RIP1在细胞程序性死亡中作用的研究进展

近期研究发现受体相互作用蛋白（receptor—interacting protein,RIP）是细胞生存和死亡的重要交叉点,在细胞的凋亡与存活、程序性坏死等过程中发挥着关键性的作用。RIP1为RIP家族中的第一个成员,是一种重要的细胞信号转导调控分子。RIP1的结构与生物学功能及在细胞程序性死亡中的作用具有重要意义。     

程序性坏死研究进展

程序性坏死是近年来发现的一种由死亡受体介导的caspases非依赖性细胞死亡模式,通常在凋亡被抑制的情况下发生,具有坏死细胞的形态学特征。研究发现程序性坏死同细胞凋亡一样受细胞内信号因子的周密调节,激酶受体相互作用蛋白激酶1和受体相互作用蛋白激酶3是其关键的调控因子。程序性坏死在炎症性病变、缺血性心脑血管病、神经退行性疾病等多种疾病的发生发展及肿瘤细胞的耐药方面具有重要意义。     

程序性坏死机制与缺血再灌注损伤

程序性坏死是一种具有可调控的信号传导通路的细胞坏死方式。多种刺激可导致程序性坏死的发生,复合体Ⅰ、复合体Ⅱ和RIP1-RIP3坏死体是通路中的信号分子,而Necstatin-1是程序性坏死的特异性阻断剂。程序性坏死可能是缺血再灌注损伤中细胞死亡的重要方式。     

LPS联合z-VAD-FMK介导IFN-γ预处理巨噬细胞发生程序性坏死

目的:探讨脂多糖(LPS)联合z-VAD-FMK介导M1亚型巨噬细胞程序性坏死的机制。方法:使用佛波酯(PMA)和干扰素γ(IFN-γ)诱导THP-1细胞系分化得到M0和M1亚型巨噬细胞。以LPS(100μg/L)分别处理M0和M1巨噬细胞,检测不同时点的乳酸脱氢酶释放和DNA断裂情况,并观察不同抑制剂的影响。采用Western blot法检测受体相互作用蛋白(RIP)1、RIP3、细胞外信号调节激酶(ERK)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)、P38和NOD样受体蛋白3(NLRP3)的蛋白水平。结果:LPS能够诱导M1亚型巨噬细胞发生死亡,联合z-VAD-FMK可特异性介导M1亚型巨噬细胞发生程序性坏死,而对M0亚型巨噬细胞无此作用。IFN-γ能够上调RIP3表达,并增强LPS介导的JNK磷酸化,RIP3和JNK抑制剂可部分阻断LPS联合z-VAD-FMK介导的M1亚型巨噬细胞程序性坏死。结论:IFN-γ上调RIP3和增强LPS介导的JNK磷酸化,使得LPS联合z-VAD-FMK能特异性诱导经过IFN-γ预处理的巨噬细胞发生程序性坏死。     

脊髓小胶质细胞P2X_4受体在rrTNF诱导的病理性疼痛中的作用

目的:研究P2X4受体在坐骨神经周围给予重组大鼠TNF-α(recombinant rat TNF-α,rr TNF)引起的机械痛敏中的作用。方法:采用雄性SD大鼠(180~200 g),Western blot检测坐骨神经周围给予rr TNF后3 d、7d和14 d脊髓背角P2X4受体的表达水平,免疫荧光双染观察脊髓背角P2X4受体的表达部位;在坐骨神经周围给予rr TNF的大鼠前鞘内注射TNP-ATP,行为学检测大鼠50%机械撤足阈值的变化,Western blot检测脊髓背角TNF-α的表达是否发生变化。结果:与对照组相比,坐骨神经周围给予rr TNF(100 ng/L)后3 d、7 d和14 d同侧脊髓背角P2X4受体的表达水平明显升高(P0.01);P2X4受体只表达于小胶质细胞中,神经元和星形胶质细胞中没有表达。坐骨神经周围给予rr TNF的大鼠前鞘内注射TNP-ATP可防止rr TNF诱导的机械痛敏并抑制脊髓背角TNF-α的上调。结论:小胶质细胞P2X4受体可能通过上调脊髓背角的TNF-α介导rr TNF诱导的机械痛敏。     

白藜芦醇对TNF-α诱导的离体大鼠肺动脉内皮细胞损伤及MCP-1表达的影响

目的:探讨中药单体白藜芦醇(resveratrol,Res)对肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)诱导的离体大鼠肺动脉内皮细胞(rat pulmonary artery endothelial cells,RPAECs)中单核细胞趋化蛋白1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)的作用。方法:采用组织贴块法培养RPAECs,随机分为空白对照组(control组)、溶剂对照组(solvent组)、TNF-α(10μmol/L)组和Res(50μmol/L)+TNF-α组(Res组),每组又分成1、4和8 h三个时点(n=6),在8 h增加TNF-α+C1142(MCP-1特异性中和抗体)组(C1142组)。采用Western blot方法检测RPAECs中MCP-1蛋白表达,real-time PCR方法检测MCP-1 mRNA表达。结果:C1142可显著减少TNF-α诱导的RPAECs凋亡(P0.05)。相同时点solvent组的MCP-1蛋白和control组比较差异无统计学显著性;TNF-α组的MCP-1蛋白及mRNA较control组增高(P0.05);Res组的MCP-1蛋白及mRNA表达较TNF-α组降低(P0.05)。结论:MCP-1参与TNF-α诱导的RPAECs损伤;Res可降低TNF-α诱导的RPAECs中MCP-1表达,从而减少内皮细胞损伤。     

口腔扁平苔藓中肿瘤坏死因子α和肿瘤坏死因子受体Ⅰ表达及与细胞凋亡的关系

目的：探讨口腔扁平苔藓肿瘤坏死因子-α、肿瘤坏死因子受体Ⅰ的表达意义及其与细胞凋亡的关系。方法：采用脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的原位缺口末端标记法(TUNEL法)、免疫组化技术检测50例口腔扁平苔藓及10例正常口腔粘膜中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、肿瘤坏死因子受体Ⅰ(TNFRⅠ)的表达及细胞凋亡情况。结果：口腔扁平苔藓的上皮角质细胞TNFRⅠ及固有层TNF-α表达均明显高于正常对照组，而上皮TNF-α及固有层TNFRⅠ的表达则明显少于正常对照组。口腔扁平苔藓的上皮层可见大量凋亡细胞，而固有层单个核细胞的凋亡指数则低于正常对照组。结论：口腔扁平苔藓中同时存在角质细胞的凋亡亢进及单个核细胞凋亡的减少，这种凋亡的异常可能与口腔扁平苔藓的发生发展密切相关。     

TNF-α对HepG2细胞LXRα介导的胆固醇外流的影响及其分子机制

 目的:观察肿瘤坏死因子α（TNF-α）对肝X受体α（LXRα）启动子活性及其下游ATP结合盒转运蛋白（ABCA1和ABCG1）表达的影响,从而探讨TNF-α加速HepG2细胞内胆固醇积聚的分子机制。方法:构建LXRα基因的启动子表达载体,观察炎症因子TNF-α对LXRα启动子活性的影响,进一步将HepG2细胞分为对照组（control）、TNF-α组（20 μg/L）、高脂组（LDL,100 mg/L）及联合处理组（TNF-α 20 μg/L+ LDL 100 mg/L）。采用实时定量PCR和Western blotting检测LXRfα、ABCA1和 ABCG1的mRNA及蛋白的表达。［3H ］标记胆固醇,液体闪烁计数法检测胆固醇外流量。油红O染色和定量比色法分析细胞内胆固醇的含量。结果:成功构建LXRα启动子的萤火虫萤光素酶报告质粒,证明了该启动子有明显活性,TNF-α能明显抑制LXRα启动子的活性。进一步检测发现,和对照组相比,TNF-α下调了LXRα、ABCA1和ABCG1 mRNA与蛋白表达。高脂组胆固醇外流量增加,而TNF-α组胆固醇外流量明显降低。油红O染色显示,TNF-α使细胞内脂质染色明显增加。结论: TNF-α可通过抑制LXRα启动子活性从而抑制HepG2细胞内胆固醇外流导致肝细胞内脂质异常积聚。     

受体相互作用蛋白激酶RIP1在细胞信号转导途径中作用的研究进展

 受体相互作用蛋白1是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是一种重要的细胞信号转导分子,从其被发现开始就成为了细胞信号转导的研究热点,但多集中在其在细胞凋亡中的作用,近年来的研究表明,受体相互作用蛋白1不仅参与了细胞的凋亡,还参与了细胞存活,细胞程序性坏死等多种信号的转导,是一类重要的调节细胞生存或死亡的信号分子,本文对受体相互作用蛋白1功能的研究进展做简要综述。     

NOX1在TNF-α诱导的肺泡上皮细胞氧化损伤和炎症中的作用研究

目的:探索NADPH氧化酶1(NOX1)在肿瘤坏死因子α(TNF-α)诱导的肺泡上皮细胞A549氧化损伤和炎症中的作用。方法:以real-time PCR和Western blot法测定TNF-α处理后肺泡上皮细胞中NOX1的m RNA和蛋白表达水平。在肺泡上皮细胞中转染NOX1 si RNA及其阴性对照,以TNF-α诱导以后,用real-time PCR和Western blot测定细胞中NOX1水平。硫代巴比妥酸法检测细胞中丙二醛(MDA)含量,黄嘌呤氧化法检测细胞中超氧化物歧化酶(SOD)活性,ELISA法检测细胞培养液中的白细胞介素4(IL-4)、白细胞介素6(IL-6)和白细胞介素1β(IL-1β)含量,流式细胞术检测细胞凋亡率,Western blot检测凋亡蛋白cleaved caspase-3的水平。结果:TNF-α诱导处理后A549细胞中NOX1 m RNA和蛋白水平均升高(P 0. 05),NOX1 si RNA转染可以下调细胞中NOX1的m RNA和蛋白表达(P 0. 05),转染si RNA阴性对照对细胞中NOX1的m RNA和蛋白表达没有影响。TNF-α处理后细胞中MDA含量升高,SOD活性降低,细胞分泌的IL-4、IL-6和IL-1β增多,细胞凋亡率和凋亡蛋白cleaved caspase-3水平均升高,与没有经TNF-α处理的细胞比较,差异有统计学意义(P 0. 05)。下调NOX1的细胞经TNF-α诱导后,细胞中MDA含量降低,SOD活性升高,细胞分泌的IL-4、IL-6和IL-1β减少,凋亡率及凋亡蛋白cleaved caspase-3水平降低,与只经过TNF-α诱导处理的细胞比较,差异有统计学意义(P 0. 05)。结论:TNF-α诱导肺泡上皮细胞表达NOX1。下调NOX1表达可减少细胞氧化损伤和炎症因子分泌,减少细胞凋亡。     

Manipulation of necroptosis by Porphyromonas gingivalis in periodontitis development

To eliminate invading pathogens and keep homeostasis, host employs multiple approaches such as the non-inflammation associated-apoptosis, inflammation associated-necroptosis and pyroptosis, etc. Necroptosis is known as a highly pro-inflammatory form of cell death due to the release of massive damage-associated molecular patterns (DAMPs). For the first time, we reported that Porphyromonas gingivalis induced cellular necroptosis through receptor-interacting protein 1 (RIP1)/RIP3/mixed lineage kinase domain-like (MLKL) signaling pathway in monocytes. Necroptosis in THP-1 cells was induced by MLKL phosphorylation in vitro. P. gingivalis treated-THP-1 cells exhibited lower cell death rate with pretreatment of inhibitors RIP1 and MLKL, accompanied with attenuated TNF-α and IL-6 expressions. Moreover, the necroptosis risk was also reduced via gene silencing by RIP3 or MLKL in the P. gingivalis treated-THP-1 cell lines. We further explored P. gingivalis-induced necroptosis in animal models in vivo. Firstly, C57BL/6 mice were injected with P. gingivalis in the subcutaneous chamber model. Animals pretreated with MLKL inhibitor exhibited significantly enhanced P. gingivalis clearance; in addition, levels of TNF-α and IL-6 were notably decreased by 60% via MLKL inhibition. Secondly, P. gingivalis-induced periodontitis was utilized to investigate necroptosis related-periodontopathogensis. Positive staining of phosphorylated MLKL in mice periodontitis biopsies was detected to a higher degree, while larger amount of alveolar bone loss was observed in MLKL (−) group comparing to those in the MLKL (+) group. These findings may suggest that P. gingivalis play essential roles in necroptosis process during periodontitis, and our research may shed light on the further work on the related periodontopathogenesis investigation.     

下调TPD52基因表达通过Wnt信号通路对子宫肌瘤细胞活力、凋亡及TNF-α和IL-6表达的影响

目的:探讨下调肿瘤蛋白D52(TPD52)基因表达通过Wnt信号通路对子宫肌瘤细胞活力、凋亡及肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素6(IL-6)表达的影响。方法:将针对TPD52的特异性si RNA(si-TPD52)及其阴性对照转染原代培养的子宫肌瘤细胞,并加入Dickkopf-1(DKK1)作为Wnt信号通路抑制剂,转染48 h后,用Western blot检测TPD52及Wnt信号通路关键分子β-catenin和相关靶蛋白cyclin D1和survivin的蛋白表达; MTT及流式细胞术分别检测细胞活力和凋亡率的变化; RT-qPCR检测TNF-α和IL-6的m RNA表达。结果:TPD52在转染si-TPD52的子宫肌瘤细胞的表达显著低于空白对照组和阴性对照组(P 0. 05);与阴性对照组比较,si-TPD52组细胞活力明显受到抑制,凋亡率增加,TNF-α的m RNA表达降低,IL-6的m RNA表达升高,β-catenin、cyclin D1和survivin的蛋白表达降低(P 0. 05);加入DKK1后si-TPD52对细胞活力和凋亡的影响更明显。结论:下调TPD52基因表达可通过Wnt信号通路抑制子宫肌瘤细胞生长和诱导凋亡,同时下调TNF-α和上调IL-6表达。     

敲减HMGB1表达对TNF-α诱导的乳腺癌细胞侵袭能力的影响

 目的：探讨敲减高迁移率族蛋白B1（HMGB1）表达对肿瘤坏死因子α（TNF-α）诱导的乳腺癌细胞侵袭能力的影响及机制。方法：采用HMGB1小干扰RNA（siRNA）转染乳腺癌MDA-MB-231细胞,实时荧光定量PCR和Western blot分别测定细胞中HMGB1的mRNA和蛋白表达情况。用TNF-α处理敲减HMGB1表达的MDA-MB-231细胞,流式细胞术测定各组细胞凋亡,Transwell小室法测定各组细胞侵袭能力,细胞划痕实验测定各组细胞的迁移能力,Western blot法测定细胞中上皮钙黏素（E-cadherin）、基质金属蛋白酶2（MMP-2）、神经钙黏素（N-cadherin）、基质金属蛋白酶9（MMP-9）和Bax的表达情况。结果：HMGB1 siRNA转染后MDA-MB-231细胞中HMGB1的mRNA和蛋白表达水平明显低于没有转染的细胞（P<0.05）。与对照组相比,TNF-α处理后的乳腺癌细胞的凋亡水平升高,细胞侵袭和迁移能力也升高,细胞中E-cadherin蛋白水平降低,N-cadherin蛋白水平升高,MMP-2、MMP-9和Bax蛋白水平也升高（P<0.05）。敲减HMGB1表达的MDA-MB-231细胞经TNF-α诱导以后,细胞凋亡率增加,侵袭及迁移能力下调,细胞中E-cadherin蛋白水平升高,N-cadherin蛋白水平下降,MMP-2和MMP-9蛋白水平也下降,Bax蛋白水平升高（P<0.05）。结论：敲减HMGB1表达可以增强TNF-α诱导的乳腺癌细胞凋亡,抑制TNF-α诱导的乳腺癌细胞侵袭、迁移和上皮-间充质转化,其作用机制与MMP-2、MMP-9和Bax蛋白表达有关。     

齐墩果酸抗矽肺大鼠TNF-α和胶原表达的实验研究

目的:观察齐墩果酸对矽肺大鼠肿瘤坏死因子α(TNF-α)和胶原表达的影响及其可能作用机制。方法:80只SPF级Wistar雄性大鼠,随机分为对照组、模型组、齐墩果酸组和溶剂组,每组20只。除对照组外,其余组大鼠采用非暴露法气管内一次性注入Si O2悬液(250 mg/kg)复制动物矽肺模型。齐墩果酸组自注射Si O2后每天给予齐墩果酸60 mg/kg灌胃,溶剂组每天用0.6%羧甲基纤维素钠溶液(10 m L/kg)灌胃,对照组用生理盐水(10 m L/kg)灌胃,连续56 d。动物分别在注射Si O2后第7、14、28和56天处死(每次每组5只)。处死后检测各组大鼠肺系数,并观察形态学变化;应用ELISA法检测大鼠血清中TNF-α的含量;试剂盒检测肺组织中总胶原蛋白含量;免疫组织化学法检测肺组织核因子κB(NF-κB)表达。结果:(1)与对照组比较,模型组和溶剂组大鼠肺系数和总胶原蛋白含量明显升高,结合形态学变化,矽肺模型造模成功。齐墩果酸组各时点肺系数和总胶原蛋白含量比模型组和溶剂组相应时点低,但比对照组高。(2)模型组和溶剂组大鼠血清中的TNF-α含量各时点明显升高,高峰在第14天,之后稍降,但明显高于对照组,差异有统计学意义;模型组与溶剂组各时点比较,差异无统计学意义。齐墩果酸组TNF-α含量与模型组相比均降低,各时点比较差异有统计学意义。(3)模型组和溶剂组大鼠肺组织中NF-κB表达量逐渐升高,至第28天达高峰,各时点与对照组比较差异均有统计学意义。齐墩果酸组的NF-κB阳性表达趋势与模型组相同,但明显低于模型组而高于对照组,各时点与对照组比较差异有统计学意义。结论:齐墩果酸通过抑制TNF-α和胶原表达减缓矽肺纤维化的发生,可能与NF-κB通路有关。     

人肾小管上皮细胞necroptosis模型的构建

 目的：以体外培养的人肾小管上皮细胞（HK-2细胞）为靶细胞,构建肾小管上皮细胞凋亡样坏死（necroptosis）的模型。方法：采用肿瘤坏死因子 α (tumor nercosis factor α, TNF-α)诱导细胞凋亡,同时采用抗霉素A (antimycin A)耗竭ATP,构建肾小管上皮细胞凋亡的模型,并以caspase-8抑制剂苄氧羰酰-缬氨酰-丙氨酰-天冬氨酰-氟甲基酮(benzyloxycarbonyl-Val-Ala-Asp-fluoromethylketone, zVAD-fmk) 阻断凋亡,用necroptosis的特异性抑制剂necrostatin-1（Nec-1）阻断necroptosis,观察细胞在不同的处理下形态学的变化,同时检测细胞存活率及标志物微管相关蛋白1轻链3-Ⅱ（microtubule-associated protein 1 light chain 3-Ⅱ,LC3-Ⅱ）的表达。结果：（1）在TNF-α+zVAD- fmk+antimycin A处理1 h时细胞及细胞器膨胀,电镜下细胞膜碎裂,线粒体变圆、肿胀,嵴逐渐模糊,胞浆中出现大量自噬小体,而Nec-1预处理后细胞的坏死程度较对照组明显改善。（2）在TNF-α+zVAD-fmk+antimycin A 1 h实验组,Nec-1预处理后细胞的存活率显著增加（P<0.05）。（3）TNF-α+zVAD-fmk+antimycin A干预1 h实验组在Nec-1预处理后LC3-Ⅱ的表达量明显下降（P<0.05）。结论：凋亡环境中阻断凋亡可以诱导肾小管上皮细胞necroptosis,抑制剂Nec-1能特异性阻断肾小管上皮细胞发生坏死。     

TNF-α在CCD模型大鼠背根神经节中的表达及机制

目的:探讨TNF-α和NF-κB在背根神经节慢性压迫(CCD)模型大鼠背根神经节(DRG)中的表达变化及其对疼痛学行为的影响。方法:建立CCD大鼠模型,采用von Frey纤维丝监测机械痛阈的改变;通过Western blotting检测TNF-α和NF-κB在DRG中的表达变化趋势,分析其与疼痛行为之间的相关性;并采用免疫荧光双染技术研究TNF-α在DRG中的表达位置。结果:CCD组的50%机械缩足阈值在术后1 d即开始明显下降(P0.01),7~14 d达到高峰,其后逐渐上升,直至术后35 d仍明显低于术前及sham组(P0.01)。而DRG上的TNF-α及NF-κB于造模后各时点均显著增多(P0.01),且TNF-α的表达趋势与50%机械缩足阈值显著相关(P0.05)。结论:DRG慢性压迫可促进其上的TNF-α和NF-κB的合成和分泌,进而诱发机械痛觉过敏。因此,TNF-α/NF-κB信号通路可能是CCD模型疼痛形成的重要通路之一。     

肿瘤坏死因子α通过PI3K-IP3R-Ca2+途径诱导乳鼠心肌肥大

 目的: 探讨肿瘤坏死因子α(TNF-α)是否通过PI3K-IP₃R-Ca²⁺信号途径诱导心肌肥大。方法: 以培养的乳鼠心肌细胞为模型,采用Lowry法测心肌细胞蛋白含量;[³H]-亮氨酸掺入法测定心肌细胞蛋白合成;计算机图像分析系统测心肌细胞体积;Till阳离子测定系统测定心肌细胞内Ca²⁺浓度。结果: PI3K阻断剂LY294002(50 μmol/L)明显抑制TNF-α(100 μg/L)诱导的心肌[Ca²⁺]_i增高(P<0.01),对正常心肌[Ca²⁺]_i无明显影响;其抑制程度与合用2-氨基乙基二苯硼酸盐(2-APB)组相近,但小于与兰尼碱(RYA)合用组(P<0.05)。PI3K阻断剂LY294002(50 μmol/L)明显抑制TNF-α(100 μg/L)诱导的心肌细胞蛋白含量、蛋白合成及细胞体积的增加;其抑制程度与合用2-APB组无差异,但明显大于单用2-APB组,小于合用RYA组(P<0.05)。PI3K阻断剂LY294002(50 μmol/L)对正常心肌细胞蛋白含量、蛋白合成及细胞体积无明显影响。结论: TNF-α通过PI3K-IP₃R-Ca²⁺途径诱导心肌肥大。     

RIPK3 mRNA level acts as a diagnostic biomarker in hepatitis B virus-associated hepatocellular carcinoma

HBV-associated hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the leading causes of cancer-related death worldwide, and non-invasive early detection of HBV-associated HCC requires to be improved. To determine the alteration and clinical relevance of necroptosis and its key regulator receptor-interacting protein kinase 3 (RIPK3) in HBV-associated HCC, we detected the mRNA level of RIPK3 in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) and analyzed its correlation with clinical parameters. Here, we demonstrate that the expression of RIPK3 is elevated in patients with HBV-associated HCC compared to patients with chronic hepatitis B (CHB) and patients with HBV-related liver cirrhosis (LC). The mRNA level of RIPK3 is positively correlated with the severity of clinical manifestations and TNM stages. Moreover, the serum levels of RIPK3-asssocited cytokines are altered in consistent with the change of RIPK3 expression. The diagnostic accuracy of RIPK3 mRNA level is comparable to AFP test in discriminating HBV-associated HCC from LC and is better than AFP test in discriminating HBV-associated HCC from CHB. The combination of RIPK3 mRNA level and AFP test significantly improves the diagnosis of HBV-associated HCC. These data suggest that RIPK3 mRNA level is a biomarker in the onset and progression of HBV-associated HCC and may provide novel diagnostic strategies combined with the AFP test.