The apoptosis and cell cycle changes of SUD4 and DOHH2 induced by topotecan

Topotecan (TPT), a semisynthetic analogue of the natural product camptothecin is a cell cycle-specific drug with antitumor activity. To clarify the effect of TPT on SUD4 and DOHH2 cell line in this study, we examined the apoptosis and cell cycle changes of the two human cancer cell lines by exposing to TPT for 18 hours at various concentrations. The linear relationship between apoptosis cell number and the concentration of TPT was observed by means of Flow Cytometry and Annexin V assay. Then, DOHH2 cell is much more sensitive to TPT than SUD4 cell. In addition, Cell Question Software Assay showed positive relationship between the frequency of cells accumulated in S-phase and the concentration of TPT. The least concentration of TPT to change cell cycle is 5 nmol·L⁻¹ in both cell lines. These results suggest that the inducing apoptosis of cancer cells is one of mechanism of TPT antitumor activity. Feng Xiaorong: born in 1965, Post-doctoral Research Fellow, Engaging in Cell and Molecular Biology.     

Simulating FAS-induced apoptosis by using P systems

In contrast to differential equations, P systems are an unconventional model of computation which takes into consideration the discrete character of the quantity of components and the inherent randomness that exists in biological phenomena. The key feature of P systems is their compartmentalised structure which represents the heterogeneity of the structural organisation of the cells, and where one can take into account the role played by membranes in the functioning of the system, for example signalling at the cell surface, selective uptake of substances from the media, diffusion across different compartments, etc. We show here that P systems can be a reliable tool for Systems Biology and could even outperform in some cases the current simulation techniques based on differential equations. We will also use a strategy based on the well known Gillespie algorithm but running on more than one compartment called Multi-compartmental Gillespie Algorithm.     

Bcl-2 shRNA诱导成人T淋巴细胞白血病细胞株Molt4凋亡的研究

目的:探讨以Pgenesil-1质粒为载体表达的Bcl-2短发夹样RNA (short hairpin,shRNA)诱导Molt4成人T淋巴细胞白血病细胞株凋亡的作用.方法:采用脂质体介导的转染方法将表达Bcl-2 shRNA的两个RNA干扰质粒(Bcl-2 shRNA1和Bcl-2 shRNA2)、阴性组(针对非目的基因所构建的shRNA表达载体)、空白组及单纯脂质体组分别转染Molt4细胞.采用免疫细胞化学法检测转染48 h后的各组细胞Bcl-2蛋白表达水平;MTT法分别检测24,48,72 h各组细胞的增殖活性;用姬姆萨染色和流式细胞仪观察细胞凋亡情况.结果:转染Molt4细胞48 h后, Bcl-2 shRNA1组和Bcl-2 shRNA2组的细胞Bcl-2 蛋白表达率均明显下降;与阴性对照shRNA组、空白组和单纯脂质体组相比差异有显著性(P＜0.05), Bcl-2 shRNA1组的抑制作用要强于Bcl-2 shRNA2组.MTT测定显示Bcl-2 shRNA1组和Bcl-2 shRNA2组细胞增殖活力均明显下降,分别与空白组和单纯脂质体组进行比较差异有显著性(P＜0.05);阴性对照shRNA组与单纯脂质体组比较则无明显差异(P＞0.05).Bcl-2 shRNA1和Bcl-2 shRNA2作用于Molt4细胞48 h后,姬姆萨染色可见凋亡细胞.流式细胞仪检测示Bcl-2 shRNA1组和Bcl-2 shRNA2组细胞凋亡率随时间逐渐增高,与空白组和单纯脂质体组进行比较差异有显著性(P＜0.05),但Bcl-2 shRNA1组和Bcl-2 shRNA2组二者间无明显差异(P＞0.05).结论:Bcl-2 shRNA表达载体可促进Molt4细胞的凋亡.     

丹参酮ⅡA对UVA诱导的HaCaT细胞凋亡的影响

以人自发性永生化角质形成细胞系(HaCaT)细胞为材料, 通过CCK8和蛋白印迹法分别测定不同剂量长波紫外线(ultraviolet A, UVA)、不同浓度丹参酮ⅡA(tanshinone ⅡA,TSⅡA), 以及UVA和TSⅡA共同作用下的细胞活力和促分裂素原活化蛋白激酶(mitogenactivatedprotein kinase, MAPK)信号通路蛋白(p38, JNK和Erk)磷酸化水平. 结果表明:在10 J/cm2的UVA照射下, 细胞活力为对照组的70%左右, 在20 J/cm²的UVA照射下, 细胞活力仅为对照组的55%左右; 低浓度的TSⅡA在正常情况下对细胞活力无影响, 高浓度(85 μmol/L) TSⅡA处理组的细胞活力约为对照组的70%左右. 与TSⅡA或UVA单独处理相比, 二者共同作用下细胞活力大大降低且差异极其显著. UVA照射提高了MAPK信号通路中的p38和JNK磷酸化水平, 但是对Erk磷酸化水平没有影响; 而TSⅡA可以显著提高低辐射剂量(2 J/cm²)UVA诱导下的p38和JNK的磷酸化水平. 这说明UVA促进HaCaT细胞凋亡是通过提高p38和JNK磷酸化水平来实现的; 而TSⅡA可以提高p38和JNK磷酸化水平,进一步加速UVA诱导的HaCaT细胞凋亡.     

水提三七达玛烷20(S)-原人参二醇型皂苷诱导A549细胞凋亡机制的研究

三七总甙对多种肿瘤细胞的生长均有抑制作用,但从三七茎叶、花梗、果梗提取到的达玛烷20(S)-原人参二醇型皂苷(20(S)-PPDS)对肺癌A549细胞的作用及机理尚不清楚.本研究采用噻唑蓝(MTT), Hoechst33258 染色,免疫组化以及Western blot法研究20(S)-PPDS对肺癌A549细胞的作用.结果显示20(S)-PPDS对A549细胞的具有抑制作用,125,250,500 μg·mL-1的20(S)-PPDS与A549细胞作用72 h后,细胞抑制率依次为28.67%,41.97%,73.02%;20(S)-PPDS对A549细胞作用24,72 h的IC50分别为398.94,315.96 μg·mL-1;20(S)-PPDS通过活化Caspase-3, 上调Bax蛋白表达,下调Pro-Caspase-3、Bcl-2蛋白表达诱导A549细胞凋亡.这些研究结果表明20(S)-PPDS对A549细胞具有抑制细胞增殖和诱导细胞凋亡的作用.     

短期模拟微重力对SD乳鼠海马组织细胞的效应

 为了探究模拟微重力对新生乳鼠海马脑区的影响,将新生1 d SD(Sprague Dawley)鼠的海马脑区分别做组织块培养和原代细胞培养,将培养物随机分为模拟微重力组1 d组和地面对照组。回转1 d后,用苏木精-伊红染色法(HE染色)、显微镜观察等方式检测组织块表面及内部形态变化,并用流式细胞术检测原代细胞的凋亡情况。通过明场和相差显微镜观察到与对照组相比,组织块经过1 d的模拟微重力刺激后,其厚度发生变化,组织块边缘变薄,透光度增加;HE染色结果显示,与对照组相比,模拟微重力组组织块内部细胞分布散乱。流式细胞仪检测结果显示,原代细胞在经过1 d的模拟微重力刺激后,其细胞凋亡率与对照组相比无显著差异。以上实验结果说明,经过1 d的模拟微重力后,海马组织块的表面和内部形态发生了较大变化,但凋亡率和地面对照组的相比无显著差异。     

牺牲局部、成就整体的细胞自噬——2016年度诺贝尔生理学或医学奖成果简介

 自噬是一种细胞自身成分降解并回收利用的基本过程。日本科学家Yoshinori Ohsumi（大隅良典）因阐明细胞自噬的分子机制和生理功能而获得2016年度诺贝尔生理学或医学奖。这项工作不但为理解机体适应饥饿、感染免疫应答等诸多生化过程打开了一扇窗,也为治疗自噬相关疾病及开发针对自噬的潜在药物靶标奠定了基础。本文解读细胞自噬分子机制的科学背景及内涵,综述自噬相关研究的进展,并探讨其对人类健康的重大意义。     

内质网应激对心肌梗死后心力衰竭大鼠心肌组织的作用

目的 研究内质网应激对心肌梗死后心力衰竭大鼠心肌组织的作用。方法 结扎大鼠左冠状动脉前降支建立心肌梗死后心力衰竭(心衰)模型,大鼠随机分为：假手术组、手术组术后2周组、4周组、6周组和8周组,测量各组大鼠的血流动力学指标,用荧光定量PCR方法检测各组大鼠的内质网分子伴侣GRP78蛋白,内质网应激相关凋亡蛋白CHOP、Caspase-12、Caspase-3、Bcl-2在心肌组织中的表达量。结果 与假手术组相比较,手术组大鼠左室收缩压(LVSP)、左室压最大上升和下降速率(±dp/dt max)明显低于假手术组(P≤0.05 或 P≤0.01);左室舒张末压(LVEDP)则高于假手术组(P≤0.05)。手术组大鼠心肌组织中GRP78、CHOP、Caspase-12、Caspase-3的表达量随术后饲养时间的增长而增高(P<0.05或P≤0.01),且表达量与术后饲养时间呈正相关(P≤0.01);心肌组织中Bcl-2的表达量随术后饲养时间的增长逐渐降低(P≤0.01),表达量与术后饲养时间呈负相关(P≤0.01)。结论 内质网应激激活了相关的细胞凋亡通路,使得心肌细胞凋亡。     

贝特舒对人角膜上皮细胞凋亡诱导作用的实验研究

为了揭示常用青光眼药物贝特舒(betaxolol)对人角膜上皮(HCEP)细胞的毒性及其作用机理,使用不同质量浓度贝特舒对体外培养HCEP细胞进行了处理,并利用倒置显微镜跟踪观察了细胞的生长和形态,用吖啶橙/溴化乙锭(AO/EB)荧光双染色法检测了质膜的通透性,用琼脂糖凝胶电泳法检测DNA的断片化,用透射电镜检测细胞的超微结构。发现在0.17500~2.80000g/L的质量浓度范围内,贝特舒对HCEP细胞具有显著的毒性,并随着质量浓度的提高和处理时间的延长而逐渐增大,处理24h即可使大部分细胞皱缩死亡;进一步的研究结果发现,质量浓度为0.17500~2.80000g/L的贝特舒能显著提高HCEP细胞的质膜通透性,并使其出现DNA断片化、染色质凝缩和形成凋亡小体等凋亡细胞的结构变化。可见,在贝特舒0.17500~2.80000g/L的质量浓度范围内对HCEP细胞具有显著的毒性,并具有质量浓度和时间依赖性,其毒性作用的发挥是通过诱导细胞凋亡实现的,在眼科临床应用中毒副作用极大。