高内涵筛选NF-κB信号通路的技术体系建立

NF-κB是参与免疫调节、炎症反应、肿瘤发生等过程重要的转录因子,在TNFα、IL-1β、LPS等因子诱导下NF-κB发生核转位并激活其转录活性。尝试利用高内涵筛选(High Content Screening,HCS)和RNA干扰(RNAinterference,RNAi)技术建立NF-κB核转位高通量筛选体系,该体系的应用将有助于发现新的NF-κB信号通路调节因子,为免疫与肿瘤的机制研究提供线索。     

细胞凋亡与NF-κB激活的信号传导研究

细胞凋亡是细胞受基因调控的主动死亡方式,对于生物体的正常发育及生理功能的维持具有重要意义。NF-κB是一类在动物细胞中广泛表达的转录因子,其主要生理功能之一是通过诱导凋亡抑制基因的转录,拮抗细胞凋亡的发生。NF-κB的活化调控是细胞生死抉择过程的关键机制之一。现已证明细胞凋亡及NF-κB活化的异常会导致多种人类疾病。本项目从凋亡的执行机制和调控机制两方面入手,对细胞凋亡的机理进行了研究。建立了基于爪蟾卵细胞提取物的非细胞凋亡诱导体系,并利用这一体系,发现爪蟾细胞凋亡特异核酸酶XAD及其特异性的抑制因子IXAD;首次证明磷酸肌酸和核质素在凋亡过程中的作用。克隆了3个新的凋亡诱导基因。在细胞凋亡的调节机制方面,克隆了7个分别作用于NF-κB活化信号通路不同步骤的新的调节基因,发现5个已知蛋白调节不同NF-κB活化途径的新功能。此外,在国际上较早开展了植物细胞凋亡的研究,首次报道体外培养植物细胞凋亡过程中有细胞色素C的释放。     

NF-κB信号通路研究进展

转录因子NF-κB作为一个标准的可诱导的转录因子已经超过20年了。众多的可激活NF-κB的刺激,以及大量的受NF-κB调节的基因,确保了这一转录因子仍然是研究热点。在这里,我试图总结一下从这些NF-κB的研究中所浮现出的一些基本规律,并希望能找出一个较统一的关于NF-κB调节的观点。     

NF-κB信号通路在大鼠肝再生中调节肝细胞增殖的机理研究

为了解大鼠肝再生中肝细胞NF-κB信号通路对肝细胞增殖的调节作用,用Rat Genome 230 2.0芯片检测大鼠肝再生中NF-κB信号通路相关基因表达变化发现,芯片含138个NF-κB信号通路基因,其中46个基因与大鼠肝再生相关.用Ingenuity Pathway Analysis 9.0(IPA)软件解析上述基因表达变化预示的该信号通路调节肝细胞增殖作用发现,该通路的白细胞介素-1(IL-1)途径在大鼠肝再生起始阶段促进肝细胞增殖,生长因子(GF)途径在进展阶段促进肝细胞增殖,肿瘤坏死因子-α(TNF-α)途径在起始阶段促进肝细胞增殖,终止阶段抑制肝细胞增殖.     

内脂素对心肌细胞ICAM-1和VCAM-1及相关因子的影响

为阐明内脂素(Visfatin)在心肌细胞炎性反应中对黏附分子ICAM-1和VCAM-1表达的影响及分子机制,利用原代培养心肌细胞在脂多糖(LPS)刺激发生炎性反应的基础上,检测了Visfatin对ICAM-1和VCAM-1表达的影响,并进一步检测了Visfatin对NF-κB以及NF-κB抑制蛋白Ⅰ-κB及磷酸化的影响.结果表明:Visfatin对LPS诱导的原代心肌细胞炎性因子ICAM-1和VCAM-1的表达具有显著的促进作用,而这一过程是通过促进Ⅰ-κB的磷酸化,增加NF-κB p65的核转移,启动下游的黏附分子mRNA转录和蛋白的表达实现的.     

氨磷汀对急性放射性肠炎小鼠NF-κB 通路和VCAM-1、ICAM-1基因表达的影响

目的:研究氨磷汀对急性放射性肠炎小鼠小肠组织中核转录因子kappaB(NF-κB)通路和血管间粘附分子-1(VCAM-1)、细胞间粘附分子-1(ICAM-1)基因表达的影响和意义.方法:将小鼠分成对照组、实验组、氨磷汀腹腔注射干预组,采用6Gy 60Coγ-射线全身辐射,于第1、7、14天分批处死小鼠观察病理改变.实时荧光定量PCR(Q-PCR)方法检测不同时间点对照组、实验组和氨磷汀干预组NF-κB、VCAM-1、ICAM-1基因mRNA表达水平的变化.结果:辐射后实验组、干预组均可见明显黏膜下层微血管损伤,干预组损伤较实验组轻.辐射后第1天实验组、干预组小鼠小肠组织中NF-κB、VCAM-1、ICAM-1基因mRNA表达水平均显著升高(P0.05),干预组升高水平显著低于实验组(P0.05);第7天实验组各基因mRNA水平均呈下降趋势但仍高于对照组(P0.05),干预组达到或接近对照组水平;第14天实验组、干预组各基因mRNA表达水平与对照组比较无统计学差异(P0.05).结论:急性放射性肠炎早期即发生NF-κB、VCAM-1、ICAM-1基因mRNA的表达上调,可能在辐射后微血管损伤中发挥作用,氨磷汀可能通过下调上述基因表达对微血管起到保护作用.     

人参皂苷Rg3抑制高糖诱导的人肾小球系膜细胞过度增殖、炎症反应和PTX3的表达

以肾小球系膜细胞增殖为特征的糖尿病肾病(DN)是糖尿病患者中最常见的并发症.为研究人参皂苷Rg3在DN中的作用及其体外作用机制,通过使用高糖(HG)刺激的系膜细胞增殖的体外模型,并用不同浓度梯度的人参皂苷Rg3进行干预,检测系膜细胞的增殖情况,并检测其对炎症因子MCP-1和长五聚体蛋白PTX3表达,以及NF-κB信号通路的影响.研究结果表明,人参皂苷Rg3可以一定程度地减轻HG诱导的系膜细胞增殖.在HG诱导的系膜细胞中,人参皂苷Rg3可以降低炎症因子MCP-1的表达水平.另外,人参皂苷Rg3还能显著抑制PTX3的产生,并抑制NF-κB p65的表达,增加IκBα的表达.此外,PDTC组也能显著抑制IκBα降解,降低NF-κB p65,MCP-1和PTX3的表达水平.结果表明,人参皂苷Rg3可减轻HG诱导的系膜细胞增殖,炎症反应和PTX3表达,该过程可能是通过抑制NF-κB信号通路所介导的.人参皂苷Rg3可以作为一种治疗或预防剂在DN中发挥一定的肾脏保护作用,可能与其抗炎作用和抑制PTX3的表达有关.     

细胞珠蛋白过表达对人肝细胞株LO-2脂质代谢的影响初探

目的:通过建立体外肝细胞株LO-2脂肪变性模型,初步探究细胞珠蛋白对非酒精性脂肪肝中脂质沉积、炎性因子表达及NF-κB通路的影响及相关分子机制.方法:通过含有浓度200μmol/L油酸、100μmol/L棕榈酸的高脂培养基诱导人正常肝细胞株LO-2脂肪沉积,以LO-2-GFP-CYGB为实验组,LO-2-GFP为对照组探究CYGB对LO-2脂质沉积的影响,通过油红O染色检测脂质沉积情况,GPO-PAP法检测细胞内甘油三酯水平,COD-PAP法检测细胞内胆固醇水平,通过RT-qPCR检测脂质生成相关基因ACACA、ACACB、FASN、ACSS1、ACSS2、ACSS3的mRNA表达水平,蛋白质免疫印迹法检测细胞炎性因子IL-1β,IL-6,TNF-α的表达水平,以及核转录因子-κB(NF-κB p65),磷酸化P65(NF-κB PP65)表达水平,用含浓度60,90μmol/L NF-κB抑制剂PDTC与高脂成分的培养基处理LO-2细胞48 h后检测细胞内甘油三酯和胆固醇水平.结果:LO-2经过高脂处理48 h后,两组细胞甘油三酯及胆固醇水平均上升,而实验组低于对照组(P0.05),90μmol/L NF-κB抑制剂PDTC处理后,甘油三酯和总胆固醇水平与未加入PDTC相比表现下调(P0.05);炎症相关因子IL-1β,IL-6和TNF-α在实验组中表达均低于对照组(P0.05);与对照组相比,实验组经高脂处理24 h后NF-κB信号通路受到抑制(P0.05).结论:CYGB下调LO-2细胞甘油三酯和总胆固醇水平,抑制炎性因子表达,抑制NF-κB信号通路,缓解LO-2脂质沉积.     

肿瘤坏死因子受体相关因子2(TRAF2)在TNF信号传导中的作用

肿瘤坏死因子受体相关因子(TRAFs)是经TNF受体超家族和IL-1R/TLR超家族信号传导通路的重要成分.TNF信号传导中,TRAF2作为接头蛋白和调控因子在几乎所有分支通路中起作用,在调节TNF-R1介导的NF-κB和JNK激活过程中起重要作用.近来的研究提示,TRAF2是凋亡信号传导和抗凋亡信号传导的分支点.本文主要阐述TRAF2的分子结构及它的结构与功能的关系,TNF信号传导的分子机制及TRAF2在其中的作用,重点关注TRAF2作为凋亡途径和NF-κB介导的存活途径,即这2条相互拮抗的信号传导途径的分支点的重要性.     

MALT1-A20-NF-κB信号分子在MM中的表达特点

目的:了解多发性骨髓瘤（MM）患者外周血中黏膜相关组织淋巴瘤异位基因1（MALT1）、A20与核转录因子κB（NF-κB）基因的表达特点。方法:采用SYBR GreenⅠ荧光实时定量PCR和相对定量分析法检测20例MM患者（Ⅰ期7例,Ⅱ期3例,Ⅲ期10例）及21例健康人外周血单个核细胞（PBMC）中MALT1、A20和NF-κB基因的表达情况。以β2微球蛋白基因（β2m）作为内参;采用相对定量公式:α^-△Ct×100%,分别计算MALT1、A20和NF-κB基因的表达水平。结果:MM患者PBMC中的MALT1和A20基因的表达水平较健康人都有明显的降低（P=0.000）,而MM中NF-κB基因的表达水平较正常人有所升高,但无统计学差异（P>0.05）。在健康人组,MALT1和NF-κB的表达水平呈现正相关（P=0.001,r=0.666）,而在MM组,MALT1、A20与NF-κB 3种基因均不存在明显相关性。同时,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期MM患者MALT1基因的表达量较健康人明显降低（P<0.05）,A20基因的表达量较健康人明显降低（P<0.01）,而Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期MM患者MALT1、A20和NF-κB之间的表达情况均无统计学差异。结论:当MALT1-A20介导的细胞免疫和炎症的信号通路发生异常改变时,可能与MM的发生发展有着密切关系。     

多泛素链延伸酶E4B对TLR信号通路的调节作用

研究多泛素链延伸酶E4B对TLR信号通路的影响.在HEK293T细胞中,通过双荧光报告系统检测E4B对TLR信号通路的影响,并且用免疫共沉淀的方法鉴定E4B的相互作用蛋白质.发现多泛素链延伸酶E4B能够抑制TLR通路的下游转录因子NF-κB和IRFs的转录活性,并且能与TRAF6发生相互作用.提示多泛素链延伸酶E4B可能参与TLR信号通路的调控,为TLR信号通路的研究提供新的线索.     

无标记定量蛋白质组学分析AMACR过表达对肝癌细胞生物学行为的影响

研究α-甲酰基辅酶A消旋酶(AMACR)过表达对肝癌细胞生物学行为的影响及其分子机制.首先建立AMACR稳定过表达细胞株,然后提取AMACR过表达细胞株的全蛋白,进行无标记定量蛋白质组学研究,最后对鉴定结果进行生物信息学分析和结果验证,共筛选出138种差异表达蛋白.这些差异表达蛋白主要参与代谢加工、细胞加工等,证明AMACR的过表达对于肝癌细胞的生物学行为影响巨大.IPA分析发现,这些差异表达蛋白主要参与了ERK1/2信号通路和NF-κB信号通路.以上结果说明,AMACR的过表达通过调节ERK1/2和NF-κB信号通路等手段改变肝癌细胞的生物学行为.     

NF-κB信号通路调控绵羊肺炎支原体感染宿主肺泡上皮细胞的作用机理

分析转录因子细胞核因子κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)信号通路在绵羊肺炎支原体感染肺泡上皮细胞中的分子机制.用不同浓度的抑制剂BAY11-7082与细胞孵育,用Methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide(MTT)法检测细胞活性,以及用实时定量PCR检测NF-κBp65和白细胞介素-8(IL-8)mRNA的表达水平,用试剂盒检测caspase-3的活性和H2O2浓度变化,接着用细菌计数检测支原体对细胞的致病力变化.结果显示,当NF-κB抑制剂BAY11-7082浓度为1μmol/L、5μmol/L和10μmol/L不影响细胞活性;在24h,绵羊肺炎支原体可以显著提高NF-κBp65和IL-8 mRNA的表达水平,显著增加caspase-3的活性和H2O2分泌水平,而BAY11-7082能够显著降低IL-8mRNA的表达和caspase-3活性、胞内肺炎支原体数量;结果表明NF-κB信号通路在绵羊肺炎支原体致病机制中发挥重要作用.     

慢病毒感染方法构建稳定干涉PDRG1的HeLa细胞系

PDRG1(p53 and DNA-damage regulated 1)是实验室通过文库筛选发现的参与NF-kB信号通路调控的一个新基因。已知PDRG1在多种肿瘤中高表达,并参与p53信号通路;同时该基因受UV以及基因毒性等刺激调控。但其在NF-κB信号通路中作用尚未见报道,为了深入研究PDRG1对NF-κB信号通路的调控机理,构建了稳定干涉PDRG1的HeLa细胞系。选择了基于慢病毒载体pLKO.1的感染体系,该慢病毒体系可以同时感染分裂期与非分裂期的细胞,将目的基因干涉序列稳定整合至靶细胞基因组中;再经过抗生素压力筛选后在短时间内获得稳定干涉目的基因表达的细胞株。设计合成PDRG1干涉序列并克隆至pLKO.1载体,转染病毒包装细胞293TN后收集慢病毒上清感染HeLa细胞系,进一步经过嘌呤霉素压力筛选成功获得稳定表达PDRG1干涉序列的细胞株。该稳定细胞株的建立为PDRG1的功能研究提供了必要的实验工具。     

致病性不同的两种流感病毒NS1蛋白对人源细胞IFN-β转录抑制的比较

A型流感病毒编码的NS1蛋白是病毒关键的致病因子,可以通过多种机制拮抗宿主抗病毒反应.病毒感染过程中,NS1通过抑制NF-κB和IRF3两种转录因子的活性,下调IFN-β转录水平以阻断其诱导的信号通路.实验选取病毒母本致病性不同的两种NS1蛋白(NS1-a,NS1-h),通过RT-PCR、报告基因和VSV病毒滴度等实验证明高致病性禽流感病毒NS1-a与普通人流感病毒NS1-h相比,表现出较强的抑制IFN-β转录能力,并有效帮助VSV病毒复制.此差异源于NS1-a更加有效抑制NF-κB活性以及IRF3激活后的入核行为,与IFN诱导的ISG转录无关.所得结果为阐释流感病毒致病性与NS1的密切关系提供线索.     

电针对PCPA致失眠大鼠脾脏TLR7信号通路关键基因mRNA表达的影响

目的:观察电针对对氯苯丙氨酸(PCPA)致失眠大鼠脾脏Toll样受体7(TLR7)信号通路关键基因mRNA表达的影响,探讨电针治疗失眠的免疫学机制.方法:取健康SPF级Wistar雄性大鼠32只,随机分成空白组、模型组、电针组和安定组,每组8只.模型组以腹腔注射PCPA建立大鼠失眠模型,安定组给予腹腔注射安定,电针组给予电针神门(HT7)、三阴交(SP6)穴位,连续治疗5 d后用实时荧光定量PCR(RT-PCR)反应测定大鼠脾脏TLR7、髓样分化蛋白88(My D88),IL-1受体相关激酶4(IRAK4)、肿瘤坏死因子相关激酶6(TRAF6)、及核因子NF-κB(NF-κB)的mRNA表达.结果:与空白组对照,模型组TLR7、My D88、IRAK4及TRAF6的mRNA表达增加(P0.05);与模型组比较,电针组、安定组IRAK4、TRAF6及NF-k B的mRNA表达降低,电针组TLR7及My D88的mRNA表达降低(P0.05),但电针组与安定组比较,无统计学差异(P0.05).结论:失眠上调TLR7信号转导通路关键基因mRNA表达,TLR7可能参与免疫对睡眠的调节;电针可通过调节TLR7信号转导通路调控相关免疫物质的释放,改善睡眠及减轻失眠对机体带来的损伤.     

MAPK信号转导通路与HCMV感染

MAPK信号转导通路参与了HCMV的感染过程.MAPK通路中的ERK和p38通路在HCMV复制周期中起重要作用,它通过磷酸化转录因子引起病毒及宿主相关基因的转录,从而调控HCMV的复制.HCMV的包膜糖蛋白及其他多种基因表达产物可通过不同的机制以一定时序激活MAPK通路,调节自身及宿主细胞相应基因表达,以利于病毒完成其生活周期,并参与病毒的致病过程.深入研究MAPK信号转导通路与HCMV感染的关系可为治疗HCMV感染引起的疾病提供新的治疗靶点.     

Toll样受体信号通路的3条途径在大鼠肝再生中抑制库普弗细胞免疫反应

为从基因转录水平了解大鼠肝再生中Toll样受体信号通路调节库普弗细胞免疫反应的途径和方式,首先建立大鼠2/3肝切除(partial hepatectomy,PH)模型,从中分离库普弗细胞进行基因微阵列分析.发现Toll样受体信号通路的23个基因及其调节免疫反应的62个基因与大鼠肝再生相关.基因协同作用(Ep(t)值)和同类提取法分析表明,大鼠肝再生进展阶段,Toll样受体信号通路通过TLR/NF-κB,TLR/MAPK,TLR/IRF等3条途径和TLR4,MAL,UNC93B1,AP1S2,IRF1等5个关键基因抑制库普弗细胞免疫反应.     

EGCG对高糖诱导的大鼠H9C2心肌细胞损伤的改善作用研究

研究了表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin gallate,EGCG)对高糖诱导受损的大鼠心肌细胞(H9C2)的改善作用及其分子机制.采用高糖培养液建立高糖细胞损伤模型,检测了EGCG给药处理后对细胞活力、抗氧化酶活性SOD和GSH-Px、促炎因子TNF-α和IL-6水平、相关mRNA转录水平(NF-κB、IκBα和IL-1β).结果表明:与正常组相比,模型组心肌细胞活力显著下降、SOD和GSH-Px活性均显著降低,TNF-α和IL-6炎性因子水平显著增加,NF-κB、IκBα和IL-1βmRNA转录水平显著上调(P<0.01);与高糖组相比,EGCG预处理后可显著增加细胞活力水平,显著增加细胞SOD和GSH-Px活性,显著降低TNF-α和IL-6炎性因子水平,显著下调NF-κB、IκBα和IL-1βmRNA转录水平降(P<0.01).EGCG能够减轻高糖诱导的H9C2心肌细胞损伤,降低细胞炎症反应,其机制可能与NF-κB炎症信号通路有关.     

MicroRNA与转录因子调控网络综述

MicroRNA是一类长度约为18-24nt的非编码小RNA,它在转录后水平通过调控靶基因来行使多种生物学功能,例如：细胞周期、分化、细胞增殖和凋亡等。在转录水平,转录因子作为一种重要的调控因子参与调控多种基因的表达。近些年研究表明转录因子可以直接调控miRNA的表达,并且参与了包括肿瘤疾病发生等多种生物学进程。转录因子与miRNA形成的调控网络已被广泛地研究,文中就目前已有的研究成果进行综述,以期为今后转录因子与miRNA调控通路的研究提供一定的理论基础。