学术投稿

转录因子Bach1抑制Wnt信号通路和血管新生

蒋丽;刘俊许;魏香香;牛琮;徐洁;王新红;陈思峰;孟丹

关键词:转录因子, 信号通路, 促血管新生, 内皮细胞, 去乙酰化酶, 小鼠, 缺血损伤, 启动子区域, 基因敲除, 组氨酸, 转录抑制因子, 靶基因, 过表达抑制, 招募, 形成能力, 相关因子, 下肢, 细胞增殖, 细胞表达, 缺血模型
摘要:目的:Bach1是一个转录抑制因子,在内皮细胞表达。但是Bach1是否调控血管新生还不清楚。本研究旨在探讨Bach1在血管新生和Wnt信号通路中的作用。方法和结果:在小鼠下肢缺血模型,Bach1基因敲除小鼠缺血肢毛细血管和小动脉密度,以及促血管新生相关因子(IL-8和VEGF)增多。 Bach1基因敲除小鼠的原代内皮细胞增殖、迁移和管腔形成能力增强。Bach1过表达抑制小鼠缺血下肢血管新生,抑制Wnt3a刺激的内皮细胞血管新生反应以及Wnt下游靶基因IL-8和VEGF的表达。 Bach1与TCF4结合抑制β-catenin与TCF4的结合。 Bach1通过减少p300/CBP和β-catenin的结合抑制β-catenin的乙酰化。 Bach1招募组氨酸去乙酰化酶,结合在IL-8启动子区的TCF4结合位点上抑制基因转录。结论:Bach1抑制缺血损伤后的血管新生,Bach1通过招募组氨酸去乙酰化酶到TCF4靶基因的启动子区域,抑制β-catenin和TCF4的结合,抑制Wnt/β-cate-nin信号通路。
中国病理生理杂志相关文献
  • 作者: 刊期: 2015年第10期

  • Telocytes参与血管损伤后的修复及机制初探

    目的:探索远细胞( telocytes, TCs)是否参与血管损伤后的修复及可能机制。方法:建立颈总动脉球囊损伤( carotid artery balloon injury,CABI)大鼠模型,超声和HE染色观察颈总动脉( CA)内径变化及新生内膜的形成;透射电镜( TEM)观察血管超微结构的改变;免疫荧光及免疫组化双染检测CA中TCs的标志物CD34和vimentin并观察其表达变化。结果:(1)CABI术后14 d,与sham组相比,超声示损伤组CA内径明显变窄,HE染色示血管新生内膜明显形成。(2)TEM示CABI术后CA内膜增厚,新生内膜胞膜不完整,着色不全;中膜VSMCs增大,细胞器增多。 TCs位于血管中膜与外膜交界处;与sham组相比,损伤组TCs显著增多。(3)免疫荧光及免疫组化示,在CA中膜与外膜交界处CD34和vimentin有共定位;与sham组相比,损伤组CD34和vimentin表达增多且有共定位。结论:TCs与血管损伤后的修复相关,其机制可能是通过释放微囊泡以旁分泌的方式发挥作用。

    作者:李燕艳;徐明 刊期: 2015年第10期

  • 利用脂质代谢组学研究n-3多不饱和脂肪酸及其代谢产物心肌梗死后保护心功能作用及其机制

    目的:富含n-3多不饱和脂肪酸( n-3PUFA)的鱼油可有效降低动脉粥样硬化、心肌梗死等心血管疾病的发生率和死亡率,但其机制尚未明确。本研究利用脂质代谢组学研究心肌梗死小鼠模型中n-3PUFA代谢谱及具体产物在冠心病防治中的价值与意义。方法:运用富含EPA/DHA的鱼油饲料喂养C57BL/6小鼠3周,普食喂养作为对照组。造心梗模型,利用高通量PUFA靶向代谢组学平台,检测血浆、组织等n-3PUFA代谢产物、心肌梗死面积、心脏功能等。同时利用Fat-1转基因小鼠作为阳性对照。结果:代谢组学分析得到70余种PUFA代谢产物。发现鱼油喂食与Fat-1转基因组的体内n-3PUFA及其代谢产物明显增高,而n-6PUFA代谢产物含量明显降低。不同处理组心肌梗死7 d后,发现转基因组和鱼油喂食组心梗面积较对照组小,心功能较好。细胞实验证明EPA对心肌细胞缺氧具有保护作用。进一步将要验证不同代谢通路产物对心肌细胞功能的影响及代谢酶活性变化。结论:n-3PUFA具有保护心梗后心肌损伤作用,通过代谢组学可以发现具有保护作用的代谢通路及产物。

    作者:房煊;张栩;朱毅 刊期: 2015年第10期

  • 尿素通道蛋白B基因敲除对小鼠线粒体功能的影响

    目的:尿素通道蛋白B( urea transporter B, UT-B)是介导尿素快速跨膜转运的膜蛋白,UT-B基因敲除后可导致老龄小鼠发生心肌肥大,本研究拟探讨UT-B基因敲除后对小鼠线粒体功能的影响。方法:应用试剂盒检测线粒体呼吸链复合体的活性, PCR检测mtDNA 基因D-loop区域多态性/突变情况,流式细胞术检测线粒体膜电位和ROS水平。结果:与野生型小鼠相比, UT-B基因敲除小鼠线粒体复合体I和IV活性明显下降,通过复合体Ⅴ产生的ATP量明显降低;线粒体mtDNA发生多处突变,线粒体损伤标志线粒体DNA/核DNA的比率显著下降。 UT-B基因敲除小鼠线粒体膜电位水平较野生型小鼠明显下降,而心肌ROS水平增加约31.42%。结论:UT-B基因敲除后可导致小鼠线粒体功能障碍,这可能是其老龄后发生心肌肥大的机制之一。

    作者:杜艳伟;付双;刘莲勤;杨方圆;赵雪俭;杨宝学;张灵;孟艳 刊期: 2015年第10期

  • FAM3 A在肝脏缺血再灌注损伤中的保护作用及机制

    目的:研究FAM3A在小鼠肝脏缺血再灌注(IR)损伤中的作用及机制;探索FAM3A是否介导罗格列酮对肝脏缺血再灌注损伤的保护作用。方法和结果:在IR小鼠肝脏中,PPARγ和FAM3A表达增加。利用siRNA敲减肝脏FAM3A后,行IR手术,相较于对照组,敲减FAM3A组血浆AST、ALT水平及氧化应激显著升高,肝脏坏死区域增加,炎症因子及促凋亡因子水平上调,抗凋亡因子下调。敲减FAM3A组小鼠肝脏ATP含量下降。进一步研究显示敲减肝脏FAM3A后,罗格列酮对IR损伤肝脏的保护作用丧失。体外培养肝细胞中过表达FAM3A能激活p-Akt并促使FOXO1出核降解,但被ATP受体拮抗剂PPADS和suramin阻断。罗格列酮能诱导Akt激活及FOXO1出核降解,并能被PPADS、suramin及FAM3A敲减阻断。结论:FAM3A通过增加ATP含量,激活P2R-Akt信号通路,促使FOXO1出核降解,从而在肝脏IR中发挥保护作用。 FAM3A介导了罗格列酮类药物对缺血再灌注损伤肝脏的保护作用。利用PPARγ激动剂激活FAM3A有可能成为缺血性肝损伤疾病的新干预策略。

    作者:陈真真;崔庆华;杨吉春 刊期: 2015年第10期

  • 低氧时miR-199 a-5 p通过调节UPR反应发挥神经保护作用的研究

    目的:低氧会引起神经元产生内质网应激( ERS),进而引起凋亡,非折叠蛋白反应( UPR)可以缓冲ERS,减轻凋亡。本研究拟探明低氧时脑miR-199a-5p的变化对UPR的调控作用。方法:小鼠在6000 m低压舱中暴露0、3、10 d,或同时给予miR-199a-5p mimic模拟物干预,检测皮层和海马miR-199a-5p表达,及其靶蛋白ATF6和GRP78的mRNA和蛋白水平。利用电镜和TUNEL法检测ERS和凋亡,以及ERS凋亡通路caspase-12表达。结果:低氧增加了海马和皮层ERS和凋亡,3 d组较10 d组显著。 miR-199a-5p的表达随着低氧时间的延长逐渐降低,同时,ATF6和GRP78的表达逐渐增高,以10 d时为显著。在miR-199a-5p mimic的干预下,低氧时ATF6和GRP78的表达被显著抑制,神经元的ERS和凋亡水平,以及caspase-12的表达增高。结论:低氧时脑miR-199a-5p下调导致其靶蛋白ATF6和GRP78表达增加,促进UPR反应,对于保护神经细胞具有重要意义。

    作者:李鹏;周思敏;郑善军 刊期: 2015年第10期

  • 医学热点话题融入病理生理学教学的探讨

    探讨与医学相关的社会热点问题,如对WHO提出的各种世界“疾病日”的认识,结合多媒体展示融入病理生理学教学的意义。以认识“世界肾脏病日”、“世界COPD日”等为例,从话题提出到相关知识引入,再到体现“以学生为中心”,借助不同教学模式,如Sandwich或PBL教学对历年“疾病日”主题的深入探讨和相关知识延伸,引导学生对所学知识融会贯通。不但能激发学生的学习热情,提高探究问题的兴致和积极性,培养科学的临床思维、自主学习和创新能力,增强其自信心和社会责任感,而且使授课形式多样化,知识掌握更易形成系统,并能拓宽师生知识视野,从而提高病理生理学教学效果。

    作者:赵爽;蒙山;卢露碧;高洁;朱名毅 刊期: 2015年第10期

  • 沉默Sam68基因抑制急性淋巴细胞白血病Jurkat细胞增殖

    目的:探讨Sam68对急性淋巴细胞白血病Jurkat细胞增殖的影响。方法:针对Sam68 mRNA的第531~552靶位点,构建pLKO-Tet-On载体,制备慢病毒并感染、筛选Jurkat细胞,诱导干扰载体表达;采用real-time PCR和Western blot技术验证干扰效率;用体外细胞集落形成实验观察干扰Sam68基因表达后对细胞集落形成能力的影响;用流式细胞术检测分析Jurkat细胞细胞周期的变化。结果:Sam68基因表达下调能抑制了细胞的增殖和集落形成能力,导致S期细胞比例显著增加,G2期细胞比例显著降低,G1期细胞比例无明显差异。结论:shRNA靶向干扰Sam68基因的表达能有效抑制急性淋巴细胞白血病细胞系Jurkat细胞的增殖。

    作者:王齐;王迟鹃;李元叶;许华;李庆华;庞天翔 刊期: 2015年第10期

  • 心脏干细胞可通过旁分泌exosome保护心肌细胞发生凋亡

    心脏干细胞移植在心肌梗死治疗中具有广泛应用,外泌体( exosome)被认为是细胞旁分泌的重要介质。本研究拟建立心脏固有干细胞( CPCs)的成熟分离方法,并初步探索CPCs分泌的exosome在体外保护氧化应激状态下心肌细胞的凋亡。原代分离培养鉴定Sca-1+CPCs,离心加试剂盒分离出CPCs分泌的exosome,并进行表型鉴定和粒径分析;将心肌细胞分成对照组与CPC-exo预处理组,用H2 O2处理心肌细胞诱导其凋亡,Western blot ( WB)检测cleaved caspase-3蛋白水平。结果显示:磁珠分选出的细胞用免疫荧光检测发现Sca-1呈现阳性表达,流式细胞术提示分选前和分选后Sca-1阳性细胞的比例差异具有统计学意义(n=3, P<0.01);CPCs来源的exosome, WB结果提示其CD63表达阳性;体外凋亡保护的WB结果显示,加了CPC-exo的细胞凋亡状态明显改善,且相关蛋白表达显著降低( P<0.05)。因此,心脏干细胞可以分泌出携带有重要信息物质的exosome,能在体外保护心肌细胞,避免其发生凋亡,为临床心梗等疾病提供全新的治疗策略。

    作者:肖静;潘宇;李晓红;吴岳恒;姜霖;杨翔宇;余细勇 刊期: 2015年第10期

  • 作者: 刊期: 2015年第10期

  • 大鼠原代肝星状细胞活化后组蛋白修饰水平的观察

    目的:观察体外培养大鼠肝星状细胞( HSCs)活化过程中组蛋白修饰的改变以及与HSCs活化指标α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的关系,探讨组蛋白修饰在HSCs活化过程中可能的作用。方法:体外分离、鉴定、培养大鼠HSCs,光镜观察HSCs活化过程中的形态变化,细胞免疫荧光染色和Western bloting检测desmin和α-SMA的表达,比较静止型HSCs和激活型HSCs中H4K12乙酰化、H3K9乙酰化、H3K4二甲基化和H3K9二甲基化的变化。结果:(1)细胞学形态观察结果表明HSCs在培养过程中形态由静止状态向高度分化的肌成纤维细胞转化。细胞免疫荧光染色及Western bloting检测结果显示,分离培养24 h的HSCs有desmin表达,但几乎不表达α-SMA;随培养时间延长,HSCs内α-SMA和desmin表达逐渐增加。(2)根据HSCs细胞形态变化及HSCs活化标志蛋白检测结果,确定培养24 h的HSCs为静止型HSCs,培养15 d的HSCs为激活型HSCs,分别检测其组蛋白修饰变化。结果显示,与静止型HSCs比较,激活型中H4K12乙酰化、H3K9乙酰化、H3K4二甲基化和H3K9二甲基化修饰水平明显降低,而H3K4二甲基化修饰水平明显增加,且H3K4二甲基化修饰水平变化与α-SMA表达变化一致。结论:在体外培养HSCs活化过程中,组蛋白修饰发生明显异常,提示组蛋白修饰改变有可能参与HSCs活化以及肝纤维化的发生。

    作者:田甜;杨勤 刊期: 2015年第10期

  • 青年男性急进高原前后脑弥散张量成像(DTI)的比较研究

    目的:探讨平原人进入高原早期脑形态结构、功能的变化及其与急性高原病的关系。方法:健康青年男性志愿者(22~27岁),分别在平原(300 m)和乘火车进入高原(3658 m)后第3天,进行脑部MRI检查。同时,观察记录志愿者的血氧饱和度、血常规及血液检测指标、急性高原反应症状评分等。结果:与平原相比,8名志愿者进入高原后第3天,脑部均呈现不同程度的结构变化,这些改变主要集中在胼胝体辐射线额部、额枕下束、前丘脑辐射(内囊)、胼胝体压部等脑区。其中,与平原相比, FA值在右侧胼胝体辐射线额部和额枕下束显著减小( P<0.01);AD在左侧胼胝体辐射线额部和额枕下束及内囊显著减小(P<0.01);AD在胼胝体双压部显著增加(P<0.01);RD在右侧胼胝体辐射线额部和额枕下束显著增加(P<0.01);MD在右侧胼胝体压部和内囊显著增加(P<0.05);8名自愿者在通过量表问卷调查诊断仅有1名出现轻型急性高原病。 BOLD观察静息态下脑部的部分脑区有功能的变化。结论:平原人快速进入海拔3658 m高原早期(3 d),有不同程度的脑组织结构、功能的改变。

    作者:吴刚;刘宝;邹利光;张静娜;孙滨达;邱明国;高钰琪 刊期: 2015年第10期

  • 银杏叶提取物Egb 761改善大鼠心梗后心肌纤维化的作用和机制

    目的:探讨银杏叶提取物Egb 761对大鼠心梗后心肌纤维化的作用和可能机制。方法:结扎冠脉左前降支复制大鼠心梗后心肌纤维化模型,Masson染色观察心肌纤维化病理改变。免疫组化法检测心肌α-平滑肌肌动蛋白和磷酸化细胞外信号调节激酶1/2(extracellular signal-regulated kinase 1/2,ERK1/2)蛋白的表达。结果:假手术组心肌纤维排列规则,界限清楚;模型组梗死心肌为大量结构紊乱的纤维组织替代,纤维化明显;Egb 761组心肌纤维化减轻。α-平滑肌肌动蛋白和p-ERK1/2蛋白在假手术组有微弱表达;在模型组表达明显增加,而Egb 761可抑制上述表达的增加。结论:银杏叶提取物可改善大鼠心梗后心肌纤维化,其机制可能与调节α-平滑肌肌动蛋白和p-ERK1/2的表达有关。

    作者:李淑琴;武宇洲;朱嘉宝;邢茹 刊期: 2015年第10期

  • ABCA1的转录和转录后水平调控研究新进展

    三磷酸腺苷结合盒转运体A1(ABCA1)能介导细胞内脂质流出,形成高密度脂蛋白(HDL),抑制动脉粥样硬化的发生发展,起到心血管保护作用。在转录和转录后水平,ABCA1的表达均受到严密调控。研究发现,在非人类灵长类动物,miR-33能靶向结合ABCA1,调控体内脂质代谢,即升高HDL,降低极低密度脂蛋白( VLDL)水平。本课题组研究结果显示,GDF-15通过PI3K-PKCζ-SP1通路上调THP-1巨噬细胞ABCA1蛋白水平,从而促进细胞内胆固醇流出;ELK-2A2K2E通过ABCA1经JAK2-STAT3信号途径促进TTP的表达,进而抑制巨噬细胞源性泡沫细胞的炎症因子;miR-27a/b能够通过靶向沉默ABCA1减少细胞内的游离胆固醇流出;NF-κB通过上调SREBPs的内含子型miR-33s,抑制ABCA1的表达和胆固醇流出,导致巨噬细胞脂质蓄积;tBHQ通过激活Nrf2/HO-1信号途径,抑制calpain活性,减少ABCA1蛋白降解,从而增加ABCA1的蛋白水平,促进细胞内胆固醇流出。因此各种因素共同调控ABCA1的表达,终影响胆固醇流出和动脉粥样硬化的发生发展。

    作者:唐朝克 刊期: 2015年第10期

  • 花生四稀酸代谢产物EET调控神经血管单元抑制脑缺血再灌注损伤

    目的:研究花生四稀酸代谢产物EET对神经血管单元的调控作用及对脑缺血再灌注损伤的神经保护机制。方法:通过敲除EET的水解酶基因升高内源性EET或应用外源性EET,研究EET对局灶性脑缺血小鼠及氧糖剥夺( OGD)损伤的神经血管单元组成细胞的作用及机制。结果:EET减轻脑缺血再灌注小鼠的脑梗死体积和神经元调亡;明显抑制OGD诱导的培养脑皮层神经元,脑微血管内皮细胞和星形胶质细胞的损伤。 EET促进脑微血管内皮细胞的迁移、星形胶质细胞活化和神经生长因子的表达。 EET促进线粒体新生,稳定线粒体的结构和功能,抑制细胞色素C的释放和神经元凋亡。机制研究表明,EET通过PI3K/AKT通路促进CREB磷酸化,抑制线粒体活性氧生成和膜电位下降。 p-STAT3和girdin介导EET对脑微血管内皮细胞迁移的促进作用。 EET通过PPAR-γ/p-CREB信号通路促进星形胶质细胞分泌BDNF。结论:EET通过不同的信号机制分别调控神经血管单元的组成细胞,抑制脑缺血再灌注引起的神经凋亡。

    作者:祝世功;苑琳;李林英;王来;孙长伟 刊期: 2015年第10期

  • 作者: 刊期: 2015年第10期

  • 白藜芦醇调控内质网应激对肥大心肌细胞的保护作用研究

    目的:探讨白藜芦醇( resveratrol,Res)对异丙肾上腺素( isoproterenol,ISO)诱导的大鼠肥大心肌细胞的保护作用及机制。方法:ISO建立乳鼠心肌肥大细胞模型,分为control组、ISO组、Res干预组和Res对照组。检测心肌细胞表面积和ANP基因表达;流式细胞仪检测细胞凋亡率;电镜观察心肌细胞超微结构;检测培养液中乳酸脱氢酶( LDH)和丙二醛( MDA)含量;RT-PCR和Western blot分析GRP78、CHOP、Bcl-2和Bax的mRNA和蛋白表达。结果:Res有效抑制ISO诱导的心肌细胞表面积和ANP基因表达,心肌细胞凋亡率减少,同时下调GRP78、CHOP和Bax的mRNA和蛋白表达,上调Bcl-2 mRNA和蛋白表达,降低培养液中LDH和MDA含量。结论:Res明显减轻ISO诱导的心肌细胞肥大和凋亡,其机制可能通过抑制内质网应激因子GRP78和CHOP表达,逆转凋亡因子Bcl-2和Bax蛋白表达有关。

    作者:林岩;王国忠;金莉;肖薇;李波;王珺 刊期: 2015年第10期

  • 沉默SIRT2基因抑制AML耐药HL60 A细胞株的增殖

    目的:探讨靶向干扰SIRT2基因表达对急性粒细胞白血病( AML)多药耐药细胞株HL60A细胞增殖的影响。方法:针对SIRT2基因构建shRNA真核表达载体,制备慢病毒并感染HL60A细胞。沉默SIRT2基因之后,改良MTT法检测对HL60A细胞活力的影响;甲基纤维素集落形成实验观察对HL60A细胞集落形成能力的影响;采用流式细胞术检测分析对HL60A细胞的细胞周期的影响。结果:干扰组SIRT2基因的表达量被有效抑制;干扰SIRT2基因表达量后,HL60A细胞的细胞活力明显下降,集落形成数量减少及集落的形状减小,细胞被明显阻滞于G1/S期。结论:shRNA靶向干扰SIRT2基因的表达可有效抑制急性粒细胞白血病耐药细胞系HL60A细胞的增殖。

    作者:许华;王齐;李元叶;李庆华;庞天翔 刊期: 2015年第10期

  • 2型糖尿病高密度脂蛋白影响血管内皮细胞代谢网络的分子机制研究

    2型糖尿病(T2DM)作为代谢性疾病,严重威胁着人体健康。血管病变是T2DM的重要并发症,是T2DM致残和致死的首要原因。高密度脂蛋白( HDL)及其主要成分载脂蛋白A-I对血管内皮具有多重保护功能,与T2DM血管病变风险呈负相关,但在T2DM状态下这种保护功能受损。 T2DM HDL保护功能受损影响血管内皮细胞代谢,可能导致血管并发症,其分子机制不明。在本研究中,我们基于NMR的代谢组学技术,通过提取临床T2DM患者及非糖尿病患者HDL,作用于人脐静脉内皮细胞,分析细胞代谢模式;通过多变量分析技术,系统研究T2DM状态下HDL对血管内皮的代谢模式和代谢网络的影响,并筛选特征性代谢物,确定关键代谢通路,阐明T2DM HDL功能受损影响血管内皮代谢网络的分子机制。经研究发现,HDL对内皮细胞的调控主要体现在甘油脂质代谢、胆碱代谢、氨基酸循环、肌酸代谢及支链氨基酸代谢等通路上,其中以甘油脂质代谢和胆碱代谢的变化为显著;2型糖尿病HDL功能受损对这5条代谢通路均有较大的影响。该研究将为揭示T2DM血管病变的发病机理提供理论依据,也为防治血管病变提供潜在的药靶,具有重大的科学意义和潜在的应用价值。

    作者:周恩臣;黄子成;潘兵;林东海;郑乐民 刊期: 2015年第10期

  • 转化生长因子III型受体促心肌肥厚的作用及机制

    目的:在首次发现转化生长因子III型受体( TGFBR3)在心肌细胞中存在较高丰度表达的基础上,探讨TGFBR3在心肌肥厚中的作用以及其生理病理学意义。方法:采用分子生物学等实验技术检测体外ISO诱导的心肌肥大模型中TGFBR3的表达水平变化。运用超声和HE染色等方法检测心脏特异性过表达TGFBR3转基因小鼠中心肌肥厚表型,探讨TGFBR3促心肌肥厚的作用机制。结果:TGFBR3在ISO诱导的心肌肥大模型中表达水平升高。且在心脏特异性过表达转基因小鼠中表现为促进心肌肥厚的作用。 TGFBR3与β-arrestin2在心肌细胞中存在复合物,并且通过共同调节下游信号通路中CaMKII的磷酸化促心肌肥厚的发生。结论:TGFBR3在体内外心肌肥厚模型中表达升高,并且TGFBR3高表达可促进心肌肥厚的发生。其机制是通过与β-arrestin2存在复合物,共同调节下游CaMKII的磷酸化引起的。

    作者:娄杰;张志仁 刊期: 2015年第10期

中国病理生理杂志

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主管:中国科学技术协会

主办:中国病理生理学会