Smad蛋白在转化生长因子-β信号转导通路中的作用与机制

Smad蛋白是转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)信号转导通路中关键的介质,TGF-β通过结合细胞表面特异性受体而启动下游的Smad蛋白传导通路。Smad蛋白有着独特的结构及性质,根据其结构和功能的不同分为3类,在TGF-β信号转导过程中发挥重要作用。同时众多的细胞因子对Smad蛋白起着抑制或激活等作用,形成细胞信号转导通路的交叉对话。     

Smad蛋白在转化生长因子β信号转导通路中的作用

转化生长因子β（TGF—β）超家族的细胞因子在细胞生长和分化、物质代谢等方面都有极其重要的作用,这种多功能性决定在细胞内必然存在复杂的TGF—β信号传导通路。Smad蛋自家族是近年来发现的新的细胞内信号传导蛋白,是转化生长因子-β（TGF—β）信号转导通路中关键的介质,TGF—β通过结合细胞表面特异性受体而启动下游的Smad蛋白通路。因而研究Smad蛋白家族的分类和结构,以及Smad蛋白在TGF—β超家族信号传导中的作用及其复杂的调节机制很有意义。     

TGF-β/Smad信号通路在肝纤维化中的研究进展

转化生长因子β (Transforming Growth Factor-β,TGF-β) 信号通路在调节细胞进程中起着至关重要的作用。就肝脏而言,TGF-β信号通路贯穿肝脏疾病始终,即从最初的肝细胞损伤到炎症、纤维化、肝硬化直至癌症发生。TGF-β导致肝星状细胞活化为成纤维细胞,并促使大量肝细胞死亡,促进了肝纤维化向肝硬化发展,而过度激活的TGF-β信号与肝癌发展密切相关。在本综述中,作者将阐述TGF-β/Smad信号通路在肝纤维化进程中的作用机制,以及目前在实验和临床诊治方面通过TGF-β信号通路靶向治疗肝脏疾病取得的新进展。以期为研究肝纤维化提供新的论据。     

TGF-β/Smad信号转导通路及其调控机制的研究进展

转化生长因子-β(TGF-β)超家族在胚胎发育和细胞的分化中具有多方面的生理功能,调控基因十分广泛.Smads蛋白是TGF-β超家族表达细胞内重要的信号转导和调控分子.多种DNA结合蛋白可以与Smads结合,直接影响其所调控基因的差异.Smads蛋白在DNA共结合因子辅助下,招募转录激活因子或转录抑制因子调控靶基因的转录.     

转化生长因子β1及其受体和Smad2、Smad4蛋白在横纹肌肉瘤中的表达

转化生长因子—β1(transforming growth factor—β1，YGFβ1)是一种对各种细胞具有刺激或抑制作用的多功能细胞生长因子，其信号通路中某一成分缺失，抗增殖作用丧失而可诱发上皮性肿瘤。而在横纹肌肉瘤中，TGFβ1及其受体(TGFBR)的过表达或异常表达可能促进肿瘤的发展和演进。尚不清TGFβ1受体的下游分子Smads在横纹肌肉     

转化生长因子-β1及其信号传导分子Smad2与Smad4在羊驼睾丸的表达

目的 研究转化生长因子-β1(TGF-β1)、Smad2、Smad4在羊驼睾丸的表达与定位,探索TGF-β1在羊驼睾丸发育及精子发生中的作用.方法 以24月龄的羊驼睾丸为研究对象,采用Western blotting技术及免疫组织化学SABC法对TGF-β1、Smad2、Smad4在羊驼睾丸的表达进行研究.结果 Western blotting结果显示,羊驼睾丸组织粗蛋白提取物中存在分子量约为25kD、52kD、62kD,与多克隆兔抗TGF-β1、Smad2、Smad4抗体发生免疫阳性反应的蛋白条带;免疫组织化学结果显示,TGF-β1、Smad2、Smad4在24月龄羊驼睾丸的间质细胞、支持细胞和各级生精细胞均有不同程度的表达.结论 TGF-β1通过Smad2与Smad4传导途径参与性成熟羊驼睾丸组织的发育与精子发生的调控.     

转化生长因子β受体研究进展

转化生长因子β（ＴＧＦ－β）是一种多功能的细胞因子，其信号结构独特，为丝氨酸／苏氨酸激酶。Ⅱ型受体被ＴＧＦ－β激活后进一步导致Ⅰ型受体的活化，ＴＧＦ－β的信号由Ⅱ型受体和Ⅰ型受体的受体复合物转导至细胞内，以上二者合称信号受体。Ⅲ型受体的大分子蛋白多聚糖本身不参与ＴＧＦ－β的信号转导，却能间接调节ＴＧＦ－β的作用。有关肿瘤和ＴＧＦ－β受体的研究表明细胞表面ＴＧＦ－β受体的丢失与肿瘤发生相关，转染正常的信号受体基因在体外可抑制肿瘤细胞的增殖。在其他相关的疾病中，ＴＧＦ－β作用机制以及各型受体对ＴＧＦ－β作用调节机制的研究正在进行中。     

转化生长因子-β信号通路与心房颤动心房纤维化关系的研究进展

转化生长因子β（TGF-β）是细胞外基质最重要的调节因子,是目前已知的与纤维化关系最密切的生长因子,它通过Smad和非Smad信号途径发挥生物学作用。近年研究发现,TGF-β信号通路与心房纤维化的发生和发展密切相关,深入研究有助于为心房颤动心房纤维化的治疗提供新的思路。现就TGF-β信号转导通路与心房颤动心肌纤维化的关系进行综述。     

TGF-β诱导上皮间充质转化的信号通路研究

上皮间充质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)是指上皮细胞脱黏附而转变成具有迁移能力的间质细胞的现象,它在胚胎发育、肿瘤转移及组织纤维化过程中都发挥重要的生理和病理作用.转化生长因子β(transforming growth factorβ,TGF-β)作为EMT发生过程...     

转化生长因子β及其信号转导分子Smad4在肾小球硬化中的作用研究

目的：探讨转化生长因子β（TGF-β1）及其信号转导分子Smad4在肾小球肾炎中的表达及其意义。 方法： 以20例正常肾组织为对照组,对38例各种不同组织学类型肾小球肾炎的肾活检标本,分别行免疫组化方法观察TGF-β1、Smad4、胶原Ⅰ（collagen type Ⅰ）在肾小球中的染色强度,并对其检测结果作图像分析处理;以体外培养的人系膜细胞为对象，观察TGFβ1对系膜细胞表达Smad4、胶原Ⅰ的影响，Smad4、胶原Ⅰ的基因表达用RT-PCR检测，蛋白表达用Western blotting检测。 结果： 所有增生、硬化病理类型肾炎中病变肾小球TGFβ1、Smad4、胶原Ⅰ蛋白表达均高于对照组（P<0.05）,且TGFβ1、Smad4两者在肾小球中的表达与胶原Ⅰ在肾小球中的堆积呈多重相关（P<0.05）；外源性TGFβ1刺激人肾系膜细胞后，细胞的Smad4基因表达和蛋白表达增高（P<0.05）；胶原Ⅰ的基因表达和蛋白表达也相应增高（P<0.05）。 结论： TGFβ1及其信号转导分子Smad4可能参与病变肾小球ECM的过量堆积，在肾小球硬化过程中起重要作用。     

BMP信号调控研究进展

骨形态发生蛋白 (BMPs)作用于靶细胞膜上具有丝 /苏氨酸蛋白激酶活性的 Ⅱ 型受体 ,活化的 Ⅱ 型受体磷酸化Ⅰ 型受体 ,并进一步将信号传递到Smad途径。磷酸化的受体调节型Smad(R Smad)从膜受体上脱离 ,结合共同型Smad(C Smad)后 ,进入细胞核。Smad异聚体复合物在其他DNA结合蛋白的参与下作用于特异的靶基因 ,起转录调节作用。在BMPs信号传递途径中 ,存在细胞外拮抗剂、膜受体、细胞浆微环境和转录水平四个层次的调节控制。     

肝纤维化大鼠转化生长因子β1/Smad蛋白的动态表达及意义

目的 探讨转化生长因子TGF-β1/Smad信号通路在实验性肝纤维化发生中的作用.方法 50只健康雄性SD大鼠分为2组:正常组和模型组,模型组大鼠利用40％ CCl4油剂诱导形成肝纤维化模型,于6周及9周观测肝标本的病理,免疫组化法检测肝组织TGF-β1/Smad蛋白表达.结果 ①肝组织病理:与正常组比较,模型组大鼠肝组织都有不同程度的炎症和纤维化产生.模型组纤维化程度较正常对照组明显,差异有统计学意义(P＜0.05);②TGF-β1/Smad基因蛋白:免疫组织化学检测显示,与正常对照组相比,模型组大鼠肝脏中TGF-β1、转化生长因子βⅠ型受体(TβR-Ⅰ)、Smad2/3、Smad7蛋白表达均显著增强(P＜0.01),模型组大鼠肝脏TGF-β1、TβR-Ⅰ、Smad2/3和Smad7之间存在正相关关系(P ＜0.05或0.01);模型组大鼠肝脏纤维化分级与TGF-β1、TβR-Ⅰ、Smad2/3和Smad7之间存在正相关关系(P＜0.05或0.01).结论 肝组织TGF-β1/Smad蛋白表达水平与肝纤维化程度相关,TGF-β1/Smad信号的增强可能促进了肝纤维化的进展.     

转化生长因子β1抑制食管癌细胞的生长

检测食管癌细胞系EC9706对转化生长因子β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)抑制生长作用的反应,并探讨其抑制肿瘤生长的机制。检测TGF-β1信号转导因子在食管癌细胞系EC9706中的表达。TGF-β1(10μg/L)刺激后食管癌细胞系EC9706细胞的增殖,信号转导因子在细胞内的转移和表达以及TGF-β1信号的靶基因p15、p16、p21、p27蛋白的改变情况。结果表明食管癌细胞系EC9706中TGF-β1信号转导因子均有表达,TGF-β1对食管癌细胞系EC9706有着较强的抑制生长作用。在TGF-β1刺激后磷酸化的Smad2以及Smad7在细胞内发生转移,而且蛋白表达量发生改变。此外TGF-β1诱导p27蛋白的表达升高,刺激后24h,p27表达量是刺激前和刺激后12h的3．2和2．7倍,而p15、p16、p21无变化。这些结果提示,TGF-β1信号通过下游Smad因子传人细胞核,并诱导p27表达增高,来抑制食管癌细胞的增殖。     

转化生长因子胞内信号蛋白Smad2/3在糖尿病大鼠肾脏表达的动态观察及意义研究

目的:动态观察大鼠糖尿病肾病发生发展过程中TGF-β1及其下游信号分子Sm ad2/3在肾脏的表达及定位变化,探讨TGF-β1-Sm ad2/3信号通路在糖尿病肾病(DN)肾纤维化发病机制中的作用。方法:链脲菌素诱导大鼠糖尿病肾病,以免疫组化、W estern b lotting及荧光实时定量PCR(RT-PCR)的方法动态观察糖尿病肾病发生发展过程中大鼠肾脏TGF-β1、Sm ad2/3蛋白及mRNA表达,并以RT-PCR方法观察结缔组织生长因子(CTGF)、胶原-3(COL-Ⅲ)、纤溶酶原激活剂抑制因子-1(PAI-1)mRNA表达。结果:TGF-β1在糖尿病肾病(DN)大鼠肾小管表达明显多于正常组(P<0.05);Sm ad2/3蛋白主要以胞浆表达阳性为主,部分呈胞核表达阳性;Sm ad2/3蛋白及mRNA从2周起表达明显多于正常对照组(P<0.05),且随着糖尿病进展有逐渐增加的趋势。16周DN组大鼠肾脏TGF-β1、Sm ad2、CTGF、COL-Ⅲ、PAI mRNA表达显著高于正常对照组(P<0.05)。结论:TGF-β1-Sm ad2/3信号转导通路参与了糖尿病肾病肾脏纤维化形成的信号转导过程,伴随着Sm ad2/3信号蛋白表达的增多及入核增加,CTGF、COL-Ⅲ、PAI-1等基因转录增加,导致肾脏细胞外基质的大量沉积,这是细胞因子TGF-β1导致糖尿病肾病肾纤维化进展可能的信号转导途径之一。     

转化生长因子-β/Smad信号对人横纹肌肉瘤细胞RD生长和凋亡的调控

目的研究TGF-β／Smad信号对人胚胎性横纹肌肉瘤细胞系RD生长和凋亡的调控作用。方法采用小分子RNA干扰(RNAi)技术,以阳离子脂质体为载体,将生物合成的发夹状短链RNA(shRNA)转染RD细胞,封闭Smad4的表达以阻碍内源性TGF-β／Smad信号的转导;采用逆转录一聚合酶链反应(RT-PCR)和Western blot检验shRNA干扰Smad4表达的效果;采用免疫荧光化学,通过激光共聚焦显微镜检测Smad4封闭前后RD细胞中Smad2／3表达位置的变化;应用四甲基偶氮唑盐(MTY)和。H-thymidine摄入实验检测阻碍内源性TGF-β／Smad信号转导和以外源性TGF-β1刺激这2种条件下RD细胞的生长状况;采用流式细胞术和荧光化学染色检测上述2种条件下RD细胞的凋亡情况。结果RNAi技术可有效封闭RD细胞中Smad4 mRNA和蛋白的表达;Smad4的封闭导致Smad2／3由胞质入核明显减少;内源性TGF-β／Smad信号转导受阻不但抑制RD细胞生长,并且诱导凋亡;外源性、较高浓度的TGF-β1可抑制RD细胞生长,但不诱导凋亡。结论TGF-β／Smad信号在一定的浓度范围内精细调控RD细胞的生长和凋亡。     

转化生长因子β受体的研究进展

转化生长因子β受体有3个亚型;Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型,其结构功能特点及在转导TGF-β信号过程中的作用机制不同,细胞在受体水平的变化影响TGF-β的功能。     

Smad与肺纤维化

转化生长因子β(TGF-β) 是与肺纤维化关系较为密切的细胞因子。Smad蛋白为TGF-β受体后下游的主要信号转导因子,其中Smad3是纤维化疾病的重要介导者,Smad7是TGF-β信号转导途径的主要抑制性蛋白,它们的异常表达可影响TGF-β活性,进而改变纤维化进程。调控Smad3,Smad7的表达可能为治疗纤维化疾病提供一种新手段。     

Smads分子在TGF—β超家族信号传导中的作用

TGF-β超家族调节着各种细胞的生长和分化.Smads蛋白是脊椎动物TGF-β超家族细胞内信号转导和调节分子,Smads蛋白的结构和功能特点决定了该家族信号转导的特异性.R-Smads位于细胞浆内,被Ⅰ受体激酶磷酸化后与Co-Smad形成异聚体,转移到核内,调节靶基因的转录,而Anti-Smad能拮抗R-Smads和Co-Smad的信号转导.Smads基因的变异、缺失以及表达异常是多种疾病的重要原因.     

转化生长因子β1及其受体与大肠癌

转化生长因子 β1(TGF β1)是人体多种组织细胞的生长调控因子 ,其对大多数正常细胞及上皮性肿瘤细胞具有生长抑制作用。转化生长因子 β1Ⅱ 型受体 (TβRⅡ)的表达减少是机体细胞逃逸TGF β1负调控作用从而发生癌变的一个重要改变。TGF β1及其受体的改变与大肠癌关系密切。     

TGF-β1及其信号蛋白Smad3对大鼠心肌细胞肥大的作用

目的：探讨转化生长因子β1（transforming growth factor,TGF-β1）及其信号蛋白Smad3在诱导大鼠心肌细胞肥大中的作用。 方法： 培养新生大鼠心肌细胞，流式细胞仪检测心肌细胞总蛋白含量，RT-PCR法检测胚胎抗原ANF mRNA（atrial natriuretic factor）及Smad3 mRNA的表达，Western blotting检测Smad3蛋白的表达。 结果： 不同浓度TGF-β1均能明显增加心肌细胞总蛋白含量和ANF mRNA的表达, Smad3基因反义寡核苷酸能抑制TGF-β1诱导的心肌细胞肥大，TGF-β1诱导肥大的心肌细胞内信号蛋白Smad3表达的增加。 结论： TGF-β1及其信号蛋白Smad3可能参与诱导大鼠心肌细胞肥大的病理过程。