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氢醌对人骨髓单个核细胞组蛋白去乙酰化酶的影响
目的 观察氢醌对人骨髓单个核细胞组蛋白去乙酰化酶(HDAC)活力、HDAC1和HDAC2mRNA表达水平影响,以及加入HDAC抑制剂曲古抑菌素(TSA)作用10h,HDAC活力、HDAC1和HDAC2 mRNA表达水平变化.方法 采集正常人骨髓制备单个核细胞悬液,分0h对照组、氢醌3h组、氢醌6h组、氢醌12h组、氢醌24 h组、氢醌+曲古抑菌素10h组、氢醌10h组,收集各组骨髓单个核细胞,提取细胞核蛋白和RNA,应用去HDAC试剂盒检测酶活力变化,实时荧光定量PCR检测HDAC1和HDAC2 mRNA表达水平.结果 氢醌3、6、12h组HDAC酶活力分别为0h对照组的1.31、1.53、1.148倍,差异有统计学意义(P＜0.05).RT-PCR结果显示,除了氢醌24 h组,氢醌3、6、12h组HDAC1 mRNA表达量分别为0h对照组的1.173、1.901、2.348倍,差异有统计学意义(P＜0.05).与对照组比较,氢醌3h组和氢醌24 h组HDAC2 mRNA表达量的差异无统计学意义(P＞0.05),氢醌6h组和氢醌12h组的HDAC2mRNA表达量分别为0h对照组的1.426、1.766倍,差异有统计学意义(P＜0.05).HQ与TSA作用骨髓单个核细胞10h结果显示,与氢醌10h组比较,氢醌+曲古抑菌素10h组的HDAC活力降低25.6％,差异有统计学意义(P＜0.05);与对照组比较,氢醌+曲古抑菌素10 h组的HDAC活力升高13.0％,差异有统计学意义(P＜0.05).RT-PCR结果显示,HQ与TSA作用骨髓单个核细胞10 h,氢醌+曲古抑菌素10h组比氢醌10 h组的HDAC1mRNA表达水平下降26.9％,HDAC2 mRNA表达水平下降19.3％,与对照组的差异均有统计学意义(P＜0.05).氢醌10 h组及氢醌+曲古抑菌素10h组的HDAC2 mRNA和HDAC1 mRNA表达水平均明显高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 在一定时间范围内,氢醌作用骨髓单个核细胞,HDAC活力,HDAC1和HDAC2 mRNA表达水平增加;HDAC抑制剂TSA可以降低氢醌引起的HDAC活力以及HDAC1和HDAC2 mRNA表达水平;提示氢醌引起的骨髓损伤与组蛋白乙酰化修饰水平改变有关.
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我国科学家发现蛋白修饰与自噬起始新关系
大分子在细胞不同位置之间穿梭能够帮助调控不同细胞活性发挥的时间和强度。近发现，参与自噬起始过程的关键起始因子LC3能够在细胞核与细胞质之间循环，当细胞处于饥饿状态，细胞核内的LC3能够被去乙酰化酶进行去乙酰化，发生选择性激活。从而在细胞自噬起始过程中发挥正常功能，保证细胞应对营养匮乏状态。这项成果为进一步研究蛋白质修饰与蛋白在细胞内分布的关系提供了重要启示。
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甲状腺激素通过sirtuins影响线粒体心肌保护作用的研究进展
国内外研究证实甲状腺激素（TH）、线粒体对心肌具有一定的保护作用。去乙酰化酶类sirtuins（SIRTs）的部分亚型也能够通过线粒体实现心肌保护作用，如减少缺血再灌注损伤、改善病理性心肌肥厚、改善心衰等。SIRTs可能通过抑制线粒体膜通道转变孔开放、抑制线粒体外膜通透性增加、维持线粒体形态调节平衡、促进线粒体的生物合成以及维持受损线粒体的自噬功能而起到心肌保护作用。同时，TH与SIRTs之间也存在相互作用。目前，线粒体在细胞凋亡、坏死中的作用以及对细胞的保护作用也越来越受关注。本文就SIRTs如何通过线粒体实现心肌保护作用及TH与SIRTs的相互作用对线粒体心肌保护作用的影响进行综述。
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去乙酰化酶3与肿瘤代谢的相关性及其研究进展
关于肿瘤发生机制的研究是近几年研究的重点,研究表明,肿瘤的发生主要源自于许多的基因突变,这些基因突变使得相应的信号通路发生改变.目前普遍认为大量的基因位点突变、转位、放大和缺失导致了肿瘤的发生.生物信息学研究发现,肿瘤相关的基因突变能影响许多的核心信号通路和肿瘤发生的进程,这使得针对某一个单独的信号分子作为治疗方案的临床作用产生了疑问.然而,近科学家们发现主要的致癌信号通路后都会汇聚到肿瘤细胞代谢上来,因为肿瘤细胞的代谢决定着肿瘤细胞的生长和存活,某些代谢的改变在肿瘤的转化中是必不可少的,所以细胞代谢的改变可以作为肿瘤的一个重要特点[1].
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去乙酰化酶6与肿瘤的相关研究
关于肿瘤发生机制是近几年研究的重点,肿瘤的发生主要源自于相关基因突变,如原癌基因激活、抑癌基因失活等,这些基因突变使得相应的信号通路发生改变.据生物信息学研究发现,肿瘤相关的基因突变能影响许多核心的信号通路和肿瘤发生的进程.同时,近科学家们也发现主要的致癌信号通路后都会汇聚到肿瘤细胞代谢上来,因为肿瘤细胞的代谢决定着肿瘤细胞的生长和存活,所以细胞代谢的改变可以作为肿瘤的一个重要特点[1].根据近年来的研究发现,去乙酰化酶6可能通过维持基因稳定、调节葡萄糖代谢等相关的分子机制来抑制肿瘤的发生及发展[2].为此,本文将对去乙酰化酶6 (SIRT6)与肿瘤的关系作一综述.
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沉默信息调节因子1在肾损害中的研究进展?
沉默信息调节因子1( silent mating type information regula-tion 1,Sirt 1)是一种依赖于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸( NAD+)的去乙酰化酶,是sirtuins家族中重要成员,其靶蛋白包括组蛋白和p53、FoxO、核因子及HIF2等转录因子,在调节核糖体DNA重组、基因沉默、DNA修复和染色体稳定性中起到重要作用。生理情况下,Sirt1在髓质肾小管上皮细胞高表达,并适度表达于皮质肾小管上皮细胞中,进一步研究表明肾脏Sirt1还可在肾小球系膜细胞、足细胞及肾髓间质细胞表达。当肾脏以上细胞过度表达Sirt1时,则提示肾处于氧化应激状态,故可作为保护和维持肾功能的一个指标。本文针对Sirt1的基本生物学功能及其激活剂、抑制剂,重点对Sirt1在肾脏内的生理作用及其病生理影响,以及在急性肾损伤、肾纤维化、肾衰老中的保护作用的新研究进展加以综述。
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SIRT7在肿瘤发生发展中的研究进展
Sirtuins蛋白家族是一类高度保守的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)依赖的组蛋白去乙酰化酶.哺乳动物中的Sirtuins包括七种亚型:SIRT1-SIRT7,作为Sirtuins蛋白家族成员之一,SIRT7定位于核仁,是一种高度特异性的H3K18Ac(组蛋白H3的乙酰化赖氨酸残基18)去乙酰化酶.SIRT7的作用底物包括组蛋白和非组蛋白,底物的多样性决定着它参与体内多种细胞活动,如:细胞增殖、细胞新陈代谢、DNA损伤和应激反应等,并与肿瘤的发生发展密切相关.SIRT7在乳腺癌、甲状腺癌、卵巢癌、宫颈癌、胃癌、结直肠癌和肝细胞癌等多种肿瘤中高表达;而在头颈部鳞癌和胰腺癌中的低表达又提示其可作为抑癌基因发挥作用.本文旨从SIRT7的基因组组成、作用底物及相关肿瘤作用机制等方面阐述SIRT7的研究进展,而其致癌或抑癌作用有可能使其成为肿瘤治疗的新靶点.
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去乙酰化酶分类及其抑制剂治疗寄生虫病的研究进展
对真核细胞中转录的激活和遏制的研究揭示了组蛋白的乙酰化-去乙酰化作用的重要性,这个反应分别由组蛋白乙酰基转移酶(HATs)和去乙酰化酶(HDACs)催化.HDACs的抑制剂称为去乙酰化酶抑制剂(HDI),研究表明HDI具有广谱的抗原虫活性.该文综述了HDAC的简要分类、某些HDI在治疗原虫感染中的可能性及前景.
关键词： 乙酰化-去乙酰化作用 去乙酰化酶 原生动物寄生虫病 -
结肠癌分子治疗的靶:DNA甲基化和组蛋白乙酰化
DNA甲基化和组蛋白乙酰化是哺乳类动物重要的两种基因表达的后生调节方式.甲基化主要是指位于胞嘧啶-鸟嘌呤二核苷(CpG)中的胞嘧啶为甲基基团所修饰.基因组中CpG积聚的区域谓之"CpG岛".生理情况下,多数基因的CpG岛是非甲基化的,而孤立的CpG则多半处于甲基化状态.基因的5′端(启动子区等)含有丰富的CpG岛,其甲基化则基因表达受抑制.甲基化是由甲基化酶(DNA methyltransferase,DNMT)1、3a和3b催化形成的.DNA和组蛋白共同构成染色质.组蛋白主要有H3、H4、H2A和H2B等.其乙酰化状态由组蛋白乙酰化酶(histone acetvlases,HATs)和去乙酰化酶(histone deacetylases,HDACs)调控.一些转录因子如p300等具有HAT活性;同时丁酸盐和Trichostatin(TSA)等具HDAC的拮抗作用.两类物质都可使乙酰化水平上调,使染色质处于开放状态,便于DNA中的基因转录与表达.通常,甲基化的基因伴同相应的组蛋白去乙酰化;反之亦然.
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沉默信息调节因子2与基因转录调控
沉默信息调节因子2(silence information regulator 2,Sir2)家族是一类保守的去乙酰化酶蛋白家族,广泛存在于古细菌到哺乳动物的多种生物中,具有依赖NAD+的去乙酰化酶和ADP-核糖转移酶活性.Sir2在染色质沉默、基因调控、代谢调节和细胞寿命调节等众多生命活动中发挥着重要作用.它主要是通过去乙酰化酶活性以及与其他蛋白相互作用从而调节染色质结构、修饰转录相关因子,实现对基因转录的调节.本文重点对Sir2参与基因转录调控的研究进展作一综述.
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苯丁酸钠对人肝癌细胞分化及P21WAF1/CIP1表达的调控
目的:探讨苯丁酸钠诱导人肝癌细胞Bel7402,HepG2生长抑制、分化和细胞周期阻滞,以及对抑癌基因P21WAF1/CIP1表达的影响.方法:培养Bel7402,HepG2,应用MTT比色法观察苯丁酸钠对Bel7402,HepG2的生长抑制作用,倒置相差显微镜观察细胞形态改变,流式细胞术分析细胞周期,以RTPCR检测Bel-7402,HepG2细胞中P21WAF1/CIP1基因表达水平,WESTERN印记法检测P21WAF1/CIP1蛋白的表达.结果:苯丁酸钠2,4,8 mmol·L-1处理72 h后Bel-7402,HepG2的抑制率分别为28.43%,57.61%,71.32%和27.42%,57.11%,70.31%.处理后的细胞成纤维母细胞样改变,细胞阻滞于G1期,p21WAF1/CIP1基因和蛋白表达水平均增强.结论:苯丁酸钠抑制2种人肝癌细胞株的生长,诱导部分人肝癌细胞分化,使细胞阻滞于G1期,苯丁酸钠能诱导P21WAF1/CIP1基因的表达,增加P21WAF1/CIP1蛋白的表达水平.
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CD38基因敲除对小鼠脾脏B细胞炎性因子产生的影响
目的 分析CD38基因敲除小鼠脾脏中B细胞的数量及B细胞中炎性因子和去乙酰化酶1(SIRT1)的表达水平,探讨CD38基因敲除对B细胞中炎性因子的影响及其潜在机制.方法 采用聚合酶链反应(PCR)检测小鼠尾巴CD38和新霉素(Neo)基因的DNA表达水平;磁珠阴选法分选出野生型(WT) C57BL/6和CD38-/-小鼠脾脏中的B细胞,经流式细胞仪鉴定B细胞分选纯度;实时定量PCR检测CD38和炎性因子肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)基因的mRNA表达水平;蛋白质印迹法检测CD38及SIRT1的蛋白表达水平.结果 鉴定CD38-/-小鼠,并成功分选出WT和CD38-/-小鼠脾脏中的B细胞(纯度＞95％).与WT小鼠相比,CD38-/-小鼠脾脏发育障碍,脾细胞总数及其中的B细胞数量均减少(P＜0.01),伴炎性因子TNF-α和IL-1β mRNA表达水平下降(P＜0.0l),SIRT1蛋白表达水平上升(P＜0.05).结论 CD38基因敲除可引起脾脏B细胞数量减少;并可能通过激活SIRT1通路,抑制脾脏B细胞中炎性因子TNF-α和IL-1β的表达.
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追赶生长大鼠SIRT1-PPAR-α相关肝脏胰岛素抵抗的机制及饮食干预
目的 研究高脂饮食喂养的追赶生长大鼠肝脏SIRT1-PPAR-α相关的肝脏胰岛素抵抗机制及低热卡饮食干预作用.方法 在较长时间热卡限制后,根据体重匹配高脂饮食量喂养大鼠,建立追赶生长大鼠动物模型.用随机对照法将大鼠分为对照组(n=8)、高脂追赶生长模型组(n=8)及饮食干预组(n=8).观察低热卡饮食干预追赶生长大鼠的生长情况及口服葡萄糖耐量试验(oral glucose tolerance test,OGTT)和胰岛素释放功能(insulin releasing function,IRT)的状况;动物处理后,肝脏免疫组化HE染色,通过透射电镜技术观察肝细胞形态及超微结构.采用Western blot及real-time PCR方法,分别检测肝脏SIRT1、NF-KB、FGF21及PPARα、PGC-1a基因水平.结果 与对照组相比,追赶生长大鼠组早期OGTT及IRT异常,随后胰岛素曲线下面积、胰岛素抵抗指数、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)明显增高,肝细胞SRIT1、FGF21蛋白及PPAR-α表达下降,NF-KB蛋白明显增加,肝脏出现明显的脂肪变性、线粒体病变;饮食干预组大鼠体重显著减轻,肝脏指数及内脏脂肪明显改善,肝细胞结构明显改善,但仍有炎性细胞浸润、线粒体轻度异常,核膜较厚但完整;LDL-C明显降低,SIRT1明显增加;FGF21增加、NF-KB降低,但差异无统计学意义.结论 肝细胞乙酰化水平增高所导致的糖脂代谢相关分子表达异常,可能是导致大鼠追赶生长后肝脏胰岛素抵抗及胰岛素释放功能异常的重要机制;低热卡饮食干预有可能通过改变大鼠体内乙酰化水平防止2型糖尿病的发生.
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SIRT1去乙酰化酶在代谢和抗衰老中的作用机制
人口老龄化已经成为世界性的难题,根据国家老龄委的新统计,到2009年10月,我国≥60岁老年人的总数为1.69亿,每年以1000万的速度递增.由于我国是在经济欠发达的情况下进入老龄化的,应对老龄化的挑战更为艰难;无论是医疗费用的开支,还是老年人的福利方面,均存在严重的问题.伴随着人体的老化,许多慢性疾病如糖尿病、心脑血管疾病、肿瘤和老年痴呆症的发病率明显地增加,对老年人的健康构成了巨大的危险.
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苯丁酸钠体外对人肝癌细胞分化、抑癌基因表达的调控
目的探讨苯丁酸钠(SPB)诱导人肝癌细胞Bel-7402生长抑制、分化和细胞周期阻滞,以及对抑癌基因P21WAF1/CIP1、p27表达的影响.方法培养Bel-7402,应用溴化四唑蓝比色法观察SPB对Bel-7402的生长抑制作用,倒置相差显微镜观察细胞形态改变,流式细胞术分析细胞周期,以逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测Bel-7402细胞中p21WAF1/CIP1、p27mRNA表达水平.结果SPB处理后Bel-7402的生长缓慢,处理后的细胞成纤维母细胞样改变,细胞阻滞于G1期(78.8±3.6,50.6±4.0;P＜0.05),p21WAF1/C1P1基因表达水平增强(0.08±0.13,0.72±0.14;P＜0.05),p27mRNA的表达明显增强(0.09±0 .11,0.61±0.12;P＜0.05).结论SPB抑制人肝癌细胞株Bel-7402的生长,诱导人肝癌细胞分化,使细胞阻滞于G1期,SPB诱导抑癌基因p21WAF1/CIP1、p27表达.
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Sirtuins及其在肿瘤发生发展过程中的作用
表观遗传是指DNA序列不发生变化但基因表达却发生了可遗传的改变,主要涉及DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑三种机制.组蛋白共价修饰包括甲基化/去甲基化、乙酰化/去乙酰化、磷酸化/去磷酸化、泛素化/去泛素化等等,发生在核心组蛋白N端尾部的这些可逆的共价修饰具有复杂的相互作用,其中,组蛋白的乙酰化/去乙酰化是组蛋白共价修饰重要的一种机制,这种共价修饰主要由组蛋白乙酰化酶(histone acetylase, HAT)和组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase, HDAC)分别催化乙酰化和去乙酰化过程,这种可逆的乙酰化修饰可使染色质结构发生动态改变,并维持一个可逆而稳定的状态,同时精密调节某些基因的转录和表达,从而不但影响发育、分化和衰老等生理过程,而且与癌变密切相关.
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白藜芦醇通过Sirt-1降低卵巢上皮细胞癌侵袭性作用机制的研究
目的 探讨白藜芦醇对卵巢上皮细胞癌侵袭能力的影响.方法 人卵巢癌细胞分为三组,低转移组,高转移组,高转移+白藜芦醇组,分别提取蛋白和RNA,Western Blot测定MMP-7、Sirt-1、AP-1的蛋白表达水平,RT-PCR测定MMP-7的基因转录水平.结果 白藜芦醇可以明显的激活高转移卵巢上皮细胞癌当中Sirt-1的作用,与高转移组相比,Sirt-1的表达明显增加(P<0.05),白藜芦醇抑制卵巢上皮细胞癌当中AP-1和MMP-7的表达(P<0.05).结论 白藜芦醇具有明显的降低卵巢上皮细胞癌侵袭性的药理作用,这种作用和其上调Sirt-1的表达密切相关.
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MnSOD乙酰化对肾透明细胞癌786-O细胞增殖、凋亡的影响
目的 探讨沉默信息调节因子2-相关酶3 (SIRT 3)对肾透明细胞癌细胞系786-O中锰型超氧化物歧化酶(MnSOD)的去乙酰化作用及其对786-O细胞增殖、凋亡的影响.方法 Western blotting和免疫共沉淀(IP)测定786-O中MnSOD乙酰化的水平;MnSOD酶活性试剂盒、四甲基偶氮唑盐(MTT)和Hoechst荧光染色分别检测肾癌细胞中MnSOD酶活性、细胞增殖和凋亡.结果 与空白载体(pcDNA3.0)相比,SIRT 3(转染pcDNA3.0-sirt3)使MnSOD乙酰化水平由1.29±0.16降低为0.74±0.07(t =7.21,P＜0.001),其酶活性由(1.47±0.17) U/mg增加至(2.53±0.31) U/mg(t =6.70,P＜0.001)、细胞增殖率由(25.28±5.75)％增加至(48.86±7.47)％(t=5.60,P＜0.001),而细胞凋亡率由(4.53±0.51)％变为(4.45±0.59)％,差异无统计学意义(t=0.24,P=0.82).结论 肾透明细胞癌786-O中MnSOD的去乙酰化增强其细胞增殖能力,MnSOD或其乙酰化可能是肾透明细胞癌治疗的一个潜在靶点.
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白芍总苷对肝癌耐药细胞BEL-7402/ADM耐药性的逆转作用及机制探讨
目的 观察白芍总苷(TPG)对肝癌耐药细胞BEL-7402/ADM耐药性的逆转作用,并探讨其作用机制.方法 体外培养人肝癌ADM敏感细胞BEL-7402(亲本组)和ADM耐药细胞BEL-7402/ADM(耐药组),将BEL-7402/ADM细胞转染HDAC3基因siRNA干扰质粒(干扰组)及空载质粒(空载组)24 h,用白芍总苷孵育BEL-7402/ADM细胞48 h(用药组).取亲本组、耐药组、用药组细胞,分别以不同浓度ADM作用48 h;MTT法测算增殖抑制率,计算各组ADM的半数抑制浓度(IC50).取亲本组、耐药组、空载组、干扰组及用药组细胞,分别采用RT-qPCR法和Western blot法检测细胞多药耐药基因MDR1和去乙酰化酶(HDAC3) mRNA和蛋白.结果 亲本组、耐药组和用药组细胞ADM的IC50分别为0.139、8.807、4.890 nmoL/L;用药组细胞对ADM耐药的逆转倍数为1.80倍,逆转率为45.23％.MDR1 mRNA及蛋白相对表达量耐药组、空载组＞用药组＞干扰组＞亲本组(P均＜0.05或0.01),HDAC3 mRNA及蛋白相对表达量耐药组、空载组＞干扰组＞亲本组、用药组(P均＜0.05或0.01).结论 白芍总苷通过抑制HDAC3的表达,引起MDR1表达下调,从而逆转BEL-7402/ADM细胞的耐药性.
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SIRT1与代谢及肿瘤的关系
沉默信息调节因子1(SIRT1)是一种依赖烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的去乙酰化酶,它在正常的胚胎发育、分化及维持自身平衡中是必不可少的.SIRT1在维持健康及疾病中发挥着很多重要的作用,包括SIRT1在基因组稳定性中的作用[1],在时钟调节下的基因组重构及昼夜节律控制中的作用[2],以及神经元基因和阿尔茨海默病之间关系的调节作用[3].之前也有很多有关健康及疾病中SIRT1的综述[4,5].作为sirtuin家族中一员,SIRT1表现出了对氧化还原代谢物NAD+先天的辅酶需求.这与SIRT1控制关键代谢调节的能力一起,证明了SIRT1在哺乳动物代谢中即是一个感受器,又是一个调节器.SIRT1的大多数功能是通过对基因表达过程中起关键作用的调节蛋白针对性的去乙酰化实现的.SIRT1的作用靶点包括转录因子及代谢调节中的辅酶因子.我们对SIRT1活性与代谢稳态关系的新研究进展作一综述,并且基于细胞生存中SIRT1的作用,我们研究了相应的治疗方法.
关键词： 沉默信息调节因子1 去乙酰化酶 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 哺乳动物代谢调节 靶向治疗
