。2)Hsp90抑制剂作为抗肿瘤药物的机制之一,可能是通过促进caspase-3活化而促进肿瘤细胞凋亡。     

CXCL12/CXCR4轴对NPC调节的研究进展

基质细胞衍生因子1α(SDF-1α/CXCL12)属于趋化因子CXC家族,与其受体CXCR4组成的CXCL12/CXCR4轴,在大脑生理和病理状态下都发挥着重要作用。CXCL12能与神经祖细胞(NPC)表面上的受体CXCR4结合,从而激活CXCR4下游不同的信号通路,参与调节NPC静息、激活、增殖、迁移和分化等活动。在中枢神经系统(CNS)疾病发生后,大脑中CXCL12会激活内源的NPC,促进NPC增殖并迁移至病灶区域,最终分化为神经元并整合入神经系统,促进神经功能恢复。深入理解CNS疾病时期CXCL12/CXCR4轴对NPC调控作用,对内源性和外源性的NPC应用于CNS疾病具有重要意义。现主要对CXCL12/CXCR4轴调控NPC活动的作用机制及相关信号通路进行综述。     

TCR介导“inside-out”信号通路调控整合素的活化

整合素（integrin）是一类重要的跨膜黏附分子,在T细胞定向迁移到淋巴器官、感染或炎症部位以及T细胞与抗原呈递细胞（antigen presenting cell,APC）之间相互作用等过程中起重要作用。T细胞受到抗原或趋化因子等的刺激后,启动细胞内大量的信号传导分子,并形成＂inside-out＂信号通路,导致整合素构像的改变（conformation change）或促进整合素在细胞表面的聚集（integrinclustering）,最终增强整合素的affinity或avidity,促进其与配体结合的能力,提高淋巴细胞间的黏附。近年来的研究已经鉴定出调控整合素活化的多个关键的信号分子及其形成的信号转导复合体。该文主要阐述T细胞受到抗原刺激后,由T细胞受体（T cell receptor,TCR）介导的＂inside-out＂信号通路中关键的信号分子如ADAP、SKAP-55、RapL、Rap1、Talin和Kindlins等如何与上下游信号分子协同作用,调控整合素LFA-1活化的分子机制。     

整合素及其信号传导通路

整合素是位于细胞表面的重要黏附分子,通过其双向信号传导通路,介导细胞与细胞外基质及细胞与细胞间的黏附.整合素由胞外域、跨膜域和胞内域3部分组成.胞内域与细胞内信号分子结合,启动胞内一胞外信号传导激活整合素,提高与相应配体亲合力.而胞外域与相应配体结合后,通过胞外-胞内信号传导,调节细胞生存、增殖、黏附、分化功能.近年研究显示,整合素结构功能及信号传导通路异常与多种疾病有关.     

整合素亲和力调控的机制

整合素是一类重要的细胞表面粘附分子,是由α和β两个亚基组成的异源二聚体跨膜蛋白。整合素作为细胞内外的桥梁,一方面负责介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质以及细胞与病原体的相互作用,另一方面可以双向传递跨膜信号,对于免疫反应、免疫细胞的组织定位、凝血、组织愈伤、癌细胞转移以及组织和器官的发育等都至关重要。整合素与配体的结合及其相关的信号转导是受到精确调控的,这个过程伴随着整合素的一系列构象变化。整合素的另外一个特性是其与配体的结合受到二价金属阳离子的调控。本文重点介绍了整合素功能与构象的关系以及金属离子调控整合素功能的分子机制。     

整合素相关激酶（ILK）研究进展

细胞和细胞外基质以及细胞－细胞之间的相互作用往往是通过整合素和生长因子体介导的信号所引发。细胞内的效应因子将整合素和生长因子受体同下游组分相联系从而传递着相关的信息。整合素相关激酶（inte-grin-linked kinase,ILK),已被证实了参与了许多信号传导通路,包括整合素,生长因子及Wnt信号传导通路。     

TRPM7的表达水平与肺癌发生发展的关系

为了解TRPM7在肺癌中的表达及其与肺癌进展的关系,本研究检测了TRPM7在非小细胞肺癌患者肺癌组织样本和相邻正常肺泡组织样本中的表达,以及TRPM7在人肺腺癌A549细胞系和人支气管上皮细胞系16HBE中的表达。通过转染shRNA敲低肺癌细胞中的TRPM7,并应用TRPM7拮抗剂Waixenicin A处理细胞。免疫组化染色和Western blotting分析显示,与正常肺泡组织样本中的TRPM7表达相比,TRPM7在肺癌样本中显著高表达。TRPM7的表达水平与癌症分期有关,分期越高,TRPM7的表达水平越高。TRPM7在A549细胞中的表达强度显著高于16HBE细胞。细胞集落形成测定结果显示,沉默TRPM7会显著抑制细胞集落形成的能力。SRB细胞活力测定显示,沉默TRPM7会显著抑制细胞活力。沉默TRPM7显著降低了肺癌细胞的迁移(-68.94%)和侵袭(-68.84%)能力。沉默TRPM7显著抑制了热休克蛋白90α(HSP90α)、尿激酶型纤溶酶原激活剂(uPA)和基质金属蛋白酶2 (MMP2)的表达。Waixenicin A显著抑制了肺癌细胞的活力及Hsp90α/uPA/MMP2信号分子的表达。另外,Waixenicin A显著降低了肺癌细胞的迁移(-65.35%)和侵袭(-71.85%)能力。本研究表明,TRPM7的异常表达通过激活Hsp90α/uPA/MMP2信号通路来提高人肺癌细胞的活力和转移能力。研究结果表明,靶向TRPM7的抑制剂可能是治疗肺癌的有效药物。     

Hsp90抑制剂对未折叠蛋白反应作用的研究进展

肿瘤细胞因癌基因突变、缺氧及营养受限而高度依赖未折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR)。细胞通过内质网(endoplasmic reticulum,ER)膜上3个跨膜蛋白感知未折叠蛋白信号,引起未折叠蛋白反应,动态调控内质网折叠能力,一方面通过暂时减缓翻译和加快蛋白质流出减少ER蛋白质折叠负担,另一方面通过转录因子提高伴侣分子合成,增加ER折叠能力。未折叠的蛋白质长时间积聚在ER会对细胞产生毒性,引起不能缓解的ER应激状态,启动细胞凋亡程序。热休克蛋白90(heat shock protein 90,Hsp90)是一种进化保守的伴侣分子,参与了300多种新生蛋白质的折叠与成熟,其中包括UPR重要信号IRE1α(inositol-requiring enzyme 1α)。Hsp90抑制剂导致细胞产生大量未折叠蛋白质,同时直接诱导IRE1α的降解,从而破坏UPR恢复蛋白质平衡的能力,诱导UPR相关凋亡。目前,Hsp90抑制剂可有效诱导分泌型肿瘤细胞如骨髓瘤以及RAS突变肿瘤UPR途径的凋亡。     

整合素参与间充质干细胞分化

整合素是一类跨膜受体,是由α和β两个亚单位组成的异二聚体,主要通过与细胞外基质(extracellular matrix,ECM)相互作用将外界信号传入细胞内,并且在细胞生存、迁移、分化等多种细胞生命活动中发挥关键作用。具有多向分化潜能的间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)的分化依赖整合素参与的信号通路,涉及MAPK、Wnt、PI3K信号通路等,而整合素的表达与活化受多种因素影响,如纳米形态微环境、抗坏血酸、骨成型蛋白-2、纤连蛋白、钙粘素、流体切应力等。本文主要对整合素表达的影响因素、整合素促进MSCs分化及其机制方面进行综述。     

TPR蛋白对Hsp90功能的调节

热激蛋白Hsp90是一类在进化中形成的高度保守的且可参与多种细胞功能的特异分子伴侣。TPR蛋白通常存在于Hsp90的多蛋白质复合物中,它对Hsp90的功能的多样性起着至关重要的作用,同时Hsp90可能为TPR蛋白提供“泊位”,允许不同的TPR蛋白在Hsp90分子伴侣底物附近有序而特异结合,从而使Hsp90在细胞内环境中以特定的方式完成其各种细胞功能。了解TPR蛋白与Hsp90的相互作用机制为阐明细胞内Hsp90的功能多样性和特异性奠定了基础。     

Hsp72对类风湿关节炎滑膜细胞IL-6、IL-8表达及NFκ-B活化的影响

目的:探讨热休克蛋白(Hsp)72对类风湿关节炎患者滑膜细胞IL-6、IL-8表达的影响,从NFκ-B信号通路活化的角度阐明其作用机制。方法:原代培养类风湿关节炎患者的滑膜细胞;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测细胞培养上清中IL-6和IL-8的含量;采用Western blot检测滑膜细胞NFκ-B和ΙκBα蛋白的表达变化;采用免疫荧光技术检测NFκ-B核移位的变化。结果:Hsp72抑制TNFα-所诱导的IL-6和IL-8的生成;Hsp72抑制TNFα-所诱导NFκ-B在核内的表达和移位;Hsp72抑制TNFα-所诱导ΙκBα蛋白降解。结论:Hsp72可能通过抑制滑膜细胞IL-6、IL-8表达及抑制NF-κB信号通路活化而对类风湿关节炎发挥抗炎作用。     

整合素αvβ3对MDA-MB-231BO乳腺癌细胞AKT信号通路的调控

旨在探究整合素αvβ3的单克隆抗体LM609在BSP不同表达水平的乳腺癌细胞中对AKT(蛋白激酶B)信号通路的影响。利用免疫细胞化学法检测BSP不同表达水平的乳腺癌细胞中整合素αvβ3的表达量。BSP基因沉默乳腺癌MDA-MB-231BO细胞,Western blotting在蛋白水平检测磷酸化AKT的表达,MTT试验和细胞划痕试验分别检测细胞增殖、迁移能力的变化。结果显示,与231BO-Scrambled细胞相比,231BO-BSP27细胞中BSP蛋白水平明显降低,抑制率达到(59.43±1.71)%;LM609分别处理两株细胞后,与对照组231BO-Scrambled细胞相比,BSP基因沉默组21BO-BSP27细胞中AKT磷酸化水平下调明显,为(33.78±1.51)%(P<0.01);231BO-BSP27细胞和对照组231BO-Scrambled中细胞的增殖和迁移能力均有不同程度的下降(P<0.05)。LM609能够抑制胞内整合素αvβ3功能的表达,进而对AKT信号通路进行调控,并影响细胞增殖和迁移的发生。     

副监护子CHIP与神经退行性疾病

CHIP属于连接酶类,具有E3泛素连接酶活性,参与能量代谢途径和新陈代谢。包括阿尔茨海默病(Alzheimer'sdisease,AD)、帕金森病(Parkinson'sdisease,PD)、亨廷顿病(Huntington'sdisease,HD)等在内的神经退行性疾病的主要病理学特征之一——细胞中异常蛋白的聚集,如tau蛋白和α-突触核蛋白等,副监护子CHIP与分子伴侣,如Hsc70/Hsp70、Hsp90等相互作用对这些异常蛋白的产生具有调节作用。最近研究表明,CHIP改变了Hsc70和Hsp90介导调节的信号通路中蛋白折叠和降解的平衡,参与细胞内蛋白质的质量控制;Hsp70/CHIP伴侣系统在tau蛋白生物学和tau蛋白病理学机制中具有重要作用;CHIP可以作为α-突触核蛋白蛋白酶体降解途径和溶酶体降解途径的分子开关。这些研究进展对于进一步揭示神经退行性疾病的发病机制和研制新一代治疗药物具有重要的作用。     

昆虫热激蛋白90的研究进展

热激蛋白90(Heat shock protein 90,Hsp90)是细胞内最为广泛的分子伴侣之一,间接调控细胞内多条与细胞增殖、分化、存活、滞育以及与凋亡相关的信号转导通路。近年来,对Hsp90家族成员在分子水平上的认识不断深入,Hsp90已成为细胞免疫、信号转导以及抗肿瘤研究的前沿课题。昆虫功能基因组的研究正在世界范围内掀起热潮,与昆虫滞育相关热激蛋白的研究也不断深入。对近年来国内外Hsp90的生物学特性、生物学功能及其在昆虫防治中的研究现状及前景进行综述,以期为害虫综合防治的研究提供参考信息。     

TGF-β和PI3K/Akt信号通路共同维持组织稳态

转化生长因子-β(TGF-β)超家族分子通过跨膜受体和胞浆内信号转导分子Smad进行信号转导,调节细胞的增殖、分化和凋亡。许多生长因子和激素通过其受体激活磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K),PI3K可以使肌醇环上的3位羟基磷酸化,磷酸化的肌醇脂可招募和激活许多信号通路分子,促进细胞增殖、细胞迁移和细胞存活。近几年来的研究表明这两条信号通路通过多水平的相互作用共同调节细胞增殖、分化及凋亡,在维持组织稳态的过程中发挥重要的作用。     

粘着斑相关非激酶对骨桥蛋白促血管平滑肌细胞迁移的抑制作用及分子机制

为阐明整合素 β3 粘着斑激酶 (FAK)信号途径在骨桥蛋白 (OPN)诱导血管平滑肌细胞(VSMC)迁移中的作用 ,用FAK磷酸化特异性抑制剂粘着斑相关非激酶 (FRNK)选择性阻断FAK磷酸化 ,观察对OPN 整合素 β3 相互作用所激活的FAK信号通路的影响及其与OPN诱导VSMC迁移之间的关系 .外源性FRNK在VSMC中的过表达可显著抑制OPN诱导的VSMC迁移 ,使跨膜迁移细胞数下降 5 0 5 8% (P <0 0 5 ) .OPN刺激不但明显诱导FAK表达 ,而且还促进其磷酸化 .外源性FRNK对OPN诱导的FAK磷酸化具有显著抑制作用 ,使磷酸化型FAK水平比相应对照细胞下降5 9 1% ,但其对FAK表达不产生明显的影响 .FRNK还具有下调整合素 β3 表达的作用 ,免疫荧光细胞化学分析结果显示 ,在转染FRNK的VSMC中 ,粘着斑蛋白的磷酸化水平降低 ,粘着斑数量明显减少 .结果提示 ,整合素 β3 FAK是介导VSMC迁移的重要信号途径 ,外源性FRNK通过下调 β3 表达、抑制FAK磷酸化和减少粘着斑蛋白磷酸化及粘着斑形成等机制 ,减弱OPN刺激信号的跨膜转导及沿胞内途径传递 ,发挥抑制OPN促VSMC迁移的效应 .     

整合素的活化调控

整合素家族是介导细胞与细胞外基质作用的最主要分子,不仅可以识别细胞外环境将信号传到细胞内,还可以通过来自细胞内的信号调节整合素和配体的亲和力,这个过程也就是整合素的活化。本文主要阐述了整合素的活化在生理过程中的重要作用、整合素活性调节的结构基础以及细胞内的信号通路和结合蛋白对整合素活性的影响。