大负荷运动后骨骼肌核心时钟基因Bmal1/Clock、Cry1/Per1的节律性振荡变化趋势

目的:探讨大负荷运动对骨骼肌核心时钟基因节律性表达的影响。方法:将208只8周龄SD大鼠随机分为对照(control,C)组与运动(Exercise,E)组,E组予以一次大负荷运动训练。每6 h取各组比目鱼肌,采用透射电镜观察骨骼肌纤维超微结构,通过实时荧光定量PCR实验测定骨骼肌核心时钟基因Bmal1、Clock、Cry1、Per1表达量,并使用余弦分析软件circacompare(R package)获取拟合余弦曲线参数,分析其节律性振荡的变化趋势。结果:1)C组Bmal1、Clock、Cry1、Per1 mRNA在72 h内呈现3个完整近日节律周期;E组Bmal1 mRNA、Cry1和Per1mRNA在0~24 h、Clock mRNA在0~72 h近日节律消失。2)与C组相比,E组Bmal1 mRNA在0、6、12和18 h显著升高,Clock mRNA在0 h时显著升高;Cry1、Per1 mRNA在0、12 h显著降低。3)C组各时相肌纤维超微结构正常,E组0、24和48 h均出现不同程度肌小节结构破坏、线粒体肿胀及聚集等改变,72 h有所缓解。结论:一次大负荷运动可诱发骨骼肌核心时钟基因Bmal1/Clock、Cry1/Per1节律振荡紊乱,其变化趋势与肌纤维超微结构损伤时相基本一致。

生物钟基因Bmal1、Per2在血液肿瘤细胞株Raji、Hut-78、OCI-LY8及HL-60中的昼夜表达规律

目的通过检测生物钟基因Bmal1、Per2在血液肿瘤细胞株Raji、Hut-78、OCI-LY8及HL-60细胞中不同时间点的mRNA表达情况,探讨其与血液肿瘤发生发展的可能关系。方法血液肿瘤细胞株Raji、Hut-78、LY-8、HL-60经血清休克法诱导节律后,RT-PCR法检测生物钟基因Bmal1及Per2在不同时间点的mRNA转录水平,以时间为变量分别对其转录量进行余弦函数拟合,通过余弦函数预测基因转录高峰及低谷时段。结果Bmal1和Per2基因表达在OCI-LY8、Hut-78、HL-60细胞中呈现昼夜节律(P<0.05);Raji细胞内Bmal1基因无节律性表达(P>0.05),而Per2基因呈昼夜节律表达(P<0.05)。结论生物钟基因Per2和(或)Bmal1在多种血液肿瘤细胞株内呈昼夜节律性表达,其可能参与血液肿瘤的发生发展。

生物钟蛋白Bmal1对实验性牙周炎相关肾损伤的影响

目的通过建立大鼠牙周炎模型,探讨生物钟蛋白Bmal1对慢性牙周炎相关肾损伤的影响。方法将12只雄性Wistar大鼠随机分为对照组和牙周炎组,每组6只。采用正畸结扎丝对牙周炎组大鼠双侧上颌第一磨牙进行结扎处理,对照组大鼠不进行任何干预措施。8周后,检测2组大鼠的牙周临床指标,包括牙周探诊深度、牙龈出血指数和牙齿松动度。采用Micro-CT对大鼠上颌骨进行扫描和三维图像重建,评估牙槽骨吸收情况。采用苏木精-伊红(HE)和过碘酸雪夫(PAS)染色对牙周组织和肾组织进行病理学观察。采用生化试剂盒检测肾脏功能指标肌酐、白蛋白、血尿素氮的水平,以及氧化应激指标超氧化物歧化酶、谷胱甘肽和丙二醛的水平。MitoSOX red染色检测肾组织内活性氧(ROS)含量。实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)和免疫组织化学染色检测大鼠肾组织中Bmal1、核因子-E2相关因子2(Nrf2)和血红素加氧酶1(HO-1)的基因及蛋白表达水平。结果与对照组相比,牙周组织Micro-CT及HE染色结果显示,牙周炎组上颌第一磨牙区出现明显的骨吸收和附着丧失;肾组织HE及PAS染色结果表明,牙周炎组大鼠肾组织有显著的组织病理损伤;肾功能和氧化应激指标结果显示,牙周炎组的氧化应激水平出现异常而肾功能指标无明显异常;MitoSOX red结果显示,牙周炎组肾组织内ROS含量升高;RT-qPCR和免疫组织化学结果显示,牙周炎组肾组织内Bmal1、Nrf2和HO-1表达水平降低。结论生物钟蛋白Bmal1在牙周炎大鼠肾脏的氧化损伤过程中发挥重要作用。

模拟微重力对NIH-3T3细胞clock及bmal1基因表达的影响

目的探讨模拟微重力对NIH-3T3细胞节律基因clock与bmal1 mRNA表达的影响。方法 NIH-3T3细胞采用回转器分别回转培养6 h,12 h,18 h,24 h,30 h,36 h,42 h和48 h,同时设置1 G静置培养为对照组。Trizol试剂提取细胞总RNA,实时定量PCR法检测节律基因clock及bmal1 mRNA在各时间点的相对表达量。通过余弦法获取节律参数,并经振幅检验分析是否存在昼夜节律。结果 clock及bmal1基因mRNA的表达趋势相近。对照组clock与bmal1 mRNA相对水平呈现节律性表达,而回转组表达无节律性。回转组mRNA相对水平最大值出现于约6 h时间点,最小值出现在约18 h,而对照组分别出现于约18 h与24 h。与对照组比回转组的周期延长了约16 h。回转后clock与bmal1的峰值相位前移。结论 NIH-3T3细胞中clock与bmal1的表达存在同步化的转录特征。模拟微重力可影响clock与bmal1节律的周期长度及峰值相位。

生物钟基因Clock/Bmal1与动脉粥样硬化相关性研究进展

越来越多的证据表明,生物钟基因在人体组织代谢、肥胖、血管功能、炎症免疫反应等方面都发挥着重要作用,而Clock/Bmal1基因在昼夜节律的调节过程中起着至关重要的作用。在动脉粥样硬化(AS)的发生发展过程中糖脂代谢异常、炎症免疫反应以及血管内皮功能障碍均发挥着重要作用,Clock/Bmal1基因可以通过调节机体的糖脂代谢、炎症反应以及内皮细胞功能来影响AS的形成,这可为寻找AS相关性疾病新的预防和治疗靶点提供理论基础。

小鼠节律基因clock,bmal1 3'UTR重组质粒构建与应用

为探讨miRNA与节律基因的相互作用,首先通过NCBI查找小鼠节律基因clock,bmal1 3'UTR序列,PCR扩增节律基因clock,bmal1 3'UTR全长后将目的片段定向克隆到PGL3-promoter质粒上并测序验证,构建节律基因clock,bmal1 3'UTR重组质粒。然后通过Target Scan软件预测可能与clock,bmal1 3'UTR相互作用的miRNAs,利用脂质体将miRNA模拟物与重组质粒共转293T细胞进行荧光活性检测,初步分析可能调控clock,bmal1表达的miRNAs。结果显示,采用RVP4引物进行的重组质粒反向测序结果与NCBI上查找的序列反向互补,成功构建小鼠节律基因clock,bmal1 3'UTR重组质粒,为进一步研究节律基因转录后调控机制奠定基础。miR-199a-5p(P<0.05)与miR-142-3p(P<0.01)下调重组质粒活性约33%和45%,初步证实miR-199a-5p能够与clock 3'UTR,miR-142-3p能够与bmal1 3'UTR作用调控基因转录活性。

尾吊对小鼠肝脏组织中clock与bmal1基因节律的影响

目的研究尾吊对持续黑暗条件下小鼠肝脏节律基因clock与bmal1节律表达的影响。方法常规明暗光照条件导引(entrainment)C57BL/6J(C57)小鼠1周后,在持续黑暗条件下采用头低位-30°尾吊C57小鼠,于尾吊第12天、13天、14天每隔4 h连续18个时间点进行肝脏组织取材,提取总RNA,并运用Real-time PCR方法检测肝脏组织clock和bmal1节律基因mRNA的表达变化。结果尾吊组与对照组肝脏clock与bmal1节律基因mRNA水平均呈现出节律性表达特征。在尾吊条件下,clock基因mRNA的峰值相位提前约4 h,bmal1基因mRNA表达节律的振幅在每天授时因子时间(zeitgeber time,ZT)ZT2与ZT6显著下降(P<0.05)。结论在持续全黑暗条件下,C57小鼠肝脏组织节律基因clock与bmal1的mRNA水平表现出明显的近日节律性,尾吊对clock基因产生峰值相位提前的效应,对bmal1基因产生振幅减少的效应。

小于胎龄儿Clock、Bmal1基因表达与胰岛素、胰岛素样因子-1水平的临床研究

目的探讨小于胎龄儿(SGA)胎盘血、脐带血淋巴细胞中Clock、Bmal1基因表达及与胰岛素、胰岛素样因子-1(IGF-1)的相关性。方法选择2013年1—12月新生儿67例,其中SGA 31例,适于胎龄新生儿(AGA)36例;采用酶化学发光法测定脐带血、胎盘血胰岛素、IGF-1,采用竞争性RT-PCR法测定胎盘血、脐带血淋巴细胞中Clock、Bmal1基因表达水平。结果SGA组出生体重、BMI、身高、胎盘血胰岛素和IGF-1水平、脐带血胰岛素和IGF-1水平均低于AGA组(均P<0.05);胎盘血、脐带血胰岛素水平,脐带血IGF-1水平与出生体重均存在相关性(均P<0.01)。SGA组胎盘血、脐带血淋巴细胞中Bmal1基因表达水平均高于AGA组(均P<0.01);而Clock基因表达水平差异均无统计学意义(均P>0.05)。脐带血、胎盘血淋巴细胞中Clock、Bmal1基因表达水平与出生体重、胰岛素、IGF-1水平均无相关性(均P>0.05)。结论 SGA血清胰岛素和IGF-1水平较低,脐带血、胎盘血淋巴细胞中Bmal1基因表达水平较高;新生儿生理节奏性的发展受母体生物钟节奏的影响。

时辰艾灸干预类风湿性关节炎模型大鼠核心钟基因Clock、Bmal1表达与细胞焦亡的关系

背景:类风湿关节炎是症状特点具有昼夜节律性的炎症性疾病,艾灸治疗类风湿关节炎疗效显著,但是其具体机制是否与钟基因调控及细胞焦亡的抑制有关尚不清楚。目的:探究不同时辰艾灸治疗类风湿关节炎模型大鼠对核心钟基因和细胞焦亡的影响。方法:随机将40只成年SD大鼠分为空白组、类风湿关节炎模型组(模型组)、辰时艾灸组(辰时组)、酉时艾灸组(酉时组),雌雄各半,每组10只。空白组大鼠于右后足垫皮内注射无菌生理盐水,其余以弗氏完全佐剂制备实验性类风湿关节炎大鼠模型,辰时组(7:00-9:00)和酉时组(17:00-19:00)于造模后第7天在相应时辰取足三里、肾俞进行艾灸治疗,1次/d,每周治疗6 d后休息1 d,共治疗18 d。空白组及模型组行同法固定,不予艾灸干预。采用排水法分别测量大鼠模型制备前、制备后及每周艾灸干预后右足足容积;治疗结束后采集大鼠下丘脑和右膝关节滑膜,应用实时荧光定量PCR和Western blot观察下丘脑或膝关节滑膜组织中Clock、Bmal1基因、NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(Nod-like receptor protein 3,NLRP3)、半胱氨酸蛋白酶1(Caspase-1)、消皮素D的表达情况。结果与结论:(1)各组大鼠下丘脑中Clock、Bmal1 mRNA表达水平差异无显著性意义(P>0.05);在Clock、Bmal1 mRNA相对表达量中,下丘脑各组大鼠的表达丰度均比关节滑膜高(P<0.01);关节滑膜中,与空白组比较,模型组Clock、Bmal1 m RNA和蛋白表达均显著降低(P<0.01);与模型组相比,艾灸可显著升高滑膜Clock、Bmal1 mRNA和蛋白表达(P<0.05,P<0.01);与辰时组比较,酉时组中Clock、Bmal1 mRNA和蛋白表达稍上调,但差异无显著性意义(P>0.05);(2)与空白组比较,模型组大鼠关节滑膜中NLRP3、Caspase-1、消皮素D mRNA表达量明显升高(P<0.01);与模型组比较,酉时艾灸可明显降低类风湿关节炎关节滑膜中NLRP3、Caspase-1、消皮素D mRNA表达量(P<0.01);与辰时组比较,酉时组中NLRP3、Caspase-1 mRNA表达量显著降低(P<0.05,P<0.01);(3)结果说明艾灸可通过上调类风湿关节炎大鼠不同组织中Clock、Bmal1 mRNA和蛋白表达水平,下调细胞焦亡经典信号通路中效应分子NLRP3、Caspase-1、消皮素D mRNA表达,减轻滑膜炎症和细胞焦亡从而治疗类风湿关节炎;核心钟基因Clock、Bmal1在类风湿关节炎中发挥的抗炎机制可能与抑制细胞焦亡效应因子有关。

酸枣仁汤对慢性睡眠剥夺大鼠视交叉上核生物钟基因Clock和Bmal1表达的影响

目的观察酸枣仁汤对慢性睡眠剥夺大鼠视交叉上核(uprachiasmatic nucleus, SCN)生物钟基因Clock和Bmal1蛋白表达的影响。方法将实验大鼠随机分为空白组、模型组、舒乐安定组和酸枣仁汤组,除空白组外,其他各组用多平台水环境法制定慢性睡眠剥夺模型并予以相应干预。采用自主活动测试仪记录大鼠自主活动时间,免疫组化和Western blot检测SCN中Clock和Bmal1蛋白表达水平。结果与空白组比较,模型组大鼠自主活动时间TL(光照时段4个点之和)、TD(黑暗时段4个点之和)、TALL(光照+黑暗8个时段之和)明显增加(P<0.01);SCN中Clock和Bmal1蛋白表达水平下降(P<0.01)。干预后,与模型组比较,舒乐安定组和酸枣仁汤组大鼠TL、TD、TALL均减少(P<0.01或P<0.05)。舒乐安定组和酸枣仁汤组大鼠SCN中Clock和Bmal1蛋白表达上升(P<0.01或P<0.05)。结论酸枣仁汤能改善慢性睡眠剥夺大鼠的睡眠状态,其机制可能与酸枣仁汤调节大鼠SCN中Clock和Bmal1的表达有关。

时钟基因Cry1与Bmal1在小鼠子宫内膜生理性修复过程中的表达研究

目的 以小鼠月经模型为基础,探究时钟基因Cry1与Bmal1对小鼠月经期子宫内膜生理性修复过程的影响。方法 通过建立小鼠月经样生理性修复模型,利用苏木素伊红(HE)染色法进行组织形态学观察;利用免疫组织化学(IHC)染色法观察CRY1与BMAL1蛋白在小鼠月经样修复模型中的表达定位;进一步利用蛋白免疫印迹杂交(Western blot)检测CRY1与BMAL1蛋白的表达水平。结果 孕酮撤退后24~48 h子宫大体颜色逐渐变淡,子宫直径由粗逐渐变细。HE染色结果显示,孕酮撤退后24 h蜕膜化区域大部分细胞坏死崩解,且随着时间推移,子宫内膜厚度增加,子宫腔面出现再上皮化,腺体数量明显增多;48 h时,子宫内膜修复完整,基本恢复到正常子宫形态。IHC染色结果显示,CRY1和BMAL1蛋白的阳性染色定位于细胞质和细胞核中,主要集中在细胞核,且阳性信号随着孕酮撤退时间呈现一定差异。Western blot检测结果显示,孕酮撤退24 h后,子宫内膜CRY1蛋白表达显著降低(P<0.05),40 h时表达量相对更低,出现低谷。孕酮撤退后32 h子宫内膜BMAL1蛋白的表达量相对更低,显著低于24 h和48 h(P<0.05),与CRY1蛋白相比,低谷提前8 h出现。结论 时钟基因在子宫内膜呈现规律性的周期性表达,提示时钟基因及其信号通路可能参与子宫内膜生理性修复过程。

辛伐他汀预防小鼠高脂血症合并脑缺血损伤及其对时钟基因的调控

目的探讨辛伐他汀对小鼠高血脂合并脑缺血再灌注损伤(CIRI)的预防作用及机制。方法将60只C57BL/6J小鼠分为假手术组、CIRI组〔采用大脑中动脉阻塞再灌注法(MCAO/R)制备小鼠CIRI模型〕、高脂组(ip给予泊洛沙姆407)、高脂+CIRI组(ip给予泊洛沙姆407,24 h后MCAO/R造模)、高脂+CIRI+辛伐他汀5和10 mg·kg^(-1)组(先ig给予辛伐他汀连续7 d,后按照高脂+CIRI组处理)。再灌注24 h后,对各组小鼠进行神经功能缺损评分;转棒实验测定掉落潜伏期;自主活动测试小鼠活动次数;TTC染色测定脑梗死体积;激光散斑血流成像检测小鼠脑血流量;取全血分离血清,并测定总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、丙二醛(MDA)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)含量;实时荧光定量PCR和Westen印迹法检测小鼠右脑皮质时钟基因Rev-erbα和Bmal1 mRNA及蛋白表达水平。结果与假手术组相比,CIRI组小鼠神经功能缺损评分升高(P<0.01),掉落潜伏期缩短(P<0.01),活动次数减少(P<0.01)。与CIRI组相比,高脂+CIRI组小鼠神经功能损伤加重(P<0.01);脑梗死体积显著增加(P<0.01);脑血流量显著降低(P<0.01);血清中TC,TG,LDL-C及MDA含量显著升高(P<0.01),GSH-PX水平显著降低(P<0.01);脑皮质Rev-erbαmRNA和蛋白表达水平显著下调(P<0.01);Bmal1 mRNA和蛋白表达水平显著上调(P<0.01)。与高脂+CIRI组相比,高脂+CIRI+辛伐他汀5和10 mg·kg^(-1)组小鼠神经功能损伤减轻(P<0.01);脑梗死体积显著减小(P<0.01);脑血流量显著增加(P<0.01);血清中TC,TG,LDL-C及MDA含量显著降低(P<0.01),GSH-PX水平显著升高(P<0.01);脑皮质Rev-erbαmRNA和蛋白表达水平显著上调(P<0.01);Bmal1 mRNA和蛋白表达水平显著下调(P<0.01)。结论辛伐他汀预防性给药能有效减轻小鼠高脂血症合并CIRI,其机制与其降血脂及调节时钟基因表达有关。

小檗碱介导BMAL1:CLOCK复合体调控糖脂代谢改善脂肪胰岛素抵抗的效应机制

探究小檗碱介导脑和肌肉芳香烃受体核转位样蛋白1(brain and muscle arnt-like 1,BMAL1):昼夜自发输出周期蛋白kaput(circadian locomotor output cycles kaput,CLOCK)复合体,调控糖脂代谢改善脂肪胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)的作用机制。地塞米松诱导96 h建立IR-3T3-L1脂肪细胞模型,0.5、1、5、10、20μmol·L^(-1)小檗碱给药24 h。葡萄糖氧化酶法和细胞活性(cell counting kit-8,CCK-8)试剂盒分别检测胞外葡萄糖含量和细胞活力;酶比色法检测甘油三酯(triglyceride,TG)和甘油含量;油红O染色检测脂滴;荧光染色检测Ca2+、线粒体结构及活性氧(reactive oxygen species,ROS);蛋白免疫印迹(Western blot,WB)检测脂联素(adiponectin,ADPN)、BMAL1、CLOCK、激素敏感性脂肪酶(hormone-sensitive triglyceride lipase,HSL)、碳水化合物反应元件结合蛋白(carbohydrate-responsive element-binding protein,ChREBP)、固醇调节元件结合蛋白1C(sterol regulatory element-binding protein 1C,SREBP-1C)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂1α(peroxisome proliferator activated receptorγcoactivator 1α,PGC1α)、肉碱棕榈酰基转移酶1α(choline phosphotransferase 1α,CPT1α)、过氧化物酶体增殖物激活受体α(peroxisome proliferators-activated receptorsα,PPARα),免疫荧光检测BMAL1核定位。此外,添加20μmol·L^(-1)CLK8(CLOCK抑制剂)检测葡萄糖消耗量及BMAL1/ChREBP/PPARα蛋白。研究结果显示小檗碱增加IR-3T3-L1脂肪细胞葡萄糖消耗量,且不影响细胞活力;小檗碱降低IR-3T3-L1脂肪细胞胞内TG,5μmol·L^(-1)小檗碱升高甘油含量,减少脂滴积累,提示其加强脂解,而10μmol·L^(-1)小檗碱不影响甘油含量且脂滴更少,提示其可能同时加强脂解和甘油利用。此外,小檗碱降低IR-3T3-L1脂肪细胞胞内Ca^(2+)和ROS改善线粒体功能,上调PGC1α有助于维护线粒体结构。结果还显示小檗碱上调ADPN,提示其增加IR-3T3-L1脂肪细胞胰岛素敏感性,上调外周节律调控蛋白BMAL1和CLOCK并增加BMAL1核定位,上调脂解关键蛋白HSL和脂氧化限速酶CPT1α,下调TG合成关键蛋白SREBP-1C,小檗碱同时上调IR-3T3-L1脂肪细胞ChREBP和PPARα,以上结果共同提示其促糖转脂增强降糖效应。鉴于CLK8特异性抑制CLOCK酰基化修饰BMAL1形成复合体,结果显示CLK8添加小檗碱可降低葡萄糖消耗量,提示小檗碱上调BMAL1:CLOCK复合体改善糖代谢。CLK8添加小檗碱组上调BMAL1但下调ChREBP和PPARα,因而推测小檗碱介导BMAL1:CLOCK复合体调控细胞糖脂代谢减轻脂肪细胞IR。

高血压大鼠肥厚心肌中BMAL1蛋白表达的研究

目的选取了自发性高血压大鼠(SHR)与肾性高血压大鼠(RHR)作为肥厚心肌的供体,从整体水平检测了时钟体系中最为重要的BMAL1蛋白在3种不同心肌中的表达。方法建立了肾性高血压大鼠的模型,取自发性高血压大鼠,肾性高血压大鼠以及正常大鼠作为对照组,在每12h光暗交替的环境中饲养2wk后,每隔4h取心脏,测心重指数等各项指标,并用Westernblot方法检测高血压大鼠心肌组织与正常大鼠心肌组织中BMAL1蛋白表达的变化。结果RHR和SHR大鼠的左心重与全心重比值及全心重与体重比值与正常组相比差异都具有显著性,正常大鼠心肌组织中BMAL1蛋白表达呈现出明显的节律性,但RHR与SHR组心肌组织中的BMAL1蛋白表达丧失了应有的波动性与节律性,各时间点之间几乎无差异。结论在心肌肥厚的发病过程中时钟基因可能起一定的作用,时钟基因蛋白表达的改变可能是影响肥厚心脏逐渐丧失适应能力的一个因素。

高糖通过抑制Bmal1调控的自噬加重细胞缺氧复氧损伤

目的 探讨高糖诱导氧化应激后,Bmal1调控的自噬在细胞缺氧复氧损伤中的作用。方法 采用随机数字表法将PC-12细胞分为4组(n=6):低糖组(NG组)、低糖缺氧复氧组(NH/R组)、高糖组(HG组)和高糖缺氧复氧组(HH/R组)。采用高糖刺激24 h建立高糖模型,缺氧3 h复氧6 h建立缺氧复氧损伤模型。LDH检测细胞活性;ROS,SOD和MDA检测氧化应激水平;Annexin V-FITC/PI流式细胞术检测细胞凋亡率;Western blot检测Bmall,Beclin-1的表达;电镜观察自噬小体数量。结果 与NG组相比,NH/R组SOD、Bmall降低,LDH、ROS、MDA、凋亡率、Beclin-1升高,自噬小体增多(P<0.05);与NCG组相比,HCG组SOD、Bmall、Beclin-1降低,自噬小体减少,LDH、ROS、MDA、凋亡率升高(P<0.05);与NH/R组相比,HH/R组SOD、Bmall、Beclin-1降低,自噬小体减少,LDH、ROS、MDA、凋亡率升高(P<0.05);与IHG组相比,HH/R组SOD、Bmall降低,LDH、ROS、MDA、凋亡率升高(P<0.05),Beclin-1、自噬小体无统计学差异(P>0.05)。结论 高糖诱导的氧化应激抑制时钟基因Bmal1的表达,进而导致自噬功能降低,缺氧复氧损伤加重。

生物钟基因Bmal1对早期自然流产的影响

Bmal1(Brain and muscle arnt-like 1)作为生物钟基因的核心基因之一,在女性生殖系统中均有表达,其昼夜节律性表达参与了发情周期的产生、排卵、着床及妊娠的维持。Bmal1表达改变与流产的发生有关联,可通过多种机制引起妊娠丢失,其表达下调可通过SP1-DNMT1/DAB2IP途径引起基质金属蛋白酶2/9表达降低,从而抑制滋养细胞迁移和侵袭;Bmal1基因缺失干扰了卵巢颗粒细胞类固醇合成相关基因的转录和翻译,从而影响妊娠相关激素的分泌,并通过磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)信号通路促进颗粒细胞凋亡;Bmal1表达下降可引起卵巢和输卵管中活性氧增加从而降低卵母细胞受精、早期胚胎发育和着床潜能,最终导致胚胎丢失。本文就生物钟基因Bmal1对早期自然流产的影响进行综述。

不同时间限制性饮食模式对小鼠生物节律和脑iNOS的调节作用

目的:探究不同的时间限制性饮食(Time-restricted Feeding,TRF)模式对小鼠节律及脑内iNOS水平的影响差异。方法:选取SPF级雄性昆明小鼠36只,随机分为三组后放入节律箱驯化7 d,分别执行如下饮食模式24 d:a.节律晚期限制性饮食(顺节律时间TRF)(n=12):仅在ZT 15-ZT0开放饮食9 h;b.节律早期限制性饮食(逆节律时间TRF)组(n=12):仅在ZT 1.5-ZT10.5开放饮食9 h;c.自由饮食组(n=12):不限制饮食。在驯化第四天开始记录24 h自发活动并持续至执行TRF结束。次日于同时间点(ZT 0/6/12/18)各组分别取3只小鼠脑组织,采用Western Blot检测BMAL1和iNOS蛋白水平。结果:与自由饮食组相比,顺节律时间TRF不影响小鼠的正常活动节律,可减小BMAL1表达振幅,同时下调中枢iNOS水平(P<0.01);逆节律时间TRF组小鼠出现自发活动节律紊乱,BMAL1振幅高于顺节律组TRF小鼠,脑内iNOS水平显著高于顺节律时间TRF组小鼠(P<0.01)。结论:不同时间限制性饮食模式对小鼠节律和中枢iNOS水平的调节作用不同,顺节律时间TRF有助于维持健康的活动节律及中枢免疫稳态,而逆节律时间TRF会打破正常节律。

结肠生物钟基因Bmal1在腹泻型肠易激综合征症状发生中的作用及其机制研究

背景:腹泻型肠易激综合征(IBS-D)患者的症状具有昼夜波动等节律紊乱特征,但其病理生理学机制尚不清楚。目的:探讨结肠生物钟基因Bmal1在IBS-D患者症状发生中的作用及其可能机制。方法:于2018年9月—2021年2月在陆军特色医学中心纳入46例IBS-D患者和34例正常对照者参与研究。以IBS严重程度评分系统(IBS-SSS)评估患者病情严重程度。结肠镜检查时在直肠乙状结肠交界处取活检,以ELISA法检测5-羟色胺(5-HT)含量,免疫荧光双标技术检测Bmal1和肠嗜铬细胞(EC细胞)标记物嗜铬粒蛋白A(CgA)表达。结果:IBS-D患者结肠黏膜中的5-HT含量、EC细胞数量均显著高于正常对照组(P均<0.05)。Bmal1主要表达于肠上皮细胞,其与CgA存在共表达,且在EC细胞中呈高表达。与同时间点取材的正常对照组相比,上午9∶00取材的IBS-D患者结肠Bmal1表达显著升高,下午17∶00取材者Bmal1表达则显著降低(P均<0.05)。Spearman相关系数分析显示,上午9∶00取材的IBS-D患者结肠Bmal1表达与IBS-SSS总分和腹痛不适评分呈显著正相关(r_(s)=0.413,P=0.023;r_(s)=0.546,P=0.001)。结论:IBS-D患者存在结肠生物钟基因Bmal1表达紊乱,Bmal1振荡或可通过影响EC细胞的5-HT分泌参与IBS-D症状发生。

热暴露对大鼠心脏与肝脏组织细胞凋亡及钟基因Bmal1的影响

目的 探讨热暴露对大鼠心脏与肝脏组织细胞凋亡及钟基因Bmal1表达水平的影响。方法 选取SD雄性大鼠20只,随机分为对照组(n=10)和热暴露组(n=10),分别以24℃和32℃的环境温度饲养14 d后记录两组大鼠血压,HE染色观察心脏和肝脏组织形态变化;TUNEL染色和Western blot检测细胞凋亡水平;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和Western blot分别验证Bmal1的mRNA和蛋白水平的改变。结果 与对照组相比,热暴露组大鼠的收缩压(SBP)和舒张压(DBP)均升高(P均<0.01);与对照组相比,热暴露组大鼠心脏和肝脏组织Bmal1的mRNA表达均减少(P均<0.01);热暴露组大鼠心脏及肝脏组织Bmal1蛋白表达均减少(P均<0.05);TUNEL染色结果显示:热暴露组心脏组织和肝组织绿色荧光增加,即心脏细胞和肝细胞凋亡细胞增加显著;Western blot结果显示:Bax和Caspase3表达均上调(P均<0.01),Bcl-2表达均下调(P均<0.01)。结论 热暴露可以引起大鼠心脏和肝脏组织细胞凋亡,钟基因Bmal1表达下调,提示热暴露促进细胞凋亡的发生可能与钟基因Bmal1蛋白表达下调有关。

模拟微重力条件下NRF2调节节律基因振荡作用

为探讨模拟微重力效应是否通过NRF2影响CLOCK和BMAL1表达节律振荡,使用细胞回转器模拟微重力效应,结果表明:模拟微重力效应使抗氧化转录因子NRF2表达水平显著降低,细胞内ROS水平显著增加;CLOCK和BMAL1表达显著降低,振荡节律减弱,周期缩短,相位改变,当过表达NRF2后可逆转微重力效应引起的节律变化,增强CLOCK和BMAL1的表达节律;提示模拟微重力效应可能通过NRF2调节CLOCK和BMAL1的表达振荡。