隐丹参酮调节HIF-1α/BNIP3信号通路对兔膝骨关节炎模型软骨细胞自噬和凋亡的影响

目的 探究隐丹参酮调节缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)/腺病毒E1B19kDa相互作用蛋白3(BNIP3)信号通路对兔膝骨关节炎(KOA)模型软骨细胞自噬和凋亡的影响。方法 取新西兰兔并以改良Videman法构建兔KOA模型,随机分为模型组、空载组、隐丹参酮组、HIF-1α敲低组、隐丹参酮+HIF-1α敲低组,每组9只;另取9只新西兰兔为对照组。分组干预后以Lequesne MG的膝关节级别评估法对兔膝关节临床症状(局部疼痛、步态、关节活动、关节肿胀)进行评分;HE染色检测兔膝关节软骨组织的退变情况并进行改良Mankin's评分;TUNEL染色检测兔膝关节软骨组织细胞凋亡情况;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测兔血清炎性因子白细胞介素(IL)-6、IL-18、IL-10水平;蛋白免疫印迹实验检测兔膝关节软骨组织自噬(LC3、Beclin-1)、凋亡(Bax、Cleaved Caspase-3)和HIF-1α/BNIP3信号通路相关蛋白表达。结果 与对照组比较,模型组兔膝关节软骨组织出现明显退变症状,局部疼痛、步态、关节活动及关节肿胀评分、改良Mankin's评分、凋亡率、血清IL-18及IL-6水平、软骨组织LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、Bax、Cleaved Caspase-3、BNIP3蛋白表达水平升高,血清IL-10水平、软骨组织HIF-1α蛋白表达水平降低(P<0.05)。与模型组比较,隐丹参酮组兔膝关节软骨组织退变症状减轻,局部疼痛、步态、关节活动及关节肿胀评分、改良Mankin's评分、凋亡率、血清IL-18及IL-6水平、软骨组织LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、Bax、Cleaved Caspase-3、BNIP3蛋白表达水平降低,血清IL-10水平、软骨组织HIF-1α蛋白表达水平升高(P<0.05);HIF-1α敲低组兔膝关节软骨组织退变症状加重,局部疼痛、步态、关节活动及关节肿胀评分、改良Mankin's评分、凋亡率、血清IL-18及IL-6水平、软骨组织LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、Bax、Cleaved Caspase-3、BNIP3蛋白表达水平升高,血清IL-10水平、软骨组织HIF-1α蛋白表达水平降低(P<0.05);空载组兔各指标无明显变化(P>0.05)。隐丹参酮+HIF-1α敲低组较隐丹参酮组兔膝关节软骨组织退变症状加重,局部疼痛、步态、关节活动及关节肿胀评分、改良Mankin's评分、凋亡率、血清IL-18及IL-6水平、软骨组织LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、Bax、Cleaved Caspase-3、BNIP3蛋白表达水平升高,血清IL-10水平、软骨组织HIF-1α蛋白表达水平降低(P<0.05);较HIF-1α敲低组上述指标变化相反。结论 隐丹参酮可通过上调HIF-1α、下调BNIP3表达,抑制炎症及自噬,减轻KOA兔膝关节软骨组织退变,改善其临床症状。

小檗碱调节HIF-1α/VEGF信号通路对皮肤溃疡大鼠血管生成和创面愈合的影响

目的:探究小檗碱(BR)调节缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)/血管内皮生长因子(VEGF)信号通路对皮肤溃疡大鼠血管生成和创面愈合的影响。方法:取SD大鼠采用创面局部多次涂抹冰醋酸建立皮肤溃疡模型,随机数字法分组,包括模型组(M组)、小檗碱低剂量组(BR-L组)、小檗碱高剂量组(BR-H组)、小檗碱高剂量+空载组(BR-H+pc-DNA组)、小檗碱高剂量+HIF-1α敲低组(BR-H+pc-HIF-1αKD组),每组10只,另选10只SD大鼠作为对照组(C组)。以药物分组处理3周后,测定各组大鼠创面愈合率;HE染色检测各组大鼠皮肤溃疡创面组织病理形态;免疫组织化学染色检测各组大鼠皮肤溃疡创面组织微血管密度(MVD)及胶原蛋白Ⅰ(CollagenⅠ)与纤维结合蛋白(FN)表达;酶联免疫吸附测定(ELISA)各组大鼠血清及皮肤溃疡创面组织炎性因子IL-6、IL-8表达水平;免疫印迹法检测各组大鼠皮肤溃疡创面组织HIF-1α/VEGF通路蛋白表达水平。结果:与C组相比,M组大鼠创面组织MVD、血清及创面组织IL-6、IL-8水平升高(均P<0.05)。与M组相比,BR-L组、BR-H组、BR-H+pc-DNA组大鼠创面愈合率、创面组织MVD、HIF-1α及VEGF蛋白表达均升高(均P<0.05),血清及创面组织IL-6、IL-8水平均降低(均P<0.05),且高剂量小檗碱作用更强。敲低HIF-1α可减弱BR对模型组大鼠各指标的作用。结论:小檗碱可通过上调HIF-1α/VEGF通路而降低炎性因子表达,抑制炎症,增强皮肤溃疡大鼠血管生成和胶原形成,促进其创面愈合。

温经通络汤含药血清对小鼠软骨细胞损伤及IκB-ζ/HIF-1α/LDHA轴的影响研究

目的研究温经通络汤含药血清对白细胞介素-1β(IL-1β)诱导的小鼠原代软骨细胞损伤的影响及机制。方法采用IL-1β诱导小鼠原代软骨细胞损伤模型,检测细胞中炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α,软骨降解相关蛋白酶基质金属蛋白酶(MMP)3、MMP9、MMP13、ADAM金属肽酶含血小板反应蛋白1基元4(ADAMTS4)以及糖酵解相关酶乳酸脱氢酶A(LDHA)、M2型丙酮酸激酶(PKM2)、还原型辅酶Ⅱ氧化酶2(NOX2)、还原型辅酶Ⅱ氧化酶4(NOX4)的mRNA表达;测定细胞内MMP3、MMP13、P65、IκB-ζ、缺氧诱导因子1α(HIF-1α)以及LDHA蛋白表达水平;进一步检测细胞上清液中一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)和乳酸的浓度,测定细胞内辅酶Ⅰ(NAD)的还原态(NADH)和氧化态(NAD+)的比率,以及细胞内活性氧(ROS)水平。结果温经通络汤含药血清可显著抑制IL-1β软骨细胞内IL-1β、IL-6、TNF-α的mRNA表达(P<0.01),降低细胞上清液中NO浓度(P<0.05,P<0.01),下调IκB-ζ(P<0.05)和P65蛋白表达(P<0.05,P<0.01)。温经通络汤含药血清可显著下调MMP3、MMP9、MMP13以及ADAMTS4 mRNA表达(P<0.01),抑制MMP13(P<0.05,P<0.01)和MMP3(P<0.05)的蛋白表达。氧化应激方面,它可显著抑制软骨细胞内ROS的产生,提高NADH/NAD+比率,降低上清液中MDA浓度,下调HIF-1α蛋白表达(P<0.01)。温经通络汤含药血清可显著降低乳酸浓度,下调LDHA、PKM2、NOX2、NOX4的表达,降低细胞内糖酵解水平(P<0.05,P<0.01)。结论温经通络汤含药血清可通过抑制炎症、软骨降解、氧化应激和糖酵解,缓解IL-1β诱导的小鼠原代软骨细胞损伤,其机制可能与调控IκB-ζ/HIF-1α/LDHA轴有关。

HIF-1α通过调控上皮-间充质转化对胆囊癌侵袭转移的影响

目的探讨HIF-1α对胆囊癌细胞迁移侵袭的影响及其相关调控机制。方法构建GBC-SD细胞,使用慢病毒转染,分别得到实验组(HIF-1αshRNA)、阴性对照组(空载慢病毒转染)和空白对照组(未处理)。蛋白质免疫印迹法检测E-Cadherin、N-Cadherin蛋白的表达水平,GBC-SD细胞的迁移能力用细胞划痕实验检测,GBC-SD细胞的侵袭能力用Transwell侵袭实验检测。结果与对照组相比,实验组E-Cadherin蛋白的表达水平明显升高(P<0.001),N-Cadherin蛋白的表达水平明显降低(P<0.001),对照组之间E-Cadherin、NCadherin蛋白的表达水平无明显差异(P>0.05)。实验组细胞划痕愈合度较对照组低(P<0.001)、穿模个数较对照组少(P<0.001),而对照组之间细胞划痕愈合度、穿模个数无明显差异(P>0.05)。结论靶向敲低HIF-1α可以降低GBC-SD细胞的迁移侵袭能力,其作用机制可能与调控上皮-间充质转化有关。

沉默HIF-1α调控SLC7A11对喉癌细胞生长的实验研究

目的:本研究旨在探究沉默HIF-1α对喉癌中SLC7A11的具体作用,为临床诊断喉癌寻找新的肿瘤标志物和寻找潜在治疗的靶点。方法:培养UMSCC5喉癌细胞,转染HIF-1α-siRNA,Western blot筛选最佳转染效率,针对转染后的细胞CCK-8检测增殖活性,流式细胞术检测各组细胞凋亡情况,Transwell法检测细胞侵袭和迁移,Western blot检测HIF-1α和SLC7A11表达。结果:成功沉默HIF-1α的表达,其中HIF-1α-siRNA1组的转染效率最高、最稳定(P<0.05)。沉默HIF-1α可以显著抑制人喉癌UMSCC5细胞的增殖(P<0.05)、促进细胞凋亡(P<0.05)以及抑制喉癌细胞侵袭、迁移(P<0.05)。沉默HIF-1α可以明显下调SLC7A11蛋白表达量(P<0.05)。结论:沉默HIF-1α可抑制人喉癌UMSCC5细胞增殖、侵袭、迁移行为以及凋亡,同时抑制SLC7A11的表达。为将来基于HIF-1α进行喉癌临床分子靶向治疗提供新的思路和理论依据。

姜黄素通过调控HIF-1α/miR-760/LTBP2机制轴抑制口腔黏膜下纤维化的效果研究

目的:探究姜黄素通过调控缺氧诱导因子-1α/微小RNA-760/潜在转化生长因子结合蛋白2(HIF-1α/miR-760/LTBP2)机制轴抑制口腔黏膜下纤维化的效果。方法:40只SD大鼠中随机取10只作为正常组,正常饲养不作处理;另30只大鼠采用槟榔碱诱导建立口腔黏膜下纤维化模型。将30只模型大鼠随机分为模型组、姜黄素组和阳性对照组,每组10只。姜黄素组和阳性对照组大鼠分别予以相应药物,正常组和模型组大鼠给予等体积生理盐水灌胃,1次/d,连续给药8周。比较各组大鼠张口度、颊黏膜组织变化、纤维化标志物及HIF-1α/miR-760/LTBP2信号轴表达情况。结果:与正常组比较,模型组大鼠张口度明显减小(P<0.05),颊黏膜评分、颊黏膜组织TGF-β1、ColⅢ、IFN-γ水平、miR-760 mRNA、HIF-1αmRNA、LTBP2 mRNA及HIF-1α、LTBP2蛋白表达均明显升高(P<0.05);与模型组比较,姜黄素组和阳性对照组张口度均明显增大(P<0.05),颊黏膜评分、TGF-β1、ColⅢ、IFN-γ水平、miR-760 mRNA、HIF-1αmRNA、LTBP2 mRNA及蛋白表达均明显降低(P<0.05),且姜黄素组张口度大于阳性对照组(P<0.05),颊黏膜评分、TGF-β1、ColⅢ、IFN-γ、miR-760 mRNA、LTBP2 mRNA及HIF-1α、LTBP2蛋白表达均低于阳性对照组(P<0.05)。结论:姜黄素可能降低HIF-1α、miR-760、LTBP2表达,抑制口腔黏膜下纤维化。

荜茇酰胺调控STAT3/HIF-1α通路诱导乳腺癌和乳腺细胞凋亡的机制

目的:探究荜茇酰胺对乳腺癌细胞MDA-MB-231、MCF-7和正常乳腺细胞MCF-10A增殖、凋亡和细胞周期的影响及其潜在的分子机制。方法:采用不同浓度荜茇酰胺干预MDA-MB-231、MCF-7、MCF-10A细胞,MTT法检测细胞增殖能力;细胞克隆形成法检测细胞克隆形成能力;流式细胞术检测细胞凋亡和细胞周期;Western Blot检测细胞中cleaved Caspase-3、Bcl-2、Bax、Cyclin D1、p53、p-JAK2、p-STAT3、HIF-1α、Survivin蛋白表达。结果:荜茇酰胺可呈浓度依赖性抑制MDA-MB-231、MCF-7细胞增殖并诱导其凋亡,而对MCF-10A细胞无明显抑制作用;荜茇酰胺可下调MDA-MB-231细胞p53、Bcl-2、Cyclin D1、p-STAT3、Survivin、HIF-1α及MCF-7细胞p53、p-STAT3、Survivin、HIF-1α蛋白表达,上调MDA-MB-231细胞cleaved Caspase-3、Bax蛋白表达。结论:荜茇酰胺能抑制乳腺癌细胞MDA-MB-231、MCF-7增殖并诱导其凋亡,其机制可能与负向调控STAT3/HIF-1α通路有关。

WIN55212-2通过调控mTOR/HIF-1α/PFKFB3信号通路抑制糖酵解并减轻脓毒症小鼠急性肺损伤

目的:探究大麻素受体激动剂WIN55212-2(WIN)对脓毒症小鼠急性肺损伤(ALI)的影响,并探讨其通过糖酵解发挥作用的可能机制。方法:采用腹腔注射脂多糖(LPS)创建小鼠脓毒症ALI模型。将雄性C57BL/6J小鼠随机分为4组:对照(control)组、LPS组(腹腔注射10 mg/kg LPS)、LPS+WIN组(注射LPS前30 min腹腔注射1 mg/kg WIN)和LPS+WIN+MHY1485[哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)活化剂]组(LPS造模前1 d腹腔注射10 mg/kg MHY1485,并在造模前30 min腹腔注射1 mg/kg WIN和10 mg/kg MHY1485),每组6只。造模24 h后取材,计算肺指数;HE染色观察肺组织病理变化;ELISA检测肺组织炎症因子白细胞介素1β(IL-1β)和IL-10表达水平,以及血清乳酸和乳酸脱氢酶A(LDHA)水平;Western blot检测mTOR/缺氧诱导因子1α(HIF-1α)/6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-双磷酸酶3(PFKFB3)信号通路相关蛋白水平。结果:相比于control组,LPS组小鼠肺指数增加,HE染色显示肺组织受损,肺组织中IL-10水平降低(P<0.05),IL-1β水平升高(P<0.05),血清乳酸和LDHA水平升高(P<0.05),磷酸化mTOR(p-mTOR)、HIF-1α和PFKFB3蛋白水平升高(P<0.05)。相较于LPS组,LPS+WIN组肺指数降低(P<0.05),HE染色显示肺组织受损减轻,肺组织IL-1β水平降低(P<0.05),IL-10水平升高(P<0.05),血清乳酸和LDHA水平降低(P<0.05),p-mTOR、HIF-1α和PFKFB3蛋白水平降低(P<0.05)。相较于LPS+WIN组,LPS+WIN+MHY1485组肺指数增加,HE染色显示肺组织受损,肺组织IL-1β水平升高(P<0.05),IL-10水平降低(P<0.05),血清乳酸和LDHA水平升高(P<0.05),p-mTOR、HIF-1α和PFKFB3蛋白水平升高(P<0.05)。结论:WIN55212-2可以减轻脓毒症小鼠ALI,其机制可能是通过调控mTOR/HIF-1α/PFKFB3信号通路,抑制糖酵解,减轻炎症反应。

电针通过HIF-1α和SOX-9维持兔膝骨关节炎软骨稳态及抗炎机制研究

目的观察电针对兔膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)模型软骨缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)、性别决定区Y框蛋白9(SRY-box transcription factor 9,SOX-9)、基质金属蛋白酶1(matrix metalloproteinase-1,MMP-1)、基质金属蛋白酶13(matrix metalloproteinase-13,MMP-13)、Ⅱ型胶原蛋白和炎症因子表达的影响,探讨电针干预改善KOA软骨稳态以及抗炎的可能作用机制。方法采用随机数字表法将实验兔分为对照组、模型组和电针组,每组10只。对模型组和电针组实验兔的右膝关节采用木瓜蛋白酶制造兔KOA模型。制模完成后,电针组给予电针犊鼻及内膝眼穴干预,每次30 min,每天1次,共14 d。模型组每天在固定器上固定15 min。对照组右膝关节注射等量0.9%氯化钠溶液。使用苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosin staining,HE染色)检测软骨组织的病理情况,原位末端转移酶标记技术(terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP-biotin nick end labeling assay,TUNEL)检测软骨细胞的凋亡情况,免疫组化检测软骨中Ⅱ型胶原蛋白的表达情况,酶联免疫吸附实验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测软骨中肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)的水平,蛋白质免疫印迹(Western Blot,WB)检测HIF-1α、SOX-9、MMP-1和MMP-13的蛋白表达水平,实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qRT-PCR)检测HIF-1α、SOX-9、MMP-1和MMP-13的mRNA水平。结果HE染色结果显示,与对照组相比,模型组软骨细胞数量明显减少,细胞核皱缩,基质染色呈浅色,潮线不完整,而电针组较模型组显著改善;改良Mankin's评分结果显示,模型组较对照组显著升高,电针组较模型组显著降低;TUNEL结果显示,电针组软骨细胞凋亡率显著低于模型组;免疫组化结果显示,与模型组相比,电针组的Ⅱ型胶原蛋白表达明显升高;ELISA结果显示与模型组相比,电针组的TNF-α、IL-1β表达明显降低;WB和qRT-PCR结果显示,与对照组相比,模型组的HIF-1α和SOX-9蛋白表达水平和mRNA水平显著降低(P<0.05),与模型组相比,电针组显著升高(P<0.05)。结论电针可能通过上调HIF-1α和SOX-9的表达,减少MMP-1、MMP-13、TNF-α、IL-1β的表达,增加Ⅱ型胶原蛋白的形成,从而发挥缓解软骨损伤、减少炎症反应的作用。

“手十二井穴”放血预处理对大鼠急性低氧肺组织损伤模型血气、HIF-1α及VEGF水平的影响

目的 观察“手十二井穴”放血预处理对大鼠急性低氧肺组织损伤模型血气相关指标、低氧诱导因子(HIF)-1α及血管内皮细胞生长因子(VEGF)表达的影响,探讨“手十二井穴”放血预处理对急性低氧肺组织损伤的影响。方法 将72只雄性SD大鼠随机分为对照组8只、低氧(模型)组32只、井穴放血预处理(放血)组32只,模型组和放血组又分为6、24、48、72 h 4个时间段亚组,每组各8只。采用实验动物低氧模拟舱模拟15%O_(2)浓度,制备大鼠急性低氧肺组织损伤模型。放血组按“少商”“商阳”“中冲”“关冲”“少冲”“少泽”的顺序,每天1次,共5 d。用手持式血气分析仪检测肺动脉血气氧分压(PaO_(2))、血氧饱和度(SaO_(2))、酸碱度(pH)、二氧化碳分压(PaCO_(2))等相关指标,采用Western印迹法检测HIF-1α表达,酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测VEGF含量。结果 与对照组比较,模型组各时间段PaO_(2)、SaO_(2)明显降低,HIF-1α和VEGF表达水平显著升高(P<0.01)。与同时间段模型组比较,放血组PaO_(2)和SaO_(2)均出现升高,PaO_(2)在6、48 h时有统计学意义,SaO_(2)值在6、24、48 h时有统计学意义(P<0.05,P<0.01),HIF-1α表达在各时段明显下调,VEGF含量在24、48、72 h时明显下降(P<0.05,P<0.01)。但放血组PaO_(2)各时间段和SaO_(2)(6、24 h)仍低于对照组,HIF-1α(6、48、72 h)和VEGF各时间段表达水平仍高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。结论 “手十二井穴”放血预处理在一定时间和程度上可改善大鼠急性低氧(15%O_(2),85%N_(2))肺组织损伤模型的缺氧情况,其可能的作用与升高动脉血PaO_(2)、SaO_(2)及下调HIF-1α表达、降低VEGF含量有关,从而有利于模型大鼠适应急性低氧环境。

落新妇苷通过调节HIF-1α/VEGF轴抑制乳腺癌细胞的增殖、迁移和血管生成拟态形成

目的:探究落新妇苷(AST)调节低氧诱导因子-1α(HIF-1α)/血管内皮生长因子(VEGF)轴对乳腺癌细胞增殖、迁移和血管生成拟态(VM)的影响。方法:用不同浓度的AST(0、5、25、50、100、150、200、300μmol/L)处理乳腺癌细胞MCF-7、MDA-MB-231,采用CKK-8法检测细胞活力。将MCF-7、MDA-MB-231细胞分为对照组、AST低剂量(AST-L)组、AST中剂量(AST-M)、AST高剂量(AST-H)组、AST-H+DMOG(HIF-1α/VEGF通路激活剂)组,EdU法检测AST处理对乳腺癌细胞增殖的影响,流式细胞术检测其对细胞凋亡的影响,Transwell小室实验检测其对细胞迁移、侵袭能力的影响,Matrigel管型形成实验检测其对细胞VM形成的影响,WB法检测对细胞中HIF-1α、VEGF、VE-cadherin、E-cadherin、N-cadherin、MMP-2表达的影响。结果:与0μmol/L AST相比,5、25、50、100、150、200、300μmol/L AST处理的细胞活力显著下降,呈剂量依赖性(P<0.05)。与对照组相比,AST-L、AST-M、AST-H组细胞EdU阳性率、细胞迁移数、细胞侵袭数、VM管腔数目、HIF-1α、VEGF、VE-cadherin、N-cadherin、MMP-2表达均显著下降,而细胞凋亡率、E-cadherin蛋白表达显著升高(均P<0.05);与AST-H组相比,AST-H+DMOG组细胞EdU阳性率、细胞迁移数、细胞侵袭数、VM管腔数目、HIF-1α、VEGF、VE-cadherin、N-cadherin、MMP-2表达均显著升高,而细胞凋亡率、E-cadherin蛋白表达均显著下降(均P<0.05)。结论:AST能抑制乳腺癌细胞增殖、迁移、侵袭和VM形成,促进凋亡,其作用机制可能与抑制HIF-1α/VEGF信号通路有关。

HIF-1α信号通路对脂多糖诱导鸡巨噬细胞炎症的调节作用研究

【目的】探究鸡巨噬细胞(HD11)在脂多糖(LPS)诱导条件下,缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)信号通路和线粒体功能对细胞炎症反应的影响。【方法】试验以HD11细胞为研究对象,分别用不同浓度LPS作用于细胞,培养24 h后检测细胞活力,筛选LPS最佳作用浓度;同时在最佳LPS作用浓度下,筛选LPS最佳作用时间。将HD11细胞分为对照组和模型组,模型组加入最佳作用浓度LPS培养,对照组加等量的完全培养液,按照LPS最佳作用时间培养后,提取细胞总RNA进行转录组测序,并对差异表达基因进行GO功能注释和KEGG通路富集分析。利用实时荧光定量PCR和Western blotting分别检测HIF-1α信号通路相关因子mRNA和蛋白表达量;通过流式细胞术检测线粒体膜电位和活性氧(ROS)水平变化。【结果】LPS诱导的HD11细胞炎症模型中最适条件为1μg/mL LPS培养12 h,以此条件成功建立了细胞炎症模型。与对照组相比,模型组共检测到2063个差异表达基因,其中1319个上调,744个下调。GO功能注释结果显示,差异表达基因显著富集到免疫系统应答、对外部刺激的反应和细胞因子受体结合等过程。KEGG通路富集分析结果显示,差异表达基因显著富集在50条信号通路,主要涉及免疫细胞介导的炎症反应和Toll样受体、核转录因子-κB(NF-κB)、HIF-1α等信号通路。其中有13个显著上调表达的基因集中在HIF-1α相关信号通路,包括Toll样受体4(TLR4)、NF-κB、HIF-1α、血管内皮生长因子(VEGF)基因等。实时荧光定量PCR和Western blotting结果显示,NF-κB p65、HIF-1α、VEGF等mRNA和蛋白表达水平均显著上调(P<0.05)。流式细胞术检测结果显示,与对照组相比,模型组线粒体膜电位极显著下降(P<0.01),ROS水平显著升高(P<0.05)。【结论】成功建立LPS诱导鸡巨噬细胞炎症模型,HIF-1α与NF-κB信号通路相互串扰共同参与LPS诱导的细胞炎症过程。同时,细胞线粒体功能下降,导致ROS生成增多,进而促进HIF-1α的表达,共同加重了炎性反应和代谢紊乱。

BMP9下调HIF-1α抑制乳腺癌MDA-MB-231细胞的有氧糖酵解和迁移侵袭

目的研究骨形成蛋白BMP9对三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞有氧糖酵解和迁移侵袭的调控作用。方法实验组使用人BMP9重组腺病毒(AdBMP9)感染MDA-MB-231细胞,对照组用空载的GFP腺病毒感染细胞。采用乳酸、葡萄糖和ATP检测试剂盒检测细胞的葡萄糖摄取量、乳酸和ATP生成量;通过GEPIA2数据库,分析BMP9在泛癌中与糖酵解关键酶基因的相关性;qRT-PCR检测过表达BMP9后,MDA-MB-231中糖酵解关键酶GLUT1、HK2、PKM2、LDHA的mRNA表达水平;STRING数据库分析BMP9抑制MDA-MB-231有氧糖酵解潜在靶点;Western blot检测细胞HIF-1α和下游蛋白表达水平;划痕实验和Transwell实验评估不同处理后,细胞的迁移与侵袭能力的改变。结果与对照组相比,BMP9下调乳腺癌MDA-MB-231细胞的葡萄糖摄取、乳酸生成及ATP水平(P<0.01),抑制HIF-1α及其下游蛋白表达;Rescue实验中,过表达HIF-1α能逆转BMP9对MDA-MB-231细胞有氧糖酵解和迁移侵袭的抑制作用。结论BMP9下调HIF-1α抑制乳腺癌细胞MDA-MB-231有氧糖酵解和迁移侵袭能力。

紫癜肾煎剂对过敏性紫癜性肾炎大鼠PI3K/AKT及HIF-1α/VEGFA信号通路的影响

目的 观察紫癜肾煎剂对过敏性紫癜性肾炎(Henoch Schonlein purpura nephritis, HSPN)模型大鼠的治疗作用,并基于PI3K/AKT和HIF-1α/VEGFA信号通路探讨其作用机制。方法 随机选7只SD大鼠分为正常对照组,其余大鼠应用“BSA+LPS+CCL4”联合干姜建立HSPN大鼠模型,12周后随机抽取正常对照组和造模组的大鼠各1只,取肾组织固定包埋,采用免疫荧光检测造模组大鼠肾组织中IgA沉积并伴有蛋白尿,正常组无上述表现,提示造模成功。将造模成功的HSPN大鼠模型随机分模型组、紫癜肾煎剂低、高剂量(6.10、24.40 g/kg)组和西药(3.93 mg/kg)组,每组6只。给药结束后,采用溴甲酚紫法测定尿蛋白浓度,计算24 h尿蛋白定量;各组大鼠肾组织病理和免疫荧光检测;采用Western blotting法检测SD大鼠肾组织PI3K、AKT、HIF-1α、VEGFA蛋白表达情况。结果 紫癜肾煎剂可以显著降低24 h尿蛋白(P<0.05),减少肾小球系膜区免疫复合物沉积;与模型组比较,中药方组和西药组大鼠肾组织PI3K、AKT、HIF-1α、VEGFA蛋白表达明显降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 紫癜肾煎剂能减少HSPN大鼠24 h蛋白尿,改善肾功能及肾组织病理损伤,延缓HSPN病情进展,其机制可能与调控PI3K/AKT和HIF-1α/VEGFA信号通路有关。

由HIF-1α探讨中医药对骨质疏松症的作用机制

HIF-1α是一种重要的转录因子,HIF-1α信号通路参与多种疾病的发生、发展过程,如肿瘤、心血管疾病、骨质疏松症(osteoporosis,OP)等。HIF-1α还参与骨血管生成及影响骨细胞铁死亡来防治骨质疏松症。中医药对于OP的治疗有着独特的优势,中药的活性成分及复方均能对HIF-1α信号通路产生影响,但其机制尚需多方面研究。故本文从HIF-1α信号通路入手,研究中医药防治OP的作用机制及疗效的进展情况。

紫草素调节HIF-1α/NLRP3信号通路对蛛网膜下腔出血大鼠神经功能损伤的影响

目的探究紫草素调节缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)/NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)信号通路对蛛网膜下腔出血(SAH)大鼠神经功能损伤的影响。方法大鼠随机分为假手术组、模型组、YC-1(HIF-1α抑制剂,5 mg/kg)组、紫草素低剂量组(4 mg/kg)、紫草素高剂量组(25 mg/kg)、紫草素高剂量(25 mg/kg)+AG1(HIF-1α激活剂,10 mg/kg)组,每组15只。采用颈内动脉刺破法制备SAH模型。采用Zea-Longa评分法评估6组大鼠神经功能;ELISA法检测血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)和IL-1β水平;HE染色观察大鼠海马组织形态学变化,TUNEL染色法检测海马神经元凋亡率;伊文思蓝染色检测血脑屏障通透性;商品化试剂盒检测大鼠脑组织超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(MDA)、丙二醛(CAT)水平,Western blot检测大鼠脑组织Bax、Bcl-2、HIF-1α、NLRP3蛋白表达。结果假手术组大鼠海马神经元形态结构正常;与假手术组相比,模型组大鼠海马神经元有大量水肿、结构模糊,有细胞核溶解,变型固缩,部分细胞核消失,大鼠神经功能评分、血清TNF-α、IL-6和IL-1β水平、海马神经元凋亡率、伊文思蓝渗出量、脑组织MDA水平、Bax、HIF-1α、NLRP3水平显著增加,脑组织SOD、CAT水平、Bcl-2蛋白水平显著降低(P<0.05);与模型组比较,紫草素低剂量组、紫草素高剂量组和YC-1组鼠海马神经元病理损伤显著改善,大鼠神经功能评分、血清TNF-α、IL-6和IL-1β水平、海马神经元凋亡率、伊文思蓝渗出量、脑组织MDA水平、Bax、HIF-1α、NLRP3水平显著降低,SOD、CAT水平、Bcl-2蛋白水平显著升高(P<0.05);与紫草素高剂量组比较,紫草素高剂量+AG1组大鼠海马神经元病理损伤显著加重,大鼠神经功能评分、血清TNF-α、IL-6和IL-1β水平、海马神经元凋亡率、伊文思蓝渗出量、脑组织MDA水平、Bax、HIF-1α、NLRP3水平显著增加,SOD、CAT水平、Bcl-2蛋白水平显著降低(P<0.05)。结论紫草素抑制HIF-1α/NLRP3信号通路以降低氧化应激和炎性反应,进而改善SAH大鼠神经功能损伤。

电针调控HIF-1α/VEGF信号通路对类风湿性关节炎模型踝关节病理学改变的影响

目的探讨电针通过调控HIF-1α/VEGF信号通路活性对类风湿性关节炎(RA)大鼠踝关节病理损伤的影响。方法选取50只SD大鼠,随机分为Sham组(空白对照)、RA组(大鼠构建RA模型)、电针组(RA组大鼠给予电针治疗)、CAY10585组(RA大鼠腹腔内注射HIF-1α/VEGF信号通路抑制剂)、电针+CAY10585组(电针组大鼠腹腔注射HIF-1α/VEGF信号通路抑制剂),每组10只。模型建立后观察各组大鼠基本形态;8周后处死大鼠,比较治疗后大鼠踝关节直径;取大鼠踝关节行HE染色,观察整体病理形态及踝关节病理特征(滑膜细胞增殖、细胞侵蚀、血管翳形成、炎性细胞浸润、骨侵蚀)病理评分;酶联免疫吸附法(ELISA)检测5组大鼠血清炎性因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)水平;Western-blot检测大鼠踝关节组织内软骨基质因子Ⅱ型胶原(CollagenⅡ)、C端肽(CTXⅡ)、Ⅱ型胶原C前肽(CPⅡ)蛋白表达。结果与Sham组比较,RA模型建立可以上调大鼠踝关节直径,踝关节滑膜细胞增殖、细胞侵蚀、血管翳形成、炎性细胞浸润、骨侵蚀病理评分,血清炎性因子(TNF-α、IL-6)水平均明显提升(P<0.05),关节滑膜上皮复层出现增生、间质水肿以及炎性细胞浸润的现象;电针干预可以下调大鼠踝关节直径、踝关节滑膜细胞增殖、细胞侵蚀、血管翳形成、炎性细胞浸润、骨侵蚀病理评分,血清炎性因子(TNF-α、IL-6)水平(P<0.05),同时踝关节病理形态明显得到缓解;CAY10585干预再次增加RA大鼠病理形态,破骨细胞明显增加,骨质出现侵蚀、溶解骨层及炎性细胞浸润的现象,踝关节直径、踝关节滑膜细胞增殖、细胞侵蚀、血管翳形成、炎性细胞浸润、骨侵蚀病理评分,血清炎性因子(TNF-α、IL-6)水平再次提升(P<0.05);电针干预可以逆转CAY10585组大鼠趋势,再次下调大鼠踝关节直径、踝关节滑膜细胞增殖、细胞侵蚀、血管翳形成、炎性细胞浸润、骨侵蚀病理评分(P<0.05);与Sham组比较,RA组大鼠踝关节组织内CTXⅡ表达提升,CollagenⅡ、CPⅡ表达降低(P<0.05);电针干预可以下调CTXⅡ表达,上调CollagenⅡ、CPⅡ、HIF-1α、VEGF表达(P<0.05);CAY10585干预则体现出相反趋势,再次上调CTXⅡ表达,下调CollagenⅡ、CPⅡ、HIF-1α、VEGF表达(P<0.05);电针干预可以逆转CAY10585组大鼠软骨基质及HIF-1α、VEGF表达(P<0.05)。结论电针治疗可以改善RA大鼠踝关节的病理学表现,降低炎性反应,保护软骨损伤,其分子机制可能与激活HIF-1α/VEG信号通路有关。

人脐带间充质干细胞对糖尿病肾病大鼠肾脏HIF-1α表达的影响

目的观察人脐带间充质干细胞(HUMSC)对糖尿病肾病大鼠肾脏缺氧诱导因子(HIF-1α)表达的影响。方法50只健康清洁级8周龄雄性SD大鼠,随机选取20只为健康对照组,其余30只采用链脲菌素复制糖尿病肾病大鼠模型(模型组),两组大鼠饲养12周。第12周,随机选取两组大鼠各3只分别尾静脉注射DiR-HUMSCs,代谢12~16 h后在小动物活体光学3D成像系统下观察DiR-HUMSCs在大鼠体内的分布。随机选取9只模型组大鼠进行HUMSCs移植(HUMSCs移植组)。HUMSCs移植采用尾静脉注射方式移植浓度为1×10^(6)个/mL HUMSCs 500μL至大鼠体内,每周1次,连续4周,共28 d。检测3组大鼠的24 h尿蛋白定量(24 h UPro)、血清肌酐(Scr)、血尿素氮(BUN)、尿肌酐(Ucr)、尿白蛋白与肌酐比值(UACR)水平;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测3组大鼠血清HIF-1α水平;采用PAS和Masson染色进行肾脏组织病理检测;免疫荧光法检测3组大鼠肾组织HIF-1α、Slc12A3和Aquaporin1蛋白的表达。结果移植HUMSCs治疗4周后,与健康对照组比较,模型组和HUMSCs移植组大鼠Ucr水平降低(P<0.05),Scr、24 h UPro、BUN、UCAR均升高(P<0.05);与模型组比较,HUMSCs移植组大鼠Ucr水平差异无统计学意义(P>0.05),Scr、24 h UPro、BUN、UCAR均降低(P<0.05)。糖尿病肾病大鼠病理损伤缓解,系膜增生和基底膜增厚改善,小管空泡变性减少,间质纤维化减轻。模型组大鼠血清HIF-1α水平较健康对照组升高(P<0.05),HUMSCs移植组血清HIF-1α水平较模型组下降(P<0.05)。与健康对照组比较,模型组大鼠肾脏远端小管中HIF-1α蛋白水平增加(P<0.05);HUMSCs移植组的HIF-1α蛋白水平较模型组降低(P<0.05)。模型组远端小管标记蛋白Slc12A3水平低于健康对照组(P<0.05),HUMSCs移植组Slc12A3水平较模型组升高(P<0.05)。HUMSCs移植组的Aquaporin1蛋白水平较模型组和健康对照组均降低(P<0.05)。糖尿病肾病大鼠近端小管中无HIF-1α表达。结论HIF-1α主要在糖尿病肾病大鼠肾脏远端小管表达,且HUMSCs可通过抑制HIF-1α的表达修复肾小管的损伤。

基于HIF-1α/PD-L1通路探讨补血生髓方对肿瘤相关性贫血小鼠的改善作用

目的:探讨补血生髓方对肿瘤相关性贫血(cancer related anemia, CRA)小鼠的改善作用及可能的作用机制。方法:C57BL/6雌性小鼠腹腔注射苯肼(50mg/kg),并且皮下接种肺癌LLC细胞建立CRA模型,随机分成模型组、EPO组(1365IU/kg)、补血生髓方组(60.67g/kg),每组10只,另取10只正常小鼠作为空白组,给药2周。ELISA检测促红细胞生成素、血清干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)水平,流式细胞术检测外周血Tregs细胞比例,Real time-PCR及免疫荧光检测缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)、程序性死亡-配体1(programmed cell death ligand 1,PD-L1)mRNA及蛋白的表达。结果:与模型组相比,补血生髓方组小鼠的肿瘤体积、肿瘤质量均显著降低(P<0.01)。与空白组相比,模型组血红蛋白、促红细胞生成素、IFN-γ水平显著下调(P<0.01),外周血Tregs细胞比例显著升高(P<0.05)。与模型组相比,补血生髓方组血红蛋白、促红细胞生成素、IFN-γ水平显著上调(P<0.01),外周血Tregs细胞比例显著下降(P<0.01),HIF-1α、PD-L1mRNA和蛋白表达显著降低(P<0.01)。结论:补血生髓方能够改善CRA小鼠的贫血状态,通过下调HIF-1α/PD-L1通路调节CRA小鼠的免疫功能,从而抑制肿瘤的生长。

黄芩苷调节HIF-1α/VEGF信号通路对腹膜透析大鼠腹膜纤维化和血管生成的影响

目的:探究黄芩苷调节低氧诱导因子1α/血管内皮生长因子(HIF-1α/VEGF)信号通路对腹膜透析大鼠腹膜纤维化和血管生成的影响。方法:将SD大鼠分为空白组、模型组、黄芩苷低剂量组(25 mg/kg)、黄芩苷高剂量组(100 mg/kg)、HIF-1α激活剂FG-4592组(10 mg/kg)、黄芩苷高剂量+FG-4592组(100 mg/kg黄芩苷+10 mg/kg FG-4592),每组10只。除空白组外,其余各组采用4.25%葡萄糖腹膜透析溶液腹腔注射,建立腹膜透析大鼠模型,各组大鼠建模同时给予相应药物处理,每天1次,共给予30 d,空白组、模型组给予等体积生理盐水;4 h腹膜平衡试验评估腹膜功能;HE和Masson染色观察大鼠腹膜组织病理损伤、厚度及纤维化程度;腹膜血管新生形态观察;免疫组化检测大鼠腹膜组织中α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、VEGF和上皮钙黏素(E-cadherin)表达;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和Western Blot测定大鼠腹膜组织HIF-1α、VEGF表达水平。结果:与空白组相比,模型组大鼠超滤体积、E-cadherin表达水平显著降低,腹膜厚度、葡萄糖转运量、毛细血管密度、α-SMA水平及HIF-1α、VEGF表达显著升高,大鼠腹膜组织有大量炎性细胞浸润且出现蓝染的胶原沉积(P<0.05);与模型组相比,黄芩苷低剂量组、黄芩苷高剂量组大鼠超滤体积、E-cadherin表达水平显著升高,腹膜厚度、葡萄糖转运量、毛细血管密度、α-SMA水平及HIF-1α、VEGF表达显著降低,大鼠腹膜组织病理损伤及纤维化有所改善(P<0.05),FG-4592组对应指标变化趋势与上述相反(P<0.05);FG-4592减弱了高剂量黄芩苷抑制腹膜透析大鼠腹膜纤维化和血管生成的作用。结论:黄芩苷通过抑制HIF-1α/VEGF信号通路抑制腹膜透析大鼠腹膜纤维化和血管生成。