基于成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 相关核酸内切酶 Cas9 的基因组编辑技术能够有效修饰各种细胞类型(包括神经元)中的基因。然而,即使是同一大脑区域中的神经元群在解剖学或功能上也不一致,而是分为不同的亚群。这种异质性需要在特定的神经元群中进行基因编辑。我们开发了一种基于 CRISPR-SaCas9 系统的技术,并将其与顺向/逆向 AAV 载体和活性依赖性细胞标记技术相结合,在大鼠大脑中实现了投射和功能特异性基因编辑。作为原理验证应用,我们在内侧前额叶皮层的特定神经元亚群中敲除了样本靶基因 cbp(CREB 结合蛋白),并证明了投射和功能特异性 CRISPR-SaCas9 系统在揭示记忆的神经元和回路基础方面的重要性。我们的投射和功能特异性 CRISPR-SaCas9 系统的高效率和特异性可广泛应用于神经回路研究。
本研究的主要目的是探索砷对磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/核转录因子-κB(NF-κB)信号途径的影响。砷(Naaso 2)的剂量为0、15、30或60 mg/l的雌性小鼠及其幼犬。通过EMSA评估NF-κB的核转运水平。实时RT-PCR用于测量AKT,NF-κB和PI3K mRNA水平。PI3K,P-AKT,抑制剂Kappa B激酶(IKK),P-NF-κB,蛋白激酶A(PKA),抑制剂KAPPA B(IκB)和cAMP反应元件结合蛋白(CREB)的蛋白质表达。结果表明,暴露于60 mg/l NaASO 2可以抑制NF-κB产后日(PND)20和PND 40小鼠的NF-κB水平。砷在PI3K,AKT和NF-κB的转录和翻译水平下调。此外,P-IKK,P-IκB,PKA和P-CREB的蛋白质表达也降低了。总的来说,本研究的结果表明,砷可以下调PI3K/AKT/NF-κB信号传导途径,尤其是在PND 40上,这可能与认知障碍有关。
收到日期:2022 年 7 月 12 日;接受日期:2022 年 8 月 29 日;发布日期:2022 年 10 月 10 日 作者隶属关系:1 伦敦大学圣乔治学院感染与免疫研究所,英国伦敦。 * 通讯作者:Blair L. Strang,bstrang@sgul.ac.uk 关键词:青蒿素;化合物;巨细胞病毒;药物;激酶;重新利用;筛选;病毒。 缩写:CLK2,细胞周期蛋白依赖性激酶样激酶 2;CREB,cAMP 反应结合蛋白;DYRK1A、DYRK1B、DYRK2,双特异性酪氨酸磷酸化调节激酶 1A、1B 和 2。;GCV,更昔洛韦;HCMV,人类巨细胞病毒; HIPK1 和 HIPK4,同源域相互作用蛋白激酶 1 和 4;HIV,人类免疫缺陷病毒;IE,立即早期;MAP4K4,丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶 4。;MAPK,丝裂原活化蛋白激酶;MIEP,主要立即早期启动子;MNK,MAP 激酶相互作用丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶;MSK1,丝裂原和应激激活激酶 1;PKA,蛋白激酶 A;PLK1,polo 样激酶 1;PRKD1、PRKD2 和 PRKD3,蛋白激酶 D1-D3;PRKG1、PRKG2,cGMP 依赖性激酶 1 和 2;PRKX,蛋白激酶,x 连锁。; ROCK1、ROCK2、rho 相关、卷曲螺旋蛋白激酶 1 和 2;SARS-CoV-2、严重急性呼吸综合征冠状病毒 2;SLFN11、Schlafen 蛋白 11;VGCV、缬更昔洛韦。001795 © 2022 作者
我们非常高兴地在“稳态:金属和蜂窝氧化还原和免疫状态”上介绍了这个特刊。这个问题的目的是探索金属稳态,细胞氧化还原平衡和免疫功能之间的复杂关系。保持适当的金属稳态和细胞氧化还原平衡的重要性不能被夸大。金属在许多生物过程中起着关键作用,包括酶促反应,信号转导和DNA复制。但是,金属浓度的失衡会导致细胞损伤和功能障碍。同样,氧化剂和抗氧化剂的平衡对于细胞健康至关重要。太多的氧化剂会导致氧气应激,而过量的抗氧化剂会破坏信号通路。重要的是,金属稳态和细胞氧化还原平衡都与免疫功能紧密相关。金属离子在免疫细胞信号传导和分化中起重要作用,而细胞氧化还原平衡会影响免疫细胞的激活和增殖。金属家居和细胞氧化还原平衡的破坏会导致免疫功能受损,并增加对感染的敏感性。此收集中的第五篇文章报告了严重疾病发病机理期间干涉稳态的分子机制。第一篇文章“突触活动通过铁代谢来增强神经元生物能力”,Tena Morraja等人。[1]表明,突触活性会触发铁代谢基因的转录上调,从而导致细胞和线粒体铁的摄取增强。铁可用性的这种增加为电子传输链配合物提供了促进,从而促进了线粒体生物能学的长期改善。实际上,当抑制线粒体铁转运蛋白MFRN1时,活性介导的生物能力的增强被阻断。为了更好地理解突触活动对神经元代谢的持久影响,他们探索了刺激神经元中线粒体能量学的变化。结果表明,线粒体膜电位和消耗量增加,MFRN1的表达受到CREB的调节,Creb是突触可塑性的关键调节剂。这表明突触可塑性程序的表达与满足能量需求相关的增加所需的表达。Michaelis等人的第二个手稿是“胎盘锰和铁转移的差异和相互作用”。[2]研究了锰(Mn)和铁(Fe)在Bewo B30滋养细胞层中的转移。这些元素在胎儿发育中起着至关重要的作用,但是宫内过多的MN与不良妊娠结局有关。这项研究揭示了MN和Fe的胎盘转移有着明显的差异,MN转移在很大程度上独立于应用剂量。同时暴露两个元素表明它们具有共同的转移机制。作者认为,MN的转移可能涉及主动和被动传输过程的组合,因为尽管暴露了不同的情况,但在BOWO细胞中DMT1,TFR或FPN仅略有改变。Reinert等人的第三篇文章。铁是能量代谢中的关键元素,但是当Fe 2+ /Fe 3+比率出现问题时,它可能会产生不利影响。[3]探索安全的铁处理。
目录 #60505 描述 磷酸二酯酶 (PDE) 在 cAMP 和 cGMP 信号的动态调节中起着重要作用。PDE4D 具有 3',5'-环-AMP 磷酸二酯酶活性并降解 cAMP。PDE4D 抑制剂抑制其活性会导致细胞内 cAMP 水平升高。PDE4D 基因编码至少 9 种不同的异构体,与中风、哮喘、心律失常和心肌病有关,使其成为重要的治疗靶点。PDE4D 细胞活性检测旨在筛选培养细胞中的 PDE4D7 抑制剂。该检测基于用 CRE 荧光素酶报告基因转染细胞。CRE 报告基因包含受 cAMP 反应元件 (CRE) 控制的萤火虫荧光素酶基因。细胞内 cAMP 升高会激活 CRE 结合蛋白 (CREB) 以结合 CRE 并诱导荧光素酶的表达。福斯高林常用于提高细胞生理学研究中的细胞内 cAMP 水平。当用 CRE 报告基因瞬时转染的细胞被福斯高林激活时,细胞内 cAMP 水平上调,从而诱导 CRE 荧光素酶报告基因的表达。然而,当细胞用 PDE4D7 表达载体和 CRE 报告基因共转染时,福斯高林诱导的 cAMP 水平降低,导致荧光素酶表达水平降低。当用 PDE4D 抑制剂处理细胞以抑制 PDE4D7 活性时,cAMP 水平恢复,导致荧光素酶活性更高。该试剂盒包括 CRE 荧光素酶报告基因(预混有组成性表达的 Renilla(海三色堇)荧光素酶载体,作为转染效率的内部对照)、PDE4D7 表达载体和福斯高林。应用
1 俄亥俄州立大学机械与航空航天工程系,Columbus, OH 43210, United States of America 2 科罗拉多矿业学院化学与生物工程系,Golden, CO, 80401, United States of America 3 Equipo de空间推进和等离子体 (EP2),马德里卡洛斯三世大学,莱加内斯,西班牙 4 等离子体研究所Fus ~ ao Nuclear,Instituto Superior Técnico,Universidade de Lisboa,Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa,葡萄牙 5 密歇根大学核工程与放射科学系,美国密歇根州安娜堡 48109 6 俄罗斯科学院高温联合研究所,俄罗斯莫斯科 125412 7 研究安特卫普大学化学系 PLASMANT 小组,Universiteitsplein 1, B-2610 Wilrijk-Antwerp,比利时 8 等离子体物理实验室 (LPP),法国国家科学研究院,索邦大学,巴黎综合理工学院,91120 Palaiseau,法国 9明尼苏达大学机械工程系,美国明尼苏达州明尼阿波利斯市 10 明尼苏达大学材料科学与工程系和生物医学工程研究中心 (CREB) 生物材料、生物力学和组织工程组加泰罗尼亚理工大学 (UPC),Av. Eduard Maristany 10-14, 08019 巴塞罗那, 西班牙 11 光云大学电与生物物理系等离子体生物科学研究中心, 20 Kwangwon-Ro, Nowon-Gu, 首尔 01897,
简介 RAS 通路通过激活调节多种生物过程(包括细胞生长、分裂和分化)的基因来响应外部生长因子。该通路始于生长因子与细胞表面的同源受体结合,导致小 GTPase RAS 的三种异构体(HRAS、KRAS 和 NRAS)的激活。RAS 激活会启动多个信号级联,最终导致转录因子的激活,例如 c-Myc(也称为 MYC)、c-JUN(也称为 JUN)以及 ETS 和 CREB 蛋白(Chang 等人,2003 年)。由于获得 RAS 中的激活突变而导致的 RAS 通路过度激活是恶性转化的起始事件;大约 19% 的癌症患者携带 RAS 基因之一的激活突变(Prior 等人,2020 年)。因此,这种普遍存在的致癌驱动因素为治疗多种癌症亚型提供了一个绝佳的靶点。然而,由于多种原因,在临床环境中抑制 RAS 蛋白已被证明具有挑战性(Choi et al., 2019)。这些原因包括其活性位点隐藏在蛋白质深处,因此无法与小分子结合,其对 GTP 的亲和力高,以及特定 RAS 突变体的结构和水解速率存在差异(Smith et al., 2013; Cagir and Azmi, 2019)。多项研究表明,致癌 RAS 和细胞应激共同驱动肿瘤发生。细胞应激是一把双刃剑,它促进肿瘤发生,但也可能导致细胞
摘要:糖尿病是一种严重危害人类健康的慢性代谢疾病。各种研究都强调了维持大脑充足的葡萄糖供应并随后保障大脑葡萄糖代谢的重要性。本研究的目的是阐明和揭示长期高血糖背景下反复低血糖引起的代谢改变,以进一步了解除大脑损害之外的影响。为此,化学诱发的糖尿病大鼠经历了反复胰岛素诱发的低血糖发作。通过分光光度法测量了大脑皮层组织提取物或分离的线粒体中糖酵解、戊糖磷酸途径和克雷布斯循环的关键酶的活性。使用蛋白质印迹分析来测定葡萄糖和单羧酸转运蛋白的蛋白质含量,它们是胰岛素信号通路和线粒体生物合成和动力学的参与者。我们观察到复发性低血糖会上调线粒体己糖激酶和克雷布斯循环酶(即丙酮酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶和琥珀酸脱氢酶)的活性以及线粒体转录因子 A (TFAM) 的蛋白水平。这两种损伤都会增加核因子红细胞 2 相关因子 2 (NRF2) 的蛋白含量,并引起线粒体动力学的不同影响。发现胰岛素信号下游通路被下调,并且发现糖原合酶激酶 3 beta (GSK3 β ) 通过 Ser9 磷酸化降低和 Y216 磷酸化增加而被激活。有趣的是,低血糖和/或高血糖不会导致在神经元可塑性和记忆中起关键作用的 cAMP 反应元件结合蛋白 (CREB) 水平发生变化。这些发现提供了实验证据,表明在慢性高血糖的情况下,复发性低血糖能够引发大脑皮层的协调适应性反应,最终有助于维持脑细胞健康。
阿尔茨海默氏病(AD)是一种进行性神经退行性疾病,其特征是认知能力下降,主要是由于淀粉样蛋白β斑块和tau神经纤维纤维缠结的积累。尽管进行了广泛的研究,但有效的治疗仍限于症状缓解。fisetin是一种在水果和蔬菜中发现的天然类黄酮,已成为一种有前途的神经保护剂。其多面机制,包括抗氧化剂,抗炎和信号通路调节,提出了AD干预的潜力。fisetin抑制淀粉样蛋白β聚集,促进肽清除并降低Tau高磷酸化的能力,它是可行的治疗候选者。此外,Fisetin通过调节关键信号通路(例如ERK和CREB)来增强突触可塑性和认知功能。临床前研究表明,Fisetin在减少淀粉样蛋白β和TAU病理学,改善认知性能以及减轻氧化应激和神经炎症的功效。早期临床试验表明,菲瑟汀对轻度认知障碍患者的安全性和潜在的认知益处。要充分意识到Fisetin的治疗潜力,进一步的大规模临床试验,机械研究,组合疗法探索和个性化医学方法至关重要。优化Fisetin的生物利用度和输送方法以及长期安全评估,对于将临床前成功转化为临床应用至关重要。关键词:阿尔茨海默氏病,fisetin,类黄酮,神经保护fisetin的多样化神经保护作用强调了其作为一种多靶向AD治疗方法的承诺,为针对这种毁灭性疾病的有效治疗策略提供了希望。
接受雄激素剥夺疗法治疗的前列腺癌患者通常会在几年后复发,并逐渐发展为去势抵抗性前列腺癌 (CRPC)。肿瘤细胞可塑性的作用,包括转分化和上皮-间质转化等过程,在雄激素受体 (AR) 不敏感肿瘤变体的发展中起着关键作用 ( 1 )。细胞可塑性可能通过不同的转录组重编程机制有利于 AR 信号传导的重新激活,从而允许 CRPC 进展和转移。有趣的是,解剖这些机制可以发现可以作为治疗靶点的侵袭性肿瘤细胞的新弱点。Zhao 等人最近的研究 ( 2 ) 发现加压素受体 1a (AVPR1a) 是表达 AR 辅激活因子 VAV3 和组成性活性 AR 变体 AR-V7 的 CRPC 中的关键效应因子。他们证明 AVPR1a 的异位表达能够产生去势抵抗性,而受体配体的激动剂治疗,天然激素精氨酸加压素可激活 ERK 和 CREB,这两种信号分子已知会促进前列腺癌进展。有趣的是,AVPR1a 的消耗或选择性 AVPR1a 拮抗剂 relcovaptan 的抑制导致 CRPC 细胞增殖减少和体内骨转移生长减少。我们完全同意作者的观点,即 AVPR1a 可以成为 CRPC 治疗的潜在靶点。我们认为有必要对 relcovaptan 进行临床试验,特别是对于治疗选择有限的骨转移性疾病患者。然而,我们想指出的是,这些结果可能揭示了加压素系统相关药物对抗前列腺癌细胞的其他尚未开发的抗肿瘤特性。我们研究小组已报道,加压素类似物去氨加压素(加压素受体 2 (AVPR2) 的选择性激动剂)可显著降低 AR 阴性 CRPC 中的肿瘤细胞生长和迁移 ( 3 )。体外暴露于去氨加压素还会在侵袭性 CRPC 细胞中诱导神经内分泌标志物嗜铬粒蛋白和神经元特异性烯醇化酶急剧下降 ( 3 )。在前列腺癌中,神经内分泌转分化已知与向 AR 无差异和转移表型的转变有关。此外,最近在无胸腺裸鼠原位和异位 CRPC 模型中的研究表明,多西他赛与去氨加压素联合使用可增强疗效 ( 4 , 5 )。
