第二线粒体源性胱氨酸酶激活因子及其类似物与肿瘤的相关性研究进展

第二线粒体源性胱氨酸酶激活因子(Smac)是一种存在线粒体中并具有促凋亡作用的蛋白,Smac主要通过参与细胞凋亡的线粒体途径和死亡受体途径的下游反应,特异性地与凋亡抑制因子(IAPs)结合,解除IAPs对Caspase的抑制效应从而促进细胞凋亡。在肿瘤细胞中,Smac的过表达可以抑制或延缓肿瘤的发生发展过程,提高细胞浆Smac含量可增强细胞对放化疗的敏感性。人工合成的Smac类似物可通过级联放大效应提高肿瘤细胞对放化疗的敏感性,具有高效、低毒、高通透性等优点,为肿瘤的治疗提供了新的方法和思路,具有重要的临床意义。该研究就Smac、Smac类似物与肿瘤的相关性研究进展做一综述。     

Smac与肿瘤

Smac Smacl Second mitochondrical activator of caspase是一种新发现的线粒体蛋白,在细胞凋亡过程中起着重要作用;当细胞发生凋亡时,其与细胞色素C一起被释放进入细胞浆,在细胞色素C/Apaf-1/Caspase-9凋亡途径中促进Casepase（含半胱氨酸的天冬氨酸特异性蛋白酶）的激活。Smac通过解除凋亡抑制蛋白对Caspase-3、Caspase-7、Casepase-9的抑制作用而诱导细胞凋亡。Smac的高表达可以增加细胞对凋亡刺激信号的敏感性,这对于肿瘤的发生、发展,以及肿瘤的治疗具有重要意义。     

Smac与肿瘤

Smac Smacl Second mitochondrical activator of caspase是一种新发现的线粒体蛋白,在细胞凋亡过程中起着重要作用;当细胞发生凋亡时,其与细胞色素C-起被释放进入细胞浆,在细胞色素C/Apaf-1/Caspase-9凋亡途径中促进Casepase(含半胱氨酸的天冬氨酸特异性蛋白酶)的激活.Smac通过解除凋亡抑制蛋白对Caspase-3、Caspase-7、Casepase-9的抑制作用而诱导细胞凋亡.Smac的高表达可以增加细胞对凋亡刺激信号的敏感性,这对于肿瘤的发生、发展,以及肿瘤的治疗具有重要意义.     

Smac及其类似物与肿瘤相关性研究进展

Smac是一种存在线粒体中并具有促凋亡作用的蛋白,2000年被两个不同实验室同时发现报道,Smac主要通过参与细胞凋亡的线粒体途径和死亡受体途径的下游反应,特异性地与IAPs结合,解除IAPs对caspase的抑制效应从而促进细胞凋亡。在肿瘤细胞中,Smac的过表达可以抑制或延缓肿瘤的发生发展过程,提高细胞浆Smac含量可增强细胞对放化疗的敏感性；人工合成的Smac类似物可通过级联放大效应提高肿瘤细胞对放化疗的敏感性,具有高效、低毒、高通透性等优点,为肿瘤的治疗提供了新的方法和思路,具有重要的临床意义。本文就Smac、Smac类似物与肿瘤的相关性研究进展做一综述。     

雷公藤红素通过抑制PAK1抗胰腺癌作用及其机制研究

P21活化蛋白激酶1 (p21-activated kinases 1, PAK1)是P21活化蛋白激酶家族成员之一,在胰腺癌细胞增殖和肿瘤形成过程中起着十分重要的作用,是胰腺癌治疗的重要靶点。目前,靶向PAK1的激酶抑制剂尚处于临床前研究阶段。因此,筛选开发出新的PAK1激酶抑制剂对于胰腺癌治疗具有重要的意义。本研究发现天然产物雷公藤红素(celastrol)对PAK1具有显著的抑制作用,其IC50约为3.614μmol·L-1。分子对接结果显示,雷公藤红素与PAK1激酶结构域的ATP结合口袋结合。MTT实验结果表明,雷公藤红素对胰腺癌细胞BxPC-3、PANC-1的增殖均具有抑制作用。进一步机制研究显示,干扰PAK1后,雷公藤红素对胰腺癌细胞BxPC-3的抑制作用发生逆转。同时,雷公藤红素可以抑制PAK1及其下游信号通路蛋白的表达,从而激活凋亡信号通路引发胰腺癌细胞发生凋亡。上述研究结果表明,雷公藤红素可以通过靶向抑制PAK1激酶信号通路诱导胰腺癌细胞的凋亡,具有用于治疗胰腺癌的潜在价值。     

青蒿琥酯增强吉西他滨的抗胰腺癌活性

目的 探讨青蒿琥酯对吉西他滨化疗胰腺癌的辅助治疗作用并研究其机制。方法 MTT法检测胰腺癌细胞系Capan-2在青蒿琥酯和不同浓度吉西他滨处理下的细胞活力。Western blot检测吉西他滨和青蒿琥酯对Capan-2细胞FOXO1、Noxa、Bim表达水平,细胞色素C、Smac/DIABLO从线粒体中的释放量及caspase-9、caspase-3活化水平的影响。流式细胞术检测Capan-2细胞的线粒体膜电位和凋亡率。结果 青蒿琥酯辅助治疗明显提高吉西他滨对Capan-2细胞的杀伤活性。青蒿琥酯处理能显著促进Capan-2细胞FOXO1的表达,转染FOXO1小干扰RNA （FOXO1 siRNA）后,青蒿琥酯对吉西他滨的辅助治疗效果受到明显抑制。青蒿琥酯联合吉西他滨能显著诱导Capan-2细胞中Noxa和Bim的过表达,线粒体膜电位的降低,细胞色素C、Smac/DIABLO的释放,caspase-9、caspase-3的活化及凋亡的发生。转染FOXO1siRNA后,青蒿琥酯联合吉西他滨对Capan-2细胞的凋亡诱导途径受到显著抑制。结论 青蒿琥酯可上调FOXO1的表达,增强吉西他滨对胰腺癌细胞的凋亡诱导活性。     

NF-κB在细胞凋亡中调节作用的研究进展

细胞凋亡是由基因控制的细胞自主有序的主动死亡过程,主要有3条通路参与引起细胞凋亡,即细胞内的线粒体通路、内质网通路和细胞外的死亡受体通路。近年研究表明,NF-κB与细胞凋亡关系密切,具有抑制凋亡和促进凋亡的双向调节作用,其在细胞凋亡中调节作用与凋亡抑制蛋白家族、B细胞淋巴瘤/白血病-2家族、肿瘤坏死因子受体相关因子家族、c-Jun氨基端激酶、肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体和Fas相关死亡域蛋白样白细胞介素1β转化酶抑制蛋白等有关。探索NF-κB在细胞凋亡中的调控机制,对凋亡相关疾病的药物开发具有重要意义。本文就NF-κB在细胞凋亡中的调节作用进行综述。     

大鼠脑缺血/再灌注损伤时X连锁凋亡抑制蛋白和Smac表达及神经调节素的干预作用

目的观察神经调节素-1β(NRG-1β)对缺血/再灌注后脑组织X连锁凋亡抑制蛋白(XIAP)和次级线粒体源性caspase激活剂(Smac)表达的影响,探讨NRG-1β对脑缺血/再灌注损伤的保护作用。方法成年健康♂Wister大鼠110只,随机分为3组:假手术组(n=10),对照组(n=50)和治疗组(n=50)。治疗组动物单剂量给予NRG-1β干预治疗。应用原位末端标记技术(TUNEL)检测细胞凋亡,免疫荧光双标法和免疫印迹法检测脑组织XIAP和Smac蛋白的表达。结果缺血/再灌注能诱导脑组织细胞凋亡,随着缺血时间的延长,凋亡细胞数明显增加,NRG-1β处理能明显减少脑组织皮质区和纹状体区凋亡细胞数(P<0.05)。缺血/再灌注可诱导XIAP和Smac蛋白的表达,NRG-1β处理能上调XIAP和下调Smac的表达,协调神经细胞中XIAP/Smac的比例(P<0.05)。结论脑缺血后给予NRG-1β处理,可能通过协调XIAP/Smac蛋白的表达水平,调节细胞凋亡的发展过程,避免神经元发生不可逆损伤,从而对缺血/再灌注损伤有积极的保护作用。     

细胞凋亡的线粒体途径机制研究

细胞凋亡是细胞有机体为调控机体发育,维护内环境稳定而主动采取的、由基因决定的、自动结束细胞生命的过程。线粒体在细胞凋亡中发挥着重要的作用。线粒体通透性转变孔（MPTP）开放导致线粒体内释放出包括细胞色素C（cyt-c、Smac／DIABLO和AIF等线粒体凋亡因子在内的各种蛋白,从而启动细胞凋亡程序引起细胞凋亡。Cyt—c释放到细胞浆后,Cyt—c、dATP、Aapf-1和procaspase-9组成聚合体,称为凋亡体。凋亡体可激活其下游的procaspase-3,从而导致细胞死亡。在凋亡诱导因素的刺激下,AIF可从线粒体转位进入胞核,直接引起染色质浓缩及DNA的断裂。AIF的转位足以介导体外细胞凋亡的发生。     

呋喃二烯酮对结直肠癌RKO细胞的促凋亡作用

目的 研究呋喃二烯酮对人结直肠癌RKO细胞凋亡的影响。方法 将不同浓度的呋喃二烯酮溶液(50、100、200、300、400μmol·L~(-1))加入体外培养的RKO细胞中,处理24、48、72 h后,通过CCK-8法检测RKO细胞的活性;用DAPI染色和Annexin V-FITC/PI流式细胞术检测药物处理过后细胞凋亡情况;Western blotting检测RKO细胞Bcl-2、Bcl-xl、Bax、凋亡诱导因子(AIF)、细胞色素C、第二个线粒体衍生的半胱氨酸蛋白酶激活剂(Smac/DIABLO)及存活素的蛋白表达情况。结果 呋喃二烯酮处理后24、48、72 h呋喃二烯酮对RKO细胞的半数抑制浓度(IC50)分别为(248.13±5.79)、(154.26±4.87)和(117.40±5.14)μmol·L~(-1),对RKO细胞的毒性呈现时间依赖性。流式细胞术检测显示细胞凋亡率随药物浓度的增加而明显增加。不同浓度呋喃二烯酮作用于RKO细胞后,细胞活性明显受到抑制,且随着呋喃二烯酮浓度的上升,细胞活性显著降低(P<0.05)。呋喃二烯酮能够显著降低线粒体凋亡通路的相关蛋白Bcl-2、Bcl-xl和存活素的表达,升高Bax、AIF、Smac/DIABLO和细胞色素C的含量。结论 呋喃二烯酮能抑制RKO细胞增殖、诱导细胞凋亡,激活细胞内线粒体凋亡途径通路可能是其作用机制之一。     

Livin和Smac的相关性研究进展

Livin蛋白是凋亡抑制蛋白家族IAPs的新成员,其主要功能是通过BIR区与胱天蛋白酶Caspase-3,7,9结合并抑制其活性,从而抑制细胞凋亡。Smac是从线粒体膜间区释放入细胞质的重要凋亡调节因子,     

辛伐他汀通过上调Smac表达诱导高糖培养下肾小球系膜细胞的凋亡

目的 探讨辛伐他汀诱导高糖培养下肾小球系膜细胞凋亡是否与上调第二线粒体源半胱天冬氨酸蛋白酶激活物(Smac)表达有关.方法 用不同浓度辛伐他汀刺激高糖培养下的系膜细胞,采用Hoechst 33258荧光染色观察细胞凋亡形态,碘化丙啶染色(PI)、流式细胞术(FCM)定性及定最检测细胞凋亡率,免疫荧光法观察Smac蛋白表达.结果 高糖+辛伐他汀组与高糖组相比,12、24、48 h细胞凋亡荧光强度、细胞凋亡率、免疫荧光示Smac蛋白表达均明显增加(P＜0.05),且均呈时间、浓度依赖性;各组相应时间段内Smac荧光强度与细胞凋亡荧光强度间呈正相关(r=0.9353,P＜0.05).结论 高糖环境下辛伐他汀能通过上调Smac蛋白表达抑制系膜细胞增殖、诱导系膜细胞凋亡;其作用呈浓度和时间依赖性.     

结直肠癌抗代谢药物及其代谢靶点研究进展

代谢异常在肿瘤的发生、发展中起着至关重要的作用。结直肠癌作为人类最常见的实体肿瘤之一,其代谢异常改变主要涉及有氧糖酵解、谷氨酰胺代谢、脂肪酸代谢以及线粒体代谢等4个方面。针对这些代谢通路中相关转运体、代谢酶为靶点的药物研究逐渐成为研究热点,如冬凌草甲素杀伤细胞的作用靶点是有氧糖酵解通路中的葡萄糖转运体1和单羧酸转运蛋白1,表没食子儿茶素没食子酸酯通过靶向谷氨酰胺代谢通路中谷氨酰胺脱氢酶而诱导细胞凋亡,这些抗代谢药物将在结直肠癌治疗方面发挥巨大的潜力。     

线粒体calpains与细胞凋亡关系的研究进展

calpains是一类由Ca2+激活的内源性半胱氨酸蛋白酶。尽管先前研究认为calpains是一种胞质酶,最近研究发现μ-calpain、m-calpain、calpain10以及内源性抑制剂calpastatin也同时存在于线粒体中,在caspase依赖型和非依赖型细胞凋亡通路中均发挥着重要的作用。calpain除了与caspase相互作用外,还可剪切凋亡相关蛋白如Bcl-2、Bax、Bid等,促进Cyt-C、AIF的释放,从而参与调控细胞凋亡的病理过程。calpains作为潜在的治疗靶点,研究线粒体calpains与细胞凋亡通路的关系具有重大意义。     

北美海篷子三萜皂苷bigelovii E抑制mTOR信号通路诱导乳腺癌MCF-7细胞凋亡

目的探究北美海篷子的bigelovii E诱导乳腺癌MCF-7细胞凋亡的作用机制。方法使用MTT和集落克隆实验检测bigelovii E对肿瘤细胞增殖的抑制作用;Hoechst33258荧光染色观察bigelovii E作用后细胞形态的改变;流式细胞仪分析bigelovii E对细胞凋亡、细胞线粒体膜电位、细胞ROS水平的影响;Western blot分析线粒体凋亡通路及其调控蛋白表达量的变化。结果 Bigelovii E对乳腺癌细胞MCF-7最敏感;bigelovii E对正常细胞HLF-1毒性较低;bigelovii E抑制乳腺癌MCF-7的集落形成;Hoechst 33258荧光染色检测到bigelovii E诱导的细胞凋亡形态;流式细胞仪检测到bigelovii E引起细胞凋亡和细胞线粒体膜电位下降,并使细胞内ROS水平升高;Western blot表明bigelovii E可通过抑制m TOR磷酸化水平,下调其下游靶点p70S6K、4-EBP的磷酸化水平,进而上调Bax,下调Bcl-xl、Mcl-1蛋白表达,促进线粒体凋亡通路,降低线粒体膜电位,诱发ROS,导致线粒体功能损伤,最终诱导细胞凋亡。结论 Bigelovii E通过m TOR通路调控线粒体凋亡通路,诱导细胞凋亡,具有良好的抗肿瘤效果。     

砷剂诱导细胞凋亡机制及与维生素C联合作用的研究进展

砷剂在治疗血液系统恶性肿瘤方面有较好的疗效,它诱导恶性细胞凋亡的机制主要包括砷剂可以使肿瘤细胞的PML-RARa蛋白降解,影响细胞内的信号传导通路,改变线粒体的膜通透性。新的研究资料表明砷剂可以影响细胞线粒体的电子传递链,改变线粒体膜电位,影响细胞内的ROS水平而诱导细胞凋亡。维生素C是一种传统的还原剂有时对细胞又起着氧化剂的作用。本文就此做一些总结,并对砷剂和维生素C的联合应用的机制进行一些探讨。     

力达霉素经线粒体依赖通路介导细胞凋亡

力达霉素(lidamycin，LDM)是具有我国自主知识产权的烯二炔类抗生素，具有较强的抗肿瘤活性，其抗肿瘤机制有待深入阐明。本研究主要利用人肝癌BEL-7402和乳腺癌MCF-7细胞研究了力达霉素对线粒体凋亡通路相关因子的影响。通过MTT法检测不同剂量力达霉素对肿瘤细胞增殖毒性；蛋白印迹技术检测线粒体和细胞质细胞色素c、总Bax，Bcl-2及p53表达；RT-PCR检测p53和bax mRNA表达等。结果发现，LDM能迅速激活肿瘤细胞线粒体凋亡通路，在2 h内就引起线粒体中细胞色素c释放至细胞质中。同时Bcl-2家族成员中促凋亡成员Bax持续增加，而抗凋亡成员Bcl-2先增加后减少。p53蛋白在6 h显著增加。Bax蛋白表达升高与其mRNA转录水平升高有关，p53蛋白表达升高与转录后水平有关。 Caspase抑制剂可以部分抑制LDM的增殖毒性。因此LDM可以通过激活细胞色素c启动的线粒体凋亡通路发挥抗肿瘤作用。     

内质网应激凋亡通路中的耐药节点

内质网应激 (endoplasmic reticulum stress,ERS)介导的细胞凋亡是一种新的凋亡途径,ERS过长过强,可多途径诱导细胞凋亡.肿瘤化疗药物的作用机制是诱导肿瘤细胞发生凋亡,因此凋亡信号传导通路在肿瘤治疗中尤为关键.凋亡通路中任意环节缺陷都能导致肿瘤细胞对凋亡的耐受.该文就内质网中影响凋亡信号传导通路中发挥关键作用的一些重点耐药分子作一综述,包括P-gp分子、IAP家族、Bcl-2耐药家族中的关键蛋白以及内质网钙泵IP3R.     

δ-榄香烯通过线粒体途径诱导人结肠癌细胞DLD-1凋亡的研究

目的探讨δ-榄香烯诱导人结肠癌细胞DLD-1凋亡的作用及其机制。方法采用MTT法考察了δ-榄香烯对肿瘤细胞增殖的影响;ELISA法定量检测细胞DNA片段化;Annexin-VFITC/PI流式细胞术检测细胞PS外翻的影响;用Westernblot分析药物对蛋白质表达的影响。结果δ-榄香烯明显抑制DLD-1细胞的增殖。DNA核小体的检测、细胞PS外翻证实δ-榄香烯的抗肿瘤作用是以诱导肿瘤细胞凋亡的方式产生的;Bax蛋白转入线粒体内,细胞色素C的释放以及凋亡因子AIF从线粒体释放入胞质,δ-榄香烯激活caspase信号通路,引起pro-caspase-3蛋白水解为caspase-3,进一步发生PARP底物的断裂。结论δ-榄香烯通过线粒体途径诱导DLD-1细胞发生凋亡。     

Smac过表达与促进肿瘤细胞凋亡的关系

Smac是第二种线粒体来源的caspase激活剂,又称低等电点IAP结合蛋白,位于线粒体内,在凋亡信号的刺激下,随着细胞色素C被释放入细胞浆,通过与IAPs结合发挥促凋亡作用。肺癌是世界上常见的高发肿瘤之一。世界范围内,每年发现的肺癌患者高达135万例,其中约118万位患者因此死亡[1]。近年来,国内发病率呈递增趋势,目前已占男性恶性肿