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砷化物所致细胞恶性转化的信号通路研究进展
众多研究证实,长期摄入砷化物可引起多种癌症,因此,砷化合物已被国际癌症协会确认为人类确定致癌物[1],但由于砷化物致癌的实验动物模型一直未能成功建立,从而导致其致癌机制研究长期滞后.虽已提出一些砷化物致癌作用的分子机制假说,如氧化应激、细胞增殖与凋亡异常、DNA甲基化异常、DNA损伤及信号通路改变等[2],但目前还没有一个被广泛认可且具有说服力的砷化物致癌机制.近年来,国内外应用低水平砷化物所致细胞恶性转化来探讨砷化物致癌的分子机制,取得较大研究进展.笔者主要就磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol-3-kinases/protein kinase B,PI-3K/PKB)、丝裂素活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)、鼠双微基因2(murine double minute-2, mdm2)、核因子kappa B(nuclear factor kappa B, NF-κB)和致死蛋白-2(Mortalin-2,mot-2)抑制p53及其分子过程在砷化物所致细胞恶性转化过程中作用的研究进展作一综述.
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磷脂酰肌醇聚糖A类基因突变检测方法的研究进展及其应用
遗传毒性检测是化学品安全评价和健康风险评估的重要内容。经典遗传毒性检测方法,如:鼠伤寒沙门菌回复突变试验( Ames试验)、染色体畸变分析和微核试验已经广泛地应用于毒物、药物的筛选和遗传毒性评价。近年来,一些新的遗传毒性试验相继发展并逐渐应用于化学品安全评价。磷脂酰肌醇聚糖 A 类( phosphatidylinositol glycan class-A, Pig-a)基因突变分析是基于体细胞基因突变的新的体内遗传毒性检测方法[1]。 Pig-a基因突变不仅可用于化学物急性暴露引起的遗传毒性识别,也可用于化学物慢性、亚慢性暴露所引起的遗传毒性筛查,且符合当前国际上对于实验动物使用所倡导的3R 原则,即:减少( reduction )、替代(replacement)和优化(refinement)。因Pig-a基因突变可采用流式细胞仪检测,灵敏、高效、成本低、操作简单、适用于高通量分析的需求,相继被经济合作与发展组织( Organization for Economic Co-operation and Development, OECD)等国际组织推荐为遗传毒性评价的标准组合试验[2]。因此,笔者综述了Pig-a基因突变检测方法研究进展和应用。
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痛风性关节炎的分子生物学基础
近年来国内外许多学者发现体内尿酸钠(MSU)晶体作用于血小板、单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、T细胞、滑膜细胞,释放多种炎症介质,如:C5a、微血管增渗酶、组织胺、前列腺素、血小板活化因子和炎性细胞因子,并且表明多种细胞因子通过自分泌和旁分泌来影响痛风性关节炎的发生[1,2]。目前越来越多的证据显示痛风性关节炎的核心是中性粒细胞(PMN)介导的炎症[3],在正常情况下组织中少见PMN,而增强的中性粒细胞-内皮细胞黏连是急性痛风产生的本质[3,4]。一般循环中PMN呈非活化状态,而组织中PMN较循环中PMN重要[5~7]。激活因子通过与PMN细胞膜表面相应受体结合,把信号传递给GTP结合蛋白,特异性磷酸脂酶激活磷脂酰肌醇,并在此酶作用下产生一系列代谢产物,激活蛋白激酶C,引起细胞内Ca浓度升高,从而激活PMN[5,8]。激活因子包括细菌、内毒素、免疫复合物、补体、氧自由基、白介素类。有报道E-选择素等黏附分子也有激活PMN的作用[9]。激活的PMN在趋化因子作用下与血管内皮细胞(VEC)黏附并进入组织中,这些趋化因子主要包括C5a、C3a、LPS及新近发现的一些小分子蛋白超基因家族趋化因子,如IL-8等[8,10]。而PMN黏附,穿越VEC向炎症部位的游走是急性炎症损伤过程的重要特征,其分子生物学基础在于PMN与VEC表面黏附分子的相互作用[10]。
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PIP2对外周伤害性信息整合器T RPV1活性的调控作用
瞬时受体电位香草酸亚型1(transient receptor potential vanilloid subfamily,member 1, TRPV1)是瞬时电压感受器阳离子通道(transient receptor potential cation channel,TRP)家族成员之一,可被伤害性热刺激或一些化学分子所激活,在热痛觉敏化形成过程中发挥重要作用,其功能活性在转录后水平受到多种方式的调控。近年来,磷脂酰肌醇4,5二磷酸(phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate,PIP2)调节离子通道活性的研究不断深入,因此PIP2对TRPV1的调控作用受到愈来愈多的关注,但研究结果尚存一些争议。本文着重就近年来,对于PIP2对TRPV1的活性调控以及二者之间的结合等方面的研究进展加以整理和总结。
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白细胞介素-4对哮喘大鼠T淋巴细胞磷脂酰肌醇-3激酶表达的影响
磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)是T淋巴细胞内重要的信号转导分子,它通过催化底物磷脂酰肌醇发生磷酸化而将活化信号传入细胞内.有研究显示PI3K途径介导了生理情况下IL-4受体诱导的T细胞增殖.IL-4是否通过对哮喘T细胞PI3K通路的作用影响了T细胞的增殖目前尚不清楚.通过对IL-4处理的不同组之间T细胞PI3K表达的研究,探讨IL-4对哮喘T细胞PI3K的影响.
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黄芪多糖降低红斑狼疮小鼠抗磷脂抗体和尿蛋白的作用
为了研究黄芪多糖对抗磷脂抗体和尿蛋白的影响,本研究选用病理及组织学改变类似人类红斑狼疮的自发SLE模型NZB×NZW F1小鼠观察不同剂量黄芪多糖对其抗心磷脂(anticardiolipin, aCL)、抗磷脂酰胆碱(antiphosphatidyl choline, aPC)、抗磷脂酰丝氨酸(antiphosphatidyl serine, aPS)、抗磷脂酰肌醇(antiphos-phatidyl inositol,aPI)、抗磷脂酸(antiphosphatidic acid, aPA)抗体和抗磷脂酰乙醇胺(anti-phosphatidyl ethanolamine, aPE)抗体的水平、尿蛋白含量的影响.
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二氮嗪预处理对 H2 O2损伤 L6骨骼肌成肌细胞的作用及机制研究
目的::研究二氮嗪( diazoxide, DZ)预处理对H2 O2损伤L6骨骼肌成肌细胞( skeletal myoblast, SKM)的保护作用,并探讨其与磷脂酰肌醇3激酶( phosphatidylinositol-3 kinase, PI3K)/Akt信号通路的关系。方法:体外培养的L6 SkMs随机分为4组:对照组、H2O2损伤组(H2O2 group;0.40mmo1/L H2O2作用24 h),DZ预处理组(DZ group;200μmol/L DZ预处理30 min后,0.40mmo1/L H2O2作用24 h),LY294002抑制剂组(LY group;200μmol/L DZ和50μmol/L LY294002共同孵育30 min后,0.40mmo1/L H2O2作用24 h)。采用MTT比色法检测各组细胞存活率;Annexin V-FITC/PI流式细胞术检测各组细胞凋亡率;Western blot-ting法检测各组细胞P-Akt、Caspase-3、Caspase-9的表达水平。结果:与对照组相比,H2 O2损伤可诱导细胞凋亡,显著降低细胞存活率,降低P-Akt蛋白表达而增加Caspase-3,9蛋白表达。与H2 O2组比较,DZ组的细胞存活率显著上升,凋亡率显著下降, P-Akt蛋白表达明显增加而Caspase-3,9表达明显降低。而PI3 K抑制剂LY294002能够显著抑制DZ预处理对细胞的保护和抗凋亡作用,同时使P-Akt蛋白表达显著降低, Caspase-3,9蛋白表达显著增加。结论:DZ预处理可激活PI3 K/Akt信号通路,下调凋亡蛋白caspase-3,9,从而抑制H2 O2引起的L6 SKMs的凋亡。
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脑损伤后神经元自噬水平对突触蛋白表达的影响
目的::神经网络的破坏是创伤性脑损伤( TBI, traumatic brain injury)后造成神经病理损伤的一个主要因素,为了弥补神经功能损伤,神经网络重建其拓扑结构,新的细胞间连接形成,将受损脑区的功能重新分配到完整脑区。有报道表明,辛伐他汀可以改善创伤性脑损伤后的神经突出芽,介导该现象的可能通路是磷脂酰肌醇3-激酶/Akt/雷帕霉素靶蛋白(PI-3K/Akt/mTOR)通路以及糖原合成酶激酶-3β/腺瘤性结肠息肉病( GSK-3β/APC)通路,上述通路激活后都可以加速自噬。我们设计实验的目的在于在脑损伤后,通过药物加强自噬的表达,是否可以改善神经网络的重建,是否可以改善神经功能的恢复。实验选取大鼠作为实验动物,通过外力打击,造成弥漫性脑损伤模型,通过给予自噬的激动剂辛伐他汀和抑制剂氯喹,调节损伤后神经细胞内的自噬水平,对于损伤后神经系统的修复,通过突触相关蛋白的表达和行为学参数进行评估。结果:在脑损伤后,给予辛伐他汀治疗可以改良大鼠神经功能的恢复,突触相关蛋白突触后致密蛋白95( PSD-95,postsynaptic density-95 protein)和突触素(synaptophysin)有较高的表达,在整个实验进程中,自噬都有较高的表达。给予氯喹,会使大鼠神经功能的回复变差。结论:辛伐他汀有可能是通过激活自噬相关的通路来加强脑损伤后大鼠神经网络的可塑性,进而改善神经功能的恢复。
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磷脂酰肌醇蛋白聚糖3异常表达与肿瘤诊断及基因治疗
肿瘤发生发展由原癌基因激活和抑癌基因失活、信号传导通路异常、细胞周期调控因子突变、抗凋亡基因激活、血管形成及对放、化疗的耐药性等多种因素共同作用形成,肿瘤的早期特异诊断与有效治疗极为重要[1-2] .磷脂酰肌醇蛋白聚糖3 (glypican 3,GPC-3)自发现以来,已成为某些肿瘤早期诊断[3-4] 和治疗靶点,本文就GPC-3 与肿瘤诊断及基因治疗的研究进展作一综述.
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白血病耐药相关细胞信号转导通路研究进展
白血病是恶性血液病,化疗在治疗中占据着不可替代的地位。化疗可以使多数患者获得缓解,甚至治愈,但终仍有大部分患者因耐药所致化疗失败而死亡。白血病耐药类型大致可分为内源性和获得性,前者是白血病治疗前就存在对某种或多种化疗药物无反应性,后者则是化疗诱导的耐药性[1]。根据耐药谱不同,又可分为单药耐药( primary drug resistance ,PDR)和多药耐药(multidrug resistance,MDR)。 PDR只对单一药物耐药而对其他化疗药物仍保持敏感;MDR又称为多向性耐药( pleiotropic drug resistance ),即对多种结构、功能及作用机制均不同的化疗药物产生交叉耐受。 MDR发生与多种因素有关,涉及白血病细胞的多药耐药基因( MDR1)及其编码的糖蛋白( P-gp)、多药耐药相关蛋白( MRP1-6)、谷胱甘肽过氧化物酶( GSH )、谷胱甘肽S转移酶(GST)、拓扑异构酶Ⅱ(Topo Ⅱ)、肺耐药蛋白(LRP)、热休克蛋白( HSP)、金属硫蛋白( MT)、O6烷基鸟嘌呤-DNA-烷基转移酶( O6 AGT)、胸苷酸合成酶( TS)、二氢叶酸还原酶( DHFR)等。白血病耐药的机制非常复杂,对抗白血病耐药的方法也很多,如采用联合用药改进化疗方案、应用耐药逆转药、免疫调节、基因治疗。肿瘤细胞表达耐药相关蛋白和产生耐药,受到信号转导通路调控,主要涉及丝裂原活化蛋白激酶( mitogen-activated protein kinase,MAPK)、蛋白激酶C(PKC)、细胞凋亡相关蛋白、NF-κB家族蛋白、磷脂酰肌醇3激酶( phosphatidy1inositol3-ki-nase,PI3K)、热休克蛋白、Ras蛋白等。
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PI3K-Akt信号通路及其抑制剂在妇科肿瘤中的研究进展
妇科肿瘤的发生发展机制以及适宜的治疗方案一直是妇科领域的一大世界性难题.子宫内膜癌、宫颈癌以及卵巢癌等妇科肿瘤一直威胁着女性的生命和健康,寻找合适的治疗方法已经迫在眉睫.磷脂酰肌醇-3-羟基激酶(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)信号通路在肿瘤细胞信号转导中起着重要的调节作用.
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梅毒病人抗磷脂抗体检测
20世纪初发现的梅毒非特异性抗体可与多种磷脂成分反应.人体内的磷脂主要是含甘油醇的甘油磷脂[1].应用ELISA法对82名正常人、76例梅毒病人和另外11例病人治疗前后抗心磷脂抗体(aCL)、抗磷脂酸抗体(aPA)、抗磷脂酰丝氨酸抗体(aPS)、抗磷脂酰乙醇胺抗体(aPE)、抗磷脂酰胆碱抗体(aPC)、抗磷脂酰肌醇(aPI)抗体进行检测.
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血清GPC3联合AFP对原发性肝癌的诊断价值探讨
原发性肝癌早期诊断是改善预后的关键[1].AFP联合肝脏超声筛查和随访是早期诊断的主要途径,但对慢性肝病基础上较为常见的良性病变与小肝癌的鉴别仍较困难[2].AFP≥200μg/L作为诊断肝癌临界值(cut-off值),敏感度仅为20%~45%[3].AFP异质体(AFP-L3)检测等对肝癌有很好的特异度,但是敏感度也低[4].磷脂酰肌醇硫酸类肝素蛋白聚糖3(glypican-3,GPC3)是通过磷脂酰肌醇(GPI)锚定于细胞膜表面脂质的硫酸类肝素蛋白聚糖,参与调节胚胎生长发育.
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噬菌体展示技术筛选HBV前-前-S抗原基因启动子结合蛋白基因
目的:筛选乙型肝炎病毒(HBV)前-前-S抗原基因启动子的结合蛋白.方法:应用噬菌体表面展示技术,以HBV前-前-S抗原基因启动子的聚合酶链反应产物作为固相筛选分子,对噬菌体人肝细胞cDNA文库进行4轮"黏附-洗脱-扩增"的筛选过程,经噬斑的PCR扩增后,构建克隆载体,并对所筛选克隆进行DNA测序和生物信息学分析.结果:噬菌体经富集后,从随机筛选的43个克隆中得到20个与HBV前-前-S抗原基因启动子特异结合的阳性克隆,包括人类SMG-1的磷脂酰肌醇3相关激酶激酶、28S核糖体、单倍型As2A线粒体、组氨酰-tRNA合成酶、脂肪醛脱氢酶、桥粒相关蛋白、MAX相互作用蛋白1等17个已知功能基因及3个未知功能基因.结论:用噬菌体人肝细胞cDNA文库筛选得到HBV前-前-S抗原基因启动子的结合蛋白基因,为进一步研究HBV发病机制创造了新的途径.
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多巴胺及其受体与胃黏膜保护
多巴胺作为第三类儿茶酚胺类神经递质,广泛地存在于中枢和外周组织,并在中枢和外周组织的不同部位被合成.采用新型的多巴胺受体分子生物学分类系统,根据对腺苷酸环化酶活力的不同影响的受体识别特性,多巴胺受体可分为D1和D2两个家族,其中D1家族包括D1和D5两个亚型,其可激活腺苷酸环化酶,D2家族包括D2、D3、D4三个亚型,对腺苷酸环化酶有抑制作用,还与细胞内其他第二信使系统相关联,包括激活钾通道、抑制钙通道及转换磷脂酰肌醇[2].作为脑肠轴(brain-gut axis)的重要递质,多巴胺及其受体激动剂和拮抗剂通过结合并刺激α和β以及多巴胺受体,在胃肠运动、胃液分泌、胃黏膜血流和氧供等多种消化功能中起着重要调节作用,已被公认为是一种重要的胃黏膜保护因子.
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肝再生终止阶段的研究进展
肝脏作为体内重要的解毒器官,具有极强的再生能力.肝再生研究一直是再生医学研究领域的热点,其再生过程可分为起始阶段、增殖阶段以及终止阶段.目前研究大都集中在肝再生的起始以及增殖阶段,对于使肝再生恰当终止的机制研究仍知之甚少.肝再生终止阶段涉及多种细胞因子与生长因子,其功能主要体现在2方面:(1)抑制有丝分裂原对于肝细胞增长的促进作用;(2)通过某种途径促进过多增殖的肝细胞凋亡.本文针对目前肝再生的终止阶段研究所涉及的主要的因子综述如下.
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酵母双杂交技术筛选肝细胞中与乙型肝炎病毒核心蛋白结合蛋白C-12相互作用蛋白的研究
目的:筛选并克隆人肝细胞中与HBcAg肝细胞结合蛋白C-12新基因相互作用蛋白的基因,进一步探讨HBcAg结合蛋白C-12新基因的生物学功能.方法:用多聚酶链反应(PCR)法扩增C-12基因,连接入酵母表达载体pGBKT7中构建诱饵质粒,转化酵母细胞AH109并在其内表达,然后与转化了人肝cDNA文库质粒pACT2的酵母细胞Y187进行配合,在营养缺陷型培养基和X-α-半乳糖(X-α-gal)上进行双重筛选阳性菌落并测序,进行生物信息学分析.结果:成功克隆出C-12基因并在酵母细胞中表达,配合后选出既能在四缺(SD/-Trp-Leu-Ade-His)培养基又能在铺有X-α-gal的四缺培养基上生长,并变成蓝色的真阳性菌落21个,其中含金属硫蛋白A2基因的菌落有3个、组织蛋白酶B基因1个、载脂蛋白M基因1个、细胞色素C氧化酶Ⅱ基因3个、人类受体蛋白酪氨酸激酶变异因子基因1个、KH型剪接调控蛋白基因1个、磷脂酰肌醇脱酰酶聚糖Q转录变异因子1基因1个、铁蛋白轻链基因2个、鸟氨酸脱羧酶1基因1个、血液凝固因子Ⅸ基因1个、乙酰乳酸合酶基因1个、钙激活蛋白酶基因1个、核外三磷酸盐双磷脂酰水解酶5基因1个、血浆α-球蛋白抑制因子H4基因1个和未知蛋白基因2个.结论:成功克隆出乙型肝炎病毒核心蛋白结合蛋白C-12新基因相互作用蛋白的编码基因,为进一步研究HBcAg在病毒装配、损害肝细胞、感染致病等方面的具体作用提供了新线索.
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磷脂酰肌醇3激酶P85α基因亚单位Met326Ile的变异与胰岛素敏感性的关系
磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)是胰岛素(Ins)信号传导的关键信息分子,其含量与活性缺陷是2型糖尿病(T2DM)分子水平的病理改变之一.本研究分析了汉族人PI3K p85α亚单位Met326Ile突变与胰岛素敏感性(IS)的关系.
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缺血后适应在压力负荷诱导小鼠肥厚心肌晚期心力衰竭中的作用
目的:研究缺血后适应(IPost)对离体小鼠晚期心力衰竭心肌缺血再灌注(IR)损伤中的保护作用,探讨细胞外信号调节激酶(ERK1/2)和磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B (PI3K-Akt)信号通路在IPost心肌保护中的作用。
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磷脂酰肌醇3-激酶途径对支气管哮喘大鼠气道平滑肌细胞增殖的影响及罗红霉素的干预作用
气道蘑塑是支气管哮喘(简称哮喘)的重要病理特征,气道平滑肌细胞(airway smooth muscle cells,ASMCs)增生和肥大在哮喘气道重塑中发挥了重要作用[1].磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinases,PI3 K)途径是介导ASMCs增殖重要信号转导途径[2].罗红霉素是新一代大环内酯类抗生素,初步研究结果表明,罗红霉素能影响哮喘气道重塑,但具体机制尚不明确.本研究通过复制大鼠慢性哮喘模型,研究PI3K的重要下游信号分子Akt、p70S6K及cyclinD1活性变化,并给予PI3K特异性抑制剂渥曼青霉素(wortmannin)及罗红霉素干预,探讨PI3K信号途径在哮喘ASMCs增殖中的作用及罗红霉素对哮喘气道重塑的影响,进一步揭示哮喘的发病机制及有效的干预措施.