HIF-1α介导了间歇低氧对人肺腺癌A549细胞体外生物学行为的影响

目的:探讨缺氧诱导因子1α(HIF-1α)是否介导间歇低氧对人肺腺癌A549细胞体外活力、凋亡以及侵袭的影响。方法:采用体外转染方法将特异性针对HIF-1α的siRNA导入A549细胞,在间歇低氧条件下培养后通过real-time PCR和Western blot法检测HIF-1α及其下游Bcl-2、Bax、P53、P21、VEGF的mRNA和蛋白表达;通过MTT法和流式细胞术分别检测A549细胞的活力、凋亡及细胞周期;通过Transwell小室检测A549细胞的侵袭能力。结果:未转染HIF-1α-siRNA的A549细胞[间歇低氧空白对照组(IHC组)、间歇低氧空载体对照组(IHE组)及间歇低氧阴性对照组(IHN组)]经间歇低氧干预后的HIF-1α、Bcl-2及VEGF表达均明显高于常氧对照组(RA组),Bax及P21表达均明显低于RA组(P0.05),而转染HIF-1α-siRNA的A549细胞[间歇低氧siRNA组(IHS组)]较IHC组、IHE组及IHN组经间歇低氧干预后的HIF-1α、BCL-2及VEGF表达均明显下调,Bax及P21表达较均明显上调(P0.05);所有间歇低氧组A549细胞的P53表达均较RA组升高(P0.05),但各间歇低氧组之间无显著性差异。IHC组、IHE组及IHN组A549细胞经间歇低氧干预后较RA组的细胞活力增强,凋亡率下降,侵袭力增强(P0.05),而IHS组A549细胞经间歇低氧干预后细胞周期被阻滞于G1期,较未转染组的细胞活力下降,凋亡增加,侵袭能力下降(P0.05)。结论:间歇低氧可通过HIF-1α途径调控其下游基因表达进而促进A549细胞的活力和转移;通过RNA干扰技术造成HIF-1α基因沉默可以抑制间歇低氧引起的A549细胞生长和转移。     

丹参酮IIA对低氧条件下人肝癌HepG2细胞增殖、凋亡的影响及与HIF-1α、VEGF和野生型P53蛋白表达的关系

 目的:探讨低氧条件下丹参酮IIA（Tan IIA）对人肝癌HepG2细胞增殖和凋亡的影响及其分子机制。方法:用氯化钴（CoCl2）创建低氧模型,实验分为常氧对照组、低氧对照组和低氧+Tan IIA处理组。不同浓度的Tan IIA 分别作用于低氧下人肝癌HepG2细胞24 h、48 h和72 h,采用MTT法测定Tan IIA 对低氧下HepG2细胞增殖的抑制作用。不同浓度的Tan IIA 分别作用于低氧条件下HepG2细胞24 h和48 h后,Hoechst 33258染色法检测细胞核的形态学变化并计算凋亡率。不同浓度的Tan IIA 作用于低氧条件下人肝癌HepG2细胞48 h后,Western blotting检测低氧诱导因子1α (HIF-1α)、血管内皮生长因子（VEGF）和野生型P53的蛋白表达情况。结果:低氧条件下Tan IIA以时间和剂量依赖方式抑制HepG2细胞的生长和增殖。Tan IIA 作用于低氧下的HepG2细胞后,可见典型的凋亡细胞形态学特征,细胞凋亡率呈时间、剂量依赖性的增加。Western blotting免疫印迹法显示常氧对照组的HIF-1α和VEGF表达较低,而低氧对照组的HIF-1α、VEGF蛋白表达较常氧组升高,低氧下随着Tan IIA 浓度的升高,HIF-1α和VEGF蛋白的表达明显降低,野生型P53蛋白的表达随着Tan IIA 浓度的升高而升高。结论: 低氧条件下,Tan IIA能抑制肝癌HepG2细胞增殖并诱导其凋亡,其机制可能与抑制HIF-1α和VEGF蛋白表达,上调P53蛋白表达有关。     

在CoCl_2模拟低氧条件下HIF-1α直接调控PPARγ2的表达

目的探讨在Co Cl2模拟低氧条件下,低氧诱导因子1α(HIF-1α)对于过氧化物酶体增殖物激活受体γ2(PPARγ2)是否具有调控作用。方法用real time PCR和Western blot检测Co Cl2模拟低氧条件下PPARγ2和低氧诱导因子1α(HIF-1α)mRNA及蛋白表达。用双荧光报告系统检测HIF-1α对于PPARγ调控的剂量依赖性,并通过染色质免疫共沉淀技术进一步验证。结果 Co Cl2模拟低氧条件下PPARγ2和HIF-1α的mRNA及蛋白表达水平均随着诱导时间的增加而增加。过表达HIF-1α导致PPARγ2表达上调(P0.01),而抑制HIF-1α则导致PPARγ2表达下调(P0.05)。HIF-1α对PPARγ2基因的表达具有正调控作用,通过结合于PPARγ2上游调控区特定的低氧应答元件(HRE)而调控其表达。结论 PPARγ2通过HIF-1α依赖的途径在Co Cl2模拟的低氧条件下发挥低氧适应作用。     

低氧培养促进大鼠髓核间质干细胞增殖

目的研究低氧培养对大鼠髓核间质干细胞(NPMSCs)增殖的影响。方法分离大鼠尾椎髓核获得NPMSCs并进行体外扩增培养,观察细胞形态,流式细胞仪鉴定细胞免疫表型。取第3代NPMSCs分为常氧组和2%低氧组,分别培养7 d及14 d,观察细胞形态;MTT法检测细胞增殖;流式细胞仪检测细胞活力和RT-q PCR检测低氧诱导因子1α(HIF-1α)、葡萄糖转运蛋白1(GLUT-1)、血管内皮生长因子(VEGF)、沉默信息调节蛋白1(SIRT1)及SIRT6的mRNA表达情况。结果原代NPMSCs细胞早期可形成葵花样细胞集落,传代后细胞增殖明显加快,细胞形态以纺锤形为主。第3代细胞高表达干细胞相关阳性表面抗原分子,低表达干细胞相关阴性表面抗原分子。低氧组细胞形态以多角形为主,细胞更容易聚集成团块,且细胞增殖速度明显加快(P0.05),细胞凋亡率明显下降(P0.05)。低氧组HIF-1α、VEGF、GLUT-1、SIRT1及SIRT6表达量明显高于常氧组(P0.05)。结论 2%O2的低氧环境促进髓核间质干细胞增殖,其机制可能与SIRT1及SIRT6介导的HIF-1α信号通路有关。     

HIF-1α/SDF-1信号轴在低氧诱导祖细胞迁移和黏附中的作用

目的: 分析低氧对大鼠肺动脉内皮细胞低氧诱导因子(HIF-1α)及间质细胞衍生因子(SDF-1)表达的影响,探讨二者的相互关系(即是否存在HIF-1α/SDF-1信号轴)及其在低氧诱导祖细胞迁移和黏附中的作用。方法: 免疫磁珠分离纯化SD大鼠外周血CD34/CXCR4阳性祖细胞,免疫荧光、Western blotting及ELISA法检测不同低氧时间HIF-1α和SDF-1在大鼠肺动脉内皮细胞的表达,迁移和黏附实验检测常氧组、低氧组、HIF-1α抑制剂2-甲氧雌二醇(2ME2)组、SDF-1中和抗体组及同时加2ME2和SDF-1中和抗体组祖细胞的迁移指数和黏附率。结果: HIF-1α和SDF-1的表达与低氧时间有关,低氧12 h时二者表达到峰值(均P<0.01),应用2ME2可使SDF-1表达下调(P<0.05),应用2ME2或SDF-1中和抗体后均下调祖细胞的迁移指数和黏附率(P<0.05)。结论: 低氧可诱导肺动脉内皮细胞HIF-1α及受其调控的下游因子SDF-1的表达,提示HIF-1α与SDF-1存在信号调节关系。HIF-1α/SDF-1信号轴在介导祖细胞迁移和黏附至肺动脉内皮细胞的过程中起重要作用。     

MDA-MB-231乳腺癌细胞两种低氧模型的建立与比较分析

目的:由于实体瘤内的肿瘤细胞常处于低氧环境,本实验拟探究两种常用低氧模型对乳腺癌细胞影响的差异。方法:以不同浓度(0~300μmol/L)CoCl2处理人乳腺癌MDA-MB-231细胞不同时间(24 h、48 h和72 h)建立化学低氧模型,以不同程度低氧(1%、2%和5%O2)处理MDA-MB-231细胞不同时间(4 h、16 h和24 h)建立物理低氧模型。采用CCK-8法检测细胞活力,Western blot检测低氧诱导因子1α(HIF-1α)、Bcl-2及基质金属蛋白酶2(MMP-2)的蛋白表达;流式细胞术检测细胞凋亡;Transwell和划痕实验检测细胞的侵袭及迁移能力。结果:综合不同时间和浓度的HIF-1α蛋白表达结果,最终以100μmol/L CoCl2处理24 h建立化学低氧模型,以2%O 2处理24 h建立物理低氧模型;物理低氧细胞的HIF-1α蛋白表达明显高于化学低氧,且物理低氧细胞处于复氧环境后HIF-1α蛋白快速降解;物理低氧细胞凋亡增加,抗凋亡蛋白Bcl-2表达降低,而化学低氧细胞无明显变化;两种低氧细胞的MMP-2蛋白表达均升高,且化学低氧细胞的侵袭及迁移能力增强。结论:两种低氧细胞模型构建成功,并且两种低氧细胞在HIF-1α蛋白表达与稳定性、细胞活力、凋亡、侵袭及迁移等方面均存在差异。这些差异可为低氧模型的选择和研究低氧环境下的肿瘤细胞特性提供参考。     

低氧及一氧化氮对SW480细胞缺氧诱导因子-1α、VEGF及iNOS 表达的初步研究

目的：观察一氧化氮(NO)对低氧培养的人结肠腺癌细胞株SW480中缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）、血管内皮生长因子（VEGF）、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）表达的影响。方法： 运用免疫细胞化学检测HIF-1α、VEGF、iNOS蛋白表达，Western blot检测HIF-1α蛋白表达。原位杂交法检测HIF-1α mRNA表达。结果： 免疫细胞化学染色图像分析结果显示：低氧组细胞HIF-1α、VEGF和iNOS蛋白表达水平显著高于常氧组(P<0.01，P<0.01，P<0.05)和低氧＋genistein（三羟基异黄酮）组（P<0.01，P<0.05，P<0.05）。低氧条件下，SNP（硝普钠）显著抑制HIF-1α、VEGF蛋白的表达,但对iNOS表达无明显影响；NOC5（NO发生剂）诱导HIF-1α、VEGF、iNOS蛋白的表达；NO抑制剂L-NAME(N-硝基精氨酸甲酯)则抑制3者的表达。 Western blot结果显示：低氧培养条件下，HIF-1α呈强表达，给予genistein能显著抑制其表达；而给予SNP和L-NAME后，蛋白表达量减少，给予NOC5，则蛋白表达增强。原位杂交结果显示：常氧组、低氧组及低氧＋genistein组、低氧＋SNP组、低氧＋NOC5组、低氧＋L-NAME组HIF-1α mRNA表达A值组间均无显著差异。结论： 低氧诱导SW480细胞HIF-1α蛋白表达量增高，从而上调VEGF和iNOS表达。低氧条件下，NO供体SNP抑制SW480细胞HIF-1α蛋白及VEGF表达，而另一种供体NOC5则促进HIF-1α表达，两种供体对HIF-1表达的影响可能存在不同的机制。     

Effects of hypoxia on migration and invasion of esophageal carcinoma Eca109 cells

目的 探讨低氧对食管癌迁移及侵袭能力的影响及其作用机制.方法 采用CoCl2化学低氧法模拟肿瘤低氧微环境,半定量RT-PCR和免疫细胞化学分别检测不同低氧时相时食管癌Eca109细胞中低氧诱导因子-1α(HIF-1α)、E-钙黏蛋白及基质金属蛋白酶-2(MMP-2)mRNA及蛋白的表达.Western印迹法检测雷帕霉素联合低氧处理Eca109细胞后,HIF-1α、E-钙黏蛋白及MMP-2的变化.细胞划痕试验和Transwell实验检测雷帕霉素联合低氧对Eca109细胞迁移及侵袭能力的影响.结果 Eca109细胞在低氧状态下,HIF-1α mRNA无明显变化,仅蛋白表达增多;E-钙黏蛋白的mRNA表达明显降低(P＜0.05),蛋白表达减少;MMP-2 mRNA表达明显升高(P＜0.05),蛋白表达增多.雷帕霉素在低氧状态下可显著抑制HIF-1α及MMP-2表达,促进E-钙黏蛋白高表达.经雷帕霉素处理后,Eca109细胞在低氧状态下,迁移速度减慢,侵袭穿膜细胞数减少(P＜0.05).结论 低氧使Eca109细胞中HIF-1α蛋白表达增多,后者可能通过下调E-钙黏蛋白、上调MMP-2表达促进食管癌在低氧状态下的迁移及侵袭.     

CGRP通过NOS/NO通路抑制低氧诱导的大鼠心肌细胞凋亡

目的研究降钙素基因相关肽(CGRP)是否通过调节一氧化氮(NO)抑制低氧心肌细胞的凋亡。方法选用H9c2细胞建立低氧损伤模型,CGRP和/或一氧化氮合酶(NOS)抑制剂(L-NAME)预处理细胞,检测低氧后细胞存活率,NOS、NO和凋亡相关蛋白表达水平。结果低氧使心肌细胞存活率降低(P0.05),诱导性一氧化氮合酶(i NOS)表达明显增加(P0.001),内皮型一氧化氮合酶(e NOS)和磷酸化内皮型一氧化氮合酶(p-e NOS)表达降低(P0.001),NO释放减少(P0.05),P53、caspase-3和细胞色素C(cytochrome C)表达升高(P0.05);CGRP预处理后,心肌细胞存活率升高(P0.001),i NOS表达减少(P0.05),e NOS和p-e NOS表达增加(P0.05),NO的释放进一步降低(P0.05),凋亡相关蛋白活性下降(P0.001);L-NAME处理后,i NOS(P0.05)和P53(P0.001)表达降低;L-NAME与CGRP共处理,与CGRP单处理比较,细胞存活率下降(P0.05),NOS表达降低(P0.05),P53、caspase-3和cyto C表达升高(P0.05)。结论 NOS/NO可能介导CGRP对低氧心肌细胞抗凋亡的调控作用。     

低氧诱导大鼠肺泡巨噬细胞产生TNF-α的机制

目的：研究低氧诱导肺泡巨噬细胞低氧诱导因子-1α(HIF-1α)的表达及HIF-1α对肺泡巨噬细胞产生肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的影响。方法：应用HIF-1α诱骗法(HIF-1α decoy)抑制低氧(3％O2，5％CO2，92％N2)培养的肺泡巨噬细胞中HIF-1α的作用，并用免疫组织化学、Western blot、半定量RT-PCR、酶联免疫吸附法(ELISA)分别检测HIF-1α蛋白、mRNA的表达和TNF-α的产生。结果：HIF-1α在常氧对照组肺泡巨噬细胞核中表达呈阴性，在低氧组和HIF-1α decoy组表达呈阳性；低氧组和HIF-1α decoy组中HIF-1α蛋白的含量显著高于常氧对照组(P<0.05)。HIF-1α mRNA的含量在低氧组和HIF-1α decoy组明显高于常氧对照组(P<0.05)；培养的巨噬细胞上清液中TNF-α的含量在低氧组(115±17 ng／L)明显高于常氧对照组(69±13 ng／L，P<0.05)和HIF-1α decoy组(81±15 ng／L，P<0.05)。结论： 低氧可明显诱导肺泡巨噬细胞HIF-1α的表达和活性增强，后者能促进TNF-α的产生，提示在可导致肺部低氧的炎症性疾病如COPD中HIF-1α可能发挥重要作用。     

低氧对食管癌Eca109细胞体外迁移及侵袭的影响

 目的 探讨低氧对食管癌迁移及侵袭能力的影响及其作用机制。方法 采用CoCl2化学低氧法模拟肿瘤低氧微环境,半定量RT-PCR和免疫细胞化学分别检测不同低氧时相时食管癌Eca109细胞中低氧诱导因子-1α（HIF-1α）、E-钙粘蛋白及基质金属蛋白酶-2（MMP-2）mRNA及蛋白的表达。Western印迹法检测雷帕霉素联合低氧处理Eca109细胞后,HIF-1α、E-钙粘蛋白及MMP-2的变化。细胞划痕试验和Transwell实验检测雷帕霉素联合低氧对Eca109细胞迁移及侵袭能力的影响。结果 Eca109细胞在低氧状态下,HIF-1αmRNA无明显变化（P>0.05）,仅蛋白表达增多;E-钙粘蛋白的mRNA表达明显降低（P<0.05）,蛋白表达减少;MMP-2 mRNA表达明显升高（P<0.05）,蛋白表达增多。雷帕霉素在低氧状态下可显著抑制HIF-1α及MMP-2表达,促进E-钙粘蛋白高表达。经雷帕霉素处理后,Eca109细胞在低氧状态下,迁移速度减慢,侵袭穿膜细胞数减少（P<0.05）。结论 低氧使Eca109细胞中HIF-1α蛋白表达增多,后者可能通过下调E-钙粘蛋白、上调MMP-2表达促进食管癌在低氧状态下的迁移及侵袭。     

低氧诱导因子1在低氧致肺动脉平滑肌细胞增殖中的作用

目的: 探讨低氧对肺动脉平滑肌细胞(PASMC)增殖和凋亡的影响,以及HIF-1α、P-ERK1/2、iNOS蛋白表达变化在其中的作用与意义。方法: 体外培养大鼠PASMC，设计常氧组、低氧组及ADM、L-NAME、PD98059干预组，用MTT比色法和PCNA的免疫组化法测定细胞增殖反应，用流式细胞仪检测细胞凋亡，用Western blotting法检测HIF-1α、P-ERK1/2、iNOS的蛋白表达。结果: （1）低氧24 h组的A值明显高于常氧组(P<0.01)，而PD98059及ADM干预组明显低于低氧组(P<0.01)， L-NAME干预组明显高于低氧组和常氧组(P<0.01)。（2）免疫组化表明，低氧24 h组呈阳性表达(P<0.01)。PD98059、ADM抑制了PCNA的表达(P<0.01)， L-NAME促进了PCNA的表达(P<0.01)。（3）各组在低氧培养24 h后，凋亡指数差异无显著(均P＞0.05)。（4）Western blotting表明常氧组少量HIF-1α、iNOS、 P-ERK1/2表达，低氧4 h后均表达增高(P<0.01),8 h仍维持在高峰(P<0.01)，而HIF-1α、P-ERK1/2在低氧24 h后表达下调。L-NAME促进了HIF-1α表达(P<0.01),PD98059部分抑制了HIF-1α、iNOS及P-ERK1/2表达(P<0.01)；ADM部分抑制了HIF-1α表达，促进iNOS表达(P<0.01)。结论: 低氧能促进肺动脉平滑肌细胞增殖，对细胞的凋亡无影响；HIF-1在低氧诱导肺动脉平滑肌细胞增殖中起重要作用。     

低氧诱导因子1α诱导卵巢癌细胞周期阻滞的研究

目的：探讨低氧诱导因子1α（HIF-1α）对卵巢癌细胞周期的阻滞作用。方法: 采用化学性低氧诱导剂氯化钴（CoCl2）和物理性低氧培养箱两种方法对体外培养的卵巢癌SW626细胞诱导低氧，用诱骗法（decoy）阻断HIF-1α功能，Western blotting、RT-PCR和流式细胞术分别检测HIF-1α蛋白、mRNA的表达水平和细胞周期比率。结果： B1组(3.75±1.31)和C1组(3.48±1.01) HIF-1α蛋白表达水平明显高于A1组(0.97±0.31)（P<0.05), decoy法对HIF-1α蛋白表达没有明显影响(P>0.05)；A1组（0.65±0.32）和B1组（0.64±0.34）HIF-1α mRNA表达水平明显低于C1组（1.28±0.62）（P<0.05），decoy法对HIF-1α mRNA 表达没有明显影响（P>0.05）；流式细胞术检测发现B1组（81.78±24.33）和C1组（77.62±22.76）G0/G1期细胞比率显著高于A1组（49.49±18.54）（P<0.05）；B2组（61.54±20.84）明显低于B1组（P<0.05），C2组明显低于C1组（56.03±21.42），而A1组和A2组之间无明显差异（P>0.05）。结论：CoCl2或物理性低氧均能明显诱导卵巢癌细胞SW626 G0/G1期细胞周期阻滞和HIF-1α的表达，HIF-1α在低氧引起的卵巢癌细胞SW626的细胞周期阻滞中起重要作用。     

HIF-1α对食管癌Eca109细胞体内外侵袭转移的影响及其分子机制

目的:采用RNA干扰技术(RNAi)观察低氧诱导因子-1α(HIF-1α)对食管癌Eca109细胞及其裸鼠移植瘤侵袭转移的影响及其作用机制。方法:CoCl2模拟肿瘤低氧微环境,分别用RT-PCR和免疫细胞化学法检测体外低氧条件下Eca109细胞中HIF-1α、E-钙黏蛋白及基质金属蛋白酶-2(MMP-2)mRNA及蛋白的表达。RT-PCR检测RNAi沉默HIF-1α对E-钙黏蛋白及MMP-2 mRNA表达的影响。通过细胞划痕试验和Transwell试验检测RNAi对Eca109细胞侵袭和转移能力的影响。建立Eca109细胞裸鼠移植瘤模型,观察HIF-1α对肿瘤生长及淋巴结转移的影响;采用Western blot检测各组移植瘤中HIF-1α、E-钙黏蛋白及MMP-2的表达,分析HIF-1α在离体和在体对肿瘤生长、侵袭及转移的影响。结果:低氧诱导Eca109细胞的HIF-1α蛋白表达升高,E-钙黏蛋白的mRNA及蛋白表达降低和MMP-2 mRNA及蛋白表达升高,但对HIF-1αmRNA无明显影响。用RNAi能有效沉默HIF-1α,并可逆转低氧导致的E-钙黏蛋白及MMP-2的降低及升高,使Eca109细胞迁移速度减慢,侵袭穿膜细胞数减少(P<0.05);在体内使移植瘤生长减缓,淋巴结转移率降低(P<0.05)。结论:HIF-1α在体内外通过影响E-钙黏蛋白和MMP-2表达,来影响食管癌Eca109细胞的生长、侵袭和转移。     

Oxygen and life span: chronic hypoxia as a model for studying HIF-1alpha, VEGF and NOS during aging

To test if oxygen sensitive mechanisms are affected by hypoxia, we studied hypoxia inducible factor-1alpha (HIF-1alpha), vascular endothelial growth factor (VEGF) and inducible nitric oxide synthase (iNOS) expression by immunohistochemical analysis in young and old rat carotid bodies (CBs) using hypoxia as a model for modulating aging. Four groups of male age-matched Wistar rats (3 and 24 months) were used. Two groups were kept in room air, and two groups were kept under chronic intermittent hypoxia for 12 days. In aged carotid body and in hypoxia the increased expression of HIF-1alpha, VEGF, iNOS is less evident as compared to the young one. Electron microscopy sections showed a reduced mitochondrial number and area in the aged CBs and during hypoxia. Less responsiveness to hypoxia could be evidenced in the aged rats as compared to the young rats, suggesting an age dependency of the oxygen sensitive mechanisms.     

TWIST、HIF-1α、VEGF在胃癌中的表达及意义

目的:探讨TWIST,HIF-1α和VEGF在人胃癌组织中的表达及与临床病理参数、预后的关系。方法:选择120例胃癌标本,应用SP法免疫组化检测TWIST、HIF-1α和VEGF在人胃癌组织中的表达,分析TWIST、HIF-1α和VEGF的表达与患者临床病理参数之间的关系。结果:胃癌组织及正常胃黏膜组织中均可检测到TWIST、HIF-1α和VEGF的表达,但胃癌组织中的表达水平均明显高于正常胃黏膜组织,表达差异有显著性(P<0.05)。TWIST的表达与浸润深度、肿瘤远处转移及淋巴结转移明显相关(P<0.05)。HIF-1α的表达与肿瘤的分化程度、浸润深度及淋巴结转移呈明显相关性(P<0.05)。VEGF的阳性表达与浸润深度、淋巴结转移及TNM分期有关(P<0.05)。TWIST和(或)HIF-1α阳性表达的患者其5年生存率明显低于其阴性表达的患者。结论:胃癌中TWIST、HIF-1α和VEGF的高表达与胃癌的生物学行为及预后密切相关,检测其表达对预测胃癌的转移及判断预后有一定价值。