目的:研究γ-突触核蛋白(γ-synuclein)对内质网应激诱导的结肠癌细胞自噬和凋亡的影响及其细胞保护作用.方法:针对稳定表达γ-synuclein siRNA的人结肠癌HCT116细胞和空载体HCT116细胞,通过基因表达谱芯片分析γ-synuclein下游差异基因,找到可能的自噬及凋亡相关分子.用毒胡萝卜素(thapsigargin,TG)模拟内质网应激,采用Western blot检测γ-synuclein蛋白、自噬相关蛋白[微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)、beclin-1、自噬相关蛋白5(autophagy-related protein 5,ATG5)和ATG7]及凋亡相关蛋白{多腺苷二磷酸核糖聚合酶[poly(ADP-ribose)polymerase,PARP]、pro-caspase-3和pro-caspase-9}的表达,CCK-8法检测细胞活力,荧光显微镜观察吖啶橙染色的酸性囊泡细胞器和绿色荧光蛋白标记的LC3,检测人结肠癌HCT116和SW480细胞自噬、凋亡及活力的变化.分别采用γ-synuclein siRNA、细胞外信号调节激酶(extracellular signal-reg-ulated kinase,ERK)抑制剂PD98059、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)抑制剂SP600125和JNK激活剂anisomycin预处理,Western blot检测γ-synuclein及ERK和JNK信号通路相关蛋白表达,检测伴随的HCT116细胞自噬和凋亡的变化,研究γ-synuclein通过调控相关信号通路对细胞自噬的影响及其细胞保护作用.结果:TG模拟内质网应激诱导的结肠癌细胞自噬主要发生在早期(0～24 h),细胞凋亡主要发生在晚期(36～48 h).内质网应激上调γ-synuclein的表达,并伴有自噬的增强.γ-synuclein早期(0～24 h)通过激活ERK和JNK通路促进自噬,晚期(36～48 h)通过抑制JNK通路抑制凋亡,从而起到保护细胞的作用.γ-synuclein可能在内质网应激诱导的细胞自噬和凋亡之间的过渡发挥一定的作用.结论:在内质网应激环境下,γ-synuclein通过调控ERK和JNK信号通路来促进自噬、抑制凋亡,发挥针对结肠癌细胞的保护作用,这为抗肿瘤治疗提供了一个潜在的思路.

目的:探讨钙网蛋白（calreticulin，CRT）在毒胡萝卜素（thapsigargin，TG）诱导胰腺癌细胞上皮细胞间质转化（epithelial mesenchymal transition，EMT）中的作用及其机制。方法:免疫组化检测CRT在胰腺癌组织中表达差异，分析其与胰腺癌患者临床病理学参数的关系。免疫印迹和Transwell检测CRT沉默对TG诱导EMT表型影响。Fluro-4/AM和共聚焦显微镜检测胰腺癌细胞胞浆内钙离子水平。结果:CRT在胰腺癌组织中高表达（ P<0.01），与淋巴结转移（ P=0.017）、UICC分期（ P=0.021）呈正相关，与E钙黏蛋白（E-cadherin，E-cad）表达呈负相关（ P=0.013）。CRT高表达联合E-cad低表达胰腺癌患者预后不良（ P=0.023）。在胰腺癌细胞中，TG诱导EMT表型被CRT沉默所逆转。同时，CRT沉默能够抑制TG诱导胰腺癌胞浆内钙离子增加。 结论:CRT通过介导TG对胞浆内钙离子调控，最终促进胰腺癌细胞EMT的发生。

目的:基于网络药理学及实验验证探讨红花-白芍药对治疗偏头痛的作用机制。方法:从中药系统药理学数据库与分析平台（TCMSP）数据库中筛选红花、白芍的有效成分，使用Swiss Target Prediction预测有效成分的作用靶点；运用GeneCards获取偏头痛的疾病靶点，利用Venny 2.1获取交集靶点。使用STRING进行蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）分析并使用Cytoscape构建网络图，利用Metascape进行基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）信号通路富集分析。使用Cytoscape软件构建"药物-靶点-通路"网络图。采用硝酸甘油法建立偏头痛大鼠模型，依据随机数字表法将造模成功的大鼠分为模型组和观察组（每组5只）。观察组灌胃1.8 g/kg红花-白芍溶液，模型组灌胃等体积0.9%氯化钠溶液，1次/d，连续给药2周。治疗后评估症状改善情况及检测大鼠血清核心靶点V-Rel网状内皮增生病毒癌基因同源物A（RELA）、蛋白激酶B1（Akt1）、丝裂原活化蛋白激酶1（MAPK1）、肿瘤坏死因子（TNF）、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（Caspase-3）、白细胞介素-6（IL-6）表达情况。结果:红花-白芍药对中的24个有效成分通过多条通路直接作用于178个疾病靶点治疗偏头痛，其中6-羟基山柰酚、β-胡萝卜素、黄芩苷、β-谷甾醇、山柰酚等是核心成分，RELA、Akt1、MAPK1、TNF、Caspase-3、IL-6是至关重要的靶点。GO分析显示，细胞组成（CC）有85个，生物过程（BP）有228个，分子功能（MF）有119个。KEGG信号通路富集分析提示红花-白芍药对主要参与晚期糖基化终末产物（AGE）-晚期糖基化终末产物受体（RAGE）、缺氧诱导因子-1（HIF-1）、磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）-Akt和MAPK等信号通路。动物实验验证显示，与模型组比较，红花-白芍药对在0～30、60～90、120～150 min 3个时间段内评分均降低（均 P<0.01），大鼠机械性刺激和热刺激痛阈均增加（均 P<0.01），血清RELA、Akt1、MAPK1、TNF、Caspase-3和IL-6水平均降低（均 P<0.01）。 结论:红花-白芍药对主要通过调节IL-17、TNF、Toll受体、T细胞受体、AGE-RAGE、HIF-1、PI3K/Akt和MAPK等信号通路的RELA、Akt1、MAPK1、TNF、Caspase-3和IL-6等疾病靶点治疗偏头痛。

目的 探讨内质网应激蛋白激酶RNA样ER激酶(PERK)/真核生物翻译起始因子2α(eIF2α)信号通路对肝星状细胞(HSC)活化的影响.方法 收集11例肝穿刺病理提示S1～S4肝纤维化患者和9例肝血管瘤、肝腺瘤患者术后周围正常肝组织病理切片,进一步行组织免疫组化检测PERK、eIF2α、C/EBP环磷酸腺苷反应元件结合转录因子同源蛋白(CHOP)表达情况;使用不同浓度的内质网应激诱导剂毒胡萝卜素(0、125、250、500、1 000 nmol/L)作用于人HSC-LX2,使用qRT-PCR检测PERK mRNA及Western Blot检测PERK、肌醇需要酶1(IRE1)、激活转录因子6(ATF6)、CHOP及α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达水平.使用慢病毒转染构建PERK稳定过表达LX-2组及对照组,并通过qRT-PCR检测PERK、eIF2α、α-SMA mRNA,Western Blot检测PERK、p-eIF2α、α-SMA蛋白表达,免疫荧光检测胶Ⅰ型原蛋白(COL1A1)表达.符合正态分布的计量资料两组间比较采用成组t检验,多组间比较采用单因素方差分析,进一步两两比较采用LSD-t检验;不符合正态分布的计数资料,两组间比较采用Mann-Whitney U秩和检验.结果 与正常肝组织相比,肝纤维化患者肝组织中PERK、eIF2α及CHOP表达升高,差异均有统计学意义(Z=-3.56、t=-5.75、Z=-3.52,P值均<0.001).不同浓度毒胡萝卜素作用后,与溶媒组相比,内质网相关蛋白PERK、CHOP、IRE1、ATF6及α-SMA蛋白表达显著升高(P值均<0.05).与对照空载慢病毒组相比,PERK稳定过表达组PERK mRNA、eIF2α mRNA、α-SMA mRNA表达及PERK、p-eIF2α、α-SMA蛋白表达明显升高(P值均<0.05).细胞免疫荧光结果提示,PERK过表达组COL1A1表达升高(P<0.05).结论 PERK过表达可诱导LX-2细胞α-SMA、胶原蛋白COL1A1表达,提示PERK信号通路可能是HSC活化的重要机制之一.

目的 探讨氯沙坦(LT)通过肌醇需求酶(IRE)1-肿瘤坏死因子受体相关因子(TRAF)2-凋亡信号调节激酶(ASK)1-c-Jun N末端激酶(JNK)信号通路对高糖诱导的血管平滑肌细胞(VSMCs)增殖、凋亡和迁移的影响.方法 取对数生长期VSMCs,并分组为空白组、高糖组(25 mmol/L葡萄糖)、高糖+LT组(25 mmol/L葡萄糖+10 μmol/L LT)、高糖+毒胡萝卜素(TG)组(25 mmol/L 葡萄糖+0.2 nmol/L IRE1α 激动剂 TG)、高糖+LT+TG 组(25 mmol/L 葡萄糖+10 μmol/L LT+ 0.2 nmol/L TG).流式细胞仪检测细胞凋亡;Transwell及划痕实验检测细胞迁移;细胞计数试剂盒(CCK)-8 法检测细胞增殖;Western印迹检测IRE1-TRAF2-ASK1-JNK通路相关蛋白表达水平.结果 与空白组相比,高糖组VSMCs迁移率、增殖率、IRE1、TRAF2、p-ASK1/ASK1、p-JNK/JNK显著增加(P＜0.05);与高糖组相比,高糖+LT 组 VSMCs 迁移率、增殖率、IRE1、TRAF2、p-ASK1/ASK1、p-JNK/JNK显著降低,细胞凋亡率显著增加(P＜0.05),但高糖+TG组VSMCs迁移率、增殖率、IRE1、TRAF2、p-ASK1/ASK1、p-JNK/JNK显著增加(P＜0.05);TG逆转了 LT对高糖诱导的 VSMCs 增殖、凋亡和迁移的作用(P＜0.05).结论 LT可以抑制高糖诱导的VSMCs增殖和迁移,促进其凋亡,可能与抑制IRE1-TRAF2-ASK1-JNK通路有关.

目的 以忍冬Lonicera japonica八氢番茄红素脱氢酶(phytoene desaturase,PDS)基因为标记基因,利用ZMBJ-CMV载体建立基于病毒诱导的忍冬基因沉默体系.方法 以忍冬为材料,通过选取同源性较高的片段设计PDS基因的特异性引物,克隆出片段长度为135 bp的序列作为目的基因片段,经双酶切后与黄瓜花叶病毒载体连接构建VIGS重组载体,转化根癌农杆菌后,侵染忍冬幼苗.此外,还对农杆菌吸光度(A)值和侵染方法对PDS基因沉默效率的影响进行了比较.结果 被侵染植株叶片PDS基因表达水平显著降低,叶绿素和类胡萝卜素含量显著下降,叶片出现白化表型.结论 建立了以ZMBJ-CMV载体诱导的忍冬基因沉默体系,农杆菌A值为0.8、注射后再进行真空浸润,能够提高忍冬目标基因的沉默效率,为开展忍冬关键基因的功能研究提供了技术支撑.

虾青素是自然界中多种细菌、藻类和红酵母发酵产生的次生代谢物,经生物链传递可分布至鱼、鸟等生物体内.它是一种叶黄素类胡萝卜素,由于自身特殊的分子结构使得其具有极为强大的自由基淬灭和抗氧化功能,而且化学合成的虾青素在动物和人体组织、器官内积累时无毒性不良反应,且无遗传毒性.众多优势使得虾青素在人类健康事业研究中成为一大热门,本文将从虾青素的结构、代谢、生物学功能以及在心脏、肝脏、肺、肾脏、血管、腹膜等纤维化病变方面的研究做一系统阐述.

圆红冬孢酵母(Rhodotorula toruloides)是一种能够天然合成多种类胡萝卜素和油脂的非模式酵母.该菌能够利用各种廉价原料,耐受甚至同化利用多种有毒木质纤维素水解副产物.目前,该酵母被广泛用于微生物油脂、萜烯类化合物、各种高价值酶、糖醇和聚酮化合物的生产研究.鉴于其广阔的工业应用前景,研究人员对其开展了多维度的理论和技术的探索,包括基因组、转录组、蛋白组、遗传操作平台等.本文着重阐述近年来圆红冬孢酵母的代谢工程和天然产物合成的研究进展,并展望其细胞工厂构建中面临的挑战和可能的应对决策.

目的:探讨机械敏感性离子通道Piezo1激活促进冠状动脉平滑肌细胞(CASMCs)内Ca2+浓度([Ca2+]i)升高的机制.方法:采用原代成年大鼠CASMCs为研究对象,用细胞免疫荧光技术观察Piezo1在CASMCs中的表达与亚细胞定位情况;利用Western blot检测用siRNA敲减CASMCs中Piezo1和基质相互作用分子1(STIM1)后CASMCs中的蛋白表达情况;利用激光共聚焦显微镜,通过基于Flou-4 AM负载的细胞内Ca2+成像技术,测量CASMCs[Ca2+]i的变化.结果:细胞免疫荧光染色结果显示,Piezo1在原代大鼠CASMCs中表达;Piezo1与肌浆/内质网Ca2+-ATP酶2(SERCA2)、线粒体外膜蛋白TOM20和核膜蛋白lamin B1共定位程度较高.Western blot结果表明,siRNA转染后STIM1和Piezo1蛋白表达下调(P<0.05).激光共聚焦显微镜检测[Ca2+]i结果表明:与对照组相比,Piezo1激动剂Yoda1诱导CASMCs的胞外Ca2+内流增加(P<0.01),抑制L型钙通道不影响Yoda1诱导的Ca2+内流;Yoda1诱导CASMCs胞内Ca2+释放增加(P<0.01),抑制内质网上的钙通道(雷诺丁受体和1,4,5-三磷酸肌醇受体)不影响Yoda1诱导的胞内Ca2+释放;使用毒胡萝卜素(TG)排空内质网中Ca2+后,Yoda1仍能诱导CASMCs中其它细胞器的Ca2+释放(P<0.01);抑制L型钙通道后,使用钙库操纵性钙通道(SOCC)抑制剂BTP2或敲减STIM1使Yo-da1诱导CASMCs胞外Ca2+内流减少(P<0.01);敲减Piezo1使TG诱导的CASMCs内质网Ca2+释放增加(P<0.05),但不影响TG诱导的胞外Ca2+内流;抑制L型钙通道和SOCC后,敲减Piezo1导致Yoda1诱导的CASMCs胞内Ca2+释放以及胞外Ca2+内流均减少(P<0.01).结论:Piezo1激动剂诱导CASMCs胞外Ca2+内流主要通过细胞膜上的Piezo1通道和间接激活的SOCC,也可触发胞内细胞器Ca2+释放,共同升高[Ca2+]i.

目的 探讨PERK通路在内质网应激诱导的中脑多巴胺能神经元变性死亡中的作用.方法 利用小鼠原代培养成纤维细胞,应用Western blot和免疫荧光染色法,观察内质网应激诱导剂毒胡萝卜素(thapsigargin)对PERK通路的激活,利用小鼠原代培养中脑多巴胺能神经元,应用TH免疫荧光染色法对存活的中脑多巴胺能神经元进行计数,以观察PERK抑制剂GSK2606414对长时程Thapsigargin处理诱导的中脑多巴胺能神经元死亡的影响.结果 在Thapsigargin处理后的原代成纤维细胞中p-PERK、p-eIF2 α、ATF4水平均显著升高,Thapsigargin诱导中脑多巴胺能神经元死亡,PERK抑制剂GSK2606414可显著减少长时程Thapsigargin处理诱导的中脑多巴胺能神经元死亡.结论 内质网应激激活PERK通路;长时程内质网应激导致中脑多巴胺能神经元死亡,抑制PERK通路的激活可以缓解长时程内质网应激导致的中脑多巴胺能神经元死亡,PERK通路参与了长时程内质网应激导致的中脑多巴胺能神经元变性死亡.