鞘氨醇激酶在免疫细胞中的作用

近年来,专家们越来越清楚地认识到神经鞘脂类是重要的信号传递分子。尤其是神经鞘脂类的代谢产物,比如神经酰胺和1-磷酸鞘氨醇(S1P),已经被认为是一类重要的生物活性分子,参与细胞内的各种生[1-2]     

鞘氨醇激酶调节细胞凋亡的研究进展

鞘磷脂衍生物神经酰胺(Cer)、鞘氨醇(Sp)及1-磷酸鞘氨醇(SIP)在调控细胞增殖、存活及凋亡中发挥着重要作用。鞘氨醇激酶(SPK1)是调控细胞内Cer、Sp、SIP代谢平衡的关键酶。SPK1磷酸化Sp生成SIP，SIP通过细胞内和细胞外作用机制调节细胞生长和凋亡。SPK1参与细胞因子的信号传递。高表达SPK1抑制半胱天冬酶的裂解并上调Bcl-2基因的表达。本文综述了SPK的结构、调控及对细胞凋亡的调节作用。     

腺病毒介导的鞘氨醇激酶基因转染对心肌梗死后心衰的改善作用研究

目的 探索腺病毒介导的鞘氨醇激酶1(SPK1)基因局部表达对心肌梗死后心衰的治疗作用.方法 将20只Wistar大鼠(250～300g)随机分成3组:假手术组(6只)、Ad-GFP对照组(7只)和Ad-SPK1(7只)组.结扎Wistar大鼠冠状动脉左前降支,Ad-SPK1组在心脏梗死区及周围多位点注射携带人SPK1基因的复制缺陷型重组腺病毒(Ad-SPK1),Ad-GFP对照组注射同体积的携带绿色荧光蛋白(GFP)基因的重组腺病毒(Ad-GFP),14d后进行血流动力学及组织形态学检查.结果 Ad-SPK1组左心室收缩压(LVSP)、左心室舒张末压(LVEDP)、最大左心室收缩压上升/降低时间(±dP/dtmax)(分别为132.82±13.03mmHg、4.34±0.69mmHg、5095.20±384.79)与Ad-GFP组(分别为76.96±8.44mmHg、14.79±1.08mmHg、2954.12±195.05)比较明显改善(P<0.01),而与假手术组(分别为147.42±10.92mmHg、2.80±0.45mmHg、5865.19±484.36)比较则无明显差异.Ad-SPK1组梗死区面积(3.78%±0.96%)与Ad-GFP组(38.86%±5.68%)比较明显减小(P<0.01).Ad-SPK1组左心室直径、左心室壁厚度(分别为4.63±0.80mm、2.70±0.29mm)与Ad-GFP组(分别为7.30±1.03mm、1.34±0.36mm)比较,直径明显缩小,厚度变薄的程度减轻(P<0.01),而与假手术组(分别为4.50±0.36mm、2.80±0.34mm)比较则无明显差异.Ⅷ因子相关抗原免疫组化分析显示,SPK1基因转染能明显刺激梗死缺血区的血管生成;天狼星红染色结果表明,SPK1基因转染能显著降低胶原在梗死缺血区的沉积.结论 腺病毒介导的SPK1基因转染能够保护缺血导致的心功能损伤,局部Ad-SPK1注射可能是治疗缺血性心脏病的一条新途径.     

IL-6对人多发性骨髓瘤细胞鞘氨醇激酶的激活作用

目的：鞘氨醇激酶是细胞内合成磷酸鞘氨醇的激酶。该酶是细胞迁移、增殖及凋亡调节中发挥重要作用的信号分子。本研究拟确定鞘氨醇激酶在人多发性骨髓瘤细胞的表达及在IL-6信号途径中的作用。方法：采用RT-PCR方法鉴定了鞘氨醇激酶在骨髓瘤细胞的表达情况，通过鞘氨醇激酶活性测定确定IL-6对多发性骨髓瘤细胞鞘氨醇激酶的激活作用。结果：人多发性骨髓瘤细胞表达鞘氨醇激酶及S1P受体EDG1，3，5。IL-6通过PI-3K和MAPK激活鞘氨醇激酶。结论：在多发性骨髓瘤细胞中，鞘氨醇激酶参与IL-6的信号转导。鞘氨醇激酶有可能成为多发性骨髓瘤治疗的新靶点。     

鞘氨醇激酶——运动改善胰岛素抵抗的新靶点

随着生活水平的日益提高,肥胖、2型糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM)等代谢性疾病发病率逐年上升,胰岛素抵抗(Insulin Resistance,IR)是诸多代谢性疾病的共同病理生理基础。运动通过提高机体外周组织代谢水平而显著改善IR已被广泛应用于代谢性疾病的防治。近年来,鞘氨醇激酶(Sphingosine kinases,SK)作为机体脂代谢的重要调控蛋白受到了广泛关注,其催化鞘氨醇(Sphingosine)合成鞘氨醇-1-磷酸(Sphingosine-1-Phosphate,S1P),SK及其S1P在运动调控机体脂代谢从而改善IR的过程中发挥举足轻重的作用。本文对近年来有关SK及其催化产物S1P在运动改善机体IR过程中的作用研究加以综述,为揭示运动防治IR机制提供新的研究靶点。     

高表达鞘氨醇激酶对胃癌细胞生物学特性的影响

目的研究高表达鞘氨醇激酶（SPK）对人胃癌细胞增殖、迁移和凋亡等细胞生物学行为的影响。方法以重组腺病毒为载体,将人野生型（rAd—SPK^WT）及突变体（rAd—SPK^DV）SPK基因导入人胃癌细胞BCC-823。以Western blot检测外源SPK基因的表达,以[γ^82P]ATP掺入法测定SPK酶活性,用迁移扩散盒技术测定细胞的迁移能力。结果重组腺病毒可有效介导SPK在人胃癌细胞BGC-823中的表达。酶活性分析表明野生型SPK基因可增强SPK活性,而突变体SPK基因抑制SPK活性;高表达野生型SPK可以促进胃癌细胞的迁移,抑制5-FU对胃癌细胞的细胞毒作用,而高表达突变体SPK可以抑制胃癌细胞的迁移,增强5FU对胃癌细胞的细胞毒作用。结论SPK可以抑制5-FU诱导的胃癌细胞凋亡,促进胃癌细胞迁移,有可能成为胃癌新的治疗靶点。     

鞘氨醇激酶1对氧自由基诱导心肌细胞损伤的保护作用研究

目的:研究鞘氨醇激酶1(SPK1)在氧自由基诱导心肌细胞损伤过程中的作用.方法:分离培养Wistar乳大鼠心肌细胞,用不同浓度过氧化氢(H2O2,0, 50, 100, 200, 400 μmol/L)处理细胞,检测乳酸脱氢酶(LDH)的释放和细胞SPK1酶活性变化;Northern 印迹方法分析SPK1催化产物1-磷酸鞘氨醇(S1P)受体的表达.用S1P预处理心肌细胞,然后加入100 μmol/L的H2O2继续作用48 h,检测细胞培养上清中LDH的活性;用携带人SPK1基因的复制缺陷型重组腺病毒载体(Ad-SPK1)感染Wistar乳大鼠心肌细胞,然后加入100 μmol/L的H2O2继续作用48 h,检测细胞培养上清中LDH的活性.分析外源性S1P或SPK1高表达对H2O2诱导心肌细胞损伤的保护作用.结果:H2O2作用于心肌细胞后,导致LDH释放增多,SPK1酶活性抑制,其作用呈剂量依赖性;H2O2刺激使S1P受体Edg-1表达水平升高,Edg-3表达水平降低.外源性S1P预处理使H2O2诱导的LDH释放减少,其作用呈剂量依赖性.与对照组相比,Ad-SPK1感染使心肌细胞SPK1酶活性明显升高,细胞培养上清中S1P含量增多,并明显抑制H2O2诱导心肌细胞LDH的释放.结论:SPK1高表达能保护H2O2导致的心肌细胞死亡,这种保护作用主要通过S1P的释放来实现.Edg-1和Edg-3可能参与SPK1对心肌细胞的保护作用.     

鞘氨醇代谢物——肿瘤治疗的新靶点

神经鞘脂类是细胞膜的结构成分之一。其代谢产物如神经酰胺、鞘氨醇、1-磷酸鞘氨醇亦是具有生物活性的信号分子,可作为第一和（或）第二信使调控着细胞的生命活动,如细胞的增殖、存活、迁移、新生血管形成。鞘氨醇激酶1是调节神经酰胺、1-磷酸鞘氨醇平衡的限速酶。近年研究表明,神经酰胺、鞘氨醇激酶1、1-磷酸鞘氨醇可调控肿瘤细胞代谢的多个环节,由此提示神经鞘脂类代谢产物可作为肿瘤治疗的新靶点。     

腺病毒介导的鞘氨醇激酶1高表达对心脏缺血再灌注损伤的保护作用观察

目的观察腺病毒介导的鞘氨醇激酶1(SPK1)高表达对心肌缺血再灌注损伤的保护作用。方法Wistar大鼠心肌内注射携带人SPK1基因的复制缺陷型重组腺病毒(Ad-SPK1),以5×109pfu/ml的病毒总量分4点注射,对照组心肌内注射同等量的携带绿色荧光蛋白基因的重组腺病毒(Ad-GFP),3d后进行离体心脏缺血再灌注实验,测定左室舒张末压(LVEDP)、左室收缩压(LVSP),观察心律失常的发生情况,测定肌酸激酶(CK)的释放水平,用酶学方法检测SPK1的活性,用薄层层析法及Western blot方法检测外源和内源性SPK1在心肌组织的表达。结果心肌内注射Ad-SPK1的大鼠3d后心肌组织SPK1激酶活性明显升高,比对照组升高5倍左右;与对照组相比,注射Ad-SPK1的大鼠心脏对缺血再灌注损伤有明显的抵抗能力,表现在心脏的收缩和舒张功能在缺血和再灌注过程中没有受到明显损伤,心律失常的发生明显减少以及再灌注过程中CK释放明显减少。结论腺病毒介导的SPK1基因转染能预防缺血再灌注导致的心脏损伤。     

1-磷酸鞘氨醇促进大鼠血管平滑肌细胞迁移的实验研究

目的探讨1-磷酸鞘氨醇（sphingosine 1-phosphate,S1P）对大鼠血管平滑肌细胞（rat vascular smooth mus-cle cells,rVSMc）迁移的作用机制,为肿瘤血管新生和心血管疾病发生机制的研究提供新的思路。方法体外分离培养、鉴定rVSMc细胞,建立低氧培养箱和氯化钴诱导的细胞低氧模型,应用RT-PCR方法对rVSMc细胞的S1P受体表达水平进行检测,运用微孔隔离室穿越方法研究S1P对rVSMc细胞迁移的作用,并用S1P受体阻断剂加以证实。结果与结论rVSMc细胞表达SPK1和S1P受体rS1P1、rS1P2和rS1P3,低氧状态下rVSMc细胞SPK1的表达和活性均高于对照,S1P主要通过与rS1P2受体结合促进rVSMc细胞的迁移。     

重组NIS基因腺病毒的制备及在心肌细胞中的特异表达

目的 构建肌凝蛋白轻链-2(MLC-2v)启动子调控的NIS腺病毒载体,探讨外源基因在心肌细胞中的特异性表达和NIS作为报告基因的可行性.方法 将MLC-2v启动子和NIS基因亚克隆至腺病毒穿梭载体,再与含有骨架质粒(pAdEasy-1)的大肠杆菌(BJ5183)同源重组,经人胚肾细胞(HEK293)包装并扩增得到重组腺病毒Ad-MLC-NIS,同时构建巨细胞病毒(CMV)启动子调控的腺病毒Ad-CMV-NIS、仅含有启动子的腺病毒Ad-MLC和仅含有NIS基因片段的腺病毒Ad-NIS作为对照组.腺病毒体外感染心肌细胞和非心肌细胞,通过Western blot检测NIS蛋白的表达,行动态摄碘及NaClO4摄碘抑制实验观察NIS蛋白的功能和特性.通过台盼蓝染色实验检测腺病毒感染及NIS摄碘情况对心肌细胞活力和增殖的影响.结果 成功构建重组NIS腺病毒.Western blot检测示感染Ad-CMV-NIS的心肌细胞和非心肌细胞均呈NIS蛋白高表达;感染Ad-MLC-NIS的非心肌细胞出现微量蛋白表达,而心肌细胞中NIS蛋白高表达.动态摄碘实验示感染Ad-MLC-NIS的H9C2细胞、A549细胞、U87细胞摄碘峰值分别为5844.0、833.6、846.0放射性计数·min-1.H9C2细胞的摄碘被NaClO4抑制.感染复数(MOI)为100的腺病毒感染心肌细胞,感染和摄碘实验对心肌细胞活力和增殖的影响较小.结论 MLC-2v启动子调控的腺病毒载体可使外源基因NIS在心肌细胞内特异性表达,表达的NIS蛋白具有摄碘功能,为NIS在心肌中作为报告基因的研究奠定了基础.     

负载肝素酶复制缺陷型腺病毒的包装及鉴定

目的包装负载人肝素酶(hpa)全长cDNA的复制缺陷型腺病毒载体(Adhpa)。方法将肝素酶正义腺病毒穿梭质粒pDC315hpa与腺病毒包装质粒pBHGloxDeltaE1,3Cre共转染人胚肾293细胞(HEK293),包装Adhpa,并大量扩增,收集纯化。对纯化后的Adhpa进行滴度测定、感染性鉴定、电镜鉴定及双引物PCR鉴定。结果包装成功的腺病毒载体具有良好的感染性,纯化浓缩后的病毒滴度可达5×1010pfu/ml。电镜证实病毒浓缩液中存在病毒颗粒,并可见病毒在HEK293细胞中复制。PCR双引物鉴定Adhpa可扩增出Ad及hpa特异片段,而对照则不能扩增出hpa片段。结论成功包装了负盘。     

人Toll样受体2胞外区基因重组腺病毒的制备及鉴定

目的 构建含有人Toll样受体2(TLR2)胞外区基因的重组腺病毒载体并进行鉴定.方法 应用RT-PCR方法从人外周血单个核细胞(PBMC)中扩增TLR2胞外区全长基因,克隆人pMD18-T载体并经测序验证后,通过KpnⅠ和HindⅢ双酶切将目的 片段定向克隆至经相同处理的pAdTrack-CMV腺病毒穿梭质粒中.将构建止确的重组质粒pAdTrack-CMV-TLR2用Pme Ⅰ酶切线性化后转化感受态AdEasier-1细菌,在大肠杆菌BJ5183内与腺病毒骨架质粒pAdEasy-1进行细菌内同源重组,获得重组腺病毒质粒.将鉴定正确的重组质粒pAd-TLR2经PacⅠ酶切线性化后,以脂质体法转染至293细胞中进行包装并扩增病毒.观察绿色荧光蛋白(GFP)的表达并测定病毒滴度,用PCR法鉴定重组腺病毒.结果 RT-PCR扩增得到的目的 基因片段与GenBank中的序列一致,经酶切鉴定及PCR检测证实携带人TLR2胞外区全长基因的重组腺病毒制备成功,获得高滴度(3×109pfu/ml)的重组腺病毒.结论 成功制备了表达人TLR2胞外区基因的重组腺病毒,为后续研究奠定了基础.     

同源异形盒Gax基因重组腺病毒载体的构建及其鉴定

目的:构建同源异形盒Gax基因的复制缺陷型腺病毒载体,并对其是否重组成功进行鉴定。方法:采用两步CaC l2转化法的DNA细菌内同源重组技术,PCR扩增小鼠Gax基因,将Gax基因克隆于腺病毒穿梭质粒pAdTrack-CMV,转染含有5型腺病毒骨架质粒pAdeasy-1(33.5 kb)的B J5183细菌,经细菌内同源重组产生携带Gax基因的重组腺病毒载体pAd-Gax,经限制性内切酶BstⅨ和PacⅠ鉴定正确后,用脂质体法转染293细胞,包装产生携带Gax基因的重组腺病毒Ad-Gax。利用GFP的表达鉴定Ad-Gax。结果:构建了表达Gax基因的复制缺陷型腺病毒,病毒滴度达4×1010pfu/L。结论:成功地构建了表达Gax基因的复制缺陷型腺病毒载体,为进一步研究Gax基因在心血管病中的作用提供了实验基础。     

hTERT启动子特异驱动IL-24重组腺病毒的包装及鉴定

目的 包装并鉴定人端粒酶逆转录酶（hTERT）启动子特异驱动白介素-24（IL-24）的重组复制缺陷型腺病毒.方法 全基因合成优化后的hTERT启动子,插入质粒pGL3-basic的多克隆位点（pGL3-phTERT）;从人外周血单核细胞扩增IL-24,插入pGL3-phTERT质粒的hTERT启动子下游获得pGL3-phTERT-IL24;随后将phTERT-IL24插入pShuttle中间质粒,使用AdEasy^TM Adenoviral Vector System包装Ad-phTERT-IL24重组腺病毒;同时包装CMV启动子驱动IL-24的腺病毒载体为阴性对照（Ad-CMV-IL24）,以空载腺病毒Ad作为空白对照.用20 MOI重组腺病毒感染SGC-7901、MKN-45、HF细胞,采用PCR及Western blot检测IL-24在RNA及蛋白水平的表达.结果 成功包装Ad-hTERT-IL24重组腺病毒.感染Ad-hTERT-IL24后,hTERT阳性肿瘤细胞内IL-24表达显著上调,但hTERT阴性的HF细胞则无IL-24表达;感染阴性对照Ad-CMV-IL24后,hTERT阳性或阴性细胞内均有IL-24表达,感染空白对照Ad后,hTERT阳性或阴性细胞内均无IL-24表达.结论 Ad-hTERT-IL24腺病毒载体可有效介导IL-24特异表达于hTERT阳性肿瘤细胞内.     

人胰岛素样生长因子1突变体的构建,表达及其鉴定

目的：根据胰岛素样生长因子１（ＩＧＦ１）的三维结构及其与ＩＧＦ结合蛋白３（ＩＧＦＢＰ３）的结合位点,构建ＩＧＦ１突变体。方法：以合成的人ＩＧＦ１基因为模板,利用体外定点突变技术,获得［Ｔｙｒ＾１５,Ｌｅｕ＾１６］ＩＧＦ１突变基因,在大肠杆菌中进行表达,重组蛋白经纯化、复性后,还采用蛋白免疫印迹分析、荧光光谱分析和生物活性测定进行验证。结果与结论：成功地构建并表达了ＩＧＦ１突变体,［Ｔｙｒ＾１５,Ｌ     

人HGF基因重组逆转录病毒表达载体及包装细胞株的构建和鉴定

目的 :构建携带肝细胞生长因子 (HGF)的逆转录病毒载体 ,并建立高效、稳定生产HGF的包装细胞株。方法 :以pcDNA3.0 HGF质粒为模板进行PCR反应扩增出HGF基因全长序列 ,亚克隆至逆转录病毒载体pMSCVneo构建重组逆转录病毒质粒 ,以脂质体介导转染包装细胞PT6 7,经G4 18筛选 ,进而挑选抗性集落扩大培养后 ,用靶细胞NIH3T3测定病毒滴度 ,筛选出高效产毒细胞株。扩大培养后进行RT PCR鉴定HGFmRNA的表达。扩大培养NIH3T3细胞抗性集落 (NIH3T3/HGF) ,并用细胞培养上清进行人肝癌细胞系HepG2的扩散试验。结果 :PCR反应扩增出 2 2 0 0bp的HGF基因 ,构建了重组逆转录病毒表达载体pMSCV HGF ,测序鉴定正确。经脂质体介导转染包装细胞、G4 18筛选和NIH3T3测定病毒滴度 ,筛选出具有最高病毒滴度 (8.8× 10 7cfu /ml)的细胞集落 ,扩大培养后建立高效表达HGF的包装细胞株PT/HGF ,RT PCR证实HGF基因在PT/HGF中有转录。NIH3T3/HGF培养上清可使HepG2细胞扩散 ,形态改变。结论 :成功构建了携带HGF的逆转录病毒载体pMSCV HGF ,并建立了稳定、高效生产有活性的HGF的产毒细胞株PT/HGF。     

脑红蛋白重组腺病毒表达载体的构建与鉴定

目的：为进一步研究脑红蛋白（NGB）的生理功能并为基因治疗缺血性脑损伤提供有效的表达载体，应用细菌内同源重组方法分别构建含NGB及绿色荧光蛋白（GFP）基因的重组腺病毒表达载体，并对其进行鉴定。方法：用电转方法将腺病毒基因组质粒pAdEasy-1导入BJ5183细菌，制备BJ5183-pAdEasy-l细菌，再以后者作为电感受态细菌，与线性化质粒pShuttle-CMV-NGB进行同源重组，获得重组腺病毒质粒pAdEasy-NGB，转染293细胞。制备含脑红蛋白基因的重组腺病毒。结果：通过PCR、序列测定和Western印迹杂交鉴定，确认该重组腺病毒表达载体可正确表达脑红蛋白。结论：成功地构建了表达NGB基因的重组腺病毒载体，为深入开展脑红蛋白的功能研究以及用于缺血性脑损伤疾病的基因治疗奠定了基础。     

小鼠AMCase基因突变体的cDNA克隆及序列分析

目的 克隆小鼠酸性哺乳动物几丁质酶（AMCase）,并进行序列分析。方法 从BALB/c小鼠胃组织中提取总RNA,逆转录成cDNA,运用PCR技术体外扩增获得AMCase基因,构建pMD18T／AMCase重组载体,测序后应用DNAMAN4.0软件与标准序列进行比较,并通过SignalP 3.0和TMHMM Serverv．2.0等服务器对等电点、氨基酸组成、信号肽和跨膜结构等特征进行分析。结果 所克隆基因共编码473个氨基酸,分子量为51．93kD。等电点为4．73。与AMCase同源性达99．57％,同属18家族的几丁质酶成员,由信号肽（氨基酸1～21）、催化区（氨基酸22～391）、铰链区（氨基酸392～425）和结合区（氨基酸426～473）组成。编码的蛋白质在催化区和铰链区分别发生了突变。292位氨基酸由Ala（丙氨酸）突变为Pro（脯氨酸）,404位氨基酸由Thr（苏氨酸）突变为Ser（丝氨酸）。结论 所克隆的基因为AMCase的一个突变体。其相关生物学信息的明确,为今后运用分子生物学技术进一步深入研究其作用奠定了基础。     

一种热稳定人成纤维细胞生长因子突变体原核表达及活性鉴定

目的原核系统可溶性地表达一种热稳定性的人角质细胞生长因子-2（human keratinocyte growth factor-2,hKGF-2）并鉴定其生物活性。方法通过重叠PCR方法进行定点突变,从人胎肝cDNA文库中获得编码人KGF-2突变体的核酸序列并克隆至原核表达载体pBV220进行诱导、表达和纯化。分别检测重组KGF-2及其突变体重组蛋白的生物活性和室温条件下的稳定性。结果 KGF-2及其突变体具有相同的促Hep-2细胞的增殖能力。室温状态下48 h内,rhKGF-2出现明显降解现象而rhKGF-2突变体几乎没有出现降解,表现出强的热稳定性。结论 KGF-2突变体具有天然KGF-2的生物活性,但其热稳定性明显优于天然KGF-2蛋白,为进一步研究KGF-2的结构和功能奠定了一定的基础。