氧化应激与肾脏细胞凋亡

氧化应激产生的活性氧(ROS)与细胞凋亡存在密切的关系。ROS可通过激活线粒体、Bcl-2家族、NF-κB及MAPKS家族、Caspase家族等途径引起细胞凋亡,细胞凋亡在肾脏疾病的发病过程中起着重要作用。本文就氧化应激在肾脏疾病发生发展中的作用及其诱导细胞凋亡的机制进行了综述。     

活性氧簇调控的信号通路与糖尿病肾病

糖尿病肾病(DN)是以细胞外基质(ECM)在肾脏的过度聚积,导致肾小球系膜增生和肾小管间质纤维化为特征.临床研究证明高血糖是糖尿病血管并发症包括DN始发和进展的主要决定因子.在肾小球系膜细胞,高糖可诱导ROS的产生和上调 TGF-β1及ECM的表达.外源性H2O2 或由葡萄糖氧化酶持续产生的H2O2 也可上调TGF-β1和纤维结合素(FN)在系膜细胞的表达、以及FN在小管上皮细胞的表达.抗氧化剂可有效抑制高糖和H2O2 诱导的TGF-β1和 FN的上调.研究结果表明,在高糖诱导的肾脏损害中,ROS起着非常重要的作用.然而,ROS 调控信号通路导致糖尿病肾脏终末期细胞反应的机理还未完全清楚.本文将从细胞、分子和基因水平阐述高糖诱导ROS 的产生,ROS诱导信号转导级联的激活以及转录因子、基因和蛋白质在系膜细胞和小管上皮细胞的过度表达而导致ECM在肾脏聚积的机制;同时也将阐述在糖尿病肾脏,AGE、TGF-β1和Ang ΙΙ诱导ROS 产生,增强高糖激活信号通路的机理.     

氧化应激及炎症对糖尿病肾病的影响

氧化应激及炎症是糖尿病肾病(DN)发生和进展的决定因素,糖尿病患者持续高血糖会损伤线粒体功能,增加活性氧(ROS)产生,激活炎症介质,并抑制抗氧化防御机制,最终导致氧化应激,引起DN。线粒体损伤、ROS增多和炎症反应相互促进,是导致DN发生和病情进展的重要因素。硫辛酸是在线粒体内合成的强抗氧化剂,其能通过抗氧化途径保护线粒体免受损伤。本文就氧化应激、线粒体损伤及炎症反应在DN损伤中的机制及抗氧化剂硫辛酸对DN的保护作用进行综述,旨在为DN的防治提供新思路。     

ROS 介导的 JNK 信号通路及其对细胞自噬的调节

活性氧簇（reactive oxygen species，ROS）是生物有氧代谢过程中产生的一类活性含氧化合物的总称，作为细胞内的一种信号分子，ROS 可通过多种途径激活 c-Jun 氨基末端激酶（c-Jun NH2-terminal kinase，JNK）。调节细胞自噬是 ROS 介导的 JNK 信号通路的一个重要功能，其能够以 ROS 水平依赖的方式激活细胞自噬和凋亡。下面本文仅就近年来研究发现的ROS 介导 JNK 信号通路激活的主要途径，以及其对细胞自噬的作用作简要综述。     

新型钌配合物通过内源性线粒体凋亡通路诱导Bel-7402细胞凋亡的机制

目的 研究钌配合物Ru-HMIP对肝癌细胞Bel-7402的抑制作用及其机制.方法 MTI法检测RuHMIP对Bel-7402细胞的杀伤作用;流式细胞术检测其诱导细胞凋亡情况;JC-1荧光探针检测线粒体膜电位;DCFH-DA荧光探针检测细胞内活性氧(ROS);Western blot检测细胞凋亡相关蛋白.结果 RuHMIP对Bel-7402细胞有较强的杀伤效果;其对细胞毒性作用是通过诱导细胞凋亡方式;Ru-HMIP在Bel-7402细胞中产生过量ROS,并且这种作用及其细胞毒性都可被还原剂乙酰半胱氨酸(NAC)所阻断.Ru-HMIP可以破坏Bel-7402细胞线粒体膜电位;上调Bax,下调Bcl-2,同时激活Caspase-9及Caspase-3.结论 Ru-HMIP可以在体外有效抑制Bel-7402细胞增殖,其作用机制是在细胞内诱发过量ROS,继而通过内源性线粒体凋亡通路诱导细胞凋亡.     

蛇床子素对宫颈癌Hela细胞凋亡的作用研究

目的 探讨蛇床子素对人宫颈癌Hela细胞增殖、凋亡的作用及可能的机制.方法 经不同浓度蛇床子素处理体外培养的宫颈癌Hela细胞,采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测细胞增殖活性,流式细胞仪检测细胞凋亡率和细胞内活性氧(ROS)水平,半定量RT-PCR法检测Bcl-2和Bax mRNA的表达.结果 与对照组比较,不同浓度的蛇床子素均可明显抑制人宫颈癌Hela细胞增殖、诱导细胞凋亡,增高细胞内ROS水平,降低Bcl-2/Bax的表达比例,且具有一定的剂量依赖性.结论 蛇床子素抑制人宫颈癌Hela细胞增殖并促进细胞凋亡,与升高细胞ROS水平、促进激活促凋亡因子Bax的表达和抑制抗凋亡因子Bcl-2的表达有关.     

转录因子CHOP参与了同型半胱氨酸诱导的活性氧物质产生

目的 探讨在血管平滑肌细胞(VSMC)中,同型半胱氨酸诱导活性氧物质(ROS)产生的途径.方法 用[3H]-胸腺嘧啶脱氧核苷掺入法测定细胞DNA合成率;用DCF-DA荧光探针测定细胞内ROS;CHOP基因表达升高测定采用RT-RCR.结果 (1同型半胱氨酸诱导VSMC的DNA合成增加,这与和ROS水平升高有关;(2同型半胱氨酸激活的NADPH氧化酶;抑制该酶活性可以显著地抑制细胞内ROS产生;(3)同型半胱氨酸上调VSMC的CHOP基因表达;(4)在没有同型半胱氨酸存在下,通过转染过表达CHOP基因可诱导细胞内ROS水平升高.结论 NADPH氧化酶激活和CHOP基因表达上调都参与了同型半胱氨酸诱导的ROS产生.     

活性氧在顺铂致HepG2凋亡中的作用

目的利用Acivicin阻断GGT的功能,观察其单独对HepG2凋亡及联用顺铂后对HepG2的凋亡、细胞内ROS产生的影响.方法细胞毒性测定采用MTT法.Acivicin和顺铂分别或联合处理HepG2细胞.采用DCFH-DA能被ROS作用发光的特性.通过流式细胞仪测定细胞内ROS的变化.凋亡检测采用细胞凋亡原位检测法(TUNEL法).结果MTT法测定HepG2I IC50值Acivicin为1.4 mmol/L,顺铂为67μmol/L.Acivicin 1.4 mmol/L和顺铂67μmol/L以及Acivicin(1.4mmol/L) 顺铂(67μmol/L)HepG2 24h细胞内的ROS显著升高,尤其是在当与顺铂联用时HepG2细胞内的ROS升高就更加明显.TUNEL法测定Acivicin(1.4 mmol/L)在24、48、72 h致HepG2的凋亡率分别分(16.3±3.5)%、(27.9±4.3)%、(47.2±3.0)%.与对照组相比差异显著(P＜0.05).顺铂(67μmol/L)HepG2 24h的凋亡率为(73.4±1.5)%,Acivicin(1.4 mmol/L) 顺铂(67 μmol/L)HepG2 24h的凋亡率为(94.7±0.5)%,较单用显著增加(P＜0.01.结论顺铂致HepG2凋亡的机制之一是增加细胞内ROS的产生.Acivicin抑制GGT,干扰GSH代谢,可致HepG2细胞内的ROS升高,使细胞凋亡,并增强顺铂的细胞毒性.     

氯化镉对大鼠胰岛瘤INS-1细胞自噬与凋亡的影响

目的 研究典型持久性有毒污染物氯化镉(CdCl2)对大鼠胰岛瘤INS-1细胞自噬和凋亡的影响及二者的关系,同时探索可能的分子机制和参与因素.方法 ①以免疫印迹法(Western blot)检测细胞自噬和凋亡标志蛋白及自噬调节相关蛋白;②以RNA干扰(RNAi)手段沉默INS-1细胞自噬必需基因即自噬相关基因7(Atg7),以检测CdC12所诱导的细胞自噬对凋亡的影响;③以2′,7′-二氯荧光素二乙酸盐(DCFH-DA)染色法检测胞内活性氧(ROS)水平变化,并用活性氧清除剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)和CdC12联合处理INS-1细胞,以确定ROS是否参与CdCl2所诱导的INS-1细胞自噬和凋亡.结果 CdCl2通过刺激ROS的产生进而诱导INS-1细胞自噬和凋亡;CdCl2所诱导的INS-1细胞自噬为非哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)依赖途径,且可能起到抑制凋亡的作用.结论 CdCl2可能通过刺激活性氧的增加而诱导INS-1细胞自噬和凋亡,且自噬是凋亡的抑制因素.     

PsL5F诱导人未分化甲状腺癌FRO细胞凋亡与细胞内ROS水平对JNK信号通路的影响

目的 研究半边旗5F(Pteris semipnnata L 5F,PsL5F)对人未分化甲状腺癌FRO细胞的凋亡诱导及其与细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平升高和丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinases,MAPKs)激活的关系.方法 MTT法测定PsL5F对FRO细胞的生长抑制作用;流式细胞术与Annexin V-FITC/PI标记法联用检测PsL5F对FRO细胞的凋亡诱导;用ROS特异反应试剂CM-H2DCFDA标记在流式细胞仪上分析PsL5F对FRO细胞内ROS水平的影响;Western blot法分析PsL5F处理对FRO细胞ERK、JNK和p38MAPK磷酸化水平的影响.结果 PsL5F对FRO细胞具有显著的生长抑制作用,且呈剂量-时间依赖性;在PsL5F 100 mg/L浓度下,磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS)外翻细胞的比例呈时间依赖性逐渐增加;用PsL5F处理FRO细胞,在1 h时细胞内ROS水平就表现出明显的升高,GSH可抑制PsL5F诱导的细胞内ROS水平升高和细胞凋亡到对照水平;PsL5F处理可使FRO细胞ERK、JNK和p38MAPK磷酸化而被激活,JNK抑制剂Dicumarol可减轻PsL5F诱导的细胞凋亡,ERK和p38MAPK的抑制剂PD098059和SB203580加剧PsL5F诱导的细胞凋亡.结论 PsL5F对FRO细胞的生长抑制作用是通过诱导细胞凋亡进行的;细胞内ROS水平升高起到了非常重要的作用;PsL5F处理可导致FRO细胞MAPKs信号通路激活,其中JNK信号通路是促凋亡信号,而ERK和p38MAPK作为生存信号被激活来对抗PsL5F诱导的细胞凋亡.     

Oxidative damage to DNA and its relationship with diabetic complications

Objective To detect the oxidative DNA damage in diabetic patients and to investigate the relationship of oxidative DNA damage with diabetes and diabetic nephropathy. Methods Single cell gel electrophoresis （SCGE） was used to detect the DNA strand breaks in peripheral blood lymphocytes, and oxidative DNA damage product and serum 8-OHdG were determined by a competitive ELISA in 47 cases, including 25 patients without diabetic complications, 22 patients with diabetic nephropathy and 25 normal control subjects. Results Diabetic patients showed greater oxidative damage to DNA. The percentage of comet cells and the length of DNA migration （comet tail length） of peripheral blood lymphocytes were significantly increased in patients with diabetes, and significantly higher in patients with diabetic nephropathy than in diabetic patients without vascular complications （P〈0.05）. There was a significant increase in serum 8-OHdG in diabetic patients compared with normal subjects （P〈0.05）. Moreover, serum 8-OHdG was much higher in patients with diabetic nephropathy than in diabetic patients without vascular complications （P〈0.05）. Coneluslon There is severe oxidative DNA damage in diabetic patients. Enhanced oxidative stress may be associated with diabetes, especially in patients with diabetic nephropathy.     

活性氧簇与糖尿病肾病的研究进展

活性氧簇(ROS)在糖尿病并发症的发展过程中起重要作用。在糖尿病患者中,氧化应激增加,而高血糖又可以直接导致ROS的过量产生。在高血糖的刺激下很多血管细胞都能产生ROS。ROS除了可以直接对大分子造成损害,还能成为信号分子。ROS调节高血糖诱导的信号转导级联反应和转录因子的激活,从而影响肾脏纤维化基因的转录活性。此外,ROS激活信号分子,产生的信号又通过ROS进一步激活。抗氧化剂的治疗可能为糖尿病肾病开辟新途径。     

氧化应激在糖尿病肾病中的作用及抗氧化治疗研究进展

糖尿病肾病是糖尿病病人最常见也是最主要的并发症之一,其在糖尿病患者中的出现几率较高,在全球范围内都有着极高的发病率和致死率。糖尿病肾病病程中,氧化应激起到了非常重要的作用。氧化应激是糖尿病肾病的发病机制之一,糖尿病可以增强氧化应激的活性,过度的氧化导致糖尿病并发症的发生,直接导致肾间质、肾小球和肾足细胞的损伤,进而损伤肾脏的功能,由于氧化应激也与炎症细胞密切相关,二者经常同时存在,相互激活,活性氧（reactive oxygen species,ROS）可以介导肾脏炎症的发生并加速糖尿病肾病的发展,另外高糖也通过影响肾血流而影响肾脏的功能。基于氧化应激与糖尿病肾病的密切联系,可以考虑应用抗氧化剂来治疗糖尿病肾病。目前临床上可以用于治疗糖尿病肾病的药物有维生素C（vitamin C,Vc）、维生素E（vitamin E,Ve）、血管紧张素转化酶抑制剂（angiotensin-converting enzyme inhibitors,ACEI）,和一些其他的抗氧化剂如钙离子拮抗剂、蛋白激酶C（protein kinase C,PKC）抑制剂,甚至是中药。将来可以以氧化应激为靶点研究更多更好的治疗糖尿病肾病的药物。     

p53基因与糖尿病肾病大鼠肾组织细胞凋亡相关性研究

目的：研究糖尿病肾病（Diabetes nephropathy,DN）大鼠p53基因与肾组织细胞凋亡的关系。方法：Wistar大鼠随机分为正常对照组、DN模型组。采用RT-PCR检测肾组织p53基因mRNA表达,琼脂糖凝胶电泳检测细胞凋亡。结果：DN模型组大鼠肾脏p53基因表达明显上调,且肾组织凋亡细胞明显增加。结论：DN模型组大鼠肾组织细胞凋亡增加,与p53基因mRNA呈正相关。     

Effects of advanced glycation end products on renal fibrosis and oxidative stress in cultured NRK-49F cells

Background Advanced glycation end products （AGEs） play a critical role in the development of diabetic nephropathy. Reactive oxygen species （ROS） may play a critical role in AGEs induced growth factor expression. In this study, the effects of AGEs on transforming growth factor β1 （TGF-β1）, connective tissue growth factor （CTGF） and fibronectin （Fn） mRNA expression and oxidative stress in cultured NRK-49F cells were examined. Methods NRK-49F cells were incubated with medium containing different doses of AGEs （50, 100 or 200 μg/ml） for 24 hours, or with AGEs 100 μg/ml for different times （0, 12, 24 or 48 hours）. Cells in the serum-free medium or medium containing 25 mmol/L glucose were controls. Cells were treated with 25 mmol/L glucose and 100 μg/ml AGEs for 24 hours to determine the effects between AGEs and glucose. We clarified the role of antioxidant by pretreating cells with N-acetylcysteine （10 mmol/L）, ginkgo biloba extract （50 or 100 mg/L） for 24 hours and with 100 μg/ml AGEs for further 24 hours. Alamarblue dye assay was used to analyze cell growth; intracellular ROS generation was measured by flow cytometry; intracellular glutathione by fluorescence spectrophotometry; expressions of TGF-β1, CTGF and Fn mRNA by semiquantitative RT-PCR. Results AGEs significantly increased the expressions of TGF-β1, CTGF, Fn mRNA and intracellular ROS generation, and decreased the glutathion level in NRK-49F cells in dose- and time-dependent manners. High glucose and AGEs together significantly increased the expression of TGF-β1, CTGF and Fn mRNA, compared with AGEs and high glucose separately. Preincubation with N-acetylcysteine or ginkgo biloba extract increased GSH level, suppressed AGEs-induced oxidative stress and TGF-β1, CTGF and Fn mRNA overexpression. Conclusions AGEs can significantly increase expression of TGF-β1, CTGF, Fn mRNA in NRK-49F cells through enhancement of oxidative stress. The accumulation of AGEs may play a pivotal role in the pathogenesis of tubulointerstitial fibrosis in diabetic nephropathy. Suppression of AGEs induced TGF-β1, CTGF and Fn mRNA overexpression in renal fibroblasts through inhibition of oxidative stress may be a mechanism underlying effect of ginkgo biloba extract in diabetic nephropathy. In addition, antioxidant therapy may help prevent AGEs accumulation and its induced damage.     

氧化应激与胰岛β细胞的关系

正常生理状态下,机体的活性氧簇(ROS)的产生与消除处于一个动态平衡中;糖尿病患者,一方面由于ROS的产生明显增多,而另一方面胰岛β细胞内的抗氧化系统处于一个较低的水平,因此易于发生胰岛β细胞氧化应激反应,从而造成胰岛β细胞的凋亡及功能下降,胰岛素合成分泌明显减少。近年来,一些动物、细胞实验及临床试验对抗氧化剂的应用展开了研究,可望将来对糖尿病的防治能提供更多的帮助。     

糖尿病肾病与细胞凋亡及其相关基因研究进展

近年来研究发现细胞凋亡参与了糖尿病肾病发病机制,细胞凋亡是一个多基因调控过程,B细胞淋巴瘤/白血病2(Bcl-2)基因家族、Fas等都是重要的凋亡调节基因,其中Bax/Bcl-2比率与糖尿病肾脏细胞凋亡数目呈正相关。本文就糖尿病肾病与细胞凋亡的关系,及其某些相关基因的表达情况作一综述。     

中药防治糖尿病肾病的机制研究概况

本文概述了中药防治糖尿病肾病的机制,内容涉及糖代谢紊乱、氧化应激、脂代谢紊乱、肾血流动力学改变、细胞因子异常分泌等,并提出应将作用机制研究与中医基础理论紧密联系,揭示中药防治糖尿病肾病的整体作用机制。     

高糖环境下肾小球系膜细胞和内皮细胞相互作用对活性氧产生的影响以及茶多酚的干预作用

目的 :探讨在高糖环境下肾小球系膜细胞与内皮细胞相互作用对活性氧产生的影响和茶多酚的干预作用。方法 :系膜细胞和内皮细胞单独分别培养和共同培养 ,分正常对照组、高糖组及茶多酚干预组 ,培养 0、12、3 6h后 ,用分光光度法检测培养液中丙二醛 (MDA)含量及超氧化物歧化酶 (SOD)活性。结果 :高糖共同培养时SOD活性比两者分别单独培养时更低(P <0 .0 1) ;共同培养时茶多酚干预组的SOD活性显著高于高糖组 (P <0 .0 1)。高糖共同培养时MDA含量较两种细胞单独培养明显增高 ,高于两种细胞单独培养的总和 (P <0 .0 1) ;共同培养时茶多酚干预组MDA含量低于高糖组 (P <0 .0 1)。结论 :( 1)高糖环境下 ,系膜细胞和内皮细胞存在相互作用 ,这种作用能促进肾细胞活性氧的产生 ;( 2 )茶多酚通过干预活性氧的产生影响细胞间相互作用     

氧化应激与糖尿病肾病关系的研究进展

糖尿病肾病是糖尿病常见的微血管并发症,越来越多的试验及临床研究表明,氧化应激是导致糖尿病慢性并发症的最根本原因之一。抗氧化剂可抑制病理状态下机体活性氧类的产生增多,同时增强机体抗氧化能力,从而减少氧化损伤,达到对机体的保护作用。研究和开发新的抗氧化药物,将为糖尿病慢性并发症的预防和治疗提供新的方向。