基于不同组织和器官角度回顾PGC-1α在运动抗衰老中的作用

背景:过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(peroxisome proliferators-activated receptors gamma co-activator 1α,PGC-1α)和衰老密切相关,且其在运动抗衰老中发挥着重要的调控作用,但缺乏从不同组织和器官视角下PGC-1α在运动抗衰老中作用的相关综述。目的:详细回顾PGC-1α在运动抗衰老中的作用,并从不同组织和器官的角度探讨其调控情况。方法:于2023-05-01/07-01进行文献检索。检索范围包括自各数据库建库至2023年7月,并在Web of Science、PubMed、中国知网、万方和维普数据库上进行检索。中文检索词:“PGC-1α,过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α,PPARGC1A,衰老,运动,老年人等”;英文检索词:“PGC-1α,aging,exercise,exercise training,older adults”。运用布尔逻辑运算符将检索词连接进行检索,并制定了相应的检索策略。根据纳入和排除标准进行筛选,最终纳入文献83篇进行综述分析。结果与结论:①PGC-1α是一个重要的转录共激活因子,在维持线粒体功能、调控能量代谢和适应不同代谢需求方面发挥着关键的调节作用。②在线粒体衰老中的多种功能,在多种细胞类型中的调节作用,在多种细胞类型中发挥着重要的调节作用,与炎症途径和氧化还原控制的关系及其相关蛋白修饰和表观遗传变化。③PGC-1α的表达水平能够被运动训练提高,并通过调节线粒体生物发生、能量代谢和抗氧化应激等途径发挥积极的作用,其在运动改善脂肪组织衰老、心血管老化、神经系统老化、肾脏衰老、骨骼肌衰老和肝脏老化等中发挥重要作用。④课题组专家建议未来研究方向包括探索不同类型、强度和时长的运动对PGC-1α表达的调节影响,研究PGC-1α的蛋白修饰和表观遗传变化的调节机制,以及加强对PGC-1α在不同衰老相关疾病中的作用机制的研究。

三七有效成分调控激素性股骨头坏死的相关信号通路

背景:激素性股骨头坏死是骨科领域难治和难愈性疾病,尚无确切研究观点完整解释其病理机制。随着三七有效成分干预多种疾病相关信号通路的研究增加,三七有效成分通过调控激素性股骨头坏死相关信号通路治疗该病逐渐成为时下研究热点。目的:系统总结分析近年来激素性股骨头坏死病理机制研究文献和三七有效成分调控该病相关信号通路的相关文献内容,为后续研究三七有效成分治疗该病提供参考。方法:检索中国知网及万方数据库,中文检索词为“糖皮质激素,激素性股骨头坏死,病理机制,信号通路,三七,有效成分”等;检索PubMed数据库,英文检索词为”Glucocorticoid,steroid associated necrosis of the femoral head,Pathological mechanism,signaling pathway,Panax notoginseng,active ingredient”等,筛选激素性股骨头坏死病理机制相关文献和三七有效成分调控激素性股骨头坏死相关信号通路文献,最终共纳入63篇文献。结果与结论:①三七主要成分包括三七总皂苷、人参皂苷、三七皂苷、槲皮素和山柰酚等。②在调控相关通路方面,三七总皂苷、人参皂苷Rb1和槲皮素作用于转化生长因子β/骨形态发生蛋白通路,能促进骨修复和血管新生;三七总皂苷、人参皂苷CK和山柰酚作用于Wnt/β-catenin通路,可促进成骨分化和脂质代谢;三七总皂苷及三七皂苷R1/R2作用于MAPK通路,抑制破骨和促进骨修复;三七总皂苷、人参皂苷Rb2及槲皮素作用于RANKL/RANK/骨保护蛋白通路,可抑制破骨增殖并促进成骨分化;三七总皂苷、槲皮素及山柰酚作用于缺氧诱导因子1α通路,能修复血管损伤和促进成骨。③三七皂苷R1、槲皮素联合羟基磷灰石纳米颗粒、三七总皂苷联合聚乙烯-L-乳酸等生物材料治疗激素性股骨头坏死具有良好的研究前景。④三七有效成分可通过多种机制调控激素性股骨头坏死相关信号通路,对该病起到积极的干预作用,但目前相关研究深度和广度不足,未来应基于现有的机制研究,深入探究三七调控该病不同通路的具体机制及通路间相互作用,将有利于运用三七有效成分治疗激素性股骨头坏死的多元发展。

获得性异位骨化的分子生物学机制

背景:异位骨化是一个动态发展的过程,临床中不同亚型的异位骨化具有不同病因或诱导因素,但在异位骨化中后期进展阶段又表现出相似的病理过程,其中由于创伤等因素引起的获得性异位骨化具有较高的发病率。目的:对近年获得性异位骨化发生发展相关分子生物学机制研究进行综述。方法:以“分子生物学,异位骨化,机制”为检索词在中国知网、万方医学数据库进行检索,以“molecular biological,heterotopic ossification,mechanisms”为检索词分别在PubMed、Embase、Web of Science及Google Scholar数据库进行检索,检索时限为2016年1月至2022年8月,并根据获得文献进行补充检索,对所得文献进行筛选,最终纳入131篇文献进行综述分析。结果与结论:①获得性异位骨化的发生和发展是一个动态的过程,具有一定的隐匿性,因此该疾病的诊疗有一定的困难。②文章通过综述国内外相关文献,发现获得性异位骨化涉及骨形态发生蛋白、转化生长因子β、Hedgehog、Wnt及mTOR共5条主要信号通路,同时在局部微环境中涉及到Runx2、血管内皮生长因子、缺氧诱导因子、成纤维细胞生长因子及Sox9共5项核心枢纽因子,核心机制可能是不同信号通路之间的相互作用,影响机体成骨细胞前体细胞、成骨细胞微环境以及与此相关的细胞因子,进而影响机体骨代谢并导致获得性异位骨化的发生。③未来可以以异位骨化相关单细胞的成骨内稳态为研究方向,以成骨细胞前体细胞-成骨微环境-信号通路及细胞因子作为研究要素,探索各部分要素在不同时空条件下的特征,比较不同种类、不同个体细胞成骨内稳态异同,从整体视角观察异位骨化分子信号网络调控机制,有利于未来临床防治异位骨化新方法的探究。④以中医药及靶向治疗为代表的治疗方法是近年的研究热点,如何将中医药与体内成骨稳态联系,并与靶向治疗相结合,也是未来研究方向之一。⑤目前获得性异位骨化的研究仍多限于基础实验研究,临床防治方法仍存在疗效不确切及不良反应明显等缺陷,相关靶向防治药物临床应用安全性及有效性仍有待验证,如何以基础实验研究为基础,结合发生发展机制,为临床防治提供新方向将是未来研究的重点。

外泌体来源非编码RNA对骨关节炎微环境的作用及临床应用进展

背景:骨关节炎是一种常见的关节退行性疾病,其发生发展的病因学机制尚不清楚。早期骨关节炎的及时诊治十分重要,目前尚无确切有效的方法。外泌体来源广泛,其中包含非编码RNA(Non-coding RNAs,ncRNAs),如微小RNAs、环状RNAs和长链非编码RNAs。外泌体ncRNAs可直接从原始细胞递送至邻近或远程细胞,通过细胞间通讯调节细胞活性,在重塑骨关节微环境中具有重要的调控作用。目的:总结外泌体来源ncRNAs对骨关节炎关节内微环境的干预作用,以及在临床应用中取得的进展,阐明其在骨关节炎诊治方面的潜力。方法:以“exosomes,non-coding RNA,osteoarthritis,application,signal pathway,synovial fluid,cartilage cells,cartilage matrix,subchondral bone,mechanism”为检索词在PubMed数据库中进行检索,最终纳入66篇相关文献进行综述分析。结果与结论:①外泌体来源ncRNAs在骨关节炎的发病过程中对关节内微环境具有重要调控作用,主要体现在外泌体ncRNAs调控关节内炎症反应、软骨细胞及软骨基质的退化,软骨下骨重塑和细胞间通讯。②外泌体中的ncRNAs可以作为骨关节炎的生物标志物,帮助骨关节炎的早期诊断和监测疾病进展与预后。③外泌体ncRNAs可作为骨关节炎的治疗靶点,外泌体携带miRNAs递送到关节的软骨细胞及软骨基质,发挥调控作用。④外泌体ncRNAs可以通过调控基因表达、促进细胞间通讯,提高软骨组织工程的效果,修复或再生受损软骨。⑤未来研究者应继续发掘外泌体来源ncRNAs对骨关节炎的干预机制,并可结合最新软骨组织工程的研究成果应用到临床之中,这将有效帮助解决骨关节炎患者的病痛。

纤维肌痛综合征生物标记物的筛选及免疫细胞浸润分析

背景:纤维肌痛综合征作为常见风湿病,其发病与中枢敏化及免疫异常有关,但具体过程尚未阐明,缺乏特异性诊断标志物,不断探索该病的发病机制具有重要的临床意义。目的:基于加权基因共表达网络分析(WGCNA)等生物信息学方法和机器学习算法筛选纤维肌痛综合征潜在的诊断相关标志基因,并分析其免疫细胞浸润特征。方法:对来自基因表达综合数据库(GEO)的纤维肌痛综合征数据集转录谱进行差异分析和WGCNA分析,整合筛选出差异共表达基因,进一步采用机器学习套索回归(LASSO)算法、支持向量机递归特征消除(SVM-RFE)机器学习算法来识别核心生物标志物,并绘制受试者工作特征(ROC)曲线以评估诊断价值。最后,采用单样本基因集富集分析(ssGSEA)和基因集富集分析(GSEA)评估纤维肌痛综合征的免疫细胞浸润情况及通路富集。结果与结论:①对GSE67311数据集按照log2|(FC)|>0,P<0.05的条件进行差异分析后获得8个下调的差异表达基因;进行WGCNA分析后获得正相关性最高(r=0.22,P=0.04)的模块(MEdarkviolet)内含基因497个,负相关性最高(r=-0.41,P=6×10-5)的模块(MEsalmon2)内含基因19个;将差异表达基因与WGCNA的2个高相关性模块基因取交集,获得7个基因。②对上述7个基因进行LASSO回归算法筛选出4个基因,进行SVM-RFE机器学习算法筛选出5个基因,两者取交集后确定了3个核心基因,分别为重组1号染色体开放阅读框150蛋白(germinal center associated signaling and motility like,GCSAML)、整合素β8(Integrin beta-8,ITGB8)和羧肽酶A3(carboxypeptidase A3,CPA3);绘制3个核心基因的ROC曲线下面积分别为0.744,0.739,0.734,提示均具有很好的诊断价值,可作为纤维肌痛综合征的生物标志物。③免疫浸润分析结果显示,与对照组相比纤维肌痛综合征患者记忆B细胞、CD56 bright NK细胞和肥大细胞显著下调(P<0.05),且与上述3个生物标志物显著正相关(P<0.05)。④富集分析结果提示,纤维肌痛综合征的富集途径包括9条,主要与嗅觉传导、神经活性配体-受体相互作用及感染等通路密切相关。⑤上述结果显示,纤维肌痛综合征的发生发展与多基因参与、免疫调节异常及多个通路失调有关,但这些基因与免疫细胞之间的相互作用,以及它们与各通路之间的关系尚需进一步研究。

黄韧带骨化研究热点及趋势的可视化分析

背景:既往认为黄韧带骨化在人群中罕见发生,随着研究深入,发现其发病率逐渐上升,这引起大量学者的研究兴趣。目的:通过检索科学引文索引数据库核心集自1999年以来的有关黄韧带骨化的研究成果,使用文献计量学方法对数据进行可视化分析,回顾黄韧带骨化的研究历史,指示重要文献,梳理研究热点,为学者寻找研究方向提供思路。方法:以Web of Science核心集数据库为主,搜索并筛选黄韧带骨化相关论文,使用VOSviewer 1.6.19和CiteSpace 6.2.R6软件对年度发文量、研究国家、机构、被引文献、期刊、作者和关键词等进行可视化分析。结果与结论:①共纳入347篇文献,自1999年发文量呈螺旋上升,中国研究较日本起步晚,但是发文量后来居上,北京大学是发文量最多的机构,北京大学的陈仲强教授是发文量最多的学者。②被引用最多的10篇文献中5篇都与黄韧带骨化的手术治疗有关。③去除与研究主题直接相关的关键词,综合词频和中介中心性的结果发现,“胸椎脊髓病”“硬膜骨化”“微创手术”“后纵韧带骨化”处于领域研究的核心地位。④关键词聚类分析显示,黄韧带骨化的临床表现和手术治疗在疾病的研究中占比较大。⑤关键词时间线图及关键词突现分析显示,“微创手术”作为关键词出现在2015年前后,是突现强度最高的关键词,也是突现开始时间最晚的关键词,2019年开始受到学者广泛关注,关键词“硬膜骨化”的突现尚未结束。⑥黄韧带骨化的手术治疗一直处于研究前沿,微创手术方式的开发和研究、黄韧带骨化继发硬膜骨化的研究是该领域的研究热点。

NONHSAT248596.1内源性竞争miR-146a-5p调控骨关节炎软骨退变的机制

背景:目前已有针对lncRNA\miRNA\mRNA的共表达网络对骨关节炎发生发展调控机制的研究,课题组前期研究已通过数据库筛选出符合条件的NONHSAT248596.1和miR-146a-5p,尚缺乏体内实验来验证上述调控机制。目的:探究NONHSAT248596.1在基质细胞衍生因子1/4型趋化因子受体轴介导体内骨关节炎软骨退变进程中对miR-146a-5p发挥的竞争性内源性RNA调控作用。方法:取36只新西兰兔,通过向右侧后肢膝关节注射基质细胞衍生因子1溶液建立骨关节炎模型,采用随机数字表法分4组,lncRNA组、miRNA组、ceRNA组、对照组分别向造模膝关节内注射NONHSAT248596.1过表达的慢病毒载体、miR-146a-5p过表达的慢病毒载体、miR-146a-5p+NONHSAT248596.1过表达的慢病毒载体及空慢病毒载体。造模第4,8,12周,取膝关节软骨组织和软骨下骨组织进行相关检测。结果与结论:①苏木精-伊红与番红O固绿染色显示,4组软骨组织都有不同程度的退变表现,造模第4周时,lncRNA组软骨组织中的软骨细胞肿胀、细胞极性消失,细胞外基质破坏,出现表层糜烂、裂缝形成和软骨组织局部或全层缺失,并随时间延长软骨损伤程度逐渐加重,4组中miRNA组关节软骨炎症进展最缓慢;②qRT-PCR检测显示,相同时间点下,lncRNA组软骨组织中NONHSAT248596.1、4型趋化因子受体、基质金属蛋白酶3,9及13的mRNA表达量高于其他3组(P<0.05),miR-146a-5p、聚集蛋白聚糖及Ⅱ型胶原的mRNA表达量低于其他3组(P<0.05);造模后第8,12周,miRNA组软骨组织中的NONHSAT248596.1、4型趋化因子受体、基质金属蛋白酶3,9及13的mRNA表达量低于ceRNA组、对照组(P<0.05),miR-146a-5p、聚集蛋白聚糖及Ⅱ型胶原的mRNA表达量高于ceRNA组、对照组(P<0.05);③Western Blot检测显示,相同时间点下,lncRNA组软骨组织中的聚集蛋白聚糖及Ⅱ型胶原蛋白表达量始终低于其他3组(P<0.05);miRNA组造模后第8,12周软骨组织中的聚集蛋白聚糖及Ⅱ型胶原蛋白表达量高于ceRNA组、对照组(P<0.05);④结果表明,miR-146a-5p作为NONHSAT248596.1的作用靶点会受到其竞争性内源性RNA的作用造成活性被抑制,NONHSAT248596.1作用于miR-146a-5p后调控基质细胞衍生因子1/4型趋化因子受体轴,影响骨关节炎软骨组织中基质金属蛋白、Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖的表达,造成细胞外基质的降解及蛋白多糖的丢失。

CDR132L改善高血压合并高脂血症小鼠血管重构和功能

[目的]观察CDR132L(miR-132反义核苷酸)对高血压合并高脂血症小鼠血管重构和功能的影响,并探究其可能的作用机制。[方法]随机选择30只8周龄雄性C57BL/6小鼠,分为三组:对照组、模型组和CDR132L组,每组10只。对照组接受标准饲料喂养,模型组和CDR132L组给予N-硝基-L-精氨酸甲酯(L-NAME)和高脂食物联合喂养来诱导高血压和高脂血症。CDR132L组给予20 mg/kg CDR132L腹腔注射,1次/周,连续6周,对照组和模型组腹腔注射相同剂量的生理盐水溶液。尾套法测量小鼠尾动脉收缩压和舒张压,血脂、血糖检测由全自动生化分析仪完成,HE染色观察胸主动脉结构,血管环试验观察小鼠胸主动脉内皮依赖性舒张反应,定量基因扩增检测胸主动脉miR-132表达水平,Western blot检测胸主动脉Gab1和内皮型一氧化氮合酶(eNOS)蛋白表达水平。[结果]与对照组相比,模型组小鼠收缩压、舒张压、血清甘油三酯、血清总胆固醇和体质量均明显升高(P<0.05),胸主动脉内膜凹凸不平,血管壁厚度不均,中膜平滑肌细胞的排列呈现不规则状态,血管壁上存在大量脂肪积聚,胸主动脉内皮依赖性舒张反应减低(P<0.05),胸主动脉miR-132表达水平明显增加(P<0.05),Gab1和eNOS蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。与模型组相比,CDR132L组小鼠收缩压、舒张压、血清甘油三酯、血清总胆固醇和体质量均无统计学差异(P>0.05),胸主动脉管腔内膜较完整光滑,血管壁厚度较均一,中膜平滑肌细胞的排列较为有序,血管壁仅存在少量脂肪积聚,胸主动脉内皮依赖性舒张反应增强(P<0.05),胸主动脉miR-132表达水平明显降低(P<0.05),Gab1和eNOS蛋白表达水平明显增加(P<0.05)。[结论]CDR132L能改善高血压合并高脂血症小鼠血管重构及内皮依赖性舒张功能,这一作用可能与其降低胸主动脉miR-132表达水平,进而上调胸主动脉Gab1和eNOS蛋白表达水平有关。

内皮细胞Piezo1调控H型血管生成在骨质疏松症病理机制中的意义

内皮细胞(endothelial cells,ECs)缺失Piezo1不仅能影响骨重塑导致骨量丢失、加重骨质疏松症,而且能引起H型血管的减少;H型血管调控的成骨-成血管偶联失衡在骨质疏松症的发病过程中起到关键作用。Piezo1为治疗骨质疏松症提供了分子层面的新思路和新视角。笔者主要对Piezo1蛋白介导的H型血管生成的机制作一综述,总结近年来关于骨质疏松症及内皮细胞Piezo1的最新研究进展,为骨质疏松症的治疗提供新的临床见解和理论依据。

单细胞转录组测序技术在骨质疏松症研究中的应用与进展

背景:骨质疏松导致的脆性骨折发病率逐年上升,亟需探索其病理生理、潜在生物标志物、治疗靶点及有效药物。骨微环境中存在多种细胞,对骨代谢的维持至关重要。近几年,单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术被开发用于表征单个细胞的转录组,并逐步应用到骨质疏松症防治的研究。目的:综述单细胞转录组测序技术在骨质疏松症研究中的应用与进展。方法:由第一作者使用计算机检索Web of Science,PubMed和中国知网数据库中2009-2023年出版的文献,英文检索词为:“single-cell RNA sequencing,bone marrow derived stromal cells,osteoblasts,osteocytes,osteoclasts,immune cells,Bone marrow vascular endothelial cells”;中文检索词为:“单细胞转录组测序,骨髓间充质干细胞,成骨细胞,骨细胞,破骨细胞,免疫细胞,骨髓血管内皮细胞”;通过阅读筛选相关文献,最终纳入89篇文献进行综述分析。结果与结论:①单细胞转录组测序技术能够深入了解细胞发育、增殖、分化的轨迹及其调控机制。②影响骨密度的候选基因主要富集在骨髓间充质干细胞亚群,其中Sox9是关键的转录因子。③成骨细胞不同亚群中差异表达Runx2控制骨髓间充质干细胞向成骨细胞方向分化。④破骨细胞分化过程中RAB38与组蛋白修饰和转录调控动态变化有关。⑤单细胞层面研究证实,骨微环境中存在多种细胞间通讯,破骨细胞可能通过CD160-TNFRSF14配体-受体结合进行细胞间通讯;中性粒/单核细胞与成骨细胞间可能通过RESISTIN通路进行交互;浆样树突状细胞与成骨细胞系通过表皮生长因子通路进行交流;均可以为靶点预测和药物研发提供方向。⑥新的骨髓毛细血管内皮细胞亚群,称为S型内皮细胞,完全起源于骨骺次级骨化中心,甚至比H型血管更具有可塑性。⑦文章从细胞角度总结单细胞转录组测序技术在表征不同骨组织细胞的分化命运和分化轨迹、识别新的细胞亚群、鉴定细胞调控因子及明确细胞间通讯的研究进展,为探讨骨质疏松症的病理机制、筛选潜在诊断标志物、预测治疗靶点及探究药物作用机制提供细胞层面的信息。⑧未来单细胞测序技术将向单细胞多组学(基因组、蛋白组学及代谢组学)方向及结合其他诸如空间转录组技术为骨组织细胞变化提供更有价值的信息。

内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2对血管新生的影响:生物信息学分析和实验验证

背景:血管新生是心血管疾病的主要干预靶点,骨形态发生蛋白2具有调控血管新生作用,但内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2对血管新生的调控作用不清楚。目的:探讨内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2对血管新生的影响。方法:(1)生物信息学分析:通过Panglao DB公共基因表达数据库单细胞转录组荟萃分析观察骨形态发生蛋白2细胞群表达丰度和定位。血管新生小鼠和内皮(心内膜)过表达骨形态发生蛋白2小鼠转录组测序数据集探索内皮细胞骨形态发生蛋白2对血管新生信号通路的调控作用。(2)体内实验验证:建立小鼠后肢缺血模型,对比模型小鼠患侧与健侧缺血后肢7,14和21 d血流灌注情况,免疫荧光和免疫组织化学染色评估小鼠骨形态发生蛋白2和CD31的表达定位情况。(3)体外实验验证:体外培养人脐静脉内皮细胞,分为对照组、缺氧组和骨形态发生蛋白2抑制剂(Noggin蛋白)干预组,培养24 h,观察各组内皮细胞血管新生情况。结果与结论:(1)内皮细胞是表达骨形态发生蛋白2的重要细胞亚群,在血管新生内皮细胞和骨形态发生蛋白2过表达内皮细胞转录组再分析均发现骨形态发生蛋白2表达明显升高,血管新生通路明显激活。(2)缺血7 d小鼠新生血管周围骨形态发生蛋白2阳性血管明显增加(P<0.05),缺血2周骨形态发生蛋白2阳性血管明显减少(P<0.001)。(3)体外培养人脐静脉内皮细胞,缺氧干预后,内皮细胞迁移能力和血管出芽明显增加,血管新生因子血管内皮生长因子和血小板衍生生长因子的表达明显升高,Noggin明显减少了缺氧诱导的内皮细胞血管新生(P<0.001),并下调血管内皮生长因子和血小板衍生生长因子的表达(P<0.01)。(4)结果证实,内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2具有调控血管新生作用,靶向性内皮细胞骨形态发生蛋白2可望改善血管新生。

翻转课堂+病例教学在病理生理学实验教学中的探索

病理生理学是一门包含理论与实验的综合学科,也是联系基础与临床的“桥梁”。因此在教学过程中,教师既要完成教学内容,也要使学生认识到基础学科与临床实践间的联系。故在实验课中开展基于病例讨论的翻转课堂,有助于提升学生对基础知识的掌握程度,提高学习积极性和自主性。

非肿瘤疾病中SERPINA3/Serpina3c介导的细胞信号轴的研究进展

SERPINA3/Serpina3c是一种丝氨酸(或半胱氨酸)肽酶抑制剂,可抑制组织蛋白酶G活性,发挥抗炎作用。目前对SERPINA3/Serpina3c功能的了解大多数来自于癌变背景下的研究,认为它参与基因表达、细胞周期、凋亡、信号转导和癌变等多种细胞生物学过程。近年来,SERPINA3/Serpina3c在非肿瘤疾病中的研究也越来越多。本文系统分析了SERPINA3/Serpina3c的研究热点和趋势,综述了SERPINA3/Serpina3c在非肿瘤疾病对细胞信号轴的调控机制,为SERPINA3/Serpina3c在非肿瘤疾病中的分子机制研究提供思路。

肿瘤坏死因子α对骨组织细胞的调节

背景:肿瘤坏死因子α是一种作用广泛的炎性细胞因子,在机体的免疫炎症反应中起重要作用。目前的研究认为,肿瘤坏死因子α对多种骨组织细胞具有显著的生物学效应。目的:总结肿瘤坏死因子α在成骨及破骨细胞中的表达及作用途径,以进一步阐明肿瘤坏死因子α对骨组织细胞的调控作用。方法:检索截至2023年3月的PubMed及中国知网数据库中的相关文献,中文检索词包括“肿瘤坏死因子α,成骨细胞,破骨细胞,骨细胞,骨祖细胞”;英文检索词包括“TNF-α,osteoblast,osteoclast,osteocyte,osteoprogenitor cell”,并根据研究需要确立相应的标准,对最终所得文献进行筛选,最终纳入77篇文献进行综述。结果与结论:①肿瘤坏死因子α参与调控了骨祖细胞的募集、增殖与分化,但在特定环境下导致骨祖细胞剥离及死亡。同时通过分泌酶类直接或间接参与骨质吸收。②肿瘤坏死因子α能够通过激活破骨系细胞中相关信号通路,提高环境中炎性因子水平,或在特定环境下直接诱导破骨细胞生成。③肿瘤坏死因子α可通过激活核转录因子κB信号通路,抑制RUNX2和Osterix等转录因子的表达从而抑制成骨分化并诱导成骨细胞的凋亡和坏死性凋亡。④肿瘤坏死因子α通过激活骨细胞中核转录因子κB信号通路,诱导RANKL、SOST及DKK1等细胞因子抑制成骨促进破骨,同时增强骨细胞的凋亡,以及凋亡骨组织周围的骨吸收。⑤综合而言,肿瘤坏死因子α在骨组织中的效应以抑制成骨、促进破骨为主,肿瘤坏死因子α在骨组织细胞中实现生物效应通常依赖于肿瘤坏死因子受体及核转录因子κB信号通路的激活。⑥未来的研究中肿瘤坏死因子α与骨组织周围其他组织细胞类型的交互以及在骨免疫调控中的作用仍值得关注。

颈椎椎旁肌退变与颈椎疾病的发生和手术预后相关性的研究进展

颈椎椎旁肌作为颈椎周围重要的附着结构,其功能状态与颈椎疾病的发生、发展及手术预后均有着密切关联。颈椎椎旁肌的退变往往会通过影响颈椎稳定性、矢状位平衡等方面进而诱发颈椎疾病,并与颈椎手术预后存在一定的相关性,颈椎疾病则通过去神经支配、炎症、失平衡等不同机制亦能加速颈椎椎旁肌的退变。本文将从多个方面对颈椎椎旁肌退变与颈椎疾病的发生和手术预后相关性进行综述,以期为剖析颈椎疾病的病因及其治疗方面提供参考。

敲除TSP-1对小鼠急性肝损伤保护作用的机制

目的研究敲除血小板反应蛋白1(thrombospondin 1,TSP-1)在四氯化碳(CCl_(4))所致小鼠急性肝损伤中的保护作用。方法选取C57BL/6J小鼠16只,TSP-1基因敲除小鼠8只:C57BL/6J小鼠分为WT组和WT+CCl_(4)组,TSP-1基因敲除小鼠为TSP-1^(-/-)+CCl_(4)组;WT+CCl_(4)和TSP-1^(-/-)+CCl_(4)组给予0.5 mL CCl_(4)+9.5 mL/kg橄榄油进行腹腔注射建立急性肝损伤模型,WT组注射橄榄油10 mL/kg作为对照。通过HE染色以及血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)观察各组小鼠肝脏损伤情况及炎症反应程度;同时检测肝组织丙二醛(MDA)和谷胱甘肽(GSH)的含量并通过免疫组化和TUNEL检测凋亡的变化。结果敲除TSP-1对CCl4诱导的急性肝损伤具有明显的改善作用,表现为血清AST、ALT、IL-6和TNF-α的降低和肝细胞坏死的减少,以及降低MDA含量和升高GSH含量,减少肝组织中凋亡及caspase-3的表达。结论敲除TSP-1对CCl_(4)诱导的小鼠急性肝损伤具有明显的保护作用,其机制可能与抑制炎症、氧化应激和细胞凋亡相关。

术后腹腔粘连形成机制及间充质干细胞外泌体的治疗前景

背景:术后腹腔粘连的形成是一个复杂的过程,预防术后粘连是临床上亟待解决的问题。目的:旨在从细胞及分子水平分析粘连的发生机制,为间充质干细胞外泌体预防和治疗粘连提供理论依据。方法:以“腹腔粘连,盆腔粘连,术后粘连,上皮间充质转化,间充质干细胞,干细胞外泌体,间充质干细胞外泌体”为中文检索词,以“Abdominal adhesion,pelvic adhesion,postoperative adhesion,epithelial mesenchymal transformation,mesenchymal stem cell,stem cell exosomes,mesenchymal stem cell exosomes”为英文检索词,检索PubMed、中国知网和中国生物医学文献数据库,筛选各数据库建库至2023年8月发表的术后腹腔粘连及间充质干细胞外泌体干预研究的相关文章,并进行系统的整理分析,最终纳入54篇文献进行综述。结果与结论:(1)任何腹膜炎症、机械损伤、组织缺血和异物植入等病理因素均可引起腹膜表面的损伤,引起术后腹腔粘连;腹腔粘连的形成过程包括腹膜间皮细胞修复、炎性反应、纤溶系统及凝血途径等过程的相互作用,涉及多种细胞因子及信号通路,包括Wnt/β-catenin通路能诱导纤维化和血管生成,并与转化生长因子β/Smads信号通路相互协同,能刺激成纤维细胞增殖,引起腹膜纤维化;同时,核转录因子kB信号通路上调细胞炎症因子的表达,促进成纤维细胞增生,组织纤维化的过程中发挥关键作用。(2)干细胞的旁分泌功能是目前以再生医学为基础的分子干预腹腔粘连的重要方向,可以参与作用于腹腔粘连中的多种复杂细胞因子及信号通路。(3)相对于传统治疗腹腔粘连的方法,间充质干细胞外泌体具有生物活性、使用安全、无需特殊培养和扩增、更低的免疫原性及较长的稳定性等优势,能通过多种途径引导一种正常的修复和愈合。(4)间充质干细胞外泌体在以往研究中均被证明可以参与调节粘连形成的上述各过程,在临床研究中显示出潜在的应用前景,但需要进一步临床研究以探索适当的间充质干细胞外泌体治疗方案,来解决临床转化的问题。

不同比例雌雄激素诱导大鼠前列腺炎症、纤维化的研究

目的研究不同比例浓度雌雄激素对前列腺组织炎症、纤维化程度的影响。方法取4月龄SD雄性大鼠84只,随机分并对78只大鼠行双侧睾丸切除手术去势模型,同时对去势大鼠皮下注射不同浓度雌雄激素,1个月后取大鼠前列腺组织,通过HE染色和Masson染色分别观察前列腺炎症及纤维化程度。结果雌激素能诱导前列腺组织炎症浸润及纤维化,且随雌激素浓度增加而加重,而雄激素在一定程度上能缓解炎症、纤维化程度,其缓解程度与雄激素浓度比例正相关。结论雌激素能诱导前列腺组组织炎症、纤维化,雄激素能改善前列腺炎症及纤维化,其作用与浓度密切相关。

磷酸二酯酶5在心力衰竭中作用的研究进展

磷酸二酯酶5(PDE5)是环磷酸鸟苷(cGMP)特异性水解酶,是由一氧化氮(NO)激活的可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)靶向cGMP产生的。PDE5催化cGMP中磷酸二酯键的水解,从而将cGMP转化为无活性的5′-GMP形式,cGMP-PKG轴功能障碍将引起心脏重塑,是心力衰竭(HF)的主要原因之一。但PDE5抑制剂治疗心力衰竭的临床疗效存在争议。本文总结了近年来PDE5在心力衰竭中的作用机制和研究进展,对未来临床应用PDE5靶向治疗心力衰竭具有重要的指导意义。

脂氧素A4对Ⅱ型肺泡上皮细胞-间质转化的抑制作用及其机制

目的 探讨脂氧素A4(lipoxin A4, LXA4)对Ⅱ型肺泡上皮细胞(alveolar epithelial typeⅡcell, ATⅡ)间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)的影响及可能机制。方法 将A549细胞分为对照组、转化生长因子β1(transforming growth factor, TGF-β1)组、空质粒+TGF-β1组、pcDNA3.1-Nrf2+TGF-β1组及LXA4+TGF-β1组。TGF-β1组以5 ng/mL TGF-β1干预A549细胞48 h;空质粒+TGF-β1组和pcDNA3.1-Nrf2+TGF-β1组A549细胞先分别转染空质粒或Nrf2过表达质粒,再以5 ng/mL TGF-β1干预48 h;LXA4+TGF-β1组A549细胞先用100 nmol/L LXA4预处理6 h再给予5 ng/mL TGF-β1干预48 h。光镜观察细胞形态变化,免疫印迹及免疫荧光法检测上皮标志物E钙黏蛋白(E-cadherin)、间质标志物α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin, α-SMA)表达;免疫印迹法检测核因子红细胞2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2)蛋白水平。结果 与对照组相比,TGF-β1组光镜下可见部分A549细胞形态从鹅卵石状变成细长不规则状,呈间质性改变,E-cadherin表达减少(P<0.05)、α-SMA表达增多(P<0.01),Nrf2蛋白水平下调(P<0.05)。与TGF-β1组相比,pcDNA3.1-Nrf2+TGF-β1组A549细胞E-cadherin表达增多(P<0.05)、α-SMA表达减少(P<0.01);LXA4+TGF-β1组A549细胞E-cadherin上调、α-SMA下调以及Nrf2蛋白水平增多(P<0.05)。结论 LXA4可抑制A549细胞发生EMT,其机制与上调Nrf2表达相关。