白头翁总皂苷碱水解产物通过线粒体通路促进肝癌细胞凋亡研究

目的研究白头翁总皂苷碱水解产物(PAHS)抗肝癌作用及其相关机制。方法采用MTT法检测PAHS对于人肝癌细胞SMMC-7721增殖的影响,并用Giemsa染色法观察细胞形态;采用Hoechst 33258染色法以及流式细胞术检测PAHS对细胞凋亡、细胞周期及线粒体膜电位的影响;采用Western blotting检测凋亡相关蛋白Cytochrome C、Caspase-3、cleaved Caspase-3和Bcl-2的表达。采用ICR小鼠腋下sc肝癌细胞H22建立体内肝癌模型,测定肿瘤生长抑制率,并通过HE染色和透射电镜观察组织形态。结果体外结果显示,PAHS能够以剂量和时间依赖的方式抑制SMMC-7721细胞的增殖,能够将肿瘤细胞的生长周期阻滞在S期,降低线粒体膜电位。PAHS可以上调Cytochrome C、cleaved Caspase-3的表达和下调Bcl-2、Caspase-3的表达。体内实验结果显示,PAHS(50、100、200 mg/kg)可以抑制小鼠肝癌细胞的生长,具有剂量依赖性。组织学观察显示PAHS组的小鼠肿瘤组织均有大面积坏死及凋亡细胞的出现。结论 PAHS可通过诱导细胞凋亡发挥抗肝癌作用,其作用机制与线粒体凋亡途径有关。     

白头翁皂苷D体外抗肝癌作用及其机制研究

目的探讨白头翁皂苷D体外抗肝癌作用及其相关机制。方法采用MTT法考察白头翁皂苷D对人肝癌细胞BEL-7402增殖的影响,同时观察BEL-7402细胞形态的变化,采用集落形成实验考察白头翁皂苷D对BEL-7402细胞集落形成的影响;Hoechest 33342染色观察BEL-7402细胞凋亡的形态变化;流式细胞术检测BEL-7402细胞凋亡率和线粒体膜电位的变化;采用Western blotting法检测BEL-7402细胞Bcl-2和Caspase-3蛋白的表达。结果 MTT结果显示白头翁皂苷D对BEL-7402细胞增殖有抑制作用;集落形成实验结果显示白头翁皂苷D能明显抑制BEL-7402细胞集落的形成,白头翁皂苷D(25.00μg/m L)能显著诱导BEL-7402细胞凋亡;白头翁皂苷D(18.75、25.00μg/m L)能显著降低BEL-7402细胞线粒体膜电位;白头翁皂苷D(12.50、18.75、25.00μg/m L)可显著上调BEL-7402细胞中Caspase-3的表达;白头翁皂苷D(25.00μg/m L)可显著下调Bcl-2的表达。结论白头翁皂苷D有良好的体外抗肝癌作用,其机制与调节线粒体途径凋亡相关蛋白Bcl-2、Caspase-3的表达有关。     

Chinese herbal medicine-derived compounds for cancer therapy: A focus on hepatocellular carcinoma

Ethnopharmacological relevance

Hepatocellular carcinoma (HCC) as the major histological subtype of primary liver cancer remains one of the most common malignancies worldwide. Due to the complicated molecular pathogenesis of HCC, the option for effective systemic treatment is quite limited. There exists a critical need to explore and evaluate possible alternative strategies for effective control of HCC. With a long history of clinical use, Chinese herbal medicine (CHM) is emerging as a noticeable choice for its multi-level, multi-target and coordinated intervention effects against HCC. With the aids of phytochemistry and molecular biological approaches, in the past decades many CHM-derived compounds have been carefully studied through both preclinical and clinical researches and have shown great potential in novel anti-HCC natural product development. The present review aimed at providing the most recent developments on anti-HCC compounds derived from CHM, especially their underlying pharmacological mechanisms.

Materials and methods

A systematic search of anti-HCC compounds from CHM was carried out focusing on literatures published both in English (PubMed, Scopus, Web of Science and Medline) and in Chinese academic databases (Wanfang and CNKI database).

Results

In this review, we tried to give a timely and comprehensive update about the anti-HCC effects and targets of several representative CHM-derived compounds, namely curcumin, resveratrol, silibinin, berberine, quercetin, tanshinone II-A and celastrol. Their mechanisms of anti-HCC behaviors, potential side effects or toxicity and future research directions were discussed.

Conclusion

Herbal compounds derived from CHM are of much significance in devising new drugs and providing unique ideas for the war against HCC. We propose that these breakthrough findings may have important implications for targeted-HCC therapy and modernization of CHM.     

基于线粒体质量控制的荭草苷抗心肌缺血/再灌注损伤的机制研究

目的探讨荭草苷对心肌缺血/再灌注损伤(MIRI)大鼠心肌细胞内线粒体质量的调控作用。方法 75只SD雄性大鼠随机分为假手术组、模型组、不同剂量(1.0、2.0、4.0 mg/kg)荭草苷预处理组。除假手术组外,其余各组大鼠均通过结扎冠状动脉左前降支致缺血30 min,再灌注120 min,制备MIRI模型。酶标仪检测线粒体膜电位(MMP)和线粒体通透性转换孔(mPTP)开放程度,分光光度法测定线粒体呼吸链酶复合物Ⅰ~Ⅳ活性,TUNEL法检测心肌细胞凋亡水平,Western blotting法检测心肌细胞内凋亡与线粒体自噬相关蛋白的表达水平,免疫共沉淀法检测心肌细胞内Parkin与p62结合程度。结果荭草苷可显著恢复MIRI诱导的MMP、m PTP开放阈值和粒体呼吸链酶复合物Ⅰ~Ⅳ活性降低,减少心肌细胞凋亡;并能抑制心肌细胞内凋亡及线粒体自噬相关蛋白表达水平,减弱Parkin与p62的结合程度。结论荭草苷对MIRI大鼠心肌细胞内线粒体具有明显保护作用,其机制可能通过Parkin依赖性和Parkin非依赖性信号通路抑制心肌细胞内线粒体自噬过度激活有关。     

电针预处理对心肌缺血再灌注模型大鼠心肌组织FXR基因及心肌细胞线粒体功能的影响

目的探讨电针预处理改善心肌缺血再灌注损伤的可能作用机制。方法40只Wistar大鼠随机分为假手术组、缺血再灌注组、FXR抑制剂组及电针预处理组,每组10只。各组大鼠均予捆绑固定7天后,除假手组外其余各组均进行心肌缺血再灌注造模处理。FXR抑制剂组第8天尾静脉注射法尼酯X受体(FXR)抑制剂z-Guggulsterone 0.4μl/g后再造模,电针预处理组从第1天开始取"内关""足三里""关元"电针7天,第8天再造模。造模后测定大鼠血清白细胞介素8(IL-8)浓度及心肌细胞线粒体呼吸链酶活性及Na^+-K^+-ATP酶、Ca^2+-Mg^2+-ATP酶活性,检测心肌组织FXR基因表达水平。结果与假手术组相比,缺血再灌注组IL-8浓度升高,呼吸链酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ及Na^+-K^+-ATP酶、Ca^2+-Mg^2+-ATP酶活性均降低,FXR基因表达水平上调(P<0.01)。与缺血再灌注组相比,FXR抑制剂组与电针预处理组IL-8浓度均降低,呼吸链酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ及Na^+-K^+-ATP酶、Ca^2+-Mg^2+-ATP酶活性升高,FXR基因表达水平降低(P<0.01)。与FXR抑制剂组比较,电针预处理组IL-8浓度、FXR基因表达水平升高,Na^+-K^+-ATP酶、Ca^2+-Mg^2+-ATP酶活性及呼吸链酶Ⅲ、Ⅳ均降低(P<0.05)。结论电针预处理可能通过降低血清IL-8浓度,提高心肌细胞线粒体呼吸链复合酶、ATP酶活性,下调FXR基因表达,从而改善心肌缺血再灌注损伤。     

以癫痫持续状态起病的线粒体脑肌病伴乳酸血症和卒中样发作患儿临床特点

目的探讨线粒体脑肌病合并乳酸血症与卒中样发作(MELAS)出现癫痫持续状态患儿的临床特点及治疗。方法回顾性分析4例以癫痫持续状态起病并最终确诊为MEILAS患儿的临床、脑电图、影像学及治疗。结果 4例患儿均以癫痫持续状态起病,血清乳酸、血氨、心肌酶升高,血钠降低,伴代谢性酸中毒;发作期及发作间期脑电图均有相应表现;头颅影像学发现基底节钙化、脑萎缩,急性期可见皮层水肿;基因检测提示mtDNA3243位点突变。结论 MELAS的癫痫发作较难控制,应尽早诊断,选择合适的抗癫痫药物及相关对症治疗,以减轻脑损伤。     

线粒体DNA氧化损伤对糖尿病大鼠视网膜血管的影响

目的 观察不同病程糖尿病大鼠视网膜血管细胞线粒体DNA（mtDNA）损伤及黏附分子表达、细胞凋亡情况。方法 Sprague-Dawley大鼠100只,分为正常对照组和实验组。实验组大鼠腹腔注射链尿佐菌素诱导糖尿病模型,造模成功后依照病程分为DR1、DR2、DR3月组,正常对照组分为NR1、NR2、NR3月组。提取各组大鼠视网膜血管DNA,联合Fpg酶切Southern 印迹杂交检测未损伤mtDNA含量;实时荧光逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）观察mtDNA编码基因环氧酶-1（COX-1）及转录因子A（mtTFA） mRNA的表达;消化铺片TdT介导的dUTP缺口末端标记（TUNEL）免疫荧光、细胞间黏附因子(ICAM-1)免疫组织化学染色,分别观察细胞凋亡及黏附分子的表达。结果 不同病程糖尿病大鼠视网膜未损伤mtDNA含量与不同鼠龄正常对照组比较,糖尿病大鼠未损伤mtDNA含量明显减少,且随着病程延长减少更明显;COX-1及mtTFA mRNA表达相应降低;糖尿病大鼠随病程延长,TUNEL、ICAM-1阳性细胞数增多。结论 糖尿病大鼠随着病程延长,视网膜血管细胞mtDNA损伤加重,其编码基因及转录调控基因mRNA的表达均相应下降,黏附分子表达上调,细胞凋亡增加。     

线粒体功能异常与青光眼的关系

线粒体既是细胞内能量转换器,又是决定细胞存活的重要因素。线粒体损伤、功能失调与多种神经元退行性变疾病发生发展均密切相关。青光眼为视神经病变的一种,近年来研究发现线粒体功能异常在其视神经损害过程,如氧化应激、谷氨酸兴奋性毒性、钙超载、机械压力、神经营养因子的剥夺、胶质细胞的激活等的病理机制中起着尤为重要的作用。本文对线粒体功能异常与青光眼关系的最新研究进展作以综述。（国际眼科纵览,2012,36：302-306）     

过氧化氢诱导人视网膜色素上皮细胞衰老及其机制探讨

目的研究过氧化氢诱导人视网膜色素上皮(retinal pigment epithelium,RPE)细胞氧化损伤中的细胞衰老现象并探讨其机制。方法培养的人RPE细胞随机分为正常对照组和过氧化氢处理组,过氧化氢处理组根据用600μmol·L-1过氧化氢处理的不同时段分为1h、6h、12h、24h及72h组。流式细胞术分析各组细胞周期,计算G0/G1期细胞所占比率;流式细胞术检测各组细胞线粒体膜电位的变化;免疫组织化学法检测各组细胞Caspase-9的变化。结果与正常对照组相比,过氧化氢作用6h组G0/G1期细胞所占比率增高(P<0.05),且随作用时间的延长而增加,72h组最高(P<0.01),达到(89.12±0.21)%;过氧化氢损伤导致RPE细胞膜电位降低,且随时间延长逐渐降低,72h组最低(62.48±0.59);Caspase-9蛋白在过氧化氢作用1h时表达开始增高,且随时间延长逐渐增加,在24h时达到高峰(36·2±0.4),72h时略有回落(26.4±0.8),但仍较正常组(3.2±0.2)高。结论过氧化氢作用下,人RPE细胞生长停滞于G/G期,呈现衰老现象。线粒体膜电位的降低和线粒体凋亡途径上游因子Caspase-9的活化可能是细胞衰老的机制之一。     

白藜芦醇通过上调小鼠胚胎干细胞过氧化物酶体增殖激活受体γ共激活子1α表达促进其分化为心肌细胞

目的观察白藜芦醇对小鼠胚胎干细胞(ESC)分化为心肌细胞的调节作用,并探讨其机制。方法 采用悬滴悬浮培养法培养ESC。白藜芦醇0.44,4.4和44μmo.lL-1处理ESC 96 h。光学显微镜下记录每组自发心肌搏动数;透射电镜观察细胞内线粒体结构;实时PCR方法测定α-肌球蛋白重链(α-MHC)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、PPARγ共激活子1α(PGC-1α),核呼吸因子-1(NRF-1)、线粒体转录因子A(mtTFA)和线粒体呼吸链复合体Ⅳ(COXⅣ)的基因表达;Western蛋白印迹法检测PPARγ,α辅肌动蛋白和PGC-1α蛋白表达。结果 与正常对照组相比,白藜芦醇0.44和4.4μmo.l L-1可增加ESC细胞分化为自发搏动的心肌细胞数,并明显上调分化的ESC心肌特异性基因α-MHC表达,约分别为正常对照组的5.6和3.7倍;上调心肌细胞特定标识蛋白α辅肌动蛋白的表达,约为正常对照组的1.7和2.1倍;提示白藜芦醇可以促进ESC分化为心肌细胞。白藜芦醇干预各组均可上调PPARγ基因和蛋白表达,同时白藜芦醇0.44和4.4μmo.lL-1可以明显上调线粒体生物合成相关因子基因表达;白藜芦醇4.4μmo.lL-1处理组线粒体数目增多,提示线粒体生物合成可能是ESC分化为心肌细胞的重要机制。结论 白藜芦醇可以通过激动PPARγ受体并上调由PGC-1α介导的线粒体生物合成,从而促进ESC分化为心肌细胞。