一、The role of Bax and Bak in cell death in the nervous system(论文文献综述)
何川[1](2021)在《FOXO3a在替莫唑胺诱导的保护性线粒体自噬中的作用和机制研究》文中提出背景:胶质瘤是最常见的中枢神经系统原发肿瘤,具有较高的侵袭性和复发性[2]。新诊断的恶性胶质瘤的治疗方案主要以手术切除肿瘤为主,结合放疗、化疗等综合治疗方法[3]。替莫唑胺是临床一线化疗药物,然而由于耐药机制的建立,替莫唑胺取得的效果仍然有限[4]。越来越多的证据表明自噬在降低胶质瘤细胞对替莫唑胺的敏感性方面起着重要的作用[9]。自噬是一种进化上高度保守的分解代谢过程。细胞通过将非必须的细胞组分或功能障碍的细胞器通过溶酶体降解来提供营养或能量,以维持细胞的稳态[6]。抑制自噬是提高胶质瘤细胞和胶质瘤干细胞对替莫唑胺敏感性的有效手段[9-12]。但是自噬导致胶质瘤细胞对替莫唑胺抗性的具体机制尚不清楚。通过自噬清除受损线粒体的过程被称为线粒体自噬[13]。细胞通过线粒体自噬的方式清除受损的线粒体,可以抑制细胞内ROS的积累,阻断线粒体中促凋亡蛋白如AIF、细胞色素C的释放[14]。尽管自噬赋予了胶质瘤细胞对替莫唑胺的抗性[9,12],但尚不清楚自噬的保护作用是否与清除受损线粒体相关。Bcl-2/腺病毒E1B 19-k Da相互作用蛋白3(Bcl-2/adenovirus E1B 19-k Da-ineracting protein 3,BNIP3)是一种自噬受体,负责介导受损线粒体通过自噬途径清除[13]。然而,替莫唑胺是否能引发线粒体自噬尚不明确。叉头盒转录因子3a(forkhead box transcription factor 3a,FOXO3a)是FOX蛋白家族成员。FOXO3a调控多种细胞功能如增殖、分化、侵袭转移和细胞死亡[15]。自噬的激活和BNIP3的上调均由FOXO3a调控[16-18],但是FOXO3a是否参与了BNIP3介导的线粒体自噬仍不清楚。因此,我们研究了FOXO3a在替莫唑胺引起胶质瘤细胞死亡中的作用,以及它与BNIP3介导的线粒体自噬之间的关系。目的:用人类及大鼠胶质瘤细胞系以及裸鼠移植瘤模型来研究FOXO3a和BNIP3在替莫唑胺诱导胶质瘤细胞死亡中的作用及机制。方法:1.MTT法检测胶质瘤细胞生存率。2.LDH释放法检测胶质瘤细胞死亡率。3.si RNA转染研究相关蛋白在替莫唑胺引起胶质瘤细胞死亡中的作用。4.免疫荧光技术检测相关蛋白在细胞内定位的变化。5.DCFH-DA荧光探针检测胶质瘤细胞内ROS水平变化。6.Mito SOX荧光探针检测胶质瘤细胞内线粒体超氧化物水平的变化。7.JC-1荧光探针检测胶质瘤细胞线粒体膜电位的变化。8.Mito Tracker荧光探针检测胶质瘤细胞线粒体形态和数量的变化。9.蛋白质印迹技术检测胶质瘤细胞和组织内蛋白表达的变化。、10.中性单细胞凝胶电泳检测胶质瘤细胞DNA双链断裂。11.构建Stub RFP-Sens GFP-LC3B慢病毒转染的U87细胞,研究替莫唑胺对胶质瘤细胞自噬的作用。12.C6裸鼠移植瘤模型研究替莫唑胺对体内胶质瘤细胞的作用。结果:1.替莫唑胺以浓度依赖的方式抑制胶质瘤细胞的体外增殖,并能抑制体内胶质瘤的生长。2.替莫唑胺引起胶质瘤细胞的DNA双链断裂,AIF核转位和线粒体膜电位降低。3.替莫唑胺引起胶质瘤细胞内ROS升高,通过GSH抑制ROS的升高能够抑制替莫唑胺引起的DNA双链断裂。替莫唑胺引起胶质瘤细胞线粒体超氧化物积累,通过Mn TBAP抑制线粒体超氧化物的积累可以抑制胶质瘤细胞内ROS升高,并抑制DNA双链断裂。4.替莫唑胺激活胶质瘤细胞自噬。通过3MA、bafilomycin A1或ATG5 si RNA抑制自噬能够增强替莫唑胺引起的AIF核转位、细胞内ROS升高,增强替莫唑胺的杀伤作用。5.替莫唑胺激活BNIP3介导的线粒体自噬。通过si RNA敲低BNIP3的表达能够增强替莫唑胺引起的AIF核转位、ROS升高,增强替莫唑胺对胶质瘤细胞的杀伤作用。6.通过si RNA敲低FOXO3a的表达,能够抑制BNIP3和LC3B的上调,从而抑制替莫唑胺引起的保护性线粒体自噬,增强替莫唑胺对胶质瘤细胞的杀伤作用。结论:1.替莫唑胺通过诱发氧化应激损伤线粒体,引起AIF释放和核转位、ROS升高,进而导致DNA双链断裂和胶质瘤细胞死亡。2.BNIP3介导的线粒体自噬通过清除受损的线粒体,抑制AIF的释放和ROS的升高,保护胶质瘤细胞免受替莫唑胺的杀伤。3.抑制FOXO3a调控的线粒体自噬,能够增强替莫唑胺对胶质瘤细胞的杀伤作用。
孙忠平[2](2021)在《细胞凋亡蛋白分子PSAP参与ALS疾病病理及诱导细胞凋亡的分子生物学机制》文中研究指明肌萎缩性侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis,ALS)是一种致命的成人发作性神经退行性疾病,其特征在于运动神经元死亡、轴突变性和神经肌肉接头(Neuromuscular Junction,NMJ)破坏。运动神经元系统的退化导致进行性肌肉无力、瘫痪,并最终因呼吸衰竭而死亡。目前,ALS神经变性的机制尚不完全明确,尚无有效的治疗方法。尽管家族性ALS仅占全部ALS的很小的比例,但家族性ALS和散发型ALS表现出诸多相同的临床及病理特征,通过对家族性ALS研究可以获得理解ALS病理机制的重要线索。用Cu/Zn超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase 1,SOD1)突变(SOD1-G93A)建立的小鼠ALS疾病模型,已被广泛应用于研究ALS病理机制的科学实验。早老素相关蛋白(PSAP)是一种线粒体促凋亡蛋白。在神经元细胞内沉默死亡受体6(DR6),可以保护其免于小鼠SOD1-G93A突变引起的星形胶质细胞毒性的侵袭。而且,PSAP的敲除,抑制了DR6诱导的Bax的易位和Cyto C的释放。为确定PSAP在ALS发病过程中的作用,本研究比较了不同疾病分期(开始阶段:90日龄,进展阶段:120日龄,终末阶段:130日龄),野生型(WT)、PSAP基因敲除(PKO)、SOD1-G93A突变的ALS小鼠模型(SOD1-G93A)、在SOD1-G93A背景下敲除PSAP基因(PKO/SOD1-G93A)的四种基因型小鼠,利用了组织石蜡切片的免疫荧光、H&E染色、甲苯胺蓝染色及尼氏染色等技术,分析了PSAP基因敲除对SOD1-G93A ALS小鼠疾病发生发展的影响。研究发现:(1)PSAP基因敲除,延长了SOD1-G93A小鼠的平均寿命,从135.8天增加到了147天,提高了8%(P<0.01)。(2)从第90日龄开始,在SOD1-G93A小鼠中观察到肌纤维的萎缩。到第120、130日龄,SOD1-G93A小鼠中发现了更小的肌纤维结构,而PKO/SOD1-G93A小鼠基本未检测到肌肉的萎缩,表明PSAP的敲除明显改善了SOD1-G93A小鼠的肌肉损伤与萎缩。(3)与WT比较,PSAP的敲除本身不会影响小鼠脊神经前根的轴突完整性。从90日龄到130日龄,SOD1-G93A小鼠的大轴突比例从57.2%±4.2%降至39%±4.5%,甚至最终下降到13.5%±3.9%;PKO/SOD1-G93A小鼠大轴突的比例从65%±4.0%降至58%?4.3%,最终仍有35%±4.5%的大轴突保持完整(P<0.01,P<0.001)。PSAP的敲除有效缓解了SOD1-G93A小鼠的脊神经前根变性。(4)在所有阶段,WT组和PKO组的运动神经元数量相当,说明PSAP缺失对运动神经元数量本身没有影响。在第90日龄,SOD1-G93A组小鼠与WT组和PKO组小鼠相比,运动神经元数量明显减少,与PKO/SOD1-G93A组小鼠数量相当(P<0.01);但到终末期130日龄时,SOD1-G93A组小鼠的运动神经元的数量显着低于PKO/SOD1-G93A组小鼠的运动神经元(P<0.001)。(5)不管是第90日龄,还是130日龄,SOD1-G93A小鼠的星形胶质细胞细胞数量与密度都高于PKO/SOD1-G93A小鼠。PSAP基因敲除缓解了SOD1-G93A小鼠的星形胶质细胞增生。因此,进一步研究PSAP调节线粒体依赖性细胞凋亡机制,无疑会加深我们对ALS病理机制的理解,并为开发有效的治疗方法和药物提供科学的理论依据。前期研究表明,线粒体释放Cyto C是线粒体外膜透化(MOMP)的结果,这提示PSAP参与了MOMP,从而导致Cyto C释放,最终细胞凋亡。目前普遍认为MOMP有两种基本模型:一个是Bax/Bax或Bax/Bak形成的Bax孔隙;另一个是通过线粒体通透性孔隙(mPTP)开放。PSAP诱导细胞凋亡无需Bax和Bak参与。因此,PSAP可能是通过调节mPTP的开放来诱导Cyto C的释放,这表明PSAP可能参与调节了线粒体功能障碍的新途径。为了验证这一推论,本研究检测了mPTP抑制剂环孢素A(Cs A)对诱导PSAP过表达HEK293细胞系的PARP切割、Cyto C释放和Caspases活化的影响。WB结果显示,PSAP的过表达诱导了PARP的切割,Caspases的活化及Cyto C和Smac/Diablo从线粒体释放到胞质中;但在Cs A存在的情况下,即使PSAP过表达,未发现明显的PARP切割、Caspases活化、Cyto C和Smac/Diablo的释放。这表明PSAP是通过调节mPTP的开放介导的细胞凋亡。为进一步确定PSAP调节mPTP的分子机制,蛋白免疫共沉淀和细胞免疫荧光检测的结果显示,PSAP与mPTP的主要组成VDAC1共定位,相互结合。因此,PSAP可能通过直接接触电压依赖性阴离子通道1(VDAC1),介导mPTP开放,导致MOMP,进而诱导细胞凋亡。综上所述,PSAP基因敲除,可以有效地缓解SOD1-G93A ALS疾病小鼠的疾病病程。PSAP通过与VDAC1相互作用开放mPTP,诱导细胞凋亡。因此,认识PSAP诱导细胞凋亡的分子机制,对我们深化ALS病理机制研究及开发新药靶点具有指导意义。
刘东岩[3](2021)在《BAK-MCL1复合物预测卵巢癌对紫杉醇和S63845的敏感性》文中进行了进一步梳理妇科肿瘤中,卵巢癌发病率排在第三位,死亡率居于首位。卵巢癌目前多采用传统的化疗药物治疗,包括铂类药物和紫杉醇等,其治疗有效率不高,而抗肿瘤药物敏感性预测能够有效改善患者的生存质量或生存周期。目前抗肿瘤药物敏感性预测的手段包括基于遗传基因、体外药物筛选和PDX模型等多种方法。BCL2家族调控线粒体凋亡途径,在抗肿瘤药物诱导的细胞死亡中起重要作用。基于BCL2家族蛋白的表达或相互作用预测药物敏感性是目前的研究方向之一,一些研究采用BCL2家族蛋白表达水平预测药物敏感性,或者采用Dynamic BH3 profiling方法预测药物敏感性。本课题组的前期研究表明,基于BAK在细胞内的激活及相互作用状态可以预测血液及淋巴肿瘤细胞对BH3类似物的敏感性。但该方法是否适用于实体瘤以及是否可以预测传统化疗药物的敏感性仍然不清楚。因此本研究以卵巢癌为研究对象,分析肿瘤细胞内BAK的状态与该肿瘤对传统的化疗药物敏感性的关系。本研究首先通过免疫共沉淀实验发现,BAK在卵巢癌细胞株中有着部分活化或者不活化的状态,而部分活化的BAK又呈现BAK/BCLXL、BAK/MCL1、BAK/BCLXL+ BAK/MCL1 三种复合物状态。进一步研究发现,BAK的部分活化状态与卵巢癌细胞株的药物敏感性相关。其中,含有BAK/MCL1复合物的细胞对紫杉醇、S63845和卡铂更为敏感,而含有BAK/BCLXL复合物的细胞对紫杉醇和S63845更为抵抗。在这些分析中,含BAK/MCL1复合物细胞与紫杉醇敏感性最为显着相关。利用该方法比采用单一BCL2蛋白表达水平预测紫杉醇的敏感性更为有效。后续分子机制研究表明,BAK/MCL1类型细胞对紫杉醇更为敏感的原因可能是低浓度紫杉醇作用于这类细胞时,紫杉醇诱导的BIM更倾向于结合MCL1,并替换部分活化的BAK,从而激活细胞凋亡通路。由于紫杉醇具有神经毒性等副作用,我们接着采用MCL1抑制剂来联合增效。MCL1抑制剂能够显着增强卵巢癌细胞对紫杉醇的敏感性,并且这种联合增效只发生于含有BAK/MCL1复合物的细胞中,对于不含有BAK/MCL1复合物的细胞则没有协同作用。进一步的小鼠荷瘤实验也获得同样结论。综上所述,肿瘤细胞中BAK/MCL1复合物的存在能够预测紫杉醇、MCL1抑制剂及其联合用药的敏感性,因此检测肿瘤细胞中的BAK/MCL1复合物具有潜在的临床应用价值。
陈顺泰[4](2021)在《桔梗皂苷D基于JNK/PUMA通路诱导非小细胞肺癌凋亡的机制研究》文中提出肺癌是临床最常见的肿瘤,在我国患病率和死亡率居所有恶性肿瘤的前列。其中,非小细胞肺癌占全部肺癌病人的80%。目前非小细胞肺癌的主要治疗方式包括手术、化疗、放疗、靶向治疗和免疫治疗等。在过去的三十年中,细胞凋亡一直是被研究的热点,并被认为是细胞发育和程序性死亡的主要机制。细胞凋亡的失调是肿瘤发生的主要原因之一,诱导或促进肿瘤细胞凋亡是目前肿瘤治疗的主要方向。因此,诱导肿瘤细胞凋亡,使机体内细胞的增殖与程序性死亡恢复平衡是治疗肿瘤的关键。JNKs可以通过对基因表达的影响,以及调节内源性和外源性凋亡途径调节诱导细胞凋亡。Bcl-2家族蛋白是调节细胞凋亡的关键因子,PUMA是Bcl-2家族成员中BH3的亚组中最有效的杀手之一,激活PUMA能够恢复癌细胞的凋亡从而抑制肿瘤的生长,它可能是一个极好的肿瘤细胞治疗靶标。“全国名中医”朴炳奎教授依据多年的临床经验并且结合现代医学药物筛选结果研制了具有确切肺癌疗效的肺瘤平膏。将肺瘤平膏拆分为益气类药物,解毒类药物,活血类药物,化痰类药物,通过前期的拆方析因研究,解毒组主要发挥抑瘤作用,益气组主要可能通过调整机体免疫功能间接发挥抑瘤作用,益气类药物与解毒类药物合用可起到协同提高抑制肿瘤的作用。而理气化痰类的桔梗发挥的作用如何,有待于进一步研究。桔梗是全方化痰药物中的重要组成部分,具有宣肺平喘,化痰排脓的之功效。根据《中国药典》桔梗皂苷D是中草药桔梗的主要生物活性成分,研究发现,桔梗皂苷D具有抗炎镇痛、降脂降糖、抗肿瘤等多种活性作用。而有研究报道桔梗皂苷D可以抑制人胃癌细胞增殖,因此,我们推测桔梗皂苷D可能是肺瘤平膏化痰组的有效组分之一。研究目的通过观察肺瘤平膏(化痰组)含药血清对人非小细胞肺癌细胞以及其主要组分桔梗皂苷D对人非小细胞肺癌细胞荷瘤动物模型中肿瘤组织及非小细胞肺癌细胞株中JNK/PUMA蛋白表达的影响,从诱导凋亡的角度揭示肺瘤平膏(化痰组)及桔梗皂苷D防治肺癌的分子机制,旨在阐释肺瘤平膏防治肺癌的科学内涵,同时为进一步应用中医药治疗肺癌提供科学依据。研究方法(1)肺瘤平膏(化痰组)含药血清作用于H1299细胞后,CCK8检测H1299细胞增殖,Western blot检测相关分子JNK表达的影响;(2)桔梗皂苷D作用于H1299、H2030、A549细胞后,ATK发光法检测细胞活性,计算桔梗皂苷D对以上细胞的IC50值;(3)桔梗皂苷D干预H1299、H2030细胞后,流式细胞术检测细胞凋亡,western blot检测细胞凋亡相关分子表达;(4)桔梗皂苷D干预H1299、H2030细胞后,Western blot检测细胞JNK/PUMA信号通路相关蛋白分子表达,qPCR检测PUMA mRNA变化;(5)通过合成si-RNA、转染技术降低H1299细胞JNK1以及JNK2的表达,桔梗皂苷D干预后,qPCR验证干扰效率,Western blot检测JNK/PUMA信号通路相关蛋白表达;(6)桔梗皂苷D干预H1299细胞后,构建质粒通过双萤光素酶报告基因检测细胞转录因子AP-1的变化;(7)采用H1299细胞株,接种到NSG裸鼠的右侧腋下,建立H1299人非小细胞肺癌荷瘤动物模型,用生理盐水、低剂量桔梗皂苷D、高剂量桔梗皂苷D干预14天后,取材,测量瘤重,计算抑瘤率;(8)采用H1299细胞株,接种到NSG裸鼠的右侧腋下,建立H1299人非小细胞肺癌荷瘤动物模型,用生理盐水、低剂量桔梗皂苷D、高剂量桔梗皂苷D干预14天后,取材,用免疫组织化学法,检测肿瘤组织Ki-67与caspase-3的表达变化。研究结果(1)肺瘤平膏(化痰组)含药血清较空白血清在一定程度能够影响细胞的CCK8 OD值结果,肺瘤平膏(化痰组)在一定程度能够抑制H1299细胞的增殖;肺瘤平膏(化痰组)含药血清组干预H1299细胞48小时后,肺瘤平膏(化痰)组P-JNK表达量为1.17±0.11,对照组为0.07±0.02,肺瘤平膏(化痰)组较对照组明显上升,结果具有统计学意义(P<0.05);肺瘤平膏(化痰)组PUMA表达量为1.46 ± 0.05,对照组为0.19±0.04,肺瘤平膏(化痰)组较对照组明显上升,结果具有统计学意义(P<0.05);肺瘤平膏(化痰)组Cleaved caspase-3表达量为0.95±0.07,对照组为0.95±0.10,两组之间没有明显差异。(2)桔梗皂苷D对H1299细胞的IC50值为7.9 μmol/L;桔梗皂苷D对H2030细胞的IC50值为9.7 μmol/L;桔梗皂苷D对A549的IC50值为 10.3 μmol/L。(3)流式细胞技术结果显示,桔梗皂苷D组细胞凋亡的比例大于对照组,且差异具有明显的统计学意义(P<0.01);Western Blot检测H1299细胞凋亡相关蛋白结果表明,5 μmol/L、10 μmol/L、15 μmol/L组细胞PARP表达量分别为0 μmol/L组的2.38±0.60、22.29±6.40、43.14±15.3倍,其中 10μmol/L、15μmol/L组较0μmol/L组差异具有明显的统计学意义(P<0.05);5μmol/L、10μmol/L、15 μmol/L组细胞Cleaved caspase-3表达量分别为 0μmol/L 组的 1.87±0.40、19.86±7.22、74.61±6.88 倍,其中 10 μmol/L、15μmol/L组较0μmol/L比组差异具有明显的统计学意义(P<0.0001);Western Blot检测H2030细胞凋亡相关蛋白结果表明,5 μmol/L、10 μmol/L、15 μmol/L组细胞PARP表达量分别为0μmol/L组的2.82±0.59、15.1±6.14、52.52± 15.95倍,其中10μmol/L、15 μmol/L组较0μmol/L组差异具有明显的统计学意义(P<0.01);5μmol/L、10μmol/L、15 μmol/L组细胞Cleaved caspase-3表达量分别为0μmol/L组的2.24±0.75、29.08±13.62、115.6±13.8倍,其中10 μmol/L、15 μmol/L组较0 μmol/L组差异具有明显的统计学意义(P<0.0001)。(4)Western Blot检测H1299细胞,结果表明,桔梗皂苷D干预48小时之后,5 μmol/L、10 μmol/L、15μmol/L组H1299细胞P-JNK的蛋白表达水平分别是0 μmol/L组的2.80±0.45、17.96±0.27、29.5±1.82倍,其中10 μmol/L、15μmol/L 组较0μmol/L组明显上升,差异具有统计学意义(P<0.0001);5μmol/L、10μmol/L、15μmol/L组H1299细胞PUMA的蛋白表达水平分别是0 μmol/L组的1.24±0.1、7.97±3.07、12.08±3.86倍,其中15μmol/L组较0μmol/L组明显上升,差异具有统计学意义(P<0.05)。10μmol/L、15μmol/L组P-c-Jun、c-Jun的表达也较0 μmol/L有所上升。JNK的表达在不同浓度桔梗皂苷D干预后都变化不明显;Western Blot检测H2030细胞,结果表明,桔梗皂苷D干预48小时之后,5μmol/L、10μmol/L、15μmol/L组H2030细胞P-JNK的蛋白表达水平分别是0μmol/L组的3.32±0.73、31.99±11.63、20.5±4.10倍,其中10μmol/L、15 μmol/L 组较0μmol/L组明显上升,差异具有统计学意义(P<0.05);5μmol/L、10μmol/L、15μmol/L组H2030细胞PUMA的蛋白表达水平分别是0μmol/L组的1.32±0.25、9.26±2.99、10.97±4.04倍,其中10μmol/L、15 μmol/L组较0μmol/L组明显上升,差异具有统计学意义(P<0.05)。10 μmol/L、15 μmol/L组P-c-Jun、c-Jun的表达也较0μmol/L有所上升。JNK的表达在不同浓度桔梗皂苷D干预后变化不明显;qPCR检测H1299细胞,干预48小时后,与对照组相比,桔梗皂苷D组H1299细胞PUMA mRNA表达量明显上升,且差异具有统计学意义(P<0.05)。(5)Western Blot检测结果显示,空白JNK1沉默组JNK、JNK1表达较空白阴性对照组明显下降,结果具有统计学意义(P<0.05);空白JNK2沉默组JNK、JNK2表达较空白阴性对照组明显下降,结果具有统计学意义(P<0.05);桔梗皂苷D JNK1沉默组JNK、JNK1、P-JNK、P-c-Jun、c-Jun、Cleavedcaspase-3、PUMA表达较桔梗皂苷D阴性对照组明显下降,结果具有统计学意义(P<0.05);桔梗皂苷D JNK2沉默组JNK、JNK2、P-JNK、P-c-Jun、c-Jun、Cleavedcaspase-3表达较桔梗皂苷D阴性对照组有所下降,其中只有JNK、JNK2具有统计学意义(P<0.05)。(6)双萤光素酶报告基因实验结果显示,干预24小时以及48小时,两组结果比较均有差异,干预48小时比24小时两组差异更大。以上结果均具有统计学意义(P<0.01)。(7)不同浓度桔梗皂苷D干预14天后,低剂量与高剂量桔梗皂苷D组平均瘤重明显小于对照组,结果具有统计学意义。桔梗皂苷D低剂量组抑瘤率为36.87%,桔梗皂苷D高剂量组抑瘤率为52.49%。(8)干预14天后,桔梗皂苷D低剂量组与桔梗皂苷D高剂量组肿瘤组织中Ki-67的表达均明显低于对照组,分别为对照组Ki-67表达量的72±1%以及53±3%,结果具有统计学意义;干预14天后,桔梗皂苷D低剂量组与桔梗皂苷D高剂量组肿瘤组织中Cleaved caspase-3的表达均明显高于对照组,分别为对照组Cleavedcaspase-3表达量的2.66±0.17倍以及3.60±0.16倍,结果具有统计学意义。研究结论(1)在肺瘤平膏中,化痰类药物能激活肺癌细胞JNK/PUMA通路。(2)桔梗皂苷D通过调控JNK/PUMA通路诱导肺癌凋亡。(3)化痰法发挥抗肿瘤作用可通过调控细胞凋亡实现。
于玉楼[5](2021)在《内耳特异性敲除Fgf13在小鼠听觉功能中的作用及其机制的研究》文中研究指明耳聋可在400多种综合征中产生,称为综合征性耳聋(syndromic hearing loss,SHL),约占遗传性耳聋的30%,但大多数综合征性耳聋的发病机制目前尚不明确。前期研究发现,B(?)rjeson-Forssman-Lehmann综合征(BFLS)、Wildervanck综合征(WS)和先天性多毛症(Congenital Generalized Hirsutism,CGH)患者均有耳聋症状。基因图谱检测结果显示,三类患者均出现Fgf13(Fibroblast growth factor 13)基因的功能丧失性突变。但这三类患者综合征性耳聋的发病机理是否与Fgf13的功能丧失性突变有关及Fgf13在听觉系统中的作用均不明确。我们推测:Fgf13可能在听觉系统中具有重要功能,其表达或功能的异常可能是导致耳聋的新的分子机制。为验证此假设,本研究检测了Fgf13在小鼠耳蜗内的表达及定位,并制备了在内耳特异性敲除Fgf13的转基因小鼠(Fgf13 cKO)。利用此敲除小鼠,本文首先在整体动物水平上研究敲除Fgf13对小鼠听觉功能的影响,继而检测敲除Fgf13对小鼠耳蜗整体结构形态的影响,并进一步探究敲除Fgf13导致小鼠产生耳聋的原因及其可能的作用机制。此研究揭示了Fgf13在听觉系统中的重要功能,并提示该基因可能是导致耳聋的潜在候选基因。此研究将为耳聋的致病机制及治疗靶点提供新的思路,具有重要的研究意义。目的:研究内耳特异性敲除Fgf13在小鼠听觉功能中的作用及其作用机制。方法:(1)利用免疫荧光染色及实时定量PCR(qRT-PCR)技术研究FGF13在小鼠耳蜗内的表达及定位。(2)利用loxP/Cre系统构建内耳特异性敲除Fgf13转基因小鼠,并对其进行敲除效率的验证。(3)采用听性脑干反应(ABR)和畸变产物耳声发射(DPOAE)技术研究敲除Fgf13对小鼠听觉功能的影响。(4)利用免疫组织化学技术检测Fgf13敲除对小鼠耳蜗形态学的影响。(5)利用免疫荧光染色和qRT-PCR等技术进一步探究Fgf13敲除导致小鼠螺旋神经元缺失的作用机制。结果:(1)FGF13主要表达在小鼠耳蜗的柯蒂氏器、螺旋神经元、血管纹和支持细胞内。在细胞水平,FGF13表达在螺旋神经元的细胞膜、胞浆和突起部位,以及毛细胞的细胞膜和胞浆,且以内毛细胞表达为主,外毛细胞有少量表达。FGF13在小鼠耳蜗内的表达水平在P0-P60内无明显改变。(2)利用loxP/Cre技术将Fgf13-loxP小鼠与Atoh1-cre小鼠杂交,构建在内耳特异性敲除Fgf13的转基因小鼠,从而实现该基因在耳蜗毛细胞、螺旋神经元和部分支持细胞内的敲除。qRT-PCR结果显示,FGF13在耳蜗内的表达水平下降~66.2%;免疫染色荧光强度显着降低,提示该敲除小鼠的敲除效果良好。(3)Fgf13纯合敲除(Fgf13-/-和Fgf13-/Y)可导致小鼠听觉阈值显着提高,并伴有听性脑干反应I波幅度显着降低,潜伏期增加,而II-IV峰间潜伏期无明显改变。Fgf13杂合敲除小鼠(Fgf13+/-)听觉功能正常。此外,敲除Fgf13对小鼠畸变产物耳声发射听觉阈值无明显改变,提示其外毛细胞功能正常。(4)敲除Fgf13可导致小鼠耳蜗顶至耳蜗基底部Tuj1标记的Ⅰ型螺旋神经元的细胞密度显着降低,且以耳蜗基底部的细胞密度降低最显着。敲除Fgf13对小鼠耳蜗的整体组织形态,包括柯蒂氏器、血管纹、螺旋韧带和盖膜等均无明显影响,但可导致小鼠耳蜗整体螺旋神经元的细胞密度显着降低。毛细胞铺片染色结果显示,敲除Fgf13对小鼠耳蜗内毛细胞和外毛细胞的形态及数目无明显改变。(5)敲除Fgf13导致小鼠耳蜗顶至耳蜗基底部的TUNEL和cleaved caspase-3阳性螺旋神经元的细胞数量均显着增加,提示caspase依赖性凋亡介导了螺旋神经元的缺失。对凋亡相关因子的表达水平进一步检测发现,敲除Fgf13导致小鼠螺旋神经元内促凋亡因子caspase-9、caspase-3、caspase-12、P53、细胞色素C、和Bak的表达水平显着提高,抗凋亡因子Bcl-2和Bcl-xl的表达水平显着降低,而caspase-8、AIF、Bim和Bax的表达水平无明显改变。对螺旋神经元内细胞色素C的表达和定位检测结果显示,在WT和Atoh1-cre对照小鼠中,细胞色素C在线粒体内成均匀点状分布。而Fgf13 cKO小鼠螺旋神经元内细胞色素C表达水平显着提高,且在细胞质内聚集成斑块状,提示敲除Fgf13导致了细胞色素C向细胞质的释放及线粒体凋亡通路的激活。结论:FGF13主要表达在小鼠耳蜗的柯蒂氏器,螺旋神经元、血管纹和部分支持细胞内。内耳特异性敲除Fgf13可导致小鼠产生感音神经性耳聋。敲除Fgf13导致小鼠螺旋神经元细胞密度显着降低,且神经元的缺失由线粒体凋亡通路所介导。
张宪明[6](2021)在《细胞光遗传学操控与同步传感检测的技术开发与应用研究》文中进行了进一步梳理光遗传学是一种结合了多个学科的新兴技术,通过使目标细胞表达特定的光敏感蛋白,可以让原本不具有光敏特性的细胞获得对光信号的响应能力。通过光遗传学方法可实现对细胞内信号通路的精准调控,并诱发相应的生理活动。该技术具有精准、快速、可逆等优点,可以帮助我们更好的了解与利用细胞的生命活动。RTCA(Real-Time Cell Analysis,实时细胞分析)系统是结合了ECIS(Electric Cell-substrate Impedance Sensing,电子细胞基质阻抗判断)系统与MEA(Microelectrode Arrays,多电极阵列)系统的商业化传感器阵列,能够实时记录细胞的阻抗与电位变化,被广泛应用于药物筛选和细胞毒性的研究。传统药物筛选研究中往往需要针对细胞特异性靶点测试小分子化合物,面临成本高昂、流程复杂、重复性差等问题,本论文研究拟建立一种能将细胞功能快速特异性调控与实时检测分析相结合的方法,即将光遗传学技术与RTCA技术联用,从而提升传统药物筛选的效率与稳定性。本研究通过光遗传学方法激活细胞内特定信号通路,来诱导肿瘤细胞凋亡与上皮间质转化(EMT)的发生,并用RTCA系统记录这些生理过程中细胞阻抗的变化情况。研究证明了将光遗传学方法与RTCA系统结合来对细胞生命过程实施操控与同步分析的可行性,基于此发明了一种结合了光遗传学与RTCA系统封的药物筛选方法,并在疾病相关的药物评价分析实验中得到了良好的应用。论文的主要研究工作总结如下:1)通过对本实验室已有的LED阵列进行改造,使其功能更加稳定,同时更加适合与RTCA系统结合进行光遗传学实验。研究表明经过改造后的LED阵列在长时程细胞光遗传学实验中的可靠性,并建立了光控LED阵列与RTCA相结合的系统,提出了一种可用于高通量药物筛选与评价分析的新方法。2)研究首先证明了RTCA系统可以准确的记录与分析顺铂与Opto-Bax光控体系所诱导的HEK-293T细胞凋亡过程中细胞阻抗的变化情况。其次,利用RTCA系统记录了两种不同凋亡抑制剂对光控Opto-Bax诱导的细胞凋亡的抑制效果,证明了本研究所建立的将光遗传学技术与RTCA结合的新技术手段能用于针对细胞线粒体凋亡抑制剂的筛选与评价的研究。3)研究证明了RTCA系统可以准确的记录与分析TGF-β与Opto-PI3K光控元件所诱导的A549肺癌细胞EMT过程中的阻抗变化情况,并建立了一种有效的阻抗数据的处理方法。研究发现TGF-β和Opto-PI3K所诱导的EMT过程的细胞阻抗表现形式存在差异,而添加PI3K通路的抑制剂能有效改变由Opto-PI3K诱导EMT发产生的阻抗的变化。因此,本研究表明将光遗传学技术与RTCA结合的新方法能用于肿瘤EMT过程中相关抑制剂的高通量筛选。
邵新田[7](2021)在《基于线粒体形态的高分辨药物筛选与评价策略的建立及应用》文中研究指明线粒体疾病是由线粒体功能障碍导致ATP合成不足等诱导的异质性病变(如神经性疾病,癌症,骨关节炎等),其发病机理尚不清晰。长期以来,受技术水平因素限制,现行的基于细胞水平的药物评价研究手段均基于大量细胞累计水平,忽略了药物对个体细胞差异的问题。虽然单细胞测序可从单细胞水平考察药物对细胞的调控作用,但是检测价格昂贵,不适用于药物开发初期的大规模筛选。因此,建立单细胞中靶向线粒体疾病的药物研发新策略具有重大的意义。相较于常规的生化检测手段,细胞成像提供了更为丰富的生物学信息,已经成为药物学研究的重要方法。线粒体形态异常是线粒体疾病在细胞成像上最典型的特征,已成为疾病诊断和药效学评价的重要指标之一。最新开发的超分辨成像技术,包括结构光照明显微镜(structured illumination microscopy,SIM),将细胞生物学的研究范围从细胞水平扩展到纳米尺度下的细胞器水平,使研究人员能够观察到单细胞中动态的纳米范围内的超微形态,从而获取单细胞中线粒体嵴线的改变、药物与线粒体膜的相互作用等信息,为在活体中研究受试药物对线粒体超微形态的影响提供了有力的技术支持。前期,课题组以“线粒体-溶酶体相互作用”为研究模型,首次将超分辨成像技术用于药物发现和药理学研究,已成为药物学研究的新策略。因此,基于前期研究基础,本论文以“超分辨显微成像”为立足点,以“线粒体超微形态变化”为研究模型,形成“高分辨药物筛选与评价”策略,并将该策略应用到线粒体相关疾病如骨关节炎药物开发的研究中。首先,提出了基于超分辨的线粒体形态定量研究方法,并采用已明确机制的药物进行验证;然后,开发了新的标记策略成像线粒体肿胀动态全过程,并对肿胀调控药物进行研究;最后,将建立的方法应用在线粒体相关疾病如骨关节炎的药物评价中,该方法可首先在单细胞层面为药物机制研究提供一个明确的方向,为后续较为耗时耗财的动物实验提供研究目标,可节省药物研发成本和周期。本课题利用多学科交叉前沿技术,详细阐述了基于单细胞水平线粒体形态的“高分辨药物筛选与评价”策略在药物研发中的可行性,其主要研究内容如下。1基于线粒体形态定量分析的高分辨药物筛选与评价提出基于超分辨的线粒体形态定量研究方法,以线粒体的长宽比(L/W)进行定量分析,并根据L/W的值将其分为四组:round(1≤W<1.5)、intermediate(1.5≤L/W<2.0)、tubular(2.0≤L/W<5.0)和 hyperfused(L/W≥5.0);然后,利用超分辨成像评估几种已明确机制的药物,如寡霉素A等药物对线粒体形态的影响,并对不同细胞系中的线粒体进行了分析,证明了该定量分析方法的可行性;最后,在此基础上评估药物(如鞣花酸)和药物载体材料(如氧化石墨烯)对线粒体形态的影响。研究结果表明,在正常的HeLa细胞内,round和intermediate组与tubular和hyperfused组比例相当,说明线粒体分裂和融合处于动态平衡中。该定量分析方法可以有效地分析出不同细胞过程如细胞凋亡、铁死亡和细胞自噬中线粒体的形态差异,并区分不同药物(雷帕霉素和寡霉素A)对线粒体形态分布的影响。该定量分析方法不仅可以应用于肿瘤细胞系(如HeLa),同样也适用于非肿瘤细胞(如鼠软骨细胞和人皮肤成纤维细胞)中监测线粒体在不同细胞过程中的形态分布,且该定量分析方法还可识别表现出SLC25A46突变的线粒体疾病患者。借助Canny边缘检测算法,使得由SIM获得的线粒体原始图像的嵴线结构更加清晰,分辨率由190 nm提升到65 nm,可获得活细胞下线粒体嵴线之间的距离(约100 nm),与通过透射电镜获得的数据无差异,这使研究人员在活细胞中即可定量分析药物对线粒体精细结构(如嵴)的影响。最后将该线粒体形态定量分析策略应用于实际应用中,发现了鞣花酸在羰基氰化间氯苯腙(carbonyl cyanide m-chlorophenyl hydrazone,CCCP)的存在下可对肿瘤细胞产生协同抗癌作用。结合前期研究基础,本文提出了一种新的药物筛选策略-“高分辨药物筛选与评价”,弥补了当前的药物筛选手段尚未涉及的细胞器层面,如针对细胞器层面的高通量药物筛选,多靶点层面的高内涵药物筛选等。该方法具有普遍的适用性,能够准确定量分析出不同细胞系、不同细胞过程中的线粒体形态分布,在对线粒体形态研究中具有一定的借鉴意义。2基于线粒体肿胀的高分辨药物筛选与评价细胞胀亡和坏死表现为膜的完整性丧失,细胞内容物的释放,细胞器如线粒体发生肿胀等。胀亡是细胞严重损伤之后的一个重要的坏死前阶段,尚存在药物可逆转过程。但受限于现行的成像策略并不能可视化肿胀的全过程,限制了靶向线粒体肿胀药物的开发。常规的荧光成像策略是基于荧光分子附着在目标细胞器(如线粒体)或者靶向区域中来进行成像的“一次染色”标记:即先将探针孵育细胞一定时间,然后洗去细胞外的探针来降低成像背景。但是,只依赖附着在线粒体内的荧光分子难以实现长时间无猝灭的线粒体动态成像。为了实现长时间观测药物对线粒体肿胀的调控作用,本文基于三苯胺骨架设计了一个新的线粒体成像探针,并提出“连续添加”标记新策略。研究结果表明,该“连续添加”探针MitoMN可实现线粒体脂质和mtDNA双色标记,并可视化了线粒体肿胀的动态过程,可将其分为三个阶段,依次为肿胀前、初始肿胀和加速肿胀。据此,建立了光激活MitoMN诱导的线粒体肿胀模型用于线粒体肿胀药物的筛选。根据此模型研究了 CCCP和香草乙酮对线粒体肿胀的调节作用,揭示了该光激活MitoMN诱导的线粒体肿胀模型可用于ROS靶点的线粒体肿胀药物的筛选。这些结果进一步丰富了基于线粒体形态学的“高分辨药物筛选与评价”策略。3低分子量黄原胶对软骨细胞线粒体形态的影响及其对骨关节炎的药效评价最后,将该策略应用于线粒体相关疾病(如骨关节炎)的新药研发中-低分子量黄原胶(lower relative molecular weight xanthan gum,LRWXG)。通过“高分辨药物筛选与评价”技术体系,研究了 LRWXG的生物安全性,并在细胞层面和动物层面研究LRWXG对线粒体肿胀的影响和机制。结果表明,LRWXG具有生物安全性,不会对线粒体产生毒性,可以作为临床用药。LRWXG能够进入软骨细胞内,与线粒体发生互作,阻止ROS的积累,这为在动物层面进行线粒体相关通路的研究提供了方向;最后,在动物层面,发现LRWXG在骨关节炎模型中可通过线粒体介导的信号通路发挥对软骨细胞的保护作用,可抑制细胞色素C从线粒体向细胞质的转移等。这些结果表明,采用“高分辨药物筛选与评价”策略可首先在细胞层面证明药物具有成药性,并对潜在的作用机制提供预测,为在动物层面对LRWXG治疗骨关节炎中的线粒体相关通路机制研究提供了正确方向。
陆件[8](2021)在《右美托咪定对窒息大鼠心肺复苏后神经细胞凋亡和自噬的影响及其机制研究》文中进行了进一步梳理目的:观察右美托咪定(dexmedetomidine,Dex)对窒息心脏骤停(cardiac arrest,CA)大鼠自主循环恢复(return of spontaneous circulation,ROSC)后体温及其神经功能的影响,并在ROSC后12 h和24 h后观察脑皮质和海马神经细胞形态学和相关生物学分子的表达变化,探讨Dex对心肺复苏(cardiopulmonary resuscitation,CPR)后大鼠神经细胞凋亡和自噬的影响及其作用机制。方法:健康雄性成年SD大鼠204只,随机分为四组,空白对照组(BC)、常规复苏组(N)、右美托咪定复苏组(D)、右美托咪定+拮抗剂复苏组(DT),除BC组6只大鼠外,其余三组均66只。除BC组外,其余三组根据观察时间点的不同在ROSC后再随机分二亚组,即ROSC后12 h和24 h组,每个亚组的样本量以最终存活到观察时间点的大鼠数量决定。建立窒息大鼠心肺复苏(cardiopulmonary resuscitation,CPR)模型,N组在CPR时使用常规给药方法(静脉注射肾上腺素和碳酸氢钠)复苏,D组于复苏前在使用常规复苏组药物的基础上腹腔注射Dex,DT组于复苏前在使用常规复苏组药物的基础上腹腔注射Dex和其拮抗剂育亨宾。在ROSC后,各复苏组均在恒温25℃条件下观察大鼠的体温变化。到达观察时间点(ROSC后12或24 h)时对大鼠进行神经功能缺损评分(neurological deficit score,NDS)。评分后迅速处死大鼠断头取脑获取脑海马和皮质组织,对海马和脑皮质组织进行病理和电镜观察。对脑皮质进行单细胞悬液制作,使用流式细胞(flow cytometer,FCM)技术检测神经细胞内的活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平。使用免疫组化(immunohistochemistry,IHC)技术检测海马神经细胞caspase-3表达的变化。利用蛋白免疫印迹(Western-Blotting)技术检测海马神经细胞热休克蛋白70(HSP70)、Bcl-2、Bax以及自噬相关蛋白Beclin1表达的变化。结果:复苏后大鼠在25℃恒温环境下,Dex干预后的D组大鼠体温与N组比较有显着性降低(P<0.05),使用了Dex拮抗剂育亨宾后DT组大鼠的体温与N组无显着性差异(P>0.05);常规复苏后的N组大鼠NDS与BC组比较有显着性降低(P<0.05),Dex干预后的D组大鼠NDS与N组比较有显着性升高(P<0.05),而阻断了Dex作用后的DT组大鼠NDS与D组比较有显着性降低(P<0.05);N组大鼠的海马神经细胞损伤在光镜和电镜的观察下较BC组明显加重,D组的海马神经细胞损伤较N组有所减轻,DT组的海马神经细胞损伤较D组明显。使用常规复苏方法的N组大鼠脑皮质神经细胞内的ROS水平较BC组明显升高(P<0.05),Dex干预后的D组脑皮质神经细胞内的ROS水平较N组有所减少(P<0.05),而阻断了Dex作用后的DT组脑皮质神经细胞内的ROS水平较D组有所增加(P<0.05);N组caspase-3的表达与BC组比较有显着性增加(P<0.05),D组caspase-3的表达与N组比较有显着性降低(P<0.05),DT组caspase-3的表达与D组比较有显着性升高(P<0.05);N组Bax的表达与BC组比较有显着性增加(P<0.05),D组Bax的表达与N组比较有显着性降低(P<0.05),DT组Bax的表达与D组比较有显着性升高(P<0.05);N组Beclin1的表达与BC组比较有显着性增加(P<0.05),D组Beclin1的表达与N组比较有显着性降低(P<0.05),DT组Beclin1的表达与D组比较无显着性差异(P>0.05);N组Bcl-2的表达与BC组比较有显着性降低(P<0.05),D复苏组Bcl-2的表达与N组比较有显着性增加(P<0.05),DT组Bcl-2的表达与D组比较无显着性差异(P>0.05);N组HSP70的表达与BC组比较有显着性增加(P<0.05),D组HSP70的表达与N组比较有显着性增加(P<0.05),DT组HSP70的表达与D组比较有显着性降低(P<0.05)。结论:使用常规药物CPR时联合腹腔注射Dex对复苏后大鼠有明显的致低温作用,并能显着提高复苏大鼠的神经功能。其机制与Dex能减少复苏后大鼠脑皮质神经细胞内的ROS水平,减少脑海马caspase-3、Bax和增加HSP70等凋亡相关蛋白的表达,以及调控Bcl-2-Beclin1复合体的自噬作用有关。
史国红[9](2021)在《低强度超声联合姜黄素抑制胶质瘤细胞增殖及其机制研究》文中提出目的:胶质瘤是最常见的成人中枢神经系统原发性恶性肿瘤,这类患者病残率和病死率均非常高,中位总生存期仅10-14个月。脑胶质瘤病人在手术切除后以及放疗后往往需化疗,因此化疗成为根除脑胶质瘤细胞的可靠方法。既往有研究表明低强度超声(LIUS)能够促进胶质瘤细胞对化疗药物的敏感性。本研究的目的在于探讨LIUS联合姜黄素治疗在人脑胶质瘤细胞中的抗肿瘤活动及其机制。研究方法:本研究以人脑胶质瘤细胞U87和U251为研究对象。超声强度分组:Control、50.4(U50.4)、83.4(U83.4)、142(U142)、290(U290)和474(U474)m W/cm2,辐照时间为60 s;姜黄素浓度分组如下:0(Control,DMSO)、10(C10)、20(C20)、40(C40)和60(C60)μmol/l,姜黄素的孵育时间分别为24 h,48 h和72 h;CCK-8实验结果显示超声强度142 m W/cm2在两个胶质瘤细胞中都是有效的并且对细胞的损伤最小,然后将超声强度142 m W/cm2与姜黄素不同浓度联合,分组如下:Control、U142+C10、U142+C20、U142+C40、U142+C60;基于统计分析结果以及IC50值,选取最佳的参数组合,即超声强度142 m W/cm2和姜黄素浓度20μmol/l,然后将分组设置为对照组(control)、低强度超声组(LIUS)、姜黄素组(curcumin)、低强度超声联合姜黄素组(curcumin+LIUS)。通过CCK-8和Ed U实验检测LIUS和/或姜黄素处理后对胶质瘤细胞增殖能力的影响;应用流式细胞学实验和western blot检测细胞的凋亡能力;通过吖啶橙(AO)染色、丹酰尸胺(MDC)染色以及western blot检测LIUS和/或姜黄素处理后胶质瘤细胞的自噬水平。加入自噬抑制剂3-MA和凋亡抑制剂Z-VAD-FMK后通过CCK-8实验和western blot实验检测细胞增殖能力、自噬及凋亡相关蛋白表达变化。此外,使用荧光显微镜和荧光酶标仪通过探针DCFH-DA检测LIUS和/或姜黄素处理后细胞内活性氧(ROS)的水平。最后,采用western blot实验检测LIUS和/或姜黄素处理对ROS/MAPK及AKT/m TOR通路蛋白表达的变化,然后加入活性氧清除剂NAC和AKT激活剂IGF-1预处理,观察其是否能够引起LIUS联合姜黄素介导的各通路相关蛋白表达水平变化以及胶质瘤细胞增殖能力的改变。结果:1、采用CCK-8实验检测不同超声强度和姜黄素不同浓度处理后胶质瘤U87和U251细胞增殖能力的变化。结果表明,当超声强度>83.4 m W/cm2时和对照组相比细胞活力存在显着性差异,并且随着超声强度的增加胶质瘤细胞活力下降,因此,超声强度142 m W/cm2被用于如下实验中;CCK-8实验结果显示姜黄素抑制胶质瘤细胞活力以一种剂量和时间依赖方式,并且在相同孵育时间下,当姜黄素浓度>10μmol/l和对照组之间胶质瘤细胞活力存在显着性差异。在相同的姜黄素浓度下(>10μmol/l),U87和U251细胞中姜黄素孵育时间24 h和48 h之间细胞活力存在显着性差异,而孵育时间为48 h和72 h在姜黄素浓度为60μmol/l时存在显着性差异。因此,姜黄素孵育时间为48 h时对胶质瘤细胞增殖能力的影响最为理想;通过CCK-8和Ed U实验检测LIUS联合姜黄素对U87和U251细胞增殖能力的影响,其结果显示,胶质瘤细胞在使用LIUS和不用LIUS治疗IC50值存在显着性差异。并且超声强度142 m W/cm2和姜黄素浓度20μmol/l为最优参数组合。与单独姜黄素组相比,在U87和U251细胞中LIUS联合姜黄素治疗组受抑制的细胞活力分别是姜黄素组的2.26倍和2.53倍,即联合LIUS和姜黄素以一种协同方式抑制胶质瘤细胞的增殖能力。2、流式细胞学实验结果显示,与对照组、LIUS组以及姜黄素组相比,LIUS联合姜黄素治疗显着增加了凋亡的胶质瘤细胞数目;western blot结果显示,与对照组、LIUS组以及姜黄素组相比,LIUS联合姜黄素治疗能够显着增加促凋亡蛋白Bax和Cleaved caspase-3表达水平,而抗凋亡蛋白Bcl-2表达减少,差异有统计学意义(P<0.05)。3、LIUS和/或姜黄素处理后对胶质瘤细胞自噬水平的检测,吖啶橙(AO)染色结果显示LIUS联合姜黄素显着增加了U87和U251细胞中橙红色酸性囊泡的数量,并且使用自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)部分阻断了LIUS联合姜黄素所诱导的酸性囊泡细胞器数量的增加;使用丹酰尸胺(MDC)染色结果表明LIUS联合姜黄素处理后MDC染色自噬空泡(AVs)相对荧光强度增加和数量增加,使用3-MA削弱了LIUS联合姜黄素所诱导的AVs荧光强度和数量的增加;western blot结果显示,与对照组、LIUS组以及姜黄素组相比,LIUS联合姜黄素增加了U87和U251细胞中LC3B-II和Beclin-1的表达,而P62的表达水平是下调的。4、采用CCK-8实验和western blot实验检测自噬抑制剂3-MA和凋亡抑制剂Z-VAD-FMK对LIUS联合姜黄素介导的细胞抑制作用的影响。结果表明,双重使用3-MA和Z-VAD-FMK显着恢复了LIUS联合姜黄素引起的胶质瘤细胞活力的抑制(P<0.05)。Z-VAD-FMK预处理显着减少了LIUS联合姜黄素引起的Cleaved caspase-3表达增加,对比LIUS联合姜黄素处理,使用LIUS、姜黄素以及3-MA共培养处理后自噬相关蛋白LC3B-II表达减少(P<0.05)。5、DCFH-DA探针检测结果显示,和对照组、LIUS组以及姜黄素组相比,LIUS联合姜黄素能够显着促进细胞内ROS的累积。相反,使用ROS清除剂NAC显着削弱了这两个细胞系curcumin+LIUS所诱导的ROS产生;CCK-8实验结果显示,使用活性氧清除剂NAC预处理能够恢复LIUS联合姜黄素所诱导的细胞活力的抑制。6、对胶质瘤细胞进行ROS/MAPK以及AKT/m TOR通路的检测,western blot实验结果显示,与对照组、LIUS组以及姜黄素组相比,LIUS联合姜黄素显着性地提高了p-JNK、p-ERK以及p-p38的表达,总JNK、总ERK和总p38表达不变。然而使用NAC处理限制了LIUS-姜黄素所诱导的p-JNK、p-ERK、p-p38以及LC3B-II的表达增加;还有在U87和U251细胞中,对比对照组、LIUS组以及姜黄素组,LIUS联合姜黄素显着抑制了p-AKT和p-m TOR的表达,总AKT和总m TOR表达不变。相反,使用AKT的激活剂IGF-1预处理后逆转了LIUS-姜黄素所介导的p-AKT、p-m TOR的抑制,以及限制了LIUS-姜黄素所引起的LC3B-II表达增加;CCK-8实验结果显示,用NAC预处理以及用IGF-1预处理后,胶质瘤细胞活力均得到显着提高。结论:综上所述,LIUS联合姜黄素通过激活ROS/MAPK以及抑制AKT/m TOR通路来促进胶质瘤细胞自噬性细胞死亡。由于姜黄素很容易从姜科植物姜黄的根茎中获得,长期治疗效果温和,并且无创性的低强度超声可以局部定位到特定的部位,这种联和疗法可能成为一种很有前途的抗癌治疗策略。
王家坚[10](2020)在《基于多组学大数据的妇科和乳腺癌BCL2家族分子变化模式及其分子网络研究》文中研究指明在过去的三十年中,由于BCL2(B-Cell CLL/Lymphoma 2)家族蛋白在细胞凋亡、肿瘤发生和抗癌治疗中的重要作用,BCL2家族蛋白已被广泛研究。然而,BCL2基因家族在妇科肿瘤中多组学分子模式的相似性和差异性尚未得到很好的认识和探究,因此本研究利用TCGA、GEO等多个数据库的不同组学水平的数据,研究妇科和乳腺癌中BCL2家族突变频率、基因表达、染色质可及性和预后、免疫组化之间的相关性来探究BCL2基因家族在妇科肿瘤中的共性和差异的分子特征,以期系统全面揭示BCL2家族在妇科肿瘤的可能作用及调控网络,为妇科肿瘤治疗提供理论依据和可能的治疗靶标。本论文主要内容和结果如下:第一,利用大量的样本对BCL2家族成员的遗传变化、m RNA表达水平、预后和免疫染色水平进行研究。抗凋亡成员在妇科肿瘤中表达并不广泛,在一些患者样本中也观察到抗凋亡成员的低表达水平和深度缺失,如BCL2、BCL2L2(Bcl-2-Like Protein 2)和MCL1(Myeloid Cell Leukemia 1)都出现了扩增和m RNA表达上调,但相对于正常样本它们的表达是下调的;同时也发现了关键的成员如BCL2L1(Bcl-2-Like Protein 1),是妇科肿瘤抗凋亡成员中唯一上调的成员。但是这些成员的表达模式和BCL2凋亡调控模型是相吻合的,与其他BCL2家族成员相比,BCL2L1和MCL1显示出更高的表达水平,这与基因扩增频率的结果一致。而促凋亡成员中的效应者BAK1(BCL2 Antagonist/Killer1)和BAX(BCL2 Associated X)出现显着差异的上调表达,这也是肿瘤细胞需要快速持续的维持其稳态的需要;还有起始者(PMAIP1(Phorbol-12-Myristate-13-Acetate-Induced Protein 1)、BIK(BCL2 Interacting Killer)和BID(BH3 Interacting Domain Death Agonist))也相对于正常样本出现了过表达。预后结果显示BAD(BCL2 Associated Agonist Of Cell Death)、BIK和BAK1在妇科肿瘤具有显着的预后效果。免疫组化分析发现,除BOK(BCL2 Related Ovarian Killer)、BMF(Bcl2Modifying Factor)、HRK(Harakiri,BCL2 Interacting Protein)外,这些BCL2家族基因均有免疫组化染色,且多分布于患者样本的细胞质和细胞膜区域。相比之下,正常组织中广泛的脂肪细胞、腺细胞和肌上皮细胞通常有低水平或未检测到的染色。在特定的正常组织中,包括鳞状上皮细胞、子宫内膜基质中的细胞、卵巢基质细胞、卵泡细胞,也观察到类似的低水平染色。正常组织与肿瘤样本之间表现出不同的染色,映射出BCL2家族不同的蛋白调控模式。第二,利用染色质的开放区域研究BCL2家族成员的表观调控,涉及DNA的甲基化、组蛋白修饰和远端调控。我们的研究首次对BCL2家族的远距离调控(活跃峰-启动子区域)进行了系统研究。远端非编码区与的染色质活跃区域具有性别和组织的特异性。同时我们还发现一类活跃的峰在靠近转录起始位点附近的区域始终没有性别和组织的特异性,这些区域在不同妇科肿瘤中基本都是活跃状态的,不管是抗凋亡成员还是促凋亡成员都遵循这个规律:启动子区域及其邻近区域的活跃峰是普遍存在的。同时我们还发现超过一半以上的BCL2家族成员都具有远端调控信号,这些成员转录活性普遍高于正常样本。基因组的染色质活跃程度与m RNA表达水平正相关。TCGA单个样本水平的活跃染色质和单个样本的m RNA水平进行比较,结果发现活跃峰的数量越多,m RNA的表达水平就越高;反过来,活跃峰的数量越少,m RNA的表达水平则越低。第三,利用整合前面的多组学数据(包括BCL2家族基因突变、表达等)以及PPI网络、转录调控等分析了BCL2家族在妇科肿瘤中的调控网络,探究BCL2家族调控网络在妇科肿瘤中存在哪些共同或不同的特点,发现TP53和PIK3CA与BCL2L1的共突变标志是特异的,在以前的妇科肿瘤研究中没有发现。TP53和PIK3CA的共突变是MOMP的抗凋亡蛋白抑制的主要媒介,可能可以导致乳腺癌出现更差的预后表型。这些蛋白质通过共突变标志连接起来。MCL1和BCL2L1的m RNA表达水平较高,与基因周围区域的染色质可及性一致,尤其可能是由于远端染色质可及性信号较强,增强了其转录表达。因此,我们推测TP53(Transformation-Related Protein 53)和PIK3CA(Phosphatidylinositol-4,5-Bisphosphate 3-Kinase 110 KDa Catalytic Subunit Alpha)的共突变信号作用于刺激BCL2L1基因位点染色质环的形成,以加强其转录活性。在妇科肿瘤中,BCL2L1作为唯一上调的抗凋亡成员和保护者,可以防止促凋亡成员的激活和寡聚,维持线粒体膜电位的平衡,从而防止细胞色素c的释放,抑制caspase。因此,将BCL2L1、TP53/TP63(Transformation-Related Protein 63)和PIK3CA作为可能的潜在预后标志物可能是妇科癌诊断和治疗的有效方法。另外,调控网络的特异之处:BRCA中YWHAZ(Tyrosine 3-Monooxygenase/Tryptophan 5-Monooxygenase Activation Protein Zeta)扩增、CESC中PIK3CB(Phosphatidylinositol 4,5-Bisphosphate 3-Kinase 110 KDa Catalytic Subunit Beta)扩增、UCEC中PIK3R1(Phosphoinositide-3-Kinase Regulatory Subunit 1)突变以及OV中XRCC6(X-Ray Repair Cross Complementing 6)、NMT1(N-Myristoyltransferase 1)和CASP3(Caspase 3)下调等方面存在特异性差异,这表明BCL2家族蛋白网络可用于鉴别不同类型的妇科肿瘤,为靶向药物的设计提供新的思路。总之,本研究利用多组学技术对BCL2家族在妇科肿瘤中的DNA突变、表达、活跃染色质和调控网络进行了整合分析,全面系统地揭示BCL2家族在妇科肿瘤的分子变化模式及可能的作用和分子网络,为妇科肿瘤治疗提供理论依据和可能的治疗靶标,也为其他泛肿瘤、多组学研究提供了可借鉴的整合分析思路和经验。
二、The role of Bax and Bak in cell death in the nervous system(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、The role of Bax and Bak in cell death in the nervous system(论文提纲范文)
(1)FOXO3a在替莫唑胺诱导的保护性线粒体自噬中的作用和机制研究(论文提纲范文)
前言 |
中文摘要 |
Abstract |
中英文缩略词对照表 |
第1章 绪论 |
第2章 综述 |
2.1 胶质瘤的治疗概述 |
2.2 程序性细胞死亡 |
2.2.1 凋亡 |
2.2.2 自噬依赖性细胞死亡 |
2.2.3 程序性坏死 |
2.2.4 铁死亡 |
2.3 自噬 |
2.3.1 自噬的分类 |
2.3.2 自噬的机制 |
2.3.3 自噬的调控 |
2.3.4 自噬在胶质瘤及其治疗中的作用 |
2.3.5 替莫唑胺与自噬 |
2.4 线粒体的质量控制 |
2.4.1 线粒体的结构和功能 |
2.4.2 线粒体动力学 |
2.4.3 线粒体自噬 |
2.4.4 BNIP3与线粒体自噬 |
2.5 ROS与细胞抗氧化机制 |
2.5.1 ROS的产生和作用 |
2.5.2 ROS的调控 |
2.5.3 ROS与肿瘤 |
2.6 内质网应激和未折叠蛋白质反应 |
2.7 替莫唑胺的作用及耐药机制 |
2.7.1 替莫唑胺的作用机制 |
2.7.2 染色质溶解 |
2.7.3 MGMT |
2.8 替莫唑胺的其他相关耐药机制 |
2.8.1 ABC转运蛋白 |
2.8.2 NF-κB信号通路 |
2.8.3 JAK-STAT信号通路 |
2.9 总结 |
第3章 资料与方法 |
3.1 主要器材与试剂 |
3.1.1 主要实验器材 |
3.1.2 主要实验试剂 |
3.2 细胞系及细胞培养、裸鼠饲养 |
3.3 实验液体及配制方法 |
3.4 细胞复苏、传代及冻存 |
3.5 实验技术 |
3.5.1 MTT法检测细胞生存率 |
3.5.2 RNA干扰技术 |
3.5.3 乳酸脱氢酶释放法(LDH法)检测细胞的死亡率 |
3.5.4 中性单细胞凝胶电泳电泳检测DNA双链断裂 |
3.5.5 JC-1 探针检测细胞内线粒体膜电位的变化 |
3.5.6 Mito SOX检测线粒体内超氧化物的变化 |
3.5.7 DCFH-DA探针检测细胞内ROS的变化 |
3.5.8 构建荧光蛋白标记的LC3B的U87细胞系 |
3.5.9 线粒体荧光探针检测细胞内线粒体的形态和数量变化 |
3.5.10 裸鼠皮下移植胶质瘤模型 |
3.5.11 蛋白质印迹技术检测细胞胞浆、胞核、线粒体蛋白的变化 |
3.5.11.1 蛋白样品准备 |
3.5.11.2 蛋白质印迹 |
3.5.11.3 实验分组 |
3.5.12 免疫共沉淀法检测胶质瘤细胞及肿瘤组织中LC3BⅡ、BNIP与相关蛋白的相互作用 |
3.5.13 激光共聚焦扫描显微镜观察细胞内目标蛋白的表达和定位变化 |
3.5.14 裸鼠肿瘤组织内过氧化氢含量的测定 |
3.5.15 透射电镜观察线粒体自噬 |
3.5.16 统计学分析 |
第4章 实验结果 |
4.1 替莫唑胺在体外抑制胶质瘤细胞增殖 |
4.2 替莫唑胺引起胶质瘤细胞DNA双链断裂和线粒体损伤 |
4.2.1 替莫唑胺引起胶质瘤细胞DNA双链断裂 |
4.2.2 替莫唑胺引起胶质瘤细胞AIF核转位 |
4.2.3 替莫唑胺引起胶质瘤细胞线粒体损伤 |
4.3 损伤的线粒体通过上调ROS增强替莫唑胺引起的DNA双链断裂 |
4.3.1 替莫唑胺通过升高胶质瘤细胞内ROS引发DNA双链断裂 |
4.3.2 替莫唑胺通过损伤线粒体引起细胞内ROS升高 |
4.4 自噬抑制替莫唑胺引起的氧化应激 |
4.4.1 替莫唑胺引起胶质瘤细胞自噬 |
4.4.2 自噬抑制替莫唑胺引起的胶质瘤细胞死亡 |
4.4.3 自噬抑制替莫唑胺引起的AIF核转位和ROS升高 |
4.5 替莫唑胺激活胶质瘤细胞线粒体自噬 |
4.6 BNIP3 介导替莫唑胺引起的线粒体自噬 |
4.6.1 替莫唑胺上调BNIP3的表达,并促进BNIP3向线粒体转位 |
4.6.2 BNIP3介导替莫唑胺引起的线粒体自噬 |
4.6.3 BNIP3介导保护性线粒体自噬 |
4.7 FOXO3a调控替莫唑胺引起的线粒体自噬 |
4.7.1 替莫唑胺引起FOXO3a表达升高和核转位 |
4.7.2 FOXO3a调控BNIP3介导的线粒体自噬 |
4.8 动物实验 |
第5章 讨论 |
第6章 结论 |
参考文献 |
附录 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(2)细胞凋亡蛋白分子PSAP参与ALS疾病病理及诱导细胞凋亡的分子生物学机制(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
英语缩略词表 |
第1章 绪论 |
1.1 肌萎缩性侧索硬化症 |
1.1.1 肌萎缩性侧索硬化症概述 |
1.1.2 肌萎缩性侧索硬化症与细胞凋亡 |
1.2 细胞凋亡 |
1.2.1 细胞凋亡的概述与分类 |
1.2.2 mPTP与细胞凋亡的关系 |
1.2.3 PSAP与细胞凋亡的关系 |
1.3 立题依据与研究目的 |
第2章 实验材料 |
2.1 细胞系 |
2.2 实验动物 |
2.3 实验仪器 |
2.4 实验主要试剂 |
2.5 实验主要溶液配制 |
第3章 实验方法 |
3.1 组织免疫荧光染色检测PSAP在 WT小鼠脊髓中的表达谱 |
3.2 H&E染色法定量肌纤维大小 |
3.3 甲苯胺蓝染色检测小鼠脊神经前根变性 |
3.4 尼氏染色对小鼠脊髓运动神经元计数 |
3.5 组织免疫荧光检测小鼠脊髓中的星形胶质细胞的数量与密度 |
3.6 WB检测Ponasterone A诱导PSAP过表达的浓度依赖性 |
3.7 WB检测Ponasterone A诱导PSAP过表达的时间依赖性 |
3.8 WB检测mPTP抑制剂对PSAP过表达的诱导的细胞凋亡的浓度依赖性 |
3.9 WB检测mPTP抑制剂对PSAP过表达的诱导的细胞凋亡的时间依赖性 |
3.10 WB检测mPTP抑制剂对PSAP过表达诱导的细胞凋亡的标志蛋白的影响 |
3.11 免疫共沉淀(Co-IP)检测PSAP与 VDAC1 间的相互作用 |
3.12 细胞免疫荧光分析PSAP与 VDAC1 的共定位 |
3.13 统计学分析 |
第4章 结果与讨论 |
4.1 敲除PSAP对 SOD1-G93A ALS小鼠模型的疾病进展的影响 |
4.1.1 PSAP在中枢神经系统脊髓中的表达谱 |
4.1.2 敲除PSAP对 SOD1-G93A ALS小鼠寿命的影响 |
4.1.3 敲除PSAP对SOD1-G93A ALS小鼠肌肉萎缩的作用 |
4.1.4 敲除PSAP对 SOD1-G93A ALS小鼠脊神经前根的变性的影响 |
4.1.5 敲除PSAP对 SOD1-G93A ALS小鼠运动神经元的作用 |
4.1.6 敲除PSAP对 SOD1-G93A ALS小鼠脊髓的星形胶质细胞增生的影响 |
4.2 PSAP诱导细胞凋亡的分子生物学机制 |
4.2.1 Ponasterone A诱导PSAP过表达的浓度依赖性 |
4.2.2 Ponasterone A诱导PSAP过表达的时间依赖性 |
4.2.3 mPTP抑制剂对PSAP过表达诱导细胞凋亡的浓度依赖性 |
4.2.4 mPTP抑制剂对PSAP过表达诱导细胞凋亡的时间依赖性 |
4.2.5 mPTP抑制剂对PSAP过表达诱导细胞凋亡标志蛋白的影响 |
4.2.6 VDAC1与PSAP直接作用介导mPTP的开放和细胞凋亡 |
4.3 讨论 |
第5章 结论 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(3)BAK-MCL1复合物预测卵巢癌对紫杉醇和S63845的敏感性(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1. BCL2家族调控细胞凋亡及其在抗肿瘤治疗中的应用 |
1.1 BCL2家族蛋白调控细胞凋亡 |
1.2 BCL2家族的三个亚家族蛋白的功能 |
1.2.1 BAK/BAX的激活调控凋亡与部分线粒体功能 |
1.2.2 抗凋亡BCL2家族蛋白抑制BAK/ BAX激活,并在肿瘤发生发展及耐药中起重要作用 |
1.2.3 仅含BH3结构域蛋白既激活BAK/BAX,又抑制抗凋亡BCL2蛋白 |
1.3 基于BCL2家族蛋白的抗肿瘤药物研发 |
1.3.1 抑制BCL2的BH3类似物 |
1.3.2 抑制MCL1的BH3类似物 |
1.4 BCL2家族蛋白与微管稳定性药物的敏感性 |
1.5 BCL2家族蛋白与酪氨酸激酶抑制剂的敏感性 |
1.6 BCL2家族蛋白预测抗肿瘤药物敏感性 |
2. 实验材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 卵巢癌细胞 |
2.1.2 实验试剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 细胞培养 |
2.2.2 细胞免疫沉淀 |
2.2.3 细胞凋亡检测 |
2.2.4 BAK/BCLX_L和BAK/MCL1与MCL1抑制剂敏感性相关分析 |
2.2.5 对Broad和Sanger数据库中细胞株分析紫杉醇与MCL1抑制剂敏感性相关分析 |
2.2.6 内源性BCL2蛋白表达水平与药物敏感性的相关统计分析 |
2.2.7 BCL2家族蛋白在卵巢癌细胞中表达水平检测 |
2.2.8 BCL2家族单一蛋白表达水平与药物敏感性相关性统计分析 |
2.2.9 利用生物信息工具基于Kaplan Meier-plotter分析BCL2家族蛋白mRNA水平与卵巢癌患者生存率相关性 |
2.2.10 利用生物信息工具基于Gene Expression Profiling Interactive Analysis分析BCL2家族蛋白mRNA水平与卵巢癌患者生存率相关性 |
2.2.11 利用生物信息工具基于The Cancer Genome Atlas分析紫杉醇治疗患者BCL2家族蛋白mRNA水平与生存率相关性 |
2.2.12 紫杉醇处理后,BH3蛋白与抗凋亡蛋白的结合情况分析 |
2.2.13 S63845协同紫杉醇对卵巢癌细胞的凋亡影响 |
2.2.14 动物水平S63845联合紫杉醇对卵巢癌细胞荷瘤小鼠的作用分析 |
2.2.15 对肿瘤组织进行石蜡切片 |
2.2.16 对石蜡切片免疫组化染色方法 |
2.2.17 构建卵巢癌PDX模型,并进行小鼠对紫杉醇的敏感性实验 |
2.2.18 数据统计 |
3. 实验结果 |
3.1 卵巢癌细胞株内,内源性BAK/MCL1、BAK/BCLXL复合物呈现多样化 |
3.2 BAK/MCL1细胞对紫杉醇、S63845、长春新碱等药物更敏感 |
3.3 BAK/MCL1复合物含量高的细胞对紫杉醇等更敏感 |
3.4 小鼠PDX模型显示BAK/MCL1复合物卵巢癌积极响应紫杉醇 |
3.5 BAK/MCL1复合物预测紫杉醇等药物敏感性优于单一 BCL2家族蛋白 |
3.6 紫杉醇诱导BIM替代BAK结合MCL1 |
3.7 S63845协同紫杉醇诱导BAK/MCL1型卵巢癌细胞凋亡 |
3.8 S63845协同紫杉醇介导小鼠移植BAK/MCL1型卵巢癌的细胞凋亡 |
4. 讨论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(4)桔梗皂苷D基于JNK/PUMA通路诱导非小细胞肺癌凋亡的机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
英文缩略词表 |
第一部分 文献综述 |
综述一 化痰法在肺癌治疗中的研究及应用 |
1 中医理论中“痰”的概念 |
2 痰与肺癌的关系 |
3 化痰法的理论内涵 |
4 化痰法在肺癌治疗中的应用 |
5 小结 |
参考文献 |
综述二 JNK/PUMA在调控肺癌细胞凋亡方面的研究进展 |
1 细胞凋亡的机制 |
2 JNK信号通路 |
3 PUMA与凋亡 |
4 小结 |
参考文献 |
前言 |
第二部分 实验研究 |
实验一: 肺瘤平膏(化痰组)含药血清对非小细胞肺癌细胞H1299的影响 |
1 材料 |
2 实验方法 |
3 结果 |
4 讨论 |
实验二: 桔梗皂苷D对非小细胞肺癌细胞H1299、H2030、A549杀伤能力的研究 |
1 材料 |
2 实验方法 |
3 结果 |
4 讨论 |
实验三: 桔梗皂苷D对非小细胞肺癌凋亡的调节作用 |
1 材料 |
2 实验方法 |
3 结果 |
4 讨论 |
实验四:桔梗皂苷D对非小细胞肺癌JNK/PUMA通路的影响 |
1 材料 |
2 实验方法 |
3 结果 |
4 讨论 |
实验五:桔梗皂苷D通过作用于JNK1调控H1299细胞JNK/PUMA通路 |
1 材料 |
2 实验方法 |
3 结果 |
4 讨论 |
实验六:桔梗皂苷D通过转录因子AP-1调控H1299细胞凋亡 |
1 材料 |
2 实验方法 |
3 结果 |
4 讨论 |
实验七:桔梗皂苷D对非小细胞肺癌荷瘤小鼠肿瘤生长的影响 |
1 材料 |
2 实验方法 |
3 结果 |
4 讨论 |
实验八:桔梗皂苷D对非小细胞肺癌荷瘤小鼠肿瘤增殖与凋亡的影响 |
1 材料 |
2 实验方法 |
3 结果 |
4 讨论 |
结语 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间主要研究成果 |
(5)内耳特异性敲除Fgf13在小鼠听觉功能中的作用及其机制的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
英文缩写 |
引言 |
第一部分 内耳特异性敲除Fgf13对小鼠听觉功能的影响 |
前言 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
小结 |
参考文献 |
第二部分 内耳特异性敲除Fgf13对小鼠耳蜗形态学的影响 |
前言 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
小结 |
参考文献 |
第三部分 Fgf13敲除导致小鼠螺旋神经元细胞缺失的作用机制 |
前言 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
小结 |
参考文献 |
结论 |
综述 凋亡在感音神经性耳聋中的作用及机制 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(6)细胞光遗传学操控与同步传感检测的技术开发与应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 光遗传学技术 |
1.1.2 细胞水平的传感检测分析系统 |
1.1.3 细胞的线粒体凋亡及其相关信号通路 |
1.1.4 肿瘤细胞的上皮间质转化(EMT) |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 常见的光遗传学元件及功能介绍 |
1.2.2 光遗传学在细胞生物学领域的应用 |
1.2.3 传感器阵列在细胞活性检测领域的应用 |
1.2.4 LED阵列光源在光遗传学研究中的应用 |
1.3 研究意义与主要研究内容 |
1.3.1 研究意义 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.4 本章小结 |
2 基于光遗传学操控与阻抗实时分析的高通量筛选方法的建立 |
2.1 引言 |
2.1.1 光遗传学方法在药物筛选中的优势 |
2.1.2 阻抗分析方法在药物筛选中的优势 |
2.2 实验材料与方法 |
2.2.1 实验对象 |
2.2.2 实验试剂与仪器 |
2.2.3 实验方法 |
2.3 实验结果与分析 |
2.3.1 无线程控LED阵列及其针对RTCA系统的改进 |
2.3.2 基于RTCA系统与光遗传学的高通量筛选方法建立 |
2.4 本章小结 |
3 光控线粒体凋亡与其对细胞阻抗影响的研究 |
3.1 引言 |
3.1.1 细胞线粒体凋亡的标志与检测方法 |
3.1.2 顺铂与Opto-Bax诱导的细胞凋亡 |
3.2 实验材料与方法 |
3.2.1 实验对象 |
3.2.2 实验试剂与仪器 |
3.2.3 实验方法 |
3.3 实验方案与结果分析 |
3.3.1 RTCA系统对细胞凋亡现象的响应及分析 |
3.3.2 Opto-Bax系统诱导的细胞凋亡 |
3.3.3 RTCA系统记录光遗传学诱导细胞凋亡 |
3.3.4 基于结合系统的细胞线粒体凋亡药物筛选的初步研究 |
3.4 本章小结 |
4 光控肿瘤细胞EMT与其对细胞阻抗影响的研究 |
4.1 引言 |
4.1.1 EMT发生的标志与生理变化 |
4.1.2 药物(TGF-β)与Opto-PI3K诱导下的肿瘤细胞EMT |
4.2 实验材料与方法 |
4.2.1 实验对象 |
4.2.2 实验试剂与仪器 |
4.2.3 实验方法 |
4.3 实验方案与结果分析 |
4.3.1 RTCA系统对肿瘤细胞EMT的响应及分析 |
4.3.2 Opto-PI3K系统诱导下的A549细胞EMT |
4.3.3 A549 细胞EMT发生中的细胞阻抗变化记录 |
4.3.4 光遗传学方法与药物刺激方法诱导A549细胞EMT的对比 |
4.3.5 基于集成系统的肿瘤细胞EMT药物筛选的初步研究 |
4.4 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(7)基于线粒体形态的高分辨药物筛选与评价策略的建立及应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 前言 |
1 线粒体结构 |
1.1 形态与分布 |
1.2 超微结构 |
2 线粒体动态变化 |
2.1 线粒体形态的动态变化 |
2.2 线粒体在细胞内分布的动态变化 |
2.3 线粒体内部结构的动态变化 |
3 线粒体动态学调控 |
3.1 调控线粒体融合的相关分子 |
3.2 调控线粒体分裂的相关分子 |
3.3 线粒体自噬 |
3.4 其他动态调节器 |
3.5 线粒体运输所需的蛋白质 |
3.6 介导内膜形态的蛋白质 |
4 线粒体动力学的生物学功能 |
4.1 保持健康的线粒体种群 |
4.2 维持生命体的基本发育功能 |
4.3 线粒体在神经元中的分布和募集 |
4.4 在淋巴细胞中的趋化性 |
4.5 在细胞死亡中的调控 |
4.5.1 线粒体在细胞凋亡中的调控 |
4.5.2 线粒体介导细胞胀亡、坏死信号转导 |
4.5.3 线粒体凋亡与细胞焦亡之间的相互作用 |
4.5.4 铁死亡中的线粒体,ROS和膜过氧化 |
5 线粒体形态学在人类疾病中的作用 |
5.1 遗传性疾病 |
5.2 阿尔茨海默病 |
5.3 Ⅱ型糖尿病 |
5.4 癌症 |
5.5 骨关节炎 |
6 线粒体形态学研究新技术、新方法 |
6.1 超分辨显微成像技术 |
6.2 适用于SIM成像的线粒体探针的开发 |
7 课题研究的目的和意义 |
8 本课题的主要内容 |
第二章 线粒体形态定量分析方法的建立及药物评价 |
第一节 基于超分辨成像的线粒体形态定量分析方法的建立 |
1 材料 |
1.1 主要试剂 |
1.2 仪器设备 |
2 方法 |
2.1 细胞培养 |
2.2 线粒体染色 |
2.3 透射电镜成像 |
2.4 共聚焦激光扫描显微镜成像 |
2.5 Nikon 3D-SIM显微镜成像 |
2.6 数据分析 |
3 结果 |
3.1 超分辨成像线粒体形态及其定量分析 |
3.2 在不同细胞过程中的线粒体形态定量分析 |
3.2.1 细胞凋亡中的线粒体形态定量分析 |
3.2.2 铁死亡中的线粒体形态定量分析 |
3.2.3 自噬中的线粒体形态定量分析 |
3.3 在不同细胞系中的线粒体形态定置分析 |
3.3.1 对大鼠软骨细胞的线粒体评价 |
3.3.2 对人皮肤成纤维细胞的线粒体形态定置分析 |
3.4 Canny边缘检测算法辅助SIM成像的线粒体嵴损伤分析 |
3.5 药物对线粒体嵴损伤的分析 |
3.6 Canny边缘检测算法辅助SIM成像测量线粒体嵴之间的距离 |
4 讨论 |
5 结论 |
第二节 基于线粒体形态定量分析的药物安全性评价 |
1 材料 |
1.1 主要试剂 |
1.2 仪器设备 |
2 方法 |
2.1 细胞培养 |
2.2 细胞处理与线粒体成像 |
2.3 细胞活性实验 |
2.4 透射电镜成像 |
2.5 Nikon 3D-SIM显微镜成像 |
2.6 数据分析 |
3 结果 |
3.1 鞣花酸对HeLa细胞的线粒体损伤评价 |
3.2 GO对细胞线粒体损伤的评价 |
3.2.1 GO对肿瘤细胞的线粒体损伤评价 |
3.2.2 GO对人正常细胞的线粒体损伤评价 |
3.2.3 GO对线粒体嵴损伤的评价 |
3.2.4 GO在细胞内的分布 |
4 讨论 |
5 结论 |
6 本章小结 |
第三章 线粒体肿胀模型的建立及药物评价 |
第一节 光激活MitoMN诱导的线粒体肿胀模型的建立 |
1 材料 |
1.1 主要试剂 |
1.2 仪器设备 |
2 方法 |
2.1 细胞培养 |
2.2 细胞转染 |
2.3 细胞处理和染色 |
2.4 超分辨显微镜成像 |
2.5 光漂白试验 |
2.6 统计分析 |
3 结果 |
3.1 探针的设计 |
3.2 MitoMN的细胞毒性实验 |
3.3 MitoMN在活细胞中的超分辨表征 |
3.3.1 MitoMN双色成像细胞器 |
3.3.2 双色光谱参数表征 |
3.3.3 线粒体膜共定位实验 |
3.3.4 mtDNA共定位实验 |
3.3.5 光漂白实验 |
3.4 光刺激引起MitoMN的荧光改变和线粒体肿胀 |
3.5 光刺激引起MitoMN损伤mtDNA |
3.6 MitoMN揭示线粒体在肿胀中的非线性增大 |
4 讨论 |
5 结论 |
第二节 基于线粒体肿胀模型的药物评价 |
1 材料 |
2 方法 |
2.1 细胞处理和染色 |
2.2 其它方法 |
3 结果 |
3.1 CCCP上调线粒体ROS水平 |
3.2 CCCP改变MitoMN标记的mtDNA和线粒体膜荧光分布 |
3.3 CCCP加速MitoMN诱导的线粒体肿胀 |
3.4 香草乙酮阻断线粒体肿胀的发生 |
4 讨论 |
5 结论 |
6 本章小结 |
第四章 LRWXG对软骨细胞线粒体稳态的影响及其对骨关节炎的药效评价 |
第一节 超分辨成像揭示LRWXG对体外软骨细胞中线粒体的调控作用 |
1 材料 |
1.1 主要试剂 |
1.2 仪器设备 |
2 方法 |
2.1 LRWXG-FITC的制备 |
2.1.1 LRWXG-NH2的合成 |
2.1.2 LRWXG-FITC的合成 |
2.2 原代软骨细胞的提取与培养 |
2.3 软骨细胞处理与标记 |
2.4 超分辨显微成像 |
2.5 数据分析 |
3 结果 |
3.1 LRWXG对线粒体毒性的评价 |
3.2 LRWXG通过抑制ROS水平缓解线粒体的氧化应激损伤 |
3.3 LRWXG-FITC的制备及细胞成像 |
3.4 LRWXG-FITC在细胞内的分布 |
3.4.1 LRWXG-FITC能够进入细胞内 |
3.4.2 LRWXG与线粒体接触 |
4 讨论 |
5 结论 |
第二节 LRWXG通过调控体内软骨细胞中线粒体稳态缓解兔骨关节炎进程 |
1 材料 |
1.1 主要试剂 |
1.2 仪器设备 |
2 方法 |
2.1 兔骨关节炎模型的制备 |
2.2 动物给药和实验处理 |
2.3 Safranin O染色 |
2.4 Masson染色 |
2.5 用Micro-CT扫描关节断层图像 |
2.6 Westen blot检测蛋白质的表达水平 |
2.7 软骨组织中线粒体的分离 |
2.8 线粒体和细胞质中Cyt-C的蛋白质水平 |
2.9 数据分析 |
3 结果 |
3.1 股骨髁平台的宏观和Micro-CT评估 |
3.2 关节切片的Safranin O染色结果 |
3.3 关节切片的Masson染色结果 |
3.4 线粒体和细胞质中Cyt-C的蛋白质水平 |
3.5 关节软骨中caspase-3,9,bax和bcl-2的表达水平 |
4 讨论 |
5 结论 |
6 本章小结 |
总结与展望 |
附图 |
参考文献 |
致谢 |
博士期间发表的论文 |
外文论文1 |
外文论文2 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(8)右美托咪定对窒息大鼠心肺复苏后神经细胞凋亡和自噬的影响及其机制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
引言 |
材料与方法 |
结果 |
讨论 |
结论 |
参考文献 |
综述 右美托咪定对缺血缺氧后脑神经细胞凋亡和自噬影响的作用机制 |
参考文献 |
附图 |
英文对照缩略词表 |
攻读学位期间公开发表论文 |
致谢 |
(9)低强度超声联合姜黄素抑制胶质瘤细胞增殖及其机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
英文缩略词 |
1 前言 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 主要试剂、药品 |
2.1.2 主要实验仪器及耗材 |
2.1.3 研究对象 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 细胞培养 |
2.2.2 低强度超声、姜黄素治疗以及分组 |
2.2.3 western blot法检测各蛋白表达 |
2.2.4 CCK-8 实验检测细胞的增殖能力 |
2.2.5 EdU实验检测细胞的增殖能力 |
2.2.6 流式细胞学分析 |
2.2.7 吖啶橙(AO)染色 |
2.2.8 丹酰尸胺(MDC)染色 |
2.2.9 细胞内ROS的测量 |
2.2.10 统计学方法 |
3 结果 |
3.1 LIUS和姜黄素抑制胶质瘤细胞活力 |
3.1.1 LIUS治疗抑制胶质瘤细胞活力 |
3.1.2 姜黄素治疗抑制胶质瘤细胞活力 |
3.1.3 LIUS联合姜黄素治疗协同抑制胶质瘤细胞活力 |
3.2 LIUS联合姜黄素治疗协同诱导胶质瘤细胞凋亡 |
3.2.1 流式细胞实验检测胶质瘤细胞凋亡 |
3.2.2 western blot实验检测胶质瘤细胞凋亡 |
3.3 LIUS联合姜黄素治疗协同诱导胶质瘤细胞自噬 |
3.3.1 吖啶橙(AO)染色检测自噬 |
3.3.2 丹酰尸胺(MDC)法检测自噬 |
3.3.3 自噬相关蛋白表达 |
3.4 自噬抑制剂和凋亡抑制剂减弱LIUS联合姜黄素诱导的抑制作用 |
3.5 LIUS联合姜黄素治疗协同诱导(ROS)产生 |
3.6 LIUS联合姜黄素调控ROS/MAPK通路以及AKT/mTOR信号通路 |
3.6.1 LIUS联合姜黄素激活ROS/MAPK通路 |
3.6.2 LIUS联合姜黄素抑制AKT/mTOR信号通路 |
3.6.3 NAC以及IGF-1处理逆转了LIUS联合姜黄素对细胞活力的影响 |
4 讨论 |
5 结论 |
本研究创新性的自我评价 |
参考文献 |
综述 自噬在肿瘤中的作用 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
个人简介 |
(10)基于多组学大数据的妇科和乳腺癌BCL2家族分子变化模式及其分子网络研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 细胞凋亡及其涉及的代谢通路 |
1.1.1 细胞凋亡及其主要凋亡途径 |
1.1.2 细胞凋亡涉及的细胞代谢 |
1.2 BCL2家族研究进展 |
1.2.1 BCL2家族第一个成员的发现及其保守的特点 |
1.2.2 BCL2家族成员的扩增 |
1.2.3 BCL2家族成员之间结构基础及其互作关系 |
1.2.4 效应者BAX和 BAK1 对线粒体外膜的作用 |
1.2.5 细胞凋亡在人体系统稳态维持方面发挥重要作用 |
1.2.6 BCL2家族蛋白在肿瘤中扮演的角色 |
1.3 泛肿瘤研究 |
1.3.1 泛肿瘤研究趋势 |
1.3.2 泛妇科肿瘤的分子特征研究 |
1.4 本论文研究方法 |
1.4.1 使用c Bio Portal分析多种分子特征 |
1.4.2 使用GEPIA分析m RNA表达 |
1.4.3 调控网络分析方法 |
1.5 本论文研究的主要内容、目的和意义 |
第二章 BCL2 家族在妇科肿瘤中的突变、m RNA表达、免疫组化及其预后分析 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 BCL2家族成员之间的系统发育关系分析 |
2.2.2 BCL2 家族成员在妇科肿瘤中的突变频率及肿瘤样本间m RNA表达水平分析 |
2.2.3 BCL2 家族在妇科肿瘤中相对于正常样本的m RNA表达水平分析 |
2.2.4 预后分析 |
2.2.5 免疫组化分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 BCL2家族成员名称的规范和统一 |
2.3.2 BCL2家族成员之间的系统发育关系 |
2.3.3 BCL2家族成员在妇科肿瘤中的突变频率 |
2.3.3.1 乳腺癌样本的突变频率及其肿瘤样本的mRNA表达水平比较 |
2.3.3.2 宫颈癌样本的突变频率及其肿瘤样本的mRNA表达水平比较 |
2.3.3.3 子宫肉瘤样本的突变频率及其肿瘤样本的mRNA表达水平比较 |
2.3.3.3 子宫内膜癌样本的突变频率及其肿瘤样本的mRNA表达水平比较 |
2.3.3.4 卵巢癌样本的突变频率及其肿瘤样本的mRNA表达水平比较 |
2.3.4 BCL2 家族在妇科肿瘤中相对于正常样本的m RNA表达水平 |
2.3.5 BCL2家族在妇科肿瘤中的预后分析 |
2.3.6 BCL2家族在妇科肿瘤中的免疫组化分析 |
2.3.6.1 BCL2L1蛋白在妇科肿瘤中的免疫组化分析 |
2.3.6.2 BAD蛋白在妇科肿瘤中的免疫组化分析 |
2.3.6.3 PMAIP1蛋白在妇科肿瘤中的免疫组化分析 |
2.3.6.4 BAK1蛋白在妇科肿瘤中的免疫组化分析 |
2.3.6.5 BIK蛋白在妇科肿瘤中的免疫组化分析 |
2.3.6.6 BID蛋白在妇科肿瘤中的免疫组化分析 |
2.4 讨论 |
2.5 小结 |
第三章 BCL2家族在妇科肿瘤中的表观调控规律 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 BCL2 家族启动子甲基化和m RNA相关关系分析 |
3.2.2 活跃染色质和组蛋白修饰信号的数据收集 |
3.2.3 Ch IP-seq数据分析流程 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 BCL2 家族m RNA的表达和启动子区域的甲基化程度呈负相关 |
3.3.2 基因组的染色质活跃程度与组织特异性 |
3.3.3 基因组的染色质活跃程度与mRNA表达水平正相关 |
3.3.4 染色质开放区域和组蛋白修饰信号的重叠 |
3.3.5 BCL2家族成员的增强子信号及其特点 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第四章 BCL2家族在妇科肿瘤中的调控网络研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 BCL2家族在乳腺癌中的调控网络 |
4.3.2 BCL2家族在宫颈内膜腺癌中的调控网络 |
4.3.3 BCL2家族在子宫内膜癌中的调控网络 |
4.3.4 BCL2家族在子宫肉瘤的调控网络 |
4.3.5 BCL2家族在卵巢癌的调控网络 |
4.3.6 BCL2家族在妇科肿瘤的调控网络中出现共突变信号 |
4.3.7 BCL2家族在妇科肿瘤中预测的调控模型 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第五章 结论与展望 |
本论文主要结论 |
本论文创新点 |
本论文的局限与展望 |
参考文献 |
附录:ChIP-seq数据分析脚本编写 |
攻读博士学位期间的学术成果 |
致谢 |
附件 |
四、The role of Bax and Bak in cell death in the nervous system(论文参考文献)
- [1]FOXO3a在替莫唑胺诱导的保护性线粒体自噬中的作用和机制研究[D]. 何川. 吉林大学, 2021(01)
- [2]细胞凋亡蛋白分子PSAP参与ALS疾病病理及诱导细胞凋亡的分子生物学机制[D]. 孙忠平. 吉林大学, 2021(01)
- [3]BAK-MCL1复合物预测卵巢癌对紫杉醇和S63845的敏感性[D]. 刘东岩. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [4]桔梗皂苷D基于JNK/PUMA通路诱导非小细胞肺癌凋亡的机制研究[D]. 陈顺泰. 北京中医药大学, 2021(01)
- [5]内耳特异性敲除Fgf13在小鼠听觉功能中的作用及其机制的研究[D]. 于玉楼. 河北医科大学, 2021(02)
- [6]细胞光遗传学操控与同步传感检测的技术开发与应用研究[D]. 张宪明. 浙江大学, 2021(01)
- [7]基于线粒体形态的高分辨药物筛选与评价策略的建立及应用[D]. 邵新田. 山东大学, 2021(11)
- [8]右美托咪定对窒息大鼠心肺复苏后神经细胞凋亡和自噬的影响及其机制研究[D]. 陆件. 苏州大学, 2021(06)
- [9]低强度超声联合姜黄素抑制胶质瘤细胞增殖及其机制研究[D]. 史国红. 中国医科大学, 2021(02)
- [10]基于多组学大数据的妇科和乳腺癌BCL2家族分子变化模式及其分子网络研究[D]. 王家坚. 华南理工大学, 2020(05)