血清趋化因子CCL19、CCL21在儿童支气管哮喘中的表达

目的:分析儿童支气管哮喘(BA)患者中血清趋化因子配体19(CCL19)和趋化因子配体21(CCL21selleck PLX-4720)的表达,探讨其在儿童BA中可能介导的病理过程及其在哮喘中是否具有临床指导意义。方法:收集2021年7月至2022年12月于包头市第四医院就诊的BA儿童共72例作为哮喘组,其中急性发作期(AA)32例,临床缓解期(CR)40例;同期选取正常体检儿童33例作为正常对照组(HC)。所有入组儿童均采用ELISA法检测CCL19、CCL21水平,行统计学比较,并评价CCL19、CCL21在儿童支气管哮喘中的诊断效能。结果methylation biomarker:(1)各组间血清CCL19、CCL21表达水平比较,差异有统计学意义(P<0.05),其中哮喘组血清CCL19、CCL21表达水平均高于HC组,且AA组又高于CR组;(2)BA儿童CCL19、CCL21水平呈正相关(r=0.819,P<0.05);(3)ROC曲线结果显示,CAZD9291供应商CL19诊断曲线下面积(AUC)为0.797,最佳截断值为131.58 pg/mL,其敏感度为79.2%,特异度为69.7%;CCL21的AUC为0.771,最佳截断值为307.33 pg/mL,其敏感度及特异度分别为69.4%、84.8%。结论:(1)血清CCL19和CCL21表达水平在支气管哮喘患儿中明显升高,且两者间呈正向相关,提示CCL19与CCL21可能参与哮喘发病机制的过程;(2)ROC曲线提示血清CCL19与CCL21具有良好的诊断效能,提示二者可能成为诊断哮喘及评估临床治疗效果的一个新的实验室依据。

CRK4参与拟南芥生态型Col-0与Ler-0间干旱表型变异的机制研究

随着全球气候环境的变化,干旱已成为限制植物生长发育的关键非生物胁迫因素,其严重影响植物的生产力和作物产量。为了适应环境变化,植物演变出许多抵御干旱胁迫的应答机制,其中植物叶片中构成气孔的保卫细胞,可以通过其体积变化影响气孔开度,进而影响植物与外界进行气体和水分交换,影响植物抵御干旱胁迫的能力。保卫细胞体积受到光照、温度、病原菌和多种植物激素的调节,在干旱胁迫下,保卫细胞中植物激素脱落酸(ABA)的含量会升高,从而导致保卫细胞体积被抑制,植物抗旱能力显著增强。ABA信号介导的干旱胁迫过程有众多功能基因的参与,挖掘参与ABA信号转导调控的功能基因有助于为植物抗旱性改良提供重要的理论意义。为了适应不同地理环境,拟南芥演变出许多不同的生态型,其中Columbia(Col)和Landsberg erecta(Ler)广泛的被用于植物生理和分子遗传研究中。然而Col-0与Ler-0是否差异调控植物干旱胁迫,二者调控干旱胁迫的具体机制是否存在差异,这些问题还未见报道,需进一步的探索研究。富含半胱氨酸的类受体激酶(Cysteine-rich receptor-like kinase,CRKs)广泛参与各种非生物胁迫,本论文以拟南芥生态型Col-0与Ler-0为实验材料,探究CRKs家族成员CRK4在Col-0和Ler-0差异调控ABA介导的干旱胁迫反应中发挥的具体功能以及作用机制。本论文首先对Col-0与Ler-0的气孔运动和干旱表型进行了鉴定,发现Col-0与Ler-0差异调控ABA介导的气孔运动和干旱胁迫反应,相较于Col-0,Ler-0对ABA的敏感度降低,同时植株的抗旱能力也明显减弱。随后又对Col-0与Ler-0杂交株系的F1代和F2代群体进行相关表型鉴定,发现F1代群体表现出同Col-0相似的ABA敏感性和抗旱能力,而F2代群体植株气孔运动对ABA过敏感与ABA弱敏感的分离比也符合3:1,由此可得出Col-0与Ler-0差异调控ABA诱导的气孔运动是由隐性单基因控制的。对Col-0与Ler-0的基因组进行分析比对,发现CRK家族marker of protective immunity成员CRK4和CRK14在Ler-0中部分或完全缺失,且这两个基因很可能参与调控ABA介导的干旱胁迫响应。随后对Col-0背景的crk4突变体和crk14突变体进行相关表型鉴定,结果显示CRK4功能缺失后表现出同Ler-0相似的ABA敏感性和干旱PUN30119试剂表型,而CRK14功能缺失则表现出同Ler-0相反的ABA敏感性和干旱表型,这表明CRK4很可能在Col-0与Ler-0差异调控ABA介导的干旱胁迫反应中发挥作用。将CRK4过表达载体农杆菌转化Ler-0,获得CRK40E-Ler株系,并对CRK4OE-Ler株系进行相关表型鉴定,结果显示CRK4OE-Ler可以部分恢复Ler-0对ABA弱敏感和抗旱能力降低的表型至Col-0水平。为了进一步证明CRK4可以作为关键基因,参与Col-0与Ler-0差异调控气孔运动selleck HPLC和干旱胁迫反应,我们又对Ler-0与crk4-1突变体的杂交株系Ler-0crk4-1进行了相关表型鉴定,结果显示在ABA敏感度和整体植株的抗旱能力上,Ler-0crk4-1株系都与Ler-0保持相似。这些实验数据都表明CRK4在Col-0与Ler-0差异调控ABA介导的干旱胁迫反应中发挥重要作用。为了探寻CRK4参与Col-0与Ler-0干旱差异的调控机制,我们利用酵母文库筛选到了 CRK4的互作蛋白U-box E3泛素连接酶(U-box E3 ligases,PUB13),并通过Pull down和CoIP实验验证了二者间的相互作用。随后,相关生化实验显示Col-0中的PUB13蛋白丰度显著性高于crk4突变体,而且CRK4功能缺失会降低PUB13的蛋白稳定性,CRK4可以参与PUB13的翻译后调控。同时气孔运动和干旱表型实验也显示pub13突变体与crk4-1突变体的杂交株系pub13crk4-1的ABA敏感度和抗旱能力更为接近pub13突变体,CRK4位于PUB13的遗传学上游发挥其功能。此外,相关生化实验显示Ler-0,crk4-1突变体,pub13突变体以及pub13crk4-1株系中ABA-insensitive 1(ABI1)的蛋白丰度显著性高于Col-0,CRK4可以通过识别植物细胞中的PUB13来调控ABI1的蛋白水平。综合以上实验结果,本研究发现了 CRK4在Col-0和Ler-0差异调控气孔运动和干旱胁迫反应中发挥的重要作用,并阐明了 CRK4通过与PUB13相互作用影响其蛋白稳定性,从而调控ABI1蛋白水平,进而调控气孔运动和干旱胁迫反应的分子机理。

AML1-ETO融合基因对前白血病时期造血干祖细胞自我更新分化能力的影响及其代谢机制的探索研究

研究背景及目的:AML1-ETO融合基因来源于8q22和21q22之间的染色体易位,是急性髓系白血病(AML)中最常见的遗传学改变之一。它约占所有AMLNavitoclax配制的15%。与其他亚型的AML相比,AML1-ETO的AML患者化疗后预后相对较好。然而仍有约30%的患者在1年内复发,5年总生存率仅为51%左右。已有研究表明白血病起始细胞在白血病发生和化疗耐药过程中起着关键作用,但人们对于AML1-ETO诱导的AML的基本生物学特征和有效治疗靶点的认识仍显不足。因此,识别早期异常的造血干细胞(HSC)以抑制前白血病阶段AML1-ETO诱导的恶性肿瘤早期发生是一个亟待解决问题。本研究通过建立条件诱导性AML1-ETO敲入小鼠模型(基因型为Runx1Runx1t1/+;Mx1-Cre,命名为AML1/ETO小鼠),明确AML1-ETO融合基因诱导的造血干祖细胞(HSPC)发生恶性转化中的生物学功能及代谢特征,通过干预小鼠HSC独特的高脂肪酸代谢过程,探索靶向治疗策略。研究方法:(1)观察AML1-ETO融合基因敲入后小鼠生存期、外周血血象变化、脾形态、流式检测骨髓各群细胞比例变化等,描绘AML1-ETO诱导表达的小鼠生物学特征;(2)采用集落形成实验、竞争移植实验阐释AML1-ETO诱导表达后HSC的功能特征,即自我更新、多向分化、造血重建能力;(3)采用微量Bulk RNA-seq从分子生物学角度挖掘AML1-ETO表达的HSPC生物学功能变化,深入描绘其干性特征并通过细胞周期实验验证结果;(4)采用细胞能量代谢检测、代谢组学、代谢流检测等描绘HSPC代谢特征,并与微量Bulk RNA-seq数据提示的代谢功能特征对比验证;(5)将代谢通路的变化与HSC功能变化相联系,运用AML1-ETO诱导表达的HSC独特的代谢模式进一步阐释HSC的干性异常;(6)采用限制小鼠脂质摄取和敲除脂肪酸转运蛋白3(Fatp3)基因的方法观察发生恶性转化的HSPC分化阻滞问题能否被部分挽救。研究结果:(1)成功构建条件诱导性AML1-ETO敲入小鼠模型,Poly[I:C]诱导AML1-ETO表达后小鼠骨髓中LT-HSC、ST-HSC、MPP较对照组增加30~400倍,CMP、GMP、MEP较对照组减少3~5倍,成熟三系均明显下降,呈现HSC过度累积和HSPC分化阻滞的生物学特征。(2)实验组骨髓细胞竞争移植能力和LT-HSC造血重建能力均下降。(3)Bulk RNA-seq显示实验组LT-HSC炎性通路激活,细胞增殖、能量代谢等相关通路基因表达降低,通过细胞周期实验发现HSC(LSK群体)G0期细胞比例升高,G1及S/G2/M期细胞比例降低。(4)SeahNew medicineorse细胞能量代谢实验表明实验组HSPC(c-kit+群体)的氧气消耗率(OCR)和细胞外酸化率(ECAR)均减少,即细胞总体糖酵解、氧化磷酸化(OXPHOS)水平均减少;代谢组数据显示TCA循环中实验组自α酮戊二酸开始及其下游代谢中间物均减少,证实了 AML1-ETO诱导表达的HSPC是在α-酮戊二酸及其下游的反应中实现了线粒体活性降低。(5)微量Bulk RNA-seq数据进一步分析发现,在HSC向定向造血祖细胞(HPC)分Compound C供应商化过程中,脂肪酸代谢通路在实验组富集,脂肪酸转运、氧化相关基因在LT-HSC中上调;代谢流实验显示实验组对肉碱类供能物质利用率增加,证实了 AML1-ETO表达的HSC具有高脂肪酸代谢的特点。(6)限制小鼠脂质的摄取或敲除HSPC中Fatp3基因能够缓解AML1-ETO小鼠模型HSC过度累积和HSPC分化阻滞的现象。研究结论:AML1-ETO的诱导表达导致小鼠HSC逐渐积累和HSPC分化阻滞现象;AML1-ETO的诱导表达使HSC正常造血重建能下降、异常自我更新能力升高,出现异常静息的特征;AML1-ETO的诱导表达使HSPC具有独特的代谢模式,即糖酵解和OXPHOS降低、脂肪酸代谢升高,这种独特的代谢特征是AML1-ETO表达的HSC出现异常表型和功能的原因。通过限制外源脂质摄取或敲除编码脂肪酸转运蛋白的基因能够缓解AML1-ETO诱导HSC过度累积和HSPC分化阻滞的现象,并且不会对正常造血产生副作用,表明了靶向恶性转化的HSC的脂肪酸代谢途径是治疗AML1-ETO白血病的潜在策略。

江浙部分地区40岁及以上人群带状疱疹发病率前瞻性研究

目的 了解研究人群带状疱疹发病情况,为带状疱疹疾病预防策略的制定提供参考依据。方法 以浙江省、江苏省共五地区12 475名≥40岁人群进行为期1年的随访观察,通过电话/面访/主动告知的方式,了解该人群带状疱疹发病情况及Laboratory Centrifuges其三间分布。结果 研究人群随Imidazole ketone erastin说明书访期间发生带状疱疹168例(女性106例、男性62例),带状疱疹发病率为13.47‰,其中男性为11.56‰,女性为14.90‰,不同性别发病率组间差异无统计学意义;男性、女性同一年龄段不同现场的带状疱疹发病率差异均无统计学意义;总人群中40~GSI-IX<50、50~<60、60~<70、70~86岁组的发病率分别为8.02‰、14.21‰、14.66‰、10.65‰,各年龄组间发病率差异无统计学意义;不同研究现场人群带状疱疹发病率差异无统计学意义。带状疱疹患者中并发后神经痛的发生率为5.36%,其中男性4.84%,女性5.66%,男女性后神经痛发生率差异无统计学意义。结论 ≥40岁人群带状疱疹发病率已达一定水平,应予以关注。发生带状疱疹后及时治疗可缩短病程,减少PHN的发生。

枯草芽孢杆菌LF-11高效生产subtilosin A的研究

细菌耐药性的不断增加使得寻求新型抗生素替代品成为畜牧和生物医药领域急需解决的问题。抗菌肽能直接破坏细菌细胞膜或细胞壁,不易产生耐受性,因而备受关注,但是目前存在产量低的问题。枯草芽孢杆菌产生的subtilosinA对单增李斯特菌、牙龈卟啉单胞菌、志贺氏菌等致病菌有强烈抑制作用,并具有抗病毒和抗生物膜形成活性,在食品、医药、畜牧业等方面具有较大的应用潜力,然而其产量最高仅有42mg/L,极大地限制了其应用。本论文以枯草芽孢杆菌LF-11为研究对象,首先对其产生的抑菌物质进行鉴定并优化发酵条件提高产量,进一步研究了该抑菌物质的制备工艺,最后探究了该抑菌物质对产生菌自身的生理作用以及对肠上皮细胞的抗炎症作用,为该菌株及其抑菌物质的工业化生产及应用奠定了基础。取得的标志性结果如下:1、鉴定了B.subtilis LF-11产生的抑菌物质。通sports and exercise medicine过蛋白酶K敏感性实验结合TRINCINE-SDS-PAGE分析,确定了该抑菌物质为多肽;利用酸沉法结合反相高效液相色谱分离制备了纯品,最后通过质谱分析结合基因组挖掘,将其鉴定为subtilosinA,并命名为 subtilosin A-1 1。www.selleck.cn/products/jnj-42756493-erdafitinib2、优化了 subtilosin A-11的发酵生产条件。首先优化碳源并测定了B.subtilis LF-11产subtilosin A-11的发酵动力学曲线,确定了甘油能够通过提高生物量并延长指数生长期使得subtilosin A-11的产量显著提高;接着优化了酵母粉和蛋白胨的添加量,确定了最优培养基组成:20g/L甘油、10g/L酵母粉、5g/L蛋白胨和5g/L氯化钠;随后测定了初始pH和摇床转速的影响,确定了中性pH和较高的溶氧条件有利于subtilosin A-11的产生;最后在5L发酵罐进行了放大发酵实验,设置通气量为1 vvm,37℃培养36h时,subtilosin A-11的产量达到了 515.90±6.79 mg/L,是目前已报道的最高水平。3、建立了从发酵液中高效制备subtilosin A-11的方法。通过测定不同pH下的沉淀收率以及subtilosin A-11在反相柱层析中的洗脱条件,确定了酸沉法结合反向柱层析梯度洗脱的分离策略,即调节发酵液的pH至3.0收集沉淀,此时subtilosin A-11的回收率能够达到94.11%,纯度为50.00%;然后进行反向柱层析,以30%的乙腈洗脱效果最佳;收集洗脱液冻干后,即得到subtilosin A-11纯品,收率可达到58.39%,纯度为95.55%。4、探究了 subtilosin A-11的细胞活性。鉴于B.subtilis LF-11遗传操作的限制,选育B.subtilis 168为研究对象,发现sbo-alb基因簇的敲除使芽孢生成显著下降;而补充subtilosinA-11后又可使得芽孢生成显著提高,揭示了 sbo-alb基因簇及产物subtilosin A-1 1对芽孢selleckchem AY-22989生成的促进作用,证明该细菌素的产生与芽孢形成密切相关。同时发现低浓度的subtilosin A-11能够显著下调沙门氏菌引起的炎症因子的转录水平,推测subtilosin A-11对肠细胞具有保护作用。

薰衣草芳香疗法在妇科恶性肿瘤睡眠障碍患者中的应用研究

目的探究在妇科恶性肿瘤睡眠障碍患者中采用薰衣草芳香疗法治疗的应用效果。方法收集近两年来(2020年5月-2022年5月)在我院进行恶性肿瘤治疗的女性患者病例存档记录,患者自己愿意接受常规护理干预的纳入到对照组,合计30例,自己愿意接受常规护理联合薰衣草芳香疗法治疗的纳入到研究组,合计为30例,记录治疗过程中的各项指标。结果两分组的睡眠质量、睡眠效率经SPSS22.0软件计算,差异显著(P<0.05),对照组分别为(2.17±0.55)分、(1.72±0.46)分,观察组分别为(1.56±0.61)分、(1.15±0.53)分;两分组的入睡时间、睡眠时间比较,也存在同样的趋势,即统计学差异显著(P<0.05),对照组分别为(2.04±0.53)分、(1.hospital medicine97±0.64)分,研究组分别为(1.62±0.72)JNJ-42756493体内实验剂量分、(1.52±0.73)分;对照组对治疗的总满意度为70.0%,研究组对治疗的总满意度为90.0%,经SPSS22.0软Adavosertib临床试验件计算,P<0.05,差异显著。结论在妇科恶性肿瘤睡眠障碍患者中采用薰衣草芳香疗法可以改善患者的睡眠质量,缩短患者入睡所需时间,延长睡眠时间,提高治疗的满意度,值得推广。

腹腔镜袖状胃切除术后青海省肥胖患者心肺功能变化的临床研究

目的:青海省大部分地区为高原地区通过比较RSL3临床试验术前和术后1年患者一般资料心功能以及肺功能,旨在进一步探究腹腔镜下袖状胃切除术后青海省肥胖患者心肺功能的改善情况。方法:本研究为回顾性研究,收集2019年9月至2022年12月在青海大学附属医院行腹腔镜袖状胃切除术的61例肥胖症患者的术前和术后1年的一般资料、心脏彩超指标以及肺功能指标等,统计学分析得出结论。结果:(1)术后1年体重、BMI、骨骼肌、体脂肪、Inbody评分以及体脂肪百分比较术前均明显降低(P<0.05)。(2)FEV1、FVC、FEV1%M、FEV1%F、FEV1*30、VC、血红蛋白以及Pa O2等术后明显改善(P<0.05)。(3)CO、LVEDV、LVESV、心率、收缩压、舒张压、左房内径、右房内径、室physical and rehabilitation medicine间隔厚度等心功能指标在术后明显改善(P<0.05)。乳酸脱氢酶、α羟丁酸脱氢酶以及肌红蛋白等的心功能指标在术后明显改善(P<0.05)。(4)术前体重与术前FVC呈正相关,术前体重与术前FEV1呈正相关,术前体重与术前VC呈正相关,术前血红蛋白与术前呈正相关,术前血红蛋白与术前VC呈正相关;术前体重与术前LA不相关术后体重与术后LA呈正相关;术前体重与术前RA呈正相关,术后体重与术后RA呈正相关;术后体重与术后SBP呈正相关;术前BMI与术前SBP呈正相关,体重减轻率与术后FEV1呈正相关。结论:(1)LSG术后1年高原地区以及亚高原地区的肥胖症患者的心肺功能明显改善,LSG手术可能是一种有效的治疗方法(在改善高原地区肥胖症患者心Torin 1肺功能方面)。(2)减重术前以及术后肥胖患者的心肺功能与术前和术后体重、BMI可能有关,并且肥胖患者心肺功能的改善以及心室结构的改变与患者体重减轻可能有关。

谷氨酰胺酶GLS调控PI3K/AKT/mTOR通路影响鼻咽癌细胞增殖的机制研究

背景与目的鼻咽癌是一种常好发于东南亚和我国两广地区的头颈部恶性肿瘤,其发源于鼻咽部上皮并具有明显的遗传特征。75%-90%鼻咽癌患者在初次诊疗时已是局部晚期合并颈部淋巴结转移,并且约4.4%-10%的患者已并发远处转移,中位生存期仅10-15个月。目前,“代谢重编程”是肿瘤基础研究领域中的一大热点,肿瘤细胞中往往伴随多项代谢途径紊乱,导致细胞的异常增殖和过度生长。在大多数PCI-32765浓度肿瘤细胞中,谷氨酰胺代谢是细胞能量途径中仅次于糖代谢的重要产能代谢途径,对于肿瘤细胞的增殖和生长是尤为关键的因素和环节。谷氨酰胺代谢途径中的关键酶之一谷氨酰胺酶(GLS)已被证实可以促进如黑色素瘤、肺小细胞肺癌、三阴性乳腺癌及结直肠癌等多种恶性肿瘤细胞的迁移、侵袭、浸润、转移、增殖等,但GLS尚未在鼻咽癌中有相关研究和文献发表。GLS在鼻咽癌中是否有类似于它在其他肿瘤中的恶性促癌表型以及其发挥效应的分子机制需深入探究。新型GLS抑制剂CB-839在乳腺Fer-1小鼠癌已进入了Ⅲ期临床试验,它对鼻咽癌细胞产生的效应作用也是亟待探究的,这可能为鼻咽癌治疗提供新思路和潜在的治疗靶点。研究方法1.测定永生化鼻咽上皮细胞株和鼻咽癌细胞株中GLS的mRNA和蛋白水平表达量。收集鼻咽癌和鼻咽炎患者组织标本进行免疫组织化学染色,分析GLS表达量与临床分期、预后的相关性。2.构建稳定干扰GLS表达的鼻咽癌细胞株,通过体外实验和体内实验,验证GLS对鼻咽癌细胞增殖、克隆形成、细胞周期、迁移、侵袭表型的调控。3.利用PCR Array微阵列,筛选出GLS调控细胞周期的关键基因即细胞周期蛋白D2(CCND2),并进一步验证GLS调控CCND2表达的信号通路。4.采用CB-839处理鼻咽癌细胞,观察该处理对鼻咽癌细胞生物学功能的影响。结果1.GLS在鼻咽癌中显著高表达,且其表达量与临床分期呈正相关,预示患者预后不佳。2.干扰GLS表达可显著抑制鼻咽癌细胞的增殖、克隆形成、迁移和侵袭,并导致细胞周期rostral ventrolateral medulla阻滞,且GLS抑制剂CB-839处理鼻咽癌细胞后产生类似的抑制作用。3.干扰GLS表达可通过调控PI3K/AKT/mTOR通路抑制CCND2表达,最终导致G1/S期阻滞,影响鼻咽癌细胞增殖。结论GLS在鼻咽癌中高表达,其通过激活PI3K/AKT/mTOR通路影响下游CCND2表达,进而调控细胞周期促进细胞增殖,发挥候选癌基因作用。

依托咪酯对神经母细胞瘤细胞增殖、迁移、铁死亡和Nrf2/HO-1信号通路的影响

目的 探究依托咪酯对神经母细胞瘤细胞增殖、迁移、铁死亡和Nrf2/HO-1信号通路的影响。方法CCK-8法检测依托咪酯(0、0.5、1、2、4、8、16、Immune ataxias32和64μmol·L~(-1))对SH-SY5Y细胞活力的影响并计算IC_(50)值;BrdU染色检测细胞增殖;划痕实验检测细胞迁移;DCFH-DA探针检测ROS含量;Western blot法检测增殖相关蛋白(Ki67、Survivin)、迁移相关蛋白(MMP-2、Vimentin、Fibronectin)、铁死亡相关蛋白(xCT、GPX4、DMT1)和Nrf2/HO-1信号通路相关蛋白(p-Nrf2、Nrf2、HO-1)的蛋白表达水平。结果 与0μmol·L~(-1)依托咪酯组比较,2、4、8、16、32、64μmol·L~(-1)依托咪酯组细胞活力显著降低(均P<0.05),IC_(50)值为17.2μmol·L~(-1),故选择8、16、32μmol·L~(-1)浓度组进行后续实验。与对照组(0μmol·L~(-1)组)比较,16、32μmol·L~(-1)依托咪酯组BrdU阳性细胞数、划痕愈合率降低(均P<0.05)购买GSKJ4,ROS含量显著升高(P<0.05),Ki67、Survivin、MMP-2、Vimentin、Fibronectin、xCT、GPX4蛋白表达水平显著降低(均P<0.05),DMT1、p-Nrf2、HO-1蛋白表达水平显著升高(均P<0.05)。结论依托咪酯可抑制SH-SY5Y细胞增殖、迁移和铁死亡,这可能是通过激活Nrf2MLN8237溶解度/HO-1信号通路实现的。

谷氨酰胺饥饿条件下ASNS抗肝癌细胞凋亡的机制研究

背景:原发性肝癌是世界上常见的恶性肿瘤之一,是导致癌症相关死亡的第四大原因,更是中国癌症患者死亡的第二大原因。原发性肝癌主要有两种类型——肝细胞癌和肝内胆管癌,前者占全球原发性肝癌病例的80%以上。谷氨酰胺作为肿瘤细胞生长代谢的重要营养物质为肝癌细胞的生长发展提供了充足的碳源及氮源,其通过参与三羧酸循环为细胞生长提供能源,也能参与还原性谷胱甘肽的形成进而维持细胞内氧化还原稳态。由于肿瘤细胞的特殊代谢法则,其对谷氨酰胺需求远大于正常细胞,因此肿瘤细胞应对谷氨酰胺缺乏的能力对自身极其重要。肝癌细胞为了应对谷氨酰胺缺乏的不利局面,必须通过调整自身状态满足其存活增殖对物质和能量的需求,为自身的生存发展提供保障。天冬酰胺合成酶基因(Asparagine Synthetase,ASNS)转录编码天冬酰胺合成酶,其在肿瘤细胞胞浆中将谷氨酰胺和天冬氨酸转化生成天冬酰胺以及谷氨酸。目前国内外关于ASNS的研究多聚焦于其合成天冬酰胺的能力对肿瘤细胞的影响,但其在肝癌细胞中发挥的功能关系尚不清楚,此外ASNS在肝癌细胞面临谷氨酰胺饥饿微环境时发挥的作用及机制也尚未明确。目的:探究肝癌细胞在谷氨酰胺饥饿条件下,ASNS发挥的具体功能和分子机制及其immune monitoring生理意义,为未来肝癌患者的临床靶点治疗提供新思路。方法:利用Western blot和qRT-PCR检测谷氨酰胺饥饿条件下相关基因的蛋白表达水平以及mRNA表达水平;使用特定的ASNS shRNA,采用慢病毒包装和转染来建立ASNS敲低的肿瘤细胞系,通过细胞生长计数、平板克隆实验检测ASNS对细胞增殖的影响;敲低ASNS后在显微镜下观察细胞表型,通过Western blot检测与细胞死亡相关的蛋白,确定在谷氨酰胺饥饿条件下ASNS对HepG2细胞的影响;敲低ASNS后使用Annexin V/PI凋亡染色对不同营养条件下的HepG2细胞进行染色并通过流式细胞术检测ASNS对细胞凋亡的影响;使用γ-H2AX抗体染色通过免疫荧光进一步验证ASNS对细胞凋亡的影响;在HepG2细胞中敲低ASNS后通过Western blot和qRT-PCR检测正常Naporafenib临床试验营养条件及谷氨酰胺饥饿条件下凋亡相关蛋白的变化;使用泛素特异的抗体做免疫印迹以检测STAT3的泛素化水平;通过免疫共沉淀试验来评估ASNS和STAT3之间的相关性。结果:在谷氨酰胺饥饿条件下,ASNS受转录调控显著升高;ASNS通过促进凋亡抑制蛋白Bcl-2表达和抑制凋亡促进蛋白Bax表达,抑制细胞凋购买Colforsin亡,促进肝癌细胞在谷氨酰胺缺失条件下的存活;进一步的机制研究发现,ASNS促进STAT3的表达,其和STAT3结合并抑制STAT3蛋白的泛素化降解。STAT3作为Bcl-2和Bax的转录因子,其蛋白含量增加引起Bcl-2蛋白含量的上升以及Bax蛋白含量的下降,从而抑制内源性凋亡途径的发生。ASNS通过促进STAT3的表达,间接抑制内源性凋亡途径,最终促进肝癌细胞在谷氨酰胺匮乏微环境中的存活。结论:ASNS在肝癌细胞面临谷氨酰胺匮乏的微环境时表达上调,通过减少STAT3的泛素化降解,进而抑制内源性凋亡的发生,促进癌细胞存活。本研究揭示了ASNS在肝癌细胞面临谷氨酰胺饥饿时促进细胞生存的重要作用,这一发现可以帮我们更好的了解肝癌细胞的代谢重编程机制,有助于未来肝癌患者的临床靶向治疗。