目的:探讨小泛素样修饰特异性蛋白酶1(SENP-1)/低氧诱导因子1α(HIF-1α)通路对慢性间歇性低氧(CIH)诱导大鼠血管内皮损伤的影响,阐明其相关作用机制.方法:SD大鼠随机分为对照组和CIH组,再将每组分为2、4和6周3个时间点亚组,每亚组8只.CIH组大鼠暴露于CIH舱中进行CIH诱导,制备阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)模型,对照组大鼠暴露于常氧环境中.于各时间点收集各组大鼠血清和胸主动脉组织.HE染色观察各组大鼠胸主动脉血管损伤情况,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测各组大鼠血清中一氧化氮(NO)、内皮素1(ET-1)、血管性血友病因子(vWF)和血栓调节蛋白(TM)水平,Western blotting法检测各组大鼠胸主动脉组织中SENP-1、HIF-1α和血管内皮生长因子A(VEGFA)蛋白表达水平.体外培养大鼠主动脉内皮细胞(rAECs),经SENP-1 shRNA腺病毒(sh-SENP-1)感染构建SENP-1基因低表达的rAECs细胞株,采用CIH诱导建立血管内皮细胞损伤模型,分为CIH组、CIH+sh-NC组和CIH+sh-SENP-1组,另设对照组.CCK-8检测各组细胞增殖活性,ELISA法检测各组细胞培养上清中乳酸脱氢酶(LDH)活性及细胞中NO、ET-1、丙二醛(MDA)水平和超氧化物歧化酶(SOD)活性,流式细胞术检测各组细胞凋亡率,Western blotting法检测各组细胞中SENP-1、HIF-1α和VEGFA蛋白表达水平.结果:随着CIH诱导时间的延长,与对照组比较,CIH组大鼠胸主动脉内膜逐渐粗糙并明显增厚,血清中NO水平逐渐减低(P＜0.05),血清中ET-1、vWF和TM水平及胸主动脉组织中SENP-1、HIF-1α和VEGFA蛋白表达水平逐渐升高(P＜0.05).与对照组比较,CIH组细胞增殖活性降低(P＜0.05),细胞培养上清中LDH活性及细胞中ET-1、MDA水平和细胞凋亡率升高(P＜0.05),细胞中NO水平和SOD活性降低(P＜0.05),SENP-1、HIF-1α和VEGFA蛋白表达水平升高(P＜0.05);与CIH组比较,CIH+sh-SENP-1组细胞增殖活性升高(P＜0.05),细胞培养上清中LDH活性及细胞中ET-1、MDA水平和细胞凋亡率降低(P＜0.05),细胞中NO水平和SOD活性升高(P＜0.05),SENP-1、HIF-1α和 VEGFA蛋白表达水平降低(P＜0.05).结论:SENP-1/HIF-α通路在CIH诱导的大鼠胸主动脉损伤组织中高度活化,沉默SENP-1表达可减轻CIH诱导的血管内皮细胞损伤,其作用机制可能与下调SENP-1/HIF-α通路活化水平有关.

目的 评价选择性脑低温对大鼠脑缺血再灌注时皮质小泛素样修饰蛋白(SUMO)化的影响.方法 清洁级健康雄性SD大鼠120只,8周龄,体重200～ 250 g,采用随机数字表法分为4组(n=30):假手术组(S组)、缺血再灌注组(I/R组)、选择性脑低温组(H组)和37℃生理盐水组(N组).采用线栓法阻断大鼠右侧大脑中动脉,缺血2h后I/R组拔除线栓恢复灌注,H组拔除线栓即刻由右侧颈内动脉以100 ml·kg-1·h-1速率输注10～13℃生理盐水20 min,N组以同样速率输注37℃生理盐水20 min.于再灌注后6、24和48 h时进行神经功能缺陷评分,采用TUNEL法检测缺血侧皮质细胞凋亡率,Western blot法测定缺血侧皮质SUMO特异性蛋白酶3(SENP3)、结合状态SUMO2/3表达水平.结果 与S组比较,其余3组大鼠各时点神经功能缺陷评分和细胞凋亡率升高,结合状态SUMO2/3表达上调,I/R组和N组SENP3表达上调,H组SENP3表达下调(P＜0.01);与I/R组比较,H组神经功能缺陷评分和细胞凋亡率降低,结合状态SUMO2/3表达上调,SENP3表达下调(P＜0.05).结论 选择性脑低温减轻大鼠脑缺血再灌注损伤的机制与其增强皮质SUMO化有关.

小泛素样修饰蛋白(SUMO)是一种与泛素结构类似的蛋白,其主要参与蛋白的翻译后修饰.SUMO化是指SUMO通过泛素样特异性蛋白酶1(Ulp1)、E1激活酶、E2结合酶和E3连接酶,使自身经历成熟、激活、结合和连接4个步骤最终共价结合至靶蛋白的特定赖氨酸位点上,使靶蛋白活性发生改变,进而参与调节多种细胞功能,如转录调控、胚胎发育调节、细胞应激、维持染色质结构及基因组稳定性等.近年来发现SUMO化修饰也广泛参与DNA的损伤修复,尤其是DNA损伤类型最为严重的DNA双链断裂(DSBs),SUMO几乎参与了其修复的全过程,因此SUMO化修饰在DNA损伤修复中的作用已成为研究热点.对近年来SUMO化修饰调控DSBs修复的研究进展作一综述.

目的 利用小泛素相关修饰体(SUMO)特异性蛋白酶1(SENP1)解离过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)的小泛素样修饰蛋白1(SUMO1)修饰.方法 人脐静脉内皮细胞培养传代后分对照组、高糖组及SENP1组;Western blot法检测SENP1、SUMO1、PGC-1α和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)水平;实时荧光定量PCR检测线粒体转录因子A(TFAM)、核呼吸因子2α(NRF-2α)和雌激素受体相关受体α(ERRα)的mRNA表达;ELISA测定乳酸脱氢酶(LDH);细胞划痕愈合方法、Transwell方法和体外血管模拟形成实验分别检测细胞自愈、迁移和形成血管拟态的能力.结果 与对照组比较,高糖组共价SUMO1、PGC-1α和活化Caspase-3蛋白表达明显升高,SENP1蛋白表达明显降低,TFAM、NRF-2α和ERRα的mRNA表达明显降低,细胞划痕修复能力及模拟血管形成能力下降(P＜0.05,P＜0.01).与高糖组比较,SENP1组SENP1蛋白表达明显升高,共价SUMO1、PGC-1α和活化Caspase-3蛋白表达明显降低,TFAM、NRF-2α和ERRα的mRNA表达明显升高,细胞划痕修复和迁移能力及模拟血管形成能力明显改善(P＜0.05,P＜0.01).对照组、高糖组和SENP1组细胞上清液中LDH水平比较,差异有统计学意义[(24.66±6.39)ng/ml vs (302.45±30.54)ng/ml vs (174.08±21.03)ng/ml,P＜0.01].结论 SENP1能够诱导PGC-1α发生去SUMO修饰,解除其对PGC-1α下游转录因子的抑制作用,改善线粒体功能,抑制高糖诱导的血管内皮细胞功能损伤作用.

目的 探讨小泛素样修饰物(small ubiquitin-like modifier,SUMO)特异性蛋白酶3(SUMO-specific protease 3,SENP3)对小鼠肺组织细胞自噬的调控作用及分子机制.方法 应用免疫荧光技术检测SENP3在肺组织细胞中的定位;对SENP3基因野生型C57BL/6J小鼠(SENP3+/+)和SENP3基因敲除杂合子小鼠(SENP3+/-)进行饥饿处理,诱导细胞自噬;应用免疫印迹法评估细胞自噬水平;应用电子显微镜观察和免疫荧光技术分析发生自噬的细胞类型;应用免疫共沉淀方法检测自噬相关分子卷曲螺旋状Myosin样Bcl-2相互作用蛋白1(coiled-coil myosin-like Bcl-2-interacting protein 1,BECN1)的SUMO化修饰.结果 SENP3在肺泡Ⅱ型上皮细胞中高表达.小鼠经饥饿处理后,肺泡Ⅱ型上皮细胞出现自噬现象,且SENP3+/-小鼠较SENP3+/+小鼠更明显.同时,肺组织样品中BECN1的SUMO2/3化修饰被SENP3去除.结论 SENP3抑制饥饿应激时小鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞的自噬,并可对细胞自噬程度进行精细调控.

目的 从小泛素样修饰蛋白(SUMO)介导SUMO化修饰平衡角度解读葛根素对心力衰竭(HF)的心功能保护作用及机制.方法 通过主动脉缩窄术造成压力超负荷诱导HF,成功构建小鼠HF模型后,小鼠随机分为对照组、模型组、模型+葛根素组、葛根素组,每组6只;HL-1细胞构建HF模型,分为对照1组、模型1组、模型+葛根素1组、对照2组、模型2组、模型+葛根素2组,其中前3组转染Vector质粒,后3组转染HA-SENP1质粒.超声心动检测心室功能;苏木精-伊红染色检测心肌组织形态;蛋白印迹法检测半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)、活化型Caspase-3、Bc12、Bax和SUMO特异性蛋白酶1(SENP1)蛋白水平;JC-1试剂检测线粒体膜电位;TUNEL检测HL-1细胞凋亡情况.结果 与对照组比较,模型组小鼠线粒体内活性氧及H2O2均增加,线粒体膜电位下降(P＜0.05),与模型组比较,模型+葛根素组可改善HF小鼠心脏功能,活性氧和H2O2降低,线粒体膜电位增加,活化型Caspase-3/Caspase-3比值下降、Bc12/Bax比值增加、SENP1蛋白下降(P＜0.05).与模型1组相比,模型+葛根素1组活性氧及H2O2减少,线粒体膜电位升高(P＜0.05).与模型+葛根素1组比较,模型+葛根素2组细胞内H2O2和活性氧增加,线粒体膜电位降低,细胞凋亡率升高(P＜0.05).结论 葛根素通过抑制SENP1过表达,减弱HF小鼠心肌细胞的氧化应激,减轻线粒体损伤,抑制心室重构,最终改善心脏功能.

目的 探讨小泛素样修饰蛋白特异性蛋白酶3(SENP3)在光化学栓塞法缺血性脑卒中小鼠小胶质细胞中的表达变化,以及与光化学法栓塞缺血性脑卒中疾病进展的关系.方法 实验小鼠分对照组、缺血性脑卒中1d组和缺血性脑卒中7 d组(每组3只),应用Western blotting检测各组纹状体诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、精氨酸酶1(ARG-1)和SENP3的表达和c-Jun氨基末端激酶(JNK)磷酸化水平;应用免疫荧光双标法检测小鼠纹状体小胶质细胞中iNOS和ARG-1的表达.结果 与对照组相比,缺血性脑卒中1 d组SENP3的表达与JNK的磷酸化水平均显著上升,同时M1型小胶质细胞的标志物iNOS的表达水平显著上升;缺血性脑卒中7 d组M2型小胶质细胞的标记物ARG-1的表达显著增高.纹状体小胶质细胞特异性抗体1(Iba1)与iNOS、Iba1与ARG-1的免疫荧光双标结果与免疫印迹结果一致.结论 光化学栓塞法缺血性脑卒中早期,小胶质细胞SENP3表达增加,进而影响JNK磷酸化的水平和小胶质细胞的极化,促进大脑炎症反应,参与缺血性脑卒中的疾病进展.

目的 探究丙型肝炎病毒(HCV)感染细胞小泛素样修饰物特异性蛋白酶3(SENP3)对脂滴水平的调节及其对HCV复制的影响.方法 以感染性HCV病毒颗粒感染人HepG2细胞,采用Western blot法检测感染前后SENP3蛋白表达水平.采用脂质体法转染SENP3-siRNA至HepG2细胞,在感染HCV后采用Western blot法检测HCV核心蛋白表达量,采用qRT-PCR法检测HCV RNA水平,采用油红O染色观察细胞脂滴水平.以软脂酸处理敲低SENP3后的HepG2细胞,采用qRT-PCR法检测感染HCV后HCV RNA水平.结果 在HCV感染HepG2细胞后1 d、3 d和6 d,HCV核心蛋白相对表达量分别为0.01±0.00、0.17±0.02和0.43±0.04,SENP3蛋白相对表达量分别为0.23±0.04、0.42±0.03和0.46±0.04,差异显著(P<0.05);转染SENP3-siRNA可有效降低SENP3表达并降低HCV感染后细胞HCV核心蛋白表达水平;SENP3敲低细胞HCV RNA相对水平为54.2±11.4％,较转染非特异性siRNA细胞显著降低(P<0.01);敲低SENP3蛋白表达后细胞脂滴数量显著减少;敲低SENP3的HepG2细胞感染HCV后HCV RNA相对水平为58.2±5.2％,较转染非特异性siRNA细胞显著降低(P<0.01),而以软脂酸处理敲低SENP3的HepG2细胞,在感染HCV后HCV RNA相对水平为74.6±6.4％,较未经软脂酸处理细胞显著升高(P<0.01).结论 在HCV感染肝细胞时SENP3可通过调节脂滴代谢促进HCV复制.

小泛素样修饰蛋白(SUMO)特异性蛋白酶(SENP)能介导SUMO前体加工和去SUMO化修饰,是细胞内SUMO稳态维持的核心调控因子.SENP3是SENP家族成员之一,分布于核仁并优先催化靶蛋白的去SUMO2/3修饰;通过与靶蛋白结合并去SUMO化靶蛋白调节多种胞内蛋白功能.一旦SENP3的表达异常,便会引发一系列细胞异常活动,最终导致疾病的发生发展.本文对SENP3在疾病中的功能研究进展做一综述.

目的:探讨创伤性脑损伤小鼠小胶质细胞中小泛素样修饰蛋白(small ubiquitin-like modifier,SUMO)特异性蛋白酶3(SUMO-specific protease 3,SENP3)的作用及其机制.方法:体外培养小鼠小胶质细胞系BV-2并建立划痕损伤模型,模拟创伤性脑损伤时小胶质细胞的病理生理变化.以划痕的损伤程度将实验分为对照组、轻度损伤组和重度损伤组.采用CCK-8法和过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)试剂盒检测各组细胞的损伤程度.利用Western blot、免疫荧光染色、RT-PCR及SENP3特异性小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)敲减技术检测创伤性脑损伤模型中小胶质细胞内SENP3与Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)信号通路的关系.结果:Western blot结果显示,随着损伤程度的加重及时间的推移,SENP3的表达水平逐渐升高(P<0.05或P<0.01),且丝裂原活化蛋白激酶激酶7(mitogen-activated protein kinase kinase 7,MKK7)的去SUMO化和c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)的磷酸化水平也逐渐上升(P<0.05或P<0.01).免疫荧光染色结果显示,随着创伤性脑损伤程度的加重,小胶质细胞中SENP3积累增多,且小胶质细胞主要向M1型分化,炎症因子白细胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)及肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factorα,TNF-α)的mRNA及蛋白水平在损伤后均显著升高(P<0.05).用siRNA敲减SENP3后,JNK的磷酸化水平显著下降(P<0.01),且炎症因子IL-1β和TNF-α的蛋白表达水平也显著下降(P<0.05或P<0.01).结论:创伤性脑损伤后小胶质细胞内的SENP3促进了TLR4信号通路的激活及炎症因子的释放,从而促进创伤性脑损伤后神经炎症的发生和发展.