学术投稿

NADPH氧化酶介导地塞米松诱导的胰岛β细胞凋亡

周贺;郭彬;门秀丽

关键词:氧化酶, 地塞米松诱导, 胰岛β细胞凋亡, 表达水平, 流式细胞术检测, 氧化应激反应, 释放量, 浓度, 荧光法检测, 统计学意义, 剂量依赖性, 细胞增殖, 蛋白, 处理细胞, 表达上调, 细胞系, 细胞数, 细胞分, 对照组, 培养
摘要:目的:观察地塞米松( dexamethasone,Dex)对胰岛β细胞凋亡的影响及NADPH氧化酶( Nox)表达水平的变化。方法:将大鼠胰岛β细胞系INS-1细胞分为正常对照组及不同浓度的地塞米松处理组。培养48 h后MTT法检测细胞增殖情况;An-nexin V-FITC/PI双染流式细胞术检测细胞凋亡情况;real-time PCR检测Nox1、Nox3、Nox4和p47phox mRNA表达水平;荧光法检测ROS释放量;Western blot检测Nox4蛋白表达水平。结果:地塞米松诱导INS-1细胞凋亡具有明显的剂量依赖性,随Dex浓度增加,凋亡细胞数明显增多,并且在此过程中NADPH氧化酶Nox1、Nox3、Nox4和p47phox mRNA表达上调,Nox4蛋白表达水平随Dex浓度增加而升高,0.1μmol/L Dex处理细胞24h即可见ROS释放量明显增加,差异均具有统计学意义。结论:地塞米松诱导INS-1细胞凋亡可能与上调Nox1、Nox3、Nox4和p47phox表达,增加ROS生成,促进氧化应激反应有关。
中国病理生理杂志相关文献
  • 机能学实验技能大赛满意度及效果调查与分析

    目的:为加强学生对机能学实验操作技能的掌握,我校开展了“机能学实验技能大赛”。方法:2010年起,我校5个年级4个专业6000余名学生参与了“机能学实验技能大赛”。观察大赛对学生实验操作技能、团队协作精神、创新能力以及学习成绩的影响。结果:(1)学生对竞赛的满意度(90.3±3.4)%。(2)(89.1±2.9)%认为大赛促进团队协作,(95.1±1.8)%认为大赛促进基本技能的掌握,(86.7±4.1)%认为大赛促进创新。(3)参加大赛同学成绩优秀率(46.3±3.8)%,较未参加大赛同学[(30.7±2.5)%]明显提高。结论:通过大赛,极大增强了学生的动手能力,培养学生团队合作意识和科研创新意识,为培养医学实用人才奠定了良好基础。

    作者:李鑫;金成文;崔晓栋;成敏 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

  • 作者: 刊期: 2015年第10期

  • 作者: 刊期: 2015年第10期

  • 作者: 刊期: 2015年第10期

  • 胰血糖素样肽1通过抑制内质网应激改善肥胖小鼠的血管内皮功能

    目的:胰高血糖素样肽1(GLP-1)在心血管系统发挥重要作用,本实验着重研究二肽酶4抑制剂sitagliptin是否通过增加GLP-1、抑制内质网应激而改善肥胖小鼠的血管内皮功能。方法:高脂饮食喂饲C57 BL/6小鼠4个月诱导肥胖,在第4个月给予sitagliptin灌胃。利用微血管测定技术观察离体主动脉环对乙酰胆碱的累积舒张反应;采用Western blot检测相关靶蛋白的表达及磷酸化;应用激光共聚焦显微镜检测氧自由基( ROS)和一氧化氮( NO)的含量。结果:肥胖小鼠主动脉中GLP-1受体表达降低,CREB表达及磷酸化水平减少,而sitagliptin通过增加内源性GLP-1恢复CREB表达和磷酸化、上调GLP-1受体;肥胖小鼠主动脉内皮依赖性舒张减弱、UCP2表达及AMPK和eNOS磷酸化下降、内质网应激相关蛋白ATF3、ATF6和XBP1的表达及eIF2α磷酸化增加;ROS水平增多、NO生成减少;GLP-1使这些现象得到反转。结论:本研究揭示GLP-1通过CREB反馈调节GLP-1受体表达后,通过激活UCP2/AMPK抑制内质网应激,恢复eNOS活性,进而改善内皮细胞功能。

    作者:刘利梅;刘建;黄聿 刊期: 2015年第10期

  • 人类金属离子效应相关嗅觉受体的机制研究

    嗅觉受体是生物体感知外界气味的第一级反应元件。本课题组之前发现铜离子参与的小鼠嗅觉受体MOR244-3的活化反应,报导了嗅觉受体是金属蛋白的假设。然而,嗅觉受体的金属效应是否在哺乳动物中具有普遍意义以及在人类中是否也存在具有金属离子效应相关的嗅觉受体,目前还尚未获得证实。本课题组利用嗅觉受体的异源表达系统筛选获得人类嗅觉受体ORXXX为叔丁基硫醇( TBM;IUPAC:2-methyl-2-propanethiol)的特异性受体,且在ORXXX与TBM的反应体系中加入铜离子会大大地提高ORXXX对TBM的反应。接着,通过检测各含硫化合物在ORXXX上的反应,我们发现只有短链硫醇类化合物在铜离子参与的情况下可以活化ORXXX。为了进一步比较金属离子参与ORXXX与MOR244-3活化的异同,我们在MOR244-3上检测了上述短链单硫醇类化合物的反应,发现MOR244-3与ORXXX具有明显的反应图谱差异,表明由铜离子介导的气味分子活化MOR244-3与ORXXX的反应机理是截然不同的。这一研究首次证实了金属离子在人类嗅觉感知中发挥着不可或缺的作用。

    作者:李生菊 刊期: 2015年第10期

  • ATM/p53通路在杂色曲霉素诱导人胃黏膜上皮细胞(GES-1)G2期阻滞中的作用

    杂色曲霉素( sterigmatocystin, ST)是一种致癌性真菌毒素,在人类食物中污染非常广泛。我们前期研究发现,ST可诱导人胃黏膜上皮细胞G2期阻滞。普遍认为各种理化因素引发的DNA损伤与细胞周期阻滞和细胞凋亡关系密切。为了进一步探讨ST诱发GES-1细胞G2期阻滞的机制,本实验研究了ST诱导的DNA损伤及损伤下游的ATM/p53信号通路的激活情况。我们通过彗星实验检测到了ST引发的GES-1细胞的DNA损伤;同时发现了ATM及其下游分子Chk2和 p53的激活;通过ATM阻断剂咖啡因的预处理,我们发现咖啡因可以阻断ST诱导的GES-1细胞G2期阻滞和p53及下游分子的激活;另外,我们发现p53 siRNA转染至GES-1细胞可有效阻断ST诱导的GES-1细胞G2期阻滞的作用;ST还能诱导GES-1细胞凋亡。因此,通过实验我们得出结论,ST能够引起GES-1细胞的DNA损伤,并激活损伤下游由ATM/p53依赖的信号通路,进而影响G2/M期相关调控因子及凋亡相关蛋白的表达,终诱导GES-1细胞发生G2期阻滞和凋亡。

    作者:张东辉 刊期: 2015年第10期

  • 转录因子Slug对肝癌肿瘤干细胞特性及药物敏感性的影响

    肝癌在世界范围内是发病率第5和死亡率第3的癌症,其肿瘤侵袭转移和对传统化疗药物的耐受是目前治疗面临的难题。转录因子Slug主要通过调控基因的表达在肿瘤细胞中发挥功能,已有的研究主要聚焦Slug在上皮细胞的上皮-间质转化( EMT)中通过抑制E-cadherin的表达促进正常上皮细胞向肿瘤细胞恶性转化的研究,关于Slug在肿瘤干细胞和药物耐受性方面的研究并不多见。我们在已具有间质细胞特性的肿瘤细胞中通过划痕、小室转移等实验检测发现抑制Slug表达对肝癌细胞的迁移能力并无影响;而通过流式细胞术将肝癌细胞中侧群细胞( side population)分选出进行免疫印迹检测,发现Slug在具有干细胞特性的侧群细胞中表达水平较低而在非侧群细胞中表达水平较高,同时细胞成球实验发现抑制Slug表达可以明显增强肝癌细胞的非锚定依赖生长的肿瘤干细胞特性。随后通过CCK-8实验检测肝癌细胞对化疗药物的敏感性发现,抑制Slug表达可以明显降低细胞对多种化疗药物的敏感性。进一步研究抑制Slug表达导致耐药的分子机制时发现Slug在mRNA水平影响ABC蛋白泵家族多个蛋白的表达并且在使用ABC蛋白抑制剂后,Slug低表达的细胞恢复了对多种化疗药物的敏感性。我们的研究发现了Slug在肿瘤发展过程中新的生物学功能,为肿瘤细胞耐药性的分子机制研究及其临床治疗提供了新的思路和理论基础。

    作者:赵新宇;符容婕;王晓博;黄雷;赵克温 刊期: 2015年第10期

  • shRNA干扰CIAPIN1基因表达对K562细胞粒系分化的影响

    目的:探讨沉默CIAPIN1基因对慢性粒细胞白血病K562细胞向粒系分化的影响。方法:针对CIAPIN1基因构建短shRNA真核表达载体并转染细胞。瑞氏染色观察细胞形态学变化;电镜观测细胞超微结构的改变;real-time PCR方法检测粒系分化标志基因mRNA水平的改变;Western blotting检测ERK1/2、JNK、p38 MAPK及Akt磷酸化水平的改变。结果:CIAPIN1基因沉默后,K562细胞的形态和超微结构趋向成熟粒细胞,表面分化抗原CD11b、NCF1、ORM1、C/EBPα和HIF1α的mRNA表达水平升高,ERK1/2磷酸化水平升高。结论:抑制CIAPIN1基因表达能促进K562细胞分化,ERK1/2磷酸化水平的升高可能参与了该分化过程。

    作者:王齐;王建;李庆华;庞天翔 刊期: 2015年第10期

  • ICU内耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的分子流行病学调查研究

    目的:了解中国9个中心城市10家教学医院ICU内耐甲氧西林金黄色葡萄球菌( MRSA)的耐药性、同源性及分子流行病学特点。方法:收集鉴定出2010年10月至2011年12月间全国10家ICU内的MRSA菌株149株。检测其对18种抗菌药物的耐药性,利用脉冲场凝胶电泳(PFGE)技术进行同源性分析,并应用多位点序列分析(MLST)技术进一步进行序列型(ST)分型。结果:药敏试验结果显示万古霉素及利奈唑胺仍对MRSA敏感,氯霉素、利福平、复方新诺明及庆大霉素对MRSA的敏感性相对较高,而其它药物对MRSA的敏感性均较低;PFGE主要型别为J、C、G、F四型( J、C、G集中在北方地区,F集中在南方地区);全国MLST分型以ST-239为主,东北亚地区ST-5占比较高。结论:目前ICU内可选的对MRSA敏感的抗菌药物种类已经十分有限;ICU内MRSA的区域性同源性较高,可能存在同源性播散性感染,需要继续加强监测并采取有效的院感控制措施避免MRSA同源暴发流行。

    作者:秦永新;李青栋;万献尧;毕丽岩;王晶 刊期: 2015年第10期

  • 作者: 刊期: 2015年第10期

  • PDE5巯基亚硝基化增加其泛素-蛋白酶体途径依赖的降解

    目的:研究一氧化氮介导的巯基亚硝基化(S-nitrosylation)对磷酸二酯酶5(PDE5)蛋白稳定性的影响,阐明衰竭心脏中PDE5表达增加的分子机制。方法:采用质谱分析和点突变的手段,检测PDE5发生S-nitrosylation的位点。采用Western blot的方法检测一氧化氮和过氧化氢对细胞PDE5表达的变化。结果:在细胞和动物模型中均可以检测到PDE5发生S-nitrosyla-tion,这种修饰发生在第220位的半胱氨酸残基上。发生S-nitrosylation修饰后,PDE5的活力降低20%左右,并很快被泛素-蛋白酶体系降解,引起细胞内PDE5的表达上调。突变第220位半胱氨酸残基、过氧化氢预处理以及抑制sGC和PKG活力均可以抑制一氧化氮引起的PDE5表达下调。突变PDE5的磷酸化位点也有类似效果。反过来,在心肌细胞中抑制一氧化氮合酶( NOS)活力或敲除NOS3均可以提高PDE5的表达。结论:S-nitrosylation能够引起PDE5的降解,而衰竭心脏中一氧化氮生物利用率的降低可能是导致PDE5表达增加的主要原因。

    作者:王月;张萍;徐知遇;陈英杰;陆忠兵 刊期: 2015年第10期

  • 小鼠肢体缺血再灌注后肾组织AT1和Mas受体差异性表达与肾损伤的关系

    目的:通过观察小鼠肢体缺血再灌注( LIR)后,肾组织中AT1和Mas受体的表达与肾损伤程度的改变,探讨局部组织肾素血管紧张素系统( RAS)稳态失衡在LIR后肾损伤中的作用。方法:止血带套扎双后肢阻断血流,2 h后解套扎进行再灌注复制小鼠LIR模型。将雄性8周龄ICR小鼠48只,随机分为8组,每组6只,一组作为对照,其余7组为再灌注10 min、0.5、1、2、4、6、12 h模型组。 HE染色肾组织病理切片观察肾组织形态变化并进行病理损伤评分;化学比色法测定血清肌酐和尿素的含量;蛋白免疫印迹法( Western blot,WB)检测肾组织AT1和Mas蛋白的表达。结果:病理结果显示,LIR后不同时点小鼠肾组织有充血、水肿、炎细胞浸润和上皮细胞变性等不同程度损伤,且随灌注时间的延长,损伤评分逐渐升高;生化测定结果显示,肌酐和尿素的含量随灌注时间的延长而增加,再灌注4 h达高;WB结果显示,随灌注时间的延长AT1蛋白的表达降低,Mas蛋白的表达增加。结论:LIR后肾组织损伤逐渐加重,AT1/Mas表达失衡可能参与小鼠LIR后肾损伤的发生。

    作者:王建辉 刊期: 2015年第10期

  • 胆汁酸CDCA及其受体FXR在肠道缺血再灌注损伤中的作用和机制的研究

    目的:探讨胆汁酸( CDCA)及其受体FXR对肠道缺血再灌注( I/R)的保护作用及其机制。方法:采用小鼠肠系膜上动脉缺血再灌注模型,用病理和测定二胺氧化酶( DAO)方法评估肠道损伤。结果:与假手术组比,小鼠肠道I/R后出现坏死,DAO升高,而胆汁酸组(I/R前喂食0.5%CDCA 7 d)坏死长度明减少,血DAO明显降低(P<0.05)。病理显示野生型和FXR-/-小鼠的肠道I/R都出现了明显的损伤,但FXR敲除小鼠I/R后损伤加重,DAO升高(P<0.05)。肠道Western blot结果显示:肠道I/R后紧密连接蛋白occludin表达下调,给CDCA后occludin表达上调。与野生型I/R组相比,FXR敲除小鼠肠道I/R后occludin表达下降。结论:胆汁酸CDCA能减轻肠道I/R损伤,其保护的机制之一是通过激活FXR,上调occludin表达,增强肠道黏膜屏障实现。

    作者:李烁;王璇;张楚旌;陈曼;祝世功 刊期: 2015年第10期

  • 基于络病学探讨内毒素“二次打击”急性肺损伤大鼠的Rho/ROCK机制及川芎嗪的保护作用

    目的:研究内毒素血症“瘀滞络脉”急性肺损伤大鼠的Rho/ROCK机制及川芎嗪的保护作用。方法:以内毒素“二次打击”建立大鼠内毒素血症“瘀滞络脉”急性肺损伤模型,分别设正常对照组、模型组、川芎嗪低剂量组、高剂量组,测定呼吸频率、肺泡灌洗液中性粒细胞( PMN)百分率、肺湿/干重比、肺组织髓过氧化物酶( myeloperoxidase,MPO)活性、ROCK mRNA表达量,并观察、评估肺组织损伤严重程度。结果:与模型组相比,川芎嗪显著降低呼吸频率、PMN百分率、肺湿/干重比、MPO活性、ROCK mRNA表达量,减轻大鼠急性肺损伤病理改变。结论:川芎嗪可能通过抑制Rho/ROCK通路对内毒素血症“瘀滞络脉”大鼠急性肺损伤有较好的保护作用。

    作者:李言 刊期: 2015年第10期

  • RSK2与恶性肿瘤的关系及其抑制剂的研究进展

    核糖体S6激酶(ribosomal S6 kinase,RSK)2属于Ras-MAPK下游通路的90 kD的RSK家族,该家族包含4个成员( RSK1~4)及2个结构同系物MSK1/2。 RSK家族的成员具有高度的序列同源性(75%~80%的氨基酸序列是一致的),只有2个激酶功能域不同。尽管结构相似,它们在组织内的分布及功能却不尽相同[1],而本文主要介绍 RSK2。RSK2的发现起始于它的基因缺陷会导致科-勒二氏综合征( Coffin-Lowry syndrome,CLS),一种罕见的神经退行性疾病[1]。后来深入的研究发现, RSK2是ERK1/2直接的下游底物,RSK2一旦被激活就会转入到核中磷酸化多种核蛋白,从而调控细胞的多项生命活动包括细胞的增殖、周期、转化等。近几年有不少研究证实RSK2的蛋白水平在恶性肿瘤及组织中较正常细胞及组织明显偏高[2],而研究者们一直致力于寻找高效低毒的靶向RSK2的抑制剂。由此可见,RSK2是一个很有潜力的抗癌靶标。本文主要就RSK2的结构功能、与肿瘤的关系及现有抑制剂展开介绍。

    作者:陈康杏;王籽又;黄燕霞;钟承志;李凯恒;黄遵楠 刊期: 2015年第10期

  • 白细胞介素18是急性β-肾上腺素受体激动引起心脏炎症反应及纤维化的关键启动因子

    目的:β-肾上腺素受体(β-ARs)介导的心脏炎症反应是导致心脏损伤重要原因,但机制不明。本研究观察了β-ARs激动后心脏炎症反应和细胞因子的动态变化,并明确了启动炎症反应的关键因子。方法:雄性10周龄C57BL/6野生型小鼠皮下注射β-ARs非选择性激动剂异丙基肾上腺素( isoprotenerol, ISO;5 mg? kg-1? d-1),于不同时点进行心脏取材。利用组织化学染色等方法评价心脏炎症反应及纤维化情况。利用细胞因子芯片分析细胞因子动态变化情况。结果:心脏炎性细胞浸润开始于给ISO后24 h,3 d达高峰。7 d后出现明显纤维化。给予ISO后12 h和24 h,心脏细胞因子增加以趋化因子为主。给予ISO后1 h,白细胞介素18(IL-18)及炎性小体就被激活。利用IL-18及炎性小体NLRP3基因敲除小鼠,证明了IL-18和炎性小体的激活介导了ISO引起的趋化因子增加和炎性细胞浸润。给予ISO后1 h再给予IL-18中和抗体,可阻断ISO引起的趋化因子增加、炎性细胞浸润及纤维化。结论:IL-18是急性β-ARs激动引起心脏炎症反应及纤维化的关键启动因子。

    作者:肖晗;李昊;安祥博;王晶晶;张幼怡 刊期: 2015年第10期

  • 过表达人全长tau蛋白通过增加胞内钙信号激活钙神经素导致海马神经元树突棘的缺失

    目的:观察过表达人全长tau蛋白对原代海马神经元胞内钙信号和神经元形态的影响及其机制。方法:通过钙成像观察过表达人全长tau蛋白的神经元胞内钙离子浓度的变化。采用免疫荧光染色观察过表达tau蛋白的神经元树突及树突棘的变化。免疫印迹观察过表达tau蛋白的神经元内钙神经素的蛋白变化。结果:过表达人全长tau蛋白的神经元胞内基础钙水平显著高于对照组(P<0.05),神经元树突棘数量明显较少,树突生长减慢。同时,钙神经素蛋白含量增加,钙神经素酶活性升高。使用钙神经素阻断剂FK506或CsA作用于神经元,可逆转过表达tau蛋白对神经元树突棘的损伤作用。结论:过表达人全长tau蛋白通过增加胞内钙信号而激活钙神经素,导致海马神经元树突棘的丢失。

    作者:尹雅玲;高笛;王建枝 刊期: 2015年第10期

  • PDCD5对肥厚心肌的保护作用及作用机制

    目的:探讨程序性细胞死亡分子5(PDCD5)在心肌肥厚发生发展过程中的作用及机制。方法:腹主动脉缩窄术(AAC)建立大鼠心肌肥厚病理模型;苯肾上腺素( PE)刺激分离培养的乳鼠心肌细胞肥大;RT-PCR和蛋白印迹实验分别检测mRNA及蛋白表达;含PDCD5 cDNA腺病毒或PDCD5 shRNA腺病毒转染心肌细胞以过表达或敲低PDCD5;萤光素酶报告基因系统及染色质免疫沉淀技术检测活化T细胞核因子( NFAT)与PDCD5启动子区的结合。结果:在AAC所致肥厚心肌组织及PE刺激的肥大心肌细胞中,PDCD5表达量均显著增加;PDCD5过表达可抑制PE诱导的心肌肥大,而敲低PDCD5则诱导心肌细胞肥大并加重PE刺激的心肌肥大。肥大心肌细胞中NFAT表达量增高,升高的NFAT可与PDCD5启动子结合,上调PDCD5表达量。结论:心肌肥大过程通过NFAT信号通路上调PDCD5表达量,增高的PDCD5反馈性抑制心肌肥大,从而对心肌起保护作用。

    作者:叶菁菁;郑铭 刊期: 2015年第10期

中国病理生理杂志

中国病理生理杂志

主管:中国科学技术协会

主办:中国病理生理学会