学术投稿

应激状态下的心脏自噬:自噬作用是有益还是有害?

曹原;沈涛;黎健

关键词:自噬, 心肌肥厚, 心力衰竭, 缺血/再灌注损伤, 糖尿病心肌病
摘要:自噬(autophagy)广泛参与各种生理和病理过程,是目前生物医学领域研究的热点之一。自噬的过程涉及到一系列复杂的调控基因产物以及组合机制、靶向性选择、自噬体形成以及内含物降解等的协同作用。在心脏疾病中,如缺血再灌注、心肌肥厚和心力衰竭的发生和发展中都能检测到自噬的存在。本综述主要探讨自噬调节在心脏疾病发生和发展中的作用和意义。
生理科学进展杂志相关文献
  • 肌肉因子新成员:血管内皮生长因子 B

    血管内皮生长因子 B(vascular endothelial growth factor-B,VEGFB)是血管内皮生长因子家族成员,在体内代谢旺盛的组织和细胞大量表达,尤其在骨骼肌的慢肌纤维。机体营养状况、运动训练调节 VEGFB 的 mRNA 表达。其通过分布于血管内皮细胞上的受体 VEFG 受体1和 NRP1,上调脂肪酸转运蛋白的表达,刺激骨骼肌脂肪酸摄入,导致脂肪的异位沉积,参与胰岛素抵抗的发生。此外,VEGFB 与心肌缺血性疾病及神经性退行性疾病的发生密切相关。本文将着重对其新发现的生物学功能及病理生理意义进行综述。

    作者:马谨;张靓 刊期: 2015年第04期

  • 慢性肾脏病高磷血症研究进展

    磷是生命组成的必需元素,参与了能量代谢、信号转导和蛋白合成等一系列重要的生命过程。肾脏在人体磷稳态的维持中具有重要的功能。慢性肾脏病(CKD)患者普遍伴随着磷代谢紊乱,长期的高磷血症引起继发性甲状旁腺功能亢进症(SHPT)、肾性骨营养不良(ROD)、心血管系统病变(CVD)以及促进肾病的进展,增加了患者的死亡率。近年来,高磷血症作为上述疾病发生的独立危险因素得到了越来越多的关注和研究,进一步提升了慢性肾脏病的治疗效果。

    作者:王菁;张晓燕;管又飞 刊期: 2015年第04期

  • 稳态应激--变化的稳态

    稳态应激是指通过变化的稳态。本文介绍了稳态应激的基本思想和稳态应激负荷、稳态应激超负荷类型等相关概念,对 Allostasis 一词的中文译名进行了探讨。认为稳态应激是对稳态概念的发展,是生物学认识论上的进步。稳态应激及其相关模型对于深入地认识和理解应激状况下生命有机体的调节机制具有重要意义。

    作者:张铭 刊期: 2015年第04期

  • 细胞自噬与肺纤维化

    内质网应激、氨基酸饥饿、病原体感染等因素可诱导自噬的发生。真核细胞通过自噬途径清除降解细胞内受损伤的细胞器、长寿命蛋白质和核酸等生物大分子。肺纤维化以成纤维细胞过度增生、胶原蛋白过度沉积为特点,细胞自噬活化可以促进胶原的降解,抑制则引起胶原的大量堆积。本文就细胞自噬的分子机制及与肺纤维化关系的新进展做一综述,为肺纤维化的靶向治疗研究提供新的思路。

    作者:张效云;李琦 刊期: 2015年第04期

  • 内向整流钾通道 Kir2.1亚型的表达及功能

    内向整流钾通道 Kir2.x 亚家族中的 Kir2.1一直以来是离子通道研究的热点领域。目前, Kir2.1主要在心血管内皮细胞、壁细胞、乳腺内分泌细胞、腮腺细胞、视网膜内皮细胞等细胞中表达并发挥着不同的生理功能。本文就 Kir2.1在组织细胞中的分布及功能做以综述。

    作者:李文凭;崔晓栋;成敏 刊期: 2015年第04期

  • 在小鼠中抑制可溶性表氧化物水解酶(sEH)可以促进胆固醇逆向转运和斑块逆转

    目前已经知道脂肪细胞通过 ABCA1将胆固醇转运到胞外 apoA-I,且这个过程能促进血浆 HDL 增加,有利于保护心血管。而 sEH 是一种代谢内源性环氧二十碳三烯酸(EETs)的胞浆酶,EETs 在脂肪细胞中表达很丰富。作者的团队之前发现脂肪细胞中 sEH 的抑制剂 t-AUCB 能增加 ABCA1的水平,本文便研究内源性 sEH 的抑制对心血管系统的保护机制。

    作者:杨越 刊期: 2015年第04期

  • 缺氧诱导因子经典通路的拓展与干细胞调控

    缺氧诱导因子是在缺氧条件下被激活参与机体低氧适应性反应的一类核因子,对于低氧条件下维持机体生命活动起着不可或缺的作用,且与肿瘤的发生发展以及干细胞调控关系密切,本文综述缺氧诱导因子经典氧感通路信号轴和非经典信号通路以及其对干细胞调控的作用,讨论了非经典通路中沉默信息调节因子家族尤其是去乙酰化酶 sirtuin-3(SIRT3)对 HIFα的负性调控作用,以及 M2型丙酮酸激酶(PKM2)对 HIFα的激活作用。探讨了 HIF1α对多种干细胞生物学的调控,发现 HIF1α可抑制胚胎干细胞-外胚层干细胞(ESC-EpiSC)过渡期线粒体呼吸,从而驱使其向糖酵解代谢的转变,继而维持 ESC 的多能性;且 HIF1α可介导间充质干细胞的定向分化,如向成骨细胞,软骨细胞,神经细胞,脂肪细胞,肌细胞等细胞的定向分化;并可促进神经干细胞增殖与迁移以及参与肿瘤干细胞的干性维持。目的阐明缺氧诱导因子经典与非经典信号通路轴及其对干细胞生物学的调控,为临床组织损伤修复组织工程乃至肿瘤的诊疗预防提供新的靶点。

    作者:耿书国;刘频健;汪建样;胡文龙;殷明 刊期: 2015年第04期

  • 多巴胺转运体功能及其与神经精神疾病的相关研究

    中枢神经系统(central nervous system,CNS)环路是注意力、奖赏应答和动机等精神活动的基础,而神经递质多巴胺(dopamine,DA)在这一环路中起关键作用。多巴胺转运体(dopamine trans-port,DAT)位于突触前体,重新摄取 DA,维持突触多巴胺有效性和多巴胺能神经元的协调性。多巴胺转运体功能异常会导致脑内多巴胺平衡失调,从而引起精神兴奋剂依赖、帕金森病(Parkinson disease,PD)、精神分裂症及注意力缺陷多动障碍(attention-deficit hyperactivity disorder,ADHD)等多种神经精神疾病。本文从 DAT 的结构与功能及其在多巴胺信号调节中的分子机制,DAT 与精神兴奋剂依赖等疾病关系的相关研究进行了论述。

    作者:吴恒乾;白洁 刊期: 2015年第04期

  • 视黄酸相关孤儿核受体 RORα在脂质代谢调控中的作用

    核受体是一类配体依赖的转录因子超家族。视黄酸相关孤儿核受体(retinoid-related orphan nuclear receptors,RORs)由于在基因序列上与视黄酸受体(retinoic acid receptor,RAR)和类维甲酸X 受体(retinoid X receptor,RXR)相似而得名。近年来研究陆续发现,核受体 RORα不仅在一些代谢组织中表达,而且在脂质代谢,以及动脉粥样硬化的发生发展中扮演关键角色。因此,深入了解RORα与脂质代谢的关系,将为肥胖、2型糖尿病和动脉粥样硬化等疾病提供新的治疗靶点。

    作者:林嘉琛;孙艳莎;周博雅;郭译侬;商傅伟;卜军;何奔 刊期: 2015年第04期

  • 翻译后修饰调节 SIRT1生物学功能

    SIRT1(silent mating type information regulation 2 homolog)是哺乳动物中与酵母菌沉默信息调节因子2(silent information regulator 2,Sir2)同源性高的同系物。它通过去乙酰化作用调节基因转录、染色体稳定性及靶蛋白活性,参与调节 DNA 损伤修复、糖脂代谢、抑制炎症及氧化应激等病理生理过程。SIRT1作为重要的蛋白去乙酰化酶,深入了解其翻译后化学修饰及生物学功能具有重要意义。

    作者:蔡君艳;徐国恒;耿彬 刊期: 2015年第04期

  • 诱导性 RNAi 在体试验证实转录因子 BATF 参与CD8+ T 细胞分化起始过程

    效应性 CD8+ T 细胞分化成熟是机体抵抗病原体侵袭及疫苗发挥作用的重要环节。激活后数小时内,初始 CD8+ T 细胞起始一系列基因转录促进向效应性及记忆型 T 细胞分化,然而这一过程的调节机制尚不清楚。利用病毒转导 shRNA 是一项经典的通过特异性敲低某基因实现研究该基因功能的技术,但该项技术在初始 T 细胞中效率非常低。后续改进的方法多集中在通过给予各种体外刺激如 TCR、感染、细胞因子等激活初始 T 细胞而达到提高转导率的目的,可是这种额外的干扰对细胞的正常分化过程造成较大影响。

    作者:杨袆 刊期: 2015年第04期

  • 早期高脂血症通过 Caspase-1-Sirtuin 1通路促进内皮细胞激活

    Caspase-1具有促动脉粥样硬化的作用已经广为人知,但其是否帮助了血管内皮细胞(ECs)感知早期高脂血症并激活 ECs还尚不清楚。近的研究发现,脂肪组织代谢应激时,caspase-1特异剪切组蛋白去乙酰化酶 Sirt1。本文研究人员利用(ApoE -/-/caspase-1-/-)双敲小鼠模型,证明了 ECs 通过 caspase-1-sirtuin 1-activator protein-1(AP-1)通路感知早期高脂血症,导致内皮激活,招募单核细胞,动脉粥样硬化生成。

    作者:杨越 刊期: 2015年第04期

  • RNA 的 m6A 甲基化受 microRNAs 调控并促进细胞多能性重编程

    m6 A 是普遍存在于 mRNA 的转录后修饰,约50%的核糖核酸甲基化修饰为 m6 A,指腺苷酸上6位 C 上连的氨基中的一个H 被甲基取代。已有研究表明 m6 A 甲基化形成缺陷可以影响昼夜节律、细胞减数分裂和胚胎干细胞增殖从而参与各种病理生理过程,然而 m6 A 形成的调控和参与细胞重编程的机制尚不清楚。作者为了探究这一过程,对四种不同分化潜能的小鼠ESC(胚胎干细胞),iPSC(诱导多能干细胞),NSC(神经干细胞)和 Sertoli cell(睾丸支持细胞)使用 anti-m6 A 抗体免疫沉淀甲基化的 mRNA,再通过 RNA 测序得到全基因组甲基化富集分布图谱。基因注释(gene ontology,为基因参与的生物过程进行注释的数据库)分析表明在四种细胞类型中稳定表达的转录本中,m6 A 富集于介导基本生物过程如细胞周期(cell cycle),RNA加工(RNA processing)的转录本;而介导蛋白的合成和功能的转录本中 m6 A 分布少。对转录本中 m6 A 分布的位置进行分析,发现 m6 A 在编码区和翻译终止区的富集是保守的。通过对细胞特异的 m6 A 甲基化富集分析,发现 m6 A 多分布在四种细胞特异的标记基因,参与细胞特异的生物过程如细胞干性维持和发育调控。

    作者:杨越 刊期: 2015年第04期

  • 应激状态下的心脏自噬:自噬作用是有益还是有害?

    自噬(autophagy)广泛参与各种生理和病理过程,是目前生物医学领域研究的热点之一。自噬的过程涉及到一系列复杂的调控基因产物以及组合机制、靶向性选择、自噬体形成以及内含物降解等的协同作用。在心脏疾病中,如缺血再灌注、心肌肥厚和心力衰竭的发生和发展中都能检测到自噬的存在。本综述主要探讨自噬调节在心脏疾病发生和发展中的作用和意义。

    作者:曹原;沈涛;黎健 刊期: 2015年第04期

  • miR-122生物学功能及与肝脏疾病的关系

    microRNAs 是一类内源性非编码小分子单链 RNA,通过与其靶基因相结合来降解 mRNA 或抑制靶基因的翻译从而对相关靶基因进行转录后的表达调控。微小核糖核酸-122(microRNA 122, miR-122)是肝脏特异性表达的 microRNA。近年来,越来越多的研究表明,miR-122在生命体内具有复杂功能,并与人类多种疾病尤其是肝脏疾病有着密切的联系。作者就 miR-122的生物学功能及其与疾病的关系作一综述。

    作者:张帆;涂建 刊期: 2015年第04期

  • 内皮细胞 dNTP 合成过程依赖脂肪酸碳源

    血管生成是机体高度调控过程,生成不足或过度生成都导致病理状态发生。已知血管生成依赖内皮细胞的增殖与迁移,目前已发现大量参与调节血管生成的分子并初步构建了调控网络,然而细胞代谢在其中的作用却鲜有报道。

    作者:杨袆 刊期: 2015年第04期

  • 巨噬细胞在脾脏中通过 VCAM-1来滞留造血干细胞

    脾脏的骨髓组织生能为炎性的组织提供稳定的白细胞补充,而白细胞增多与心血管疾病的死亡率是密切相关的。然而,造血干细胞在脾脏中是如何被调控的,这一点至今还没有被清楚地认识。

    作者:邓嘉成 刊期: 2015年第04期

  • 混合系激酶区域样蛋白的研究进展

    程序性坏死是近年来发现的一种由死亡受体介导的 caspases 非依赖性细胞死亡模式,通常在凋亡被抑制的情况下发生,具有坏死细胞的形态学特征。受体相互作用蛋白(receptor interacting protein,RIP)1和3是程序性坏死信号通路中极为重要的调节蛋白。MLKL 作为 RIP1/RIP3的下游调控物质,已被证明在 TNF 诱导的程序性坏死下游通路中起着重要作用。本文就 MLKL 的发现、生理功能及其分子机制进行综述。

    作者:王芳;贾勇圣;佟仲生 刊期: 2015年第04期

  • NF-κB 激活的 GSNOR 基因转录可抑制 NGF 诱导的 PC12分化

    NO 广泛参与神经系统神经元细胞周期、生长分化及突触形成等过程。S-亚硝基谷胱甘肽还原酶(S-nitrosoglutathione re-ductase,GSNOR)作为神经元中蛋白亚硝基化的主要调控因子对学习和记忆功能有重要影响,然而其在神经元的分化及突触形成过程中的作用机制尚不清楚。

    作者:李婧 刊期: 2015年第04期

  • Klotho 的研究进展

    Klotho 是新发现的一种抗衰老基因,其表达受多种因素的调控,如活性肽降钙素基因相关肽、成纤维细胞生长因子2等可以上调 Klotho 表达,而肾素-血管紧张素、尿毒素、炎症反应与氧化应激则可下调 Klotho 表达。Klotho 蛋白有膜结合型和分泌型两种形式。现有研究表明,Klotho 参与了多种疾病的发生发展,包括血管钙化、动脉粥样硬化、高血压、肾病损伤、甲状旁腺功能亢进、糖尿病及肿瘤等。本文就 Klotho 的表达调控及其与疾病的关系简要作一综述。

    作者:常晋瑞;孙娜;南瑛;于玮;齐永芬 刊期: 2015年第04期

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