炎症与心脏衰老的研究进展

炎症反应是机体自我防御的一种免疫反应,过度的炎症反应广泛参与多种疾病的病理过程。2000年Franceschi等[1]首次提出炎性衰老概念。据统计,70岁以上老年人约占心血管疾病人群的三分之二[2]。心脏衰老以结构改变,功能障碍为特征。衰老过程中经常伴随炎症发生,然而关于炎症对心脏衰老的作用及调控心脏衰老的分子机制还不完全清楚。因此,深入了解心脏衰老的病理特征及发生机制,探讨炎症与心脏衰老之间的联系及关键的调节机制,重要的分子靶标,对寻找延缓心脏衰老新靶点具有重要意义。

脑源性神经营养因子与纤维化疾病的研究进展

纤维化通常被认为是组织损伤修复过程中促进伤口愈合的产物。机体受到病理刺激损伤后,组织将开始自我修复,及时高效地替换死亡或受损的细胞,这一修复机制是机体最基本、最重要的生物学过程之一。修复过程通常分为再生阶段和纤维增生阶段。首先当细胞受损后,同类型的细胞进行替换,防止损伤持续;其次正常的实质组织可被结缔组织所取代。最初的修复往往是有益的,但一旦失控,愈合过程就会变成病理性损伤,从而导致细胞外基质重构和永久性瘢痕组织的形成[1]。当纤维化发生在重要组织器官时,可能导致器官衰竭甚至死亡。目前,纤维化疾病已占到发达国家总死亡率的45%,带来沉重的医疗负担。然而,迄今为止,只有尼达尼布和吡非尼酮这两种药物被批准在几个国家用于治疗特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)[2]。因此,治疗纤维化疾病的有效药物仍十分匮乏,亟需探索纤维化发生的新机制,筛选有效的治疗靶点并研发新型抗纤维化药物。

小G蛋白二磷酸鸟苷解离刺激因子调节小鼠脂肪细胞肥大及糖代谢紊乱的初步研究

目的探讨小G蛋白二磷酸鸟苷解离刺激因子(SmgGDS)在肥胖发展中的作用及机制。方法(1)8周龄C57BL/6J小鼠购自扬州大学比较医学中心,随机分为正常饮食组和高脂饮食组,每组6只,分别喂食普通饲料和含60%脂肪的高脂饲料4个月,Western印迹检测附睾脂肪组织(eWAT)、肝脏和骨骼肌中SmgGDS表达。(2)6周龄的野生型(WT)和SmgGDS敲低(KD)小鼠分为4组,分别给予高脂饮食4个月(每组7只)和7个月(每组9只),进行葡萄糖耐量试验(GTT)和胰岛素耐受试验(ITT);记录小鼠体重、脂肪组织和肝脏重量;苏木精-伊红(HE)染色分析脂肪组织的结构改变;Western印迹检测eWAT中细胞外信号调节激酶(ERK)1/2的磷酸化水平;实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)检测eWAT中成脂分化相关基因CCAAT/增强子结合蛋白α(C/EBPα)、C/EBPβ和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)的mRNA水平。(3)提取WT和KD小鼠的胚胎成纤维细胞(MEF)并诱导分化,通过油红O染色检测脂滴形成情况;Western印迹检测SmgGDS和ERK磷酸化水平;RT-qPCR检测C/EBPα、C/EBPβ、PPARγ的mRNA水平。(4)选取10周龄C57BL/6J小鼠随机分为2组,每组7只,分别腹腔注射SmgGDS过表达腺相关病毒(AAV-SmgGDS)和对照空载体,同时高脂饮食干预4周,进行GTT和ITT;记录小鼠体重、脂肪组织重量;HE染色分析eWAT结构改变;Western印迹检测eWAT中ERK磷酸化水平。结果(1)高脂饮食组小鼠eWAT中SmgGDS表达明显上调(正常饮食组:0.218±0.037,高脂饮食组:0.439±0.072,t=2.74,P=0.034)。(2)在高脂饮食干预4个月时,KD小鼠的葡萄糖耐量[葡萄糖注射后60 min,WT组(528±21)mg/dl,KD组(435±17)mg/dl,t=3.47,P=0.030;90 min,WT组(463±24)mg/dl,KD组(366±18)mg/dl,t=3.23,P=0.047;120 min,WT组(416±21)mg/dl,KD组(297±16)mg/dl,t=4.49,P=0.005]和胰岛素敏感性(胰岛素注射后15 min,WT组77.79%±3.45%,KD组54.30%±2.92%,t=3.49,P=0.005;30 min,WT组62.27%±5.31%,KD组42.25%±1.85%,t=2.98,P=0.024;90 min,WT组85.69%±6.63%,KD组64.71%±5.41%,t=3.12,P=0.016)较WT组明显改善,eWAT重量比增加(WT组4.19%±0.18%,KD组5.12%±0.37%,t=2.28,P=0.042),但平均脂肪细胞面积减小[WT组(5221±241)μm^(2),KD组(4410±196)μm^(2),t=2.61,P=0.026]。高脂饮食干预7个月后,KD组eWAT重量比减小(WT组5.02%±0.20%,KD组3.88%±0.21%,t=3.92,P=0.001)、平均脂肪细胞面积减小[WT组(6783±390)μm^(2),KD组(4785±303)μm^(2),t=4.05,P=0.002];eWAT中ERK1磷酸化水平升高(WT组0.174±0.056,KD组0.588±0.147,t=2.64,P=0.025),PPARγ的mRNA水平显著降低(WT组1.018±0.128,KD组0.029±0.015,t=7.70,P=0.015)。(3)在分化的MEF中SmgGDS表达显著增加(未分化:6.789±0.511,分化:10.170±0.523,t=4.63,P=0.010);敲低SmgGDS抑制MEF的脂滴形成(WT组1.00±0.02,KD组0.88±0.02,t=5.05,P=0.007),增加ERK1(WT组0.600±0.179,KD组1.325±0.102,t=3.52,P=0.025)和ERK2(WT组2.179±0.687,KD组5.200±0.814,t=2.84,P=0.047)活性,该结果可被ERK1/2抑制剂逆转。(4)SmgGDS过表达使小鼠体重增加,eWAT重量增加(对照组3.29%±0.36%,AAV-SmgGDS组4.27%±0.26%,t=2.20,P=0.048)、脂肪细胞增大[对照组(3525±454)μm^(2),AAV-SmgGDS组(5326±655)μm^(2),t=2.26,P=0.047],胰岛素敏感性受损(胰岛素注射后30 min,对照组44.03%±4.29%,AAV-SmgGDS组62.70%±2.81%,t=3.06,P=0.019),eWAT中ERK1(对照组0.829±0.077,AAV-SmgGDS组0.326±0.036,t=5.96,P=0.001)和ERK2(对照组5.748±0.287,AAV-SmgGDS组2.999±0.845,t=3.08,P=0.022)活性降低。结论SmgGDS敲低通过抑制成脂分化和脂肪细胞肥大改善肥胖相关的糖代谢紊乱,且与ERK活化有关。