泛素-蛋白水解酶复合体通路对Smad通路的调节

Smad通路是转化生长因子-β(TGF-β)胞外信号自跨膜受体向核内传递的信号通路.Smads最终与靶基因启动子结合,完成TGF-β对核内基因转录的调控作用.泛素-蛋白水解酶复合体通路(UPP)是参与众多细胞生理事件的重要蛋白水解途径.Smad通路的适时关闭是完成Smads正确转录调控功能的重要机制.近3年的最新研究发现了降解Smads及Smad通路调节蛋白的泛素连接酶新成员,如Smurf1、Smurf2、SCF/Roc1、SIAH1、UbcH5等,从而证明Smad通路的关闭和调节通过UPP实现.本文首次综述了UPP对Smad通路的调节机制.     

Smads分子在TGF-β超家族信号转导中的作用

TGF-β超家族调节着各种细胞的生长和分化.Smads蛋白是脊椎动物TGF-β超家族细胞内信号转导和调节分子,Smads蛋白的结构和功能特点决定了该家族信号转导的特异性.R-Smads位于细胞浆内,被Ⅰ受体激酶磷酸化后与Co-Smad形成异聚体,转移到核内,调节靶基因的转录,而Anti-Smad能拮抗R-Smads和Co-Smad的信号转导.Smads基因的变异、缺失以及表达异常是多种疾病的重要原因.     

Smads分子在TGF—β超家族信号传导中的作用

TGF-β超家族调节着各种细胞的生长和分化.Smads蛋白是脊椎动物TGF-β超家族细胞内信号转导和调节分子,Smads蛋白的结构和功能特点决定了该家族信号转导的特异性.R-Smads位于细胞浆内,被Ⅰ受体激酶磷酸化后与Co-Smad形成异聚体,转移到核内,调节靶基因的转录,而Anti-Smad能拮抗R-Smads和Co-Smad的信号转导.Smads基因的变异、缺失以及表达异常是多种疾病的重要原因.     

Smads蛋白家族与肿瘤

Smads蛋白家族是新近发现的TGF-β受体复合物下游一类非常重要的信号传导分子家族。它具有独特的结构特点。Smads蛋白被受体复合物激活后，以异源复合体的形式进入胞核与DNA松散结合，在局部一些转录因子，转录共激活因子和威共抑制因子的影响下，最终实现并增强TGF-β信号转导。基于TGF-β／Smads蛋白传导通路在肿瘤演进过程中的复杂作用，Smads蛋白的突变和缺失与多系统肿瘤发生发展的相关性不容忽视。作为—个新型的防治肿瘤生存和生长的靶分子，Smads蛋白在肿瘤的预防及临床治疗上将有十分重要的意义。     

Smads蛋白结构与功能的研究进展

TGF-β家族成员与细胞膜上受体结合后 ,通过 Sm ads蛋白 ,调节细胞核内特异的基因表达。从结构和功能上看 ,Smads蛋白可以分为 3类。受体调节 - Sm ads(R- Sm ads)作为具有 Ser/Thr激酶活性的 TGF-β受体 - I的底物 ,激活后通过 MH2结构域 ,与共同介导的 Smads(Co- Smads)相互作用形成异聚体 ,直接结合在目的基因启动子上 ,影响基因转录。而转录抑制 Smads(I- Sm ads)能够拮抗 R- Sm ads的生物活性。在细胞内 ,Smads蛋白通过与不同的转录蛋白或转录共调节因子相互作用 ,在不同类型的细胞内介导特异的基因表达。改变 Smads蛋白的正常结构和功能常引起人体发生各种病变     

泛素-蛋白酶体系统及其参与造血调控的相关研究进展

泛素-蛋白酶体系统（ubiquitin-proteasome system,UPS）是目前已知最重要且有高度选择性、能量依赖性的细胞内非溶酶体途径降解蛋白质的系统,是机体调节细胞内蛋白水平与功能的一个重要机制。作为重要的造血调控因子,TGF-β家族诱导造血细胞的存活、增生、分化,能抑制白血病细胞的异常增殖,诱导白血病细胞分化。Smads是介导TGF-β家族上述功能的胞内关键信号分子,而泛素蛋白酶可调控Smads蛋白的活性,从而参与对机体造血功能的调控,本文仅对泛素-蛋白酶体系统所介导Smads活性调控参与造血的机制进行探讨。     

泛素蛋白酶体通路对Smad通路的影响

泛素蛋白酶体通路（UPP）对蛋白稳定性的调控是调节细胞众多生理事件的重要机制，其介导的Smads降解对TGF-β/Smad通路起放大或减弱作用。由于Smad通路是将TGF-β超家族胞外信号传递到核内的主要通路，该通路的调控异常可能参与多种疾病的发生发展。     

TGF-β/Smad信号转导通路及其调控机制的研究进展

转化生长因子-β(TGF-β)超家族在胚胎发育和细胞的分化中具有多方面的生理功能,调控基因十分广泛.Smads蛋白是TGF-β超家族表达细胞内重要的信号转导和调控分子.多种DNA结合蛋白可以与Smads结合,直接影响其所调控基因的差异.Smads蛋白在DNA共结合因子辅助下,招募转录激活因子或转录抑制因子调控靶基因的转录.     

Smads蛋白家族与TGF-β的细胞内信号转导

Smads蛋白家族参与 TGF-β的细胞内信号转导 ,TGF-β通过与 型和 型受体结合 ,形成受体复合物 , 型受体磷酸化激活 R- Smads,R- Sm ads与 Co- Smads结合成为转录复合物进入细胞核内 ,通过与 DNA结合的直接方式或与 DNA结合蛋白结合的间接方式 ,结合 SBEs,最终导致 PAI- 1等目的基因的转录 ,在此过程中 ,某些促进因子和 (或 )抑制因子的协调作用使 TGF-β的信号转导处于一种协调有序的状态中。     

松脂醇二葡萄糖苷对光老化HDF细胞ER/TGF-β1/Smads信号通路的调控机制

目的从分子生物学水平探讨杜仲中松脂醇二葡萄糖苷(PDG)对光老化人真皮成纤维细胞(HDF)ER/TGF-β1/Smads信号通路的调控机制。方法建立以长波紫外线模型损伤HDF细胞。给予不同浓度PDG和通路阻断剂进行干预,用MTT检测细胞增殖率,Real time-PCR和Western blot法检测各组细胞内含有的信号转化生长因子(TGF-β1)、转导分子(Smad3)、I型胶原(COL1A1)对应mRNA和蛋白的表达。结果与空白组比较,模型组增殖率及TGF-β1、Smad3、COL1A1 mRNA和蛋白表达均显著降低(P 0.01);与模型组比较,各给药组增殖率和TGF-β1、Smad3、COL1A1mRNA和蛋白表达均显著升高(P0.01);与PDG高浓度组比较,TGF-β1、Smad3、ER三个阻断剂组相对应的TGF-β1、Smad3和COL1A1相应mRNA和蛋白表达均显著降低(P 0.01)。结论 PDG能增加HDF细胞TGF-β1、Smad3、COL1A1对应mRNA和蛋白表达,对光老化HDF细胞胶原合成有促进作用;但这种作用能被TGF-β1、Smad3和ER阻断剂所抑制, PDG促进胶原合成的作用机制可能与ER/TGF-β1/Smads信号通路有关。     

TGF-β,Smad家族与器官移植免疫和器官纤维化

转化生长因子β(TGF-β)超家族成员是一类多功能的细胞调节蛋白,它们在多细胞动物的发育和体内功能平衡方面发挥关键作用.它们与Ⅰ,Ⅱ型丝氨酸/苏氨酸激酶受体结合后,再与下游效应分子-Smad蛋白结合,进而介导从胞膜到胞核的多种效应.受体调节Smads的蛋白质分子,被激活的Ⅰ型受体磷酸化后与Smad4形成异源复合物,然后转位于核内以调控基因转录.在低剂量时,TGF-β可抑制淋巴细胞激活,因此具有免疫抑制作用.在高浓度时,TGF-β能促进创伤愈合和导致纤维化.     

胚胎性和腺泡型横纹肌肉瘤中TGF-β1及其受体、Smad2/3和Smad7的表达

目的探讨转化生长因子β1(TGF-β1)通路相关基因在腺泡型横纹肌肉瘤(alveolar rhabdomysarcoma,ARMS)和胚胎性横纹肌肉瘤(embryonal rhabdomysarcoma,ERMS)中的表达及发病机制和临床病理意义。方法采用免疫组化EnVision和一步法RT-PCR方法,检测9例ARMS和16例ERMS中TGF-β/Smads信号通路中相关蛋白表达和TGF-β1mRNA的表达水平。结果 TGF-β1、TGF-βRⅠ、TGF-βRⅡ、Smad2/3和Smad7蛋白表达率在ARMS分别为66.7%、88.9%、77.8%、77.8%、100%,在ERMS中为66.7%、66.7%、75%、83.3%、75%,两者差异无统计学意义;TGF-β1mRNA在ARMS阳性率为55.6%(5/9),在ERMS阳性率为62.5%(10/16)。病理分级和临床分期分析结果显示:ARMS组中TGF-βRⅠ与病理分级呈负相关(P0.05),Smad2/3与病理分级呈正相关(P0.05),ERMS组中Samd7与病理分级呈正相关(P0.01)。TGF-β1、TGF-βRⅡ在两组病例中显示与病理分级和临床分期呈高度正相关(P0.01)。结论腺泡状和胚胎性横纹肌肉瘤中均存在TGF-β/Smad信号通路相关成分的表达,与横纹肌肉瘤的病理分级和临床分期有密切关系,提示TGF-β/Smads信号通路可能参与横纹肌肉瘤发病机制,可作为横纹肌肉瘤预后的一个参考指标。     

柴胡皂甙D通过调控TGF-β1/Smads信号通路抑制人胚肺成纤维细胞增殖和胶原蛋白产生

目的研究柴胡皂甙D(SSD)对转化生长因子β1(TGF-β1)诱导的人胚肺成纤维细胞(HELF)增殖、转分化以及TGF-β1/果蝇抗生物皮肤生长因子蛋白家族(Smads)信号通路的影响。方法体外培养HELF,设立正常对照组、 1 ng/mL TGF-β1处理组、 1 ng/mL TGF-β1联合0.5μmol/L SSD处理组、 1 ng/mL TGF-β1联合1μmol/L SSD处理组、 1 ng/mL TGF-β1联合2μmol/L SSD处理组。采用CCK-8法检测HELF的增殖情况,荧光定量PCR法检测Smad2、 Smad3、 Smad7的mRNA水平, Western blot法检测α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、 1型胶原蛋白(Col1)、 Smad2、 Smad3、磷酸化的Smad2(p-Smad2)、 p-Smad3、 Smad7的蛋白水平。结果与正常对照组比较, TGF-β1处理组细胞增殖明显, Col1、α-SMA蛋白水平增加, Smad2和Smad3 mRNA和蛋白磷酸化水平显著增加, Smad7 mRNA和蛋白水平显著降低;与TGF-β1处理组比较,不同浓度SSD处理组细胞增殖降低,可逆转以上各指标的改变,呈一定的量效关系。结论 SSD通过调控TGF-β1/Smads信号通路,发挥抗肺纤维化的作用。     

泡球蚴感染对Balb/c小鼠肝脏TGF-β1及其信号蛋白表达的影响

目的观察泡球蚴(Em)感染对Balb/c小鼠肝脏转化生长因子β1(TGF-β1)及其受体TβRⅠ/Ⅱ和信号蛋白Smad2/3表达的影响。方法 Balb/c小鼠随机分为实验组和对照组,泡状棘球蚴原头蚴混悬液肉眼直视注射肝脏诱导小鼠肝泡球蚴感染模型,对照组以相同方法注射生理盐水。于感染第60天处死小鼠,取肝脏组织。用RT-PCR检测肝组织TGF-β1、Smad2、Smad3 mRNA表达;Western blot和免疫组织化学技术检测肝组织TGF-β1、TβRⅠ(TGFβⅠ型受体)、TβRⅡ(TGFβⅡ型受体)、Smad2/3在肝内的表达及定位;HE和Masson染色,光镜下观察肝组织病理改变和肝组织纤维化程度。结果与对照组小鼠比较,Em感染小鼠肝组织内TGF-β1、Smad2、Smad3 mRNA表达升高。Em感染后TGF-β1、Smad2/3蛋白表达增加。TGF-β1、TβRⅠ与Smad2/3阳性反应主要位于肝细胞浆,TβRⅡ主要在肝细胞膜表达,上述指标在两组间表达具有显著性差异。结论在Em感染的肝组织中TGF-β1、TβR及Smad2/3蛋白表达均增高。TGF-β1/Smads信号蛋白参与了Em感染致肝纤维化及肝损伤过程。Em感染可能通过TGF-β1/Smads通路介导宿主与寄生虫间的共生。     

Apelin抑制TGF-β诱导的人肾小管上皮-间充质细胞转换

目的探讨多肽Apelin对转化生长因子β(TGF-β)诱导的人肾小管上皮-间充质细胞转换(EMT)的抑制作用及其机制。方法体外培养人近端肾小管上皮细胞,分别给予含TGF-β1(2μg/L)和/或不同浓度Apelin-13的培养基孵育细胞48 h,设立6个实验组(每组n=5):对照组、TGF-β组、TGF-β+Apelin(10-8,10-7和10-6mol/L)组和Apelin(10-6mol/L)组。刺激结束后,用免疫荧光染色观察细胞的上皮标志物E-钙黏素(E-cadherin)、间充质标志物α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的分布和表达。Western blot检测细胞中E-cadherin、α-SMA及Smads信号通路的主要信号分子p-Smad2/3、Smad2/3和Smad-7的蛋白表达。RT-PCR法检测细胞外基质纤维连接蛋白(FN)、Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)及细胞自身Apelin和APJ受体的mRNA表达量。结果与对照组相比TGF-β组细胞为长梭形,E-cadherin的表达减少,α-SMA的表达增多,细胞外基质FN和Col-Ⅰ的mRNA表达量也显著升高;TGF-β+Apelin组上述效应被显著抑制,且呈浓度依赖性。与TGF-β组相比,TGF-β+Apelin组细胞活化型Smads的水平降低(P0.05),Smad7的表达增加(P0.05)。TGF-β组细胞自身APJ受体的表达量显著升高(P0.05),TGF-β+Apelin组上述效应受到抑制,且呈浓度依赖性。结论 Apelin干扰TGF-β/Smads信号通路从而抑制肾小管上皮细胞EMT;肾小管上皮细胞自身Apelin/APJ系统可能起到一定的代偿作用。     

中药单体调控TGF-β1/Smads信号通路抗纤维化的研究

肝纤维化是多种慢性肝病的共同结局,是肝硬化的必经阶段。因此,抗纤维化治疗十分迫切,当前缺乏有效的抗纤维化治疗。中药单体可通过多种途径、多个靶点干预肝纤维化的进展。转化生长因子β1（TGF-β1）/Smads 信号通路在肝纤维化的发生发展中扮演着至关重要的角色。本文就中药单体调控TGF-β1/Smads信号通路抗纤维化的研究作一综述。     

CagA~+H.pylori对肝癌HepG2细胞增殖及TβRI、SMAD4和SMAD7表达的影响

<正>肝癌病因复杂,有研究发现幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)与肝癌相关,机制未明。Cag A是H.pylori的毒力因子,Cag A+H.pylori与肝癌可能有联系。TGF-β(transforming growth factor beta,TGF-β)/Smads信号通路任何环节异常,均会造成肿瘤始动。TGF-β信号传导依靠TβR及     

靶向叉头框蛋白J2的CRISPR/Cas9基因敲除质粒的构建及其对肝癌细胞转化生长因子β/Smads表达和增殖的影响

目的 构建靶向叉头框蛋白J2（FOXJ2）的规律间隔成簇短回文重复序列/相关蛋白9（CRISPR/Cas9）基因敲除质粒,探讨干扰FOXJ2基因后对小鼠肝癌细胞Hepa1-6的信号通路转化生长因子β/Smads家族蛋白（TGF-β/Smads）表达和增殖的影响。 方法 设计小鼠FOXJ2的小向导RNA（sgRNA）序列,与PX458载体连接并转化感受态大肠埃希菌,挑取单克隆扩增提质粒。利用脂质体将重组质粒PX458-FOXJ2-sgRNAs转染入肝癌细胞Hepa1-6,对照组只转染空载体,48 h后RT-PCR检测对Hepa1-6细胞FOXJ2的抑制作用,同时检测FOXJ2被抑制后TGF-β和Smads的表达情况;MTT法检测干扰FOXJ2后对肝癌细胞增殖能力的影响。 结果 成功构建3个FOXJ2的CRISPR/Cas9基因敲除质粒PX458-FOXJ2-sgRNAs,其中质粒PX458-FOXJ2-sgRNA2可以有效抑制FOXJ2的表达,同时检测到干扰了FOXJ2的细胞的TGF-β、Smad2和Smad4的表达均高于对照组,差异显著;并且FOXJ2被抑制组肝癌细胞的增殖能力明显提高。 结论 小鼠肝癌细胞中的FOXJ2基因在一定程度上抑制TGF-β、Smad2和Smad4基因的表达,抑制细胞的增殖,推测在体情况下,肝癌细胞的增殖和TGF-β信号通路的激活与FOXJ2基因的负调控有一定的相关性,FOXJ2可以作为肝癌预防和治疗的靶点分子进行干预。     

TGF-β/Smads信号转导途径与肿瘤发生发展的研究进展

TGF-β信号途径在发育和生长过程中的重要作用 ,与肿瘤发生的发展有密切关系。在 TGF-β信号转导通路中任何一个环节的变化 ,都会导致信号转导通路的异常。 Sm ad蛋白异常表达使 TGF-β诱导凋亡的能力提高。 TGF-β在 G1 期中发挥它调节细胞周期的作用。 TGF-β和肿瘤的转移有密切关系。 TGF-β/Sm ads途径能够诱导生长抑制和凋亡反应 ,这一途径细胞间的组分失活将会导致肿瘤的发生。在肿瘤发生的始动阶段肿瘤细胞中 TGF-β受体的瞬时下调或 Sm ad蛋白的功能失活 ,导致细胞对 TGF-β诱导的生长抑制和凋亡信号失调。结果细胞生长失去控制 ,诱发细胞突变 ,促进肿瘤的恶化。后期 TGF-β/Sm ads信号恢复 ,TGF-β信号增强促进肿瘤细胞的浸润和转移。研究 TGF-β信号转导与肿瘤发生发展的相关性 ,对肿瘤转移的防治 ,肿瘤治疗的预后有重要意义     

抑制TGF-β1对慢性环孢素肾病小鼠Smad2/3及ILK信号分子的影响

目的:特异性抑制TGF-β,观察Smad2/3、ILK信号蛋白变化,评估TGF-β1/Smad/ILK信号通路在环孢素肾病(CCN)模型小鼠小管间质纤维化中的作用。方法:BALB/c小鼠随机分成:环孢素模型组(CMG)、干预模型组(IMG)、溶媒对照组(SCG)、低盐对照组(LCG)和正常对照组(NCG)。CMG与IMG组采用低盐饲养并环孢素60 mg/(kg·d)灌胃,从第28天腹腔给予TGF-β1特异抑制剂SB-431542 10 mg/(kg·2 d),第38天后采样,比较各组血清肌酐(Scr);观察肾组织羟脯氨酸(Hyp)含量及其病理变化,免疫组化或Western blot观察TGF-β1、P-Smad2/3、ILK表达,RT-PCR检测TGF-β1、Smad2/3及ILK mRNA表达。结果:CMG和IMG小鼠SCr显著升高(P0.01),肾小管结构不同程度损伤,间质炎性细胞增多,蓝色胶原染色不同程度增多,肾组织Hyp含量明显增多(P0.01),其中IMG上述指标较CMG明显改善。CMG和IMG小鼠肾小管间质TGF-β1、P-Smad2/3及ILK基因和蛋白表达明显增强(P0.01),而IMG上述因子表达明显低于CMG(P0.05)。肾脏Hyp含量与Scr、TGF-β1、P-Smad 2/3、ILK水平呈正相关(r=0.860、0.711、0.776、0.676,均P0.01)。结论:TGF-β1/Smads信号通路是CCN模型小鼠肾间质纤维化重要机制之一;ILK参与CCN小管间质纤维化,且可能系TGF-β1/Smads信号通路下游因子参与CCN小管间质纤维化进程。