蜂胶醇提物通过抑制caspase-12减轻氧化低密度脂蛋白诱导的巨噬细胞凋亡

 目的: 研究蜂胶醇取物(ethanol extract of propolis,EEP)对氧化低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein,ox-LDL)诱导的巨噬细胞凋亡的抑制作用,并探讨可能的分子机制。 方法: 体外培养RAW264.7巨噬细胞,给予EEP(7.5、15和30 mg/L)、4-苯丁酸(4-phenylbutyric acid,PBA;5 mmol/L)或二亚苯基碘鎓(diphenyleneiodo-nium, DPI;5 μmol/L)预处理1 h,再加入ox-LDL(100 mg/L)或衣霉素(tunicamycin,TM;4 mg/L)继续培养24 h。分别采用MTT法和Annexin V-FITC双染法检测细胞活力和凋亡情况;试剂盒测定细胞内超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)的水平。采用免疫印迹技术检测内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)凋亡途径关键蛋白caspase-12的表达变化。结果: 与ERS抑制剂PBA相似,EEP呈剂量依赖性减轻ox-LDL所致的巨噬细胞损伤,表现为细胞活力增加(P<0.01),凋亡率降低(P<0.05),且可抑制ERS诱导剂TM所引起的巨噬细胞活力下降和凋亡(P<0.05);与氧化应激抑制剂DPI相似,EEP可抑制ox-LDL诱导的氧化应激反应,表现为ROS和MDA生成减少(P<0.01),SOD活性增加(P<0.05);EEP显著抑制ox-LDL和TM所诱导的caspase-12活化(P<0.05);与ox-LDL组比较,PBA和DPI预处理组caspase-12活性也受到明显抑制(P<0.01)。结论: EEP可减轻 ox-LDL 所诱导的RAW264.7巨噬细胞凋亡,其机制可能与抑制氧化应激和caspase-12活化有关。     

Caspases抑制剂抑制细胞凋亡研究进展

半胱天冬酶 (Caspases)是细胞凋亡中的主要执行蛋白。多肽抑制剂、细胞因子效应调节剂A、p35、凋亡抑制蛋白家族及Bcl 2家族通过抑制 14种Caspases中的一种或几种而发挥抗凋亡作用。某些Caspases抑制剂的缺乏与体内某些疾病的发生有一定关系。     

载脂蛋白A-I模拟肽D4F通过抑制caspase-12减轻氧化低密度脂蛋白诱导的巨噬细胞凋亡

目的:探讨载脂蛋白A-I(apolipoprotein A-I,Apo A-I)模拟肽D4F对氧化低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein,ox-LDL)诱导的巨噬细胞凋亡和内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)凋亡途径关键分子caspase-12的影响,并阐明其可能的分子机制。方法:体外培养RAW264.7巨噬细胞,给予12.5、25和50 mg/L D4F、5 mmol/L ERS抑制剂4-苯丁酸(4-phenylbutyric acid,PBA)或5μmol/L二亚苯基碘鎓(diphenyleneiodonium,DPI)预处理1 h后,再加入100 mg/L ox-LDL或4 mg/L ERS诱导剂衣霉素(tunicamycin,TM)继续培养24 h。MTT法检测细胞活力;TUNEL法检测细胞凋亡情况;试剂盒测定细胞内丙二醛(malondialdehyde,MDA)和活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)氧化酶活性;Western blot法检测caspase-12的表达变化。结果:与ERS抑制剂PBA相似,D4F可抑制ox-LDL或TM所致的巨噬细胞活力降低和凋亡,且呈浓度依赖性(P0.05)。与氧化应激抑制剂DPI相似,D4F显著抑制ox-LDL诱导的氧化应激反应,表现为ROS和MDA生成减少(P0.01)、SOD活性增加以及NADPH氧化酶活性降低(P0.05);与PBA和DPI相似,D4F可减轻ox-LDL诱导的巨噬细胞caspase-12活化,且呈浓度依赖性(P0.05);另外,D4F还可抑制TM诱导的caspase-12活化(P0.05)。结论:D4F能够抑制ox-LDL诱导的巨噬细胞凋亡,其机制至少部分是通过减轻氧化应激继而抑制caspase-12活化实现的。     

胰岛素对滋养层细胞凋亡的调节作用及机制

目的 :探讨胰岛素对培养的滋养细胞凋亡的影响及可能的机制。方法 :将培养的妊娠早期滋养层细胞 ,分为正常对照组(细胞 +培养液 )、H2 O2 组 (细胞 +培养液 +H2 O2 )和胰岛素 +H2 O2 组 (细胞 +H2 O2 +胰岛素 )。采用透射电镜观察及流式细胞术 ,观察H2 O2 诱导的细胞凋亡及胰岛素对H2 O2 诱导的细胞凋亡的抑制作用。并检测胰岛素对滋养细胞caspase 3的活性及Bcl 2蛋白表达的影响。结果 :H2 O2 可诱导培养的滋养细胞凋亡 ,透射电镜下可见特征性的细胞核改变。胰岛素可显著抑制H2 O2 诱导的细胞凋亡 ,流式细胞仪检测其凋亡率较H2 O2 组显著下降 (P <0 .0 1)。H2 O2 组滋养细胞中caspase 3的活性较对照组显著增高 (P <0 .0 1) ,而Bcl 2蛋白的表达则较对照组显著下降 (P <0 .0 1)。结论 :胰岛素可明显抑制H2 O2诱导的滋养细胞凋亡 ,其机制可能与降低caspase 3的活性和促进Bcl 2蛋白的表达有关     

caspase-2:一种特殊的半胱天冬酶

半胱天冬酶(caspases)依赖的凋亡途径是细胞程序性死亡的一种重要方式,涉及到多个半胱天冬酶的级联反应。其中caspase-2是最早被鉴定的caspase家族成员之一,但是由于缺乏关于cas-pase-2活化机制的知识以及缺少特异性检测活性的方法,其研究受到限制。最近几年,对该酶的研究取得了一些新的重要进展,大量证据表明caspase-2在细胞凋亡调控中发挥着关键而独特的作用,本文对此予以概述。     

自噬通过抑制C/EBP同源蛋白表达减轻氧化低密度脂蛋白诱导的巨噬细胞凋亡

目的:研究自噬对氧化低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein,ox-LDL)所致巨噬细胞凋亡的影响,并探讨可能的分子机制。方法:体外培养RAW264.7巨噬细胞,分别给予3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA;3 mmol/L)、雷帕霉素(rapamycin,Rap;1μmol/L)或4-苯丁酸(4-phenylbutyric acid,PBA;4 mmol/L)预处理1 h,再加入ox-LDL(100 mg/L)继续培养12 h。分别采用MTT法和Annexin V-FITC双染法检测细胞活力和凋亡情况;相应试剂盒测定培养液乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase,LDH)和细胞内caspase-3活性;采用Western blot法检测自噬标志分子beclin-1和内质网应激标志分子葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein 78,GRP78)及促凋亡蛋白C/EBP同源蛋白(C/EBP homologous protein,CHOP)表达的变化;采用激光共聚焦显微镜观测细胞内微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)的变化。结果:ox-LDL处理可显著降低巨噬细胞活力,并增加LDH漏出、凋亡率及caspase-3活性;ox-LDL对细胞的上述损伤作用可被自噬抑制剂3-MA促进而被自噬诱导剂雷帕霉素拮抗。ox-LDL诱导巨噬细胞自噬反应,表现为beclin-1表达上调,LC3颗粒化显著;ox-LDL对自噬的诱导作用可被3-MA抑制而被Rap增强。另外,3-MA可促进ox-LDL所诱导的CHOP进一步上调,而Rap可明显拮抗ox-LDL对CHOP的诱导作用。PBA可显著抑制ox-LDL所诱导的GRP78上调,且明显减轻ox-LDL所诱导的自噬反应,表现为beclin-1表达下调,LC3颗粒化程度减弱。结论:内质网应激介导ox-LDL对巨噬细胞自噬的诱导作用,而一定程度的自噬可通过抑制CHOP表达从而减轻ox-LDL所诱导的巨噬细胞凋亡。     

GFP共表达检测重组型Caspase-3对HeLa细胞凋亡的诱导作用

目的探讨由野生型人caspase-3大小亚基颠倒构建的重组型caspase-3的促细胞凋亡活性。方法用RT-PCR法获得人caspase-3基因。通过重组PCR进行改造,构建小亚基位于大亚基之前的两种重组型caspase-3基因,它们所对应的蛋白质的N端,分别带有或没有其自身识别的四肽序列。将上述基因克隆入绿色荧光蛋白(GFP)表达载体pIRES2-EGFP中,转染人HeLa细胞,在荧光显微镜和电镜下观察转染细胞的形态和结构。结果成功地获得了野生型caspase-3基因及两种重组型caspase-3基因。构建了重组型caspase-3基因的表达载体。转染HeLa细胞后,重组型caspase-3基因在细胞中得到表达,随后引起细胞荧光强度下降,生长状况变差甚至死亡。电镜观察显示,许多细胞呈现凋亡的典型特征。结论重组型caspase-3可促进HeLa细胞的凋亡。     

胸腺细胞凋亡的死亡信号表达

目的:探讨胸腺细胞凋亡过程中死亡信号通路的存在依据及其意义。方法:选用2月龄清洁级SD大鼠,用ABC法检测胸腺细胞Fas/FasL、Caspase-3、Caspase-8、Caspase-12表达,用RT-PCR法检测培养胸腺细胞的TNF-β和Caspase-3表达。结果:Fas在胸腺皮、髓质细胞弥散均匀分布,FasL阳性细胞较少,Caspase-3主要分布于皮质胸腺细胞,Caspase-8则分布于胸腺髓质,Caspase-12在皮、髓质胸腺细胞均匀分布,RT-PCR检测显示胸腺细胞均表达TNF-β和Caspase-3。结论:大鼠胸腺内存在完整的细胞凋亡死亡信号通路的各种成分。死亡信号通路在胸腺细胞凋亡过程中可能扮演重要角色。     

凋亡通路及其调控研究进展

细胞凋亡存在三条通路:死亡受体通路、线粒体通路和内质网通路,三条通路间是相互密切关联的,它们和p53,c-myc,Bcl-2家族,smac,凋亡抑制蛋白及胞内信号转导等通路间构成一个复杂的网络对凋亡进行精细的调控.     

氢分子通过激活自噬抑制C/EBP同源蛋白介导的巨噬细胞凋亡

目的:研究氢分子对氧化型低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein,ox-LDL)诱导巨噬细胞凋亡的影响,并探讨可能的分子机制。方法:体外培养鼠源RAW264.7巨噬细胞,处理前更换为饱和含氢培养基,分别给予3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA;5 mmol/L)和雷帕霉素(rapamycin,Rap;3μmol/L)预处理1 h,再加入ox-LDL(100 mg/L)继续培养24 h。分别采用MTT法和Annexin V-FITC双染法检测细胞活力和凋亡情况,试剂盒测定培养基中乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活性,Western blot法检测自噬标志分子beclin-1和内质网应激相关促凋亡蛋白C/EBP同源蛋白(C/EBP homologous protein,CHOP)表达的变化,激光共聚焦显微镜观测细胞内微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)的表达变化。结果:氢分子显著抑制ox-LDL诱导的RAW264.7巨噬细胞活力降低、LDH漏出增加、细胞凋亡及CHOP表达上调;ox-LDL诱导巨噬细胞自噬反应,表现为beclin-1表达上调,LC3颗粒化聚集,而氢分子可进一步促进ox-LDL对细胞自噬的诱导作用,且氢分子的这种促进作用可被自噬抑制剂3-MA拮抗,而被自噬诱导剂Rap增强(P0.01)。另外,氢分子对ox-LDL所致的巨噬细胞凋亡、细胞活力降低及CHOP上调的抑制作用也可被3-MA拮抗,而被Rap促进。在体外培养的人源THP-1巨噬细胞中也观察到类似的结果,即氢分子不仅可抑制ox-LDL诱导的细胞凋亡和CHOP上调,也可使beclin-1表达进一步上调(P0.01)。结论:氢分子可通过下调CHOP表达抑制ox-LDL诱导的巨噬细胞凋亡,其上游机制可能是通过激活自噬实现的。     

美托洛尔对大鼠冠状动脉微栓塞后心肌细胞凋亡及caspase-12活化的影响及意义

目的： 探讨美托洛尔对大鼠冠状动脉微栓塞后心肌细胞凋亡及caspase-12活化的影响及意义。方法： 30只大鼠随机分为假手术组、微栓塞组、美托洛尔组（每组n＝10）,经左室注入42 μm微栓塞球,建立大鼠冠状动脉微栓塞模型,假手术组注射生理盐水代替微栓塞球,美托洛尔组为微栓塞术前30 min静脉注射美托洛尔。各组术后6 h分别心脏超声检测左室射血分数（LVEF）,TUNEL检测心肌细胞凋亡,Western blotting 检测凋亡蛋白caspase-12的活化。结果：① 与假手术组比较,微栓塞组LVEF显著下降（P＜0.05）;与微栓塞组比较,美托洛尔组LVEF没有显著差异。② 与假手术组比较,微栓塞组心肌细胞凋亡率、活化的caspase-12含量显著增加（均P＜0.05）;与微栓塞组比较,美托洛尔组心肌细胞凋亡率、活化的caspase-12含量显著减少（均P＜0.05）。结论： 美托洛尔抑制大鼠冠状动脉微栓塞后心肌细胞凋亡及caspase-12活化。     

Api6在高脂高胆固醇饮食引起肺部炎症中所发挥作用的研究*

 目的：研究凋亡抑制因子6（Api6）在高脂高胆固醇饮食所致C57BL/6J小鼠肺部炎症反应中的作用。方法：6～8周龄的C57BL/6J雄性小鼠喂养于SPF环境中,随机分成2组,分别给予普通饮食和高脂高胆固醇饮食喂养。喂养16周后收集肺组织并采用免疫组织化学和ELISA法鉴定肺组织的炎症状态。实时定量PCR和Western blotting鉴定Api6 mRNA与蛋白的表达水平,流式细胞术检测小鼠支气管肺泡灌洗液细胞凋亡情况。体外培养巨噬细胞RAW264.7,流式细胞术检测Api6对氧化型低密度脂蛋白（oxLDL）引起的细胞凋亡的影响。结果：高脂高胆固醇饮食喂养小鼠16周后,C57BL/6J小鼠肺组织出现以巨噬细胞蓄积以及肿瘤坏死因子α和单核细胞趋化蛋白1升高为主的炎症反应。与普通饮食组相比,高脂高胆固醇饮食喂养小鼠肺组织的Api6 mRNA和蛋白表达水平都显著上调（P<0.01）,同时支气管肺泡灌洗液中的巨噬细胞凋亡水平明显下降（P<0.01）。体外实验证实500 μg/L的重组Api6处理RAW264.7细胞可显著抑制oxLDL引起的细胞凋亡（P<0.05）。结论：高脂高胆固醇饮食可致C57BL/6J小鼠肺组织巨噬细胞蓄积,其机制可能与Api6抑制巨噬细胞的凋亡有关。     

DAPT在ox-LDL损伤HUVECs过程中的细胞保护作用

目的:探究γ-分泌酶抑制剂N-[N-(3,5-difluorophenacetyl)-L-alanyl]-S-phenylglycine t-butyl ester(DAPT)在氧化低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein,ox-LDL)损伤人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)模型中的细胞保护作用及其对Notch信号通路的调控。方法:体外培养HUVECs,用oxLDL处理HUVECs构建细胞损伤模型。实验分为对照组、ox-LDL处理组、DAPT处理组和DAPT+ox-LDL处理组。用倒置相差显微镜观察不同处理方法下细胞的形态变化;CCK-8法检测细胞存活率;Western blot法检测蛋白Notch1、Notch4和Jagged1的表达情况。结果:体外培养HUVECs,倒置相差显微镜下发现ox-LDL处理组细胞死亡和碎片增多,经DAPT预处理后,ox-LDL作用造成的细胞损伤死亡较少,细胞碎片较少。通过CCK-8法检测发现ox-LDL处理组细胞存活率降低,DAPT处理组细胞存活率升高,DAPT预处理后ox-LDL造成存活率降低的幅度变小。在ox-LDL作用下,Notch1和Jagged1蛋白表达量降低,Notch4表达量升高;而DAPT作用下Notch1和Jagged1表达量升高,Notch4表达量降低;ox-LDL与DAPT共同作用时蛋白接近正常水平。结论:ox-LDL对HUVECs具有损伤作用;DAPT减轻ox-LDL对HUVECs造成的损伤;DAPT保护HUVECs免受ox-LDL损伤的作用与Notch信号通路有关。     

Involvement of caspase-8, -9, and -3 in high glucose-induced apoptosis in PC12 cells

Hyperglycemia, which occurs under the diabetic condition, is widely recognized as the causal link between diabetes and its serious complications. Diabetic neuropathies, which are among the most frequent complications of diabetes, affect sensory, motor, and autonomic nerves. The exact molecular mechanisms of high glucose-induced toxicity on neuronal cells, is still unclear. We previously reported that high glucose can induce apoptosis in PC12 cells, as evidenced by DNA fragmentation and high Bax/Bcl-2 ratio. The present study examined the involvement of caspase-3, the executioner, and two initiators of apoptosis, caspase-8 and caspase-9, during high glucose-induced apoptosis in PC12 cells, a neuronal cell line. Cells were exposed to high glucose with or without z-VAD-fmk, a pan-caspase inhibitor. Cell viability was measured by MTT assay. Caspase activity was determined spectrophotometrically using enzyme specific substrates. To correlate and confirm the caspase activity with changes in protein expression, procaspase-8, -9, and -3 were evaluated by Western blot analysis. The DNA-fragmentation was determined by DNA ladder using gel electrophoresis. The PC12 cell viability on high glucose exposure was decreased compared to controls, which was reversed by z-VAD-fmk. The activities of caspase-8, -9, and -3 were significantly increased in treated cells compared to controls. Moreover, high glucose exposure induced a significant decrease in protein levels of procaspases, indicating conversion of pro-form into the mature caspases. Finally, DNA fragmentation (Ladder) was shown in treated cells by high glucose. Based on the current data, it could be concluded that high glucose-induced apoptosis in PC12 cells is mediated, in part, by activation of caspase-8, -9, and -3 dependent pathways.     

二硫苏糖醇通过激活calpain-2/caspase-12信号通路诱导BRL-3A细胞凋亡

目的:探讨二硫苏糖醇(DTT)诱导大鼠正常肝细胞株BRL-3A发生内质网应激时细胞内葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、钙蛋白酶2 (calpain-2)、caspase-12及caspase-3的表达变化及对细胞凋亡的影响。方法:采用2. 5 mmol/L DTT分别处理BRL-3A细胞12 h和24 h,应用real-time PCR检测细胞内GRP78、calpain-2、caspase-12及caspase-3的mRNA水平;采用细胞免疫荧光检测细胞内GRP78、calpain-2、caspase-12及caspase-3的蛋白表达;应用Western blot检测cleaved caspase-12及cleaved caspase-3的表达变化;采用流式细胞术检测细胞凋亡情况。结果:BRL-3A细胞经DTT处理12 h及24 h后,GRP78、calpain-2及caspase-12的mRNA表达较正常对照组显著升高(P 0. 01),而caspase-3的mRNA水平与正常对照组比较无显著变化;细胞免疫荧光及Western blot检测发现,DTT处理细胞12 h及24 h后,BRL-3A细胞内GRP78、calpain-2、caspase-12及caspase-3的蛋白表达均较正常对照组显著增高,同时,cleaved caspase-12及cleaved caspase-3的表达也较正常对照组明显增多(P 0. 05);流式细胞术检测发现,经DTT处理后BRL-3A细胞的凋亡率较正常对照组显著增加(P 0. 05)。结论:二硫苏糖醇诱导BRL-3A细胞凋亡可能与calpain-2/caspase-12信号通路激活有关。     

一氧化氮和caspase-3在多巴胺诱导PC12细胞

目的：探讨一氧化氮（NO）和半胱氨酸蛋白酶3（caspase-3）在多巴胺诱导PC12细胞凋亡中的可能作用。方法：流式细胞仪定量检测PC12细胞的凋亡率,原位末端标记法（TUNEL）观察凋亡细胞的形态,Griess法测定NO₂^-的浓度,荧光分光光度计法检测caspase-3的活力,半定量RT-PCR法检测诱导型一氧化氮合酶（iNOS）mRNA的表达水平。结果：多巴胺（0.15-0.60 mmol/L）可剂量依赖性地诱导PC12细胞凋亡,表现为凋亡细胞的TUNEL染色阳性;iNOS mRNA的表达、NO的合成及caspase-3的活力均有明显的增加（P<0.01）;特异性的iNOS抑制剂aminoguanidine和caspase-3抑制剂Ac-DEVD-CHO通过减少NO的生成和抑制caspase-3的激活阻断PC12细胞凋亡。结论：NO的生成可能是多巴胺诱导PC12细胞凋亡的触发因子,caspase-3的激活是其中的效应因子。     

大蒜素对人膀胱癌细胞BIU-87增殖和凋亡影响

目的:观察大蒜素对人膀胱癌细胞BIU-87增殖和凋亡的影响。方法:采用细胞计数法(Cell counting kit-8,CCK-8)检测不同浓度的大蒜素对BIU-87细胞生长的影响;流式细胞仪AnnexinV/PI双染法检测BIU-87细胞的凋亡率。结果:大蒜素作用于BIU-87细胞后,对其增值表现出了明显的抑制作用,且呈浓度依赖性;AnnexinV/PI双染法检测显示,不同浓度的大蒜素均可诱导BIU-87细胞凋亡,与阴性对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:大蒜素可抑制BIU-87细胞的增殖,诱导其凋亡。