铜稳态失衡相关疾病及铜死亡的研究进展

微量元素铜在人体内发挥着重要生理功能，并参与体内许多重要的反应。在多细胞生物体内，铜的代谢包括吸收、分配、隔离和排泄。胞外铜离子的内流主要由高亲和力铜转运蛋白1介导，铜的利用途径包括Atox1-ATP7A/B-Cp途径、COX17-Sco1/2-CCO途径和CCS-SOD1途径，再由ATP7B介导释放到胆汁中的铜离子排出体外。铜转运系统在维持机体内铜稳态，确保组织正常功能方面起着关键性的作用。铜离子不足与过多均有危害，铜的稳态失衡可能会导致各种疾病，并与肿瘤的发生发展有关。最近的研究提出了铜死亡的概念，表明铜依赖性受控细胞死亡方式是一种不同于已知细胞死亡机制的新型细胞死亡方式。本文就铜转运系统、铜稳态失衡相关疾病与铜死亡进行综述，旨在为铜相关疾病的防治提供理论依据。     

Wilson病ATP7B基因铜离子结合区缺失突变体构建及功能研究

【目的】构建ATP7B基因铜离子结合区缺失突变体,研究其在Tx小鼠肝细胞中的表达及功能。【方法】利用长片断PCR和质粒重组技术构建不同铜离子结合区的缺失体,脂质体介导转染Tx小鼠肝脏细胞,然后进行高铜、低铜孵育,观察ATP7B突变蛋白在细胞内的定向移动及对铜离子转运功能的影响。【结果】ATP7B基因1-4铜离子结合区逐个缺失后,ATP7B蛋白定向移动减慢至消失;5-6铜离子结合区缺失,细胞铜转运功能停滞。【结论】ATP7B基因6个铜离子结合区功能不同,其中1-4结合区主要根据铜浓度诱导ATP7B蛋白细胞内定向移动,而5-6结合区则直接参与铜离子细胞外转运。     

Wilson病ATP7B基因铜离子结合区缺失突变体构建及功能研究

【目的】构建ATP7B基因铜离子结合区缺失突变体，研究其在Tx小鼠肝细胞中的表达及功能。【方法】利用长片断PCR和质粒重组技术构建不同铜离子结合区的缺失体，脂质体介导转染Tx小鼠肝脏细胞，然后进行高铜、低铜孵育，观察ATP7B突变蛋白在细胞内的定向移动及对铜离子转运功能的影响。【结果】ATP7B基因1．4铜离子结合区逐个缺失后，ATP7B蛋白定向移动减慢至消失；5．6铜离子结合区缺失，细胞铜转运功能停滞。【结论】ATP7B基因6个铜离子结合区功能不同，其中1．4结合区主要根据铜浓度诱导ATP7B蛋白细胞内定向移动，而5．6结合区则直接参与铜离子细胞外转运。     

CTR1和ATP7B在人肺腺癌细胞A549的表达及其与顺铂耐药的关系

目的  探讨人肺腺癌细胞株A549和肺腺癌顺铂耐药细胞株A549/DDP对顺铂的耐药机制。方法  利用噻唑蓝法检测顺铂对A549/DDP及其亲代细胞株的细胞毒作用和生长曲线的影响,探讨A549/DDP细胞株凋亡敏感性的变化规律。采用Western blot检测该细胞株铜离子转运蛋白1（CTR1）、铜离子转运磷酸化ATP酶（ATP7B）及聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶（PARP）剪切蛋白表达,分析A549细胞对顺铂耐药与CTR1、ATP7B及PARP剪切蛋白表达量的相关性。结果  A549/DDP较其亲代细胞株对顺铂引起的细胞毒性和凋亡敏感性下降;较其亲代细胞株A549/DDP中ATP7B表达增加,CTR1表达降低。结论  人肺腺癌细胞株A549对顺铂耐药的产生与细胞凋亡敏感性降低有关,且细胞内ATP7B表达增加,CTR1表达降低,或可作为细胞对顺铂的增敏靶点。

     

长链非编码RNA-GAS5靶向miR-29下调铜转运蛋白CTR1抑制肾脏纤维化的机制研究

目的研究长链非编码RNA-生长阻滞特异转录物5（GAS5）对肾脏纤维化的作用及机制。方法收集临床肾穿刺患者的组织标本,用原位免疫荧光方法检测GAS5在组织上的定位和表达情况;构建小鼠单侧输尿管梗阻肾脏纤维化模型,用原位免疫荧光方法检测GAS5在肾组织上的定位以及表达情况;用转化生长因子-β（TGF-β）刺激肾小管上皮细胞后,用Real-time PCR方法检测GAS5的表达水平;在肾小管上皮细胞中转染GAS5过表达质粒后,用Western印迹法检测细胞外基质蛋白胶原蛋白3（Col3）、纤连蛋白1（FN1）、铜转运蛋白1（CTR1）和铜离子转运ATP酶α肽（ATP7a）的表达水平,用Real-time PCR方法检测miR-21、miR-29、CTR1和ATP7a的表达。在肾小管上皮细胞中过表达miR-29后,用Western印迹法检测CTR1的表达;在肾小管上皮细胞中过表达miR-21后,用Western印迹法检测ATP7a的表达。结果在不同肾脏纤维化模型中,GAS5均较对照组表达下调。在肾小管上皮细胞中,过表达GAS5抑制Col3和FN1的合成（P<0.05）;过表达GAS5可上调miR-29的表达,并下调miR-21的表达（P<0.05）。miR-29在转录后水平抑制CTR1的蛋白表达（P<0.05）,且过表达GAS5能够降低CTR1的蛋白表达（P<0.05）;miR-21在转录后水平抑制ATP7a的蛋白表达（P<0.05）,但过表达GAS5不影响ATP7a的表达。结论长链非编码RNA-GAS5通过上调miR-29,在转录后水平抑制铜转运蛋白CTR1,进而抑制肾脏纤维化。     

铜离子转运体1与铂类药物耐药的研究进展

铂类药物广泛应用于多种实体瘤的治疗,耐药是导致治疗失败最主要的因素之一。铜离子转运体(copper transporter 1,CTR1)是铜离子的特异性转运体,主要位于细胞膜,负责将铜离子泵入细胞。CTR1也是铂类药物的主 要转运体,在铂类药物耐药的发生中起重要的作用。CTR1的表达量、基因多态性及降解均会影响铂类药物耐药,因 此其可能成为预测铂类药物耐药的生物标志分子和克服铂类药物耐药的新靶标。     

电离辐射效应与细胞凋亡的调控研究进展

电离辐射导致细胞损伤主要为细胞主动反应所导致的细胞凋亡，受辐射后肿瘤和正常组织的反应是基于辐射诱导的细胞凋亡效应。对电离辐射诱导细胞凋亡调控因素的深入研究必将为进步阐明放射生物效应、提高肿瘤放疗效果及设计防护药物提供新的实验依据和理论指导。本文综述了近年来电离辐射与细胞凋亡调控研究的进展情况。     

铜诱导调节性细胞死亡的作用机制与抗肿瘤治疗的研究进展

铜是一种过渡金属,也是各种生物中重要的微量元素。铜可通过多种机制诱导细胞死亡,包括活性氧积累、细胞凋亡、蛋白酶体抑制和线粒体功能障碍等。近来,最新研究发现和命名了一种新的调节性细胞死亡方式——“铜死亡(cuprotosis)”,即铜离子与线粒体呼吸过程三羧酸循环中的脂酰化蛋白质结合,导致脂酰化修饰的蛋白质聚集,进而致铁硫簇蛋白表达下调,诱发蛋白质毒性应激并最终导致细胞死亡。由此学者将铜离子与多种配体结合形成铜配合物,并探讨其在抗肿瘤中的应用。本文针对铜诱导调节性细胞死亡的作用机制及铜配合物在肿瘤治疗中的现状与进展作一简要综述。     

四硫代钼酸铵抑制铜转运蛋白-1用于胰腺癌治疗的体内外研究

  目的  检测胰腺癌细胞、原位异种移植的原位胰腺癌小鼠模型和临床胰腺癌组织标本中铜转运蛋白1（copper transporter 1, CTR1）的表达,并验证铜螯合剂四硫代钼酸铵（ammonium tetrathiomolybdate, TM）通过调控胰腺癌细胞中CTR1的表达对胰腺癌的抑制效果。  方法  采用免疫组化法检测22例临床胰腺导管癌及距肿瘤0.5~1 cm的癌旁组织标本中CTR1和抗氧化蛋白1（ATOX1）的表达情况。采用PANC-1细胞构建5只原位胰腺癌裸鼠模型,收集胰腺癌组织中及对应的正常胰腺组织,免疫组化法检测CTR1和ATOX1的表达情况,与临床标本进行比较。采用10、30、50、100 μmol/L TM处理人胰腺癌细胞株PANC-1 24 h、48 h、72 h后,使用CCK-8法检测细胞增殖情况;50 μmol/L TM处理PANC-1 24 h、48 h后,划痕实验检测PANC-1细胞侵袭能力变化;10、30、50、100 μmol/L TM处理PANC-1 48 h后,Western blot检测CTR1、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）和细胞周期蛋白CyclinD1的表达。采用PANC-1细胞建立裸鼠皮下荷瘤模型,分别给予不同剂量TM（0.3 mg/d,1.0 mg/d）灌胃24 d后,观察肿瘤生长情况。  结果  免疫组化结果提示,22例临床胰腺导管癌患者组织标本中,19例（86.36%）出现CTR1高表达,且在PANC-1裸鼠原位移植瘤组织中CTR1同样高表达。使用TM处理PANC-1细胞后,细胞增殖抑制程度随着TM剂量的升高、处理时间的延长而逐渐增强;细胞迁移能力下降;胞内CTR1、VEGF和CyclinD1的表达均随着TM剂量的升高而降低。PANC-1荷瘤裸鼠在给予不同剂量TM后,肿瘤生长出现抑制,TM高剂量组的肿瘤体积和肿瘤质量减小更为明显（P<0.05）。  结论  胰腺癌中CTR1表达异常增高,针对这一靶点使用铜螯合剂治疗可能有助于抑制胰腺癌生长迁移。     

泛素化修饰在盐敏感性高血压发生发展中的分子机制研究进展

泛素化修饰在盐敏感性高血压发生发展中发挥重要作用,通过参与介导蛋白质降解,调控细胞活动,影响与血清离子代谢相关通道如ENaC、钠氯共转运、肾脏外髓钾离子通道、氯共转运体的表达与作用,同时还参与动脉硬化、肾小管损伤、高糖所致血管损伤等病变,导致盐敏感性高血压发生与发展。     

人ATP7B基因在转基因大鼠的铜代谢通路中的功能分析

目的　利用转基因大鼠模型 ,研究人Wilson病致病基因ATP7B在铜代谢通路中的功能。方法　将构建的 7 1kb含有鸡 β肌动蛋白启动子的人正常ATP7BcDNA ,经显微注射法导入Wilson病动物模型LEC(long_evanscinnamon)大鼠受精卵的雄性原核。以RT_PCR和Westernblot分析其在转基因大鼠各组织内的表达谱 ;用抗大鼠铜蓝蛋白抗体检测肝细胞全铜蓝蛋白 (holoceruloplasmin)的合成 ;同时对 6～ 30周龄的转基因大鼠血清铜蓝蛋白亚铁氧化酶活性、血清铜浓度、胆汁的铜分泌量、以及肝、肾和脑组织中的铜含量进行分年龄段连续测定和统计学分析。结果　在转基因大鼠体内 ,ATP7B在各种组织中获得广泛表达 ,其中肝和肌肉中的表达水平较高 ,肝细胞恢复了全铜蓝蛋白的合成 ,血清中的铜含量及胆汁的铜排泄量增加 ,肝、肾组织中的铜蓄积减少。结论　完整表达人ATP7B基因产物的转基因大鼠的肝细胞 ,通过CPN介导的铜向血清的分泌和调节铜向胆汁的排泄 ,恢复了ATP7B参与铜转运功能 ,Wilson病的铜蓄积与ATP7B基因的突变直接相关。     

小GTP酶Rab9蛋白的功能及其在疾病中的研究进展

小GTP酶Rab9定位于胞内反式高尔基体网络和晚期内吞体,在维持细胞稳态中发挥重要的调控作用。Rab9能够与其互作蛋白结合,调控细胞内膜转运、自噬和信号转导,从而将Rab9与细胞内受体和脂质转运、凋亡等重要生理功能相联系。研究表明调控Rab9表达能够影响其介导的生理功能,进而影响多种疾病的发生发展,包括感染性疾病、肿瘤、遗传性疾病等。文章主要就Rab9蛋白的结构特征、分子功能及其在疾病发生发展中的复杂作用进行综述。     

地西泮结合抑制因子调控胎盘滋养细胞合成类固醇激素基因的表达

目的:探讨地西泮结合抑制因子(diazepam binding inhibitor,DBI)是否参与胎盘滋养细胞合成类固醇激素基因表达的调控。方法:收集自然流产以及正常孕6～8周绒毛组织,Western blot比较2组样本DBI蛋白的表达,免疫组织化学分析DBI在绒毛组织中的表达和定位。利用siRNA分别敲低DBI表达并采用Forskolin FSK诱导BeWo滋养细胞合体化,免疫荧光检测DBI的蛋白表达、RT-qPCR检测激素合成酶的表达水平,EdU试剂盒检测细胞增殖能力。结果:自然流产绒毛中的DBI较正常组呈现下调表达;FSK可诱导DBI及激素合成酶P450scc、HSD3β1和CYP19A1上调表达;而敲低DBI不仅可以抑制合体化进程,同时也抑制激素合成酶的表达。结论:DBI可能通过调控P450scc介导滋养细胞类固醇激素合成功能,进而参与胎盘发育。     

铜稳态失调诱导调节性细胞死亡及其调控的研究进展

铜稳态与细胞和机体的多功能调节有关。调节性细胞死亡(regulatory cell death，RCD)参与外源因素诱导细胞反应和毒性结局。已有铜代谢与不同RCD关联性的研究报道；且新近发现一种铜依赖性的新的RCD，命名为“铜死亡(cuprotosis)”。本文对含铜外源物暴露诱导RCD及其调控机制的研究进展进行综述，并结合本课题组关于RCD的研究提出铜暴露相关RCD研究的展望，为铜依赖性RCD诱导危害的干预和靶向抗肿瘤应用提供线索。     

Wilson病分子机制研究进展

Wilson病是一种铜代谢缺陷病,其发病与铜转运相关的P型ATP酶(ATP7B蛋白)及X连锁凋亡抑制蛋白(XIAP)功能改变密切相关。ATP7B蛋白及XIAP通过一系列相互独立的分子生物学机制作用于铜转运。ATP7B蛋白的突变和XIAP的异位表达会打乱铜平衡,导致铜过量并沉积于肝、脑和眼角膜,引起相应的器官脏器损伤。本文就ATP7B蛋白和XIAP及其在Wilson病发生、发展中的分子机制予以综述。     

细胞凋亡在矽肺中的作用

细胞凋亡广泛存在于生物体内,对不需要的细胞和受损伤的细胞发生的由众多基因参与调控的细胞自主的有序性死亡过程。二氧化硅诱导细胞凋亡的生物学意义在于通过消除损伤的细胞来及早消退炎性损伤并且维持组织的稳态,但是过度的细胞凋亡,则可能造成肺组织损伤并导致炎症后纤维增     

顺铂下调铜离子转运蛋白1诱导人食管鳞癌细胞EC109耐药

摘要：目的研究人食管鳞癌细胞顺铂耐药性产生的机制。方法MTT法检测顺铂对耐药细胞EC109/CDDP及其亲代细
胞EC109的细胞毒作用。电感耦合等离子体质谱检测细胞内顺铂的蓄积和Pt-DNA加合物的形成。Western blotting检
测人多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（poly-ADP-ribose polymerase, PARP）的剪切和铜离子转运蛋白1（copper transporter 1,
CTR1）的蛋白表达。结果顺铂耐药细胞株EC109/CDDP较其亲代细胞EC109对顺铂引起的细胞毒作用和凋亡敏感性
下降,细胞内顺铂蓄积和Pt-DNA加合物的形成减少,并且CTR1蛋白表达水平降低。结论顺铂通过降低细胞CTR1蛋白
表达抑制顺铂进入细胞,导致细胞耐药性的产生。     

铅暴露加重Aβ1-42处理的小胶质细胞活化和小胶质细胞中的铜离子蓄积

目的 探讨铜离子在铅(Pb)加重Aβ_1-42处理的小胶质细胞活化及神经元损伤中的作用,以揭示铅加重阿尔兹海默症(AD)样变的调控机制。方法 将BV2细胞分为Control组(不予任何处理)、Aβ_1-42组(5、10、15、20μmol/LAβ_1-42处理12 h)、Pb组(5、10、15、20μmol/L Pb处理12 h)和Aβ_1-42+Pb组(10μmol/L Aβ_1-42+10μmol/L Pb处理12 h)。CCK8检测细胞活力,相差显微镜观察细胞形态学改变,细胞免疫荧光检测iNOS释放及氧化应激情况,ELISA检测小胶质细胞的炎性因子释放情况,Western blot检测CTR1和ATP7A蛋白表达量,ICP-MS检测细胞铜含量。结果 15μmol/L和20μmol/L的Aβ_1-42处理BV2细胞12 h可降低其生长活力(P<0.05和P<0.01);与对照组相比,10μmol/L Aβ_1-42处理BV2细胞12...     

锌转运蛋白家族SLC39/ZIPs与消化系统肿瘤相关性的研究进展

锌离子在人体各种生理活动中起重要作用,锌离子在体内的平衡稳态使其可以发挥相应的作用而不引起毒性效应,锌转运蛋白是调控锌离子稳态的主要因子,锌转运蛋白可分成两大类:SLC30/Zn Ts和SLC39/ZIPs。锌转运体水平与肿瘤进展有一定联系,在消化系统肿瘤中存在ZIP家族的异常表达,其中ZIP3、ZIP4、ZIP6的异常表达与胰腺癌有关,ZIP5、ZIP6的高表达与食管鳞状细胞癌有关,ZIP7的高表达与结直肠癌有关,ZIP4、ZIP6、ZIP14的异常表达与肝癌有关。但关于ZIPs在胃癌、胆管肿瘤发生发展中的作用尚不明确,ZIP家族通过对锌离子的调节影响消化道肿瘤发生、发展的作用机制仍有待进一步研究。     

肝豆状核变性基因与肿瘤耐药的研究进展

肝豆状核变性基因（ATP7B）定位于13q14.3区,编码一种铜转运P型ATP酶。ATP7B的突变使其蛋白缺乏或丧失转运肝铜的功能,导致肝、肾和脑等组织铜累积过多,表现为慢性肝病和（或）神经损害,ATP7B蛋白对铜的转运机制尚未明了。ATP7B在多种肿瘤细胞中表达对顺铂耐药,研究表明ATP7B除了是铜的转运蛋白外,还可能转运顺铂,但转运位点不清楚。ATP7B可能是一个新的肿瘤化疗耐药指标。