线粒体自噬在脑缺血再灌注损伤中的研究进展

自噬(autophagy)是一种参与细胞器周转和蛋白质质量控制的细胞成分降解和再循环的调节机制.线粒体自噬(mitophagy)是线粒体质量控制的一种机制,功能失调的线粒体可以通过自噬选择性地被识别和移除.线粒体通过PINK1/Parkin、Bnip3、Bnip3L/Nix、FUNDC1和HUMMR等相关蛋白调控自噬,...     

氯喹对大鼠脑缺血再灌注自噬相关蛋白的影响

目的　探讨氯喹对大鼠脑缺血再灌注自噬相关蛋白的影响及其机制。 方法　取75只大鼠随机分为假手术组（Sham）,模型组（Model）,氯喹（CQ)20、40、60 mg/kg组,每组15只。应用线栓法使右脑中动脉栓塞（MCAO),栓塞2 h。3个药物组于栓塞后立即腹腔注射CQ 20、40、60 mg/kg,其余各组注射2 ml 0.9%氯化钠。再灌注24 h后,采用神经功能缺损评分、TTC染色判断模型是否制作成功,采用免疫荧光和免疫印迹法检测大鼠脑自噬相关蛋白的表达。 结果 ① Sham组, Model组, CQ 20、40、60 mg/kg组神经功能缺损评分,分别为0、2.67±0.49、2.93±0.26、2.40±0.51及1.93±0.70。通过TTC染色与Model组比较梗死面积,CQ 20 mg/kg组增大,CQ 40 mg/kg组无明显变化,CQ 60 mg/kg组减小。②免疫荧光和免疫印迹结果显示各组均有蛋白(Atg5、Atg7、Beclin1、Atg12）表达,与Model组比较,其中Sham组仅有极少量表达（P<0.05),CQ 20 mg/kg组表达量无明显差异,CQ 60 mg/kg组的表达量明显减少（P<0.05)。 结论　氯喹对大鼠脑缺血再灌注损伤有双重作用,低剂量20 mg/kg加重损伤,高剂量60 mg/kg减轻损伤。其机制可能与某些脑自噬相关蛋白表达的量有关。     

DDIT4对脑缺血再灌注损伤中自噬的调控作用

正脑卒中(stroke)是危害人类健康与生命的常见病和多发病,是造成我国居民死亡的首位原因~([1]),其中缺血性脑卒中(ischemia stroke)的发病率及致死致残率更是居高不下,约占全部脑血管病的60%~80%~([2])。脑缺血再灌注损伤(cerebral ischemia-reperfusion injury,CIRI)是缺血性脑卒中的重要病理生理     

五味子醇甲通过调控自噬流减轻大鼠脑缺血再灌注损伤

目的:探究五味子醇甲(Sch A)减轻大鼠脑缺血再灌注损伤的作用及其潜在机制.方法:成年雄性SD大鼠随机分为假手术组(sham组)、模型组[大脑中动脉闭塞(MCAO)组]及Sch A低、中、高剂量治疗组,每组6只.制备大鼠左侧MCAO模型,90 min后再灌注,治疗组Sch A的剂量分别为40、80和160μg·kg?...     

MRTF-A诱导自噬从而缓解脑缺血再灌注大鼠皮层神经细胞损伤

目的:研究心肌素(myocardin)相关转录因子A(MRTF-A)对脑缺血再灌注大鼠皮层神经细胞损伤的影响。方法:90只SD大鼠随机分为3组:假手术组、缺血再灌注模型组和MRTF-A实验组。采用慢病毒注射及大脑中动脉栓塞法处理动物。Longa’s 5分法进行神经功能评分;2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色评价脑梗死体积;透射电镜(TEM)观察自噬溶酶体形成;Western blot检测MRTF-A、自噬相关蛋白(LC3-I、LC3-II和beclin-1)及凋亡相关蛋白(Bcl-2和Bax)的表达水平;TUNEL联合免疫荧光法检测神经细胞凋亡率与LC3蛋白表达分布的相关性。结果:假手术组、模型组和实验组的神经功能评分分别为0、2. 57±0. 20和1. 71±0. 18,脑梗死体积百分率分别为0、(31. 67±2. 73)%和(12. 00±1. 16)%;与模型组相比,实验组的神经功能评分和梗死体积百分率均显著降低(P<0. 01)。TEM结果显示,模型组神经细胞核膜结构不完整,细胞器肿胀变形,伴随有自噬溶酶体形成;实验组神经细胞损伤较模型组有所缓解,自噬溶酶体形...     

缺血后适应对大鼠局灶性脑缺血再灌注所致自噬的抑制作用

目的:探讨缺血后适应对大鼠局灶性脑缺血再灌注所致自噬的影响。方法:取健康雄性SD大鼠30只,随机分为假手术(sham)组、缺血再灌注(I/R)组、缺血后适应(IPC)组,每组各10只。Sham组仅单纯暴露右侧颈总、颈内和颈外动脉;I/R组采用Longa改良线栓法制备大鼠右侧大脑中动脉缺血2 h、再灌注24 h模型;IPC组大鼠缺血2 h后,同侧颈总动脉再通10 s/闭塞10 s,循环5次,然后全面恢复血流再灌注24 h。采用透射电镜观察脑细胞自噬情况;Western blot法测定各组大鼠脑组织中哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)、磷酸化m TOR(pm TOR)和微管相关蛋白轻链3(LC3)-Ⅱ的蛋白表达水平;TTC法检测脑梗死面积;干湿称重法测定脑组织含水量;HE染色观察脑组织病理学变化。结果:IPC组m TOR、p-m TOR均显著高于I/R组(P0.05),LC3-Ⅱ显著低于I/R组(P0.01)。IPC组脑梗死面积、脑组织含水量均显著低于I/R组(P0.01)。HE染色显示,IPC组神经元变性、坏死较I/R组明显减轻。透射电镜显示IPC组神经元损伤程度明显减轻,自噬泡明显减少。结论:IPC通过减少细胞内自噬而减轻脑缺血再灌注损伤,可能与增强m TOR作用有关。     

磷酸肌酸减少大鼠缺血再灌注心肌细胞凋亡及自噬泡的数量

目的 研究磷酸肌酸减少大鼠缺血再灌注心肌细胞凋亡及白噬的能力.方法 雄性SD大鼠24只,体质量200 ～ 250 g,随机均分为假手术(sham)组、缺血/再灌注(ischemia-reperfusion,I/R)组和磷酸肌酸钠(phosphocreatine,CP)干预组.其中CP组按4 mg/kg磷酸肌酸钠剂量于再灌注前经右股静脉注射.用TUNEL法检测心肌细胞凋亡;电子显微镜观察心肌细胞自噬泡的发生和线粒体的形态学改变;Western blot检测微管相关蛋白1轻链3-Ⅱ(LC3-Ⅱ)蛋白的表达.结果 I/R组与sham组相比,线粒体超微结构损伤加重,自噬泡数量增多(P＜0.01),心肌细胞凋亡率明显增加(P＜0.01);CP干预组可减轻I/R组线粒体超微结构损伤,自噬泡数量减少(P＜0.05),降低心肌细胞凋亡率(P ＜0.05);LC3-Ⅱ作为评价自噬强度的指标,I/R组与sham组相比,LC3-Ⅱ蛋白的表达明显上调(P＜0.01);而CP与I/R组相比,该蛋白表达明显下调(P＜0.05).结论 磷酸肌酸通过减少大鼠缺血再灌注心肌细胞凋亡及自噬泡的数量,从而减轻心肌缺血再灌注损伤.     

白藜芦醇通过Sirtuins 1通路促进自噬减轻大鼠脑缺血/再灌注损伤

目的观察白藜芦醇(Res)在大鼠局灶性脑缺血/再灌注(I/R)损伤中脑保护作用与自噬的关系。方法随机将大鼠分成假手术组(S组)、脑缺血/再灌注模型组(I/R组)、低和高剂量(15和40 mg/kg)Res处理组(R1和R2组),其中将R2组另设2个亚组:R2+3-甲基腺嘌呤(3-MA)组和R2+Sirt1抑制剂Sirtinol组。线栓法构建大鼠I/R模型。缺血2 h,再灌注24 h后,用尼氏染色观察皮质区的组织学形态;用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法检测脑组织的梗死体积;用real-time QPCR和Western blot检测脑组织中Sirt1和LC3的mRNA和蛋白表达。结果与S组相比,I/R组大鼠可见明显的脑梗死灶,显微镜下见病理损伤改变,自噬相关蛋白LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Sirt1表达均有上升。Res预处理后,能明显减轻I/R大鼠皮质区的病理损伤,减少脑梗死体积(P0.01),显著增加I/R大鼠脑组织中LC3Ⅱ/LC3Ⅰ和Sirt1的表达(P0.01);而Sirt1抑制剂及3-MA能削弱Res的作用。结论 Res减轻大鼠局灶性脑缺血/再灌注损伤的脑保护作用可能与Res通过提高Sirt1的表达进而促进自噬来完成的。     

姜黄素通过干预细胞自噬减轻大鼠缺血/再灌注肺损伤

目的:探讨姜黄素(CUR)在大鼠缺血/再灌注(I/R)肺损伤中的作用及其与细胞自噬的关系。方法:构建大鼠I/R肺损伤模型,40只大鼠随机分假手术组(sham组)、I/R组、溶剂组(DMSO组)、CUR组和CUR+雷帕霉素(Rap)组(CUR-Rap组);根据分组于大鼠术前分别腹腔注射生理盐水、DMSO、CUR和CUR+Rap,造模结束后取肺组织测算湿/干重比(W/D)、总肺含水量(TLW)、肺泡损伤率(IAR),检测氧化应激指标超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)水平,光镜和电镜分别观察肺组织形态及细胞超微结构,Western blot实验检测自噬相关蛋白的表达情况以提示自噬水平。结果:与sham组相比,其余各组肺组织的W/D、TLW、IAR和MDA含量均升高,SOD活性降低,自噬相关蛋白表达结果提示自噬水平上升(P<0.05),肺组织损伤加重且细胞超微结构破坏加重。与DMSO组相比,CUR组肺组织的W/D、TLW、IAR和MDA含量均下降,SOD活性增强,自噬水平下降(P<0.05),肺组织和细胞超微结构损伤较轻。与CUR组相比,CUR-Rap组肺的W/D、TL...     

木犀草素通过减少心肌细胞凋亡和自噬减轻缺血再灌注大鼠心肌损伤

目的 ：观察木犀草素（Lut）对大鼠心肌缺血再灌注（IR）损伤的作用,并探讨其可能机制。方法 ：雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为假手术组（Sham组）、IR组和木犀草素组（Lut组）。缺血再灌注120 min后,检测血浆白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、丙二醛（MDA）、肌酸激酶同工酶（CK-MB）和心肌肌钙蛋白T(cTnT)的表达水平。二氢乙锭（DHE）检测活性氧（ROS）,末端脱氧核苷酸转移酶dUTP缺口末端标记（TUNEL）法检测心肌细胞凋亡,电镜观察自噬小体。免疫印迹检测Bax、Bcl-2、裂解caspase-9、AKT、p-AKT、STAT3、p-STAT3、LC3、p62、mTOR和p-mTOR的蛋白表达。结果：木犀草素可显著降低IR后血浆IL-1β、IL-6、MDA、CK-MB和cTnT水平,上调SOD和GSH-Px水平。此外,木犀草素可降低IR诱导的ROS累积、心肌细胞凋亡和自噬,并在IR过程中激活了AKT、STAT3和mTOR信号通路。结论 ：木犀草素可能通过抑制氧化损...     

羟基红花黄色素A对缺血/再灌注大鼠肺线粒体通透性转换功能的影响

目的: 研究羟基红花黄色素A(HSYA)对缺血/再灌注(I/R)损伤肺组织细胞的保护作用,并探讨其对肺I/R损伤时线粒体通透性转换(MPT)功能的影响。方法: 开胸阻断左肺门45 min,松开阻断带形成再灌注,复制在体肺I/R模型。健康SD大鼠50只,随机分为5组,每组10只:假手术对照组(对照组) 、缺血/再灌注1 h组(I/R 1 h组)、缺血/再灌注3 h组(I/R 3 h组)、HSYA干预+I/R 1 h组(SI 1 h组)和HSYA干预+I/R 3 h组(SI 3 h组)。SI 1 h组和SI 3 h组分别在缺血前20 min和再灌注即刻静注HSYA (2.0 mg/kg),其余步骤分别同I/R 1 h组和I/R 3 h组,对照组、I/R 1 h组和I/R 3 h组分别注射同等体积生理盐水。观察各组肺湿干重比(W/D)、肺泡损伤数定量评价指标(IQA)、肺组织细胞凋亡情况、胞浆内和线粒体基质内细胞色素C (CytC)、凋亡诱导因子(AIF)的水平以及MPT功能。结果: 与对照组相比,其余各组肺组织细胞凋亡指数(AI)、W/D和IQA均增高,CytC和AIF胞浆含量增加而线粒体内含量减少;SI各组与相应的I/R组比,AI、W/D和IQA均显著降低,但仍高于对照组;SI组CytC和AIF较相应的I/R组胞浆含量减少而线粒体内含量增加;线粒体在540 nm处的吸光度值SI 1 h较IR 1 h、SI 3 h较IR 3 h增高,但仍低于对照组。结论: 羟基红花黄色素A在一定程度上抑制I/R肺组织细胞凋亡,发挥细胞保护作用,该作用可能与其维持MPT功能、减少CytC和AIF由线粒体向胞浆内释放有关。     

黄芪甲苷对脑缺血/再灌注损伤大鼠细胞自噬的影响

目的:探讨黄芪甲苷对脑缺血/再灌注损伤大鼠细胞自噬的影响。方法:选取清洁级雄性SD大鼠70只随机分为假手术组、脑缺血/再灌注组、溶剂对照组、黄芪甲苷组、黄芪甲苷+自噬抑制剂组、自噬抑制剂组和自噬激活剂组。采用线栓法建立大鼠局灶性脑缺血/再灌注损伤模型。观察大鼠神经缺损症状,根据Zea Longa评分标准挑选模型成功的大鼠;采用TTC染色法检测大鼠脑梗死体积;尼氏染色观察大鼠神经细胞形态学变化;透射电子显微镜观察细胞自噬现象;Western blot检测beclin-1和LC3-Ⅱ蛋白表达量的变化。结果:假手术组无神经缺损症状,未出现脑梗死灶,尼氏体丰富、染色均匀。与假手术组相比,脑缺血/再灌注组出现明显的脑梗死灶,神经细胞坏死增多,尼氏体数量减少、着色较浅,透射电镜下可见典型的自噬体,自噬标志蛋白beclin-1和LC3-Ⅱ表达增加(P 0. 05)。与脑缺血/再灌注组相比,黄芪甲苷组和自噬激活剂组可明显减小脑梗死体积,神经细胞有不同程度的恢复,尼氏体稍增多,自噬体数量、beclin-1和LC3-Ⅱ表达量均增加(P 0. 05);自噬抑制剂组脑梗死体积增大,神经细胞坏死严重,尼氏体减少,着色变浅,自噬体数量、beclin-1和LC3-Ⅱ表达量均减少(P 0. 05);溶剂对照组无明显变化。与黄芪甲苷组比较,黄芪甲苷+自噬抑制剂组和自噬抑制剂组脑梗死体积增加,神经细胞坏死增多,尼氏体数量减少,自噬体数量、beclin-1和LC3-Ⅱ表达量降低(P 0. 05)。结论:黄芪甲苷可通过激活自噬而减轻脑缺血/再灌注损伤,从而发挥神经保护作用。     

Hydroxysafflor yellow A attenuates ischemia/reperfusion-induced liver injury by suppressing macrophage activation

Hydroxysafflor yellow A (HSYA), a major constituent in the hydrophilic fraction of the safflower plant, can retard the progress of hepatic fibrosis. However, the anti-inflammatory properties and the underlying mechanisms of HSYA on I/R-induced acute liver injury are unknown. Inhibiting macrophage activation is a potential strategy to treat liver ischemia/reperfusion (I/R) injury. In this study, we investigated the therapeutic effect of HSYA on liver I/R injury and the direct effect of HSYA on macrophage activation following inflammatory conditions. The therapeutic effects of HSYA on I/R injury were tested in vivo using a mouse model of segmental (70%) hepatic ischemia. The mechanisms of HSYA were examined in vitro by evaluating migration and the cytokine expression profile of the macrophage cell line RAW264.7 exposed to acute hypoxia and reoxygenation (H/R). Results showed that mice pretreated with HSYA had reduced serum transaminase levels, attenuated inflammation and necrosis, reduced expression of inflammatory cytokines, and less macrophage recruitment following segmental hepatic ischemia. In vitro HSYA pretreated RAW264.7 macrophages displayed reduced migratory response and produced less inflammatory cytokines. In addition, HSYA pretreatment down-regulated the expression of matrix matalloproteinase-9 and reactive oxygen species, and inhibited NF-κB activation and P38 phosphorylation in RAW264.7 cells. Thus, these data suggest that HSYA can reduce I/R-induced acute liver injury by directly attenuating macrophage activation under inflammatory conditions.     

羟基红花黄色素 A 对糖氧剥夺/复糖复氧后星形胶质细胞保护作用及其机制研究

目的:探讨糖氧剥夺/复糖复氧(OGD/R)状态下羟基红花黄色素A(HSYA)对星形胶质细胞(Ast)的保护作用及其机制。方法:分离小鼠原代Ast,实验设置为正常对照组、模型组和HSYA处理组。MTT、LDH检测Ast活力;免疫荧光检测GFAP蛋白表达;RT-PCR和Western blot检测C3、S100A10、PTX3极化指标;RT-PCR和ELISA法检测TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10炎症因子表达;氧化检测试剂盒检测CAT、SOD、GSH-Px、RNS、ROS、MDA含量;Western blot检测GFAP、p-NF-κB(p65)、p-STAT3、Nrf2、HO-1蛋白表达。结果:Ast经OGD/R处理后被激活且形态发生改变;同时A1型Ast增加,TNF-α、IL-1β、IL-6等炎症因子及RNS、ROS、MDA表达升高;A2型Ast降低,CAT、SOD、GSH-Px降低。HSYA可减轻OGD/R状态下Ast的形态异常,减少A1型Ast,同时减少炎症因子分泌以及RNS、ROS和MDA含量,降低p-NF-κB(p65)和p-STAT3表达;增加IL-10分泌和CA...     

线粒体生成与脑缺血再灌注损伤的研究进展

正线粒体作为细胞能量代谢的重要场所,通过氧化磷酸化过程生成ATP为细胞供能。近年的研究表明,线粒体除具有能量生成功能之外,还参与母性遗传、多种生物大分子代谢以及细胞程序性死亡等病理过程。由此可见,线粒体的自身内源性平衡直接决定细胞的命运,线粒体的生成和自噬保持动态平衡。神经元主要以氧化磷酸化提供能量,维持神经元内各种生物学功能的完整,因此神经元内线粒体总体积分数约占细胞体积的30%。脑组织缺血再灌     

Down-regulated Na+/K+-ATPase activity in ischemic penumbra after focal cerebral ischemia/reperfusion in rats

This study was aimed to examine whether the Na⁺/K⁺ adenosine triphosphatase (Na⁺/K⁺-ATPase) activity in ischemic penumbra is associated with the pathogenesis of ischemia/reperfusion-induced brain injury. An experimental model of cerebral ischemia/reperfusion was made by transient middle cerebral artery occlusion (tMCAO) in rats and the changes of Na⁺/K⁺-ATPase activity in the ischemic penumbra was examined by Enzyme Assay Kit. Extensive infarction was observed in the frontal and parietal cortical and subcortical areas at 6 h, 24 h, 48 h, 3 d and 7 d after tMCAO. Enzyme Assay analyses revealed the activity of Na⁺/K⁺-ATPase was decreased in the ischemic penumbra of model rats after focal cerebral ischemia/reperfusion compared with sham-operated rats, and reduced to its minimum at 48 h, while the infarct volume was enlarged gradually. In addition, accompanied by increased brain water content, apoptosis-related bcl-2 and Bax proteins, apoptotic index and neurologic deficits Longa scores, but fluctuated the ratio of bcl-2/Bax. Correlation analysis showed that the infarct volume, apoptotic index, neurologic deficits Longa scores and brain water content were negatively related with Na⁺/K⁺-ATPase activity, while the ratio of bcl-2/Bax was positively related with Na⁺/K⁺-ATPase activity. Our results suggest that down-regulated Na⁺/K⁺-ATPase activity in ischemic penumbra might be involved in the pathogenesis of cerebral ischemia/reperfusion injury presumably through the imbalance ratio of bcl-2/Bax and neuronal apoptosis, and identify novel target for neuroprotective therapeutic intervention in cerebral ischemic disease.     

NADPH氧化酶与脑缺血/再灌注损伤

氧化应激是发生脑缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤的重要机制.近来研究发现,还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)氧化酶产生的活性氧对脑I/R后的氧化应激起到重要的作用.一些方法(如常压高氧、缺血后处理)和一些药物(如罗布麻宁、替米沙坦、桦木酸、加兰他敏、雷公藤红素等)可以NADPH氧化酶为靶点治疗脑I/R损伤.     

白藜芦醇对大鼠脑缺血再灌注损伤后突触素表达的影响

目的探讨白藜芦醇对大鼠脑缺血再灌注损伤后突触素表达的影响。方法 72只SD雄性大鼠随机分成假手术组(Sham)、缺血对照组(Con)和白藜芦醇组(Res),每组24只。脑缺血3h后腹腔注射白藜芦醇或无水乙醇,连用7d。脑缺血24h时,TTC法测量脑梗死体积,干湿称重法检测脑含水量。缺血24h、7d、14d分别行Bederson神经功能缺损评分,免疫组织化学法及Western blotting检测突触素蛋白的表达。结果 TTC染色显示,缺血对照组和白藜芦醇组脑梗死体积较假手术组高(P0.05),而白藜芦醇组较缺血对照组显著减小(P0.05)。脑含水量检测显示,缺血对照组和白藜芦醇组较假手术组明显增高(P0.05),但白藜芦醇组较缺血对照组显著降低(P0.05)。神经功能缺损评分显示,24h、7d、14d缺血对照组和白藜芦醇组显著高于假手术组(P0.05),但白藜芦醇组较缺血对照组显著降低(P0.05)。免疫组织化学显示,缺血对照组24h时脑缺血皮质突触素阳性表达减少,7d、14d时逐渐增加,但均较假手术组显著减少;白藜芦醇组各时间点均较缺血对照组明显增加,14d增加更明显。Western blotting显示,缺血对照组24h、7d、14d脑缺血区皮质突触素蛋白表达较假手术组显著降低(P0.05),但7d、14d时逐渐增加;白藜芦醇组各时间点较缺血对照组显著增强(P0.05),14d时增加更显著。结论白藜芦醇治疗可增强脑缺血大鼠突触素的表达,改善神经功能。     

Caspase-3与心肌缺血/再灌注损伤

Caspase-3是一种与细胞凋亡密切相关的蛋白酶。心肌缺血/再灌注过程可通过诱导氧化应激状态和促进死亡受体及配体的表达激活Caspase-3，引起心肌细胞凋亡，加重心肌损伤。某些药物能抑制缺血/再灌注诱导的心肌细胞凋亡，减轻心肌损伤，其心肌保护作用也涉及Caspase-3活性的抑制。