p38MAPK信号通路与应力介导成肌细胞的凋亡(英文)

背景:在体内条件下,细胞力学的功能研究因其所处生理环境的复杂性、实验条件的不易控制而很难得到满意结果。目的:在成功构建成肌细胞体外培养-力学刺激模型的基础上,研究p38MAPK信号通路在成肌细胞凋亡中的作用及其机制。方法:将体外培养的C2C12细胞分为对照组和SB203580组,SB203580组中加入20mmol/L的p38MAPK抑制剂SB203580。应用细胞应力加载装置FlecellStrainUnit-5000T给细胞提供15%的力值,分别施加0,6,12,24h的周期性张应力。每分钟10个循环,每循环包括3s牵张,3s松弛。Hoechst33258染色观察细胞的形态学变化;流式细胞仪检测细胞凋亡情况;RT-PCR法检测促凋亡基因baxmRNA的表达;Westernblot检测信号通路中p38MAPK和p-p38MAPK蛋白的表达。结果与结论:随着加力时间的延长,细胞逐渐出现核固缩及凋亡小体,凋亡率增加(P<0.05),baxmRNA表达增多(P<0.05);细胞p38MAPK和p-p38MAPK蛋白均在加力6h达到最低,此后逐渐升高。p38MAPK抑制剂SB203580可抑制加力引起的细胞凋亡,减少baxmRNA及p38MAPK和p-p38MAPK蛋白的表达(P<0.05)。说明p38MAPK信号通路在应力介导的成肌细胞凋亡中起到重要的作用。     

JNK、p38MAPK信号通路与肿瘤细胞凋亡

JNK和p38MAPK通路是MAPK通路中至关重要的2条通路,这2条信号通路都在不同的应激反应中发挥重要的作用,随着如今对这2条信号通路研究的深入和认知的增强,人们发现JNK、p38MAPK信号通路的激活参与了不同刺激所致的一些常见的恶性肿瘤细胞凋亡的启动,例如胃癌、肺癌、乳腺癌以及白血病。探讨JNK、p38MAPK信号通路在肿瘤凋亡中的作用将有助于肿瘤细胞凋亡机制的研究,以及为恶性肿瘤的治疗提供重要的理论和实验基础。     

周期性张应力诱导成纤维细胞凋亡中p38MAPK信号通路的作用

背景：当牙齿受异常咬合力时会导致牙体吸收、牙周组织的大量破坏。目的：研究牙周膜成纤维细胞在受到周期性张应力刺激后是否发生凋亡及p38MAPK信号通路是否参与该凋亡过程。方法：取4～7代成纤维细胞,同步化后随机分为对照组、加力组和SB203580组。加力组和SB203580组细胞加载力值为12%表面应变率,加力频率为6个循环/min,即5s拉伸,5s松弛。SB203580组细胞在加力前1h加入终浓度为20mmol/L的p38MAPK抑制剂SB203580。分别在加力6,12,24h,取各组细胞,流式细胞仪检测细胞凋亡,RT-PCR检测细胞凋亡基因baxmRNA的表达。结果与结论：与对照组比较,加力后成纤维细胞凋亡率及baxmRNA表达增加（P〈0.05）,且随着加力时间的延长而增强,12h达高峰,之后逐渐下降。与加力组比较,SB203580组对应时间点细胞凋亡减少（P〈0.05）,baxmRNA表达降低。说明细胞受到力学刺激会发生凋亡,而丝裂原活化蛋白激酶p38MAPK信号通路参与了该凋亡过程。     

周期性张应力诱导成纤维细胞凋亡中p38MAPK信号通路的作用

背景:当牙齿受异常咬合力时会导致牙体吸收、牙周组织的大量破坏.目的:研究牙周膜成纤维细胞在受到周期性张应力刺激后是否发生凋亡及p38MAPK信号通路是否参与该凋亡过程.方法:取4～7代成纤维细胞,同步化后随机分为对照组、加力组和SB203580组.加力组和SB203580组细胞加载力值为12%表面应变率,加力频率为6个循环/min,即5 s拉伸,5 s松弛.SB203580组细胞在加力前1 h加入终浓度为20 mmol/L的p38MAPK抑制剂SB203580.分别在加力6,12,24 h,取各组细胞,流式细胞仪检测细胞凋亡,RT-PCR检测细胞凋亡基因bax mRNA的表达.结果与结论:与对照组比较,加力后成纤维细胞凋亡率及bax mRNA表达增加(P < 0.05),且随着加力时间的延长而增强,12 h达高峰,之后逐渐下降.与加力组比较,SB203580组对应时间点细胞凋亡减少(P < 0.05),bax mRNA表达降低.说明细胞受到力学刺激会发生凋亡,而丝裂原活化蛋白激酶p38MAPK信号通路参与了该凋亡过程.     

p38MAPK信号通路在肢体缺血预处理脑保护中的作用

目的应用大鼠大脑中动脉缺血再灌注模型研究无创性远端肢体缺血预处理(RLIP)对大鼠脑缺血再灌注损伤的作用,探讨RLIP是否通过降低p38MAPK信号通路的活性抑制神经细胞凋亡发挥脑保护的作用。方法 36只健康雄性SD大鼠,体重200~250 g,随机分成3组(n=12):假手术组(sham组)、缺血再灌注组(I/R组)、无创远端肢体缺血预处理组(RLIP组)。(1)Sham组:分离右侧的颈总动脉、颈内动脉、颈外动脉,但不阻断血流。(2)I/R组:参照Longa的线栓法制作大脑中动脉缺血再灌注(MCAO)模型,阻断大鼠右侧大脑中动脉2 h后再灌注24 h。(3)RLIP组:在大鼠右后肢根部用改良的自制血压袖带施行远端缺血预处理,缺血5 min,再灌注5 min,共3个循环,RLIP后即刻行大鼠右侧大脑中动脉阻塞再灌注,步骤同前。三组大鼠均再灌注24 h后行神经功能缺陷评分(NDS);用TTC法测定脑梗死容积;HE染色观察海马CA1区椎体细胞的形态;免疫组织化学法测定海马CA1区P-p38MAPK蛋白、Caspase8蛋白及Caspase3蛋白的表达。结果 (1)神经功能缺陷评分:sham组无神经功能缺陷;RLIP组比I/R组评分降低,但两组24 h NDS评分中位数相同。(2)TTC染色:sham组无梗死体积,与I/R组相比,RLIP组脑梗死体积显著减小,差异有统计学意义(P<0.05)。(3)HE染色:sham组海马CA1区椎体细胞形态正常,排列整齐、致密,为2~3层,细胞核圆而大,染色呈浅蓝色。I/R组椎体细胞数明显减少,细胞体积缩小,细胞核碎裂、溶解、染色加深,间质水肿明显。与I/R组比较,RLIP组海马CA1区椎体细胞层次较清楚,数目多且细胞形态较完整,间质水肿较轻。(4)免疫组织化学结果:与I/R组比较,RLIP组P-p38MAPK蛋白、Caspase8蛋白和Caspase3蛋白表达显著减少(P<0.05),但两组蛋白的表达均明显高于sham组(P<0.05)。结论无创性RLIP对大鼠脑缺血再灌注损伤有保护作用,其机制可能与降低p38MAPK信号通路活性,减少Caspase8蛋白和Caspase3蛋白表达抑制神经细胞凋亡有关。     

p38 MAPK信号通路与疼痛的关系

丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)是广泛表达的丝氨酸/酪氨酸激酶,在哺乳动物细胞多种信号转导通路中起重要作用。MAPKs有3个主要家族:ERKs、JNKs和p38 MAPKs。近年来发现,p38信号通路是MAPK通路的一重要分支,它在炎症细胞、应激、凋亡、细胞周期和生长等多种生理和病理过程中起重要作用。随着研究的深入,p38 MAPK可以作为神经元和胶质细胞中研究疼痛的靶标,很可能为疼痛性疾病的治疗提供一个良好的前景。     

p38MAPK对甲胎蛋白诱导的树突细胞凋亡的影响

目的探讨p38丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）在甲胎蛋白（AFP）诱导树突状细胞凋亡过程中的作用。方法联合细胞因子体外诱导培养人外周血来源树突状细胞。Western Blot检测树突状细胞caspase-3及p38MAPK的表达情况。结果AFP诱导树突状细胞凋亡的过程中伴随caspase-3及p38MAPK的表达增加,SB203580能够明显抑制Cas-pase-3及p38MAPK的表达,DEVD-fmk未能阻断p38MAPK的高表达。结论p38MAPK信号转导通路可能是AFP诱导树突状细胞凋亡的上游信号,并起到促进树突状细胞凋亡的作用。     

p38 MAPK抑制物对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用及凋亡信号通路的影响

目的探讨p38 MAPK抑制物SB20358(SB)对心肌缺血再灌注(I/R)损伤的保护作用及凋亡信号通路的影响。方法选择45只250~300 g雄性SD大鼠,通过阻断其左冠状动脉前降支(LAD)30 min再灌注180 min制备I/R损伤模型。随机分3组(n=15):溶剂对照组(Vehicle组)、低剂量SB预处理组(SB-L组)和高剂量SB预处理组(SB-H组);同时选取15只同周龄SD大鼠仅穿线但不结扎(Sham组)。SB-L组和SB-H组分别于LAD结扎前30 min注射50μg/kg、100μg/kg SB,其余两组注射等体积的生理盐水。分别在术前(T0)、缺血30 min后(T1)、再灌注60 min(T2)、120 min(T3)及180 min后(T4)检测各组血浆肿瘤坏死因子(TNF-α)水平及I/R后的心功能情况[舒张末期压力(LVEDP)、左室收缩期平均压(LVSP)、短轴缩短率(FS)和射血分数(EF)],处死大鼠并通过TTC染色分析缺血程度和梗死程度,将心脏组织包埋并采用HE染色观察各组的心肌形态学变化,同时采用Western blot检测心肌梗死区p38及其磷酸化形式的p-p38的蛋白水平。结果与Sham组相比,Vehicle组除T0外的I/R其余时间点的TNF-α水平均升高,LVSP、FS和EF均降低,LVEDP、心肌p-p38/p38值及缺血和梗死程度均升高(P0.05),心肌肌纤维出现断裂溶解及坏死,心肌间质出现水肿且间隙增大,出现坏死灶;给予SB处理后可减轻以上异常指标及心肌病理改变,与Vehicle组的差异均有统计学意义,但仍与Sham组有差异(P0.05)。SB-H组的改善效果优于SB-L组(P0.05)。结论 SB对大鼠心肌I/R损伤有改善作用,可降低心肌缺血及梗死程度,改善心功能和炎症反应并抑制p38 MAPK信号通路活化。     

核转录因子κB信号通路在应力调控成肌细胞分化中的作用

背景:NF-κB信号通路在细胞生长分化、炎症反应、肿瘤生长等过程中发挥重要的调节作用,也参与成肌细胞分化的调控。目的:分析NF-κB信号通路在应力介导的C2C12成肌细胞分化中的作用及其作用机制。方法:成功构建大鼠C2C12成肌细胞体外培养-力学刺激模型,采用多通道细胞牵张应力加载系统,以0.5Hz的加载频率和10%的细胞拉伸变形幅度对细胞进行拉伸培养2,6,12,24h。结果与结论:①C2C12成肌细胞在周期性机械拉伸力作用下,NF-κB信号通路被激活。当细胞受到应力刺激6h后,胞核NF-κBp65亚基蛋白表达水平开始增强,24h内NF-κBp65亚基蛋白表达水平达到峰值。加力12,24h组与未加力对照组之间差异有显著性意义(P<0.05)。②IκBα蛋白表达水平在加力6h后表达显著下降,24h内IκBα蛋白表达水平减弱达到最低。加力12,24h组与未加力对照组之间差异有显著性意义(P<0.05)。③周期性张应力促进C2C12成肌细胞分化过程中Myogenin的表达,加入NF-κB信号通路特异性抑制剂吡咯烷二硫氨基甲酸(20μmol/L)后再加力,Myogenin的表达明显降低。以上结果提示:①NF-κB信号通路可能参与应力介导的C2C12成肌细胞分化的调控过程。②当细胞受到应力刺激时,胞质IκBα发生磷酸化并降解。③NF-κB信号通路在应力介导的C2C12成肌细胞分化过程中发挥重要作用,但不是这一调控过程的惟一通路。     

p38MAPK信号通路的变化在心力衰竭病人心肌重塑中的意义

目的：了解不同程度充血性心力衰竭（DHF）病人心肌细胞信号传导通路p38MAPK的变化与心肌重塑和心功能的关系。方法：通过手术取材，采用Western blotting技术测定31例瓣膜病所致CHF病人不同心功能组与5例正常人心肌细胞p38MAPK蛋白基础表达和激活情况。结果：瓣膜病所致心力衰竭病人心肌组织呈心肌重塑的病理改变。心衰组p38MAPK基础表达受抑，激活的磷酸化p38MAPK在轻度心衰者降低，重度心衰病人增高，结论：心衰病人心肌细胞存在MAPK信号传导通路的变化。中，重度心衰病人通过激活p38MAPK诱导心肌细胞凋亡，坏死效应，在心功能恶化中发挥重要病理作用。     

p38MAPK对肿瘤细胞ATM、ATR和p53信号通路的影响

目的 研究p38MAPK对细胞周期信号转导通路中重要蛋白激酶ATM、ATR、P53的影响并探讨其可能的机制.方法 采用人类结肠癌细胞株HT-29和肺癌细胞株SPAC-1进行研究,分别使用紫外线（UV）刺激和p38MAPK特异性抑制剂SB203580抑制肿瘤细胞中的p38MAPK,通过Western blot技术检测ATM、ATR、P53蛋白磷酸化情况,同时用real-time PCR技术检测细胞中相应基因的表达情况.结果 紫外线能上调ATM、ATR、p53和p38MAPK基因的表达,使用p38MAPK特异抑制剂SB203580能够使ATM、ATR和p53的表达降低.结论 P38MAPK可以调控ATM、ATR和p53的表达,ATM-Chk2信号通路和p38MAPK信号通路之间可能存在交互联系.     

氧化应激对C2C12成肌细胞增殖与凋亡的影响

目的:利用过氧化氢作为外源性活性氧来源,探讨氧化应激对C2C12成肌细胞增殖与凋亡的影响。方法:实验于2005-10/2006-01在广东省组织构建与检测重点实验室完成。C2C12成肌细胞(美国ATCC,批号CRL-1722TM);过氧化氢(汕头市光华化学药厂,批号20050519)。①C2C12细胞置于含100mg/L青霉素,100mg/L链霉素和体积分数为0.1胎牛血清的DMEM-F12培养基中常规培养。②采用四甲基偶氮唑盐法测定过氧化氢对C2C12细胞增殖的影响。取体外培养的C2C12细胞,胰酶消化后制成单细胞悬液,离心重悬,血细胞计数板进行细胞计数,细胞悬液密度为3.4×106L-1,接种至96孔板,200 μL/孔。实验共分5组:过氧化氢25,50,100,300 μmol/L浓度组、空白对照组,6个平行孔/组。各组在37℃、体积分数为0.05的CO2细胞培养箱内常规培养。待细胞融合率达80%且未出现细胞分化时,过氧化氢各浓度组分别向C2C12细胞中加入含对应浓度过氧化氢的无血清培养基,空白对照组则向C2C12细胞中加入单纯无血清培养基。各组细胞分别于过氧化氢处理0,6,12,24,36,48,60h后,每孔加入2g/L的四甲基偶氮唑盐液20μL,于酶联免疫仪570nm处检测各孔吸光度值。③过氧化氢对C2C12细胞凋亡的影响:采用Hoechst 33342/PI双染检测C2C12细胞凋亡。正常细胞核Hoechst着色为淡蓝色,形态呈圆形,内有较深的蓝色颗粒;中早期凋亡细胞核Hoechst着色呈亮蓝色,或核呈分叶,碎片状,边集;坏死或晚期凋亡的细胞核PI着红色,Hoechst因细胞膜破裂而不能着色。取体外培养的C2C12细胞,制备单细胞悬液过程同上,按1.8×107L-1密度接种至6孔板,5mL/孔。实验分组及干预措施同上,3个平行孔/组。处理36h后立即进行Hoechst33342/PI凋亡双染,荧光倒置显微镜下观察,各组随机取6个不同视野进行细胞计数,计数实验重复3次,取平均值作为细胞凋亡率。结果:①过氧化氢对C2C12细胞增殖的影响:细胞处理36h后与空白对照组比较,过氧化氢25 μmol/L浓度组平均吸光度值与之相近(0.207±0.014,0.199±0.023;t=0.677,P>0.05),即促进C2C12细胞增殖;过氧化氢50,100,300 μmol/L浓度组平均吸光度值均显著下降(0.182±0.027,0.149±0.009,0.052±0.012;t=1.990,8.251,20.004,P均<0.05),即抑制C2C12细胞增殖,且呈时效和量效关系。②过氧化氢对C2C12细胞凋亡的影响:细胞处理36h后,与空白对照组比较,过氧化氢25 μmol/L浓度组细胞凋亡率明显降低[(9.09±0.85)%,(4.61±0.67)%;t=22.95,P<0.01];过氧化氢50,100,300 μmol/L浓度组细胞凋亡率则明显提高[(33.50±5.74)%,(45.95±6.82)%,(76.47±4.66)%;t=4.35,4.68,18.02,P均<0.01],且呈时效和量效关系。结论:活性氧在C2C12成肌细胞增殖与凋亡过程中扮演重要角色,低浓度可促进C2C12细胞增殖,高浓度则能够抑制其增殖并促进凋亡,且呈时效和量效关系。提示氧化应激对成肌细胞的生长具有调节作用。     

缺血预处理星形胶质细胞GDNF抑制p38MAPK信号通路减轻神经元凋亡

目的研究缺血预处理星形胶质细胞分泌GDNF抑制p38MAPK信号通路发挥脑保护作用。方法原代培养神经元及星形胶质细胞,给予缺血预处理,将星形胶质细胞培养基制备成条件培养基,沉默GDNF基因的培养基作为另一种条件培养基,将神经元分为对照组、预处理组、预处理+缺血组、缺血组,应用不同条件培养基孵育神经元,流式细胞术检测神经元凋亡,Western Blot法检测神经元p38MAPK及p-p38MAPK的表达。结果预处理+缺血组和缺血组神经元凋亡率明显增高(P<0.05),加入ACM2后凋亡率较ACM1和ACM3两组均减低(P<0.05)。每组神经元的p38MAPK蛋白表达均无明显变化(P>0.05);预处理+缺血组及缺血组p-p38MAPK的蛋白表达均明显高于对照组和预处理组(P<0.05),预处理+缺血组p-p38MAPK的蛋白表达均较缺血组低(P<0.05),加入ACM2组的p-p38MAPK蛋白表达低于ACM1和ACM3两组(P<0.05)。结论缺血预处理后星形胶质细胞分泌GDNF抑制p38MAPK信号通路的激活从而减少神经元凋亡,起到脑保护作用。     

拓朴替康诱导K562细胞凋亡时p38MAPK的变化

目的:探讨拓朴替康诱导K562细胞凋亡的相关信号转导途径。方法:0.1μmol/L的拓朴替康处理K562细胞24h时,通过流式细胞仪(FCM)和片段DNA含量检测研究拓朴替康对靶细胞的促凋亡活性;采用免疫印迹法和γ-32P掺入法测定拓朴替康对p38MAPK含量及其活性的影响。结果:FCM检测发现在K562细胞周期图中出现一凋亡峰,凋亡细胞比率为16.9%,凋亡细胞特有的片段DNA含量为(45.9±1.0)%;p38MAPK含量及其活性明显升高,分别为对照组的4.9倍和4.1倍。结论:拓朴替康诱导K562细胞凋亡可能通过激活p38MAPK来实现。