内质网应激介导糖原合成酶激酶-3β促进肝细胞凋亡

目的 探讨细胞内信号分子GSK3β在内质网应激(ERS)诱导肝细胞凋亡中的作用.方法 以小鼠肝癌细胞株Hepa 1细胞为研究对象,化学药物衣霉素(20 μg/ml)为ERS诱导剂,建立肝细胞凋亡模型.化学药物SB216763特异性抑制GSK3β活性,在衣霉素诱导细胞凋亡前1h给予干预处理.乙酰氧基甲酯(AM)/碘化丙啶(propidium iodide,PI)对活细胞/凋亡细胞进行检测;再利用培养细胞上清乳酸脱氢酶(LDH)的检测评价细胞死亡情况;Western blot检测p-GSK3β蛋白、ERS相关凋亡蛋白GRP78、CHOP、caspase-12以及caspase-3、cleaved caspase-3蛋白的表达.结果 研究表明,衣霉素诱导的ERS促进GSK3β活性升高;抑制GSK3β活性缓解了衣霉素诱导的ERS:GRP78、CHOP和caspase-12的表达被抑制;与此同时抑制GSK3β活性显著减轻了ERS诱导的Hepa 1细胞凋亡.与ERS诱导Hepa 1凋亡模型组相比,SB216763干预组PI染色的凋亡细胞显著减少,培养细胞上清中的LDH显著下降;此外,Western blot结果显示GSK3β活性抑制减少了cleaved caspase-3活性蛋白的表达.结论 GSK3β是ERS诱导细胞凋亡通路中的一种重要信号分子,抑制GSK3β活性通过减轻ERS而改善肝细胞凋亡.     

糖原合成酶激酶3的调节与功能

糖原合成酶激酶3(glycogensynthasekinase3,GSK3)是一种丝/苏氨酸磷酸激酶,它涉及多条信号传导途径,是许多细胞学过程和疾病的关键因素。磷酸化,蛋白复合物形成以及亚细胞定位可精细调节GSK3的活性水平,从而控制其在细胞结构、生长、运动性以及凋亡等方面的作用。文章综述了其分子生物学特征和调节、在细胞学过程中的功能及与疾病的关系。     

糖原合成酶激酶3在阿尔茨海默病中的作用

糖原合成酶激酶-3(glycogen synthase kinase-3,GSK-3)作为体内主要的蛋白激酶之一,广泛地参与了生长发育、凋亡衰老和肿瘤形成等重大生命过程.GSK-3β-Ser9和GSK-3α-Ser21位点的磷酸化修饰是机体对GSK-3活性调控的关键过程,GSK-3参与了tau蛋白过度磷酸化修饰、β淀粉样蛋白异常聚集和神经元凋亡等过程,因此对GSK-3活性调控的研究是阿尔茨海默病等神经退行性疾病的发病机制和相关治疗研究中的焦点问题之一.     

糖尿病大鼠海马组织内Tau蛋白磷酸化水平和糖原合成激酶-3β活性增高

目的研究1型及2型糖尿病对海马组织内Tau蛋白部分位点磷酸化水平的影响,并探讨其作用机制。方法同月龄Wistar大鼠,分为对照组(CTL)、1型(T1DM)及2型(T2DM)糖尿病模型组。葡萄糖氧化酶法检测血糖,放免法检测血浆胰岛素,Western blot分析海马内总Tau以及Tau蛋白上部分位点(pSer199、pThr212、pSer214、pSer396及pSer422)的磷酸化水平。γ32P标记的ATP和特异性底物肽检测海马内胰岛素信号传导系统中的关键酶糖原合成激酶-3β(GSK-3β)活性。结果T1DM及T2DM组血糖水平显著高于CTL组(P<0.001);T2DM组血浆胰岛素水平显著高于CTL组(P<0.001),而T1DM组显著低于CTL组(P<0.01);T2DM组胰岛素抵抗指数显著高于T1DM及CTL组(P<0.001)。T1DM及T2DM组大鼠海马组织内总Tau蛋白水平与CTL比较无显著差异,但阿尔茨海默病相关的Tau蛋白磷酸化位点pS199、pT212及pS396在T1DM及T2DM组都呈现过度磷酸化状态。同时,GSK-3β活性在这两种糖尿病大鼠模型的海马组织内明显增高(P<0.01,P<0.001)。结论糖尿病大鼠海马组织内Tau蛋白部分位点磷酸化水平增高。胰岛素信号系统功能低下而导致传导途径中GSK-3β活性上调,这可能是引起大鼠海马内Tau蛋白磷酸化的一个主要原因。     

电针调节糖原合成酶激酶3β/β-catenin信号通路对脊髓损伤大鼠室管膜区细胞CD133蛋白表达的影响

背景：前期研究表明,电针可改善脊髓损伤后功能障碍,并促进脊髓损伤后大鼠内源性神经干细胞增殖,然而其具体作用机制不明确。目的：观察电针对脊髓损伤大鼠糖原合成酶激酶3β/β-catenin信号通路相关因子表达和室管膜区细胞CD133蛋白表达的影响,探讨电针促进内源性干细胞增殖的作用机制。方法：将45只SD雌性大鼠随机分为假手术组、模型组、电针组,每组15只,后两组以精密打击器构建脊髓损伤大鼠模型。在造模后24 h,电针组接受电针治疗,选取督脉“百会”“脊中”穴及损伤脊髓上下节段夹脊穴,予疏密波,频率1 Hz/20 Hz,强度1.0-1.2 mA,30 min/次,1次/d,持续14 d。应用BBB运动功能评分评估大鼠运动功能,Nissl染色观察脊髓组织病理形态学改变及神经元数量,免疫荧光检测脊髓组织中室管膜区细胞CD133、脊髓灰质和白质中Nestin荧光强度,实时荧光定量PCR检测脊髓组织中Nestin、糖原合成酶激酶3β、β-catenin mRNA表达,Western blot检测脊髓组织中Nestin、糖原合成酶激酶3β、磷酸化糖原合成酶激酶3β、β-catenin、p-β-cat...     

苯丙胺通过抑制蛋白激酶B/糖原合成酶激酶3β/脑衰蛋白反应介导蛋白2信号通路损伤多巴胺神经细胞

目的 探讨苯丙胺损伤多巴胺神经细胞的信号通路机制.方法 通过腹腔注射苯丙胺建立小鼠多巴胺细胞损伤模型,将小鼠随机分为正常组、生理盐水组、苯丙胺1d组、7 d组、14 d组和28 d组,每组10只.在PC12细胞中加入苯丙胺建立细胞损伤模型.通过免疫组织化学和免疫荧光技术观察小鼠纹状体多巴胺神经纤维和PC12细胞的变化,...     

糖原合成酶激酶3β过表达心肌干细胞移植治疗心肌梗死

BACKGROUND:The mechanism and effect of glycogen synthase kinase 3β (GSK-3β) in the differentiation of cardiac stem cells into cardiomyocytes are still unclear, although GSK-3β is closely related to the life activities of cells. OBJECTIVE:To investigate the changes of GSK-3β expression in the treatment of myocardial infarction in rats undergoing cardiac stem cell transplantation. METHODS:The isolation and culture of cardiac stem cells were performed in 10 neonatal rats. Lentivirus overexpressing GSK-3β or LacZ (control) was constructed and transferred into cardiac stem cells. Animal model of myocardial infarction was made in 30 Sprague-Dawley rats. Six weeks after model preparation, rat models were assigned into GSK-3β, LacZ or PBS group. GSK-3β or LacZ overexpressing cardiac stem cell solution or PBS in equal volume was injected into the rat myocardium, respectively. Four weeks after transplantation, the cardiac function and myocardial collagen production in rats were detected and compared. RESULTS AND CONCLUSION:Compared with the other two groups, the left ventricular ejection fraction was significantly higher, and the left ventricular end diastolic diameter was significantly lower in the GSK-3β group (P < 0.05). Hydroxyproline content, type I collagen mRNA, and type III collagen mRNA expression were significantly lower in the GSK-3β group than the other two groups (P < 0.05). Findings from Masson staining showed that the content of blue-stained collagen was significantly lower in the GSK-3β group than the LacZ group. Moreover, lowest myocardial infarction size was found in the GSK-3β group (P < 0.05). All these experimental findings show that GSK-3 overexpression plays a positive role in promoting the therapeutic effect of cardiac stem cell transplantation.     

AKT和GSK3β在人脑胶质瘤中的表达

目的通过观察AKT和GSK3β蛋白在人脑胶质瘤中的表达变化,探讨AKT和GSK3β在脑胶质瘤发生中的关系及临床意义。方法应用免疫组织化学(IHC)SP法检测90例脑胶质瘤组织及15例正常脑组织中AKT和GSK3β蛋白的表达变化。结果正常脑组织与胶质瘤组织中AKT蛋白阳性率分别是30.00%与85.71%,两者差异有统计学意义(P0.05);AKT蛋白在低级别胶质瘤和高级别胶质瘤中的阳性率分别是65.71%与98.18%,两者之间差异有统计学意义(P0.05);GSK3β蛋白在低级别胶质瘤和高级别胶质瘤中的阳性率分别是48.57%与21.82%,两者之间差异有统计学意义(P0.05)。结论胶质瘤组织中AKT蛋白表达明显增加,且随着胶质瘤恶性程度的增加而增加,胶质瘤组织中GSK3β蛋白表达明显降低,且随着胶质瘤恶性程度的增加而降低,提示AKT和GSK3β蛋白在胶质瘤发生中相互作用。     

GSK-3β/β-catenin信号通路对大鼠脑出血后神经炎症反应的调控作用

目的:研究糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路在脑出血大鼠出血灶周围组织中的表达水平,并探讨其对神经炎症反应的调控作用。方法:将60只雄性SD大鼠随机分为3组:假手术组(sham)、脑出血模型组(ICH)和GSK-3β抑制剂组(SB216763)应用自体血右侧基底节区注入法建立大鼠脑出血模型,GSK-3β抑制剂组于手术前通过侧脑室注入抑制剂SB216763,用干湿重法检测脑组织含水量,ELISA法检测大鼠脑脊液中炎症细胞因子TNF-α、IL-1β及IL-6的含量,real time RT-PCR法检测脑出血大鼠出血灶周围组织中GSK-3β的mRNA表达水平,Western Blot检测GSK-3β、p-GSK-3β(tyr216)和β-catenin的蛋白水平。结果:与假手术组大鼠相比,脑出血组大鼠脑组织含水量增加,脑脊液中TNF-α、IL-1β及IL-6的含量明显增加,出血灶周围组织中GSK-3βmRNA和蛋白表达增加,p-GSK-3β(tyr216)的水平明显升高,β-catenin蛋白表达显著下降。与脑出血模型组相比,SB216763处...     

仙茅苷对老年痴呆模型大鼠学习记忆能力及海马GSK-3β表达的影响

目的探讨仙茅苷对老年痴呆模型大鼠学习记忆能力及海马GSK-3β与p-GSK-3β表达的影响。方法 36只健康成年SD大鼠,随机分为对照组、模型组与仙茅苷组,每组12只。采用皮下注射D-半乳糖联合双侧海马注射Aβ25-35构建痴呆模型大鼠,仙茅苷灌胃8周后,Morris水迷宫方法观察各组大鼠的学习记忆能力,TUNEL方法检测各组大鼠海马神经细胞凋亡情况,Western blot方法检测各组大鼠海马GSK-3β与p-GSK-3β的表达,实时PCR方法检测各组大鼠海马GSK-3βmRNA的表达。结果给予仙茅苷处理后,老年痴呆模型大鼠水迷宫实验的平均潜伏期明显缩短,探索次数明显增加,大鼠海马神经细胞凋亡数目显著降低,大鼠海马GSK-3β与p-GSK-3β的mRNA与蛋白表达水平显著升高。结论仙茅苷能够提高老年痴呆模型大鼠学习记忆能力,可能与上调GSK-3β与p-GSK-3β的表达有关。     

ERS-GSK-3β信号通路介导高糖引起H9c2心肌细胞坏死性凋亡

目的探讨高糖损伤H9c2心肌细胞过程中,内质网应激(ERS)-糖原合酶激酶-3β(GSK-3β)通路能否介导H9c2心肌细胞坏死性凋亡的发生。方法 H9c2心肌细胞随机分为正常对照(Control)组、高糖(HG,35 mmol/L葡萄糖)损伤组、4-PBA+HG组、Li Cl(为GSK-3β的抑制剂)+HG组、Nec-1(necroptosis特异性抑制剂)+HG组、4-PBA组、Li Cl组和Nec-1组。应用蛋白质免疫印迹试验测定ERS的2个关键蛋白分子,即葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP),以及GSK-3β、受体相互作用蛋白-3(RIP3)的蛋白水平;采用细胞计数试剂盒8测定心肌细胞存活率;双氯荧光素染色荧光显微镜照相法测定细胞内活性氧(ROS)水平;ELISA法检测细胞分泌IL-1β和TNF-α的水平。结果 HG作用H9c2心肌细胞可促进GRP78、CHOP和RIP3蛋白的表达,并抑制磷酸化(p)-GSK-3β的表达;50μmol/L 4-PBA(ERS的抑制剂)或10 mmol/L Li Cl预处理心肌细胞60 min均能抑制HG对RIP3蛋白的上调作用;4-PBA预处理心肌细胞也可减弱HG对p-GSK-3β的抑制作用。此外,50μmol/L4-PBA和10 mmol/L Li Cl预处理心肌细胞或100μmol/LNec-1和HG共处理细胞均能对抗HG引起的细胞损伤,使细胞存活率升高,ROS生成减少,IL-1β和TNF-α的分泌水平降低。结论 ERS-GSK-3β通路在HG诱导心肌细胞坏死性凋亡等损伤中起着重要的作用。     

自噬的抑制和糖原合成酶激酶-3β的激活促进tau蛋白聚集体形成

神经纤维缠结(NFT)是阿尔茨海默病的特征性病理标志。据报道糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)在tau蛋白形成NFT中起着重要作用,而自噬障碍可能有助于tau蛋白聚集体形成。最近,韩美科学家报道了他们针对GSK-3β介导的tau蛋白磷酸化在自噬降解中的作用的研究。他们分别将T4(野生型tau蛋白)、T4C3(由caspase-3在Asp421位点对tau蛋白切割成的片段)和T4-2EC(在Ser396/Ser404位点低磷酸化的tau蛋白)转染至中国仓鼠卵巢(CHO)细胞,用激活的或被酶灭活的     

SH-SY5Y细胞高表达糖原合成激酶3β对tau蛋白磷酸化和微管稳定性的影响

目的：构建高表达糖原合成激酶3β（GSK3β）的SH-SY5Y（人骨髓神经母细胞瘤细胞）转基因细胞模型,观察GSK3β高表达对宿主细胞tau蛋白磷酸化、微管稳定性的影响。 方法：构建GSK3β真核表达质粒,转染SH-SY5Y细胞,使GSK3β在SH-SY5Y细胞中得到高表达,应用蛋白免疫印迹方法,观察tau蛋白磷酸化、总tau蛋白、微管蛋白乙酰化水平的变化情况。 结果：GSK3β真核表达质粒转染SH-SY5Y细胞36 h后,GSK3β在SH-SY5Y细胞中的表达达到高峰,tau蛋白Ser199/202、Thr231、Thr205等位点的磷酸化水平在转染后48 h达到高峰; tau蛋白总量未有明显变化。转染后60 h,微管蛋白乙酰化水平明显减低。 结论：高表达GSK3β的SH-SY5Y细胞可使tau蛋白的磷酸化水平增高,从而降低tau蛋白结合和稳定微管蛋白的能力,导致微管蛋白乙酰化水平明显减低。     

SH—SY5Y细胞高表达糖原合成激酶3β对tau蛋白磷酸化和微管稳定性的影响术

目的：构建高表达糖原合成激酶3β（GSK3β）的SH—SY5Y（人骨髓神经母细胞瘤细胞）转基因细胞模型,观察GSK3β高表达对宿主细胞tau蛋白磷酸化、微管稳定性的影响。方法：构建GSK3β真核表达质粒,转染SH—SY5Y细胞,使GSK3β在SH—SY5Y细胞中得到高表达,应用蛋白免疫印迹方法,观察tau蛋白磷酸化、总tau蛋白、微管蛋白乙酰化水平的变化情况。结果：GSK3β真核表达质粒转染SH—SY5Y细胞36h后,GSK3β在SH—SY5Y细胞中的表达达到高峰,tau蛋白Ser^199/202、Thr^231、Thr^205等位点的磷酸化水平在转染后48h达到高峰;tau蛋白总量未有明显变化。转染后60h,微管蛋白乙酰化水平明显减低。结论：高表达GSK313的SH—SY5Y细胞可使tau蛋白的磷酸化水平增高,从而降低tau蛋白结合和稳定微管蛋白的能力,导致微管蛋白乙酰化水平明显减低。     

Aβ1-40诱导神经元凋亡过程中大鼠海马抗氧酶活性的变化

目的探讨β-淀粉样蛋白（Ap）通过氧化应激引起的细胞凋亡过程中，脑组织内抗氧酶活性的改变方式；并且通过过氧化氢酶（CAT）活性的变化，探讨过氧化物酶体在邯引起的氧化应激过程中的作用。方法将A口注射到大鼠海马，诱导细胞凋亡，在第3天和第7天观察超氧化物歧化酶（SOD）和CAT的活性变化。结果铜锌超氧化物歧化酶（CuZn-SOD）和CAT的活性明显低于对照组，但其mRNA的表达各组之间没有差异；从第3天到第7天。总SOD的活性没有改变，但伴随着CAT和CuZn-SOD活性的恢复，丙二醛（MDA）的含量减少，大鼠的学习、记忆能力有所恢复。结论抗氧化酶活性的降低并非mRNA转录水平下降，可能是酶蛋白被活性氧（ROS）氧化所致；CAT发挥了比总SOD更为重要的抗氧化作用；过氧化物酶体在AD引起的氧化应激过程中发挥了抗氧化作用。     

糖原合酶激酶-3在MLL型白血病中的作用

糖原合酶激酶-3（GSK3）是一种多功能的丝氨酸／苏氨酸激酶,被不同的刺激启动,作用于众多的信号通路,在许多生理过程中起到了核心的作用,这包括转录、细胞周期的区分、细胞凋亡、细胞的结局和干细胞的维持等。其中有几条通路和疾病的发生关系密切,这预示着GSK3特异性抑制剂可用于疾病的治疗。GSK3通过糖原合酶的灭活而促进非胰岛素依赖型糖尿病的进展,还可以激活转录因子NF—κB加速不同炎症性过程,但至今其机制还不清楚。GSK3介导牛磺酸（tau）的高度磷酸化可能促进了阿尔茨海默病和其它神经性病变的进展,但是GSK3活化后却能抑制肿瘤细胞的信号通路。GSK3的这个重要的作用在于可以间接的诱导诸如β-连环蛋白（β-catenin）、MYCN和JUN等底物磷酸化,导致其破坏和／或灭活,从而抑制其它促进肿瘤细胞增殖和自我更新的信号通路。     

磷脂酰肌醇3激酶对TNF-α诱导的大鼠气道平滑肌细胞增殖、凋亡和转化生长因子β1表达的影响

目的 探讨磷脂酰肌醇3激酶（PI3-K）对TNF-α诱导的大鼠气道平滑肌细胞（ASMC）增殖、凋亡和转化生长因子β1（TGF-β1）表达的影响.方法 以肿瘤坏死因子-α（TNF-α）及PI3-K特异性抑制剂wortmannin作为工具药,分别将TNF-α、TNF-α＋wortmannin接种ASMC,置37℃,5%CO2培养箱中培养.逆转录聚合酶链式反应（RT-PCR）检测PI3-Kp85α、TGF-β1 mRNA表达,免疫细胞化学染色法检测PI3-Kp85α、PCNA、Bcl-2蛋白表达及定位,Sandwich ELISA检测NF-κB活性,四甲基偶氮唑蓝（MTT）微量比色法测定ASMC增殖,AnnexinV/PI双标记流式细胞仪分析法检测细胞凋亡,ELISA测定TGF-β1蛋白质含量.结果 （1）培养的ASMC PI3-K p85α的阳性定位在胞浆.TNF-α组ASMC PI3-Kp85α mRNA及蛋白表达水平均显著高于对照组及TNF-α＋wortmannin组（P＜0.01）;（2）TNF-α组ASMCNF-κB活性与对照组相比显著增高（P＜0.01）,TNF-α＋wortmannin组NF-κB活性与TNF-α组相比显著降低（P＜0.01）;（3）TNF-α组ASMC的增殖反应与对照组及TNF-α＋wortmannin组相比显著增加（P＜0.01）;TNF-α组细胞凋亡率与对照组相比差异无统计学意义（P＞0.05）,TNF-α＋wortmannin组细胞凋亡率显著高于TNF-α组及对照组（P＜0.01）.（4）TNF-α组ASMC的PCNA、Bcl-2蛋白表达量均显著高于对照组及TNF-α＋wortmannin组（P＜0.01）;（5）TNF-α组ASMC的TGF-β1的mRNA表达水平、培养液上清TGF-β1的蛋白质含量均显著高于对照组及TNF-α＋wortmannin组（P＜0.01）.结论 PI3-K可能参与调控TNF-α诱导的大鼠气道平滑肌细胞的增殖、凋亡及TGF-β1的表达和分泌,NF-κB作为PI3-K的下游信号参与此过程.     

龟板促进帕金森病大鼠黑质神经生长因子信号分子的表达

目的:进一步探讨神经生长因子(NGF)/酪氨酸受体激酶A(TrkA)通路是否为龟板抗帕金森病(PD)大鼠多巴胺能神经元凋亡中的机制.方法:采用大鼠左侧黑质致密带注射6-羟基多巴胺(6-OHDA,0 2%)2μl造成PD模型,同时设立龟板组、模型组和正常对照组,用免疫组织化学显色方法观察PD大鼠中脑黑质NGF、 TrkA和磷酸化的糖原合成酶激酶-3β(p-GSK-3β)阳性神经元数目.免疫印迹法检测NGF、 TrkA、 p-GSK-3β蛋白表达水平的变化.结果:免疫组织化学显色显示龟板组PD大鼠中脑黑质致密部NGF、 TrkA的阳性细胞数明显多于模型组.免疫印迹法结果显示龟板组PD大鼠中脑黑质致密部NGF、 TrkA的蛋白表达水平高于模型组.结论:龟板能上调6-OHDA诱导的PD大鼠中脑黑质NGF、 TrkA和p-GSK-3β的表达,这可能是其抗PD大鼠多巴胺能神经元凋亡的分子机制.     

糖元合酶激酶-3过度激活对神经细丝磷酸化的影响

目的：在细胞水平研究糖元合酶激酶((3SK-3)过度激活对神经细丝磷酸化的影响。方法：采用磷酯酰肌醇三磷酸激酶(P13K)的特异性抑制剂渥曼青霉素(wortmannin,WT)处理野生型小鼠成神经瘤细胞株(N2a／wt),免疫印迹技术及酶活性测定检测GSK-3活性,免疫荧光技术检测神经细丝(NF)的磷酸化状态。进一步采用(3SK-3特异性的抑制剂LiCl处理上述细胞,检测上述相同指标。结果：WT处理N2a细胞1h后,GSK3酶活性显著增加,并使抗体SMI31显色增强,SMI32显色减弱,提示NF被过度磷酸化。而采用WT和LiCl联合处理N2a／wt细胞,GSK-3活性显著降低,与此同时,NF的磷酸化程度明显减少。结论：GSK-3过度激活可引起细胞骨架蛋白NF的异常过度磷酸化,而过度磷酸化的NF可能参与了AD的病理过程。