化学防癌药物keap1-nrf2信号通路活化剂的研究进展

化学防癌是应用天然的或合成的化学物质来阻断、抑制或治疗癌症的过程,这一过程与肝内的Ⅱ相代谢酶的作用有关.研究表明,Keap1/Nrf2/ARE信号传导通路能有效地诱导Ⅱ相代谢酶基因的表达,而这一作用是作为碱性亮氨酸拉链蛋白家族的转录因子nrf2从胞质蛋白keap1上解离,然后转位至核内并与ARE结合后完成.这一传导通路机制加深了我们对于化学防癌机制的认识,并且为化学防癌药物的筛选提供了有效的靶点.就以Keap1/Nrf2/ARE传导通路为靶点的化学防癌药物的国内外研究进展进行了综述.     

50Hz极低频电磁场对酵母细胞生长和氧化应激的影响初探

探讨50 Hz极低频电磁场(extremely low frequency electromagnetic fields,ELF-EMF)暴露对酵母细胞的生长、细胞内活性氧(ROS)水平,以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)两种抗氧化酶活性的影响。测定酵母细胞在50 Hz 6 m T ELF-EMF暴露下的菌落形成数目和生长曲线,及ELF-EMF短期暴露(0.5、1、2 h)和长期暴露(6、12、24、96 h)对细胞内ROS水平,以及SOD和CAT活性的影响。实验结果表明,磁感应强度高达6 m T的ELF-EMF暴露下,酵母细胞的菌落形成数目和生长曲线没有发生显著变化(p0.05)。在暴露2 h内,ELF-EMF可显著提高细胞内ROS水平(p0.01);并显著影响酵母细胞内SOD或CAT活性(p0.05)。但暴露时间超过6 h后,酵母细胞内ROS水平、及SOD和CAT活性与对照组大致相同,没有发生显著变化。实验条件下ELF-EMF暴露对酵母的生长没有显著影响,在短期暴露(2 h内)中,可引起酵母细胞内氧化应激反应;但在长期暴露(6 h后)后,对氧化应激反应没有显著影响。     

可跨膜SOD对肝癌及正常肝细胞增殖的作用

可跨膜融合蛋白PTD-SOD与肝癌细胞和正常肝细胞共培养,使细胞内SOD活力分别增加了52%和23%,提高胞内总抗氧化能力(T-AOC)水平达100%,同时降低ROS水平.实验结果显示,肝癌细胞增殖受到显著抑制,最高抑制率达91.91%,对正常肝细胞抑制率较小,为45.50%.     

Alternative splicing directs the expression of two D2 dopamine receptor isoforms

Dopamine receptors are classified into D1 and D2 subtypes on the basis of their pharmacological properties and the intracellular responses they mediate. The cerebral D2 dopamine receptor is the target of drugs used to alleviate the main symptoms of schizophrenia. Although it is considered to be a single molecular entity, there is evidence that multiple D2-receptor subtypes exist. A complementary DNA encoding a D2 receptor has recently been cloned and the deduced 415-amino-acid sequence indicates that it belongs to the large superfamily of receptors coupled to G proteins, and that its topology consists of seven transmembrane domains. In this family, the genes are frequently without introns and each is believed to encode a unique polypeptide product. Here we show that the gene for the D2 receptor produces two receptor isoforms by alternative messenger RNA splicing, providing a route to receptor diversity in this family. One isoform corresponds to the D2(415) receptor, but the second contains an additional sequence encoding a 29-amino-acid fragment, defining a novel D2(444) receptor isoform. Expression of the two isoforms is tissue-specific, and both are regulated by guanyl nucleotides. As the extra sequence is located within a putative cytoplasmic loop that binds to G proteins, the two isoforms might interact with different G proteins and thereby initiate distinct intracellular signals.     

雌激素对心肌Nrf2及GST和GCL的影响

雌激素的抗氧化作用与核转录相关因子(Nrf2)信号分子及其Nrf2/ARE信号路径有密切关系.Nrf2/ARE在调节机体抗氧化酶和Ⅱ相解毒酶的表达过程中起着非常重要的作用.利用原代培养心肌细胞缺氧/复氧模型,在雌激素预孵化条件下,研究了雌激素对谷胱甘肽-S-转移酶(GST)和谷氨酸半胱氨酸连接酶(GCL)表达及Nrf2核转移的影响,结果表明:雌激素能够明显增加GST和GCL的表达,促进Nrf2核转移.雌激素通过促进Nrf2入核及GST和GCL的表达发挥抗氧化作用.     

高浓度c—Myc羧基端的体外自身二聚体化活性

将编码人c-myc羧基端bHLH／LZ结构域的92个氨基酸的cDNA片段（c-myc-c92）对框插入pGEX－2T原核表达载体中,使之与谷胱甘肽转移酶（GST）编码基因融合,并将重质粒导入大肠杆菌BL21（DE3）中,由IPTG诱导融合基因高效表达,并用Glutathione Sepharose4B亲和柱纯化融合蛋白GST－c-Myc-c92,凝胶阻滞（EMSA）分析显示该纯化蛋白能与CACGTG序列特异结合,并且只有高浓度的GST－c-Myc-c92才能与探针结合,结果表明在体上情况下高浓度c-Myc羟基端能自身二聚体化,此发现丰富了Myc-Max-Mad的调控网络,并为进一步研究c-myc的功能和调控提供了一定的线索。     

细胞应激条件下嗜热四膜虫线粒体膜电位变化研究

单细胞线虫纲原生动物四膜虫(Tetrahymena),在H2O2的诱导下可发生凋亡样死亡.另外,最新研究表明细胞中活性氧簇(ROS)的积累可有效地诱导细胞自噬途径的发生.通过流式细胞技术和荧光显微技术,检测了经饥饿和ROS诱导剂处理后,线粒体内膜电位变化及细胞内ROS的积累.此外,应用两种抗氧化剂氮乙酰半胱氨酸(NAC)和过氧化氢酶(Catalase)分别对四膜虫细胞进行处理,检测了在氧化应激条件下的抗氧化作用效果.结果表明,Oligomycin和Menadione可有效抑制线粒体膜电位的维持,从而导致细胞内ROS积累.同时,H2O2处理和饥饿处理可以导致嗜热四膜虫细胞线粒体膜电位丧失以及细胞质ROS积累.另外,N-acetylcystine和Catalase可有效地降低四膜虫细胞内ROS的积累,以及保持四膜虫细胞线粒体内膜电位,维持通透性.     

活性氧与NO在SO2诱导蚕豆气孔运动中的作用

以蚕豆叶表皮为材料,研究SO2胁迫时叶面气孔运动及其调节途径.研究发现,用浓度1～200μmol/L的SO2衍生物(亚硫酸钠与亚硫酸氢钠混合液)处理蚕豆叶下表皮后,气孔开度明显减小,气孔保卫细胞内活性氧(ROS)、一氧化氮(NO)和钙离子(Ca2+)水平显著升高.采用抗氧化剂抗坏血酸和过氧化氢酶,钙离子干扰剂EGTA和LaCl3,以及NO合成抑制剂NaN3与NO清除剂c-PTIO,分别与SO2衍生物同时作用时,SO2诱发的气孔关闭效应得到有效缓解,保卫细胞内ROS、NO和Ca2+水平随之改变.抗氧化剂和NO干扰剂能阻止SO2诱导的胞内ROS、NO和Ca2+水平升高;EGTA和LaCl3能降低SO2诱导的胞内NO和Ca2+升高,但不影响ROS水平.研究结果表明,较高浓度SO2能诱导气孔关闭,SO2胁迫诱导ROS和NO合成增加,ROS和NO通过钙信号系统调节气孔开度.     

盐胁迫对鲁氏酵母菌生理特性的影响

研究了盐胁迫对鲁氏酵母菌(Zygosaccharomyces rouxii CGMCC 3791)细胞生理特性的影响,结果表明,盐胁迫使细胞生长受到抑制,单位(每克)菌体乙醇含量从11.64mg增加到19.20mg(120g/L NaCl)。分析细胞胞内pH值和胞内活性氧(ROS)水平,结果表明:盐胁迫使细胞胞内pH值水平降低,胞内活性氧(ROS)水平增加,同时胞内抗氧化酶系(过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶,以及谷胱甘肽过氧化物酶)的活力提高,从而抵御由盐胁迫引起的氧胁迫。研究了盐胁迫对鲁氏酵母菌胞内谷胱甘肽(GSH)含量的影响,结果表明,随着盐质量浓度增加,胞内GSH含量增加,在120g/L盐质量浓度下,GSH含量显著增加了73.4%。考察了外源添加GSH对细胞生长的影响,发现添加0.5g/L GSH的鲁氏酵母菌,在120g/L盐质量浓度下生物量提高了15%。本研究可对深入认识鲁氏酵母菌耐盐生理机制及进一步提高其耐盐性能提供理论支持。     

温肾醒脑方对血管性痴呆大鼠脑组织Nrf2-ARE信号通路的影响

为探讨温肾醒脑方(WXD)对血管性痴呆(vascular dementia,VD)大鼠认知功能的改善作用及对Nrf2-ARE信号通路的影响,将70只雄性SD大鼠随机分成正常组、假手术组、模型组、脑复康组(0.15 g/kg)、温肾醒脑方给药组(高剂量组5 g/kg、中剂量组2.5 g/kg、低剂量组1.25 g/kg),每组10只动物,采用双侧颈总动脉永久性结扎法建立VD模型,给予温肾醒脑方灌胃治疗后,Morris水迷宫测试治疗后VD大鼠认知功能的改善情况,检测脑组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、一氧化氮合酶(NOS),RT-PCR检测大鼠脑组织醌NADH脱氢酶(NQO1)、血红素氧合酶1(HO-1)的mRNA水平,运用Western Blot检测Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)、核因子E2相关因子2(Nrf2)、NQO1、HO-1蛋白水平的表达情况以及EMSA检测Nrf2与抗氧化反应元件(ARE)结合力。结果表明:与正常组比较,VD模型组大鼠逃避潜伏期明显较长,游泳总距离明显缩短,穿越站台总数明显减少(P0.01);大脑组织中MDA含量显著增加,SOD、GSH-Px和NOS的含量明显减少(P0.01);同时大脑组织中细胞核Nrf2蛋白表达降低、细胞质中Keap1蛋白表达增加,NQO1、HO-1 mRNA和蛋白表达降低(P0.01)。与VD模型组比较,脑复康和温肾醒脑方组大鼠的认知行为得到很大的提高,脑组织MDA、SOD、GSH-Px、NOS含量和脑组织病理结构得到很好的改善,Nrf2、Keap1、NQO1、HO-1在mRNA水平或蛋白水平上有一定程度改变,特别是温肾醒脑方组大鼠的改善非常显著。可见温肾醒脑方可以改善VD大鼠的认知行为,其机制可能与Nrf2-ARE抗氧化应激信号通路相关。     

G alpha(i) and G alpha(o) are target proteins of reactive oxygen species

Reactive oxygen species (ROS) have been identified as central mediators in certain signalling events. In the heart, ROS have important functions in ischaemia/reperfusion-induced cardiac injury and in cytokine-stimulated hypertrophy. Extracellular signal-regulated kinase (ERK) is one of the ROS-responsive serine/threonine kinases. Previous studies showed that tyrosine kinases and small G proteins are involved in the activation of ERK by ROS; however, the initial target protein of ROS that leads to ERK activation remains unknown. Here we show that inhibition of the betagamma-subunit of G protein (G betagamma) attenuates hydrogen peroxide (H2O2)-induced ERK activation in rat neonatal cardiomyocytes. The G betagamma-responsive ERK activation induced by H2O2 is independent of ligands binding to Gi-coupled receptors, but requires phosphatidylinositol-3-kinase and Src activation. In in vitro studies, however, treatment with H2O2 increases [35S]GTP-gammaS binding to cardiac membranes and directly activates purified heterotrimeric Gi and Go but not Gs. Analysis using heterotrimeric Go and its individual subunits indicates that H2O2 modifies G alpha(o) but not G betagamma, which leads to subunit dissociation. We conclude that G alpha(i) and G alpha(o) are critical targets of oxidative stress for activation of ERK.     

虾青素抑制H2O2诱导的HeLa细胞凋亡

为了阐明虾青素的抗氧化作用与细胞凋亡的关系,探究虾青素预处理对H_2O_2诱导HeLa细胞氧化应激的影响.通过CCK-8、活性氧探针染色、流式细胞术、蛋白质免疫印迹、实时荧光定量pcr等,分别检测细胞存活率和活性氧的积累、细胞凋亡、蛋白含量、基因相对表达量改变.结果表明虾青素预处理组细胞活力较对照组提高了29.54%以上且其可以将H_2O_2诱导的活性氧降低至对照水平,同时提高Nrf2蛋白表达量3倍之多,过氧化氢酶基因相对表达量1.5倍.说明虾青素可以有效缓解H_2O_2诱导的HeLa细胞氧化应激,从而抑制细胞凋亡.     

雌激素对H_2O_2诱导PC12细胞氧化应激的保护作用研究

为了探讨雌激素对H2O2诱导PC12细胞氧化损伤的影响及其可能机制.用H2O2处理PC12细胞建立氧化应激模型,并加入雌激素预处理作为保护.MTT法检测细胞活力,利用荧光探针对细胞内ROS进行荧光染色检测荧光强度,Hoechst/PI荧光染色,分析细胞凋亡情况,Western blotting检测MAPK(Mitogen-Activated Protein Kinase)的磷酸化水平.结果显示:H2O2作用于PC12细胞后显著降低细胞活力,10-8～10-6mol/L的雌激素预处理后均能部分阻断H2O2对细胞活力的影响.H2O2能显著增强PC12细胞的ROS荧光强度,雌激素可明显减少H2O2处理后PC12细胞内的ROS含量.H2O2激活MAPK,而雌激素抑制了p38的磷酸化,增加了ERK的磷酸化.以上结果表明,雌激素可以拮抗H2O2诱导的氧化应激,抑制p38的磷酸化,增强ERK的磷酸化可能是其发挥保护作用的机制之一.