细胞周期依赖性蛋白激酶5在学习和记忆中的作用

细胞周期依赖性蛋白激酶5(Cdk5)通过与突触前、突触后物质及下游效应因子之间的相互作用参与学习、记忆过程。病理状态下,Cdk5被其激活因子p25过度激活,参与缺血性脑损伤和神经变性病的发生,因此降低Cdk5异常增高的活性有可能成为改善学习和记忆的新途径。     

沉默Cdk5对星形胶质细胞活化增殖和细胞周期的影响

目的 观察沉默细胞周期蛋白依赖性激酶5(Cdk5)对星形胶质细胞活化增殖和细胞周期的影响。方法 培养及鉴定SD大鼠星形胶质细胞,设计合成针对星形胶质细胞Cdk5的小干扰RNA(siRNA),将Cdk5 siRNA转染入星形胶质细胞,通过Real-time PCR和Western blot检测沉默效率; 分为对照组及Cdk5 siRNA干预组,在不同时间点(3、6、12及24 h)采用Edu染色及流式细胞术检测细胞增殖及细胞周期情况。结果 成功利用Cdk5 siRNA沉默星形胶质细胞Cdk5; Edu染色显示Cdk5 siRNA干预组干预3、6、12 h Edu染色阳性率较对照组显著降低(P<0.01); 流式细胞术显示 Cdk5 siRNA干预组干预3、6、12 h处于S期的星形胶质细胞比例较对照组显著降低(P<0.05)。结论 沉默Cdk5可抑制星形胶质细胞的增殖及细胞周期进展,提示Cdk5在星形胶质细胞增殖过程中起到重要作用。     

TFP5/TP5 peptide provides neuroprotection in the MPTP model of Parkinson’s disease

Cyclin-dependent kinase 5 (Cdk5) is a member of the serine-threonine kinase family of cyclin-dependent kinases. Cdk5 is critical to normal mammalian nervous system development and plays important regulatory roles in multiple cellular functions. Recent evidence indicates that Cdk5 is inappropriately activated in sev-eral neurodegenerative conditions, including Parkinson’s disease (PD). PD is a chronic neurodegenerative disorder characterized by the loss of dopamine neurons in the substantia nigra, decreased striatal dopamine levels, and consequent extrapyramidal motor dysfunction. During neurotoxicity, p35 is cleaved to form p25. Binding of p25 with Cdk5 leads deregulation of Cdk5 resulting in number of neurodegenerative pathologies. To date, strategies to speciifcally inhibit Cdk5 hyperactivity have not been successful without affecting normal Cdk5 activity. Here we show that inhibition of p25/Cdk5 hyperactivation through TFP5/TP5, truncated 24-aa peptide derived from the Cdk5 activator p35 rescues nigrostriatal dopaminergic neurodegeneration induced by 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP/MPP+) in a mouse model of PD. TP5 pep-tide treatment also blocked dopamine depletion in the striatum and improved gait dysfunction after MPTP administration. The neuroprotective effect of TFP5/TP5 peptide is also associated with marked reduction in neuroinlfammation and apoptosis. Here we show inhibition of Cdk5/p25-hyperactivation by TFP5/TP5 pep-tide, which identiifes Cdk5/p25 as a potential therapeutic target to reduce neurodegeneration in PD.     

戊四氮点燃模型大鼠Cdk5活性与苔藓纤维出芽相关性

目的研究戊四氮(PTZ)点燃模型大鼠细胞周期素依赖性激酶5(Cdk5)活性改变与苔藓纤维出芽(MFS)动态变化的相关性。方法将120只雄性成年大鼠随机分为PTZ组和对照组,PTZ组连续每天腹腔注射PTZ30mg/kg,对照组同时注射等体积生理盐水。按戊四氮第1次给药后3d、1、2、4和6周各随机分为5个亚组。每个亚组再随机分为2个小组:一组用于液体闪烁计数仪测定各时间点大鼠海马的Cdk5活性;另一组用于Timm染色检测苔藓纤维出芽情况。结果 PTZ组MFS评分3d时增加,2周达高峰并维持至6周;海马Cdk5活性3d时增加,2周达高峰,4周下降,6周恢复对照组水平;较对照组有显著差异。额区Cdk5活性各时间点之间及与对照组之间均无显著性差异。结论 Cdk5可能通过活性增高参与苔藓纤维出芽,从而促使癫发生。     

大鼠三叉神经脊束尾侧亚核内Cdk5/p35的表达与活性

目的 检验Cdk5／p35在神经元成熟和萌芽中扮演着重要作用的假说。方法 采用Western blot实验、免疫沉降和Cdk5活性分析的方法，研究了出生后各发育阶段大鼠三叉神经脊束尾侧亚核(Vc)内该激酶的活性变化和Cdk5、p35的表达水平。结果 在大鼠三叉神经脊束尾侧亚核组织中，p35的表达随着发育阶段递增而减少，新生大鼠p35的表达最高，到正常成体大鼠几乎无p35的表达。Cdk5的表达量在各发育阶段中是恒定不变的。新生大鼠中的Cdk5活性比成体正常大鼠中的Cdk5活性约高六倍，Cdk5的活性变化与p35的表达变化具有一致性。结论 提示Cdk5／p35与三叉神经脊束尾侧亚核内神经元的分化、成熟及可塑性有密切的关系。     

异丙酚联合电休克对抑郁大鼠海马卡配因Ⅰ-细胞周期依赖性蛋白激酶5通路的影响

目的观察异丙酚联合电休克对抑郁大鼠海马卡配因I(calpain I)-细胞周期依赖性蛋白激酶5(cyclin-dependent kinase 5,Cdk5)通路的影响。方法 SD大鼠50只随机分为抑郁模型组、异丙酚组、电休克组、异丙酚联合电休克组(简称联合组)和正常对照组各10只,前4组采用慢性轻度不可预见性应激建立抑郁模型。此后,抑郁模型组仅给予生理盐水,异丙酚组仅腹腔注射异丙酚,电休克组给予生理盐水加电刺激,联合组给予异丙酚加电刺激,对照组仅给予生理盐水,连续7d。采用open-field法评价抑郁状态,Morris水迷宫检测学习记忆功能,免疫组织化学法检测海马CA1区和CA3区calpain I的表达,western blot法和液闪法分别检测海马Cdk5的表达和活性,RT-PCR法检测calpain I及Cdk5 mRNA的表达。结果治疗后,电休克组和联合组的open-field评分高于抑郁模型组和异丙酚组,差异有统计学意义(P<0.05);电休克组的逃避潜伏期比抑郁模型组、异丙酚组和联合组延长而空间探索时间缩短(P<0.05);电休克组的calpain I和Cdk5的蛋白及mRNA表达与Cdk5的活性均高于抑郁模型组、异丙酚组(P<0.05),联合组的Cdk5蛋白及mRNA表达高于抑郁模型组和异丙酚组(P<0.05),而联合组较电休克组的表达减少[CA1区calpain I蛋白:(0.15±0.03)vs.(0.20±0.03),CA3区calpain I蛋白:(0.17±0.03)vs.(0.22±0.03),calpain I mRNA:(0.58±0.02)vs.(0.82±0.05),Cdk5蛋白:(0.76±0.05)vs.(1.13±0.05),Cdk5 mRNA:(0.46±0.01)vs.(0.63±0.03),Cdk5活性:(3272.92±137.57)vs.(5770.24±202.26)]。结论异丙酚减轻抑郁大鼠电休克处理后学习记忆损害,其机制可能与异丙酚降低了电休克处理后calpain I-Cdk5通路的表达有关。     

急性CO中毒迟发脑病大鼠海马中CDK5、p35及p25的表达

目的检测细胞周期素依赖性蛋白激酶5(CDK5)、p35及p25在急性一氧化碳(CO)中毒迟发脑病大鼠(DEACMP)海马组织中的表达,初步探讨它们的可能作用。方法 220～280g雄性SD大鼠60只,随机分为CO组和空气组,CO组给予腹腔追加注射纯品CO气体并动态监测动脉血碳氧血红蛋白(HbCO),空气组同法给予等量空气注射。分别于1周后、3周后采用Morris水迷宫实验筛选DEACMP大鼠模型。应用实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)、反转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测DEACMP及空气组大鼠海马CDK5、p35及p25的相对表达水平。结果 CO组大鼠急性期动脉血HbCO为(55.07±3.98)%,空气组为(0.64±0.19)%;DEACMP大鼠海马CDK5、p35及p25的表达均高于空气组(P<0.01)。结论 CDK5、p35及p25可能在DEACMP的发病中起重要作用。     

siRNA下调星形胶质细胞中PTEN表达对缺氧复氧诱导细胞凋亡影响

目的研究siRNA下调星形胶质细胞中第10号染色体同源缺失性磷酸酶-张力蛋白(PTEN)表达对缺氧复氧诱导的细胞凋亡影响。方法分离培养乳鼠星形胶质细胞,用携带PTEN siRNA的慢病毒载体感染星形胶质细胞,经缺氧复氧处理后,用Real time PCR和Western blot检测细胞中PTEN表达变化。MTT测定细胞增殖活力,二硝基苯肼比色法检测乳酸脱氢酶(LDH)漏出率,流式细胞术测定周期和凋亡变化,Western blot检测细胞中细胞周期依赖性蛋白激酶4(Cdk4)、p21蛋白水平和胞质中细胞色素C(Cytochrome C)蛋白水平,JC-1法测定线粒体膜电位。结果携带PTEN siRNA的慢病毒载体感染后的星形胶质细胞中PTEN表达水平降低。缺氧复氧处理后的星形胶质细胞活力降低,细胞LDH漏出率升高,细胞凋亡率升高,细胞G1期比例升高,Cdk4蛋白水平降低,p21蛋白水平升高,胞质中Cytochrome C蛋白增多,线粒体膜电位降低。敲低PTEN可以提高缺氧复氧条件下星形胶质细胞活力,降低细胞LDH漏出率,减少G1期细胞比例,降低细胞凋亡率,促进细胞表达Cdk4蛋白,减少细胞表达p21,减少胞质中Cytochrome C蛋白,提高线粒体膜电位。结论敲低PTEN可以减少缺氧复氧诱导的星形胶质细胞凋亡,作用机制与线粒体凋亡途径有关。     

长栲利素A通过PI3K/AKT通路抑制脑胶质瘤细胞增殖

目的探讨长栲利素A对脑胶质瘤细胞增殖的影响及其作用机制。方法复苏冻存的人脑胶质瘤细胞株U87、SNB19并予以体外传代培养, 应用CCK-8实验检测0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、6.0、8.0 μmol/L长栲利素A干预24 h、48 h后细胞活性的变化, 应用Edu增殖实验检测0、1、2、3 μmol/L长栲利素A干预后Edu阳性细胞数量的变化, 应用细胞克隆形成实验检测0、0.1、0.2、0.3 μmol/L长栲利素A干预后细胞集落形成数的变化, 应用流式细胞术检测0、1、2、3 μmol/L长栲利素A干预后细胞周期占比的变化, 应用Western blotting检测0、1、2、3 μmol/L长栲利素A干预后细胞增殖相关蛋白Ki-67、c-Myc及细胞周期相关蛋白细胞周期素B1(Cyclin B1)、细胞周期素D1(Cyclin D1)、细胞周期蛋白依赖性激酶-1(CDK1)以及磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)信号通路相关蛋白的表达变化。结果与0 μmol/L相比, 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、6.0、...     

Pak1在神经系统中的作用及机制

P21-活化激酶 1(P21-activated kinases 1,Pak1)是Rho-GTPases家族成员 Cdc42 (Cell division cycle 42 )和 Rac1 (Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1 )下游的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族成员之一...     

发育、成年及老年期大鼠脑中Cdk5,p35,p39的表达及Cdk5激酶活性变化

目的 研究不同发育时期大鼠脑中Cdk5,p35,p39的表达及Cdk5激酶活性变化。方法 免疫印迹测定胚胎12天至出生后18个月大鼠脑中Cdk5,p35,p39的表达，通过测定Cdk5特定底物－组蛋白H1被磷酸化的程度检测鼠脑中Cdk5激酶活性。结果 从胚胎12天至出生7天，大鼠脑中Cdk5蛋白水平逐渐增加到峰值并保持于18个月龄。在胚胎12天时，Cdk5激酶活性和p35的蛋白水平较低，在胚胎18天至出生14天期间最高，然后在3个月龄至18个月龄的成年鼠和老年鼠脑中逐渐减少。与之相比，p39的表达方式与Cdk5和p35正好相反。自P14至18M龄鼠脑中，大脑皮质及海马的p35表达和Cdk5激酶活性高于小脑或纹状体。结论 大鼠发育早期，Cdk5激酶复合物的活化与神经发育密切相关，其生理作用在大脑皮质及海马有区域特异性。     

p38在高血糖加重脑缺血性损伤中的作用(综述)

丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)家族是一类丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶。由MAPK^erk1/2、MAPK^p38、MAPK^erk5、MAPK^erk3/4、MAPK^34kink蛋白激酶组成，其中MAPK^P38有6个亚型：p38MAPK(α1／α2)、p38MAPK(β1／β2)、p38MAPKγ及p38MAPKδ，各有其不同的作用特点。试验证明．p38MAPK在血管壁细胞中可能作为靶目标被高血糖激活。p38MAPK不仅和缺血后炎症反应有关，还和凋亡调控有关．而使用p38阻滞剂则可减缓脑缺血损伤的程度。     

周期素依赖性激酶抑制剂对神经元损伤的保护作用

周期素依赖性激酶抑制剂(cyclin-dependent kinases inhibitors,CDKIs)分为INK4(inhibitor of CDK4,INK4)和KIP(kinase inhibition protein,KIP)两大家庭,主要通过视网膜母细胞瘤蛋白(retinoblastoma protein,pRb)或p53两条途径对细胞周期起调控作用。在脑缺血再灌注损伤后周期素依赖性激酶(cyclin-dependent kinases,cDKs)所调控的信号通路被激活,细胞周期紊乱可促使神经元凋亡,CDKIs对神经元损伤具有保护作用。     

存活素与神经系统肿瘤的研究进展

存活素(Survivin)是1997年新发现的一类抗凋亡因子,它属于凋亡抑制蛋白(Inhibitor of apoptosisprotein,IA P)家族,但其结构又与IA P家族其它成员有所不同。存活素在多种肿瘤组织中表达上调,且具有抑制细胞凋亡和调控细胞周期的双重作用,因而受到研究者的极大关注。本文对存活素的结构、功能及其与神经系统肿瘤的相关研究进行综述。1存活素的研究概况1.1存活素结构与功能的关系人类存活素基因位于染色体17q25上靠近端粒的位置,全长14.7kb,包括3个内含子和4个外显子,在启动子近端有少量TA TA盒,而在外显子1的上游约200nt处有一段G C富…     

CDK5在血管性认知障碍大鼠海马中的表达

目的探讨细胞周期素依赖性蛋白激酶5(CDK5)在血管性认知障碍(VCI)大鼠海马组织中的表达变化及其可能作用。方法将雄性SD大鼠80只随机分为大脑中动脉梗塞(MCAO)组、假手术组及正常对照组,采用改良线栓法建立MCAO大鼠模型,30d后进行水迷宫实验评价并筛选VCI大鼠,分别应用RT-PCR、Western-blot方法检测各组大鼠海马组织CDK5 mRNA及CDK5蛋白的相对表达量。结果 VCI大鼠海马组织CDK5的表达水平明显升高(P<0.05)。结论 CDK5可能参与了大鼠VCI的发生。     

小G蛋白Rho/ROCK通路与神经系统疾病

Rho激酶(Rho-associated kirmse,ROCK)属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族成员,是目前功能研究最为清楚的Rho下游靶效应分子,参与调节细胞的多种行为与功能,包括收缩、游走粘附、生长分裂、生存、肿瘤细胞的转化和浸润.     

P75和TrKA:两种NGF受体系

依据神经生长因子受体(Nerve growth factor receptor,NGFR)与其配基(NGF)或单克隆抗体特异结合的差别,目前已分离出两种NGF受体:低亲合力NGF受体(P75)和高亲和合力受体(TrKA)。(1)低亲合力受体(P75)除与NGF结合外,还能和NGF家族的所有成员BDNF、NT-3、NT-4/5结合。因它不是NGF的功能性受体,其功能也就比较复杂;(2)高亲合力NGF受体(TrKA)是原癌基因trk编码的酪氨酸蛋白激酶(Tyrosine kinasse)家族成员,它是NGF的功能性受体,NGF正是通过它起生物学效应,(3)这两种受体的关系一直是人们争论的焦点;(4)这两种受体的分布也是众说纷纭。本文就此予以综述。     

阿尔茨海默病患者外周血淋巴细胞周期分布及p27表达的改变及意义

目的研究阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)患者外周血淋巴细胞细胞周期分布及周期素依赖性蛋白激酶抑制剂p27(p27)、细胞周期素E(cyclin E)表达的改变及意义。方法选取40例AD患者和30例正常对照者外周血,立即用密度梯度离心法分离淋巴细胞,用流式细胞分析仪检测淋巴细胞细胞周期分布,分析DNA相对含量(DNA relative contents,DNARC)和细胞增殖指数(cell proliferation index,PI),用免疫印迹法检测淋巴细胞p27、cyclin E的表达水平。结果与正常对照组相比,AD组外周血淋巴细胞分布于G1期的比例(G1%)显著下降而S%显著升高(P0.01);淋巴细胞DNARC和PI显著升高(P0.01);p27在AD组表达显著下降(P0.01)。轻、中重度AD组之间外周血淋巴细胞周期的改变及p27水平无统计学差异(P0.05)。结论 AD早期外周血淋巴细胞即显示了增强的增殖能力和细胞周期调节的紊乱,且与病情进展无关,淋巴细胞p27水平有可能成为AD早期诊断的外周标志物。     

P57对U87胶质母细胞瘤细胞系增殖的抑制作用及对替莫唑胺化疗损伤的抵抗作用

目的 探讨替莫唑胺(TMZ)短期化疗下P57在胶质母细胞瘤细胞增殖抑制中的作用和机制. 方法 通过Western blotting检测P57和核增殖抗原(Ki-67)在TMZ短期化疗后U87细胞中的表达情况;通过Western blotting和免疫组化染色比较原发性和复发性(经TMZ治疗)胶质母细胞瘤临床标本中P57的表达差异;通过干扰P57的表达,检测TMZ短期化疗下和撤药后U87细胞凋亡、细胞周期和细胞活力的变化. 结果 TMZ短期化疗后,U87细胞中P57蛋白表达量明显升高,而Ki-67表达量明显下降;胶质母细胞瘤临床标本中复发性肿瘤的P57表达量高于原发性肿瘤;干扰P57表达后周期素依赖性激酶2(Cdk2)的表达量增加,表现为TMZ对U87细胞的增殖抑制作用减弱,但细胞凋亡率明显升高(未干扰细胞凋亡率为12.83％±1.40％,干扰组细胞凋亡率为31.00％±3.48％);此外,撤药后,与对照组相比,P57干扰组U87细胞发生明显细胞周期阻滞和细胞活力下降. 结论 TMZ短期化疗下,U87细胞通过上调P57表达及下调Cdk2表达抑制肿瘤细胞增殖,同时通过抑制细胞周期进程以降低化疗损伤.     

丝裂原活化蛋白激酶ERKs和JNKs在脑缺血损伤中的差异激活及其调控机制

目的　探讨丝裂原活化蛋白激酶家族 (MAPK)两成员ERK1/2和JNK1/2在全脑缺血损伤中的激活及其可能的分子机制。 方法　 采用四动脉结扎模型诱导SD大鼠前脑缺血 ,免疫印迹的方法观察ERK1/2和JNK1/2蛋白激酶特异性Thr和Tyr双位点磷酸化的变化及NMDA受体选择性拮抗剂对其双磷酸化的影响。结果　 缺血诱导海马脑区MAPK家族蛋白激酶两成员显著去磷酸化 ,严重缺血 (30min)ERK1/2而不是JNK1/2活性反弹 ;缺血再灌注ERK1/2活性在 15min首先升至最高而JNK1/2 1h后才逐渐升至峰值 (P <0 .0 5 ) ,2 4h再灌注能诱导两者的再次激活 ,且氯胺酮能显著抑制缺血诱导的ERK1/2而不是JNK1/2的激活。 结论　 前脑缺血明显诱导ERK1/2和JNK1/2的差异激活 ,提示两者可能分享不同的分子机制 ,其中ERK1/2的激活明显与NMDA受体功能上调有关。