细胞应激2012
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常见细胞污染及其处理方法麦~粒(2012级生物化学与分子生物学专业)摘要:细胞培养是生命科学实验及生物医药产业化中的一项关键技术,细胞污染问题一直是细胞培养中的大敌。
本文综述了细胞培养中污染的类型、处理方法和预防措施等,以期为实验室细胞培养中遇到的细胞污染的解决提供参考。
关键词:细胞培养,细胞污染,支原体污染细胞培养技术是现代生命科学研究中不可缺少的一项基本实验技术,同时也是细胞工程中的核心技术之一。
细胞培养的质量好坏直接关系到实验结果的可靠性与否以及产品质量的合格与否。
在细胞培养中,最基本的原则就是无菌操作,污染是细胞培养最致命的大敌,预防和避免污染是细胞培养成功的关键之一。
特别是对于一些珍贵的细胞株,一旦污染对实验可能就是毁灭性的。
1 污染的类型细胞污染的类型可分为物理、化学、生物三类。
其中化学、生物因素最为常见,物理因素最易被忽视。
1.1物理污染物理性污染通过影响细胞培养体系中的组分,从而影响了细胞的代谢。
最为常见的是温度和辐射(紫外线照射)。
过冷或过热的温度对细胞可引起细胞生理状态的改变,如从冰箱中取出的培养液直接加至37℃培养的细胞中可能会造成细胞应激,影响某些实验现象的观察。
在生物安全柜紫外灭菌时,应当遮蔽对紫外线敏感的试剂,同时普通操作中也要注意对见光易分解的物质进行避光处理。
对于需要使用同位素标记的某些实验,应当注意细胞、试剂周围不能放同位素。
除此之外,有时操作过程中偶尔有异物落入,极易造成污染。
一些小的颗粒状异物作为是微生物污染的载体进入培养液中造成细胞污染。
另外,实验过程中酒精棉球的棉絮、移液器枪头上的某些塑料碎屑等都有可能增加染菌的概率。
1.2化学污染细胞培养中的化学污染大多是由于实验准备或实验过程中造作不当造成的。
在实验准备阶段,细胞培养室中的器皿应做到专用,避免与常用器皿混用。
此外,细胞用器皿洗刷过程中要注意洗刷彻底,不可有洗涤剂等残留。
高压灭菌时应灭菌彻底,并在灭菌后的生物安全柜中打开使用。
内质网应激介导过氧化氢诱导的心肌细胞凋亡孔曼;陈娟;周洁;朱文德;万丽敏;熊宇芳;李子希【摘要】Objective To investigate relationship between the apoptosis of cardiomyocyte induced by oxidative stress and the endoplasmic reticulum stress(ERS). Methods The cultured H9C2 cells were divided into 2 groups:low concentrationC 100 jLimol/L H2O2)group and high concentrationC500 jumol/L H2O2)group at different time points. The apoptosis rate was detected by flow cytometry and the typical cardiomyocyte apoptosis was observed by hematoxylin-eosinC HE) staining. The expression of ERS marker proteins p-PERK and CHOP was detected by using Western blot. The chemical chaperone 4-phenylbutyric acid (PBA)was used to inhibit ERS in myocardial cells and the expression of p-JNK, p-PERK and CHOP was detected by using Western blot. The activities of Caspase-12 and Caspase-3 were measured by using flow cytometry. Results ? The highest rate of apoptosis was observed in the myocardial cells treated with H2O2 (100 jumol/Dfor 8 h. (2) The expression of ERS marker proteins p-PERK and CHOP was significantly higher in the H2O2 groups. (3)PBA could effectively inhibit H2O2-induced apoptosis of cardiomyocytes,significantly down-regulate the expression of ERS marker proteins p-PERK and CHOP(P<0. 01) ,and significantly reduce the activities of Caspase-3 and Caspase-12 (P<0. 01). Conclusion The low concentration of H2O2 (100 jLtmol/L)significantly induced the apoptosis of myocardial cells via triggering ERS regulation mechanism and high concentration ofH2 O2 (500 jLimol/Dresulted in myocardial necrosis. Our results could provide new clues for prevention and treatment of cardiovascular diseases.%目的探讨氧化应激诱导心肌细胞凋亡是否与内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)的调控机制有关.方法给予乳鼠心肌细胞高低两种浓度(500、100μmol/L)和不同时间(0、4、8、12、24 h)过氧化氢(H2O2)刺激.采用流式细胞仪检测各组心肌细胞的凋亡率;苏木精-伊红染色法(HE)观察心肌细胞凋亡的典型形态;通过Western blot检测ERS标志蛋白p-PERK 和CHOP的表达变化.进一步采用ERS抑制剂化学伴侣PBA(4-phenylbutyric acid)抑制心肌细胞ERS,Westernblot检测p-JNK、p-PERK 和CHOP蛋白的表达变化;采用流式细胞仪检测Caspase-12 和Caspase-3的活性.结果①低浓度H2O2可显著诱导心肌细胞凋亡,高浓度H2O2则导致心肌细胞发生坏死;100 μmol/L H2O2刺激心肌细胞8 h时其凋亡率最高.②心肌细胞发生凋亡时ERS标志蛋白p-PERK 和CHOP表达显著增高.③ERS抑制剂PBA预处理心肌细胞,可有效抑制H2O2诱导的p-PERK、CHOP表达及Caspase-3、Caspase-12活性的上调,与单纯H2O2处理组相比差异有统计学意义(P<0.01).结论低浓度H2O2可通过促发ERS整合调控机制介导心肌细胞凋亡.这一结果将从ERS整合调控细胞应激的角度为心血管疾病的防治提供新思路.【期刊名称】《华中科技大学学报(医学版)》【年(卷),期】2012(041)003【总页数】5页(P253-257)【关键词】内质网应激;氧化应激;细胞凋亡;心肌细胞【作者】孔曼;陈娟;周洁;朱文德;万丽敏;熊宇芳;李子希【作者单位】华中科技大学同济医学院生物化学与分子生物学系,武汉,430030;武汉市中心医院检验科,武汉,430014;华中科技大学同济医学院生物化学与分子生物学系,武汉,430030;华中科技大学同济医学院生物化学与分子生物学系,武汉,430030;华中科技大学同济医学院生物化学与分子生物学系,武汉,430030;华中科技大学同济医学院生物化学与分子生物学系,武汉,430030;华中科技大学同济医学院生物化学与分子生物学系,武汉,430030;华中科技大学同济医学院附属中西医结合医院检验科,武汉,430070【正文语种】中文【中图分类】R349.5研究表明,心肌细胞凋亡可参与多种心血管疾病的发生过程,如冠心病、心绞痛、心力衰竭、心肌炎及心脏自身免疫性疾病等[1]。
内质网应激庄娟(江苏省淮阴师范学院生命科学学院淮安223300)摘要内质网是真核细胞内蛋白质合成的重要场所,只有正确折叠的蛋白质才能够在内质网驻留或转运至高尔基体。
如果蛋白质合成过多或不能正确折叠与运输,内质网内就会累积大量蛋白质,造成内质网应激,引发未折叠蛋白质反应。
未折叠蛋白质反应主要与内质网感受器蛋白介导的信号通路有关。
关键词内质网应激未折叠蛋白质反应内质网感受器内质网(endoplasmic reticulum,ER)是真核细胞内蛋白质合成、脂质生成和钙离子贮存的主要场所。
多种蛋白需要在内质网中折叠、组装、加工、包装及向高尔基体转运,这是一个需要细胞精确调控的过程。
ER 含有一种免疫球蛋白结合蛋白(immunoglobulin-bind-ing protein,BIP)和蛋白二硫键异构酶(protein disulfide isomerase,PDI),可以帮助与促进蛋白质的正确折叠。
不能正确折叠的畸形肽链或未组装成寡聚体的蛋白质亚单位,无论是在内质网腔内还是在内质网膜上,一般不能进入高尔基体,主要通过泛素依赖性降解途径被蛋白酶体所降解。
当内质网中未折叠或错误折叠蛋白累积,就会造成内质网应激,引发未折叠蛋白质反应(unfolded protein response,UPR)。
1内质网应激内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)是指细胞受到内外因素的刺激时,内质网形态、功能的平衡状态受到破坏后发生分子生化的改变,蛋白质加工运输受阻,内质网内累积大量未折叠或错误折叠的蛋白质,细胞会采取相应的应答措施,缓解内质网压力,促进内质网正常功能的恢复[1]。
引发ERS的因素很多,缺血低氧、葡萄糖或营养物匮乏、钙离子紊乱等可造成急性应激损伤;而病毒感染、分子伴侣或其底物的基因突变等能引发慢性应激损伤。
根据诱发原因,可将ERS分为以下3种类型:①未折叠或者错误折叠蛋白质在内质网腔内蓄积引发的UPR;②正确折叠的蛋白质在内质网腔内过度蓄积激活细胞核因子κB(NF-κB)引发的内质网过度负荷反应(ER over-load response,EOR);③胆固醇缺乏引发的固醇调节元件结合蛋白质(sterol regulatory element binding protein,SREBP)通路调节的反应。
Keap1-Nrf2-ARE信号通路氧化应激产生的活性氧(reactive oxygen species,ROS)直接或间接地损伤细胞内蛋白质、脂质、核酸等大分子物质的生理功能,是众多疾病发生的病理生理基础。
机体形成了一套复杂的氧化应激应答系统,当暴露于亲电子试剂或活性氧刺激时,能诱导出一系列的保护性蛋白,以缓解细胞所受的损害。
Nrf2(NF-E2-related factor 2)是细胞氧化应激反应中的关键因子,受Keap1的调控,通过与抗氧化反应元件ARE(antioxidant response element)相互作用,调节抗氧化蛋白和II相解毒酶的表达。
Nrf2与Keap1的结构特征Nrf2是CNC转录因子家族成员,含有6 个高度保守的结构域Neh(Nrf2-ECH homology),分别被命名为Nehl-Neh6。
Nehl 区包含1 个C端亮氨酸拉链结构bZip(basic leucime zipper),bZip与细胞核内小Maf 蛋白(small Maf proteins)形成异二聚体,使Nrf2 能够识别、结合ARE,从而启动目标基因转录。
Neh2区是Nrf2与胞浆蛋白Keap1(Kelch-like ECH-associated protein-1)结合区,含有ETGE基序、DLG基序两个结合位点。
Neh4、Neh5是参与启动下游基因转录的结构域,当进入细胞核的Nrf2以Nrf2-Maf 的形式与ARE 结合后并不能立即启动转录,尚需要其他辅助蛋白如CREB结合蛋白、转录激活剂与Nrf2 的Neh4,Neh5两个结构域结合后,才能启动转录过程。
Keap1是Nrf2在细胞质中的结合蛋白,并与肌动蛋白结合锚定于胞浆中,含有5个结构域,分别为N端结构域(NTR)、干预区(IVR)、BTB区、双甘氨酸重复区(DGR)和C端结构域(CTR)。
其中DGR区也叫Kelch区,是Keap1与Nrf2的结合区,同时也是与胞浆内肌动蛋白结合的位点;IVR区富含半胱氨酸,是整个蛋白的功能调节区;BTB 区与看Keap1同源二聚有关。
体外诱导内质网应激的常用方法和机制探讨敖娜【摘要】Endoplasine retirulum stress( ERs )is the basis of the pathophysiology of many diseases. In the cardiovascular, endocrine and metabolic*, neurological and other systems development and progression of the diseases, it has played an important role. In this context, in vitro induction of ERs is the key for further research. In recent years, lots of ERs indurers have been applied to the researchs, but their mechanisms are different. Understanding and mastering the mechanism and application of some common indurers can help to the studies of diseases which is associated with ERs.%内质网应激(ERs)是多种疾病的病理生理基础,在心血管、内分泌及代谢、神经等多种系统疾病的发生、发展过程中都扮演着重要角色,在此背景下,体外诱导ERs成为进一步研究的关键.近年来各项相关研究应用到的ERs诱导剂很多,其作用机制各不相同.了解及掌握一些常用ERs诱导剂的作用机制及适用范围,对与ERs相关疾病的体外研究有重要意义.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2012(018)022【总页数】4页(P3727-3730)【关键词】细胞;内质网应激;衣霉素;毒胡萝卜素;蛋白酶体抑制剂;非酯化脂肪酸【作者】敖娜【作者单位】中国医科大学附属第一医院内分泌科,沈阳,110001【正文语种】中文【中图分类】R34内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERs)是细胞内一种适应性机制,持续或过强的ERs则诱导细胞凋亡,造成组织损伤。
—科教导刊(电子版)·2019年第8期/3月(中)—289SIRT1功能研究进展衣雨娇(中国海洋大学山东·青岛266000)摘要SIRT1是一种NAD +(烟酰胺腺苷二核苷酸)依赖的脱乙酰化酶,与酵母菌沉默信息调节因子Sir2具高度同源性。
它主要通过对多种非组蛋白和组蛋白的去乙酰化作用,参与多种细胞生物学功能。
本文综述了SIRT1相关功能的最新研究进展。
关键词SIRT1脱乙酰化功能中图分类号:R339.3文献标识码:A 1Sirtuins 家族的基本特性Sirtuins 家族是一个NAD +依赖的家族,于哺乳动物细胞中广泛表达。
目前该家族共有7个成员,分别为:SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7。
SIRT2存在于细胞质,SIRT3、SIRT4和SIRT5位于线粒体,SIRT6、SIRT7位于细胞核。
由于它们在细胞中分布位置和结构上的差异,使其产生了不同的酶活性。
Sirtuins 家族与衰老相关疾病有关,例如:神经退行性疾病、心血管疾病等。
在Sirtuins 家族中,SIRT1是与酵母菌沉默信息调节因子Sir2同源性最高的成员,该基因位于10号染色体,共编码了747个氨基酸,其蛋白质相对分子量约为120kDa ,主要分布区域为细胞核。
NAD +/NADH 结合区是SIRT1的活性中心,这样的关键结构决定了SIRT1在哺乳动物细胞中的重要作用。
它可以脱去组蛋白H1、H3和H4的乙酰基,与此同时,也可以作用于许多非组蛋白,例如:p53、PGC-1等,还可以修饰PARP1和Ku 70等DNA 修复蛋白质。
已有的研究表明,SIRT1可以通过调节Wnt/-catenin 通路来调节骨代谢。
2SIRT1与炎症近年来的研究表明,SIRT1能够抑制炎症并且调节免疫细胞,因此成为一种重要的免疫调节剂。
许多炎症因子例如:TNF-,IL-6和IL-10已经被报道参与了癌症的发生与发展。