巨噬细胞条件性GP73基因敲除小鼠的构建及鉴定

目的构建并鉴定巨噬细胞条件性高尔基体蛋白73(golgi protein 73,GP73)基因敲除小鼠,为进一步研究GP73调控巨噬细胞功能影响肿瘤性疾病的发生发展提供动物模型。方法基于Cre/LoxP重组系统构建GP73^(flox/+)小鼠,通过GP73^(flox/+)小鼠雌雄自交得到GP73flox/flox小鼠。将GP73flox/flox小鼠与Lyz2⁃Cre+小鼠杂交,得到GP73flox/+Lyz2⁃Cre+小鼠,再将其与GP73flox/flox小鼠杂交,最终得到基因型为GP73flox/floxLyz2⁃Cre+的巨噬细胞条件性GP73基因敲除小鼠(MKO小鼠);以GP73flox/floxLyz2⁃Cre-小鼠作为对照组小鼠(GP73^(fl/fl)小鼠)。采用PCR和琼脂糖凝胶电泳鉴定小鼠flox及Cre基因型。采用实时荧光定量PCR(qPCR)及蛋白免疫印迹(Western blot)分别从mRNA水平和蛋白水平验证小鼠巨噬细胞GP73敲除效果及组织特异性。计算小鼠各组织质量与体重的比值以分析小鼠的生长发育情况,并检测小鼠血生化指标。结果通过基因鉴定、mRNA水平及蛋白水平证实巨噬细胞条件性GP73基因敲除小鼠构建成功。qPCR检测显示,与GP73^(fl/fl)小鼠相比,MKO小鼠骨髓来源巨噬细胞(bone marrow⁃derived macrophages,BMDMs)和腹腔原位巨噬细胞(peritoneal macrophages,PM)中GP73 mRNA水平均降低(P<0.0001);Western blot检测结果显示,GP73蛋白在MKO小鼠BMDMs和PM中的表达水平均较GP73^(fl/fl)小鼠明显降低,但在肝脏、肾脏及胸腺组织中GP73蛋白表达水平无显著差异。与GP73^(fl/fl)小鼠相比,MKO小鼠心、肝、脾、肺、肾、棕色脂肪及白色脂肪组织重量与体重之比无差异,各组织无形态学差异。血生化检测结果显示,MKO小鼠与GP73^(fl/fl)小鼠的各项血生化指标差异均无统计学意义(P>0.05)。结论成功构建巨噬细胞条件性GP73基因敲除小鼠模型,为深入研究GP73调控巨噬细胞功能在肿瘤性疾病中的作用和机制提供良好的动物模型。

细胞焦亡在心血管疾病中的作用

细胞焦亡是一种新发现的细胞程序性死亡方式,该过程包含多种细胞因子的激活与降解。首先,细胞内炎症小体被激活,进而诱导半胱天冬酶(caspase)-1的激活和促炎症因子IL-1和IL-18前体的降解。之后,细胞膜裂解与细胞核DNA片段化可导致IL-1和IL-18释放,最终诱发炎症反应。机体固有免疫细胞经模式识别受体,识别病原相关分子模式或损伤相关分子模式,诱发细胞焦亡而清除病原体或损伤组织细胞,形成保护机体的一道有效屏障。越来越多的研究表明,在动脉粥样硬化(AS)的病理过程中,细胞焦亡不仅参与动脉粥样斑块的形成,也是促进斑块发展,甚至是影响斑块稳定性的重要因素。在心肌缺血/再灌注损伤中,细胞焦亡亦是MI区与边界区炎症反应的重要调控因子,其可影响修复期MI面积、纤维化程度与心功能。因此,细胞焦亡可能成为临床防治AS,以及促进缺血/再灌注心肌修复的新靶点。

缺氧预处理激活AMPK对大鼠心肌细胞缺氧/复氧损伤的保护作用

目的探讨缺氧预处理(HPC)激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)对缺氧/复氧(H/R)后心肌细胞的保护作用及其可能机制。方法分离培养新生SD大鼠心肌细胞,建立心肌细胞H/R模型。将心肌细胞随机分为对照组、H/R组、HPC组、H/R+A-769662(AMPK激动剂)组及HPC+CompoundC(AMPK抑制剂)组。采用CCK-8比色法检测各组细胞存活率;采用二氢乙啶(DHE)染色法及ATP检测试剂盒分别检测细胞内的活性氧(ROS)及ATP含量;采用Westernblotting检测AMPK磷酸化水平及caspase-3激活水平;采用Fluo-3AM染色法观察细胞内游离Ca2+浓度变化;采用TUNEL染色检测心肌细胞凋亡率的变化。结果 CCK-8测定结果显示,与H/R组比较,HPC组与H/R+A-769662组心肌细胞存活率均明显升高(P<0.05);与HPC组比较,HPC+Compound C组心肌细胞存活率明显降低(P<0.01)。DHE染色结果显示,与H/R组比较,HPC组及H/R+A-769662组心肌细胞ROS含量均明显减少(P<0.01);与HPC组比较,HPC+Compound C组心肌细胞ROS含量明显增加(P<0.01)。与H/R组比较,HPC组及H/R+A-769662组心肌细胞ATP含量明显增加(P<0.01);与HPC组比较,HPC+Compound C组心肌细胞ATP含量明显减少(P<0.01)。Western blotting检测结果显示,与对照组比较,HPC组及H/R+A-769662组心肌细胞AMPK磷酸化水平明显提高(P<0.01),而H/R组及HPC+Compound C组心肌细胞AMPK磷酸化水平变化不明显(P>0.05);与H/R组比较,HPC组及H/R+A-769662组细胞AMPK磷酸化水平明显升高(P<0.05,P<0.01);与对照组比较,H/R组及HPC+CompoundC组心肌细胞caspase-3激活水平明显升高(P<0.01);与H/R组比较,HPC组及H/R+A-769662组心肌细胞caspase-3激活水平明显降低(P<0.01,P<0.05)。Fluo-3AM染色结果显示,与对照组比较,H/R组与HPC+Compound C组心肌细胞内游离Ca2+明显增加(P<0.01);与H/R组比较,HPC组及H/R+A-769662组心肌细胞内游离Ca2+明显减少(P<0.01);与HPC组比较,HPC+Compound C组细胞内游离Ca2+明显增加(P<0.01)。TUNEL染色结果显示,与H/R组比较,HPC组及H/R+A-769662组心肌细胞凋亡率明显降低(P<0.01,P<0.05);与HPC组比较,HPC+CompoundC组肌细胞凋亡率明显升高(P<0.05)。结论 H/R可导致心肌细胞ROS生成增加,ATP产生减少,细胞内游离Ca2+增加,进而激活caspase-3,导致细胞凋亡的发生,而HPC通过激活AMPK,可以减少细胞ROS的产生,保证H/R后细胞的能量供应,防止心肌细胞凋亡,进而减轻心肌细胞H/R损伤。

高原鼢鼠及斑头雁独特心肺系统的仿生学启示

人体进入高海拔地区易于造成缺氧损伤,是高原环境医学的首要问题。虽然相关研究已开展几十年,取得了一些令人瞩目的成果,但关于机体进入高海拔低氧环境的快速适应仍然缺乏系统而有效的方案,现有药物还不能满足快速缺氧适应并预防缺氧损害的需求。寻找安全有效的促缺氧适应药物、合理的锻炼方案,对满足平时的生产活动和未来战争的需要具有重要的现实意义。人体心肺系统的代偿调节对适应低氧环境有重要作用。本文对高原鼢鼠与斑头雁心肺系统的独特解剖学结构进行综述,可对提高人体缺氧耐力提供有效借鉴。

电气施工对船体结构的影响及补偿

本文主要针对70M以下船舶电气施工过程中船体结构受影响的现象进行分析和总结,进而提出用补偿方法,消除安全隐患,提高了造船质量。

一种增强缺氧耐力的新大鼠模型

目的探究一种新的快速提高缺氧耐力的大鼠模型。方法采用小动物低压舱模拟不同的气压高度,观察SD大鼠4 500 m适应10 h,返回地面1 h,然后在7 620 m停留24 h后的存活率;同时观察SD大鼠在禁食24 h、48 h和72 h后,在7 620 m停留24 h后的存活率,并检测禁食72 h大鼠心肌的自噬通量。结果 4 500 m缺氧预适应可以提高7 620 m停留24h大鼠的存活率(P <0.05);禁食24 h、48 h和72 h大鼠,在7 620 m停留24h的存活率明显提高(P <0.01);禁食24 h联合4 500 m预适应可使大鼠7 620 m停留24h的存活率达到100%(P <0.01)。此外,鼠龄影响7 620 m停留24h的存活率,鼠龄较小的大鼠存活率更高(P <0.01)。Western blot检测结果提示,禁食72 h大鼠心肌Beclin-1表达增加(P <0.01),LC3-Ⅱ与LC3-Ⅰ之比增加(P <0.01),p62蛋白表达降低(P <0.01),表明心肌自噬通量增高。结论禁食预处理可作为快速提高缺氧耐力的一种新型大鼠模型,心肌自噬增强与缺氧耐力提高的因果关系有待进一步研究。

航空异常环境因素对心脏干细胞的影响

随着对干细胞研究的不断深入,干细胞治疗心脏疾病的作用机制也越来越明晰。心脏干细胞(CSCs)具有组织特异性和心系定向分化潜能,因此,在心脏疾病治疗方面较其他种类的干细胞具有明显优势。根据CSCs表达标记物的不同,可进一步将其分为不同的族群。本文旨在介绍不同族群CSCs的表型特征、分化潜能及临床应用前景,并重点关注缺氧、辐射等航空异常环境因素对CSCs功能和状态的影响。

禁食大鼠可能经抑制mTOR减低心肌摄取葡萄糖

目的确定禁食降低心肌摄取葡萄糖的动态变化过程,探寻禁食降低大鼠心肌摄取葡萄糖能力的可能机制,为阐明禁食提高缺氧耐力作用奠定基础。方法测量不同禁食时间和恢复饮食组雄性SD大鼠体质量、血糖和血酮水平;采用M型超声心动图测量SD大鼠禁食后及恢复饮食后心脏泵血功能;对各组SD大鼠行^(18)F-FDG PET/CT显像,定量观测心肌FDG摄取;检测不同葡萄糖浓度培养心肌细胞的mTOR和AMPK表达与活性。结果SD大鼠体质量随禁食时间延长显著下降,并在恢复饮食24 h后恢复至接近禁食前水平;禁食24 h血糖显著降低,48 h达稳定水平,相反,禁食24 h血酮显著升高,在48 h达稳定水平;在恢复饮食24h后,血糖与血酮均恢复至正常水平。禁食各时间点及恢复饮食后心脏泵血功能均无明显改变。PET/CT显示心肌^(18)F-FDG摄取(SUV ratio)在禁食24 h后显著减低,并在正常饮食24h后恢复。降低培养心肌细胞的葡萄糖浓度,mTOR和AMPK的蛋白表达水平未见改变,但是,mTOR活性降低,AMPK活性增加。结论禁食引起低血糖可直接降低mTOR活性,另一方面,低血糖通过激活AMPK,间接抑制mTOR活性,可能进而抑制心肌对^(18)F-FDG摄取。