维持性血液透析患者血清低氧诱导通路相关指标水平与肾性贫血的相关性

目的研究维持性血液透析(MHD)患者血清低氧诱导通路相关指标表达水平与肾性贫血相关因素分析。方法选取2019年1月-2020年1月于吉林大学第二医院血液净化中心行规律血液透析治疗的MHD患者,根据血红蛋白(Hb)水平及是否应用促红细胞生成素(EPO)分为4组:EPO应答组、EPO低应答组、无贫血组、贫血未治疗组。采用双抗体夹心酶联免疫吸附法测定MHD患者的血清铁调素(Hepcidin)、低氧诱导因子1α(HIF-1α)、低氧诱导因子2α(HIF-2α)、脯氨酰羟化酶(PHD)的表达水平,分析其与肾性贫血的相关关系。结果MHD患者中,肾性贫血患者的血清Hepcidin、HIF-1α、PHD表达水平较无贫血患者明显升高,HIF-2α与之相反。Spearman相关分析得出,MHD患者血清Hepcidin与血清铁蛋白、年龄及透前收缩压呈正相关,与Hb、红细胞计数、红细胞压积、BMI呈负相关;血清PHD与EPO用量、铁剂用量、BMI呈正相关;血清HIF-1α与PHD、Hepcidin、血清铁蛋白呈正相关,与HIF-2α、血肌酐、血尿酸呈负相关;血清HIF-2α与EPO用量、铁剂用量呈负相关,与红细胞压积呈正相关;Hb与血清Hepcidin、血清铁蛋白、透前收缩压、EPO用量、年龄呈负相关,与BMI呈正相关。结论MHD患者血清低氧诱导通路相关指标水平与肾性贫血等指标相关,提示低氧诱导通路可能参与了肾性贫血的发生发展过程。

沉默miRNA210可能通过低氧诱导因子-血管内皮生长因子途径减轻心肌炎时心肌细胞的损伤

目的研究miRNA210在脂多糖(LPS)诱导心肌炎时对大鼠原代心肌细胞的作用及其内在机制。方法采用CCK8法检测正常或LPS诱导时miRNA210对大鼠原代心肌细胞活力的影响;ELISA法检测在LPS诱导前提下,miRNA210处理后肿瘤坏死因子(TNF)-α与白细胞介素(IL)-1β的分泌情况;流式细胞凋亡法检测各干预组前后大鼠原代心肌细胞的凋亡情况;Western blot法检测凋亡相关蛋白bcl-2、bax、caspase-3和低氧诱导因子1(HIF1)-血管内皮生长因子(VEGF)的表达情况。结果CCK8检测结果显示,与对照组相比,miRNA210模拟物(t=0.000,P=1.000)和siRNA(t=0.686,P=0.500)干扰对大鼠原代心肌细胞的影响差异无统计学意义,LPS处理后大鼠原代心肌细胞的细胞活力明显降低(t=8.764,P<0.001);与LPS组相比,抑制miRNA210后大鼠原代心肌细胞活力明显升高(t=3.576,P=0.012)。ELISA检测结果显示,与对照组相比,LPS诱导后IL-1β(t=4.166,P=0.014)和TNF-α(t=6.309,P=0.003)表达显著上调;与LPS组相比,应用miRNA210模拟物后IL-1β(t=4.096,P=0.015)和TNF-α(t=4.424,P=0.011)表达显著升高,沉默miRNA210后IL-1β(t=4.287,P=0.012)和TNF-α(t=3.577,P=0.023)表达显著下调。流式细胞凋亡实验结果表明,与对照组相比,LPS诱导后的大鼠原代心肌细胞凋亡明显增加(t=32.780,P<0.001);与LPS组相比,应用miRNA210模拟物明显加重了LPS诱导的细胞凋亡(t=7.412,P=0.002),沉默miRNA210后的大鼠原代心肌细胞凋亡率明显降低(t=11.720,P<0.001)。Western blot检测结果表明,与对照组相比,LPS显著下调了bcl-2表达(t=8.346,P=0.001),上调了bax(t=12.890,P<0.001)和caspase-3的表达(t=4.331,P=0.012)。与LPS组相比,应用miRNA210模拟物后bcl-2(t=6.074,P=0.003)表达明显下降,bax(t=5.376,P=0.022)和caspase-3(t=5.859,P=0.004)表达明显升高;沉默miRNA210后bcl-2表达明显升高(t=3.873,P=0.017),bax(t=5.205,P=0.006)和caspase-3(t=2.800,P=0.040)表达明显下降。与对照组比,LPS组的HIF1(t=10.380,P=0.001)和VEGF(t=4.973,P=0.008)表达显著上调;与LPS组相比,应用miRNA210模拟物后的HIF1(t=8.952,P=0.001)和VEGF表达(t=11.203,P=0.001)显著上调,沉默miRNA210后的HIF1(t=3.893,P=0.017)和VEGF表达(t=3.181,P=0.033)显著降低。与LPS组相比,应用2ME后逆转miRNA210模拟物后的bax(t=4.899,P=0.008)、HIF1(t=2.833,P=0.047)及caspase-3(t=2.877,P=0.045)和VEGF表达(t=2.994,P=0.040)显著降低,bcl-2表达(t=3.392,P=0.017)显著升高。结论沉默miRNA210可通过HIF1-VEGF介导的凋亡通路来减少LPS诱导的心肌细胞损伤。

基于HIF-1信号通路基因变化探讨COPD肺血管病变的发生机制

目的以慢性阻塞性肺疾病(COPD)动物模型为基础,探索COPD肺血管病变发生发展与低氧诱导因子(HIF)-1复合信号通路的关系。方法将30只SD雄性大鼠随机分为正常组10只,模型组20只,模型组后续分为造模6 w组与造模12 w组。以香烟烟雾暴露结合鼻腔滴入内毒素法建立COPD模型,收集正常组、造模6、12 w组肺组织,q-聚合酶链反应(PCR)法检测COPD模型造模后不同时间点HIF-1复合通路关键基因HIF-1α、热休克蛋白(HSP)90、血管内皮生长因子(VEGF)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)及内皮素(ET)-1 mRNA表达。结果与正常组相比,COPD模型组黏膜下存在明显的炎细胞浸润,肺泡壁变薄或断裂引起部分肺泡扩大融合形成肺大泡,肺血管也显示出不同程度增生,管壁增厚或管腔变形,微血管数量明显增多。与正常组相比,造模6、12 w后肺组织中HIF-1α、HSP90、VEGF、ET-1 mRNA表达显著上调(P<0.05,P<0.01),且造模12 w后肺组织中HIF-1α、VEGF、iNOS mRNA表达与造模6 w时相比显著上调(P<0.05)。与造模6 w时相比,造模12 w后肺组织中HSP90、ET-1 mRNA表达无显著差异(P>0.05)。与正常组相比,肺组织中iNOS mRNA表达在造模6 w时无显著差异(P>0.05),造模12 w后肺组织中iNOS mRNA表达显著上调(P>0.05)。结论COPD肺血管病变的发生发展与HIF-1复合信号通路的表达相关,且严重程度与造模时长呈正相关。

基于HIF-1α/VEGF信号通路探讨Ilizarov技术治疗糖尿病足溃疡的机制

目的探讨伊里扎洛夫(Ilizarov)技术治疗糖尿病足溃疡的效果,并检测低氧诱导因子(HIF)-1α/血管内皮生长因子(VEGF)信号通路相关因子表达,阐明其可能作用机制。方法选取SPF级的大鼠35只,其中,对照组10只,剩余25只建立糖尿病足溃疡模型,最终有20只完成建模,将建模完成的20只大鼠随机分成对模型组、Ilizarov技术组各10只。对照组与模型组灌胃生理盐水6 ml/kg,每天灌胃1次;对照组喂普通的饲料,模型组、Ilizarov技术组用高糖高脂的饲料喂养;对照组大鼠腹腔一次性输注柠檬酸钠缓冲液,模型组、Ilizarov技术组一次性腹腔注入60 mg/kg链脲佐菌素(STZ),Ilizarov技术组用Ilizarov技术进行干预治疗,连续干预4 w。观察各组创面愈合率、创面平均愈合时长、炎症因子、HIF-1α、VEGF mRNA水平、HIF-1α/VEGF信号通路蛋白表达量的变化。结果与对照组比较,模型组、Ilizarov技术组的创面平均愈合时长、白细胞介素(IL)-6、C-反应蛋白(CRP)、肿瘤坏死因子(TNF)-α表达显著上升,创面愈合率、HIF-1α、VEGF mRNA和蛋白表达显著下降(P<0.05);与模型组比较,Ilizarov技术组的创面平均愈合时长、IL-6、CRP、TNF-α表达显著降低,创面愈合率、HIF-1α、VEGF mRNA和蛋白表达显著升高(P<0.05)。结论使用Ilizarov技术干预可促进糖尿病足溃疡创面的愈合,减缓炎性因子表达,其机制可能与HIF-1α/VEGF信号通路相关。

缺氧对虹鳟肌肉氧化损伤及葡萄糖代谢的影响

研究缺氧引起的虹鳟肌肉氧化损伤,并从葡萄糖代谢角度探讨其导致抗氧化系统改变的可能机制。随机将虹鳟分为6组,每组9条,其中,对照组(CG,溶解氧(dissolved oxygen,DO)质量浓度(7.5±0.5)mg/L)、中度缺氧组(MHG,DO质量浓度(5.5±0.5)mg/L)、重度缺氧组(SHG,DO质量浓度(3.0±0.5)mg/L)及3个复氧组(DO质量浓度(3.0±0.5)mg/L)在各自DO水平下转运3 h后,复氧组在DO质量浓度(7.5±0.5)mg/L条件下恢复12、24、48 h,检测肌肉中的活性氧水平、抗氧化酶活性、脂代谢相关酶活性、葡萄糖代谢指标和相关基因表达。结果表明:SHG虹鳟肌肉活性氧、丙二醛含量较其他组显著升高(P<0.05),复氧24 h后显著降低(P<0.05),MHG虹鳟肌肉过氧化氢酶活性显著高于CG(P<0.05),MHG和SHG总超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性显著低于CG(P<0.05);与CG相比,MHG和SHG虹鳟肌肉肌糖原含量、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶活性显著降低(P<0.05),皮质醇含量和己糖激酶活性显著升高(P<0.05);SHG虹鳟肌肉脂肪酶活性与其他组相比显著升高(P<0.05),乳酸含量与CG相比显著升高(P<0.05),MHG虹鳟肌肉脂蛋白脂肪酶活性显著低于CG(P<0.05);缺氧处理后低氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor 1α,HIF-1α)通路的HIF-1α、AMPK、SIRT1和PFK基因mRNA相对表达量显著升高(P<0.05),复氧24 h显著降低(P<0.05)。缺氧可引起虹鳟肌肉氧化损伤,并通过激活HIF-1α通路基因转录调节葡萄糖代谢,抵抗氧化损伤。

XBP1在氯化钴诱导骨肉瘤细胞缺氧环境下抗凋亡作用实验研究

目的探讨在氯化钴诱导骨肉瘤细胞缺氧情况下,X盒结合蛋白1(XBP1)在骨肉瘤细胞中表达量的变化、其对细胞凋亡的影响及与低氧诱导因子(HIF)-1α信号转导通路的关系。方法通过氯化钴诱导骨肉瘤MNNG、MG-63细胞达到模拟缺氧状态,通过实时聚合酶链式反应(PCR)检测不同时间、不同氯化钴浓度下HIF-1α和XBP1的表达情况;采用流式细胞仪检测骨肉瘤细胞凋亡率;采用siRNA干扰技术,下调XBP1。实验将骨肉瘤细胞分为干扰组(经XBP1 siRNA转染骨肉瘤细胞)和空白对照组(未经XBP1 siRNA转染骨肉瘤细胞)。结果 XBP1表达具有氯化钴浓度和时间依赖性:一定范围内,随着氯化钴浓度增高和时间延长,XBP1表达升高;敲除XBP1后,干扰组骨肉瘤细胞凋亡率明显高于对照组(P>0.05);PCR检测HIF-1α及下游靶基因mRNA表达无明显变化(P<0.05)。结论 XBP1在氯化钴诱导缺氧的骨肉瘤细胞中表达明显增高,其对骨肉瘤细胞在缺氧环境下抗凋亡有明显作用,其抗凋亡作用与HIF-1α信号转导通路无直接关联,具体机制有待进一步研究。

肉苁蓉苯乙醇苷对慢性高原病模型大鼠的治疗作用及机制研究

通过测定血液红细胞数、血红蛋白含量、红细胞比容、肺组织匀浆液中内皮素-1(endothelin-1,ET-1)、一氧化氮(nitric oxide,NO)含量、一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)活力以及过氧化物酶体增殖物激活受体α(peroxisome proliferator-activated receptor alpha,PPAR-α)、缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1α)及血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)mRNA水平和蛋白表达的变化,探究肉苁蓉苯乙醇苷(phenylethanoid glycosides from cistanche,PhGCs)对慢性高原病(chronic mountain sickness,CMS)模型大鼠的治疗作用及作用机制。结果显示,与模型组大鼠相比,PhGCs和大花红景天能降低CMS大鼠右心室肥厚和ET-1含量、升高NO含量和总一氧化氮合酶(total nitric oxide synthase,T-NOS)、内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)、诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)酶活力,下调肺组织HIF-1α及VEGF蛋白的表达,上调PPAR-α蛋白的表达,同时降低肺组织中HIF-1α的mRNA水平;此外,大鼠血液红细胞数、血红蛋白含量及红细胞比容无明显变化。该研究表明PhGCs可能是通过抑制HIF通路、激活NO通路发挥作用。

脑泰通组方对局灶性脑缺血再灌注大鼠模型的影响及保护机制

目的:观察脑泰通组方对局灶性脑缺血再灌注大鼠模型的影响及保护机制。方法:构建局灶性脑缺血再灌注大鼠模型,成模后随机分为模型对照组、阳性药物组、中药组、联合用药组,另选取健康斯泼累格·多雷(SD)大鼠作为假手术组。观察并评估各组大鼠的美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分、脑组织含水量、脑梗死体积百分比,免疫组织化学法检测脑组织Bcl-2相关X蛋白(Bax)、B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)的平均光密度值,蛋白质免疫印迹法、实时定量PCR(QT-PCR)检测脑组织叉头框转录因子3a(FoxO3a)基因、低氧诱导因子-1α(HIF-1α)、核因子κB(NF-κB)、脑源性神经营养因子(BDNF)蛋白及mRNA的表达水平。结果:与假手术组比较,模型对照组NIHSS评分,脑组织含水量,脑组织缺血体积百分比,脑组织FoxO3a、HIF-1α、NF-κB、BDNF蛋白和mRNA的表达水平,Bax、Bcl-2平均光密度值以及Bax/Bcl-2值均显著升高(均P<0.05);与模型对照组比较,药物干预各组的NIHSS评分、脑组织含水量、脑梗死体积百分比、Bax平均光密度值、Bax/Bcl-2值、脑组织NF-κB蛋白和mRNA的表达水平显著降低(均P<0.05),其中联合用药组的降低程度最大(均P<0.05),Bcl-2平均光密度值,脑组织FoxO3a、HIF-1α、BDNF蛋白和mRNA的表达水平显著升高(均P<0.05),其中联合用药组的升高程度最大(均P<0.05)。结论:脑泰通组方能有效保护局灶性脑缺血再灌注大鼠模型脑组织损伤,改善局部脑缺血,其作用机制可能与脑泰通组方调控FoxO3a/HIF-1α/NF-κB信号通路相关。

罗沙司他治疗糖尿病肾病并发肾性贫血的疗效及安全性

目的探讨罗沙司他在糖尿病肾病(DN)并发肾性贫血(RA)中的疗效及安全性。方法选择120例DN并发RA患者,按随机数字表法分为观察组与对照组,各60例。观察组采用罗沙司他治疗,根据体重(45~60 kg/≥60 kg)选择剂量,其中非透析者70/100 mg·次^(-1),透析者100/120 mg·次^(-1)。对照组给予人促红素注射液治疗,初始剂量每次50 U·kg^(-1)。2组均每周给药3次,每4周调整1次剂量,连续治疗24周。观察2组临床疗效及安全性。治疗前后检测2组患者贫血指标(血红蛋白、红细胞计数和血细胞比容),铁代谢指标(血清铁、铁蛋白、转铁蛋白、总铁结合力、转铁蛋白饱和度和铁调素),血清低氧诱导通路相关指标[低氧诱导因子(HIF)-1α、HIF-2α、脯氨酰羟化酶2(PHD2)]、白细胞介素(IL)-1β、超氧化物歧化酶(SOD)水平。结果治疗后,观察组总有效率明显高于对照组(95%vs.75%,P<0.05)。治疗后,观察组血红蛋白、红细胞计数、血细胞比容、血清铁、转铁蛋白、总铁结合力、转铁蛋白饱和度、SOD、HIF-1α、HIF-2α水平均显著高于对照组(P<0.05),血清铁蛋白、铁调素、IL-1β、PHD2水平均显著低于对照组(P<0.05)。观察组不良反应发生率明显低于对照组(P<0.05)。结论应用罗沙司他治疗DN并发RA能通过调控低氧诱导通路相关指标表达,较人促红素注射液更有效地改善铁代谢、炎症及氧化应激反应,以缓解患者贫血状况。

栝楼桂枝汤对大鼠脑缺血/再灌注损伤后血管新生的影响

目的:探讨栝楼桂枝汤对大鼠脑缺血/再灌注损伤后血管新生的影响及可能机制。方法:采用线栓法制备大鼠大脑中动脉阻塞(MCAO)模型。栝楼桂枝汤14.4 g/kg和尼莫地平0.012 g/kg治疗7 d后,采用改良神经功能缺损评分法(mNSS)评价大鼠神经功能缺损程度;Ashworth评级法评价大鼠肢体肌张力;原位末端转移酶标记技术(Tunel)检测缺血侧皮层神经元的凋亡情况;免疫组化法检测缺血侧皮层组织中白细胞分化抗原34(CD34)、低氧诱导因子-1α(HIF-1α)、血管内皮生长因子(VEGF)和血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)蛋白的表达。结果:与假手术对照组相比,模型对照组mNSS评分、Ashworth评级和神经细胞凋亡率显著升高(P<0.01),缺血侧大脑皮层组织中CD34、HIF-1α、VEGF和VEGFR2蛋白表达均显著增多;与模型对照组相比,栝楼桂枝汤14.4 g/kg组mNSS评分、Ashworth评级和神经细胞凋亡率显著下降(P<0.01),缺血侧大脑皮层组织中CD34、HIF-1α、VEGF和VEGFR2蛋白表达均显著增多(P<0.01)。结论:栝楼桂枝汤可通过调控低氧诱导因子-1α信号通路,促进脑缺血/再灌注损伤后的血管新生,从而发挥抗脑缺血性细胞凋亡、改善神经功能缺损、缓解肢体痉挛状态的作用。

MiR-200b-3p通过抑制HIF-1α表达减轻海水吸入诱导的肺水肿作用及机制

目的分析miR-200b-3p在海水吸入性急性肺损伤(acute lung injury,ALI)中的作用及机制。方法选取32只健康SD大鼠,分为空白对照组、海水刺激组、miR-200b-3p antagomir预处理组和antag NC预处理组,每组8只,构建海水吸入性肺损伤大鼠及大鼠肺微血管内皮细胞(rat pulmonary microvascular endothelial cells,RPMVECs)模型。观察肺组织湿干比(W/D)、伊文思蓝法检测肺微血管通透性,Western blot检测低氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1α)及血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的表达变化,采用双荧光素酶报告基因实验验证HIF-1α和miR-200b-3p的作用关系。结果海水干预4 h后,大鼠肺组织湿干比(W/D)及通透性明显增加,在肺组织及细胞模型中miR-200b-3p表达明显增高,HIF-1α表达出现升高,VEGF表达同时也出现上升。而抑制miR-200b-3p的表达后,肺水肿得到明显的减轻,肺组织及细胞模型中HIF-1α表达出现下降,VEGF表达也出现下降。双荧光素酶报告基因验证miR-200b-3p直接靶向作用于HIF-1α。与空白对照组对比,海水刺激组大鼠肺组织中HIF-1α及VEGF表达增加,RPMVECs细胞中HIF-1α及VEGF表达增加。结论增加表达的miR-200b-3p在海水吸入性肺损伤肺组织水肿的发展中起到关键作用,这种作用是通过调节HIF-1α/VEGF通路形成的。

The hypoxia signaling pathway and hypoxic adaptation in fishes

The hypoxia signaling pathway is an evolutionarily conserved cellular signaling pathway present in animals ranging from Caenorhabditis elegans to mammals.The pathway is crucial for oxygen homeostasis maintenance.Hypoxia-inducible factors(HIF-1αand HIF-2α)are master regulators in the hypoxia signaling pathway.Oxygen concentrations vary a lot in the aquatic environment.To deal with this,fishes have adapted and developed varying strategies for living in hypoxic conditions.Investigations into the strategies and mechanisms of hypoxia adaptation in fishes will allow us to understand fish speciation and breed hypoxia-tolerant fish species/strains.This review summarizes the process of the hypoxia signaling pathway and its regulation,as well as the mechanism of hypoxia adaptation in fishes.