丹参素干预体外低温保存大鼠肝脏血红素氧合酶1的表达

背景：研究发现丹参能够降低诱导型一氧化氮合酶mRNA 的表达,减少一氧化氮的产生,抑制肿瘤坏死因子、白细胞介素等炎性因子的分泌,具有抗氧化作用。丹参素作为丹参的重要单体成分,是否具有相同的作用?目的：验证丹参素干预大鼠肝脏血红素氧合酶1的表达,以及对体外肝脏低温保存肝脏的保护。方法：建立大鼠肝脏低温灌注保存模型。分为3组,对照组术前腹腔注射生理盐水,术中用乳酸林格液灌注;实验组术前腹腔注射生理盐水,术中用丹参素+乳酸林格液灌注;抑制剂组：术前腹腔注射锌原朴啉,术中用丹参素+乳酸林格液灌注。保存0,1,3,6 h,分别RT-PCR检测血红素氧合酶1mRNA及蛋白表达的情况,检测细胞线粒体钙离子含量及钙离子ATP酶活性,电镜观察各组肝细胞、线粒体形态改变,光镜观察肝细胞、肝小叶形态改变。结果与结论：实验组肝血红素氧合酶1 mRNA及蛋白的表达水平明显比其他两组高(P < 0.05)。实验组的肝细胞线粒体钙离子含量明显较其他两组低,Ca2+-ATP酶活性较其他两组高。结果提示,丹参素灌注保存液可以诱导大鼠肝脏中血红素氧合酶1的过表达,延长肝脏低温保存时间。     

血红素氧合酶-1及血红素氧合酶-2在大鼠局灶性脑缺血中的意义

目的　研究血红素氧合酶 1(HO 1)及血红素氧合酶 2 (HO 2 )在局灶性脑缺血中的作用。方法　采用大鼠大脑中动脉栓塞脑缺血模型 ,对 6 6只大鼠脑缺血后不同时间点进行HO 1、HO 2免疫组化染色及病理学研究 ,并用计算机图像分析技术计算两者表达水平。结果　栓塞后 30min大鼠皮质及海马即有HO 1阳性神经元及胶质细胞的表达 ,且随着时间推移HO 1的表达逐渐增强 ,到栓塞后 12h达峰值 (P <0 0 1) ,以后逐渐下降 ,栓塞后 1周仍有HO 1表达。HO 2在正常大鼠及梗死大鼠脑组织内均有表达。栓塞后不同时间段 ,HO 2阳性神经元的数量无明显变化 (P >0 0 5 ) ,但HO 2表达呈动态变化 ,2 4h时最高 (P <0 0 1) ,以后逐渐下降。结论　脑缺血时脑内HO 1、HO 2表达的不同变化 ,是脑组织对损伤恢复重要的机制之一。HO 1修复受损的神经元和胶质细胞 ,而HO 2在于维护正常细胞的稳定     

诱导血红素加氧酶1高表达对减体积肝移植大鼠生存的影响

背景：血红素加氧酶1在防止和减轻缺血再灌注损伤方面扮演着重要角色，成为目前肝移植领域的研究热点。 目的：构建重组腺病毒Ad5-血红素加氧酶1，对肝移植供体进行预处理来诱导供肝血红素加氧酶1高表达，进一步观察其对减体积肝移植大鼠生存时间及肝功能的影响。 设计、时间及地点：随机对照动物实验，于2003-09/2005-03在重庆医科大学附属儿童医院儿科研究所完成。 材料：选用SD大鼠74只，制备原位减体积肝移植模型。 方法：利用分子生物学方法构建携带有血红素加氧酶1基因的重组腺病毒Ad5-血红素加氧酶1，对供体进行预处理。将74只大鼠按不同处理方案分组如下：生理盐水组（n=12）、诱导剂原卟啉钴组（n=13）、Ad5-血红素加氧酶1组（n=13）、Ad5-绿色荧光蛋白组（n=12）、Ad5-血红素加氧酶1+抑制剂原卟啉锌组（n=12）分别于取肝前注射生理盐水、诱导剂原卟啉钴、Ad5-血红素加氧酶1、Ad5-绿色荧光蛋白及Ad5-血红素加氧酶1+抑制剂原卟啉锌，取肝后HTK液4 ℃保存24 h后植入。对照组（n=12）取肝前48 h静脉注射生理盐水，取肝后马上植入。 主要观察指标：各组肝移植大鼠的存活率，肝功能指标测定，彩色多普勒超声监测移植后2 h门静脉血流变化，应用常规苏木精-伊红染色法观察移植肝组织病理学变化，肝组织血红素加氧酶1活性测定，应用免疫组织化学染色法检测血红素加氧酶1、肿瘤坏死因子α，bcl-2，bax在移植肝组织中的表达，从分子水平检测血红素加氧酶1、肿瘤坏死因子α，bcl-2，bax mRNA的表达变化。 结果：Ad5-血红素加氧酶1组大鼠肝移植后1，7，21 d的生存率显著高于生理盐水组 （P < 0.05）。与生理盐水组、Ad5-绿色荧光蛋白组及Ad5-血红素加氧酶1+抑制剂原卟啉锌组比较，Ad5-血红素加氧酶1组移植肝的谷丙转氨酶活性显著降低（P < 0.05），移植后2 h内门静脉血流量明显增加（P < 0.05），血红素加氧酶1活性显著升高（P < 0.05），反转录-聚合酶链反应和免疫组化检测中血红素加氧酶1、Bcl-2表达水平增高 （P < 0.05），Bax、肿瘤坏死因子α表达水平降低（P < 0.05）。 结论：构建重组腺病毒Ad5-血红素加氧酶1可以诱导供肝血红素加氧酶1高表达，显著增加大鼠减体积肝移植后2 h内门静脉血流，促进移植肝功能的恢复，从而延长肝移植后的生存时间。     

大鼠脑出血后血肿周围脑组织血红素氧合酶-1表达与超氧化物歧化酶活力的变化

目的研究脑出血(ICH)后血肿周围脑组织血红素氧合酶1(HO1)表达、抗氧化能力的变化及其相关性。方法将动物随机分为假手术(对照)组和ICH组,采用立体定向技术将自体血注入大鼠脑基底节区制作ICH动物模型,在不同时间点断头取脑,应用免疫组化法和黄嘌呤氧化法检测ICH后不同时间大鼠血肿周围脑组织HO1的表达及超氧化物歧化酶(SOD)的活力。结果ICH6h组大鼠脑组织有少量HO1阳性细胞,12～120h组HO1阳性细胞均明显增多,48h组为峰值,与对照组比较差异有极显著性(均P<0.01);168h组仍有少量表达。ICH6h组大鼠脑组织SOD活性与对照组相比差异无显著性(P>0.05);12～120h组SOD活性均明显降低,与对照组比较差异有极显著性(均P<0.01),72h组为最低值,168h组SOD活性与对照组比较差异无显著性(P>0.05)。血肿周围脑组织HO1阳性细胞数与SOD活性呈显著负相关(r=-0.878,P<0.05)。结论大鼠ICH后血肿周围脑组织HO1表达明显增加,脑组织的抗氧化能力下降。HO1可能通过氧化途径导致脑组织损伤。     

血红素加氧酶-1 在肢体缺血后处理对脑缺血再灌注损伤的保护作用

目的探讨血红素加氧酶-1(HO-1)在肢体缺血后处理(LPostC)对脑缺血再灌注损伤的保护作用及机制。方法 80只雄性SD大鼠随机分为假手术组(sham组)、缺血再灌注组(I/R组)、肢体缺血后处理组(LPostC组)和血红素加氧酶抑制剂锌原卟啉组(ZnPP组),每组20只。采用石蜡线栓法建立大脑中动脉缺血再灌注模型。夹闭双侧股动脉5 min,松开5 min,反复循环3次,制备LPostC模型。再灌注24 h后,采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)法测脑梗死体积;末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记测定(TUNEL)法检测神经细胞凋亡;用免疫组化和Western blotting方法测定HO-1的表达;分光光度计法测脑组织中丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)的水平。结果与sham组相比,I/R组HO-1表达减少,SOD活性降低,MDA含量增加(均P0.05)。与I/R组相比,LpostC组脑梗死体积缩小,神经细胞凋亡数量显著减少,HO-1表达明显增加,SOD活性升高且MDA含量降低(均P0.05)。与LPostC组相比,ZnPP组脑梗死体积扩大,神经细胞凋亡数量增多,HO-1表达明显减少,SOD活性降低,MDA含量升高(均P0.05)。结论 LPostC对脑缺血再灌注损伤具有保护作用,其作用机制可能与HO-1的表达增加有关。     

黄芪多糖对脑出血大鼠脑组织含铁血红素氧合酶-1蛋白表达及含水量、超微结构的影响

目的 研究黄芪多糖对脑出血大鼠脑组织含铁血红素氧合酶-1(HO-1)蛋白表达及含水量、超微结构的影响.方法 139只雄性SD大鼠随机分为假手术组、脑出血组与黄芪多糖治疗组.采用Ⅶ型胶原酶诱导法制作SD大鼠脑出血模型,假手术组以等量生理盐水代替Ⅶ型胶原酶;黄芪多糖治疗组给予黄芪多糖25 mg/kg腹腔注射,每天1次,直至处死.分别于脑出血后12 h、24 h、2 d、4 d、7 d 5个时间点对各组大鼠进行神经行为学评分,测量脑组织含水量和用免疫组化法检测HO-1蛋白表达,透射电镜观察脑出血后4 d 血肿周围神经元的超微结构.结果 脑出血组与黄芪多糖治疗组大鼠脑出血后脑组织 HO-1 表达以及脑组织含水量较假手术组显著增高(均P＜0. 01);脑出血后12 h HO-1蛋白即有表达, 2 d 达高峰, 尔后逐渐下降. 黄芪多糖治疗组与脑出血组比较, HO-1表达的变化相同,但各时间点表达均高于脑出血组(P＜0.05～0.01);脑组织含水量各时间点均显著降低(P＜0.05～0.01);4 d、7 d时大鼠神经行为学评分明显减少(均P＜0.01),神经元超微结构病理改变轻.结论 黄芪多糖可促进脑出血后脑组织HO-1的表达, 这可能是其减轻脑出血后脑水肿和脑组织损伤的机制之一.     

血红素氧合酶-1在大鼠蛛网膜下腔出血后脑血管中的表达

目的探讨蛛网膜下腔出血(SAH)后脑血管中血红素氧合酶-1(HO-1)的表达变化及其与迟发性脑血管痉挛(DCV)之间的关系。方法采用大鼠枕大池二次注血法建立SAH后DCV模型,用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测基底动脉HO-1mRNA表达的变化。结果注水对照组3、5、7d基底动脉内径周长分别为(996.20±43.25)μm、(1019.05±58.16)μm和(965.25±49.98)μm,血管壁厚分别为(9.82±0.57)μm、(9.65±0.65)μm和(10.11±0.48)μm;SAH组3、5、7d基底动脉内径周长分别为(705.65±66.57)μm、(738.70±42.19)μm和(665.31±49.85)μm,血管壁厚分别为(14.41±0.51)μm、(13.25±0.63)μm和(17.43±0.55)μm。注水对照组不同时相基底动脉中无HO-1mRNA表达;SAH组注血后3、5、7d,HO-1mRNA的相对表达量分别为0.61±0.042、0.55±0.039和0.48±0.052,以注血后3d表达水平最高。结论SAH后大鼠基底动脉有HO-1mRNA的低表达,但其不能拮抗SAH后DCV的发生。     

局灶性脑缺血时血红素氧合酶-1 mRNA的表达

目的 观测永久性脑缺血后一氧化碳限速酶一血红素氧合酶-1(HO-1)mRNA表达的变化规律。方法 在建立MCAO局灶性脑缺血模型基础上，采用半定量RT-PCR技术观察并测定脑缺血后不同时相HO-1 mRNA的相对表达量。结果脑缺血后1h即有HO-1 mRNA的表达，随时间延长而逐渐升高，12h达最高，以后逐渐下降，至7d时仍有表达。结论 脑缺血后HO-1 mRNA表达变化是缺血脑组织损伤后重要的自身恢复机制之一。     

局部亚低温对大鼠脑出血后血红素氧合酶1表达的影响

目的观察局部亚低温对大鼠自体血注入法脑出血模型血红素氧合酶(HO-1)表达的影响,探讨局部亚低温减轻脑出血后脑水肿的可能机制。方法雄性Wistar大鼠120只,随机分为脑出血(control)组和脑出血加局部亚低温(LMH)组。每组分为对照和脑出血后6h、24h、72h,5d、7d共6个亚组,亚低温组于注血后给予4h的局部亚低温治疗,应用Evans-blue测定血脑屏障(BBB)通透性,应用干湿重法测定脑水含量以及应用免疫组化对血肿周围脑组织HO-1的表达进行测定。结果对照组大鼠脑组织含水量、BBB通透性以及HO-1表达的增加始于脑出血后6h均至72h达高峰。HO-1表达的变化与脑血肿周围组织水含量的变化成呈正相关(r=0.79)。LMH组的脑组织水含量、BBB通透性和HO-1各时间点与对照组相比明显下降。结论脑出血后红细胞的破坏可以导致HO-1表达上升。局部亚低温可抑制脑出血后HO-1表达,减轻血脑屏障完整性的破坏,减轻脑出血后脑水肿形成。     

血红素氧合酶-1/一氧化碳系统在新生大鼠缺氧缺血性脑损伤中的作用

目的 观察新生大鼠缺氧缺血性脑损伤(HIBD)后血红素氧合酶-1/一氧化碳系统(HO-1/CO)变化,探讨其在HIBD中的作用.方法 7日龄Wistar新生大鼠按随机数字表法分为假手术组(Sham组)、缺氧缺血组(HIBD组)及HO抑制剂锌原卟啉组(Znpp组),每组6只.采用实时荧光定量PCR法、硫代巴比妥酸法(TBA法)、流式细胞术(FCM)和双波长定量测定法分别检测脑组织中HO-1 mRNA的表达、丙二醛(MDA)含量、脑组织细胞凋亡率及血中CO浓度.结果 与Sham组比较,HIBD组、Znpp组HO-1 mRNA表达均增强(分别为0.166±0.042、2.289±0.333、1.839±0.322),CO浓度升高[分别为(0.460±0.009)%、(1.026±0.145)%、(0.735±0.079)%],差异有统计学意义(P＜0.05);但与HIBD组比较,Znpp组HO-1 mRNA表达明显减少,CO浓度降低,差异有统计学意义(P＜0.05).与Sham组比较,HIBD组、Znpp组MDA含量及细胞凋亡率均明显升高[MDA含量分别为(1.016±0.210)nmol/mg prot、(1.945±0.312)nmol/mg prot、(3.202±0.693)nmol/mg prot,凋亡率分别为(0.108±0.009)%、(1.412±0.307)%、(2.458±0.565)%],差异有统计学意义(P＜0.05);与HIBD组比较,Znpp组MDA含量及细胞凋亡率明显增高,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 缺氧缺血性脑损伤后HO-1/CO系统可能在脑损伤的恢复中起到一定的保护作用.     

丝胶干预2型糖尿病大鼠海马及大脑皮质血红素加氧酶1的表达

目的：探讨丝胶对2型大鼠海马及大脑皮质血红素加氧酶1（HO-1）表达的影响。方法：30只雄性SD大鼠随机分为3组,正常对照组、糖尿病模型组和丝胶治疗组,每组10只。糖尿病模型组和丝胶治疗组大鼠均采用链脲佐菌素连续腹腔注射建立2型糖尿病大鼠模型,以血糖≥16.7mmol/L作为成模标准。待模型成功建立后,模型组大鼠不再作任何处理,丝胶治疗组大鼠给予丝胶（2.4g/kg/d）灌胃35天。HE染色观察海马和大脑皮质的形态变化;分别采用Western Blotting和RT-PCR法检测海马和大脑皮质HO-1蛋白及mRNA的表达。结果：糖尿病模型组大鼠海马及大脑皮质的神经细胞均出现明显的病理变化,HO-1蛋白及mRNA的表达明显高于正常对照组大鼠（P＜0.01）。丝胶治疗组大鼠海马、大脑皮质神经细胞的病理变化明显减轻,HO-1蛋白及mRNA的表达明显低于模型组大鼠（P＜0.01,P＜0.05）。结论：丝胶可通过下调海马及大脑皮质HO-1的表达,减轻糖尿病时HO-1高表达对海马及大脑皮质神经细胞的毒性损害,发挥对糖尿病神经系统损伤的保护作用。     

Quercetin protects against diabetic retinopathy in rats by inducing heme oxygenase-1 expression

Quercetin is a widely-occurring flavonoid that protects against cancer, and improves memory and cardiovascular functions.However, whether quercetin exhibits therapeutic effects in diabetic retinopathy remains unclear.In this study, we established a rat model of streptozocininduced diabetic retinopathy.Seventy-two hours later, the rats were intraperitoneally administered 150 mg/kg quercetin for 16 successive weeks.Quercetin markedly increased the thickness of the retinal cell layer, increased the number of ganglion cells, and decreased the overexpression of the pro-inflammatory factors interleukin-1β, interleukin-18, interleukin-6 and tumor necrosis factor-α in the retinal tissue as well as the overexpression of high mobility group box-1 and the overactivation of the NLRP3 inflammasome.Furthermore, quercetin inhibited the overexpression of TLR4 and NF-κBp65, reduced the expression of the pro-angiogenic vascular endothelial growth factor and soluble intercellular adhesion molecule-1, and upregulated the neurotrophins brain-derived neurotrophic factor and nerve growth factor.Intraperitoneal injection of the heme oxygenase-1 inhibitor zinc protoporphyrin blocked the protective effect of quercetin.These findings suggest that quercetin exerts therapeutic effects in diabetic retinopathy possibly by inducing heme oxygenase-1 expression.This study was approved by the Animal Ethics Committee of China Medical University, China(approval No.2016 PS229K) on April 8, 2016.     

Ammonia-induced heme oxygenase-1 expression in cultured rat astrocytes and rat brain in vivo

Ammonia is a key factor in the pathogenesis of hepatic encephalopathy (HE), which is a major complication in acute and chronic liver failure and other hyperammonemic states. The molecular mechanisms underlying ammonia neurotoxicity and the functional consequences of ammonia on gene expression in astrocytes are incompletely understood. Using cDNA array hybridization technique we identified ammonia as a trigger of heme oxygenase-1 (HO-1) mRNA levels in cultured rat astrocytes. As shown by Northern and Western blot analysis, HO-1 mRNA levels were upregulated by ammonia (0.1-5 mmol/L) after 24 h and protein expression after 72 h in astrocytes. These ammonia effects on HO-1 are probably triggered to a minor extent by ammonia-induced glutamine synthesis or by astrocyte swelling, because HO-1 expression was not inhibited by the glutamine synthetase inhibitor methionine sulfoximine (which abrogated ammonia-induced cell swelling in cultured astrocytes), and ammonia-induced HO-1 expression could only partly be mimicked by hypoosmotic astrocyte swelling. Hypoosmotic (205 mOsm/L) exposure of astrocytes led even to a decrease in HO-1 mRNA levels within 4 h, whereas hyperosmotic (405 mOsm/L) exposure increased HO-1 mRNA expression. After 24 h, hypoosmolarity slightly raised HO-1 mRNA expression. Taurine and melatonin diminished ammonia-induced HO-1 mRNA or protein expression, whereas other antioxidants (dimethylthiourea, butylated hydroxytoluene, N-acetylcysteine, and reduced glutathione) increased HO-1 mRNA levels under ammonia-free conditions. An in vivo relevance is suggested by the finding that increased HO-1 expression occurs in the brain cortex from acutely ammonia-intoxicated rats. It is concluded that ammonia-induced HO-1 expression may contribute to cerebral hyperemia in hyperammonic states.     

脑梗死患者急性期血清血红素氧合酶-1、非结合胆红素含量变化及临床意义

目的探讨脑梗死患者急性期血清血红素氧合酶-1(HO-1)和非结合胆红素(UCB)含量的变化及临床意义。方法用酶联免疫吸附(ELISA)法及钒酸盐氧化法测定急性脑梗死(ACI)患者发病第1d、3d、6d及正常对照组的空腹血清HO-1及UCB浓度,并进行比较分析。结果ACI组发病第1d、3d、6d血清HO-1及UCB浓度依序下降。发病第1d ACI患者血清HO-1浓度和同期血清UCB浓度呈正相关(r=0·645,P<0·05);脑梗死体积和发病第1d血清HO-1浓度呈正相关(r=0·358,P<0·05),脑梗死体积和发病第3d、第6d血清UCB浓度呈负相关(r=-0·335,r=-0·267,均P<0·05)。结论HO-1的升高可能是机体对脑缺血损伤的防御反应,UCB可能在脑梗死的发病过程中具有一定的保护作用。     

迟发缺血预处理低温保存肾移植供体中血红素加氧酶1的表达

背景：缺血预适应延迟反应通过诱导保护性蛋白增强组织对缺血再灌注损伤的耐受能力;血红素加氧酶1参与缺血预适应延迟保护作用。迟发缺血预处理对低温保存肾脏的作用及血红素加氧酶1是否参与其中尚不清楚。目的：观察缺血预处理诱导血红素加氧酶1的迟发缺血预处理反应对低温保存肾脏移植供体的作用。方法：雄性SD大鼠随机分入5组：空白对照组、低温保存组、缺血预处理组、缺血+低温组(n=12);缺血+给药+低温组。各组大鼠均行右肾切除,预处理或假手术操作处理后24 h采用大鼠肾脏非循环离体灌注模型获取肾脏,分别于保存24,48,72 h取样。缺血+给药+低温组除上述处理外,还于原位低温灌注术前1 h接受1次血红素加氧化酶1抑制剂锡原卟啉腹腔注射。低温保存肾脏于各保存终点留取保存液,测定pH值和乳酸脱氢酶含量;切取1/2肾脏按照光镜要求制备标本送检;剩余1/2肾脏用于免疫印迹法测定血红素加氧酶1表达,比色法测定皮质Na-K-ATP酶活性、丙二醛和还原型谷胱甘肽含量;未保存肾脏仅通过免疫印迹法测定血红素加氧酶1的基础表达情况。结果与结论：迟发缺血预处理诱导了肾组织血红素加氧酶1的表达,与单纯低温保存组相比保存24,48 h后,缺血+低温组保存液pH值、乳酸脱氢酶活性降低;肾脏组织Na-K-ATP酶活性、谷胱甘肽含量增加,丙二醛含量降低;同时点预处理组肾组织光镜形态学改变稍好于单纯低温保存组。给予血红素加氧酶1抑制剂后,这种保护作用消失。提示,迟发缺血预处理延长了肾脏低温保存时限,这可能与诱导血红素加氧酶1,增加组织抗氧化能力,减轻低温保存氧应激有关。     

Sustained induction of heme oxygenase-1 in the traumatized spinal cord

Oxidative stress contributes to secondary injury after spinal cord trauma. Among the consequences of oxidative stress is the induction of heme oxygenase-1 (HO-1), an inducible isozyme that metabolizes heme to iron, biliverdin, and carbon monoxide. Here we examine the induction of HO-1 in the hemisected spinal cord, a model that results in reproducible degeneration in the ipsilateral white matter. HO-1 was induced in microglia and macrophages from 24 h to at least 42 days after injury. Within the first week after injury, HO-1 was induced in both the gray and the white matter. Thereafter, HO-1 expression was limited to degenerating fiber tracts. HSP70, a heat shock protein induced mainly by the presence of denatured proteins, was consistently colocalized with HO-1 in the microglia and macrophages. This study to demonstrates long-term induction of HO-1 and HSP70 in microglia and macrophages after traumatic injury and an association between induction of HO-1 and Wallerian degeneration. White matter degeneration is characterized by phagocytosis of cellular debris and remodeling of surviving tissue. This results in the metabolism, synthesis, and turnover of heme and heme proteins. Thus, sustained induction of HO-1 and HSP70 in microglia and macrophages suggests that tissue degeneration is an ongoing process, lasting 6 weeks and perhaps even longer.