Smad3对高糖环境下足细胞凋亡的影响

目的探讨果蝇Mad基因3哺乳动物类似基因(Smad3)对高糖环境下足细胞凋亡的影响。方法足细胞分为对照组、高糖组、干扰组,对照组、高糖组在实验开始前转染siRNA control,干扰组转染Smad3 siRNA。高糖组、干扰组用含有25 mmol/L的D葡萄糖细胞培养液培养,对照组用含有5 mmol/L的D葡萄糖细胞培养液培养。Western印迹检测Smad3、磷酸化的Smad3(p-Smad3)、酶切的含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(Cleaved Caspase-3)、B细胞淋巴瘤(Bcl)-2相关X蛋白(Bax)、Bcl/白血病-x基因长片段(Bcl-xl)水平,流式细胞术检测细胞凋亡。结果高糖组细胞中Smad3水平与对照组相比无明显差异(P>0.05),而p-Smad3水平明显高于对照组(P<0.05)。干扰组细胞中Smad3、p-Smad3水平均明显低于高糖组(P<0.05)。高糖组细胞凋亡率明显高于对照组,干扰组明显低于高糖组(均P<0.05)。高糖组Cleaved Caspase-3、Bax水平明显高于对照组,Bcl-xl水平明显低于对照组(均P<0.05),干扰组Cleaved Caspase-3、Bax水平均明显低于高糖组,Bcl-xl水平明显高于高糖组(均P<0.05)。结论高糖环境下,足细胞中Smad3磷酸化水平升高,细胞凋亡增多,而下调Smad3可以抑制高糖诱导的足细胞凋亡,抑制Cleaved Caspase-3、Bax表达,促进Bcl-xl表达。     

艾塞那肽对高糖诱导的小鼠足细胞损伤的保护作用及机制研究

目的探讨艾塞那肽对高糖诱导的小鼠足细胞损伤的作用及相关机制。方法将足细胞系MPC5细胞按照不同葡萄糖培养浓度和干预因素分为以下5组:正糖对照组(5.5 mmol/L葡萄糖,n=3)、甘露醇高渗对照组(5.5 mmol/L葡萄糖+19.5 mmol/L甘露醇,n=3)、高糖组(25.0 mmol/L葡萄糖,n=3)、高糖+艾塞那肽组(25.0 mmol/L葡萄糖+100 nmol/L艾塞那肽,n=3)和高糖+艾塞那肽+LY294002组(25.0 mmol/L葡萄糖+100 nmol/L艾塞那肽+50μmol/L磷脂酰肌醇-3-激酶抑制剂LY294002,n=3)。采用原位缺口末端标记法荧光染色观察细胞凋亡,膜联蛋白Ⅴ-异硫氰酸荧光素/碘化丙啶双染法检测细胞凋亡率,Western blot检测细胞内裂孔膜肾病蛋白(nephrin)、磷酸化蛋白激酶B(p-AKT)以及磷酸化Bcl-xL/Bcl-2相关死亡启动子(p-BAD)水平。多组间比较采用单因素方差分析,组间多重比较采用最小显著性差异t检验。结果与正糖对照组和甘露醇高渗对照组比较,高糖组足细胞凋亡率显著增加[分别为(28.60±2.65)%、(4.50±0.75)%和(4.55±0.65)%,t=-19.19、-19.15,均P<0.01],细胞内nephrin蛋白表达降低(分别为0.22±0.03、0.72±0.06和0.73±0.08,t=11.43、11.52,均P<0.01),p-AKT和p-BAD蛋白表达下调(分别为0.14±0.03、0.83±0.06和0.86±0.04,0.16±0.03、0.66±0.06和0.68±0.04,均P<0.01)。与高糖组比较,高糖+艾塞那肽组足细胞凋亡率显著下降,细胞内nephrin表达升高,p-AKT和p-BAD蛋白表达上调(均P<0.01)。而高糖+艾塞那肽+LY294002组较高糖+艾塞那肽组足细胞凋亡率增加,细胞内nephrin蛋白表达降低,p-AKT和p-BAD蛋白表达下调(均P<0.05)。结论艾塞那肽通过上调足细胞中nephrin蛋白表达和减少足细胞凋亡从而保护高糖诱导的足细胞,其机制可能与激活AKT/BAD信号途径有关。     

波动性高糖对INS-1细胞凋亡及凋亡相关基因表达的影响

目的探讨波动性高糖对INS-1细胞凋亡及凋亡相关基因表达的影响及其分子机制。方法将INS-1细胞随机分为三组。正常对照组(NG):含5.5 mmol/L葡萄糖;持续高糖组(SHG):含33.3 mmol/L葡萄糖;波动性高糖组(IHG):含5.5 mmol/L或33.3 mmol/L葡萄糖,每24 h交替换液1次,均培养3 d。3 d后检测各组INS-1细胞活性及凋亡百分率,胰岛素分泌量,Bcl-2相关X蛋白(Bax)、细胞色素C(CytC)和天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)蛋白表达水平以及胰岛素(insulin)和胰岛十二指肠同源盒-1(PDX-1)mRNA表达水平。结果与NG组相比,SHG组与IHG组凋亡率均明显升高,细胞活性明显降低,Bax、CytC及Caspase-3表达明显增强,胰岛素分泌量及insulin、PDX-1 mRNA表达水平均明显降低(P均<0.01);与SHG组相比,IHG组细胞活性及胰岛素分泌量明显降低,凋亡率及Caspase-3明显增加(P均<0.01),Bax、CytC表达水平与insulin及PDX-1 mRNA表达水平均未见统计学差异。结论波动性高糖能导致胰岛细胞凋亡增加和功能障碍,其机制可能与上调Bax、CytC、Caspase-3及降低insulin与PDX-1基因表达等相关。     

胰岛素样生长因子1抑制高糖诱导胃平滑肌细胞凋亡机制的研究

目的 探讨胰岛素样生长因子1(IGF-1)对大鼠胃平滑肌细胞凋亡与腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)-蛋白激酶B(Akt)-雷帕霉素靶蛋白(m TOR)通路关键蛋白的影响及相关机制。方法 以体外培养大鼠胃平滑肌细胞为研究对象,分为高糖组(HG组)与HG+IGF-1组。HG组加入葡萄糖至浓度35 mmol/L。HG+IGF-1组加入葡萄糖至浓度35 mmol/L,加入IGF-1至浓度100 ng/ml。流式细胞仪观察细胞凋亡,Western blot法检测B淋巴细胞瘤2基因(Bcl-2)、BCL2关联X蛋白(BAX)、半胱氨酸蛋白酶3(Caspase-3)、磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶Thr¹⁷²(p-AMPK Thr¹⁷²)、AMPK、Akt、m TOR、真核生物细胞翻译起始因子4E结合蛋白1(4E-BP1)、p70核糖体蛋白S6激酶(p70S6K)蛋白表达,抗体芯片观察Akt、结节性脑硬化复合物2(TSC-2)、m TOR、4E-BP1、p70S6K等蛋白不同氨基酸位点磷酸化。结果 与HG组比较,HG+IGF-1组细胞凋亡率、p-AMPK Thr<...     

高糖对小鼠足细胞表型转化的诱导作用及机制探讨

目的观察高糖对小鼠足细胞表型转化的诱导作用,并探讨其机制。方法将传代培养后的小鼠足细胞随机分为A、B、C三组,A组常规培养,B组加入终浓度为30 mmol/L的葡萄糖、C组加入终浓度为30 mmol/L的葡萄糖及10μmol/L的蛋白质酪氨酸激酶(JAK2)特异性阻断剂α-氰-(3,4-二羟基)-N-苄基肉桂酰胺(AG490)进行培养,48 h后收集细胞,采用Western blot法检测足细胞中自身标志物人肾病蛋白(Nephrin)、间充质细胞标志物α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)及磷酸化蛋白质酪氨酸激酶(p-JAK2)蛋白,采用RT-PCR检测足细胞中的Nephrin、α-SMA mRNA。结果 A组足细胞中Nephrin、α-SMA、p-JAK2蛋白积分光密度值分别为0.96±0.01、0.21±0.02、0.39±0.01,B组分别为0.58±0.01、0.66±0.07、0.71±0.02,C组分别为0.87±0.04、0.35±0.02、0.41±0.04;A组足细胞中Nephrin、α-SMA mRNA的相对表达量为1.53±0.04、0.57±0.01,B组分别为0.82±0.09、0.89±0.03,C组分别为1.30±0.04、0.78±0.03。B组与A组比较,P均<0.05;C组与B组比较,P均<0.05。结论高糖可通过激活JAK/STAT信号途径诱导足细胞发生表型转化。     

龙胆苦苷通过调控miR-218表达减轻高糖诱导的小鼠肾脏足细胞损伤

目的 探讨龙胆苦苷(GPS)对高糖诱导的小鼠肾脏足细胞(MPC5)损伤的影响及其可能的作用机制。方法 高糖诱导MPC5细胞建立细胞损伤模型(HG组),正常培养的MPC5细胞记为Con组,用不同剂量(8、40、200μg/μl)GPS处理高糖诱导的MPC5细胞(HG+GPS-L组、HG+GPS-M组、HG+GPS-H组),anti-miR-NC、anti-miR-218转染至MPC5细胞后加入30 mmol/L D-葡萄糖处理24 h(HG+anti-miR-NC组、HG+anti-miR-218组),miR-NC、miR-218 mimics分别转染至MPC5细胞后加入200μg/μl GPS与30 mmol/L D-葡萄糖共同处理24 h(HG+GPS+miR-NC组、HG+GPS+miR-218组);流式细胞术检测细胞凋亡率;qRT-PCR法检测miR-218相对表达量;Western印迹法检测肾素(nephrin)、足突蛋白(podocin)、剪切的胱天蛋白酶(cleaved-caspase)3、cleaved-caspase9蛋白相对表达量。结果 HG组nephrin、podo...     

miR-99a-3p靶向调控CD36基因对高糖诱导的小鼠足细胞损伤的影响及其机制

目的 探讨miR-99a-3p对高糖诱导的小鼠足细胞损伤的影响及其机制.方法 将小鼠足细胞分为对照(NG)组、高糖(HG)组、miR-NC组、miR-99a-3p组、anti-miR-NC组、anti-miR-99a-3p组、HG+miR-NC组、HG+miR-99a-3p组、HG+si-NC组、HG+si-CD36组...     

miR-15b-5p靶向SGK1对高糖诱导小鼠足细胞损伤的影响

目的 探讨非编码小RNA-15b-5p(miR-15b-5p)是否通过靶向调控血清和糖皮质激素诱导的蛋白激酶(SGK)1从而影响高糖诱导小鼠足细胞损伤.方法 以小鼠肾脏足细胞(MPC5)为研究对象,建立足细胞损伤模型,分为正常对照(NG,含5 mmol/L的D-葡萄糖)组和高糖刺激(HG,含30 mmol/L的D-葡萄...     

高糖诱导血管内皮细胞凋亡及其调控机制研究进展

凋亡是一系列因素发生变化最终导致细胞程序性死亡,在维持组织稳态中起重要的作用。一大群物理、化学以及生物的因素能通过激活复杂却又严格控制的细胞内信号传导通路来激发凋亡。高糖或糖尿病在心血管疾病中起重要作用,其对内环境的改变能够直接或间接的导致细胞凋亡,尤其是在心血管疾病中占有重要地位的血管内皮细胞所发生的凋亡,更是受高糖环境的影响。本文对高糖环境下,内皮细胞发生凋亡的信号通路机制的近期研究进展作一综述。     

高糖诱导血管内皮细胞凋亡及其调控机制研究进展

凋亡是一系列因素发生变化最终导致细胞程序性死亡,在维持组织稳态中起重要的作用。一大群物理、化学以及生物的因素能通过激活复杂却又严格控制的细胞内信号传导通路来激发凋亡。高糖或糖尿病在心血管疾病中起重要作用,其对内环境的改变能够直接或间接的导致细胞凋亡,尤其是在心血管疾病中占有重要地位的血管内皮细胞所发生的凋亡,更是受高糖环境的影响。本文对高糖环境下,内皮细胞发生凋亡的信号通路机制的近期研究进展作一综述。     

Notch1/Hes1通路活化通过抑制氧化应激改善高糖诱导的心肌细胞肥大

目的研究Notch1/Hes1信号通路活化对高糖诱导的心肌细胞肥大的影响,及其对氧化应激的作用。方法原代培养大鼠心肌细胞,采用图像分析法检测心肌细胞表面积,BCA试剂盒分析细胞总蛋白含量,采用RTq PCR和Western blot技术检测Notch1、Hes1、超氧化物歧化酶(SOD1)及诱导型一氧化氮合酶(iNOS)蛋白表达水平,相关试剂盒检测细胞匀浆中丙二醛(MDA)及一氧化氮(NO)含量。结果与对照组比较,高糖能明显诱导心肌细胞表面积及总蛋白含量的增加(P0.05),心肌细胞中Notch1、Hes1蛋白表达量也明显降低(P0.05),同时氧化应激产物MDA、NO明显升高(P0.05),并且SOD1显著降低、iNOS显著升高(P0.05);激活Notch1/Hes1信号通路能够显著降低高糖引起的心肌细胞肥大及氧化应激损伤(P0.05),而Notch1干扰慢病毒可阻断Notch1对心肌细胞肥大及氧化应激的上述改善作用(P0.05)。结论激活Notch1可以降低高糖诱导的心肌细胞肥大,其作用机制可能与降低细胞氧化应激损伤有关。     

化橘红有效成分柚皮苷对高糖诱导CMECs凋亡的抑制作用

目的 观察化橘红有效成分柚皮苷（Naringin）对高糖诱导心肌微血管内皮细胞（CMECs）凋亡的影响,探讨Naringin对CMECs损伤的保护作用及可能的机制.方法 CMECs系分为正常糖组、高糖组、高糖＋Naringin （50、100、200 μmol/L）处理组.Western印迹法检测CMECs p38丝裂原激活蛋白激酶（MAPK）（p38）、凋亡相关蛋白Caspase9的表达及其活性;荧光探针JC-1观察线粒体膜电位.结果 ①高糖刺激CMECs p38 MAPK信号通路的激活,p38蛋白表达明显上调,正常糖对照组仅有少量p38蛋白表达;高糖＋Naringin（50、100、200μg/ml）组p38蛋白表达量较高糖组明显下降（P＜0.05）.②高糖培养诱导CMECs48h后可见Caspase9的表达及其活性明显增加,与正常糖组比较差异有统计学意义（P＜0.05）,相应CMECs线粒体膜电位降低;naringin（50、100、200 μmol/L）预处理CMECs,明显抑制高糖诱导的CMECs Caspase 9表达及其活性,差异均有统计学意义（P＜0.05）,抑制率分别是50％、64％、68％和54％、65％、68％;CMECs线粒体膜电位也不同程度降低.结论 化橘红有效成分Naringin（50、100、200 μmol/L）能够减少高糖诱导的CMECs凋亡,可能与其抑制p38 MAPK活化相关,并呈一定浓度依赖性.     

慢病毒介导p38MAPK基因沉默对高糖诱导成骨细胞凋亡的影响

目的 观察p38丝裂原活化的蛋白激酶(MAPK)在高糖诱导的MC3T3-E1成骨细胞凋亡中的作用,并探讨其对凋亡相关信号分子caspase-3、bax及bcl-2表达的影响.方法 构建靶向p38MAPK的shRNA慢病毒载体,将体外培养的MC3T3-E1成骨细胞分为正常对照组(A组)、高糖组(B组)、p38MAPK-shRNA慢病毒转染组(C组)、信号转导阻断剂组(D组)和无关shRNA转染组(E组).RT-PCR检测细胞p38MAPK mRNA的表达,流式细胞术检测细胞凋亡,Western印迹检测p38MAPK、p-p38 MAPK、caspase-3、bax、bcl-2蛋白水平,透射电镜观察细胞超微结构.结果 构建靶向p38MAPK的shRNA慢病毒载体,并成功导入MC3T3-E1成骨细胞.与高糖组和无关转染组相比,p38MAPK-shRNA转染能显著抑制高糖诱导的MC3T3-E1细胞p38MAPK过度活化,明显减少细胞的凋亡(P＜0.01);同时,p38MAPK-shRNA转染及p38MAPK阻断剂明显降低MC3T3-E1细胞中p38MAPK、p-p38MAPK、caspase-3及促凋亡基因bax蛋白表达,上调凋亡抑制基因bcl-2,与高糖组和无关转染组相比,差异有统计学意义(P＜0.01,P＜0.05).结论 慢病毒介导p38MAPK靶向RNA干扰可通过抑制p38MAPK 信号通路的活化,降低p-p38MAPK、caspase-3、bax表达,上调bcl-2表达,最终抑制高糖所诱导的MC3T3-E1成骨细胞的凋亡.

Abstract：

Objective To examine the role of p38MAPK in high glucose-induced apoptosis of osteoblast MC3T3-E1 cell line, and to investigate its effect on the expressions of apoptosis-related molecules including caspase3, bax, and bcl-2. Methods The lentiviral vector containing short hairpin RNA targeting p38MAPK was constructed. The cultured osteoblast MC3T3-E1 cell were divided into 5 groups:normal control group(A group), high glucose group(B group), p38MAPK-shRNA transfection group(C group), signal transduction inhibitor group(D group), and transfection with negative control siRNA group(E group). RT-PCR was used to determine the p38MAPK mRNA expression levels in MC3T3-E1 cells. Flow cytometry(FCM)was employed to detect the cell apoptotic percentage. The protein levels of apoptosis-related molecules p38MAPK, p-p38MAPK, caspase-3, bax, and bcl-2 were assayed by Western blot. Ultrastructural alternation of MC3T3-E1 cell was observed under transmission electron microscopy(TEM). Results The lentiviral vector containing short hairp in RNA targeting p38MAPK was successfully constructed and transfected into MC3T3-E1 cells. RT-PCR result suggested that the siRNA targeting p38MAPK could effectively reduce the p38MAPK mRNA expression level induced by high glucose in MC3T3-E1 cell line. FCM showed siRNA significantly decreased high glucose-induced apoptosis percentage of MC3T3-E1 cells(P＜0.01). Meanwhile, we also found the siRNA significantly attenuated the proteins levels of p38MAPK, p-p38MAPK, caspase-3, and gene bax induced by high glucose in MC3T3-E1 cells, whereas the protein level of gene bcl-2 was enhanced remarkably when compared with high glucose group and negative control siRNA group(P＜0.01, P＜0.05).Conclusion The iRNA targeting p38MAPK suppressed high glucose-induced MC3T3-E1 cell apoptosis via inhibiting the activation of p38MAPK signaling pathway, thereby reducing the expressions levels of p-p38MAPK, caspase-3 and gene bax, and up-regulating the level of gene bcl-2.     

Notch1蛋白在人心脏瓣膜间质细胞凋亡与钙化关系中的作用

目的用人心脏瓣膜间质细胞(hVICs)在体外培养并用钙化诱导液建立瓣膜钙化模型,观察hVICs钙化过程中Notch1蛋白表达及细胞凋亡情况,探讨Notch1蛋白在hVICs凋亡与钙化关系中的作用。方法将体外培养的hVICs随机分为两组,钙化组用含钙化诱导液的培养基培养,以建立钙化模型,并按1~7天分别诱导细胞,观察钙化的动态过程;空白组用正常培养基(I-GRO PLUS)培养。所有hVICs均培养7天。检测两组细胞钙化结节数目、BMP-4蛋白、Notch1蛋白的表达及hVICs凋亡率。然后将钙化组中诱导钙化细胞再随机分脂多糖组(LPS)、Notch1抑制剂组(γ分泌酶抑制剂,DAPT)、对照组(只加钙化诱导液)体外培养3天,检测BMP-4、Notch1、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase3)的表达。结果与空白组细胞比较,钙化组细胞钙化及Notch1蛋白的表达均高于空白组,且随着诱导天数的增加而增加;细胞凋亡率在钙化诱导3天时最高,随后逐渐下降。LPS组与对照组比较,细胞凋亡和钙化均随着Notch1蛋白的表达增加而增加;DAPT组与对照组比较,细胞凋亡和钙化均减少。结论hVICs钙化与细胞凋亡有着密切的关系,且Notch1蛋白在hVICs凋亡与钙化关系中起着重要的作用。     

吡格列酮对高糖诱导血管内皮细胞凋亡的影响及作用机制

吡格列酮可抑制高糖诱导的血管内皮细胞凋亡,其机制可能与抑制高糖诱导的酸性鞘磷酯酶活性升高,减少细胞内神经酰胺产生相关。     

Protection effect of [Gly14]-Humanin from apoptosis induced by high glucose in human umbilical vein endothelial cells

AimsHumanin (HN) is known for its anti-apoptotic functions in neuronal cells. In this study, we sought to investigate the protective effect of [Gly14]-Humanin (HNG) in high glucose (HG)-induced apoptosis of human umbilical vein endothelial cells (HUVECs).Methods3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay was used to examine cell viability, DNA chromatin morphology was assessed using Hoechst 33342 staining, and the generation of intracellular reactive oxygen species (ROS) was assessed using the fluorescent probe dichlorofluorescein diacetate (DCFH-DA). The expression of poly ADP-ribose polymerase (PARP), the pro-apoptotic protein bax and the anti-apoptotic protein bcl-2 were examined using western blot analysis. The mRNA level of bax and bcl-2 were detected by quantitative Real-Time PCR.ResultsCompared with treatment with HG 72 h, pretreatment with HNG for 3 h significantly increased cell viability (P < 0.001), reduced nuclear fluorescence of HUVECs (P < 0.05), the levels of cleaved PARP (P < 0.05), ROS formation (P < 0.05) and the ratio of bax/bcl-2 (P < 0.05) compared with treatment with HG for 72 h. Quantitative Real-Time PCR showed that mRNA level of bax reduced (P < 0.05) and mRNA level of bcl-2 increased (P < 0.05) after pretreatment with HNG.ConclusionsOur results imply that HNG can protect HUVECs from apoptosis induced by HG through the bax/bcl-2 pathway.     

Notch1在非小细胞肺癌中的研究

Notch1信号通路是许多细胞信号转导通路的交汇点,不仅在正常组织、细胞的分化、发育过程中起重要作用,而且与一些肿瘤的发生、发展相关,如食管癌、胃癌、宫颈癌、结肠癌、肺癌等.Notch1在非小细胞肺癌中的作用多样.了解Notch1和非小细胞肺癌的关系有利于进一步阐明非小细胞肺癌的发生机制,为非小细胞肺癌的治疗提供一个新的有希望的治疗靶点.     

外源性硫氧还蛋白对高糖、高脂刺激引起的H9c2细胞损伤和凋亡的影响

目的 观察给予外源性硫氧还蛋白（Trx）后对高糖、高脂刺激引起的心肌细胞损伤和凋亡的影响,并分析其可能机制.方法 将处于对数生长期的H9c2心肌细胞随机分为三组：正常对照组（普通DMEM培养基葡萄糖5 mmol/L加入20 mmol/L甘露醇）、高糖高脂组（DMEM高糖25 mmol/L培养基加入高脂600 μmol/L软脂酸）和Trx干预组（在高糖高脂组的培养基中加入3 ＊9滋mol/L Trx）.培养48 h后,分别收集培养基上清与细胞,进行指标检测.结果 与正常对照组比较,高糖高脂组乳酸脱氢酶及caspase-3活性均显著升高（P＜0.01）.给予Trx干预后,与高糖高脂组比较,Trx干预组乳酸脱氢酶及caspase-3活性均显著下降（P＜0.01）.与正常组比较,高糖高脂组Trx的表达量未见明显改变（P＞0.05）,但是Trx活性显著下降（P＜0.01）.结论 高糖、高脂刺激可以引起H9c2心肌细胞损伤和凋亡,其机制与内源性Trx活性的降低有关.外源性补充Trx可明显提高Trx的活性,减轻心肌细胞的损伤和凋亡.