激活受体(PARs)在肿瘤细胞的表达及其作用

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蛋白酶激活受体的研究进展

蛋白酶激活受体的研究进展

蛋白酶激活受体的研究进展
窦勇鹰;谢立群;李俊美;华建平
【期刊名称】《世界华人消化杂志》
【年(卷),期】2006(14)12
【摘要】蛋白酶激活受体属于与G蛋白相偶联、有七个跨膜单位的受体家族,有四个成员:PAR-1,PAR-2,PAR-3和PAR-4.PAR-1是凝血酶受体,PAR-2是胰岛素、肥大细胞纤维蛋白溶酶、凝血因子Ⅶa和Ⅹa和其他未知蛋白水解酶的受体.PAR-2可诱导唾液腺和胰腺的分泌.PAR-1和PAR-2都对胃黏膜有保护作用,但机制不尽相同.在肠黏膜,PAR-2有前炎性和抗炎性双重作用,其和PAR-1,PAR-4均可调节胃肠道平滑肌.蛋白酶激活受体,尤其是PAR-1和PAR-2对调节胃肠道功能有非常重要的作用.
【总页数】4页(P1206-1209)
【关键词】蛋白酶激活受体;黏膜;血管收缩;血管舒张
【作者】窦勇鹰;谢立群;李俊美;华建平
【作者单位】中国人民武装警察部队医学院附属医院消化内科;天津市第一中心医院
【正文语种】中文
【中图分类】R392.3;R743.34
【相关文献】
1.蛋白酶激活受体3和蛋白酶激活受体4在由结直肠息肉进展至结直肠癌过程中表达的变化 [J], 付晓霞;张磊;张志伟;耿焱;韩树青;宋鑫;王爱民
2.蛋白酶激活受体拮抗剂在抗血小板领域的研究进展 [J], 李杉杉; 朱雄
3.蛋白酶激活受体2在冠心病中作用的研究进展 [J], 姚琪;吴青青;唐其柱
4.蛋白酶激活受体2在结直肠癌中的作用机制研究进展 [J], 侯霏君;张红河;来茂德
5.蛋白酶激活受体在肿瘤血管生成中的作用及其靶向抗肿瘤药物研究进展 [J], 王明;张亮;毕谆;肖婷;杨诚
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中国学者发现靶向三阴性乳腺癌新方法

中国学者发现靶向三阴性乳腺癌新方法

中国学者发现靶向三阴性乳腺癌新方法蛋白酶激活受体1(PAR1)普遍存在于肿瘤细胞表面,其同源蛋白片段PAR1激活肽(P1AP)可以抑制肿瘤细胞PAR1→鸟苷酸结合蛋白的信号转导。

酸性插入肽(pHLIP)可以靶向酸性肿瘤微环境,成为运输P1AP至肿瘤细胞进行治疗的极佳载体。

2020年2月7日,施普林格自然旗下《乳腺癌研究与治疗》在线发表中国青岛大学附属医院的研究报告,通过二硫键将pHLIP羧基末端(Var7)与P1AP氨基末端进行连接,形成pHLIP(Var7)-P1AP,探讨了其对三阴性乳腺癌的治疗效果和作用机制。

该研究首先测定人类三阴性乳腺癌胸膜转移细胞MDA-MB-231和人类正常乳腺上皮细胞PAR1表面的PAR1表达水平。

随后,在不同酸碱度下,分析荧光标记pHLIP(Var7)-P1AP与MDA-MB-231细胞的结合能力。

最后,在pH值为7.4和6.0的条件下,分析pHLIP(Var7)-P1AP对MDA-MB-231细胞增殖的影响。

结果发现,PAR1高表达于MDA-MB-231细胞表面。

在酸性环境(pH值为6.0和5.0)中,荧光标记pHLIP(Var7)-P1AP与MDA-MB-231细胞的结合能力较高,并且随着酸性增强而增加。

在酸性环境(pH值为6.0)中,pHLIP(Var7)-P1AP可以显著抑制MDA-MB-231细胞增殖。

pHLIP(Var7)-P1AP浓度为0.5、1、2、4、8μg/mL时,细胞增殖抑制率分别为3.39%、5.27%、14.29%、22.14%、35.69%。

因此,该研究结果表明,PAR1高表达于三阴性乳腺癌细胞表面,pHLIP(Var7)-P1AP可以有效靶向酸性环境中的三阴性乳腺癌细胞,通过抑制PAR1→鸟苷酸结合蛋白的信号转导,抑制三阴性乳腺癌细胞的生长。

Breast Cancer Res Treat. 2020 Feb 7. [Epub ahead of print]pHLIP(Var7)-P1AP suppresses tumor cell proliferation in MDA-MB-231 triple-negative breast cancer by targeting protease activated receptor 1.Yu M, Chen Y, Wang Z, Ding X.The Affiliated Hospital of Qingdao University, Qingdao, China.PURPOSE: Protease-activated receptor 1 (PAR1) is a signaling protein ubiquitously present on the surface of tumor cells, and its homologous protein fragment, PAR1-activating peptide (P1AP), can inhibit protein signal transduction of PAR1/G in tumor cells. pH (Low) insertion peptide (pHLIP) can target the acidic tumor microenvironment (TME) and can be used as an excellent carrier to deliver P1AP to tumor cells for therapeutic purposes.METHODS: PAR1 expression on the surface of MDA-MB-231 cells and human MCF10A mammary epithelial cells was observed. The binding between fluorescent-labeled pHLIP(Var7)-P1AP and MDA-MB-231 cells under different pH values was analyzed. The effect of pHLIP(Var7)-P1AP on the proliferation of MDA-MB-231 cells was analyzed under the conditions of pH 7.4 and 6.0.RESULTS: PAR1 was highly expressed on the surface of MDA-MB-231 cells. In an acidic environment (pH 6.0 and 5.0), fluorescent-labeled pHLIP(Var7)-P1AP and MDA-MB-231 cells had a high binding ability, and the binding ability increased with the decrease in pH. In an acidic environment (pH 6.0), pHLIP(Var7)-P1AP significantly inhibited MDA-MB-231 cellproliferation. With 0.5 μg, 1 μg, 2 μg, 4 μg, and 8 μg of pHLIP(Var7)-P1AP, the cell proliferation inhibition rates were 3.39%, 5.27%, 14.29%, 22.14%, and 35.69%, respectively.CONCLUSION: PAR1 was highly expressed on the surface of MDA-MB-231 cells. pHLIP(Var7)-P1AP can effectively target MDA-MB-231 cells in an acidic environment and inhibit the growth of MDA-MB-231 cells by inhibiting the signal transduction of PAR1/G protein.KEYWORDS: pH (low) insertion peptides (pHLIP); Protease-activated receptor 1 (PAR1); Triple-negative breast cancer (TNBC); Cell proliferationPMID: 32034579DOI: 10.1007/s10549-020-05560-2。

parp作用机制

parp作用机制

parp作用机制PARP(聚合酶)是一类广泛存在于细胞中的酶,它可以在DNA损伤修复和细胞死亡的过程中发挥重要作用。

本文将从以下几个方面详细介绍PARP的作用机制。

一、PARP基本概念PARP全称聚合酶(Poly(ADP-ribose) polymerase),是一类催化作用于核苷酸的酶。

PARP的主要催化作用是在DNA损伤修复和细胞死亡的过程中将NAD+转化为聚合ADP-核糖(PAR),PAR作为DNA损伤后细胞自愈机制的一个重要组成部分,参与了细胞的DNA修复、基因表达等生命物质代谢过程中的多种生物学效应。

二、PARP作用机制(一)PARP在DNA修复中的作用当DNA受到损伤时,PARP会被激活并进入DNA损伤部位,将NAD+转化为PAR。

PAR能够与DNA结合,从而在伤口周围形成一个称为“PAR云”(Paraspeckle Associated Repository Cloud)的结构,吸附或筛选DNA修复蛋白到受损区域,大大提高了DNA修复的效率。

PAR还会吸附其他细胞信号蛋白,参与调节DNA损伤响应和细胞死亡等生命过程。

(二)PARP在细胞死亡中的作用PARP在细胞凋亡、坏死和激活性氧自由基诱导的细胞毒性中发挥作用。

在上述过程中,细胞发生DNA的单链和双链断裂,PARP会被大量激活并消耗大量的NAD+,致使细胞内NAD+枯竭,能量代谢混乱,进而导致细胞坏死。

此外,当PARP的活性被抑制时,可以减少细胞对DNA断裂的响应,从而抑制细胞死亡。

三、PARP的研究与应用PARP在铂类化疗、放疗、DNA损伤和炎症等生理和病理过程中发挥着重要的作用。

近年来,PARP成为了肿瘤治疗的重要研究领域之一。

PARP抑制剂能够通过阻止PARP催化酶活性,诱导肿瘤细胞凋亡,从而增强化疗药物对肿瘤细胞的杀伤作用。

此外,PARP对衰老、肿瘤、心肌缺血再灌注等多个方面都具有广泛的研究意义。

总之,PARP作为一种催化酶,在DNA损伤修复和细胞死亡的过程中具有重要作用。

PARP抑制剂抗肿瘤机制和耐药机制研究

PARP抑制剂抗肿瘤机制和耐药机制研究

PARP抑制剂抗肿瘤机制和耐药机制研究PARP抑制剂是一类用于治疗特定类型肿瘤的药物。

它们通过抑制多聚腺苷二磷酸核糖酶(PARP)的活性,干扰了细胞对DNA的修复机制,从而导致肿瘤细胞死亡。

PARP抑制剂的抗肿瘤机制和耐药机制是目前研究的热点课题之一PARP酶是一种通过多个DNA修复途径参与DNA单链断裂的修复和维护DNA完整性的酶,在细胞DNA损伤修复过程中具有重要作用。

PARP抑制剂通过抑制PARP酶的活性,阻断了DNA修复途径,引起PARP-1和PARP-2激酶的高度激活,导致细胞死亡。

1.合成致死(synthetic lethality):PARP抑制剂在特定情况下能够选择性地杀死BRCA1/2缺失肿瘤细胞。

BRCA1/2蛋白负责细胞DNA双链断裂的修复,而BRCA1/2基因突变会导致DNA双链断裂修复的损害。

当PARP酶被抑制时,细胞无法修复DNA双链断裂,进而导致细胞凋亡。

2.免疫调节作用:PARP抑制剂通过增强肿瘤细胞的抗原表达和促进肿瘤细胞的免疫细胞浸润,增强免疫细胞对肿瘤的杀伤作用。

3.转录调节:PARP抑制剂能够通过调节转录活性间接影响DNA修复和细胞周期调控基因的表达,进而影响肿瘤细胞的增殖和凋亡。

尽管PARP抑制剂在肿瘤治疗方面取得了显著的进展,但耐药问题仍然存在。

耐药机制主要包括以下几个方面:1.重新激活DNA修复途径:肿瘤细胞可以通过增加细胞内其他DNA修复酶的表达和提高DNA修复过程中的效率来逃避PARP抑制剂的作用。

2.BRCA1/2突变补偿机制:细胞可以通过BRCA1/2突变的互补修复机制来避免细胞死亡。

例如,一些肿瘤细胞可能会突变其他DNA修复酶来弥补BRCA1/2缺失的功能。

3.PARP的点突变:肿瘤细胞可以通过点突变改变PARP酶的构象,降低PARP抑制剂对其的结合亲和力,从而减少PARP抑制剂的效果。

4.细胞死亡抑制途径:肿瘤细胞可能通过增加抗凋亡蛋白的表达或激活其他存活途径来抵抗PARP抑制剂诱导的细胞凋亡。

人肺上皮细胞表达蛋白酶激活受体

人肺上皮细胞表达蛋白酶激活受体

人肺上皮细胞表达蛋白酶激活受体【关键词】蛋白酶激活受体Expression of protease activated receptors on human lung epithelial cells【Abstract】 AIM: To explore the expression of protease activated receptors (PARs) on lung epithelial cells. METHODS: We used RTPCR, flow cytometry and immunofluorescence cell staining techniques to observe the expression of PARs on A549 cells. RESULTS: All 4 PARs (PAR1, PAR2, PAR3 and PAR4) were expressed on A549 cells. CONCLUSION: PAR1-4 are expressed on human lung epithelial cells, which mayfacilitate further investigation of the potential functions of PARs on lung epithelial cells.【Keywords】 protease activated receptors;lung epithelial cell; RTPCR; flowcytometry; immunofluorescence cell staining【摘要】目的: 蛋白酶激活受体(proteaseactivated receptors,PARs)广泛分布在多种组织细胞上,但4种PARs在肺上皮细胞的表达情况尚不清楚. 我们用A549细胞研究PARs在肺上皮细胞的表达. 方法:采用逆转录聚合酶链反应(RTPCR)、流式细胞仪和免疫荧光细胞染色分析技术分析肺上皮细胞系A549细胞PARs的表达情况. 结果:4种PARs在肺上皮细胞上均有不同程度的表达. 结论:肺上皮细胞同时表达PAR 1~4 4种受体,这为进一步研究PARs在肺上皮细胞的功能奠定了基础.【关键词】蛋白酶激活受体;肺上皮细胞;RTPCR;流式细胞术;免疫荧光细胞染色0引言蛋白酶激活受体(protease activated receptors, PARs)属G蛋白耦联受体家族,目前共发现4个成员:PAR1,PAR2,PAR3,PAR4. 蛋白酶可以酶切PAR的N末端,暴露含有系锁配体的新的N末端,可自我激活PAR功能[1]. 研究显示,PARs分布在多种组织细胞上,包括血小板、白细胞、肥大细胞、内皮细胞、血管平滑肌细胞、成纤维细胞、消化道上皮细胞等. PAR被激活后,可介导跨膜信号转导从而参与凝血、炎症、变态反应等生理和病理过程的发生[2]. 许多组织上皮表达的PARs可能在不同的病理过程中起作用,虽然一些组织的PARs的分布已有研究,但4种PARs在肺上皮的表达情况和功能还不是十分清楚. 因此,我们利用培养的人肺癌上皮细胞系A549细胞探讨四种PARs在肺上皮细胞上的表达特征.1材料和方法1.1材料人肺癌上皮细胞系A549细胞购自中国科学院上海细胞研究所,青、链霉素、非酶性细胞分离液购于Sigma公司,DMEM培养液、胎牛血清(FBS)购自Gibco公司,TRIZOL Reagent购自Invitrogen公司, TAKARA LA RTPCR kit,购自TAKARA公司,SYBR Green I 核酸凝胶染料购自BMA公司, PCR Markers购自Biolabs公司. PE标记的小鼠抗人PAR1和PAR2 mAb,兔抗人PAR3和兔抗人PAR4多克隆抗体及相应的同型对照均购自Santa Cruz公司. FITC标记的羊抗兔IgG二抗购自BD Pharmingen公司. PCR仪PTC200购自MJ Research公司,激光扫描共聚焦显微镜系统购自日本Nikon公司,FACSCalibur流式细胞仪购自Becton Dickinson公司.1.2方法1.2.1细胞培养人肺癌上皮细胞系A549细胞接种于50 mL培养瓶内,用DMEM完全培养液(含100 g/L FBS,1×105 u/L青霉素和100 mg/L链霉素),于37℃, 50 mL/L CO2培养箱中培养.1.2.2RTPCR收集培养的A549细胞,用TRIZOL Reagent提取细胞总RNA,具体操作步骤按试剂说明进行. RNA经10 g/L琼脂糖电泳后,按TAKARA RTPCR kit说明进行cDNA合成. 逆转录的条件为:oligod(T),42℃ 30 min,99℃ 5 min,5℃ 5 min. PAR1,PAR2,PAR3,PAR4和βactin的特异性引物均由上海博亚生物技术有限公司合成. βactin(F)5′AGGGGCCGGACTCGTCATACT3′,(R)5′GGCGGCAACACCATGTACCCT3′, PAR1(F)5′CAGCTCCTGGCTGACACTCTTTGTC3′,(R)5′CGAGCAGGGTTTCATTGAGCACAT3′,PAR2(F)5′GCAGCCTCTCTCTCCTGCAGTGG3′,(R)5′CTGAGGCAGGTCATGAAGAGAATGG3′, PAR3(F)5′GGCTGGACAGGAGCCACGAT3′,(R)5′AGCGGTTGATGCTGATGCAGG3′, PAR4(F)5′GGATCGCCTACCACCTGCGTG3′,(R)5′ CCCGTAGCACAGCAGCATGG3′. βactin 的PCR扩增条件为:94℃ 2 min,94℃ 30 s,55℃ 30 s,72℃ 30 s, 35个循环,72℃ 10 min. PAR1, PAR2, PAR3和PAR4的PCR扩增条件为:94℃ 2 min,94℃ 30 s,67℃ 30 s,72℃ 1 min, 35个循环,72℃ 10 min. PAR1,PAR2, PAR3和PAR4扩增的目的片段分别为500, 461, 403和401 bp;βactin 的扩增片段为202 bp. PCR扩增片段经测序验证.1.2.3流式细胞术分析待培养细胞生长至70%~80%时,用非酶性细胞分离液悬浮细胞,10 g/L BSA/PBS洗2次,调整细胞密度为5×109~1×1010/mL,40 g/L多聚甲醛室温固定10 min,按说明书分别加入1∶20 PE标记的抗PAR1、抗PAR2小鼠抗人mAb、1∶20抗PAR3、抗PAR4兔多克隆抗体及相应的同型对照抗体,4℃避光孵育30 min, 10 g/L BSA/PBS洗2次; PAR3, PAR4管再加入FITC 标记的羊抗兔Ig二抗,4℃避光孵育30 min, 10 g/L BSA/PBS洗2次,最后各管均加入500 μL 1×PBS悬浮细胞,使用流式细胞仪CELLQUEST 软件检测和分析上皮细胞PAR的表达情况.1.2.4免疫荧光细胞染色将A549细胞接种于8孔显微镜玻片培养过夜,用10 g/L BSA/PBS漂洗后加入甲醇固定20 min,然后用10 g/L BSA/PBS孵育5 min,加入1∶20的PE标记的抗PAR1、抗PAR2小鼠抗人mAb、抗PAR3、抗PAR4兔多克隆抗体及相应的同型对照抗体,室温避光孵育1 h, 10 g/L BSA/PBS洗3次, PAR3,PAR4管再加入FITC标记的羊抗兔Ig二抗,室温避光孵育1 h, 10 g/L BSA/PBS洗3次,最后用甘油封片,共聚焦显微镜下观察.2结果2.1肺上皮细胞PARs mRNA的表达肺上皮细胞表达PAR1,PAR2,PAR3和PAR4的mRNA,扩增PAR1,PAR2,PAR3和PAR4 mRNA的长度分别为500, 461,403和401 bp(Fig 1).2.2肺上皮细胞PARs蛋白质的表达流式细胞仪检测发现肺上皮细胞表达PAR1,PAR2,PAR3和PAR4,其中PAR4的表达为最强,PAR1和PAR3的表达水平较相似,PAR2的表达水平最弱. 免疫荧光细胞染色分析进一步证实上述PARs在肺上皮细胞上的表达(Fig 2).Fig 2Immunofluorescence staining of PARs on lung epithelial cells图2免疫荧光细胞染色分析检测肺上皮细胞PAR的表达3讨论PARs家族共有PAR1,PAR2,PAR3和PAR4 4个成员,凝血酶可激活PAR1、PAR3和PAR4,而PAR2可被胰蛋白酶、肥大细胞类胰蛋白酶和活化的凝血因子Ⅹ所激活[3-5]. 另外,这些受体还可被相应的PARs激动肽所激活. 其中PAR1是凝血酶的高亲和力受体,而PAR4只能被高浓度凝血酶激活. 研究显示,凝血酶通过PAR1和PAR4途径协同互补介导血小板的活化,而PAR3作为PAR4的辅助因子,在血小板活化中也起着一定作用[6],除参与凝血外,多种细胞类型PARs 的广泛激活还可参与血管损伤反应[7,8]. PAR2的激活可参与细胞因子及炎症介质的释放,增加微血管的渗出以及中性粒细胞的趋化,血管扩张,血管收缩,细胞增殖等炎症的病理过程. 此外,在不同的生理和病理条件下,体内不同的内源性蛋白酶的存在,可能会激活同一细胞上的PAR2.我们利用RTPCR、流式细胞仪和免疫荧光细胞染色分析技术检测到了4种PARs在肺上皮细胞上的表达. 肺上皮细胞作为首先接触吸入性抗原的组织细胞之一,在变态反应性疾病的发病机制中起重要作用,它能够合成和释放许多前炎症细胞因子和趋化性细胞因子,包括IL1,IL6,IL8,GMCSF,MIP,RANTES和eotaxin 等[3,9],还可以合成抗炎因子如PGE2和NO[10]. 通过这些因子的作用来募集、激活炎症性细胞从而调节机体的炎症过程,尤其是PAR2的激活可多方面参与肺部炎症的发生和发展. 我们也曾经用胰蛋白酶和PAR2激动肽激活肺上皮细胞,诱导其产生了趋化性细胞因子MCP1[11],但其释放的机制及肺上皮细胞表达PARs的生理和病理生理意义还有待进一步的探讨.【参考文献】[1]De′ry O, Corvera CU, Steinhoff M, et al. Proteinase activated receptors: Novel mechanisms of signaling by serine proteases [J]. Am J Physiol, 1998;274 (6 Pt 1):C1429-C1452.[2] Ossovskaya VS, Bunnett NW. Proteaseactivated receptors: Contribution to physiology and disease[J]. Physiol Rev, 2004;84(2): 579-621.[3] Asokananthan N, Graham PT, Fink J, et al. Activation of proteaseactivated receptor (PAR)1, PAR2, and PAR4 stimulates IL6,IL8, and prostaglandin E2 release from human respiratory epithelialcells[J]. J Immunol, 2002;168(7):3577-3585.[4] He S, Aslam A, Gaca MD, et al. Inhibitors of tryptaseas mast cellstabilizing agents in the human airways: Effects of tryptase and other agonists of proteinaseactivated receptor 2 on histaminerelease [J]. J Pharmacol Exp Ther, 2004;309(1):119-126.[5] OBrien PJ, Molino M, Kahn M, et al. Protease activated receptors: Theme and variations [J]. Oncogene, 2001; 20(13):1570-1581.[6] Macfarlane SR, Seatter MJ, KANKE T, et al. ProteinaseActivated Receptors[J]. Pharmacol Rev, 2001;53(2): 245-282.[7] Coughlin SR. Proteaseactivated receptors in vascular biology [J]. Thromb Haemost, 2001;86(1): 298-307.[8] Griffin CT, Srinivasan Y, Zheng YW, et al. A role for thrombin receptor signaling in endothelial cells during embryonic development [J]. Science, 2001;293(5535): 1666-1670.[9] Stellato C, Beck LA, Gorgone GA, et al. Expression of the chemokine RANTES by a human bronchial epithelial cell line: Modulation by cytokines and glucocorticoids [J]. J Immunol, 1995;155(1): 410-418.[10] Knight DA, Stewart GA, Thompson PJ. The respiratory epithelium and airway smooth muscle homeostasis: Its relevance to asthma [J]. Clin Exp Allergy, 1994;24(8):698-706.[11]王海燕,何韶衡. 蛋白酶激活受体2激动剂诱导上皮细胞分泌MCP1[J]. 第四军医大学学报, 2004;25(19):1782-1784.。

肾上腺素能受体与肿瘤发生和发展关系的研究进展

肾上腺素能受体与肿瘤发生和发展关系的研究进展

肾上腺素能受体与肿瘤发生和发展关系的研究进展作者:苏敏师稳再丛科孟钰童秦君芳倪虹来源:《中国医学创新》2012年第09期【摘要】近年来的大量研究表明,某些外在因素或药物可以活化各种肿瘤所表达的肾上腺素能受体进而通过一定的信号转导通路引发一系列的后续效应,从而调节肿瘤的发生发展。

这有助于进一步了解肿瘤的发展机制,同时也为肿瘤的治疗提供了新的靶向。

【关键词】肾上腺素能受体;肿瘤;信号转导;细胞周期The Recent Progress on the Relationship between Adrenergic Receptor and Tumor Formation and Progression/SU Min, SHI Wen-zai, CONG Ke,et al.//Medical Innovation of China,2012,9(9):158-160【Abstract】 Recent studies have demonstrated that some external factors or drugs can activate adrenergic receptors expressed on all kinds of tumors, and this activation can cause a series of subsequent effect through some certain signalling pathways, which can finally affect the formation and progression of tumors. These underlying mechanisms can help us a further comprehension about the progression of tumor, and provides some promising therapeutic targets for tumors.【Key Words】 Adrenergic receptor; Tumor; Signal transduction; Cell cycleFirst-author’s address: School of Medicine, NanKai University, Tianjian 300071, Chinadoi:10.3969/j.issn.1674-4985.2012.09.098近年来的一系列研究表明,儿茶酚胺类激素及其受体与肿瘤的发生、发展有着密切的关联[1]。

受体激活的细胞信号转导途径及其在免疫调节中的作用

受体激活的细胞信号转导途径及其在免疫调节中的作用

受体激活的细胞信号转导途径及其在免疫调节中的作用在生物体内,细胞间通讯和调节过程中,受体激活的细胞信号转导途径非常重要。

细胞膜表面的受体对外界刺激产生响应,通过紧密和复杂的信号传递网络传递到细胞内部,引发一系列细胞生物学事件,最终引起细胞功能的调节和适应。

其中,免疫细胞对于受体激活的细胞信号转导途径的反应,广泛参与了人体免疫调节的过程。

本文将从免疫细胞对受体激活的响应入手,深入分析受体激活的细胞信号转导途径的机制及其在免疫调节中的应用。

一、细胞外侵袭者通过激活PAMPs/PRRs途径引发免疫反应细胞外侵袭者(pathogen)对于人体内环境的稳定和进程的调控起到了重要作用,但同时其侵入人体也会引起一系列炎症反应。

细胞外侵袭者在入侵人体后需要对人体免疫系统发起攻击,从而进一步进化和繁殖。

为此,人体具有先天性和后天性两种免疫反应,其中先天性免疫反应是通过PAMPs/PRRs途径被激活,后天性免疫反应是通过TCRs和BCRs途径被激活。

PAMPs/PRRs途径是一种重要的免疫反应方式,其通过激活免疫系统引发一系列细胞反应,保护人体免受外界病原体的入侵。

PAMPs/PRRs(病原体相关分子/病原体识别受体)是一种免疫系统中的分子,也是外界病原体的标记分子。

在细胞中,PAMPs/PRRs分子通过与PRRs受体结合来发起免疫反应。

PRRs受体包括Toll样受体(Toll-like receptors, TLRs)、RIG-I样受体(RIG-I-like receptors, RLRs)和NOD样受体(NOD-like receptors, NLRs)。

这些受体的特点在于可以感应不同种类的PAMPs(例如细菌外膜多糖、真菌特异抗原、病毒RNA片段等),从而启动免疫反应。

一旦PRRs受体被激活,会启动“原始免疫”反应,这一反应和华氏系统中“炎症反应”相似,包括嗜中性粒细胞聚集、炎性细胞浸润、体液成分变化等。

这些反应通过细胞间的复杂信号传导网络被进一步转导和调节。

植物免疫系统的分子机制及其应用

植物免疫系统的分子机制及其应用

植物免疫系统的分子机制及其应用植物是一种能够自我修复并与外部环境保持平衡的生物,而它们的自我修复能力与其免疫系统的稳定性有关。

通过对植物免疫系统的深入研究,我们可以探索其分子机制并应用于相关领域,提高对植物的了解并推动食品生产和保护生态环境等重要任务。

在植物免疫系统中,免疫激活分为两个阶段:PAMPs/PRRs和Effector/Host Ratios。

PAMPs(外源模式识别受体)是一种在植物细胞表面与微生物分子相互作用的受体,以识别病原体并在植物细胞的防御过程中引发炎症反应。

PRRs(模式识别受体)是一种专门识别PAMPs并将其解释为感染信号的蛋白质。

在植物中,这些蛋白质被分为两类:依赖于外泌体(BAX-inhibitor 1,BI-1)和不依赖于外泌体(Arabidopsis thaliana),后者可激活CPR5和CPR1等关键免疫蛋白。

Effector/Host Ratios(效应/寄主比例)则是通过植物保护系统对抗病原体的第二个关键阶段。

这个阶段的免疫机制需要监测效应器和宿主机的比例,并利用化学反应从而达到抑制病原体增殖的目的。

此过程中的关键分子包括R蛋白和NBS-LRR蛋白,它们都与免疫信号传导有关。

除了这些关键分子,一些常见的植物免疫系统调控因子也被发现可以直接或间接影响植物免疫水平。

例如,在StroG的自身反应中,其与膜钙离子通道的互相作用会对植物免疫水平产生一定的影响。

同样的,与PAMPs由不同病原体产生的功能相似,而且它们在作用上的效果也是相似,包括对所有的植物细胞形成共性的信号。

因此,对于PAMPs的研究也可以为植物免疫机制的整体运作提供重要的理解。

利用植物免疫系统的研究可以帮助我们直接在植物生物学的基础研究中实现增产、提高耐病性和增强品质等目标。

同时,免疫技术已在植物保护、农药和化学毒物分析、疫苗生产等众多领域得到广泛的应用。

例如,在同位素的化学循环过程中,被称为“生物技术防御工具”的植物免疫系统可以用于增加对不稳定杂交机器人的识别精度和灵敏度,从而可以对这些杂交机器人的性能、质量和亲缘关系进行长期的监控,为我们在合成生物学和农业方面提供有力的支持。

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-activated receptors,PARs) 属于与G蛋白相偶联、7次跨膜单位的受体家族。已 知该家族的成员分4个亚型:即PARl、PAR2、PAR3 和PAR4。PAR3和PAR4主要表达于血小板,介导凝 血酶反应,引起血小板活化、血液凝固等。而PARl和 PAR2则可表达于多种组织,包括肿瘤组织及细胞,凝 血酶可活化PARl,但不能直接激活PAR2。PAR2的 激活依赖于胰蛋白酶及胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶,如
组织因子(tissue factor,TF)是体内外引起血液凝 固强有力的启动因子,在止血、组织修复、血栓形成等 一系列生理、病理过程中发挥重要作用。随着对TF 的深入研究,人们逐渐认识到TF与细胞因子受体家 族相似,具有信号转导功能。Wa与TF结合后可引起 细胞内钙储备的动员、胞内蛋白磷酸化及相关信号途 径的转导激活,从而在细胞增殖、血管生成、炎症、肿 瘤等一系列生理病理过程中发挥多种非凝血功能…。
factorⅦa could enhance SW620 cell proliferation.migration and IL-8 secretion.These effects were partly in- hinted by PAR2 antagonist。anti.PAR2 and anti.TF antibodies.Conclusion TF and PARs(mainly PAR2) are richly expressed on SW620 cells,therefore promote cell proliferation,migration and IL一8 secretion.The
effects of TF on tumor cell behaviours are partly via PAR2 pathway. Key words:Tissue factor;Protease—activated receptors;Tumor cells;
Interleukin一8(IL一8)
万方数据
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Chinese Joumal of Thrombosis and Hemostasis 2008 Vol 14 No 2
TF/VIIa复合物、活化的凝血因子x(xa)等拉1。近 年来TF、PARl及PAR2在肿瘤细胞的表达及作用倍 受关注,且存在不同看法。本文通过免疫组化、RT— PCR等方法检测不同肿瘤细胞株TF、PARl及PAR2 的表达情况,初步探讨了TF及PARs对肿瘤细胞生物 学行为的影响及其相互作用。
ZHOU Hong,HU Hong—xin,SHI Wen-xia,WANG Ting (School of Medical Technology,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,China)
Abstract:0bjective To investigate the expression and functions of tissue factor(TF)and protease— activated receptors(PARs)on tumor cells.Methods 111e expression of TF,PARl and PAR2 was investiga—
关键词:组织因子; 蛋白酶激活受体;肿瘤细胞; 白细胞介素-8 [中图分类号]R73[文献标志码]A[文章编号]1009—6213(2008)02·053·07
The Expression and Functions of Tissue Factor(TF)and Protease-Activated Receptors (PARs)on Tumor Cells
(1:1 000)于4℃孵育72 h,加入生物素化的兔抗鼠I gG(1:200),4℃孵育48 h,再加入ABC液(1:200) 4。C孵育24 h,以上各步骤之间均用10 mmoVL的PBS 洗涤3次,每次5 min。最后用0.05%DAB/0.Ol% H:0:呈色,常规脱水、透明、固片,镜下观察,摄片,细 胞表面显棕色为阳性反应。 1.2.4 RT—PCR用Trizol试剂提取SW480、SW620、 95 D、LTEP.仅.2细胞的总RNA并逆转录合成cDNA。 TF、PARl、PAR2、和GAPDH(内参)基因的引物序列 (均由上海生工合成)和PCR扩增产物长度见表1。 用PCR仪(Applied Biosystems)进行相应基因的扩增。 反应体系为:25 ml的10 XPCR缓冲液,0.5 ml cDNA 模板,2.0 ml dNTPs(2.5 mmol/L),2.0 ml MgCl2 (25 mmol/L),上下游引物各0.5 ml(10 pmol/m1), Taq聚合酶0.2 ml(5u/m1),用灭菌ddH20补足至 25 ml。PCR循环参数为:94℃预变性5 rain,1个循 环;940C 30¥,600C(TF)/62℃(PARl)/600C( PAR2)/56℃(GAPDH)30 s.720C 30 s,35个循环 扩增;最后72℃10 min结束反应。PCR扩增产物以 1.2%琼脂糖电泳,EB染色,Genius全自动凝胶电泳 成像分析系统分析鉴定。 1.2.5细胞迁移试验选用膜直径为60 mm、膜d,:fL 直径为8 mm的TranswelI迁移槽(Coming Ine.)进行 实验。收集SW620细胞,用含0.1%BSA(GmbH, Germany)无血清DMEM培养基洗涤3次,并重悬细 胞,计数。在细胞迁移槽的上层加100 ml细胞(1.0 X 105)悬液,下室加600 ml含0.1%BSA无血清 DMEM培养基,根据需要有些细胞需与相关抗体(10 mg/m1)预孵育30 min到60 min,再分别加入PARl一 AP、PAR2一AP及PAR2一aAP(均为100 mmol/L),置 37℃含5%CO:培养箱孵育8 h。孵育结束,吸出细胞 培养上清,用于测定IL.8水平。同时取出培养板中的 迁移膜,甲醇固定,甲紫染色,然后用湿棉棒擦去上层 未迁移的细胞,显微镜观察膜下层的细胞,随机计数 10个视野(400倍放大),取其平均数报告结果。 1.2.6细胞增殖试验(3H掺人法) 收集对数生长 期SW620细胞种植于96孔培养板上(2.5 X 104/:fL), 370C、5%CO,培养24—30 h,细胞融合至60%~70%。 弃去上清,用含1%NBS的DMEM轻轻洗涤细胞,加 入100 ml无血清DMEM。分别加入与迁移实验相同 浓度的PARl一AP、PAR2一AP及PAR2-otAP作用于细 胞(注:需抗体处理的预先加入抗体与细胞孵育30一 60 min),孵育24 h。接着每孔加I m13H·TdR,继续孵
1材料与方法
1.1 材料 单克隆鼠抗人PARl、PAR2抗体(仅一 PARl,Ot.PAR2)购自ZYMED公司;非特异性鼠抗人 单克隆抗体(mope一21)购自Sigma公司;因子Ⅶa、 抗一TF单克隆抗体(o【一"IF)购自ADI公司;PARl激动 剂(PARl.AP,TFLLRN-NH2)、PAR2激动剂( PAR2.AP,SLIGKV.NH2)和PAR2拮抗剂(PAR2一 otAP,VKGL IS—NH2)由武汉蛋白技术公司合成;生物 素化的兔抗鼠IgG、辣根过氧化物酶标记的Avindin、 DBA试剂购于Sigma公司。 1.2方法 1.2.1 细胞培养 人胃癌细胞株(BGC803、 SGC7901、MGC803)和入肺癌细胞株(95 D、LTEP—Ot一 2)由本校医学技术研究所朱伟老师馈赠;人结肠癌细 胞株(SW620,SW480)及人胚肾细胞株HEK293由上 海中国科学院细胞生物研究所提供。以上各种肿瘤 细胞株的培养均选用DMEM培养液,其中含10%的 新生牛血清,青、链霉素100 U/ml。将细胞置于5% CO:、饱和湿度、37℃的二氧化碳培养箱(Forma Seien— tific公司)中培养。待细胞长满培养瓶底部70%一 80%时,采用0.25%胰酶(含0.02%的EDTA)消化传 代,取传代3—10次、对数生长期细胞用于实验。 1.2.2 细胞裂解物TF抗原及活性测定 收集对数 生长期细胞,经PBS洗涤2次,按2 X 10 7/ml浓度加入 PH7.4的细胞裂解液(20 mmol/L Tris—HCl、150 mmol/ L NaCl、1%Triton、l mmol/L PMSF),冰浴2 h,每隔lO min反复振摇,再以10 000/rain离心30 min,取上清即 为制备的细胞裂解物。用人类TF抗原ELISA检测试 剂盒及人类TF活性测定试剂盒(均购自美国ASSAY- PRO公司)分别进行肿瘤细胞裂解物TF抗原及活性 的测定。 1.2.3免疫细胞化学染色将清洁、高压灭菌的小 圆玻片(直径14 mm)置于24孔培养板内,接种细胞 (5×104/孔),培养48 h。PBS洗涤后,4%多聚甲醛 室温下固定40 min,用80%甲醇/0.3%H202处理30 min,分别加入单克隆鼠抗人PARl、PAR2抗体
bodies.Results TF ccould be expressed on all tumor cell lines with different levels.r11he gene expression of PARl and PAR2 was incompatible with the proteins on the tumor ccUs.PARl and PAR2 agonists as well as
ted on tumor cell lines SW 620,SW480,95 D,LTEP—Ot.2,BGC803,SGC7901 and MGC803 with methods of
the enzyme linked immunosorbent assay(ELISA),the chromogenic assays,immunocytochemistry and reverse transcription PCR(RT—PCR).r11le effects of TF,PARl and PAR2 on cell proliferation,migration and interleu— kin 8(IL一8)induction were evaluated after treating SW620 ceHs with different agonists,antagonists and anti—
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