前列腺癌中TGF-β/Smad信号的研究进展

转移生长因子β(TGF-β)超家族的成员及其下游的Smad信号转导分子与肿瘤的发生与发展有密切关系。在前列腺癌中,TGF-β/Smad信号通路被激活,在细胞水平调节细胞粘附性、肌丝系统、细胞周期等方面,并在分子水平调节特异基因的表达。同时其他的信号通路如MAPK和PI3K/Akt/mTOR通路以及一些基因和蛋白分子对于TGF-β/Smad信号通路的表达也具有调控作用。本文对近年来前列腺癌中关于TGF-β及Smad信号的表达、作用及调控方面的研究进展作一综述,并对其在前列腺癌基础研究与靶点治疗中的意义作一展望。     

TGF-β信号转导中Smad2、Smad3的调控

转化生长因子-β(TGF-β)是一种多功能的细胞因子,调节不同的生理和病理过程,如胚胎发生、伤口愈合、纤维化、血管化和免疫调节,在发育调控、肿瘤生成和遗传疾病中发挥作用,是目前已知的与病理性瘢痕(增生性瘢痕、瘢痕疙瘩)形成关系最密切的细胞因子[1-2].TGF-β是TGF-β超家族成员之一,其通过细胞表面膜受体丝氨酸/苏氨酸激酶和胞浆内效应分子Smad蛋白等将信号转导到核内[3].现已发现9个Smad蛋白(Smad1-Smad9),3种类型:①受体调节型(R-Smad).包括Smad1、Smad2、Smad3、Smad5、Smad8、Smad9.②共同介质型(Co-Smad).哺乳动物中仅有Smad4.③抑制型(I-Smad).包括Smad6、Smad7[3].其中,TGF-β信号激活的R-Smad只有Smad2和Smad3[2],而且Smad2和Smad3的同源性高达92%[4],但他们在胞内的调控、核内的转录机制却完全不同,而两者之间差异的研究有助于将瘢痕增生、纤维化等机制的研究深入到Smad下游分子的水平.笔者就Smad2和Smad3在TGF-β信号转导中的不同之处作一综述.     

Smad信号通路在肾脏纤维化中的作用

Smad蛋白是TGF—β超家族的下游信号传导蛋白．近年来许多研究结果表明TGF—β超家族在肾脏的促／抗纤维化效应主要是通过激活其细胞内信号传导蛋白Smad家族来实现的。本文拟对Smad信号通路在肾脏纤维化发生、发展中的作用作一综述。     

转化生长因子β及Smad7在原发性肾小球疾病中的作用

以往研究显示转化生长因子β（TGF-β）是肾脏纤维化发生、发展中的重要因子。TGF-β结合并激活其受体后，其信号传递由受体后信号分子Smad蛋白来进行。Smad7是TGF-β功能特有的内源性抑制因子，可阻抗TGF-β的信号转导，对其表达的调控可能成为阻断肾小球TGF-β效应的具有生理学基础的诱人策略。据此，我们试图从体内体外两方面进行TGF-β1及其信号转导分子Smad7转导机制的研究，为开展对肾小球疾病动物模型的基因治疗提供理论和实验依据。     

TGF-βRⅠ、Smad2、Smad 3及Smad7在瘢痕疙瘩中的表达

目的 观察比较瘢痕疙瘩、正常瘢痕及正常皮肤中转化生长因子β1型受体（TGFβRⅠ）、Smad2、3、7的表达情况，探讨以上信号传导分子在瘢痕疙瘩形成过程中的作用。方法 运用免疫组化技术检测上述4种蛋白在3种不同组织44例标本中的表达，寻找其规律。结果 与正常瘢痕及正常皮肤相比，瘢痕疙瘩中TGF-βRⅠ表达增强，Smad7表达减弱（P〈0．05），Smad2及Smad3表达增强不显著，但在核内积聚较为明显。结论 瘢痕疙瘩中TGF-βRⅠ表达增强，Smad2、3核内持久积聚及抑制性因子Smad7表达减少，可能是瘢痕疙瘩形成的重要原因。     

前列腺癌PC-3细胞中Wnt信号通路与TGF-β信号通路相互调节

目的研究前列腺癌PC-3细胞中Wnt与TGF-β信号通路之间的交互作用。方法应用荧光素酶报告基因系统研究2个信号通路的信号分子对另一信号通路是否具有激活或抑制作用,RT-PCR检测VEGF的表达。结果Wnt信号通路可以诱发TGF-β信号通路报告基因CAGA-luciferase的活性,β-catenin(WT),TCF4(WT),GSK3β(KM)可以激活CAGA,TCF4(DN)可以抑制CAGA;β-catenin(WT)与TCF-4(WT)、GSK3β(KM)与TCF-4(WT)可以协同激活CAGA。TGF-β信号通路也可以激活Wnt信号通路LEF-1荧光素酶活性。Smad7可以单独激活LEF-1荧光素酶活性,Smad3与Smad4可以协同激活LEF-1荧光素酶活性。β-catenin(WT)与TCF-4(WT)可以协同激活cy-clinD1启动子活性,Smad3抑制cyclinD1启动子活性。TGF-β可以上调PC-3细胞VEGF的表达,氯化锂可以增强TGF-β上调VEGF表达的作用。结论前列腺癌PC-3细胞中Wnt信号通路与TGF-β信号相互激活,对前列腺癌的发生发展有一定意义。     

Smad2、Smad3和β-catenin在病理性瘢痕中的表达和意义

目的 研究Smad2、Smad3和β-catenin在病理性瘢痕中的表达,探讨TGF-β/Smad信号传导通路和Wnt/β-catenin信号传导通路在病理性瘢痕发病机制中的作用及相互关系.方法 应用免疫组化技术检测Smad2、Smad3和β-catenin在30例瘢痕疙瘩(A组)、30例增生性瘢痕(B组)及20例正常皮肤(C组)中的表达,并进行统计学分析.结果 Smad2、Smad3在A、B组中的阳性率高于C组,但其差异无统计学意义(P＞0.05),但在核内积聚较C组明显,且其差异有统计学意义(P＜0.05).βcatenin在A、B组中的表达与C组比较,其差异有统计学意义(P＜0.01),但A、B组之间的差异无统计学意义(P＞0.05).结论 TGF-β/Smad信号传导通路与Wnt/β-catenin信号传导通路联合作用,导致病理性瘢痕形成.     

肾衰饮对肾纤维化大鼠TGF-β_1/Smad信号通路的作用研究

目的:探讨肾衰饮抗肾纤维化分子生物学机制。方法:采用腺嘌呤肾病模型,随机将60只SD大鼠分为空白组、模型组、肾衰饮组与尿毒清组,采用RT-PCR观察肾衰饮对CRF大鼠TGF-β1mRNA表达的影响;ELISA法检测Smad2、Smad3、Smad7蛋白表达;免疫组化法检测α-SMA蛋白表达。结果:模型组与正常组比较TGF-β1mRNA表达增强,Smad2、Smad3水平升高,Smad7下降,治疗后肾衰饮组TGF-β1mRNA表达明显减少,Smad2、Smad3水平下降,Smad7升高,同时肾组织α-SMA表达下降,明显优于尿毒清(P0.05)。结论:肾衰饮抑制TGF-β1mRNA表达,提高Smad7水平,通过调节TGF-β1/Smad信号通路,以抑制肾纤维化的发生、发展。     

TGF-β及其伙伴分子Smad4在胃癌组织中的表达

目的：探讨TGF-β及其伙伴分子Smad4在胃癌组织中的表达。方法：利用逆转录（RT）-PCR技术测定胃癌组织TGF-β mRNA和Smad4mRNA水平，并分析两者与胃癌患者各项临床病理指标间的关系。结果：Smad4mRNA在胃癌组织中的阳性表达率明显下降。TGF-β和Smad4均与胃癌组织的分化程度、肿瘤大小、浸润深度、淋巴转移和TNM分期有关。Smad4 mRNA在胃癌组织分化程度高、肿瘤〈5cm、浸润深度浅、无淋巴转移、TNM分期较早的患者中阳性表达率高。TGF-β mRNA在胃癌组织中的阳性表达率明显升高。TGF-β mRNA在胃癌组织分化程度高、肿瘤〈5cm、浸润深度浅、无淋巴转移、TNM分期较早的患者中阳性表达率低。胃癌组织中TGF-β和Smad4表达间呈负相关。结论：TGF-β和Smad4共同调节胃癌的发生、发展及其生物学行为。     

RNA干扰封闭转化生长因子-β/Smad信号诱导人前列腺癌细胞PC-4凋亡

目的探讨RNA干扰技术（RNAi）封闭人前列腺癌细胞系PC-4中Smad4的表达以阻断转化生长因子（TGF）-β／Smad信号转导进而诱导细胞凋亡的机制。方法以RNAi特异性封闭PC-4中Smad4的表达，逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）及Western blot分别检测Smad4的表达，RT-PCR检测TGF-13／Smad信号通路下游分子Smad2／3的表达，并绘制细胞生长曲线。结果自RNAi后12h起，PC-4细胞中Smad 4mRNA表达量为封闭前的20％～68％，蛋白表达量为封闭前的8．0％～17．2％。Smad2／3mRNA表达量为封闭前的0％～52％，且细胞凋亡加速。结论抑制Smad4表达可以在-定程度上阻断PC-4细胞TGF-13／Smad信号的转导，进而促进细胞凋亡。     

Smad蛋白家族与TGF—β信号转导

转化生长因子 β(transform ing growth factor- β,TGF-β)是一个对多种细胞具有刺激或抑制作用的多功能分子。活性 TGF-β是调节细胞分化的 TGF-β超家族成员之一 ,在调节细胞增殖、分化、迁移、粘附 ,细胞外基质形成 ,胚胎发育 ,创伤修复、骨的重建等方面发挥重要作用。TGF- β及其主要受体的结构、功能目前已基本阐明。近几年来 ,TGF-β的信号转导机制研究由于 Smad蛋白家族的发现而获得了迅速进展。本文主要对 SMAD及 TGF- β/ SMAD信号转导研究进展作一简介。1　 TGF- β的结构TGF-β亚家族至少由 6个结构相关的分子 (T…     

TGF-β/Smad信号通路与肾脏疾病的研究进展

TGF-β(transforming growth factor-β)超家族成员主要有TGF-βs、活化素(activin)／抑制素(inhibins)、果蝇(Drosophila)的Dpp(Dccapentaplegic complex)、骨形态发生蛋白(BMP)等，它们对胚胎发育、器官形成、细胞的增殖、分化、凋亡起着重要的调节作用。TGF-β信号从细胞膜传人细胞核，与基因表达偶联，依赖Smads家族蛋白调节．     

肾纤康对肾间质纤维化大鼠Smad信号通路的影响

目的：研究肾纤康对单侧输尿管梗阻（UUO）大鼠肾组织转化生长因子β1（TGF-β1）、Smad2、Smad3、Smad7表达的影响,探讨肾纤康防治肾间质纤维化的作用机制。方法：将40只大鼠随机分为4组,即假手术组、模型组、肾纤康组、苯那普利组,采用左侧输尿管梗阻方法造模,用免疫组织化学方法作肾间质TGF-β1、Smad2、Smad3、Smad7检测,并观察肾脏病理学变化。结果：模型组和各治疗组肾间质TGF-β1、Smad2、Smad3面积比增加,Smad7面积比减少,与假手术组相比差异有统计学意义（P〈0.05）。与模型组相比,药物治疗组肾间质TGF-β1、Smad2、Smad3面积比减少,Smad7面积比增加,差异有统计学意义（P〈0.05）。肾纤康组与苯那普利组肾间质TGF-β1、Smad2、Smad3、Smad7面积比差异无统计学意义（P〉0.05）。结论：肾纤康通过下调TGF-β1、Smad2、Smad3在肾间质的表达及增加Smad7的表达而抑制单侧输尿管梗阻（UUO）大鼠肾间质纤维化,与肾纤康可调节TGF-β1/Smad信号转导通路有关,其作用与苯那普利差异无统计学意义。     

转化生长因子β受体工及Smad4蛋白在肾癌中的表达及意义

目的：探讨转化生长因子β受体I（TGF-βRI）及Smad4在肾透明细胞癌（RCCC）及癌旁组织中的蛋白表达情况及临床意义。方法：采用免疫组织化学P—V法分别检测58例RCCC组织、36例癌旁组织中TGF—βRI和Smad4蛋白表达情况,并分析其表达水平与RCCC临床病理特征的关系。结果：①TGF—βRI蛋白在RC—CC、癌旁组织的阳性表达率分别为51．7％、80．6％,差异有统计学意义（P〈0．05）;Smad4蛋白在RCCC、癌旁组织的阳性表达率分别为56．9％、86．1％,差异有统计学意义（P〈0．05）。②TGF-βRI和Smad4蛋白在RCCC组织中的表达均与性别、年龄无关（P〉0．05）,而与肿瘤病理分级及临床分期相关（P〈0．05）。③TGF-βRI和Smad4蛋白表达呈正相关。结论：①TGF-βRI、Smad4在RCCC中的表达降低,提示TGF-βRI、Smad4的表达缺失可能参与了RCCC的发生、发展。②TGF—βRI与Smad4之间存在正相关,说明这两种因子在TGF—β信号通路中相互作用,共同参与了RCCC的发生、发展及转移。     

磷酸化Smad2和Smad7在增生性瘢痕成纤维细胞中的表达

Smads蛋白家族是近年来发现的转化生长因子（TGF）-β1受体下游信号蛋白，也是目前公认的介导TGF-β1胞内反应的主要通路。笔通过检测体外培养的增生性瘢痕成纤维细胞（HSF）和正常皮肤成纤维细胞（NSF）中磷酸化Smad2和抑制性信号介导子Smad7的表达差异，拟探讨二在增生性瘢痕发病机制中的作用。     

TGF-β1/Smad3信号转导通路与创伤后瘢痕形成

目的对近年TGF-β1/Smad3信号转导通路与创伤后瘢痕形成的相关研究作一综述。方法广泛查阅国内外近年有关TGF-β1/Smad3信号转导通路及与创伤后瘢痕形成的文献,并进行综述。结果 TGF-β1是纤维化疾病的重要影响因子,通过TGF-β1/Smad3信号通路转导产生其生物学效应。该途径受多种因子调控并在细胞及分子水平与其他信号通路串话。该途径参与创伤后早期炎性反应、创面愈合及后期病理性瘢痕的形成。在分子水平干预转导途径的各个环节,可以影响纤维化及细胞外基质沉着的进程。结论 TGF-β1/Smad3信号转导途径是影响创伤后瘢痕形成及细胞外基质沉着的重要途径。对该途径进行深入研究,可为临床促进创面的愈合及病理性瘢痕的防治奠定理论基础。     

转化生长因子-β1对瘢痕疙瘩成纤维细胞Smad3、7mRNA表达的影响

研究转化生长因子-β1(TGF-β1)对瘢痕疙瘩成纤维细胞(KFB)Smad3、7mRNA表达的影响。方法：用RT-PCR法分别检测TGF-β1不同浓度(0，5，50，500pmol／1：Smad3 mRNA 24h，smad7 mRNA 90min)和TGF-β1(500pmol／1)作用不同时间(Smad3 mRNA：1，2，4，24，48h；Smad7 mRNA：0．5，1，1，5，2，4，24h)对Smad3、7mRNA表达的影响。结果：Smad3 mRNA水平随TGF-β1浓度的增加而呈浓度依赖性下降；5pmol／lTGF-β1就能使Smad7 mRNA水平明显地升高，并随TGF-β1浓度加大而略有改变；随作用时间延长，Smad3mRNA水平逐渐下降，在作用48h后下降到最低，呈时间依赖性。而Smad7 mRNA水平在细胞受到TGF-β1刺激后l20min即达到最高值。结论：TGF-β1能使KFB细胞Smad3 mRNA发生配体依赖性的下调，而使Smad7 mRNA表达迅速增加。     

乙型肝炎病毒X蛋白对卵圆细胞中Smad2、Smad3、Smad4基因表达的调控作用

目的 观察乙型肝炎病毒编码X蛋白(HBX)对肝脏卵圆细胞中转化生长因子-β(TGF-β)/Smad中核心元件Smad2、Smad3、Smad4表达的调控作用。方法 稳定转染HBX基因的大鼠卵圆细胞株HBX-EGFP-LE/6作为实验组,转染绿色荧光蛋白标记空载体的大鼠卵圆细胞株EGFP-LE/6,大鼠卵圆细胞株LE/6作为对照组。Real-time聚合酶链反应(PCR)与Western blot分别检测3种细胞株中Smad2、Smad3、Smad4的mRNA和蛋白表达。结果 对照组Smad3的mRNA表达量分别是实验组的(4.56±0.79)倍和(4.14±0.38)倍,差异有统计学意义(P＜0.01)。对照组Smad4的mRNA表达量分别是实验组的(1.41±0.04)倍和(1.63±0.43)倍,差异有统计学意义(P＜0.01)。实验组Smad3蛋白表达水平有一定程度降低。结论 HBX可以在卵圆细胞中影响TGF-β/Smad信号通路中的核心元件Smad3的转录及蛋白合成,对Smad4的转录有一定影响。     

TGF-β1/Smad7信号通路在乳腺癌组织中的表达及与细胞增殖和转移的关系

目的 :探讨TGF-β1/Smad7信号通路在乳腺癌组织中的表达及与细胞增殖、转移的关系。方法:留取67例乳腺癌患者肿瘤及癌旁组织,利用实时荧光定量PCR检测乳腺癌及癌旁组织中TGF-β1和Smad7基因表达,培养人乳腺癌Luminal A型细胞株MCF-7,根据转染处理不同分为TGF-β1 si RNA转染组、阴性对照组和空白对照组,MTT法检测不同转染组细胞增殖能力,Transwell细胞侵袭、迁移实验检测不同转染组细胞侵袭和迁移能力,利用实时荧光定量PCR检测不同转染组细胞中TGF-β1、Smad7和EMT相关基因表达。结果:乳腺癌组织中TGF-β1 m RNA相对表达量高于癌旁组织,而Smad7 m RNA相对表达量则低于癌旁组织,差异有统计学意义(P0.05);MTT检测结果显示,TGF-β1 si RNA转染组细胞48、72和96 h时吸光度值均低于阴性对照组和空白对照组,差异有统计学意义(P0.05);细胞侵袭实验结果显示,TGF-β1 si RNA转染组每高倍视野细胞数均低于阴性对照组和空白对照组(P0.05);细胞迁移实验结果显示,TGF-β1 si RNA转染组每高倍视野细胞数均低于阴性对照组和空白对照组(P0.05);TGF-β1 si RNA转染组细胞中TGF-β1 m RNA、Vimentin m RNA、Snail-2 m RNA和MMP-9 m RNA相对表达量均低于阴性对照组和空白对照组,而Smad7m RNA和E-cadherin m RNA相对表达量均高于阴性对照组和空白对照组,差异有统计学意义(P0.05)。结论:乳腺癌发生与TGF-β1/Smad7信号通路激活有关,特异性抑制TGF-β1可促进Smad7表达而抑制乳腺癌细胞EMT发生,从而抑制肿瘤细胞增殖、侵袭和转移过程。     

TGF-β/Smads通路关键蛋白在5种前列腺癌细胞株中表达的鉴定及意义

目的:对多种不同人前列腺癌细胞株TGF-β/Smads信号通路的"开放"或"关闭"状态进行鉴定,初步探讨此通路在前列腺癌侵袭、转移中的作用及可能的机制。方法:用Western印迹法检测LNCaP、PC-3、DU145及AR-CaP亚细胞系IF11、IA8细胞中TGF-β/Smads通路的关键蛋白TGF-βⅡ型受体(TβRⅡ)、Smad2/3、磷酸化Smad2(p-Smad2)、Smad4的差异表达。结果:TβRⅡ在PC-3、DU145、IF11、IA8中表达较高,在LNCaP中表达极低;Smad2/3在所有细胞中表达均较高,但活性成分p-Smad2仅在PC-3、DU145中表达;Smad4在LNCaP、PC-3、DU145中表达较高,IF11、IA8中表达缺失。结论:不同转移潜能的前列腺癌细胞株TGF-β/Smads通路的"开闭"状态存在差异,仅PC-3、DU145细胞处于开放状态;前列腺癌细胞可能通过不同的方式改变TGF-β/Smads通路状态参与晚期肿瘤的侵袭、转移过程。