NADPH氧化酶在肿瘤坏死因子-α致乳鼠心肌细胞肥大中的作用

目的 探讨NADPH氧化酶来源的活性氧(ROS)在肿瘤坏死因子(TNF)-α诱导乳鼠心肌细胞肥大中的作用.方法 原代培养SD乳鼠心肌细胞,分为正常对照组,TNF-α组(80ng/ml),APO(100 μmol/L)组和TNF-α+APO组.BCA法测定心肌细胞蛋白合成总量.荧光染料(DCFH-DA)及激光共聚焦显微镜检测心肌细胞活性氧水平.RT-PCR检测p22phox mRNA的表达.免疫细胞化学染色法检测心肌细胞p22phox的表达.结果 TNF-α可显著增加心肌细胞ROS生成,APO显著抑制TNF-α刺激后ROS的产生.TNF-α促进心肌细胞p22phox mRNA和蛋白的表达,APO可抑制TNF-α的作用.结论 TNF-α可能通过上调NADPH氧化酶亚基p22phox的表达,促进心肌产生ROS增加,导致了心肌细胞肥大的发生.     

EMRE对高糖高脂诱导心肌细胞凋亡的影响

目的 研究EMRE分子在高糖/高脂（high glucose and high fat,HGHF）培养的大鼠胚胎心肌细胞H9C2中的表达变化及其在HGHF诱导的心肌细胞凋亡中的作用。方法 H9C2细胞培养分为4组:即正常+siCtrl组（培养基中含5 mmol/L葡萄糖、20 mmol/L甘露醇和siCtrl,培养24 h）、正常+si-EMRE组（培养基中含5 mmol/L葡萄糖、20 mmol/L甘露醇和si-EMRE,培养24 h）、HGHF+siCtrl组（培养基中含25 mmol/L葡萄糖、500 μmol/L软脂酸钠和siCtrl,培养24 h）及HGHF+si-EMRE组（培养基中含25 mmol/L葡萄糖、500 μmol/L软脂酸钠和si-EMRE,培养24 h）。用qRT-PCR及Western blot检测EMRE在各组细胞中的表达;用流式细胞术（FCM）分析各组心肌细胞的凋亡;用Western blot检测caspase3与caspase9表达;用荧光探针DCFH-DA检测各组心肌细胞内ROS水平。结果 HGHF诱导心肌细胞EMRE表达升高（mRNA及蛋白水平）;EMRE促进了HGHF诱导的心肌细胞凋亡及ROS的产生;用si-RNA干涉EMRE表达后,由HGHF诱导的细胞凋亡及ROS产生明显减少。结论 EMRE在HGHF诱导的心肌细胞凋亡中发挥重要的促进作用。     

NADPH氧化酶在氧化应激中的作用

NADPH氧化酶（Nox）是血管内生成活性氧簇（ROS）的主要酶体，在外来信号刺激下激活或失活，从而迅速升高或降低细胞内的ROS水平。ROS过多与炎性反应、甲状腺功能减退、糖尿病和心血管疾病的发生密切相关。Nox亚单位的表达与氧化应激、动脉硬化的发生相关；Nox在有丝分裂活跃的细胞和组织如肿瘤细胞中过度表达，使ROS水平升高。糖尿病患者细胞Nox的活性、p22^phox亚单位mRNA和蛋白质的表达均明显升高，p22^phoxmRNA的升高与糖化血红蛋白（Hb）A1C水平和糖尿病病程呈正相关。通过抑制Nox减少ROS的产生，为有效防治ROS相关的临床疾病提供新思路和新的药物靶点。     

辛伐他汀对高糖诱导乳鼠心肌细胞过氧化损伤的保护作用

目的探讨辛伐他汀对高糖所致乳鼠心肌细胞氧化应激损伤的保护作用。方法分离SD乳鼠心肌细胞原代培养72h后,随机分为5组并加入相应的处理药物,即对照组（control组）;高浓度葡萄糖刺激组（GS组）;不同浓度的辛伐他汀干预组,分别为GS＋10^-7MSim组、GS＋10^-6MSim组和GS＋10^-5MSim组。测定各组心肌细胞活力及心肌细胞培养基中丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活力及细胞内总谷胱甘肽（GSH）含量。结果辛伐他汀呈剂量依赖性地提高高糖损伤乳鼠心肌细胞的细胞活力（P〈O．01）;培养基中MDA的生成减少（P〈0．05）,而SOD活力及GSH含量明显增高（P〈0．05）。结论辛伐他汀可能通过稳定细胞膜、抗脂质过氧化反应及提高清除氧自由基,对高糖所致的心肌细胞过氧化损伤发挥剂量依赖性的保护作用。     

辛伐他汀对高糖诱导乳鼠心肌细胞损伤的干预作用及其机制研究

目的 （1）观察乳鼠心肌细胞对高浓度葡萄糖刺激的反应,探讨其可能的机制。（2）观察辛伐他汀对高浓度葡萄糖刺激下心肌细胞损伤的干预作用,并探讨其可能机制。方法 （1）取SD乳鼠心肌细胞做原代培养。（2）空白对照组（control组）:不加任何刺激药物,仅用含有20%胎牛血清的DMEM培养基继续培养72小时。（3）高糖刺激组（high glucose,GS组）:含有20%胎牛血清的DMEM培养基中加入终浓度为25 mmol/L的葡萄糖培养72小时。（4）辛伐他汀（simvastatin,Sim）干预组:含有20%胎牛血清的高糖（葡萄糖终浓度为25 mmol/L）DMEM培养基中,加入终浓度分别为10^-7、10^-6、10^-5 mol/L（M）的辛伐他汀培养72小时,分别为GS+10^-7MSim组、GS+10^-6MSim组、GS+10^-5MSim组。（5）甲羟戊酸对照组（GS+MVA组）:含有20%胎牛血清的高糖（葡萄糖终浓度为25 mmol/L）DMEM培养基中,加入终浓度为0.2 mmol/L（mM）甲羟戊酸培养72小时。（6）甲羟戊酸干预组(GS+10^-5MSim+MVA组):含有20%胎牛血清的高糖（葡萄糖浓度为25 mmol/L）DMEM培养基中加入终浓度10^-5M辛伐他汀及0.2 mmol/L甲羟戊酸培养72小时。（7）用MTT比色法测细胞活力,按照各自检测试剂盒说明测定培养基中LDH活力、MDA含量、NO含量、SOD活力、Caspase-3表达、细胞内GSH的含量和ROS浓度,通过逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）测定细胞内NADPH氧化酶p22phox、p47phox亚基mRNA的表达水平,Western blot测定细胞内p38MAPK蛋白的表达。结果 （1）与空白对照组比较,高糖刺激组细胞活力明显降低（P<0.01）,LDH活力、MDA水平显著增加（P<0.01）,SOD活力、GSH含量显著降低（P<0.01）,ROS产生显著增高（P<0.01）,Caspase-3表达显著升高（P<0.01）,细胞内NADPH氧化酶亚基p22phox、p47phox mRNA表达明显增加（P<0.01）,分别达对照组的2.26?     

NADPH氧化酶与糖尿病肾病

还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶是许多非吞噬细胞中活性氧簇(ROS)产生的主要来源。生理情况下,NADPH氧化酶处于低表达与低活性状态,但在细胞因子、高糖、高脂等作用下,它能被激活,产生更高水平的ROS。ROS作为氧化应激的中心环节,参与糖尿病肾病病理生理过程。NADPH氧化酶通过其产生的ROS,可改变肾脏血液动力学、影响细胞外基质的重构、激活细胞内信号转导等,促进糖尿病肾病的发生、发展。调节酶复合物的活性以减弱肾脏的氧化应激,有望成为延缓肾功能损害的有效治疗措施。     

高糖对体外培养的乳鼠心肌细胞脂代谢的影响

目的探讨高浓度葡萄糖对高胰岛素水平作用下乳鼠心肌细胞脂代谢的影响。方法用胰岛素抵抗心肌细胞模型,以不同浓度葡萄糖培养基和胰岛素为干预因素进行实验。以脂蛋白脂肪酶的表达来观察心肌细胞脂代谢的改变;用电镜观察心肌细胞的病理性损伤。结果80 mmol/L葡萄糖作用下,胰岛素抵抗心肌细胞的脂蛋白脂肪酶mRNA的表达及活性明显增强(P<0.05);加用10-8mol/L胰岛素共同孵育后,脂蛋白脂肪酶mRNA的表达及活性减弱;不同浓度葡萄糖作用下,相同状态心肌细胞脂蛋白脂肪酶活性及脂质含量无显著性差异(P>0.05);相同浓度葡萄糖作用下,胰岛素抵抗心肌细胞脂质含量明显增加(P<0.05),加用10-8mol/L胰岛素共同孵育后,细胞脂质含量减少。高浓度葡萄糖作用下,正常心肌细胞和胰岛素抵抗心肌细胞出现线粒体肿胀,髓样结构形成,胞内脂滴增多等细胞结构损伤性改变,加用10-8mol/L胰岛素共同孵育后,细胞线粒体无增多及肿胀,胞内脂滴减少。结论胰岛素抵抗心肌细胞脂蛋白脂肪酶表达上调,脂代谢加速,细胞内脂质含量增加,脂蛋白脂肪酶mR-NA表达强度增加,细胞结构发生变化,而较高胰岛素水平可逆转这些变化的发生。     

NADPH氧化酶与动脉粥样硬化

近年研究表明,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶是血管活性氧的主要来源。当活性氧的生成与清除平衡失调时,过多的活性氧可通过多种途径造成血管壁的损伤,成为致动脉粥样硬化（AS）的危险因素。在人和实验动物的AS病变部位,也发现NADPH氧化酶的活性与表达异常,NADPH氧化酶特异性抑制剂作为防治AS新的治疗靶标成为研究者们感兴趣的课题。     

辛伐他汀对高糖损伤乳鼠心肌细胞氧化应激的影响

目的探讨辛伐他汀对高糖损伤乳鼠心肌细胞内还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶活性氧通路的干预作用。方法培养新生1～3 d SD雄性大鼠心肌细胞,随机分为对照组、高浓度葡萄糖刺激组(GS组)、不同浓度辛伐他汀干预组[分别为GS+10~(-7) mol/L Sim组(GS+10~(-7) Msim组)、GS+10~(-6) mol/L Sim组(GS+10~(-6) MSim组)、GS+10~(-5) mol/L Sim组(GS++10~(-5) MSim组),以MTT比色法测定各组心肌细胞活力;化学比色法测定心肌细胞丙二醛含量、超氧化物歧化酶活力及活性氧水平:RT-PCR检测细胞内NADPH氧化酶p22phox mRNA、p47phox mRNA的表达水平。结果与GS组比较,GS+10~(-7) MSim组、GS+10~(-6) MSim组、GS+10~(-5) MSim组丙二醛含量、活性氧水平明显降低.p22phox mRNA、p47phox mRNA表达明显下调,超氧化物歧化酶活力明显升高(P<0.05)。结论心肌细胞内NADPH氧化酶源性的活性氧升高是介导高糖损伤心肌细胞的重要机制,辛伐他汀可能通过抑制NADPH氧化酶-活性氧通路减轻心肌细胞损伤。     

NADPH氧化酶4在心血管损伤中的作用机制

心血管结构和功能损伤是许多心血管疾病的重要病理基础,许多研究表明氧化应激在缺血性心脏病、动脉粥样硬化、高血压等诸多病理性心血管损伤中发挥重要作用。NADPH氧化酶(Nox)是调控氧化还原信号的关键酶,而血管内的活性氧主要来源于Nox4。随着研究的不断深入,发现Nox4在不同阶段或不同刺激下会发挥不同甚至截然相反的作用,如双向调节动脉粥样硬化的进展、双向作用影响血压等。现总结Nox4在不同心血管损伤中的不同影响及作用机制,为后续的研究提供一定的理论基础。     

NADPH氧化酶在瘦素诱导肝星状细胞株HSC-T6产生活性氧中的作用及其机制

目的 研究NADPH氧化酶(NOX)是否参与瘦素诱导肝星状细胞(HSC)产生活性氧(ROS),并探讨其机制. 方法取对数生长期的HSC-T6细胞,随机分为9组:瘦素组、瘦素+ROS生成系统抑制剂[包括氯化二亚苯基碘嗡(DPI)、鱼藤酮、甲双吡丙酮、别嘌呤醇和吲哚美辛]组成的干预组、瘦素+JAK抑制剂AG490组成的干预组、正常对照组和阴性对照组.HSC-T6细胞经药物作用1、12、24 h后,荧光显微镜和(或)流式细胞术观察细胞内二氯荧光素强度来反应ROS水平;分光光度计检测NADPH的吸光度,以NADPH的消耗量表示NOX活性;逆转录聚合酶链反应检测Rac1和p22Phox的mRNA相对表达量.数据分析用单因素方差分析、SNK-q检验或秩和检验,P＜0.05为差异有统计学意义.结果 HSC-T6细胞加入瘦素(100 ng/ml)作用1 h后,荧光强度较正常对照组明显升高(92.91±4.19比27.56±6.27,P＜0.01);DPI(20 μmol/L)和AG490(50 μ mol/L)能抑制ROS的产生,荧光强度值分别为37.35±4.66和53.12±6.63,均低于瘦素组的92.91±4.19(q值分别为31.78和22.76,P值均＜0.01).瘦素作用HSC-T6细胞1 h后,NADPH的消耗量较正常对照组明显升高[(1.90±0.22)pmol·min-1·mg1比(0.76±0.06)pmol·min-1·mg-1,P＜0.05)],而作用12、24 h后的消耗量明显高于1 h时的消耗量(x2值均为7.54,P值均＜0.05);DPI及AG490干预能抑制瘦素诱导NOX活性的上调(q值分别为16.58和16.23,P值均＜0.05).瘦素作用12 h后,HSC-T6细胞内Racl和p22Phox的mRNA相对表达量明显高于正常对照组(分别为0.41±0.13比0.14±0.08和0.45±0.12比0.20±0.08,P值均＜0.05).结论 瘦素诱导HSC产生的ROS主要来源于NOX,其机制可能是瘦素通过JAK信号通路直接激活NOX,并通过上调NOX的亚基表达使NOX活性持续增高而产生大量ROS.     

NADPH oxidase inhibition prevents cocaine-induced up-regulation of xanthine oxidoreductase and cardiac dysfunction

Oxidative stress is involved in the pathogenesis of cocaine-induced cardiomyopathy. In the present study, we aimed to determine the enzymatic sources of reactive oxygen species (ROS) production, namely NADPH oxidase and xanthine oxidoreductase (XOR) in male Wistar rats treated for 7 days with cocaine (2x7.5 mg/kg/day, ip) or cocaine with a NADPH oxidase inhibitor (apocynin, 50 mg/kg/day, po) or a XOR inhibitor (allopurinol, 50 mg/kg/day, po). Cocaine-induced cardiac dysfunction is associated with an increase in NADPH oxidase and XOR activities (59% and 29%, respectively) and a decrease in catalase activity. Apocynin or allopurinol treatment prevents the cocaine-induced cardiac alteration by restoration of cardiac output, stroke volume and fractional shortening. This is associated with a reduction of the myocardial production of superoxide anions and an enhancement of catalase activity. Surprisingly, apocynin treatment prevents XOR up-regulation supporting the hypothesis that NADPH oxidase-derived ROS play a role in modulating ROS production by XOR. These data suggest that NADPH and xanthine oxidase act synergically to form myocardial ROS and clearly demonstrate that their inhibition may be critical in preventing the initiation and progression of cocaine-induced LV dysfunction.     

NADPH oxidase is not required for spontaneous and Staphylococcus aureus-induced apoptosis of monocytes

Reactive oxygen intermediates (ROI) generated in the respiratory burst reaction are crucial for the killing of bacteria and fungi in phagocytes. The key enzyme for the respiratory burst reaction is the NADPH oxidase. Reactive oxygen intermediates have additionally been proposed to be of general importance for the expression of FAS and soluble FAS ligand (sFASL) and the subsequent induction of apoptosis. This conclusion has been drawn from the observation that neutrophils with an inborn lack of the NADPH oxidase as well as cell lines and monocytes with artificially blocked NADPH oxidase exhibit impaired apoptosis. Being one of the few centers caring for patients with chronic granulomatous disease (CGD) who exhibit an inborn lack of NADPH oxidase, we had the unique opportunity to determine the role of the NADPH oxidase for apoptosis in monocytes with otherwise unmanipulated cells of these patients (CGD monocytes). We compared the expression of FAS on monocytes and the concentration of sFASL in the supernatant between CGD monocytes and healthy donors undergoing spontaneous apoptosis. Neither the expression of FAS nor the concentration of sFASL was decreased in CGD monocytes. We further compared spontaneous apoptosis and apoptosis occurring after the phagocytosis of Staphylococcus aureus in CGD monocytes to monocytes of healthy controls. In these experiments we could not determine any significant impairment of apoptosis in CGD monocytes. Our data indicate for the first time that in an unmanipulated human model a functional NADPH oxidase is not crucial for the apoptosis of monocytes and disprove a general role of ROI for the induction of apoptosis in phagocytes.Abbreviations CGD Chronic granulomatous disease - DHR Dihydrorhodamine - DPI Diphenyliodonium - ROI Reactive oxygen intermediates - sFASL Soluble FAS ligand     

c-src/NADPH氧化酶1/活性氧对中性粒细胞弹力蛋白酶诱导气道黏蛋白5 AC表达的影响

目的 探讨中性粒细胞弹力蛋白酶(NE)诱导气道黏液高分泌的上游信号调节机制.方法 体外培养人气道BEAS-2B上皮细胞,将细胞分为空白对照组(不加任何刺激)、NE组(NE刺激)、NE+PP2组(NE刺激合并c-src抑制剂PP2)、NE+c-src siRNA组(NE刺激合并c-src siRNA)、NE+Noxl siRNA组[NE刺激合并NADPH氧化酶1(Nox1)siRNA]、阴件siRNA对照组(加入阴性对照siRNA)及NE+阴性siRNA组(NE刺激合并阴性对照siRNA)为干预条件.检测干预前后各组细胞巾活性氧含量、NoxI蛋白含量、黏蛋白5AC的蛋白及mRNA水平.用四甲基偶氮唑盐法测定各组细胞活性;活性氧试剂盒测定活性氧相对含量;逆转录PCR法检测各组黏蛋白5AC mRNA水平;ELISA法分析细胞黏蛋白5AC的蛋白相对含量;Western blot法检测Noxl蛋白及c-src蛋白的相对含量.结果 NE组细胞中Nox1蛋白相对含量为0.88±0.12,高于空白对照组的0.32±0.09(t=9.12.P=0.003);活性氧相对含量为0.76±0.09,高于空白对照组的0.18±0.02(t=9.44,P=0.003);黏蛋白5AC蛋白相对含量为0.82±0.09,基因转录水平为0.77±0.05,均高于空白对照组(分别为0.21±0.11和0.18±0.08,t值分别为7.75和6.13,P值分别为0.004和0.006).NE+c-src siRNA组细胞的Nox1蛋白相对含最(0.39±0.08)、活性氧相对含量(0.29±0.05)均低于NE组(t值分别为5.43和5.60,均P=0.007);黏蛋白5AC蛋白相对含量(0.38±0.09)及mRNA水平(0.41±0.04)低于NE组(t值分别为5.28和4.09,P值分别为0.008和0.034).NE+PP2组活性氧相对含量为0.41±0.11,Nox1蛋白相对含量为0.44±0.05,黏蛋白5AC蛋白及mRNA水平分别为0.48±0.08和0.46±0.07,均低于NE组(均P<0.05).NE+Noxl siRNA组中活性氧相对含量(0.19±0.06)、黏蛋白5AC蛋白相对含量(0.31±0.05)及mRNA水平(0.32±0.06)也低于NE组(均P<0.05).结论 c-src/Noxl参与了NE诱导的活性氧活化,是气道上皮细胞黏蛋白5AC合成及分泌的上游信号调节因子.     

Activation of apocynin-sensitive NADPH oxidase (Nox2) activity in INS-1 832/13 cells under glucotoxic conditions

Several lines of recent evidence provided compelling evidence to suggest increased generation of reactive oxygen species (ROS) as causal for mitochondrial dysregulation and apoptosis in islet β-cells exposed to noxious stimuli including high glucose, lipids and proinflammatory cytokines. Studies along these lines are also suggestive of a significant contributory role for NADPH oxidase in the generation of ROS under the above conditions. We have recently reported a marked increase in the expression and activation of cytosolic components of NADPH oxidase (p47phox, Rac1) in cell culture models of glucotoxicity and in islets from T2DM animals (Zucker Diabetic Fatty rat) and humans. In this communication, we provide further evidence indicating significant activation of NADPH activity (~2-fold) in INS-1 832/13 cells exposed to chronic hyperglycemic conditions (20 mM; 48 h). We also report marked attenuation of this activity, by apocynin, a selective inhibitor of phagocyte-like NADPH oxidase (Nox2) activity. Together, our findings implicate Nox2 as a source for ROS generation in β-cells exposed to glucotoxic conditions.