Nrf2/HO-1信号轴在氧化应激性疾病中的机制

在氧化应激性疾病发生发展过程中,活性氧(reactive oxygen species,ROS)的清除障碍或生成过多导致爆发性释放后,可损伤机体各组织器官。最新研究证明：核因子E2相关因子2/血红素加氧酶-1(nuclear factor erythroid-2-related actor 2/heme oxygenase 1,Nrf2/HO-1)信号轴通过发挥抗炎、抗氧化、减少线粒体损伤、调节钙离子内流、调控细胞凋亡(apoptosis)、焦亡(pyroptosis)、铁死亡(ferroptosis)及自噬(autophagy)等作用,抵抗氧化应激损伤,这为它在不同脏器(呼吸、心血管、神经、消化、泌尿、血液)的氧化应激性疾病中的治疗潜力提供了分子机制上的理论基础。因此,有效调控Nrf2/HO-1信号轴可成为治疗氧化应激性疾病的重要靶点。     

右美托咪定调控Nrf2/HO-1通路对H2O2诱导心肌细胞氧化应激损伤的作用研究

目的 探讨右美托咪定调控核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶1(HO-1)通路对过氧化氢(H₂O₂)诱导心肌细胞氧化应激损伤的作用。方法 体外培养大鼠H9C2心肌细胞,设置对照组、H₂O₂组、1μmol右美托咪定+H₂O₂组、5μmol右美托咪定+H₂O₂组、10μmol右美托咪定+H₂O₂组。CCK-8法检测各组H9C2细胞增殖情况;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测各组H9C2细胞丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)水平;实时荧光定量聚合酶链反应(q RT-PCR)检测各组H9C2细胞Nrf2、HO-1 mRNA相对表达量;Western blotting检测各组H9C2细胞Nrf2、HO-1蛋白相对表达量。结果 与对照组比较,H₂O₂组H9C2细胞存活率、SOD水平、Nrf2、HO-1 mRNA及蛋白相对...     

迷迭香酸通过激活Nrf2/HO-1通路对Aβ1-42所致星形胶质细胞损伤的保护作用

目的 探讨迷迭香酸（RA）对β淀粉样蛋白1-42（Aβ_1-42）引起的星形胶质细胞损伤的保护作用及炎症因子释放的抑制作用,并阐明其相关机制。 方法 原代培养星形胶质细胞,将细胞分为对照组,Aβ_1-42组（5 μmol?L^－1）,不同浓度（20,50和100 μmol?L^－1）RA+Aβ_1-42组,核因子E2相关因子2（Nrf2）抑制剂（ML385）组,ML385+RA+Aβ_1-42组。星形胶质细胞以不同浓度（20、50和100 μmol?L^－1）RA预处理24 h,再给予终浓度5 μmol?L^－1Aβ_1-42处理24 h,ML385组在加入RA前先加入终浓度10 μmol?L^－1 ML385预处理6 h。MTT法检测各组细胞活性,乳酸脱氢酶（LDH）试剂盒检测各组细胞LDH释放率,酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒检测各组细胞中白细胞介素1β（IL-1β）和肿瘤坏死因子α（TNF-α）水平,Griess法检测各组细胞培养液中一氧化氮（NO）水平,免疫荧光法检测各组细胞中胶质原纤维酸蛋白（GFAP）和Nrf2表达情况,Western blotting法检测各组细胞中GFAP、Nrf2、血红素加氧酶1（HO-1）蛋白表达水平。 结果 与对照组比较,Aβ_1-42组细胞活性明显降低（P<0.01）,LDH释放率及细胞中IL-1β、TNF-α和NO水平明显升高（P<0.01）,GFAP荧光强度明显增强, Nrf2荧光强度明显减弱,细胞中GFAP蛋白表达水平明显升高（P<0.01）,Nrf2和HO-1蛋白表达水平明显降低（P<0.01）;与Aβ_1-42组比较,不同浓度RA+Aβ_1-42组细胞活性明显升高（P<0.05或P<0.01）,LDH释放率及细胞中IL-1β、TNF-α和NO水平明显降低（P<0.01）,GFAP荧光强度明显减弱, Nrf2荧光强度明显增强,细胞中GFAP蛋白表达水平明显降低（P<0.01）,Nrf2和HO-1蛋白表达水平明显升高（P<0.01）;与RA（50 μmol?L^－1）+Aβ_1-42组比较,ML385+RA+Aβ_1-42组细胞活性明显降低（P<0.01）,LDH释放率及细胞中IL-1β、TNF-α和NO水平明显升高（P<0.01）,GFAP荧光强度明显增强, Nrf2荧光强度明显减弱,细胞中GFAP蛋白表达水平明显升高（P<0.01）,Nrf2和HO-1蛋白表达水平明显降低（P<0.01）。 结论 RA对Aβ_1-42诱导的星形胶质细胞炎症因子和NO释放有抑制作用,使星形胶质细胞免受损伤,该保护作用可能与激活Nrf2/HO-1通路有关。     

雌激素对D-半乳糖诱导的HEI-OC1细胞氧化应激损伤的作用

目的 探讨雌激素对D-半乳糖诱导耳蜗毛细胞氧化应激的影响及相关分子机制。方法 体外培养小鼠耳蜗毛细胞株HEI-OC1(house ear institute-organ of Corti 1),分为空白对照组、D-半乳糖组(20 mg/mL)和雌激素+D-半乳糖组(20 mg/mL D-半乳糖+10 nmol/L β-雌二醇)。CCK-8法检测各组HEI-OC1细胞增殖情况;利用DCFH-DA探针技术检测各组HEI-OC1细胞内的ROS含量;利用超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒检测各组HEI-OC1细胞内氧化应激因子SOD含量;Western blot检测各组细胞核因子E2相关蛋白(Nrf2)、血红素加氧酶(HO-1)的蛋白表达水平。结果 与空白对照组相比,D-半乳糖组细胞增殖活性减弱(P<0.01),ROS含量显著上升(P<0.01),SOD活力和Nrf2、HO-1蛋白表达水平显著下降(P<0.01)。与D-半乳糖组相比,雌激素+D-半乳糖组细胞增殖活性增加(P<0.01),ROS水平显著下降(P<0.01),同时,SOD活力和Nrf2、HO-1蛋白表达水...     

Nrf2/HO-1通路在氧化应激和炎性反应中的作用

氧化应激是指体内氧化与抗氧化作用失衡,倾向于氧化,导致中性粒细胞炎性浸润、蛋白酶分泌增加、产生高活性分子,如活性氧自由基(reactive oxygen species, ROS)和活性氮自由基(reactive nitrogen species, RNS)以及大量氧化中间产物,如白三烯、血栓素A₂等促炎介质,从而引起细胞凋亡和炎性反应。近年来研究表明,核转录因子红系2相关因子2/血红素加氧酶-1(nuclear factor erythroid-2-related factor 2/heme oxygenase 1, Nrf2/HO-1)通路可以通过抗炎、抗氧化等作用抵抗氧化应激损伤。因此,有效调控Nrf2/HO-1通路可成为治疗氧化应激性疾病和炎性疾病的重要靶点。     

大鼠液压冲击脑损伤Nrf2、HO-1和NQO-1动态表达变化及意义

目的 探讨大鼠液压冲击伤后水肿脑组织核因子2相关因子2(nuclear factor erythroid-2-related factor 2,Nrf2)、血红素氧化酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)和磷酸酰胺腺嘌呤二核苷酸醌氧化还原酶-1(NADPH quinineoxidoreductase-1,NQO-1)的表达变化及其意义.方法 成年雄性SD大鼠56只制作液压冲击颅脑损伤模型,术后1h、6h、12 h、24 h、3d、7d用干湿质量法测定脑组织含水量,Westernblot测定Nrf2胞浆、胞核蛋白以及HO-1、NQO-1蛋白;用实时荧光定量PCR测定Nrf2 mRNA表达.结果 自冲击伤后6h,脑组织含水量开始增加,24h达高峰,持续至3d,然后开始下降(P＜0.05).组织学观察印证了脑水肿趋势.Western blot检测结果显示胞浆Nrf2蛋白于伤后12 h开始持续降低,而胞核Nrf2蛋白则于1h开始升高,24 h达到高峰,3d时降低,7d后明显降低,但仍高于NC组(P＜0.05).HO-1和NQO-1蛋白表达与胞核Nrf2蛋白趋势一致.实时荧光定量PCR显示TBI组术后各时间点Nrf2 mRNA表达水平无明显变化(P＞0.05).结论 液压冲击伤后出现核因子Nrf2转位激活,可能通过上调HO-1、NQO-1蛋白表达发挥神经保护作用.     

丹酚酸B对氧化应激损伤乳鼠心肌细胞的保护作用及其机制

目的：探讨丹酚酸B对氧化应激损伤乳鼠心肌细胞的保护作用,阐明其作用机制。方法：体外原代培养Wistar乳鼠心肌细胞,随机分为正常对照组、模型组及低和高剂量丹酚酸B组。除正常对照组外,其余各组培养基中加入终浓度为100 μmoL·L^-1的过氧化氢（H₂O₂）造成心肌细胞氧化损伤,其中低和高剂量丹酚酸B组分别加入终浓度为20和40 μmol·L^-1丹酚酸B。共同培养4 h后,光镜下观察心肌细胞形态表现,MTT法检测心肌细胞存活率;同时收集各组细胞及细胞培养液,分光光度法测定心肌细胞中还原型谷胱甘肽（GSH）水平、超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）水平,ELISA法测定细胞培养液中乳酸脱氢酶（LDH）及肌酸磷酸激酶（CK）水平。结果：与正常对照组比较,模型组部分心肌细胞悬浮在培养液中,贴壁细胞数量减少,伪足回缩,体积变小,心肌细胞自律搏动明显缓慢。与模型组比较,20和40 μmol·L^-1丹酚酸B组心肌细胞数量明显增多,伪足回缩少,自律搏动增强。与正常对照组比较,模型组心肌细胞存活率降低（P<0.01）,心肌细胞中GSH水平降低（P<0.01）,MAD水平升高（P<0.01）,SOD活性降低（P<0.01）,细胞培养液中LDH和CK水平升高（P<0.01）。与模型组比较,20和40 μmol·L^-1丹酚酸B组心肌细胞存活率升高（P<0.05或P<0.01）,心肌细胞中GSH水平和SOD活性升高（P<0.05或P<0.01）,MDA水平降低（P<0.05或P<0.01）,细胞培养液中LDH和CK水平降低（P<0.05或P<0.01）。结论：丹酚酸B对心肌细胞氧化应激损伤有明显的保护作用,其作用机制可能与抑制过氧化反应和提高心肌细胞抗氧化能力有关。     

毛钩藤碱对H2O2诱导的大鼠心肌细胞氧化应激损伤的保护作用及机制

目的：观察毛钩藤碱（HS）对H2O2诱导的大鼠心肌细胞氧化应激损伤的保护作用,并初步探讨其机制。方法：选取出生1～2 d的大鼠乳鼠提取原代心肌细胞作为研究对象,用400 μmol/L浓度的H2O2刺激细胞,复制细胞氧化应激模型。将细胞分为4组：Control组、HS组、H2O2组、H2O2+HS组。采用细胞计数试剂盒8（CCK-8）法检测细胞活性,采用Tunel法检测细胞凋亡情况,采用免疫荧光法检测细胞形态结构,采用蛋白质印迹法（Western blot）检测Bcl-2、Bax、Caspase 3、Cleaved-caspase 3、Nrf2及HO-1的蛋白水平表达情况。结果：细胞活力检测结果发现,与Control组比,H2O2处理6、12、24 h,细胞活性均显著降低（P ＜0.01）;与H2O2 组比,H2O2+1 μmol/L HS、H2O2+10 μmol/L HS组细胞活力显著升高（P ＜0.01）;与H2O2组比,H2O2+100 μmol/L HS组细胞活力显著下降（P ＜0.01）。细胞凋亡检测结果显示,与H2O2组比,H2O2+HS组细胞凋亡显著下降（P ＜0.05）,肌节结构相对完整;与H2O2组比,H2O2+HS组细胞Bax/Bcl-2、Cleaved-caspase 3/Caspase 3 蛋白比值下调（P ＜0.05）,Nrf2、HO-1 蛋白表达上调（P ＜0.05）。结论：HS对H2O2诱导的大鼠心肌细胞线粒体凋亡有保护作用,其机制可能通过Nrf2/HO-1信号通路发挥作用。     

棕榈酸通过肝细胞氧化应激反应激活炎症小体

目的观察棕榈酸（PA）对肝细胞氧化应激反应及炎症小体产生的影响。方法（1）将正常小鼠肝细胞AML12分别用不同 浓度的棕榈酸（0、0.15、0.25、0.4 mmol/L）处理;（2）将AML12细胞分为空白对照组（control组）、棕榈酸组（PA组）及棕榈酸+N-乙 酰半胱氨酸组（PA+NAC组）并予以相应药物处理。24 h后检测细胞中脂肪沉积情况、细胞总ROS、线粒体来源ROS、NOX4蛋 白表达、NOX4的定位以及炎症小体和IL-1β的表达。结果与control组相比,PA组细胞质中脂滴增加,细胞总ROS（12463.09± 2.72 vs 6691.23±2.45,P=0.00）及线粒体来源ROS含量（64.98±0.94 vs 45.04±0.92,P=0.00）上升,NOX4、NLRP3、ASC、caspase-1 蛋白表达增加,IL-1β表达增加（1603.52±1.32 vs 2629.33±2.57,P=0.00）,且发现线粒体和NOX4在细胞质中存在共定位,而抗氧 化剂NAC除了能使PA诱导的ROS产生减少（7782.15±2.87 vs 5445.6±1.17,P=0.00）,还可使NLRP3、ASC及caspase-1蛋白表 达下降。结论棕榈酸刺激肝细胞后,可以导致脂滴在肝细胞质中大量沉积,亦可以通过线粒体和NOX4途径导致肝细胞氧化 应激反应,并因此促进细胞炎症小体的激活和IL-1β的分泌。     

罗格列酮对内皮素引起心肌细胞损伤的保护作用及机制

目的:以新生大鼠心肌细胞为模型,探讨罗格列酮(RSG)对内皮素-1(ET-1)引起心肌细胞损伤的保护作用及其机制.方法:将原代培养的心肌细胞分为5组:DMEM组,ET-1组,ET-1 RSG(10-9mol/L)组、ET-1 RSG (10-8mol/L)组、ET-1 RSG (10-7mol/L)组;培养24 h和48h ,吸取培养液;按试剂盒说明书进行测定心肌细胞培养液中LDH,SOD 活性及MDA 含量.结果:药物干预24和48 h后,培养液中LDH的活性,ET-1组均高于对照组(分别为P＜0.05,P＜0.01),ET-1 RSG组均低于ET-1组,其中10-8mol/L和10-7mol/L RSG ET-1组较ET-1组降低有统计学意义(分别为P＜0.05,P＜0.01);SOD 活性:ET-1组均低于对照组(分别为P＜0.05,P＜0.01),ET-1 RSG组均高于ET-1组,其中10-8mol/L和10-7mol/L RSG ET-1组较ET-1升高有统计学意义(分别为P＜0.05,P＜0.01);MDA 含量:ET-1组均高于对照组(分别为P＜0.05,P＜0.01),ET-1 RSG组均低于ET-1组,其中10-8mol/L和10-7mol/L RSG ET-1组较ET-1降低有统计学意义(分别为P＜0.05,P＜0.01).结论:RSG对内皮素引起心肌细胞损伤的保护作用及机制与抗氧化、降低氧自由基的产生有关.     

ABCG1在肿瘤坏死因子α诱导的氧化应激中的机制研究

目的  探讨三磷酸腺苷结合盒转运体G1（ABCG1）在肿瘤坏死因子α（TNF-α）诱导的氧化应激中的作用及可能的机制。方法  人脐静脉内皮细胞被特异性ABCG1 siRNA或ABCG1过表达质粒转染或使用LXR（肝X受体）激活剂T0901317预处理,随后给予肿瘤坏死因子（TNF-α）干预12 h。采用DCFHDA- AM（2’7’-二氯荧光双乙酸盐）荧光探针检测细胞内活性氧簇（ROS）的水平,分光光度仪测量还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷（NADPH）氧化酶活性,实时荧光定量聚合酶链反应法（qRT-PCR）和Western blot检测内皮细胞NADPH氧化酶亚型非吞噬细胞氧化酶4（NOX4）表达及超氧化物歧化酶（SOD）的表达。结果  ABCG1表达上调抑制TNF-α诱导的氧化应激,同时抑制促氧化应激的NADPH氧化酶的活性和NOX4的表达,促进抗氧化的SOD表达。相反,ABCG1表达下调进一步诱导ROS的产生,诱导NADPH氧化酶的活性和NOX4的表达,抑制SOD1表达。结论  ABCG1通过调节NADPH氧化酶/SOD抑制TNF-α诱导的氧化应激。

     

西格列汀对2型糖尿病合并颈动脉硬化患者氧化应激指标和内皮素的影响

目的：观察降糖药物西格列汀对2型糖尿病合并颈动脉硬化患者的氧化应激指标及内皮功能标志物的影响。方法：将62例经彩超诊断为颈动脉硬化的2型糖尿病患者按随机数字表法分为西格列汀组（32例）和对照组（30例）,西格列汀组在常规降糖治疗基础上加用西格列汀（适当减少胰岛素剂量）,对照组维持常规降糖治疗。观察两组治疗前后丙二醛、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）和内皮素-1的变化。结果：两组患者治疗前丙二醛、SOD、内皮素-1含量间的差异均无统计学意义（P 均＞0．05）;西格列汀组治疗后与治疗前比较,丙二醛、内皮素-1明显降低,SOD 明显升高（P 均＜0．01）;对照组治疗后与治疗前比较,丙二醛、SOD 及内皮素-1差异无统计学意义（P均＞0．05）。结论：西格列汀能明显改善2型糖尿病合并颈动脉硬化患者氧化应激状态和内皮功能。     

Attenuation of myocardial apoptosis by alpha-lipoic acid through suppression of mitochondrial oxidative stress to reduce diabetic cardiomyopathy

Background Cardiac failure is a leading cause of the mortality of diabetic patients. In part this is due to a specific cardiomyopathy, referred to as diabetic cardiomyopathy. Oxidative stress is widely considered to be one of the major factors underlying the pathogenesis of the disease. This study aimed to test whether the antioxidant α-lipoic acid （α-LA） could attenuate mitochondrion-dependent myocardial apoptosis through suppression of mitochondrial oxidative stress to reduce diabetic cardiomyopathy. Methods A rat model of diabetes was induced by a single tail intravenous injection of streptozotocin （STZ） 45 mg/kg. Experimental animals were randomly assigned to 3 groups： normal control （NC）, diabetes （DM） and DM treated with α-LA （α-LA）. The latter group was administered with a-LA （100 mg/kg ip per day）, the remainder received the same volume vehicle. At weeks 4, 8, and 12 after the onset of diabetes, cardiac apoptosis was examined by TUNEL assay. Cardiomyopathy was evaluated by assessment of cardiac structure and function. Oxidative damage was evaluated by the content of malondialdehyde （MDA）, reduced glutathione （GSH） and the activity of manganese superoxide diamutase （Mn-SOD） in the myocardial mitochondria. Expression of caspase-9 and caspase-3 proteins was determined by immunohistochemistry and mitochondrial cytochrome c release was detected by Western blotting Results At 4, 8, and 12 weeks after the onset of diabetes, significant reductions in TUNEL-positive cells, caspase-9,-3 expression, and mitochondrial cytochrome c release were observed in the α-LA group compared to the DM group. In the DM group, the content of MDA in the myocardial mitochondria was significantly increased, and there was a decrease in both the mitochondrial GSH content and the activities of Mn-SOD. They were significantly improved by α-LA treatment. HE staining displayed structural abnormalities in diabetic hearts, while α-LA reversed this structural derangement. The index of cardiac function （±dp/dtmax） in the diabetes group was aggravated progressively from 4 weeks to 12 weeks, but α-LA delayed deterioration of cardiac function （P 〈0.05）. Conclusions Our findings indicate that the antioxidant α-LA can effectively attenuate mitochondria-dependent cardiac apoptosis and exert a protective role against the development of diabetic cardiomyopathy. The ability of α-LA to suppress mitochondrial oxidative damage is concomitant with an enhancement of Mn-SOD activity and an increase in the GSH content of myocardial mitochondria.     

单壁碳纳米管的肺毒性及氧化应激机制

目的 研究单壁碳纳米管(single-wall carbon nanotubes,SWCNTs)的肺毒性,并探讨其毒性机制,为安全生产和应用SWCNTs提供实验依据.方法 A549细胞用质量浓度为0、25、50、100、150、200 μg/mL的SWCNTs溶液孵育24 h,用CCK-8和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)试剂盒分别检测SWCNTs对A549细胞活性和细胞膜的影响,Hoechst 33342和PI荧光双染法检测细胞死亡情况,透射电镜(TEM)观察细胞超微结构变化,并检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平、谷胱甘肽(glutathione,GSH)浓度和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力以评估氧化应激情况.分别将0.5 mg/mL和1 mg/mL的SWCNTs溶液通过气管灌流的方法使大鼠肺部染毒,3d后取大鼠肺脏,常规H-E染色,检测肺组织病理学变化.结果SWCNTs对A549细胞表现出明显毒性,使细胞活性降低,死亡细胞增多,细胞膜和细胞结构损伤严重,细胞内ROS水平升高,GSH浓度和SOD活力降低.体内毒性检测结果表明SWCNTs在大鼠肺组织内积累,造成肺泡壁水肿增厚.结论 体外细胞毒性检测和动物毒性检测结果表明SWCNTs具有较大的肺毒性,其主要毒性机制是氧化应激反应.     

羟基积雪草苷对氧化应激条件下黑素细胞的保护作用及其诱导自噬机制的研究

目的：积雪草是一种传统中医药物,具有很多医学作用,如创伤愈合和抗氧化。中医也发现它可用于白癜风复色和炎症后色素沉着。本研究评估羟基积雪草苷对氧化应激下人黑素细胞作用效果及机制。方法：正常的人黑素细胞予 0.01 mmol/L 过氧化氢处理,再予不同浓度的羟基积雪草苷（0、10、50、100 μg/mL）。评估人黑素细胞树突的回缩速率,流式细胞术及细胞内游离钙浓度([Ca2+]i)检测线粒体膜电位（MMP）,透射电子显微镜(TEM)观察线粒体超微结构,吖啶橙染色检测自噬,蛋白质印迹检测自噬体形成的指标LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ 的比值。结果：在过氧化氢引发的氧化应激条件中,羟基积雪草苷在一定浓度下抑制了黑素细胞树突的回缩,提高了膜电位并减少了 [Ca2+]i的积累,减弱了线粒体的损伤,增强了自噬活动。结论：人黑素细胞遭受氧化应激损伤时,羟基积雪草苷可通过自噬激活起到抗氧化作用。因此,羟基积雪草苷可成为氧化应激引起的白癜风的有效治疗手段。     

氧化低密度脂蛋白诱导心肌细胞LOX-1表达的研究

目的探讨氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）对心肌细胞血凝素样氧化低密度脂蛋白受体1（LOX-1）表达的影响。方法原代培养乳鼠心肌细胞,分别用不同浓度的ox-LDL（0,10,20,50,100μg/ml）与心肌细胞作用不同时间（0,6,12,24,36h）。用RT-PCR测定LOX-1mRNA表达水平,Western blot测定LOX-1蛋白表达水平。结果不同浓度的ox-LDL均可诱导心肌细胞LOX-1mRNA和蛋白表达,与对照组比较有显著性差异（P〈0.05）,在10-50μg/ml的剂量范围内存在明显的剂量-效应关系,各组间比较有显著性差异（P〈0.05）。随着ox-LDL与心肌细胞作用时间的延长,心肌细胞LOX-1mRNA和蛋白表达增加,与对照组比较差异具有显著性（P〈0.05）,在6～24h内呈明显的时间-效应关系,各组间比较有显著性差异（P〈0.05）。结论 ox-LDL可诱导心肌细胞LOX-1表达,并在一定范围内随ox-LDL浓度增加和作用时间延长而表达增强。