PI3K/Akt、aPKCι/ζ-Nrf2调控γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶表达

PI3K/Akt、aPKCι/ζ-Nrf2调控γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶表达

论文摘要

目的:研究浓度为10%的香烟烟雾提取物(CSE)在不同时期对大鼠气管上皮细胞磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol -3-kinase, PI3K) / Akt、不典型蛋白激酶Cι/ζ(aPKCι/ζ)、Nrf2(Nuclear factor–E2 related factor)和γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)的表达调控,阐明香烟烟雾对PI3K / Akt、aPKCι/ζ、Nrf2和核转位的影响及对γ-GCS表达调控在氧化/抗氧化机制中的作用。探讨PI3K特异性抑制剂LY294002、aPKCι/ζ特异性抑制剂RO-31-8220在香烟烟雾诱导的氧化应激情况下对大鼠气管上皮细胞Nrf2核转位和γ-GCS表达调控,阐明PI3K / Akt信号通路与aPKCι/ζ信号通路关系及PI3K / Akt、aPKCι/ζ对Nrf2的激活和核转位及对γ-GCS的表达水平和活性的影响在氧化/抗氧化机制中的作用。方法:实验共分两部分。将体外培养的气道上皮细胞用含20%FCS的DMEM/ F12培养基培养24h后随机分为两部分,一部分根据暴露10%CSE不同时期分为5组:0h对照组,暴露1h,3h,6h,12h组(CSE0h,CSE1h,CSE3h,CSE6h,CSE12h)。另一部分也分为5组:0h阴性对照组、CSE3h阳性对照组、LY294002组、RO-31-8220组和LY294002+RO-31-8220组,抑制剂组为在暴露CSE前0.5h加入10mM PI3K特异性抑制剂LY294002和/或3uM aPKCι/ζ特异性抑制剂RO-31-8220培养3h。观察香烟烟雾在不同时期、PI3K特异性抑制剂、aPKCι/ζ特异性抑制剂对大鼠气管上皮细胞Nrf2核转位及γ-GCS的影响;用免疫荧光及Western blot方法观察Nrf2核转位和胞浆、胞核蛋白质表达,免疫细胞化学、Western blot方法检测γ-GCS的表达水平;逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法分析γ-GCS mRNA表达水平;流式细胞技术、Western blot方法分析p-Akt蛋白质表达水平和阳性细胞比率;Western blot方法检测aPKCι/ζ蛋白质表达水平;参照Tietze方法测体外培养气管上皮细胞还原型谷胱甘肽(GSH)的含量;参照双酶法测体外培养气管上皮细胞γ-GCS的活性。结果:第一部分:1.体外培养的气管上皮细胞经10%CSE处理后,GSH含量在1h降低,与对照组比较差异显著(P<0.05);3h较对照组增高(P<0.05),6h达高峰;12h恢复正常水平(P>0.05)。2. Nrf2在对照组、CSE12h组主要表达在胞浆,然而,在CSE 1h、3h、6h组主要表达在胞核;Nrf2胞核蛋白质在对照组有一定表达,暴露CSE后1h、3h、6h胞核蛋白质高表达,与对照组比较,均有显著性差异(P<0.05),但各组间表达无明显差异,12h低表达,与对照组无显著性差异(P>0.05);Nrf2胞浆蛋白质在对照组和CSE12h组高表达,而在CSE1h、CSE3h、CSE6h组表达降低,各组间表达无明显差异,但与对照组比较,均有显著性差异(P<0.05)。3. p-Akt蛋白质在对照组弱表达,当暴露CSE后1h,其蛋白质表达增高,3h达高峰,两组与对照组比较差异显著(P<0.05),6h降低,与对照组比较差异显著(P<0.05),12h保持低水平。表达p-Akt阳性细胞比率逐渐增强,3h达到最高,然后逐渐减少,6h恢复正常,12h维持低比率。4. p- aPKCι/ζ蛋白质在CSE1h组开始表达增高,在CSE3h组最高,约为正常的3倍,在CSE6h组表达减弱,三组与对照组比较,均有显著性差异(P<0.05),CSE12h组表达低水平,与对照组无明显差异(P>0.05)。5. RT-PCR结果显示,当细胞暴露于CSE,γ-GCSmRNA、蛋白质和γ-GCS活性1h开始增强,3h明显增强,6h达最高水平,12h表达减弱,与对照组比较无显著性差异(P>0.05)。γ-GCS蛋白质在对照组气管上皮细胞胞浆中呈弱阳性表达,CSE1h组、CSE3h组呈阳性表达,CSE6h组呈强阳性表达,而CSE12h组呈弱阳性表达。6.相关性分析示经10%CSE处理后的气管上皮细胞中,Nrf2与γ-GCS-h、γ-GCS活性、p-Akt和p-aPKCι/ζ呈正相关,γ-GCS与GSH、γ-GCS活性、aPKCι/ζ及Nrf2呈正相关, p-Akt与p-aPKCι/ζ及Nrf2成正相关, p-aPKCι/ζ与γ-GCS、γ-GCS活性、p-Akt及Nrf2成正相关(P<0.05)。第二部分:1.当预先予以PI3K特异性抑制剂LY294002和/或aPKCι/ζ特异性抑制剂RO-31-8220处理后,三组抑制剂组GSH含量较CS3h组减少(P<0.05),但比对照组高,有显著性差异(P<0.05),三组抑制剂组之间无显著性差异(P>0.05)。2. Nrf2在对照组主要表达部位在胞浆,在LY294002组、RO-31-8220组和两种抑制剂组中主要表达部位在胞核,提示PI3K特异性抑制剂LY294002和aPKCι/ζ特异性抑制剂RO-31-8220不影响Nrf2核转位。Nrf2胞核蛋白质在对照组弱表达,LY294002组、RO-31-8220组和两种抑制剂组表达增高,与对照组比较,均有显著性差异(P<0.05),而与CSE3h组无显著性差异(P>0.05),三组抑制剂组之间无显著性差异(P>0.05)。3.γ-GCSmRNA、蛋白质在对照组呈低表达,LY294002组、RO-31-8220组和两种抑制剂组较对照组表达增强(P<0.05),较CSE3h低(P<0.05),三组抑制剂组之间无显著性差异(P>0.05)。γ-GCS蛋白质在对照组气管上皮细胞胞浆中呈弱阳性表达,在LY294002组、RO-31-8220组和两种抑制剂组呈阳性表达,CSE3h组呈强阳性表达。4.在LY294002组,p-Akt蛋白质和p- aPKCι/ζ蛋白质都低表达,在RO-31-8220组,p-Akt蛋白质高表达,而p- aPKCι/ζ低表达。在LY294002组,表达p-Akt阳性细胞比率降低,在RO-31-8220组,表达p-Akt阳性细胞比率增高。结论:1.香烟烟雾调节γ-GCS表达和GSH合成。2.体外培养的气管上皮细胞经香烟烟雾提取物处理后的一定时期Nrf2发生核转位,说明在氧化应激情况下,Nrf2可能是调控γ-GCS表达的关键转录因子。3. PI3k特异性抑制剂和aPKCι/ζ特异性抑制剂影响γ-GCS蛋白质、γ-GCS mRNA表达、γ-GCS活性和GSH含量,说明PI3k/Akt-Nrf2、aPKCι/ζ-Nrf2信号通路可能参与对γ-GCS表达调控过程。4. PI3k特异性抑制剂抑制p-aPKCι/ζ表达水平,而aPKCι/ζ特异性抑制剂不影响p-Akt表达,说明PI3k/Akt位于aPKCι/ζ上游。5.香烟烟雾产生氧化应激,可能通过PI3K/Akt-aPKCι/ζ- Nrf2途径调节γ-GCSmRNA和蛋白质的表达。

论文目录

  • 主要缩略语
  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 前言
  • 正文
  • 材料与方法
  • 实验结果
  • 讨论
  • 结论
  • 参考文献
  • 附图
  • 综述
  • 硕士期间撰写论文
  • 获资助的科研课题
  • 致谢
  • 相关论文文献

    • [1].支气管哮喘患儿血清GSH-Px和Nrf2水平与其严重程度的关系[J]. 中国煤炭工业医学杂志 2020(02)
    • [2].加味当归芍药散治疗黄褐斑的疗效和对COX-2、Nrf2表达的影响[J]. 江西医药 2020(06)
    • [3].大气颗粒物暴露对高脂高糖饮食大鼠心肌组织Nrf2信号通路分子和炎症因子的影响[J]. 上海预防医学 2020(08)
    • [4].紫檀芪通过促进Nrf2核转移在调节髓核细胞炎症反应中的作用[J]. 中国细胞生物学学报 2016(10)
    • [5].核转录因子Nrf2在帕金森病中的作用[J]. 神经药理学报 2016(01)
    • [6].老年缺血性卒中后继发性癫痫与Nrf2基因多态性的关联性研究[J]. 临床急诊杂志 2017(08)
    • [7].Nrf2信号通路在复发性外阴阴道念珠菌病发病机制中的作用[J]. 中国真菌学杂志 2017(04)
    • [8].植物化学物质通过Nrf2及其相关蛋白防护/修复氧化应激损伤研究进展[J]. 天然产物研究与开发 2016(06)
    • [9].新西兰兔Nrf2基因的克隆、序列分析及组织表达[J]. 中国兽医学报 2020(05)
    • [10].全真一气汤对COPD模型小鼠Nrf2通路及对炎性细胞因子和肺组织超微结构的影响[J]. 中国实验方剂学杂志 2016(22)
    • [11].Nrf2基因单核苷酸多态性与急性高原病相关性研究[J]. 军事医学 2015(02)
    • [12].Nrf2在神经退行性疾病中的作用及激活剂的研究进展[J]. 药学学报 2015(04)
    • [13].Nrf2出核转运机制及意义的研究进展[J]. 医学研究生学报 2014(08)
    • [14].Nrf2在不同肝癌细胞株中的表达及定位[J]. 细胞与分子免疫学杂志 2011(06)
    • [15].原发性胆囊癌中Nrf2的表达及意义[J]. 现代肿瘤医学 2010(04)
    • [16].清胰Ⅱ号对雨蛙素诱导的急性胰腺炎小鼠Nrf2相关基因水平的影响[J]. 遵义医学院学报 2017(01)
    • [17].Nrf2基因多态性与COPD的相关性及噻托溴铵粉雾剂联合布地奈德/福莫特罗的干预效果[J]. 实用医学杂志 2017(15)
    • [18].Nrf2在脓毒症大鼠肝组织中的表达及姜黄素的干预作用[J]. 重庆医学 2013(24)
    • [19].核转录因子Nrf2最新研究进展[J]. 中国组织工程研究 2012(24)
    • [20].亚砷酸钠对胰岛β细胞的Nrf2及其调控的抗氧化酶表达的影响[J]. 中国组织化学与细胞化学杂志 2012(06)
    • [21].Nrf2在小鼠非酒精性脂肪性肝病发病机制中的作用[J]. 山东大学学报(医学版) 2010(03)
    • [22].Nrf2在动脉粥样硬化中的作用[J]. 生命的化学 2020(03)
    • [23].Nrf2在心血管疾病中的作用及机制[J]. 中国细胞生物学学报 2020(05)
    • [24].Nrf2在非酒精性脂肪性肝病中的调节作用[J]. 肝脏 2018(02)
    • [25].依达拉奉激活Nrf2通路减轻脑出血后继发性损伤[J]. 中华神经外科疾病研究杂志 2013(01)
    • [26].Nrf2与心血管系统疾病的相关性研究[J]. 心血管病学进展 2020(02)
    • [27].力竭运动后不同时相大鼠心电图、心功能变化及Nrf2的作用[J]. 中国应用生理学杂志 2016(02)
    • [28].大豆异黄酮对动脉粥样硬化小鼠Nrf2核转位和抗氧化功能的影响[J]. 营养学报 2015(01)
    • [29].姜黄素激活Nrf2抗氧化系统缓解百草枯诱导的胰岛素抵抗[J]. 海峡药学 2015(03)
    • [30].核转录因子Nrf2信号通路在环境毒物暴露中的作用研究进展[J]. 环境与健康杂志 2015(02)

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

    PI3K/Akt、aPKCι/ζ-Nrf2调控γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶表达
    下载Doc文档

    猜你喜欢