C反应蛋白/白蛋白比值对2型糖尿病合并急性心肌梗死患者远期不良心脑血管事件的预测价值研究

背景急性心肌梗死(AMI)是威胁全球公众健康的主要原因之一。虽然已有相应的再灌注治疗策略,但AMI相关的主要不良心脑血管事件(MACCEs)仍然是全世界人口死亡的原因之一。尤其合并糖尿病的AMI患者,因冠状动脉病变复杂,病变程度严重,尽早发现和判断该部分患者远期预后相对困难,因此寻找相对简便、易获得的实验室指标,有利于为2型糖尿病(T2DM)合并AMI患者经皮冠状动脉介入(PCI)术后MACCEs的预测提供依据。目的探讨血清C反应蛋白(CRP)/白蛋白(Alb)比值(CAR)对T2DM合并AMI患者PCI术后远期MACCEs的预测价值。方法纳入2014—2019年就诊于宁夏医科大学总医院心血管内科1683例T2DM合并AMI患者为研究对象,收集患者的一般临床资料与检查结果。对所有患者进行电话或门诊随访,以全因死亡、非致死性心肌梗死、再发不稳定型心绞痛、非致死性脑卒中、新发心力衰竭或心力衰竭加重再入院、再次血运重建作为MACCEs。根据患者随访期间是否发生MACCEs分为MACCEs组(508例)和非MACCEs组(1175例)。采用单因素及多因素Logistic回归分析探讨T2DM合并AMI患者MACCEs事件的影响因素。采用Kaplan-Meier法绘制患者的生存曲线,生存曲线的比较采用Log-rank检验。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析CAR对T2DM合并AMI患者远期发生MACCEs的预测效能,使用净重分类改善指标(NRI)和综合判别指数(IDI)评价CAR对T2DM合并AMI患者预后评估的改善效果。结果1683例患者中508例(30.18%)患者发生MACCEs。多因素Logistic回归分析显示高血压病[OR(95%CI)=1.994(1.142~3.483)]、冠状动脉植入支架长度[OR(95%CI)=1.031(1.002~1.062)]、CRP[OR(95%CI)=0.950(0.915~0.986)]、Alb[OR(95%CI)=0.933(0.880~0.989)]及CAR[OR(95%CI)=5.582(1.705~18.277)]是T2DM合并AMI患者PCI术后发生MACCEs的影响因素(P<0.05)。根据CAR中位表达水平(0.86),将患者分为CAR<0.86组和CAR≥0.86组,Log-rank检验结果显示,CAR≥0.86组MACCEs发生率高于CAR<0.86组(52.68%与22.92%;χ^(2)=65.65,P<0.001)。ROC曲线显示CAR预测T2DM合并AMI患者发生MACCEs的ROC曲线下面积为0.728(95%CI=0.702~0.754),最佳截断值为0.576,灵敏度为0.617,特异度为0.747。在基线模型基础上,与CRP、Alb相比,CAR能明显改善对患者发生MACCEs的预测效果(NRI=0.377,IDI=0.166,C指数=0.690;P<0.05)。结论CAR是T2DM合并AMI患者PCI术后远期MACCEs发生风险的有效预测指标。

ASIP基因及其重组蛋白对山羊脂肪细胞脂肪沉积的效应

为探索ASIP基因对山羊脂肪沉积的效应,本研究采集波杂山羊(BZ)和酉州乌羊(YZ)组织,并使用体外培养的山羊前脂肪细胞,采用基因克隆、实时荧光定量(qRT-PCR)、油红O染色等方法,检测ASIP基因在山羊组织和体外培养分化脂肪细胞中的表达规律,以及脂质生成关键基因在山羊脂肪和肌肉组织中的表达情况,分析重组ASIP蛋白对山羊脂肪细胞分化过程中脂滴形成及脂质生成关键基因表达的影响。结果表明,ASIP基因在山羊体组织中广泛表达,在肾脏和白色脂肪中的表达量最高;ASIP基因在山羊脂肪细胞分化6 d时显著升高(P<0.05),8 d时达到最高值。PPARG、LEPTIN和ATRN基因在YZ肾脂中的表达量显著高于BZ(P<0.05);PPARG、FASN和ATRN基因在BZ骨骼肌中的表达量显著高于YZ(P<0.05),FABP4和SREBP1基因的表达在两品种羊之间无显著差异。重组ASIP蛋白处理诱导山羊脂肪细胞在8 d出现明显脂肪滴,显著提高了细胞内甘油三酯含量(TG)(P<0.05),并显著或极显著上调脂肪细胞中脂质合成关键基因(PPARG、LEPTIN、FASN、FABP4、SREBP1和ATRN)的表达量。综上,ASIP基因及重组ASIP蛋白对山羊脂肪细胞的脂肪沉积可能具有正向调控作用。本研究结果为进一步解析ASIP基因调控山羊脂肪沉积机制提供了重要理论基础。

基于NOD样受体3炎性小体通路对利拉鲁肽在氧化低密度脂蛋白诱导内皮细胞损伤的作用机制研究

背景动脉粥样硬化是世界范围内引起心脑血管疾病最主要的原因,炎症是目前研究热点,其中NOD样受体3(NLRP3)是研究最为深入的炎症小体。胰高糖素样肽1(GLP-1)受体激动剂有抗动脉粥样硬化作用,具体机制尚不明确。目的研究利拉鲁肽通过拮抗氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导的内皮细胞损伤的作用机制。方法2022-03-25—05-19培养人脐静脉内皮细胞(HUVEC),取HUVEC加空白血清作为对照组,100μg/mL的ox-LDL干预HUVEC 48 h作为模型组,100μg/mL的ox-LDL干预HUVEC 24 h后分别加入100、200、400 nmol/L利拉鲁肽处理24 h作为利拉鲁肽低浓度组、利拉鲁肽中浓度组、利拉鲁肽高浓度组。CCK-8法计算细胞增殖率。通过扫描电镜观察焦亡细胞形态。检测乳酸脱氢酶(LDH)活力。酶联免疫吸附试验(ELISA)检测白介素(IL)-1β、IL-18表达水平。蛋白质免疫印迹试验(Western blot)检测NLRP3、接头蛋白凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、天冬氨酸蛋白水解酶1(Caspase-1)、焦亡执行蛋白(GSDMD)、N端结构域的焦亡执行蛋白(N-GSDMD)表达水平。结果模型组、利拉鲁肽低浓度组和利拉鲁肽中浓度组细胞增殖率低于对照组,利拉鲁肽低浓度组、利拉鲁肽中浓度组、利拉鲁肽高浓度组细胞增殖率高于模型组(P<0.05)。细胞扫描电镜结果示模型组细胞焦亡明显,利拉鲁肽低浓度组、利拉鲁肽中浓度组、利拉鲁肽高浓度组细胞焦亡情况明显改善。模型组、利拉鲁肽低浓度组LDH活力高于对照组,利拉鲁肽低浓度组、利拉鲁肽中浓度组、利拉鲁肽高浓度组低于模型组(P<0.05)。模型组、利拉鲁肽低浓度组IL-1β表达水平高于对照组,利拉鲁肽中浓度组、利拉鲁肽高浓度组IL-1β表达水平低于模型组(P<0.05);模型组IL-18表达水平高于对照组,利拉鲁肽低浓度组、利拉鲁肽中浓度组、利拉鲁肽高浓度组IL-18表达水平低于模型组(P<0.05)。模型组NLRP3、ASC、Caspase-1、GSDMD、N-GSDMD表达水平高于对照组,利拉鲁肽低浓度组ASC、Caspase-1表达水平高于对照组,利拉鲁肽中浓度组NLRP3、ASC表达水平低于模型组,利拉鲁肽高浓度组NLRP3、ASC、Caspase-1表达水平低于模型组(P<0.05)。结论利拉鲁肽显著抑制ox-LDL诱导的内皮细胞NLRP3炎性小体活化,并且能够抑制内皮细胞的焦亡,具有抗动脉粥样硬化作用。

血管生成素样蛋白4通过调节成纤维细胞和内皮细胞功能影响糖尿病足进程

背景:研究表明,血管因素对糖尿病足的发生具有重要影响。目的:探讨血管生成素样蛋白4在糖尿病足形成中的重要作用。方法:①对糖尿病足患者的基因表达谱数据进行生物信息学分析,找到关键基因。收集糖尿病足患者以及无糖尿病健康人的皮肤标本进行苏木精-伊红染色、免疫组化染色以及qRT-PCR实验,检测血管生成素样蛋白4表达情况。②培养人永生化皮肤成纤维细胞系和原代人脐静脉内皮细胞,将2种细胞分别分为对照组和外源性补充血管生成素样蛋白4组,通过划痕实验以及CCK-8实验分别检测成纤维细胞的迁移能力和增殖能力,通过Ki67实验检测内皮细胞的增殖能力。结果与结论:①生信分析发现,血管生成素样蛋白4基因的下调可能是导致糖尿病足形成的关键基因。②苏木精-伊红染色结果显示,与正常皮肤相比,血管生成素样蛋白在糖尿病足皮肤内弱表达,且其mRNA水平相对表达量降低(P<0.01)。③划痕实验结果显示,与对照组相比,血管生成素样蛋白4组成纤维细胞迁移能力明显增强;CCK-8细胞增殖实验显示,血管生成素样蛋白4组成纤维细胞的吸光度值在24,48 h均高于对照组(P<0.01,P<0.001);提示血管生成素样蛋白4可增强高糖处理的成纤维细胞迁移及增殖能力。④Ki67实验结果显示,与对照组相比,血管生成素样蛋白4组内皮细胞Ki67阳性细胞数目明显多于对照组;CCK-8细胞增殖实验显示,血管生成素样蛋白4组内皮细胞的吸光度值在24,48 h均高于对照组(P<0.05,P<0.001)。(5)以上结果均提示血管生成素样蛋白4可增强高糖处理内皮细胞的增殖能力。

法舒地尔缓解β-淀粉样蛋白1-42诱导的SH-SY5Y细胞凋亡

背景:法舒地尔对阿尔茨海默病小鼠脑内的线粒体动力学有调节作用,并且可以抑制神经炎症,但能否调节线粒体自噬和NLRP3炎症小体进而减轻β-淀粉样蛋白毒性尚不清楚。目的:探究法舒地尔对β-淀粉样蛋白1-42诱导的人源神经母细胞瘤细胞株SH-SY5Y凋亡和线粒体自噬以及NLRP3炎症小体的调节作用。方法:将SH-SY5Y细胞接种于孔板内,细胞贴壁后分3组干预:对照组不加入任何药物,模型组加入20μmol/L β-淀粉样蛋白1-42,法舒地尔组同时加入20μmol/L β-淀粉样蛋白1-42与15 mg/L法舒地尔,干预24 h后,采用MTT法检测细胞活性,TUNEL染色检测细胞凋亡,qRT-PCR和Western blot检测凋亡相关蛋白表达,免疫荧光染色和Western blot检测线粒体自噬相关蛋白表达,免疫荧光染色和Western blot检测NLRP3炎症小体相关蛋白表达。结果与结论:(1)与对照组比较,模型组细胞活性降低、凋亡率升高(P<0.05);与模型组比较,法舒地尔组细胞活性升高、凋亡率降低(P<0.05);(2)qRT-PCR和Western blot检测结果显示,与对照组比较,模型组细胞Bax mRNA与蛋白表达升高(P<0.05),Bcl-2 mRNA与蛋白表达降低(P<0.05);与模型组比较,法舒地尔组细胞Bax mRNA与蛋白表达降低(P<0.05),Bcl-2 mRNA与蛋白表达升高(P<0.05);(3)免疫荧光染色和Western blot检测结果显示,与对照组相比,模型组细胞PINK1、帕金森病蛋白和LC3蛋白表达降低(P<0.05),p62蛋白表达升高(P<0.05);与模型组相比,法舒地尔组细胞PINK1、帕金森病蛋白和LC3蛋白表达升高(P<0.05),p62蛋白表达降低(P<0.05);(4)免疫荧光染色和Western blot检测结果显示,与对照组相比,模型组细胞NLRP3、ASC、Caspase-1和白细胞介素1β蛋白表达升高(P<0.05);与模型组相比,法舒地尔组细胞NLRP3、ASC、Caspase-1和白细胞介素1β蛋白表达降低(P<0.05);(5)结果表明,法舒地尔可以减轻β-淀粉样蛋白1-42诱导的SH-SY5Y细胞凋亡,其机制可能与激活线粒体自噬且抑制NLRP3炎症小体激活有关。

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。

黄萎病菌诱导下陆地棉酵母双杂交文库的构建及GhMAPKKK2互作蛋白的筛选

为了探究棉花响应黄萎病菌侵染的分子机制并筛选GhMAPKKK2的互作蛋白,以陆地棉XLZ35为材料,基于Gateway克隆技术构建了棉花黄萎病菌诱导的陆地棉酵母双杂交文库,其中初级文库和次级文库的库容分别为1.2×10^(7)和2.0×10^(7)CFU,插入片段重组率均为100%且平均长度大于1000 bp。次级文库质粒浓度为953 ng·μL^(-1),符合构建酵母文库的标准,可用于酵母双杂交筛选互作蛋白。构建了pGBKT7-GhMAPKKK2表达载体,并验证了该载体对酵母细胞无毒性且不存在自激活活性。以GhMAPKKK2为诱饵蛋白,利用酵母文库初步筛选,获得81个阳性互作蛋白,经测序对比选取6个候选蛋白,通过酵母双杂交及双分子荧光互补试验(BiFC)验证,明确了候选蛋白GhFLA与GhMAPKKK2存在互作关系。本研究结果为解析GhMAPKKK2调控棉花抗黄萎病反应分子机制及调控网络提供了重要参考。

软骨胶原蛋白肽的制备、特性及其成骨细胞增殖活性研究

为充分利用鲨鱼软骨资源,本研究以成骨细胞增殖率为指标,在优化促成骨细胞增殖胶原蛋白肽酶解工艺的基础上,分析酶解物的相对分子质量、氨基酸组成及稳定性等。结果表明,酸性蛋白酶为最优蛋白酶,且在酶添加量5 100 U·g^(-1)、料液比1∶50(g·mL^(-1))、酶解时间4.14 h和温度55℃条件下,得率为91.23%。所制酶解物促成骨细胞增殖率与水解度分别为141.23%与25.03%;鲨鱼软骨胶原蛋白肽具有一定的稳定性且对紫外光不敏感,适当加热可以提升其促成骨细胞增殖率,但温度过高会使增殖率显著下降;经胃肠模拟消化后,酶解物促成骨细胞增殖率显著下降;所制酶解物以疏水氨基酸为主,其蛋白肽分子量一般小于3 kDa,具有促进成骨细胞增殖、分化及矿化作用,以浓度1.0 mg·mL^(-1)时效果较佳。本研究可为鲨鱼资源精深加工和高值化利用提供一定理论依据。

骨形态发生蛋白/Wnt信号通路调控成骨:揭示骨骼形成和重塑的分子机制

背景:成骨细胞是负责骨骼形成和重塑的主要细胞类型,其功能的正常发挥受到多种信号通路的精密调控,其中,骨形态发生蛋白和Wnt信号通路在成骨过程中起着关键作用。目的:综述了骨形态发生蛋白/Wnt信号通路在调控成骨细胞功能中的作用,并分析其在不同生理和病理条件下的变化,以期进一步揭示骨骼形成和重塑的分子机制。方法:以中文检索词“BMP信号通路,Wnt信号通路,成骨”及英文检索词“BMP signaling pathway,Wnt signaling pathway,osteogenesis”在中国知网、万方和PubMed数据库中检索研究原著,检索时限为各数据库建库至2023年6月的相关文献,最终筛选61篇文献进行分析总结。采用文献综述的方法,对骨形态发生蛋白/Wnt信号通路调控成骨作用的研究进行梳理和分析。结果与结论:①骨形态发生蛋白和Wnt信号通路在成骨细胞的分化、增殖和成熟过程中发挥重要作用。骨形态发生蛋白信号通路主要通过激活Smad蛋白来调控成骨相关基因的表达,Smad蛋白被激活后进入细胞核,调控与成骨相关的基因表达,与骨形态发生蛋白不同,Wnt信号通路主要依赖于β-catenin的激活来发挥生物学效应。②不同生理和病理状态下,骨形态发生蛋白/Wnt信号通路的调控作用会受到多种因素的影响。生长因子及激素及机械应力等会在一定程度上影响骨形态发生蛋白/Wnt信号通路的活性。③骨形态发生蛋白/Wnt信号通路在调控成骨过程中与其他信号通路相互作用,共同构成复杂的调控网络。④中药和天然化合物可以通过调控信号通路来促进骨骼健康,为中药治疗骨骼疾病提供了新的可能性。⑤未来研究可进一步探讨骨形态发生蛋白/Wnt信号通路与其他信号通路的相互作用以及其在不同生理和病理条件下的变化,解析此复杂网络中的关键节点和调控机制,为骨骼相关疾病的治疗提供更精确的靶点,也为揭示骨骼形成和重塑的分子机制提供新的思路。

一种多重修饰血紫蛋白纳米氧载体的构建及体外性能检测

背景:血紫蛋白分子稳定性及生物相容性优于人和哺乳动物血红蛋白,经过修饰可能成为更加安全长效的红细胞代用品。目的:制备多重修饰血紫蛋白纳米微粒,进行理化性质表征及体外性能测试。方法:以切向流超滤法分离纯化方格星虫血紫蛋白,使用京尼平完成分子内交联,然后利用多巴胺完成纳米粒子封装,再用聚乙二醇完成钝化,获得多重修饰血紫蛋白纳米粒,表征该纳米粒的理化性质。将不同质量浓度(0,0.25,0.5,1.0,2.0 mg/mL)的血紫蛋白纳米粒、血紫蛋白、血红蛋白氧载体HBOC-201分别与巨噬细胞共同孵育6,24 h,与血管内皮细胞共同孵育24 h,采用CCK-8法检测细胞存活率,ELISA法检测血管内皮细胞培养液中一氧化氮及血管细胞黏附因子1水平。结果与结论:(1)血紫蛋白纳米粒电镜下呈现椭球形,有致密外膜,内部质地较为均匀,粒径为(150.12±1.67) nm,分散指数为0.21±0.03,Zeta电位为(-24.54±2.61) mV,半饱和氧分压为(0.97±0.15) kPa,Hill系数为1.49±0.16。(2)孵育6 h,在≤1.0 mg/mL质量浓度范围内,血紫蛋白纳米粒组、血紫蛋白组、HBOC-201组巨噬细胞存活率均在85%以上;在2.0 mg/mL质量浓度下,仅血紫蛋白纳米粒组巨噬细胞存活率在80%以上。孵育24 h,3组巨噬细胞存活率均低于80%,其中血紫蛋白纳米粒组巨噬细胞存活率高于血紫蛋白组、HBOC-201组(P <0.05)。(3)随着药物质量浓度的增加,3组血管内皮细胞存活率降低,在1.0 mg/mL或2.0 mg/mL质量浓度下,血紫蛋白纳米粒组细胞存活率高于血紫蛋白组、HBOC-201组(P <0.05);在相同质量浓度下,血紫蛋白纳米粒组一氧化氮水平高于血紫蛋白组、HBOC-201组(P <0.05);在0.25-2.0 mg/mL质量浓度范围内,血紫蛋白纳米粒组血管细胞黏附因子1水平低于血紫蛋白组、HBOC-201组(P <0.05)。(4)结果表明,经过分子内交联和聚多巴胺/聚乙二醇修饰的血紫蛋白纳米粒在体外具有良好的携氧活性,抗吞噬性能更优,细胞毒性更小。

α-突触核蛋白在帕金森疾病中诱导线粒体损伤的机制

背景:目前对于帕金森病的发病机制尚不清楚,相关研究表明α-突触核蛋白、线粒体与帕金森病发病机制密切相关,主要涉及氧化应激、线粒体复合物损伤、钙稳态、线粒体动力学和线粒体质量控制等方面。目的:对帕金森病中α-突触核蛋白与线粒体损伤之间的关系进行综述。方法:第一作者以“帕金森病,线粒体损伤及机制,α-突触核蛋白”为检索词检索中国知网、万方数据库2010-2024年相关文献50余篇;以“Parkinson’s disease,Alpha-synuclein,mitochondria,Oxidative stress,Calcium homeostasis,Mitophagy,Mitochondrial dynamics,Mitochondrial protein introduction”为检索词检索PubMed数据库2010-2024年相关文献750余篇,最终纳入70篇文献进行综述。结果与结论:最近研究证实了线粒体功能障碍在帕金森病病理生理学中的重要作用,尤其α-突触核蛋白与线粒体之间的相互作用是帕金森病发病机制中尤为显著的因素。从天然未折叠的α-突触核蛋白开始,最终形成成熟的原纤维的级联事件统称为α-突触核蛋白聚集。聚集产生的毒性在多巴胺能神经元中积累,继而破坏线粒体功能引起帕金森病。因此,α-突触核蛋白与线粒体功能障碍之间这种双向关系的潜在机制可能为帕金森病的病理生理学提供新的见解。

椎间盘退变中的力学信号转导蛋白

背景:近年来的研究表明椎间盘退变与异常压力负荷密切相关,而力学信号转导蛋白在其中发挥了关键作用。目的:探讨力学信号转导蛋白在异常机械力刺激诱导椎间盘退变的力化学信号换能过程中发挥的作用及机制,总结目前靶向力学信号延缓椎间盘退变的治疗策略。方法:以“椎间盘,髓核,纤维环,软骨终板,细胞,力,信号转导,蛋白,生物力学”为中文检索词,以“intervertebral disc,nucleus pulposus,annulus fibrosus,cartilaginous endplate,cell,mechanical stimulation,signal transduction,protein,biomechanics”为英文检索词,检索PubMed、CNKI数据库中的相关文献,最终纳入88篇文献进行综述。结果与结论:椎间盘细胞能通过多种力学信号转导蛋白感知外界机械刺激并将其转化为细胞内生物学反应,这些转导蛋白主要包括细胞外基质中的胶原蛋白、细胞膜表面受体(如整合素及离子通道)、细胞骨架结构蛋白等。力学信号转导蛋白调控力化学信号换能的过程主要包括多个通路的激活,如PI3K/AKT信号通路、核因子κB信号通路、Ca^(2+)/Calpain2/Caspase3通路等。力学信号转导蛋白在椎间盘细胞机械信号换能中发挥了关键作用,这些蛋白表达异常或由此导致的细胞外基质环境改变会破坏椎间盘细胞的力学平衡,引发椎间盘退变。深入研究椎间盘细胞力学信号转导蛋白的表达及调控机制,寻找关键的病理环节和治疗靶点,对开发椎间盘退变治疗策略具有重要意义,目前靶向力学信号延缓椎间盘退变的策略主要包括对转导蛋白的调控、对细胞外基质的改良等,然而这方面研究还处于初级阶段,随着研究的不断深入,力学信号转导蛋白调控椎间盘退变有望实现新的突破。

耐力训练大鼠抗动脉粥样硬化线粒体自噬通路中抗增殖蛋白2的作用

背景:运动可降低血脂,减缓动脉粥样硬化发展。动脉粥样硬化起始于线粒体功能障碍,而抗增殖蛋白2蛋白受耐力训练调控,参与线粒体自噬。目的:验证耐力训练干预动脉粥样硬化中抗增殖蛋白2蛋白在线粒体自噬通路中的作用。方法:将40只Wistar大鼠随机分为对照组、运动组、动脉粥样硬化组和动脉粥样硬化运动组,每组10只,后2组大鼠高脂饮食(9周)联合维生素D注射(第1,3,6周)构建大鼠动脉粥样硬化模型,同时2个运动组大鼠进行跑台递增训练干预9周。干预结束后进行血脂和病理检测观察造模及干预效果;酶标法和Western blot检测线粒体膜电位和自噬相关蛋白表达;免疫荧光观察主动脉中线粒体自噬蛋白的共定位情况。结果与结论:(1)血脂和病理切片显示,与动脉粥样硬化组相比,动脉粥样硬化运动组大鼠血清低密度脂蛋白胆固醇、总胆固醇水平和主动脉脂质沉积面积显著降低(P<0.001)。(2)线粒体膜电位显示,动脉粥样硬化运动组大鼠主动脉线粒体膜电位的显著降低得到逆转(P<0.01)。(3)Western blot显示,与对照组相比,动脉粥样硬化组大鼠线粒体抗增殖蛋白2、LC3Ⅱ/Ⅰ、PINK1和Parkin蛋白表达显著升高(P<0.05),PARL和PGAM5蛋白表达降低(P<0.05);与动脉粥样硬化组相比,动脉粥样硬化运动组大鼠线粒体PINK1和Parkin蛋白表达显著降低(P<0.05),抗增殖蛋白2、LC3Ⅱ/Ⅰ、PARL和PGAM5蛋白表达显著升高(P<0.05)。(4)免疫荧光结果显示,动脉粥样硬化组较对照组LC3和PINK1与TOMM20共定位显著增加(P<0.05),动脉粥样硬化运动组较动脉粥样硬化组LC3与TOMM20共定位显著增加(P<0.05);动脉粥样硬化组较对照组LC3和PARL与抗增殖蛋白2共定位显著增加(P<0.01),动脉粥样硬化运动组较动脉粥样硬化组LC3与抗增殖蛋白2共定位显著增加(P<0.01),PARL蛋白与抗增殖蛋白2共定位显著降低(P<0.01)。(5)结果表明,耐力训练可诱导线粒体内膜自噬受体抗增殖蛋白2表达,促进抗增殖蛋白2与线粒体自噬接头蛋白的结合完成线粒体自噬,恢复线粒体功能,减缓动脉粥样硬化发生。

大鼠脂肪间充质干细胞及其外泌体的蛋白组学对比分析

背景:从蛋白组学方面分析脂肪间充质干细胞及其来源外泌体促进组织修复的研究较多,但缺少二者之间的蛋白组学对比分析。目的:对脂肪间充质干细胞及其外泌体进行蛋白组学分析。方法:分离培养大鼠脂肪间充质干细胞,从细胞上清液中提取外泌体并进行鉴定;运用DIA蛋白组学分析大鼠脂肪间充质干细胞及其外泌体差异表达蛋白,对差异表达蛋白进行GO和KEGG分析。结果与结论:①脂肪间充质干细胞以长梭形为主,类似成纤维样;②经BCA法测定外泌体悬液的蛋白质量浓度为7.66 mg/mL;③外泌体呈典型的茶杯型,可见双层膜的囊泡结构,中央为低电子密度成分,外泌体粒径分布峰值为112.2 nm,浓度为7.5×10^(11)粒子/mL,平均直径在70-140 nm之间;④外泌体有表面标记蛋白CD9、TSG101高表达;⑤GO分析脂肪间充质干细胞及其外泌体的差异表达蛋白主要集中在细胞外基质和突触等位置,与离子结合和核糖体的结合能力相关,在细胞黏附和翻译过程中最为显著;⑥KEGG通路分析结果显示,差异表达蛋白主要参与细胞外基质受体交互、核糖体和细胞因子受体相互作用等,并且与胆固醇和甲状腺等多种代谢性疾病有关。

组织蛋白酶与骨密度的因果关系:双向孟德尔随机化分析

背景:既往研究表明,中老年人体内组织蛋白酶K水平可通过影响骨密度来干预骨质疏松的发生和发展,但组织蛋白酶家族与其他人群骨密度之间是否存在因果关系仍未知。目的:探讨组织蛋白酶与骨密度的因果关系。方法:从IEU Open GWAS数据库提取与8种组织蛋白酶相关的遗传位点作为工具变量,以5个年龄段人群的骨密度作为结局。通过双向孟德尔随机化分析,评估组织蛋白酶与骨密度的因果关系。使用Cochran’s Q检验评估遗传工具变量的异质性,使用MR-Egger截距检验评估多效性,使用留一法评估作为工具变量的单核苷酸多态性对暴露和结局因果关系影响的敏感性。结果与结论:①正向孟德尔随机化的逆方差加权法结果显示,组织蛋白酶H与>45岁且≤60岁人群的骨密度呈负相关[OR(95%CI)=0.965(0.94-0.99),P=0.04],组织蛋白酶Z与>30岁且≤45岁人群的骨密度呈负相关[OR(95%CI)=1.06(1.00-1.11),P=0.03];②敏感性分析结果显示因果关系稳定,MR-Egger截距分析未检测到潜在的水平多效性;③反向孟德尔随机化结果显示,骨密度对组织蛋白酶无显著反向作用;④上述结果证实,组织蛋白酶对部分年龄段人群骨密度会造成影响,可能会增加骨质疏松症的发病风险,应给予更多关注。

转录组测序与定量蛋白质组学分析医用臭氧治疗兔骨骼肌损伤的分子机制

背景:医用臭氧局部注射作为一种新的治疗方法,对损伤的骨骼肌组织具有抗炎、镇痛及免疫调节等作用,但其作用机制尚缺乏系统的研究。目的:观察医用臭氧对兔骨骼肌挤压伤模型的干预效应,通过转录组测序与标记定量蛋白技术分析损伤的兔胫骨前肌在经过臭氧治疗后基因表达的差异情况,以期揭示医用臭氧治疗骨骼肌损伤的分子机制。方法:将18只日本大耳白兔随机分为空白组、模型组、臭氧组,每组6只,后两组构建兔胫前肌挤压伤模型。臭氧组在造模12 h后,损伤局部注射30μg/mL医用臭氧2 mL,臭氧治疗后3 d进行组织取材。采用苏木精-伊红染色观察骨骼肌的形态学变化,并应用转录组测序及串联质谱标签标记定量蛋白技术对兔胫骨前肌组织进行检测,通过生物信息学分析探索组间差异表达基因及蛋白参与的生物学过程,进而探究臭氧治疗骨骼肌损伤的分子机制。结果与结论:①经臭氧治疗后3 d,与空白组相比,模型组细胞肿胀,可见浸润的炎症细胞,部分肌纤维溶解;相对于模型组,臭氧组细胞水肿有所减轻,炎症细胞减少;②转录组测序及生物信息学分析结果显示:模型组与空白组相比,筛选出596个差异基因;臭氧组与模型组相比,筛选出405个差异基因;取其交集,共筛选出194个共有差异表达的基因;③定量蛋白质分析结果:模型组与空白组相比共有138个差异表达蛋白质,臭氧组与模型组相比共有242个差异表达蛋白,共有的差异表达蛋白有66个;④对共有差异表达的基因/蛋白进行基因本体论及京都基因与基因组百科全书富集分析,发现其主要富集在PI3K-Akt信号通路、Ras信号通路、MAPK信号通路等;⑤提示医用臭氧可能通过作用于Syk、FGF16、CSF-1、MRAS这些关键靶点来调控PI3K/Akt/NF-κB信号通路及Ras/MAPK/NF-κB信号通路,进而促进损伤肌肉组织的修复。

过表达神经调节蛋白1的人羊膜间充质干细胞促进小鼠皮肤创面愈合

背景:神经调节蛋白1具有促进细胞增殖、分化以及血管生长等特性。人羊膜间充质干细胞是组织工程领域重要的种子细胞,已被证实参与组织修复及再生过程。目的:构建过表达神经调节蛋白1的人羊膜间充质干细胞,探究其增殖、迁移能力以及对创面愈合的影响。方法:(1)体外分离培养人羊膜间充质干细胞并对其进行鉴定;(2)构建神经调节蛋白1过表达慢病毒,将人羊膜间充质干细胞分为空载组、神经调节蛋白1组、对照组,分别转染空载慢病毒、过表达神经调节蛋白1慢病毒,对照组不进行转染;(3)EdU实验检测各组细胞增殖能力,Transwell实验检测各组细胞迁移能力;(4)构建C57BL/6小鼠创面损伤模型,随机分成对照组、空载组和神经调节蛋白1组,每组8只,分别在创面局部多点均匀注射1 mL转染空载慢病毒或转染过表达神经调节蛋白1慢病毒的人羊膜间充质干细胞,对照组注射等量的生理盐水;(5)造模后1,7,14 d观察创面愈合情况,苏木精-伊红染色观察创面愈合组织学变化,免疫组化观察创面CD31的表达。结果与结论:(1)成功构建过表达神经调节蛋白1的人羊膜间充质干细胞,细胞内神经调节蛋白1的mRNA、蛋白表达较空载组明显上调(P<0.05);(2)过表达神经调节蛋白1促进了人羊膜间充质干细胞的迁移(P<0.01)和增殖(P<0.05);(3)过表达神经调节蛋白1的人羊膜间充质干细胞促进了小鼠创面愈合(P<0.05)和创面的血管生成(P<0.05)。结果表明,过表达神经调节蛋白1提高了人羊膜间充质干细胞的增殖和迁移能力,以及增强了促进创面愈合和创面血管生成的能力。

负载骨形态发生蛋白2水凝胶诱导牙髓干细胞的成骨分化

背景:前期研究证明,甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质复合水凝胶支架可促进人牙髓干细胞的增殖及分化。水凝胶负载骨形态发生蛋白2被认为是骨修复中有前景的材料。目的:观察负载不同质量浓度骨形态发生蛋白2的甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质复合水凝胶对人牙髓干细胞成骨向分化的诱导作用。方法:制备含0,50,100,200μg/mL骨形态发生蛋白2的甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质复合水凝胶,分别记为GelMA/TDM、BMP-2(50 ng/mL)GelMA/TDM、BMP-2(100 ng/mL)GelMA/TDM、BMP-2(200 ng/mL)GelMA/TDM,检测复合水凝胶对骨形态发生蛋白2的体外缓释性能。采用改良组织块酶消化法提取人牙髓干细胞,分别接种于4种水凝胶表面,采用CCK-8法检测细胞增殖,DAPI染色检测细胞黏附;对各组水凝胶表面的人牙髓干细胞进行成骨诱导,进行碱性磷酸酶染色、碱性磷酸酶活性检测与茜素红染色,采用RT-PCR法检测相关成骨基因(Runx2、骨形态发生蛋白2、骨桥蛋白、骨钙素、Ⅰ型胶原)表达。结果与结论:①甲基丙烯酸酐改性明胶/经处理牙本质基质复合水凝胶可持续释放骨形态发生蛋白2长达21 d,在第3-6天释放较快,第6天之后释放趋于平稳;②4种水凝胶均可促进人牙髓干细胞的增殖,其中以BMP-2(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合水凝胶的作用最明显;相较于GelMA/TDM复合水凝胶,BMP-2-GelMA/TDM复合水凝胶可促进人牙髓干细胞的黏附,其中以BMP-2(200 ng/mL)-GelMA/TDM复合水凝胶的作用最明显;③相较于GelMA/TDM复合水凝胶,BMP-2-GelMA/TDM复合水凝胶可提升碱性磷酸酶活性、钙结节含量与相关成骨基因表达,综合分析显示BMP-2(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合水凝胶的作用更明显;④结果表明,BMP-2(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合水凝胶促进牙髓干细胞成骨向分化的能力更明显。

腺苷酸活化蛋白激酶介导巨噬细胞脂肪酸氧化:中药防治动脉粥样硬化的途径

背景:巨噬细胞的能量代谢和极化状态在动脉粥样硬化的进展中起关键作用。中医药通过调控巨噬细胞代谢途径展示出防治动脉粥样硬化的潜力。目的:综述腺苷酸活化蛋白激酶调控巨噬细胞能量代谢和极化状态的研究进展,并探讨中医药防治动脉粥样硬化的作用机制。方法:计算机检索Web of Science、PubMed及中国知网等数据库,检索时限为各数据库建库至2024年6月。中文检索词为“AMPK,脂肪酸氧化,巨噬细胞极化,中药,动脉粥样硬化,冠心病”等;英文检索词为“AMPK,fatty acid oxidation,macrophage polarization,Traditional Chinese Medicine,atherosclerosis,coronary heart disease”等,最终纳入62篇文献。结果与结论:①巨噬细胞的能量代谢从氧化磷酸化向糖酵解的转变,在动脉粥样硬化进展中起关键作用。在巨噬细胞中腺苷酸活化蛋白激酶激活后,通过促进脂肪酸氧化和M2型极化,发挥抗炎和稳定动脉斑块的作用。②中药单药(如人参、黄芪、黄精等)及复方(如黄连解毒汤、养心舒脉颗粒、调肝导浊方等)通过调控腺苷酸活化蛋白激酶途径干预核因子κB、过氧化物酶体增殖物激活受体γ、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白等多条信号通路影响巨噬细胞的代谢方式,改变细胞功能,从而发挥治疗疾病的作用。③未来的研究应关注腺苷酸活化蛋白激酶、代谢与极化途径的相互作用,以及中药如何通过这些途径发挥治疗作用,为动脉粥样硬化的治疗提供新的策略。

九十一种炎症蛋白与颈椎间盘退变的因果关系

背景:颈椎间盘退变是一种常见的退行性疾病,而炎症蛋白在颈椎间盘退变中起到重要作用,但其中的具体机制仍有待深入研究。目的:采用孟德尔随机化方法来评估91种炎症蛋白与颈椎间盘退变之间的潜在因果关系。方法:获取91种炎症蛋白的全基因组关联分析统计数据(从GCST90274758到GCST90274848)和芬兰数据库中颈椎间盘退变的全基因组关联分析数据(finngen_R10_M13_CERVICDISCV)。采用逆方差加权法、MR-Egger回归法、加权中位数法、加权模型法和简单模型法来研究炎症蛋白与颈椎间盘退变之间的因果关系。敏感性分析检验孟德尔随机化分析结果是否可靠,然后以同样方法进行反向孟德尔随机化分析。结果与结论:①正向分析结果表明,共有6种炎症蛋白与颈椎间盘退变有显著的因果关系,其中胶质细胞系源性神经营养因子水平(OR=1.095,95%CI:1.012-1.184,P=0.023)、白细胞介素4水平(OR=1.094,95%CI:1.002-1.194,P=0.045)和单核细胞趋化蛋白1水平(OR=1.062,95%CI:1.001-1.127,P=0.048)与颈椎间盘退变风险呈直接的正向因果关联;白细胞介素17 C水平(OR=0.906,95%CI:0.839-0.979,P=0.013)、白细胞介素18水平(OR=0.924,95%CI:0.866-0.986,P=0.017)和白细胞介素2水平(OR=0.894,95%CI:0.821-0.973,P=0.010)与颈椎间盘退变风险呈直接的负向因果关联。②反向分析结果表明,当颈椎间盘退变作为暴露数据时,与91种炎症蛋白均不具有显著因果关系。③敏感性分析结果显示:双向孟德尔随机化的Cochran’s Q检验、MR-Egger回归法和MR-PRESSO结果P值均大于0.05,表明炎症蛋白与颈椎间盘退变之间的因果效应分析不存在显著的异质性和多效性。④上述结果证实,胶质细胞系源性神经营养因子水平、白细胞介素4水平、单核细胞趋化蛋白1水平、白细胞介素17C水平、白细胞介素18水平和白细胞介素2水平与颈椎间盘退变之间可能具有较为显著的潜在因果关系,这为研究颈椎间盘退变潜在的机制、探索颈椎间盘退变的早期防治以及相关的药物治疗提供了有价值的线索。