HIF-1α调节糖尿病血管平滑肌成骨样变的研究进展北大核心CSCD

糖尿病血管钙化是糖尿病严重的并发症,这类患者病情相对复杂、各类并发症多、治疗难度大,呈现高发病率、高致残率、高死亡率的形势。新近的观点认为血管钙化形成过程是中膜的血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)向成骨样细胞表型转变的一个骨发育类似的主动、可预防、可逆转的可调控过程。既往研究着重于探讨低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible fator1,HIF-1α)与糖尿病血管新生的关系,而对于其与血管VSMCs成骨样变的关联未见综述报道。基于此,本文将结合相关文献,从HIF-1α结构及其功能、表达调控机制、阻断剂应用、HIF-1α与糖尿病VSMCs成骨样变的关系四个方面做一综述。     

非编码RNA调控血管平滑肌细胞成骨样表型转化的研究进展

分化成熟的血管平滑肌主要功能是收缩血管、调节血管周径及血压等.在高磷、高糖、维生素D₃、炎症等因素的作用下,平滑肌细胞可转分化为成骨样细胞参与血管钙化的形成,诱发心脑血管不良事件.非编码RNA是经基因转录但不翻译为蛋白质的一类RNA总称,其通过调控多种细胞活动来参与机体的生理和病理过程.已有研究表明,非编码RNA可通过调控血管平滑肌细胞成骨样表型转化影响血管钙化的发生、发展.本文从微小RNA、长链非编码RNA、环状RNA几方面综述非编码RNA在血管平滑肌成骨样表型转化中的调节作用,有助于进一步了解血管钙化的分子机制以及发现防治血管钙化的新靶点.     

缺氧诱导因子与肾细胞癌关系的研究进展

缺氧诱导因子(hypoxia inducible factor,HIF)对维持肿瘤细胞的能量代谢、肿瘤血管生成、促进肿瘤细胞增殖和转移起着重要作用,是肿瘤细胞低氧条件下产生的关键信号分子。本综述旨在总结前人研究,阐述HIF与肾癌细胞之间的内在关系。HIF成员是参与肾癌细胞对缺氧应答反应中的关键因子,并通过靶基因的调节,促进新生血管的生成,导致肿瘤生长。其中,HIF-1α及HIF-2α在促进新生血管的生成方面发挥着主要作用。HIF-1α及HIF-2α与VEGF密切相关,随着其的表达增高,VEGF在数量上及m RNA水平上均显著增高,显示其可通过调控VEGF参与肾癌血管生成,而HIF-2α转录激活VEGF m RNA的特异性较HIF-1α更强。HIF-3α可能存在的负性调控作用,其异构体-4的作用可能与HIF-lα的负性调节有关,其可以阻止HIF-lα与下游靶基因的缺氧反应元件(hypoxia response elements,HRE)结合,同时可在转录水平抑制HIF-lα。HIF在未来可能有成为肾细胞癌治疗的靶点。     

外泌体调控血管钙化的研究进展

血管钙化是钙、磷等矿物质在血管壁的异常沉积,是一个主动的、活跃的、被高度调控的生物学过程,受到钙磷代谢紊乱、氧化应激、机械应力和炎症等多种因素的影响.作为胞间通讯的重要载体,外泌体已被证实与血管钙化的发生密切相关.一方面,外泌体可以通过在细胞间传递蛋白质、microRNAs等信息,促进血管平滑肌细胞发生成骨样表型转化以及矿物质沉积;另一方面,外泌体还可以诱导血管内皮细胞发生内皮-间充质转化,进而调控血管钙化的进程.但是,外泌体在内皮细胞和平滑肌细胞参与血管钙化进程中的具体作用及机制目前尚不完全清楚.本文就外泌体在调节平滑肌细胞的成骨样表型转化、矿物质沉积、microRNA转运以及内皮细胞的内皮-间充质转化中的作用进行了综述,以期为血管钙化的防治提供新思路.     

低氧条件下低氧诱导因子1α/miR-210调节回路对肿瘤能量代谢及血管生成的调控

低氧诱导因子1(HIF-1)是低氧下肿瘤细胞信号通路的核心调控因子,研究表明与HIF-1生物学调控功能(血管生成、能量代谢、细胞增殖、细胞凋亡和侵袭转移等)起协同作用的是mi R-210,mi R-210受低氧及HIF-1α调控而表达上调,反之上调的mi R-210又增强HIF-1α分子稳定性,由此两者共同构成HIF-1α/mi R-210调节回路,对肿瘤细胞多种生物学行为进行精确调控,本文对HIF-1α/mi R-210调节肿瘤能量代谢及血管生成两方面做一简要综述。     

NSCLC中低氧诱导因子-1α对血管生成素-2表达的影响

目的探讨非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)中低氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible fac-tor-1α,HIF-1α)对血管生成素-2(angiopoietin-2)表达的影响及意义。方法免疫组化SP法检测46例NSCLC组织HIF-1α、血管生成素-2蛋白的表达;培养人肺腺癌细胞株A549细胞,CoCl2模拟缺氧处理6h、12h、24h,以及缺氧条件下不同浓度genistein处理细胞12h后,采用Western Blot和RT-PCR方法分别检测A549细胞HIF-1α蛋白和血管生成素-2 mRNA的表达情况。结果46例NSCLC中HIF-1α、血管生成素-2的阳性表达率分别为73.9%(34/46)、63.0%(29/46),明显高于癌旁肺组织(P<0.05);HIF-1α的表达与血管生成素-2的表达呈正相关。急性缺氧可以诱导A549细胞HIF-1α蛋白和血管生成素-2 mRNA表达增加,分别在6h,12h达到高峰,随着缺氧时间延长,HIF-1α蛋白和血管生成素-2 mRNA表达相对减少;genistein抑制HIF-1α蛋白后,血管生成素-2 mRNA的表达也相应减少,呈浓度依赖。结论缺氧时NSCLC中HIF-1α可参与血管生成素-2的调控,HIF-1α、血管生成素-2表达增加与肿瘤新生血管形成有关,二者共同促进NSCLC的发生发展过程。     

HIF-1α在骨组织细胞代谢及骨疾病中的调控作用

低氧诱导因子-1α(HIF-1α)是调节细胞对低氧应答的关键因子,可在氧含量降低时被激活,能够调节氧代谢、糖酵解等多种生理活动.骨代谢主要包括骨形成和骨吸收作用,均受到氧浓度等多种因素的调控.HIF-1α在细胞代谢、骨组织生理及病理过程的调控中起着重要的作用,能够增加骨组织的低氧耐受能力,调节骨形成和矿化过程.该文主要...     

血管钙化发病的新假说--血管破骨细胞样细胞

血管钙化是动脉粥样硬化的一个显著特征 ,是心血管疾病致残、致死的主要原因。目前研究认为 ,血管钙化不是钙盐在血管组织的被动沉积 ,而是类似骨形成和骨质疏松发生的主动的调节过程。血管平滑肌细胞由肌细胞表型转变为成骨细胞表型 ,是血管钙化的细胞学基础。但最近ＤｏｈｅｒｔｙＴＭ等提出了一个新假说 ,他们认为在血管中存在与骨组织相似的调节钙盐代谢的机制 ,成骨样细胞调节血管钙沉积 ,而调节血管钙吸收功能则由单核巨噬细胞系的前体衍生而来的破骨细胞样细胞 (ＯＬＣｓ)执行。动脉粥样硬化中钙沉积是由于成骨样细胞所致的钙沉积与…     

HIF1-α在口腔鳞癌淋巴结转移中的作用

缺氧是实体肿瘤的普遍特征,缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)是应答缺氧的关键调控基因,它的活性与肿瘤增殖、血管生成、凋亡、侵袭和转移等密切相关.局部淋巴结转移是口腔鳞癌治疗及预测预后的重要依据,本文就从肿瘤血管生成及肿瘤细胞凋亡两方面对HIF-1α与口腔癌淋巴结转移及其相关基因的调控关系作一综述.     

衰老与血管钙化

血管钙化是指体内钙磷在血管壁的异常沉积,是一个主动的、高度可调节的、类似于骨形成的生物学过程。血管钙化是引起心血管疾病发病率、病死率升高的重要原因,也是危害中老年人身体健康的广泛存在的病理现象。近年研究表明,衰老与血管钙化存在密切关系,衰老可以通过诱导血管平滑肌细胞成骨样转化、内皮细胞释放囊泡、细胞外基质重塑、DNA损伤、炎症反应、磷代谢失衡以及抗衰老因子如Klotho和Sirtuin 1的表达减少而促进血管钙化。     

胚胎干细胞SM22α-EGFP表达克隆的建立及平滑肌细胞体外发育的动态观察

为探讨血管发育早期血管平滑肌细胞(VSMCs)募集和增殖特点,构建了含有SM22α启动子序列和增强型绿色荧光蛋白(EGFP)编码序列的质粒,建立了平滑肌特异性蛋白SM22α启动子控制下稳定表达EGFP的胚胎干细胞株(ESCs),以研究VSMCs的发育特点.实验发现,起源于SM22α-EGFPESCs形成的胚胎小体(EBs)在第11天开启SM22α启动子并表达EGFP.此后EGFP阳性细胞持续增加,在第30天达到高峰.VSMCs多起源于EBs中细胞密集处,应用免疫荧光染色及RT-PCR观察到EGFP阳性细胞表达多种平滑肌特异性标志物.在贴壁培养的胚胎小体中VSMCs形态可分为纺锤形及上皮样的多角形,慢速视频显微摄像测得纺锤形细胞迁移速度较上皮形细胞快.以上结果表明,SM22α-EGFPESCs分化形成的EBs可以模拟体内早期胚胎血管形成过程,从形态学上获得VSMCs募集分化的证据.     

高血磷诱导慢性肾衰患者血管钙化作用机制

血管钙化是慢性肾病患者心血管疾病发生的主要原因,由于肾脏功能紊乱以及继发的内分泌调节紊乱,慢性肾病病人常常发生高磷血症。众多的研究表明,升高的血清磷能够直接作用于血管平滑肌细胞进而促进血管钙化。目前的研究显示,高磷能够通过诱导平滑肌细胞分化为软骨/成骨样细胞、促进细胞凋亡以及激活氧化应激和炎症反应等多方面促进血管钙化。本文主要综述高磷导致血管钙化机制的研究最新进展,以及控制患者血清磷对于防治血管钙化的效果。     

E1A激活基因阻遏子表达与小鼠胚胎血管发生的关系

目的探讨E1A激活基因阻遏子(CREG)蛋白表达与小鼠动脉形态学发生的关系,了解CREG蛋白在血管发育中的生物学作用。方法制备E9.5d-E18.5d胎鼠、新生1d、28d和2月成鼠不同脏器功能血管的石蜡组织切片,观察主动脉发生过程中的形态学变化;采用免疫组化染色法观察不同发育时相的血管细胞中CREG蛋白和血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)标记物肌动蛋白(SMα-actin)的表达变化。结果HE染色显示E9.5d的胚胎血管由单层血管内皮细胞构成,免疫组化显示CREG表达阳性,主要定位于血管壁的单层内皮细胞中,SMα-actin表达为阴性;E10.5d的胚胎血管内皮细胞周围开始出现少量SMα-actin表达阳性的原始VSMCs,同时CREG蛋白表达,定位与SMα-ac-tin蛋白一致。自E12.5d开始SMα-actin蛋白在血管中膜VSMCs中表达增强并持续至成年。CREG蛋白在三层结构的血管细胞中均为阳性表达,其表达强度在E15.5d达到最高,E18.5d表达下降并维持至成年。进一步分析CREG蛋白在成年鼠心、肺、脾和肾等多个脏器血管中的分布,发现所有脏器血管细胞均表达CREG,但表达丰度明显不同,在储存血管和分配血管中CREG蛋白呈高表达,在调节血管中低表达。结论CREG蛋白在小鼠胚胎血管发育早期、持续表达的特点及其在不同脏器功能血管中表达的差异,提示CREG蛋白可能通过调控并维持血管细胞,特别是VSMCs的分化,参与了胚胎血管发生的调控。     

巨噬细胞源性破骨细胞在血管钙化中的作用

血管钙化是一种细胞介导的主动生物学过程，类似于骨重塑，在急慢性心脑血管事件的发生与演进过程中发挥了重要的推动作用。近年来有关血管钙化的机制与防治研究逐渐受到广大学者的关注，但遗憾的是，精准的分子与细胞靶向治疗尤其是能在临床推广应用的成果却罕有出现。新近的研究显示，糖尿病动脉粥样硬化斑块中存在成骨细胞表型和功能失调的破骨细胞表型，成骨细胞与破骨细胞调控的失衡可能是动脉粥样硬化斑块内钙化形成的关键环节。已知由巨噬细胞分化而来的破骨细胞是机体内唯一有骨吸收特性的细胞，具备促钙化消退的潜能。因此，探索促斑块内巨噬细胞源性破骨细胞骨吸收活性的研究是一个有望为钙化防治带来新突破的方向。然而，目前关于破骨细胞在血管钙化中的作用和相关调控机制仍存在争议。基于该领域的研究进展和本课题组的实验结果，本文凝练出了羧甲基赖氨酸（CML）通过STAT3调控NFATc1-GNPTAB信号介导斑块内巨噬细胞破骨化吸收障碍的假说，并从血管钙化的概念与机制、破骨细胞与血管钙化间的关系、血管钙化中破骨细胞的调控机制以及破骨细胞作为血管钙化治疗靶点4个方面进行简要阐述，希望为后续血管钙化的精准防治提供新的切入点。     

HIF-1α调控髓母细胞瘤的作用机制研究

髓母细胞瘤(medulloblastoma, MB)是小脑中的一种异质性胚胎肿瘤，好发于儿童且预后不良。缺氧作为实体瘤的主要特征之一，在肿瘤的发生中扮演着重要的角色。HIF-1α介导肿瘤细胞中的缺氧反应信号传导，并调控肿瘤进展、血管生成、细胞存活和侵袭等基因的表达。已证实MB中HIF-1α通过多种途径调控其生长，但鲜见缺氧条件下HIF-1α在MB中具体作用机制的系统综述，这篇综述将针对该调控机制及耐药治疗靶点的前景进行探讨。     

人非小细胞肺癌中缺氧诱导因子1α的表达及临床意义

目的:探讨人非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者中缺氧诱导因子-1α(Hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)的表达及临床意义.方法:采用免疫组化染色方法检测80例NSCLC及12例正常肺组织标本中HIF-1α、Ki-67和血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)的表达水平,分析其表达与肿瘤细胞增殖、血管新生及预后的关系.结果:NSCLC组织中HIF-1α表达率(63.75%)显著高于正常肺组织(25.00%)(P<0.05),NSCLC组织中HIF-1α表达水平与肿瘤大小、分化程度、淋巴结转移及TMN分期密切相关(P<0.05),在HIF-1α高表达组,相应Ki-67、VEGF的阳性表达率增高(P<0.05).Kaplan-Meier单因素生存分析显示HIF-1α高表达为NSCLC患者预后的不良因素(P<0.05),COX多因素回归分析同样显示HIF-1α高表达为NSCLC患者不良预后的独立因素.结论:HIF-1α高表达可促进NSCLC患者肿瘤细胞增殖并诱导新生血管形成,是肿瘤恶性程度及疾病预后的重要检测标志物.     

RhoA和血清反应因子(SRF)介导E1A激活基因阻遏子诱导人血管平滑肌细胞分化

为探讨E1A激活基因阻遏子(CREG)对人血管平滑肌细胞(VSMCs)分化的调控机制,应用重组逆转录病毒表达载体pLNCX2( )/CREG及pLXSN(-)/CREG制备稳定感染HITASY细胞模型,观察CREG蛋白过表达及表达抑制对人VSMCs分化的影响并探讨其调控机制.结果显示:pLNCX2( )/CREG稳定感染细胞呈分化表型,细胞细长变成组织样聚集生长趋势,细胞中CREG蛋白和平滑肌分化标志蛋白平滑肌α-肌动蛋白(SMα-actin)表达显著增加,同时SMα-actin相关调控因子——血清反应因子(SRF)入核转位,RhoA总蛋白表达上调,以Rho激酶特异性抑制剂Y-27632作用后,CREG诱导的SMα-actin表达下调的同时SRF出核转位;pLXSN(-)/CREG稳定感染的细胞体积变大,细胞极性消失,呈无序生长,细胞中CREG和SMα-actin蛋白表达显著降低,同时伴有SRF出核转位及RhoA总蛋白表达下调.免疫共沉淀分析发现,CREG蛋白能被分泌到VSMCs培养基中表达,并可与细胞膜受体6-磷酸甘露糖/胰岛素样生长因子Ⅱ型受体(M6P/IGF2R)发生直接相互作用.用蛋白磷酸酶PP2A特异性抑制剂okadaicacid减少M6P/IGF2R在细胞膜表面分布,可明显抑制CREG过表达引起的RhoA、SRF和SMα-actin表达.上述结果提示,在体外培养的人VSMCs中,CREG可能作为一种分泌型蛋白质通过与细胞膜受体M6P/IGF2R相互作用,依次激活SMα-actin蛋白相关调控因子RhoA和SRF引起SMα-actin表达增加,促进VSMCs向分化表型转换.     

血管中膜钙化的机制

血管钙化是一个主动的、可逆转的并且受到高度调控的病理过程,其特点是羟磷灰石结晶沉积于血管系统。血管钙化可分为血管内膜钙化和血管中膜钙化等。血管中膜钙化常见于糖尿病、慢性肾功能衰竭及衰老的血管中。本文主要综述了血管中膜钙化的相关机制。     

转录因子HIF-1α及其信号通路在疾病发生中的作用研究进展

缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)是缺氧条件下广泛存在于哺乳动物和人体内的一种转录因子,是应答缺氧应激的关键因子。HIF-1α是缺氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)的一个亚单位,受缺氧调控并调节HIF-1的活性。在缺氧条件下,HIF-1α转移到细胞核内结合HIF-1β形成有活性的HIF-1,通过与靶基因上的缺氧反应元件结合调节多种基因的转录。HIF-1α可以与上下游多种蛋白组成不同的信号通路,介导低氧信号,调控细胞产生一系列对缺氧的代偿反应,在机体的生长发育及生理和病理过程中发挥重要作用,是生物医学研究的一个焦点。对转录因子HIF-1α及其信号通路在疾病发生中的作用进行了综述,介绍了HIF-1α在动物生长发育、炎症和肿瘤中的研究概况,并进行了展望,以便更好地应用于生物医学。     

缺氧诱导因子-1在非小细胞肺癌胸水中的表达及其与肿瘤血管生成的关系

目的探讨缺氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)在非小细胞肺癌胸水细胞中的表达及其与肿瘤血管生成的关系。方法利用免疫组织化学、免疫细胞化学分别检测1180例非小细胞肺癌标本中HIF-1α和HIF-1β蛋白的表达以及非小细胞肺癌胸水细胞中血管生成标记物CD34和VEGF的表达情况,其中包括1060例非小细胞肺癌胸水标本以及用于对照的120例肺穿刺非小细胞肺癌组织标本。结果 HIF-1α在非小细胞肺癌穿刺组织中的表达率72.50%(87/120)明显高于非小细胞肺癌胸水中表达率17.55%(186/1060),差异有统计学意义(P0.05);HIF-1β在非小细胞肺癌穿刺组织中的表达率为77.50%(93/120),而在非小细胞肺癌胸水中表达率为81.42%(863/1060),差异无统计学意义(P0.05);CD34、VEGF在非小细胞肺癌胸水细胞中阳性表达率分别为77.92%(826/1060)、82.92%(879/1060)。HIF-1α与HIF-1β的表达呈显著正相关(r=0.093,P=0.002),HIF-1α与VEGF的表达呈显著正相关(r=104,P=0.001),HIF-1β与VEGF的表达无相关性(P0.05)。结论 HIF-1α在非小细胞肺癌穿刺组织与非小细胞肺癌胸水中的差异性表达,可能与非小细胞肺癌胸水细胞缺氧适应性调节有关,HIF-1与肿瘤血管生成密切相关。