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。

醒脑静调节CREB/PGC-1α信号通路对创伤性脑损伤大鼠神经炎症的影响

目的分析醒脑静调节cAMP反应元件结合蛋白(CREB)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1-α(PGC-1α)通路对创伤性脑损伤(TBI)大鼠神经炎症的影响。方法将75只SD大鼠分为对照组、模型组、醒脑静低剂量组(0.52mL/100g)、醒脑静高剂量组(1.04mL/100g)、醒脑静高剂量组+666-15(CREB抑制剂)组(10mg/kg),每组15只,除对照组外均构建创伤性脑损伤模型,计算大鼠神经损伤严重程度评分(NSS),干湿比重法测定大鼠脑含水量,TUNEL法测定大鼠神经细胞凋亡情况,ELISA法测定大鼠脑组织中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素1β(IL-1β)、白介素6(IL-6)水平,Western blot法测定大鼠CREB/PGC-1α通路蛋白表达。结果与对照组相比,模型组大鼠NSS评分、脑含水量、神经细胞凋亡率、脑组织TNF-α、IL-1β、IL-6水平、p-CREB/CREB、PGC-1α蛋白表达升高(P<0.05);与模型组相比,醒脑静低剂量组、醒脑静高剂量组大鼠NSS评分、脑含水量、神经细胞凋亡率、脑组织TNF-α、IL-1β、IL-6水平降低,脑组织p-CREB/CREB、PGC-1α蛋白表达升高(P<0.05);与醒脑静高剂量组相比,醒脑静高剂量+666-15组大鼠NSS评分、脑含水量、神经细胞凋亡率、脑组织TNF-α、IL-1β、IL-6水平升高,脑组织p-CREB/CREB、PGC-1α蛋白表达降低(P<0.05)。结论醒脑静可能通过激活CREB/PGC-1α通路抑制TBI大鼠神经炎症。

基于PGC-1α通路探索珍龙醒脑胶囊对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护机制

目的:基于过氧化物酶体增殖物激活受体-γ共激活因子-1α(PGC-1α)通路探索珍龙醒脑胶囊对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护机制。方法:SD大鼠随机分为假手术组(Sham)组、模型组(I/R)组、珍龙醒脑低、中、高剂量组(ZLXNl、ZLXNm、ZLXNh)组。每组12只。除Sham外采用改良的Longa 法复制缺血性脑损伤大鼠模型,造模后除I/R外,3组大鼠分别灌胃给予珍龙醒脑50、100及200mg/(kg·d),I/R组和Sham组同步给予0.9%氯化钠溶液,疗程1周。造模后第6,12,24h进行神经功能缺陷评分;治疗干预1周后采用ELISA法检测海马组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛、谷胱甘肽过氧化物酶、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6含量,Western blot 检测核转录因子κB(NF-κB)、PGC-1α、核呼吸因子-1(NRF1)、线粒体转录因子 A(TFAM)的mRNA表达。结果:与I/R组比较,ZLXNm、ZLXNh组各时间点神经功能缺陷评分明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05);珍龙醒脑胶囊各剂量组的 白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α和丙二醛水平显著降低,而谷胱甘肽过氧化物酶显著升高,差异有统计学意义(P< 0.05)。ZLXNl组SOD活性与I/R组比较,差异无统计学意义(P>0.05),ZLXNm、ZLXNh组SOD显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。珍龙醒脑各剂量组海马组织PGC-1α和 TFAMmRNA 表达显著升高(P<0.05),NF-κB蛋白表达在ZLXNm、ZLXNh组显著降低(P<0.05),NRF1蛋白表达在ZLXNm、ZLXNh组显著升高(P<0.05)。结论:珍龙醒脑胶囊可以促进脑缺血再灌注损伤大鼠的神经功能恢复,并抑制氧化应激和炎性反应从而发挥神经保护作用。其机制可能与 NF-κB表达的下调和 PGC-1α 信号通路激活有关。

经皮穴位电刺激通过PGC-1α介导的线粒体生物生成和抗氧化应激改善血管性痴呆大鼠的认知功能

目的探讨经皮穴位电刺激(transcutaneous electrical acupoint stimulation,TEAS)对血管性痴呆(vascular dementia,VD)大鼠认知功能的影响及其机制。方法采用改良的双血管闭塞(2-VO)法建立VD大鼠模型。造模后分别采用TEAS和电针(EA)刺激大鼠百会穴和足三里穴,连续刺激14 d。治疗后,采用新物体识别实验、Morris水迷宫实验、Y迷宫实验评估大鼠空间记忆和学习能力。苏木精-伊红染色观察海马神经元形态;透射电镜观察海马线粒体超微结构;采用酶联免疫吸附测定试剂盒检测大鼠血清中SOD、CAT、GSH-Px、MDA和ROS水平。采用蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测各组大鼠海马组织中PGC-1α、TFAM、HO-1、NQO1蛋白及细胞质中Keap1蛋白及细胞核中Nrf2、NRF1蛋白的表达。结果治疗14 d后,与模型组比较,VD组大鼠逃避潜伏期缩短,辨别指数、穿越原平台区域次数、原平台所在象限停留时间、交替百分比增加;TEAS可改善VD大鼠海马神经元及线粒体结构,病理染色结果显示神经元排列更规则、分布更均匀,核膜、核仁更清晰,线粒体肿胀减轻,线粒体基质密度增加,线粒体嵴更明显。血清中SOD、GSH-Px和CAT水平显著升高,MDA和ROS浓度降低。TEAS还上调了海马区PGC-1α、TFAM、NQO1、HO-1蛋白和核内NRF2、NRF1蛋白的表达水平,但下调了胞浆中Keap1蛋白的表达。结论TEAS可改善VD大鼠的认知功能,改善海马神经元和线粒体结构,且效果优于电针,其机制可能是激活PGC-1α介导的线粒体生物发生和抗氧化应激,这也为VD的治疗提供了潜在的治疗技术和实验依据。

基于SIRT1/PGC-1α信号通路探讨抑眩宁颗粒干预缺血性眩晕的作用机制

目的:探讨抑眩宁颗粒对沉默信息调节因子1(SIRT1)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)信号通路的调控作用及对缺血性眩晕大鼠眩晕症状的改善作用。方法:对清洁级SD大鼠进行电刺激逃避反射训练3 d后建立缺血性眩晕模型。将大鼠分为模型组、抑眩宁颗粒组(6 g/kg)、SIRT1抑制剂(EX527)组(5 mg/kg)、抑眩宁颗粒+EX527组(抑眩宁颗粒6 g/kg+EX5275 mg/kg),各组给予相应药物干预7 d;另取16只清洁级SD大鼠作为假手术组(进行造模前训练,仅穿线不结扎)。采用跳台逃避实验测定跳台逃避潜伏期;多普勒激光血流仪测量大鼠前庭神经核组织血流量,计算血流量下降率;苏木精-伊红染色观察大鼠脑组织病理特征;酶联免疫吸附法检测大鼠脑组织丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、一氧化氮(NO)、白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量;蛋白免疫印迹法检测大鼠脑组织SIRT1、PGC-1α、B淋巴细胞瘤-2相关X蛋白(Bax)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)蛋白表达水平。结果:与假手术组比较,模型组大鼠脑组织神经细胞变形、固缩和凋亡,跳台逃避潜伏期、给药后血流量下降率、脑组织MDA、NO、IL-1β、TNF-α含量、Bax蛋白表达水平升高(P<0.05),SOD活性、SIRT1、PGC-1α和Bcl-2蛋白表达水平降低(P<0.05)。与模型组比较,抑眩宁颗粒组大鼠脑组织凋亡变异的细胞数量减少,胶质周围的正常细胞数量增多,跳台逃避潜伏期、给药后血流量下降率、脑组织MDA、NO、IL-1β、TNF-α含量及Bax蛋白表达水平降低(P<0.05),SOD活性、SIRT1、PGC-1α和Bcl-2蛋白表达水平升高(P<0.05);EX527组大鼠脑组织神经细胞严重变形,固缩和凋亡现象明显,跳台逃避潜伏期、给药后血流量下降率、脑组织MDA、NO、IL-1β、TNF-α含量及Bax蛋白表达水平升高(P<0.05),SOD活性、SIRT1、PGC-1α和Bcl-2蛋白表达水平降低(P<0.05)。EX527可逆转抑眩宁颗粒对缺血性眩晕大鼠的改善作用(P<0.05)。结论:抑眩宁颗粒可能通过激活SIRT1/PGC-1α通路、抑制氧化应激和炎症反应,进而改善缺血性眩晕大鼠眩晕症状。

运动激活PGC-1a/FNDC5/BDNF通路延缓APP/PS1小鼠病理进程的机制研究

探讨PGC-1a/FNDC5/BDNF信号通路在运动改善APP/PS1小鼠认知功能障碍中的作用机制。选用12只4月龄APPswe/PS1转基因雄性小鼠和12只同窝野生型小鼠,随机分AD对照组(AD-C,n=6)、AD运动组(AD-E,n=6)、野生对照组(WT-C,n=6)和野生运动组(WT-E,n=6)。WT-C组和ADC组小鼠安静饲养,WT-E组和AD-E组进行10周中等强度跑台运动干预。采用Western blot法检测实验小鼠海马PGC-1a、FNDC5、BDNF和Aβ蛋白表达情况。结果表明:与AD-C组小鼠相比,AD-E组小鼠海马内Aβ蛋白表达水平显著下(P<0.01),PGC-1a蛋白表达水平显著上升(P<0.01),FNDC5蛋白表达水平显著上升(P<0.01),BDNF蛋白表达显著上升(P<0.01),Aβ蛋白含量显著下降(P<0.01)。由此得到如下结论:长期中等强度的有氧运动激活APP/PS1小鼠海马PGC-1a/FNDC5/BDNF信号通路,降低海马区Aβ蛋白表达,改善APP/PS1小鼠空间学习记忆能力。

人参皂苷Rb1通过AMPK/SIRT1/PGC-1α轴调节线粒体裂变融合缓解哮喘气道炎症

哮喘(bronchial asthma)以气道炎症和高反应性为主要特征,严重危害人类健康^([1])。AMP-activated protein kinase(AMPK)作为氧化还原蛋白,能有效调节细胞内氧化应激,可通过激活高度保守的NAD+依赖性去乙酰化酶Sirtuin 1(SIRT1)/NF-κB通路抑制哮喘^([2])。PPARγcoactivator-1α(PGC-1α)在线粒体生物合成和功能调节中得到广泛应用^([3])。人参皂苷Rb1是人参根茎的重要提取物,具有抗炎,抗凋亡,能够抑制哮喘气道高反应性等作用^([4])。本研究探讨了Rb1可能通过激活AMPK/SIRT1/PGC-1α信号轴改善小鼠支气管上皮细胞在CRE诱导下发生的氧化应激线粒体动力学障碍,最终有效缓解哮喘气道炎症的发生和发展。

藤黄健骨胶囊通过SIRT1/PGC-1α/Nrf2信号通路抑制绝经后骨质疏松大鼠成骨细胞凋亡

藤黄健骨胶囊可以提高绝经后骨质疏松模型鼠的骨密度来改善其骨微结构损害,但具体机制尚未阐明。本文主要研究藤黄健骨胶囊抑制绝经后骨质疏松症大鼠成骨细胞凋亡与SIRT1/PGC-1α/Nrf2信号通路的关系,旨在探讨藤黄健骨胶囊对绝经后骨质疏松症的作用机制。采用去卵巢法建立绝经后骨质疏松大鼠模型,分别给予藤黄健骨胶囊(0.09、0.18、0.36 g/kg)灌胃,连续干预8周后进行指标检测。采用TUNEL染色观察股骨组织凋亡情况,结果发现,藤黄健骨胶囊各剂量组股骨组织凋亡阳性细胞和凋亡率均减少(P<0.01)。采用双重免疫荧光染色观察股骨组织成骨细胞中SIRT1、PGC-1α和Nrf2表达水平表达情况,结果发现,藤黄健骨胶囊中、高剂量组成骨细胞PGC-1α表达荧光面积明显升高,各剂量组成骨细胞SIRT1和Nrf2表达荧光面积也明显升高(P<0.01)。qPCR和Western印迹检测股骨组织SIRT1、PGC-1α、Nrf2、Runx2、Bcl-2、Caspase-3和Caspase-9的mRNA表达水平和翻译水平变化,结果显示,藤黄健骨胶囊中、高剂量组股骨组织Runx2 mRNA水平和蛋白质水平、Nrf2蛋白质水平均明显升高,Caspase-9蛋白质水平明显下降,各剂量组股骨组织SIRT1、PGC-1α、Bcl-2 mRNA水平和蛋白质水平、Nrf2 mRNA水平也均明显升高,而其各剂量组股骨组织Caspase-3mRNA水平、蛋白质水平和Caspase-9 mRNA水平均则明显降低(P<0.01)。综上,本研究初步揭示了藤黄健骨胶囊对绝经后骨质疏松模型鼠成骨细胞凋亡的抑制与SIRT1/PGC-1α/Nrf2信号通路有关,SIRT1可能是调控成骨细胞凋亡的重要靶点。

PGC-1α基因及其单核苷酸多态性与糖尿病肾病的相关性

目的:探讨糖尿病肾病(DKD)易感性与过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子(PGC)-1α基因SNP位点rs8192678的相关性。方法:招募200例糖尿病(DM)患者,无肾脏病损伤,200例DKD患者。利用DNA提取试剂盒提取患者外周血DNA,应用TaqMan-MGB探针法对SNP rs8192678进行基因分型,分析PGC-1α基因rs8192678(G>A)等位基因分布,并评估其与DKD易感性的相关性。利用实时定量PCR检测DM患者和DKD患者血液PGC-1αmRNA表达与rs8192678基因多态性之间的关系。观察不同中医证型DKD患者rs8192678等位基因及基因型频率分布。结果:PGC-1α基因rs8192678基因型GG在DM中比例较DKD更少见(47.5%比72.5%,P<0.001)。在三个遗传模型(加性、显性和隐性)中,在年龄和性别校正后,GG基因型与较高的DKD风险相关(P=0.000)。在DM组和DKD组全血中,AA基因型患者PGC-1αmRNA水平显著高于GG基因型(P<0.01)。PGC1-α基因rs8192678位点的等位基因中,G等位基因频率在所有DKD证型中均较A等位基因频率高。DKD患者中医证候由阴虚燥热证逐渐转向阴阳两虚证过程中,患者GG表达占比逐渐增多。结论:rs8192678的风险相关G等位基因与DKD相关,G等位基因增加了DKD风险,且DKD患者中医证候分型与PGC1-α基因rs8192678多态性位点有内在关系。

基于AMPK/PGC-1α信号通路探讨菟丝子多糖改善大鼠运动能力的作用及机制

【目的】基于腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/过氧化物酶体增殖活化受体γ共激活因子1α(PGC-1α)信号通路探讨菟丝子多糖改善大鼠运动能力的作用及潜在机制。【方法】将大鼠50只分为正常对照组、运动模型组及菟丝子多糖低、中、高剂量组(10、200和400 mg/kg),除正常对照组外,其余各组大鼠进行游泳训练。游泳至力竭后,测定各组大鼠血清抗疲劳指标以及肝组织能量代谢和氧化应激指标,AMPKα和PGC-1αmRNA的表达水平,磷酸化AMPKα(p-AMPKα)、AMPKα和PGC-1α的蛋白表达水平。【结果】与运动模型组相比,菟丝子多糖低、中、高剂量组大鼠游泳力竭时间显著或极显著延长,血清尿素氮、乳酸、皮质酮以及肝组织丙二醛含量极显著减少,血清睾酮以及肝组织糖原、钠钾ATP酶、钙镁ATP酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶水平显著增加,肝组织AMPKαmRNA及其蛋白表达无明显变化,PGC-1αmRNA及p-AMPKα、PGC-1α蛋白表达极显著增加。【结论】菟丝子多糖可提升高强度大运动量训练大鼠的运动能力,且该作用与抗疲劳、增加能量物质储备、抑制氧化应激及活化AMPK/PGC-1α信号通路等有关。

血清PGC-1α和FNDC5水平与高血压性脑出血患者病情程度及预后的相关性分析

目的 探讨高血压性脑出血患者血清过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子-1α(PGC-1α)、Ⅲ型纤维连接蛋白域蛋白5(FNDC5)水平及其与病情严重程度和预后的相关性。方法 选取2019年7月—2022年2月在本院诊治的高血压性脑出血患者80例作为病例组,另外选取80例健康体检者作为对照组。采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测血清PGC-1α、FNDC5水平;受试者工作特征(ROC)曲线分析其对高血压性脑出血患者预后的预测价值。Logistic回归分析高血压性脑出血患者预后不良的影响因素。结果 病例组中血清PGC-1α、FNDC5水平显著低于对照组(P<0.05);预后良好组患者血清PGC-1α、FNDC5均显著高于预后不良组,病情严重程度、PGC-1α、FNDC5为患者预后不良的影响因素(P<0.05);血清PGC-1α、FNDC5以及联合预测高血压性脑出血患者预后不良的AUC分别为0.957、0.937、0.985。结论 高血压性脑出血患者血清PGC-1α、FNDC5低表达,且与患者的病情严重程度及预后有关,二者是影响预后的独立保护因素,对临床评估预后具有一定的应用价值。

MitoTEMPO通过调控PGC-1α/TFAM信号通路减轻高糖诱导的肾小管上皮细胞损伤的研究

目的:探讨MitoTEMPO减轻高糖诱导的人肾小管上皮细胞损伤的作用机制。方法:人近端肾小管上皮细胞分为对照组、高糖组(30 mmol/L葡萄糖)、实验组(10μmol/L的MitoTEMPO+30 mmol/L葡萄糖)。采用CCK-8法检测细胞生存率,流式细胞仪检测细胞凋亡率,ELISA检测各组丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)表达水平,化学荧光法检测各组活性氧(ROS)含量,qRT-PCR检测各组PGC-1α、TFAM mRNA表达水平,Westernblot检测各组PGC-1α、TFAM表达水平。结果:与对照组相比,高糖组细胞活性降低,凋亡率增加(P<0.05),MDA、ROS表达水平明显升高(P<0.05),SOD和GSH表达水平明显降低(P<0.05),PGC-1α和TFAM蛋白和mRNA水平降低(P<0.05)。与高糖组比较,实验组细胞存活率升高,凋亡率下降(P<0.05),MDA、ROS表达水平明显降低(P<0.05),SOD和GSH表达水平明显升高(P<0.05),PGC-1α和TFAM蛋白和mRNA水平升高(P<0.05)。结论:MitoTEMPO能抑制高糖诱导的肾小管上皮细胞氧化应激和损伤,其机制可能与调控PGC-1α/TFAM信号通路有关。

活血荣络方对脑缺血再灌注损伤大鼠SIRT1/PGC-1α信号通路的影响

目的观察活血荣络方对脑缺血再灌注损伤(CIRI)大鼠SIRT1/PGC-1α信号通路的影响,初步探讨其对CIRI的保护机制。方法60只大鼠随机分为假手术组、模型组、活血荣络方组、EX-527组、EX-527+活血荣络方组和艾地苯醌组,采用线栓法建立CIRI大鼠模型。给药组于造模前36 h首次予相应药物灌胃(10 mL/kg),之后每24 h给药1次,共3次,EX-527组和活血荣络方+EX-527组于再灌注前20 min腹腔注射EX-527(5 mL/kg),其余各组在相同时间灌胃蒸馏水或腹腔注射生理盐水。再灌注24 h后对大鼠进行神经功能缺损评分,HE染色观察缺血皮质区损伤情况,试剂盒检测皮质区三磷酸腺苷(ATP)含量,免疫组化检测缺血皮质区沉默信息调节因子1(SIRT1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)蛋白表达,RT-qPCR检测缺血皮质区SIRT1、PGC-1αmRNA表达。结果与假手术组比较,模型组大鼠神经功能缺损评分升高,缺血皮质区神经元损伤严重,ATP含量减少,SIRT1、PGC-1α蛋白和mRNA表达降低(P<0.05)。与模型组比较,活血荣络方组和艾地苯醌组大鼠神经功能缺损评分降低,缺血皮质区神经元损伤改善,ATP含量增加,SIRT1、PGC1-α蛋白和mRNA表达升高(P<0.05);EX-527组大鼠神经功能缺损评分升高,缺血皮质区神经元损伤加重,ATP含量减少,SIRT1、PGC-1α蛋白和mRNA表达降低(P<0.05)。与活血荣络方组比较,活血荣络方+EX-527组大鼠神经功能缺损评分升高,缺血皮质区神经元坏死和凋亡增多,ATP含量减少,SIRT1、PGC-1α蛋白和mRNA表达降低(P<0.05)。结论活血荣络方可促进CIRI大鼠ATP生成,改善神经功能缺损症状,其机制可能与激活SIRT1/PGC-1α信号通路有关。

金雀异黄素通过AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路缓解免疫抑制大鼠的疲劳作用

目的:探讨金雀异黄素(genistein,GEN)缓解免疫抑制大鼠的疲劳作用及其作用机制。方法:96只雄性SD大鼠随机分为6组(每组16只),分别为空白对照组、免疫抑制模型组与金雀异黄素低、中、高剂量组以及阳性对照组。除空白对照组外,其余组腹腔注射环磷酰胺40 mg/kg m_(b),连续3 d,建立免疫抑制大鼠模型。金雀异黄素低、中、高剂量组分别灌胃10、20、40 mg/kg m_(b)金雀异黄素,阳性对照组灌胃贞芪扶正颗粒3.125 g/kg m_(b),空白对照组灌胃等量花生油。实验结束后,记录大鼠力竭游泳时间;采用比色法检测大鼠血清中肌酸激酶(creatine kinase,CK)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活力;酶联免疫吸附测定法检测大鼠血清中免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factorα,TNF-α)质量浓度;采用实时荧光定量技术检测大鼠骨骼肌中腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate-activated protein kinase,AMPK)、沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,SIRT1)、过氧化物酶增殖活化受体γ辅激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptorγcoactivator 1α,PGC-1α)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferators-activated receptorγ,PPARγ)mRNA表达水平;采用蛋白免疫印迹法检测大鼠骨骼肌中p-AMPK、SIRT1、PGC-1α和PPARγ的蛋白表达水平。结果:与免疫抑制模型组相比,补充GEN后极显著延长了大鼠力竭游泳时间(P<0.01);与免疫抑制模型相比,高剂量GEN能够显著降低血清中CK活力(P<0.05)和LDH活力(P<0.01),极显著提高大鼠血清中IgG、TNF-α质量浓度(P<0.01),同时显著提高大鼠骨骼肌中p-AMPK、SIRT1、PGC-1α和PPARγ基因及蛋白表达水平(P<0.05、P<0.01)。结论:GEN具有缓解免疫低下大鼠疲劳的作用,其机制可能与激活骨骼肌AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路及改善大鼠运动耐力、能量产生及免疫调节能力有关。

柴胡皂苷D对2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗及FoxO1/PGC-1α通路的影响

目的:探讨柴胡皂苷D对2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗及叉头框蛋白O1(FoxO1)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)通路的影响。方法:以高脂饮食联合小剂量链脲佐霉素腹腔注射诱导建立2型糖尿病大鼠模型,随机分为模型组、柴胡皂苷D低剂量、中剂量、高剂量(50、100、150 mg/kg)组、二甲双胍(24.2 mg/kg)组,每组12只,另取12只SD大鼠以基础饲料喂养,并腹腔注射等剂量生理盐水,设为对照组。大鼠经药物分组处理后,测定大鼠空腹胰岛素(FINS)水平、空腹血糖(FBG)水平,计算胰岛素抵抗指数(IRI)、胰岛素敏感指数(ISI);行口服葡萄糖耐量试验(OGTT),计算血糖曲线下面积(AUC);检测大鼠肝糖原及肝脏脂肪合成情况;ELISA检测大鼠血清致炎因子水平;Western blot检测大鼠肝组织FoxO1/PGC-1α通路蛋白表达。结果:与对照组比较,模型组大鼠肝糖原显著减少,脂肪合成显著增多,FINS、FBG、IRI、AUC、血清TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-18水平、肝组织FoxO1/PGC-1α通路p-FoxO1/FoxO1、PGC-1α蛋白表达水平显著升高,ISI水平显著降低(P<0.05);与模型组比较,柴胡皂苷D各剂量组与二甲双胍组大鼠肝糖原增多,脂肪合成减少,FINS、FBG、IRI、AUC、血清TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-18水平、肝组织FoxO1/PGC-1α通路p-FoxO1/FoxO1、PGC-1α蛋白表达水平降低,ISI升高,且柴胡皂苷D各剂量组间呈剂量依赖性(P<0.05);柴胡皂苷D高剂量组与二甲双胍组比较,大鼠各指标无明显差异(P>0.05)。结论:柴胡皂苷D可能通过抑制FoxO1/PGC-1α信号通路激活从而降低血糖,抑制炎症,降低2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗。

细叶远志皂苷调控PPARγ/PGC-1α信号通路保护D-半乳糖协同Aβ_(1-42)损伤的HT-22细胞

以D-半乳糖协同Aβ_(1-42)诱导HT-22细胞损伤建立AD体外模型,旨在研究PPARγ/PGC-1α信号通路在D-半乳糖协同Aβ_(1-42)诱导HT-22细胞损伤中的作用及细叶远志皂苷的干预机制。采用MTT法检测细胞存活率;台盼蓝染料排斥实验检测细胞死亡率;β-半乳糖苷酶染色检测细胞衰老情况;Mito-Tracker荧光标记观察线粒体损伤程度;罗丹明123染色流式细胞仪检测线粒体膜电位变化;比色法检测超微量总ATP酶含量改变;Western Blot法检测PPARγ、PGC-1α、COX-2和NF-κB蛋白的表达;ELISA法检测炎性因子TNF-α和IL-6的含量。结果显示,与模型组相比,细叶远志皂苷(10、20、40μmol/L)能显著提高D-半乳糖协同Aβ1-42诱导的HT-22细胞存活率,降低β-半乳糖苷酶阳性表达,增加细胞内ATP酶活性,阻止线粒体膜电位下降,抑制炎症因子TNF-α和IL-6水平的增加,下调NF-κB和COX-2蛋白的表达同时上调HT-22细胞中PPARγ、PGC-1α蛋白的表达。结果提示细叶远志皂苷在一定剂量范围内对D-半乳糖协同Aβ_(1-42)损伤的HT-22细胞具有保护作用,其保护机制可能与上调PPARγ/PGC-1α信号通路、增强线粒体能量代谢、阻止炎症反应有关。

中药通过调控PGC-1α治疗非酒精性脂肪肝病的研究进展

非酒精性脂肪肝病(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)是一种以肝细胞内脂质的异常累积为特征的代谢性疾病,包括单纯性脂肪肝(simple fatty liver, SFL)、非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis, NASH)及相关肝硬化和肝细胞癌。过氧化物酶体增殖物激活受体-γ共激活因子-1α(proliferator-activated receptor-γ coactivator-1α, PGC-1α)是一种转录共激活因子,能调控能量代谢,在线粒体的生物合成、糖脂代谢、机体适应性产热等过程中发挥着重要作用。NAFLD存在复杂的病因病机,临床上尚无有效治疗手段和特效药。中药擅长多靶点、多途径治疗疾病,临床已广泛用于治疗NAFLD。本文综述中药调控PGC-1α,从影响胰岛素抵抗、脂质堆积、氧化应激、炎症反应等方面改善NAFLD,为中药治疗NAFLD机制研究提供部分参考。

首乌丸对卵巢早衰模型大鼠SIRT1/PGC-1α/Cytochrome C通路的影响

目的探讨首乌丸是否通过调控线粒体介导的细胞凋亡通路抑制卵巢早衰(premature ovarian failure,POF)进展。方法60只SD雌性大鼠随机分为空白组、模型组、首乌丸4周组、首乌丸6周组、首乌丸预防组、补佳乐组。腹腔注射去氧乙烯基环己烯(deoxyvinylcyclohexene,VCD)建立POF大鼠模型,予相应药物灌胃治疗后,采用Elisa法检测各组大鼠血清性激素水平,HE染色观察卵巢组织结构变化,电镜观察卵巢超微结构变化,荧光标记TUNEL法检测卵巢细胞凋亡水平,荧光定量PCR及Western blot检测大鼠卵巢组织中沉默信息调节因子2相关酶1(silent mating type information regulation 2 homolog 1,SIRT1)、过氧化物酶增殖活化受体γ辅助活化因子1α(peroxisome proliferator-activated receptorγcoactivator1α,PGC-1α)、抑凋亡因子B淋巴细胞瘤-2(b-cell lymphoma-2,Bcl-2)、促凋亡因子细胞色素C(cytochrome C,Cyt C)及Bcl-2相关X蛋白(bcl2-associated X protein,Bax)的mRNA及蛋白表达水平。结果与空白组比较,模型组大鼠血清促卵泡激素(follicle stimulating hormone,FSH)和黄体生成素(luteinizing hormone,LH)水平显著升高(P<0.01),抗缪勒氏管激素(anti-mullerian hormone,AMH)、雌激素(estradiol,E2)水平显著降低(P<0.01);大鼠卵巢组织结构被破坏,各级卵泡减少,卵巢颗粒细胞(granulosa cells,GCs)内线粒体减少;细胞凋亡指数显著升高(P<0.01);SIRT1、PGC-1α及Bcl-2的mRNA及蛋白表达均显著下降(P<0.01),Cyt C及Bax的mRNA及蛋白表达均显著上升(P<0.01)。与模型组比较,首乌丸各治疗组血清性激素水平均显著改善(P<0.01,P<0.05);大鼠卵巢萎缩减轻,各级卵泡增多;卵巢超微结构改善,线粒体数量增加,嵴增多;细胞凋亡指数显著下降(P<0.05);SIRT1、PGC-1α及Bcl-2的mRNA及蛋白表达均显著上升(P<0.05),Cyt C及Bax的mRNA及蛋白表达均显著下降(P<0.05),其中首乌丸预防组的作用最明显。结论首乌丸可以延缓POF进展,早期预防作用更显著;其具体机制可能与调节线粒体介导的SIRT1/PGC-1α/Cyt C细胞凋亡通路,减少卵巢GCs凋亡有关。

PGC-1α激动剂ZLN005减轻蛋氨酸胆碱缺乏饮食诱导的小鼠非酒精性脂肪性肝炎

目的探讨过氧化物酶体增殖物激活受体共激活因子-1α(peroxisome proliferator activating receptor coactivator-1α,PGC-1α)激动剂2-(4-叔丁基苯基)苯并咪唑(2-(4-tert-butylphenyl)benzimidazole,ZLN005)对蛋氨酸胆碱缺乏饮食(cholinemethioninedeficientdiet,MCD)诱导的小鼠非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)的作用及机制。方法用MCD饲料喂养小鼠构建NASH模型,给小鼠每日口服15 mg/mL的ZLN005,8周后检测小鼠血清丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)水平,对小鼠肝组织进行HE和油红O染色,丙二醛(malondialdehyde,MDA)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性分析,RT-PCR检测肝组织白介素-1β(leucoides-1β)mRNA和肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)mRNA的表达,Western blot检测小鼠肝组织内PGC-1α、血红素氧合酶1(heme oxygenase,HO-1)的蛋白表达。结果ZLN005处理,显著降低了血清ALT、AST水平,减轻了MCD诱导的NASH小鼠肝损伤、脂肪变性;减少了小鼠肝组织炎性细胞浸润;同时,ZLN005降低了IL-1β和TNF-α的mRNA水平;降低了肝脏MDA的含量,提高了SOD活性;上调了PGC-1α/HO-1的表达。结论ZLN005可缓解MCD诱导的NASH,其机制可能与激活PGC-1α/HO-1通路,发挥抗氧化应激和抗炎作用有关。

少突胶质样细胞条件培养液通过调节Sirt1/PGC-1α通路改善SH-SY5Y细胞氧化应激损伤

目的:研究人神经干细胞来源的少突胶质样细胞条件培养液(oligodendrocytes-like conditioned medium,OCM)对人神经元氧化应激损伤的修复作用及可能机制。方法:人神经干细胞分化为少突胶质样细胞(oligodendrocytes-like,OLs),免疫荧光等方法鉴定OLs,体外观察其髓鞘形成能力。构建H 2O 2诱导的人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)氧化损伤模型,流式细胞术测定活性氧水平及细胞凋亡,荧光探针检测线粒体膜电位,化学发光法检测还原型谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)水平。蛋白质印迹法检测Sirt1/PGC-1α通路蛋白水平。结果:人神经干细胞源少突胶质样细胞(human neural stem cell-derived oligodendrocytes-like,hNSC-OLs)呈现典型的少突胶质细胞形态,表达少突胶质细胞标志物Olig2和SOX10,在体外包裹轴突形成髓鞘。OCM处理显著提高了受损SH-SY5Y细胞活力(P<0.01),活性氧水平明显降低(P<0.01),线粒体膜电位升高,GSH、SOD水平升高(P<0.01),MDA含量下降(P<0.01),凋亡水平下降(P<0.01)。OCM处理提高了Sirt1和PGC-1α蛋白水平(P<0.05),并能被抑制剂EX527特异抑制(P<0.05)。结论:hNSC-OLs体外具有成髓鞘能力,OCM可以通过Sirt1/PGC-1α通路改善H 2O 2诱导的SH-SY5Y细胞氧化应激,减少SH-SY5Y细胞凋亡。