尿毒素硫酸吲哚酚通过OAT-3诱发HK-2细胞纤维化的作用

目的 探讨尿毒素硫酸吲哚酚(IS)通过有机阴离子转运蛋白-3(OAT-3)诱发人正常肾小管上皮(HK-2)细胞氧化应激和纤维化因子的作用。方法 HK-2细胞进行传代培养,待孔板中细胞密度达到80%～90%时分为空白对照组(Control组,加入培养液中正常培养不予干预)、IS处理组(IS组,加入250μmoL IS培养),两组细胞培养24 h;同时,进一步在HK-2细胞中用小干扰RNA(siRNA)沉默OAT-3的表达后提取总RNA,其浓度测定并进行RT-PCR以及Western blot试验检测氧化应激(Nox-4)及纤维化因子(Collagen I、TGF-β1、Smad-3、α-SMA)的mRNA和蛋白表达水平;最后HK-2细胞以抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)预处理后,加入250μmoL IS刺激24 h,采用RT-PCR及Western blot试验检测上述指标的mRNA和蛋白表达水平。结果 RT-PCR结果显示,HK-2细胞以250μmoL IS刺激24 h后,IS显著增加HK-2细胞中氧化应激(Nox-4)及纤维化因子(Collagen I、TGF-β1、Smad-3、...     

miR-205通过下调ZEB1和ZEB2表达抑制肾小管上皮细胞转分化

目的探讨miR-205在肾小管上皮细胞转分化的作用机制。方法将miR-205 mimics和scrambled control分别转染HK-2 转分化细胞株,采用real-time qPCR检测miR-205 和ZEB1、E-cadherin、α-SMA mRNA的表达水平;运用Western blotting 检测 ZEB1、ZEB2、E-cadherin、α-SMA的表达水平。通过细胞免疫组化检测β-catenin的异位表达情况和E-cadherin的表达情况。结 果miR-205 mimics 转染HK-2转分化细胞株后,ZEB1和ZEB2的表达水平较高糖组得到大幅下调（P<0.01）,而E-cadherin的 表达水平较高糖组显著提高（P<0.01）,同时间质细胞特征分子α-SMA的表达水平显著降低（P<0.01）。miR-205 mimics 也显著 抑制了HK-2 转分化过程中β-catenin 异位表达,在维持上皮细胞的形态方面也起着重要的作用。结论miR-205 可通过下调 ZEB1和ZEB2的表达,抑制了肾小管上皮间质转分化进程。     

牛蒡子苷通过抑制内质网应激减轻晚期氧化蛋白产物诱导的HK-2细胞间充质转分化

目的探讨牛蒡子苷对AOPPs诱导的肾小管上皮细胞EMT的影响及其机制。方法将体外培养的人肾小管上皮细胞 （HK-2细胞）分为3组：牛血清白蛋白（BSA）组、AOPPs组、AOPPs+牛蒡子苷组,用Western blotting和实时荧光定量PCR分别检 测细胞E-cadherin、vimentin和GRP78的蛋白和mRNA表达水平;以DCFH-DA为荧光探针,流式细胞术检测细胞内活性氧水 平。结果与BSA组相比,AOPPs组的上皮细胞标志性蛋白E-cadherin的蛋白和mRNA表达水平下调、间充质细胞标志性蛋白 vimentin和内质网应激标志性蛋白GRP78的蛋白和mRNA表达水平上调、细胞内活性氧水平升高;与AOPPs组相比,AOPPs+ 牛蒡子苷组E-cadherin蛋白和mRNA表达水平上调、vimentin和GRP78的蛋白和mRNA表达水平下调、细胞内活性氧水平降 低。结论牛蒡子苷可能通过抑制内质网应激进而减轻AOPPs诱导的肾小管上皮细胞EMT的发生,且氧化应激参与该过程。     

姜黄素衍生物H79L43H3对高糖诱导心肌损伤及对ERK、NRF2的调节

目的 研究在H9C2细胞中姜黄素衍生物H79L43H3对高糖诱导H9C2心肌细胞肥大和纤维化的保护作用以及对ERK、NRF2信号通路的调节作用。方法 将心肌细胞分为5组,即对照组、模型组、干预组（2.5、5、10μmol/L）。以不同浓度姜黄素衍生物H79L43H3干预1h后,模型组和干预组予以高糖（33mmol/L）干预。高糖干预24h后,用ELISA方法检测细胞培养液炎性因子IL-6、TNF-α分泌量的变化：用荧光定量PCR和Western blot法检测Collegan-Ⅰ、TGF-β、ANP、MAPK和NRF2通路mRNA及蛋白表达;罗丹明鬼笔环肽染色显示肌动蛋白肌丝的结构。DHE染色显示活性氧簇（ROS）的含量。结果 与对照组相比,模型组Collegan-Ⅰ、TGF-β水平明显升高（P<0.05）,H79L43H3干预组具有剂量依赖性的抑制作用（P<0.05）。与对照组相比,模型组ERK通路明显激活,NRF2通路被抑制,H79L43H3干预组可逆转这一改变（P<0.05）。结论 姜黄素衍生物H79L43H3可明显抑制H9C2细胞中高糖诱导的心肌肥大和纤维化改变,可能与其抑制炎性因子释放及抗氧化作用有关,提示H79L43H3可能有望成为防治糖尿病心肌病的新药。     

大黄素诱导人肾上皮HK-2细胞凋亡及内质网应激的介导作用

目的 研究大黄素诱导人肾小管上皮HK-2细胞凋亡的作用及其机制是否与内质网应激有关。方法 不同浓度大黄素处理HK-2细胞不同时间。MTT法检测细胞存活率,实时荧光定量PCR（RT-PCR）检测葡萄糖调节蛋白78（GRP78）、CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白（CHOP）、转录激活因子3（ATF3）和X盒结合蛋白1（XBP1）的基因表达,Western blotting法检测caspase-3、GRP78、CHOP、真核生物启动因子2α（eIF2α）的蛋白表达。结果 大黄素以浓度相关方式降低HK-2细胞存活率,诱导caspase-3剪切。RT-PCR检测表明,大黄素能诱导内质网相关基因GRP78、CHOP、ATF3基因表达,Western blottinh检测结果进一步证实大黄素能诱导GRP78、CHOP的蛋白表达。大黄素还明显诱导eIF2α磷酸化和XBP1 mRNA剪切。在大黄素给药之前给予内质网应激干扰药4-苯基丁酸和salubrinal,能增加HK-2细胞的存活率。结论 大黄素能诱导HK-2凋亡,内质网应激参与了大黄素诱导HK-2细胞凋亡的作用。     

PF-5274857阻断香烟烟雾诱导的上皮-间质转化的作用

目的 探讨Smoothened（Smo）抑制剂PF-5274857在香烟烟雾(CS)诱导所致的上皮-间质转化（EMT）转变中的作用, 为口腔鳞状细胞癌的临床治疗和预防提供依据。方法 以支气管上皮细胞株Beas-2b建立体外CS诱导EMT模型,实验分为预防实验和治疗实验两部分进行。预防实验:用3 μmol/L PF-5274857预刺激Beas-2b细胞2 h后用CS溶液培养8 d;治疗实验:CS培养8 d后用3 μmol/L PF-52748573处理Beas-2b细胞4 d。通过Western blot、免疫荧光检测细胞蛋白中EMT标志物E-钙黏蛋白（E-cadherin）、波形蛋白（vimentin）、α平滑肌肌动蛋白（α-SMA）的含量及位置变化,小室迁移实验测定治疗实验中细胞迁移能力改变。结果 PF-5274857预刺激2 h,间质标志物vimentin和α-SMA蛋白表达降低,上皮标志物E-cadherin表达升高。而已被CS诱导产生EMT改变的Beas-2b细胞经PF-5274857治疗4 d后部分恢复E-cadherin表达,并且vimentin和α-SMA蛋白表达降低,其升高的迁移能力也降低。 结论 PF-5274857可以预防和治疗由CS引起的Beas-2b细胞EMT。     

氧化应激在碘海醇诱导人肾小管上皮细胞凋亡中的作用

目的观察碘海醇诱导的人肾小管上皮细胞（HK-2）凋亡及氧化应激所起的作用。方法将体外培养的HK-2细胞分为4组：①对照组;②碘海醇组（100mgI/ml）;③N-乙酰半胱氨酸（NAC 10mmol/L）组;④共作用组：NAC10mmol/L预处理1h＋碘海醇100mgI/ml。各组以相应药物孵育6h。采用细胞增殖/毒性检测法（CCK-8）测定细胞存活率,核染色、流式Annexin Ⅴ-FITC/PI双染法检测细胞凋亡,DCFH-DA荧光结合流式细胞法检测细胞内活性氧（ROS）的产生,IF、Western blot检测相关信号转导途径。结果碘海醇降低HK-2细胞存活率至（63±5%）（P〈0.01）,细胞凋亡率升至24.41%（对照组0.9%,P〈0.05）,细胞内活性氧升高至对照组的1.3倍（P〈0.05）。NAC预处理与碘海醇共作用后,HK-2细胞存活率比碘海醇组明显增高（118%vs.63%,P〈0.05）,凋亡率比碘海醇组明显降低（13.46%vs.24.41%,P〈0.05）,活性氧降为对照组的0.93倍,比碘海醇组（1.3倍）明显降低（P〈0.05）。碘海醇作用于HK-2细胞,引起p53磷酸化,上调凋亡相关蛋白（Bax）,下调Bcl-2的表达,促进线粒体内细胞色素C（CytC）释放到胞质,进而引起Caspase-3活化,导致细胞凋亡。NAC降低细胞内活性氧浓度,下调Bax、上调Bcl-2、减少Caspase-3活化,从而减轻细胞损伤。结论碘海醇引起的氧化应激在其诱导的HK-2细胞凋亡中起重要作用。     

氟伐他汀抑制Rho激酶信号通路减少HK-2细胞纤维连接蛋白表达

目的:探讨Rho激酶信号通路在糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)肾间质纤维化中的作用,以及氟伐他汀在防治DN肾间质纤维化中的作用机制?方法:体外培养人近端肾小管上皮细胞(HK-2细胞),Rho激酶底物肌球蛋白磷酸酶目标亚单位-1(MYPT-1)的磷酸化作为Rho激酶活化的标志?高糖刺激HK-2细胞0?6?12?24 h,不同浓度(10-7?10-6?10-5 mol/L)氟伐他汀干预12 h,Western blot检测p-MYPT-1和纤维连接蛋白(fibronectin,FN)的表达?后续实验中Western blot检测Rho激酶选择性激动剂(lysophosphatidic acid,LPA)对氟伐他汀调节HK-2细胞p-MYPT-1和FN表达的影响?结果:相对于0 h,高糖刺激HK-2细胞6?12?24 h均可以激活p-MYPT-1,其中12 h到达高峰?高糖刺激FN的表达呈时间依赖性,氟伐他汀抑制高糖诱导的HK-2细胞p-MYPT-1的活化并抑制FN的表达,并呈浓度依赖性?LPA可以拮抗氟伐他汀的作用?结论:Rho激酶信号通路可能是DN肾间质纤维化发生的始动信号之一?氟伐他汀可能通过抑制Rho激酶磷酸化进而抑制FN的表达,从而起到一定的防治DN肾间质纤维化的作用?     

α-硫辛酸对高糖培养施万细胞线粒体凋亡通路的影响

目的 探讨α-硫辛酸（alpha lipoic acid,ALA）对高糖培养施万细胞氧化应激损伤及线粒体凋亡通路的影响。方法 原代培养并纯化后的大鼠施万细胞为研究对象,分为正常组（5.6mmol/L葡萄糖培养基）、高糖组（50mmol/L葡萄糖培养基）、渗透压对照组（5.6mmol/L葡萄糖培养基+44.4mmol/L甘露醇）,以及高糖内分别加入不同浓度ALA （50、100、200μmol/L）组。流式细胞术检测施万细胞活性氧（ROS）及线粒体膜电位水平,Tunnel法检测施万细胞凋亡率,Western blot法检测bcl-2、bax、cyto C、cleaved-caspase-3及cleaved-caspase-9的表达。结果 与正常组比较,高糖组施万细胞内ROS水平明显增高（P<0.01）,线粒体膜电位下降,bcl-2蛋白表达降低（P <0.01）,bax蛋白的表达增加（P <0.01）,cyto C从线粒体到胞质的释放增加,caspase-9、caspase-3的活化水平增高,细胞凋亡率明显增高（P<0.01）。ALA降低高糖所致的施万细胞内ROS水平的增高（P<0.01）,提高了线粒体膜电位（P<0.01）,上调bcl-2蛋白的表达（P<0.01）,下调bax蛋白的表达（P <0.01）,减少了cyto C从线粒体到胞质的释放（P<0.01,P< 0.05）,降低了caspase-9及caspase-3的活化（P<0.01）,从而抑制了施万细胞凋亡。结论 ALA可以抑制高糖所致的施万细胞氧化应激损伤及线粒体凋亡通路的激活。     

NLRP3炎症小体在高糖诱导小鼠肾小管上皮细胞EMT中的作用

目的:观察NLRP3炎症小体在高糖诱导小鼠肾小管上皮细胞上皮间质转化(EMT)中的作用.方法:以小鼠肾小管上皮细胞为研究对象,高糖处理24 h后,采用real-time PCR法检测细胞表型标志分子(E钙粘素和α-SMA)和NLRP3炎症小体mRNA的表达,ELISA法检测细胞上清液中IL-1β含量.采用NLRP3炎症小体特异性抑制剂MCC950探讨NLRP3炎症小体在高糖诱导小鼠肾小管上皮细胞ETM中的作用.结果:高糖处理24 h可降低小鼠肾小管上皮细胞E钙粘素mRNA表达,上调α-SMA mRNA表达;同时上调NLRP3、pro-IL-1β和pro-caspase-1 mRNA表达,以及IL-1β分泌;抑制NLRP3炎症小体可部分逆转高糖诱导的小鼠肾小管上皮细胞EMT.结论:高糖应激可能通过激活NLRP3炎症小体促进IL-1β分泌诱导肾小管上皮细胞发生EMT.     

WIF-1阻断WNT通路对PAX2诱导的肾小管上皮细胞间充质转分化作用的影响

目的 体外转染配对盒基因2(PAX2)观察其对WNT通路的激活作用,应用WIF-1阻断WNT信号通路后观察WNT通路对PAX2基因诱导转分化的作用,探讨PAX2基因转分化机制.方法 应用脂质体介导将重组质粒pEGFP-PAX2转染入体外培养的大鼠肾小管上皮细胞,经G418筛选建立稳定表达PAX2细胞系,将实验细胞分为转染组、空载组和对照组,采用Western blot和实时PCR对各组进行WNT通路分子WNT4及β-catenin表达检测.加入WIF-1至稳定转染PAX2细胞中,分为WIF-1 5 μg/mL组、WIF-1 10 μg/mL组、WIF-1 15 μg/mL组及稳转组.加药后48 h收集细胞,应用免疫荧光法、Western blot和实时PCR检测β-catenin、正常肾小管上皮细胞表型标志物E钙黏蛋白(E-cadherin)和成纤维细胞表型标志物d-肌动蛋白(α-SMA)表达.结果 Western blot和实时PCR结果显示,转染组WNT4和β-catenin蛋白和mRNA表达水平较空载组及对照组明显增加(P＜0.05).免疫荧光法、Western blot和实时PCR结果显示,WIF-1 5 μg/mL组、WIF-1 10 μg/mL组和WIF-1 15 μg/mL组3-catenin和α-SMA蛋白及mRNA表达较稳转组下调(P＜0.05),WIF-1 15 μg/mL组下降明显,各浓度WIF-1组E-cadherin蛋白及mRNA较稳转组明显上调(P＜0.05),WIF-1 15 μg/mL组明显.结论 PAX2基因可以在体外肾小管上皮细胞激活WNT通路.应用WIF-1阻断WNT通路后出现转分化逆转.推测PAX2基因可能通过WNT通路诱导上皮细胞间充质转分化.     

脂联素对高糖环境心肌细胞氧化应激及凋亡的影响

目的通过高糖环境培养人心肌细胞(human cardiac myocytes,HCM)建立心肌细胞氧化应激模型,观察脂联素(ad-iponectin,ADPN)对心肌细胞各氧化应激指标及凋亡的影响,从而揭示脂联素对心肌细胞可能的保护机制。方法将体外培养的人心肌细胞分为3组:对照组、高糖组、高糖+脂联素组,分别干预24、48、72h。在倒置显微镜下观察心肌细胞形态变化,采用黄嘌呤氧化酶法检测超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)含量。用代巴比妥酸法测定丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,用荧光定量RT-PCR法测定衔接蛋白(adaptinP66Shc)、血红蛋白加氧酶-1(heme oxygenase-1,Ho-1)在各个时间点上的表达,通过流式细胞术检测心肌细胞的凋亡率。结果与对照组相比,高糖组SOD含量显著下降,MDA含量显著上升(P<0.05),与高糖组相比,脂联素组SOD含量显著上升,MDA含量显著下降(P<0.05),并且呈时间依赖性。与对照组相比,高糖组Ho-1 mRNA表达增高;脂联素组较高糖组表达亦增高(P<0.05)。与对照组相比,高糖组P66Shc mRNA表达增高;脂联素组较高糖组表达降低(P<0.05),呈时间依赖性。高糖组细胞凋亡率较对照组明显增加,而脂联素组细胞凋亡率较高糖组显著下降。结论脂联素可通过减少P66Shc表达、增加Ho-1表达,增加抗氧化能力,减少氧化应激反应,减少细胞凋亡,可能对糖尿病心肌细胞起保护作用。     

高糖环境对HSkMCs细胞株线粒体融合蛋白2表达及细胞凋亡的影响

目的:探讨高糖对人骨骼肌细胞株(HSkMCs)线粒体融合蛋白2(mfn2)表达及细胞凋亡的影响。方法:体外培养HSkMCs细胞株,将细胞分别以5.55 mmol/L,11.10 mmol/L,22.20 mmol/L葡糖糖培养48 h,检测mfn2mRNA表达及细胞凋亡情况。RT-PCR法测定基因表达,流式细胞技术检测细胞凋亡。结果:以5.55 mmol/L葡萄糖组培养48 h为基础对照,11.10 mmol/L组mfn2表达较对照组下降12.3%(P<0.05);22.20 mmol/L组mfn2表达较对照组降低47.3%(P<0.05);对照组细胞凋亡率为(1.80±0.57)%,11.10 mmol/L葡萄糖组细胞凋亡率为(13.23±1.47)%,22.20 mmol/L葡萄糖组细胞凋亡率为(24.03±3.05)%,均较对照组显著增加(P<0.05)。结论:高糖可诱导HSkMCs细胞mfn2 mRNA表达下调,增加其凋亡。     

高糖对大鼠心肌细胞NMDA受体表达、胞内钙和超氧自由基水平的影响

目的 探讨高浓度葡萄糖对心肌细胞促离子型谷氨酸受体亚型NMDA受体（NMDAR）表达、胞内钙水平以及活性氧自由基产生的影响.方法 分离新生（1～3天）大鼠心室肌细胞,心肌细胞与不同浓度葡萄糖（对照组葡萄糖浓度5mmol/L,高糖组葡萄糖浓度33mmol/L）共孵育24 ～ 72h后,用Western blot法检测心室肌细胞NMDAR1和NMDAR2B亚单位的表达水平,活细胞工作站检测胞内Ca2＋水平,流式细胞术检测细胞内活性氧自由基（ROS）含量.结果 与对照组细胞相比,高浓度葡萄糖使心肌细胞的NMDAR2B的表达水平明显上调（P＜0.05）,而NMDAR1的表达则降低.经高糖处理的心肌细胞在收缩时胞内钙水平高于对照细胞,高糖处理使心肌细胞的ROS水平升高,而用MK-801选择性阻断NMDAR可明显降低由高糖所致的胞内ROS增高（与高糖组对比,P ＜0.05）.结论 高浓度葡萄糖可上调乳鼠心肌细胞NMDAR2B及下调NMDAR1的表达,并增加细胞内Ca2＋水平及ROS的生成,而阻断NMDAR可抑制ROS的生成.提示NMDAR可能参与糖尿病性心肌损害。     

芍药苷对LPS诱导H9C2细胞氧化应激损伤的作用

目的探讨芍药苷对脂多糖（1ipopolyrsaccharides,LPS）诱导H9C2细胞氧化应激损伤的作用。方法采用LPS刺激H9C2细胞来检测相应的氧化应激指标从而间接反映细胞损伤程度,通过检测细胞内活性氧团基（reactiveoxygenspecies,ROS）水平的变化来观察芍药苷对其作用。本实验将细胞分为正常对照组、LPS氧化损伤组、LPS加芍药苷组（低、中、高剂量）,按实验设计因素处理后,用荧光酶标仪及流式细胞仪检测细胞内ROS水平。结果芍药苷对H9C2细胞具有低毒性,它可以降低胞内ROS的水平,且在本实验使用浓度范围内,芍药苷使细胞内ROS降低呈浓度依赖性;在本实验设计的时问范围内,芍药苷使细胞内ROS下降呈时间依赖性。结论芍药苷对LPS诱导H9C2细胞氧化应激损伤具有明显的改善作用。     

血管内皮生长因子对肾小管上皮-间充质细胞转化的作用及其与骨形成蛋白-7、分化抑制因子表达的关系

目的探讨血管内皮生长因子(VEGF)对肾小管上皮-间充质细胞转化(EMT)的作用及其与骨形成蛋白-7(BMP-7)、分化抑制因子(Id)2、Id3表达的关系。方法体外培养的人肾小管上皮细胞(HK-2)经转化生长因子-β1(TGF-β1,5ng/ml)与不同浓度VEGF165(0.1、1、10、100ng/ml)共同作用,或TGF-β1(5ng/ml)与血管内皮生长因子受体-1(VEGFR1)抗体(10μg/ml)共同作用48h后,免疫组织化学双染方法检测细胞α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、E-钙黏素表达,实时荧光定量PCR法、Westernblot法检测细胞α-SMA、BMP-7、Id2和Id3的表达。TGF-β1(5ng/ml)、VEGF165(100ng/ml)与激活素受体样激酶-6/Fc嵌合体(Alk6/FcChimera)(2μg/ml,中和内源性BMP-7)共同作用48h后,Westernblot法检测细胞α-SMA、Id2的表达情况。结果TGF-β1作用后,α-SMA表达比正常对照显著增强(P<0.05),E-钙黏素、BMP-7、Id2及Id3的mRNA及蛋白质表达均显著减弱(P<0.05)。VEGF165以浓度依赖方式增强BMP-7及Id2蛋白表达,而显著降低TGF-β1上调α-SMA表达的作用(P<0.05)。加入VEGFR1抗体(10μg/ml)后,TGF-β1上调α-SMA表达的作用显著增强(P<0.05),而E-钙黏素、BMP-7、Id2表达显著减弱(P<0.05)。TGF-β1 VEGF165 Alk6/FcChimera共同作用后α-SMA蛋白表达比TGF-β1 VEGF165共同作用后显著增强(P<0.05),而Id2表达差异无显著性。结论VEGF165可抑制TGF-β1诱导HK-2细胞发生EMT;其机制可能与BMP-7和Id2表达上调有关,而与Id3表达变化无关。Id2表达增强可能与VEGF165的直接作用有关,而与BMP-7无关。     

ERK信号通路调控二氧化硅诱导的人支气管上皮细胞上皮-间质转化

目的:探讨细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)信号通路在二氧化硅(SiO2)诱导人支气管上皮细胞(human bronchial epithelial cells,HBEC)上皮-间质转型(epithelial-mesenchymaltransition,EMT)中的作用机制。方法:SiO2(0～300μg/mL)处理HBEC 72 h,或不同浓度的U0126(0～30μmol/L)干预1 h后再行200μg/mL SiO2刺激72 h,Western印迹检测E-cadherin和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达的改变;使用丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)活性检测试剂盒检测SiO2(200μg/mL)处理HBEC(0～8 h)后ERK激活情况。结果:SiO2刺激HBEC后,E-cadherin蛋白表达水平逐渐下调,以300μg/mL时最为明显(P<0.01),α-SMA蛋白表达水平逐渐上调,以200μg/mL时最为明显(P<0.01)。SiO2刺激HBEC后,ERK明显活化,ERK磷酸化水平于30 min开始升高,1 h后逐渐降低。ERK抑...     

P2X7 Receptor Antagonism Attenuates the Intermittent Hypoxia-induced Spatial Deficits in a Murine Model of Sleep Apnea Via Inhibiting Neuroinflammation and Oxidative Stress

Background:

The mechanism of the neural injury caused by chronic intermittent hypoxia (CIH) that characterizes obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) is not clearly known. The purpose of this study was to investigate whether P2X7 receptor (P2X7R) is responsible for the CIH-induced neural injury and the possible pathway it involves.

Methods:

Eight-week-old male C57BL/6 mice were used. For each exposure time point, eight mice divided in room air (RA) and IH group were assigned to the study of P2X7R expression. Whereas in the 21 days-Brilliant Blue G (BBG, a selective P2X7R antagonist) study, 48 mice were randomly divided into CIH group, BBG-treated CIH group, RA group and BBG-treated RA group. The hippocampus P2X7R expression was determined by Western blotting and real-time polymerase chain reaction (PCR). The spatial learning was analyzed by Morris water maze. The nuclear factor kappa B (NFκB) and NADPH oxidase 2 (NOX2) expressions were analyzed by Western blotting. The expressions of tumor necrosis factor α, interleukin 1β (IL-β), IL-18, and IL-6 were measured by real-time PCR. The malondialdehyde and superoxide dismutase levels were detected by colorimetric method. Cell damage was evaluated by Hematoxylin and Eosin staining and Terminal Transferase dUTP Nick-end Labeling method.

Results:

The P2X7R mRNA was elevated and sustained after 3-day IH exposure and the P2X7R protein was elevated and sustained after 7-day IH exposure. In the BBG study, the CIH mice showed severer neuronal cell damage and poorer performance in the behavior test. The increased NFκB and NOX2 expressions along with the inflammation injury and oxidative stress were also observed in the CIH group. BBG alleviated CIH-induced neural injury and consequent functional deficits.

Conclusions:

The P2X7R antagonism attenuates the CIH-induced neuroinflammation, oxidative stress, and spatial deficits, demonstrating that the P2X7R is an important therapeutic target in the cognition deficits accompanied OSAS.