Bak的基因研究进展

Bak基因是从EBV传染的人类B细胞文库中克隆获得的一种基因,它可以调节细胞凋亡,是Bcl-2家族的一员,编码区含有Bcl-2高度同源的BH1、BH2及BH3结构域,该区是Bak与Bcl-2、Bcl-xl结合形成二聚体调节细胞凋亡的主要结构基础。     

BH3-only蛋白与凋亡

BH3-only蛋白（bcl-2 homology domain only proteins）是Bcl-2蛋白家族中启动和调节细胞凋亡的重要成员，能识别不同的细胞刺激形式并被活化，其活性受转录和／或翻译后修饰的调节。BH3-only蛋白通过抑制Bcl-2抗凋亡成员的活性或激活Bax／Bak样促凋亡成员的活性来调节细胞凋亡，在组织发育、维持内环境稳定、防止自身免疫病和肿瘤的发生中有着极其重要的作用。本主要就BH3-only蛋白对凋亡的调控研究作一综述。     

Bcl-2家族与2型糖尿病胰岛β细胞凋亡

细胞凋亡是由基因控制的细胞自主有序的死亡。Bcl-2家族是细胞凋亡的关键调节分子,由Bcl-2亚家族、Bax亚家族和BH3亚家族组成。β细胞的功能障碍和凋亡是2型糖尿病发生的重要因素。高血糖、游离脂肪酸、胰淀素等可诱导2型糖尿病β细胞凋亡。Bcl-2家族成员接受诱导凋亡信号后,共同构成一个异常复杂的相互作用网络,调节胰岛β细胞凋亡。     

Bcl-2基因家族在中枢神经系统中的作用

Bcl-2家族在中枢神经系统发育和动态平衡中起重要的作用。在调节神经元分化方面Bcl-xl和Bax起决定性作用,而Bax和Bak在调节神经祖细胞量方面起作用。Bax、Bcl-xl和Bcl-2调节神经营养因子剥夺所引起的细胞凋亡。相反,细胞兴奋性中毒死亡不依赖于Bax或Bak,但Bak缺乏能增强神经兴奋因子的毒性。     

唯BH3域蛋白在肿瘤治疗中的研究进展

唯BH3域蛋白作为Bcl-2蛋白家族的一大亚类,通过抑制Bcl-2抗凋亡蛋白和(或)激活Bcl-2促凋亡蛋白,在调节细胞凋亡的过程中起着极其重要的作用。许多癌症中编码唯BH3域蛋白的基因发生严重突变,而且在小鼠中敲除这些基因后可诱导肿瘤的发生,这提示唯BH3域蛋白可作为肿瘤抑制剂。唯BH3域模拟物正发展为新型小分子靶向抗癌药物,这可能有助于为肿瘤设计更好的治疗策略。     

促凋亡蛋白NIX的研究进展

细胞凋亡又称为程序性细胞死亡,是多细胞生物维持生长发育和组织形态所特有的,由多种基因参与表达、精密调控的细胞主动死亡过程.NIX是近年来发现的隶属于Bcl-2家族中的BH3-only促凋亡家族成员.虽然具有Bcl-2家族特征性的BH3域和羧基末端跨膜结构域(TM),也能与Bcl-2形成二聚体,但NIX的促凋亡活动明显不同于其他Bcl-2家族成员,本文通过对NIX的促凋亡功能机制以及其在细胞自噬、线粒体自噬、肿瘤及心肌疾病发病机制等方面的研究进展作一综述.     

姜黄素在急性髓性白血病HL-60细胞中对凋亡调控蛋白Bax、Bak、Mcl-1的影响

为了探讨姜黄素在诱导急性髓性白血病HL-60细胞凋亡时,Bcl-2基因家族成员是否参与了其调控过程。选用Bcl-2基因家族成员Mcl-1、Bax、Bak蛋白为研究对象,SABC法检测其表达状况;用流式细胞术测定DNA直方图中Sub-G1峰值、末端TdT酶标技术检测TUNEL细胞阳性率。发现当25μmol/L姜黄素分别处理HL-60细胞24h、36h、48h后,可使Mcl-1表达下调,Bax和Bak上调,呈时间依赖性。在各处理组,Mcl-1、Bax、Bak表达同对照组相比有显著差异(F值分别为3.443、8.328;P值分别为0.040、0.001)。结果表明Bcl-2基因家族成员确实参与了姜黄素诱导HL-60细胞凋亡的调控过程。     

姜黄素在急性髓性白血病HL—60细胞中，对凋亡调控蛋白Bax、Bak、Mcl—1的影响

为了探讨姜黄素在诱导急性髓性白血病HL－60细胞凋亡时，Bcl-2基因家族成员是否参与了其调控过程。选用Bcl-2基因家族成员Mcl-2、Bax、Bak蛋白为研究对象，SABC法检测其表达状况；用流式细胞术测定DNA直方图中Sub-G1峰值、末端TdT酶标技术检测TUNEL细胞阳性率。发现当25μmol/L姜黄素分别处理HL－60细胞24h、36h、48h后，可使Mcl-1表达下调，Bax和Bak上调，呈时间依赖性。在各处理组，Mcl-1、Bax、Bak表达同时照组相比有显著差异（F值分别为3.443、8.328；P值分别为0.040、0.001）。结果表明：Bcl-2基因家族成员确实参与了姜黄素诱导HL－60细胞凋亡的调控过程。     

Bak在细胞凋亡期间对线粒体形态学的影响

目的:探讨Bak基因在细胞凋亡线粒体信号传导中的作用以及与Bax基因之间的相互关系。方法:应用Bax/Bak双重基因敲除的小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)和Hela细胞进行基因重构,细胞按不同基因型（野生型、Bax敲除和Bak敲除、双重基因敲除)分组,并通过共转染方式导入目的基因。细胞凋亡的处理条件：细胞在无葡萄糖缓冲液的培养基中,在含10 mmol•L^-1叠氮钠或1 μmol•L^-1十字孢碱（STS）或20 μmol•L^-1顺铂条件下培养,并诱导细胞凋亡。应用共聚焦显微镜和免疫荧光及免疫印记技术分析细胞凋亡、线粒体碎裂和细胞色素C释放情况,综合评价Bak基因在细胞凋亡和线粒体碎裂中的作用。结果:Hela细胞内线粒体碎裂和细胞色素C释放百分率分别与细胞凋亡有关联（P<0.01）;MEF细胞在Bak基因缺失（Bak^-/-）时,应用化学诱 导剂导致的细胞凋亡率(17.9%)明显低于野生型MEF细胞(71.3%)（P<0.01);且Bax和Bak基因两者协同作用可以增强细胞凋亡发生率;当pEGFP-Bak重新导入Bax^-/-/Bak^-/-MEF细胞,线粒体破碎百分率从43.7%增加到76.4%,pEGFP-Bak组细胞凋亡率明显高于pEGFP-Bax组（P<0.05);应用不同的化学诱导剂均可以得到同样的结果;且Bcl-2不能够明显阻止Bak诱导的细胞凋亡。结论:Bak基因明确诱导线粒体碎裂和细胞色素C释放,导致细胞凋亡,其诱导细胞凋亡的效果明显大于Bax基因,并且其作用独立于Bax基因功能之外。     

姜黄素对原代急性髓性白血病细胞凋亡及调控蛋白Mcl—1、Bax、Bak表达的影响

为探讨姜黄素诱导急性髓系白血病（AML）原代细胞凋亡的作用及其机制,采用流式细胞术作细胞周期分析并检测Sub-G1峰值,SABC法检测Bcl-2家族Mcl,Bax和Bak蛋白表达。结果显示姜黄素不影响初治AML原代细胞周期进展,但使Sub-G1峰值升高（P＜0．05）。在初治AML原代细胞,同样处理可下调Mcl-1表达、上调Bax和Bak表达,且结果有显著性差异,提示姜黄素可诱导初治AML患者原代细胞凋亡,Bcl-2基因家族成员参与姜黄素诱导白血病细胞凋亡。     

糖尿病肾病与细胞凋亡及其相关基因研究进展

近年来研究发现细胞凋亡参与了糖尿病肾病发病机制,细胞凋亡是一个多基因调控过程,B细胞淋巴瘤/白血病2(Bcl-2)基因家族、Fas等都是重要的凋亡调节基因,其中Bax/Bcl-2比率与糖尿病肾脏细胞凋亡数目呈正相关。本文就糖尿病肾病与细胞凋亡的关系,及其某些相关基因的表达情况作一综述。     

酪氨酸激酶Etk的表达与鼻咽癌细胞凋亡之间的关系

目的:观察酪氨酸激酶Etk的表达与放射引起的鼻咽癌细胞株凋亡之间的关系,探讨Etk对放射引起的鼻咽癌细胞凋亡的调节机制.方法:运用免疫荧光技术和流式细胞术检测4株鼻咽癌细胞Etk的表达情况;直线加速器6MV-X射线2 Gy单次剂量照射细胞后,用流式细胞仪检测细胞凋亡率的变化,以及与Etk,凋亡相关蛋白Bcl-2及Bak表达的关系.结果:流式细胞仪检测显示4株鼻咽癌细胞Etk表达水平分别为:5-8F(73.3±3.4)%, 6-10B(50.5±6.1)%,CNE-1(47.7±1.9)%,CNE-2(29.5±1.7)%.免疫荧光显示,Etk蛋白主要在鼻咽癌细胞胞质中表达,胞核中表达微弱.统计分析表明,放射线照射后,鼻咽癌细胞株Etk的表达降低,并与细胞的凋亡率及Bak蛋白的表达呈负相关,与Bcl-2的表达无关.结论:Etk蛋白与放射引起的鼻咽癌细胞凋亡有关,它可能通过调节凋亡蛋白Bak的表达参与了放射后鼻咽癌细胞的凋亡.     

Bcl-2、Bak及caspase-9、3在维生素E琥珀酸酯诱导人胃癌细胞凋亡中的作用

目的探讨维生素E琥珀酸酯(VES)对体外培养的人胃癌细胞株SGC-7901细胞的凋亡诱导作用及其可能机制。方法以体外培养的人胃癌SGC-7901细胞为肿瘤模型,给予不同浓度水平的VES处理不同时间后,采用四甲偶氮唑盐比色(MTT)法观察VES对人胃癌细胞的生长抑制作用;用Annexin-V-FITC方法检测VES对胃癌细胞的凋亡诱导作用;采用Western blotting方法检测VES处理后的胃癌细胞中Bcl-2和Bak蛋白表达及caspase-9、caspase-3酶原的表达。结果(12.5～50.0)μmol/L的VES作用于人胃癌细胞24h后就可以抑制胃癌细胞的生长,呈明显的剂量依赖关系;Annexin-V-FITC和PI双染流式细胞仪检测结果表明,50μmol/LVES处理SGC-7901细胞12h后即可以引起细胞凋亡,且随作用时间的延长凋亡越明显。Western blotting结果显示,VES可以调节胃癌细胞中与凋亡相关的Bcl-2和Bak蛋白的表达,同时促进caspase-9、caspase-3酶原的裂解与活化。结论调节Bcl-2和Bak蛋白的表达,并裂解caspase-9、caspase-3是VES在体外发挥对人胃癌细胞的生长抑制和凋亡诱导作用的可能机制之一。     

姜黄素对原代急性髓性白血病细胞凋亡及调控蛋白Mcl-1、Bax、Bak表达的影响

为探讨姜黄素诱导急性髓系白血病(AML)原代细胞凋亡的作用及其机制,采用流式细胞术作细胞周期分析并检测Sub-G1峰值;SABC法检测Bcl-2家族Mcl-1、Bax和Bak蛋白表达.结果显示姜黄素不影响初治AML原代细胞细胞周期进展,但使Sub-G1峰值升高(P＜0.05).在初治AML原代细胞,同样处理可下调Mcl-1表达、上调Bax和Bak表达,且结果有显著性差异.提示姜黄素可诱导初治AML患者原代细胞凋亡,＆1-2基因家族成员参与姜黄素诱导白血病细胞凋亡.     

香叶木素诱导人肝癌HepG2细胞凋亡及周期阻滞的机制研究

目的 研究香叶木素对人肝癌HepG2细胞的增殖、凋亡及周期阻滞的影响并揭示其分子机制.方法 MTT方法检测不同浓度香叶木素对肝癌HepG2的细胞活力的影响;流式细胞术检测不同浓度香叶木素处理对HepG2细胞周期阻滞及细胞凋亡的作用;Western blot检测香叶木素处理对细胞p53、Bcl-2、Bax、Cleaved-cas-pase3、Cleaved-caspase8、Cleaved-PARP、Bak、cdc2、cyclinB1、p21等细胞周期调节或细胞凋亡相关蛋白表达的调节.结果 香叶木素能显著抑制人肝癌HepG2细胞的增殖并且诱导细胞凋亡(P<0.05);流式细胞术对细胞周期检测示:香叶木素处理HepG2细胞,使G0/G1期细胞比例显著降低,而G2/M期细胞比例显著升高(P<0.05).香叶木素可下调HepG2细胞中抗凋亡蛋白Bcl-2、cdc2、cyclinB1的蛋白表达,上调p53、p21、Bax、Bak,Cleaved-caspase3、Cleaved-caspase8、Cleaved-PARP等促凋亡蛋白.结论 香叶木素在体外实验能通过激活p53/Bcl-2细胞凋亡通路抑制人肝癌HepG2细胞的增殖及促进细胞凋亡,同时通过上调p53、p21下调cdc2、cyclinB1诱导细胞G2/M周期阻滞.     

LukS-PV通过C5aR诱导急性髓系白血病细胞THP-1凋亡的研究

目的 探讨金黄色葡萄球菌杀白细胞毒素亚组分(LukS-PV)是否通过C5aR发挥其诱导急性髓系白血病细胞THP-1凋亡的作用.方法 将THP-1细胞株分为5组:未处理细胞为对照组,使用不同浓度的C5aR拮抗剂(0、50、100、150 nmol/L)预先作用于THP-1细胞后,再使用1μmol/L LukS-PV刺激细胞为处理组.24 h后通过Annexin V/PI染色法,线粒体膜电位法检测细胞凋亡,qRT-PCR法检测凋亡相关基因,Western blot法检测凋亡相关蛋白,酶标仪法检测Caspase-3活性.结果 经过不同浓度C5aR拮抗剂干预后,LukS-PV诱导THP-1细胞凋亡的比率逐渐下降,促凋亡基因Bax、Bak、Bim和促凋亡蛋白cleaved-Caspase-3、Bak、Bax的表达量也逐渐减低,抑凋亡基因Bcl-2、Bcl-w、Bcl-x和抑凋亡蛋白Bcl-2的表达量逐渐升高,Caspase-3活性逐渐降低.结论 LukS-PV可能通过结合C5aR从而激活下游线粒体通路,发挥其诱导人急性髓系白血病细胞THP-1凋亡的作用.     

仅含BH3区域蛋白(BOPs)与Bax的研究

仅含BH3区域蛋白(BH3-onlyproteins,BOPs)及Bax均属于Bcl-2蛋白家族,其功能为调整细胞凋亡,不同的仅含BH3区域蛋白受不同的机制调节。二者功能的改变与多种疾病的发生有关,现就仅含BH3区域蛋白的作用机制、功能调节及二者在疾病防治中的作用简要综述。     

Bcl—2家族

<正>1984年Tsujimoto等从人类滤泡性淋巴细胞瘤中t(14;18)染色体易位的断裂点克隆到Bcl-2基因.在此易位中,Bcl-2基因在正常的18q21易位到14q32与免疫球蛋白重链(IgH)并列形成头尾结构,这一异常融合导致淋巴瘤细胞中Bcl-2基因的转录激活和蛋白产物过度表达.这是第一个被发现的细胞凋亡抑制基因.Bcl-2基因产物由2个外显子编码,5’端外显子由-50kb内含子与第2个外显子分开,后者含有一段很长的3’端非翻译区,因此Bcl-2开放阅读框架的大部分位于5’端外显子内.根据cDNA推测,Bcl-2编码Bcl-2-a和Bcl-2-β两种蛋白,但仅前者在细胞和组织内被发现.Bcl-2蛋白是一种跨膜蛋白,含有239个氨基酸,分子量约26kD.其羧基端附近具有19个疏水氨基酸区域.以Bcl-2的研究为基础,这一家族的新成员不断被发现.它们之间的同源性集中于2个区域,分别称为BH1和BH2.另外,这些基因的蛋白产物大多在羧基端含有一段疏水的氨基酸链,并且均为膜蛋白.Bcl-2的亲膜能力归根于它的氨基酸疏水链.这些共同特点,可能是其参与细胞凋亡调控的关键所在.下面简介一下Bcl-2家族的其他成员.     

尼古丁对A549 化学治疗敏感性的影响

目的 探讨尼古丁（Nicotine）诱导的肺癌A549 细胞对顺铂的敏感性,以及对凋亡相关蛋白表达水 平的影响。方法 将A549 细胞随机分为对照组、顺铂（CDDP）组和CDDP+Nicotine 组,培养48 h,MTT 法检 测细胞活力,流式细胞术检测细胞凋亡情况,Western blotting 检测凋亡相关蛋白Bcl-2、Bak 和Mcl-1 的表达 水平。结果 与CDDP 组比较,CDDP+Nicotine 组的细胞活力更高,细胞凋亡率更低,促凋亡蛋白Bak 的表 达无变化,抗凋亡蛋白Bcl-2 和Mcl-1 的表达上调,且Mcl-1 磷酸化水平上调。结论 尼古丁可能通过上调 Bcl-2 和Mcl-1 的表达,以及Mcl-1 的磷酸化水平降低肺癌细胞A549 对CDDP 的敏感性。     

线粒体/细胞色素C介导的凋亡通路的研究进展

线粒体凋亡途径在细胞凋亡信号转导途径中是近年来研究的热门。细胞内外各种刺激信号引起Bcl-2同源结构域3(Bcl-2 homology domain3,BH3)-only蛋白激活,通过Bcl-2家族(B celllymphoma 2)调控线粒体,使线粒体外膜渗透而导致细胞色素C及(second mitochondrial-derived activa-tor of caspase,Smac)流入胞质与凋亡活化因子-1(apoptosis activated factor-1,Apaf-1)及胱天蛋白酶-9(caspase-9)结合形成复合体。caspase-9的激活将引起其下游胱天蛋白酶的级联反应,导致该细胞凋亡。这一过程中有一系列反馈调节如Smac对凋亡抑制蛋白(IAP)的抑制等。