癌基因PARK7/DJ-1在肿瘤中的研究进展

DJ-1是近年来发现的一种新的癌基因,其有抗氧化、抗凋亡等多种功能。DJ-1可通过抗氧化、抑制凋亡途径、拮抗抑癌基因、参与拮抗抗肿瘤药物作用等途径促进肿瘤的形成及转移。现已证实在多种肿瘤中DJ-1的表达都显著增高,但其表达水平及特点各不相同。探讨DJ-1在恶性肿瘤中的作用及分子机制可为肿瘤患者的治疗方案提供新的思路。     

DJ-1的结构和功能及其在帕金森病发病机制中的作用

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是常见的神经系统退行性疾病,病理特征为黑质纹状体内多巴胺能神经元变性坏死。大多数帕金森病患者为散发病例,仅5%~10%的病例与遗传因素有关,DJ-1基因突变是常染色体隐性遗传早发型PD发病的常见原因。DJ-1可以作为分子伴侣、半胱氨酸蛋白酶、乙二醛酶及过氧化物酶相关蛋白等,与多种细胞功能的调节有关,包括氧化应激、细胞转化以及转录与翻译的调节等。DJ-1在脑内广泛表达于海马区、杏仁核、黑质及皮层区域,其突变所致的PD具有一定的临床与影像学特点。目前很多研究通过构建DJ-1基因敲除小鼠验证DJ-1在病生理过程中的作用机制,寻找各种形式的DJ-1作为PD生物标志物的研究为今后的特异性精准诊断与治疗提供了方向。     

DJ-1基因的研究进展

广泛存在于真核及原核生物的DJ-1基因,或称Park7基因,最常见于常染色体隐性遗传性帕金森病（PD）,其致病机制还不完全清楚。研究发现DJ-1在很多癌组织细胞中表达上调,是一个癌基因。DJ-1基因中的半胱氨酸残基106参与DJ-1很多重要功能的调节,例如氧化应激修饰。本文从OJ-1的组织分布、结构生物学、功能与机制、与肿瘤的关系等几个方面进行了阐述。     

野生型DJ-1与A39S突变型DJ-1表达的单克隆细胞株基因表达谱分析(英文)

目的:探讨DJ-1基因A39S突变在帕金森病发病过程中的作用机制,以及其是否可能通过转录调控活性导致相关基因表达异常。方法:建立能够稳定表达空载体和野生型DJ-1蛋白,以及A39S突变型DJ-1蛋白的HEK293单克隆细胞株。利用基因芯片技术对不同组别细胞株进行差异性表达基因筛选。结果:与空载体组比较,野生型DJ-1组有14个基因表达上调,28个基因表达下调;A39S突变型DJ-1组有6个基因表达上调;2个基因表达下调;A39S突变型DJ-1组与野生型型DJ-1组比较发现只有1个基因表达下调。具有表达差异性的基因分别参与信号转导、基因转录调控、细胞周期、细胞凋亡、氧化应激等生物学过程。结论:A39S突变型DJ-1蛋白可能通过直接或间接方式对这些差异基因进行表达调控影响这些通路的正常功能,而参与帕金森病的发病。     

DJ-1蛋白研究进展

DJ-1基因是于1997年发现的一种新的丝裂原依赖性癌基因,其编码的DJ-1蛋白能够协同Ras蛋白引起小鼠NIH3T3细胞的转化。该蛋白广泛表达于人体各种组织,尤其在睾丸、前列腺、骨骼肌、肾脏、心脏、肝脏等组织中,表达量较高,并以二聚体的形式参与细胞的多种生命活动,如肿瘤发生、受精、雄激素受体调控、分子伴侣以及抗氧化等。因此,对DJ-1蛋白的深入研究不仅有助于扩展人们对DJ-1蛋白结构、功能的认识,还有助于发现DJ-1蛋白与其他信号转导通路的联系,从而能更好地理解细胞信号网络系统。     

野生型DJ-1 与A39S 突变型DJ-1 表达的单克隆细胞株基因表达谱分析

目的：探讨DJ-1 基因A39S 突变在帕金森病发病过程中的作用机制,以及其是否可能通过转录调控活性
导致相关基因表达异常。方法：建立能够稳定表达空载体和野生型DJ-1 蛋白,以及A39S 突变型DJ-1 蛋白的HEK293
单克隆细胞株。利用基因芯片技术对不同组别细胞株进行差异性表达基因筛选。结果：与空载体组比较,野生型
DJ-1 组有14 个基因表达上调,28 个基因表达下调;A39S 突变型DJ-1 组有6 个基因表达上调;2 个基因表达下调;
A39S 突变型DJ-1 组与野生型型DJ-1 组比较发现只有1 个基因表达下调。具有表达差异性的基因分别参与信号转导、
基因转录调控、细胞周期、细胞凋亡、氧化应激等生物学过程。结论：A39S 突变型DJ-1 蛋白可能通过直接或间接方
式对这些差异基因进行表达调控影响这些通路的正常功能,而参与帕金森病的发病。     

DJ-1通过Nrf2信号通路减轻大鼠脑缺血-再灌注引起的氧化应激损伤

目的 探讨DJ-1（Park7）在脑缺血再灌注损伤中的抗氧化作用及相关机制。方法 构建SD大鼠大脑缺血再灌注损伤模型,将SD大鼠随机分为假手术组、MCAO 组、Scramble组和 DJ-1 siRNA组、NC组和 Overexpression组。通过DJ-1 siRNA干扰片段干扰DJ-1的表达,以及DJ-1过表达腺相关病毒载体过表达DJ-1的表达。通过测定MCAO/R后各组神经功能学评分和脑含水量,同时应用HE和Nissl 染色法评估脑组织的形态学变化和皮层梗死区神经元的损伤情况,评价 DJ-1 对大鼠脑缺血再灌注损伤的神经保护作用。用超氧化物歧化酶（SOD）和丙二醛（MDA）分析脑组织氧化应激状态。免疫印迹法检测脑组织中 DJ-1,Nrf2,HO-1以及NQO1的表达水平,以及免疫荧光染色法观察Nrf2的表达及核转位情况,探讨DJ-1减轻大鼠脑缺血再灌注氧化应激损伤的可能机制。结果 与 MCAO 组相比,DJ-1 siRNA 组的神经功能学评分（P?0.001）、脑含水量（P?0.001）均明显增加;HE 和Nissl 染色显示脑缺血区神经元损伤进一步加重;SOD 含量进一步降低,MDA 含量进一步增加（P?0.001）;干扰DJ-1后,其蛋白水平明显降低（P=0.003）,同时Nrf2及其下游的HO-1和NQO1也明显降低（P?0.001）。而过表达DJ-1以后,其DJ-1 （P=0.006）、Nrf2（P=0.006）及其下游的HO-1（P=0.004）和NQO1明显增加（P=0.014）。结论 DJ-1作为体内重要的神经保护因子,可以减少大鼠脑缺血再灌注氧化应激损伤,并可能是通过激活Nrf2信号通路来实现的。     

胰高血糖素样肽-1及其类似物对细胞氧化应激的研究进展

胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1，GLP-1)是小肠L细胞分泌的多肽，具有增加胰岛素的合成和分泌、抑制食欲、延缓胃排空等多种作用。此外，GLP-1在多种组织和器官还具有除葡萄糖控制之外的多种功能。多项研究表明，GLP-1及其类似物可通过抗氧化作用机制，对包括糖尿病在内的多种慢性疾病具有治疗作用。因此，本文以氧化应激为出发点，总结了当前GLP-1的合成与代谢、胰腺和胰腺外效应、糖尿病及其并发症、衰老、神经疾病抗氧化作用等方面的相关进展，旨在为GLP-1相关氧化应激机制的研究和药物研发提供理论参考。     

核因子相关因子2在氧化应激性纤维化疾病中的最新研究进展

 核因子相关因子2（NF-E2-related factor 2,Nrf-2）与多种氧化应激性疾病密切相关,包括慢性阻塞性肺疾病、哮喘、阿尔茨海默氏综合症、帕金森氏病、恶性肿瘤等。Nrf-2在这些疾病中通过启动多种保护性基因,起到了抗氧化和保护细胞的作用,并且共同起保护作用。本文综述了Nrf-2的作用机制和相关氧化应激性疾病之间关系的最新研究进展。     

大鼠DJ-1原核表达载体的构建与初步表达

目的:构建一个能表达大鼠DJ-1的高效大肠杆菌表达载体并作初步表达.方法:先建立一个可以诱导表达DJ-1的大鼠动物模型,然后提取其mRNA,采用RT-PCR的方法扩增出DJ-1基因,经T载体连接,双酶切,测序鉴定后将DJ-1基因转入PQE30的高效E. coli表达体系.结果:PCR扩增出约600bp的基因片段,重组克隆了T-easy/DJ-1载体,并测序正确,构建了PQE30/DJ-1表达载体并表达,最终获得约21kD的目的蛋白质.结论:DJ-1基因原核表达载体的构建及其融合蛋白的制备,为进一步研究DJ-1蛋白的功能及在神经细胞中的保护效应奠定了基础.此蛋白也可进一步用于抗体制备、免疫鉴定和诊断等研究.     

Nrf2:糖尿病防治新领域

糖尿病的发病率逐年增高,已成为严重危害人类健康的疾病之一。研究表明,氧化应激与糖尿病关系密切。转录因子NF-E2相关因子2（Nrf2）是体内调控氧化还原平衡的重要转录因子,通过结合抗氧化反应元件（ARE）激活Nrf2/ARE通路,调节下游保护性蛋白基因的转录,减少活性氧的释放,发挥其抗氧化应激和抗炎症反应的作用。作为迄今发现最为重要的内源性抗氧化应激因子,Nrf2已成为防治糖尿病的新领域。本文主要从氧化应激、Nrf2与氧化应激、Nrf2与糖尿病及其并发症的关系四个方面进行论述。     

基于差异蛋白质组学解析一贯煎对大鼠肝硬化形成的影响

目的：基于差异蛋白质组学探讨一贯煎干预肝硬化的部分效应机制。 方法：48只Wistar雄性大鼠随机分为正常组（n=12）及造模组（n=36）,采用50％四氯化碳（carbon tetrachloride,CCl4）-橄榄油溶液1 mL/kg腹腔注射（2次/周,共9周）制备大鼠肝硬化模型。于开始造模后3周和6周分别随机处死6只大鼠,作药物干预前的动态观察,其余24只模型大鼠于开始造模后第7周首日随机分为模型组（n=12）及一贯煎干预组（n=12）。大鼠于第9周末全部处死取材。双向凝胶电泳（two-dimensional gel electrophoresis,2-DE）分离肝组织总蛋白,基质辅助激光解吸电离飞行时间串联质谱及数据库查询鉴定差异表达蛋白质;差异蛋白质铜/锌超氧化物歧化酶（Cu/Zn superoxide dismutase, Cu/Zn SOD）和DJ-1表达采用蛋白印迹法及免疫组织化学方法进行验证。 结果：获得分辨率高、重复性好的肝组织2-DE图谱,经质谱鉴定的50个差异蛋白质中,与氧化应激相关的5个蛋白质分别是Cu/Zn SOD、DJ-1、谷胱甘肽合成酶、谷胱甘肽S-转移酶Yb-1亚基、醛酮还原酶7,A2。与正常组大鼠比较,模型组肝组织Cu/Zn SOD、DJ-1、谷胱甘肽S-转移酶及醛酮还原酶7,A2的表达均显著降低,其中Cu/Zn SOD、醛酮还原酶7,A2在造模3周、6周及9周后呈梯级下降,而DJ-1、谷胱甘肽S-转移酶于造模3周、6周及9周后均呈低水平表达;谷胱甘肽合成酶表达显著升高。治疗结束后与模型组比较,一贯煎组Cu/Zn SOD、DJ-1、谷胱甘肽S-转移酶及醛酮还原酶7,A2表达均明显增高,谷胱甘肽合成酶表达显著降低。蛋白印迹法及免疫组织化学验证了Cu/Zn SOD、DJ-1在蛋白表达水平的差异,与蛋白质组学结果基本一致。 结论：抗氧化应激功能降低是CCl4致大鼠肝硬化的重要病理环节,提高抗氧化应激功能相关蛋白的表达可能是一贯煎治疗CCl4所致大鼠肝硬化的主要效应机制。     

老龄帕金森病模型小鼠氧化应激相关基因的表达差异

目的：探讨老龄帕金森病( PD)模型小鼠行为学改变及黑质纹状体系统氧化应激相关基因的表达差异。方法10月龄快速老化P8系( SAMP8)小鼠16只,随机均分为对照组和模型组。模型组小鼠背部皮下注射1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶( MPTP)制成急性损伤模型,对照组小鼠给予同量生理盐水。给药后72 h进行行为学测试,高效液相色谱法检测黑质多巴胺( DA)含量,PCR Array检测其纹状体氧化应激相关基因的表达。结果与对照组相比,模型组小鼠DA水平下降,行为学成绩下降,差异有统计学意义( P<0．01);环氧化酶-2、可诱导型一氧化氮合酶2、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸( NADPH)氧化酶基因表达上调;而谷胱甘肽过氧化物酶3、6、8等9种基因明显下调(改变倍数>2)。结论老龄PD模型小鼠氧化应激相关的基因发生上调或下调,导致氧化应激反应的发生。     

自噬参与DJ-1保护大鼠黑质多巴胺能神经元抵抗鱼藤酮损伤

目的 观察过表达DJ-1是否缓解鱼藤酮致SD大鼠中脑黑质多巴胺能神经元损伤及其机制。方法 在大鼠黑质致密部注射携带DJ-1、LacZ或者GFP-DJ-1、GFP的腺相关病毒颗粒,4周后注射鱼藤酮。通过免疫组织化学方法鉴定基因表达情况,并检测 TH阳性神经元数量,验证DJ-1保护作用。通过Western blotting方法检测自噬相关蛋白表达水平。结果 鱼藤酮损伤4周时,可见过表达DJ-1组大鼠损伤侧黑质的TH阳性神经元数目显著高于单纯鱼藤酮损伤组,差异有统计学意义(P<0.05)。蛋白印迹检测动物损伤侧黑质自噬相关蛋白Beclin1、p-mTOR的表达和LC3 Ⅱ/Ⅰ的比值,发现DJ-1过表达组中Beclin1与LC3 Ⅱ/Ⅰ的比值均较对照组增加,差异有统计学意义;而p-mTOR的表达较对照组降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 DJ-1能抵抗鱼藤酮对大鼠黑质多巴胺能神经元的损伤,DJ-1能上调自噬水平。     

DJ-1基因L10P突变导致氧化应激和线粒体功能障碍(英文)

目的：探讨DJ-1基因L10P突变对细胞线粒体功能的影响。方法：应用流式细胞仪、分光光度计、电镜等技术对稳定表达空载体、野生型DJ-1蛋白、L10P突变型DJ-1蛋白的HEK293单克隆细胞株的生长活力、活性氧、膜电位、线粒体复合体酶I活性及线粒体形态进行分析。结果：与空载体组相比较,L10P突变型DJ-1组细胞内活性氧增高,细胞活力、膜电位、线粒体复合体I活性降低,线粒体含量减少(P<0.05),出现线粒体肿胀,甚至线粒体空泡变性,特别是在鱼藤酮的诱导下更明显;野生型DJ-1组细胞内活性氧均较低,细胞活力、膜电位、线粒体复合体I活性均较高(P<0.05),特别是在鱼藤酮的诱导下更明显。结论：L10P突变后使野生型DJ-1蛋白的抗氧化应激能力丧失,并对线粒体的正常功能存在影响。     

DJ-1蛋白在喉鳞状细胞癌与Hep-2细胞系表达

 【目的】探讨DJ-1基因在喉鳞状细胞癌组织及Hep-2细胞系中的表达特征。【方法】采用间接免疫荧光方法,检测15例喉鳞状细胞癌手术切除癌组织、癌旁组织、正常黏膜标本和Hep-2细胞系的DJ-1蛋白。【结果】喉鳞状细胞癌组织与Hep-2细胞系中DJ-1蛋白均有表达;DJ-1蛋白在喉鳞状细胞癌组织的表达水平分别高于癌旁组织、正常黏膜组织,差异有统计学意义（F=8.098,P=0.002）;低分化喉癌较高分化喉癌的DJ-1水平增高,差异有统计学意义（t=3.099,P=0.008）;喉癌的临床分期和年龄与DJ-1蛋白的表达没有相关性（t=0.476,P=0.642;t=0.019,P=0.985）。【结论】喉鳞状细胞癌组织及Hep-2细胞系中均有DJ-1蛋白的表达,喉鳞癌组织内的表达高于癌旁组织和黏膜组织;DJ-1基因在喉鳞状细胞癌组织中的表达可能提示它参与了喉癌的发生发展的有关过程,为基因治疗提供了理论基础。