Caspase家族与固有免疫关系研究进展

Caspases是一组存在于胞质溶胶中的结构上相关的半胱氨酸蛋白酶,它们的一个重要共同点是活性位点都含有半胱氨酸,并可特异性地断开天冬氨酸残基后的肽键。根据其功能特点,该家族主要分为炎性Caspases和凋亡Caspases。炎性Caspases包括Caspase-1、Caspase-4/5/11和Caspase-12,在固有免疫防御过程中发挥重要作用。凋亡相关的Caspase-2/3/6/7/8/9/10主要调控免疫沉默的细胞凋亡过程,但近年来研究发现,Caspase-8也可通过多种途径介导细胞和机体的免疫反应。越来越多研究表明,Caspases在多种免疫相关疾病的发生发展进程中充当重要角色,因此本文主要对Caspases家族中与固有免疫相关的Caspase-1/4/5/11/8/12的活性调控及免疫介导机制进行综述,以期阐释Caspases与固有免疫的关系,同时为多种疾病的治疗提供一定的科学依据和理论参考。     

Caspase-8及Caspase-3与细胞凋亡

细胞凋亡与多种疾病的发生、发展密切相关。Caspasec依赖的凋亡过程中caspase-8与caspase-3着关键作用。就Caspase-872．Caspase-3在细胞凋亡过程中的作用及其研究进展做一综述。     

Caspase-3、Caspase-9在胃癌组织中的研究进展

胃癌是我国常见的消化道恶性肿瘤之一,发病率居恶性肿瘤发病率的第二位,病死率占人类恶性肿瘤的第三位,严重危害人类的健康。胃癌病人多选用手术治疗、化疗、放疗和联合治疗,进展期胃癌5年生存率仍不足30%[1]。了解胃癌发生、发展的机制并对其早期发现和干预,有益于制定合理有效的治疗方案、提高胃癌生存率及改善患者的预后。目前,关于胃癌的病因及发病机制尚未完全明确。诸多研究表明,其发生、发展是多因素、多步骤共同作用的结果。近年来,细胞凋亡机制成为胃癌发病机制研究中的热点。Caspase是一组半胱氨酸蛋白酶家族,在细胞凋亡的启动和完成中起重要作用,是细胞凋亡的执行者,决定了细胞凋亡的形态改变和生物化学改变。Caspase-3、Caspase-9是Caspase家族中引起凋亡的关键成分,它们在肿瘤的发生、发展中扮演重要角色。本文就Caspase-3、Caspase-9在胃癌组织中的表达及与胃癌生物学行为之间的关系进行了综述。     

Caspase-3与Caspase-6蛋白在肾透明细胞癌中的表达及意义

目的 检测Caspase-3、Caspase-6蛋白在肾透明细胞癌(RCCC)、癌旁、正常肾组织中的表达,探讨两者在不同临床分期、病理分级的表达及与预后的关系,并分析两者的相关性.方法 采用免疫组化的方法 检测75例RCCC及其癌旁组织、15例正常肾组织标本中的Caspase-3和Caspase-6蛋白表达水平.结果 Caspase-3和Caspase-6蛋白在RCCC中的阳性表达率(74.67%,76.00%)低于癌旁组织(92.00%,90.67%)和正常肾组织(93.33%,86.67%),差异有统计学意义(P<0.05).Caspase-3病理G3期阳性表达率(53.58%)低于G1期(87.50%),P<0.05;临床Ⅲ、Ⅳ期阳性表达率(63.64%)低于Ⅰ期(87.97%),P<0.05;淋巴结转移阳性组中阳性表达率(55.56%)低于阴性组(80.70%).Caspase-6在不同病理分级和临床分期以及是否有淋巴结转移申阳性表率无显著性差异.两者在RCCC中的阳性表达率无相关性(C=0.0921,P>0.05).结论 Caspase-3和Caspase-6表达减少导致细胞凋亡减少、与肾细胞癌发病有密切关系,但不是肾细胞癌有价值的标记物.且两者的表达降低并不存在相关性.     

牛磺酸对神经管畸形小鼠Caspase-3、Caspase-8表达的影响

目的探讨维甲酸（RA）致神经管畸形（NTDs）中牛磺酸对神经细胞凋亡的影响。方法建立NTDs模型并给予牛磺酸拮抗,观察神经细胞中Caspase-3、Caspase-8表达的变化。结果各组Caspase-3、Caspase-8蛋白的表达在E11d达高峰,以后逐渐下降。RA组神经上皮细胞Caspase-3、Caspase-8蛋白在E9d～E13d的表达均高于对照组及牛磺酸组,差异有统计学意义（P〈0．05）。各组Caspase-3mRNA、Caspase-8mRNA在E10d达到高峰,以后逐渐下降。RA组Caspase-3mRNA、Caspase-8mRNA在E9d～E13d的表达均高于对照组及牛磺酸组,差异有统计学意义（P〈0．05）。结论牛磺酸可以拮抗RA引起的神经上皮细胞过度凋亡,其机理可能是通过下调Caspase-3、Caspase-8的表达实现的。     

电磁辐射致Raji细胞内Caspase-3、8蛋白表达的变化及其意义

目的对比性研究电磁脉冲（electromagnetic pulse,EMP）、S波段高功率微波（S-band high power micro-wave,S-HPM）、X波段高功率微波（X-band high power microwave,X-HPM）三种不同波段电磁辐射对Raji细胞内Caspase-3、Caspase-8蛋白表达的影响,探讨其在电磁辐射生物学效应的相关调控机制。方法常规培养Raji细胞,用S-HPM、X-HPM和EMP三种不同波段的电磁辐射照射Raji细胞,设伪照射为对照组。于照射6 h收集细胞,提取总蛋白,采用Western blot技术检测照射后细胞内Caspase-3、Caspase-8两种蛋白的表达;应用图像分析系统对阳性条带进行定量分析,所得数据用SPSS13.0软件的一元方差分析进行统计学处理。结果三种不同波段的电磁辐射照射后6 h后均可导致Raji细胞Caspase-3、Caspase-8蛋白表达发生改变,与对照组相比较,各实验组Raji细胞Caspase-3蛋白表达均明显上调（P〈0.01）,EMP与X-HPM组间无统计学差异（P〉0.05）,但均较S-HPM组明显上调（P〈0.01）,且表达程度呈X-HPM〉EMP〉S-HPM的趋势;Caspase-8只在X-HPM照后明显上调（P〈0.01）,但在EMP、S-HPM照射后均明显下调（P〈0.01）;EMP较S-HPM下调更明显（P〈0.01）。结论三种电磁辐射均可导致Raji细胞Caspase-3、Caspase-8蛋白表达的改变,其中X-HPM主要通过Caspase-8进一步诱导并激活Caspase-3发挥作用,而EMP和S-HPM可能通过其他途径激活Caspase-3而发挥作用。     

脉冲电磁场对兔膝骨关节炎软骨细胞凋亡及凋亡调控蛋白的影响

目的 探讨脉冲电磁场对兔膝骨关节炎软骨细胞凋亡及凋亡调控蛋白的影响。方法 将24只新西兰大白兔随机分为正常组、模型组和脉冲电磁场组,每组8只。除正常组外,其他两组动物均行右前交叉韧带切断术,术后6周,脉冲电磁场组用低频脉冲电磁场干预,每次40 min, 1次／d,每周5 d,共干预2周。干预结束后,取右股骨内外侧髁软骨进行HE染色（观察软骨全层结构和细胞形态）及Mankin评分、软骨细胞凋亡检测、凋亡调控蛋白（caspase-3和caspase-8）免疫组化检测。取右胫骨平台全层软骨提取总蛋白,采用Western blot检测caspase-3和caspase-8蛋白表达水平。结果 脉冲电磁场组Mankin评分高于正常组（P<0.01）,但低于模型组（P<0.01）。脉冲电磁场组软骨细胞凋亡指数较正常组高（P<0.01）;但低于模型组（P<0.05）。免疫组化及Western blot检测:脉冲电磁场组caspase-3表达水平比正常组升高（P<0.01）,但低于模型组（P<0.01）。脉冲电磁场组caspase-8表达水平比正常组升高（P<0.01）,但与模型组比较,差异无统计学意义（P>0.05）。结论 脉冲电磁场能通过下调caspase-3表达的机制抑制软骨细胞凋亡,从而抑制兔膝骨关节炎关节软骨退变。     

当归超滤物抗阿霉素致心肌细胞损伤的作用研究

目的探讨当归超滤物抗阿霉素致乳鼠心肌细胞损伤的作用及其可能机制。方法用阿霉素诱导Wistar乳鼠原代培养的心肌细胞建立损伤模型,用不同浓度的当归超滤物进行干预,实验分为正常对照组、阿霉素损伤模型组、当归超滤物不同浓度（3．75、7．5、15g／L）干预组。四氮唑蓝（MTT）法检测各组心肌细胞的存活率,2,4二硝基苯肼显色法检测各组细胞培养上清液中乳酸脱氢酶（LDH）的含量,Ca2＋-ATP酶试剂盒测定Ca2＋-ATP酶活性,蛋白印迹半定量测定各组细胞内caspase-3、caspase-12蛋白的表达。结果与阿霉素损伤模型组比较,当归超滤物各干预组心肌细胞存活率明显升高,LDH含量显著降低（P〈0．05）,Ca2＋-ATP酶活性显著提高（P〈0．05）,caspase-3、caspase-12表达显著降低（P〈0．05）。结论当归超滤物具有拮抗阿霉素致心肌细胞损伤的作用,其机制与其增强细胞ATP酶活性、降低细胞内LDH释放、抑制凋亡因子释放有关。     

熊果酸对前列腺癌细胞凋亡影响及其机制

目的:探讨熊果酸对前列腺癌细胞系PC-3细胞凋亡的影响及其机制。方法:体外培养PC-3细胞,用不同浓度的熊果酸处理24、48、72 h,MTT法测定其对PC-3细胞增殖的影响;倒置显微镜下观察细胞的形态学变化;熊果酸(浓度分别为20、40、80μmol/L)处理PC-3细胞48 h后,分别采用流式细胞仪检测细胞凋亡,分光光度计检测Casepase-3、Casepase-9相对活性,western blot法检测COX-2、PTEN基因表达情况。结果:熊果酸(浓度10~100μmol/L)能抑制PC-3细胞的增殖,呈剂量和时间依赖性;倒置显微镜下可观察到典型的细胞凋亡形态;熊果酸(浓度分别为20、40、80μmol/L)作用PC-3细胞48 h后,细胞凋亡率分别为12.5%、23.3%、35.4%,对照组凋亡率为3.4%;Casepase-3、Casepase-9的相对活性显著增加;COX-2的表达降低,而PTEN的表达升高,呈剂量依赖性。结论:熊果酸能抑制PC-3细胞的增殖并诱导其凋亡,其作用机制可能与下调COX-2基因的表达及上调PETN基因并增加细胞Caspase-3、Caspase-9激活线粒体凋亡途径有关。熊果酸是一种前景广阔的抗肿瘤药物。     

银杏叶提取物(EGb761)对大鼠脑缺血再灌注后Caspase-9、Caspase-3活性的影响

目的 探讨银杏叶提取物（EGb761）对大鼠局灶性脑缺血再灌注后Caspase-3、Caspase-9活性的影响。方法 2月龄wistar大鼠随机分为假手术组（组A）、缺血组（组B）、小剂量EGb组（组C）、大剂量EGb组（组D）。建立大鼠大脑中动脉缺血1．5h再灌注24h的模型。C、D组于术前1h分剐腹腔内注射银杏叶提取物。采用四肽酶底物法检测Caspase-9、Caspase-3活性水平；用TIC法检测梗死体积。结果 （1）Caspase-9、Caspase-3活性：A组未检测到Caspase-9、Caspase-3活性升高，B组（再灌注24h）Caspase-9、Caspase-3活性明显高于C、D组，且C组高于D组；（2）梗死体积：A组脑组织无损伤，再灌注24hB组脑梗死体积明显高于C、D组，且C组高于D组。结论 EGb761能够减轻大鼠缺血性脑损伤，实现保护作用的机制可能是通过降低Caspase-9、Caspase-3活性实现的，并且疗效与剂量有关。     

青蒿琥酯对胃癌细胞系 HGC27 细胞增殖、凋亡的影响及其机 制简

目的 探讨青蒿琥酯对大胃癌细胞系HGC27细胞增殖、凋亡的影响及其机制.方法 体外培养HGC27细胞,采用不同浓度青蒿琥酯处理24、48、72 h,MTT法测定其对HGC27细胞增殖的影响;倒置显微镜下观察细胞的形态学变化;青蒿琥酯（浓度分别为20、40、80 mg/L）处理HGC27细胞48 h后,分别采用流式细胞仪检测细胞凋亡、分光光度计检测Casepase-3、Caspase-9相对活性、Western blot法检RUNX-3蛋白表达情况.结果 青蒿琥酯（浓度10～100 mg/L）能抑制HGC27细胞的增殖,呈剂量和时间依赖性;倒置显微镜下可观察到典型的细胞凋亡形态.青蒿琥酯（浓度分别为20、40、80 mg/L）作用HGC27细胞48 h后,细胞凋亡率分别为11.5％、21.4％、36.6％,而对照组凋亡率仅为2.2％;处理后Casepase-3相对活性分别为（0.19±0.02）、（0.25±0.04）和（0.31±0.03）,对照组为（0.11±0.02）,Casepase-9相对活性分别为（0.18±0.02）、（0.23±0.03）和（0.30±0.04）,对照组为（0.10±0.02）,与对照组比较,青蒿琥酯处理组Casepase-3、Caspase-9相对活性显著增加,差异均有统计学意义（均P＜0.05）;RUNX-3蛋白表达上调,呈剂量依赖性.结论 青蒿琥酯能抑制HGC27细胞的增殖并诱导其凋亡,其作用机制可能与增加细胞Casepase-3、Caspase-9活性、上调RUNX-3蛋白的表达有关.青蒿琥酯是一种前景广阔的抗肿瘤药物.     

温针灸内、外膝眼穴对膝骨性关节炎兔软骨组织Caspase-3、Caspase-9 mRNA表达的影响

目的 观察温针灸内、外膝眼穴对膝骨性关节炎兔软骨组织细胞调亡调控蛋白Caspase-3、Caspase-9表达的调节作用。方法 将18只新西兰兔随机分为正常对照组（正常组）、膝骨性关节炎组（模型组）和温针内、外膝眼穴组（温针组）。采用关节腔注射木瓜蛋白酶法制作膝骨性关节炎模型。造模后温针组于内外膝眼穴处行温针灸20min，隔天1次，每2周为1个疗程，中间休息2d，共治疗4个疗程。模型组和正常组不给予任何治疗。RT-qPCR法检测软骨组织Caspase-3、Caspase-9 mRNA表达。结果 （1）温针灸干预后，新西兰兔的精神、食欲、膝关节活动能力等均明显改善。（2）模型组与正常组比较，膝关节软骨组织Caspase-3、Caspase-9 mRNA表达显著升高（P<0.001），温针组与模型组比较，膝关节软骨组织Caspase-3、Caspase-9 mRNA表达显著下调（P<0.05）。结论 温针灸内、外膝眼穴能下调膝关节软骨组织中细胞调亡调控蛋白Caspase-3、Caspase-9 mRNA的表达，抑制软骨细胞凋亡通路的信号转导。     

针灸通督法对缺血性脑卒中患者Caspase-3、Caspase-9水平影响的临床研究

[目的]通过观察针灸通督、常规针刺、药物三种疗法对缺血性脑卒中患者细胞凋亡相关指标Caspase-3（半胱天冬氨酸蛋白酶-3）、Caspase-9（半胱天冬氨酸蛋白酶-9）水平的影响和临床疗效的差异,探讨针灸通督疗法治疗缺血性脑卒中的作用机制.[方法]将120例缺血性脑卒中患者随机分为针灸通督组（A组）、常规针刺组（B组）、药物对照组（C组）,各组患者在治疗前后均进行Caspase-3、Caspase-9、神经功能缺损、ADL（日常生活活动能力）检测,并将其结果进行对比分析.[结果]三种疗法均有不同程度的降低Caspase-3、Caspase-9活性、改善神经功能缺损及ADL的作用,有显著性差异（P＜0.05）,且灸通督组各观察指标改善明显,与常规针刺组、药物对照组相比,有显著或非常显著性差异（P＜0.05或P＜0.01）.[结论]针灸通督疗法具有抑制细胞凋亡、促进患者神经功能恢复和改善患者日常生活活动能力的作用,其作用机制可能与减少患者脑神经元凋亡相关蛋白Caspase-3、Caspase-9的表达有关.     

颈交感神经阻滞对烧伤后大鼠下丘脑神经元放电形式及凋亡的影响

目的 探讨颈交感神经阻滞(cervical sympathetic block,SB)对烧伤大鼠下丘脑神经元放电形式及凋亡的影响.方法 成年健康雄性Wistar大鼠40只,随机分为对照组、对照+SB、烧伤组和烧伤+SB组,每组10只.TBSA15％ ～ 20％Ⅲ度大鼠烧伤模型.20只大鼠(每组取5只)于烧伤后4h观察下丘脑神经元放电,其余20只于4d后采用RT-PCR方法检测大鼠下丘脑神经元Caspase-3和CaspaSe-9的表达变化.结果 在放电频率、放电间隔、众数和不对称指数的比较,对照组和对照+SB组差异无统计学意义(P＞0.05)；烧伤组和烧伤+SB组放电频率显著高于对照组和对照+SB组(P＜0.01),而烧伤组又显著高于烧伤+SB组(P＜0.01)；烧伤组和烧伤+SB组放电间隔和众数显著高于对照组和对照+SB组(P＜0.01),而烧伤+SB组又显著高于烧伤组(P＜0.01)；烧伤组和烧伤+SB组不对称指数显著高于对照组和对照+SB组(P＜0.01),而烧伤+SB组和烧伤组间差异无统计学意义(P＞0.05).对照组和对照+SB组的Caspase-3和Caspase-9比较差异无统计学意义(P＞0.05)；烧伤组和烧伤+SB组的Caspase-3和Caspase-9.显著高于对照组和对照+SB组(P＜0.01),而烧伤+SB组显著低于烧伤组(P＜0.01).结论 SB对烧伤的治疗作用中枢机制之一可能是通过抑制下丘脑神经元放电活动和凋亡来实现的.     

大鼠脑缺血再灌注后Caspase-3的表达及纳洛酮的影响

目的:探讨Caspase-3在缺血再灌注大鼠海马神经元中的表达及纳洛酮的影响。方法:用插线法制作大鼠大脑中动脉闭塞(middlecerebralarteryocclusion,MCAO)局灶性脑缺血再灌注模型,左侧MCAO1h,再灌注23h后处死,对照组给予生理盐水,纳洛酮组给予纳洛酮,海马区Caspase-3的表达通过免疫组化来测定;缺血侧海马区凋亡细胞数采用TUNEL法测定。结果:对照组、纳洛酮组、假手术组缺血侧海马区平均密度值分别为0.130±0.012、0.062±0.004、0.053±0.006。对照组大鼠缺血侧海马区Caspase-3的表达较假手术组显著增强(P<0.01),给予纳洛酮处理后,Caspase-3的表达减弱(P<0.01)。对照组缺血侧海马区许多神经元有凋亡现象,纳洛酮组凋亡神经元减少,假手术组偶见凋亡神经元。结论:短暂的脑缺血可导致海马区Caspase-3的表达增加,凋亡神经元增多。海马区Caspase-3的激活与神经元的凋亡相关,纳洛酮可抑制海马区Caspase-3的表达,减少神经元的凋亡。     

得力生对肝癌HepG2细胞株凋亡的影响及机制

目的：探讨中药得力生对肝癌HepG2细胞株凋亡率的影响及可能的分子机制．方法：以MTT法检测不同浓度得力生作用不同时间后肝癌HepG2细胞的增殖抑制率的变化,用流式细胞仪检测细胞周期及凋亡,用免疫细胞化学法、Western Blot法分别观察细胞凋亡相关因子Caspase-3,Caspase-9及Bcl-2（B细胞淋巴瘤2）的表达．结果：得力生对肝癌HepG2细胞株的增殖抑制作用随药物作用时间和浓度增大而增加;主要使HepG2细胞株阻滞于S期;与对照组比较,实验组细胞凋亡率增高（P〈0．01）;Caspase-3和Caspase-9在实验组表达增加,Bcl-2表达减少．结论：得力生可以增加HepG2细胞株凋亡率,其作用机制可能与线粒体凋亡通路有关．     

退变颈椎间盘组织中细胞凋亡及相关蛋白Caspase-8、Caspase-9的表达

目的探讨凋亡相关蛋白Caspase-8、Caspase-9在颈椎间盘退变中的作用。方法采用原位DNA片段末端标记和免疫组织化学方法,检测57例颈椎病退变颈椎间盘组织细胞及42例创伤对照颈椎间盘组织细胞凋亡状态及凋亡相关蛋白Caspase-8、Caspase-9的表达。结果57例颈椎病退变颈椎间盘组织细胞凋亡率(AI)为54.0%,Caspase-8蛋白阳性细胞百分率为43.0%,Caspase-9蛋白阳性细胞百分率为54.0%;42例创伤对照颈椎间盘组织细胞凋亡率(AI)为39.6%,Caspase-8蛋白阳性细胞百分比为35.4%,Caspase-9蛋白阳性细胞百分比为47.0%。两组间细胞凋亡率(AI)、Caspase-8、Caspase-9蛋白表达差异均有显著性意义(P<0.05)。凋亡细胞数越多,Cas-pase-8、Caspase-9表达越强。结论Caspase-8、Caspase-9蛋白参与了颈椎间盘组织中细胞调亡的调节,可能在颈椎病颈椎间盘退行性变发生和发展中发挥重要作用,且细胞调亡蛋白Caspase-9的作用可能比Caspase-8强。     

PTEN和Caspase-3在骨肉瘤中的表达

目的探讨抑癌基因PTEN蛋白和Caspase-3在骨肉瘤中的表达及在其发生发展中的可能作用。方法用免疫组织化学方法检测PTEN和Caspase-3在38例骨肉瘤及20例骨软骨瘤中的表达。结果PTEN蛋白在骨肉瘤中,表达阳性率为55.3%。在对照组骨软骨瘤中为90.0%,骨肉瘤与骨软骨瘤相比有显著差异(P<0.01)。Caspase-3在骨肉瘤中表达阳性率为52.6%,在对照组骨软骨瘤中为85.0%,骨肉瘤与骨软骨瘤相比有显著差异(P<0.05)。结论PTEN蛋白和Caspase-3与骨肉瘤的发生有关。     

人参皂甙Rg3对人乳腺癌MDA-MB-231细胞生长的抑制作用及其机制

[目的]研究人参皂甙Rg3对人乳腺癌MDA-MB-231细胞生长的抑制作用及其机制.[方法]采用MTT比色法检测人参皂甙Rg3对人乳腺癌MDA-MB-231细胞生长的抑制作用.利用流式细胞仪检测细胞凋亡及周期变化.建立人乳腺癌MDA-MB-231细胞裸鼠移植瘤模型,观察不同浓度的人参皂甙Rg3对裸鼠的体质量及肿瘤增殖抑制率的影响.采用Western blot方法检测肿瘤组织中procaspase-3和procaspase-9蛋白表达水平.[结果]人参皂甙Rg3可明显抑制人乳腺癌MDA-MB-231细胞的生长(P<0.05),且抑制作用呈剂量和时间依赖性;明显促进MDA-MB-231细胞凋亡(P<0.05),可将细胞周期阻滞于G0/G1期.人参皂甙Rg3对人乳腺癌细胞体内的增长具有明显的抑制作用,与对照组比较,人参皂甙Rg3各浓度组proCaspase-3和proCaspase-9蛋白表达水平均明显降低(P<0.05).[结论]人参皂甙Rg3在体内和体外均可抑制人乳腺癌MDA-MB-231细胞生长,机制认为可能与诱导细胞凋亡、改变细胞周期和Caspase-3,Caspase-9活化有关系.