内在途径哺乳动物的内在途径,也称为线粒体介导的凋亡途径,在细胞外和细胞内应激(例如辐照,细胞毒性药物和氧化应激)上被激活。响应于该信号,Bcl-2家族蛋白Bax和Bak的p53依赖性激活被插入线粒体膜中,从而使细胞色素C从线粒体中释放出来。同时抑制了抗凋亡Bcl-2家族蛋白Bcl-2和Bcl-XL。细胞色素C的释放是形成一个称为凋亡组的结构的关键事件,该结构包括APAF-1(70R-49373和70R-15757),Procaspase-9和细胞色素c。细胞色素C促进APAF-1蛋白的七聚体,从而与procaspase-9结合以形成凋亡小体。仅激活procaspase-9才能下游caspase起作用,例如caspase 3。出于这个原因,procaspase-9称为引发剂caspase,而下游则称为效应子caspase。这些效应子胱天蛋白酶进行了细胞的降解。在哺乳动物中,凋亡蛋白抑制剂(IAP)可以抑制内在途径中的胱天蛋白酶的激活,这是当表达SMAC/Diablo等IAP拮抗剂时产生的。Bcl-2和IAP都调节哺乳动物的内在途径。
心血管疾病仍然是全球的一大负担,三分之一的死亡可归因于该疾病的后果。主要原因是动脉阻塞,而动脉阻塞通常无法检测。植入式医疗设备 (IMD)(如支架和移植物)通常用于重新打开血管,但随着时间的推移,这些设备也会再次阻塞。开发了一种血管生物传感器,可以报告细胞情况,并可安装在支架或移植物上进行远程报告。此外,该设备还设计用于接收可诱导受控细胞死亡(凋亡)的电流。组合诊断和治疗生物传感器将为治疗动脉粥样硬化和中心静脉通路等血管疾病带来变革。在这项工作中,开发了一种基于相同交叉电极 (IDE) 的细胞感应和细胞凋亡系统。结果表明,该设备可扩展,并且通过小型化 IDE,检测灵敏度得到提高。使用频率为 10 kHz 的连续阻抗测量来监测血管平滑肌细胞的凋亡,并使用荧光染料和活细胞成像来追踪细胞死亡率。
自噬和凋亡分别控制细胞内细胞器和蛋白质的周转以及生物体内细胞的周转,许多应激途径会在同一细胞内依次引发自噬和凋亡。通常,自噬会阻止凋亡的诱导,而凋亡相关的 caspase 激活会关闭自噬过程。然而,在特殊情况下,自噬或自噬相关蛋白可能有助于诱导细胞凋亡或坏死,并且自噬已被证明会过度降解细胞质,导致“自噬性细胞死亡”。自噬和细胞死亡途径之间的对话影响死亡细胞的正常清除以及对死细胞抗原的免疫识别。因此,自噬和凋亡之间关系的破坏具有重要的病理生理后果。
癌症中的凋亡允许肿瘤细胞生存并繁殖,并导致肿瘤进展和耐药性。相反,Parthanatos是由聚(ADP-核糖)聚合酶1(PARP1)过度激活,诱导凋亡诱导因子(AIF)易位的caspase非代谢崩溃的,以及综合DNA损伤。几种癌症模型涉及parthanatos。脱氧噬菌体毒素(DPT)通过过量的ROS产生,PARP1上调和AIF核易位诱导神经胶质瘤细胞中的parthanatos。像急性髓样白血病(AML)一样,大麻素衍生物Win-55触发了Parthanatos,并且诸如Olaparib等PARP抑制剂可以逆转效果。制定涉及高级癌症治疗策略的癌症治疗策略取决于凋亡与帕氏症之间的相互作用。然而,这种基于凋亡的癌症疗法倾向于发展抗药性,因此迫切需要研究诸如parthanatos之类的替代途径,帕氏症(Parthanatos)可能并不总是触发凋亡。在克服凋亡耐药性时,有证据表明,将凋亡诱导剂(例如BH3 Mimetics)与PARP抑制剂结合起来可以协同增强细胞死亡。氧化应激调节剂可促进骨par骨和凋亡路径的执行并允许治疗。在这篇综述中,讨论了与癌症治疗潜力有关的凋亡和parthanatos在分子水平上进行彻底比较。关键字:parthanatos,凋亡,癌症,细胞死亡机制,PARP1,胱天蛋白酶,耐药性我们纳入了最新发现,以证明帕氏症不仅可以通过帕氏症和凋亡的结合使用来管理治疗耐药性,并增强癌症治疗,而且还可以对长期循环的癌症干细胞治疗多种形式的转移性癌症来使用免疫力和骨沉积。
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细胞死亡途径最早由罗伯特·霍维茨在研究秀丽隐杆线虫等低等生物的细胞命运时发现,这最终帮助他获得了 2002 年诺贝尔生理学或医学奖。人们对细胞死亡机制有很多了解,包括从细胞内部和免疫系统 [1] 。其中最重要的一种机制是细胞凋亡,这是一种程序性细胞死亡,可有效清除受损细胞,例如在发育过程中或脱氧核糖核酸 (DNA) 损伤后 [2] 。细胞凋亡的一个重要特征是它从根本上通过一种叫做半胱天冬酶的丝氨酸蛋白酶亚型发挥作用,半胱天冬酶是一种半胱氨酰蛋白酶,可以通过蛋白水解裂解不同的细胞核和细胞质成分。这些胱天蛋白酶由11个成员组成,分为三大组,其中第二组(胱天蛋白酶2、3、7)和第三组(胱天蛋白酶6、8、9、10)参与细胞凋亡。胱天蛋白酶最终依靠不同的信号通路导致细胞的破坏[3]。细胞凋亡的发病机制复杂,涉及两种主要信号通路:外在和内在。两者都会激活效应凋亡胱天蛋白酶,最终导致细胞凋亡特征性的形态和生化改变[4,5]。决定细胞是否凋亡的最重要因素之一是促凋亡和抗凋亡蛋白调节剂之间的平衡。在癌前病变中,DNA损伤可诱导细胞凋亡以清除潜在的有害细胞,从而阻止肿瘤生长。相反,凋亡的紊乱会导致细胞增殖不受控制、癌症发展以及癌症对药物疗法的耐药性 [6]。癌细胞通常会过度表达不同的蛋白质,这些蛋白质在抵抗细胞凋亡的级联反应中起着重要作用。癌细胞诱导的多种机制将它们从程序性细胞死亡中拯救出来,尤其是通过抗凋亡分子的过度表达 [7]。事实上,大多数凋亡信号研究依赖于 B 细胞淋巴瘤 2 同源性 3 (BH3) 蛋白 [8]。促存活和促死亡的 BH3 蛋白之间存在平衡。当这种平衡偏向促死亡的 BH3 蛋白时,往往会发生细胞凋亡,但是当它偏向促存活蛋白时,就会导致存活信号的激活,从而导致癌症等病理状况。
细胞死亡途径最早由罗伯特·霍维茨在研究秀丽隐杆线虫等低等生物的细胞命运时发现,这最终帮助他获得了 2002 年诺贝尔生理学或医学奖。人们对细胞死亡机制有很多了解,包括从细胞内部和免疫系统 [1] 。其中最重要的一种机制是细胞凋亡,这是一种程序性细胞死亡,可有效清除受损细胞,例如在发育过程中或脱氧核糖核酸 (DNA) 损伤后 [2] 。细胞凋亡的一个重要特征是它从根本上通过一种叫做半胱天冬酶的丝氨酸蛋白酶亚型发挥作用,半胱天冬酶是一种半胱氨酰蛋白酶,可以通过蛋白水解裂解不同的细胞核和细胞质成分。这些胱天蛋白酶由11个成员组成,分为三大组,其中第二组(胱天蛋白酶2、3、7)和第三组(胱天蛋白酶6、8、9、10)参与细胞凋亡。胱天蛋白酶最终依靠不同的信号通路导致细胞的破坏[3]。细胞凋亡的发病机制复杂,涉及两种主要信号通路:外在和内在。两者都会激活效应凋亡胱天蛋白酶,最终导致细胞凋亡特征性的形态和生化改变[4,5]。决定细胞是否凋亡的最重要因素之一是促凋亡和抗凋亡蛋白调节剂之间的平衡。在癌前病变中,DNA损伤可诱导细胞凋亡以清除潜在的有害细胞,从而阻止肿瘤生长。相反,凋亡的紊乱会导致细胞增殖不受控制、癌症发展以及癌症对药物疗法的耐药性 [6]。癌细胞通常会过度表达不同的蛋白质,这些蛋白质在抵抗细胞凋亡的级联反应中起着重要作用。癌细胞诱导的多种机制将它们从程序性细胞死亡中拯救出来,尤其是通过抗凋亡分子的过度表达 [7]。事实上,大多数凋亡信号研究依赖于 B 细胞淋巴瘤 2 同源性 3 (BH3) 蛋白 [8]。促存活和促死亡的 BH3 蛋白之间存在平衡。当这种平衡偏向促死亡的 BH3 蛋白时,往往会发生细胞凋亡,但是当它偏向促存活蛋白时,就会导致存活信号的激活,从而导致癌症等病理状况。
本预印本的版权所有者(此版本于 2022 年 5 月 10 日发布。;https://doi.org/10.1101/2022.05.10.491367 doi:bioRxiv preprint
摘要简介:脂肪酸结合蛋白5(FABP5)在三阴性乳腺癌中表现出较高的表达水平。Fabp5的抑制剂,Stony Brook脂肪酸结合蛋白抑制剂26(SBFI-26),已经证明了抑制细胞增殖,迁移和侵袭的能力。这项研究深入研究了将SBFI-26与多西他赛在三阴性乳腺癌的MDA-MB-231细胞中结合的功能机制和影响。方法:选择各种多西他赛和SBFI-26的浓度用于个体或联合治疗。使用流式细胞术评估了SBFI-26,多西他赛或它们对细胞周期停滞和凋亡的组合的影响。Western印迹用于检测与凋亡相关蛋白的表达,即白菜天冬氨酸特异性蛋白酶3(CASPASE3),B细胞白血病/淋巴瘤2(BCL-2)(BCl-2),BCl-2相关X(BAX),而固醇反应性氧化物(BAX)则使用了反应性氧化物(Ros)spection(Ros)水平。结果:抑制MDA-MB-231细胞中SBFI-26和多西他赛的IC50值分别为106.1μm和86.14 nm。显着,与对照组相比,联合处理的组合治疗将G1相(凋亡)细胞的比例增加了3.67倍(P <0.0001)。此外,组合组的凋亡率比多西他赛组(p <0.0001)高2.59倍(P <0.0001),与SBFI-26组相比显示出1.82-倍的显着增加(p <0.001)。分析显示,Bcl-2的蛋白质表达降低,而BAX和CASPASE3的MDA-MB-231细胞组合组显示出增加。此外,与对照组相比,与对照组相比,合并的治疗组的ROS荧光强度增长了2.97倍(P <0.0001),值得注意的1.39倍(P <0.01),与SBFI-26治疗组相比,与Doceetaxel治疗组相比,与SBFI-26治疗组相比增加了1.39倍(P <0.01)。结论:这些发现表明,SBFI-26与多西他赛的共同给药有效地增强了三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞中的凋亡,通过升高细胞内ROS水平。
摘要简介:脂肪酸结合蛋白 5 (FABP5) 在三阴性乳腺癌中表现出较高的表达水平。FABP5 的抑制剂 Stony Brook 脂肪酸结合蛋白抑制剂 26 (SBFI-26) 已证明具有抑制细胞增殖、迁移和侵袭的能力。本研究深入探讨了 SBFI-26 与多西他赛联合治疗三阴性乳腺癌 MDA-MB-231 细胞的功能机制和影响。方法:选择不同浓度的多西他赛和 SBFI-26 进行单独或联合治疗。使用流式细胞术评估 SBFI-26、多西他赛或它们的组合对细胞周期停滞和细胞凋亡的影响。采用Western印迹法检测凋亡相关蛋白的表达,即半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶3(Caspase3)、B细胞白血病/淋巴瘤2(Bcl- 2)和Bcl-2相关X(Bax),同时用荧光分光光度计测定细胞内活性氧(ROS)水平。结果:SBFI-26和多西他赛抑制MDA-MB-231细胞的IC50值分别为106.1μM和86.14nM。与对照组相比,联合治疗使G1期(凋亡)细胞的比例增加了3.67倍(P <0.0001)。联合组细胞凋亡率是多西紫杉醇组的 2.59 倍( P < 0.0001),与 SBFI-26 组相比显著增加 1.82 倍( P < 0.001)。分析显示,对于 MDA-MB-231 细胞,联合组 Bcl-2 蛋白表达降低,Bax 和 Caspase3 蛋白表达增加。此外,联合治疗组的 ROS 荧光强度是对照组的 2.97 倍( P < 0.0001),与 SBFI-26 治疗组相比显著增加 1.39 倍( P < 0.01),与多西紫杉醇治疗组相比显著增加 1.70 倍( P < 0.0001)。结论:这些研究结果表明,SBFI-26 与多西他赛联合给药可通过提高细胞内 ROS 水平有效增强三阴性乳腺癌 MDA-MB-231 细胞的凋亡。