五味子乙素减轻小鼠肠缺血再灌注损伤的网络药理学分析及实验验证

目的:网络药理学分析与动物实验相结合验证五味子乙素预处理(Sch B)减轻小鼠肠缺血再灌注损伤(IIRI)的作用机制。方法:(1)应用在线数据库获取Sch B、IIRI作用靶点,绘制二者交集靶点的Venn图。借助STRING数据库构建蛋白相互作用(PPI)网络导入Cytoscape软件获得“药物-疾病-核心靶基因”网络。GO和KEGG富集分析预测Sch B抗IIRI的作用机制。(2)36只C57BL/6J小鼠随机分6组(n=6),除假手术组外余4组构建IIRI模型。其中3组分别以Sch B、Nrf2抑制剂ML385、Sch B+ML385预处理。实验结束后取肠组织标本行HE染色、Chiu’s评分、凋亡染色、免疫组化(IHC)、免疫印迹(Western blot)。结果:(1)Sch B靶点412个,IIRI靶点2166个,二者共同靶点153个。“Sch B-IIRI-核心靶基因”88个,包括NFE2L2(Nrf2)、HMOX1(HO-1)、BCL2、CASP3(caspase 3)等。共同靶点的KEGG富集筛选出的163条通路显示凋亡通路位于前列,可能在Sch B抗IIRI的过程中起关键作用。动物实验表明Sch B降低Chiu’s评分和凋亡指数的同时上调Nrf2、HO-1、Bcl-2蛋白表达水平及Bcl-2/Bax、下调Bax、cleaved caspase-3表达水平从而减轻小鼠的IIRI,Nrf2抑制剂ML385逆转了该过程(P<0.05)。结论:与网络药理学预测结果相一致,Sch B减轻IIRI具有多靶点多通路的特点,Sch B可通过激活Nrf2/HO-1信号通路抑制凋亡减轻IIRI。

川芎嗪通过抑制NLRP3减轻肠缺血再灌注损伤的细胞焦亡

目的:评价川芎嗪在小鼠肠缺血再灌注(ischemia-reperfusion,I/R)损伤中的作用及其与细胞焦亡的关系。方法:选用8~12周龄、体质量20~25 g的SPF级雄性C57BL/6鼠36只,采用随机数字表法分为6组(n=6):假手术组(S1组)、缺血再灌注组(I/R1组)、I/R+川芎嗪处理组:15 mg/kg(T15组)、30 mg/kg(T30组)、60 mg/kg(T60-1组)、120 mg/kg(T120组)。另选用同规格小鼠30只,分为5组(n=6):假手术组(S2组)、I/R组(I/R2组)、I/R+DMSO组(DMSO组)、I/R+川芎嗪60 mg/kg组(T60-2组)和I/R+DMSO+川芎嗪60 mg/kg+尼日利亚菌素组(nigericin sodium salt,NSS,T60+NSS组)。I/R组、DMSO组、川芎嗪各组和T60+NSS组采用夹闭肠系膜上动脉45 min恢复灌注2 h建立肠I/R模型,S组仅分离血管不夹闭。T60+NSS组于造模前1 h腹腔注射NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)激动剂NSS 4 mg/kg,川芎嗪各组和T60+NSS组于造模前30 min分别腹腔注射川芎嗪。再灌注2 h后抽取小鼠心脏血,采用ELISA法测量IL-1β和IL-18表达水平。取小肠组织,HE染色在光镜下观察病理学变化,采用Chiu's评分评估肠黏膜损伤程度。Western blot法检测小肠组织中NLRP3、Caspase-1及GSDMD蛋白表达水平。结果:与S1组相比,I/R1组小肠组织的Chiu's评分,血浆IL-1β、IL-18表达水平升高(P<0.05)。与I/R1组相比,T60-1、T120组的Chiu's评分,IL-1β、IL-18水平降低(P<0.05)。与T60组相比,T120组的Chiu's评分降低(P<0.05)。与S2组相比,I/R2组的Chiu's评分,IL-1β、IL-18表达水平和肠组织NLRP3、GSDMD、caspase-1蛋白表达水平上调(P<0.05)。与I/R2组相比,T60-2组的Chiu's评分,IL-1β、IL-18表达水平和NLRP3、GSDMD、Caspase-1蛋白表达水平下调(P<0.05)。与T60-2组相比,T60+NSS组的Chiu's评分,IL-1β、IL-18水平和NLRP3、GSDMD、Caspase-1蛋白表达水平上调(P<0.05)。结论:川芎嗪可减轻小鼠肠I/R损伤,并随剂量增加保护作用增加,其作用与抑制NLRP3炎性小体激活减轻细胞焦亡有关。

Nrf2信号通路在肠缺血再灌注损伤中作用机制的研究进展

肠缺血再灌注损伤(IRI)具有高发病率、高死亡率的特点,病理过程复杂。核因子E2相关因子2(Nrf2)是维持氧化还原平衡最关键的转录因子之一,其激活可调控多种上下游信号分子,通过抑制氧化应激、炎症、凋亡、铁死亡及调控自噬等病理环节减轻肠IRI。本研究综述Nrf2信号通路与肠IRI的关系,以期为进一步研究肠IRI的发病机制及研发靶向Nrf2通路的肠IRI相关治疗药物提供新思路。

鸢尾素在脏器缺血/再灌注损伤中作用及机制的研究进展

鸢尾素是一种内源性分泌的肌因子,不仅在多种代谢性疾病、心脑血管疾病、神经系统性疾病、肿瘤等疾病方面发挥一定的临床应用价值,也影响脏器缺血/再灌注损伤的发生发展。本文通过对鸢尾素在脏器缺血/再灌注损伤中的作用及机制进行归纳和总结,旨在为预防和治疗缺血/再灌注损伤提供新思路。

丁酸盐在肠道疾病中作用和机制的研究进展

丁酸盐是结肠和盲肠部位的微生物群酵解膳食纤维和部分氨基酸的主要产物,可减轻肠道炎症,调节肠道菌群平衡,改善肠黏膜屏障等。近年来国内外诸多研究表明丁酸盐在炎症性肠病、肠易激综合征、肠缺血再灌注损伤、结直肠癌、短肠综合征等肠道疾病中发挥作用。本文就丁酸盐在肠道疾病中作用和机制的研究进展作一综述。

短链脂肪酸减轻脏器缺血-再灌注损伤的研究进展

短链脂肪酸(SCFAs)是膳食纤维在肠道厌氧发酵过程中产生的不超过6个碳原子的有机酸,其能够调节肠道菌群,进而修复肠黏膜屏障,减轻肠道损伤。缺血再灌注损伤(IRI)是各类疾病发生的主要原因,涉及的病理机制错综复杂,炎症、氧化应激、细胞凋亡及自噬等最常见。从目前研究来看,SCFAs可以通过调控不同的细胞信号转导影响各器官IRI的发生、发展。本文对SCFAs减轻各脏器缺血再灌注损伤的作用及机制做了初步总结,为临床预防和治疗IRI提供理论参考。

组蛋白去乙酰化酶6在丁酸钠减轻小鼠肠缺血再灌注损伤中的作用

目的评价组蛋白去乙酰化酶6(HDAC6)在丁酸钠减轻小鼠肠缺血再灌注损伤中的作用。方法SPF级健康成年雄性C57BL/6小鼠24只,8~10周龄,体重22~25 g,采用随机数字表法分为4组(n=6):假手术组(S组)、肠缺血再灌注组(I/R组)、肠缺血再灌注+丁酸钠组(I/R+SB组)和肠缺血再灌注+ITSA-1+丁酸钠组(I/R+I+SB组)。采用夹闭肠系膜上动脉45 min、再灌注120 min的方法建立肠缺血再灌注损伤模型。I/R+I+SB组分别于缺血前6、3和1 d时腹腔注射HDACs激活剂ITSA-10.5 mg/kg;I/R+SB组和I/R+I+SB组缺血前1周每天灌胃给予丁酸钠500 mg/kg,S组和I/R组予以等量生理盐水。再灌注120 min时心脏取血后处死小鼠,取小肠组织,采用ELISA法检测血清和小肠组织二胺氧化酶(DAO)水平;光镜下观察小肠组织病理学结果并进行Chiu′s评分;采用Western blot法测定小肠组织微管相关蛋白轻链3Ⅱ(LC3Ⅱ)、P62和HDAC6的表达水平;采用ELISA法检测小肠组织组蛋白H3(H3)和乙酰化组蛋白H3(Ac-H3)的含量。结果与S组比较,I/R组小肠组织Chiu′s评分、血清和小肠组织DAO水平升高,小肠组织LC3Ⅱ和HDAC6表达上调,P62表达下调,H3含量升高,Ac-H3含量降低(P<0.05);与I/R组比较,I/R+SB组小肠组织Chiu′s评分、血清和小肠组织DAO水平降低,小肠组织LC3Ⅱ和HDAC6表达下调,P62表达上调,H3含量降低,Ac-H3含量升高(P<0.05);与I/R+SB组比较,I/R+I+SB组小肠组织Chiu′s评分、血清和小肠组织DAO水平升高,小肠组织LC3Ⅱ和HDAC6表达上调,P62表达下调,H3含量升高,Ac-H3含量降低(P<0.05)。结论丁酸钠可通过抑制HDAC6活性减轻小鼠肠缺血再灌注损伤,其机制可能与抑制自噬和促进H3乙酰化有关。

组蛋白去乙酰化酶在丁酸钠减轻小鼠肠缺血再灌注损伤中的作用:与氧化应激和细胞凋亡的关系

目的评价组蛋白去乙酰化酶(HDAC)在丁酸钠减轻小鼠肠缺血再灌注损伤中的作用及其与氧化应激和细胞凋亡的关系。方法SPF级健康雄性C57BL小鼠24只,6~8周龄,体重22~25 g,根据随机数字表法分成4组(n=6):假手术组(S组)、肠缺血再灌注组(IR组)、肠缺血再灌注+丁酸钠组(IN组)和肠缺血再灌注+ITSA-1+丁酸钠组(INI组)。IR组、IN组和INI组采用夹闭肠系膜上动脉45 min再灌注2 h的方法制备小鼠肠缺血再灌注损伤模型,S组仅分离肠系膜上动脉,不结扎。于模型制备前1周开始IN组和INI组小鼠给予500 mg/kg丁酸钠灌胃,1次/d,INI组腹腔注射HDAC激动剂ITSA-10.5 mg/kg,3次/周,其余组给予等量生理盐水。于再灌注2 h时处死小鼠取小肠组织,HE染色光学显微镜下观察病理学结果,并进行Chiu评分,采用ELISA法测定MDA含量,采用Western blot法检测cleaved caspase-3表达。结果与S组比较,IR组、IN组和INI组Chiu评分升高,小肠组织cleaved caspase-3表达上调,IR组和INI组小肠组织MDA含量升高(P<0.05);与IR组比较,IN组和INI组Chiu评分降低,IN组小肠组织MDA含量降低,cleaved caspase-3表达下调(P<0.05);与IN组比较,INI组Chiu评分升高,小肠组织MDA含量升高,cleaved caspase-3表达上调(P<0.05)。结论HDAC参与了丁酸钠减轻小鼠肠缺血再灌注损伤的过程,与抑制氧化应激和细胞凋亡有关。