Smad7蛋白的研究进展

Smad7是一种抑制蛋白,其主要功能是参与转化生长因子β（TGF—β）超家族的细咆内信号转导。介绍Smad 7蛋白的结构,参与的信号通路,对细胞的调节机制。     

Smad7蛋白的研究进展

Smad 7是一种抑制蛋白,其主要功能是参与转化生长因子β(TGF-β)超家族的细胞内信号转导.介绍Smad 7蛋白的结构,参与的信号通路.对细胞的调节机制、     

Smad7N端结构域的生物信息学及生物化学特性

Smad 7蛋白是一种对TGF-β信号通路产生负调节作用的重要蛋白.对Smad 7的氨基酸序列进行生物信息学分析,根据分析结果构建一系列删除不同氨基酸片段的重组蛋白,最后对这些蛋白进行生物化学特性分析.结果显示:Smad 7 N端前20个左右的氨基酸影响蛋白质的可溶性,它的删除还会造成蛋白质聚集,因此推测这些氨基酸残基...     

Smad4在附植期绵羊子宫内膜的分布

为了检测转化生长因子β超家族蛋白共同的胞质内信号转导分子Smad4在绵羊胚胎附植期子宫内膜的分布,探索Smad4上游信号分子在绵羊胚胎附植过程的作用机制,于绵羊交配后12 dpc(12 day post coitus),16 dpc,20dpc,24 dpc,28 dpc,32 dpc解剖取材子宫组织与胚胎组织,应用免疫组织化学技术,研究了Smad4蛋白在子宫内膜的分布。结果显示,Smad4蛋白定位于子宫腺上皮和子宫腔面上皮细胞以及上皮下方的基质中。根据实验观察得出初步结论,Smad4表达于附植早期绵羊子宫内膜,子宫内膜组织有接受转化生长因子β超家族蛋白信号作用的能力,Smad4在介导胚胎附植到母体子宫内膜的过程中发挥作用。     

基于TGF-β1/Smad3通路探讨脾胃培源方对慢性萎缩性胃炎大鼠干预作用

目的 观察脾胃培源方对慢性萎缩性胃炎（chronic atrophic gastritis,CAG）大鼠血清胃蛋白酶原I（pepsinogenI,PGⅠ）、胃蛋白酶原Ⅱ（pepsinogenⅡ,PGⅡ）、胃泌素（gastrin-17,G-17）水平的影响,通过研究转化生长因子β1（transforming growth factor-β1,TGF-β1）和Smad3蛋白在CAG大鼠胃组织中的表达,探讨TGF-β1/Smad3信号传导通路在CAG发病过程中的作用以及脾胃培源方的治疗机制。方法 选用SPF 级Wistar雄性大鼠100只,随机分为：空白对照组、模型组、维酶素组、脾胃培源方（高、中、低剂量）组,采用幽门弹簧植入术配合高盐热淀粉糊灌胃法制备CAG大鼠模型。造模成功后,各组予以相关干预,连续灌胃4周,4周后处死大鼠取血清及胃组织。通过HE染色观察大鼠胃组织病理学的改变,并采用Elisa法和Western blot法检测血清PGⅠ、PGⅡ、G-17水平及TGF-β1、Smad3蛋白表达。结果 与空白对照组比较,模型组血清PGⅠ、G-17水平及Smad3蛋白表达显著降低（P<0.05）,TGF-β1蛋白表达明显上升（P<0.05）;与模型组比较,脾胃培源方组和维酶素组血清PGⅠ、G-17水平及Smad3蛋白表达明显上升（P<0.05）,TGF-β1蛋白表达明显降低（P<0.05）,血清PGⅡ均未见明显变化,差异无统计学意义（P>0.05）;维酶素组和脾胃培源方（高、中、低剂量组）4组间采取两两比较,差异无统计学意义（P>0.05）。结论 脾胃培源方能明显改善CAG大鼠的胃组织损伤,下调胃组织TGF-β1蛋白表达及上调Smad3蛋白的表达,说明TGF-β1/Smad3信号转导通路参与了CAG发病过程,脾胃培源方治疗CAG可能通过干预该通路的表达而实现。     

TGF-β/Smad途径在肿瘤进展中的研究进展

转化生长因子-β(TGF-β)超家族信号通路调控着复杂的基因表达反应,并因不同生理和病理环境而变化,其在多个水平上广泛地调节维持着体内平衡。TGF-β信号通过与膜上特异性受体结合发生信号级联反应,依次激活并磷酸化胞内Smad蛋白形成TGF-β-Smad复合物,随后移入细胞核调节相关靶基因转录反应。调节过程中任何信号转导因子发生异常可导致或促进肿瘤的发生和发展。综述了对近年来TGF-β/Smad信号通路在肿瘤发生过程中的作用,阐述TGF-β/Smad调控肿瘤进展过程,以期为其在肿瘤治疗中的应用提供参考。     

Smad7介导TGF-β信号通路对绵羊卵泡颗粒细胞增殖的影响

【目的】卵泡发育是一个复杂的调控过程，其中绵羊卵泡颗粒细胞（granulosa cells, GCs）的增殖，分化会直接影响卵泡的发育状况。TGF-β信号通路在绵羊卵巢发育和卵泡生长过程中起着重要作用，Smad7作为TGF-β信号通路关键性的抑制基因也发挥重要作用，通过探究Smad7介导TGF-β信号通路对绵羊卵泡GCs增殖凋亡的影响，为进一步研究Smad7在卵泡GCs增殖凋亡过程中的调控作用提供依据。【方法】选取4—6月龄未怀孕的晋中健康杜湖杂交母羊20只，屠宰后采集双侧卵巢组织，分离培养卵泡颗粒细胞，FSHR细胞免疫荧光鉴定，Smad7细胞免疫荧光的表达定位，CCK8法测定细胞增殖情况，绘制生长曲线；细胞传代后外源添加不同浓度Smad7激动剂积雪草苷（asiaticoside,AS）(0、100、200、400、600 ng·mL-1)培养绵羊卵泡GCs，选择AS最佳作用浓度处理二代颗粒细胞，采用实时荧光定量PCR和Western blotting检测TGF-β信号通路中关键基因及细胞凋亡和周期相关基因表达水平；合成3个siSmad7，转染至卵泡GCs中，选择干扰效果最佳的，采用实...     

褪黑素对大鼠纤维化TGF-β1/Smads信号通路干预研究

褪黑素是一种主要由松果体分泌的多效性神经激素,具有多种生物学功能,包括抗氧化应激、抗炎、抗凋亡和抗肿瘤特性,以及调节昼夜节律。为探寻临床治疗肾间质纤维化的新途径,本试验观察褪黑素对单侧输尿管梗阻(UUO)构建大鼠肾纤维化模型TGF-β_1/Smads信号通路影响,探讨其干预对肾纤维化机制,SD大鼠随机分为假手术(Sham)组、UUO模型(UUO)组、UUO+5mg·kg~(-1)褪黑素组、UUO+10mg·kg~(-1)褪黑素组、UUO+15mg·kg~(-1)褪黑素组,每组6只。均于手术当天晚上灌胃给药,每24h1次。14d处死大鼠,取血清检测血肌酐、尿素氮,肾组织进行Masson染色,观察病理结果,实时定量PCR检测肾组织TGF-β_1、Smad3、Smad7和Collagen Type I mRNA表达。结果表明:褪黑素减轻肾组织纤维化病理损伤,使肾组织TGF-β_1、Smad3、Collagen Type I mRNA表达降低,Smad7mRNA表达升高(P0.05,部分P0.01),以15mg·kg~(-1)改善效果最佳。褪黑素可呈剂量相关性下调TGF-β_1、Smad3、Collagen Type I及上调Smad7来抑制TGF-β_1/Smads信号通路,从而发挥肾间质纤维化作用。     

芪蚣抗纤方及拆方干预大鼠免疫损伤性肝纤维化的实验研究

目的观察芪蚣抗纤方(QF)及拆方对大鼠免疫损伤性肝纤维化的影响。方法 50只SD雄性大鼠随机分为正常对照组、模型组、QF全方干预组、软坚散结药干预组、活血药干预组,猪血清攻击法诱导免疫损伤性肝纤维化大鼠模型,实验过程8周。免疫组化法检测肝组织转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)相关表达;免疫组织化学染色检测肝纤维化大鼠TGF-β1和Smad2、Smad3阳性表达。结果药物干预后,治疗组TGF-β1含量明显下降,Smad2、Smad3表达减少,全方比拆方效果明显。结论芪蚣抗纤方及拆方对TGF-βl和Smads家族蛋白有显著调节作用,可干预大鼠肝纤维化形成,全方比拆方效果更明显。预防和治疗肝纤维化除了运用常法活血药与软坚药,益气健脾必不可少。     

miR-663通过靶向TGF-β1调控羊驼黑色素细胞的黑色素生成

【目的】预测和验证羊驼TGF-β1是mi R-663的靶基因之一,并对mi R-663介导的TGF-β1在黑色素生成过程中的作用进行研究。【方法】利用Targetscan、RNAhybrid和RNA22在线预测mi R-663的靶基因,并对靶基因3′UTR区可能的mi R-663的作用位点进行分析。利用DNAMAN软件分析比对羊驼、人和牛等哺乳动物TGF-β1-3′UTR区的相似性。利用SacⅠ和XbaⅠ将羊驼TGF-β1基因的3′UTR区插入pmir GLO构建双荧光报告载体pmir GLO-TGF-β1-3′UTR并与mi R-663 mimic共转染293T细胞,通过测定荧光素酶活性来验证mi R-663的直接靶基因是TGF-β1。在羊驼黑色素细胞中通过转染mi R-663 mimic来过表达mi R-663,并利用q RT-PCR和Western blotting检测mi R-663过表达后细胞中TGF-β1、Smad3、Smad4、Smad7和β-catenin分别在m RNA和蛋白水平的变化及黑色素含量的变化。【结果】软件预测显示mi R-663有68个保守的靶基因,包含74个保守的靶位点和44个非保守靶位点。TGF-β1是mi R-663的靶基因之一,且已被证明与毛囊发育和黑色素生成相关。不同物种的TGF-β1基因的3′UTR区相似性较高且均存在多个保守的mi R-663靶位点。克隆了羊驼TGF-β1基因3′UTR区发现存在3个保守的mi R-663靶位点。成功构建包含3个mi R-663作用位点的pmir GLO-TGF-β1-3′UTR双荧光报告载体并与mi R-663 mimic共转染293T细胞。双荧光素酶报告基因检测结果显示:与对照组相比,试验组pmir GLO-TGF-β1-3′UTR+mi R-663 mimic荧光素酶活性下调31.01%,表明TGF-β1是mi R-663直接的靶基因。在羊驼黑色素细胞中转染mi R-663 mimic后:mi R-663表达量上调334倍,TGF-β1、β-catenin、Smad4基因的表达量分别下调89%、41%、34%;TGF-β1蛋白表达量下降了21%,β-catenin蛋白表达量无明显差异;黑色素细胞中的黑色素含量下降42%。【结论】TGF-β1是mi R-663的直接靶基因。mi R-663通过调控TGF-β1的表达而影响TGF-β/Smad和Wnt信号通路,进而影响羊驼黑色素细胞中的黑色素生成。     

Arkadia和UCH37表达载体的构建及其对TGF-β1/Smads信号通路的影响

【目的】构建泛素启动酶Arkadia和泛素羧基末端水解酶-5（亦称UCH37）的表达载体,并探讨Smad7蛋白的泛素化修饰对马兜铃酸肾病中TGF-β1/Smads信号通路的影响。【方法】通过观察绿色荧光的表达量及real-time PCR反应优化转染条件,转染Arkadia和UCH37 siRNA,real-time PCR检测mRNA表达抑制率。分别构建Arkadia和UCH37的表达载体pGPU6/GFP/Neo,经鉴定后转染细胞,real-time PCR和Western blotting检测Arkadia、UCH37和Smad7的表达变化。【结果】①30 pmol siRNA和1.5 μL LipofectamineTM 2000为最佳转染条件;②Arkadia-1490和UCH37-721的干扰效果最明显;③载体的插入序列完全正确,且pGPU6/GFP/Neo-Arkadia能上调马兜铃酸肾病模型中Smad7的表达,而pGPU6/GFP/Neo-UCH37使Smad7表达下降。【结论】成功构建了表达载体pGPU6/GFP/Neo-Arkadia和pGPU6/GFP/Neo-UCH37,且Arkadia和UCH37可分别放大、抑制TGF-β1/Smads信号通路。     

PC12细胞诱导的神经缺血细胞Smad7-siRNA及沉默效果的检测

目的探讨诱导PC12细胞分化的神经细胞靶向沉默Smad7基因特性,同时进行沉默效果检测．方法以Smad7基因为靶目标,设计合成3条siRNA序列,进行细胞转染,利用Rea1time—PCR和Westernblot技术检测沉默效果,筛选出最有效的干扰序列,同时检测出最佳的转染浓度和转染时间．结果针对Smad7基因设计合成及筛选出靶向沉默Smad7基因的干扰序列（siRNA1）;siRNA1的最佳转染浓度是4μg／mL;siRNA1的最佳转染时间是24h;siRNA1对Smad7的抑制效果优于其他干扰序列．结论siRNA1能有效沉默Smad7基因;lipofecta—mineTM2000可成功将siRNA1转染至神经细胞,转染效率较高;利用siRNA技术能有效抑制神经细胞．     

Noncanonical TGFβ signaling contributes to aortic aneurysm progression in Marfan syndrome mice

Transforming growth factor-β (TGFβ) signaling drives aneurysm progression in multiple disorders, including Marfan syndrome (MFS), and therapies that inhibit this signaling cascade are in clinical trials. TGFβ can stimulate multiple intracellular signaling pathways, but it is unclear which of these pathways drives aortic disease and, when inhibited, which result in disease amelioration. Here we show that extracellular signal-regulated kinase (ERK) 1 and 2 and Smad2 are activated in a mouse model of MFS, and both are inhibited by therapies directed against TGFβ. Whereas selective inhibition of ERK1/2 activation ameliorated aortic growth, Smad4 deficiency exacerbated aortic disease and caused premature death in MFS mice. Smad4-deficient MFS mice uniquely showed activation of Jun N-terminal kinase-1 (JNK1), and a JNK antagonist ameliorated aortic growth in MFS mice that lacked or retained full Smad4 expression. Thus, noncanonical (Smad-independent) TGFβ signaling is a prominent driver of aortic disease in MFS mice, and inhibition of the ERK1/2 or JNK1 pathways is a potential therapeutic strategy for the disease.     

基于Smad 7基因为靶序列的RNA干涉作用研究

为了探讨小干涉RNA(siRNA)对靶基因Smad7mRNA表达的阻断作用,采用体外转录方法制备Smad7基因的小干涉RNAs(siRNAs),用脂质体介导瞬时转染BERP35T 2肺癌细胞系,并采用Northernblot杂交检测靶基因mRNA的表达丰度。结果表明,根据Smad7编码区序列在体外成功地制备了针对2个不同靶序列的siRNAs;Northernblot杂交显示,在转染siRNA的BERP35T 2细胞中,不管是内源性的还是外源性的,Smad7mRNA的表达丰度均明显下降。说明Smad7基因编码区中542563bp及701722bp2个区域均是siRNA作用的有效靶序列,本研究设计并制备的siRNAs能有效抑制Smad7基因的表达。     

Smads与Hippo通道中YAP1基因在湖羊肌肉组织中时空表达研究及关联分析

【目的】通过在mRNA表达水平检测TGF-β/smad信号通路基因在湖羊肌肉组织中时空表达,来探究各基因的表达规律及内在联系。【方法】利用荧光定量PCR技术对湖羊Smads基因在出生后不同生长阶段（2日龄,2月龄和6月龄）不同性别的两种不同骨骼肌（腓肠肌、趾长伸肌）的相对表达进行分析,以及对湖羊Smad家族（Smad2、Smad3、Smad4、Smad7）基因、YAP1基因的表达相关性分析。【结果】湖羊肌肉TGF-β/smad信号通路中Smads基因时空表达规律研究发现：Smads在不同肌肉组织的表达分析中,Smads在腓肠肌中的表达高于趾长伸肌,可能与这两种骨骼肌分属不同部位有关;Smads在不同月龄的表达分析中,Smad2、Smad3、Smad4在2日龄的表达量均高于其它月龄,而Smad7在2日龄的表达量低于6月龄,2月龄时表达量最低;在不同性别的表达分析中,Smads在2日龄公羊中的表达量高于母羊,Smad2、Smad4、Smad7在2月龄和6月龄则低于母羊;Smad3在不同生长阶段中公羊表达量高于母羊。湖羊肌肉TGF-β/smad信号通路中Smads、YAP1基因表达相关性研究发现：在2日龄腓肠肌中,Smad2、Smad3、Smad4、Smad7的表达与YAP1相关不显著（P＞0.05）;在2月龄腓肠肌中,Smad2的表达与YAP1存在显著正相关（P＜0.05）,Smad3、Smad4、Smad7的表达与YAP1相关不显著（P＞0.05）;在6月龄腓肠肌中,Smad2、Smad3、Smad4、Smad7的表达与YAP1相关不显著（P＞0.05）;在腓肠肌的不同生长阶段中,Smad3的表达YAP1存在极显著负相关（P＜0.01）,Smad2、Smad4、Smad7的表达与YAP1相关不显著（P＞0.05）。在2日龄趾长伸肌中,Smad3的表达与YAP1存在极显著正相关（P＜0.01）,Smad2、Smad4、Smad7的表达与YAP1存在显著正相关（P＜0.05）;在2月龄趾长伸肌中,Smad2、Smad3、Smad4、Smad7的表达与YAP1相关不显著（P＞0.05）;在6月龄趾长伸肌中, Smad7与YAP1存在极显著正相关（P＜0.01）;Smad2、Smad3、Smad4的表达与YAP1相关不显著（P＞0.05）;在趾长伸肌的不同生长阶段中,Smad2、Smad3、Smad4、Smad7的表达与YAP1存在极显著正相关（P＜0.01）。【结论】由此推断不同组织、生长阶段以及性别等因素均可影响Smads在肌肉中的表达;在湖羊这两种不同肌肉组织中,Hippo通道中YAP1基因可通过参与调控TGF-β/smad信号通路而参与肌肉的增殖和分化过程。     

二花脸猪Smad4基因的克隆与卵巢组织mRNA的表达水平

[目的]了解二花脸猪Smad4(common-mediator Sma4)基因的序列特征和组织表达特征,分析二花脸猪与商品猪卵巢组织中Smad4基因mRNA表达水平的差异.[方法]采用克隆测序技术获得二花脸猪Smad4基因cDNA序列,利用生物信息学方法分析二花脸猪Smad4基因的序列特征和蛋白的理化性质、高级结构,RT-PCR检测其组织表达特征,并采用real-time PCR技术检测二花脸猪与商品猪卵巢组织中Smad4基因mRNA的表达水平.[结果]二花脸猪Smad4基因编码区序列全长1 659 bp,编码一个含有5 52个氨基酸残基的蛋白质,氨基酸序列与其它哺乳动物的同源性均在98％以上;二花脸猪Smad4也包括3个典型的结构域(MH1、SAD和MH2).二花脸猪Smad4基因在所检测的组织中均有表达,且卵巢组织中mRNA的表达水平极显著高于商品猪(P＜0.01).[结论]二花脸猪Smad4基因可能拥有其它哺乳动物Smad4基因相同的功能及其可能与猪高繁殖力间有一定相关.     

Smad9基因干扰表达对鹅卵泡颗粒细胞增殖及内分泌的影响

为阐明BMP/Smad信号通路下游的转录因子 Smad9对鹅卵泡发育的调控作用，研究采用RNAi技术干扰 Smad9基因在鹅卵泡颗粒细胞的表达。通过对SMAD9蛋白表达定位， Smad9基因干扰后颗粒细胞的增殖情况以及卵泡发育相关激素及其受体的表达分析，探讨 Smad9基因表达对鹅卵泡颗粒细胞增殖及其内分泌功能的影响。结果显示，SMAD9蛋白在鹅卵泡仅表达于颗粒细胞，Smad9-siRNA显著抑制 Smad9的表达。 Smad9干扰后颗粒细胞的增殖能力明显降低，细胞上清中雌二醇（E₂）的水平显著下降，孕酮（P_{4）水平未见明显变化，细胞色素P450芳香化酶基因（ CYP19A1）和促黄体素受体（LHR）基因的表达显著下降，促卵泡素受体（FSHR）基因的表达无显著变化。这些结果表明，干扰 Smad9基因表达对鹅卵泡颗粒细胞增殖和内分泌功能均产生显著影响，其机制可能是 Smad9基因表达抑制后引起颗粒细胞E2合成减少和LHR的表达下降有关。}