TGF-β/Smad信号通路在糖尿病肾病中的作用及中药干预的研究进展北大核心CSCD

糖尿病肾病(diabetic kidney disease)既是糖尿病重要的微血管并发症之一,也是诱发终末期肾病(end stage renal disease)的主要病因,其病理特性主要包括肾小球上皮细胞间充质转化(epithelial mesenchymal transition,EMT)、足细胞凋亡与自噬、肾小球滤过屏障受损。转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)/Smad途径受多种机制特异性调控,是参与生物体细胞凋亡、增殖、分化等生理活动的经典信号通路。目前,诸多研究发现TGF-β/Smad信号通路在糖尿病肾病发病机制中占据重要地位。中药多组分、多靶点、多途径的特性在治疗糖尿病肾病进程中优势显著,部分中药提取物、中药及中药复方能够通过调控TGF-β/Smad信号通路,改善糖尿病肾病肾损伤。该文通过阐述TGF-β/Smad信号通路关键靶点与糖尿病肾病的联系,明确TGF-β/Smad信号通路在糖尿病肾病中发挥的作用机制,归纳并总结近年来中药通过干预TGF-β/Smad信号通路治疗糖尿病肾病的研究现状,以期为今后糖尿病肾病的药物研发和临床治疗提供一定参考。     

TGF-β通过不同机制对肿瘤侵袭转移影响的研究述评

转化生长因子-β(TGF-β)是一种分泌性多肽,在调控细胞周期,参与调节细胞的增殖、分化、发育和凋亡等方面起着重要作用,它的信号经由受体丝氨酸苏氨酸激酶以及细胞内Smad效应器而发生作用。TGF-β与多种疾病,尤其是肿瘤的发生发展密切相关,在各种细胞类型中,TGF-β抑制增殖,诱导细胞凋亡。TGF-β超家族与其相应的受体,组成一个影响肿瘤发生和发展的信号通路,在血管生成,免疫及细胞外微环境方面起了重要的作用。此外在肿瘤进展的末期,TGF-β经由免疫系统的抑制而促进肿瘤发生,改变上皮肿瘤细胞的分化,促成上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)的形成,促进肿瘤的侵袭转移。     

中医药调控TGF-β1/Smad信号通路干预肾间质纤维化机制

TGF-β1/Smad信号传导通路是肾间质纤维化发生发展重要的通路之一。随着分子生物学、中药药理学等研究的不断深入,无论中药单方及其有效成份或复方中药,通过调控TGF-β/Smad信号通路拮抗肾间质纤维化已显现出广泛的药理作用：如直接抑制TGF-β1的产生,或抑制TGF-β1刺激的下游因子CTGF等,或抑制Smads磷酸化,或调节TβR、Smad的表达等,显示出多途径、多层次、多靶点对TGF-β1/Smads通路及信号蛋白的调控效应。但由于复方中药成分复杂,应更深入全面地阐明其对TGF-β/Smad信号通路的各个环节、不同靶点及与其他信号通路相互作用的调控机制,并通过拆方研究、有效部位筛选、有效组分分析等,明确各药物之间的协调作用,以筛选出临床疗效可靠、无不良反应的基础方药及其药物最佳配伍剂量或形式,此为复方中药研究应寻找的最佳突破点之一。     

黄芪甲苷对MC3T3-E1细胞活性的影响及其机制探讨

目的:探讨黄芪甲苷对小鼠胚胎成骨细胞MC3T3-E1细胞活性的影响及其作用机制。方法:体外培养MC3T3-E1细胞,用不同浓度的黄芪甲苷进行预处理后,MTT法测定细胞增殖情况,碱性磷酸酶法(ALP)测定细胞分化情况,Western blotting分析转化生长因子TGF-β1、成骨细胞信号转导蛋白Smad2/3表达水平;应用小干扰RNA(siRNA)转染法观察TGF-β1 siRNA对MC3T3-E1细胞增殖及活性的影响,加入抗Smad2/3抗体,探讨Smad2/3在黄芪甲苷介导的细胞增殖分化中的作用。结果:黄芪甲苷在一定浓度范围内剂量依赖性促进MC3T3-E1细胞的增殖和分化能力。进一步机制分析表明,黄芪甲苷处理可诱导TGF-β1蛋白表达,TGF-β1siRNA处理后,黄芪甲苷诱导的MC3T3-E1细胞的增殖和分化能力明显下降;此外,黄芪甲苷可显著性诱导Smad2/3表达,经TGF-β1 siRNA处理后,黄芪甲苷诱导的Smad2/3表达显著下降;加入Smad2/3抗体后,黄芪甲苷诱导的MC3T3-E1细胞的增殖和分化能力明显下降。结论:黄芪甲苷可通过刺激TGF-β1-Smad2/3通路的活化促进成骨细胞的增殖和分化,从而有利于骨形成。因此,本研究将为骨折愈合的治疗提供新的研究方向。     

糖肾康中药复方含药血清对高糖环境下RMCs的增殖及TGF-β1/Smad2/3 信号通路的影响

目的研究糖肾康中药复方含药血清对高糖环境下大鼠肾系膜细胞(RMCs)增殖及TGF-β1/Smad2/3信号通路的影响。方法 12只SD大鼠采用随机数字法分为小剂量中药组、中剂量中药组、大剂量中药组,空白组,每组3只,灌胃7天后门静脉取血。分别用含中药血清和普通大鼠血清培养RMCs。采用4-甲偶氮唑蓝(MTT)法测定系膜细胞的增殖率,以确定最佳中药血清浓度;实时定量、PCR及酶联免疫吸附剂(ELISA)法测定TGF-β1mRNA及蛋白的表达,蛋白免疫印迹(Western blot)及免疫荧光方法测定Smad2/3蛋白表达及磷酸化水平。结果不同剂量的糖肾康中药含药血清均能抑制大鼠肾小球系膜细胞的增殖;中药血清可显著抑制高糖诱导的TGF-β1表达及Smad2/3磷酸化。结论糖肾康中药含药血清能抑制高糖刺激下的RMCs增殖,其作用机制可能与抑制TGF-β1/Smad2/3通路有关。     

中药对神经干细胞增殖分化信号通路的综合调控作用分析

寻找促进神经干细胞增殖与分化的有效方法是加速神经干细胞临床应用的途径之一。该文分析了近十年来中外文献关于调控神经干细胞增殖分化的中药及其作用靶点与信号通路的报道,发现中药对神经干细胞增殖分化信号通路具有综合调控作用。第一,中药能通过Notch,PI3K/Akt,Wnt/β-catenin,GFs等信号通路影响神经干细胞的增殖与分化。(1)黄芪、淫羊藿、龟甲、远志能通过调节Notch信号通路中的关键蛋白或基因Notch1,NICD和Hes的表达起调控作用;(2)人参、银杏叶、丹参能通过介导PI3K/Akt信号通路发挥调控作用,但对该通路中上下游靶标的具体作用机制尚无研究;(3)姜黄、蛇床子可以上调Wnt/β-catenin信号通路中的关键靶蛋白Wnt3a及β-catenin的水平从而介导Wnt/β-catenin信号通路起调控作用;(4)三七、川芎可以通过促进分泌性生长因子EGF,b FGF等的表达发挥作用。第二,一些中药能通过多种途径诱导神经干细胞的增殖或分化:黄芪中的黄芪甲苷可以通过Notch信号通路调控神经干细胞的增殖或分化,但黄芪多糖含药血清又可以通过调节VEGF含量,活化PI3K/Akt信号通路发挥作用;淫羊藿中的淫羊藿苷和淫羊藿黄酮类可以分别介导Notch或GFs信号通路来控制神经干细胞的命运转化;人参皂苷Rg1可以通过Notch和PI3K/Akt信号通路发挥调控作用;银杏内酯B可通过激活PI3K/Akt信号通路、上调HIF-1α表达来有效调节神经干细胞凋亡相关基因和促进细胞增殖与分化,进而起到神经保护作用,而银杏叶提取物也能通过上调多种细胞因子的释放促进神经干细胞的增殖与分化;姜黄素可以通过Wnt/β-catenin与Notch信号通路来调控神经干细胞的增殖与分化。第三,信号通路的串话(cross-talk)是一些中药发挥促NSCs增殖与分化的重要途径。Notch与GFs信号通路、GFs与PI3K/Akt信号通路、Notch与Wnt/β-catenin信号通路等在调控神经干细胞的过程中相互协调,相互制约,在中药促进神经干细胞增殖或分化中发挥着关键的作用。中药对调控神经干细胞增殖分化信号通路的串话研究有待进一步加深,阐明其多靶点和多途径的作用机制与综合调控作用。     

消岩汤对肺癌干细胞TGF-β/Smad3/MMP-9信号通路的影响

目的探讨消岩汤影响非小细胞肺癌转移的可能作用机制。方法通过Western blotting检测方法及定量PCR(RT-CR)检测方法检测消岩汤干预下肺癌干细胞中多种炎性蛋白及因子表达的变化,探索消岩汤影响非小细胞肺癌转移的可能作用机制。结果 Western blotting检测方法检测显示实验组较对照组白细胞介素-6(IL-6)、转化生长因子-β(TGF-β)、磷酸化白细胞抑制因子-3(p-Smad3)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)蛋白的表达均有明显的降低(P0.05),差异具有统计学意义;RT-PCR检测显示实验组较对照组IL-6、TGF-β、TNF-α、MMP-2、MMP-9基因表达均有明显降低(P0.05),差异具有统计学意义。结论消岩汤主要通过抑制肺癌炎性微环境中的TGF-β/Smad3信号通路的传导来影响非小细胞肺癌的转移。     

加味龟鹿二仙胶汤联合顺铂对小鼠Lewis肺癌组织、骨髓组织TGF-β_1/Smad信号通路的影响

目的:观察加味龟鹿二仙胶汤联合顺铂对小鼠Lewis肺癌组织、骨髓组织TGF-β_1/Smad信号通路的影响。方法:建立气阴两虚型C57BL/6J小鼠Lewis肺癌模型,随机分为正常对照组、模型组、加味龟鹿二仙胶汤组、顺铂组及顺铂+加味龟鹿二仙胶汤低、中、高剂量组,每组20只,干预21 d。观察小鼠瘤质量、抑瘤率及骨髓有核细胞计数,Western Blot检测各组移植瘤组织及骨髓组织中TGF-β_1、Smad4和Smad7的蛋白表达。结果:药物干预后,与模型组比较,联合组肿瘤质量均显著降低,移植瘤组织中TGF-β_1、Smad4表达显著降低,Smad7表达显著升高,骨髓组织中TGF-β_1、Smad4、Smad7表达均显著降低(P0.01)。加味龟鹿二仙胶汤组骨髓有核细胞计数显著高于模型组(P0.01)。结论:加味龟鹿二仙胶汤与顺铂联用可显著抑制肿瘤增长,提高抑瘤率,减轻骨髓抑制。其机制可能是通过调节TGF-β_1/Smad信号通路来实现。     

TGF-β1/Smad信号通路在腺嘌呤导致的肾纤维化大鼠肾脏组织中的作用与意义

目的:探讨肾组织中TGF-β1/Smad信号通路在腺嘌呤导致的肾纤维化模型损伤过程中的变化与意义。方法:将23只SD大鼠随机分为正常组10只和模型组13只,采用腺嘌呤制备肾纤维化大鼠模型;采用RT-PCR检测两组大鼠TGF-β1mRNA的表达,ELISA法检测Smad2、Smad3、Smad7蛋白表达,免疫组化法检测a-SMA蛋白表达。结果:模型组较正常组TGF-β1mRNA表达增强,Smad2、Smad3水平升高,Smad7水平下降,差异均具有统计学意义(P0.01)。结论:腺嘌呤导致的大鼠肾纤维化与TGF-β1/Smad信号通路密切相关,通过调节TGF-β1/Smad信号通路,对抑制肾纤维化的发生发展有重大意义。     

中药对神经干细胞增殖分化相关信号通路调控的研究进展

脑缺血后的神经功能缺损修复是缺血性脑血管病临床治疗的关键问题。成体神经干细胞的发现及其具有增殖与分化的潜能为神经再生提供了新思路。大量研究显示,中药通过调控其相关信号通路可促进神经干细胞的增殖与分化。本文综述中药调控神经干细胞Notch、Wnt/β-catenin、PI3K/Akt、MAPK/ERK和JAK/STAT信号通路相关组分的实验研究进展,阐明中药促进神经再生的多靶点和多环节生物学机制,以发掘中药防治缺血性脑血管疾病潜在价值。     

姜黄素对肝星状细胞转化生长因子β1及受体和Ⅰ、Ⅲ型胶原mRNA表达的影响

目的探讨姜黄素对体外培养大鼠肝星状细胞(HSC)增殖、转化生长因子β1(TGF-β1)及其受体、下游信号通路及效应的影响。方法培养HSC细胞,给予不同浓度姜黄素处理,采用MTT比色法检测HSC细胞增殖;Hoechst 33342染色检测姜黄素对HSC凋亡的影响;采用免疫细胞化学法检测Smad3、Smad7蛋白表达;用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)检测TGF-β1及其I、II受体(TβRI、TβRII)和I、III型胶原(Col-I、Col-III)mRNA的表达。结果姜黄素能抑制HSC细胞增殖,诱导HSC细胞凋亡,免疫组化结果显示姜黄素能抑制HSC表达Smad3,并提高Smad7表达,RT-PCR结果显示姜黄素使HSC细胞TGF-β1及其I、II受体、Col-I、Col-III mRNA表达降低。结论姜黄素能抑制HSC增殖和活化,抑制TGF-β1及其受体和信号通路,是其抗肝纤维化的作用机制之一。     

灯盏花乙素对肝星状细胞及TGF-β1/Smad信号通路的作用评价

目的观察灯盏花乙素(scutellarin)对肝星状细胞(hepatic stellate cell,HSC)及转化生长因子β1(TGF-β1)/Smad信号通路的影响,探讨scutellarin抗肝纤维化的机制。方法建立TGF-β1诱导的HSC LX-2模型,CCK-8法检测scutellarin对细胞增殖的作用,化学发光法检测scutellarin对Caspase3/7活性的影响,酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法检测细胞上清液Ⅰ型前胶原的含量,ELISA法检测细胞Smad2和Smad3磷酸化水平。结果scutellarin能抑制HSC增殖,增强细胞Caspase3/7活力,抑制Ⅰ型前胶原分泌,降低LX-2细胞Smad2和Smad3磷酸化水平。结论抑制TGF-β1/Smad信号通路可能是scutellarin抗肝纤维化的作用机制。     

益气除痰方干预TGF-β信号途径逆转A549细胞上皮间质转化研究

目的:观察益气除痰方是否能通过干预TGF-β信号途径,逆转肺癌A549细胞上皮间质转化(EMT)。方法:通过暴露于TGF-β_1环境中,诱导肺腺癌细胞株A549发生EMT,并以益气除痰方含药血清进行干预,相差显微镜下观察各组细胞形态变化;划痕实验、Transwell实验检测各组细胞迁移及侵袭能力;Western-blot检测各组细胞EMT相关蛋白及TGF-β信号通路蛋白Smad2/3的表达。结果:镜下可见经TGF-β_1孵育的A549细胞呈现明显的间质细胞形态,益气除痰方含药血清作用24 h后细胞A549细胞出现凋亡且间质化程度较低;划痕实验结果显示:与空白血清组比较,TGF-β_1+空白血清组A549细胞迁移及侵袭能力显著升高,益气除痰方可降低TGF-β_1所升高的细胞迁移及侵袭能力;Western-blot检测显示TGF-β_1可以激活Smad2/3通路下调E-cadherin的表达,上调Vimentin的表达,而益气除痰方含药血清可抑制该过程。结论:益气除痰方可能通过干预TGF-β/Smad信号通路上调E-cadherin表达,下调Vimentin表达,从而逆转肺癌A549细胞上皮间质转化,抑制肿瘤细胞的侵袭迁移。     

温肾阳方及其拆方通过TGF-β信号通路促进小鼠肢芽干细胞增殖与分化

目的?探讨温肾阳方及方中单味中药骨碎补、淫羊藿是否通过TGF-β信号通路促进小鼠肢芽干细胞增殖与分化。方法?分别采用温肾阳方（0.42 g生药/mL）、骨碎补（0.09 g生药/mL）及淫羊藿（0.09 g生药/mL）煎剂和等体积生理盐水给大鼠灌胃，制备含药血清，分离孕12.5天小鼠肢芽干细胞进行微团培养，含药血清干预后，CCK-8法检测肢芽干细胞增殖能力，阿尔新蓝染色检测软骨分化能力，IPP软件统计软骨球个数及面积，Real-time PCR法检测Col2a1及Aggrecan表达水平。采用293T细胞，脂质体转染TGF-β信号通路报告基因4×SBE，荧光素酶实验分析各组对TGF-β信号通路的调节作用。采用TGF-β信号通路抑制剂SB431542抑制肢芽干细胞中TGF-β信号通路，进行阿尔新蓝染色及软骨细胞外基质检测。结果?与空白组比较，温肾阳方、淫羊藿、骨碎补组干预48 h和72 h后小鼠肢芽干细胞增殖均增强（P<0.01，P<0.05）。阿尔新蓝染色显示，温肾阳方、淫羊藿、骨碎补组软骨球个数及面积增加（P<0.05），软骨细胞基质Col2a1及Aggrecan的表达增强（P<0.01）。荧光素酶实验发现，与空白组比较，各中药组TGF-β信号通路活性上调（P<0.01，P<0.05）。加入TGF-β信号通路抑制剂SB431542后，与空白组比较，抑制剂组软骨球个数及面积均明显减少（P<0.01）；而温肾阳方、淫羊藿、骨碎补组软骨生成抑制显著缓解（P<0.05），但与空白组比较，软骨球个数及面积仍明显减少（P<0.01，P<0.05），Col2a1及Aggrecan水平也有相似的变化趋势（P<0.01）。结论?温肾阳方及温肾阳药骨碎补、淫羊藿可以部分通过TGF-β信号通路促进小鼠肢芽干细胞增殖与分化。     

中药干预TGF-β1/Smad通路抗肾间质纤维化的研究概况

肾间质纤维化是慢性肾脏疾病的典型特征,肾间质纤维化最突出的特点是肾间质细胞外基质过度沉积。转化生长因子β1(transforminggrowthfactor-β1TGF-β1)是肾纤维化发展的重要介体,Smad蛋白是TGF-β1信号的关键下游介质。目前中药治疗肾间质纤维化的研究中,大量的注意力集中在TGF-β1/Smad通路。本研究就中药干预TGF-β1/Smad通路抗肾间质纤维化的研究概况作一综述。     

中药干预TGF-β1/Smad信号通路抗肝纤维化研究进展

肝纤维化(hepatic fibrosis,HF)是多由于各种损肝因素所致的肝内纤维组织异常增生与沉积的病理过程。现已有研究表明转化生长因子β1(Transforming Growth Factorβ1,TGF-β1)是促肝纤维化的重要因子之一,TGF-β1/Smad信号通路是HF主要的信号转导通路,因此采取各种的措施阻断该信号成为抗纤维化的重要治疗靶点。中药在治疗肝纤维化具有多途径、多环节、多靶点的优势,近年来越来越多学者以中药治疗肝纤维化集中在阻断或转导TGF-β1/Smad信号通路上,文章基于TGF-β1/Smad信号通路抗肝纤维化的中药研究概况做一综述,揭示现代中医药作用的靶点和调控机理,为HF的防治及中医药现代研究提供新的思路和策略。     

核因子在慢性肾脏病中的作用及中医药调控

肾脏纤维化是慢性肾脏病的病理基础,而ECM的异常聚集是肾脏纤维化的主要原因。NF-κB具有影响机体内细胞分化、免疫反应、炎症反应、细胞凋亡等多种细胞功能。TGF-β_1作为肾脏纤维化中最重要的细胞因子之一,通过调控下游的Smad/ILK信号通路参与ECM聚集。研究证实,NF-κB可以与TGF-β_1发生作用,故就NF-κB通过TGF-β_1/Smad信号通路延缓肾脏纤维化进行论述,并对中医药通过NF-κB调控TGF-β_1/Smad信号通路达到减缓ECM、延缓肾脏纤维化进展的作用进行论述。     

淫羊藿总黄酮对衰老大鼠小肠干细胞及其微环境的调节作用

目的:探讨淫羊藿总黄酮对衰老大鼠小肠干细胞及其微环境变化的调节作用。方法:SD大鼠按其不同发育阶段分为6月龄成年组、24月龄衰老组及淫羊藿总黄酮低、中、高剂量组。采用常规HE染色,高碘酸-Schiff试剂(PAS)染色,免疫组化(荧光),Western bolt检测各组别小肠干细胞数量,增殖分化功能及其微环境相关信号的变化。结果:与成年组比较,衰老组小肠绒毛长度、隐窝深度、V/C值、杯状细胞数量及PCNA表达量降低,小肠干细胞数量显著减少,干细胞微环境Wnt/β-catenin和BMP信号均呈下调趋势。给予淫羊藿总黄酮后,与衰老组比较,小肠隐窝干细胞数量有所增加,增殖分化功能有所提升,表现为绒毛长度、隐窝深度、V/C值、杯状细胞数量及PCNA表达量增加,小肠干细胞微环境Wnt/β-catenin和BMP信号均呈上调趋势。结论:衰老过程中,小肠干细胞数量减少,增殖分化功能降低,干细胞微环境信号通路的蛋白表达减少;淫羊藿总黄酮可改善小肠干细胞的增殖分化功能,上调干细胞微环境Wnt/β-catenin和BMP信号通路相关蛋白表达。     

芪连扶正胶囊调控TGF-β/smad信号通路抑制肺癌转移的研究

目的:观察芪连扶正胶囊对TGF-β/smad通路相关分子表达的影响,探讨其相关机制。方法:体外培养肺癌A549细胞,制备芪连扶正胶囊含药血清,按实验分组干预,Western blotting检测TβRⅠ、TβRⅡ、Smad2/3、Smad4、Smad7的表达,RT-PCR检测TGF-β1 mRNA表达。结果:芪连扶正胶囊含药血清可上调TβRⅠ、TβRⅡ、Smad2/3、Smad4表达,下调Smad7、TGF-β1mRNA在肺癌A549细胞中的表达,其中,各药组分子表达量除芪连扶正胶囊低剂量组外,与对照组相比均有显著性差异(P0.01),与化疗组相比,联合组及芪连扶正胶囊各组亦有显著性差异(P0.05或P0.01)。结论:芪连扶正胶囊含药血清可通过纠正TGF-β/smad通路紊乱发挥抗肺癌转移作用。     

基于Smads信号通路探讨止消通脉宁干预TGF-β1诱导HK-2细胞转分化的研究

目的:探讨止消通脉宁含药血清对转化生长因子-β1(TGF-β1)诱导的人肾小管上皮细胞(HK-2)转分化Smad信号通路的影响。方法:将HK-2细胞用含10%胎牛血清的DMEM/F12(1∶1)培养基培养;实验分为6组:空白对照组、单纯TGF-β1诱导组(TGF-β110 ng/mL)、空白血清对照组(TGF-β110 ng/mL+10%空白血清)、中药含药血清低剂量组(TGF-β110 ng/mL+10%低剂量止消通脉宁含药血清)、中药含药血清中剂量组(TGF-β110 ng/mL+10%中剂量止消通脉宁含药血清)、中药含药血清高剂量组(TGF-β110 ng/mL+10%高剂量止消通脉宁含药血清)。药物干预24小时后,荧光定量PCR检测TβRI、TβRⅡ的mRNA表达,Western blot检测Smad 2、Smad 3的蛋白表达。结果:HK-2细胞经TGF-β1诱导后,TβRI、TβRⅡ的mRNA表达和Smad 2、Smad 3的蛋白表达显著上升,与空白对照组相比差异有统计学意义(P<0.05),经止消通脉宁含药血清干预后,其表达逐步下降,与单纯TGF-β1诱导组相比差异有统计学意义(P<0.05)。而空白血清无此作用。结论:止消通脉宁能够调控TGF-β1诱导的人肾小管上皮细胞转分化Smad信号通路,在一定程度上具有抑制肾间质纤维化的作用。