王不留行黄酮苷通过miR-570-3p/BNIP3减轻线粒体损伤并缓解2型糖尿病内皮功能障碍

目的:探究王不留行黄酮苷(VAC)对2型糖尿病(T2DM)内皮功能障碍的治疗作用及机制研究。方法:(1)通过腹腔注射链脲佐菌素和喂饲高脂饲料(21.8 kJ/kg,60%能量为脂肪)构建T2DM小鼠模型。将30只C57BL/6小鼠随机分为对照组、T2DM组和T2DM+VAC组,每组10只。T2DM+VAC组小鼠给予1 mg/kg VAC灌胃6周,对照组和T2DM组小鼠均给予等体积PBS。RT-qPCR和Western blot检测胸主动脉中BCL2相互作用蛋白3(BINIP3)、PTEN诱导激酶1(PINK1)和parkin的mRNA和蛋白表达。(2)在体外通过高糖(HG)刺激人脐静脉内皮细胞(HUVECs),用JC-1染色检测线粒体膜电位变化,吖啶橙(AO)染色检测自噬溶酶体变化,MitoSOX染色检测线粒体超氧化物的积累。结果:与对照组相比,T2DM小鼠胸主动脉BNIP3、PINK1和parkin的mRNA和蛋白表达水平显著升高(P<0.05);与T2DM组相比,T2DM+VAC组小鼠胸主动脉中BNIP3、PINK1和parkin的mRNA和蛋白表达水平显著降低(P<0.05)。JC-1、AO和MitoSOX染色结果显示,VAC可抑制HG诱导的HUVECs线粒体膜电位降低、自噬溶酶体增多和线粒体超氧化物水平升高。VAC也可减轻BNIP3过表达后HG诱导的HUVECs线粒体损伤。微小RNA-570-3p(miR-570-3p) mimic与VAC有相似的减轻线粒体损伤作用。RT-qPCR和Western blot结果显示,miR-570-3p mimic和VAC都使BNIP3、PINK1和parkin的mRNA和蛋白水平显著降低。使用miR-570-3p抑制剂后,VAC的上述作用均被抑制。结论:VAC通过miR-570-3p/BNIP3减轻HG诱导的线粒体损伤,从而缓解T2DM内皮功能障碍。

BNIP3表达对结肠癌细胞化疗敏感性的影响

目的研究启动子甲基化对人结肠癌SW480细胞BNIP3基因的转录调控作用,以及通过去甲基化作用恢复BNIP3表达对细胞化疗敏感性的影响。方法用DNA甲基转移酶抑制剂5-氮-2′-脱氧胞苷(5-aza-dC)处理SW480细胞72h,应用甲基化特异性PCR(MSP)检测BNIP3基因启动子区CpG岛甲基化状态。用RT-PCR和Western blotting检测BNIP3的mRNA和蛋白表达,流式细胞术分析细胞凋亡,MTT法观察化疗药物氟尿嘧啶(5-FU)和奥沙利铂(L-OHP)对细胞的增殖抑制作用。结果BNIP3基因在SW480细胞中表达沉默,基因启动子区存在异常甲基化。1.0μmol/L的5-aza-dC可以使BNIP3基因启动子明显去甲基化、BNIP3表达和细胞凋亡增加,并可以与5-FU和L-OHP发挥协同作用,使药物对细胞的增殖抑制作用显著增强。5-aza-dC的上述作用在低氧培养条件下更加显著。结论启动子甲基化是导致结肠癌SW480细胞BNIP3基因表达沉默的重要原因。5-aza-dC可通过去甲基化作用恢复BNIP3基因的表达,增加细胞对5-FU和L-OHP的敏感性,且其作用在低氧条件下更加显著。

BNIP3在胰腺癌中的表达及其与术后吉西他滨化疗敏感性的关系

目的 探究胰腺癌Bcl-2/腺病毒E1B-19k相关蛋白3(Bcl-2/E1B-19k-interacting protein 3,BNIP3)的蛋白表达水平及其与术后吉西他滨化疗敏感性的关系。方法 回顾性分析2016年7月至2021年8月内蒙古医科大学附属医院58例胰腺癌根治术,并在术后规律应用吉西他滨辅助化疗或以吉西他滨为主的联合化疗患者的临床资料,选取胰腺癌术后组织切片,对其进行BNIP3免疫组织化学检测,通过实验染色强度及范围进行评分,并分析其与胰腺癌患者预后的关系。结果 与BNIP3低表达组比较,BNIP3高表达组的总生存时间(OS)[13(95%CI 11.378~14.622)个月 vs 18(95%CI 16.592~19.408)个月]和无病生存时间(DFS)[7(95%CI 4.082~9.938)个月 vs 14(95%CI 12.936~15.064)个月]均降低(P<0.05)。BNIP3的蛋白表达水平及淋巴转移情况是OS的独立预后因素,而BNIP3的蛋白表达水平及分化程度是DFS的独立预后因素。结论 胰腺癌组织中BNIP3的蛋白表达水平可能与应用吉西他滨化疗敏感性相关,BNIP3低表达患者行术后吉西他滨化疗的OS与DFS较高表达者更长。

BNIP3 HIF-1α在食管鳞癌中的表达及其临床病理意义＊

目的:初步探讨BCL-2/腺病毒E1B 19 kDa相关蛋白3(BCL2/adenovirus E1B19 kd-interacting protein3,BNIP3)和乏氧诱导因子-1α(HIF-1α)在食管鳞癌(ESCC)中表达及其与临床病理之间的关系和意义。方法:采用免疫组织化学S-P方法分别测定食管鳞癌组织和切端正常食管黏膜组织芯片的BNIP3、HIF-1α的表达水平。运用统计学方法对比分析BNIP3和HIF-1α在食管鳞癌组织和切端正常黏膜组织中的表达以及BNIP3和HIF-1α与肿瘤原发病灶部位、肿瘤浸润深度(T分期)、TNM分期、淋巴结转移(含淋巴侵犯)、肿瘤组织分化程度(分级)等临床病理特征之间的关系。结果:BNIP3表达在细胞质中,HIF-1α表达在细胞核和细胞质中。食管鳞癌组织中BNIP3蛋白表达阳性率37.5%(27/72),明显低于正常切端组织的60%(18/30)(P=0.037);HIF-1α蛋白表达阳性率52.7%(38/72),明显高于正常切端组织的13.3%(4/30)(P<0.001)。BNIP3蛋白表达与食管癌的肿瘤浸润深度、TNM分期、淋巴结转移相关(P=0.035、P=0.048、P=0.033)。HIF-1α蛋白表达亦与肿瘤浸润深度、TNM分期、淋巴结转移相关(P=0.023、P=0.004、P=0.002)。并且,BNIP3表达与HIF-α表达呈负相关(r=-0.274,P=0.020)。结论:在食管鳞癌中,BNIP3与HIF-1α的表达密切相关,且均与肿瘤的浸润深度、TNM分期、淋巴结转移密切相关。因此,联合检测BNIP3和HIF-1α,有助于食管鳞癌的辅助诊断、病期评价及预后判断。

线粒体自噬受体蛋白BNIP3的研究进展

作为细胞的“能量工厂”,线粒体源源不断地生产三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP),参与细胞内多个生物合成过程,为机体细胞提供着支持生命活动过程所必需的能量,在调控细胞生长、代谢和死亡等方面发挥重要作用[1]。然而,受损的线粒体能够生成大量的活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS),导致细胞功能出现紊乱甚至发生细胞死亡[2]。

盐酸纳美芬对心肌缺血再灌注大鼠缺氧诱导因子1α/B细胞淋巴瘤-2/E1B-19kDa相互作用蛋白3通路及心肌自噬的影响

目的探讨盐酸纳美芬对心肌缺血再灌注损伤(MIRI)大鼠缺氧诱导因子1α(Hif-1α)/B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)/E1B-19kDa相互作用蛋白3(BNIP3)通路及心肌自噬的影响。方法2020年3—4月采用结扎冠状动脉左前降支法复制心肌缺血再灌注损伤(MIRI)大鼠模型,将造模成功的大鼠使用随机数字表法分成模型组、盐酸纳美芬低、中、高(10μg/kg、15μg/kg、20μg/kg)剂量组和氯喹组(阳性对照,0.02 g/kg),每组15只,另取15只假手术组大鼠作为对照。模型组和假手术组给予等剂量生理盐水,其余各组给予相对应剂量药物,每天1次,连续3 d。给药结束24 h后,氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法检测心肌梗死面积;苏木精-伊红(HE)染色观察心肌组织病理学变化;二氯荧光素双醋酸盐(DCFH-DA)法检测心肌组织中活性氧水平;蛋白质印迹法(Western blotting)检测心肌组织中自噬相关蛋白Beclin1、LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ及通路蛋白Hif-1α、BNIP3表达水平。结果假手术组大鼠心肌组织结构完整,无明显病理变化。与假手术组相比,模型组大鼠心肌组织结构异常、心肌细胞坏死、心肌损伤严重,心肌梗死面积、活性氧水平、Beclin1、LC3-Ⅱ、Hif-1α、BNIP3蛋白表达水平和LC3-Ⅱ/Ⅰ比值显著升高(P<0.05),其中Hif-1α和BNIP3蛋白表达水平分别为0.92±0.11和0.96±0.12,显著高于假手术组的0.10±0.02和0.08±0.01;与模型组相比,盐酸纳美芬低、中、高剂量组大鼠心肌组织病理损伤依次减轻,心肌梗死面积、活性氧水平、Beclin1、LC3-Ⅱ、Hif-1α、BNIP3蛋白表达水平和LC3-Ⅱ/Ⅰ比值依次降低(P<0.05),其中盐酸纳美芬高剂量组Hif-1α和BNIP3蛋白表达水平分别为0.17±0.03和0.12±0.03,显著低于盐酸纳美芬中剂量组的0.29±0.04和0.31±0.05,盐酸纳美芬中剂量组显著低于盐酸纳美芬低剂量的0.58±0.07和0.52±0.08。盐酸纳美芬高剂量组与氯喹组大鼠各项指标差异无统计学意义(P>0.05)。结论盐酸纳美芬可能通过抑制Hif-1α/BNIP3通路,减弱MIRI大鼠心肌自噬,缓解心肌损伤。

壬二酸对阿霉素诱导的心肌细胞损伤的保护作用及其机制

目的探讨壬二酸对阿霉素诱导的心肌细胞损伤的保护作用及其机制。方法取生长融合度达80%以上的H9c2心肌细胞随机分为正常组、模型组、壬二酸组,正常组以高糖DMEM培养基培养,模型组以5μmol/L阿霉素处理24 h,壬二酸组以10μmol/L壬二酸和5μmol/L阿霉素共处理24 h,采用CCK-8法和微量酶标法检测心肌细胞活力及乳酸脱氢酶(LDH)漏出量,采用化学荧光法检测细胞内活性氧(ROS)水平及线粒体膜电位(ΔΨm)变化,采用荧光素酶法检测H9c2心肌细胞内三磷酸腺苷(ATP)水平,采用透射电子显微镜观察H9c2心肌细胞中自噬体的数量,采用免疫荧光染色分析细胞中Bcl-2/腺病毒E1B相互作用蛋白3(BNIP3)与线粒体荧光探针(Mitotracker)共定位的情况,采用Western blot实验检测H9c2心肌细胞中自噬相关蛋白微管相关蛋白轻链3-Ⅰ(LC3-Ⅰ)、LC3-Ⅱ、泛素结合蛋白(P62)、凋亡相关蛋白B淋巴细胞瘤-2基因相关启动子(Bad)及BNIP3的表达水平。24只C57BL/6J小鼠随机分为正常组、模型组(仅第1天腹腔注射阿霉素10 mg/kg)、壬二酸组(在模型组处理基础上壬二酸20 mg/kg连续灌胃7 d),每组8只小鼠,采用超声心电图检测小鼠心功能的变化,采用Masson染色法检测小鼠心脏组织中心肌纤维化的情况。结果两组细胞LDH漏出量、ROS水平、ATP含量、ΔΨm、BNIP3与Mitotracker的Pearson系数、自噬相关蛋白LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值及Bad、BNIP3、P62蛋白表达水平与模型组比较,差异均具有显著性(t=2.54~17.37,P<0.05)。正常组、壬二酸组小鼠与模型组小鼠比较,EF%、FS%差异均具有显著性(t=3.41~6.49,P<0.05)。结论壬二酸对阿霉素诱导的心肌细胞损伤具有保护作用,其作用可能是通过抑制细胞中BNIP3介导的线粒体自噬实现的。

基于HIF-1α/BNIP3信号通路调控线粒体自噬探讨通脉开窍丸治疗血管性痴呆大鼠的机制

目的:观察通脉开窍丸对血管性痴呆(VD)大鼠海马体缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)/腺病毒E1B19kD相互作用蛋白3(BNIP3)信号通路及线粒体自噬的影响。方法:将90只雄性SD大鼠适应性喂养1周后,随机抽选10只作为假手术组,仅分离颈总动脉不结扎,剩余大鼠将采用颈总动脉分次结扎法制作VD大鼠模型。剔除死亡和造模不成功的大鼠后,将造模成功的大鼠随机分为模型组、通脉开窍丸高、中、低剂量组(27.6、13.8、6.9 g·kg^(-1))、盐酸多奈哌齐组(0.45 mg·kg^(-1))、联合组(通脉开窍丸高剂量27.6 g·kg^(-1)+HIF-1α抑制剂YC-12.5 mg·kg^(-1)),各组对应治疗4周后取材。尼氏染色法观察海马区神经元丢失情况;苏木素-伊红(HE)染色观察海马区病理学变化;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测海马组织HIF-1α、BNIP3、自噬效应蛋白-1(Beclin-1)、微管相关蛋白1轻链3B(LC3B)蛋白表达水平;透射电镜观察海马组织线粒体超微结构及自噬小体数量;免疫荧光(IF)观察海马组织HIF-1α、BNIP3、LC3B的荧光强度。结果:与假手术组比较,模型组大鼠逃避潜伏期延长(P<0.01),穿越平台次数减少(P<0.01),海马区神经元层次减少,数量骤减,结构排列不齐,尼氏小体数量减少,丢失严重,线粒体嵴紊乱,线粒体双模结构破坏,损伤加重,自噬小体数量增加,HIF-1α、BNIP3、Beclin-1、LC3B蛋白表达增加(P<0.05,P<0.01),HIF-1α、BNIP3、LC3B的荧光强度增强(P<0.05,P<0.01);与模型组比较,通脉开窍丸各治疗组、盐酸多奈哌齐组大鼠寻找平台时间缩短(P<0.01),穿越平台次数增加(P<0.01),HE染色显示,海马神经元细胞数量增多,形态正常,排列整齐,尼氏小体丰富,丢失减少,损伤减轻,自噬小体数量增多,HIF-1α、BNIP3、Beclin-1、LC3B蛋白表达明显增加(P<0.05,P<0.01),HIF-1α、BNIP3、LC3B的荧光强度增强(P<0.05,P<0.01)。与通脉开窍丸高剂量组比较,联合组大鼠逃避潜伏期显著延长(P<0.01),穿越平台次数显著降低(P<0.01),海马神经元细胞数量减少,损伤加重,尼氏小体数量下降,自噬小体数量有所减少,HIF-1α、BNIP3、Beclin-1、LC3B蛋白表达显著降低(P<0.01),HIF-1α、BNIP3、LC3B的荧光强度显著下降(P<0.01)。结论:通脉开窍丸可能通过激活HIF-1α/BNIP3信号通路,促进线粒体自噬的发生,清除功能受损的线粒体,为健康细胞提供能量,减少神经细胞死亡,促进脑功能的恢复,从而减轻大鼠海马组织的缺血性损伤,提高大鼠学习记忆能力,从而发挥对VD的治疗作用。

地马煎剂对溃疡性结肠炎大鼠肠上皮细胞BNIP3蛋白与mRNA的影响

目的:通过观察地马煎剂对腺病毒E1B 19 kD相互作用蛋白-3(BNIP3)蛋白及mRNA的调控水平,了解其在干预溃疡性结肠炎(UC)线粒体自噬及控制炎症中的机制。方法:60只SPF级SD大鼠随机分为空白组,模型组,地马煎剂低、中、高剂量(8.5,17.0,34.0 g·kg^-1)组,美沙拉嗪(3.0 g·kg^-1)组,每组10只。模型组高脂饮食+2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)+乙醇法建立活动期UC大鼠模型,给药组连续灌胃14 d。苏木素-伊红(HE)染色观察大鼠结肠黏膜组织病理变化,蛋白免疫印迹法(Western blot)及实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测肠上皮细胞BNIP3蛋白及mRNA的表达。结果:HE染色结果显示,模型组大鼠结肠组织可见大量炎性细胞浸润以及非干酪样肉芽组织,而各给药组大鼠出现不同程度的纤维性修复等表现。与正常组比较,模型组BNIP3蛋白及mRNA表达均明显升高(P<0.05);与模型组比较,地马煎剂低、中、高剂量组及美沙拉嗪组BNIP3蛋白及mRNA表达均显著升高(P<0.01);与地马煎剂低剂量组比较,地马煎剂中、高剂量组及美沙拉嗪组BNIP3蛋白及mRNA表达明显升高(P<0.05)。结论:地马煎剂可增加UC活动期大鼠肠上皮的BNIP3表达,这可能是其促进线粒体自噬对抗UC炎症的机制之一。

益气养阴化浊通络方对高糖诱导小鼠肾足细胞自噬ATG5、Beclin-1及BNIP3表达的影响

目的:观察益气养阴化浊通络方对高糖诱导的小鼠肾足细胞自噬相关蛋白5(autophagy-related protein 5,ATG5)、B细胞淋巴瘤-2蛋白相互作用中心卷曲螺旋蛋白1(B-cell lymphoma-2-interacting myosin-like coiled-coil protein 1,Beclin-1)及B淋巴细胞瘤-2基因/腺病毒E1B相互作用蛋白3(B-cell lymphoma-2/adenovirus E1 B interacting protein 3,BNIP3)表达的影响,探讨其对自噬的作用。方法:选取Wistar大鼠,分别灌胃20,40,80 g·kg^(-1)益气养阴化浊通络方及生理盐水,制备低、中、高浓度含药血清和空白血清。体外培养小鼠肾足细胞,分为正常对照组、高糖组、益气养阴化浊通络方低、中、高剂量组和雷帕霉素组。CCK-8法检测细胞增殖,细胞划痕检测细胞迁移能力,qRT-PCR和Western blot检测微管相关蛋白1轻链3B(microtubule-associated protein 1 light chain 3 B,LC3B)、ATG5、Beclin-1及BNIP3 mRNA和蛋白表达。结果:与空白对照组相比,高糖组足细胞增殖减弱,迁移能力增强,LC3B、ATG5、Beclin-1及BNIP3 mRNA和蛋白表达显著减弱;与HG组相比,益气养阴化浊通络方低、中、高剂量含药血清组及雷帕霉素组均可促进足细胞增殖,抑制足细胞迁移,明显促进LC3B、ATG5、Beclin-1及BNIP3 mRNA和蛋白表达。结论:益气养阴化浊通络方能够促进高糖诱导的小鼠肾足细胞自噬,调节足细胞增殖及迁移。