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细胞命运抉择的数学模型:活性氧与p53的关系及其意义(英文)

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生物物理学报 2012年第5期28卷 392-395页

作者：孙廷哲崔隽沈萍萍南京大学生命科学学院医药生物技术国家重点实验室南京210093

生物体内的细胞生活在复杂的环境中。在生物体内,活性氧是普遍存在的。生物体内的活性氧可以诱导DNA损伤,最终破坏基因组稳定性。其中,对基因组损伤最严重的是DNA双链断裂损伤。肿瘤抑制因子p53是细胞内介导DNA损伤反应的重要因子。p53... 详细信息

生物体内的细胞生活在复杂的环境中。在生物体内,活性氧是普遍存在的。生物体内的活性氧可以诱导DNA损伤,最终破坏基因组稳定性。其中,对基因组损伤最严重的是DNA双链断裂损伤。肿瘤抑制因子p53是细胞内介导DNA损伤反应的重要因子。p53可以修复损伤DNA,保护轻度受损细胞。而当细胞受到严重损伤时,p53能够诱发细胞凋亡,从而维持机体稳态。p53的动力学对于细胞的反应性具有重要影响,然而对这方面却缺少系统的认识。因此在本文中,我们主要关注运用数学模型方法研究p53脉冲的动力学性质,从而揭示细胞内潜在的生死选择机制。

关键词：活性氧 p53脉冲细胞命运

组蛋白修饰调控骨骼肌再生过程中肌卫星细胞命运的研究进展

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动物营养学报 2022年第5期34卷 2741-2751页

作者：邢敬亚芒来刘桂芹张心壮内蒙古农业大学动物科学学院内蒙古自治区马属动物遗传育种与繁殖学重点实验室内蒙古农业大学马属动物研究中心呼和浩特010018 聊城大学农学院山东黑毛驴高效繁育与生态工程技术研究中心山东毛驴产业科技协同创新中心聊城252059

在哺乳动物幼年和青年期,骨骼肌卫星细胞受到组织中环境因子的刺激介导其不断增殖和分化,促进肌肉有效的发育。骨骼肌卫星细胞命运的变化是由于来自肌肉环境的细胞信号传导通过表观遗传机制导致基因表达改变的结果,这种机制包括组蛋白... 详细信息

在哺乳动物幼年和青年期,骨骼肌卫星细胞受到组织中环境因子的刺激介导其不断增殖和分化,促进肌肉有效的发育。骨骼肌卫星细胞命运的变化是由于来自肌肉环境的细胞信号传导通过表观遗传机制导致基因表达改变的结果,这种机制包括组蛋白修饰、转录因子的共价结合以及染色质重塑。其中,组蛋白修饰可以通过调控转录机制对特定位点进行修饰实现差异基因表达,进而调控骨骼肌卫星细胞的命运及不同状态肌细胞之间的准确转换。本文概述了骨骼肌再生过程中肌卫星细胞命运转变的发生机理,讨论了组蛋白修饰调控骨骼肌卫星细胞从静息到激活再到增殖和分化的肌源性过程。组蛋白修饰在调控骨骼肌卫星细胞状态的重要性有望成为疾病干预的靶点,以期为促进哺乳动物个体生长、改善肌肉再生和促进病理状态下肌肉平衡提供参考。

关键词：骨骼肌卫星细胞组蛋白修饰表观遗传学细胞命运

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细胞命运转变——癌化和转分化的研究

中国细胞生物学学报 2014年第6期36卷 713-716页

作者：高义萌惠利健中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所

一般认为,在高等动物发育过程中,干细胞向终末细胞分化的过程是单向且不可逆的,这一现象被称之为细胞命运决定。在正常生理状态下,已经决定了命运的终末分化细胞受到胞内信号通路、表观遗传以及胞外微环境的严格调控,维持在一个相对稳... 详细信息

一般认为,在高等动物发育过程中,干细胞向终末细胞分化的过程是单向且不可逆的,这一现象被称之为细胞命运决定。在正常生理状态下,已经决定了命运的终末分化细胞受到胞内信号通路、表观遗传以及胞外微环境的严格调控,维持在一个相对稳定的类型和状态,一般不会转变为其他类型的细胞。这种细胞命运的稳定对于维持高等动物细胞功能、组织稳态等都极为重要[1]。最近的研究发现,在特定的条件下,细胞命运是可以转变的。例如,日本科学家Yamanaka等[2]发现,可以将终末分化的皮肤成纤维细胞去分化为多能

关键词：细胞命运稳态纤维细胞高等动物转分化终末分化肝细胞癌

从“脾主运化”探讨中医药调节糖尿病胰岛细胞命运的作用机制

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中医杂志 2022年第16期63卷 1520-1524页

作者：冷玉琳谢子妍高泓谢红艳谢春光周秀娟富晓旭成都中医药大学附属医院四川省成都市610072 代谢性疾病中医药调控四川省重点实验室

基于“脾主运化”探讨中医药助脾健运对糖尿病胰岛细胞命运的调节作用。胰岛内分泌细胞间命运转换是导致糖尿病胰岛功能下降的重要原因,以β细胞发生去分化和转分化改变为主,“改写”胰岛细胞命运在糖尿病治疗中具有广阔前景。“脾主运... 详细信息

基于“脾主运化”探讨中医药助脾健运对糖尿病胰岛细胞命运的调节作用。胰岛内分泌细胞间命运转换是导致糖尿病胰岛功能下降的重要原因,以β细胞发生去分化和转分化改变为主,“改写”胰岛细胞命运在糖尿病治疗中具有广阔前景。“脾主运化”是脾脏参与机体精微物质运化布散的核心功能,而现代医学胰腺的功能可归属于中医“脾”功能范畴。认为“脾气郁遏-运化失司”和“脾气亏虚-运化无力”引起升降失常、精微不布是糖尿病胰岛功能障碍的基本病机,与β细胞“沉默”和身份“丢失”的核心机制关系密切。提出助脾健运是临证改善糖尿病胰岛功能的主要思路,可通过补脾气、滋脾阴、通脾络、化脾浊等治法全面恢复脾的运化功能,达到重塑胰岛细胞命运,维持β细胞身份,改善胰岛功能衰竭,恢复血糖稳态的作用,为阐释中医药从脾论治糖尿病、保护胰岛功能提供研究思路。

关键词：脾主运化糖尿病胰岛功能细胞命运

MicroRNA在果蝇原始生殖细胞命运调控中的功能研究

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中国细胞生物学学报 2015年第10期37卷 1400-1405页

作者：刘冬成瞿杰杨蕙铭李梦婕宣涛李明发上海交通大学生命科学技术学院上海200240

果蝇原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)是生殖干细胞的前体。该群细胞在果蝇幼虫期经历特征性的发育过程,这一过程涉及程序化的细胞命运及行为改变。为系统探讨mi RNA在上述PGCs命运调控中的作用,对雌蝇幼虫发育中的性腺组织进... 详细信息

果蝇原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)是生殖干细胞的前体。该群细胞在果蝇幼虫期经历特征性的发育过程,这一过程涉及程序化的细胞命运及行为改变。为系统探讨mi RNA在上述PGCs命运调控中的作用,对雌蝇幼虫发育中的性腺组织进行了mi RNA表达谱分析,发现一组mi RNA分子持续在性腺组织细胞中表达。应用GAL4/UAS遗传操作系统验证了部分候选mi RNAs的功能,获得了mi R-33和mi R-278参与调控果蝇幼虫PGCs有序分化的实验证据。该文为发育过程中功能性mi RNA研究工作的开展提供了有益的借鉴。

关键词：果蝇性腺微RNA 原始生殖细胞细胞命运

SOX转录因子家族在生殖细胞命运决定中的调控作用

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中国细胞生物学学报 2019年第5期41卷 961-966页

作者：李世峰李逸平中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所中国科学院分子细胞科学卓越创新中心上海市分子男科学重点实验室细胞生物学国家重点实验室

SOX(SRY-related HMG-box)是一类含有HMG box DNA结合结构域的转录因子,自第一个SOX成员—性别决定基因SRY发现以来,先后共发现了20个成员。SOX不仅在胚胎发育、组织自稳态、神经发育、视网膜发育、骨组织形成等方面发挥重要调控功能,... 详细信息

SOX(SRY-related HMG-box)是一类含有HMG box DNA结合结构域的转录因子,自第一个SOX成员—性别决定基因SRY发现以来,先后共发现了20个成员。SOX不仅在胚胎发育、组织自稳态、神经发育、视网膜发育、骨组织形成等方面发挥重要调控功能,而且在生殖细胞的发生、分化和成熟等过程中也有重要的调控作用,如SOX17能调控胚胎干细胞向生殖细胞分化的过程中,使胚胎干细胞在体外可以诱导形成生殖细胞,为解决人类的不育问题带来了曙光。该文对近年来SOX家族在生殖细胞发育和命运决定方面的研究进展情况作一简述。

关键词： SOX 转录因子细胞命运性别决定胚胎发育精子发生

抗氧化转录因子NRF2在不同环境中过表达对细胞命运的影响

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抗氧化转录因子NRF2在不同环境中过表达对细胞命运的影响

作者：周莹南京大学

学位级别：硕士

细胞死亡和存活是细胞命运的重要组成和话题,被很多因素影响。活性氧(ROS, reactive oxygen species)是细胞线粒体氧化磷酸化生产能量过程中生成的有毒副产品,能破坏线粒体和细胞DNA、蛋白质、脂类和其他分子导致氧化应激。氧化应激的... 详细信息

细胞死亡和存活是细胞命运的重要组成和话题,被很多因素影响。活性氧(ROS, reactive oxygen species)是细胞线粒体氧化磷酸化生产能量过程中生成的有毒副产品,能破坏线粒体和细胞DNA、蛋白质、脂类和其他分子导致氧化应激。氧化应激的增加足以造成细胞衰老。在体外培养的正常人类成纤维细胞和小鼠胚胎成纤维细胞(MEF, Mouse Embryonic Fibroblast)中可以观察到衰老的发生,这些细胞只有有限的细胞复制能力,并最终发生细胞阻滞停止生长。原癌基因C-myc过表达,抑癌基因p53缺失以及一些糖酵解代谢基因的过表达能够实现对MEF细胞的重编程,抑制ROS增多和细胞毒性引起的细胞衰老,改变MEF细胞的代谢和命运使得细胞发生永生化。转录因子NRF2的主要功能是通过诱导一些下游基因的转录来调控一系列重要的抗氧化基因的表达,从而保护细胞免受外源性和内源性有害异物和氧化应激的影响。由此,我们想研究NRF2在氧化应激所诱导的MEF细胞衰老中作用,以及在怎样的条件下如何调节氧化应激平衡来调控不同的细胞命运。我们利用慢病毒在MEF细胞中过表达抗氧化转录因子NRF2的突变体,持续激活NRF2的表达,检测细胞生长水平和发生永生化的情况。我们的实验结果表明,在早期传代的MEF(P6代之前)中过表达抗氧化基因NRF2不利于细胞的增殖生长。细胞内ROS水平显著降低,细胞增殖减少,衰老增加。但随着代数的增加,体外培养细胞的内在和外在氧化应激和有毒物质的增多,一部分永生化的MEF细胞内ROS逐渐累积达到较高水平,维持ROS不会过高引起细胞损伤,但却可以促进细胞生存和增殖。因此,在不同时期的MEF细胞中激活的NRF2,通过调控细胞氧化应激水平对细胞命运具有双重作用。另一方面,过表达了NRF2的早期传代MEF中,线粒体膜电位和ATP产量降低,提示NRF2可以参与调控细胞代谢和线粒体功能。此外,另一个重要的抗氧化基因FOXO3的表达可以一定程度上延长细胞寿命,而与NRF2共同过表达时可以挽救NRF2对细胞生长的影响。这些线索有助于我们进一步揭示NRF2对细胞影响的更多的内容。

关键词：小鼠胚胎成纤维细胞活性氧 NRF2 抗氧化氧化应激细胞命运