脐带间充质干细胞(UC-MSC)通过增强自噬缓解2 型糖尿病小鼠肝脏胰岛素抵抗

为了探讨人脐带间充质干细胞缓解胰岛素抵抗的作用及其增强自噬的分子机制. 采用C57IBL 小鼠高脂喂养后STZ 注射造2 型糖尿病模型. 经尾静脉输注1×106个脐带间充质干细胞后每天检测小鼠血糖,通过HE 染色和PAS 染色检查肝脏中的脂质沉积和肝糖原含量. 免疫印迹检测其肝脏LC3B、ATG7 和Bclin1;免疫荧光检测LC3. 结果显示UC-MSC 输注后小鼠空腹血糖和胰岛素抵抗指数(HOMA-IR 指数)显著下降.WB 显示干细胞输注后小鼠肝脏中LC3 和ATG7 的表达明显增加,LC3 II/I 的比例上升. 因此,在2 型糖尿病小鼠中,UC-MSC 输注能有效降低血糖,改善胰岛素抵抗,同时增加小鼠肝脏中的自噬.     

细胞自噬对拟南芥种子萌发的影响

自噬在植物生长发育过程发挥着至关重要的作用，但是植物中自噬与种子萌发的关系尚不明确。为了探究自噬对种子萌发的影响，通过基因表达检测、蛋白免疫印迹实验和种子萌发速率比较，分析了细胞自噬对拟南芥(Arabidopsis thaliana)种子萌发的影响。研究结果表明细胞自噬在植物种子萌发过程中发挥重要作用:(1)自噬基因的表达在种子萌发过程中明显上调，且ATG8蛋白在种子萌发过程中逐渐积累，表明种子萌发过程中细胞自噬被激活；(2)细胞自噬抑制剂3-methyladenine (3-MA)能够显著地抑制拟南芥野生型种子的萌发，拟南芥自噬突变体种子的萌发速度比野生型种子的慢，表明细胞自噬途径在种子萌发过程中发挥正向调控作用但不是种子萌发所必需的。     

一种新的咪唑通过AMPK/mTOR途径诱导肿瘤细胞自噬

自噬与肿瘤的发生有着密切的关系.通过防止受损蛋白质和细胞器的毒性积累,自噬限制氧化应激、慢性组织损伤和致癌信号传导,抑制癌症的发生,这表明了自噬激活在癌症预防和治疗中的作用.研究发现一种新的咪唑,命名为NO.143.利用胰腺癌细胞PANC-1为模型,用MTS检测不同浓度NO.143对细胞活力的影响,共聚焦显微镜观察自噬荧光点,Western blot检测自噬相关蛋白LC3B、ATG13、p62的表达情况,以及AMPK/mTOR信号通路相关蛋白的表达情况.结果表明,NO.143呈现浓度依赖性地抑制肿瘤细胞的增殖. NO.143能够明显增加细胞中自噬荧光斑点、LC3B表达、ATG13的含量和p62的降解,表明NO.143能够显著上调肿瘤细胞的自噬.进一步研究显示,NO.143能够增加AMPKα的磷酸化水平,降低哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和S6的磷酸化水平.相反的,在抑制AMPKα活性后,这种现象发生逆转.这些结果都可能表明NO.143通过AMPK/mTOR信号传导途径诱导肿瘤自噬,抑制肿瘤细胞的增殖.     

幽门螺杆菌VacA通过SIRT1/FOXO1信号轴促进胃癌细胞的自噬

纯化幽门螺杆菌空泡毒素A(VacA)蛋白后与人体胃癌细胞(SGC7901)共培养,蛋白质印迹法检测SGC7901细胞中沉默调节蛋白1(SIRT1)、叉头框蛋白O(FOXO)1及自噬相关蛋白(P62)的表达情况,并通过RNA干扰(siRNA)技术沉默SIRT1的表达,研究SIRT1/FOXO1信号轴与自噬的相互关系.研究结果显示,VacA蛋白处理胃癌细胞后,SIRT1及FOXO1蛋白表达水平升高,P62蛋白表达水平降低,SGC7901细胞自噬增强.通过干扰SIRT1表达,能够降低FOXO1蛋白表达,增强P62的表达,VacA蛋白诱导的SGC7901细胞自噬受到抑制.提示幽门螺杆菌VacA能够通过调节SIRT1/FOXO1信号轴促进胃癌细胞的自噬.     

稳定表达EGFP-LC3蛋白的HeLa细胞系的构建

自噬是指细胞自身将细胞质蛋白或细胞器经溶酶体降解的一种过程.微管相关蛋白1轻链3(LC3)是自噬的标志蛋白,利用荧光显微镜观察EGFP-LC3荧光蛋白是否聚集成点状是检测自噬的方法之一.首先构建了表达EGFP-LC3蛋白的真核表达质粒,其具有荧光和药物筛选双标签.转染到HeLa细胞中,利用药物初步筛选后,再稀释到96孔板中筛选出有荧光的单细胞克隆,得到稳定表达EGFP-LC3蛋白的HeLa单克隆细胞系.该细胞系在饥饿诱导条件下EGFP-LC3蛋白可聚集成点状,验证了该细胞系能够用于指示自噬,为今后自噬研究奠定了基础.     

多细胞生物自噬的分子机制和生理功能

细胞自噬是真核生物的一种高度保守的由溶酶体介导的降解过程.自噬将胞内物质包裹在双层膜的自噬小体内,运送到溶酶体进行降解再利用以维持细胞的稳态平衡.经过半个多世纪的研究,特别是研究自噬的遗传模型的建立,人们对自噬的分子机制和调控机理已经有了较为深入的了解.目前已经发现了20多个自噬相关基因(ATG基因和EPG基因)参与自噬小体的形成和成熟过程.多种信号通路,如氨基酸缺失、激素刺激等都参与自噬活性的调控.自噬参与生命过程的多个方面,自噬异常与多种人类疾病的发生发展密切相关,如神经退行性疾病、糖尿病、肿瘤等.多细胞生物自噬的分子机制和调控机理的研究对预防和治疗相关疾病有重要意义,并为研发药物提供理论依据和新的靶点.     

罂粟碱通过调节自噬对肝癌细胞放射敏感性的影响

为探究罂粟碱(Papaverine,PPV)和细胞自噬在原发性肝癌放射敏感性中的作用机理,将肝癌HepG2、Huh7细胞进行X射线照射,并将细胞分为阴性对照(NC)组、罂粟碱(PPV)组、单纯照射(IR)组，然后采用CCK8实验检测细胞的增殖情况,划痕实验检测细胞迁移情况,克隆形成实验检测细胞放射敏感性,实时定量PCR (RT-PCR)实验检测LC3B、ATG7 mRNA表达情况,蛋白免疫印迹(Western blot)实验检测自噬相关标志物LC3B、p62、p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、p-mTOR/mTOR蛋白表达情况。研究结果显示,与NC组相比,罂粟碱对肝癌HepG2和Huh7细胞的增殖有明显的抑制作用(P<0.05),并可以抑制肝癌细胞的迁移能力(P<0.05)，显著降低肝癌细胞LC3B、ATG7 mRNA的表达水平(P<0.05)和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的蛋白表达,提高p62、p-PI3K、p-AKT和p-mTOR的蛋白表达。此外,罂粟碱还可以提高肝癌细胞的放射治疗(RT)效果。上述结果表明罂粟碱通过PI3K/AKT/mTOR通路抑制HepG2、Huh7细胞自噬,从而抑制肝癌细胞的增殖和迁移能力,并提高肝癌细胞放射敏感性。     

激光共聚焦扫描显微镜观测自噬小体变化的应用

文章探讨激光共聚焦扫描显微镜技术在检测低氧诱导小鼠心肌细胞损伤自噬小体变化的应用价值.在无菌条件下,取胚胎型小鼠心肌细胞备用.采用低氧环境+缺氧液方法诱导心肌细胞损伤并发生自噬现象作为实验组,正常环境下培养细胞的方法作为对照组.待心肌细胞长到一定程度后,分别利用激光共聚焦扫描显微镜和正置荧光显微镜对免疫荧光染色的自噬小体表达的LC3A/B蛋白情况进行观测并比较2种检测方法的优缺点.结果显示利用低氧环境+缺氧液方法诱导小鼠心肌细胞损伤并自噬小体形成是可行的.与正常对照组比较,低氧缺氧诱导小鼠心肌细胞损伤组(实验组)自噬小体呈高表达状态.与普通型正置荧光显微镜比较,激光共聚焦扫描显微镜成像速度快,一次可以获得多副图像且图像清晰.激光共聚焦扫描显微镜技术具有成像速度快、灵敏度高和精确度高等优点,可以实时、准确观测低氧诱导小鼠心肌细胞损失自噬小体的表达情况,具有重要临床应用价值.     

嗜热四膜虫自噬相关蛋白TtATG8调节细胞生长的机制研究（英文）

自噬是细胞内用于降解大分子蛋白质或受损伤的细胞器并以此来维持细胞动态平衡的主要代谢途径,其功能异常与癌症、衰老等多种疾病的发生密切相关.尽管自噬相关基因(ATG)相继在酵母、植物及哺乳动物细胞中被发现,但对其在单细胞真核原生动物四膜虫(Tetrahymena)中的同源蛋白及其功能所知甚少.在本研究中,我们克隆发现了四膜虫的自噬相关基因TtATG8,该基因所编码的蛋白质序列与酵母Atg8和人LC3a基因的蛋白质序列具有很高的同源性.研究发现雷帕霉素(rapamycin)处理可导致TtATG8表达的增加;同时在荧光显微镜下可观察到自噬性EGFP-TtATG8绿色荧光信号增强,结果提示TtATG8可作为衡量四膜虫自噬水平的良好指标.研究还发现饥饿处理可诱导四膜虫自噬的发生,增强TtATG8表达水平并随后伴随细胞死亡率的增加;雷帕霉素预处理可放大饥饿条件下细胞中TtATG8的转录水平,同时通过增强自噬作用和延缓细胞内ATP的消耗来增加细胞存活率,我们的研究结果也发现TtATG8过表达可促进细胞内ATP的积累并延长细胞生存期.综上所述,我们的研究结果提示TtATG8可能通过调节细胞自噬参与调控细胞的生存期.     

岩藻黄素抗D-gal诱导SH-SY5Y细胞衰老作用及机制研究

衰老相关的神经退行性疾病发病率不断增高,严重影响老年人生活质量,为探讨岩藻黄素(Fucoxanthin, FUCO)对神经细胞的抗衰老作用及其机制,采用D-gal诱导人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y细胞)衰老,然后在细胞培养基中添加FUCO对细胞进行干预,检测其细胞活力、SA-β-半乳糖苷酶活性及细胞内丙二醛(MDA)含量,细胞内自噬体形成及自噬(Autophagy)相关蛋白的表达。研究结果显示,5,10μmol/L FUCO可明显抑制D-gal诱导的细胞衰老,显著提高SH-SY5Y细胞活力(P0.05),降低SH-SY5Y细胞内SA-β-半乳糖苷酶的活性(P0.05)和MDA含量(P0.05),但20μmol/L FUCO的抑制作用不明显(P0.05)。光学显微镜观察结果显示,5,10,20μmol/L FUCO组细胞内自噬体数量明显比模型组增多;Western blot检测结果显示,与模型组比较,10,20μmol/L FUCO组自噬相关蛋白ATG5表达增多、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ增大、p-mTOR/mTOR减小(P0.05)。表明FUCO具有抗D-gal诱导的SH-SY5Y细胞衰老的作用,其作用机制可能与适度调节自噬途径有关。     

胰腺特异性表达Hes1基因的构建及体外表达

为了探究胰腺的发育机制,以及制备胰腺缺陷型的小型猪模型,构建了特异性表达载体,开展了相关载体构建及体外验证研究.本研究以小鼠PDX1启动子为特异性启动元件,构建胰腺特异性启动小鼠Hes1基因的表达载体PDX1-Hes1,载体转染MIN-6胰岛β细胞、猪耳成纤维细胞及猪肾细胞,培养48h后,通过qRT-PCR、Western Blot检测.结果显示:Hes1在MIN-6胰岛β细胞中的RNA水平和蛋白水平均高效表达,而在非胰腺细胞猪耳成纤维细胞及猪肾细胞中均不表达.试验表明:胰岛特异性表达载体PDX1-Hes1的成功获得,为构建相关基因在胰腺中特异性表达的载体提供参考,为后续制备胰腺缺陷型的小型猪提供了条件.     

S8联合小分子化合物Z18的抗肿瘤效应研究

 为了探讨S8联合小分子化合物Z18的抗肿瘤效应,本研究通过联合用药方式处理HeLa细胞后,采用台盼蓝染色和流式细胞仪对细胞死亡率和死亡方式进行检测。电镜实验证实Z18诱导细胞自噬,并利用Western Blotting检测联合用药后LC3-II的变化和使用转染了GFP-LC3或mRFP-EGFP-LC3的HeLa细胞检测联合用药对细胞自噬和自噬流的影响。最后通过ATG5 siRNA和CQ抑制自噬和自噬流,观察联合用药对细胞的自噬和死亡的变化,进一步研究S8对Z18的抗肿瘤作用的影响。结果显示,S8联合用药后,细胞死亡率显著升高(P<0.05),死亡方式主要以坏死为主。S8明显地促进了Z18对HeLa细胞的毒性,其促进作用具有剂量依赖性。但联合用药并未降低Z18引起的自噬空泡集聚,LC3-II蛋白表达也未发生变化。抑制自噬后,并未影响联合用药促进细胞死亡的结果。因此,Z18在联合使用S8的情况下,细胞自噬水平没有发生明显变化,而细胞死亡比例明显升高,自噬并不影响联合用药诱导的细胞死亡。S8可能通过调节细胞坏死的其他途径进而促进细胞对Z18的敏感性,并进一步使细胞发生坏死。     

利用CRISPR/Cas9技术制备Mindin基因敲除小鼠

针对Mindin基因编码序列设计3条单链向导RNA(sgRNA),制备相应质粒,将表达sgRNA和Cas9蛋白的质粒共同电转入小鼠成纤维细胞L929中,通过药物筛选获得细胞库.经单克隆测序检测细胞库中基因组的突变效率,选择效率最佳的sgRNA.体外转录获取sgRNA和Cas9mRNA,进行小鼠受精卵的显微注射后提取小鼠基因组DNA测序鉴定.产生的40只小鼠中17只发生不同程度的碱基插入或缺失,其中23号小鼠缺失10个碱基造成移码突变,Mindin基因表达被破坏,成功构建出Mindin基因敲除小鼠,为深入研究Mindin基因的生物学功能奠定了基础.     

蛇葡萄素对结肠癌细胞增殖抑制、自噬诱导及自噬对增殖的影响研究

明确蛇葡萄素(Ampelopsin,AMP)对人结肠癌HCT116细胞增殖的抑制,探讨自噬活化及自噬对AMP抑制细胞增殖作用的影响,为AMP临床研究抗肿瘤作用的自噬靶点提供依据.采用CCK-8法检测AMP(0～300μg/m L)作用HCT116细胞后细胞增殖变化,确定AMP的抗肿瘤作用;慢病毒感染法构建HCT116-RFP-GFP-LC3重组细胞株研究自噬标志蛋白LC3的荧光表达,结合蛋白质印迹法检测自噬标志蛋白LC3I/II和P62的表达确定细胞自噬活化状态;通过抑制剂Baf A1阻断HCT116细胞自噬晚期降解过程,比较AMP组与AMP+Baf A1组间AMP对HCT116细胞增殖的影响明确自噬对细胞增殖的影响.结果表明:AMP(150～300μg/m L)抑制细胞增殖,表明AMP具有抗肿瘤作用;对比空白对照组,AMP(50、75μg/m L)组重组细胞出现LC3荧光点状自噬体,自噬发生率分别为26.72%、19.47%; LC3II蛋白表达上调,P62下调,表明AMP诱导细胞自噬且自噬过程完整;与AMP组比较,加入Baf A1后,LC3II、P62蛋白及自噬点均显著增加,证明自噬晚期过程被阻断,但抑制自噬晚期降解过程对AMP组与AMP+Baf A1组间细胞增殖影响不显著(P0.05),说明在实验浓度范围内,阻断自噬降解过程对细胞增殖无显著影响.结论表明:AMP(0～300μg/m L)能够抑制结肠癌细胞增殖,激活细胞自噬,且自噬晚期降解过程阻断对细胞增殖无显著影响,细胞的增殖抑制可能是通过其他途径实现.     

低氧预适应对小鼠海马神经保护作用机制研究——基于TSC1/mTOR/自噬信号通路

 为研究低氧预适应（HPC）对小鼠海马神经保护作用的机制，采用Western Blot方法检测对照组、低氧组、低氧预适应组3组实验小鼠的TSC1、mTOR和磷酸化mTOR及LC3蛋白的表达，验证TSC1/mTOR/自噬通路是否参与HPC对小鼠海马的神经保护作用。通过体外HT22细胞转染TSC1-peGFP，给予低氧刺激后，采用MTS法检测细胞活性，进一步确定TSC1在低氧条件下的神经保护作用。结果显示，HPC可增加小鼠低氧耐受时间；与对照组相比，HPC组TSC1蛋白表达升高，磷酸化mTOR蛋白表达下降；体外转染eGFP-TSC1质粒组与空载组相比，细胞活性增强。结果表明HPC可能通过上调TSC1表达，下调mTOR磷酸化水平激活自噬对小鼠海马发挥神经保护作用。     

B2SINE RNA和HEXIM1蛋白相互作用的研究

构建了带FLAG多肽标签的hHEXIM1( HMBA-inducible protein 1)蛋白真核表达载体,在人胚胎肾细胞(human embryonic kidney 293 cells,HEK293 cells)中检测蛋白表达正确后,将该质粒转入小鼠的成纤维细胞(NIH3T3细胞)中,进行anti-FLAG的免...     

重组白细胞介素-13及其受体对小鼠胚胎成纤维细胞增殖及表型转化的影响

将常规培养的NIH3T3细胞分为实验组和对照组,实验组加入80μg/L IL-13,作用24h后进行以下实验:使用RT-PCR技术检测NIH3T3细胞中IL-13Rα1、IL-13Rα2及α-SMA基因的表达;使用MTT法检测NIH3T3细胞的增殖率.研究结果表明:实验组NIH3T3细胞,胞体呈梭型,突起生长迅速,相互交织成网状,与对照组相比形态发生了明显的改变;MTT法测定显示,实验组NIH3T3细胞的增殖率与对照组相比显著增加,差异显著(P0.01);RT-PCR检测IL-13Rα2及α-SMA基因的表达量均显著增加,而IL-13Rα1表达量变化不大.本研究表明IL-13Rα2在成纤维细胞上的表达与其增殖和转型具有直接的相关性,IL-13可直接作用于成纤维细胞并可能以IL-13Rα2为起点发挥致肺纤维化作用.     

胰腺癌细胞与神经相互作用对MIA PaCa-2转移侵袭的影响及机制研究

为了探讨胰腺癌细胞MIAPaCa-2与神经的相互作用对MIAPaCa-2增殖、凋亡、转移和侵袭能力的影响,及其在上皮间质转化和嗜神经侵袭进程中的作用,建立了MIA PaCa-2和小鼠神经共培养模型,收集上清,用其处理MIAPa-Ca-2 细胞,通过流式细胞术观察 CD133⁺/CXCR4⁺双染比例变化;Transwell 实验检测 MIA PaCa-2/神经相互作用和CD133对胰腺癌细胞转移侵袭能力的影响; Western blotting 检测不同处理组相关蛋白的表达;CCK-8检测其对MIA Pa-Ca-2增殖能力的影响.结果显示共培养上清处理过的MIA PaCa-2细胞中CD133⁺/CXCR4⁺双阳性比例显著高于普通培养基组(P<0.05),MIA PaCa-2/神经相互作用和 CD133 促进MIA PaCa-2增殖、转移和侵袭,提高其抗凋亡能力,上调Vimentin和Slug的表达.表明MIA PaCa-2/神经相互作用可提高胰腺癌细胞中CD133⁺/CXCR4⁺双阳比例,促进细胞增殖,抑制凋亡,调控细胞上皮间质转化进程,并诱导其转移侵袭.     

抗病毒蛋白Viperin对细胞自噬相关蛋白的影响

为了探究抗病毒蛋白Viperin对细胞自噬过程的影响以及该生物功能与物种间正向选择的相关性,利用分子生物学方法在人肾脏上皮细胞HEK293及肺癌细胞A549中过表达灵长类动物的Viperin,通过免疫荧光、Western blotting等方法检测Viperin对自噬相关蛋白表达的影响.结果表明:人类Viperin在H...