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009 锌转运体研究进展
锌转运体(ZnT)的发现深化了对锌在细胞和分子水平的认识.迄今为止所克隆出的4种哺乳动物ZnT(ZnT1、ZnT2、ZnT3、ZnT4)在蛋白结构上具有6个跨膜域、富组氨酸胞内袢、C,N末端位于胞内等共性.对ZnT的分布及基本功能进行了初步研究.ZnT1分布广泛,位于细胞膜上,可使细胞内锌外排;ZnT2分布于肠、肾、睾丸,ZnT3主要分布于脑、睾丸,ZnT4分布于乳腺、脑、睾丸,ZnT2、ZnT3、ZnT4均定位于胞内囊泡膜上,且功能相似,可使细胞内锌转运入囊泡.通过ZnT对胞内锌的这种外排或胞内转运作用,可使细胞避免高锌引发的细胞毒性.涉及锌的非专一性转运体包括二价金属离子转运体(DMT1)、调控锌铁的转运体样基因(ZIRTL)和人类调控锌铁蛋白(hZIP2)等.另外,对非哺乳动物涉及锌转运的组分作了简要介绍.
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锌营养状况评价指标研究进展
目前对锌营养水平的评价还没有一个确定的指标,本文综合国内外研究资料,介绍了几类常用以及新的锌营养状况评价指标,主要有发锌、血锌、细胞锌、含锌酶、金属硫蛋白以及锌转运体基因表达,这些指标均存在一定的不足,在实际评价锌营养状况时应视具体情况联合运用.
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锌对Caco2细胞ZIP4 mRNA表达的影响
目的研究锌对Caco2细胞ZIP4 mRNA表达的影响及其规律.方法通过锌特异螯合剂TPEN建立低锌Caco2细胞模型,RT-PCR法获得ZIP4 cDNA片断,10μmol/L TPEN培养基诱导后,分别检测0、2、4、6、8和10h时点ZIP4 mRNA的表达,及0、2.5、5、7.5、10μmol/L TPEN培养基诱导6h,检测各浓度组ZIP4mRNA的表达.结果RT-PCR获得单一条带的片断,大小与设计一致,获得正确的ZIP4 cDNA片断,随着低锌时间的增加,ZIP4 mRNA表达也升高,6h达到峰值;随着TPEN浓度的升高,ZIP4 mRNA表达也随之升高.结论ZIP4mRNA表达受锌的调控,提示可能参与小肠对锌的吸收.
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胰岛素自身抗体检测研究进展
自身免疫糖尿病患者体内存在着多种糖尿病相关抗体,例如胰岛素自身抗体(IAA)、谷氨酸脱羧酶抗体(GADA)、蛋白酪氨酸磷酸酶2抗体(IA-2A)、锌转运体8抗体(ZnT8A)[1]等.
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锌转运体8的临床意义及其作用机制
糖尿病是一种由多种遗传因子和环境因素共同作用所引起的以慢性高血糖为特征的代谢紊乱性疾病.近研究发现β细胞特异性锌转运体8(zinc transporter 8,ZnT8)既是1型糖尿病的一种主要自身靶抗原[1],其编码基因SLC30A8也是2型糖尿病的一种遗传标志[2],表明ZnT8在糖尿病中具有双重作用.
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锌与阿尔茨海默病
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD),是主要发生在老年人的常见的慢性进行性神经功能衰退性疾病,其典型的病理特征包括β-淀粉样蛋白沉积形成老年斑以及神经元内纤维缠结、大脑淀粉样血管病和神经元凋亡等.近年来的研究发现,金属离子尤其是锌离子在大脑Aβ沉积过程中起关键作用并参与AD的发病进程.本文就锌离子与阿尔茨海默病的关系做一综述.
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ZNT1在膀胱癌组织中的表达及临床意义
目的：明确 ZNT1在膀胱癌组织中表达情况，为进一步的研究奠定基础。方法免疫组化检测23例膀胱癌和9例正常膀胱组织中 ZNT1的表达情况；利用 Real-time RT-PCR 和 Western blot 法检测膀胱组织中 ZNT1的mRNA和蛋白表达情况，检测 ZNT1在膀胱癌组织中 mRNA 和蛋白的表达情况，分析 ZNT1基因表达的临床意义。结果免疫组化检测结果显示 ZNT1在正常膀胱组织中表达非常微弱，其阳性率为22．2％，而在膀胱癌组织中其阳性率为87％，差异有统计学意义（ P ＜0．01）。 Real Time RT-PCR 及 Western Blot 结果均显示 ZNT1在膀胱癌组织中表达显著升高，与其在正常膀胱组织中的表达量相比，差异有统计学意义（ P ＜0．01）。结论ZNT1在 mRNA 及蛋白水平，在膀胱癌中的表达含量与其在正常膀胱组织的表达量相比均显著升高，有可能成为膀胱癌的一个早期诊断指标。
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ZnT1及游离锌离子在小鼠骺板软骨细胞的定位研究
目的 研究锌转运体-1(Zinc transporter 1,znT1)和游离锌离子在小鼠骺板软骨细胞的定位分布,探讨ZnT1影响骺板软骨细胞锌离子代谢从而参与骨骼生长的可能机制.方法 应用浸入式金属自显影技术(AMG)观察锌离子在小鼠肋骨骺板内的定位分布;应用免疫组织化学SABC法检测ZnT1在小鼠骺板软骨细胞的表达.结果 金属自显影技术显示游离锌离子在小鼠肋骨骺板肥大带、增殖带和静止带三层区域结构内有不同程度的表达,其中肥大带软骨细胞层锌离子含量高;ZnT1免疫阳性反应产物主要定位于软骨细胞膜附近,在小鼠肋骨骺板三层区域结构内有不同程度的表达,从肥大带到静止带,软骨细胞膜上的ZnT1免疫反应逐渐减弱.结论 小鼠肋骨骺板内存在大量的游离锌离子和ZnT1蛋白.提示ZnT1可能参与锌离子在软骨细胞的转运和代谢,在骨的形成和发育过程中发挥作用.
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锌转运体家族成员在小鼠胰岛内的分布与表达
目的 研究锌转运体(zinc transporter,ZnT)家族成员在小鼠胰岛内的分布与表达,为进一步探讨ZnT参与胰岛锌离子稳态的调节和糖尿病的发病机理奠定基础.方法 应用实时荧光定量聚合酶链反应(Real time-PCR)和免疫组织化学方法检测ZnT1-ZnT10 mRNA和蛋白在8-10周龄CD1小鼠胰腺中的表达水平及分布.结果 Real time PCR结果显示,除ZnT10以外,ZnT1-ZnT 9 mRNA在CD1小鼠胰腺中均有表达,ZnT8 mRNA在胰腺中表达水平高,ZnT3 mRNA在胰腺中表达低,其余ZnTmRNAs表达水平相近.免疫组织化学结果表明,ZnT1-5、ZnT7和ZnT8均在胰岛细胞的细胞质呈不同程度的免疫染色.结论 多个ZnT家族成员在胰岛细胞中有表达,为探讨ZnT在糖尿病发病中的作用提供了理论基础.
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锌转运体ZNT1在人阿尔茨海默病大脑的定位
目的 研究锌转运体-1(zinctransporter 1,ZNT1)在阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease,AD)尸检大脑皮层内的定位分布,探讨ZNT1影响脑锌平衡从而参与AD发病的可能机制.方法 应用免疫组织化学、免疫荧光和共聚焦激光扫描显微镜观察ZNT1蛋白和β-淀粉样蛋白(β-amyloid,A β)在AD患者大脑内的分布和二者之间的位置关系.结果 ZNT1免疫阳性反应产物主要定位于AD大脑皮层老年斑内.几乎所有的Aβ老年斑内均有不同程度ZNT1表达.ZNT1和β-淀粉样蛋白免疫双标结果进一步证实ZNT1免疫产物与A β共存于AD患者的老年斑内.结论 AD患者大脑皮质A β老年斑内有大量ZNT1蛋白表达,提示ZNT1可能参与AD大脑皮质A β老年斑的形成.
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ZnT7及游离锌离子在小鼠室管膜和脉络丛细胞的分布
目的 研究锌转运体7(ZnT7)和游离锌离子在小鼠脊髓室管膜和脉络丛上皮细胞中的分布.方法 应用ZnSe金属自显影技术(AMG)检测硒酸钠注射1.5h后小鼠脊髓室管膜细胞及脑室脉络丛上皮细胞的游离锌离子;应用免疫组织化学SABC法检测小鼠脊髓室管膜细胞及脑室脉络丛上皮细胞中ZnT7的表达.结果 光镜下观察AMG染色的切片,小鼠脊髓室管膜细胞及脑室脉络丛上皮细胞中均有游离锌离子的分布;免疫组织化学结果表明,脊髓室管膜细胞及脉络丛上皮细胞中均有ZnT7的表达,且与游离锌离子分布区域基本一致.结论 锌离子可能在脊髓室管膜细胞及脉络丛上皮细胞内发挥重要作用,脊髓室管膜细胞及脉络丛上皮细胞可能在脑脊液锌转运过程中发挥重要的作用.
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孕期至幼年期低水平铅暴露仔鼠海马锌离子平衡的变化及其发育期海马神经元的损伤
目的:探讨孕期至幼年期铅暴露对仔鼠发育期海马神经元的损伤及其与Zn2+平衡的相关机制.方法:25只母鼠随机分为对照组母鼠(n=10)和铅暴露组母鼠(n=15).从受孕当天开始至仔鼠生后7、14和21d时间点分别将对照组和铅暴露组仔鼠随机各分为3组(P7、P14和P21组),每小组仔鼠8只,铅暴露组母鼠按上述时间段给予0.2％醋酸铅饮水,对照组母鼠正常饮水.在仔鼠生后上述时间点分别测定仔鼠血铅和脑铅含量,Timm's染色观察海马苔藓纤维(MF),并采用免疫组织化学法检测锌离子转运体-1(ZnT-1)的表达水平.结果:铅暴露组仔鼠血铅和脑铅含量显著高于对照组(P＜0.01).铅暴露组仔鼠海马CA2区、CA3区出现大量变性细胞,且细胞排列松散,细胞层数减少.Timm's染色,正常组仔鼠生后21d开始出现MF发芽,其吸光度(A)值为0.135 0±0.024 3；铅暴露组仔鼠生后21 d MF发芽的A值为0.096 7±0.024 2,较正常组显著降低(P＜0.01).铅暴露组生后7d仔鼠海马ZnT-1表达水平显著低于对照组(P＜0.01),生后14和21 d与对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论:孕期至幼年期低水平铅暴露可能导致仔鼠海马神经元Zn2+失衡和海马神经元胞内Zn2+水平降低,后者可能参与铅暴露导致发育期神经损伤.
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中枢神经系统中锌离子释放的相关机制及其与脑缺血损伤的关系
近年来,锌离子敏感性探针、选择性螯合剂和转基因模型动物的应用,使人们可以更加深入地了解锌离子在中枢神经系统的细胞内和细胞间离子信号通路中所扮演的重要角色.现从锌离子导入蛋白家族、锌转运体蛋白家族和金属硫蛋白家族等对锌离子浓度的影响来阐述神经系统中锌离子释放的来源和机制以及对脑缺血损伤的影响.
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镉诱导PC-3细胞金属硫蛋白和锌转运体的基因表达
[目的]研究镉对前列腺癌PC-3细胞中金属硫蛋白(Metalllothionein,MT)和锌转运体(Zinc transporter,ZnT)基因表达的影响.[方法]0、10、20、40、80和100μmol/L氯化镉处理PC-3细胞,细胞存活率用噻唑蓝(MTT)方法检测;MT-1F、MT-JX、MT-2A和ZnT-J基因的mRNA表达用RT-PCR进行检测.[结果]氯化镉(≥40μmol/L)对PC-3细胞具有明显的抑制生长作用(P<0.05).MT-1F和MT-2A的mRNA水平在5μmol/L氯化镉诱导时表达水平达高,随着氯化镉浓度的增高mRNA的表达呈下降趋势.MT-1X的mRNA表达水平随氯化镉浓度增加呈不断上升趋势,在40μmol/L表达水平为高.ZnT-J的mRNA在10 μmol/L氯化镉诱导表达水平为高,随着氯化镉浓度的增高mRNA表达呈下降趋势.[结论]镉可诱导PC-3细胞MT-1F、MT-JX、MT-2A和ZnT-J基因mRNA表达增高.
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膳食锌缺乏对阿尔茨海默病模型鼠大脑内锌转运体mRNA表达的影响
目的 研究不同膳食锌含量对成年APPswe／PSEN1dE9双转基因阿尔茨海默病模型小鼠大脑内锌相关转运体mRNA表达的影响.方法 成年APPswe/PSEN1dE9双转基因小鼠[J004462 B6C3-T9(APPswe,PSEN1dE9)85D60/J]33只,随机分为膳食锌缺乏组1(ZD1)、膳食锌缺乏组2(ZD2)、膳食补锌组(ZS)和阳性对照组(PC),及10只正常对照组(NC),应用RT-PCR方法检测小鼠大脑中ZnT-1、MT1和ZIP1 mRNA的表达;原子吸收分光光度法测定血清锌浓度.结果 PC中ZnT-1表达较NC有显著性升高(P＜0.01).MT1和ZIP1在PC和NC中表达无显著差异.缺锌喂养后,ZnT-1的表达与PC组比有显著下降(P＜0.01),下降随缺锌时间的延长而加剧,补锌后ZnT-1表达有所上升,存在着时间-反应关系和剂量-反应关系.缺锌喂养50 d后,大脑中MT1与ZIP1 mRNA表达并无明显改变,但持续缺锌喂养至80 d后,mRNA表达均明显下降(P＜0.01),补锌喂养可恢复至缺锌前水平.结论 成年APPswe/PSEN1dE9双转基因小鼠大脑内存在着ZnT-1的异常高表达,膳食锌缺乏可下调大脑内ZnT-1、MT1、2IP1的mRNA表达.
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pEGFP-N1-ZIP2真核表达载体的构建及对人T淋巴和单核细胞系锌转运体基因表达的影响
目的 构建pEGFP-N1-ZIP2真核表达载体,观察其在人T淋巴细胞系Jurkat-E6-1和人单核细胞细胞系THP-1中的表达,并检测ZIP2在两种细胞系中过表达及其对其他锌转运体的影响.方法 利用外周血经RT-PCR 扩增获得人ZIP2 cDNA序列,将其与pEGFP-N1定向连接,构建完成转染细胞48h后,通过RT-PCR检测ZIP2过表达情况,并检测ZIP1、ZIP6、ZIP8、ZIP10、ZnT1、ZnP5等锌转运体表达变化.结果 经过双酶切鉴定以及测序结果显示目的基因大小、插入方向均正确.在Jurkat-E6-1细胞中,ZIP2过表达使ZnT-1表达显著降低(P ＜0.05),但在THP-1细胞中,ZIP2过表达对其他锌转运体表达没有显著影响.结论 成功构建pEGFP-N1 -ZIP2真核表达载体,瞬时转染Jurkat-E6-1细胞和THP-1细胞,Jurkat-E6-1细胞中ZIP2过表达使ZnT1表达下调,而THP-1细胞中ZIP2过表达并未对选定的其他锌转运体产生显著影响,两种不同的免疫细胞系中ZIP2过表达对锌转运体家族其他成员影响表现出差异.
关键词： ZIP2真核表达载体 锌转运体 过表达 聚合酶链反应 -
自发性癫痫大鼠脑海马两种锌转运体表达的研究
目的 探讨反复癫痫发作后的自发性癫痫大鼠(SER)与正常Wistar大鼠脑海马锌转运体1和3的表达与癫痫的相关性,以及癫痫发作后脑海马内含锌神经元内锌稳态的改变情况.方法 应用Western blot和RT-PCR方法分析反复癫痫发作后的SER与正常Wistar大鼠脑海马锌转运体1和3表达情况.结果 SER反复癫痫发作后脑海马锌转运体1蛋白及mRNA表达均明显高于正常Wistar大鼠,差异有统计学意义(P<0.05);锌转运体3蛋白表达与正常Wistar大鼠相比无明显改变,差异无统计学意义(P>0.05).结论 反复癫痫发作后SER脑海马可能在神经元尤其突触后神经元内出现锌浓度增高现象,锌转运体1表达上调可通过降低神经元内Zn2+水平对抗癫痫发作引起的神经元损伤,从而起到保护神经元的作用.
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锌、钙吸收的分子机制及与其他元素的关系
借助于生物分子学技术的发展,对锌/钙等人体必需的营养元素在体内的吸收转运机制进行了较广泛深入的研究.从分子水平揭示了这些元素在生物体内的吸收转运系统、方式、过程及其调控,并追踪了其种系发生及进化过程.研究还系统地分析了涉及锌/钙吸收的蛋白分子结构、基因表达和分布、以及各种元素吸收之间的互相关系.本文就题目相关内容的新近进展作简要综述.
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锌转运体ZIP10过表达对乳腺癌细胞侵袭能力的影响
目的:将ZIP10基因真核表达载体转染乳腺癌细胞MDA-MB-231和MCF-7细胞,研究ZIP10过表达对乳腺癌细胞侵袭能力的影响.方法:经双酶切后凝胶电泳鉴定ZIP10基因表达载体pEGFP-N1-ZIP10,利用脂质体转染法将pEGFP-N1-ZIP10及其相应空载体分别转染乳腺癌细胞MDA-MB-231(ER-)及MCF-7(ER+).RT-PCR检测乳腺癌细胞中MMP-2、MMP-9的mRNA水平,Western blot技术检测细胞中ZIP10蛋白质的表达水平,MTT法观察转染pEGFP-N1-ZIP10前后乳腺癌细胞增殖活性,Transwell实验观察转染pEGFP-N1-ZIP10前后乳腺癌细胞侵袭能力的改变.结果:乳腺癌MCF-7和MDA-MB-231细胞瞬时转染成功后,MMP-2、MMP-9的mRNA 水平没有显著差异,MTT检测结果显示,pEGFP-N1-ZIP10转染乳腺癌细胞后对其增殖活性没有明显影响;Transwell肿瘤细胞侵袭实验显示,ZIP10过表达可显著增加乳腺癌细胞的侵袭能力.结论:ZIP10真核表达载体转染乳腺癌细胞系MCF-7和MDA-MB-231使ZIP10过表达,对细胞增殖活性没有明显影响,但可明显增加肿瘤细胞的侵袭能力.
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锌转运体的结构预测、转运机制和功能
机体维持细胞内锌内稳态具有很重要的意义,因而研究锌转运体的结构、转运机制和功能非常有必要.锌转运体家族种类很多,大体可以分为以下3种:Zrt-Irt样蛋白家族、助阳离子扩散体家族和双价金属转运体家族.Zrt-Irt样蛋白家族的主要功能是摄取锌进入细胞内,以补充细胞内锌的不足;而助阳离子扩散体家族成员主要参与锌的外排和锌在细胞内的区室化,以达到降低细胞内锌浓度并贮存锌到细胞器中的目的.双价金属转运体家族具有潜在锌转运活性,但目前尚有争议.
关键词： 锌 锌转运体 Zrt-Irt样蛋白 助阳离子扩散体 双价金属转运体
