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线粒体自噬与心肌保护
线粒体自噬是指细胞通过自噬的机制选择性地清除线粒体的过程。通过该途径，细胞可降解并清除受损或功能障碍的线粒体，以维持细胞内线粒体质量和数量的平衡，从而维持细胞稳态。在生理状态及应激状态下，多种因子可调控心肌细胞线粒体自噬，进而发挥保护心肌细胞的作用。本文就线粒体自噬及其调控机制以及其在心肌保护中的作用做一综述。
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性别决定相关因子的研究进展
有性生殖是多细胞生物的一个重要特征,常见的就是人类的性染色体X和Y.性别决定(Sex determination)系统有着悠久的起源,在高等生物进化的历程中,不同物种采用的性别决定方式大相径庭,而同源转录因子在不同生物体内的功能和调控方式也是有区别的,比如DMRT转录因子家族,这说明性别决定机制具有高度多样性.本文介绍了近年来发现的具有代表性的性别决定相关的基因的发现过程,总结了性别决定相关转录调控因子的功能和结构方面的研究成果,从结构生物学视角来展望未来的研究方向,为进一步探索生物体内这一重大进程提供新思路.
关键词： 性别决定 DMRT家族 FOXL2/FOXL3 Fem piRNA NIX -
自噬和线粒体自噬在糖尿病心肌病中的作用研究进展
近年来,由于社会老龄化及肥胖发病率的不断升高,糖尿病患者的数量也逐年上升,然而,约一半以上的糖尿病患者死于糖尿病心血管病并发症.线粒体质量控制与心功能关系密切,高糖可致心肌细胞内线粒体受损而发生心功能障碍,因此,及时有效降解受损线粒体能抑制糖尿病心肌病的发生.线粒体自噬具有清除功能障碍的线粒体、控制线粒体质量、保障细胞内环境稳定的作用.该文通过介绍参与线粒体自噬的蛋白分子及信号通路,对自噬与线粒体自噬在糖尿病心肌病中的作用做一综述.
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ABT-737通过上调NIX介导的线粒体自噬缓解大鼠低氧性肺动脉高压
目的 观察ABT-737对大鼠低氧性肺动脉高压(PAH)肺血管重构的作用,并从NIX介导的线粒体自噬方面探讨其可能的机制.方法 采用随机数表法将18只SD大鼠平均分为3组(n=6):对照组、缺氧组(其中死亡1只)、处理组.后两组大鼠置于低氧环境饲养4周,每天8h.处理组大鼠低氧饲养前,腹腔注射15mg/kg ABT-737,另外两组注射等量溶剂.4周后,检测右室收缩压(RVSP)及右室肥厚指数(RVHI),并作肺血管组织学分析,计算中层厚度指数(WTI).Western blot法检测大鼠肺组织NIX、微管相关蛋白1轻链3(LC3)-Ⅱ/LC3-Ⅰ及外膜转运酶(Tom)20蛋白的表达.结果 对照组、缺氧组、处理组大鼠RVSP分别为(15.76±1.27)、(43.16±4.34)、(29.77±2.21)mmHg(1mmHg=0.133kPa),RVHI分别为0.28±0.04、0.37±0.02、0.29±0.03,WTI分别为(6.51±2.46)%、(14.60±2.33)%、(10.20±3.24)%.与对照组比较,缺氧组大鼠RVSP、RVHI及WTI显著增高(P值分别为0.000、0.002和0.000).处理组较缺氧组大鼠RVSP、RVHI及WTI显著降低(P值均为0.000),但RVSP及WTI仍较对照组增加(P值均为0.000).缺氧组NIX蛋白表达(0.93±0.11)比对照组(0.60±0.13)上调(P=0.001),而处理组(1.25±0.12)更高(P=0.000).处理组大鼠LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ(1.59±0.53)较对照组(0.71±0.32)和缺氧组(0.94±0.20)均显著上调(P=0.006,P=0.032).缺氧组Tom20蛋白表达(1.20±0.23)较对照组(0.84±0.15)显著升高(P=0.009),ABT-737干预能显著降低Tom20蛋白(0.97±0.08,P=0.040).结论 低氧导致大鼠肺循环压力升高、肺血管重构并且Tom20蛋白表达增加,而 ABT-737 可以通过上调NIX的表达,促进线粒体自噬,降解Tom20,缓解低氧诱导的PAH.
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阿尔茨海默病转基因小鼠海马结构NIX的变化
目的 观察阿尔茨海默病转基因小鼠海马结构NIX的变化.方法 以Morris水迷宫检测野生型和突变型转基因小鼠学习记忆能力,免疫组织化学和共聚焦激光扫描显微技术观察转基因小鼠海马结构促凋亡蛋白NIX的变化 结果 野生型和突变型小鼠逃避潜伏期中位数分别为29.00 s和38.00 s,差异无统计学意义,P＞0.05；野生型和突变型小鼠搜索策略相比,突变型较野生型使用的搜索策略减少,差异有统计学意义,P＜0.05;野生型和突变型小鼠NIX免疫反应阳性物灰度值中位数分别为103.83和128.85,差异有统计学意义,P＜0.05；野生型和突变型小鼠海马结构NIX平均荧光强度分别为92.18±7.81和103.07±14.94,差异有统计学意义,P＜0.05；野生型和突变型小鼠海马结构NIX与线粒体共定位的数目分别为240.94±169.48和544.18±336.44,差异有统计学意义,P＜0.05.结论 阿尔茨海默病转基因小鼠出现学习记忆障碍,海马结构促凋亡蛋白NIX的量增多,且NIX与线粒体共定位的量增多,提示NIX在阿尔茨海默病病理改变过程中可能起到一定的作用.
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Nix和miR-520h对神经胶质瘤发生的影响及相互作用
目的：通过综合分析肿瘤标本中基因和蛋白表达，及体外生物学作用的检测，来评价胶质瘤中Nix蛋白的作用以及Nix蛋白与miR-520h的关系。方法选取46例胶质瘤标本，RT-PCR检测miR-520h基因的表达，Western blotting检测Nix蛋白的表达；培养U251胶质瘤细胞，Western blotting检测Nix蛋白的表达；构建靶向Nix基因的shRNA敲除U251细胞中Nix基因（Nix-kn）, Western blotting检测Nix, IKKα, i-κBα和p-NF-κB/p65等蛋白的表达水平； has-miR-520h抑制剂转染U251细胞，Western blotting检测Nix, IKKα, i-κBα和p-NF-κB/p65等蛋白的表达水平。结果胶质瘤标本的基因和蛋白检测表明，miR-520h的高表达伴随着Nix蛋白的高表达；体外实验结果表明，与正常培养的U251相比，缺氧培养的U251细胞Nix表达较高；与Nix-kn组相比，Nix-wt组胶质瘤细胞Nix和p-NF-κB/p65表达均明显增高，而NF-κB活性抑制剂蛋白i-κBα表达降低；200 nmol/L的has-miR-520h抑制剂处理细胞后，与正常对照组比较，Nix蛋白表达显著减少，而p-NF-kappaB/p65蛋白表达显著增加。结论在神经胶质瘤的发生发展中miR-520h与Nix蛋白的表达相关；miR-520h可能通过促进Nix合成，从而成为一个强大的肿瘤激活剂。
关键词： 胶质瘤 NIX microRNA-520h NF-κB -
熊去氧胆酸抑制人肝星状细胞活化和NIX蛋白表达的实验研究
目的 研究NIX蛋白的表达变化与熊去氧胆酸(UDCA)抑制人肝星状细胞(HSC)活化作用的关系.方法 人肝星状细胞-LX2细胞实验分为四组:溶媒对照组、UDCA(0.5 μM)组、TGF-β1(5 ng/ml)组、TGF-β1(5 ng/ml)+ UDCA(0.5 μM)组.通过Western blot检测比较各组间α-SMA、NIX的表达差异.结果 TGF-β1刺激LX2细胞后,α-SMA、NIX表达分别较对照组增加60.9％、51.0％;UDCA抑制TGF-β1活化LX2细胞后,α-SMA的表达抑制率达55.6％,与其显著下调NIX的表达呈正相关.结论 UDCA下调HSC细胞NIX蛋白的表达,可能为UDCA抗肝纤维化的药理新机制.
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前列腺素 E1减轻大鼠肺撞击伤后肺泡细胞凋亡?
目的：探讨前列腺素 E1(PGE1)对肺撞击伤后肺泡细胞凋亡的影响。方法雄性 SD大鼠分为正常对照组、伤后对照组和伤后 PGE1处理组。致伤后24 h 检测动脉氧分压、肺系数,TUNEL 染色检测肺泡细胞凋亡的整体情况。以蛋白免疫印迹试验(Western blot)检测自噬相关蛋白及自噬调节蛋白 NIX 的表达情况。结果伤后24 h 肺组织可见明显结构破坏及肺水肿。与正常对照组相比,伤后对照组动脉氧分压降低(P <0.05),肺泡细胞凋亡指数增加(P <0.05),同时肺组织自噬相关蛋白Beclin-1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ及自噬调节蛋白 NIX 表达增加(P <0.05)。伤后 PGE1处理组动脉氧分压低于正常对照组(P <0.05),但较伤后对照组显著改善(P <0.05)；肺泡细胞凋亡指数高于正常对照组,但显著低于伤后对照组(P <0.05)；肺组织自噬相关蛋白Beclin-1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ及自噬调节蛋白 NIX 的表达虽然较正常对照组增加(P <0.05),但显著低于伤后对照组(P <0.05)。结论PGE1减轻大鼠肺撞击伤后肺泡细胞凋亡,此作用可能是通过抑制 NIX 介导的细胞自噬,以及肺泡细胞自噬性凋亡实现。
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大鼠线粒体膜蛋白Nix基因过表达与shRNA慢病毒载体的构建与鉴定
目的 构建线粒体膜蛋白Nix基因过表达与shRNA慢病毒载体.方法 PCR扩增获得Nix基因序列,与经BamH Ⅰ、EcoR Ⅰ双酶切的pHBLV-CMVIE-IRES-Puro载体连接获得Nix过表达重组慢病毒载体;以Nix为靶基因,合成寡核苷酸,退火形成双链DNA,与经BamH Ⅰ、EcoR Ⅰ双酶切的pHBLV-U6-Scramble-Puro载体连接获得Nix shRNA重组慢病毒载体;将病毒包装辅助质粒与上述重组慢病毒载体共转染293T细胞,收集上清液并浓缩获得慢病毒浓缩液,3倍梯度稀释法测定病毒滴度;用病毒颗粒感染PC12细胞,经嘌呤酶素筛后得到稳定感染细胞株;荧光显微镜检测Nix荧光水平,Western blot检测Nix蛋白的表达.结果 成功构建Nix基因过表达和shRNA慢病毒载体,并在293T细胞中包装获得病毒.重组病毒感染PC12细胞后,荧光显微镜检测Nix基因过表达细胞荧光水平增加,shRNA感染细胞荧光水平降低;Western blot检测显示Nix基因过表达PC12细胞中Nix蛋白表达显著升高,shRNA慢病毒感染细胞中Nix蛋白表达明显降低,而Nix shRNA1干扰效果好.结论 成功构建Nix基因过表达与shRNA慢病毒载体,并获得Nix过表达与干扰细胞模型.
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NIX介导的细胞自噬在低氧诱导ATⅡ凋亡中的作用
目的 探讨NIX蛋白在低氧诱导的肺泡Ⅱ型上皮细胞(ATⅡ)凋亡中的作用.方法 以自噬抑制剂和caspase抑制剂分别预处理人ATⅡ细胞株A549 1 h后,再低氧暴露24 h,Annexin V和碘化丙啶(PI)染色,流式细胞仪检测细胞凋亡.为了分析NIX介导的自噬在低氧诱导的ATⅡ细胞凋亡中的作用,以siRNA沉默NIX表达后,观察低氧暴露后细胞自噬水平的变化(MDC染色观察自噬溶酶体数量、Western blot检测自噬相关蛋白Beclin-1和LC3Ⅱ的表达变化)以及凋亡的变化.结果 低氧诱导的细胞凋亡分别被自噬抑制剂和caspase抑制剂减弱;低氧暴露促进NIX表达并上调细胞自噬水平;沉默NIX能下调细胞自噬水平,减少低氧诱导的细胞凋亡,且作用可被caspase抑制剂减弱,而不被自噬抑制剂减弱.结论 低氧暴露引起NIX蛋白表达而导致其介导的细胞自噬增加,这可能是低氧诱导ATⅡ细胞非caspase依赖性凋亡的机制之一.
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促凋亡基因Nix的特性及对心肌疾病的作用
细胞凋亡是机体维持自身稳定的一种基本生理机制,是有许多基因产物及细胞因子参与的一种有序的细胞自我消亡形式.心肌细胞凋亡发生的主要机制是Bcl-2家族参与了细胞凋亡的"线粒体途径".Bcl-2家族在线粒体凋亡通路中发挥了重要的作用,Nix蛋白是Bcl-2家族中BH3-only亚家族的一个促凋亡蛋白,其参与线粒体自噬、在低氧条件下能诱导细胞凋亡;Nix基因也可能是一个肿瘤抑制基因.近年研究发现其在诱导心肌细胞凋亡、坏死过程中发挥重要的作用.通过简述Nix特性、诱导细胞凋亡机制及通过对Nix在心肌疾病中的研究,来了解Nix在心肌疾病中的作用.
