输尿管梗阻及再通大鼠肾组织中单核-巨噬细胞相关因子动态表达

目的 探讨输尿管梗阻及再通大鼠肾间质纤维化发生和恢复过程中单核-巨噬细胞相关因子的动态表达。方法 将48只SD大鼠随机分成梗阻和再通两个实验部分,梗阻部分分为假手术组（sham,n=6）、单侧输尿管梗阻（UUO）3d（n=6）、UUO 7d（n=6）和UUO 14d（n=6）;再通部分分为双侧输尿管梗阻（RBUO）0d（n=6）、RBUO后再通3d（n=6）、RBUO后再通 7d（n=6）和RBUO 后再通14d（n=6）。术后3、7和14 d后处死取其肾脏组织。采用HE和Masson染色观察肾组织病理改变和间质纤维化程度;免疫组织化学染色检测肾组织内单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）、巨噬细胞克隆刺激因子（M-CSF）和活化巨噬细胞标志物CD68的表达水平;Real-time PCR检测MCP-1和M-CSF mRNA表达水平;ELISA测定TGF-β1含量。 结果 与Sham大鼠相比,UUO大鼠随着梗阻时间延长,纤维化程度加剧。同时TGF-β1水平明显升高。输尿管再通后,纤维化程度随时间延长明显减轻,且TGF-β1水平明显下调。UUO大鼠肾组织中,MCP-1和M-CSF mRNA和表达蛋白随梗阻时间延长而增加;梗阻再通后,MCP-1和M-CSF mRNA和蛋白表达随再通时间延长持续下降。MCP-1和M-CSF在UUO或再通大鼠肾组织中的表达与CD68呈现一致性变化趋势。 结论 输尿管梗阻后,M-CSF和MCP-1的动态表达反映单核-巨噬细胞的活化和聚集状态,这可能是间质纤维化发生十分重要的炎症基础。而输尿管再通可抑制活化和趋化的单核-巨噬细胞,控制炎症反应,缓解肾间质纤维化。     

环杷明对马兜铃酸诱导的肾上皮细胞表型转化及Hedgehog通路的影响

目的:探讨环杷明干预Hedgehog(HH)信号对马兜铃酸(AA)致肾小管上皮细胞表型转化和基质累积的影响。方法:根据干预措施将体外培养的大鼠肾小管上皮细胞NRK-52E分为溶剂对照组、AA损伤组(分别用终浓度为1、5和10 mg/L的AA处理细胞)和环杷明干预组(10 mg/L AA基础上加入1、5和10μmol/L环杷明)。细胞培养24 h后,用real-time PCR检测HH信号关键分子Ptch1和Smo、表型转化相关分子α-SMA和E-cadherin、ZO-1、BMP-7和基质成分I型和III型胶原mRNA的表达;ELISA法检测Shh和TGF-β1的含量;细胞免疫荧光染色检测Ptch1、Smo、E-cadherin、α-SMA和III型胶原蛋白表达。结果:AA不仅增加了TGF-β1、α-SMA和III型胶原的表达,降低了E-cadherin和ZO-1的表达,而且诱导了Shh和Smo mRNA表达的升高和Ptch1 mRNA表达的下降,提示AA促进小管上皮细胞表型转化和胶原累积,同时也激活了HH信号通路。环杷明干预AA作用后,Smo mRNA或蛋白表达下调,Ptch1 mRNA表达升高,这说明环杷明抑制了AA诱导的HH信号通路的活化。此外,环杷明也降低TGF-β1、α-SMA、I型和III型胶原的表达,提高BMP-7、ZO-1和E-cadherin的表达,这提示环杷明抑制了AA所致的上皮细胞的表型转化和基质累积。结论:环杷明可抑制AA所致的肾小管上皮细胞表型转化和基质累积,可能是通过靶向抑制HH信号的活化来实现的。     

类风湿关节炎患者外周血单个核细胞Sonic Hedgehog信号通路表达的初步研究

目的: 初步探讨类风湿关节炎(RA)患者外周血单个核细胞(PBMCs)和滑膜组织中Sonic Hedgehog(Shh)信号通路相关因子表达及意义。方法: 收集符合1987年美国风湿病学会(ACR)RA分类标准、28个关节疾病活动度评分(DAS28)≥3.2,病情活动RA患者(35例)及年龄、性别相匹配的健康志愿者(35例)外周血2 mL,分离PBMCs,提取总RNA,采用实时荧光定量PCR(real-time PCR)检测Shh信号通路中信号肽Shh、膜受体Ptch1和核转录因子Gli1 mRNA的表达。收集10例病情中度活动(DAS28≥3.2)RA患者的滑膜组织,同时收集5例外伤或半月板损伤(无关节炎)者滑膜组织作为对照组,免疫组化检测Shh、Ptch1和Gli1的蛋白表达情况。结果: RA患者PBMCs中Shh和Gli1 mRNA的相对表达量分别为1.36±1.48和1.15±0.68,对照组上述信号分子的mRNA表达量分别为0.47±0.25和0.49±0.05,2组差异有统计学意义(P<0.05),Ptch1 mRNA表达在2组间的差异无统计学意义(P>0.05);免疫组化示Shh和Gli1蛋白表达的阳性细胞百分率均高于对照组(P<0.05),Ptch1蛋白表达阳性细胞百分率2组无显著差异(P>0.05)。结论: RA患者PBMCs与滑膜组织中检测到Shh通路相关信号分子Shh和Gli1的表达上调,提示RA患者中可能存在Shh信号通路的激活,其在RA发病机制中的作用值得进一步研究。     

依那普利对大鼠早期肾间质纤维化的影响

目的：观察依那普利对早期肾间质纤维化形成大鼠的疗效,并探讨其作用机制。方法：将60只雄性SD 大鼠随机分为假手术组、单侧输尿管梗阻模型组和依那普利治疗组（每组20只）,治疗组于手术后第4天开始以依那普利灌胃,术后第14天取各组大鼠肾组织分别行HE染色和Masson染色,免疫组织化学检测Ⅰ型胶原、III型胶原在肾组织的蛋白表达。应用Real-time PCR方法检测肾组织中Ⅰ型胶原、III型胶原、血小板源生长因子(platelet drived growth factor,PDGF)-B、转化生长因子（transforming growth factor,TGF）-β1、结缔组织生长因子（cennective tissue growth factor,CTGF）mRNA的水平。应用Western免疫印迹方法检测PDGF-B蛋白的表达。结果：依那普利治疗组大鼠肾脏的肾间质损伤指数、肾间质胶原评分、Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原,以及细胞因子PDGF-B,TGF-β1,CTGF的表达均比模型组明显下降（均P<0.05）。结论：依那普利可通过下调细胞因子PDGF-B,TGF-β1,CTGF的表达而起到治疗单侧输尿管梗阻大鼠肾间质纤维化的作用。     

梓醇调控Hedgehog信号通路促进BMSCs向成骨分化的实验研究

目的观察梓醇对骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)向成骨细胞分化的影响,并从Hedgehog信号角度探讨其可能的作用机制。方法体外分离培养BMSCs,并通过流式细胞仪对细胞加以鉴定。pNPP法筛选梓醇最佳促BMSCs骨向分化的浓度,以最佳梓醇浓度干预BMSCs的成骨性分化。后续实验分4组:对照组、梓醇组、经典组和联合组(梓醇组+经典组)。酶标法检测碱性磷酸酶(ALP)活性,茜素红染色法检测矿化结节数目,QPCR法检测Shh mRNA、Ihh m RNA水平,Western blot法检测Ptch1、Smo及Gli1蛋白的表达。结果梓醇促BMSCs骨向分化的最佳浓度为1×10-4mol/L;与对照组比较,梓醇组的ALP活性显著增强,矿化结节数目显著升高,Shh mRNA水平显著上升,Ptch1、Smo及Gli1蛋白表达均显著升高(P0.05);与经典组比较,梓醇组的ALP活性、矿化结节数目、Shh m RNA水平、Ptch1、Smo和Gli1蛋白表达均低于经典组(P0.05);各组中Ihh mRNA水平无明显变化。结论梓醇能够促进BMSC向成骨分化,可能与上调Hedgehog信号传导通路相关分子有关。     

Hh信号通路因子Shh、Ptch1和Gli1在大黄蛰虫丸抗大鼠肝纤维化中的表达及调节作用

目的探讨大黄蛰虫丸(DZP)对CCl4诱导肝纤维化大鼠肝脏Hedgehog(Hh)信号通路因子Shh、Gli1、Ptch1的影响及其机制。方法选SD雄性大鼠30只,体质量180～200 g,随机分为对照组(N组)、模型组(M组)和灌药组(D组)。后2组行CCl_4诱导肝纤维化造模,8周后D组、C组大鼠分别给予DZP药液灌胃,NG组大鼠给予等量生理盐水。连续灌胃4周后,断头处死各组大鼠,摘取肝脏,应用HE和Masson染色法检测各组别大鼠肝组织纤维化程度;应用Western blot和RT-PCR法分别检测各组大鼠肝组织Hh信号通路因子Shh、Ptch1、Gli1的蛋白及基因表达水平,用Quantity One图像分析软件进行条带光密度分析,计算光密度值(A值)。结果 M组大鼠肝纤维化明显,而D组大鼠肝的纤维化程度显著改善。Hh信号通路因子Shh、Ptch1、Gli1的基因和蛋白表达水平检测结果显示:与N组相比,M组大鼠肝组织中三者的A值均显著上调(P<0.05);而与M组相比,D组大鼠肝组织中三者的A出现显著下调(P<0.05),数据表明大鼠肝纤维化造模成功后,给予DZP干扰,后者可能通过抑制Shh、Gli1、Ptch1的基因和蛋白表达,从而抑制了肝纤维化过程中异常激活的Hh信号通路。结论 DZP可能通过抑制异常激活的Hh信号通路来逆转大鼠肝纤维化。     

干扰维生素D3上调蛋白1通过调控Shh影响高糖诱导的肾小管上皮细胞凋亡

目的:探讨维生素D3上调蛋白1(VDUP-1)对高糖诱导的肾小管上皮细胞凋亡的影响及机制。方法:人近端肾小管上皮HK-2细胞用高糖处理后,real-time PCR和Western blot检测细胞中VDUP-1的水平。HK-2细胞转染VDUP-1小干扰RNA,real-time PCR和Western blot检测抑制效果。高糖条件培养VDUP-1表达下调的HK-2细胞,流式细胞术检测细胞凋亡,试剂盒检测细胞中caspase-3和caspase-9的活性,ELISA法测定培养上清液中肿瘤坏死因子α(TNF-α)含量,Western blot检测细胞中音猬因子(Shh)信号通路关键蛋白Patched 1 (Ptch1)、Smoothened (Smo)、锌指蛋白Gli2和Shh的水平。用外源性Shh处理HK-2细胞,Western blot检测Ptch1、Smo和Gli2的水平。用外源性Shh处理VDUP-1表达下调的HK-2细胞,高糖处理后,流式细胞术检测细胞凋亡,试剂盒检测细胞中caspase-3和caspase-9的活性,ELISA法测定培养液上清中TNF-α含量。结果:高糖处理后,HK-2细胞中VDUP-1的mRNA和蛋白水平升高(P 0. 05)。转染VDUP-1小干扰RNA后,HK-2细胞中VDUP-1的mRNA和蛋白水平下降(P 0. 05)。与正常培养的细胞相比,高糖处理后HK-2细胞凋亡率显著升高,细胞中caspase-3和caspase-9活性明显升高,TNF-α含量亦明显升高(P 0. 05);下调VDUP-1表达后的HK-2细胞经高糖处理后细胞凋亡率显著降低,细胞中caspase-3和caspase-9活性也明显降低(P 0. 05)。高糖培养后细胞中Ptch1、Smo、Gli2和Shh的蛋白水平下降,而下调VDUP-1表达部分拮抗高糖对HK-2细胞中Ptch1、Smo、Gli2和Shh表达的影响。外源性Shh可以促进细胞中Ptch1、Smo和Gli2的表达,抑制高糖诱导的HK-2细胞凋亡和分泌TNF-α,与下调VDUP-1共同抑制高糖诱导的肾小管上皮细胞凋亡。结论:干扰VDUP-1表达可能通过激活Shh信号通路抑制高糖诱导的肾小管上皮细胞凋亡和分泌TNF-α。     

阻断Sonic Hedgehog信号对不同人肝癌细胞生长的影响

 目的: 研究阻断Sonic Hedgehog (Shh)信号对不同人肝癌细胞生长的影响,探讨阻断Shh信号抑制肝癌细胞生长的机制。方法: RT-PCR法检测Shh信号分子在3株人肝癌细胞(BEL-7402、Huh7和HepG2)中的表达,并检测Shh阻断抗体作用后BEL-7402细胞Shh信号效应分子表达变化;MTT法检测人肝癌细胞增殖活性;流式细胞术检测人肝癌细胞凋亡;Western blot 检测凋亡相关蛋白表达。结果: Shh信号分子在3株人肝癌细胞中均有表达,Shh阻断抗体可以下调Shh信号效应分子patched (Ptch)、Gli1和Gli2的表达;Shh阻断抗体可以抑制3株肝癌细胞生长,增加G₀/G₁期细胞,并诱导细胞凋亡;Shh阻断抗体作用后,BEL-7402细胞pro-caspase-3、pro-caspase-8和pro-caspase-9蛋白表达水平下降,cleaved caspase-3、cleaved caspase-8和cleaved caspase-9蛋白表达水平升高。结论: 阻断Shh信号可抑制Shh高表达的人肝癌细胞生长,阻滞细胞周期于G₀/G₁期,并诱导肝癌细胞凋亡。     

基于Hedgehog通路探讨补肾活血方对实验性膝骨性关节炎兔退变软骨的保护作用

目的:探究补肾活血方(BSHX)对实验性膝骨性关节炎兔退变软骨的保护作用及其可能的机制。方法:将新西兰兔分为对照(control)组、模型(model)组、BSHX(1.86 g/kg)组、Hedgehog通路激活剂SAG(20 mg/kg)组和BSHX+SAG组,每组6只。测定兔膝关节宽度,处死兔后观察膝关节软骨大体情况,对软骨退变情况进行评定;HE染色和番红O染色观察膝关节软骨组织病理形态学变化;ELISA法检测软骨组织中肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素1β(IL-1β)水平;免疫组化法检测软骨组织中基质金属蛋白酶13(MMP-13)和II型胶原(Col-II)蛋白表达;Western blot法检测软骨组织中Shh、Ptch1、Smo和Gli1蛋白表达。结果:与control组相比,model组膝关节宽度增大,软骨退变评分、软骨分级和Mankin评分升高,软骨组织中TNF-α和IL-1β水平升高,MMP-13阳性表达率升高,Col-II阳性表达率降低,Shh、Ptch1、Smo和Gli1蛋白表达升高(P<0.05)。与model组相比,BSHX组膝关节宽度减小,软骨退变评分、软骨分级和Mankin评分降低,软骨组织中TNF-α和IL-1β水平降低,MMP-13阳性表达降低,Col-II阳性表达升高,Shh、Ptch1、Smo和Gli1蛋白表达降低;SAG组膝关节宽度增大,软骨退变评分、软骨分级和Mankin评分升高,软骨组织中TNF-α和IL-1β水平升高,MMP-13阳性率表达升高,Col-II阳性表达率降低,Shh、Ptch1、Smo和Gli1蛋白表达升高(P<0.05)。BSHX+SAG组膝关节宽度,软骨退变评分,软骨分级,Mankin评分,软骨组织中TNF-α和IL-1β水平,MMP-13阳性表达率,以及Shh、Ptch1、Smo和Gli1蛋白表达均低于SAG组,Col-II阳性表达率高于SAG组(P<0.05)。结论:补肾活血方对实验性膝骨性关节炎兔退变软骨具有保护作用,其机制可能与抑制Hedgehog通路有关。     

NOX-4调控PI3K信号通路参与TGF-β1诱导肺癌细胞表达I型胶原蛋白

 目的：研究NADPH氧化酶4（NOX-4）调控PI3K信号通路在转化生长因子β1（TGF-β1）诱导肺癌细胞表达I型胶原蛋白（collagen I）的作用及分子机制。方法：体外培养人肺癌A549细胞,予TGF-β1刺激后,观察NOX家族和collagen 家族的mRNA和蛋白表达的变化,以及PI3K class I催化亚基的表达和PI3K信号通路活化的变化;NOX-4抑制剂二亚苯基碘鎓（DPI）预先处理肺癌细胞,观察TGF-β1刺激后 collagen I的mRNA和蛋白表达的变化以及PI3K class I催化亚基表达和PI3K信号通路活化。结果：TGF-β1可以诱导肺癌细胞中NOX-4和collagen I的mRNA和蛋白表达升高,并诱导PI3K class I催化亚基中PIK3CD表达升高和PI3K信号通路的活化。NOX-4抑制剂DPI可以抑制TGF-β1诱导的collagen I表达升高;抑制NOX-4并不影响TGF-β1诱导的PI3K催化亚基PIK3CD表达,但可以降低TGF-β1诱导PI3K信号通路的活化程度。结论：NOX-4经调控PI3K信号通路的活化参与了TGF-β1诱导肺癌细胞表达collagen I的分子机制。TGF-β1/NOX-4/PI3K信号通路轴在肺癌细胞collagen I的表达中发挥了调控作用。     

Expression of hedgehog pathway components in prostate carcinoma microenvironment: shifting the balance towards autocrine signalling

Tzelepi V, Karlou M, Wen S, Hoang A, Logothetis C, Troncoso P & Efstathiou E
(2011) Histopathology 58, 1037–1047
Expression of hedgehog pathway components in prostate carcinoma microenvironment: shifting the balance towards autocrine signalling Aims: The hedgehog (Hh) signalling pathway has been implicated in the pathogenesis and aggressiveness of prostate cancer through epithelial–mesenchymal interactions. The aim of this study was to elucidate the cell‐type partitioned expression of the Hh pathway biomarkers in the non‐neoplastic and tumour microenvironments and to correlate it with the grade and stage of prostate cancer. Methods and results: Expression of the Hh pathway components (Shh, Smo, Ptch, Gli1) in the microenvironment of non‐neoplastic peripheral zone (n = 119), hormone‐naive primary prostate carcinoma (n = 141) and castrate‐resistant bone marrow metastases (n = 53) was analysed using immunohistochemistry in tissue microarrays and bone marrow sections. Results showed that epithelial Shh, Smo and Ptch expression was up‐regulated, whereas stromal Smo, Ptch, and Gli1 expression was down‐regulated in prostate carcinomas compared to non‐neoplastic peripheral zone tissue. Ptch expression was modulated further in high‐grade and high‐stage primary tumours and in bone marrow metastases. Hh signalling correlated with ki67 and vascular endothelial growth factor (VEGF) but not with CD31 expression. Conclusion: Our results highlight the importance of Hh‐mediated epithelial–mesenchymal interactions in the non‐neoplastic prostate and imply that shifting the balance from paracrine towards autocrine signalling is important in the pathogenesis and progression of prostate carcinoma.     

Hedgehog signaling is involved in differentiation of normal colonic tissue rather than in tumor proliferation

The Hedgehog (Hh) pathway is a main regulation cascade in embryonic differentiation. It is also present in adult tissues and unusual expression has been associated with formation of benign and malignant lesions. We examined the presence of the Hedgehog pathway in normal and pathological human colon tissue. Components investigated include Sonic (Shh), Indian (Ihh), and Desert Hedgehog (Dhh), Gli1, Gli2, Gli3, and Patched (Ptch). Pathological tissue samples comprised 23 benign and 20 malignant lesions of human colon. The influence of the Hedgehog pathway on differentiation and proliferation has been investigated by analyzing the effect of the pathway inhibitor Cyclopamine on human colon cancer cell lines HT29 and CaCo2. In normal colon, we detected expression of Shh and Dhh within the lining epithelium and Patched, Gli1, and Gli2 along the whole crypts. Within all benign lesions, positive staining of Shh, Dhh, Gli1, Gli2, and Ptch was detected. Expression of Shh and Dhh was restricted to single cell aggregates. Malignant lesions also displayed focal staining pattern for Shh and Dhh but to a much lesser extent. We conclude that Hedgehog signaling is involved rather in constant differentiation and renewing of the colonic lining epithelium than in cancer formation, growth, or proliferation.