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维生素B1介导的Akt/mTOR/STAT3信号通路在谷氨酸诱导的PC12细胞损伤中的作用
[目的]研究维生素B1(thiamine,VitB1)介导的Akt/mTOR/STAT3信号通路在谷氨酸(glutamate,Glu)诱导的PC12细胞损伤中的作用.[方法]应用MTT法检测不同浓度谷氨酸对PC12细胞作用不同时间的细胞生长抑制率,筛选出合适的作用浓度与作用时间后,将细胞分为4组,分别为A组:正常对照组；B组:20 mmoL/L谷氨酸处理组；C组:20 mmol/L谷氨酸+300 μmol/L维生素B1处理组；D组:20 mmol/L谷氨酸+300 μmol/L维生素B1+ 800 nmol/L雷帕霉素(rapamycin,RAPA)处理组.应用流式细胞术观察各组作用12 h后细胞凋亡率,Western blot观察各组处理1、4、8、12 h后,p-Akt,p-mTOR,p-STAT3蛋白表达情况.[结果](1)谷氨酸对PC12细胞的生长抑制作用随作用时间和作用浓度的增加而增强；(2)A组的凋亡率为(3.42±0.79)％；C组凋亡率为(23.85±1.58)％,明显低于B组(40.20±2.54)％和D组(53.49±2.83)％(P＜0.01)；(3) Western blot 检测结果表明C组各时间点p-Akt,p-mTOR,p-STAT3表达均高于A、B、D组,并且p-Akt表达量在1h时高,p-mTOR和p-STAT3在4h时达到高峰.[结论]维生素B1激活了细胞Akt/mTOR/STAT3信号通路,该通路对谷氨酸诱导的神经细胞损伤起到了保护作用.
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三磷酸腺苷通过激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白/信号转录和转导激活因子3通路促大鼠脊髓损伤修复的研究
目的 探讨三磷酸腺苷(ATP)激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)/信号转录和转导激活因子3(STAT3)通路在脊髓损伤中的作用及其机制.方法 取80只健康成年雌性SD大鼠,体重250～300 g,随机分为4组(n=20):A、B、C组用改良Allen重物打击法制作T8～ T10 SCI模型后,A组以ATP(40 mg/Kg)、B组以等量生理盐水、C组以ATP(40 mg/kg)加雷帕霉素(3 mg/kg)分别治疗7d;D组仅行椎板切除术,不损伤脊髓,等量生理盐水治疗7d.术后1、2、3、4周采用Basso-Beattie-Bresnahan (BBB)评分法评估大鼠后肢运动功能恢复情况,各时间点取材行免疫组织化学、Western blot、实时定量聚合酶链反应(Real-time PCR)检测神经元特异性烯醇化酶(NSE)、巢蛋白(Nestin)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和通路因子mTOR、STAT3的表达.结果 术后1～4周A组大鼠BBB评分分别为2.30±0.44、6.65 ±0.46、9.88±0.52、12.16±0.54,B组为1.52±0.52、3.62±0.53、5.14 ±0.79、6.01 ±0.76,C组为1.60±0.52、3.30±0.61、5.25 ±0.71、6.06±0.70,D组均为21.00±0.00.A组大鼠BBB评分高于B、C组,低于D组,差异均有统计学意义(P＜0.叭).Real-time PCR检测显示,术后1～4周A组mTOR (4.28 ±0.13、4.57±0.09、2.89±0.08、1.78±0.06)、STAT3 (2.42 ±0.10、2.56±0.09、2.25±0.07、2.08 ±0.11)、NSE mRNA(3.18±0.09、2.48±0.05、2.60±0.05、4.68 ±0.05)表达持续升高,Nestin mRNA(8.69±0.15、7.03±0.15、5.02±0.11、2.41±0.07)表达逐渐降低,但各时间点均高于B、C、D组,差异有统计学意义(P＜0.01);而术后1～4周A组GFAP mRNA表达持续升高(1.71 ±0.05、2.03±0.07、2.44±0.07、1.95 ±0.06),但各时间点均低于B组(1.99±0.06、2.57±0.07、2.83 ±0.07、2.16±0.10)及C组(2.25 ±0.11、2.58±0.07、3.58±0.06、2.46±0.06),高于D组(0.80±0.04、0.87±0.04、0.79±0.04、0.85±0.04),差异有统计学意义(P＜0.01);各时间点B、C组各指标mRNA表达与D组比较差异均有统计学意义(P＜0.01),B、C组间mTOR、磷酸化mTOR (p-mTOR)、STAT3、p-STAT3 mRNA比较差异有统计学意义(P＜0.05),余指标表达差异无统计学意义(P＞0.05).Western blot蛋白检测结果与mRNA变化相似.结论 在大鼠模型内,ATP能激活mTOR/STAT3通路,诱导内源性神经干细胞增殖、分化为神经元,有助于脊髓损伤的愈合.
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三磷酸腺苷通过激活mTOR/STAT3信号通路促进大鼠脊髓损伤修复
目的 脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后,内源性神经干细胞(neural stem cells,NSCs)能分化成神经元促进脊髓愈合,但其分子机制尚不清楚.研究三磷酸腺苷(adenosine-triphosphate,ATP)激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)/信号转录和转导激活因子3(signal transducers and activators of transcription3,STAT3)通路在SCI中的生理和病理机制. 方法 取96只健康成年雌性SD大鼠,体重250～300 g,随机分为4组(n=24):A、B、C组用改良Allen重物打击法制作T8～10SCI模型后,A组以ATP(40 mg/kg)、B组以等量生理盐水、C组以ATP(40 mg/kg)加雷帕霉素(3 mg/kg)分别治疗7 d;D组仅行椎板切除术,不损伤脊髓,等量生理盐水治疗7 d.术后1、2、3、4周采用Basso-Beattie-Bresnahan(BBB)评分法评估大鼠后肢运动功能恢复情况,各时间点取材行免疫组织化学、Western blot、实时荧光定量PCR检测脊髓细胞标志物神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase,NSE)、巢蛋白(Nestin)、神经胶质原纤维酸性蛋白质(glial fibrillary acidic protein,GFAP)和通路因子mTOR、STAT3的表达. 结果 术后1～4周,A组大鼠BBB评分呈持续升高趋势,均高于B、C组,低于D组,差异均有统计学意义(P<0.01).实时荧光定量PCR检测显示,术后1～4周A组mTOR、STAT3、NSE mRNA表达持续升高,Nestin mRNA表达逐渐降低,但各时间点均高于B、C、D组,差异有统计学意义(P<0.01):而A组GFAP mRNA表达持续升高,但各时间点均低于B、C组,高于D组,差异有统计学意义(P<0.01):各时间点B、C组各指标mRNA表达与D组比较差异均有统计学意义(P<0.01),B、C组间mTOR、P-mTOR、STAT3、P-STAT3 mRNA比较差异有统计学意义(P<0.05),余指标表达差异无统计学意义(P>0.05).Western blot蛋白检测结果与mRNA变化相似. 结论 在大鼠体内ATP能激活mTOR/STAT3通路,诱导内源性NSCs增殖、分化为神经元,有助于SCI愈合.
关键词： 脊髓损伤 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白 信号转录和转导激活因子3 三磷酸腺苷 号通路 大鼠 -
中枢神经系统星形细胞瘤中MGMT,STAT-3表达及临床意义
目的 探讨O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT),信号转录和转导激活因子3(STAT-3)在中枢神经系统星型细胞瘤组织中的表达情况及其临床意义.方法 收集120例手术切除的原发中枢神经系统星型细胞瘤组织与25例正常人脑组织,应用免疫组化方法检测全部标本中MGMT和STAT-3的表达情况,并进行相关性分析.结果 MGMT,STAT-3经免疫组织化学染色后在正常组织中表达阴性,在肿瘤标本中呈阳性表达,表达率随星型细胞瘤病理级别升高,呈上升趋势.低级别组与高级别组差异显著.相邻组间无显著差异.相关性分析显示二者的表达存在正相关.结论 结果提示MGMT和STAT-3在人中枢神经系统星型细胞肿瘤中的表达与肿瘤的恶性进展具有相关性.STAT-3可能参与调控MGMT的表达.
