缺氧应激反应中活性氧与缺氧诱导因子-1的相互作用

在缺氧条件下,线粒体会产生大量的活性氧（ reactive oxygen species, ROS）,随即大量的活性氧将会诱导机体产生缺氧应激反应。缺氧诱导因子1（hypoxia inducible factor 1, HIF?1）是缺氧应激反应中的中枢调控因子。有研究表明, ROS主要通过抑制脯氨酸羟化酶家族（ prolyl hydroxylases, PHDs）的活性来抑制HIF?1α的泛素化降解,从而稳定HIF?1。而HIF?1蛋白水平的升高有助于机体应对缺氧微环境。最近研究还发现, REDD?1可以通过ROS对HIF?1产生负调控作用,从而抑制肿瘤的形成;秀丽线虫呼吸突变体的产生会导致ROS水平增加,从而增强HIF?1的活性,最终延长的线虫寿命;以及ROS、 HIF?1促进自噬的产生。因此,了解缺氧条件下ROS与HIF?1之间的相互作用关系,对于今后肿瘤、衰老和自噬的研究具有重要意义。     

缺氧诱导因子HIF-α在固有免疫细胞参与炎症相关疾病的调控作用

氧消耗过多或供给不足造成的低氧分压状态,即缺氧,是一种常见的病理状态,尤其在一些炎症发生的细胞组织中。缺氧状态下,机体通过各种机制激活缺氧诱导因子(Hypoxia inducible factor,HIF),HIF 入核后转录调控下游靶基因,使细胞适应缺氧应激。研究发现,HIF 在炎症中发挥重要的作用。本文综述了近年来关于缺氧诱导因子HIF-α在固有免疫细胞参与的炎症相关疾病中的调控作用及其机制的研究进展。     

缺氧诱导因子-1的研究与应用进展

缺氧诱导因子 1(HIF 1)是细胞在缺氧条件下产生的一个主要调控因子 ,近年来的研究发现 ,HIF 1与血管生成、炎症发生和脂肪形成过程密切相关 ,并对肿瘤、心血管疾病、炎症和肥胖症的治疗具有重要的指导意义     

基因的缺氧诱导性表达调控

细胞可以通过改变基因表达方式而对细胞内外各种环境刺激产生应答反应，以维持其稳态（horn。tasis）。越来越多的研究表明，缺氧可以上调某些基因的表达，其中包括红细胞生成素（EPO）、血管内皮生长因子（VEGF）、血小板衍生生长因子（PDGF）、糖酵解西、转录因子和某些原癌基因等”’。这种基因的缺氧诱导性表达调控是通过特异的反式作用因于与DNA上的氧调节性顺式作用元件相互作用而实现的。一、HIF－l的生成与转录调节作用缺氧诱导因子河（hypoXia－induciblefactor－l，HIF－l）“’是从缺氧培养的细胞核粗提液中提取的一种…     

脯氨酰和天冬酰氨酰羟化酶对缺氧诱导因子的调节作用

缺氧诱导因子 (hypoxia induciblefactor,HIF)是哺乳动物缺氧反应的关键转录调节因子 ,参与多种链式反应和信号传导。HIF特异性的脯胺酰和天冬酰氨酰羟化酶介导了HIF蛋白氧依赖性的脯氨酸和天冬酰氨酸残基的羟化反应 ,在HIF降解和转录活性的调控过程中具有重要作用 ,各种羟化酶拮抗剂的研究也为治疗缺氧性疾病开辟了新领域。     

缺氧诱导因子-1与细胞凋亡

缺氧诱导因子 1(HIF -1)是一种主要由缺氧诱导细胞产生的重要的转录因子。HIF- 1的表达水平与糖酵解、细胞周期阻滞、细胞生存与增殖、血管新生、血管舒缩、红细胞生成、肿瘤生长,转移以及肿瘤多药耐药等许多生命活动密切相关。HIF- 1通过调控凋亡相关基因的转录在促细胞凋亡和抗细胞凋亡中都发挥着重要的作用。     

低氧诱导因子在脑缺血中的双重作用

低氧诱导因子(hypoxia-inducible factor,HIF)是细胞内感受氧浓度并调节细胞对缺氧产生适应性反应的一种重要的转录因子.HIF是1992年Seme-nza等…在Hep3B细胞中第一次发现的.由于缺氧是很多疾病共同的病理生理基础,如肿瘤、缺血性心脑血管疾病等,因此HIF的发现引起了广泛的关注和深人的研究.在人体所有器官中,脑是对氧浓度变化最敏感的器官,不难推测HIF在神经系统疾病中特别是缺血性脑血管病中可能扮演重要的角色.研究发现,HIF在神经系统疾病中发挥双重作用,既可以促进神经细胞存活,也可以促进神经细胞凋亡.     

缺氧预适应小鼠中一氧化氮合酶与缺氧诱导因子-1的表达

目的　探讨缺氧预适应小鼠海马组织中内皮型一氧化氮合酶 (eNOS)和缺氧诱导因子 1α的表达。　方法　HeLa细胞分为 :不缺氧 (H0 组 )、缺氧 1h(H1 组 )和缺氧 4h组 (H4组 ) ;小鼠分为 3组 :不缺氧 (M0 组 )、急性缺氧 1次 (M1 组 )和重复缺氧 4次组 (M4组 ) ,SDS PAGE和Western印迹法检测HIF 1α和eNOS的表达。　结果　H0 组HeLa细胞中未见HIF 1α ,H1 组出现少量HIF 1α ,H4组HIF 1α有所增加。M0 组小鼠海马中几乎检测不到HIF 1α ,可见eNOS ;M1 组可检测到较少的HIF 1α,eNOS无明显变化 ;M4组HIF 1α和eNOS水平均增高。　结论　慢性缺氧HeLa细胞中出现HIF 1α ,可作为检测HIF 1α的阳性对照 ;随着小鼠缺氧次数的增加 ,HIF 1α和eNOS的水平均升高 ,提示它们可能参与预适应的保护作用     

钴引起的缺氧诱导因子活化在环孢素诱导的肾病中可减轻组织损伤和细胞凋亡

缺氧诱导因子(HIF)是一个调节细胞缺氧反应的转录因子。环孢素A(CsA)尽管在治疗器官移植方面有很多益处,但诱导慢性肾病发生的副作用,限制了它的临床应用。韩国科学家探讨了钴引起HIF的活化对CsA诱导的慢性肾病的影响及其相关机制。在动物实验中,给予大鼠0.05%的     

缺氧感受器与信号传递

研究认为血红素蛋白或NAD(P)H氧化酶复合物是缺氧感受器。从而引发一系列信号传递过程 ,包括cAMP ,Ca2 ,NO ,CO ,cGMP等信使分子的参与 ,最终激活缺氧诱导因子 1 (HIF 1 ) ,使机体产生缺氧反应。还有人认为线粒体参与了这一过程而且可能就是缺氧感受器。HIF 1α蛋白也可能是直接感受缺氧的感受器。复杂而多样的缺氧感受机制提示机体对缺氧的反应可能并不遵循单一的路径。     

活性氧在缺氧预适应中的作用(英文)

在本文作者等所建立的小鼠缺氧预适应动物模型中 ,活性氧可能参与了缺氧预适应的形成 ,所以本研究测定了在缺氧预适应过程中活性氧的状态并将之与未经缺氧预适应的对照组小鼠进行比较。结果证明 ,缺氧 1次组小鼠脑内活性氧阳性细胞的百分数增加 ;然而 ,随着缺氧次数的增加 ,活性氧阳性细胞的百分数又降低。缺氧 4次组小鼠脑内活性氧阳性细胞百分数比缺氧 1次组显著降低 (P<0 .0 5 )。实验结果提示 :活性氧的适应性参与了小鼠缺氧耐受性的形成     

Staphylococcal enterotoxin A induction of pro-inflammatory cytokines and lethality in mice is primarily dependent on MyD88

Toll‐like receptors (TLRs) are germline‐encoded innate immune receptors that recognize invading micro‐organisms and induce immune and inflammatory responses. Deregulation of TLRs is known to be closely linked to various immune disorders and inflammatory diseases. Cells at sites of inflammation are exposed to hypoxic stress, which further aggravates inflammatory processes. We have examined if hypoxic stress modulates the TLR activity of macrophages. Hypoxia and CoCl₂ (a hypoxia mimetic) enhanced the expression of TLR4 messenger RNA and protein in macrophages (RAW264.7 cells), whereas the messenger RNA of other TLRs was not increased. To determine the underlying mechanism, we investigated the role of hypoxia‐inducible factor 1 (HIF‐1) in the regulation of TLR4 expression. Knockdown of HIF‐1α expression by small interfering RNA inhibited hypoxia‐induced and CoCl₂‐induced TLR4 expression in macrophages, while over‐expression of HIF‐1α potentiated TLR4 expression. Chromatin immunoprecipitation assays revealed that HIF‐1α binds to the TLR4 promoter region under hypoxic conditions. In addition, deletion or mutation of a putative HIF‐1‐binding motif in the TLR4 promoter greatly attenuated HIF‐1α‐induced TLR4 promoter reporter expression. Up‐regulation of TLR4 expression by hypoxic stress enhanced the response of macrophages to lipopolysaccharide, resulting in increased expression of cyclooxygenase‐2, interleukin‐6, regulated on activation normal T cell expressed and secreted, and interferon‐inducible protein‐10. These results demonstrate that TLR4 expression in macrophages is up‐regulated via HIF‐1 in response to hypoxic stress, suggesting that hypoxic stress at sites of inflammation enhances susceptibility to subsequent infection and inflammatory signals by up‐regulating TLR4.     

低氧诱导因子-1在类风湿关节炎中的作用

低氧诱导因子-1（HIF-1）是普遍存在于人和哺乳动物细胞中的低氧应答词控因子，通过调控一系列与缺氧适应有关基因的表达以维持机体氧稳态。在低氧条件下，HIF—1表达上调并与靶基因结合，促进靶基因转录，引起一系列细胞对低氧的反应。在类风湿关节炎（RA）中，HIF-1表达增加，并通过促进滑膜血管生成、抑制细胞凋亡、调节糖酵解等途径调控RA的发生发展。基于抗HIF-1的靶向治疗可为RA开辟新的治疗途径。     

人HepG2细胞低氧习服模型的建立

目的：建立人HepG2细胞的低氧习服模型，以探讨细胞低氧习服的机制。 方法： HepG2细胞在1%O2低氧条件下培养24 h后，正常氧压条件下培养24 h，以此为一个周期，连续低氧处理6个周期，期间以MTT法、透射电镜观察法、Northern杂交检测细胞达到低氧习服后，细胞增殖能力、细胞超微结构以及细胞内EPO基因表达的变化。 结果： HepG2细胞在1%O2低氧条件下培养48 h后，细胞增殖受到抑制，超微结构受到损伤；而经过6周期的间断低氧处理后，再低氧48 h，细胞的增殖能力恢复到常氧对照组水平，提示细胞耐氧能力明显升高，细胞的形态、胞浆突起数量、线粒体数目和结构都接近于常氧对照组水平。急性低氧能够引起HepG2细胞内EPO基因表达增强，而低氧习服的HepG2细胞再低氧48 h，EPO基因表达量接近到常氧对照细胞水平。 结论： HepG2细胞经过6个周期低氧处理后，细胞耐低氧能力增强，急性低氧促进EPO基因表达的作用受到抑制，细胞达到低氧习服状态。     

Changes in ventilatory responses to hypercapnia and hypoxia after intermittent hypoxia in humans

The purpose of this study was to clarify the changes in hypercapnic and hypoxic ventilatory responses (HCVR and HVR) after intermittent hypoxia and following the cessation of hypoxic exposure. Twenty-nine males were assigned to one of four groups, i.e., a hypoxic (EX1-H, n=7) or a control (EX1-C, n=7) group in Experiment 1, and a hypoxic (EX2-H, n=8) or a control (EX2-C, n=7) group in Experiment 2. In each experiment, the hypoxic tent system was utilized for intermittent hypoxia, and the oxygen levels in the tent were maintained at 12.3+/-0.2%. In Experiment 1, the EX1-H group spent 3 h/day in the hypoxic tent for 1 week. HCVR and HVR were determined before and after 1 week of intermittent hypoxia, and again 1 and 2 week after the cessation of hypoxic exposure. In Experiment 2, the subjects in the EX2-H group performed 3 h/day for 2 weeks in intermittent hypoxia. HCVR and HVR tests were carried out before and after intermittent hypoxia, and were repeated again after 2 weeks of the cessation of hypoxic exposure. The slope of the HCVR in the EX1-H group did not show a significant increase after 1 week of intermittent hypoxia, while HCVR in the EX2-H group increased significantly after 2 weeks of intermittent hypoxia. The HCVR intercept was unchanged following 1 or 2 weeks of intermittent hypoxia. There was a significant increase in the slope of the HVR after 1 and 2 weeks of intermittent hypoxia. The increased HCVR and HVR returned to pre-hypoxic levels after 2 weeks of the cessation of hypoxia. These results suggest that 3 h/day for 2 weeks of intermittent hypoxia leads to an increase in central hypercapnic ventilatory chemosensitivity, which is not accompanied by a re-setting of the central chemoreceptors, and that the increased hypercapnic and hypoxic chemosensitivities are restored within 2 weeks after the cessation of hypoxia.     

RNAi沉默HIF-1α基因抑制滋养细胞TGF-3β表达的实验研究

目的构建缺氧诱导因子1α（hypoxia-inducible factor 1α,HIF-1α）基因的短发夹状干扰RNA（short hair-pin RNA,shRNA）表达质粒,探讨其在低氧条件下对BeWo细胞转化生长因子3β（transforming growth factor3β,TGF-3β）基因表达的抑制作用。方法根据小干扰RNA（small interference RNA,siRNA）设计原则,针对HIF-1α基因设计并合成两条寡聚DNA片段,退火后克隆入pSilencer2.1-U6-neo质粒,应用脂质体将重组质粒转染BeWo细胞。缺氧培养后,应用Western blot法检测滋养细胞HIF-1α和TGF-3β蛋白表达水平,应用real time PCR法检测滋养细胞HIF-1α和TGF-3βmRNA表达水平。结果成功构建HIF-1α的shRNA真核表达载体,转染BeWo细胞。低氧条件下,细胞HIF-1α蛋白和mRNA表达下降;同时细胞TGF-3β蛋白和mRNA表达也降低。结论构建的HIF-1α基因shRNA表达质粒在低氧条件下明显抑制滋养细胞TGF-3β基因的表达。