硫氧还蛋白系统研究进展

硫氧还蛋白（Trx）系统由Trx、硫氧还蛋白还原酶（TR）和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸组成。Trx是一种重要的抗氧化分子,可抵抗多种应激引起的细胞死亡,在氧化还原反应中发挥着突出作用。TR是含硒（硒代半胱氨酸）的蛋白质,主要有3种形式：TR1（主要分布在胞质）、TR2（主要分布在线粒体）和TR3（主要分布在睾丸）。...     

硫氧还蛋白-1与衰老的研究进展

过去的几十年里,虽然对衰老的氧化应激理论进行了广泛的研究,但是目前仍然存在着许多争议,特别在哺乳动物中。最近关于硫氧还蛋白-1(Trx1)在氧化应激和衰老中的研究提示：1)氧化应激及后续信号通路的改变可能在不同年龄阶段有着不同的病理生理作用;2)与氧化损伤的累积相比,氧化应激和氧化还原状态导致氧化还原敏感信号通路的改变可能在衰老的病理生理中扮演着更重要的角色。因此,本文对硫氧化蛋白-1与衰老的关系进行简述。     

硫氧还蛋白硝基化在多柔比星诱导的乳鼠心肌细胞凋亡中的作用

 目的：探讨硫氧还蛋白(thioredoxin,Trx)硝基化在多柔比星诱导的乳鼠心肌细胞凋亡过程中的作用。方法：体外分离培养新生SD大鼠心肌细胞,直接给予多柔比星刺激和预孵育过氧亚硝基阴离子(ONOO-)清除剂锰(III)四(1-甲基-4-吡啶基)卟啉(MnTMPyP)后再给予多柔比星刺激。MTT检测细胞存活率,细胞凋亡荧光Hoechst 33258试剂盒检测细胞凋亡情况,分光光度法检测caspase-3的活性,Western blotting法检测聚腺苷酸二磷酸核糖聚合酶1剪切片段［cleaved poly(ADP-ribose) polymerase-1,cleaved PARP-1］、凋亡信号调节激酶1 (apoptosis signal-regulating kinase 1, ASK1)、磷酸化ASK1（p-ASK1）、p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase, p38 MAPK）和磷酸化p38 MAPK（p-p38 MAPK）的表达,免疫沉淀法检测Trx-NT和Trx-硝基酪氨酸的形成。结果：给予多柔比星后,心肌细胞Hoechst荧光染色观察到明显凋亡,MnTMPyP预保护后,凋亡情况减轻。多柔比星组与正常组相比,Trx硝基化水平升高,caspase-3活性、cleaved PARP-1和p-p38 MAPK表达增加(P<005),Trx-ASK1和p-ASK1表达减少(P<005)。MnTMPyP预保护组与多柔比星组相比,Trx硝基化水平降低(P<005),caspase-3活性、cleaved PARP-1和p-p38 MAPK表达降低(P<005),Trx-ASK1和p-ASK1表达增加(P<005)。结论: 多柔比星刺激心肌细胞后,Trx硝基化水平和细胞凋亡明显增加;给予ONOO-清除剂MnTMPyP后,Trx硝基化程度和凋亡情况得到明显改善。Trx硝基化可能是多柔比星诱导心肌细胞凋亡的机制之一。     

硫氧还蛋白相互作用蛋白介导的炎症反应及细胞凋亡在心肌梗死中的作用

背景：近年来有研究发现,在心肌梗死小鼠的心肌组织中,硫氧还蛋白相互作用蛋白表达升高。硫氧还蛋白相互作用蛋白是核苷酸结合寡聚化域样受体蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor family pyrin domain-like receptor containing pyrin domain 3,NLRP3)炎性小体的内源性激活物,那么,其是否通过激活炎症小体参与心肌梗死的病理过程目前尚不清楚。目的：探讨硫氧还蛋白相互作用蛋白对心肌梗死后心肌细胞凋亡和NLRP3炎症小体的影响,为临床心肌梗死的预防和治疗提供新思路。方法：选取8周龄雄性硫氧还蛋白相互作用蛋白基因敲除纯合子小鼠30只和同窝野生C57BL/6J小鼠30只,2种小鼠均随机分为心肌梗死组和伪手术组(n=15),建立心肌梗死模型。术后4 d取部分小鼠(n=10)麻醉处死,取心脏组织,TUNEL法(n=5)检测心肌细胞凋亡水平,Western blot(n=5)检测硫氧还蛋白相互作用蛋白、NLRP3、活化半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶1、凋亡相关斑点样蛋白、活化白...     

硫氧还蛋白还原酶在大鼠阿尔茨海默病模型海马结构中的表达

目的 :探讨硫氧还蛋白还原酶 (thioredoxinreductase,TR)在阿尔茨海默病 (Alzheimer′sDisease,AD)大鼠模型发生中的作用。方法 :注射海人藻酸 (Kainicacid ,KA)毁损Meynert基底核建立AD大鼠模型 ,通过Y形迷宫判断动物模型成功与否 ,采用原位杂交方法检测AD大鼠模型中TRmRNA的表达。结果 :AD模型组大鼠短期学习记忆能力与对照组相比明显下降 (P <0 0 0 1 ) ,说明AD动物模型建立成功 ;TRmRNA原位杂交检测显示模型组大鼠海马各区TRmRNA杂交信号显著增强 ,与对照组相比有显著差异 (P <0 0 0 1 )。结论 :TR在AD发生发展中可能起神经元保护作用     

低硒大鼠心肌线粒体硫氧还蛋白2的动态表达和心肌的损伤情况

 目的：检测低硒大鼠心肌线粒体中硫氧还蛋白2（thioredoxin 2,Trx2）的蛋白表达水平,观察在体心功能及心肌细胞凋亡情况,分析Trx2与心功能及心肌细胞凋亡指数之间的相关性,探讨Trx2在心肌损伤中的作用。方法：构建低硒大鼠模型,以常硒组为对照,分别于喂养20周、30周和40周时颈动脉插管测其心功能;提取心肌线粒体,Western blotting法检测线粒体中Trx2的表达水平;免疫组织化学技术（SP法）对Fas相关死亡结构域蛋白（FADD）进行原位染色,衡量心肌细胞凋亡情况。结果：（1）各时点对照组大鼠心肌线粒体Trx2的表达无明显差异,低硒组与相应时点的对照组相比Trx2表达均降低,且随低硒喂养时间延长降低更为明显,差异显著（P<0.05）;（2）与对照组相比,低硒组大鼠心脏收缩及舒张功能均降低,以收缩功能指标--左室收缩压（left ventricular systolic pressure,LVSP）和左心室内压最大上升速率（maximum rate of left ventricular pressure rise,+dp/dt_max）降低更为明显（P<0.05）;免疫组化染色显示,随着喂养时间的延长,低硒组大鼠心肌细胞凋亡加重;（3）相关性分析显示,Trx2与LVSP和+dp/dt_max呈正相关,与心肌细胞凋亡指数呈负相关（P<0.01）。结论：低硒可通过影响大鼠心肌线粒体中Trx2蛋白的表达,参与心脏功能减退和心肌细胞凋亡;线粒体Trx2对心肌细胞具有保护作用。     

硫氧还蛋白还原酶生物学活性及其与人类疾病的关系

硫氧还蛋白还原酶 (TrxR)是吡啶核苷酸和二硫化物氧化还原酶的黄素蛋白家族成员之一 ,包含保守的 Cys Val Asn Val Gly Cys 氧化还原位点 ,催化依赖硫氧还蛋白NADPH还原反应。TrxR含有存在于许多底物中的氧化还原活性位点 ,催化多种内源和外源性复合物。TrxR具有多种生物学活性 ,调节机体氧化还原反应和细胞生长与增殖 ,与人类某些疾病发病机制有关 ,可能是干预治疗的靶点     

硫氧还蛋白与肺部疾病的研究进展

硫氧还蛋白系统是一个广泛存在于自然界的巯基氧化还原系统,它能够维持细胞的氧化还原动态平衡及阻止炎症反应的发生。它由硫氧还蛋白（thioredoxin,Trx）、硫氧还蛋白还原酶（thioredoxin reductase,Tr x R）和还原型辅酶II（reduced coenzy me II,NADPH）三部分组成。人类Tr x作为一种分泌性蛋白,在细胞内外发挥着多种氧化还原调控作用。Trx通过直接抑制氧化应激和间接与关键信号转导分子结合而发挥了抗氧化、抗凋亡和抗炎症作用。最近的研究显示Trx作为机体内主要的氧化应激相关因子,可能在肺部疾病中发挥了一定作用,且有可能成为临床干预治疗的靶点。本文对Trx在呼吸系统的表达与慢性阻塞性肺疾病、支气管哮喘、急性肺损伤（acute lung disease,ALI）和间质性肺疾病（interstitial lung disease,ILD）的关系进行简述。     

PC12细胞硫氧还蛋白cDNA的克隆及在大肠杆菌中的表达

硫氧还蛋白（Thioredoxin,TRX)是广泛存在于原核和真核细胞中的低分子量蛋白质，它含有保守的Cys-Gly-Pro-Cys活性位点，作为多效性细胞因子而具有重要的生物学功能，从PC12细胞中提取总RNA，经逆转录PCR（RT-PCR)扩增出硫氧还蛋白cDNA并克隆到PUC18质粒上，序列分析表明，克隆所得序列与GenBank中大鼠硫氧还蛋白cDNA序列完全一致。将该基因亚克隆到表达质粒pQE30上，质粒pQE30-TRX在大鼠杆菌M15中获得高效表达，带6His的融合蛋白约占总菌体蛋白的30％。分析鉴定表明，纯化的融合蛋白质分子量是14kD，且具有二硫键还原酶活性。     

人白细胞硫氧还蛋白还原酶的分子克隆和序列分析

目的：克隆人白细胞硫氧还蛋白还原酶（thioredoxin reductase,TR)编码区的cDNA并进行序列分析。方法：采用RT－PCR方法获得TR基因cDNA，选择阳性克隆并测序。结果：通过分子克隆和序列分析，发现TR基因长1554bp,ORF为1494bp，编码498个氨基酸，结论：确定了中国人白细胞TR的cDNA序列，并据此推导出相应的氨基酸序列。     

褪黑素后干预促进急性坏死性胰腺炎大鼠硫氧还蛋白-1的表达

目的 观察褪黑素后干预对急性坏死性胰腺炎(ANP)大鼠表达硫氧还蛋白-1（TRX-1）的影响。方法 大鼠随机分成对照组,ANP模型组（模型组）,褪黑素后干预组（后干预组）,每组各24只。模型组腹腔注射6％左旋精氨酸 25mL/kg 体重,间隔1h,共3次,诱发ANP;后干预组在诱发ANP后30min腹腔注射0.25%褪黑素20mL/kg 体重1次;对照组腹腔注射等容积生理盐水。术后6 、12 和24h分别处死8只大鼠,留取动脉血和胰腺组织标本待测。取胰腺组织做病理学检查并评分;测定胰腺组织匀浆丙二醛（MDA）、髓过氧化酶（MPO）的含量;ELISA检测血清TRX-1水平;免疫组织化学测定胰腺组织TRX-1的表达;RT-实时荧光定量PCR测定胰腺组织TRX-1 mRNA的表达。结果 模型组胰腺组织病理评分及MDA、MPO水平较对照组显著升高(p<0.05),后干预组显著回降(p<0.05);模型组血清的TRX-1量在6和12 h较对照组显著降低(p<0.05),后干预组较模型组显著增高(p<0.05);后干预组胰腺组织TRX-1蛋白 and TRX-1mRNA表达峰值从模型组的制模后12 h 提前到制模后6 h。结论 褪黑素后干预ANP大鼠可能是通过提高组织和血清TRX-1的水平,减轻大鼠胰腺组织的损伤。     

硫氧还蛋白(Trx)及Trx80在免疫系统中的作用

硫氧还蛋白(thioredoxin,Trx)是一种广泛存在于真核生物和原核生物体内,具有多种生理学功能(如抗ROS侵害、保护大脑、调节免疫)的小分子(Mr12 000)蛋白质.它有一个活性位点Cys-Gly-Pro-Cys,通过该活性位点的二巯基/二硫键转化反应(即氧化还原反应),对生物体内的多种蛋白质进行氧化还原调节.而Trx的天然剪切产物(Trx80)没有氧化还原调节活性.本文综述了近年来有关Trx/Trx80与免疫系统的关系的研究新进展.     

胰岛素对新生大鼠缺氧/复氧心肌细胞凋亡的影响

目的:探讨胰岛素在新生大鼠缺氧/复氧心肌细胞损伤中对细胞凋亡的影响。方法:通过给原代培养乳鼠心室肌细胞行缺氧2 h/复氧4 h,建立缺氧/复氧(Anoxia/Reoxygenation)心肌细胞损伤模型。将培养心肌细胞随机分为:正常对照组(CON)、缺氧/复氧组(A/R)、缺氧/复氧+胰岛素组(I/R+INS)。于复氧4 h后,利用2,4二硝基苯肼显色法检测乳酸脱氢酶(LDH)活性,硫代巴比妥酸显色法检测丙二醛(MDA)含量,原位末端标记法(TINEL)和DNA梯带法(DNA Ladder)检测细胞凋亡,并比较各组间差异。结果:与A/R组相比,A/R+INS可明显降低MDA、LDH值(P<0.01),抑制心肌细胞凋亡(P<0.01)。结论:胰岛素具有减少新生大鼠缺氧/复氧心肌细胞损伤作用,其作用机制与抑制细胞凋亡作用有关。     

人硫氧还蛋白对肺缺血再灌注损伤时细胞凋亡及Bcl-2/Bax的影响

目的:探讨细胞凋亡与肺缺血再灌注损伤的关系以及人硫氧还蛋白对凋亡及其相关基因的影响。方法:健康清洁级Wistar大鼠84只,随机分为对照组、肺缺血再灌注1h、3h、5h组和人硫氧还蛋白干预1h、3h和5h组。复制肺缺血再灌注损伤模型。采用电子显微镜和原位缺口末端标记法观测肺组织细胞凋亡的变化和凋亡指数,免疫组化技术检测肺组织细胞Bcl-2、Bax及凋亡信号调节激酶1(ASK1)蛋白表达的变化。结果:肺缺血再灌注组肺组织细胞凋亡指数、ASK1、Bcl-2和Bax蛋白表达均显著高于对照组(均P0.01),超微结构呈严重损伤性改变。人硫氧还蛋白干预组ASK1、Bax的表达显著下降(均P0.01),Bcl-2的表达及Bcl-2/Bax比值显著上调(P0.05或P0.01),肺组织细胞凋亡指数也显著低于缺血再灌注组(P0.01)。肺组织细胞凋亡指数分别与ASK1、Bax蛋白之间均呈显著正相关(分别r=0.775、r=0.814;均P0.01);与Bcl-2/Bax蛋白呈显著负相关关系(r=-0.275,P0.05)。结论:Bcl-2/Bax比值下调启动的肺组织细胞凋亡可能参与了肺缺血再灌注损伤的发生。人硫氧还蛋白可能通过下调ASK1的表达,提高Bcl-2/Bax的比值减少肺组织细胞凋亡,从而减轻肺缺血再灌注损伤。     

人脑硫氧还蛋白还原酶基因的克隆及测序

目的：从人脑组织中克隆硫氧还蛋白还原酶基因。方法：从胎脑中提取总RNA，采用RT—PCR技术，获得该基因的cDNA，构建pHBTR重组质粒，通过蓝白斑筛选及限制性内切酶鉴定，选择阳性克隆并测序。结果：测序结果显示该基因的开放读码框为1500bp，用计算机软件处理后推导出相应的氨基酸序列为500个氨基酸的多肽链，将该基因与人胎盘TR基因比较发现两者的同源性为99％，在核苷酸序列上有5处碱基不同；且在氨基酸序列上也有4处不同。结论：首次获得中国人脑TR基因。     

Trx-ASK1在多柔比星诱导的乳鼠心肌细胞凋亡中的作用

目的: 探讨硫氧还蛋白-凋亡信号调节激酶1(Trx-ASK1)在多柔比星(doxorubicin,DOX)诱导的乳鼠心肌细胞凋亡中的作用。方法: 体外分离原代新生SD大鼠心肌细胞,待细胞可见搏动率大于95%、预孵育抗氧化剂ebselen(Ebs)后,给予DOX(1 μmol/L)作用24 h。 MTT检测细胞存活率;活性氧簇(ROS)敏感的荧光探针2',7'-二氯二氢荧光素二乙酯 (H₂DCFDA)检测细胞内ROS含量;细胞凋亡荧光Hoechst 33258试剂盒进行凋亡检测;凋亡试剂盒检测caspase-3的活性;Western blotting法检测聚腺苷酸二磷酸核糖聚合酶1 、ASK1、p-ASK1、p38和p-p38;免疫沉淀法检测Trx-ASK1是否发生分离。结果: 乳鼠心肌细胞给予DOX后细胞内ROS量明显增多,荧光染色可以观察到明显凋亡,给予抗氧化剂Ebs后凋亡得到明显改善。与正常组相比,凋亡组caspase-3活性明显升高(P<0.01);PARP1、ASK1和p38等蛋白活化形式表达增加(P<0.01);Trx-ASK1的分离显著增加(P<0.01)。Ebs保护组与凋亡组相比,caspase-3活性明显降低(P<0.05);PARP1、ASK1和p38等蛋白活化形式表达减少(P<0.01);Trx-ASK1分离明显减少(P<0.05)。结论: 给予DOX后心肌细胞可发生明显的凋亡,Trx与ASK1发生了一定程度的分离,从而使得ASK1介导的凋亡信号通路参与了该凋亡过程,给予Ebs后凋亡得到明显改善。本研究充分说明Trx-ASK1在DOX诱导心肌细胞凋亡过程中发挥着重要的作用,这将有助于进一步研究DOX诱导心肌细胞凋亡的机制。     

c-Jun对硫氧还蛋白还原酶1启动子转录的调控作用

目的: 探讨转录因子激活剂蛋白-1(activator protein-1,AP-1)家族成员c-Jun对硫氧还蛋白还原酶1(thioredoxin reductase 1, TrxR1 )启动子转录的调控作用。方法: 利用生物信息学技术分析调控 TrxR1 启动子区域的转录因子,构建 TrxR1 启动子区域一系列截短的萤光素酶报告基因载体,将含c-Jun的真核表达载体pcDNA3.1(+)-c-Jun和含有 TrxR1 启动子的萤光素酶报告基因载体共转染人胚肾HEK293细胞和鼠心肌H9c2细胞,检测转染细胞中萤光素酶活性。应用定点突变技术针对 TrxR1 启动子区域AP-1的可能结合位点进行突变,与c-Jun的真核表达载体共转染上述2种细胞,检测各组萤光素酶活性。利用染色质免疫共沉淀(ChIP),分析c-Jun与 TrxR1 启动子区域的AP-1结合位点结合情况。结果: 酶切及测序结果表明,获得的3个不同长度的 TrxR1 启动子克隆与GenBank DNA序列数据库对比分析序列一致,且插入方向正确;此3种质粒都有明显的启动子活性,在人胚肾HEK293和鼠心肌H9c2细胞中转染pcDNA 3. 1(+)-c-Jun可以上调 TrxR1 启动子活性。突变AP-1结合位点,导致 TrxR1 启动子活性明显降低;ChIP结果显示c-Jun结合在 TrxR1 启动子区域的AP-1结合位点上。结论: 转录因子AP-1家族成员c-Jun可能通过与 TrxR1 基因启动子区域AP-1结合位点相结合,上调 TrxR1 基因的转录。     

硫氧还蛋白相互作用蛋白在2型糖尿病患者血清中的变化及临床意义

目的本研究拟分析血清硫氧还蛋白相互作用蛋白(thioredoxin interacting protein,TXNIP)在2型糖尿病(T2DM)患者血清中的变化规律。方法收集2013年11月至2014年7月在解放军总医院内分泌科住院、明确诊断为2型糖尿病患者(270例)与同时期健康体检者(73例)血清,分别检测血清TXNIP(ELISA法)、血清葡萄糖(Glu)、糖化血红蛋白(HbA1c)等指标。结果①2型糖尿病慢性并发症患病率为视网膜病变20.5%、糖尿病肾病20.1%、神经病变34.3%、高血压50.4%、冠心病12.6%。②血清TXNIP水平在年龄与并发症分组中差异具有统计学意义(P<0.05)。在年龄分组中,年龄<45岁组血清TXNIP水平显著高于年龄45~60岁组(P=0.026),年龄>60岁组血清TXNIP水平显著高于年龄45~60岁组(P=0.021),其余无统计学差异。在并发症分组中,D组TXNIP水平显著高于A组(P=0.025),C组TXNIP水平显著高于E组(P=0.025),D组TXNIP水平显著高于E组(P=0.002),D组TXNIP水平显著高于F组(P=0.045),G组TXNIP水平显著高于E组(P=0.028)。③血清TXNIP水平随Glu与HbA1c分层变化趋势呈波动状态。④相关性分析显示,血清TXNIP与身体质量指数(BMI)呈正相关(r=0.160,P=0.009),与血小板(PLT)呈负相关(r=-0.125,P=0.041)。结论血清TXNIP水平改变与2型糖尿病慢性并发症密切相关,在2型糖尿病及其血管并发症中起着重要的作用。控制血清TXNIP水平可能有助于控制2型糖尿病患者血管并发症的发生与发展。     

人硫氧还蛋白cDNA的克隆、表达及其多克隆抗体制备

目的制备硫氧还蛋白1(thioredoxin-1,Trx-1)多克隆抗体。方法从乳腺癌细胞系MCF-7中用RT-PCR的方法得到了Trx-1全长基因,将它克隆到原核表达载体上进行大量的表达和纯化,纯化的蛋白对新西兰大白兔进行背部多点注射,40d后取其血清用梯度饱和硫酸铵沉淀的方法进行多克隆抗体的纯化。用ELISA和Western印迹实验测定抗体效果。结果成功获得了Trx-1全长cDNA,通过原核表达得到了大量Trx-1蛋白,并制备了高效价的多克隆抗体。结论此多克隆抗体对Trx-1蛋白具有良好的识别能力,可以应用于Trx-1的功能研究。     

硫氧还蛋白相互作用蛋白降低GLP-1促小鼠胰岛β细胞的增殖效应

目的观察硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP)在胰高血糖素样肽-1(GLP-1)促小鼠胰岛β细胞的增殖效应中的作用。方法小鼠分为db/m组和db/db组,每组10只;慢病毒构建TXNIP过表达(Ad-TXNIP-GFP)稳转小鼠胰岛β细胞株MIN6细胞,分为对照组、Ad-GFP组和Ad-TXNIP-GFP组。Western blot检测TXNIP、增殖细胞核抗原(PCNA)和GLP-1受体(GLP-1R)的表达,HE和免疫荧光观察胰岛形态和β细胞数量,GLP-1R、Ki67,ELISA检测小鼠血清中GLP-1的表达,免疫组化检测GLP-1R水平。结果 db/db鼠胰岛形态破坏且β细胞数量减少;胰腺组织PCNA表达降低(P<0.05);血清GLP-1水平降低(P<0.05);胰腺组织和胰岛GLP-1R水平降低(P<0.05);胰腺组织TXNIP表达升高(P<0.05);TXNIP过表达细胞模型构建成功(P<0.05);TXNIP过表达时GLP-1R水平降低(P<0.05);TXNIP过表达使GLP-1对胰岛β细胞的增殖效应降低(P<0.05)。结论...