Caspase和JNK/SAPK、p38 MAPK与细胞凋亡

Caspase酶系作为细胞凋亡的中枢效应器,在细胞凋亡的启动及进程中发挥着极为重要的作用.丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)是真核生物信号传递网络中的重要途径之一,其中JNK/SAPK和p38 MAPK信号转导通路在炎症与细胞凋亡等应激反应中发挥重要作用.本文主要综述了Caspase和JNK/SAPK、p38 MAPK在细胞凋亡中的关系,并对其可能的作用机制进行简要的阐述.

氯化镧对大鼠海马线粒体和死亡受体凋亡途径的影响

目的 研究氯化镧(lanthanum chloride,LaCl3)对大鼠海马细胞凋亡和线粒体依赖的caspase-9、死亡受体依赖的caspase-8凋亡途径的影响,探讨LaCl3对海马产生毒性作用的机制.方法 40只Wistar雌性成年大鼠随机分成对照和低、中、高剂量LaCl3染毒组.对照孕鼠产仔后饮用蒸馏水,低、中、高剂量LaCl3染毒组孕鼠产仔后分别饮用0.25％、0.50％和1.00％ LaCl3溶液.LaCl3染毒组子代大鼠断乳前吸吮母乳染镧,断乳后则通过自行饮用0.25％、0.50％和1.00％ LaCl3蒸馏水溶液染镧,至断乳后1个月结束.取子代大鼠海马,采用流式细胞仪测定细胞凋亡率,采用比色法测定线粒体和胞浆内Cyt c含量,采用Western blot法检测Fas、FasL、caspase-3、caspase-8、caspase-9蛋白表达水平.结果 LaCl3染毒组子代大鼠海马细胞凋亡率显著高于对照组,且随染毒剂量增加而升高.低剂量LaCl3染毒组子代大鼠海马细胞线粒体内Cyt c含量显著低于对照组,而胞浆中Cyt c含量和caspase-3、caspase-9蛋白表达水平显著高于对照组;中剂量LaCl3染毒组子代大鼠海马细胞线粒体内Cyt c含量显著低于对照组和低剂量LaCl3染毒组,而胞浆中Cyt c含量和caspase-3、caspase-9蛋白表达水平显著高于对照组和低剂量LaCl3染毒组;高剂量LaCl3染毒组子代大鼠海马细胞线粒体内Cyt c含量显著低于对照组和低、中剂量LaCl3染毒组,而胞浆中Cyt c含量和caspase-3、caspase-9蛋白表达水平显著高于对照组和低、中剂量LaCl3染毒组.各LaCl3染毒组子代大鼠海马Fas、FasL和caspase-8蛋白表达水平均与对照组无显著性差异.结论 LaCl3染毒造成大鼠海马细胞凋亡过度的机制可能涉及线粒体caspase-9凋亡途径表达增强,而与死亡受体Fas依赖的caspase-8凋亡途径无关.

胎儿中枢神经组织细胞凋亡与神经管缺陷关系的初探

目的：探讨胎儿中枢神经组织细胞凋亡与神经管缺陷（NTDs）发生的关系。方法采用病例对照研究设计，收集产前诊断引产或死胎死产 NTDs 胎儿为 NTDs 组；非缺陷引产胎儿为对照组。通过病理解剖，获得 NTDs 组与对照组脊髓组织标本23和21例，NTDs 组和对照组脑组织标本30和20例。应用 Western blot 法检测脊髓和脑组织中细胞凋亡关键酶 Caspase 3、Caspase 8及 Caspase 9蛋白及其裂解产物表达水平。结果 NTDs 组和对照组脊髓组织或脑组织中均可检测到 Caspase 蛋白条带，NTDs 组中枢神经组织 Caspase 的裂解激活产物cleaved Caspase 蛋白条带较明显。NTDs 组脊髓组织和脑组织中 cleaved Caspase 3（17 kD）和 cleaved Caspase 8（18 kD）的表达 IOD 水平略高于对照组，但差异无统计学意义；两组 cleaved Caspase 9（37／35 kD）比较，差异无统计学意义。无脑胎儿脊髓组织和脑膨出胎儿脑组织中 cleaved Caspase 3（17 kD）表达水平高于对照组；无脑胎儿脊髓组织中 cleaved Caspase 8（18 kD）及脊柱裂胎儿脑组织中 cleaved Caspase 8（43／41 kD）表达水平高于对照组；差异均有统计学意义。结论人胚胎中枢神经组织细胞过度凋亡可能与 NTDs 发生有关，NTDs 发生过程中细胞过度凋亡可能通过 Caspase 8裂解激活诱导的外源性凋亡途径。

CORM-2通过激活Caspase依赖性线粒体途径诱导神经细胞凋亡及醒脑静对其干预作用的机制研究

目的：探讨外源性一氧化碳释放剂（CORM-2）诱导大鼠神经细胞凋亡及醒脑静注射液对其干预作用的机制。方法：在光学显微镜下观察CORM-2对神经细胞形态的影响；通过MTT法检测CORM-2对细胞存活率的影响；应用流式细胞仪检测细胞凋亡率；以Western Blotting检测相关蛋白的表达。同时观察醒脑静注射液对神经细胞形态，细胞存活率及相关蛋白表达的影响。结果：CORM-2影响神经细胞存活率呈时间依赖性和剂量依赖性；100、200、400、800μmol·L-1 CORM-2作用于神经细胞24 h后，可使细胞存活率逐渐降低；可以诱导神经细胞凋亡及Caspase依赖性线粒体途经相关蛋白Caspase-3、Caspase-9及Cytochrome C（Cyt C）的活化，且呈剂量依赖性。选择200μmol·L-1 CORM-2对皮层神经细胞进行诱导损伤，经醒脑静注射液孵育神经细胞20 h后，10 mL·L-1及20 mL·L-1醒脑静注射液可明显降低细胞早期凋亡率，细胞Caspase-3、Caspase-9与Cyt C的表达逐渐降低。结论：CORM-2可能通过激活Caspase依赖性线粒体途径诱导神经细胞凋亡，醒脑静注射液可抑制细胞凋亡的线粒体途径从而干预CORM-2诱导的神经细胞凋亡。

马尾松树皮提取物体外诱导肺腺癌GLC-82细胞凋亡的机制

目的:探讨马尾松树皮提取物(Pinus massoniara bark extract,PMBE)在体外抑制肺腺癌GLC-82细胞生长的机制.方法:通过CCK-8法分析了PMBE对GLC-82细胞的生长活力影响;AO/EB染色、透射电镜和流式细胞术检测了PMBE诱导的肺腺癌细胞GLC-82的凋亡;Western blot检测PMBE处理GLC-82细胞后caspase-8、caspase-9、caspase-3、Bcl-2和Bid蛋白表达水平的变化.结果:PMBE在体外抑制肺腺癌GLC-82细胞的生长具有时间和剂量依赖性;通过荧光显微镜、透射电镜和流式细胞术证实PMBE诱导了GLC-82细胞的凋亡;细胞周期分析结果说明PMBE可以显著减少S期的GLC-82细胞;免疫杂交发现PMBE可以诱导caspase-3、caspase-8、caspase-9蛋白的激活,并下调Bcl-2和Bid蛋白的表达.结论:PMBE可能通过激活caspase-8从而激活Bid蛋白,进一步激活caspase-9来诱导肺腺癌GLC-82细胞的凋亡.

紫草素通过线粒体途径诱导A375-S2细胞凋亡

目的:研究紫草素诱导人黑色素瘤A375-S2细胞凋亡的机制.方法:MTT法测定紫草素对A375-S2细胞的生长抑制实验, 形态学观察分析细胞凋亡的形态学变化,DNA电泳研究细胞死亡的机制,免疫印迹实验检测相关蛋白的表达.结果:紫草素可明显地抑制A375-S2细胞的生长,在2.5～40 μmol·L-1之间呈明显的量效关系和时效关系.10 μmol·L-1紫草素可诱导A375-S2细胞凋亡,琼脂糖凝胶电泳可见典型的DNA "梯状"条道.caspase-3和caspase-9 的抑制剂阻止紫草素诱导的凋亡,紫草素可诱导A375-S2细胞caspase-9的活力增加,免疫印迹结果显示的上调的Bax和下调的Bcl-XL表达证实了紫草素诱导的A375-S2细胞的凋亡是通过线粒体途径发挥作用的.结论:10 μmol·L-1紫草素可明显地诱导A375-S2细胞凋亡,并经历了caspase-9激活的线粒体信号转导途径.

β-谷甾醇诱导人肝癌HepG2细胞凋亡机制研究

目的:探讨β-谷甾醇诱导人肝癌HepG2细胞凋亡及其作用机制.方法:以MTT法检测细胞增殖活力,高内涵活细胞成像系统检测细胞周期变化、凋亡率、线粒体膜电位的变化,Western Blotting检测凋亡相关蛋白Caspase-3,Caspase-8,Caspase-9,Bcl-2,Bax,tBid,cytochrome c的表达.结果:β-谷甾醇剂量依赖性地抑制肝癌细胞HepG2的生长、降低线粒体膜电位并诱导其凋亡；上调细胞Bax及tBid表达,下调细胞Bcl-2表达；诱导Caspase-3,Caspase-8,Caspase-9等蛋白酶原表达逐渐降低而激活的大片段表达逐渐增加；胞浆中cytochrome c表达逐渐增加而线粒体中的cytochrome c表达逐渐减少.β-谷甾醇对正常肝细胞QSG7701的生长及凋亡相关蛋白几乎没有影响.结论:β-谷甾醇对人肝癌HepG2细胞生长具有较强的抑制作用,并通过线粒体途径及膜死亡受体途径诱导该细胞凋亡.

蕨麻乙醇提取物抑制大鼠急性心肌缺血再灌注损伤导致的心肌细胞凋亡

目的:观察蕨麻乙醇提取物对大鼠结扎冠状动脉所致急性心肌缺血再灌注损伤导致的心肌细胞凋亡的保护作用,以及对心肌细胞凋亡信号通路中天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶9、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶3(Caspase-9,Caspase-3)表达的影响.方法:选取雄性SD大鼠96只随机分为手术对照组,模型组,蕨麻乙醇提取物0.9,1.8,3.6g· kg-1干预组,阳性药物恬尔心组(盐酸地尔硫卓,diltiazem,30 mg·kg -).通过结扎大鼠冠状动脉左前降支建立急性心肌缺血再灌注模型.采用原位末端标记法检测心肌细胞凋亡;RT-PCR检测心肌组织Caspase-3,Caspase-9 mRNA水平;免疫组化染色半定量检测Caspase-3,Caspase-9蛋白水平.结果:TUNEL结果提示心肌缺血再灌注损伤后,心肌细胞出现大量凋亡,模型组凋亡指数为(31.5±3.6)％;各组蕨麻乙醇提取物均明显抑制缺血再灌注损伤所致的心肌细胞凋亡.模型组细胞凋亡导致Caspase-3,Caspase-9 mRNA及蛋白大量表达,而给予蕨麻乙醇提取物后,1.8,3.6 g·kg-1剂量组缺氧损伤心肌Caspase-9mRNA水平显著降低(P＜0.05),0.9 g·kg-1剂量组与模型组相比未见明显差异.各剂量组蕨麻乙醇提取物均可显著降低心肌组织Caspase-3 mRNA水平(P＜0.05).免疫组化分析提示各干预组蕨麻乙醇提取物均可显著抑制Caspase-3,Caspase-9蛋白的表达(P＜0.05).结论:蕨麻乙醇提取物能够显著抑制急性心肌缺血再灌注所致心肌细胞凋亡,并抑制Caspase-3,Caspase-9 mRNA水平及蛋白水平的表达.

补阳还五汤有效部位对局灶性脑缺血再灌注后caspase表达的作用

目的研究补阳还五汤中4类有效部位抗脑缺血再灌注损伤作用是否是通过抑制脑组织caspase表达而实现的.方法采用大鼠大脑中动脉闭塞局灶性脑缺血模型,缺血2 h再灌注46 h,分别于缺血前和缺血后12、24、36 h给予由补阳还五汤提取的生物碱、苷、多糖和苷元,以尼莫地平为对照药.以免疫组化法检测caspase-1、caspase-3、caspase-8蛋白表达.结果脑缺血再灌注后,缺血侧脑组织caspase-1、caspase-3蛋白表达增强,caspase-1主要表达在脉络膜,caspase-3在海马、皮质和髓质均有表达.补阳还五汤中生物碱、苷、多糖和苷元均可抑制caspase-1表达,尼莫地平对caspase-1表达无显著影响.生物碱可抑制海马和髓质区caspase-3表达,苷和苷元可抑制海马、皮质和髓质caspase-3表达,尼莫地平可抑制海马和髓质caspase-3表达,而多糖对其无显著影响.各组caspase-8表达均无显著差异.结论补阳还五汤中生物碱、苷、多糖和苷元可能通过抑制caspase-1表达,减少炎性细胞因子的产生,从而对抗缺血后炎症反应.生物碱、苷和苷元可能通过抑制caspase-3表达,抑制缺血后神经元凋亡,从而对抗神经元迟发性死亡.生物碱、苷、多糖和苷元可能是补阳还五汤抗缺血性脑损伤的主要物质基础.

ObjectiveInactivated Sendai virus particle [hemagglutinating virus of Japan envelope (HVJ-E)] has a potential oncolytic effect due to its ability to induce apoptosis in tumor cells. However, the molecular mechanism of apoptosis induction in cancer cellsmediated by HVJ-E has not been fully elucidated.This paper aims to investigate the underlying mechanism of apoptosis induction by HVJ-E in prostate cancer cells (PC3). MethodsPC3 cells were treated with HVJ-E at various MOI, and theninterferon-β (IFN-β) production, and the cell viability and apoptosis were detected by ELISA, MTT-based assay and flow cytometry, respectively. Next, the roles of Jak-Stat, MAPK and Akt pathways played in HVJ-E-induced apoptosis in PC3 cells were analyzed by immunoblot assay. To further evaluate the cytotoxic effect of HVJ-E on PC3 cells, HVJ-E was intratumorally injected into prostate cancers on BALB/c-nude mice, and the tumor volume was monitored for 36 days. ResultsHVJ-E induced IFN-β production and activatedJak-Stat signaling pathway, which resulted in the activation of caspase-8, caspase-3, and PARP in PC3 prostate cancer cells post HVJ-E treatment. Furthermore, we observed for the first time that p38 and Jnk MAPKs in PC3 cells contributed to HVJ-E-induced apoptosis. In addition,intratumoralHVJ-E treatmentdisplayed a directinhibitoryeffect in anin vivo BALB/cnude mouseprostate cancermodel. ConclusionOur findingshaveprovided novel insights into the underlying mechanismsby whichHVJ-E induces apoptosisin tumor cells.

乙酰葛根素对Aβ25-35诱导BV-2小鼠小胶质细胞株caspase-8和caspase-3表达的影响

目的 观察乙酰葛根素对β淀粉样蛋白(Aβ25.35)诱导的BV-2小鼠小胶质细胞株caspase-8和caspase-3表达的影响.方法 将细胞分为对照组、模型组(采用凝聚态Aβ25-35刺激BV-2小鼠小胶质细胞株建立细胞模型)、乙酰葛根素低、中、高剂量干预组及caspase-8抑制剂(Z-IETD-fmk)组共6组.用Western blot检测caspase-8、caspase-3蛋白表达;实时荧光定量PCR(real-time PCR)检测caspase-8、caspase-3 mRNA表达.结果 与对照组相比,模型组caspase-8、caspase-3蛋白表达明显上调(P＜0.01),caspase-8、caspase-3基因表达明显增加(P＜0.01);与模型组相比,乙酰葛根素各剂量组均可不同程度地明显下调caspase-8、caspase-3蛋白表达(P＜0.01),明显抑制caspase-8、caspase-3基因表达(P＜0.01).结论 乙酰葛根素可剂量依赖性地抑制Aβ25-35诱导BV-2小鼠小胶质细胞株caspase-8、caspase-3的表达.

Caspase与肝脏疾病

近年来,细胞凋亡发生机制的研究日益受到人们的关注.研究表明,许多肝脏疾病与caspase家族有着密切联系,如肝缺血再灌注损伤、炎症、肿瘤等.现将细胞凋亡中caspase家族在肝脏疾病中的新研究结果及其地位做了简单综述,希望由此了解肝细胞凋亡的内在机制并达到治疗目的.

松果体及其褪黑素对大鼠胸腺细胞死亡信号通路的影响

目的探讨松果体及其褪黑素对胸腺细胞死亡信号通路的影响.方法选用清洁级SD大鼠,分为正常对照组、假手术对照组、松果体摘除组、松果体摘除+褪黑素腹腔注射7.5 mg/(kg·d)组和松果体摘除+褪黑素腹腔注射15 mg/(kg·d)组.术后4、8周取材.运用免疫细胞化学ABC法染胸腺Fas/FasL、caspase-8、caspase-12阳性细胞,计算机图像分析测量阳性细胞面积及其染色强度.以RT-PCR法检测褪黑素干预原代培养胸腺细胞TNF-β的表达.结果松果体摘除后胸腺细胞Fas染色显示阳性细胞面积显著增大,术后4周皮质阳性细胞面积增加,有统计学意义,术后8周其差异继续扩大.FasL染色结果与Fas类似.松果体摘除后胸腺细胞caspase-8阳性细胞面积术后8周无论皮质还是髓质均显著增加,对caspase-12影响不明显.补充褪黑素后,松果体摘除造成的各种参数的影响逐渐减弱.褪黑素处理后大鼠培养胸腺细胞TNF-β的表达明显减弱.结论松果体能通过影响胸腺细胞死亡信号通路从而调控大鼠胸腺细胞的凋亡,补充褪黑素能缓解相关影响.

microRNA调控细胞凋亡的研究进展

microRNA(miRNA)是一类非编码小RNA,通过基因转录后调控来调节细胞的各生理过程.其中,细胞凋亡作为细胞自主有序的死亡过程,在维持内环境稳态中起重要作用.同时,miRNA作为细胞凋亡信号通路的关键调节因子,已成为生命科学研究的热点之一.本文综述了miRNA对细胞凋亡相关通路(线粒体通路,死亡受体通路和内质网通路)调控的研究进展,总结了不同组织及细胞中miRNA对凋亡通路的调节作用,为癌症等疾病治疗提供理论指导和新的思路.

Caspase的活化及其在细胞凋亡中的作用

Caspase是执行细胞凋亡的主要酶类,目前已鉴定的哺乳动物Caspase有14种.Caspase以酶原的形式合成,催化活性很低,必须激活以后才能发挥作用.活化的Caspase通过特异性的裂解一套底物而导致细胞凋亡.与Caspase有关的细胞凋亡通路至少有三种:线粒体/细胞色素c通路、死亡受体通路和内质网通路.Caspase总是与其抑制剂共存,以防止Caspase酶原意外激活而对正常细胞造成损伤.

Caspase 8的多样性表达与伤口愈合

半胱氨酸蛋白酶 8(caspase 8)先前被认为只与细胞凋亡有关,但Jamora等揭示表皮caspase 8的表达水平在伤口愈合过程中存在较大的波动.他们通过原位杂交发现接近伤口的部位,表皮增厚并伴有caspase 8 RNA水平的下调.

Caspase 8的多样性表达与伤口愈合

半胱氨酸蛋白酶 8(caspase 8)先前被认为只与细胞凋亡有关,但Jamora等揭示表皮caspase 8的表达水平在伤口愈合过程中存在较大的波动.他们通过原位杂交发现接近伤口的部位,表皮增厚并伴有caspase 8 RNA水平的下调.

索拉菲尼诱导NB4细胞凋亡机制研究

目的:研究索拉菲尼对急性早幼粒细胞白血病NB4细胞增殖、凋亡的影响及其机制.方法:用不同浓度的索拉菲尼(0、1.5、3、6和12 μmol/L)干预NB4细胞后,用MTT法检测细胞的增殖变化,用流式细胞术检测细胞的凋亡变化;提取细胞总蛋白后用Western blot方法检测细胞中凋亡相关分子Caspase-3、Caspase-8和MCL-1蛋白表达情况;提取细胞mRNA后用RT-PCR检测细胞中凋亡相关分子Caspase-3、Caspase-8和MCL-1基因表达.结果:与对照组相比,不同浓度的索拉菲尼干预均能有效抑制NB4细胞增殖,诱导细胞凋亡,并呈现浓度依赖效应.索拉菲尼干预可以上调NB4细胞促凋亡信号分子Caspase-3和Caspase-8的表达,并下调抗凋亡分子MCL-1的表达.结论:索拉菲尼可以抑制急性早幼粒细胞白血病NB4细胞增殖,诱导细胞凋亡,其机制与通过诱导细胞调节凋亡信号通路分子的表达有关.

米托蒽醌对人骨髓瘤细胞RPMI8226增殖与凋亡的影响

本研究探讨米托蒽醌对人骨髓瘤细胞RPMI8226的增殖抑制作用及其分子机制.将米托蒽醌作用于骨髓瘤细胞,用MTT法检测细胞增殖抑制率,光学显微镜和电子显微镜观察细胞形态及超微结构变化,流式细胞术检测细胞凋亡率和细胞周期分布,半定量RT-PCR检测BCL-2、BAX及caspase-3 mRNA表达量的变化,Western blot 检测BCL-2、BAX和caspase-3 mRNA蛋白表达量变化.结果表明,米托蒽醌可抑制RPMI8226细胞增殖,抑制率呈时间(r =0.924)和浓度(r =0.947)依赖性增强.米托蒽醌作用24h后在光学显微镜下可见米托蒽醌组细胞数量减少,排列紊乱,细胞形态变得不规则,可见凋亡细胞;在48 h后电子显微镜下可见细胞典型凋亡改变,凋亡小体形成.流式细胞术检测结果显示,在米托蒽醌组RPMI8226细胞凋亡率明显增高(P＜0.05);米托蒽醌作用48 h后,在低浓度1.0 μg/ml组RPMI8226细胞阻滞于G2/M期(P＜0.05),在高浓度2.0μg/nl组RPMI8226细胞阻滞于S期(P＜0.05);米托蒽醌作用48 h,BCL-2 mRNA与BCL-2蛋白表达量减少(P＜0.05),BAX、caspase-3mRNA及蛋白表达量增加(P ＜0.05).结论:米托蒽醌可诱导RPMI8226细胞凋亡,此细胞凋亡可能与细胞周期阻滞,激活细胞内、外源性凋亡的通路有关.

索拉非尼对人多发性骨髓瘤细胞RPMI 8226增殖与凋亡的影响

本研究旨在探索索拉非尼对人骨髓瘤细胞RPMI 8226增殖与凋亡的影响及其作用的分子机制.采用MTT法检测索拉非尼对人多发性骨髓瘤细胞的抑制率,透射电子显微镜观察索拉非尼干预骨髓瘤细胞后其超微结构的变化,流式细胞术检测索拉非尼诱导骨髓瘤细胞凋亡的情况及对细胞周期分布的影响,半定量RT-PCR和Western-blot法分别检测索拉非尼作用前后骨髓瘤细胞caspase-3、BCL-2和MCL-1 mRNA和蛋白的表达变化.结果显示,索拉非尼(0-10.0 μmol/L)可抑制RPMI 8226细胞增殖,抑制率呈时间-浓度依赖性;48 h后在透射电子显微镜下可见到凋亡小体等典型凋亡改变;索拉非尼可明显诱导骨髓瘤细胞凋亡(P＜0.05),主要将细胞阻滞于G1期(P＜0.05);索拉非尼作用48 h后,与对照组相比细胞BCL-2及MCL-1 mRNA与蛋白表达量均减少(P＜0.05),caspase-3表达量变化不大,而蛋白水平的活化型caspase-3表达增加(P＜0.05).结论:索拉非尼通过诱导细胞凋亡有效抑制骨髓瘤增殖,其机制可能与细胞周期阻滞和激活死亡受体途径有关.