爪蟾卵提取物中凋亡特异核酸酶抑制物的鉴定

细胞色素c加至非洲爪蟾（Xenopus laevis）卵提取物S－150中,能诱导外源细胞核发生凋亡。诱导过程中,爪蟾凋亡特异核酸酶XAD被激活,在核小体间切割染色质,形成DNA梯（ladder).实验表明,正常卵提取物中大量存在凋亡特异核酸酶XAD抑制因子IXAD,抑制XAD的核酸酶活性;IXAD分子量约40ku,正常状态下以二聚体形成或与XAD形成复合体存在;凋亡中IXAD被降解,导致XAD被释放激活。Western检测和交叉抑制实验显示IXAD与DFF45在结构与功能上可能同源。实验结果进一步证明凋亡途径在进化上的保守性。     

角蛋白在诱导细胞凋亡的爪蟾卵提取物中发生特异降解

细胞色素Ｃ加入非洲爪蟾（Ｘｅｎｏｐｕｓ ｌａｅｖｉｓ）卵提取物Ｓ－１５０,激活爪蟾凋亡特异蛋白酶ＸＣＰＰ３２,诱导非细胞体系凋半随凋亡诱导过程,卵提取物Ｓ－１５０表现出一定的变化,其蛋白组成,特别是骨蛋白变化明显,Ｗｅｓｔｅｒｎ检测证明爪蟾卵提取物中４２ｋｕ酸性角蛋白被ＳＣＰＰ３２特异降解。酸性角蛋白降低在凋亡过程中可能具有重要作用。     

爪蟾卵非细胞体系诱导小鼠肝细胞核凋亡

通过向正常爪蟾卵提取物S_150中加入dATP和细胞色素c,得到能有效诱导外源细胞核凋亡的非细胞体系 .温育在上述非细胞体系中的小鼠肝细胞核表现出明显的凋亡特征并形成大量的凋亡小体 .染色质在核膜下凝集形成直径相差较大并相互分离的球形区域 ,球形小体通过核膜向外突出 ,并逐渐与核膜分离 .最后 ,细胞核几乎将所有DNA凝集并排出 ,只在核膜边缘残留一些DNA成分 ,而温育体系中充满高度凝集的凋亡小体 .这种凋亡小体产生的过程以往工作未见描述 .同时 ,小鼠肝细胞核在卵提取物中发生的形态变化伴随着染色质DNA被降解成DNAladder.我们的研究表明 ,利用爪蟾卵提取物研究细胞核凋亡是一个很好的实验模式 .     

细胞色素c诱导胡萝卜细胞核的体外凋亡

在胡萝卜细胞胞浆提取物ＣＳ－１００中加入ＣｙｔＣ可建成高效诱导细胞凋亡的植物非细胞体系,在瞎术诱导体系中,温育的胡萝卜细胞核在表现典型的凋亡形态学特征的同时,其ＤＮＡ发生特异缓解形成ＤＮＡＬａｄｄｅｒ,ＴＵＮＥＬ实验也说明ＤＮＡ发生了３′－ＯＨ特异断裂,研究表明,ＣＳ－１００非细胞体系是研究植物细胞凋亡机理的一个很好的,方便在实验模式,在植物细胞凋亡过程中可能存在与动物细胞凋亡相似的机制。     

JWA参与维甲酸、佛波酯和三氧化二砷诱导急性早幼

JWA基因是受维甲酸(RA)、 13顺-维甲酸(13-cRA)和佛波酯(TPA)等调控的细胞骨架相关基因. 以前的研究发现, JWA基因与细胞分化和凋亡有关. 为了探讨JWA基因在急性早幼粒细胞性白血病(APL)细胞分化和凋亡过程中的作用及机制, 分别用ATRA, 4HPR, TPA和As2O3处理NB4细胞, Western blot和RT-RCR检测JWA基因在蛋白和mRNA水平的表达, 同时检测细胞周期和CD11b, CD33细胞表面抗原, 分析细胞分化和凋亡. 结果表明ATRA和 As2O3分别诱导细胞分化和凋亡, 而4HPR和TPA对NB4细胞分化和凋亡有双重诱导作用. 在诱导细胞分化和凋亡过程中, JWA基因的表达水平均上调, 但PML / RARα 融合基因变化不明显; 用JWA反义核酸处理NB4细胞后, TPA诱导其分化和调亡的作用受到明显抑制. TPA对NB4的作用可能是通过由JWA参与的直接和间接两种途径实现的. 在对APL(M3)原代细胞的研究中除观察到与NB4细胞相似的JWA的变化外, 还发现一特异的与APL细胞分化和凋亡有关的异常分子量的JWA蛋白; 异常分子量的JWA蛋白是否是APL(M3)区别于NB4细胞的一种分子标志物以及JWA是否通过caspases信号调节通路参与NB4细胞分化和凋亡等均有待进一步研究证实.     

VK3诱导的植物细胞凋亡及其机理

ＶＫ３可诱导烟草细胞的凋亡,表现为：染化体凝集,凋亡小体形成,ＤＮＡ末端断裂、降解形成梯状电泳,此过程伴随特异核酸酶的激活,其活性依赖于Ｃａ＾２＋,Ｍｇ＾２＋,可被Ｚｎ＾２＋和ＥＤＴＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅｔｅｔｒａａｃｅｔｉｃ）抑制。ＤＮＡ降解可被ＤＥＶＤ（Ａｃ－Ａｓｐ－Ｇｌｕ－Ｖａｌ－Ａｓｐ－ａｌｄｅｈｙｄｅ）抑制。核纤层蛋白降解为３５ｋｕ片段,ＤＥＶＤ,ＰＭＳＦ（Ｐｈｅｎｙｌｍｅｔ     

D-半乳糖诱导大鼠肺微血管内皮细胞衰老

探讨了D-半乳糖(D-galactose, D-gal)诱导的大鼠肺微血管内皮细胞(pulmonary microvascular endothelial cells, PMVECs)衰老与细胞凋亡的关系. 以含D-gal(10 g/L)DMEM培养液培养PMVECs, 经内皮细胞鉴定后, 再通过下述鉴定建立了大鼠PMVECs衰老模型: (1) 约90%的细胞呈现b-半乳糖苷酶活性阳性染色; (2) 流式细胞仪检测可见细胞周期分布变化, 90%细胞停留在G0/G1期, 而S期和G2/M期细胞近于消失. 与未诱导的对照组细胞比较得到如下结果: (1) 荧光显微镜和透射电子显微镜观察, 可见D-gal诱导的PMVECs细胞核染色质浓缩和凝聚, 并可见凋亡小体; (2) 流式细胞仪检测Annexin V /PI双染色的D-gal诱导的PMVECs中, 早中期凋亡细胞明显增加, 其细胞凋亡率为(39.8±2.8)% (对照组为(14.0±3.7)%); (3) PMVECs在衰老终末阶段出现典型的晚期凋亡亚二倍体峰. 实验表明: D-gal可诱导体外培养的PMVECs老化, 从而复制细胞衰老. 经D-gal诱导的衰老PMVECs易发生凋亡, 提示细胞凋亡参与了D-gal诱导细胞衰老的过程.     

JWA参与维甲酸、佛波酯和三氧化二砷诱导急性早幼粒细胞性白血病细胞分化和凋亡的可能机制

JWA基因是受维甲酸（RA）、13顺－维甲酸（13－cRA）和佛波酯（TPA）等调控的细胞骨架相关基因,以前的研究发现,JWA基因与细胞分化和凋亡有关,为了探讨JWA基因在急性早幼粒细胞性白血病（APL0细胞分化和凋亡过程中的作用及机制,分别用ATRA,4HPR,TPA和As2O3处理NB4细胞,Westernblot和RT0RCR检测JWA基因在蛋白和mRAN水平的表达,同时检测细胞周期和CD11b,CD33细胞表面抗原,分析细胞分化和凋亡,结果ATRA和As2O3分别诱导细胞分化和凋亡,而4HPR和TPA对NB4细胞分化和凋亡有双重诱导作用,在诱导细胞分化和凋亡过程中,JWA基因的表达水平均上调,但PML／RARα融合基因变化不明显,用JWA反应核酸处理NB4细胞后,TPA诱导其分化和凋亡的作用受到明显抑制,TPA对NB4的作用可能是通过由JWA参与的直接和间接两种途径实现的,在对APL（M3）原代细胞的研究中除观察到NB4细胞相似的JWA的变化外,还发现一特异的与APL细胞分化和凋亡有关的异常分子量的JWA蛋白;异常分子量的JWA蛋白是否是APL（M3）区别于NB4细胞的一种分子植物志以及JWA是否通过caspases信号调节通路参与NB4细胞分化和凋亡等均有待进一步研究证实。     

芹菜素通过抑制PKB/Akt激酶活性诱导人胃癌细胞凋亡

芹菜素是一种广泛分布于水果和蔬菜中的黄酮类物质. 研究证实, 芹菜素在体外可以抑制多种肿瘤细胞的生长, 但其发挥抗肿瘤作用的确切机制目前还不十分清楚. 采用人胃癌细胞株为肿瘤模型, 在体外探讨了芹菜素对胃癌细胞的生长抑制和凋亡诱导作用. 结果发现, 芹菜素可以明显抑制胃癌细胞的生长. 此外, 利用DNA琼脂糖凝胶电泳检测到典型的DNA梯形条带, Western blotting方法检测到Caspase-3的活性片段, 并呈现明显的时间依赖关系, 说明芹菜素可以诱导细胞发生凋亡. 进一步研究发现, 芹菜素在诱导细胞凋亡的同时可以抑制蛋白激酶B (Akt)的激酶活性. 芹菜素可以时间依赖方式抑制与细胞增殖相关的Akt及Akt下游促凋亡蛋白Bad的磷酸化, 但对总Akt及总Bad蛋白的表达无影响. 实验结果提示, 芹菜素可以通过抑制Akt激酶活性而诱导胃癌细胞发生凋亡. 由于已经证实在多种肿瘤细胞中存在Akt激酶的活化, 因此对肿瘤细胞中Akt激酶的抑制将为肿瘤的临床治疗提供新的思路.     

乳腺癌细胞株对TRAIL敏感性不同的分子机制

不同的乳腺癌细胞株对肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)的敏感性不同. 为了揭示其分子机制, 分别以对TRAIL敏感和不敏感的乳腺癌细胞株(MDA-MB-231和MCF-7)为模型, 比较分析了这2株细胞对重组可溶性TRAIL(rsTRAIL)的不同敏感性的分子机制. 首先使用不同的抑制剂分别阻断细胞内3条主要存活通路(PKCd, MAPK, PI3K)后, 研究细胞对rsTRAIL的敏感性, 结果表明, 阻断这3条存活通路, 都不影响MD-MB-231细胞对rsTRAIL的敏感性, 说明MD-MB-231细胞对rsTRAIL敏感与这3条存活通路无关; 以MEK1/2抑制剂阻断MAPK途径或以Ly294002阻断PI3K途径都不影响MCF-7细胞对rsTRAIL的敏感性; 但以PKCd抑制剂rottlerin抑制PKCd活性, 能显著促进rsTRAIL诱导的MCF-7细胞凋亡, 提示PKCd高表达可能是MCF-7细胞对rsTRAIL不敏感的重要原因. 应用RNA干扰技术抑制PKCd的表达, 确证PKCd高表达是MCF-7细胞对rsTRAIL不敏感的关键因素. 同时, 进一步证明 caspase-3 表达重建不能改变MCF-7 细胞中PKCd的总体表达水平, 说明凋亡执行蛋白酶caspase-3缺陷, 不是PKCd高表达的主要原因.     

青蒿琥酯对人白血病K562 细胞凋亡抑制蛋白表达的影响

用Western blot 法检测青蒿琥酯对白血病K562 细胞的X 染色体连锁凋亡抑制因子 (X-linked inhibitor of apoptosis protein, XIAP)、存活素(Survivin)、细胞凋亡抑制蛋白1 (cellular IAP1, cIAP-1)和细胞凋亡抑制蛋白2 (cellular IAP2, cIAP-2)表达的影响, 以及对K562 细胞半胱 氨酸天冬氨酸酶3 (caspase-3)和多聚ADP-核糖聚合酶裂解片段(poly ADP-ribose polymerase cleavage, PARP cleavage)的作用. 青蒿琥酯能够下调XIAP, Survivin 和cIAP-2 的表达, 上调 caspase-3 活化亚基(17 kD)和PARP cleavage (85 kD)的表达. 青蒿琥酯通过下调XIAP, Survivin 和cIAP-2 的表达来诱导白血病细胞凋亡, caspase-3 也与诱导白血病细胞凋亡有关.     

p14ARF高表达对γ射线诱导的人黑色素瘤细胞凋亡的影响

抑癌因子ARF可以激活p53诱导细胞周期的阻断或凋亡.为阐明ARF在促进细胞凋亡作用中的分子机理,建立了高表达p14~(ARF)的人黑色素瘤A375细胞模型.实验表明,p14~(ARF)高表达能促进p53富集在细胞核.经γ射线照射后,发现pI4~(ARF)高表达能促进A375细胞凋亡,促使Smac从线粒体释放到胞质中,p53,Bax,Caspase-3,Caspase-9,p21~(cipl)和p27~(kipl)蛋白水平明显提高,而Bcl-2和磷酸化的ERK蛋白水平下降.提示γ射线辐照下,p14~(ARF)促进A375细胞凋亡是ERK介入的依赖p53的以线粒体为核心的凋亡途径.     

锌指核酸酶介导的高效多位点基因打靶

该研究旨在建立锌指核酸酶介导的多位点基因打靶技术,为获得稳定遗传的转基因动物或基因治疗临床应用解决技术难题.首先利用OPEN平台设计、构建能识别人基因组内rDNA基因间隔序列的锌指蛋白基因序列,与FokⅠ的切割结构域连接、表达后获得锌指核酸酶基因,再构建锌指核酸酶真核表达载体.另外,构建含有2条同源重组引导序列和绿色荧光蛋白基因(EGFP)的多位点基因打靶载体.将锌指核酸酶真核表达载体和多位点基因打靶载体共转染HEK293细胞,内参对照PCR-灰度分析法检测外源基因定点整合效率,结果显示单独转染多位点基因打靶载体的定点整合效率为6.8%;而由于锌指核酸酶在染色质DNA上切割rDNA基因的间隔序列,诱导高效同源重组,锌指核酸酶载体、多位点基因打靶载体共转染的定点整合效率为24.2%,较常规基因打靶定点整合率(10-6～10-5)提高了24000多倍.共转染的HEK293细胞在无任何筛选的条件下持续培养2个月,经过20次传代之后,子代细胞能够持续表达EGFP,提示表达稳定.本研究建立了锌指核酸酶介导的高效多位点基因打靶技术,不仅大大提高了外源基因的定点整合效率,而且兼顾了基因表达的稳定性和安全性,为动物定点转基因和人类基因治疗提供了重要的技术平台,具有广泛的应用前景.     

细胞凋亡的分子机理

细胞凋亡是一种细胞自主性死亡现象,与维持生物体正常生理功能和一些疾病的发生密切相关.最近发现,细胞凋亡的主要原因是毒物、射线等死亡信号通过死亡诱导信号复合体直接激活一组被称为caspases的蛋白酶系统.同时发现,死亡信号还可通过线粒体和一些癌基因相关蛋自如Bcl-2、P53、PML间接影响caspases的活性.最终影响凋亡的发生.     

细胞周期素依赖的蛋白激酶抑制物诱导肝癌细胞凋亡

细胞凋亡(Apoptosis)是一个主动的、与生俱来的程序性细胞死亡,具有典型形态学和生化特征。在胚胎发育,T,B细胞成熟和内分泌相关的组织萎缩等生命过程中发生的细胞死亡,就是一种生理性细胞凋亡,以此控制体内细胞数量。细胞凋亡是一个与细胞分裂相对立的过程,两者达成一定的平衡,当平衡打破细胞分裂速率远大于细胞死亡速率时,即可能导致肿瘤。细胞凋亡受到多种分子水平的因子控制,而细胞分裂则受细胞周期引擎控制。多细胞生物的正常发育需要精确的增殖和分化调节,一系列调节基因组成了一个复杂的网络,调控着细胞何时分裂,何时分化。细胞周期素依赖的蛋白激酶CDK(Cyclin dependent kinase)处在此网络的中心位置,不同的CDK活化分别促进细胞周期的不同时相转变。细胞周期素依赖的蛋白激酶抑制物CKI(CDK Inhibitor)可特异地与CDK结合而抑制其活性。目前发现的CKI基因可分为两个家族:其一为双重特异性家族,包括p21,p27,p57,可与几乎所有G_1期cyclin/CDK复合物结合而使细胞周期停止在G_1期,其二为锚蛋白(Ankyrin)家族,包括p15,p16,p18,p19,可特异性结合CDK4与CDK6,使细胞周期停止在G_1期或进入G_0期。停止在G_1期的损伤细胞修复后可继续进入S期,或者经一定的途径进入凋亡。因此利用CKI基因诱导肿瘤细胞凋亡     

科学家发现新一代抗衰老物质

近期,我国科学家从天然药库中筛选并发现葡萄籽提取物(GSE)具有清除衰老细胞的作用,而其组分PCC1能够选择性诱导衰老细胞凋亡.结合多种小鼠模型研究,研究组全面揭示了PCC1清除小鼠体内衰老细胞、改善衰老相关疾病治疗效率、延长老年小鼠寿命的显著效果和作用机制.该研究表明,PCC1是高度具有医学转化价值的新一代抗衰老物质...     

杆状病毒诱导凋亡昆虫细胞中的线粒体反应和Ca2+的变化

以罗丹明123作为线粒体跨膜电位荧光标记探针, 流式细胞术和激光共聚焦显微镜研究显示, SfaMNPV诱导凋亡的斜纹夜蛾SL-1细胞, 线粒体跨膜电位(∆Ψm)产生明显改变, 病毒接种后4 h, 膜电位开始下降, 随着病毒感染进程的延续, 线粒体膜电位∆Ψm持续降低. 利用Western 杂交分析定位于线粒体的Bcl-2蛋白, 结果表明, 线粒体Bcl-2蛋白含量随病毒感染逐渐减小, 表达水平降低, 病毒感染下调了Bcl-2蛋白的表达. Western杂交检测到显示细胞色素c从线粒体向细胞质中释放, 并在细胞质逐渐积累, 呈时间依赖性特征. 病毒感染诱发的线粒体反应, 提示杆状病毒诱导昆虫细胞凋亡, 可能存在线粒体介导的凋亡信号转导途径. 以Ca²⁺荧光探针Fluo-3/AM负载, 激光共聚焦显微镜观察和荧光分光光度计测定凋亡细胞 [Ca²⁺]_i浓度的变化, 检测到病毒诱导凋亡细胞内的[Ca²⁺]_i浓度明显升高, 细胞外Ca²⁺内流; 在EGTA抑制胞外钙离子内流和细胞质Ca²⁺钳制状态下, PI染色后流式细胞仪检测显示细胞凋亡不受影响, 说明胞质内游离Ca²⁺升高和胞外钙离子内流不是细胞凋亡的主要诱因, 提示内质网钙库Ca²⁺排空可能是SfaMNPV诱导SL-1细胞凋亡信号转导通路中的重要媒介.     

疫霉菌激发子PB90诱导烟草悬浮细胞的凋亡

激发子PB90是疫霉菌(Phytophthora boehmeriae)分泌的一种分子量为90 kD的胞外蛋白激发子, 该激发子可以诱导非寄主植物烟草的过敏反应和系统获得抗性. BY-2烟草悬浮细胞经该激发子PB90处理后, Trypan blue染色观察到细胞死亡, 这种死亡可被蛋白质合成抑制剂Cycloheximide抑制, 表明这种细胞死亡是主动死亡过程. 提取PB90处理的悬浮细胞的DNA进行琼脂糖凝胶电泳观察到DNA Ladder现象, 表明核小体间的DNA发生了断裂; 对经PB90分别处理4和12 h的烟草悬浮细胞进行TUNEL染色, 观察到较强的阳性信号, 进一步表明其细胞核内发生了DNA末端断裂; 同时结合DAPI染色观察到经PB90处理后的细胞染色质凝集、细胞核解体形成凋亡小体等细胞凋亡的形态学特征. 上述结果表明激发子PB90可以诱导BY-2烟草悬浮细胞发生细胞凋亡, 提示该激发子诱导的过敏反应是一个细胞凋亡过程.     

腺病毒介导的CTLA4-FasL基因转移预防小鼠自身免疫性糖尿病

抑制或删除自身免疫性T细胞对胰岛素生成细胞——β细胞的破坏可以有效预防1型糖尿病的发生. 研究表明CTLA4-FasL双功能免疫抑制分子可以抑制T细胞活化及促进T细胞的凋亡. 在多次小剂量(40 mg/kg)腹腔注射链脲佐菌素诱导的小鼠自身免疫性糖尿病模型中, 初次给予链脲佐菌素的同时, 经尾静脉输注(2 ~ 5)×10⁸ pfu/mL CTLA4-FasL腺病毒进行基因治疗后, 糖尿病的发病率显著降低(13%, n = 15), 血糖和胰岛素水平维持正常; 且显著诱导胰腺淋巴细胞凋亡及胰腺淋巴细胞IFN-γ与Vβ8.2 TCR的mRNA表达明显下降. 表明腺病毒介导CTLA4-FasL基因治疗, 有效诱导自身反应性T细胞凋亡, 提示其在预防自身免疫性糖尿病的潜在价值.     

转抗细胞凋亡基因p35黏虫细胞克隆株研究

通过脂质体介导的方法将抗细胞凋亡p35基因导入黏虫细胞系Ms7311, 经Zeocin抗性筛选和细胞克隆, 获得了转基因细胞株TMs7311. PCR检测证明, 转基因细胞株基因组DNA中含有p35基因特异扩增谱带. 该转基因细胞株形态与原始细胞系不同, 生长速度快, 群体倍增时间为25.4 h, 对磷酸缓冲液(PBS)有较强的营养抗性, 能抑制放线菌素D诱导的细胞凋亡; 病毒产量和β-半乳糖苷酶(β-galactosidase)以及碱性磷酸酶(secreted alkaline phosphatase, SEAP)的表达水平明显高于原始细胞系Ms7311, 是一株高表达重组蛋白和高产杆状病毒的优良细胞株.