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ERK信号通路在神经细胞命运中的双重角色
细胞外信号调节激酶(ERK),涉及细胞存活,增殖,转化,抑制凋亡的效应已经被广泛描述.近年来,一些研究发现并鉴定了ERK的一些新的、预料之外的作用,它能够直接参与细胞死亡信号,尤其是持续的ERK激活导致细胞的死亡.ERK信号通路也是神经系统中重要转导通路,它的激活导致了神经细胞的存活与死亡的双重作用.本文将对ERK通路在神经细胞命运中的双重角色的研究进展,做一综述.
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MAPK信号转导通路在脑缺血再灌注损伤神经细胞凋亡中的作用研究
由体内外各种因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程就被称为细胞凋亡(apoptosis).这是一个不同于细胞坏死的新概念,并使人们对疾病的发生发展和转归有了一个全新的认识.
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炎症反应相关基因诱导表达的信号转导与新药研发的展望
炎症本质上是机体细胞对有害刺激(包括生物、化学和物理性刺激)做出的保护性反应,但是炎症也应该被视为一柄"双刃剑",一方面对机体起到保护作用,另一方面也可能造成组织器官损伤.因此几乎在机体产生炎症反应的同时,就要启动抑制炎症的机制以控制炎症反应的强度,避免或减弱自身的损伤.炎症反应相关基因属于快速反应基因类型,可通过参加炎症信号转导通路被诱导表达,且是一个可调控的反应过程.近年来我们课题组对炎症反应相关基因表达的正相与负相调节进行了研究,现综述如下,并展望在新药研发中的应用.
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双岐杆菌胞壁蛋白诱导人肠上皮细胞β-防御素-2基因的表达及NF-κB的活化
本研究应用超声破碎和离心法分离获得双岐杆菌胞壁,2%SDS提取其胞壁蛋白,superdex-200柱层析获得多个蛋白组分.RT-PCR和Northern杂交检测到双岐杆菌全菌、胞壁、胞蛋白均可诱导人肠上皮细胞株HT-29 and Caco-2细胞表达人β-防御素-2(HBD-2)mRNA的显著表达.为了在蛋白质水平上检测其基因的增强表达,构建了HBD-2基因原核表达载体,并制备获得其重组制品的多克隆抗体,ELISA、Western blot和免疫细胞化学等技术均检测到双岐杆菌胞壁组分可刺激肠上皮细胞高效表达HBD-2.P65免疫细胞化学染色检测到在双岐杆菌胞壁蛋白刺激下NF-κB向细胞核移位,IκB和磷酸化IκBwestern blot检测到IκB发生磷酸化和降解,表明基因转录因子NF-κB的活化,提示双岐杆菌胞壁蛋白信号可能通过NF-κB信号转导通路诱导肠上皮细胞β-防御素-2基因的表达.
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采用Levenberg-Marquardt算法的信号转导通路模型参数估计
建立信号转导通路的数学模型,以便定量对其进行研究是系统生物学的一个基本任务,但是,参与信号转导通路的蛋白质众多,相互关系复杂,以及信号转导通路表现出的强非线性特性使模型未知参数的估计十分困难.以肿瘤坏死因子α(Tumor necrosis α, TNFα)诱导的细胞核因子κB(Nuclear Factor-κB, NF-κB)信号转导通路为例,研究了基于Levenberg-Marquardt算法在信号转导通路模型参数估计中的应用,该方法包括两部分,首先采用正交化方法确定未知参数的可辨识性,然后采用Levenberg-Marquardt优化算法在给定的测量时间序列下,估计参数值.仿真结果证明该方法能较好地估计信号转导通路模型的未知参数并且具有一定的稳定性.
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血小板生成素及其受体 c-Mpl 的作用和信号通路研究进展
血小板生成素(thrombopoietin,TPO)及其受体c-Mpl是骨髓造血特异性调节因子,主要表达在造血干细胞、祖细胞、巨核细胞、血小板表面。 TPO与c-Mpl结合可通过激活酪氨酸蛋白激酶/信号转导子和转录活化子( JAK/STAT)、磷脂酰肌醇-3-激酶/丝苏氨酸蛋白激酶( PI3K/Akt)、丝裂原活化蛋白激酶( Ras/MAPK)等信号通路传递信息,促进巨核细胞增殖、分化以及血小板形成。 TPO与c-Mpl还参与心肌损伤、神经修复、血管再生、性激素分泌和免疫调节等多项生理过程。本文简述TPO及其受体结构,阐述其信号传导过程研究进展。
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心肌预适应延迟保护的研究现状及应用前景
心肌缺血预适应(IPC)是一种很强的机体内源性保护机制.存在早期保护和延迟保护双峰,早期保护在IPC后1~3小时消失,而延迟保护在IPC 24小时后可重新出现.两者作用机制不完全相同,延迟保护主要通过信号转导通路的激活,增加细胞内保护蛋白合成起效.因其较宽的保护作用时间窗,而更具有实用性和可操作性.
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急性呼吸窘迫综合征大鼠血小板MKK3磷酸化水平变化初探
目的 探讨急性呼吸窘迫综合征(ARDS)发病的分子机制以及血小板活化的信号通路.方法 将30只健康SD大鼠随机分为5组.其中实验组4组,尾静脉注射油酸(0.25 ml/kg)制备ARDS模型;对照组1组,尾静脉注射等量生理盐水.在实验组注射油酸后2、6、24、72 h,对照组注射生理盐水后2h,处死大鼠,从腹主动脉采血,分离血小板,提取血小板蛋白,用免疫印迹法检测动物血小板内丝裂原活化蛋白激酶激酶3 (MKK3)的磷酸化水平变化,了解ARDS时血小板丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)信号通路的改变以及与ARDS发病的关系.结果 注射油酸后6 ~72h大鼠血小板的MKK3磷酸化水平明显增高(P<0.05),其中6h组为对照组的2.4倍(0.50±0.09 vs.0.21±0.05);24 h组表达量高(0.78±0.06),为对照组的3.7倍;72 h组稍有回落(0.75±0.13),但仍明显高于对照组.结论 ARDS时血小板的活化过程与MKK3-p38 MAPK信号转导通路的启动有关.
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细胞外信号调节激酶信号通路在中性粒细胞弹性蛋白酶介导气道黏液高分泌中的作用
气道黏液高分泌是慢性气道炎症性疾病的重要病理特征,过量分泌的黏液在气道中潴留进而加重已狭窄气道的阻塞,同时也为细菌在气道中定植提供了良好的培养基.目前已公认气道中激活多形核中性粒细胞(PMN)释放的中性粒细胞弹力酶(NE)是炎症级联反应的终效应因子,且NE是一种目前已知的强的促黏液分泌剂[1],但其引起气道黏液高分泌的具体分子机制还不甚清楚,而细胞外信号调节激酶(ERK)作为多种信号转导通路的汇总点或共同通路[2],可能与该诱导机制有关.本研究观察ERK特异性抑制剂对NE引起的气道黏液高分泌的影响,旨在探讨其信号转导机制.
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细胞信号转导的研究值得关注
细胞信号转导(signal transduction)是生物医学中极为活跃的一个领域,这是因为人们认识到,细胞的种种功能活动受到复杂的信号转导通路(signaling pathway)的调控.精细调节的信号转导,是正常生命活动的前提,而信号转导的异常,可以导致病理过程.
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抑癌基因PTEN与非小细胞肺癌相关性研究进展
肺癌是当今世界严重威胁人类健康和生命的恶性肿瘤,也是世界范围内常见的人类恶性肿瘤之一,发病率和死亡率呈逐年上升趋势,是发病率和死亡率高的肿瘤之一。其中非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)约占肺癌总数的80%-85%[1,2],主要为鳞癌和腺癌两种亚型。虽然NSCLC在放疗、化疗、手术治疗方面取得了一定进展[3,4],但整体预后较差,5年生存率不足15%[5]。NSCLC发生、演变及预后过程是多个癌基因和抑癌基因共同参与的多步骤、多阶段、多基因改变并且有序的过程,在肺癌的发生、发展中起至关重要作用的有癌基因的激活和抑癌基因的失活、DNA修复基因的突变、生长因子信号转导通路和细胞周期调节的异常[6]。近年来,随着对肿瘤发病机制等各方面研究的不断深入以及分子生物学的飞速发展,目前人类已发现了多种原癌基因和抑癌基因,磷酸酶及张力蛋白同源基因(phosphatase and tensin homology deleted on chromosome ten, PTEN)是继p53后新发现的肿瘤抑癌基因,对PTEN研究不仅在于对其分子结构、功能、检测方法、抑癌机制等方面有重大意义,而且在对探索PTEN与NSCLC临床病理特征的关系方面也有非常重要作用。本文就其相关研究新进展综述如下。
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肺癌中EGFR分子靶向药物及其疗效与毒性的分子预测指标
表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)信号转导通路是非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)治疗的重要靶点.通过小分子的酪氨酸抑制剂如厄洛替尼、吉非替尼或单克隆抗体如西妥昔单抗可阻止EGFR信号转导通路.
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Raf与肺癌的研究进展
二十多年前Raf作为一种独特的癌基因被发现,此后人们对其进行了大量研究,并确立了其在Ras-Raf-MEK-ERK经典信号转导通路中的地位.Ras-Raf-MEK-ERK通路是参与调节细胞增生、分化和凋亡等生物学过程的一条重要的信号转导通路,其与肿瘤的发生关系密切.而Raf作为这一信号转导通路中的关键分子,对于该通路的信号转导具有决定性作用.关于Ras在肺癌发生中的作用已经进行了大量深人的研究,近年来关于Raf激酶在肺癌发生及治疗中作用的研究也取得了一定进展,本文对此进行着重论述.
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微小RNA在骨分化过程中的作用机制
在口腔种植治疗过程中常常会遇到骨量不足的问题,植入骨替代材料是目前临床上主要的重建骨缺损方法之一,因此骨替代材料的成骨性能及其分子机制成为了研究热点。微小RNA(miRNA)是一种短链非编码RNA,通过转录后调控细胞分化、增殖、程序性死亡等病理生理过程。miRNA可影响成骨相关因子的表达和激活成骨相关信号转导通路中的信号转导,从而对骨组织动态改建过程进行调控。本文就miRNA与成骨细胞特异性转录因子、核心结合因子-α1基因、Smad基因、转化生长因子-β诱导因子,与骨形态发生蛋白信号转导通路、无翅型小鼠乳房肿瘤病毒整合位点家族信号转导通路、促丝裂原激活蛋白激酶信号转导通路、成脂信号转导通路以及miRNA与口腔相关材料和miRNA在骨缺损修复中的应用研究进展作一综述。
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沉默交配型信息调节因子2同源蛋白1与骨和软骨代谢的关系
沉默交配型信息调节因子2同源蛋白(SIRT)1是一种依赖于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的第3类去乙酰化酶,在骨与软骨的代谢中发挥着重要的作用。SIRT1通过促进成骨细胞生成、骨量增长、抑制破骨细胞生成,调节骨的发育和重建。此外,SIRT1还可促进骨髓间质干细胞的成骨向分化。在软骨代谢过程中,SIRT1对于软骨的改建必不可少。SIRT1在骨与软骨过程中的作用与无翅型小鼠乳房肿瘤病毒整合位点家族信号转导通路、核因子-κB信号转导通路、叉头转录因子O和甲状旁腺素密切相关。本文就沉默信息调节因子SIRT1在骨与软骨代谢中的作用、SIRT1调节骨代谢的信号转导通路等研究进展作一综述。
关键词: 沉默交配型信息调节因子2同源蛋白1 骨代谢 细胞分化 信号转导通路 -
促丝裂原激活蛋白激酶在牙髓干细胞向成牙本质细胞分化和牙髓损伤修复中的作用
通过诱导牙髓干细胞(DPSC)向成牙本质细胞方向分化,龋源性牙髓炎的治疗将不再局限于根管治疗这一临床选择,修复治疗也不再成为缺失牙治疗的唯一方案。促丝裂原激活蛋白激酶(MAPK),尤其是P38MAPK通过直接或间接磷酸化特定的转录因子,将细胞外刺激信号转导至细胞及其核内,从而引起一系列细胞生物学反应,如细胞增殖、分化、转化和程序性死亡。骨形态发生蛋白-2、矿物三氧化物聚合体和Biodentine皆可诱导DPSC向成牙本质细胞分化,而三者正是通过MAPK信号转导通路发挥作用的。在组织工程支架诱导DPSC分化过程中,支架材料通过激活P38MAPK信号转导通路促进了DPSC的分化。此外,MAPK信号转导通路参与牙髓损伤修复中DPSC的迁移、黏附和分化,参与牙髓损伤修复中牙本质的形成。由于MAPK信号转导通路在细胞增殖、分化和生存等过程中都起着十分关键的作用,因此,深入研究其反应分子、作用底物和作用机制有着重要的理论和临床意义。
关键词: 促丝裂原激活蛋白激酶 牙髓干细胞 信号转导通路 细胞分化 -
卷曲蛋白在无翅型小鼠乳房肿瘤病毒整合位点家族-卷曲蛋白信号转导通路中的作用
卷曲蛋白(FRZ)初鉴定于果蝇,因其与无翅型小鼠乳房肿瘤病毒整合位点家族(WNT)缠绕在一起而得名,是WNT家族的细胞表面受体,包括三个区域,是G蛋白偶联受体(GPCR)家族中的一员,具有和缺失GPCR的一些基本结构.FRZ信号转导通路分为依赖转录调节因子β-连环蛋白的经典和非经典信号转导通路.FRZ包括FRZ1~10,其调节作用非常广泛,不但在细胞水平上参与调控胚胎发育、干细胞分化和器官形成等过程,而且还在维持组织稳态、再生、塑性和修复中起着重要的作用.FRZ信号转导通路中的激动剂、拮抗剂以及以WNT/FRZ信号转导通路中的共受体,都被假定为潜在的治疗多种癌症、神经退行性变疾病和骨质疏松等重大疾病的靶点.WNT/FRZ相关信号转导通路网非常的复杂,其信号转导通路激活后的结果,潜在机制和相关因子研究都还不够透彻.探究该信号转导通路的特异性,量化其结合反应及系统的定位及其所激活的下游事件是非常重要的,但还需要更多的相关研究来逐步诠释这些问题.
关键词: 卷曲蛋白 无翅型小鼠乳房肿瘤病毒整合位点家族 信号转导通路 -
三七总皂及其诱导成骨的试验和机制
三七总皂苷(PNS) 可调节多种成体干细胞的分化,与骨形成密切相关.以微波、超声和超临界流体技术提取PNS,较传统提取时间大大缩短,提取效率大大提高.PNS的诱导成骨试验包括体外试验和体内试验.体外试验显示,PNS可明显促进骨髓基质干细胞的成骨分化及增殖;体内试验显示,PNS可使骨矿化提前.PNS既可通过调节骨形态发生蛋白、胰岛素样生长因子和白细胞介素-6等细胞因子,促进骨改建;还可通过促丝裂原激活蛋白激酶、无翅型小鼠乳房肿瘤病毒整合位点家族、核因子-κB等信号转导通路调节破骨细胞分化,促进骨形成.羟磷灰石作为支架材料具有良好的成骨作用,将其与PNS复合,PNS可定向缓慢地作用于骨缺损部位并在骨缺损组织周围始终保持一定的质量浓度,从而加速骨缺损修复.
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转化生长因子β信号转导通路及其对血管内皮和平滑肌及基膜的调控
转化生长因子(TGF)β信号转导通路主要由TGFβ及其受体以及受体底物Smad蛋白分子组成,可通过多种分子机制调控血管内皮细胞的增殖、迁移和分化,介导平滑肌细胞分化,参与维持血管内皮基膜的完整性。研究TGFβ信号转导通路在口腔颌面部血管畸形、肿瘤血管生成等血管相关疾病的中作用机制,探讨其他基因或转录因子对该信号转导通路的调控,可为治疗血管相关性疾病提供新思路。本文就TGFβ信号转导通路及其对血管内皮细胞、血管平滑肌细胞和血管基膜的调控等研究进展作一综述。
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转化生长因子B3基因与腭融合
在腭发生过程中,腭突上皮(MEE)形成腭中缝(MES),而后MES裂解消失完成腭部融合,其中转化生长因子(TGF)B3在MES裂解过程中是不可缺少的。TGFB3调控MEE细胞发生上皮—间质转化(EMT)是目前MES裂解机制研究的热点。TGFB3蛋白通过激活磷酸化的Smad2与Smad4复合体和磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)信号转导通路,需要淋巴细胞样增强因子1和扭曲蛋白等多种信号转录因子及其他信号的协调配合调控腭部EMT过程。本文重点对TGFB3基因在MES裂解过程中的作用、其介导的信号通路及相关研究进展等作一综述。