AIM:To investigate the effects of aerobic and anti-resistance exercise on skin aging in SAMP8 mice via interleukin-18(IL-18)/IL-18 receptor(IL-18R)pathway and provide new concepts for anti-skin aging and pre-vention and treatment of chronic inflammatory skin-related diseases.METHODS:Twenty-four healthy male 28-week-old rapidly aging SAMP8 mice were randomly divided into model group,aerobic exercise group,and resistance exercise group,with 8 mice in each group.Eight same-aged rapidly aging SAMR1 mice were used as control group.The mice in aerobic exercise group underwent running table training at a constant speed(1 time per day,5 times per week)for 8 weeks,and those in model group underwent incremental weight-bearing ladder training for 8 weeks(1 time every other day,3 times per week).The HE staining was performed to observe the structural changes of the epidermis and dermis,and Weigert staining was conducted to observe the changes in skin elastic fibers.Immunohistochemistry was performed to observe the expression of skin aging markers P16 and P21.The ELISA was used to detect the concentrations of serum and skin inflammatory factors IL-18,IL-1β and tumor necrosis factor-α(TNF-α)and the levels of dermal IL-18R and IL-18 binding protein(IL-18BP).Double immunofluorescence staining of IL-18 and IL-18R was conducted.The RT-qPCR was used to detect the mRNA expression levels of IL-18 and IL-18R.RESULTS:Compared with control group,the mice in model group exhibited obvious signs of aging.The results of HE staining revealed indications such as rough skin texture and skin thinning.Weigert staining revealed the following:the elastic fibers were disordered,separated,thickened,shortened,twisted,and broken.The expression levels of P16 and P21 proteins in the epidermis and dermis were elevated(P<0.01).Serum and skin IL-1β,TNF-α and IL-18 levels were significantly higher.Skin IL-18R content was significant-ly higher,and IL-18BP content was significantly lower(P<0.05 or P<0.01).Colocalization phenomenon existed between IL-18 and IL-18R.Skin IL-18 and IL-18R mRNA expression levels were significantly higher(P<0.01).Compared with model group,the skin appearance of the aerobic exercise and resistance exercise groups was significantly improved(P<0.05 or P<0.01).The thickness of the epidermis(P<0.05)and dermis increased significantly in resistance exercise group(P<0.01),and the elastic fibers were arranged in a more neat and orderly manner.The expression of P16 protein in the skin was decreased in aerobic exercise group(P<0.05).The levels of serum TNF-α,and serum and skin IL-18 were decreased in aerobic exercise group(P<0.05).The levels of serum and skin IL-1β,TNF-α and IL-18 in the resistance ex-ercise group were decreased(P<0.05 or P<0.01).Skin IL-18R content was significantly decreased in both aerobic and re-sistance exercise groups(P<0.01).IL-18BP content was significantly increased(P<0.01),and colocalized expression levels of IL-18 and IL-18R were significantly decreased.The mRNA expression of IL-18 and IL-18R was significantly de-creased in both aerobic and resistance exercise groups(P<0.01).CONCLUSION:Both aerobic and resistance exercise delay age-increased skin aging in rapidly aging mice,and the IL-18/IL-18R signaling pathway down-regulated by exercise may be the pathway of this effect.
Mesenchymal stem cells (MSCs) primarily secrete physiologically functional exosomes via paracrine effects that act on various adjacent and distant cells, thus exerting their therapeutic effects. In recent years, hypoxic preconditioning, as a novel MSC culture mode, has emerged as a research hotspot. Many previous studies have shown the role and underlying regulatory mechanisms of hypoxic preconditioning in various diseases, which has provided sufficient reference materials for the MSC research field. Therefore, this review summarizes the progress in application of hypoxia-preconditioned MSC-derived exosomes that substantially increases and improves the biological activity of specific molecules, such as microRNA.
目的:探讨淫羊藿苷(ICA)对高糖(HG)诱导的人肾小管上皮细胞上皮-间充质转化(EMT)的影响及机制.方法:将人肾小管上皮HK-2细胞分为正常对照(NC)组(5.5 mmol/L D-葡萄糖)、高渗(OSM)组(5.5 mmol/L D-葡萄糖+24.5 mmol/L甘露醇)、HG组(30 mmol/L D-葡萄糖)、低剂量ICA(L-ICA)组(30 mmol/L D-葡萄糖+10 µmol/L ICA)、高剂量ICA(H-ICA)组(30 mmol/L D-葡萄糖+40 µmol/L ICA)、H-ICA+SC79[蛋白激酶B(PKB/AKT)激活剂]组(30 mmol/L D-葡萄糖+40 µmol/L ICA+10 µmol/L SC79)和LY294002[磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)抑制剂]组(30 mmol/L D-葡萄糖+10 µmol/L LY294002).CCK-8法检测细胞活力;倒置显微镜观察细胞形态;RT-qPCR检测细胞α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和上皮钙黏素(E-cadherin)的mRNA表达水平;Western blot检测细胞中α-SMA、E-cadherin、PI3K、p-PI3K、AKT和p-AKT蛋白水平;划痕实验检测细胞的迁移能力.结果:与NC组比较,HG组HK-2细胞活力下降,迁移能力增强,细胞失去原有形态,部分细胞呈长梭状,E-cadherin的mRNA和蛋白表达水平显著下降,α-SMA的mRNA和蛋白表达水平及p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT比值均显著升高(P<0.05).相较于NC组,OSM组细胞形态无明显改变,其它相关上述指标变化均无统计学意义(P>0.05),提示高渗透压对HK-2细胞无显著影响.与HG组比较,不同剂量ICA组细胞形态由长梭状逐渐趋向正常形态,细胞活力增强,迁移能力降低,E-cad-herin的mRNA和蛋白表达水平显著升高,α-SMA的mRNA和蛋白表达水平及p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT比值均显著降低(P<0.05);LY294002组细胞E-cadherin蛋白表达水平显著升高,α-SMA蛋白表达水平及p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT比值均显著降低(P<0.05).与H-ICA组相比,H-ICA+SC79组细胞中E-cadherin蛋白表达水平显著下降,α-SMA蛋白表达水平及p-AKT/AKT比值均显著升高(P<0.05).结论:ICA能够抑制HG诱导的HK-2细胞EMT,可能与其抑制PI3K/AKT信号通路活化有关.
目的:探讨钙网蛋白(CALR)在胃癌组织中的表达水平及其调节AGS、HGC-27细胞转移的作用机制.方法:收集65例胃癌患者肿瘤组织样本和16例大网膜转移组织样本,采用免疫组织化学法检测胃癌及大网膜转移组织中CALR的表达水平;通过小干扰RNA(siRNA)下调AGS和HGC-27细胞中CALR的表达,通过慢病毒转染技术过表达AGS和HGC-27细胞中的CALR,采用Transwell实验和细胞划痕实验检测CALR表达对AGS、HGC-27细胞侵袭和迁移的影响;采用活性氧(ROS)和线粒体三磷酸腺苷(ATP)荧光探针检测AGS、HGC-27细胞ROS水平和ATP荧光强度;采用线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1)检测AGS、HGC-27细胞线粒体膜电位水平;Western blot法检测CALR、肌浆/内质网Ca2+转运ATP酶A2(ATP2A2)、ATP酶Na+/K+转运亚基Beta 3(ATP1B3)和ATP合酶-偶联因子6(ATP5J)的蛋白表达水平;建立胃癌裸鼠腹腔移植瘤模型,探究CALR在体内对HGC-27细胞增殖的影响.结果:与癌旁组织比较,CALR在胃癌组织和大网膜转移组织中显著过表达(P<0.01);CALR过表达显著促进AGS、HGC-27细胞侵袭和迁移,而siRNA CALR则抑制胃癌细胞的侵袭和迁移(P<0.01);pcDNA3.1-CALR组AGS、HGC-27细胞中ATP荧光强度、线粒体膜电位水平均显著升高,ROS水平则降低;而siRNA-CALR组ATP荧光强度、线粒体膜电位水平均显著降低,ROS水平则升高(P<0.01);此外,与阴性对照组比较,pcDNA3.1-CALR组AGS、HGC-27细胞中CALR、ATP2A2、ATP1B3和ATP5J蛋白表达水平均显著升高,而siRNA-CALR组CALR、ATP2A2、ATP1B3和ATP5J蛋白表达水平均显著降低(P<0.01);在裸鼠模型中,敲减CALR可显著抑制肿瘤组织的生长,降低肿瘤组织中ATP2A2、ATP1B3和ATP5J蛋白的表达水平.结论:CALR在人胃癌组织及大网膜转移组织中过表达,CALR可通过调节线粒体膜电位和ATP合酶介导线粒体功能,影响胃癌AGS和HGC-27细胞的转移.
目的:本研究拟观察过表达沉默信息调节因子3(silent information regulator 3,Sirt3)对高糖(high glucose,HG)诱导的肾小管上皮细胞应激性衰老的影响,并进一步探究过表达Sirt3对Kelch样ECH关联蛋白1(Kelch-like ECH-associated protein 1,Keap1)/核因子E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)通路活性的影响,探讨其可能的作用机制.方法:本研究以HK-2细胞为模型,应用质粒转染过表达Sirt3,采用ML385(Nrf2特异性抑制剂)阻断Keap1/Nrf2通路,按照预定细胞分组给予不同刺激,Western blot法检测Sirt3、Keap1、Nrf2、衰老相关蛋白P16和P21蛋白的表达,DCHF-DA标记法检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)的积聚,衰老相关β-半乳糖苷酶(senescence-associated β-galactosidase,SA-β-Gal)染色法检测细胞衰老状况.结果:(1)与正常糖对照组相比,高糖刺激48 h后,衰老相关蛋白P16和P21的水平显著升高(P<0.05);与高糖+空载质粒转染对照组相比,过表达Sirt3后,P16和P21的表达明显降低(P<0.05),SA-β-Gal阳性细胞减少,且显著逆转高糖环境下HK-2细胞内ROS的蓄积.(2)与正常糖对照组相比,高糖环境下HK-2细胞中Nrf2、醌氧化还原酶1(NADPH quinone oxidore-ductase 1,NQO1)蛋白水平降低,Keap1蛋白表达水平升高(P<0.05);与高糖+空载质粒转染对照组相比,转染Sirt3质粒后,Nrf2及其下游蛋白NQO1的表达增加,同时核Nrf2的表达显著增加(P<0.05).(3)进一步应用ML385抑制Keap1/Nrf2通路活性,结果显示,与高糖+转染Sirt3质粒组相比,加入ML385后Nrf2、NQO1和血红素加氧酶1(heme oxygenase-1,HO-1)蛋白表达降低,衰老相关蛋白P16和P21的表达明显升高(P<0.05).结论:高糖环境下,过表达Sirt3可通过上调Keap1/Nrf2通路的活性,促进Nrf2向细胞核易位,减少细胞内ROS蓄积,从而减轻应激性衰老.
目的:探讨清脑滴丸(Qingnao dripping pills,QNDP)通过调控微小RNA-223-3p(microRNA-223-3p,miR-223-3p)介导核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3,NLRP3)炎症小体信号通路对急性脑缺血/再灌注损伤大鼠的作用机制.方法:建立大鼠大脑中动脉栓塞/再灌注(middle cerebral artery occlusion/reperfusion,MCAO/R)损伤模型,随机分为缺血/再灌注损伤模型(MCAO/R)组、MCAO/R+QNDP组、MCAO/R+miR-223-3p拮抗剂(antagomiR-223)组和MCAO/R+QNDP+antagomiR-223组,另设假手术组作为对照,每组18只.MCAO/R术后灌胃给予QNDP(150 mg/kg),MCAO/R术前24 h侧脑室注射给予antagomiR-223.采用Garcia评分法测定各组大鼠神经功能缺损程度;TTC染色法观察脑缺血体积;干湿重法测定脑含水量;RT-qPCR法测定缺血皮层miR-223-3p表达;Western blot法检测缺血皮层NLRP3、含caspase募集结构域的凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase recruitment domain,ASC)和cleaved caspase-1蛋白表达;免疫荧光染色法观察NLRP3在缺血侧皮层中的分布情况;ELISA法检测白细胞介素1β(inter-leukin-1β,IL-1β)和IL-18水平.结果:与假手术组比较,MCAO/R组神经功能缺损评分显著降低(P<0.01),脑缺血体积和脑含水量显著增加(P<0.01).与MCAO/R组相比,MCAO/R+QNDP组大鼠的神经功能缺损评分升高,脑缺血体积和脑含水量显著降低(P<0.01),miR-223-3p表达增加(P<0.05),NLRP3炎症小体(NLRP3、ASC及cleaved caspase-1)蛋白表达,NLRP3分布,以及IL-1β和IL-18水平均显著减少(P<0.05或P<0.01).MCAO/R+QNDP+an-tagomiR-223组上述各项指标与MCAO/R+QNDP组趋势一致(P<0.05或P<0.01).MCAO/R+antagomiR-223组上述各项指标与MCAO/R+QNDP组趋势相反(P<0.05或P<0.01).与MCAO/R+QNDP组比较,MCAO/R+QNDP+an-tagomiR-223组大鼠的神经功能评分显著降低(P<0.01),脑梗死体积和脑含水量增加(P<0.05或P<0.01),miR-223-3p表达显著减少(P<0.01),NLRP3和cleaved caspase-1蛋白表达,NLRP3表达量,以及IL-1β和IL-18水平在缺血侧皮层增加(P<0.05或P<0.01),ASC蛋白差异无统计学意义.与MCAO/R+antagomiR-223组比较,MCAO/R+QNDP+ antagomiR-223组大鼠ASC表达水平显著降低(P<0.01).结论:QNDP可能通过上调miR-223-3p表达抑制NLRP3炎症小体信号通路,从而减轻脑缺血/再灌注损伤大鼠诱导的炎症反应.
目的:探究N-乙酰化脯氨酸-甘氨酸-脯氨酸(N-acetylated proline-glycine-proline,N-Ac-PGP)通过Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)诱导巨噬细胞M1极化对慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)炎症反应的影响.方法:检测COPD患者痰液中N-Ac-PGP和M1型巨噬细胞炎性细胞因子的表达.体外培养人单核细胞白血病细胞THP-1,使用佛波脂(phorbol 12-myristate 13-acetate,PMA)诱导使之分化为M0型巨噬细胞,然后使用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)和N-Ac-PGP诱导M0型巨噬细胞极化为M1型.采用RT-qPCR和Western blot法分别检测巨噬细胞表面标志物CD11b、CD45、CD86和诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)的mRNA和蛋白表达水平.使用ELISA检测M1型巨噬细胞炎性细胞因子肿瘤坏死因子α(tu-mor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)、IL-6和IL-23的水平.最后抑制TLR4通路,再次检测巨噬细胞的极化情况.结果:N-Ac-PGP与M1型巨噬细胞炎性细胞因子表达量呈显著正相关.PMA处理THP-1细胞成功诱导分化为M0型巨噬细胞.LPS和N-Ac-PGP处理后M1型巨噬细胞的标志蛋白表达显著增加(P<0.05),证明经过LPS和N-Ac-PGP处理的M0型巨噬细胞向M1型极化.同时,炎性细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-23的表达上调(P<0.05).进一步的实验中,TLR4抑制剂与N-Ac-PGP联用逆转了N-Ac-PGP对M0型巨噬细胞向M1型极化的促进作用,也显著降低了炎性细胞因子的表达水平(P<0.05).结论:N-Ac-PGP通过激活TLR4诱导的巨噬细胞M1极化促进COPD炎症反应.
目的:探讨藤黄健骨胶囊(TJC)对绝经后骨质疏松大鼠沉默信息调节因子1(SIRT1)/核因子κB(NF-κB)/核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)信号通路关键蛋白表达的影响及分子机制.方法:采用随机数字表法将SD雌性大鼠分为假手术组,模型组[卵巢切除术(OVX)组],SIRT1抑制剂组(EX-527+OVX组),阳性药物戊酸雌二醇(ESV)对照组(ESV+OVX组),以及高、中、低剂量TJC处理组(TJC-H+OVX、TJC-M+OVX和TJC-L+OVX组),每组10只.OVX建模,建模成功后给予TJC或ESV干预,并根据实验设计给予EX-527干预,8周后取材.ELISA法检测相关炎症因子水平;双重免疫荧光染色分别检测SIRT1、NF-κB p65和NLRP3蛋白;RT-qPCR和Western blot分别检测SIRT1/NF-κB/NLRP3信号通路相关分子和破骨分化标志分子的mRNA和蛋白水平.结果:与假手术组相比,OVX组和EX-527+OVX组大鼠血清中白细胞介素1β(IL-1β)、IL-18和肿瘤坏死因子α(TNF-α)含量显著升高(P<0.01),破骨细胞NF-κB p65及NLRP3表达荧光面积显著增大(P<0.01),股骨组织NF-κB p65、NLRP3和活化T细胞核因子胞浆1型(NFATc1)mRNA及蛋白水平显著升高(P<0.01),而破骨细胞SIRT1表达荧光面积显著减小(P<0.01);与OVX组相比,高剂量TJC处理组大鼠血清IL-1β含量和股骨组织NLRP3蛋白表达水平均显著降低,中、高剂量TJC处理组大鼠血清IL-18含量及股骨组织NF-κB p65和NFATc1蛋白表达水平均显著降低,低、中、高剂量TJC处理组大鼠血清TNF-α含量、破骨细胞NF-κB p65和NLRP3表达荧光面积、股骨组织NF-κB p65、NLRP3及NFATc1 mRNA水平均显著降低,而破骨细胞SIRT1表达荧光面积显著增大(P<0.05);与EX-527+OVX组相比,高剂量TJC处理组大鼠股骨组织NLRP3蛋白表达水平显著降低,中、高剂量TJC处理组大鼠血清IL-1β及IL-18含量、股骨组织NF-κB p65和NFATc1蛋白表达水平均显著降低,低、中、高剂量TJC处理组血清TNF-α含量、破骨细胞NF-κB p65和NLRP3表达荧光面积、股骨组织NF-κB p65、NLRP3及NFATc1 mRNA水平均显著降低,而破骨细胞SIRT1表达荧光面积显著增大(P<0.05).结论:TJC能够抑制绝经后骨质疏松模型大鼠破骨细胞分化,其作用机制可能与抑制SIRT1/NF-κB/NLRP3信号通路激活、减轻炎症反应有关.
目的:探讨有氧运动对青年期小鼠海马体细胞分裂周期蛋白42(cell division cycle protein 42,Cdc42)及DNA损伤反应(DNA-damage response,DDR)相关因子的短期和长期影响.方法:构建运动小鼠模型,将40只8周龄SPF级C57BL/6雄性小鼠随机分为安静组和运动组,每组20只,均使用普通饲料喂养.运动组小鼠进行12周的中等强度(75%VO2max)跑台运动,安静组小鼠在不跑步的情况下暴露于跑步机噪声和振动中.12周训练结束后,从安静组和运动组中随机选取小鼠各10只(5月龄),分别为安静青年期小鼠(Sed-young)组和运动青年期小鼠(Exe-young)组;剩余的10只安静组小鼠和10只运动组小鼠继续喂养至老年期(18月龄),作为安静老年期小鼠(Sed-old)组和运动老年期小鼠(Exe-old)组.所有小鼠均收集Y迷宫、体成分数据及海马体组织,通过Cdc42活性检测和Western blot法比较各组小鼠海马体Cdc42-GTP活性及Cdc42蛋白表达情况,通过RT-qPCR比较各组小鼠海马体Cdc42、Pak4、Pak5、Cofilin、Chk2、Atm和P53等DDR相关因子的mRNA水平.结果:与安静组比较,有氧运动可显著降低青年期小鼠脂肪百分比(P<0.05),显著提高空间识别记忆能力(P<0.05),并维持至老年期(P<0.05).与安静组比较,运动青年期小鼠和运动老年期小鼠海马体Cdc42表达及活性均显著降低(P<0.05).与安静组比较,有氧运动显著降低青年期小鼠海马体Cdc42、Pak4、Pak5、Cofilin、Atm、Chk2和P53的转录水平(P<0.05);其中,Cdc42、Pak4、Pak5、Cofilin、Chk2和P53的转录水平下降可维持至老年期(P<0.05).结论:青年期进行的有氧运动可持续抑制小鼠海马体Cdc42及DDR相关因子的表达,保护海马体神经元细胞免受DNA损伤而死亡或衰老直至老年期.
成熟红细胞(erythrocyte)由于无细胞核及含膜细胞器,主要通过糖酵解和磷酸戊糖途径进行能量代谢.糖酵解产生的三磷酸腺苷(adenosine triphos-phate, ATP)作为红细胞内主要能源物质,以往认为主要用于维持红细胞正常功能.早在1997年Mc-Cullough等就观察到缺氧或红细胞变形时,ATP可以被红细胞释放到细胞外,通过血管平滑肌细胞(vas-cular smooth muscle cells, VSMC)和内皮细胞(endo-thelial, EC)合成并释放一氧化氮(nitric oxide, NO)影响微循环,且红细胞释放ATP的改变可能与某些疾病发生发展存在联系[1].本文从红细胞内ATP释放机制、效应及与疾病关系等方面进行综述,以期为后续红细胞能量代谢研究提供参考.
N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine, m6A)即在腺苷酸的第6位氮原子处发生甲基化,是真核生物核糖核酸(ribonucleic acid, RNA)普遍的表观遗传修饰之一,存在于多种类型的RNA分子上,参与生物发生、稳定性调节、半衰期控制和前体信使RNA (messenger RNA, mRNA)剪接、输出及翻译等诸多关键细胞过程.
目的:探讨1,4,5-三磷酸肌醇1型受体(inositol 1,4,5-trisphosphate receptor type 1,IP3R1)调控钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(calcium/calmodulin-dependent protein kinase Ⅱ,CaMKII)和电压依赖性阴离子通道1(voltage-dependent anion channel 1,VDAC1)在海洛因(heroin,HE)致心肌细胞节律异常中的作用.方法:联合蛋白组学和GEO(Gene Expression Omnibus)数据库分析心律失常芯片数据,寻找关键调控因子.构建IP3R1基因敲减慢病毒并感染原代乳大鼠心肌细胞(neonatal rat cardiomyocytes,NRCMs),实验分为对照(control)组、HE组和HE+shIP3R1组.结晶紫染色观察心肌细胞形态;ELISA法检测乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)和天冬氨酸转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)水平;透射电镜观察线粒体形态学变化;Fluo-4/AM探针法检测细胞内Ca2+浓度;DCFH-DA荧光探针检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量;JC-1染色法检测线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)水平;ATP检测试剂盒检测细胞内ATP水平;免疫共沉淀(co-immunopre-cipitation,Co-IP)分析IP3R1与CaMKIIδ和VDAC1蛋白之间的相互作用;Western blot检测IP3R1、CaMKIIδ、p-CaM-KIIδ(T287)和VDAC1的蛋白水平.结果:结合蛋白质组学和基因表达谱数据集GSE89410分析,筛选得到80个差异共表达分子,基于基因本体论(Gene Ontology,GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)富集分析结果,最终筛选出关键因子IP3R1,且通过STRING数据库获得IP3R1结合蛋白:CaMKIIδ和VDAC1.Co-IP结果验证IP3R1与CaMKIIδ和VDAC1存在相互作用,且HE干预后NRCMs中IP3R1与CaMKIIδ和VDAC1之间的相互作用增强.体外细胞实验显示,与control组相比,HE组NRCMs数量急剧减少,细胞膜变窄,伪足减少,细胞核结构模糊;LDH和AST水平均显著上升(P<0.05);线粒体超微结构损伤严重,证实HE对NRCMs具有毒性作用并导致线粒体损伤.与control组相比,HE组心肌细胞内Ca2+浓度、ROS水平、MMP以及IP3R1、p-CaMKIIδ(T287)和VDAC1蛋白水平均显著升高(P<0.05),而HE+shIP3R1组这些指标均显著减低(P<0.05);ATP水平则相反.这证实沉默IP3R1表达可减轻HE干预后NRCMs的钙超载及线粒体损伤.结论:IP3R1通过调控CaMKII和VDAC1引起心肌细胞钙超载和ROS生成增多,参与HE诱导的心肌细胞节律异常.
动脉粥样硬化性心血管疾病(atherosclerotic car-diovascular disease, ASCVD)是目前全球主要死因之一,据世界卫生组织报告估计,每年有1790万人死于心血管疾病,占所有死亡人数的32％[1-2].动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)是ASCVD最主要的病理学改变.它的发生和发展涉及脂质堆积、氧化应激、炎症以及血管和血细胞功能障碍,最终可能导致其临床并发症-诸如心肌梗死和中风等[3-5].
目的:利用小鼠非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)模型明确非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver,NAFL)向非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH)进展中糖代谢酶蛋白表达水平的变化.方法:将48只C57BL/6J小鼠分为对照饮食(control diet,CD)组和高脂饮食(high-fat diet,HFD)组,每组24只,均在喂养后第8、12、16和20周处死6只小鼠.监测各组小鼠体重、肝重和血清指标的变化;HE染色和油红O染色明确肝脏脂肪变性情况并进行NAFLD活动度评分(NAFLD activity score,NAS),以明确NAFL向NASH进展的时点;Western blot实验检测糖代谢酶蛋白水平变化并与NAS进行相关性分析,明确糖代谢酶蛋白水平与NAFLD进展的关系.结果:相比CD组,HFD组小鼠在喂养4周后体重开始增加,肝重在16周时明显增加,血清丙氨酸转氨酶和血糖在12周后开始上升,总胆固醇在16周后开始升高(均P<0.05).肝组织HE染色、油红O染色及NAS提示,小鼠在16周时大部分进展为NASH.Western blot结果提示,喂养16周后,与CD组相比,HFD组小鼠肝脏糖酵解相关酶己糖激酶1(hexokinase 1,HK1)、HK2、丙酮酸激酶M2(pyruvate kinase M2,PKM2)和乳酸脱氢酶A(lactate dehydrogenase A,LDHA)蛋白表达水平显著升高(均P<0.05),而糖异生相关酶葡萄糖-6-磷酸酶催化亚基(glucose-6-phosphatase catalytic subunit,G6PC)、果糖-1,6-二磷酸酶1(fructose-1,6-bisphosphatase 1,FBP1)和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1(phosphoenolpyruvate carboxykinase 1,PCK1)蛋白表达水平显著下降(均P<0.05);HFD组HK2、PKM2、LDHA、G6PC、PCK1和丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase,PC)的蛋白水平在第8周进展到第20周时发生明显变化(均P<0.05),且与NAS存在明显相关性,其中PKM2和PC与NAS存在强正相关,而PCK1与NAS存在强负相关.结论:糖代谢酶G6PC、PCK1、PC、HK2、PKM2和LDHA的蛋白表达水平在NAFL向NASH的进展过程中发生明显变化,对这些酶的干预可能有助于抑制NAFLD的进展.
目的:基于网络药理学分析和转化生长因子β1(TGF-β1)诱导的大鼠肾NRK-49F细胞模型探究温阳振衰颗粒的药物成分柚皮素通过蛋白激酶B(PKB/Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路发挥抗纤维化作用的潜在机制.方法:网络药理学分析温阳振衰颗粒治疗肾纤维化的关键成分和作用靶点.Cell Counting Kit-8(CCK-8)法检测柚皮素对NRK-49F细胞的毒性作用,以及对TGF-β1诱导的NRK-49F细胞纤维化的影响.观察NRK-49F细胞形态变化;qRT-PCR实验检测NRK-49F细胞中纤维化相关因子I型胶原(Col I)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和纤连蛋白(FN)的mRNA表达;Western blot实验检测NRK-49F细胞中Col I、α-SMA、FN、Akt和mTOR的蛋白表达.结果:网络药理学的结果表明,温阳振衰颗粒的关键成分柚皮素可通过作用于Akt等靶点治疗肾纤维化.CCK-8实验结果显示,0～50 µmol/L的柚皮素对NRK-49F细胞无明显毒性作用.50 µmol/L的柚皮素可抑制TGF-β1诱导的NRK-49F细胞纤维化和增殖(P<0.01),并下调Col I、α-SMA和FN蛋白的表达(P<0.01).柚皮素抑制TGF-β1诱导的Akt和mTOR蛋白磷酸化(P<0.01).结论:柚皮素是温阳振衰颗粒中甘草的黄酮类成分之一,可通过下调Akt/mTOR信号通路抑制TGF-β1诱导的NRK-49F细胞纤维化.
目的:探讨特异AT富含序列结合蛋白2(SATB2)在乳腺癌中的作用,并分析敲减SATB2对乳腺癌细胞恶性生物学行为的影响和潜在机制.方法:用GEPIA数据库分析SATB2在乳腺癌中的表达,用Kaplan-Meier Plotter数据库分析其对乳腺癌患者总生存期(OS)的影响.免疫组化检测乳腺癌组织中SATB2的蛋白表达.将人乳腺癌细胞株MDA-MB-231与MCF-7分为si-Con组(转染si-Con)和si-SATB2组(转染si-SATB2).用EdU染色和集落形成实验评估细胞增殖能力,用Transwell方法检测乳腺癌细胞的迁移、侵袭能力及其对内皮细胞的招募能力,用小管形成实验检测其诱导内皮细胞血管生成能力,Western blot检测血管内皮生长因子A(VEGFA)、基质金属蛋白酶2(MMP-2)、MMP-9、激活STAT蛋白抑制因子1(PIAS1)和组蛋白脱乙酰基酶1(HDAC1)的表达.结果:与正常乳腺组织比较,乳腺癌中SATB2的基因和蛋白水平均升高(P<0.05).与SATB2低表达组比较,SATB2高表达组的乳腺癌患者的OS显著缩短(P<0.05).与si-Con组比较,si-SATB2组乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭及招募内皮细胞和诱导血管形成能力均降低(P<0.05);乳腺癌细胞中VEGFA、MMP-2、MMP-9、PIAS1和HDAC1表达均下调(P<0.05).结论:敲减SATB2能抑制乳腺癌细胞的增殖、迁移、侵袭和肿瘤血管生成,其机制可能与其抑制VEGFA、MMP-2、MMP-9、PIAS1和HDAC1表达有关.
偏头痛是一种常见的慢性神经血管性疾患,是世界上比较严重的致残性疾病之一.在我国偏头痛的发病率可达9. 3％[1].在美国,偏头痛的患病率大约15％[2].世界范围内,偏头痛影响15％到18％的人口[3].偏头痛除了疾病本身对身体造成的伤害之外,还可以导致患者认知功能下降、伴发焦虑抑郁甚至导致缺血性脑卒中发作.偏头痛常发生在一侧头部,患者会伴有恶心、呕吐及对光、声敏感的症状[3].偏头痛可分为有先兆偏头痛和无先兆偏头痛.
哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)是细胞功能的中心调节因子,通过mTOR复合物 1(mTOR complex 1, mTORC1)和mTORC2在细胞运动、增殖与存活、基因转录、蛋白质合成、自噬等不同的细胞基本过程中发挥重要作用[1-2].
目的:体外探讨长链非编码RNA(lncRNA)牛磺酸上调基因1(TUG1)靶向Zeste同源物增强子2(EZH2)对缺氧心肌细胞的影响.方法:缺氧诱导HL-1细胞建立细胞损伤模型,构建沉默质粒(siTUG1)和阴性对照(siNC)并分别转染至HL-1细胞内,随机分成常氧(normoxia)组、低氧(hypoxia)组、hypoxia+siNC组和hypoxia+si-TUG1组.采用RT-qPCR检测lncRNA-TUG1在各模型组中的表达.通过CCK-8分析细胞活力.ELISA检测心肌损伤标志物和炎症因子水平.RT-qPCR检测线粒体生物合成相关转录调节基因和炎症因子的表达.Western blot检测线粒体生物合成相关转录调节蛋白的表达.通过染色质沉淀(ChIP)检测lncRNA-TUG1、EZH2、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)和脑源性神经营养因子(BDNF)间的互作关系.结果:与normoxia组相比,hypoxia组和hypoxia+siNC组细胞的活力、线粒体生物合成相关转录调节基因的表达均显著降低(P<0.05),而心肌损伤标志物和炎症因子水平均显著升高(P<0.05);沉默TUG1可部分逆转上述改变.ChIP结果表明沉默TUG1可能抑制EZH2对eNOS和BDNF启动子区的结合(P<0.05).结论:lncRNA-TUG1可能通过EZH2途径参与缺氧诱导的HL-1细胞炎症反应以及线粒体功能障碍.lncRNA-TUG1表达降低可进一步影响EZH2与eNOS和BDNF启动子区的结合,这可能是沉默TUG1缓解缺氧诱导的HL-1细胞炎症反应和线粒体功能障碍的潜在机制.
目的:研究延胡索总生物碱(TAC)对戊四氮(PTZ)所诱导的慢性癫痫大鼠的治疗作用,探讨其对大脑皮层核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)/caspase-1/消皮素D(GSDMD)介导的细胞焦亡的影响及可能机制.方法:清洁级雄性SD大鼠30只,随机抽取6只大鼠作为正常组,其余大鼠采用PTZ(35 mg/kg)腹腔连续注射28 d复制慢性癫痫模型.将造模成功的18只大鼠随机分为模型组、低剂量TAC组和高剂量TAC组,每组6只.低、高剂量TAC组大鼠分别灌胃给予7和14 mg/kg的TAC,连续给药14 d,正常组和模型组大鼠灌胃给予等体积生理盐水.观察记录大鼠全面强直阵挛发作(GTCS)和极小阵挛发作(MCS)的潜伏期;采用HE染色观察颞叶皮层的病理学变化;TUNEL法检测神经细胞凋亡;免疫组化和Western blot法检测皮层组织核因子κB(NF-κB)、NLRP3、caspase-1和GSDMD蛋白表达;免疫组化检测脑组织中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素18(IL-18)和IL-1β蛋白表达;RT-qPCR检测各组NLRP3、caspase-1和GSDMD的mRNA表达.结果:与正常组相比较,模型组大鼠GTCS和MCS的潜伏期显著缩短(P<0.01);模型组大鼠皮层神经细胞凋亡数量显著增加,皮层组织中TNF-α、IL-18和IL-1β蛋白表达均显著增加,NF-κB、NLRP3、caspase-1 p20和GSDMD N端片段(GSDMD-N)的mRNA及蛋白表达也显著增加(P<0.05或P<0.01);与模型组相比,各剂量TAC组大鼠GTCS和MCS的潜伏期显著延长,皮层神经细胞凋亡数量显著减少,皮层组织中TNF-α、IL-18和IL-1β蛋白表达均显著减少,NF-κB、NLRP3、caspase-1 p20和GSDMD的mRNA及蛋白表达也均显著减少(P<0.01).结论:TAC可能通过NLRP3/caspase-1/GSDMD信号通路,减少炎症因子分泌,抑制神经细胞焦亡,从而对PTZ诱导的慢性癫痫大鼠起到治疗作用.
