氧化型低密度脂蛋白通过Akt/mTOR/p70S6K通路诱导血管内皮细胞自噬

目的 探讨氧化型低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein, oxLDL)对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)自噬和Akt/mTOR/p70S6K信号通路的影响.方法 将培养的HUVECs分为oxLDL组和对照组,分别用100 μg/ml oxLDL和等体积磷酸盐缓冲液处理.在培养6 h和12 h后收集细胞.应用透射电子显微镜观察自噬小体,实时荧光定量聚合酶链反应检测微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3, LC3)和p62 mRNA表达,应用蛋白质印迹法检测LC3、p62、p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR和p-p70S6K/p70S6K蛋白表达.结果 与对照组相比,oxLDL处理组细胞内的自噬小体数量明显增多(P<0.05),LC3 mRNA及蛋白表达水平均显著增高(P均<0.05),而p62 mRNA和蛋白表达水平均显著降低(P均<0.05).此外,oxLDL处理组Akt、mTOR、p70S6K磷酸化蛋白表达水平均较对照组显著降低(P均<0.01),但Akt、mTOR和p70S6K总蛋白表达水平与对照组无显著差异.结论 oxLDL可通过抑制Akt/mTOR/p70S6K信号通路诱导HUVECs自噬.     

沉默信息调节因子1在具核梭杆菌诱导肠上皮细胞炎症和凋亡中的作用

目的探讨沉默信息调节因子1(SIRT1)在具核梭杆菌(Fn)诱导肠上皮细胞炎症和凋亡中的作用。方法建立Fn感染肠上皮细胞模型并分为3组,即Fn感染组、Fn+Sirtinol组(SIRT1抑制剂)、Fn+白藜芦醇组(SIRT1激动剂),另设未感染对照组。在Fn感染肠上皮细胞6 h后,采用qRT-PCR、ELISA、Western blot、流式细胞术检测4组细胞中SIRT1基因mRNA和蛋白表达情况、炎症因子的量、NF-κB信号通路的表达、凋亡率、凋亡相关蛋白的表达。结果与Fn感染组相比,Fn+白藜芦醇组细胞中SIRT1 mRNA和蛋白质的表达升高,Fn+Sirtinol组细胞中SIRT1 mRNA和蛋白质的表达降低(P0.01)。Fn+Sirtinol组上清液中4种炎症因子含量[IL-1β:(35.975±2.995)pg/ml,IL-6:(954.250±37.340)pg/ml,IL-8:(598.500±23.014)pg/ml,TNF-α:(398.296±20.663)pg/ml]显著高于Fn+白藜芦醇组[IL-1β:(6.925±1.053)pg/ml,IL-6:(242.009±18.850)pg/ml,IL-8:(5.375±6.067)pg/ml,TNF-α:(79.537±8.334)pg/ml]和Fn感染组[IL-1β:(11.125±1.374)pg/ml,IL-6:(525.425±21.247)pg/ml,IL-8:(262.000±14.071)pg/ml,TNF-α:(180.412±11.826)pg/ml](P0.01)。Fn+Sirtinol组细胞中3种NF-κB信号通路相关蛋白质的表达量与其余3组比较差异有统计学义(P0.01);Fn感染组细胞中3种蛋白质的表达量明显高于Fn+白藜芦醇组和对照组(P0.01,P0.05)。Fn+Sirtinol组细胞在Fn感染6 h后凋亡率达峰值[(27.028±3.319)%],与其余3组的细胞的凋亡率比较差异有统计学义(P0.01);Fn感染组细胞的凋亡率[(16.864±2.213)%]明显高于Fn+白藜芦醇组[(5.584±1.148)%]和对照组[(2.510±0.763)%](P0.01)。Fn+Sirtinol组细胞中Bax、Cleaved caspase-3、Cleaved caspase-9蛋白高表达,与其余3组比较差异有统计学义(P0.01)。Fn+Sirtinol组细胞中Bcl-2蛋白低表达,与Fn+白藜芦醇组和对照组表达量比较差异有统计学义(P0.01或P0.05),Fn+白藜芦醇组组细胞中Bcl-2蛋白的表达量则明显高于对照组(P0.01)。结论在Fn感染的体外模型中,SIRT1可抑制肠上皮细胞分泌炎症因子,下调NF-κB信号通路的表达,可能通过线粒体凋亡途径抑制细胞的凋亡。     

自然杀伤细胞在小鼠脑型疟中对CD4~+T细胞亚群的免疫调节作用

目的探讨自然杀伤(NK)细胞在小鼠脑型疟中对CD4~+T细胞亚群的免疫调节作用。方法雌性C57BL/6小鼠随机分为健康对照组、感染组与NK消除组,每组14只。感染组与NK消除组小鼠经腹腔内注射伯氏疟原虫ANKA株(Pb A)感染红细胞1×106个;NK消除组小鼠在感染前1 d和感染后2 d腹腔内注射NK细胞封闭抗体anti-Asialo GM-1, 15μl/只,健康对照组和感染组注射等体积的PBS。感染后3 d起,采集小鼠尾静脉血,血涂片检测原虫血症,记录死亡情况。感染后3 d和5 d,各组剖杀小鼠3只,取脾脏,制备脾细胞悬液,流式细胞术检测脾细胞中Th1型细胞和调节性T细胞(Tregs);体外培养脾细胞,48 h后收集上清,ELISA检测γ干扰素(IFN-γ)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素10 (IL-10)的水平。感染后6 d,各组取3只小鼠,用伊文思蓝(EB)染液处理后,取脑,体外孵育脑组织,48 h后收集上清,酶标仪检测通过小鼠血脑屏障的EB含量。结果感染组感染后6 d开始出现死亡,并伴有神经症状,8 d全部死亡;NK消除组感染后7 d开始出现死亡,12 d全部死亡。感染后7 d, NK消除组原虫血症为5.2%～10.5%,高于感染组的2.4%～5.0%(P 0.05)。感染后5 d,感染组Th1型细胞的百分率和绝对计数分别为(2.65±0.06)%和(2.09～2.25)×10~6,高于健康对照组[(1.37±0.02)%和(0.41～0.47)×10~6](P 0.01); NK消除组分别为(1.82±0.07)%和(1.48～1.86)×10~6,低于感染组(P 0.01或P 0.05)。感染后3 d和5 d,感染组Tregs的百分率分别为(1.21±0.06)%和(1.70±0.13)%,高于健康对照组[(0.90±0.01)%和(0.91±0.02)%](P 0.01);感染组Tregs的绝对计数分别为(0.63～0.73)×10~6和(1.39～1.62)×10~6,高于健康对照组[(0.27～0.31)×10~6和(0.47～0.56)×10~6](P 0.01); NK消除组Tregs百分率分别为(1.86±0.07)%和(2.15±0.04)%,绝对计数分别为(0.77～0.90)×106和(1.68～2.15)×106,均高于感染组(P 0.01或P 0.05)。感染后3 d和5 d,感染组脾细胞培养上清中的IFN-γ分别为(790.75±84.80)和(989.58±199.59) pg/ml, TNF-α分别为(2 637.47±283.50)和(3 124.58±964.70) pg/ml,均高于健康对照组[(73.69±16.67)和(75.19±15.97) pg/ml、(290.01±187.46)和(290.51±186.76) pg/ml](P 0.01或P 0.05);NK消除组培养上清中的IFN-γ分别为(15.83±4.27)和(266.63±108.62) pg/ml, TNF-α分别为(165.89±71.02)和(842.77±311.94) pg/ml,均低于感染组(P 0.01或P 0.05)。感染后3 d, NK消除组IL-10为(3 588.20±1 436.38) pg/ml,高于感染组[(1 255.77±190.01) pg/ml](P 0.05)。感染后5 d,感染组IL-10为(4 991.36±1 030.89) pg/ml,高于健康对照组[(848.50±501.79) pg/ml](P 0.05); NK消除组为(9 317.95±1 077.89) pg/ml,高于感染组(P 0.05)。感染后6 d,感染组脑组织EB含量为(4.02±0.10)μg/ml,高于健康对照组[(2.09±0.06)μg/ml](P 0.05), NK消除组为(3.14±0.02)μg/ml,低于感染组(P 0.05)。结论NK细胞消除可减弱脑型疟小鼠Th1免疫应答,增强Tregs免疫应答,降低血脑屏障通透性,延长小鼠生存时间。     

靶蛋白信号通路相关蛋白在血管性痴呆大鼠海马CA1区的表达

目的观察磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路相关蛋白Akt和mTOR在血管性痴呆大鼠海马CA1区的表达及变化情况。方法选择SD大鼠72只,随机分为假手术组、血管性痴呆模型组(模型组)和PI3K抑制剂LY294002组(LY294002组),每组24只。每组又随机分为模型制备成功后1、2、4、8周4个时间点,每个时间点6只。采用改良Pulsinelli四血管阻断法制备血管性痴呆大鼠模型。免疫组织化学法检测Akt、mTOR蛋白的表达情况。结果假手术组海马CA1区不同时间点可见少量Akt和mTOR蛋白阳性表达。与假手术组比较,模型组和LY294002组1、2、4、8周Akt、mTOR蛋白表达明显增高;与模型组比较,LY294002组1、2、4、8周Akt[(8.83±1.47)个/高倍视野vs(12.50±1.87)个/高倍视野,(12.83±2.32)个/高倍视野vs(20.67±4.23)个/高倍视野,(29.00±2.60)个/高倍视野vs(40.33±3.33)个/高倍视野,(24.33±4.32)个/高倍视野vs(35.00±4.15)个/高倍视野]、mTOR蛋白表达明显降低,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。结论 Akt和mTOR蛋白在血管性痴呆大鼠海马CA1区过度表达,可能是血管性痴呆发生、发展的重要机制之一。     

细胞外信号调节激酶抑制剂对间歇低氧大鼠认知功能的影响

目的探讨细胞外信号调节激酶(ERK)抑制剂对间歇低氧大鼠海马CA1区神经细胞自噬相关蛋白表达及认知功能的影响。方法成年雄性Wistar大鼠96只,采用随机数字法分为正常对照组(UC组)、5%间歇低氧组(5%IH组)、ERK抑制剂组(U0126组),每组又分为7、14、21、28 d 4个时间点,每个时间点8只大鼠。应用透射电镜观察大鼠海马CA1区神经细胞线粒体、自噬体等超微结构的改变;免疫组织化学法检测海马CA1区ERK1/2、Beclin-1、微管相关蛋白1轻链3(LC3)蛋白表达;TUNEL检测海马CA1区神经细胞凋亡情况;Morris水迷宫检测各组大鼠学习记忆功能。结果与UC组比较,5%IH组7、14、21、28 d海马CAl区神经细胞ERK1/2蛋白表达明显增加(P0.05);与5%IH组比较,U0126组7、14、21、28 d海马CAl区神经细胞ERK1/2蛋白表达明显降低(15.48±2.00 vs 27.91±2.15,15.51±1.93 vs 35.86±2.58,15.57±2.09 vs 47.04±3.96,15.43±1.97 vs 59.03±4.09,P0.05)。与UC组比较,5%IH组和U0126组7、14、21、28 d海马CAl区神经细胞Beclin-1和LC3蛋白表达及神经元凋亡指数明显增加(P0.05);与5%IH组比较,U0126组7、14、21、28 d海马CAl区神经细胞Beclin-1和LC3蛋白表达及神经元凋亡指数明显降低(P0.05)。与UC组比较,5%IH组和U0126组大鼠7、14、21、28 d逃避潜伏期明显延长,跨越目标象限时间明显缩短(P0.05);与5%IH组比较,U0126组大鼠7、14、21、28 d逃避潜伏期明显缩短,跨越目标象限时间明显延长(P0.05)。结论 ERK抑制剂U0126通过阻断ERK信号通路抑制大鼠海马神经细胞自噬的激活,进而减轻神经细胞损伤,改善认知功能。     

电针联合经颅磁刺激对血管性痴呆大鼠学习记忆能力的影响

目的探讨电针联合经颅磁刺激对血管性痴呆(VaD)大鼠学习记忆能力的影响及其机制。方法雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠48只,8周龄,体质量240～280 g,采用随机数字表法分为4组:假手术组(S组)、模型组(M组)、电针组(E组)和电针+磁刺激组(EM组),每组12只。采用四血管阻断法构建大鼠VaD模型,E组大鼠取"百会穴"和"大椎穴",电针30 min/次,1次/d,连续14 d; EM组大鼠在电针干预后,接受经颅磁刺激,100个磁脉冲/次,1次/d,连续14 d; S组和M组大鼠以相同的方式和时间固定于柔软性固定器中而不给予其他干预。采用Morris水迷宫实验测试大鼠学习记忆能力,脱氧核苷酸末端转移酶介导的2′-脱氧尿苷5′-三磷酸盐缺口末端标记(TUNEL)法检测大鼠海马CA1区细胞凋亡情况,Western blot法检测海马组织中磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)、磷酸化Akt(p-Akt)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和磷酸化mTOR(p-mTOR)蛋白相对含量,计算p-Akt/Akt和p-mTOR/mTOR的比值。结果与S组比较,M组、E组和EM组逃避潜伏期[(48.9±2.2)、(40.8±2.2)、(36.7±2.4)s比(33.6±1.6) s]和第1次跨越平台时间[(54.8±1.8)、(37.8±2.2)、(30.2±1.8) s比(24.5±1.8) s]均明显延长(均P0.05),而2 min内跨越原平台次数[(3.2±0.8)、(5.6±0.8)、(7.6±1.0)次比(10.2±0.8)次]明显减少(均P0.05),细胞凋亡指数明显升高(均P0.05),PI3K蛋白相对含量明显升高(均P0.05),而p-Akt/Akt值和p-mTOR/mTOR值明显降低(均P0.05);与M组比较,E组和EM组逃避潜伏期和第1次跨越平台时间均明显缩短(均P0.05),而2 min内跨越原平台次数明显增加(均P0.05),细胞凋亡指数明显降低(均P0.05),PI3K蛋白相对含量明显降低(均P0.05),而p-Akt/Akt和p-mTOR/mTOR比值明显升高(均P0.05);与E组比较,EM组逃避潜伏期和第1次跨越平台时间均明显缩短(均P0.05),而2 min内跨越原平台次数明显增加(P0.05),细胞凋亡指数明显降低(P0.05),PI3K蛋白相对含量明显降低(P0.05),而p-Akt/Akt值和p-mTOR/mTOR值均明显升高(均P0.05)。结论电针联合经颅磁刺激可改善VaD大鼠空间学习记忆能力,且其作用效果优于单独使用电针,其作用机制可能与促进PI3K/Akt/mTOR信号通路活化而抑制海马细胞凋亡有关。     

杨梅素通过磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路诱导MTB感染巨噬细胞发生自噬的研究

目的 对杨梅素通过磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(PI3K/Akt/mTOR)信号通路诱导MTB感染的巨噬细胞发生自噬进行研究,从而探讨杨梅素抗结核作用的机理。方法 用CCK8法检测杨梅素对细胞增殖的影响,确定安全的用药范围;以H37Ra菌株感染的小鼠巨噬细胞Raw 264.7为模型组,并设空白组和药物处理组。按感染复数(MOI,即细菌∶细胞=10∶1)加入模型组、药物处理组,共孵育4h后,磷酸盐缓冲液(PBS)洗3次以弃掉未进入胞内的MTB。药物处理组分别用不同浓度(12.5、25、50、100μmol/L)的杨梅素作用24h, Western blot法检测自噬相关蛋白即“微管相关蛋白1轻链3-Ⅱ(LC3-Ⅱ)和p62”表达水平的变化,并以此筛选出杨梅素促进自噬的最佳作用浓度;100μmol/L杨梅素作用于感染细胞72h后,0.1%聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)冰上裂解细胞10min,菌落形成单位(CFU)法检测巨噬细胞胞内荷菌量;杨梅素作用感染细胞不同时间(30、60、180min)后Western blot测定PI3K/Akt/mTOR信号通路中Akt、mTOR的磷酸化水平。以Image J软件做蛋白定量分析,用GraphPad Prism 7.0制图,采用单因素方差分析(ANOVA)进行统计分析,以P<0.05为差异有统计学意义。结果 杨梅素在100μmol/L浓度以下细胞生存率在90%左右,对细胞毒性较小;Western blot结果显示:与模型组(0.52±0.01)相比,杨梅素不同浓度(12.5、25、50、100μmol/L)处理均能促进LC3Ⅱ的表达(0.59±0.02、 0.65±0.01、 0.71±0.01、 0.83±0.01),差异有统计学意义(t=2.97、P=0.04,t=7.91、P=0.00,t=9.77、P=0.00,t=16.37、P=0.00);而较模型组p62蛋白(0.86±0.02),药物处理亦能抑制p62的表达(0.72±0.01、0.86±0.00、0.60±0.02、0.58±0.01),25μmol/L杨梅素处理组差异无统计学意义(t=0.81、P=0.46),12.5、50、100μmol/L处理组差异均有统计学意义(t=6.50、P=0.00,t=9.53、P=0.00,t=12.01、P=0.00);杨梅素促进自噬的最佳药物浓度为100μmol/L;100μmol/L杨梅素作用于感染细胞72h后,对胞内MTB的抑制率为21.02%;模型组细胞在MTB感染后30、60、180min时,PI3K/Akt/mTOR通路中Akt蛋白的磷酸化(p-Akt)水平(1.23±0.01、1.52±0.01、0.74±0.02)明显增加,而杨梅素作用相同的时间后,可明显抑制Akt蛋白的磷酸化(0.99±0.01、0.96±0.01、0.43±0.01),差异有统计学意义(t=27.60、P=0.00,t=30.06、P=0.00,t=18.60、P=0.00);而模型组磷酸化mTOR(p-mTOR)蛋白水平仅在MTB感染后180min(0.57±0.00)明显增加(t=94.61、P=0.00),杨梅素作用180min亦能抑制mTOR蛋白的磷酸化(0.46±0.01),差异有统计学意义(t=21.60、P=0.00)。结论 杨梅素通过抑制Akt和mTOR蛋白的磷酸化来抑制PI3K/Akt/mTOR通路,从而诱导MTB感染的巨噬细胞发生自噬来杀灭胞内的MTB。     

麦冬皂苷介导AMPK/Akt/mTOR通路对糖尿病大鼠心肌细胞自噬的影响

目的探究麦冬皂苷对2型糖尿病大鼠心肌细胞自噬以及AMPK/Akt/mTOR通路的影响。方法8周龄雄性C57BL/6J大鼠58只,随机分为对照组(n=8)和糖尿病模型组(n=50)。对照组给予基础饮食,糖尿病模型组经高脂饮食联合腹腔注射链脲佐菌素(STZ)建立2型糖尿病模型,随机分为模型组、罗格列酮组和麦冬皂苷低、中、高剂量组,各10只。罗格列酮组灌胃给予2 mg/kg罗格列酮,麦冬皂苷低、中、高剂量组分别灌胃给予50、100、200 mg/kg麦冬皂苷,其余两组灌胃给予等量生理盐水,1/d,连续给药6周。测定大鼠外周血血清学指标、血压、心率等;超声心动图检测心功能E峰、A峰流速比值(E/A)、E波减速时间(EDT)、左室等容舒张时间(IVRT);苏木精-伊红(HE)染色观察心脏组织病理变化;蛋白质印迹技术(Western blot)测定自噬相关蛋白Beclin1、LC3与腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、Akt、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)及其磷酸化水平变化。结果 (1)模型组大鼠空腹血糖、空腹胰岛素、心率、三酰甘油、总胆固醇、心脏重量显著高于对照组(P0.05);麦冬皂苷或罗格列酮干预后大鼠空腹血糖、空腹胰岛素、心率、三酰甘油、总胆固醇、心脏重量显著低于模型组(P0.05),且麦冬皂苷组具有剂量依赖关系。(2)与对照组比较,模型组心脏E/A比值显著降低、EDT和IVRT显著延长(P0.05);与模型组比较,麦冬皂苷各剂量组和罗格列酮组心脏E/A比值显著升高、EDT和IVRT显著缩短(P0.05)。(3)模型组心脏组织Beclin1/GAPDH、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值显著低于对照组(P0.05);麦冬皂苷各剂量组和罗格列酮组心脏组织Beclin1/GAPDH、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值显著高于模型组(P0.05)。(4)与对照组比较,模型组心脏组织p-AMPK/AMPK比值显著升高、p-Akt/Akt与p-mTOR/mTOR比值显著降低(P0.05);与模型组比较,麦冬皂苷各剂量组和罗格列酮组心脏组织p-AMPK/AMPK比值显著降低(P0.05)、p-Akt/Akt和p-mTOR/mTOR比值显著升高(P0.05)。结论麦冬皂苷能促进2型糖尿病大鼠心肌细胞自噬,改善大鼠心脏功能,其机制可能与AMPK活化、Akt/mTOR通路抑制有关。     

吸烟对致敏大鼠肺组织基质金属蛋白酶9及其抑制剂1表达的影响

目的 通过观察吸烟对致敏大鼠肺组织基质相关因子基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)及金属蛋白酶组织抑制因子1(tissue inhibitor of metallopmteinase-1,TIMP-1)表达的影响,探讨吸烟在支气管哮喘(简称哮喘)气道重塑中的作用.方法 24只雄性Wistar大鼠随机分为对照组、致敏组和吸烟致敏组,每组8只.后两组用卵白蛋白(OVA)致敏并长期(8周)吸人激发,制备哮喘模型,在激发第3周开始,吸烟致敏组大鼠置于自制熏箱内进行被动吸烟.采用免疫组织化学法检测大鼠气道上皮细胞MMP-9、TIMP-1的蛋白表达,同时测量支气管壁的厚度,并用逆转录-聚合酶链反应法检测各组肺组织的MMP-9 mRNA、TIMP-1 mRNA含量.结果 ①吸烟致敏组气道壁厚度[(23.28±2.38)μm2/μm]明显高于致敏组[(20.06±2.94)/μm2/μm]和对照组[(11.64±2.42)μm2/μm](P值均＜0.05),致敏组高于对照组(P＜0.05),②吸烟致敏组肺组织中MMP-9 mRNA表达(0.49±0.02)和气道上皮细胞MMP-9蛋白含量(32.78±2.60)均明显高于致敏组(0.41±0.04,23.05±2.11)和对照组(0.23±0.03,15.88±1.69)(P值均＜0.01),致敏组高于对照组(P值均＜0.01),③吸烟致敏组肺组织中TIMP-1mRNA表达(0.53±0.02)和气道上皮细胞TIMP-1蛋白含量(34.54±2.90)均高于致敏组(0.37±0.05,21.25±2.28)和对照组(0.235=0.04,15.78±1.97)(P值均＜0.01),致敏组高于对照组(P值均＜0.01);④肺组织MMP-9/TIMP-1 mRNA比值:吸烟致敏组(0.91±0.05)低于致敏组(1.12±0.06)和对照组(1.03±0.09)(P值均＜0.01).致敏组高于对照组(P＜0.01),⑤气道上皮细胞MMP-9/TIMP-1蛋白含量比值:吸烟致敏组(0.94±0.03)低于致敏组(1.09±0.07)和对照组(1.01±0.06)(P＜0.05,P＜0.01),致敏组高于对照组(P＜0.01).结论 吸烟可使致敏大鼠肺组织MMP-9和TIMP-1过度表达,比例失调,加重气道重塑.     

百里醌对HUVECs细胞凋亡的影响及其机制

目的探究百里醌降低过氧化氢引起的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)细胞凋亡及其潜在机制。方法使用百里醌预处理HUVECs细胞后加入过氧化氢共培养1 h,使用四甲基偶氮唑蓝(MTT)方法测定细胞增殖能力改变;应用流式细胞仪检测百里醌预处理后加入过氧化氢共培养的HUVECs细胞凋亡情况变化;使用GFP-LC3荧光体系检测百里醌对HUVECs细胞自噬的影响;应用Western印迹法测定不同处理后HUVECs细胞Caspase-3/Cleaved Caspase-3、LC3-Ⅰ/LC3-Ⅱ、Akt/p-Akt、mTOR/p-mTOR、Beclin1、Bcl-2、β-Actin蛋白表达情况改变。结果百里醌预处理HUVECs细胞,降低由过氧化氢引起的细胞凋亡并呈现剂量依赖性(P0.05);百里醌诱导HUVECs细胞发生自噬;3-MA阻断自噬途径后百里醌对过氧化氢处理的HUVECs细胞保护作用减弱(P0.05);百里醌抑制p-Akt、p-mTOR蛋白表达,促进Beclin1和Bcl-2蛋白表达(P0.05)。结论百里醌通过抑制Akt/mTOR信号通路和上调Beclin1蛋白激活自噬,促进Bcl-2蛋白表达抑制凋亡,降低过氧化氢引起的HUVECs细胞凋亡,为动脉粥样硬化的防治提供新思路。     

Sphk1在1型糖尿病心肌病大鼠中的自噬作用的研究

目的:观察鞘氨醇激酶1(Sphk1)在糖尿病性心肌病(DCM)大鼠中的自噬作用,为DCM的防治寻求新的靶点。方法:雄性Wistar大鼠20只被随机分为正常对照组(n=10)、DCM组(n=10)。腹腔注射链脲佐菌素(STZ)70mg/kg建立DCM大鼠模型。每2周观察大鼠体重、空腹血糖,8周后,检测两组左室舒张末期内径(LVEDd)、左室收缩末期内径(LVESd)、左室射血分数(LVEF)等;取心脏组织,行HE染色观察心脏形态。应用蛋白质印迹法检测Sphk1、自噬相关蛋白LC3II/LC3I、自噬相关蛋白Beclin 1表达水平。结果:造模8周后,与正常对照组比较,DCM组体重[(351±27)g比(198±11)g]显著降低,血糖[(6.84±0.93)mmol/L比(32.45±4.27)mmol/L]显著升高(P均=0.001);LVEDd[(7.12±0.36)mm比(6.46±0.28)mm]显著减小、LVESd[(3.39±0.14)mm比(3.72±0.25)mm]显著增加,LVEF值[(82.69±3.37)%比(62.50±3.08)%]显著降低(P<0.05或<0.01);Sphk1[(0.30±0.02)比(1.12±0.20)]、LC3II/LC3I[(0.44±0.05)比(1.03±0.14)]、Beclin 1[(0.35±0.08)比(0.73±0.12)]蛋白表达显著升高(P<0.05或<0.01)。HE染色可见心肌细胞增生肥大、排列紊乱。结论:Sphk1通过自噬促使大鼠的糖尿病性心肌病的发生发展。     

细胞外基质金属蛋白酶诱导因子通过Toll样受体－4信号通路调节巨噬细胞自噬水平

目的探讨细胞外基质金属蛋白酶诱导因子(EMMPRIN)是否通过Toll样受体-4(TLR4)通路调节巨噬细胞自噬水平。方法用终浓度为5ng/ml的佛波酯(PMA)诱导人单核细胞白血病细胞系(THP-1)THP-1单核细胞48h,采用分化成功的巨噬细胞进行实验。实验分为空白对照组、EMMPRIN组和TAK-242组。蛋白印迹法检测各组TLR4、核因子-κB(NF-κB)、LC3-Ⅱ、Beclin1及P62蛋白表达水平;免疫荧光检测各组LC3-Ⅱ、Beclin1及P62蛋白荧光表达情况。采用SPSS 22.0软件对数据进行处理。结果Western blot检测发现,EMMPRIN组与对照组及TAK-242组相比,TLR4、NF-κB蛋白表达水平均升高(均P<0.05),LC3-Ⅱ蛋白表达水平均升高(P<0.05),Beclin1蛋白表达水平也升高[EMMPRIN组与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05),但仍较对照组升高;EMMPRIN组与TAK-242组比较,差异有统计学意义(P<0.05)],P62蛋白表达水平均降低(均P<0.05)。免疫荧光检测发现,EMMPRIN组与对照组及TAK-242组相比,LC3-Ⅱ、Beclin1蛋白荧光表达水平明显升高(均P<0.05),P62蛋白表达水平无差异统计学意义(P>0.05)。结论EMMPRI可能通过TLR4信号通路调节人THP-1巨噬细胞过度自噬。     

磷脂酰肌醇3-激酶γ对急性胰腺炎小鼠胰腺腺泡细胞自噬作用的影响

目的 探讨磷脂酰肌醇3-激酶γ(PI3Kγ)对小鼠实验性急性胰腺炎胰腺腺泡细胞自噬作用的影响,并探讨其意义.方法 野生型C57 BL/6小鼠和PI3Kγ基因敲除小鼠各18只,按数字表法随机分为对照组(6只)和急性胰腺炎(AP)组(12只),采用蛙皮素50μg/kg体重腹腔内注射7次、每次间隔1h的方法制备AP模型.首次注射后7h处死小鼠,光镜下观察胰腺病理学变化,免疫荧光检测自噬泡主要组成蛋白LC3颗粒,荧光分光光度计测定胰蛋白酶活性,蛋白质印迹法检测自噬相关蛋白beclin1、LC3-Ⅱ和p62的表达.结果 AP组野生型小鼠和PI3Kγ基因敲除小鼠的胰腺自噬空泡数量分别为(5.14±0.85)、(2.25±0.54)个/每高倍视野(HPF),LC3荧光免疫颗粒数量分别为(78.6±9.38)、(26.4±4.21)个/HPF,胰蛋白酶活性分别为(0.827±0.126)、(0.358±0.098) pmol/mg蛋白,各组间差异均具有统计学意义(P值均＜0.05).野生型小鼠的p62蛋白表达较PI3Kγ基因敲除小鼠显著减弱(0.11比0.92,P＜0.05),面LC3 -Ⅱ、beclin1蛋白表达较PI3Kγ基因敲除小鼠显著增强(1.82比0.93,1.43比1.05,P值均＜0.05).结论 AP时PI3Kγ可能通过增强小鼠胰腺腺泡细胞的自噬作用,促进胰蛋白酶原的活化及诱导腺泡细胞坏死.     

辛伐他汀对哮喘小鼠细胞自噬和炎症的影响及其机制的实验研究

目的观察不同剂量辛伐他汀对哮喘小鼠自噬和炎症的影响及机制。方法32只小鼠随机分为正常对照组(A组)、哮喘模型组(B组)、低剂量辛伐他汀组(C组40 mg/Kg)、高剂量辛伐他汀组(D组60 mg/Kg),每组8只。B、C、D三组采用卵清蛋白+氢氧化铝造模,C、D组同时给予辛伐他汀40 mg/kg、60 mg/kg灌胃。采用H.E染色观察肺组织,Western blot法检测LC3Ⅱ/Ⅰ、mTOR、p-mTOR,RT-PCR法检测Atg5和Beclin1 mRNA。结果A组支气管未见炎症细胞浸润,管腔规则、黏膜上皮正常;B组可见大量炎症细胞浸润,管壁增厚,气道黏膜增生;C、D组上述表现较B组减轻,且D组改善更明显。与A组比较,B组LC3Ⅱ/Ⅰ、Atg5 mRNA、Beclin1mRNA增加,p-mTOR/mTOR降低,差异具有统计学意义(P<0.05);与B组比较,C、D两组LC3Ⅱ/Ⅰ、Atg5 mRNA、Beclin1 mRNA增加,p-mTOR/mTOR降低,D组上述指标变化更明显,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论哮喘小鼠自噬水平增加,p-mTOR/mTOR信号通路蛋白降低;辛伐他汀可能通过阻断mTOR信号通路进一步提高LC3Ⅱ/Ⅰ、Atg5 mRNA、Beclin1mRNA水平,从而缓解气道炎症。     

慢性氟中毒大鼠脑组织细胞外调节蛋白激酶表达及大鼠学习记忆能力的变化

目的 观察慢性氟中毒大鼠脑组织中分裂原激活的蛋白激酶(MAPK)信号转导系统细胞外调节蛋白激酶(ERK1/2)的表达与活性,及其与学习记忆能力改变之间的关系,从而进一步探讨氟中毒神经系统损害的发病机制.方法 72只SD大鼠按性别和体质量随机分为3组.每组24只.对照组:自由饮用自来水,含氟量低于0.5 mg/L;低剂量染氟组:饮水含氟量为5.0 mg/L;高剂量染氟组:饮水含氟量为50.0 mg/L.实验6个月后.取大鼠脑组织,用蛋白印迹方法检测细胞外ERK1/2的蛋白表达与活性;用逆转录-聚合酶链反应(RTPCR)方法测定ERK1/2的mRNA水平;用Morris水迷宫检测大鼠学习记忆能力改变.结果 对照组、低、高剂量染氟组的ERK1/2蛋白水平分别为0.94±0.10、1.25±0.02、1.95±0.07,任意两组间比较,差异均有统计学意义(P＜0.05);对照组、低、高剂量染氟组的phospho-ERK1/2蛋白水平分别为0.73±0.08、0.77±0.07、1.28±0.11,任意两组间比较,差异有统计学意义(P＜0.05);低、高剂量染氟组的ERK1/2活化率[(68.4±3.8)%、(64.1±3.2)%]低于对照组[(82.3±10.7)%],组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05);在第2、3、5、6天,低剂量染氟组的大鼠逃避潜伏期[(46.0±8.0)、(24.0±2.7)、(8.9±5.3)、(7.4±4.1)s]长于对照组[(39.3±6.9)、(19.1±9.1)、(8.3±3.4)、(4.8±2.7)s],组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05),高剂量染氟组的大鼠逃避潜伏期[(36.9±16.8)、(37.7±12.9)、(19.7±7.6)、(12.2±5.7)s]也长于对照组(P＜0.05),第3、5、6天,高剂量染氟组的大鼠逃避潜伏期长于低剂量染氟组(P＜0.05);低剂量组、高剂量染氟组的大鼠第1次穿越平台位置时间[(1.17±0.75),(4.18±1.10)s]长干对照组[(5.89±0.56)s],组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05),低、高剂量染氟组的大鼠在原平台所在象限逗留时间[(17.05±4.25)、(18.20±4.57)s]短于对照组[(25.37±5.65)s],组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05);大鼠脑组织中ERK1/2的活化率与空间探索实验第1次到达平台区域时间呈正相关(r=0.364,P＜0.05).与第6天定向航行实验找到平台时间呈正相关(r=0.497,P＜0.05).结论 慢性氟中毒导致大鼠脑组织中ERK1/2蛋白表达水平及活性改变,与慢性氟中毒大鼠学习记忆能力的降低有一定关系.     

老年人心肌细胞自噬的变化及其调控机制研究进展

心肌细胞自噬对维持正常心脏结构和功能起重要作用。近年来的研究结果表明老年人心肌细胞自噬功能降低,老年人心肌自噬基因Atg5、Atg7和Beclin1表达降低;心肌细胞自噬下调与磷脂酰肌醇3-激酶/丝氨酸-苏氨酸激酶/雷帕霉素靶蛋白和单磷酸腺苷激活的蛋白激酶及SIRT1信号通路失调有关;此外,活性氧及一些神经内分泌因子也可介导老年人心肌细胞自噬下调。调控心肌细胞自噬将为老年人心肌病的预防和治疗提供新的途径。     

亚砷酸钠和砷酸钠染毒大鼠尿液砷形态分析

目的 分析亚砷酸钠和砷酸钠染毒大鼠尿液中砷形态代谢产物水平,寻找不同价态砷代谢的差异,为进一步探讨砷代谢产物与砷毒性作用机制间的关系提供基础数据.方法 Wistar大鼠70只,体质量80～120 g,按体质量随机分为7组,即对照组、亚砷酸钠高、中、低剂量组和砷酸钠高、中、低剂量组,每组10只.各组大鼠染毒1个月后,收集12 h尿液,采用高效液相色谱-氢化物发生原子荧光光谱法(HPLC-HGAFS)测定尿液中砷形态代谢产物水平,并通过二甲基砷酸(DMA)加标回收率测定来评价结果准确度.结果 亚砷酸钠中剂量组尿液中各种代谢物[3价无机砷(iAs~(3+))、5价无机砷(iAs~(5+))、DMA]水平[(121.66±1.26)、(10.26±2.68)、(204.91±0.56)μg/L]高于高剂量组[(113.20±0.75)、(5.16±1.32)、(147.70±0.77)μg/L,P均<0.05]和低剂量组[(79.35±2.12)、(5.13±2.25)、(56.35±1.23)μg/L,P均<0.05];砷酸钠中剂量组尿液中iAs~(3+)和DMA水平[(315.81±1.69)、(245.12±1.18)μg/L]高于高剂量组[(85.03±0.56)、(110.34±1.04)μg/L,P均<0.05]和低剂量组[(22.97±2.67)、(15.75±2.15)μg/L,P均<0.05].亚砷酸钠高、低剂量组尿液中iAs~(3+)和DMA水平高于砷酸钠组(P均<0.05);而亚砷酸钠中剂量组尿液中iAs~(3+)和DMA水平低于砷酸钠组(P均<0.05).亚砷酸钠高、中、低剂量组DMA的平均加标回收率为94.80%～102.70%,砷酸钠高、中、低剂量组DMA的平均加标回收率为95.33%～108.40%.结论 染砷价态及外暴露剂量不同,大鼠体内砷代谢物的形态和水平就不同;不同价态无机砷在大鼠体内的代谢径路不完全相同.     

氟对大鼠骨组织3-磷酸肌醇激酶和蛋白激酶B1表达的影响

目的 观察慢性氟中毒对大鼠骨组织中3-磷酸肌醇激酶(PI3K)、蛋白激酶B1(Akt1)蛋白和mRNA表达的影响,探讨PI3K/Akt信号通路在氟骨症发病机制中的作用.方法 将36只SD大鼠按性别和体质量随机分为3组:对照组、低氟组、高氟组,每组12只.对照组自由饮用自来水(含氟量<0.5 mg/L),低、高氟组大鼠分别饮用氟化钠(NaF)配制的含氟量为5.0、50.0 mg/L的自来水.实验6个月后处死大鼠,收集血清,用酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测骨钙素(BGP)、组织蛋白酶K(Cath-K).取大鼠股骨下段,用免疫组织化学方法和实时荧光定量PCR法检测骨组织中PI3K、Akt1蛋白和mRNA的表达.结果 各组大鼠血清BGP、Cath-K 水平比较,差异有统计学意义(F值分别为73.45、39.36,P均<0.05).与对照组[(0.15±0.03)μg/L、(18.32±2.27)pmol/L]比较,低、高氟组血清BGP[(1.99±0.62)、(2.38±0.16)μg/L]、Cath-K[(89.07±19.66)、(110.16±9.81)pmol/L]明显升高(P均<0.05),且高氟组明显高于低氟组(P均<0.05).各组大鼠骨组织PI3K、Akt1蛋白和mRNA表达水平比较,差异有统计学意义(F值分别为178.16、118.08,38.81、52.31,P均<0.05).与对照组(181.55±4.24、188.46±2.18,3.84±1.69、4.33±0.89)比较,低、高氟组大鼠骨组织PI3K(171.66±2.85、154.12±4.15,11.31±4.18、20.54±6.68)、Akt1蛋白和mRNA表达(177.47±3.16、156.42±3.18.12.52±3.13、19.43±5.36)明显增高(P均<0.05),且高氟组明显高于低氟组(P均<0.05).结论 血清BGP、Cath-K可作为慢性氟中毒骨病变的代谢指标.氟可导致大鼠骨组织中PI3K、Akt1蛋白和mRNA表达水平增高,PI3K/Akt 信号通路可能参与了氟引起的骨骼损伤机制.

Abstract：

Objective To observe the expression of phosphoinositide 3-kinase(PI3K) and protein kinase B1 (Akt1) in PI3K/Akt signaling pathway in rat bones with fluorosis, and to reveal the mechanisms of the skeletal fluorosis. Methods Thirty-six SD rats were randomly divided into 3 groups (control group, low-dose fluorosis group, high-dose fluorosis group) and 12 rats were in each group according to body weight. The rats were fed with different concentrations of fluoride (NaF) to establish fluorosis models. Controls were fed with tap water( < 0.5 mg/L), experimental animals in low- or high-dose groups were fed with water containing NaF 5.0,50.0 mg/L, respectively. Rats were sacrificed after 6 months of treating with fluoride and the serum was kept for testing the bone metabolic markers of none gla protein(BGP) and cathepsin K(Cath-K) by enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA), the proteins and mRNA levels of PI3K and Akt1 in rat bones were detected by immunohistochemistry and real time PCR, respectively. Results Each group of serum BGP and Cath-k were compared, the difference was statistically significant(F = 73.45,39.36, all P < 0.05). The contents of BGP[(1.99 ± 0.62), (2.38 ± 0.16)μg/L] and Cath-K [(89.07 ± 19.66), (110.16 ± 9.81)pmol/L] in the low-and high-dose fluorosis groups were higher than those in the control group[(0.15 ± 0.03)μg/L,( 18.32 ± 2.27)pmol/L], and the high fluorosis group was obviously higher than the low fluorosis group (all P < 0.05). Each group of serum PI3K and Akt1 protein and mRNA were compared, the difference was statistically significant(F- 178.16,118.08,38.81,52.31, all P< 0.05). Compared to the control group (181.55 ± 4.24,188.46 ± 2.18,3.84 ± 1.69,4.33 ± 0.89), the protein and mRNA expressions of PI3K(171.66 ± 2.85,154.12 ± 4.15,11.31 ± 4.18,20.54 ± 6.68), Akt1(177.47 ± 3.16,156.42 ± 3.18,12.52 ± 3.13,19.43 ± 5.36) were higher in the low- and high-dose fluorosis groups (all P < 0.05), and the high fluorosis group was obviously higher than the low fluorosis group (all P < 0.05). Conclusions BGP and Cath-K contents could be used as bone metabolic indices in the endemic fluorosis disease. Fluoride can increase the expression of PI3K and Akt1 mRNA and protein in bone tissue of fluorosis rats, and PI3K/Akt1 signaling pathway may be involved in the pathogenesis of bone injury caused by fluoride.