血红素加氧酶1(HO-1)基因敲除影响小鼠肺脏免疫细胞组成平衡并加重脂多糖诱导的急性肺损伤

目的 评价血红素加氧酶1(HO-1)基因缺失对脂多糖(LPS)诱导急性肺损伤(ALI)小鼠肺脏免疫细胞组成及炎症性损伤的影响。方法 选取C57BL/6野生型(WT)小鼠和同背景HO-1条件敲除(HO-1^(-/-))小鼠,按照随机数字法分为WT对照组、 LPS处理的WT组、 HO-1^(-/-)对照组和LPS处理的HO-1^(-/-)组。LPS处理的WT组和LPS处理的HO-1^(-/-)组分别经尾静脉注射LPS(15 mg/kg)建立ALI模型,WT对照组和HO-1^(-/-)对照组经尾静脉注射同等体积生理盐水。造模12 h后,处死小鼠并收集各组肺组织。HE染色观察肺组织病理变化。PCR检测肺组织肿瘤坏死因子α (TNF-α)、白细胞介素1β (IL-1β)和IL-6 mRNA表达。流式细胞术检测肺组织中性粒细胞(CD45^(+)CD11b^(+)Ly6G^(+)Ly6C^(-))、总单核细胞(CD45^(+)CD11b^(+)Ly6C^(hi))、促炎性单核细胞亚群(CD45^(+)CD11b^(+)Ly6C^(hi)CCR2^(hi))、总巨噬细胞(CD45^(+)CD11b^(+)F4/80^(+))、 M1巨噬细胞亚群(CD45^(+)CD11b^(+)F4/80^(+)CD86^(+))、 M2巨噬细胞亚群(CD45^(+)CD11b^(+)F4/80^(+)CD206^(+))、总T细胞(CD45^(+)CD3^(+))、 CD3^(+)CD4^(+)T细胞亚群、 CD3^(+)CD8^(+) T细胞亚群和髓源性抑制细胞(MDSC, CD45^(+)CD11b^(+)Gr1^(+))百分比。结果 与相应对照组相比,LPS处理的WT和HO-1^(-/-)小鼠,肺组织炎症损伤加重;TNF-α、 IL-1β和IL-6 mRNA水平增加;中性粒细胞、总单核细胞、促炎性单核细胞亚群、 MDSC和总巨噬细胞比例显著增加;CD3^(+)、 CD3^(+)CD4^(+)和CD3^(+)CD8^(+) T细胞比例显著降低。静息状态下,与WT对照组小鼠相比,HO-1^(-/-)对照组小鼠肺脏中性粒细胞、单核细胞、促炎性单核细胞比例增加;CD3^(+)和CD3^(+)CD8^(+) T细胞比例降低。与LPS处理的WT小鼠相比,LPS处理的HO-1^(-/-)小鼠肺组织TNF-α和IL-1β mRNA表达水平更高,总单核细胞、促炎性单核细胞亚群、 M1巨噬细胞和M1/M2比值显著增加;CD3^(+)CD8^(+) T细胞百分比显著降低。结论 HO-1的缺失影响ALI小鼠肺脏免疫系统功能,加重LPS刺激后的炎症性损伤。

血红素加氧酶-1通过诱导抗病毒蛋白的表达增强IFN-α抗HBV效应

目的探讨血红素加氧酶-1(HO-1)对HBV复制的作用及HO-1联合α-干扰素(IFN-α)的抗病毒效应。方法以HepG2.2.15细胞和HBV 1.3质粒转染HepG2细胞即HepG2-HBV1.3为HBV复制细胞模型;血红素(Hemin)分别处理HepG2.2.15和HepG2-HBV1.3细胞,诱导HO-1表达;CCK-8评估Hemin对HepG2、HepG2.2.15的毒性作用;化学发光法分析Hemin处理组及si-HO-1等实验组上清液中HBsAg、HBeAg;RT-qPCR分析HO-1、IFN-β、HBV-DNA;Western blot分析IRF-3、JAK/STAT信号通路中相关分子的表达;Hemin联合IFN-α处理HepG2.2.15,监测HO-1是否具有协同IFN-α抗病毒效应。结果Hemin剂量依赖性诱导HO-1,HO-1被诱导后发挥显著的抗HBV效应,同时IFN-β、IRF-3及JAK/STAT信号通路中IRF-9、MxA的表达均增加。沉默HO-1表达能逆转Hemin诱导组的抗病毒效应,同时I型干扰素IFN-β也呈现低表达,JAK/STAT信号通路中的IRF-9、MxA的表达也被抑制。Hemin联合IFN-α发挥更强的抗病毒作用。结论HO-1能够发挥抗HBV效应,这种效应可能是增加IRF-3的磷酸化诱导I型干扰素表达来激活JAK/STAT信号通路发挥抗病毒效应;HO-1可以协同IFN-α发挥抗病毒作用。

0.3%氯化血红素可湿性粉剂对马铃薯生长与品质的调节效果

为了明确0.3%氯化血红素可湿性粉剂对马铃薯生长的调节效果,确定最佳用量,以克新6号马铃薯为材料,以8%甲哌鎓可湿性粉剂和清水分别作为药剂和空白对照,采取随机区组排列开展田间应用试验,分析不同用量0.3%氯化血红素可湿性粉剂配施专用助剂(SD)对马铃薯生长、产量及品质的影响。结果表明:处理1—处理5(667 m^(2)分别施用0.3%氯化血红素可湿性粉剂10、20、30、40、0 g,并配施SD 20 g)平均株高、全叶鲜质量、茎粗和小区平均产量均较空白对照有所增加,且均以处理4(667 m^(2)施用0.3%氯化血红素可湿性粉剂40 g+SD 20 g)最大,处理3(667 m^(2)施用0.3%氯化血红素可湿性粉剂30 g+SD 20 g)次之,2者小区平均产量较空白对照分别极显著增加13.80%、10.73%,但与药剂对照差异均不显著;处理1—处理5马铃薯块茎干物质量、淀粉含量、还原糖含量和VC含量等也均较空白对照有所增加,其中以处理4最高,处理3次之,2者均显著高于空白对照。安全性评价表明,各处理对马铃薯均是安全的。在马铃薯生产上,推荐每667 m^(2)使用0.3%氯化血红素可湿性粉剂30~40 g+SD 20 g。

荧光光谱法测定二苯甲酮类卤酚与血红素加氧酶-1的相互作用

采用荧光光谱法,探讨三种具有强抗炎、抗氧化活性的二苯甲酮类卤酚3,4-二羟基-3'-氯二苯甲酮(LM46)、4,5-二羟基-2,3-二溴二苯甲酮(LM48)、2,4',5'-三羟基-5,2'-二溴二苯甲酮(LM49)与血红素加氧酶-1(HO-1)的相互作用机制,结合分子对接分析其相互作用模式。在模拟生理条件下,用荧光猝灭法求得卤酚与蛋白配合物的结合常数,探讨主要作用力类型,并用同步、三维荧光光谱探讨其对HO-1蛋白构象的影响。荧光猝灭实验结果表明,随着温度的升高,LM46、LM48、LM49的猝灭常数(K_(sv))均下降,表观结合常数(K_(b))相应降低。卤酚与HO-1的相互作用发生荧光猝灭的机制属于静态猝灭。热力学数据表明,LM46、LM48和LM49与HO-1间的作用主要为范德华力、氢键或质子化等作用力,且反应可自发进行。同步荧光光谱、三维荧光光谱结果表明,卤酚与HO-1结合后,使HO-1的构象发生变化,进而影响色氨酸(Trp)或酪氨酸(Tyr)残基周围的微环境,改变HO-1腔内的疏水环境。

高效液相色谱法测定发酵液中血红素含量

血红素中的卟啉分子在溶液中(特别是在碱性溶液中)会发生聚集而形成多聚体,导致血红素溶液不稳定,从而影响血红素含量测定的准确性。为了解决这一问题,通过在NaOH溶液中加入表面活性剂Triton X-100构建了血红素的稳定溶液体系,实验结果表明血红素在Triton X-100/NaOH溶液(含有25 g/L Trition X-100和0.1 mol/L NaOH)中稳定性较好,在0~6 d内血红素含量变化不显著。采用高效液相色谱法(HPLC)分析了微生物发酵液中血红素含量,得到优化的HPLC测定条件为:以三氟乙酸/甲醇-乙腈体系为流动相进行梯度洗脱,流速为1.0 mL/min,柱温为室温(25~28℃),分离时间为50 min。方法学评价结果显示,所建立的HPLC测定方法的重复性好、准确度高,可用于发酵液中血红素含量测定。

超声波辅助酶解牦牛血粉提取氯化血红素的响应面工艺优化及品质表征

以牦牛血粉为原料,通过超声波辅助酶解技术提取氯化血红素,优化制备工艺并进行品质评价。以超声波辅助酶解时间、酶/底物浓度和超声比功率为自变量,以纯度为响应变量,采用Box-Behnken响应面设计优化提取工艺;通过紫外-可见分光光度计、色度仪、傅立叶转换红外光谱仪表征样品的纯度、得率、色度、化学结构等理化性质。结果表明,超声波辅助酶解时间、酶/底物浓度和超声比功率对氯化血红素提取物纯度均具有显著影响(P<0.05);经响应面优化后确定的最佳提取工艺为超声波辅助酶解时间4 h、酶/底物浓度17 U·mg^(-1)和超声比功率800 W·L^(-1),在此条件下氯化血红素提取纯度为14.89%,得率达63.30%。与普通酶解提取工艺相比,超声波辅助酶解提取得率和纯度分别提高1.29倍和1.07倍(P<0.05),提取样品的色度和化学结构与氯化血红素标准品更相近。综上所述,超声波辅助法(800 W·L^(-1)超声比功率下处理4 h)能在不改变理化性质的前提下显著提高从牦牛血粉中酶解提取氯化血红素的纯度和得率。

非血红素铁酶中动态配位变化对C-H键选择性胺化反应的调控机制

氮杂环丙烷结构广泛存在于天然生物碱中,具有杀菌、抗癌等作用.然而,目前关于生物体系在合成氮杂环丙烷结构过程中如何克服氮杂环丙烷高环张力带来的热力学不利因素,以及如何避免形成热力学更稳定的羟基化副产物的报道较少.TqaL_(NC)酶是目前非血红素酶家族中唯一一种能够依赖α-酮戊二酸活化C-H键,进而生成氮杂环丙烷结构的酶.深入探究TqaL_(NC)酶选择性生成氮杂环丙烷结构并避免羟基化副产物的机制,有助于深入理解非血红素铁酶家族在C-H键活化及官能化过程中的选择性调控机理.本文以TqaL_(NC)酶的晶体结构为基础,采用分子动力学(MD)模拟以及量子力学-分子力学(QM/MM)等多尺度模拟方法对TqaL_(NC)酶与L-缬氨酸(L-Val)、TqaL_(NC)酶与L-异亮氨酸(L-Ile)和F345A-TqaL_(NC)酶与L-异亮氨酸(L-Ile)三个反应过程进行了详细的机理研究.结果表明,TqaL_(NC)酶在反应过程中生成的直立式构象的Fe(Ⅳ)=O物种会通过构象异构化获得赤道面式构象,为底物(L-Val、L-Ile、L-homoalaine)上NH_(3)^(+)与Fe的配位提供结构基础.在水和关键酸性残基的介导下,底物NH_(3)^(+)两次脱去质子与Fe(Ⅳ)=O物种配位,生成HN-Fe(Ⅳ)=O结构.随后,Fe(Ⅳ)=O物种攫取底物H原子,生成HN-Fe(Ⅲ)-OH中间体.此时NH回弹反应比传统的OH回弹反应在动力学上更有优势,因此选择性地生成了氮杂环丙烷产物.在反应过程中,底物侧链与周围氨基酸的位阻效应是影响NH回弹反应能垒的重要因素.通过改变底物侧链大小(L-Val→L-Ile)以及附近氨基酸的突变(F345A)实验,证实了该结论.本文还通过理论计算预测了TqaL_(NC)酶与L-高丙氨酸的反应产物为羟基化产物,并通过新的实验证据进一步支持了理论预测的机理.此外,在HN-Fe(Ⅲ)-OH结构中,通过前线轨道理论分析发现,dπ*Fe-N,dπ*Fe-OH轨道的能量差是影响NH/OH回弹反应能垒的另一重要因素.当底物NH与Fe配位时,其配位作用能够使得dπ*Fe-N以及dπ*Fe-OH轨道有效分裂,这种分裂进而影响了反应路径的选择性,确保氮杂环丙烷产物的生成.综上,本文提出了依赖α-酮戊二酸酶催化合成氮杂环丙烷结构的新机理.研究发现,Fe中心的动态配位效应在实现C-H键选择性胺化反应并避免C-H键羟基化反应中起到了关键作用.该理论为非血红素Fe酶催化的非羟基化反应提供了新的见解,并为探索包括C-N/C-S/C-O等重要生物合成反应新机理的探究提供了新思路.

血清骨桥蛋白、血红素氧合酶1水平与维持性血液透析患者自体动静脉内瘘成熟不良的关系

目的 探讨血清骨桥蛋白(OPN)、血红素氧合酶1(HO-1)水平与维持性血液透析(MHD)患者自体动静脉内瘘(AVF)成熟不良的关系。方法 选取MHD患者133例,根据透析血流量或彩超监测结果判断患者是否存在AVF成熟不良。采用酶联免疫吸附法检测AVF成熟不良和AVF成熟患者的血清OPN、HO-1,多因素Logistic回归分析MHD患者AVF成熟不良的影响因素,ROC曲线分析血清OPN、HO-1水平对MHD患者AVF成熟不良的预测效能。结果 133例MHD患者中,发生AVF成熟不良32例,发生率为24.06%。与AVF成熟患者比较,成熟不良患者血清OPN、HO-1水平升高(P均<0.05)。透析时间延长(OR=1.036,95%CI为1.012~1.061)、血磷升高(OR=1.321,95%CI为1.083~1.611)、OPN升高(OR=1.012,95%CI为1.006~1.019)、HO-1升高(OR=1.274,95%CI为1.111~1.462)是MHD患者AVF成熟不良的独立危险因素(P均<0.05)。血清OPN联合HO-1预测MHD患者AVF成熟不良的曲线下面积为0.873,高于单项指标的预测效能(P<0.05)。结论 血清OPN、HO-1水平升高与MHD患者AVF成熟不良密切相关,二者联合对MHD患者发生AVF成熟不良具有较好的预测效能。

基于核因子E2相关因子2/血红素加氧酶-1信号通路探讨益气康肺方对脂多糖感染急性肺损伤地鼠氧化损伤的影响

目的基于核因子E2相关因子2/血红素加氧酶-1(nuclear factor erythroid-2-related factor 2/heme oxygenase 1,Nrf2/HO-1)信号通路探讨益气康肺方对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)感染的金黄地鼠肺氧化损伤的影响及其作用机制。方法将60只SPF级叙利亚金黄地鼠,随机分为空白组、模型组、地塞米松组、益气康肺方低剂量组、益气康肺方中剂量组、益气康肺方高剂量组,每组雌性5只,雄性5只。造模开始前予以预防性给药,空白组和模型组予以等量生理盐水灌胃,地塞米松组于造模前连续腹腔注射地塞米松磷酸钠注射液4天,益气康肺方低、中、高剂量组于造模前连续灌胃给予相应剂量中药混悬液14天。预防性给药结束后第2天,开始LPS气管滴注建立急性肺损伤(acute lung injury,ALI)地鼠模型,造模结束48小时后解剖取材。BCA法检测肺泡灌洗液蛋白含量水平并计算地鼠肺指数;HE染色检测肺组织病理改变;荧光探针检测活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量;TBA法检测丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量;WST-1法检测肺组织超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力,比色法检测谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-PX)活力;Western blot法检测肺组织Nrf2、HO-1蛋白表达水平。结果与空白组比较,模型组肺指数及BALF中蛋白浓度升高,肺组织病理损伤严重,ROS及MDA水平升高,SOD和GSH-PX活力较低,Nrf2、HO-1蛋白含量较低。药物干预处理后,与模型组比较,地塞米松和各中药组肺指数及BALF中蛋白浓度较低,肺组织病理损伤轻,ROS及MDA水平低,SOD和GSH-PX活力高,Nrf2、HO-1蛋白含量高,尤以益气康肺方高剂量组疗效最为显著(P<0.05)。结论益气康肺方可能是通过激活Nrf2/HO-1通路,增强SOD、GSH-PX的活力,抑制LPS引起的炎症和氧化损伤。

发酵过程优化提高毕赤酵母合成血红素

血红素(heme)是一种卟啉衍生物,是血红蛋白的重要组成部分,在氧气运输以及电子传递链中有着重要作用。该研究以一株具有血红素高生产能力的毕赤酵母(Pichia pastoris)为出发菌株,在5 L发酵罐上,从pH、亚铁离子添加量、温度和溶氧水平等方面进行发酵条件优化,提高其积累血红素的水平。最后,对发酵条件最优的一组结果进行了生长动力学和生产动力学的模拟。结果表明,当控制pH值为4时最有利于血红素的生产积累,每日添加2 mL FeSO_(4)·7H_(2)O溶液(100 mg/L)时即可满足毕赤酵母生产血红素对亚铁离子的需求,血红素产量达到160.1 mg/L。应用毕赤酵母甲醇补料发酵过程常用的降低温度提高蛋白表达水平的策略在甘油补料发酵生产血红素过程并未发挥预期作用,血红素产量反而降低。另外,对比不同溶氧水平发现,提高溶氧对提高血红素的积累效果不明显,但是能有效改善菌体的生长状况。最后,通过动力学模型拟合发现,发酵过程中血红素的积累与细胞生长是耦合的。研究成果为促进发酵法生产血红素的工业化提供了借鉴意义。

核因子E2相关因子2、血红素加氧酶-1在劳力型热射病大鼠肝损伤中作用机制研究

目的观察劳力型热射病大鼠肝损伤的病理变化特点及核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶(HO)-1的表达情况。方法选用健康雄性SD大鼠,随机分为空白组(Con组)、劳力型热射病组(构建劳力型热射病大鼠动物模型,分为EHS 2 h组、EHS 6 h组和EHS 12 h组)共4组,每组6只大鼠。所有大鼠均经过梯度强度适应性跑台后开始实验。Con组大鼠在经过适应性跑台训练后正常饲养。劳力型热射病组进行跑台训练直至大鼠发生劳力型热射病。按照发病后2、6、12 h随机选取EHS组大鼠,并留取肝组织备用。采用苏木精伊红染色观察肝形态学,利用免疫组织化学染色法检测大鼠肝Nrf2、磷酸化核因子E2相关因子2(pNrf2)、HO-1蛋白表达情况。结果与正常组比较,热射病各组肝细胞肿胀、胞浆脂肪变性及肝细胞坏死明显,门静脉淤血、扩张。免疫组织化学染色结果显示:Nrf2、pNrf2、HO-1在EHS组不同时间点阳性细胞表达均高于正常组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论Nrf2/HO-1信号通路在劳力型热射病大鼠肝损伤中存在保护作用。

血红素氧合酶1介导阿托伐他汀在巨噬细胞极化和胆固醇蓄积中的作用

背景:研究表明,阿托伐他汀可以上调血红素氧合酶1表达,增强细胞抗炎症及抗氧化损伤能力。但阿托伐他汀是否可以通过诱导血红素氧合酶1表达调控巨噬细胞极化、抑制炎症、减少胆固醇蓄积尚不明确。目的:探讨阿托伐他汀通过诱导血红素氧合酶1表达对氧化修饰型低密度脂蛋白刺激的RAW264.7巨噬细胞极化、炎症状态及胆固醇水平的影响和相关机制。方法:先将体外培养RAW264.7细胞随机分为6组,分别给予不同浓度的阿托伐他汀孵育24 h,检测血红素氧合酶1蛋白表达量及细胞活性,摸索阿托伐他汀的最适剂量用于后续研究。另将RAW264.7细胞随机分为对照组、阿托伐他汀组、血红素氧合酶1抑制组,分别用纯培养基、阿托伐他汀20μmol/L及阿托伐他汀20μmol/L+锌原卟啉Ⅸ10μmol/L预先孵育细胞24 h,再加入50 mg/L的氧化修饰型低密度脂蛋白孵育48 h。流式细胞术检测巨噬细胞极化结果;ELISA法检测转化生长因子β、白细胞介素10、白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α等炎症因子的分泌水平;Western blot检测血红素氧合酶1、LC3Ⅱ、LC3Ⅰ、P62、PPARγ、ABCA1的表达量;氧化酶法检测细胞内胆固醇含量并用油红O染色评价胞内脂滴的蓄积程度。结果与结论:①阿托伐他汀可呈剂量依赖性诱导巨噬细胞血红素氧合酶1蛋白表达;②氧化修饰型低密度脂蛋白可诱导巨噬细胞主要向M1极化并分泌促炎因子,增加胞内胆固醇蓄积;③与对照组相比,阿托伐他汀干预后巨噬细胞血红素氧合酶1蛋白表达增加,细胞转向M2型极化且主要分泌转化生长因子β、白细胞介素10等抗炎因子,同时,PPARγ、ABCA1、LC3II/I等反映胆固醇外排及自噬的信号分子表达增加,胞内胆固醇及脂滴含量均显著减少(P﹤0.05);④同步加入锌原卟啉Ⅸ预处理的血红素氧合酶1抑制组则显著逆转了阿托伐他汀组的上述改变;⑤结果表明,阿托伐他汀可能通过上调血红素氧合酶1的表达促进氧化修饰型低密度脂蛋白刺激的巨噬细胞向M2型极化、抑制炎症,并通过上调PPARγ/ABCA1信号通路和增强自噬等增加胞内胆固醇流出,降低细胞内脂质蓄积。

血红素氧合酶1调节铁死亡在非酒精性脂肪性肝病中的研究进展

铁死亡是一种新型的细胞程序性死亡方式,在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)进展中发挥重要作用。研究表明,作为一种诱导型氧化酶,血红素氧合酶1(HO-1)可以对抗氧化应激反应、抑制肝细胞坏死等,阻止或延缓NAFLD的进展。但HO-1如何通过调控铁死亡的发生进而影响NAFLD发生、发展的作用机制研究甚少。本文通过归纳近年来相关文献,系统、全面地总结了HO-1通过调控铁死亡的发生对NAFLD的影响,探讨了HO-1阻止NAFLD发生及进展的作用机制。本文表明,在NAFLD中,HO-1分别从合成抗氧化物(包括胆红素、一氧化碳等)、激活System Xc系统、促进亚铁离子的蓄积等方面调控铁死亡,以期为药物干预等方法靶向性HO-1基因治疗NAFLD提供理论依据,并为NAFLD的深入研究提供借鉴。

酶解提取肉鸽血液中血红素铁的工艺优化

以肉鸽血液为原料,采用木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶和复合蛋白酶对其中的血红素铁进行提取。以血红素铁含量为主要评价指标,筛选出木瓜蛋白酶和复合蛋白酶进行复配酶解,以血红素铁含量和水解度为评价指标,通过单因素和正交试验优化确定肉鸽血液血红素铁的最佳提取工艺,结果表明:木瓜蛋白酶、复合蛋白酶配比2∶1、pH 7.0、温度50℃、血水比1∶2、总加酶量8000 U/g、酶解时间3 h工艺下,肉鸽血液中血红素铁的提取量达到95.43μg/mL,与单酶提取法相比血红素铁得率显著提高,可实现肉鸽血液的高附加值利用。

尿血红素加氧酶与系统性红斑狼疮患者肾损害及其活动性的相关关系

目的探讨尿血红素加氧酶1(heme oxygenase 1,HO-1)水平与系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)患者肾损害及狼疮活动性之间的相关关系,确定尿HO-1狼疮肾炎(lupus nephritis,LN)诊断及其活动度判断中的价值。方法收集于2023年1月至2023年7月就诊于武汉大学中南医院的确诊为SLE的患者,根据有或没有肾脏受累分为LN组及非LN组。通过酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)测定尿液中HO-1水平,同时通过SLE疾病活动度评分(systemic lupus erythematosus disease activity index,SLEDAI)评估疾病活动水平。比较LN组与非LN组患者的尿HO-1水平及其它临床资料,使用Logistic回归分析SLE患者发生LN的危险因素,并绘制受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)判断尿HO-1对于SLE患者肾损害的诊断效能。结果共纳入65例确诊为SLE的患者,其中40例有肾脏受累,25例无肾脏受累。有肾脏损害者尿HO-1水平明显高于无肾脏损害的SLE患者[(740.42±86.98)ng/L比(679.03±61.33)ng/L,P=0.003],且尿HO-1水平与SLEDAI、血肌酐、尿蛋白呈正相关,与肾小球滤过率、内生肌酐清除率呈负相关。尿HO-1与IgG、低补体血症、血尿是LN的独立危险因素,其预测LN的ROC曲线下面积为0.853,95%CI:0.753~0.953;而HO-1单独诊断SLE患者肾损害的ROC曲线下面积为0.710,当HO-1为721 ng/L时,约登指数达到最佳临界值。结论有肾损害的SLE患者尿液中HO-1水平明显升高,且与狼疮活动性有关。HO-1对于判断SLE患者肾损害及疾病活动有一定临床价值。

血红素加氧酶-1与神经退行性疾病的研究进展

血红素加氧酶-1(HO-1)是一种诱导性血红素加氧酶,是血红素分解反应的催化酶,能将血红素分解为CO、胆绿素和Fe2+等。HO-1及其代谢产物在人体中具有抗炎、抗氧化、抗凋亡等作用,在阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化、亨廷顿舞蹈症等神经退行性疾病中具有重要作用。本文将从HO-1的生成、分布及基因结构,产物的生物学特性,在神经退行性疾病中的作用及机制等方面进行综述,以期为HO-1的临床应用提供理论依据。

核因子E2相关因子/血红素加氧酶1及血栓素B2T/6-酮-前列腺素F1α信号通路在宫颈癌根治术后发生深静脉血栓大鼠模型中的作用机制

目的:本研究旨在探讨核因子E2相关因子(Nrf2)/血红素加氧酶1(HO-1)及血栓素B2(TXB2)/6-酮-前列腺素F1α(6-Keto-PGF1α)信号通路在宫颈癌根治术后发生深静脉血栓大鼠模型中的作用机制。方法:购买60只4~6周龄裸鼠,体重(180±20)g,随机将60只大鼠分为空白对照组、模型组及深静脉血栓组各20只。其中空白组正常饲养1周;模型组及深静脉血栓组均建立宫颈癌动物模型,模型组造模成功后,正常饲养;深静脉血栓组给予宫颈癌根治术治疗,正常饲养。观察宫颈癌根治术后发生深静脉血栓HE染色切片,原位末端标记法(TUNEL)检测各组大鼠血管组织内皮细胞凋亡情况,全自动凝血分析仪检测各组大鼠凝血指标,酶联免疫吸附法测定TXB2/6-Keto-PGF1α水平,免疫印迹检测Nrf2/HO-1信号通路。结果:实验过程中,三组大鼠均未出现意外死亡,存活率均为100%。模型组未形成血栓,深静脉血栓组造模后1、3、7、14 d成栓率依次为50.00%(10/20)、95.00%(19/20)、100%(20/20)。大鼠下腔静脉产生的血栓尾部为红色血栓、中间为混合血栓、头部为白色血栓。深静脉血栓组血管内皮凋亡率高于模型组(P<0.05)。深静脉血栓组凝血酶时间、凝血酶原时间、活化部分凝血活酶时间低于模型组及空白对照组,D-二聚体高于模型组及空白对照组(均P<0.05);模型组凝血酶时间、凝血酶原时间、活化部分凝血活酶时间低于空白对照组,D-二聚体高于空白对照组(均P<0.05)。深静脉血栓组TXB2、TXB2/6-Keto-PGF1α高于模型组及空白对照组,6-Keto-PGF1α低于模型组及空白对照组(均P<0.05);模型组TXB2、TXB2/6-Keto-PGF1α高于空白对照组,6-Keto-PGF1α低于空白对照组(均P<0.05)。深静脉血栓组Nrf2、HO-1低于模型组及空白对照组,模型组Nrf2/HO-1低于空白对照组(均P<0.05)。结论:TXB2/6-Keto-PGF1α、Nrf2/HO-1信号通路在宫颈癌根治术后深静脉血栓大鼠中异常表达,也是宫颈癌根治术后深静脉血栓形成的作用机制之一。

基于核因子E2相关因子2/血红素加氧酶-1信号通路延缓衰老防治绝经后骨质疏松症及药物干预的研究进展

骨质疏松症(Osteoporosis,OP)是绝经后妇女常见疾病,是由于多种因素致全身骨密度下降,微结构破坏,脆性增加,而易于骨折的全身性骨病。2001年美国国立卫生研究院将其定义为以骨强度下降和骨折风险增加为特征的骨骼疾病。研究证明衰老是绝经后骨质疏松症(Post Menopausal Osteoporosis,PMOP)的重要危险因素之一,细胞衰老与机体衰老密切相关,相关研究证明过氧化氢和超氧化物等活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)是细胞衰老的重要诱因,并且自由基生物学领域的传统观点认为,ROS是氧化应激(Oxidative Stress,OS)的主要原因。目前临床工作中常用的治疗PMOP的药物如双膦酸盐、甲状旁腺激素等存在或多或少的不良反应,中医药作为中国传统文化的瑰宝,相比于PMOP的主流治疗方式具有众多的靶点、更多的有效成分,以及可以从整体观念来出发,宏观的调节身体机能,缓解该疾病导致的诸多疾病。相关研究表明核因子类红细胞2相关因子2(Nuclear Factor Erythroid 2-related Factor 2,Nrf2)与血红素加氧酶-1(Heme Oxygenase-1,HO-1)可以通过消除ROS及抗炎等相关作用来调控OS的损伤,因此,文章将中医基础理论与现代医学分子层面相结合,探究通过调控Nrf2/HO-1信号通路干预OS以延缓衰老来预防PMOP的相关机制。

氯化血红素缓解水稻幼苗期NaCl胁迫的生理特性研究

盐胁迫已成为全球范围内最普遍的非生物胁迫,严重影响作物的生长。水稻作为重要的粮食作物,通过化控技术提高其耐盐能力具有重要意义。为研究NaCl胁迫对水稻幼苗生长和生理特性的影响及氯化血红素(hemin)缓解NaCl胁迫调控机制,以黄华占和湘两优900为材料进行盆栽试验,在水稻三叶一心期叶面喷施5μmol/L hemin,48 h进行50 mmol/L NaCl胁迫处理。每品种设置3个处理,分别为(1)CK:0 mmol/L NaCl+喷施蒸馏水;(2)S处理:50 mmol/L NaCl+喷施蒸馏水;(3)SH处理:50 mmol/L NaCl+5μmol/L hemin;NaCl处理后3、6、9、12 d进行取样,测定水稻幼苗生长参数、气体交换参数及生理指标。结果表明:NaCl胁迫下,2个水稻品种的幼苗生长受阻,光合速率下降、活性氧激增。抗氧化酶活性在胁迫前期与CK相比显著增加,但随胁迫时间的延长,酶活性较CK显著下降。其中,NaCl胁迫对黄华占的抑制作用强于湘两优900。叶面喷施hemin增加2个水稻品种的株高、茎基宽、生物量、总根长、根表面积、根体积和根尖数;增强水稻叶片SPAD和光合能力;减少活性氧(O_(2)^(-·)和H_(2)O_(2))积累,降低丙二醛(MDA)含量和电解质渗漏率(EL);激活水稻叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及提高抗坏血酸(AsA)和可溶性蛋白含量。结果表明,NaCl胁迫对水稻幼苗产生抑制作用,叶面喷施hemin可通过提高净光合速率、抗氧化物活性或含量,降低膜脂过氧化程度来缓解NaCl胁迫对水稻幼苗所造成的损伤。

血红素氧合酶1促进氧化应激条件下神经干细胞向神经元分化

背景:研究表明,血红素氧合酶1能增强细胞的抗氧化、抗凋亡能力,但血红素氧合酶1过表达对氧化应激条件下神经干细胞增殖和分化的影响尚不清楚。目的:探讨血红素氧合酶1过表达对氧化应激条件下神经干细胞存活和分化能力的影响。方法:(1)从新生Balb/c小鼠脊髓组织中分离培养小鼠原代神经干细胞,免疫荧光检测神经干细胞标志物Nestin的表达;(2)采用慢病毒感染神经干细胞以诱导血红素氧合酶1过表达,流式检测绿色荧光蛋白荧光强度,Western blot检测血红素氧合酶1的表达水平;(3)在慢病毒感染神经干细胞培养基中添加H_2O_2以模拟脊髓损伤后的氧化应激微环境,采用细胞增殖检测试剂盒、细胞凋亡检测试剂盒和TUNEL染色试剂盒分析血红素氧合酶1过表达对神经干细胞增殖和凋亡水平的影响;(4)采用试剂盒检测脂质氧化标志物丙二醛、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶水平;(5)采用流式检测细胞内的活性氧水平以及神经干细胞向星形胶质细胞和神经元分化情况;(6)光学和荧光显微镜观察血红素氧合酶1过表达对神经干细胞分化的神经元轴突生长的影响。结果与结论:(1)小鼠神经干细胞球形态稳定,生长状态良好,免疫荧光检测Nestin呈阳性;(2)Western blot检测发现血红素氧合酶1过表达组神经干细胞中血红素氧合酶1的表达显著高于空载体对照组;流式检测血红素氧合酶1过表达组和空载体对照组神经干细胞均表达绿色荧光蛋白;(3)血红素氧合酶1过表达维持了神经干细胞在氧化应激条件下的增殖活力并显著减少了细胞凋亡数量;(4)血红素氧合酶1过表达抑制了氧化应激微环境下神经干细胞的脂质过氧化,增强了维持氧化-还原稳态的相关酶类表达,降低了细胞内的活性氧水平;(5)血红素氧合酶1过表达促进了神经干细胞向神经元分化,并抑制了向星形胶质细胞分化;(6)血红素氧合酶1过表达组的神经元轴突更长并且细胞间的连接更多。上述结果表明过表达血红素氧合酶1能减轻H_2O_2诱导的神经干细胞氧化损伤,抑制神经干细胞凋亡,促进神经干细胞增殖及向神经元细胞分化。