自噬受体蛋白p62的表达及功能研究

目的:构建人自噬受体蛋白p62的真核表达质粒,初步探索p62在氧化应激中的功能。方法:从HeLa细胞系中扩增SQSTM1基因,插入真核表达载体nFLAG/pRK5,构建p62的重组表达质粒nFLAG-SQSTM1/pRK5。采用HEK293T细胞表达带有FLAG标签的重组p62蛋白,免疫共沉淀法观察p62和核因子E2相关因子2(Nrf2)相互作用。结果:重组表达质粒nFLAG-SQSTM1/pRK5经琼脂糖凝胶电泳和测序对比均与预期结果一致,Western blot实验中p62蛋白可正常表达,且大小与预期结果一致。免疫共沉淀和蛋白质谱证明p62与氧化应激转录调控蛋白Nrf2可相互作用。结论:采用真核表达系统成功表达p62蛋白,并发现其与Nrf2可相互作用,为进一步研究p62与Keap1-Nrf2通路关系提供依据。     

LncRNA MALAT1在衰老大鼠心肌缺血后处理自噬水平降低中的作用

背景:缺血后处理可缓解心肌缺血再灌注损伤,但是其具体机制尚不清楚。目的:探讨lncRNA MALAT1在缺血后处理所引起衰老心肌自噬水平降低中的作用。方法:(1)27只22-24月龄SD大鼠随机分为3组:假手术组、缺血再灌注组和缺血后处理组,每组9只,采用苏木精-伊红染色和Masson染色观察心肌组织形态学变化;(2)体外使用8 mg/mL D-半乳糖诱导大鼠心肌(H9C2)细胞9 d后,分为正常氧组、缺氧复氧组和缺氧后处理组。Western blot检测衰老心肌组织及衰老心肌细胞中LC3Ⅱ/Ⅰ和p62蛋白的表达;采用qRT-PCR检测衰老心肌组织和衰老心肌细胞中MALAT1相对表达;转染自噬双标腺病毒(RFP-GFP-LC3)观察衰老心肌细胞自噬流的变化;衰老心肌细胞转染MALAT1干扰片段和过表达质粒,Western blot检测各组细胞中LC3Ⅱ/Ⅰ和p62蛋白的表达。结果与结论:(1)与缺血再灌注组比较,缺血后处理组心肌组织结构基本清晰,细胞核完整,心肌组织间蓝色胶原纤维沉积减少;(2)与缺血再灌注组比较,缺血后处理组LC3Ⅱ/Ⅰ表达降低且p62表达增高(P <0.05)...     

细胞自噬水平在大鼠缺血/再灌注肺组织内变化及其作用

目的 探讨大鼠肺缺血再灌注后肺组织内自噬水平的变化和自噬在肺缺血再灌注损伤中的作用.方法 大鼠分为假手术组和缺血1 h再灌注0、2、6 和24 h组,免疫印迹法检测自噬标志蛋白LC3-Ⅱ的表达,电子显微镜观察细胞内自噬体.自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)和安慰剂分别预处理假手术组和缺血再灌注2 h组大鼠,HE染色和血气分析检测肺组织损伤程度.结果 LC3-Ⅱ/Actin比值在缺血1h时即有升高,再灌注2～6h达高峰(P＜0.01),再灌注24 h恢复至接近假手术组水平.主要在Ⅰ型肺泡上皮细胞和血管内皮细胞内观察到自噬体.3-MA预处理降低肺组织损伤评分,升高血氧分压,减轻肺缺血再灌注损伤(P＜0.05).结果证实,肺缺血及再灌注诱发肺组织呼吸膜细胞自噬激活,3-MA预处理通过抑制自噬改善肺缺血再灌注损伤.结论 细胞自噬可能是肺缺血再灌注病理生理过程中加重损伤的因素.     

排斥性导向分子a抑制剂6FNⅢ对大鼠大脑皮质神经元缺血再灌注后自噬的作用

目的 探讨排斥性导向分子a(RGMa)特异性抑制剂6FNⅢ对大鼠大脑皮质神经元缺血再灌注引发的自噬及对神经功能恢复的影响。 方法 雄性成年SD大鼠立体定位侧脑室注射不同浓度6FNⅢ后建立大脑中动脉闭塞（MCAO）/再灌注模型,Western blotting检测RGMa下游分子脑衰反应调节蛋白-2（CRMP-2）蛋白表达水平,确定最佳6FNⅢ干预浓度。将72只雄性成年SD大鼠随机分成4组：假手术组（sham）、脑缺血再灌注组（I/R）、生理盐水干预组（I/R+NS）、6FNⅢ干预组（I/R+6FNⅢ）,每组18只。缺血2h再灌注后24h,采用神经功能缺损评分评估各组大鼠神经功能恢复情况;Western blotting检测自噬相关蛋白LC3Ⅱ/Ⅰ水平;免疫荧光双标检测LC3在神经元内的表达情况;透射电子显微镜观察自噬体的形成情况。 结果 根据各浓度6FNⅢ干预组CRMP-2表达,确定中浓度（0.5 g/L）为本实验的最适浓度。缺血再灌注后24h,I/R组较sham组神经功能评分降低(P＜0.05)、自噬相关蛋白LC3Ⅱ/Ⅰ水平升高(P＜0.05)、自噬体形成增多;I/R+6FNⅢ组较I/R组神经功能评分增高(P＜0.05)、自噬相关蛋白LC3Ⅱ/Ⅰ水平降低(P＜0.05)、自噬体形成减少;而I/R+NS组与I/R组以上各项均无统计学意义(P＞0.05)。 结论 RGMa特异性抑制剂6FNⅡ可在缺血再灌注急性期抑制自噬发生,促进神经功能恢复。     

灸法预处理脑缺血再灌注模型大鼠自噬及NLRP3炎症小体的表达北大核心

背景:灸法作为中医学疗法之一在防治脑卒中方面显示出明显的临床疗效。目的:探讨灸法预处理对脑缺血再灌注模型大鼠自噬及NLRP3炎症小体表达的影响。方法:采用随机数字表法将36只SD大鼠分为假手术组、模型组、灸法预处理组,每组12只。灸法预处理组在造模前给予百会、大椎、足三里麦粒灸3壮/穴,1次/d,共治疗7 d。灸法预处理组末次艾灸30 min后,模型组和灸法预处理组大鼠采用大脑中动脉线栓法制备大脑中动脉阻塞模型,脑缺血处理2 h后拔除中动脉线栓进行再灌注;假手术组仅给予颈总动脉、颈内动脉、颈外动脉剥离,而并不插入线栓。再灌注12 h后,对3组大鼠进行进行神经功能缺损评分,采用TTC染色法计算大鼠脑梗死体积,Western-blot法检测大脑皮质缺血区中自噬相关蛋白Beclin1、p62及NLRP3炎症小体的蛋白表达。结果与结论:①模型组大鼠神经功能缺损评分高于假手术组(P<0.01),灸法预处理组大鼠神经功能缺损评分低于模型组(P<0.01);②TTC染色显示,假手术组大鼠脑组织未见明显梗死灶,模型组、灸法预处理组大鼠右侧脑组织可见明显缺血灶,其中灸法预处理组大鼠右侧脑梗死体积小于模型组(P<0.01);③Western-blot检测显示,与假手术组比较,模型组、灸法预处理组Beclin1、NLRP3蛋白表达升高(P<0.01),p62蛋白表达降低(P<0.01);与模型组比较,灸法预处理组Beclin1蛋白表达升高(P<0.05),p62及NLRP3蛋白表达降低(P<0.01);④结果表明,灸法预处理可显著改善缺血再灌注后大鼠的神经功能,其机制可能与激活自噬抑制炎症因子表达有关。     

全身麻醉药调控自噬对心肌缺血再灌注损伤的保护作用

在心脏外科手术中即便是短期区域性缺血也会使心肌细胞受损,心肌恢复灌注后,细胞损伤进一步加重,因此心肌缺血再灌注损伤已经成为临床上不可回避的问题。适度的自噬是心肌缺血再灌注损伤后机体自我保护的重要特性之一,自噬也被认为是心肌缺血再灌注损伤的重要调节机制。因此有必要对手术期间通过麻醉药调控自噬降低缺血再灌注对心肌损伤的研究机制进行综述。     

自噬在高糖高脂引起心肌细胞系H9C2凋亡中的影响

目的探究自噬在高糖高脂(HGHL)引起的心肌细胞系H9C2凋亡中的影响。方法不同浓度高糖高脂处理H9C2心肌细胞不同时间,HE染色并测量心肌细胞表面积;流式细胞计量术检测细胞活性和凋亡率,确定心肌细胞肥大及凋亡的最适浓度和时间;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测自噬指标LC3Ⅱ、自噬信号通路p62/SQSTM1(p62)、Beclin-1、LAMP2蛋白表达以及自噬抑制剂氯喹预处理后cleaved caspase-3蛋白表达。结果HGHL处理后H9C2心肌细胞肥大呈浓度和时间依赖性,36 h最显著(P0.001);细胞凋亡呈浓度和时间依赖性增高,36 h凋亡率约50%(P0.001);与对照组相比,HGHL诱导24 h时LC3Ⅱ蛋白水平显著增加(P0.01),Beclin-1、LAMP2蛋白水平显著下降(P0.05),而p62蛋白水平显著升高(P0.01);与对照组以及干预组相比,氯喹预处理1 h后cleaved caspase-3蛋白表达显著增加(P0.01)。结论 HGHL诱导H9C2心肌细胞肥大并促进其凋亡。HGHL通过同时抑制自噬形成和降解,使自噬体异常堆积,导致细胞凋亡。这表明抑制自噬可能是促进细胞凋亡的重要原因。     

AMPK信号通路调控的自噬在七氟烷后处理保护大鼠心肌缺血再灌注损伤中的机制研究

研究七氟烷后处理对在体大鼠心肌缺血再灌注(I/R)损伤的保护作用,探讨腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)介导的自噬流在七氟烷后处理心肌保护中的作用。成年雄性SD大鼠50只,建立急性大鼠在体心肌I/R损伤模型。随机分为5组:假手术组(Sham组)、缺血再灌注组(I/R组)、七氟烷后处理组(SP组)、Compound c溶剂二甲基亚砜组(DMSO组)、AMPK抑制剂Compound c组(Com c组)。除Sham组,其余各组缺血30 min,再灌注4 h末。再灌注4 h末,提取心脏,采用氯化三苯基四氮唑染色法(TTC法)测定心肌梗死范围。采用免疫印迹法(Western blot技术)检测p-AMPK/t-AMPK、LC3Ⅱ/Ⅰ及P62蛋白表达水平。与I/R组比较,SP组心肌梗死范围减小,p-AMPK/t-AMPK蛋白表达上调而LC3Ⅱ/Ⅰ、P62蛋白表达下调(P0.05);与SP组比较,Com c组心肌梗死范围增加,p-AMPK/t-AMPK蛋白表达下调而LC3Ⅱ/Ⅰ、P62蛋白表达上调(P0.05)。DMSO组相比于SP组差别无统计学意义(P0.05)。七氟烷后处理减轻了在体大鼠心肌I/R损伤,其机制可能是通过激活AMPK信号通路,减少再灌注期间自噬体的蓄积,保护自噬流进而发挥保护作用。     

细胞自噬的形态学特征和功能意义

目的 自噬是细胞受到刺激后吞噬自身的细胞质或细胞器,最终将吞噬物在溶酶体内降解的过程.按吞噬物进入溶酶体的途径,自噬可分为巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬3类.在巨自噬,自噬前体包裹细胞质或细胞器后形成自噬体,继而自噬体与溶酶体结合形成自噬溶酶体,自噬体内容物被降解.在微自噬,溶酶体膜凹陷,直接吞噬细胞质、细胞器或细胞核,形成自噬体,然后被溶酶体酶降解.分子伴侣介导的自噬是通过溶酶体膜的受体将细胞质内的蛋白质转运入溶酶体.自噬从酵母至哺乳动物细胞均很保守,对于耐受饥饿和缺血,清除衰老细胞器,清除细菌和异物,维持细胞活性和延长寿命等起着重要作用.自噬活动受自噬基因的调控,自噬基因缺失或功能障碍时可导致某些疾病的发生.深入认识自噬过程以及由此产生的自噬体等结构及其功能有助于探讨自噬对于人体生理和病理作用的机制.本文综述了自噬的形态学特征及其功能意义.     

自噬在结核分枝杆菌感染中的作用及相关基因的表达

目的:探讨自噬在结核分枝杆菌(MTB)感染中的作用及相关基因的表达.方法:透射电镜观察在雷帕霉素诱导下自噬体的形成,通过克隆形成单位(CFU)检测自噬形成后对胞内感染的MTB H37Rv菌株的清除作用,以实时定量PCR方法检测自噬相关基因atg5、atS7、atg8、atg12 mRNA表达水平.结果:在宙帕霉素诱导下,RAW264.7细胞可形成自噬体,自噬体产牛后对胞内感染的H37Rv菌株具有一定的清除作用.在MTB感染过程中参与自噬形成的atg5、atg8、atg12 mRNA表达量上调,而atg7表达量无变化.结论:自噬参与抗MTB免疫应答过程,而ats5、atg8、atg12是MTB感染形成自噬体的重要调控分子.     

p62在喉癌Hep-2细胞化疗耐药中的作用

目的:探讨p62在喉癌细胞Hep-2化疗耐药中的作用及潜在的作用机制。方法:实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-q PCR)及Western blot法检测喉癌耐药细胞Hep-2/5-FU及其亲本细胞Hep-2中p62的表达水平。在Hep-2/5-FU细胞中转染p62 siRNA敲减p62的表达,采用CCK-8法和流式细胞术检测细胞生存率及细胞凋亡状态;检测细胞中丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)的活性来反映细胞氧化应激水平。Western blot检测细胞凋亡相关调控因子Bcl-2、Bax、caspase-8/cleaved caspase-8、caspase-3/cleaved caspase-3的蛋白水平及抗氧化通路Keap1/Nrf2的活性。结果:耐药细胞株Hep-2/5-FU中p62的mRNA及蛋白表达水平均明显高于亲本细胞株Hep-2;并且在亲本细胞株Hep-2中,p62和Nrf2的蛋白表达水平随着顺铂的浓度增加不断升高。沉默p62可抑制喉癌耐药细胞Hep-2/5-FU的生存,促进其凋亡,上调MDA的含量,降低SOD和GSH-Px的活性,同时上调Bax、cleaved caspase-8、cleaved caspase-3和Keap1的蛋白水平,下调Bcl-2、Nrf2及HO-1的蛋白表达。结论:喉癌耐药细胞Hep-2/5-FU中沉默p62可恢复细胞对5-FU的敏感性,其机制可能与抑制Keap1/Nrf2信号通路的活化、调控细胞内氧化应激反应及细胞凋亡有关。     

UHRF1 regulation of the Keap1–Nrf2 pathway in pancreatic cancer contributes to oncogenesis

The cellular defence protein Nrf2 is a mediator of oncogenesis in pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) and other cancers. However, the control of Nrf2 expression and activity in cancer is not fully understood. We previously reported the absence of Keap1, a pivotal regulator of Nrf2, in ～70% of PDAC cases. Here we describe a novel mechanism whereby the epigenetic regulator UHRF1 suppresses Keap1 protein levels. UHRF1 expression was observed in 20% (5 of 25) of benign pancreatic ducts compared to 86% (114 of 132) of pancreatic tumours, and an inverse relationship between UHRF1 and Keap1 levels in PDAC tumours (n = 124) was apparent (p = 0.002). We also provide evidence that UHRF1‐mediated regulation of the Nrf2 pathway contributes to the aggressive behaviour of PDAC. Depletion of UHRF1 from PDAC cells decreased growth and enhanced apoptosis and cell cycle arrest. UHRF1 depletion also led to reduced levels of Nrf2‐regulated downstream proteins and was accompanied by heightened oxidative stress, in the form of lower glutathione levels and increased reactive oxygen species. Concomitant depletion of Keap1 and UHRF1 restored Nrf2 levels and reversed cell cycle arrest and the increase in reactive oxygen species. Mechanistically, depletion of UHRF1 reduced global and tumour suppressor promoter methylation in pancreatic cancer cell lines, and KEAP1 gene promoter methylation was reduced in one of three cell lines examined. Thus, methylation of the KEAP1 gene promoter may contribute to the suppression of Keap1 protein levels by UHRF1, although our data suggest that additional mechanisms need to be explored. Finally, we demonstrate that K‐Ras drives UHRF1 expression, establishing a novel link between this oncogene and Nrf2‐mediated cellular protection. Since UHRF1 over‐expression occurs in other cancers, its ability to regulate the Keap1–Nrf2 pathway may be critically important to the malignant behaviour of these cancers. © 2015 The Authors. Journal of Pathology published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of Pathological Society of Great Britain and Ireland.     

Prognostic and predictive values of Nrf2, Keap1, p16 and E-cadherin expression in ovarian epithelial carcinoma

Objectives: Despite considerable interest in the Nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 (Nrf2)/Kelch-like ECH-associated protein-1 (Keap1), p16 and epithelial cadherin (E-cadherin) activation in carcinoma progression, contradictory results regarding association of Nrf2/Keap1/E-cadherin and p16 expression with clinico-pathological features and prognosis have been reported. The predictive value of these markers in ovarian carcinoma is unknown. Methods/Materials: In this retrospective study, 108 cases were evaluated immunohistochemically with antibodies to Nrf2, Keap1, estrogen receptor (ER), p16 and E-cadherin. The results were compared with histological and clinical data, disease-free survival (DFS) and overall survival (OS). Results: A cohort of 108 ovarian carcinomas (47 serous, 23 mucinous, 13 endometrioid and 25 clear cell), including 68 FIGO stage I-II cases and 40 FIGO stage III-IV cases was studied. The age of patients (P=0.005), FIGO stage (P<0.001), immunohistochemical expression of Keap1 (P<0.000), E-cadherin (P=0.045), p53 (P=0.003), p16 (P<0.001) and ER (P=0.004) were significant factors between different histological subtypes. Patients with serous carcinoma were older in age, presented with more advanced stage disease, worst prognosis, highest Keap1 expression and least percentage of E-cadherin immunoreactivity. In univariate analysis, FIGO staging (P=0.000 for DFS; P=0.000 for OS), Nrf2 (P=0.010 for DFS; P=0.001 for OS), and p16 (P=0.004 for DFS; P=0.019 for OS) were associated with worse prognosis. After multivariate analysis, FIGO staging and Nrf2 remained significance prognostic factors. Conclusions: There were differences in the expression of Nrf2, Keap1, p16 and E-cadherin between different ovarian carcinoma subtypes. In multivariate analysis, FIGO stage and Nrf2 expression were associated with poorer DFS and OS.