Modulation of mammalian life span by the short isoform of p53

doi:10.1101/gad.1162404

.2004年2月1日；18(3):306-19.

doi:10.1101/gad.1162404。

短亚型p53对哺乳动物寿命的调节

伯恩哈德·迈尔¹, 温迪·格卢巴, 布莱恩·伯尼尔, 泰利·特纳, 哈立德·穆罕默德, 特蕾莎·古斯, 安·萨瑟兰, 迈克尔·索纳, 海蒂·斯克雷

附属公司

PMID： 14871929
预防性维修识别码： PMC338283型
DOI（操作界面）： 10.1101/gad.1162404

短亚型p53对哺乳动物寿命的调节

伯恩哈德·迈尔等。基因开发. 2004.

.2004年2月1日；18(3):306-19.

doi:10.1101/gad.1162404。

作者

伯恩哈德·迈尔¹, 温迪·格卢巴, 布莱恩·伯尼尔, 泰利·特纳, 哈立德·穆罕默德, 特蕾莎·古斯, 安·萨瑟兰, 迈克尔·索纳, 海蒂·斯克雷

附属

¹美国弗吉尼亚州夏洛茨维尔弗吉尼亚大学医学院神经科学系，邮编：22908。

PMID： 14871929
预防性维修识别码： PMC338283型
DOI（操作界面）： 10.1101/gad.1162404

摘要

p53短亚型（p44）的过度表达出乎意料地揭示了p53在小鼠大小和寿命调节中的作用。p44对胰岛素样生长因子（IGF）信号轴的过度激活启动了一个激酶级联，通过p21Cip1抑制潜在的无阻碍生长。这表明，在哺乳动物中，已知调节低等生物体寿命的基因活性途径通过p53与控制细胞增殖的机制相联系。因此，适当表达短和长p53亚型可以在肿瘤抑制和组织再生之间保持平衡，这是哺乳动物长寿的主要条件。

PubMed免责声明

数字

**图1。**
加速老化*第44页*转基因小鼠。(A类)寿命缩短。非转基因（NT；red）和*第44页*纯合转基因（蓝色）小鼠。雄性，方形；女性，圆圈。野生型小鼠的50%生存标记为24个月，野生型小鼠为8个月*第44页*纯合子小鼠。(B类)过早丧失生育能力。男性生殖周期缩短*第44页*转基因小鼠。个体小鼠的第一个生育年龄用浅蓝色三角形表示，最后一个生育年龄由黑点表示。生育能力的开始是正常的，但男性在1岁之前丧失生殖能力是过早的。(C类)睾丸退化。睾丸组织学*第44页*9.5个月龄的转基因和NT动物。H&E染色部分。请注意，与正常的P+和NT相比，P+/+睾丸中生精上皮广泛变性和小管萎缩。

**图2。**
加速骨老化*第44页*转基因小鼠。(A类)骨骼变化。五个月大时从Q线对三个兄弟姐妹进行X光检查。所示的基因型和性别；♀, 女性；♂, 男性。纯合子转基因小鼠即使在这么小的年龄也表现出明显的后凸畸形。(B类)密度和细胞数量的变化。骨密度（BMD）；*上面的*面板）、骨小梁体积（TBV）和成骨细胞数量（N.Ob/BS；降低面板）和*第44页*+/+转基因小鼠。*第44页*+/+小鼠的总骨和股骨骨密度较低(*上面的*面板）。股骨的骨组织形态计量学数据显示*第44页*+/+小鼠与NT的比较(降低面板）。(C类)小梁骨改变。上部面板：NT和P44+/+股骨的代表性组织切片，H&E染色（原始放大倍率，100倍）。NT小鼠的骨小梁更长更厚(左边)与相比*第44页+/+*老鼠(*正确的*).下部面板：相同组织切片的二值图像中的骨小梁（白色）显示非转基因的小梁面积更多(左边)与相比*第44页*+/+老鼠。

**图3。**
p53短亚型的过度表达*第44页*转基因小鼠。(A类)转基因和NT小鼠的p44蛋白。从转基因（P，Q）和NT（NT）组织中提取的100μg胸腺蛋白的蛋白质印迹。如图所示，抗p53多克隆抗血清CM5检测到p53的两种亚型。在SDS-PAGE过程中，生物素标记物与组织提取物一起运行；显示了对应于45 kD的标记。(B类)*第44页*和*第53页*转基因和NT小鼠的RNA。RNA酶保护试验用于检测p53（220-bp保护片段）和p44（140-bp保护片断）RNA。同时与检测亲环素（Cyc）的探针杂交以控制试验条件。卢，肺；李，肝脏；K、肾脏；T、睾丸；M、标记RNA带。(C类)的影响*第44页*取决于体型。NT的大小(顶部)，半合子(*中间的*)和纯合子(底部)3个月龄的小鼠。代表性半合子（黑条）和纯合子（斑点条）转基因小鼠的器官重量绘制为NT重量的百分比。转基因动物是在*第53页+/+*背景。(D类)遗传相互作用*第44页*和*第53页*.非转基因(顶部)，半合子(*中间的*)和纯合子(底部)P老鼠在*第53页-/-*背景。代表性的半合子（黑条）和纯合（斑点条）转基因小鼠的器官重量绘制为*第53页-/-*重量。

**图4。**
产后和产前发育过程中的生长障碍。(A类)产后发育。半合子的*第44页*将小鼠进行杂交，产生每种可能基因型的动物。黑圈，基因型未知；蓝色钻石，纯合子；绿色三角形，半合子；北卡罗来纳州红十字会。每个符号代表一种动物。幼崽在断奶前每天称重一次，之后每周称重一次。(B类)生长激素对出生后生长的影响。如方框箭头所示，GH治疗从研究第3周开始，持续6周。每天给动物称重，并在皮下注射100 ng/g体重的重组生长激素（rGH）或载体。浅蓝色钻石，P+/+-GH；深蓝色钻石，P+/+-载具；黄色三角形，P+-GH；绿色三角形，P+-车辆；粉红色圆圈，NT=GH；红色圆圈，NT-车辆。纯合转基因；P+，半合子转基因；NT，非转基因。(C类)兄弟胚胎之间的大小差异。单交后代E17.5的个体大小变异*第44页*半合子的父母。(D类)产前发育。单个纯合子（蓝色钻石）、半合子（绿色三角形）和NT胚胎（红色交叉）在胎儿生长期间的胚胎重量与年龄*第44页*半合子杂交。回归曲线及其相关决定系数(第页²)被叠加在数据上并且遵循相同的配色方案。

**图5。**
p44对IGF及其受体的影响。(A类)血清IGF-1水平：血清由口腔后血制备，并进行竞争性酶免疫分析，以测定年轻（<3个月龄）和老年（>3个月岁）小鼠的循环IGF水平。每个蓝色或绿色符号代表一种动物。蓝色钻石，P+/+；绿色三角形，P+。每组的平均值用红色圆圈表示。(B类)组织中IGF-1受体的表达。年轻（2-4个月）或老年（9-11个月）NT或*第44页*用抗IGF-1受体（IGF-1R）抗体检测纯合（P+/+）小鼠。图中显示了睾丸、大脑和脾脏的代表性样本，每条动物的基因型和年龄在泳道上方用相应的蛋白质提取物标明。(C类)胰岛素样生长因子-1受体表达对剂量增加的反应*第44页*DNA。用0-1.6μg转染来自NT小鼠的小鼠胚胎细胞第页E44-1质粒DNA并在1%FCS中生长24小时。然后将细胞切换至0%，持续3小时，并用rhIGF-1处理15分钟或不处理。对蛋白提取物（30μg）进行SDS-PAGE，并用抗IGF-1R和磷酸化Akt（Ser473）的抗体对蛋白质印迹进行检测。采用细胞质肌动蛋白作为负荷对照。

**图6。**
IGF信号分子在*第44页*细胞和组织。(A类)胚胎细胞中IGF-1受体的表达。细胞按照文本中的描述生长。NT细胞对rhIGF-1的反应是受体水平增加。在*第44页*纯合细胞（P+/+），即使在没有添加配体的情况下受体水平也很高。增加的IGF-1R活性被转导到下游靶点，包括Akt（Ph-Akt）、叉头（Ph-FKHR）和p53本身（Ph-p53）。PTEN在总蛋白和磷酸化蛋白水平上都受到影响。总Akt水平用作负荷控制。(B类)p53缺失背景对IGF-1信号转导的影响。与上述条件相同，但细胞来源于*第53页*-/-胚胎。与野生型（NT）相比，磷酸化Akt水平在*第53页*将IGF添加到培养基中时为空细胞，这与在*第44页*细胞。相反，FKHR没有过度激活，实际上在*第53页*空单元格比野生型单元格中的空单元格多。(C类)PTEN在组织中的表达。对来自个体小鼠睾丸或胸腺的蛋白质提取物（30μg）进行SDS-PAGE和用抗PTEN或-GAPDH抗体探测的蛋白质印迹。GAPDH被用作负荷控制。每条车道上方显示了年龄和基因型。胸腺提取物均来自雌性。(D类)荧光素酶报告子检测p53反激活功能。用p21Cip1-luciferase报告子（p21Cip）或Mdm2（P2）-luciferase[Mdm2[P2）]报告子转染细胞，并在含有1%FCS的培养基中24小时后检测荧光素酶活性。使用来自两个不同P+/+胚胎（标记1和13）或来自NT胚胎（标记ICR）的MEF。在*正确的*面板中，只使用了NT MEF，并且转染了越来越多的*第44页*DNA，如图5C图例所示。本实验中p53/p44的合成水平通过Western blot检测，如图5C所示(*最上面的*面板）。(E类)p53靶基因表达的Northern分析。细胞在不含IGF-1（无IGF）的情况下生长，在培养的最后30分钟内（30′IGF），或在含有IGF-1的情况下培养3小时（3h IGF）。总RNA（9μg）经变性凝胶电泳、印迹并与放射性cDNA探针杂交。左侧面板：显示p44过度表达增加表达的靶点。赖特小组：显示p44过度表达导致p53功能受损的靶点。β-肌动蛋白探针的复杂化(底部)用于控制任何负载差异。

**图7。**
p44对细胞大小和细胞数量的影响。(A类)淋巴细胞。通过FACS在前向散射模式下确定的总共20000个脾细胞的门控亚群的相对大小。活化淋巴细胞群体的细胞计数直方图(顶部)，大颗粒细胞(*中间的*)和未成熟淋巴细胞(底部)按基因型进行颜色编码：红色、NT脾细胞；绿色半合子脾细胞；蓝色纯合脾细胞。(B类)泰斯蒂斯。通过图像分析测定3周龄时精母细胞的相对质量。有关详细信息，请参见材料和方法。(C类)肝脏。通过图像分析确定的成人肝脏细胞的相对面积。有关详细信息，请参见材料和方法。(D类)胚胎细胞增殖。用E12.5-14胚胎细胞连续传代进行检测。图中所示为P0、P1、P2和P3处NT（红色）、半合子（绿色）和纯合子（蓝色）胚胎培养物在10天内的平均细胞计数图。P0是检测前任何时间段未培养的原代细胞。所示为一组分析；每个基因型至少有两个不同胚胎的细胞获得了相同的结果。P1时，半合子细胞的增殖速度始终高于NT细胞。有关解释，请参阅文本中IGF-R的讨论。

**图8。**
ERK激活对增殖和衰老的影响。(A类)MEF中的Ras-Raf-MEK-ERK效应。在没有（-）或（+）UO126（ERK激酶的药理阻断剂，MEK1/2）的情况下生长的细胞的蛋白质提取物（30μg）的蛋白质印迹。ICR，NT胚胎细胞；P++（1）和P+/+（13），来自两个不同的细胞*第44页*纯合胚胎。(B类)增殖恢复*第44页*通过药物阻断ERK的纯合MEF。细胞在10 mM UO126中生长48小时，并用BrdU脉冲1小时。固定后，用抗BrdU抗体G3G4对细胞进行染色（绿色，顶部面板）以识别合成DNA的细胞核和DAPI（蓝色，底部面板）以识别所有细胞核。原始放大倍数，40×。图像是用Adobe Photoshop v.7进行数字捕获和处理的。(C类)减少细胞衰老*第44页*通过药物阻断ERK的纯合MEF。如上所述，细胞在没有或存在UO126的培养后进行SA-β-gal分析。

**图9。**
p53调控IGF信号的模型。(A类)正常细胞中IGF控制的层次。配体结合时发生的主要磷酸化事件由黄色圆圈的“P”表示，并由绿色箭头连接。该途径在Akt/PKB分叉为FKHR依赖性增殖分支(*正确的*)和TOR/S6激酶依赖的合成代谢分支(左边). p53对级联的第一步实施多层控制（实心红色箭头），但也有通过级联后期的p21进行控制的故障保护机制（红色虚线箭头）。(B类)p44干扰IGF控制。p44与p53的相互作用导致IGF-R的永久激活，同时通过IGF途径触发生长（绿色箭头）和通过Ras触发细胞周期停滞（蓝色箭头）。

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

空运行：p53如何控制INS/IGF信号和影响寿命。
Scrable H、Medrano S、Ungewitter E。 Scrable H等人。 Exp Gerontal公司。2009年1月至4月；44(1-2):93-100. doi:10.1016/j.exger.2008.05.017。Epub 2008年6月13日。 Exp Gerontal公司。2009 PMID：18598747 免费PMC文章。审查。
p53:p44在小鼠中的长寿保证活性改变会导致记忆丧失、神经退化和过早死亡。
Pehar M、O'Riordan KJ、Burns-Cusato M、Andrzejewski ME、del Alcazar CG、Burger C、Scrable H、Puglielli L。 Pehar M等人。衰老细胞。2010年4月；9(2):174-90. doi:10.1111/j.1474-9726.2010.00547.x。衰老细胞。2010 PMID：20409077 免费PMC文章。
DeltaNp53或p44：启动p53泵。
Scrable H、Sasaki T、Maier B。 Scrable H等人。国际生物化学与细胞生物学杂志。2005年5月；37(5):913-9. doi:10.1016/j.bicel.2004.11.014。Epub 2005年1月11日。国际生物化学与细胞生物学杂志。2005 PMID：15743665 审查。
P44是P53的“长寿保证”亚型，调节τ磷酸化并以年龄依赖的方式激活。
Pehar M、Ko MH、Li M、Scrable H、Puglielli L。 Pehar M等人。衰老细胞。2014年6月；13(3):449-56. doi:10.1111/acel.12192。Epub 2014年2月25日。衰老细胞。2014 PMID：24341977 免费PMC文章。
细胞和器官衰老：p53抑癌蛋白在诱导短暂和晚期衰老中的作用。
Schmid G、Kramer议员、Maurer M、Wandl S、Wesierska-Gadek J。 Schmid G等人。细胞生物化学杂志。2007年8月15日；101（6）：1355-69。doi:10.1002/jcb.21383。细胞生物化学杂志。2007 PMID：17471501 审查。

查看所有类似文章

引用人

移植后造血干细胞的归巢和植入：临床前的观点。
Hasan T、Pasala AR、Hassan D、Hanotaux J、Allan DS、Maganti HB。 Hasan T等人。当前Oncol。2024年1月23日；31(2):603-616. doi:10.3390/curronco131020044。当前Oncol。2024 PMID：38392038 免费PMC文章。审查。
细胞内FGF1通过与p53直接相互作用保护细胞免受凋亡。
Lampart A、Krowarsch D、Biadun M、Sorensen V、Szymczyk J、Sluzalska K、Wiedlocha A、Otlewski J、Zakrzewska M。 Lampart A等人。细胞分子生命科学。2023年10月2日；80(10):311. doi:10.1007/s00018-023-04964-9。细胞分子生命科学。2023 PMID：37783936 免费PMC文章。
Δ40p53-miRNA轴之间的“LINC”在细胞平衡调节中的作用。
Pal A、Ghosh PK、Das S。 Pal A等人。摩尔细胞生物学。2023;43(7):335-353. doi:10.1080/10985549.2023.2213147。Epub 2023年6月7日。摩尔细胞生物学。2023 PMID：37283188
细胞衰老和神经退化。
Holloway K、Neherin K、Dam KU、Zhang H。 Holloway K等人。人类遗传学。2023年8月；142(8):1247-1262. doi:10.1007/s00439-023-02565-x.电子出版2023年4月28日。人类遗传学。2023 PMID：37115318 审查。
剪接因子YBX1调节衰老过程中骨髓基质细胞的命运。
肖毅、蔡GP、冯X、李玉杰、郭伟、郭Q、黄毅、苏T、李希杰、罗XH、郑玉杰、杨M。肖毅等。 EMBO J.2023年5月2日；42（9）：e111762。doi:10.12522/embj.2022111762。Epub 2023年3月21日。 EMBO J.2023。 PMID：36943004 免费PMC文章。

查看所有“被引用”文章

工具书类

1. Beausejour C.M.、Krtolica A.、Galimi F.、Narita M.、Lowe S.W.、Yaswen P.和Campisi J.，2003年。逆转人类细胞衰老：p53和p16通路的作用。EMBO J.22:4212-4222。-项目管理咨询公司-公共医学
1. Bellido T.、Jilka，R.L.、Boyce，B.F.、Girasole，G.、Broxmeyer，H.、Dalrymple，S.A.、Murray，R.和Manolagas，S.C.，1995年。雄激素对白细胞介素-6、破骨细胞生成和骨量的调节。雄激素受体的作用。临床杂志。投资。95: 2886-2895.-项目管理咨询公司-公共医学
1. Bluher M.、Kahn、B.B.和Kahn，C.R.，2003年。在脂肪组织中缺乏胰岛素受体的小鼠中延长寿命。科学299:572-574。-公共医学
1. Bulavin D.V.、Saito，S.、Hollander，M.C.、Sakaguchi，K.、Anderson，C.W.、Appella，E.和Fornace Jr，A.J.，1999年。p38激酶对人p53的磷酸化调节N-末端磷酸化和细胞凋亡对紫外线辐射的响应。EMBO期刊18:6845-6854。-项目管理咨询公司-公共医学
1. Clancy D.J.、Gems D.、Harshman L.G.、Oldham S.、Stocker H.、Hafen E.、Leevers S.J.和Partridge L.，2001年。通过丢失果蝇胰岛素受体底物蛋白CHICO延长寿命。《科学》292:104-106。-公共医学

出版物类型

行动

MeSH术语

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

物质

行动
行动
行动

赠款和资金

LinkOut-更多资源

[1] Beausejour C.M.、Krtolica A.、Galimi F.、Narita M.、Lowe S.W.、Yaswen P.和Campisi J.，2003年。逆转人类细胞衰老：p53和p16通路的作用。EMBO J.22:4212-4222。-项目管理咨询公司-公共医学

[2] Beausejour C.M.、Krtolica A.、Galimi F.、Narita M.、Lowe S.W.、Yaswen P.和Campisi J.，2003年。逆转人类细胞衰老：p53和p16通路的作用。EMBO J.22:4212-4222。-项目管理咨询公司-公共医学

[3] Bellido T.、Jilka，R.L.、Boyce，B.F.、Girasole，G.、Broxmeyer，H.、Dalrymple，S.A.、Murray，R.和Manolagas，S.C.，1995年。雄激素对白细胞介素-6、破骨细胞生成和骨量的调节。雄激素受体的作用。临床杂志。投资。95: 2886-2895.-项目管理咨询公司-公共医学

[4] Bellido T.、Jilka，R.L.、Boyce，B.F.、Girasole，G.、Broxmeyer，H.、Dalrymple，S.A.、Murray，R.和Manolagas，S.C.，1995年。雄激素对白细胞介素-6、破骨细胞生成和骨量的调节。雄激素受体的作用。临床杂志。投资。95: 2886-2895.-项目管理咨询公司-公共医学

[5] Bluher M.、Kahn、B.B.和Kahn，C.R.，2003年。在脂肪组织中缺乏胰岛素受体的小鼠中延长寿命。科学299:572-574。-公共医学

[6] Bluher M.、Kahn、B.B.和Kahn，C.R.，2003年。在脂肪组织中缺乏胰岛素受体的小鼠中延长寿命。科学299:572-574。-公共医学

[7] Bulavin D.V.、Saito，S.、Hollander，M.C.、Sakaguchi，K.、Anderson，C.W.、Appella，E.和Fornace Jr，A.J.，1999年。p38激酶对人p53的磷酸化调节N-末端磷酸化和细胞凋亡对紫外线辐射的响应。EMBO期刊18:6845-6854。-项目管理咨询公司-公共医学

[8] Bulavin D.V.、Saito，S.、Hollander，M.C.、Sakaguchi，K.、Anderson，C.W.、Appella，E.和Fornace Jr，A.J.，1999年。p38激酶对人p53的磷酸化调节N-末端磷酸化和细胞凋亡对紫外线辐射的响应。EMBO期刊18:6845-6854。-项目管理咨询公司-公共医学

[9] Clancy D.J.、Gems D.、Harshman L.G.、Oldham S.、Stocker H.、Hafen E.、Leevers S.J.和Partridge L.，2001年。通过丢失果蝇胰岛素受体底物蛋白CHICO延长寿命。《科学》292:104-106。-公共医学

[10] Clancy D.J.、Gems D.、Harshman L.G.、Oldham S.、Stocker H.、Hafen E.、Leevers S.J.和Partridge L.，2001年。通过丢失果蝇胰岛素受体底物蛋白CHICO延长寿命。《科学》292:104-106。-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

你的RSS订阅源

短亚型p53对哺乳动物寿命的调节

附属

短亚型p53对哺乳动物寿命的调节

作者

附属

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

分子生物学数据库

研究材料

其他

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

相关信息

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

分子生物学数据库

研究材料

其他