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细胞衰老相关基因的研究进展
衰老是自然界一种复杂的、不同器官和系统呈现一系列特定变化的生命现象,是生命运动的自然过程,其机制很复杂.细胞衰老与个体衰老及细胞癌变等重要生理、病理现象密切相关.本文将对参与、影响和调控细胞衰老过程的重要基因,如MORF4、p21、p16和p53等近年来的研究进展作一综述.
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曲古抑菌素A对肺癌细胞株H322抑制效应及机制的研究
目的 评价曲古抑菌素A(TSA)对肺癌细胞株H322的生长抑制效应及机制.方法 以四氮甲基唑蓝、流式细胞术观察TSA作用后,肺癌细胞株H322的生长抑制情况以及细胞周期、细胞凋亡等变化,Western blot分析细胞周期相关蛋白p21、抗凋亡蛋白survivin及细胞外信号调节激酶(ERK)的表达.结果 TSA对H322具有时间依赖性和浓度依赖性的生长抑制作用；TSA作用48h及96h后,H322细胞凋亡及G2/M期细胞明显增加(P＜0.05).p21蛋白表达水平显著提高,survivin蛋白及磷酸化ERK蛋白表达显著下降.结论 TSA对肺癌细胞株H322生长具有抑制作用,其机制可能是上调p21蛋白的表达,引起细胞周期的阻滞；同时抑制survivin的表达,阻断ERK信号通路,导致细胞凋亡.
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没药倍半萜诱导的p21WAF/CIP1蛋白参与抑制前列腺癌细胞增殖
目的 探讨没药的两个倍半萜单体化合物抑制前列腺癌细胞增殖的作用机制.方法 应用细胞增殖实验噻唑蓝(MTT)法检测化合物对人前列腺癌细胞株LNCaP的影响;流式细胞术进一步分析前列腺癌细胞经化合物处理后细胞周期时相的变化;Western blot检测化合物对细胞周期相关蛋白p21WAF/CIP1(p21)和cyclin D表达的影响;利用细胞转染技术检测化合物对cyclin D启动子表达活力的影响.结果 两个没药倍半萜单体化合物对前列腺癌细胞均有显著的抑制活力,使细胞停滞于GO/G.期;且能在蛋白水平诱导p21WAF/CIP1的表达,同时降低cyclinD的表达.结论 没药倍半萜化合物抑制前列腺癌细胞的增殖,可能是通过上调p21WAF/CIP1的表达、下调cyclinD蛋白的表达来实现的.
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陈皮半夏通过PI3K-Akt通路对衰老脐静脉内皮细胞中p53和p21表达的影响
目的 探讨陈皮半夏是否能通过衰老脐静脉内皮细胞(HUVEC)中磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B(PI3 K-Akt)信号通路对p53和p21的表达进行干预.方法 半夏、陈皮按照1:1的比例配伍,常法煎煮制备陈皮半夏汤剂.对5只SD大鼠使用陈皮半夏汤剂灌胃,分离血清.使用0.25％胰岛素-柠檬酸盐诱导HUVEC衰老,使用流式细胞仪检测细胞周期,建立细胞衰老模型后,通过Western blot法检测陈皮半夏干预衰老HUVEC中PI3K、磷酸化Akt (p-Akt)、p53和p21的表达.结果 0.25％胰岛素-柠檬酸盐诱导可以有效建立细胞衰老模型.与空白对照组和陈皮半夏对照组比较,模型组中PI3K、p-Akt、p53和p21表达显著升高(P＜0.01);陈皮半夏和PI3K特异性阻滞剂LY294002干预后,PI3K、p-Akt、p53和p21表达较模型组均显著降低(P＜0.05).结论 陈皮半夏有可能通过衰老HUVEC中PI3K-Akt通路调控p53和p21的表达.
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导痰汤对颈动脉硬化家兔内皮细胞黏附分子-1及p21表达的影响
目的:研究导痰汤是否能通过对内皮细胞黏附分子-1(intercellular adhesion molecular-1,ICAM-1)和p21通路的调节而干预颈动脉粥样硬化.方法:将25只雄性新西兰白兔随机分为正常对照组、模型组、导痰汤治疗组(分为高、中、低剂量组).对照组给予基础饲料喂饲,模型组和导痰汤治疗组予以高脂饲料喂饲,并在喂饲1周后实施颈动脉内膜空气干燥术,术后导痰汤治疗组分别按照10,8,6 g·kg-1,ig每日给药1次.4周后处死家兔,取每只家兔右侧颈动脉远端1 cm,固定后行HE染色,观察病理改变.应用免疫组化SABC法检测ICAM-1和p21表达情况.结果:模型组血管内皮细胞、平滑肌细胞的胞浆中有ICAM-1 (0.200 ±0.035)和p21(0.297±0.097)强阳性表达,显著高于对照组ICAM-1 (0.037±0.005),p21 (0.078±0.016),(P＜0.01).导痰汤低、中、高剂量治疗组细胞内ICAM-1 (0.166±0.043,0.104±0.011,0.098±0.010)和p21(中剂量:0.173±0.021,高剂量:0.128±0.026)阳性表达显著低于模型组(P＜0.05),且随剂量的增加,导痰汤对ICAM-1和p21的抑制逐渐增强；而p21与ICAM-1水平呈显著正相关(r=0.772,P＜0.01).结论:导痰汤可以有效抑制颈动脉硬化家兔血管内皮细胞中ICAM-1和p21的表达.
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杨梅醇对人肝癌HepG2细胞Caspase-9、Bcl-2、p21和Bax表达水平的影响
目的:检测杨梅醇体外对人肝癌HepG2细胞肿瘤相关基因表达的影响.方法:采用qRT-PCR和Westemblot分别检测杨梅醇处理前后HepG2细胞肿瘤相关基因在mRNA和蛋白质水平的表达变化.结果:杨梅醇降低了Caspase-9和Bcl-2基因和蛋白的表达水平,同时提高了p21基因和蛋白以及Bax蛋白的表达水平.结论:杨梅醇通过下调Caspase-9和Bcl-2基因表达,同时上调p21和Bax基因表达而发挥抑制HepG2细胞增殖的作用.
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补肾益气和血方对胚泡着床障碍小鼠子宫内膜P21表达的影响
目的:观察补肾益气和血方对胚泡着床障碍小鼠着床部位子宫内膜中周期素依赖的蛋白激酶抑制物P21和增殖细胞核抗原(proliferation cell nuclear antigen,PCNA)表达的影响.方法:采用免疫印迹法观察胚泡植入[即妊娠第6天(pregnancy day 6,Pd6),Pd7和Pd8]时P21在整个子宫中的表达,采用免疫组化法进一步定位观察着床部位子宫内膜中PCNA和P21的表达.结果:与对照组相比,模型组子宫内膜PCNA和P21的出现和消失在时间和空间上均明显滞后;补肾益气和血方能促进PCNA和P21及时有序地表达或消失,从而改善胚泡着床障碍小鼠子宫内膜的蜕膜反应.结论:补肾益气和血方可通过促进子宫内膜的蜕膜反应来改善胚泡着床,其作用机制与其促进子宫内膜PCNA和P21时空有序地表达和消失密切相关.
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甘草与白术配伍对IEC-6细胞p53,p21基因表达的影响
通过研究不同剂量甘草与白术配伍对DFMO模型小肠上皮细胞(IEC-6)增殖及p53,p21 mRNA和蛋白表达的影响,探讨甘草与白术配伍对细胞增殖影响的分子基础.采用流式细胞术分别检测药物对IEC-6细胞分裂速度及细胞周期的影响,qRT-PCR检测药物对IEC-6增殖相关基因p53,p21 mRNA的影响,Western blot检测药物对IEC-6细胞p53,p21蛋白表达的影响.白术颗粒可上调DFMO模型IEC-6细胞内p53,p21 mRNA和蛋白的表达水平;而甘草颗粒与白术颗粒不同比例配伍均能显著下调单独白术颗粒作用对DFMO模型IEC-6细胞p53,p21 mRNA和蛋白表达的影响,促进IEC-6细胞的增殖.对于DFMO模型IEC-6细胞,配伍用药甘草能调和白术对小肠上皮细胞的影响.
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结肠癌细胞HCT116中p53的R213突变对靶基因p21表达的影响
目的 确定在结肠癌细胞系中, p53的213位精氨酸突变后对其下游靶基因p21表达的影响.方法 在p53缺失的结肠癌细胞系HCT116-/-中转染p53的R213位突变的质粒;荧光素酶双报告基因系统检测p53 靶基因启动子活性;EMSA检测p53与其靶基因p21的结合能力;real-time PCR和Western blot检测p53下游靶基因p21的表达.结果 p53蛋白213位精氨酸突变为赖氨酸后,明显降低了p53靶基因的启动子活性(P<0.05);与靶基因p21启动子的结合能力明显降低(P<0.05);并抑制了p21基因的表达(P<0.05).而213位突变为谷氨酰胺后,迁移率比突变前明显变快.结论 在人的结肠癌细胞中,p53蛋白R213位的不同突变对下游靶基因p21有不同的影响,提示存在着不同的调控机制.
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雌激素通过钙蛋白酶上调P21/CCNE2mRNA表达并促进乳腺癌细胞MCF-7的侵袭能力
目的 探讨17β-雌二醇(E2)对乳腺癌细胞mRNA表达,观察E2侵袭的分子信号机制.方法 以乳腺癌细胞MCF-7为观察模型,用RT-PCR检测目的基因周期抑制蛋白P21和周期蛋白E2 (CCNE2) mRNA的表达;Transwell体外侵袭实验检测细胞侵袭能力;蛋白印迹法检测蛋白表达;采用化学抑制剂或基因沉默法抑制胞内钙蛋白酶(CANP)活性.结果 E2(10 nmol/L)可刺激P21和CCNE2 mRNA表达显著增加(P＜0.01);CANP抑制剂calpeptin(10μmol/L)或MEK抑制剂PD98059 (10 μmol/L)对E2诱导的P21和CCNE2 mRNA上调均有显著抑制作用(P＜0.01);E2刺激细胞侵袭能力明显增强(P＜0.01),而基因沉默CANP2明显抑制E2对CANP的激活及E2诱导的细胞侵袭效应(P＜0.01).结论 E2可通过激活胞内CANP诱导乳腺癌细胞P21和CCNE2 mRNA表达上调并促进细胞侵袭,提示CANP可能为抑制乳腺癌转移的一个潜在药物靶点.
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P53和P21在PC12细胞分化中的作用
目的 探讨P53及其下游P21蛋白在PC12细胞分化中的可能作用机制.方法 用反转录病毒质粒pBabe-P53/m175转染未分化PC12细胞,经筛选后建立野生型P53蛋白功能丧失的细胞系PC12(P53/m175);利用倒置相差显微镜、流式细胞术及Western blot等方法,比较两种细胞在神经生长因子(NGF)作用后,细胞分化表型、细胞周期及相关蛋白表达的改变.结果 NGF作用于正常PC12细胞组,P53/P21蛋白表达持续升高,细胞G1期阻滞出现的时间与蛋白表达开始增加的时间相一致;而在NGF作用的PC12(P53/m175)细胞组,细胞不能表达P21蛋白,且细胞周期G1期阻滞的程度也出现显著下降.NGF作用下,两组细胞都能观察到神经突起的生长,表现出明显的分化表型.结论 PC12细胞经NGF作用后出现P53及P21蛋白持续表达增加,主要介导了细胞分化过程中细胞周期G1期阻滞这一特征的出现,但并不是导致神经突起进行性生长这一特征的必需条件.
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P53 shRNA对肝癌细胞增殖的影响
目的 观察用RNA干扰(RNAi)下调SMMC-7721人肝癌细胞系P53表达后对细胞增殖及P21蛋白表达的影响.方法 设计合成P53基因的短发夹RNA(shRNA),并构建pGPU6/GFP/Neo-P53 shRNA重组质粒.重组质粒转染SMMC-7721细胞,经G418抗性筛选获得阳性克隆.克隆形成实验观察细胞的增殖,RT-PCR法及Western blot 法分别检测P53、P21的mRNA及蛋白表达.BALB/c裸鼠皮下注射SMMC-7721细胞,建立移植瘤模型,瘤部位多点注射pGPU6/GFP/Neo-P53 shRNA,观察瘤体积变化和瘤重.结果 P1、P2、P33条P53 shRNA均可明显降低P53mRNA水平(P＜0.05,P＜0.05,P＜0.01)；干扰P53表达明显升高SMMC-7721细胞克隆形成率(P＜0.05),P21mRNA和蛋白的表达均随着P53的沉默而显著降低(P＜0.05).P53 shRNA明显增加裸鼠移植瘤的体积和重量(P＜0.05).结论 shRNA干扰P53基因可抑制P53和P21蛋白表达,使癌细胞恶性增殖.
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P53对胚胎干细胞分化的影响及作用机制
P53是一种重要的肿瘤抑制基因,研究发现P53对胚胎干细胞(ESCs)的分化也有重要影响.P53与其下游靶点P21结合及ESCs的核仁蛋白缺失可上调P53,促使G1期延长,诱导ESCs走向分化;而高HIF-2α低P53状态及Aurka-P53信号轴可维持细胞干性,抑制分化.
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重组人内抑素对佐剂性关节炎大鼠滑膜组织p21、cyclin D1及CDK4表达的影响
目的 观察重组人内抑素(rhEndostatin)对佐剂性关节炎(AA)大鼠滑膜组织p21,细胞周期素D1(cyclin D1)及细胞周期素依赖性激酶4(CDK4)基因表达的影响,探讨rhEndostatin抑制AA大鼠成纤维样滑膜细胞(FLS)增殖的分子机制. 方法 雄性SD大鼠36只,随机分为正常组(n=12)、AA模型组(n=12)和rhEndostatin(2.5mg/kg)治疗组(n=12).制备AA大鼠模型,分别采用实时荧光定量PCR和Western blotting方法,定量分析rhEndostatin对AA大鼠滑膜组织p21、cyclin D1、CDK4 mRNA及cyclin D1蛋白表达的影响. 结果 rhEndostatin治疗组大鼠滑膜组织p21、cyclin D1 mRNA和cyclin D1蛋白表达水平降低,CDK4 mRNA表达水平增加,与AA模型组比较,差异均有统计学意义(P< 0.01). 结论 rhEndostatin降低AA大鼠滑膜组织 cyclin D1表达水平可能是其抑制AA FLS增殖的分子机制之一.
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p53/Rb细胞转导通路相关基因和蛋白在衰老大鼠睾丸组织的表达
目的 通过检测p53、Rb、p16、p19、p21在衰老大鼠睾丸组织的表达,探讨p53/Rb细胞转导通路相关基因和蛋白在睾丸组织衰老中的意义. 方法 选用8周龄雄性SD大鼠30只,体重180～220g,随机分为正常对照组和模型组,每组15只.模型组大鼠采用D-半乳糖连续腹腔注射建立亚急性衰老大鼠模型.采用RT-PCR方法 检测p53、Rb基因在大鼠睾丸组织的表达;Western blotting法检测大鼠睾丸磷酸化Rb、p16、p19、p21蛋白的表达.结果 模型组睾丸组织p53、Rb基因表达明显高于正常对照组(P<0.01);模型组睾丸组织与正常组比较:p16、p19、p21蛋白的表达明显升高,而磷酸Rb蛋白表达显著下降(P<0.01). 结论 Rb/p53细胞转导通路相关基因及蛋白在衰老大鼠睾丸组织发生明显改变,Rb/p53细胞转导通路阻滞可能在睾丸组织的衰老过程中起着一定作用.
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鼻腔、鼻窦鳞状细胞癌中p53、p21蛋白表达及HPV16/18感染的意义
目的 探讨p53和p21的表达及HPV感染在鼻腔、鼻窦鳞状细胞癌(简称鼻鳞癌)中的意义.方法 用EnVision免疫组化二步法检测28例鼻鳞癌和24例鼻息肉中p53和p21的表达情况,并用原位杂交方法检测其HPV 16/18的感染情况.结果 鼻鳞癌组中p53的阳性表达率为64.29%,鼻息肉组中p53未见表达, 两组比较差异极显著(P＜0.01);而p21的阳性表达率在鼻鳞癌组和鼻息肉组间差异不显著;鼻鳞癌组HPV 16/18检出率为78.57%,鼻息肉组HPV 16/18检出率为0,两组比较差异极显著(P＜0.01).结论 p53基因突变以及HPV感染与鼻鳞癌的发生、发展可能有一定的相关性.
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p27和p21蛋白在早期喉癌及其切缘组织中的表达与局部复发的关系
目的 检测喉鳞状细胞癌、癌旁切缘组织中p27和p21蛋白的表达情况及其与患者预后的关系.方法 随机选取2004-2010年间唐山市协和医院85例喉鳞状细胞癌手术切除标本(阴性切缘),同期喉黏膜良性病变79例(慢性炎症12例,喉乳头状瘤67例)作为对照.免疫组化采用SP法.观察喉癌、癌旁组织及喉良性病变中的p27及p21蛋白的表达.收集临床资料并进行随访.结果 在随访＞2年的喉癌患者中,有14例局部复发(复发组),71例无复发(无复发组).p27蛋白在喉癌、癌旁组织及喉良性病变中阳性率分别为43.5％、84.7％和89.9％,而p21蛋白阳性率分别为38.8％、21.2％和3.8％.喉癌复发组和无复发组中p27和p21阳性率分别为21.4％和47.9％、85.7％和29.6％,两者差异极显著(P＜0.01).结论 p27和p21蛋白在喉鳞状细胞癌的发生和发展中可能起重要作用;切缘组织中p27失活及p21过表达与喉癌的局部复发密切相关.
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乳腺癌分子亚型中c-myc和p21的表达特点及相互关系
目的 研究c-myc和p21在乳腺癌分子亚型中的表达特点及相互关系.方法 将1452例乳腺癌标本制成组织芯片,应用免疫组化MaxVision快捷法检测其中c-myc和p21的表达水平.结果 根据Nielsen分型,基底样型、Her-2过表达型、裸表达型、luminal A和B型中c-myc的表达率分别为72.8%(147/202)、71.6%(126/176)、63.4%(246/388)、59.5%(235/395)和55.1%(27/49);p21的表达率分别为6%(13/218)、10.9%(20/184)、7.6%(31/407)、16.7%(65/389)和27.5%(14/51).c-myc在基底样型和Her-2过表达型中表达均高于luminal A(P<0.01)和luminal B型(P<0.05).p21在ER阴性的基底样型、Her-2过表达型和裸表达型中的表达明显低于ER阳性的lunimal A和B型(P<0.01).p21的阳性表达与ER相关(P<0.01).c-myc表达和p21呈负相关(P<0.01).结论 p21在ER阴性乳腺癌亚型中的表达下调,可能由于c-myc过表达所致,两者相互作用可能参与了ER阴性乳腺癌分子亚型的发生.
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膀胱移行细胞肿瘤组织中p21、Rb及TGF-β1的表达及其意义
膀胱移行细胞肿瘤是泌尿系统常见的肿瘤.本文检测p21、Rb及TGF-β1蛋白在膀胱移行细胞肿瘤组织中的表达,以探讨其在肿瘤发生、发展中的作用及其与肿瘤生物学行为的关系.
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PML-RARα及p21是维持急性早幼粒细胞白血病干/祖细胞生存的关键因素
肿瘤干/祖细胞是肿瘤组织内具有自我更新、分化成为肿瘤组织内所有细胞群体及持续增殖能力的起始细胞,被认为是肿瘤复发、耐药以及转移的根源.急性早幼粒细胞白血病(acute promyelocytic leukemia,APL)作为急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)的一个亚型,因全反式维甲酸和砷剂治疗对其具有良好效果而成为肿瘤靶向治疗的典范.本文通过总结近期关于APL干/祖细胞的研究,说明APL内可能存在着两群APL干/祖细胞,而APL干/祖细胞可能依赖于致癌PML-RARα融合蛋白、细胞周期抑制物p21、自我更新相关的分子以及趋化因子等维持其自我更新及生存,而全反式维甲酸及砷剂主要是通过降解PML-RARα融合蛋白、激活FOXO3A、抑制自我更新相关信号通路Shh的活化而达到清除APL于/祖细胞的效应,这对于指导其他肿瘤的治疗有重要意义.
关键词： PML-RARα p21 急性早幼粒细胞白血病 白血病干/祖细胞
