摘要：目的:研究白藜芦醇(Res)对肠癌细胞焦亡的影响。方法:(1)葡聚糖硫酸钠(DSS)诱发小鼠结肠癌(CRC)实验:30只C57BL/6小鼠随机分为正常对照组(Contro组),氧化偶氮甲烷(AOM)组,AOM/DSS组,AOM/DSS+Res组和Res组,每组6只,造模周期共70 d。第1周第1日对AOM组、AOM/DSS组和AOM/DSS+Res组小鼠AOM(10 mg/kg)腹腔注射一次,无菌水饮水,1%DSS水供AOM/DSS组和AOM/DSS+Res组饮用,对AOM/DSS+Res组和Res组小鼠灌胃给予Res(50 mg/kg),造模结束后,取小鼠结肠组织固定、包埋、切片;IHC和Western blot检测小鼠结肠组织NLRP3、Caspase-1、IL-18蛋白表达情况。(2)离体实验:HCT 116细胞给予Res(2.4μg/L)以及转染miR-31,加Res实验分为4组,分别标记0 h、12 h、24 h、48 h组;细胞转染分组为5组,即control组、miR-31 mimic组、miR-31 mimic+Res组、miR-31inhibitor组、miR-31inhibitor+Res组,48 h后收集细胞,每组设置三个复孔,并通过Western blot检测细胞NLRP3、Caspase-1、GSDMD-N、IL-18和IL-1β蛋白表达情况。结果:动物实验:与control组相比较,AOM/DSS组NLRP3、Caspase-1、IL-18蛋白表达显著升高(P<0.01),AOM/DSS+Res组NLRP3、Caspase-1、IL-18蛋白表达水平相较于AOM/DSS组有显著下降(P<0.01);细胞实验:与control组相比,miR-31 mimic组NLRP3(P<0.01)、GSDMD-N(P<0.05)、IL-18(P<0.01)蛋白表达显著升高,miR-31 inhibitor组NLRP3、GSDMD-N、IL-18蛋白表达显著降低(P<0.05)。结论:Res可通过细胞焦亡抑制结肠癌。

摘要：细胞焦亡是一种非凋亡形式的新型程序性细胞死亡方式。通过caspase-1依赖的经典途径和caspase-4/5/11依赖的非经典途径激活Gasdermin蛋白,导致细胞膜孔形成,伴随炎症小体激活释放炎性因子IL-1β和IL-18,最终导致细胞死亡。近年来越来越多研究发现细胞焦亡与肿瘤的发生发展密切相关。细胞焦亡相关的炎症小体、caspase酶、Gasdermin蛋白等参与肿瘤细胞生长、迁移、分化,诱导细胞焦亡可发挥肿瘤抑制功能并引起抗肿瘤免疫反应,表明细胞焦亡是抗肿瘤治疗的重要靶点。本文通过综述细胞焦亡的发生机制及其在肿瘤中的作用,总结分析中草药有效成分通过细胞焦亡途径发挥抗肿瘤作用的分子机制,以期为肿瘤的预防和治疗提供新思路、新策略。

摘要：介绍为国家级大学生创新创业训练项目设计的采用高内涵模型检测细胞焦亡用于筛选抗炎药物实验教学实施结果。该实验利用NLRP3炎症小体活化导致细胞焦亡的理论,使用高内涵对焦亡细胞进行计数,以确定化合物对NLRP3炎症小体活化抑制情况,进而评价化合物抗炎活性强弱。实验结果表明:NLRP3炎症小体活化时细胞会发生焦亡,PI能够对焦亡的细胞染红色荧光,Hoechst 33342能够对所有细胞染蓝色荧光。加入待筛选的化合物后,利用高内涵对不同荧光下的细胞进行计数,通过二者比值确定化合物的NLRP3炎性小体活化抑制活性,从而用于抗炎药物筛选。实验将PI/Hoechst 33342染色与高内涵结合使用,有效解决了经费不足和大型仪器设备缺乏等问题,实验成本较低,结果直观便捷,能够让学生深入、系统地了解细胞焦亡的实验原理和检测方法,让参加大学生创新创业项目的学生在掌握细胞生物学基本实验技能的同时进一步了解新药研发的基本流程,有效培养学生创新创业意识与科学素养。

摘要：目的探讨三磷酸腺苷(ATP)对脂多糖(LPS)诱导大鼠肺泡巨噬细胞焦亡的影响。方法将大鼠肺泡巨噬细胞随机分为Control组、LPS组、ATP组和LPS+ATP组;应用双抗体夹心法测定标本白细胞介素-1β(IL-1β)表达水平,应用Western blotting检测GSDMD、GSDMD-N、Caspase-1、NLRP3蛋白表达;用TUNEL染色法检测各组细胞焦亡情况。结果Control组、LPS组、ATP组、LPS+ATP组的大鼠肺泡巨噬细胞IL-1β水平比较,经析因设计的方差分析,结果:①LPS的效应差异有统计学意义(P<0.05);②ATP的效应差异有统计学意义(P<0.05);③LPS和ATP交互效应差异有统计学意义(P<0.05)。各组Caspase-1、GSDMD、GSDMD-N、NLRP3蛋白相对表达量比较,经析因设计的方差分析,结果:①LPS的效应差异有统计学意义(P<0.05);②ATP的效应差异有统计学意义(P<0.05);③LPS和ATP交互效应差异有统计学意义(P<0.05)。Control组、LPS组、ATP组、LPS+ATP组的大鼠肺泡巨噬细胞焦亡率比较,经析因设计的方差分析,结果:①LPS的效应差异有统计学意义(P<0.05);②ATP的效应差异有统计学意义(P<0.05);③LPS和ATP交互效应差异有统计学意义(P<0.05)。结论ATP对LPS诱导大鼠肺泡巨噬细胞的焦亡具有一定的促进作用,为深入探讨细胞焦亡的作用及其机制提供了初步的实验依据和理论基础。

摘要：目的本研究以脂多糖(LPS)刺激的小鼠骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)建立细胞炎症模型,探讨山柰酚对三磷酸腺苷(ATP)诱导的炎症小体活化、细胞焦亡的影响及其作用机制,以及对脓毒症小鼠生存率的影响。方法提取6~7周龄C57BL/6雌性小鼠原代骨髓细胞并诱导其分化为骨髓来源的巨噬细胞,根据实验设计分为空白对照组、LPS处理组、单纯药物处理组、LPS+ATP(阳性模型组)、阳性模型加药组(3个药物浓度),通过LPS+ATP处理诱导NLRP3炎症小体的活化;采用蛋白质印迹法检测caspase-1、IL-1β、gasdermin D(GSDMD)等蛋白的活化水平;采用细胞形珠阵列(CBA)检测细胞培养上清液中IL-1β的水平;碘化丙锭(PI)染色法检测细胞死亡/细胞焦亡;加入蛋白激酶A(PKA)抑制剂H89后再次检测以上炎症小体活化与焦亡的指标。盲肠结扎穿孔术(CLP)建立脓毒症小鼠模型。结果山柰酚能够抑制LPS+ATP处理后巨噬细胞中caspase-1p20和成熟IL-1β释放至细胞培养上清中;同时,山柰酚也能明显抑制巨噬细胞中具有活性的GSDMD-NT的形成以及细胞焦亡。另外,H89预处理可逆转山柰酚对LPS+ATP诱导的caspase-1p20和成熟IL-1β的释放的抑制作用,并且具有明显逆转山柰酚对ATP诱导细胞焦亡的抑制作用。通过盲肠结扎穿孔术建立脓毒症小鼠模型,山柰酚灌胃处理能够有效地延缓感染后小鼠的死亡。结论山柰酚可能通过促进PKA活性而抑制NLRP3炎症小体活化与细胞焦亡,从而提高脓毒症小鼠的生存率。

摘要：近日,武汉大学口腔医学院孙志军教授课题组与西南大学材料与能源学院许志刚副教授课题组合作,针对肿瘤免疫治疗抵抗的机制及微环境的理化特征,设计合成了一种能够增强恶性黑色素瘤PD-L1抗体免疫治疗疗效的纳米胶束药物AOZN。药物胶束制剂具备合适的尺寸、较高药物上载量、优良的血液相容性、良好的生物响应性以及缓控释等独特优势。该胶束体系利用谷胱甘肽(GSH)响应型的交联剂将谷维素(γ-oryzanol)及α,β-亚甲基腺苷5’二磷酸(AMPCP)高效递送至了肿瘤部位。

摘要：目的设计并合成了嘧啶并吲哚类衍生物N-丁基-9 H-嘧啶并[4,5-b]吲哚-2-甲酰胺(BFPI),探讨其是否通过NLRP3/Caspase-1通路抑制巨噬细胞焦亡和泡沫化作用。方法以2,4,6-三乙氧羰基-1,3,5-三嗪和2-氨基吲哚为起始原料合成BFPI,并通过1H NMR、13 C NMR、ESI-MS对其结构进行表征。将体外培养的小鼠单核巨噬细胞株RAW264.7分为空白组、模型组(PA)组和治疗组(BFPI)组,各组细胞用对应培养液处理24 h后,用MTT法检测其增殖活力,油红O染色检测细胞内脂滴形成情况,并用Western blot和RT-qPCR检测NLRP3、Caspase-1和MCP-1 mRNA和蛋白表达水平。结果与空白组比较,模型组细胞增殖活力明显下降,脂滴形成量明显增加,与模型组比较,治疗组细胞增殖活力明显增加,脂滴形成量明显降低,差异均有统计学意义(P<0.01);与空白组比较,模型组细胞NLRP3、Caspase-1和MCP-1的mRNA和蛋白表达水平均明显增加,与模型组比较,治疗组细胞上述指标表达水平均明显下降,差异有统计学意义(P<0.01)。结论BFPI可通过抑制巨噬细胞NLRP3、Caspase-1和MCP-1的表达进而促进其增殖并抑制脂质吞噬能力,有助于延缓动脉粥化时巨噬细胞来源的泡沫细胞形成。

摘要：目的探讨miR-31通过靶向SATB2对结肠癌上皮细胞HCT116焦亡的促进作用,以期为结肠癌发病机制的研究及治疗提供新的靶标。方法常规培养HCT116细胞,采用脂质体瞬时转染方法转染miR-31 mimic(miR-31模拟物)和miR-31 inhibitor(miR-31抑制剂)分别过表达和敲低miR-31,转染si-SATB2敲低SATB2的表达;另转染pEXPRB-Mam-SATB2质粒(过表达SATB2)和pEXP-RB-Mam质粒(空载体)。试验均设加入无血清、无青链霉素的DMEM的细胞作为对照,均重复3次。72 h后收集各组细胞,提取蛋白,Western blot方法检测SATB2及焦亡信号通路相关蛋白NLRP3、胱天蛋白酶(Caspase)-1、胃泌素蛋白D(gasdermin D,GSDMD)-N、IL-18和IL-1β的表达。结果与对照组相比,miR-31过表达组和敲低SATB2组细胞SATB2蛋白的表达水平均显著下降(t分别为4.677和4.463,P分别0.05);SATB2过表达组SATB2蛋白表达水平显著升高(t=6.186,P<0.01),NLRP3、Caspase-1、GSDMD-N、IL-18和IL-1β蛋白表达水平均显著下降(t=2.963~7.894,P<0.05或<0.01),与敲低miR-31组趋势一致。结论miR-31通过靶向SATB2上调HCT116细胞中经典的细胞焦亡信号通路蛋白的表达,促进细胞焦亡。

摘要：光动力治疗(photodynamic therapy,PDT)一直是黑色素瘤治疗领域的主要方法,而研发更为高效的光敏剂是改进治疗的关键所在。为了提高光动力治疗的效果,设计了一种新型的光敏剂药物,其以传统的光敏剂原卟啉IX(Protoporphyrin IX,PpIX)为基底材料,通过所合成的PMHC 18-mPEG将去甲基化药物SGI-1027和PpIX包裹起来形成SGI@PpIX-mPEG复合体系。PpIX受到光照之后会导致细胞产生大量活性氧(reactive oxygen species,ROS),从而使下游的Caspase-3蛋白含量增加,同时去甲基化药物会上调GSDME蛋白的含量。研究结果表明,所合成的新型光敏剂药物不仅能够产生活性氧杀死癌细胞,而且能够通过Caspase-3蛋白和GSDME蛋白的相互作用进一步导致细胞焦亡从而提升光动力治疗的效果。

摘要：设计了一种利用牛血清蛋白(bovine serum albumin,BSA)包裹吲哚菁绿(indocyanine green,ICG)和RG108的纳米材料ICG/RG108@BSA。吲哚菁绿在近红外激光诱导下可以活化Caspase-3蛋白,RG108通过抑制DNA甲基化来上调GSDME蛋白表达,从而增强了Caspase-3蛋白切割GSDME蛋白引起的膀胱癌细胞焦亡。ICG/RG108@BSA具有优异的生物相容性,能够被膀胱癌细胞有效吞噬。ICG/RG108@BSA在755 nm激光激活下,会对膀胱癌细胞产生明显的杀伤效果,其中小鼠膀胱癌细胞Mb49的存活率仅为6.9%,人膀胱移行细胞癌细胞T24的存活率仅为10.7%。同时755 nm激光激发的ICG/RG108@BSA材料也成功诱导了膀胱癌细胞焦亡,为膀胱癌的肿瘤免疫治疗提供了有利的条件。