当归多糖促进5-氟尿嘧啶作用后小鼠应激性红细胞发生

目的探讨当归多糖(Angelica sinensis polysaccharide,ASP)拮抗5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)对小鼠脾脏应激性红细胞发生的影响及其相关机制。方法选取6~8周龄的C57BL/6J小鼠,雌雄各半,分为对照组、ASP组、5-FU组、ASP+5-FU组。记录建模时期小鼠体质量,血细胞计数仪分析外周血常规;观察脾脏组织切片病理学改变;计算脾指数;台盼蓝染色法计数小鼠股骨骨髓单个核细胞及脾细胞数;分离培养及计数脾脏单个核细胞爆氏红系集落形成单位;流式细胞术检测F4/80+脾巨噬细胞数量;qRT-PCR检测脾脏黏附分子基因Emp,铁转运基因Hmox-1、Trf、Fpn、TrfR以及核内吞基因Tim4、MerTK表达水平。结果ASP部分逆转5-FU致伤小鼠体质量、红细胞数量、血红蛋白含量和红细胞压积、骨髓单个核细胞数量下降;ASP增大脾脏体积、提升脾指数、红髓面积、脾细胞数量,促进脾脏BFU-E形成;ASP拮抗5-FU,维持F4/80+脾巨噬细胞数量,促进Emp、Hmox-1、Trf、Fpn、TrfR、Tim4及MerTK基因表达。结论ASP通过保护脾脏幼红细胞岛中央巨噬细胞数量及功能,促进小鼠脾脏应激性红细胞发生。

神经干细胞衰老与核因子E2相关因子2/抗氧化反应元件信号通路的关系

目的建立D-半乳糖(D-gal)诱导小鼠神经干细胞(NSCs)体外衰老模型,探讨NSCs衰老与细胞核因子E2相关因子2(Nrf2)/抗氧化反应元件(ARE)信号通路的关系。方法取新生C57BL/6J小鼠全脑,分离、鉴定NSCs,培养至第3代,随机分为对照组和衰老组。对照组细胞在NSCs培养基中常规培养48 h,衰老组细胞在对照组基础上加入D-gal(终浓度为10 g/L)。细胞计数试剂盒8(CCK-8)法检测NSCs增殖活力;衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色检测衰老阳性神经球百分率;锥虫蓝染色检测细胞存活率;酶标比色法检测细胞培养上清液中超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量;Western boltting检测NSCs中Nrf2和血红素加氧酶1(HO-1)蛋白表达水平;Real-time PCR检测GCLC和GCLM基因表达水平。结果与对照组相比,衰老组NSCs增殖活力明显下降,锥虫蓝染色显示,NSCs存活率下降明显,SA-β-gal染色阳性神经球百分率显著上升,SOD活性与CAT活性均显著降低,MDA含量显著升高,NSCs中Nrf2/ARE信号通路相关蛋白Nrf2和HO-1表达水平显著下调,通路相关GCLC和GCLM基因表达下调。结论采用D-gal可以构建NSCs体外衰老模型,其氧化损伤机制可能与抑制Nrf2/ARE抗氧化信号通路有关。

当归多糖通过调控Wnt/β-catenin信号减轻5-氟尿嘧啶所致骨髓基质细胞增殖抑制

骨髓造血微环境的核心成分是造血基质细胞(BMSCs),它为造血干细胞的自我更新、增殖与分化提供生物支架。大多数化疗药物没有靶向性,在治疗恶性肿瘤中使用这类化疗药物不仅会损伤造血细胞,也可损伤骨髓造血微环境,最终导致病人造血功能和免疫功能严重受损。当归多糖是传统中药当归的主要药用有效成分,课题组前期研究证明,当归多糖对化疗药物损伤的BMSCs具有保护作用,但机制不清楚。本研究以人骨髓基质细胞株HS-5为研究对象,探讨当归多糖通过调控Wnt/β-catenin信号减轻5-氟尿嘧啶(5-FU)所致骨髓基质细胞增殖抑制的机制。

当归多糖对人白血病干细胞体外增殖与体内移植模型的影响

目的探讨当归多糖(ASP)对人白血病干细胞(LSCs)增殖及体内移植的影响。方法1.ASP对CD34^(+)CD38^(-)人LSCs体外增殖的影响。免疫磁性法分选正常人和髓系白血病患者骨髓中CD34^(+)CD38^(-)细胞,分为正常CD34^(+)CD38^(-)对照组、CD34^(+)CD38^(-)LSCs对照组、正常CD34^(+)CD38^(-)ASP组和CD34^(+)CD38^(-)LSCs ASP组,后两组在常规培养基础上加入ASP(终浓度40 mg/L)。流式细胞术检测CD34^(+)CD38^(-)细胞纯度;锥虫蓝染色检测细胞存活率;细胞计数试剂盒8(CCK-8)和混合集落形成单位(CFU-Mix)检测CD34^(+)CD38^(-)LSCs增殖分化能力;RT-PCR检测衰老相关基因表达水平。2.ASP对人LSCs移植小鼠模型的影响。体内移植LSCs建立CD34^(+)CD38^(-)LSCs小鼠移植模型,随机分为ASP移植模型组[腹腔注射ASP,200 mg/kg,(1次/d)×14 d]和移植模型组(注射等时、等量生理盐水)。药物注射完成第2天,计数白细胞总数和分类计数,观察血细胞形态;免疫荧光细胞化学法检测受体鼠骨髓中CD34^(+)CD38^(-)LSCs;衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-Gal)染色检测染色阳性骨髓单核细胞(BMMCs)百分率;流式细胞术检测BMMCs细胞周期分布;CFU-Mix培养检测BMMCs集落形成能力。结果分选后CD34^(+)CD38^(-)细胞纯度达到(91.14±1.02)%,细胞存活率为(95.42±3.5)%;CD34^(+)CD38^(-)LSCs对照组细胞增殖与集落形成能力显著高于正常CD34^(+)CD38^(-)对照组;CD34^(+)CD38^(-)LSCs ASP组细胞增殖能力与集落形成能力明显低于CD34^(+)CD38^(-)LSCs对照组;CD34^(+)CD38^(-)LSCs ASP组细胞高表达p16^(INK4a)、p19^(Arf)、p53、p21^(Cip1/Waf1)基因。移植CD34^(+)CD38^(-)LSCs后小鼠骨髓中存在人源性LSCs。移植模型组小鼠白细胞总数增加,中性粒细胞比例升高,淋巴细胞比例降低;注射ASP可明显降低白细胞总数和中性粒细胞比例,淋巴细胞比例有所升高;处于G0/G1期中的BMMCs数量增加,S期细胞数量减少;SA-β-Gal染色阳性细胞百分率明显提高;CFU-Mix集落形成数显著减少。结论ASP在体内与体外均能抑制CD34^(+)CD38^(-)LSCs增殖,推测其可能机制与ASP调节细胞衰老相关基因表达密切相关。

人参皂苷Rg1对D-半乳糖所致小鼠心肌损伤的保护作用

目的探讨人参皂苷Rg1对D-半乳糖(D-galactose,D-gal)所致小鼠心肌损伤的保护作用和射D-gal(200 mg·kg^(-1)·d^(-1)×42 d);Rg1干预模型组:按D-gal损伤模型组小鼠处理,从建模第16天起腹腔注射Rg1(40 mg·kg^(-1)·d^(-1)×26 d);对照组:腹腔注射等量生理盐水42 d;Rg1对照组:按对照组处理小鼠16 d,再腹腔注射Rg1(剂量同Rg1干预模型组)。各组处理完成后第2天,取心脏测定脏器指数;石蜡切片,HE染色观察心肌组织病理学,透射电镜观察心肌纤维超微结构;酶标比色法检测心肌组织匀浆中谷草转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)表达量;Western blot检测心肌组织中Nrf2、Keap1、HO-1蛋白表达。结果D-gal损伤模型组小鼠心脏指数明显升高(P<0.01);心肌纤维间胶原纤维沉积量增加;肌原纤维束排列紊乱,心肌纤维直径显著增大,线粒体形态异常伴有肿胀;心肌组织的AST、LDH活力显著升高,T-SOD、CAT活性显著降低,MDA表达量显著升高(P<0.05);Nrf2、HO-1蛋白表达量显著降低(P<0.05),Keap1蛋白表达量无显著变化。Rg1干预模型组小鼠心脏指数明显降低(P<0.01);胶原纤维沉积量减少,肌原纤维束排列较为整齐,心肌纤维直径与正常对照组相比无统计学差异,线粒体形态基本正常,无明显肿胀;AST、LDH活力显著降低,T-SOD、CAT活性显著升高,MDA表达量显著降低(P<0.05);Nrf2、HO-1蛋白表达量显著升高,Keap1蛋白表达量显著降低(P<0.01)。结论Rg1能有效拮抗D-gal对小鼠心肌组织结构和超微结构的损伤,其机制可能与抑制氧化应激和上调Nrf2抗氧化信号通路有关。

当归多糖促进骨髓移植小鼠造血功能重建及其机制研究

目的探讨当归多糖(Angelica sinensis polysaccharides,ASP)对接受供体骨髓细胞移植后受体小鼠的造血功能重建及其初步机制。方法取10只20~25 g雄性C57BL/6J小鼠作为供体小鼠,提取其骨髓细胞;将30只8~10周龄同系受体雌性小鼠经8.0 Gy的X射线(一次性致死剂量)全身辐射后,将供体小鼠的骨髓细胞通过尾静脉输入受体小鼠体内来构建小鼠骨髓移植模型,随后采用简单随机化法将受体小鼠分为3组,每组10只。对照组(Ctrl组):受体小鼠辐射后不移植骨髓细胞;骨髓移植组(BMT组):受体小鼠辐射后移植骨髓细胞(5×10^(6)个/只);骨髓移植+当归多糖组(TASP组):辐射剂量与移植骨髓细胞数同骨髓移植组,同时给受体小鼠腹腔注ASP(100 mg/kg×9 d)。期间动态测量受体小鼠体质量变化。移植骨髓细胞后第9天,PCR方法鉴定受体鼠脾集落细胞和骨髓细胞的Y染色体基因。采集受体小鼠眼眶血,检测白细胞(WBC)、红细胞(RBC)、血红蛋白(HGB)、血小板(PLT)数量。取受体小鼠股骨,计数每只股骨有核细胞数,流式细胞术检测骨髓细胞周期。培养受体鼠骨髓基质细胞,观察基质细胞贴壁情况,EDU法检测骨髓基质细胞增殖能力,并计数成纤维细胞集落生成单位(CFU-F)。ELISA法检测受体鼠血清和骨髓基质细胞培养上清液中相关造血因子含量。结果对照组小鼠7 d内全部死亡,BMT组与TASP组小鼠全部存活。两个移植组的小鼠体质量5~6 d降至最低后开始恢复,TASP组恢复更快(P<0.05)。在雌性受体小鼠脾集落细胞和骨髓造血细胞中检测到Y染色体基因。TASP组小鼠外周血WBC、RBC、HGB数量与每只股骨有核细胞数均显著高于BMT组(P<0.05;P<0.01),且骨髓细胞G_(0)/G_(1)期细胞比例下降,S期和G_(2)/M期细胞比例增高(P<0.05)。TASP组受体小鼠的骨髓基质细胞贴壁数量、增殖能力和形成CFU-F集落数量也明显高于BMT组(P<0.05),且小鼠血清粒-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和白介素3(IL-3)以及骨髓基质细胞培养上清液中GM-CSF和干细胞因子(SCF)含量显著增高(P<0.05)。结论ASP可促进移植骨髓细胞在受体小鼠体内造血功能的重建,其初步机制可能与改善造血微环境和促进造血因子分泌有关。

人参皂苷Rg1通过调控Wnt/β-catenin信号通路可提高衰老人骨髓间充质干细胞分化能力

成体干细胞衰老是人体衰老和老年性疾病发生与发展的最新学说,传统中医学的“气血”理论与干细胞功能密切关系。前期研究我们已证明,人参皂苷Rg1是“补气要药”人参的重要抗衰老成分,它可以调控或延缓干细胞衰老。本文探讨人参皂苷Rg1通过调控Wnt/β-catenin信号通路提高衰老人骨髓间充质干细胞(hBM-MSC)分化能力。实验收集不同年龄段健康志愿者骨髓,分离、培养、纯化和鉴定符合国际认证的hBM-MSC。

当归多糖拮抗D-半乳糖致大鼠脑衰老的作用

目的探讨当归多糖(Angelica sinensis polysaccharide,ASP)拮抗氧化致衰剂D-半乳糖(D-galactose,D-gal)致大鼠脑衰老的作用。方法将SD大鼠分为对照组、ASP组、衰老模型组、ASP衰老模型组。采用水迷宫检测各组大鼠空间学习记忆能力;衰老相关β半乳糖苷酶(SA-β-Gal)染色检测脑组织细胞衰老;色谱法测量海马匀浆SOD、MDA和GSH的含量;ELISA法检测海马组织匀浆中IL-1β,IL-6的含量;Southern blot检测海马细胞端粒长度,TRAP-PCR检测端粒酶活性。从SD胎鼠脑组织中分离、培养、鉴定神经干细胞(neural stem cells,NSCs)。将培养第3代NSCs分为对照组、ASP组、衰老模型组、ASP衰老模型组。色谱法测定细胞内MDA含量;流式细胞仪测定细胞内ROS水平;RT-PCR检测衰老相关基因的p19、p21、p53 mRNA的表达。结果与衰老模型组相比,ASP衰老模型组大鼠空间学习记忆能力明显改善;脑组织中SA-β-Gal染色阳性的细胞数减少(P<0.05);海马区SOD、GSH含量增高,MDA含量降低(P<0.05);IL-1β,IL-6的分泌水平降低(P<0.05);端粒长度和端粒酶活性增加。成功分离并鉴定出NSCs;与NSCs衰老组相比,ASP衰老组NSCs中MDA含量和ROS水平显著降低(P<0.05);衰老相关基因p19、p21、p53 mRNA表达降低(P<0.05)。结论ASP可能通过调控细胞端粒长度和端粒酶活性,下调衰老相关基因表达,降低炎症因子表达,提高细胞抗氧化能力,进而拮抗D-gal对NSCs和海马细胞的致衰作用。

5-氟尿嘧啶损伤骨髓血管周造血龛的机制

目的以体外分离小鼠骨髓血管周间充质祖细胞为研究对象,探讨5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)对血管周造血龛的损伤及其机制。方法胶原酶消化分离提取C57BL/6J小鼠骨髓血管周间充质祖细胞,体外培养;琼脂糖凝胶电泳检测造血龛特异性基因表达,台盼蓝计数活细胞,CCK-8检测细胞增殖,Annexin V/PI双染法检测细胞凋亡,β-半乳糖苷酶染色检测细胞衰老,酶学法检测丙二醛MDA和超氧化物歧化酶SOD水平,成骨成脂诱导分化和成骨相关基因qRT-PCR实验检测细胞成骨与成脂分化潜能,qRT-PCR检测造血因子基因表达。建立造血细胞与血管周间充质祖细胞共培养体系,进行基质细胞-造血细胞间黏附分子及信号分子检测,造血细胞活性、氧化还原指标以及β-半乳糖苷酶特异性细胞衰老检测。结果5-FU导致血管周间充质祖细胞同时发生凋亡和衰老,抑制细胞增殖,氧化应激导致细胞成骨/成脂分化失衡,下调造血因子SCF、CXCL12、G-CSF转录,减弱与造血细胞间VLA-4/VCAM-1、ICAM-1/LFA1黏附作用、削减TPO/MPL、Ang-1/Tie-2信号作用,导致造血细胞发生氧化应激,诱发细胞衰老。结论5-FU诱导血管周间充质祖细胞氧化损伤,间接引起造血细胞氧化应激性衰老。

5-氟尿嘧啶通过下调Wnt/β-catenin信号通路抑制骨髓基质细胞增殖

该研究探讨了5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil, 5-FU)抑制人骨髓基质细胞HS-5增殖的可能机制,寻找改善化疗药物对骨髓基质细胞损伤的治疗靶点。实验分3组,对照组:常规培养;5-FU组:常规培养基础上加入25μg/mL 5-FU;氯化锂(LiCl)+5-FU组:10 mmol/L LiCl预处理细胞, 6 h后加入25μg/mL 5-FU,各组培养48 h。EdU检测HS-5细胞增殖,流式细胞术检测细胞周期, Western blot检测β-catenin、Cyclin D1、C-myc蛋白表达, DCFH-DA荧光法检测细胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平, Western blot检测缝隙连接蛋白Cx43表达。与对照组相比, 5-FU组HS-5细胞增殖能力下降,细胞阻滞在G0/G1期,胞内ROS水平显著升高,β-catenin、 Cyclin D1、C-myc、Cx43蛋白表达下调。与5-FU组相比, LiCl+5-FU组HS-5细胞增殖能力回升,细胞G1期阻滞减轻,胞内ROS水平降低,β-catenin、Cyclin D1、C-myc、Cx43蛋白表达上调。5-FU可通过下调Wnt/β-catenin信号通路抑制HS-5细胞增殖,其作用机制可能与5-FU诱导细胞发生氧化应激,下调细胞间隙连接蛋白Cx43表达有关。

当归多糖减轻5-氟尿嘧啶对骨髓基质细胞成骨分化的抑制

该实验探讨当归多糖(ASP)对改善5-氟尿嘧啶(5-FU)所致人骨髓基质细胞成骨与成脂分化失衡的作用。人骨髓基质细胞株HS-5体外培养分为:对照组、ASP组、5-FU组、5-FU+ASP组和5-FU+LiCl组。CCK-8检测细胞抑制率,流式细胞术检测细胞凋亡;成骨与成脂诱导分化实验检测细胞成骨与成脂分化能力,Western blot检测Runx2、PPARγ和β-catenin蛋白表达,RT-PCR检测Runx2、OCN、BMP-2、Osterix、PPARγ和β-catenin mRNA表达。结果表明,与对照组相比5-FU作用HS-5细胞后细胞增殖抑制、凋亡率增加,成骨分化能力减弱、成脂分化能力增强,分化相关信号β-catenin蛋白和mRNA表达降低;相比5-FU组,ASP预处理可减少细胞凋亡;恢复细胞成骨分化能力,成骨相关因子Runx2、OCN、BMP-2和Osterix表达升高;降低细胞成脂分化能力,成脂相关因子PPARγ表达减少;β-catenin信号分子表达增加。结果提示,当归多糖可维持5-FU作用后骨髓基质细胞朝成骨方向分化的能力,其机制可能与激活Wnt/β-catenin信号通路有关。

人参皂苷Rg1拮抗D-半乳糖致睾丸间质细胞雄激素分泌障碍的机制研究

该文重点探讨人参皂苷Rg1拮抗D-半乳糖(D-gal)致小鼠睾丸间质细胞分泌雄激素障碍的机制。采用D-gal构建小鼠衰老模型,体内注射Rg1干预衰老过程,观察睾丸组织细胞衰老的病理学改变;体外构建D-gal致睾丸间质细胞(TM3细胞株)衰老模型,在培养体系加入Rg1拮抗D-gal的致衰老作用。衰老相关半乳糖苷酶(SA-β-Gal)染色观察小鼠睾丸组织细胞和体外培养TM3细胞的衰老情况;ELISA法检测TM3细胞分泌睾酮水平和细胞氧化应激损伤水平;荧光探针DCFH-DA检测细胞活性氧(ROS)水平;Western blot检测TM3细胞合成睾酮的关键酶和Nrf2/ARE抗氧化通路相关蛋白表达;qRT-PCR法检测相关炎症因子及睾酮合成关键酶基因的mRNA表达。结果显示,注射Rg1拮抗D-gal致小鼠衰老过程,衰老的睾丸间质细胞数量明显减少。Rg1体外拮抗D-gal致TM3细胞衰老作用后,细胞分泌睾酮水平无显著降低;IL-1、IL-6、IL-8等炎症因子的基因表达受到抑制;细胞内GSH-Px和CAT表达活性提高同时细胞产生丙二醛(MDA)与活性氧(ROS)能力受到抑制;StAR、3β-HSD及P450scc等睾酮合成关键酶基因及蛋白表达上调;Nrf2、HO-1等抗氧化蛋白表达上调,Keap1蛋白表达下调。研究提示,Rg1可能通过激活Nrf2/ARE抗氧化信号通路,拮抗D-gal对睾丸间质细胞的氧化应激损伤,进而调控睾丸雄激素的分泌功能。