二甲氧乙二酰甘氨酸对长期低氧状态下成骨细胞结构及功能改变的调控研究

目的:通过二甲氧乙二酰甘氨酸预处理激活低氧诱导因子-1,探讨低氧状态下成骨细胞矿化及超微结构影响的调控作用.方法:获取大鼠颌面部成骨细胞,分别在低氧含量(2％O2)、常规氧含量(21％O2)及低氧含量(2％O2)+二甲氧乙二酰甘氨酸条件下进行培养,在不同培养时间分别检测成骨细胞表达的矿化、碱性磷酸酶的表达及细胞超微结构的改变.结果:加入二甲氧乙二酰甘氨酸后细胞在长期低氧状态下分泌碱性磷酸酶的能力以及钙结节形成能力无明显降低.讨论:二甲氧乙二酰甘氨酸可促进低氧状态下成骨细胞低氧诱导因子-1的高表达,有利于低氧状态下成骨细胞的结构与功能恢复,可加快成骨细胞骨形成能力.     

非低氧刺激对HIF-1的调控作用

低氧诱导因子1(HIF-1)是组织细胞在低氧状态下诱导产生的主要调节分子,对维持细胞的氧平衡及在低氧状态下细胞的存活和代谢都具有重要作用.最近研究发现,许多非低氧形式的刺激也可影响HIF-1的表达和活性.本文就体外物理因素(如高温、高氧、低温、辐射)和细胞因子等对HIF-1的调控进行综述,并对其可能的作用机制进行了探讨.     

常压模拟高住低练对大鼠心肌低氧诱导因子1α基因表达的影响

目的:探讨常压下不同低氧(14.5%、12.6%氧含量)模拟高住低练对低氧诱导因子1α(HIF-1α)mRNA表达的影响,为运动与低氧适应提供理论依据.方法:采用RT-PCR技术检测大鼠心肌HIF-1α mRNA水平.结果:与低住安静组和低住低练组比较,模拟海拔3000m急性模拟高住低练组和模拟高住低练组HIF-1α mRNA表达均显著上调;模拟海拔4000m急性模拟高住低练组HIF-1α mRNA表达显著上调,模拟高住低练组则无显著性差异,而显著性低于急性模拟运动组.提示不同海拔低氧刺激与运动对HIF-1α mRNA表达的影响不同,3000m海拔比4000m更为适宜.     

低氧预处理对低氧诱导因子-1的表达及其脑保护作用的研究进展

HIF-1是低氧反应中的一种核转录调节因子,它包括两个亚基HIF-1a和HIF-18,其中HIF-1a表达受细胞氧浓度的调节。低氧预处理可诱导机体内源性调节机制,包括多种基因的表达和不同转录因子的激活等,其中HIF-1与脑缺血耐受的形成关系密切,低氧可能通过上调HIF-1的表达及活性,从而诱导其靶基因的表达,诱导脑缺血耐受的形成来保护脑组织。     

高住低练对大鼠肝组织低氧诱导因子-1α蛋白表达的影响

目的:探讨不同持续时间低氧后运动训练(高住低练)对大鼠肝组织低氧诱导因子-1α(HIF-1α)蛋白表达的影响。方法:将60只雄性SD大鼠随机分为6组,每组10只:安静对照组不训练,不进行低氧暴露;两低氧暴露组和两高住低练组每天分别进行8小时或12小时低氧暴露(氧浓度12.6%,相当于海拔4000m);同时,训练对照组和两高住低练组每天均以25m/min的速度进行跑台训练1h,每周5天,共4周。采用免疫组织化学的方法检测各组大鼠肝组织HIF-1α的蛋白表达,并采用计算机显微图像分析系统进行HIF-1α定位及阳性表达定量分析。结果:与安静对照组相比,不论是单纯低氧暴露组、单纯训练组或者高住低练组HIF-1α蛋白表达均显著增加(P<0.05);12小时低氧暴露组HIF-1α蛋白表达灰度值比8小时稍增高,无统计学意义(P>0.05),而阳性物质表达面积和PI显著增加(P<0.05);与训练对照组比较,8小时和12小时高住低练组HIF-1α蛋白表达增加,具有统计学意义(P<0.05,P<0.01);8小时高住低练组HIF-1α蛋白表达比8小时低氧暴露组显著增加(P<0.05),12小时高住低练组HIF-1α蛋白表达比12小时低氧暴露组显著增加(P<0.05,P<0.01);与8小时高住低练组相比,12小时高住低练组HIF-1α蛋白表达显著增加(P<0.05)。结论:(1)不论单纯低氧暴露、单纯训练或者高住低练均能促进肝组织HIF-1α蛋白表达增加;(2)高住低练过程中肝组织HIF-1α蛋白表达高于单纯低氧暴露或单纯训练方式,不同持续时间低氧后运动对大鼠肝组织HIF-1α蛋白表达的影响不同。     

高住低训对大鼠骨骼肌低氧诱导因子-1α和血管内皮生长因子基因表达的影响

目的探讨高住低训(HiLo)对大鼠骨骼肌中低氧诱导因子-1α(HIF-1α)和血管内皮生长因子(VEGF)基因表达的影响。方法96只7周龄SD大鼠随机分为4组安静对照组、低氧对照组、常氧训练组和高住低训组。每组又分为3小组,分别是4、7和28天组。高住低训模型在模拟海拔4km(12.7%O2)的常压低氧舱居住,以中等强度(相当于55%~60%VO2max)进行常氧训练。采用RT-PCR法检测,半定量分析大鼠腓肠肌HIF-1α mRNA和VEGF mRNA表达。结果在4周观察期内,(1)单纯低氧或常氧训练引起的VEGF mRNA变化趋势与HIF-1α mRNA大致吻合开始迅速升高,然后随时间推移逐渐下降,但第28天时仍略高于对照组。提示低氧或常氧训练诱导的VEGF转录表达,可能通过以HIF-1α为核心转录因子的低氧信号转导通路来调节。(2)高住低训能诱导腓肠肌HIF-1α和VEGF mRNA表达,但其升高趋势会因时间差异而不同。提示,HiLo对HIF-1α和VEGF基因表达的影响,不是低氧和训练两种刺激的简单叠加,而是综合复杂作用的结果。     

益肺活血颗粒对缺氧大鼠肺动脉平滑肌细胞内低氧诱导因子 1α和活性氧的影响

目的观察益肺活血颗粒对低氧培养大鼠肺动脉平滑肌细胞(pulmonary artery smooth musclecells,PASMCs)内低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1 alpha,HIF-1α)和活性氧(reactive oxygen species,ROS)的影响。方法采用血清药理学方法制备不同浓度的益肺活血颗粒(yifeihuoxue granule,YFHXG)含药血清,采用组织块贴壁法原代培养大鼠PASMCs,取对数生长期PASMCs随机分为常氧组、缺氧组、缺氧+YFHXG组(16.5、3.3、0.66 g/kg)。用噻唑蓝比色法测定各组PASMCs的增殖效应,免疫组化法测定细胞内HIF-1α蛋白的表达,激光共聚焦显微镜测定细胞内ROS的含量。结果与常氧组相比,缺氧组PASMCs增殖明显活跃,HIF-1α蛋白表达及ROS含量增加;与缺氧组相比,缺氧+YFHXG高、中浓度组大鼠PASMCs的生长明显受抑制,而且HIF-1α蛋白表达及ROS含量降低。结论缺氧可以直接刺激PASMCs的增殖。YFHXG可以显著抑制低氧对大鼠PASMCs的促增殖作用,其机制可能是通过降低细胞内HIF-1α蛋白表达及ROS的水平来实现的。     

HIF-1α对人脑胶质瘤SHG44细胞恶性度的影响及其机制

 目的 探究过表达低氧诱导因子-1α (hypoxia inducible factor 1α, HIF-1α)对人脑胶质瘤SHG44细胞恶性度的影响及其可能机制。方法 体外培养SHG44细胞,转染过表达HIF-1α入SHG44细胞,评估HIF-1α转染效率;对比分析HIF-1α过表达对SHG44细胞的增殖、干性、迁移和侵袭的影响;ELISA法检测肿瘤相关炎性反应因子(TNF-α,IL-10,IL-17和IL-1β),Western blot检测SHG44细胞焦亡相关蛋白[炎性小体3(inflammasome3,NLRP3)、凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein,ASC)、天冬氨酸蛋白水解酶1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1,caspase-1)、GSDMD、GSDME和转化生长因子-β₁(transforming growth factor-β₁,TGF-β₁)]的表达,明确HIF-1α对焦亡的关系。结果 HIF-1α过表达后SHG44细胞明显肿胀增多,细胞的增殖、干性、迁移和侵袭能力较对照组明显增强,与对照组相比肿瘤炎性因子(TNFα,IL-10和IL-1β)表达水平均明显升高,而肿瘤炎性反应抑制因子IL-17表达水平明显下降;HIF-1α过表达后焦亡相关蛋白(NLRP3、ASC、caspase-1、GSDMD、GSDME和TGF-β₁)表达明显上调(P<0.05)。结论 HIF-1α过表达可能通过促进焦亡提高SHG44细胞的增殖、干性、迁移和侵袭能力。     

HIF-1的调控及抗肿瘤相关基因治疗

缺氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor,HIF-1)是细胞缺氧状态下的关键调控蛋白,作为调节肿瘤细胞缺氧适应、细胞活性、肿瘤血管形成、肿瘤侵袭性和恶性程度的中枢。控制HIF-1的活性及其下游基因的表达,有望成为抗肿瘤治疗的有效途径。本文就HIF-1的结构、表达的调控、相关基因治疗作一综述。     

益肺活血颗粒对缺氧大鼠肺动脉平滑肌细胞内低氧诱导因子-1α和活性氧的影响

目的观察益肺活血颗粒对低氧培养大鼠肺动脉平滑肌细胞（pulmonaryarterysmoothmusclecells,PASMCs）内低氧诱导因子-1αhypoxiainduciblefactor一1alpha,HIF-1α和活性氧（Feacriveoxygenspecies,ROS）的影响。方法采用血清药理学方法制备不同浓度的益肺活血颗粒（yifeihuoxuegranule,YFHXG）含药血清,采用组织块贴壁法原代培养大鼠PASMCs,取对数生长期PASMCs随机分为常氧组、缺氧组、缺氧＋YFHXG组（16．5、3．3、0．66g／kg）。用噻唑蓝比色法测定各组PASMCs的增殖效应,免疫组化法测定细胞内HIF-1α蛋白的表达,激光共聚焦显微镜测定细胞内ROS的含量。结果与常氧组相比,缺氧组PASMCs增殖明显活跃,HIF-1α蛋白表达及ROS含量增加;与缺氧组相比,缺氧＋YFHXG高、中浓度组大鼠PASMCs的生长明显受抑制,而且HIF-1α蛋白表达及ROS含量降低。结论缺氧可以直接刺激PASMCs的增殖。YFHXG可以显著抑制低氧对大鼠PASMCs的促增殖作用,其机制可能是通过降低细胞内HIF-1α蛋白表达及ROS的水平来实现的。     

新型内皮素受体拮抗剂ETP-508对低氧培养大鼠肺动脉平滑肌细胞增殖的影响

目的探讨新型内皮素受体拮抗剂ETP-508对低氧培养大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)增殖的影响。方法贴壁原代培养的PASMCs分为4组:常氧组(氧浓度21%),低氧组(氧浓度2%),低氧 BQ-485组(BQ-485的终浓度分别为10-6、10-7、10-8、10-9mol/L),低氧 ETP-508组(ETP-508的终浓度分别为10-6、10-7、10-8、10-9mol/L)。4组细胞均分别培养24、48、72h后,采用MTT法(波长492nm)检测BQ-485和ETP-508对PASMCs增殖的影响。按上述分组培养细胞48h,采用流式细胞仪测定细胞周期;放免法测定培养上清液中内皮素-1(ET-1)的含量。结果24h时各实验组A值差异不明显;48h时低氧组A值明显增加(P<0.01),低氧 BQ-485组、低氧 ETP-508组在10-8、10-7、10-6mol/L时A值下降,与低氧组比较有统计学意义(P<0.01);72h时低氧组A值仍高于常氧组,但较48h时略下降(P<0.05)。48h时低氧组G2、S期细胞比率、DNA合成增加,与常氧组比较有统计学意义(P<0.01,P<0.05);与低氧组比较,低氧 BQ-485组、低氧 ETP-508组G2、S期细胞比率下降(P<0.05),G1期细胞增多(P<0.05),DNA合成减少。48h时低氧组ET-1水平增高(P<0.01),给予BQ-485、ETP-508后ET-1水平降低,10-7mol/L BQ-485、10-9mol/L ETP-508可明显降低ET-1水平(P<0.01)。结论ETP-508作为一种新型内皮素受体拮抗剂能抑制低氧培养PASMCs的增殖,减少ET-1的生成,且其作用较BQ-485强。     

预缺氧对PC12细胞缺氧后细胞内游离Ca^2＋的影响

目的：建立PC12细胞预缺氧模型；观察预缺氧对PC12缺氧后细胞内游离Ca^2＋的影响。方法：PC12细胞分为对照组、缺氧组、预缺氧组。检测缺氧及预缺氧对PC12细胞LDH释放率的影响；采用荧光分光光度法，检测PC12细胞内游离Ca^2＋浓度和PC12细胞线粒体膜电位的变化。结果：①缺氧组LDH释放率和细胞内游离Ca^2＋浓度比对照组显著升高（P〈0．01），而线粒体膜电位显著低于对照组；②预缺氧组LDH释放率和细胞内游离Ca^2＋浓度显著低于缺氧组（P〈0．01），线粒体膜电位显著高于缺氧组。结论：预缺氧对PC12细胞的缺氧损伤具有保护作用，其机制可能与减轻缺氧时细胞内的游离Ca^2＋浓度与稳定线粒体膜电位有关。     

槲皮素对缺氧人肝癌细胞HepG2增殖及HIF-1α、VEGF的影响

 目的 探讨槲皮素对缺氧人肝癌细胞HepG2增殖能力、HIF-1α以及VEGF表达的影响及其可能机制。方法 实验的细胞分为正常对照组、缺氧组、槲皮素+缺氧组,采用CoCl₂法诱导缺氧环境。采用MTT 法检测各组细胞增殖能力,实时定量PCR 及Western blot检测各组细胞缺氧诱导因子HIF-1α 和VEGF mRNA及蛋白表达。结果 与正常对照组比较,缺氧组细胞在24、48、72 h增殖能力降低(P<0.05),与缺氧组比较,槲皮素+缺氧组细胞在24、48、72 h增殖能力显著降低(P<0.05),正常组在24、48、72 h的光密度值分别为0.640±0.016、1.287±0.025、1.738±0.027,缺氧组的光密度值分别为0.551±0.021、0.851±0.028、1.268±0.018,槲皮素+缺氧组的光密度值分别为0.435±0.023、0.717±0.013、0.984±0.037。与正常对照组比较,缺氧组细胞HIF-1α、VEGF的mRNA及蛋白表达上调(P<0.05),而槲皮素可下调缺氧细胞中VEGF mRNA及蛋白表达,对HIF-1α mRNA及蛋白表达无影响(P>0.05):正常对照组HIF-1α、VEGF的mRNA表达均为1.000±0.000,蛋白表达分别为0.616±0.016、0.831±0.034,缺氧组HIF-1α、VEGF的mRNA表达分别为2.298±0.031、2.065±0.090,蛋白表达分别为1.385±0.047、2.022±0.076,槲皮素+缺氧组HIF-1α、VEGF的mRNA表达2.326±0.027、0.990±0.077,蛋白表达分别为1.406±0.029、1.137±0.054。结论 槲皮素可抑制缺氧肝癌细胞HepG2 增殖能力,这可能与槲皮素下调细胞中VEGF表达有关。     

富氧气体防护下暴发性缺氧大鼠大脑超微病理变化

目的 从亚细胞水平观察大鼠在12 000m高度暴发性缺氧及富氧气体防护时大脑顶叶皮质组织超微结构变化，为高空暴发性缺氧的防护和治疗提供理论依据。方法 将24只雄性Wistar大鼠随机分为地面对照组、3000m对照组、12000m暴发性缺氧组、12000m吸90％富氧气体防护组、12000m吸100％氧气防护组、12000m吸50％富氧气体防护组，每组4只。于低压舱内暴露于12000m高度30min，然后将动物即刻处死，取大脑顶叶皮质层组织，制成切片，透射电镜下观察。结果与地面对照组相比，随着吸氧浓度的降低，实验组缺氧程度加重，主要表现为脑组织神经细胞、神经胶质细胞结构模糊不清，核及胞质内线粒体、内质网扩张，突触小泡减少等，以12000m暴发性缺氧组及吸50％氧气防护组明显。结论 吸100％和吸90％富氧气体防护效果是理想的，与地面对照组和3000m对照组的结果无明显差别。     

siRNA沉默EPAS1基因对低氧条件下大鼠PASMCs增殖的影响

目的 探讨应用siRNA技术沉默EPAS1 (HIF-2α)基因表达对低氧条件下培养的大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)增殖的影响.方法 原代培养大鼠PASMCs共采用免疫荧光法进行鉴定.构建特异性EPAS1 siRNA脂质体,转染PASMCs,从3个干扰靶点中选取效果最好的靶点进行干扰;在常氧(37℃、5％CO2、20％O2)和低氧(37℃、5％CO2、2％O2)条件下分别培养24、48、72h,采用Western blotting检测PASMCs中EPAS1、VEGF蛋白的表达水平,CCK-8法检测细胞增殖情况.结果 成功分离培养原代大鼠PASMCs并经免疫荧光鉴定证实.将特异性的EPAS1 siRNA脂质体转染到PASMCs,选择干扰效果最好的靶点2进行干扰.与常氧条件比较,低氧条件下PASMCs中VEGF蛋白的表达及细胞增殖水平均明显升高;沉默EPAS1后,无论低氧还是常氧条件下,PASMCs中VEGF蛋白的表达及细胞增殖水平均明显降低.结论 EPAS1基因参与了低氧条件下大鼠PASMCs增殖的调控,其调节可能是通过VEGF介导完成的.     

低氧预处理脐带间充质干细胞的旁分泌对成骨细胞功能的影响

目的：研究低氧预处理人脐带间充质干细胞（ umbilical cord mesenchymal stem cells,UCMSC）旁分泌作用对人成骨细胞（ MG－63）增殖、迁移及成骨的影响。方法分别于低氧及常氧条件下培养UCMSC,获取两种UCMSC条件培养基。实验分为3组：低氧培养基组、常氧培养基组、DMEM对照组,分别用3种不同的培养基常温培养MG－63。于培养1、3、5 d后用四氮唑盐（ mosmann tetrazoline colorimetry, MTT）比色法检测细胞增殖情况,记录各组的光密度值进行统计学分析;用划痕法检测细胞在不同培养条件下的迁移能力;于培养21 d后进行茜素红染色检测各组成骨钙结节的形成。酶联免疫吸附法（ ELISA）检测低氧及常氧条件培养基中血管内皮生长因子（ vascular endothelial growth factor,VEGF）的含量。结果 MTT法检测结果表明,低氧及常氧培养基组的MG－63细胞在培养1、3、5 d后的增殖能力均大于DMEM对照组,差异有统计学意义（P＜0．05）,且低氧组大于常氧组,差异有统计学意义（P＜0．05）;划痕法结果为此两组细胞迁移能力大于DMEM对照组,且低氧组细胞迁移能力大于常氧组;钙结节染色结果显示低氧组成骨钙结节形成最多,常氧组次之,DMEM对照组最少。 ELISA法检测低氧组VEGF含量高于常氧组,差异有统计学意义（P＜0．01）。结论低氧预处理UCMSC可增强其旁分泌功能,促进成骨细胞MG－63的增殖、迁移及成骨。     

丹参酮ⅡA对缺氧诱导下鼻咽癌CNE-2细胞增殖、VEGF表达及NO分泌水平的影响

目的研究丹参酮ⅡA对缺氧诱导下鼻咽癌CNE-2细胞增殖、VEGF表达及NO分泌水平的影响。方法实验设常氧对照组、缺氧组(CoCl2处理进行缺氧诱导)和实验组(CoCl2缺氧诱导加不同浓度丹参酮ⅡA处理)。丹参酮ⅡA浓度分别取0.5、1.0、2.0、5.0mg/L,处理时间分别为12h、24h和48h;MTT法检测丹参酮ⅡA对CNE-2细胞增殖的影响;ELISA方法检测VEGF蛋白表达水平;硝酸还原酶法检测NO分泌水平。结果 MTT实验表明,丹参酮ⅡA呈时间、剂量依赖性抑制缺氧诱导下CNE-2细胞的增殖(均P<0.05),5.0mg/L丹参酮ⅡA处理48h后其抑制率达到52.79%。ELISA实验发现丹参酮ⅡA可呈剂量依赖性降低缺氧诱导下CNE-2细胞VEGF的蛋白表达水平(剂量大于1.0mg/L后均P<0.05),5.0mg/L丹参酮ⅡA处理24h后VEGF表达水平降低37.21%;丹参酮可呈剂量依赖性降低CNE-2细胞NO分泌水平。结论丹参酮ⅡA可有效抑制缺氧诱导下CNE-2细胞的增殖,降低其VEGF蛋白的表达及NO分泌水平。     

离体淋巴细胞经低氧及低氧预处理后免疫指标的变化

目的　观察急性低氧及低氧预处理后淋巴细胞 [Ca2 ]i的变化及与淋巴细胞增殖活化的关系。　方法　取正常人外周静脉血 ,用Ficoll Hypaque密度梯度离心法分离淋巴细胞。实验分 3组 :正常对照组、急性低氧组和低氧预处理组。用Fura 2 /AM荧光分光光度法检测 [Ca2 ]i。用ELISA法检测上清液中IgG和IL 2的分泌量。用MTT法检测淋巴细胞增殖率。　结果　急性低氧后淋巴细胞 [Ca2 ]i明显下降 ,与对照组比较差异有非常显著性意义 (P <0 0 1) ,同时淋巴细胞IgG和IL 2的分泌量以及淋巴细胞增殖反应也明显下降 ,与各自的对照组相比差异有非常显著性意义(P <0 0 1) ;低氧预处理后再进行急性低氧时 ,淋巴细胞 [Ca2 ]i、IgG和IL 2的分泌量以及淋巴细胞增殖反应均恢复到与对照组相近的水平 ,且与急性低氧组比较差异有非常显著性意义 (P <0 0 1)。　结论　急性低氧后淋巴细胞免疫功能下降 ,低氧预处理能改善淋巴细胞的免疫功能 ,其中 [Ca2 ]i的适应性变化发挥了重要作用。