Hepatocyte cytoskeleton during ischemia and reperfusion--influence of ANP-mediated p38 MAPK activation

AIM: To determine functional consequences of this activation, whereby we focused on a potential regulation of the hepatocyte cytoskeleton during ischemia and reperfusion. METHODS: For in vivo experiments, animals received ANP (5 μg/kg) intravenously. In a different experimental setting, isolated rat livers were perfused with KH-buffer ±ANP (200 nmol/L)±SB203580 (2 μmol/L). Livers were then kept under ischemic conditions for 24 h, and either transplanted or reperfused. Actin, Hsp27, and phosphorylated Hap27 were determined by Western blotting, p38 MAPK activity by in vitro phosphorylation assay. F-actin distribution was determined by confocal microscopy. RESULTS: We first confirmed that ANP preconditioning leads to an activation of p38 MAPK and observed alterations of the cytoskeleton in hepatocytes of ANP-preconditioned organs. ANP induced an increase of hepatic F-actin after ischemia, which could be prevented by the p38 MAPK inhibitor SB203580 but had no effect on bile flow. After ischemia untreated livers showed a translocation of Hsp27 towards the cytoskeleton and an increase in total Hsp27, whereas ANP preconditioning prohibited translocation but caused an augmentation of Hsp27 phosphorylation. This effect is also mediated via p38 MAPK, since it was abrogated by the p38 MAPK inhibitor SB203580. CONCLUSION: This study reveals that ANP-mediated p38 MAPK activation leads to changes in hepatocyte cytoskeleton involving an elevation of phosphorylated Hsp27 and thereby for the first time shows functional consequences of ANP-induced hepatic p38 MAPK activation.     

慢性脑低灌注大鼠海马Arc低表达与其认知功能障碍的相关性研究

目的 探讨慢性脑低灌注大鼠海马活性调节的细胞骨架相关蛋白(activity-regulated cytoskeletal-associated protein,Arc)的低表达与其认知功能障碍的相关性。方法 大鼠慢性脑低灌注模型使用持久性双颈总动脉结扎术(2-vessel occlusion,2-VO); 大鼠随机分成假手术组和2-VO组,每组各6只。术后第8周行Morris水迷宫评价其认知功能; 实时定量聚合酶链式反应(Real time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)及蛋白免疫印迹法检测大鼠海马Arc mRNA及蛋白表达水平。结果(1)2-VO组大鼠第2～5 d的逃逸潜伏期比假手术组明显延长(P<0.01)及其在原平台区域游泳时间明显比假手术组短(P<0.01);(2)2-VO组大鼠海马Arc mRNA水平及免疫反应条带相对灰度值分别比假手术组明显降低(P均<0.01);(3)空间探索实验中2-VO大鼠在原平台区域游泳时间与海马Arc免疫反应条带相对灰度值呈正相关(r=0.7085,P<0.05)。结论 慢性脑低灌注大鼠的认知功能障碍可能与海马Arc的低表达相关。     

去甲肾上腺素对大鼠血管平滑肌细胞表型转化和骨架蛋白表达的影响

目的研究去甲肾上腺素(NE)对大鼠血管平滑肌细胞(VSMC)表型转化与骨架蛋白表达之间的关系,探讨神经因素对VSMC调控作用。方法体外培养大鼠主动脉血管平滑肌细胞,分为血清对照组(control)、NE+血清培养组、血清饥饿组、NE+血清饥饿组。RT-PCR检测表型基因SM22 α mRNA的表达,免疫荧光方法检测细胞骨架蛋白F-actin的表达。结果与血清培养相比,血清饥饿上调SM22 α表达水平,使F-actin的荧光强度明显增强;NE可降低SM22 α表达水平和使F-actin的荧光强度明显减低,细胞由长梭形转变为多角形或短梭形,细胞板状突起增多,可见细胞分裂。结论 NE对VSMCs表型转化和骨架蛋白形态和数量表达改变有重要作用,为研究神经因素在心血管疾病发生发展中的作用提供理论依据。     

lncRNA与肿瘤浸润转移的关系

长非编码RNA(lncRNA)是一组长度大于200个核苷酸,缺少完整的开放阅读框和无蛋白质编码功能的RNA。它能通过增强肿瘤的生长动力学,血管的形成,细胞骨架的形成或是瘤细胞异质型粘附,来增强肿瘤浸润和转移的能力。也可以与其他基因共同作用,来促进肿瘤的浸润和转移。但至今,对lncRNAs在肿瘤中发挥的作用有待进一步研究。     

不同代数SD大鼠骨髓间充质干细胞体外增殖和成骨分化能力的实验研究

目的:探讨不同代数SD大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)体外增殖和成骨分化能力的差异.方法:从SD大鼠骨髓中分离并培养原代BMSCs,免疫荧光染色鉴定BMSCs.传代培养分别获取P1、P3、P5、P7、P9代BMSCs.CCK-8实验检测不同代数BMSCs的增殖能力;显微镜下观察细胞形态学特征;免疫荧光染色检测细胞骨架;流式细胞术检测细胞凋亡情况;碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色和茜素红染色比较不同代数BMSCs的体外成骨分化能力;实时聚合酶链式反应(real-time polymerase chain reaction,RT-PCR)和免疫荧光检测不同代数BMSCs成骨分化标志物Ⅰ型胶原A1(collagen typeⅠα1,COL1A1)、骨钙素(osteocalcin,OCN)基因表达和蛋白水平.结果:P1、P3、P5代间BMSCs的细胞形态、体外增殖、细胞凋亡及成骨分化能力无显著差别;而P7和P9代BMSCs各方面指标与P1代BMSCs比较,均明显降低(P<0.05).结论:5代以后的BMSCs随着传代次数的增加,其细胞增殖和成骨分化能力显著降低.     

肌球蛋白在生物力学效应中的调控作用

细胞骨架是细胞内机械力传递链的一个组分,肌球蛋白作为细胞骨架的主要组成蛋白,对细胞受到外界力作用时产生的效应具有一定的调控作用,当细胞内的肌球蛋白的表达、结构以及活性发生改变时,细胞的力学效能也会发生相应的改变,从而影响细胞的功能以及组织结构的改变。肌球蛋白轻链的磷酸化、重链各亚型间的转化以及Rho GTP酶信号通路在对细胞生物力学效应的调控中起着一定的作用。     

微丝细胞骨架重塑异常与糖毒性所致胰岛β细胞分泌功能障碍

糖毒性（glucotoxicity）的重要特征之一是葡萄糖刺激的胰岛素分泌消失,然而其机制迄今仍不清楚.大量的实验证据表明,β细胞内微丝（F-actin）的解聚是胰岛素分泌的前提.微丝是细胞骨架成分之一,在囊泡的胞内转运和出胞、细胞形态的维持、细胞迁移等过程中起重要作用.在生理条件下,微丝在β细胞内形成致密的网状结构,阻碍胰岛素囊泡的锚泊（docking）和出胞（exocytosis）。葡萄糖刺激可使微丝解聚,诱导胰岛素分泌。我们近期的工作表明慢性高糖培养导致微丝细胞骨架聚集,且抵抗葡萄糖诱导的微丝骨架的解聚,提示微丝细胞骨架重塑异常可能是糖毒性损害胰岛β细胞分泌功能的机制之一。     

利用果蝇原代细胞系统研究Gef26对肌肉细胞F-actin的调控机制

目的：探讨Gef26对果蝇原代细胞发育的影响。方法：通过培养野生型、gef26突变体以及gef266/+;abl4/+双突变体果蝇胚胎的原代细胞,观察细胞形态。对细胞骨架F-actin进行荧光染色,观察细胞骨架的分布。结果：在果蝇胚胎的原代细胞中,野生型肌肉细胞形态正常,gef26突变体的肌肉细胞形态明显异常;gef266/+;abl4/+双突变体肌肉细胞形态正常,即阿贝尔森酪氨酸激酶（Abelson tyrosine kinase, Abl）突变挽救gef26突变体肌肉细胞形态异常的表型;野生型肌肉细胞中的F-actin呈现出规整的形态和连续的排布,而两株gef26突变体肌肉细胞中的F-actin排布却呈现出不规整的形态和不连续的排布; gef266/+;abl4/+双突变体细胞中的F-actin呈现出规整的形态和连续的排布,即Abl突变挽救gef26突变体F-actin组装紊乱的表型。结论：Gef26影响肌肉细胞的细胞骨架组装,实验结果提示Gef26通过Abl信号通路调控肌动蛋白的细胞骨架组装。     

CD2AP相关作用的研究进展

足细胞是高度分化的上皮细胞,参与肾小球滤过屏障。相邻足细胞的足突相互交错形成裂隙隔膜(slit diaphragm,SD),并防止血浆蛋白漏出到尿液中[1]。近年来,逐渐发现蛋白尿的发病机制与SD分子密切相关,如CD2相关蛋白(CD2AP)。SD是拉链般膜状的电子致密物结构,直径约20~50μm,并能组成多种蛋白复合物[2]。正常的SD复合物的三维结构是维持足[3]。     

CDC42在HBx介导肝细胞恶性转化中作用的定量蛋白质组学研究

目的寻找在乙肝病毒 X 蛋白（HBx）诱发肝细胞恶性转化过程中 CDC42信号通路发挥作用的介导因子。方法利用基于质量亏损的准等重二甲基标记（pIDL）的定量蛋白质组学方法,检测 CDC42基因敲除前后HBx 转基因细胞蛋白质组的差异。筛选差异蛋白并对差异蛋白进行基因本体（gene ontology,GO）功能分析。结果与结论共定量到3409个蛋白,筛选出220个差异蛋白,通过 GO 分析发现与细胞骨架组织相关的 palladin、成蛋白样亚家族1（formin-like 1,FMNL1）和角蛋白-19均发生显著下调。该研究为 CDC42在 HBx 介导 Huh7细胞恶性转化的机制研究提供了候选基因和蛋白。