依托泊苷通过线粒体信号通路释放细胞色素C诱导Jurkat白血病细胞凋亡

目的：研究在人类Jurkat白血病细胞株中依托泊苷诱导凋亡的分子机制，揭示由依托泊苷启动的凋亡信号通路。 方法：分别用annexin V-FITC和碘化丙啶（PI）染色，通过流式细胞仪测定annexin V阳性和出现亚二倍体DNA的凋亡细胞。以3,3＇-dihexyloxyacarbocyanine iodide ［DiOC6(3)］为染色剂，采用流式细胞术检测细胞线粒体膜电位的变化。采用离心技术分离细胞的胞浆与线粒体。细胞色素c从线粒体转入胞浆，caspase-3的激活，多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶（PARP）的切割等蛋白质的表达由免疫印迹技术（Western blotting）检测。 结果：依托泊苷诱导Jurkat白血病细胞凋亡，细胞凋亡与依托泊苷的作用时间呈线性关系。广谱的caspase抑制剂zVAD.fmk可抑制依托泊苷诱导的DNA片段化和磷脂酰丝氨酸外翻。依托泊苷引起的线粒体膜电位下降早于DNA片段化和磷脂酰丝氨酸外翻，形成明显对照的是zVAD.fmk不能阻断依托泊苷诱导的线粒体膜电位的下降。依托泊苷介导细胞色素c从线粒体释放到胞浆，激活caspase-3，caspase-3的底物PARP被切割。 结论：依托泊苷诱导Jurkat白血病细胞株凋亡的机制是降低线粒体膜电位和释放细胞色素c到细胞浆启动线粒体信号转导通路, 最终激活caspase而导致细胞凋亡。     

5-Aminolevulinic acid-based photodynamic therapy suppressed survival factors and activated proteases for apoptosis in human glioblastoma U87MG cells

Glioblastoma is the most common astrocytic brain tumor in humans. Current therapies for this malignancy are mostly ineffective. Photodynamic therapy (PDT), an exciting treatment strategy based on activation of a photosensitizer, has not yet been extensively explored for treating glioblastoma. We used 5-aminolevulinic acid (5-ALA) as a photosensitizer for PDT to induce apoptosis in human malignant glioblastoma U87MG cells and to understand the underlying molecular mechanisms. Trypan blue dye exclusion test showed a decrease in cell viability after exposure to increasing doses of 5-ALA for 4h followed by PDT with a broad spectrum blue light (400-550 nm) at a dose of 18J/cm(2) for 1h and then incubation at 37 degrees C for 4h. Following 0.5 and 1mM 5-ALA-based PDT (5-ALA-PDT), Wright staining and ApopTag assay showed occurrence of apoptosis morphologically and biochemically, respectively. After 5-ALA-PDT, down regulation of nuclear factor kappa B (NFkappaB) and baculovirus inhibitor-of-apoptosis repeat containing-3 (BIRC-3) protein indicated inhibition of survival signals. Besides, 5-ALA-PDT caused increase in Bax:Bcl-2 ratio and mitochondrial release of cytochrome c and apoptosis-inducing factor (AIF). Activation of calpain, caspase-9, and caspase-3 occurred in course of apoptosis. Calpain and caspase-3 activities cleaved alpha-spectrin at specific sites generating 145kD spectrin breakdown product (SBDP) and 120kD SBDP, respectively. The results suggested that 5-ALA-PDT induced apoptosis in U87MG cells by suppression of survival signals and activation of proteolytic pathways. Thus, 5-ALA-PDT can be an effective strategy for inducing apoptosis in glioblastoma.     

Inhibition of caspases but not of calpains temporarily protect against C2-ceramide-induced death of CAD cells

Evidence has implicated apoptosis as a mechanism underlying cell death in diverse neurodegenerative diseases including Parkinson's disease (PD). Endogenous agents such as TNF-alpha, INF-gamma, IL-1beta and others stress signals activate the sphingomyelin pathway increasing ceramide levels. Ceramide triggers apoptotic pathways while inhibiting survival signalling, and is involved in the regulation of intracellular Ca(2+) homeostasis and compartmentalisation. The contribution of caspases in neuronal apoptosis has been highlighted by the increased survival exerted by caspase inhibition, but the involvement of calpains during neuronal apoptosis and the potential benefit of their inhibition is still controversial. In the present paper, we have analysed the contribution of caspases and calpains to cell death of CAD cells, a catecholaminergic cell line of mesencephalic origin, following C2-ceramide exposure. Ceramide caused CAD cell death by a dose and time dependant mechanism. 25microM of C2-ceramide caused apoptosis. Analysis of activation of caspases and calpains by differential cleavage of alpha-fodrin showed that although calpains are activated before caspases following C2-ceramide exposure, only caspase inhibition increased cell survival. These results demonstrate the activation of caspases and calpains in C2-ceramide-induced cell death, and support the role of caspase inhibition as a neuroprotective strategy and a plausible therapeutic approach to decrease catecholaminergic cell death.     

心肌营养素-1基因治疗大鼠脑损伤后心肌营养素-1和caspase-3的表达变化

目的 观察外源性心肌营养素-1（CT-1）基因被载体重组腺病毒（Adv）导入损伤大脑细胞后在细胞中表达的情况及其对凋亡基因半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶-3（caspase-3）表达的影响，了解CT-1对损伤大脑神经元的作用和机制。方法 建立大鼠创伤性脑损伤（TBI）模型，于损伤脑区局部注射Adv—CT-1，应用免疫组化技术检测伤后及治疗后CT-1和caspase-3基因的表达变化。结果 TBI后1，3，7d，大脑皮层和海马等损伤脑区CT-1基因表达轻度增加；伤后12h、1，3，7d，在大脑皮层和海马等损伤脑区caspase-3基因表达明显增加，1d达高峰，3—7d逐渐降低。Adv—CT-1转染损伤脑区治疗后12h-7d，大脑皮层和海马等损伤脑区CT—1表达明显增加，7d达高峰；治疗后12h～7d在大脑皮层和海马等损伤脑区caspase-3基因表达较损伤对照组明显减少。结论 TBI后CT-1基因表达轻度增加，可能是机体对脑损伤后的反馈性保护机制；伤后caspase-3基因表达增加，是创伤后神经细胞凋亡的内在原因。伤后Adv—CT—1转染治疗可使CT-1基因在受损大脑中表达增加，而CT-1可下调凋亡基因caspase-3的表达，这可能是CT—1保护损伤神经元、促进神经功能恢复的内在机制。     

重组人IL-24的表达及其体外抗肿瘤细胞活性的研究

目的 构建重组人白细胞介素24(recombinant human interleukin 24,rhIL-24)表达载体并在大肠杆菌中表达,体外评估rhIL-24的生物学活性.方法 用基因工程方法构建rhIL-24表达载体并在大肠杆菌巾表达rhIL-24.表达的重组蛋白经层析法纯化后,分别用噻唑蓝比色法和蛋白印迹法检测rhIL-24对肿瘤细胞生长的影响和对内源性IL-24的诱导,用实时PCR检测不同肿瘤细胞与rhIL-24共孵育后细胞内的胱天蛋白酶3(caspase 3)mRNA变化.结果 rhIL-24能在大肠杆菌中高效表达,并能明显抑制多种肿瘤细胞生长.rhIL-24能诱导正常MRC.5细胞和多种肿瘤细胞产生内源性IL-24,并能改变肿瘤细胞的胱天蛋白酶3水平.结论 rhIL-24能在大肠杆菌中高效表达,且具有生物学活性.     

Caspase 3抑制剂Ac-DEVD-CHO对实验性近视眼视网膜细胞凋亡的治疗

目的研究鸡近视眼视网膜细胞凋亡的分子机制及Caspase 3抑制剂Ac-DEVD-CHO的治疗作用.方法眼睑缝合法建立鸡的近视眼模型.玻璃体内注射Ac-DEVD-CHO后按预定时间检影验光,摘眼球,测量眼球外径,并拍眼底照片,用电镜、末端脱氧核糖核苷酸连接酶介导生物素化脱氧尿苷酸末端标记(TUNEL)技术及流式细胞术检测视网膜的凋亡细胞.用免疫组化、流式细胞术和色敏比色法分析视网膜Caspase 3蛋白表达及其活性变化.结果眼睑缝合12周时缝合眼与对照眼相比屈光度加深,眼球外径增大.缝合眼中出现漆裂纹样眼底改变(发生率为45.56%),并在缝合眼视网膜内、外核层发现凋亡细胞,凋亡率高于对照眼(P<0.05),且视网膜Caspase 3蛋白及活性均增高.玻璃体内注射Ac-DEVD-CHO后,缝合眼视网膜细胞的凋亡率和Caspase 3蛋白及其活性均减少,而且Ac-DEVD-CHO抑制视网膜细胞凋亡的作用随剂量的加大而增强.结论 Caspase 3在鸡近视眼视网膜细胞的凋亡过程中发挥重要作用,Ac-DEVD-CHO通过阻断Caspase 3作用而有效抑制视网膜细胞凋亡.     

基于网络药理学研究半夏治疗功能性消化不良的作用机制

目的 探讨半夏治疗功能性消化不良的作用机制.方法 本研究起止2020年1—2月.通过TCMSP数据库检索得到半夏的活性成分和作用靶点,同时借助UniProt、HCBI和PubMed等数据库,得到药物活性成分靶点对应的基因名.利用Gene Cards和OMIM数据库得到功能性消化不良的相关治疗靶点,将其与半夏活性成分靶点取交集后得到药效靶点.将交集靶点通过STRING 11.0数据库进行蛋白质-蛋白质的相互作用网络分析得到潜在的治疗核心蛋白.最后采用KOBAS 3.0平台和DAVID 6.8数据库进行GO功能富集分析和KEGG信号通路富集分析,研究半夏治疗功能性消化不良靶点的作用机制.结果 筛选得出半夏的13个活性成分和74个活性成分靶点基因以及35个交集基因.通过蛋白质-蛋白质相互作用网络分析,半夏治疗功能性消化不良可能与B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)、RACα丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(AKT1)、半胱氨酸蛋白酶-3(CASP3)、半胱氨酸蛋白酶-9(CASP9)等靶点蛋白相关.GO功能富集分析得到66个GO条目(P<0.05),通过分析我们可以知道半夏治疗功能性消化不良主要与儿茶酚胺结合、内肽酶活性、核受体活性、转录因子活性、凋亡过程中的半胱氨酸型内肽酶活性等功能相关.KEGG信号通路分析得到97条信号通路(P<0.05),通过筛选主要与凋亡-多物种、凋亡-乙型肝炎、大肠癌、肿瘤坏死因子等信号通路相关,我们发现这些通路中均含有B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)、半胱氨酸蛋白酶(Caspase)、凋亡基因(Bax)等凋亡因子.结论 半夏可以通过多成分、多靶点、多途径共同发挥对功能性消化不良的治疗作用,其中在对凋亡通路上的其因子表达抑制或者增强,最终达到抑制组织细胞的凋亡将可能是半夏治疗功能性消化不良的重要机制之一.     

丹红注射液对大鼠皮质神经元体外模拟缺血再灌注损伤的保护作用

目的 探讨体外模拟缺血再灌注后大鼠皮质神经元内质网应激诱导凋亡的机制及丹红注射液对其的干预作用.方法 体外培养大鼠皮质神经元,神经元特异性烯醇酶(NSE)鉴定神经元纯度.建立体外培养大鼠皮质神经元模拟缺血再灌注模型,随机分为对照组(始终正常培养)、缺血再灌注组(体外模拟缺血再灌注)、治疗组(缺血再灌注加丹红注射液干预),应用免疫组织化学、免疫荧光染色方法鉴定神经元纯度;流式细胞术Annexin V、PI双标检测神经元凋亡率及活性半胱天冬酶(Caspase)-3、Caspase-8、Caspase-9蛋白表达;Western-blot免疫印迹分析法检测活性Caspase-12、葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、Bcl-2及细胞色素C蛋白表达.结果 大鼠皮质神经元可纯化体外培养.皮质神经元体外模拟缺血6 h再灌注24、 48 h细胞凋亡率分别为(17.95±1.03)%、(22.62±0.98)%,丹红治疗组(8 mL/L)分别为(9.74±0.56)%、 (3.93±0.23)%,两组比较差异有统计学意义(χ2=7.164、10.650,P<0.05).体外模拟缺血再灌注诱导神经元GRP78表达上调,活性Caspase-12表达增加,但与治疗组比较差异无显著性(t=0.591、1.772,P>0.05).神经元缺血再灌注后细胞色素C表达增加,Bcl-2表达减少,活性Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9表达增加,丹红注射液治疗后细胞Bcl-2表达增加,细胞色素C释放减少,活性Caspase-3、 Caspase-8、Caspase-9含量降低,两组比较差异有显著性(t=8.374～25.235,P<0.05、0.01).结论 内质网应激参与神经元体外模拟缺血再灌注后细胞凋亡,丹红注射液能抑制模拟缺血再灌注后细胞凋亡.     

X染色体连锁凋亡抑制蛋白的研究进展

X染色体连锁凋亡抑制蛋白（XIAP）是凋亡抑制蛋白（IAPs）家族中的重要一员,其主要由N末端3个杆状病毒IAP重复序列（BIR）和c末端一个锌指结构域组成,其主要通过与caspase相互作用抑制细胞凋亡,此外XIAP还可通过核因子KB途径和参与信号转导途径抑制细胞凋亡。XIAP的正向调节主要是在翻译过程中实现的,而负向调节则主要由Smac、转化生长因子B信号通路中的凋亡相关蛋白、HtrA、XIAP相关因子1凋亡抑制蛋白1等XIAP抑制分子实现。XIAP与肿瘤治疗研究方面,反义寡核苷酸技术、XIAP小分子抑制剂、RNA干扰技术等为治疗肿瘤提供了新的研究方向。