人参皂甙-Rb1通过促进神经元线粒体自噬治疗大鼠创伤性颅脑损伤的机制

[目的] 观察人参皂甙-Rb1(ginsenoside-Rb1,GS-Rb1)对大鼠创伤性颅脑损伤(traumatic brain injury,TBI)的治疗作用与神经元线粒体自噬激活的关系。[方法] 将80只体质量350～400 g的SD雄性大鼠随机分为假手术组、TBI组、治疗(TBI+GS-Rb1)组和自噬阻断[TBI+GS-Rb1+6-氨基-3-甲基嘌呤(3-methyladenine,3-MA)]组,每组20只。以液压打击仪建立TBI模型,根据上述分组,分别给予腹腔注射GS-Rb1及自噬抑制剂3-MA。每组选10只大鼠进行行为学检测,并以苏木精-伊红(hematoxylin-eosin, HE)染色行神经元形态学检测。其余10只分离海马区皮质,以免疫印迹法检测自噬相关轻链蛋白3-Ⅱ/轻链蛋白3-Ⅰ(light chain 3-Ⅱ/ light chain 3-Ⅰ,LC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ)、自噬接头蛋白(sequestosome-1,P62)、线粒体功能相关蛋白过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活子-1 alpha(peroxisome proliferators-activated receptor γ coactivator-1 alpha,PGC-1α)、线粒体外膜转位蛋白20(translocase of outer mitochondrial membrane 20,TOM20)及凋亡相关蛋白B细胞淋巴瘤-2基因相关X蛋白(B cell lymphoma-2 associated X protein,Bax)、裂解的半胱天冬酶3(cleaved-cysteinyl aspartate specific proteinase 3,cleaved-caspase 3)的表达;采用黄嘌呤氧化酶法、硫酸代巴比妥法、二硫代硝基苯甲酸缩合法分别检测氧化应激相关因子超氧物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、丙二醛(malondialdehyde,MDA)及谷胱甘肽(glutathione,GSH)水平。[结果] 与TBI组比较,治疗组神经损伤严重程度评分(neurological severity score,NSS)明显下降(P＜0.05),神经元损伤程度明显缓解,自噬相关蛋白LC3-Ⅱ/ LC3-Ⅰ比例明显升高,而P62表达明显降低,线粒体功能及结构相关蛋白PGC-1α、TOM20则明显升高,MDA水平明显降低,而SOD和GSH则呈相反趋势(P＜0.05),凋亡促进因子Bax及cleaved-caspase 3表达明显降低(P＜0.05)。采用自噬抑制剂3-MA可明显抑制GS-Rb1对TBI后神经功能及形态损伤的治疗效应(P＜0.05)。[结论] GS-Rb1可能通过促进神经元线粒体自噬,抑制凋亡途径,从而保护神经元,以起到对TBI的治疗作用。     

pcDNA3.1/Cx43真核表达质粒的构建及其在人神经胶质瘤U251细胞中的稳定过表达

目的建立稳定过表达pcDNA3.1/连接蛋白43(Cx43)重组质粒的人神经胶质瘤U251细胞系。方法设计人Cx43的引物,采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)从低表达Cx43的U251细胞中扩增出目的片段,双酶切后定向连入pcDNA3.1载体,构建pcDNA3.1/Cx43真核表达质粒,经酶切、PCR、测序检测构建的正确性。采用脂质体转染法将重组质粒转入U251细胞,G418筛选出稳定转染的细胞系,采用RT-PCR、Western blot分别检测稳定转染pcDNA3.1/Cx43重组质粒的U251细胞中Cx43基因、蛋白的表达水平。结果酶切、PCR及测序表明pcDNA3.1/Cx43重组质粒构建成功,筛选获得稳定过表达Cx43的U251细胞。结论构建了pcDNA3.1/Cx43真核表达质粒及稳定过表达Cx43的U251细胞株,为下一步以Cx43为靶标进行人神经胶质瘤的基因治疗研究奠定了实验基础。     

与缝隙连接43蛋白相关的星形胶质细胞通过外泌体对神经元保护作用的机制研究

目的:观察缝隙连接43(Cx43)蛋白参与星形胶质细胞来源的外泌体对神经元保护作用的机制.方法:采用C57BL/6胎鼠以原代培养法获取星形胶质细胞及神经元,建立共培养(Co-Culture)模型,给予神经元过氧化氢(H2O2)损伤,星形胶质细胞给予Cx43特异性阻断剂Gap26,分别建立(Co-Culture+H2O2)组及(Co-Culture+H2O2+Gap26)组,同时设单纯神经元损伤(Neuron+H2O2)组,通过蛋白免疫印记(WB)法,测定神经元骨架相关的紧密连接蛋白(ZO-1)、α-肌动蛋白(α-actin)、谷氨酸转运蛋白-1(GLT-1)、外泌体标记蛋白CD63和凋亡相关的Bax/Bcl-2比例的变化,采用高效液相色谱仪(HPLC)观察神经元谷氨酸(Glu),采用ELFA法检测氧化应激因子腺嘌呤二核苷酸磷酸(NAPDH)氧化酶活性.结果:与(Neuron+H2O2)组相比,(Co-Culture+H2O2)组的神经元ZO-1、α-actin、GLT-1和CD63的表达明显上调,而Bax/Bcl-2比例、NAPDH氧化酶活性则明显降低(P<0.05).在给予Gap26后,可明显抑制以上星形胶质细胞对神经元的此种作用(P<0.05).结论:Cx43蛋白可促进星形胶质细胞的外泌体被神经元吸收,可产生稳定细胞形态结构、加强兴奋性氨基酸转运及降低神经元凋亡和氧化应激损伤等神经保护功能.     

转染缝隙连接蛋白CX43在脑胶质瘤化疗旁观者效应影响的体外实验研究

背景与目的:肿瘤细胞受损伤时,其旁边未受损肿瘤细胞也出现损伤的现象称为旁观者效应,国内外研究发现多种肿瘤组织在体内外存在该效应,为进一步明确脑胶质瘤在药物化疗时是否存的旁观者效应以及CX43(缝隙连接蛋白43)对该效应的影响,通过构建并转染pCMV-Cx43cDNA质粒入C6细胞,上调缝隙连接蛋白CX43表达,增强缝隙连接功能,探讨转染缝隙连接蛋白CX43对脑胶质瘤化疗体外旁观者效应影响。方法:(1)通过C6细胞培养,并提取总RNA,行RT-PCR、质粒酶切及连接等,构建缝隙连接蛋白CX43真核表达重组质粒pCMV-Cx43cDNA;(2)通过脂质体行重组质粒pCMV-Cx43cDNA转染C6细胞,过表达C6细胞缝隙连接蛋白CX43,RT-PCR及Weston-blot检测CX43 mRNA及蛋白表达水平变化。划痕荷载染料传输实验法检测转染缝隙连接蛋白CX43后缝隙连接功能;(3)通过体外TRASWELL细胞共培养模型,将转染pCMV-Cx43cDNA、空载体细胞分别分成化疗药物替膜唑胺处理组与替膜唑胺未处理组细胞,然后将两组细胞按一定比例分别接种TRASWELL细胞共培养板膜两侧,检测未化疗处理细胞存活率及凋亡率,观察体外转染CX43对体外化疗旁观者影响。结果:(1)成功构建带CX43目的基因的真核表达pCMV-Cx43cDNA重组质粒;(2)成功转染C6细胞并筛选稳定转染过表达CX43细胞株(C6-Cx43)及转染空载体的细胞株(C6-non),C6-Cx43细胞Cx43mRNA及CX43蛋白表达显著增加;(3)在体外TRASWELL细胞共培养模型中,观察到体外未化疗细胞凋亡的旁观者效应,(C6-Cx43)组与对照组差异存在明显统计学意义。结论:(1)C6细胞转染重组质粒pCMV-Cx43cDNA,缝隙连接蛋白CX43表达增高,C6细胞GJIC功能增强;(2)在体外化疗时,C6-Non、C6-Cx43都存在化疗旁观者效应,而C6-Cx43的化疗旁观者效应显著。即转染缝隙连接蛋白CX43能放大体外化疗的旁观者效应。     

与缺氧诱导因子-1 α调控相关的缝隙连接 43蛋白磷酸化参与脑缺血再灌注损伤的机制

目的观察缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)所致的缝隙连接43蛋白(connexin43,Cx43)磷酸化对脑缺血再灌注(cerebral ischemia and reperfusion,I/R)损伤的相关机制。方法选取成年SD雄性大鼠100只,随机分为4部分5组,每组20只:(1)假手术组,仅暴露双侧颈总动脉而不予夹闭;(2)治疗组,I/R后立即腹腔注入HIF-1α特异抑制剂2甲氧基本雌二醇(2ME2) 15 mg/kg,实验时间设定为I/R后4 h及8 h;(3)溶媒组,以溶媒二甲基亚枫(DMSO)替代2ME2;(4) I/R损伤组,I/R形成后不给予处理,(3)和(4)实验时间均设定为I/R后8 h。每组取10只动物行脑组织含水量测定;另10只动物在预定时间取海马区域皮质标本,采用免疫印迹法(Western blot,WB)检测磷酸化Cx43(p-Cx43)、Bcl-2、Bax、Caspases-3的表达水平,并用酶联免疫法(ELISA)检测海马皮质组织中炎性因子的含量,用干蒸法测定脑水肿的程度。结果采用2ME2干预的治疗组大鼠各时间段的脑含水量及海马皮质组织的p-Cx43、炎性因子、Cx40、凋亡促进因子Bax、Caspases-3表达水平均明显降低(均P 0. 05),凋亡抑制因子Bcl-2表达水平明显升高(P 0. 05)。结论通过特异性抑制HIF-1α的形成,可降低神经细胞Cx43磷酸化的形成,明显降低炎性因子的分泌;并可对脑I/R所致的损伤产生缓解作用;对脑缺血疾病在超急性期的治疗有着重大的意义。     

异型缝隙连接通道选择通透性研究进展

缝隙连接通道(gap junction channels,GJ)由相邻细胞间连接蛋白(connexins,Cx)聚合形成六聚体半通道(连接子)对接组成[1].缝隙连接蛋白经四次跨膜(M1-M4),产生两个胞外环(E1-E2)和一个胞内环,胞内环和羧基末端存在调控电导率,pH依赖性,电压依赖性和对小分子物质选择通透性区域[2].六个亚单位都相同则称之为同聚体连接子,两个或两个以上亚单位不同则称之为异聚体连接子,相同连接子对接形成同型缝隙连接,反之,称为异型缝隙连接[3].并非所有CX都可以相互组合在一起,迄今只对部分检测了彼此相容性[4],Cx在功能上不能相容可能因通道不能开放而在结构上却能对接成形成GJ[5].本文主要对异型缝隙连接通道的物质选择通透性相关研究进展作一综述.     

过表达缝隙连接蛋白Cx43与人脑胶质瘤细胞U251侵袭性的研究

目的 通过上调脑胶质瘤细胞U251的Cx43表达水平,检测其对U251侵袭能力的影响,为抑制肿瘤的恶性浸润提供新的治疗途径.方法 通过构建缝隙连接蛋白Cx43真核表达重组质粒,并转染U251细胞,过表达U251细胞缝隙连接蛋白Cx43,RT-PCR及Weston-blot检测Cx43 mRNA及蛋白表达水平变化.用Traswell细胞培养板结合MTT法测定U251细胞侵袭能力的改变.结果 (1)成功构建pCMV-Cx43 cDNA重组质粒.(2)成功转染U251细胞并筛选稳定转染过表达Cx43细胞株.(3)Traswell细胞培养板结合MTT法,检测到过表达Cx43后U251细胞侵袭能力较正常组下降.结论 过表达缝隙连接蛋白Cx43能抑制人脑胶质瘤细胞U251侵袭能力.