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088 细胞因子与细胞间隙连接通讯
细胞间隙连接通讯(GJIC)在细胞增殖、分化及肿瘤发生的过程中起重要作用。本文综述了与矽肺发病相关的细胞因子(包括TGF-β、PDGF、VEGF、EGF、FGF、HGF、TNF、IL-6等)对GJIC功能的影响，以及产生这种影响的分子机制的研究进展。
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某些外源化学物对血睾屏障的影响及其分子机制
血睾屏障(blood-testis barrier,BTB)是存在于生精小管上皮支持细胞间特殊的“血-组织屏障”,动物的精子发生有赖于BTB协调有序的“开放”和“重建”,在分子水平上由各种连接蛋白复合体所构成(表1),如紧密连接(tight junction,TJ)、锚定连接(anchoring junctions,AJ)和缝隙连接(gap junctions,GJ)等[1].某些外源化学物可破坏BTB,从而诱导雄性生殖损伤,本研究就相关化学物及机制进行综述,为后续研究提供参考.
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细胞间隙连接通讯与肿瘤关系的研究进展
细胞间隙连接通讯(gap junctional intercellular communication, GJIC)是细胞间一种普遍的通讯方式,传递生长抑制和(或)增殖信号,在调节细胞的生长、分化及凋亡中起重要作用.肿瘤是一种增殖失控和分化紊乱的疾病,自从发现肿瘤细胞间的电偶联丧失以来,许多学者相继发现肿瘤和转化细胞普遍存在细胞间隙连接通讯缺陷、间隙连接蛋白基因表达异常的现象,说明GJIC与肿瘤的发生和发展过程有密切关系.
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连接蛋白Cx50 S258F突变体对斑马鱼晶状体发育的影响
目的:研究与先天性白内障相关的连接蛋白Cx50 S258F突变体对斑马鱼晶状体发育的影响.方法:将野生型和携带S258F突变的Cx50编码区分别构建到pcDNA3.1 myc/his真核表达载体上,通过体外转录获得相应的RNA产物,将RNA产物分别显微注射到1细胞期的斑马鱼胚胎,通过显微镜观察斑马鱼晶状体表型,并利用全胚原位杂交技术分析过表达野生型和突变型Cx50对晶状体标志基因Cx23表达的影响.结果:与野生型胚胎相比,S258F突变型Cx50过表达引起斑马鱼胚胎白内障表型,过表达野生型Cx50也引起白内障表型,但是畸形数量明显少于突变型,野生型和突变型Cx50的过表达均下调了Cx23的表达.结论:连接蛋白Cx50 S258F突变体可引起斑马鱼白内障表型,提示Cx50的S258F突变体是造成先天性白内障的原因.
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甲状腺素对犬心房电生理特征和连接蛋白connexin43的影响
目的 研究甲状腺素对犬心房电生理特征和连接蛋白connexin43表达及分布的影响,探讨甲状腺功能亢进性心脏病(甲亢性心脏病)发牛房颤的机制.方法 健康成年杂种犬16只,随机分为对照组(n=6)和实验组(n=10).给实验组犬腹腔注射左旋甲状腺素(L-thy)80μg/(kg·d),持续8个月,以建立犬甲亢动物模型,分别于0、2、4、6和8个月测定心房有效不应期(AERP),Western blot检测心房连接蛋白connexin43表达,激光共聚焦显微镜观察connex-in43表达及分布的改变.结果 和对照纽相比,L-thy组犬第4、6、8个月AERP明显缩短(P<0.05),左、右心房con-nexin43表达显著下降(P<0.01),两组左心房connexin43表达量的差值显著高于两组有心房cormexin43表达量的差值(P<0.05),左、右心房分布于细胞两端的connexin43显著减少(P<0.01).结论 甲状腺激素导致的心房电重构和连接蛋白的重构是甲状腺激素所致心房重构过程的一部分,参与促成了甲亢性心脏病房颤的发生、发展及维持.
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迷走神经与心房颤动犬上腔静脉肌袖内缝隙连接重构的关系
目的 探讨心房颤动(AF)犬上腔静脉(SVC)肌袖缝隙连接蛋白(Cx)含量和分布改变与迷走神经的关系.方法 24只杂种犬,分为3组:假手术组(Sham组)、切除上腔静脉-主动脉根部(SVC-AO)脂肪垫组(RM组)和保留SVC-AO脂肪垫组(RS组).RM组和RS组植入起搏器起搏6周,以程序刺激或猝发刺激诱发建立AF犬模型;Sham组植入起搏器但不起搏.取SVC肌袖组织行Cx40、Cx43免疫荧光染色并定量分析,透射电镜观察缝隙连接(GJ)超微结构.结果 RS组持续性AF诱发率为71.4%,高于RM组(P＜0.01).Sham组和Rs组Cx40、Cx43表达高于RM组(P＜0.05);RS组Cx40、Cx43表达高于Sham组(P＜0.05).Sham组和RM组Cx40、Cx43端/侧比值高于RS组(P＜0.05).RS组GJ通道变宽,出现肌溶解和线粒体空泡状改变.结论 迷走神经可能通过介导SVC肌袖Cx重构而使AF易于发生和维持;切除SVC-AO脂肪垫可减弱此效应.
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高血糖对小鼠卵母细胞发育及颗粒细胞凋亡的影响
目的 研究高血糖对排卵前小鼠卵母细胞发育及颗粒细胞凋亡的影响.方法 出生后20d ICR雌鼠,建立急性高血糖模型;取高血糖模型雌鼠和正常雌鼠超排卵,分别于hCG注射后的0、2、6和10h取卵巢组织,石蜡切片,TUNEL检测凋亡,免疫组织化学ABC法检测连接蛋白connexin-43的表达,相同时间点取生发泡期(GV期)卵母细胞统计生发泡破裂(GVBD)和第一极体(FB1)的发生率.结果 1.高血糖组卵巢湿重与小鼠体重的比值与排卵数目均低于正常组(P＜0.01);2.免疫组织化学显示,hCG注射后6h、10h颗粒细胞表达connexin-43在高血糖组明显低于正常组(P＜0.05);3.高血糖组卵泡颗粒细胞的凋亡率明显高于正常组,hCG注射后6h、10h差异显著(P＜0.05);4.高血糖组卵母细胞GVBD发生率低于正常组,于注射后2h差异显著(P＜0.01).结论 高血糖环境下卵母细胞发育延迟,颗粒细胞的凋亡率增高.这种发育延迟与颗粒细胞间connexin-43低表达呈正相关.
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ATP活化的小鼠巨噬细胞通讯功能的研究
目的探索间隙连接通讯功能、间隙连接蛋白CX43表达、微丝、纽蛋白在巨噬细胞活化过程中所起的重要作用. 方法 ATP作用于由小鼠腹腔获取的巨噬细胞(Mφ),用MTT法检测ATP对巨噬细胞的活化作用,用罗氏黄(Ly)荧光染料示踪术检测ATP对小鼠腹腔巨噬细胞间隙连接通讯功能的影响,用免疫荧光技术检测ATP作用下的Mφ连接蛋白Cx43的表达和粘着斑-纽蛋白表达的影响,用罗丹明-鬼笔环肽-F-actin专一标记技术,观察ATP作用下的Mφ微丝蛋白(F-actin)的变化. 结果 (1)ATP对Mφ有明显的活化作用;(2)ATP上调Mφ的间隙连接通讯功能;(3)ATP增强连接蛋白Cx43的表达;(4)ATP增强粘着斑主要粘着蛋白-纽蛋白的表达;(5)ATP改善Mφ微丝束的组装. 结论在ATP促进Mφ的活化过程中,间隙连接通讯功能、连接蛋白、纽蛋白、微丝蛋白都参与了Mφ活化过程中信号传导的调节作用.
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胚胎不同器官的细胞连接蛋白基因表达研究
目的探索胚胎不同分化阶段、不同器官中细胞连接蛋白基因的表达规律及其与细胞分化的关系.方法采用Connexin系列基因探针,通过Northern印迹法,对不同胎龄的不同胚胎器官中Cx基因表达状态进行了研究. 结果 (1)胚胎期肝、胃、肺、肾等器官中Cx31、Cx46、Cx31.1不表达.(2)胚胎不同发育阶段连接蛋白基因呈不同表达状态.如Cx26、Cx43在3个月胎龄的肝脏中高度表达、Cx32从第5周至第5月都呈高度表达;(3)连接蛋白基因表达有器官差异性,肝Cx32、胃Cx37、肺Cx40和肾Cx43基因高度表达.(4)连接蛋白基因在各器官中表达又有交叉性,Cx26在上述肝、胃、肾等器官中呈不同表达状态.(5)细胞连接蛋白基因的表达状态与组织细胞的分化基本一致. 结论它们可能是调节胚胎组织分化、细胞增殖及形态发生过程中某些分化事件的关键性候选基因.
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成人房室交界区过渡细胞束形态学及连接蛋白43和40的表达
目的 观察临床上心律失常常见发生部位及射频消融治疗靶点部位--房室交界区和邻近区域的形态学特点及连接蛋白(Cx)43和40的表达,为心律失常发生机制及可能的有效治疗部位提供形态学依据.方法 10例正常成人心脏,选取房室交界区及其邻近部位,常规石蜡包埋,HE、Masson染色,选定目标部位行Cx43、Cx40免疫组织化学染色,并进行图像及统计学分析.结果 峡部、冠状窦口周围和远端、二尖瓣纤维环处及与右房瓣上肌环邻近的中心纤维体等处可见较多过渡细胞束走行,并从不同方向与房室结及结后延伸不同部位相连.过渡细胞组成、排布、心肌纤维走行和相互间的联系有别于普通工作心肌.Cx43、Cx40在过渡细胞束1～4及右房瓣上肌环中分布范围小但集中,而在左房近膜部处的过渡细胞中表达较多;峡部Cx43、Cx40表达较集中.结论 房室交界区及其邻近区域存在双(多)径传导的形态学基础,且与目前常用的射频消融治疗心律失常靶点部位具有对应关系.
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缝隙连接在小鼠卵泡发育过程中的作用
缝隙连接广泛分布于各组织细胞中,由其构成的胞间通道允许小分子在胞间直接传递,在胞间通讯方面起着重要的作用.缝隙连接由连接蛋白(Cx)组成,已发现Cx家族有20多个成员.在哺乳动物卵泡发育过程中,卵母细胞与周围的颗粒细胞之间形成的缝隙连接,介导胞间通讯,对原始生殖细胞迁移、卵母细胞减数分裂能力恢复、颗粒细胞分层、卵泡成腔、黄体形成、促性腺激素信号传递均有非常重要的调节作用.本文根据近年来相关的研究报道,总结了不同的缝隙连接在小鼠卵泡发育过程中的调节作用.
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外源性 Nkx2.5、GATA4促进大鼠骨髓间充质干细胞的心肌分化
目的：：心脏早期转录因子Nkx2.5、GATA4转染大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),探讨Nkx2.5、GATA4对大鼠BMSCs向心肌细胞分化的作用和影响。方法：全骨髓法分离、纯化、扩增培养SD大鼠BM-SCs,流式细胞术联合检测第三代细胞表面分子,CD90+/CD29+/CD45-细胞达95%以上。采用阳离子转染试剂LipofectamineTM2000将pEGFP-N1-Nkx2.5、pVP22-GATA4/myc-His质粒转染BMSCs。结果：转染4周后,Western blotting、免疫细胞化学结果表明,与空质粒组、空白对照组相比,Nkx2.5、GATA4显著提高转染组大鼠心肌细胞肌钙蛋白T(cardiac troponin T, cTnT)、连接蛋白43(connexin43, Cx43)的表达。免疫细胞化学结果显示Nkx2.5转染组、GATA4转染组中部分细胞呈cTnT、Cx43阳性,cTnT阳性细胞的胞质中可见棕黄色丝网状及颗粒样结构,Cx43阳性细胞的细胞质中可见棕褐色颗粒。透射电镜观察各组细胞超微结构变化,转染组大鼠心肌细胞的细胞质内出现大量平行排列的肌丝样结构,细胞侧面或细胞末端可见较多缝隙连接。结论：外源性Nkx2.5、GATA4能够促进BMSCs向心肌细胞分化。
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细胞间隙连接通讯及其通路蛋白与大肠癌发生关系的研究进展
细胞间隙连接通讯(gap junctional intercellular communication,GJIC)是多细胞生物体内普遍存在的一种通讯方式,他参与离子和其他小分子信号物质的转运.GJIC对细胞的生长、增殖和分化起重要的调控作用,他的改变与肿瘤的发生密切相关.大肠癌是人类常见的恶性肿瘤之一,目前研究表明,大肠癌的发生是一个多步骤、多基因、多阶段的过程,包括癌基因激活、抑癌基因失活、DNA转录表达失控、DNA损伤等.不论何种原因的细胞转化,其终表现为细胞周期失控、细胞无限增殖.本文就GJIC及其通路蛋白、细胞因子与大肠癌的发生的研究进展作一综述.
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兔窦房结组织急性损伤后缝隙连接蛋白CX45 CX43表达的研究
目的:研究兔窦房结组织急性损伤后缝隙连接蛋白CX45、CX43表达的动态变化规律.方法:用20%甲醛湿敷兔窦房结区,建立窦房结组织急性损伤模型.分别于模型建立后2h,1周,2周,3周和4周取窦房结组织,用免疫组织化学SP法检测CX45和CX43的表达.结果:CX45主要在窦房结中心区表达,表达的CX45呈点状、短线状,形状不规则,分布稀疏;CX43在窦房结中心无表达,而表达于窦房结周边区心房肌细胞,呈条状、链状,分布于心房肌闰盘处.各实验组窦房结细胞CX45表达量均较对照组明显减少(P<0.05),且随观察时间的延长CX45表达量逐渐减少.结论:兔窦房结细胞表达CX45,而无CX43的表达.窦房结组织急性损伤后CX45的表达量明显减少.
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病毒性心肌炎连接蛋白的变化
目的 观察小鼠急性病毒性心肌炎时连接蛋白的变化,了解连接蛋白与病毒性心肌炎的关系.方法 Balb/c4周龄雄性小鼠26只,随机分为模型组(20只)和正常对照组(6只),模型组予腹腔接种柯萨奇病毒B组3型(CVB3)建立小鼠急性病毒性心肌炎模型.在接种病毒后第14天处死所有存活小鼠,观察心肌形态学改变,并采用聚合酶链式反应(PCR)及免疫组织化学技术,检测各组小鼠心肌组织中connexin43(Cx43)、 connexin40 (Cx40)和connexin45 (Cx45)基因水平及蛋白水平的变化.结果模型组小鼠心肌HE染色可见明显的炎性细胞浸润和心肌坏死等炎症改变;与正常对照组相比,Cx43和Cx45mRNA表达明显减少(分别为0.11±0.02vs 0.34±0.05,0.21±0.02vs 0.41±0.06).Cx40mRNA表达较对照组无统计学差异,三者蛋白水平的变化与基因水平变化相一致.结论 急性病毒性心肌炎小鼠心肌中connexin43和connexin45表达明显减少,上述连接蛋白的变化与病毒性心肌炎致心律失常的潜在作用有关.
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硫化氢对阿霉素心肌损伤模型中心肌缝隙连接和连接蛋白的影响
目的 在小鼠阿霉素心肌损伤模型中,探讨硫化氢对心肌连接蛋白(connexins,Cx)表达及缝隙连接超微结构的影响.方法 10周龄、雄性C57BL/6J小鼠一次性腹腔注射大剂量阿霉素15mg·kg-1或生理盐水,注射后2h即开始每天予以硫化氢供体药物NaHS(1mg·kg-1,i.p.)或生理盐水.14天后通过超声心动图评估小鼠的左心功能情况,随后处死小鼠并留取血浆和左心室组织,通过透射电镜观察心肌缝隙连接的超微结构,采用RT-PCR和Western Blot技术检测心肌Cx43和Cx45的表达水平,并观察了心肌的氧化应激和炎症水平以及血浆心肌酶谱的变化.结果 在阿霉素心肌损伤模型中,心肌Cx43和Cx45的表达水平明显降低,心肌缝隙连接的数目减少且分布稀疏.予以NaHS干预后,心肌Cx43和Cx45的表达水平显著上调,心肌缝隙连接的重构明显改善,同时阿霉素所致的心肌氧化应激和炎症反应、心肌损伤和心功能障碍亦显著改善.结论 硫化氢可能通过上调心肌连接蛋白的表达和抑制心肌缝隙连接的重构,在阿霉素心肌损伤中发挥一定的心脏保护作用.
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心肌细胞缝隙连接与心律失常的关系
有疾病的心肌中缝隙连接(GJ)发生重塑,连接蛋白(Cxs)含量的改变和ID内GJ斑的分布发生变化,从而使心肌细胞间电耦联传导速度减慢,各向异比率减小增加折返性心律失常,有助于阐明一些心律失常机制.
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谷氨酰胺与缬沙坦对大鼠心房纤维化及缝隙连接蛋白43重构的影响
目的：研究谷氨酰胺(Gln)与缬沙坦（valsartan）对大鼠心房纤维化及缝隙连接蛋白43(Cx43)重构的影响及其可能的作用机制。
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心律失常的研究现状
心律失常是近年来心血管病领域非常活跃的一门学科,从基础到临床都作了大量研究,本期有7篇论文涉及心律失常的药物和非药物治疗.关于基础研究方面,缝隙连接(gap junction)与传导异常型心律失常的关系受到重视,缝隙连接广泛存在于各种生物体的多个组织器官中,通过蛋白来表达,目前已经克隆和测序的哺乳动物连接蛋白约15种,在人类心肌细胞中主要有CX40,CX43,CX45.在慢性、缺血性心肌病、瓣膜病等心脏病中,出现缝隙连接蛋白表达量和种类的变化,可能参与了心房颤动(AF)的维持.缝隙连接与折返性心律失常也有关系,缝隙连接是某些传导障碍型心律失常的结构基础.对缝隙连接的深入研究将为心律失常发病机制和抗心律失常药物治疗的筛选开辟了新的途径.
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高脂血症对大鼠主动脉壁连接蛋白mRNA表达的影响
目的 通过观察高脂血症对大鼠血管壁连接蛋白(connexin,Cx)37、40、43及45 mRNA表达的影响,探讨AS的发病机制.方法 雄性Wistar大鼠72只,按体重随机分为3组.分别给予基础饲料(C组)、嘧啶胆酸钠饲料(P组)及高脂饲料(HF组)喂养.于实验开始前1 d给予P组及HF组大鼠Vit D3 60万U/kg 1次性腹腔内注射,此后每30 d追加Vit D3 30万U/kg.C组大鼠给予等体积生理盐水腹腔内注射.各组大鼠于实验8周及22周分两批处死.心脏穿刺取血测定血清胆固醇(CH)及甘油三酯(TG).然后取胸主动脉行病理检查;取腹主动脉匀浆后提取总RNA,利用RT-PCR分析腹主动脉Cx mRNA的表达水平.结果 在实验8周及22周时HF组大鼠血清CH[(10.50±5.21)mmol/L及(10.98±1.87)mmol/L]和TG[(7.25±1.98)mmol/L及(7.52±1.69)mmol/L]水平明显高于其余两组.HF组大鼠在实验8周时主动脉内膜面可见较多散在斑点状红色脂质浸润区,内皮细胞及平滑肌细胞增生.实验22周时可见粥样斑块形成及管壁钙化.实验8周时半定量Cx 43 mRNA水平(0.91±0.30)明显高于其余两组,实验22周时各组间Cx 43 mRNA水平无统计学差异.其余三种连接蛋白(Cx 37、Cx40、Cx 45)mRNA水平在实验8周和22周时各组间均未见统计学差异.结论 血管壁表达的四种主要Cx中,Cx43受高脂血症影响表达量增加;Cx 37、Cx 40及Cx 45 mRNA表达量则不受上述因素的影响.
