二甲双胍通过NLRP3炎症小体通路对皮肤角质形成细胞增殖和凋亡的双向调节研究

背景扁平苔藓是一种皮肤-黏膜慢性炎症性疾病。因其病因不明,许多患者治疗效果欠佳,严重影响生活质量,有必要深入研究扁平苔藓的发病机制,为其药物筛选提供新靶点。目的探讨二甲双胍通过NLRP3炎症小体通路对皮肤角质形成细胞增殖和凋亡的调控作用。方法实验时间为2020—2023年。体外实验以人永生化角质形成细胞株HaCaT为研究对象,分为4组:对照组、脂多糖(LPS)组(5μg/mL)、二甲双胍组(Met组:10 mmol/L)、LPS与二甲双胍联合组(LPS+Met组:LPS 5μg/mL刺激2 h后,再给予二甲双胍10 mmol/L处理)。体内实验以BALB/c小鼠为研究对象,利用咪喹莫特涂抹小鼠背部皮肤诱导了银屑病样皮炎模型,并制备了二甲双胍乳膏进行治疗,将小鼠随机分为3组:对照组、咪喹莫特组(IMQ组)、咪喹莫特与二甲双胍联合组(IMQ+Met组),每组10只;对照组小鼠于背部涂抹凡士林,IMQ组小鼠于背部涂抹咪喹莫特软膏,IMQ+Met组小鼠于背部涂抹IMQ软膏12 h后再涂抹二甲双胍乳膏;1次/d,连续7 d。采用细胞增殖试剂盒(CCK-8)和流式细胞术检测二甲双胍对HaCaT细胞增殖和凋亡的影响;采用Western Blotting、酶联免疫吸附实验(ELISA)和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1(Caspase-1)活性实验检测二甲双胍处理HaCaT细胞后NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体通路的蛋白表达情况及活性水平;最后采用皮肤组织切片苏木素-伊红(HE)染色和免疫组化检测二甲双胍对咪喹莫特诱导银屑病小鼠皮炎的抗炎效果。结果CCK-8实验结果显示:LPS组、Met组、LPS+Met组HaCaT细胞48 h存活率均低于对照组,而LPS+Met组HaCaT细胞48 h存活率高于LPS组(P<0.05)。流式细胞术结果显示:LPS组、Met组HaCaT细胞48 h G2/M期细胞、细胞凋亡比例均高于对照组,而LPS+Met组HaCaT细胞48 h G2/M期细胞、细胞凋亡比例低于LPS组(P<0.05)。Western Blotting结果显示:LPS组、Met组HaCaT细胞NLRP3炎症小体通路Caspase-1 p40、Caspase-1 p20、白介素(IL)-1β、IL-18蛋白表达均高于对照组,而LPS+Met组HaCaT细胞NLRP3炎症小体通路Caspase-1 p40、Caspase-1 p20、IL-1β、IL-18蛋白表达低于LPS组(P<0.05)。ELISA实验结果显示:LPS组、Met组HaCaT细胞NLRP3炎症小体通路IL-1β、IL-18水平、Caspase-1相对活性均高于对照组,而LPS+Met组HaCaT细胞NLRP3炎症小体通路IL-1β、IL-18水平、Caspase-1相对活性低于LPS组(P<0.05)。皮肤组织切片HE染色显示:IMQ+Met组小鼠二甲双胍涂抹明显改善了咪喹莫特对皮肤的损害。免疫组化结果显示:IMQ+Met组小鼠则显著降低了NLRP3、Caspase-1、IL-1β和IL-18的表达。结论二甲双胍通过NLRP3炎症小体通路双向调节皮肤角质形成细胞的增殖和凋亡,并能够改善咪喹莫特诱导的银屑病样小鼠的皮肤损害,有望为二甲双胍临床上用于治疗扁平苔藓提供理论依据。

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。

利拉鲁肽对人胰腺癌耐药细胞株增殖和凋亡的影响及机制研究

目的研究胰高糖素样肽1受体(GLP-1R)激动剂利拉鲁肽对人胰腺癌耐药细胞株PANC-1-GR增殖和凋亡的影响及机制。方法应用聚合酶链反应(PCR)和Western blot检测人胰腺癌细胞株PANC-1和人胰腺癌耐药细胞株PANC-1-GR中GLP-1R、蛋白激酶A(PKA)的表达,利用不同浓度(10、100、1000 nmol/L)利拉鲁肽处理PANC-1-GR细胞,PCR和Western blot检测GLP-1R/PKA信号通路的表达,细胞计数试剂盒8(CCK8)检测细胞增殖,流式细胞仪检测细胞凋亡,Western blot检测促凋亡蛋白的表达。分别加入GLP-1R拮抗剂Ex-9和PKA抑制剂H89,再次检测利拉鲁肽对细胞增殖和凋亡的影响。结果CCK8检测结果显示,与对照组相比,10、100及1000 nmol/L利拉鲁肽干预24 h和48 h后PANC-1-GR细胞增殖存活率降低(P<0.05)。Western blot结果显示,与对照组相比,10、100及1000 nmol/L利拉鲁肽干预24 h后PANC-1-GR细胞中促凋亡蛋白Bax和胱天蛋白酶3的表达升高(P<0.05);流式细胞仪检测结果显示,与对照组相比,10、100及1000 nmol/L利拉鲁肽干预24 h后PANC-1-GR细胞中凋亡细胞数量增加(P<0.05)。PCR和Western blot结果显示,与对照组相比,10、100及1000 nmol/L利拉鲁肽干预24 h后GLP-1R和PKA表达升高(P<0.05)。CCK8检测结果显示,与利拉鲁肽组相比,利拉鲁肽+Ex-9组和利拉鲁肽+H89组细胞增殖存活率升高(P<0.05)。流式细胞仪检测结果显示,与利拉鲁肽组相比,利拉鲁肽+Ex-9组和利拉鲁肽+H89组细胞凋亡率降低(P<0.05)。结论利拉鲁肽可抑制人胰腺癌耐药细胞增殖并促进其凋亡,其机制可能是通过激活GLP-1R/PKA信号通路实现的。

枸杞多糖调节线粒体动力学改善过氧化氢诱导SH-SY5Y细胞的凋亡

背景:大量研究结果证明,神经退行性疾病与氧化应激损伤和线粒体动力学失衡密切相关。课题组前期研究表明枸杞多糖具有神经保护作用,但其能否通过调控线粒体动力学异常来改善氧化应激损伤引发的细胞凋亡尚不明确。目的:研究枸杞多糖对过氧化氢诱导人源神经母瘤细胞SH-SY5Y凋亡的影响。方法:将SH-SY5Y细胞分3组培养:对照组常规培养24 h,过氧化氢组加入过氧化氢处理24 h,枸杞多糖组加入枸杞多糖处理2 h后再加入过氧化氢处理24 h。处理结束后,采用试剂盒检测细胞沉淀中丙二醛、谷胱甘肽和超氧化物歧化酶水平,JC-1试剂盒检测线粒体膜电位,MTT法检测细胞活力,TUNEL法检测细胞凋亡情况,免疫荧光染色与Western Blot检测线粒体动力学相关蛋白(磷酸化启动蛋白1、线粒体分裂蛋白1、线粒体融合蛋白1、线粒体融合蛋白2、视神经萎缩症蛋白1)与凋亡蛋白(Bax、Bcl-2、Caspase-3)表达。结果与结论:①与对照组相比,过氧化氢组丙二醛水平升高(P<0.05),超氧化物歧化酶和谷胱甘肽水平降低(P<0.05);与过氧化氢组相比,枸杞多糖组丙二醛水平降低(P<0.05),超氧化物歧化酶和谷胱甘肽水平升高(P<0.05);②过氧化氢组线粒体膜电位低于对照组(P<0.05),枸杞多糖组线粒体膜电位高于过氧化氢组(P<0.05);③与对照组相比,过氧化氢组细胞凋亡率与Bax、Caspase-3蛋白表达升高(P<0.05),细胞活力与Bcl-2蛋白表达降低(P<0.05);与过氧化氢组相比,枸杞多糖组细胞凋亡率与Bax、Caspase-3蛋白表达降低(P<0.05),细胞活力与Bcl-2蛋白表达升高(P<0.05);④与对照组相比,过氧化氢组磷酸化启动蛋白1、线粒体分裂蛋白1的蛋白表达升高(P<0.05),线粒体融合蛋白1、线粒体融合蛋白2、视神经萎缩症蛋白1的蛋白表达降低(P<0.05);与过氧化氢组相比,枸杞多糖组磷酸化启动蛋白1、线粒体分裂蛋白1的蛋白表达降低(P<0.05),线粒体融合蛋白1、线粒体融合蛋白2、视神经萎缩症蛋白1的蛋白表达升高(P<0.05);⑤结果表明,枸杞多糖可通过调节线粒体动力学来改善氧化应激损伤诱导的SH-SY5Y细胞凋亡。

理筋手法干预兔骨骼肌损伤修复中炎症及细胞凋亡的作用机制

背景:骨骼肌细胞的过度凋亡将破坏肌细胞数量的动态平衡,导致骨骼肌病理性损伤。理筋手法治疗骨骼肌损伤疗效确切,但是否能抑制细胞凋亡从而促进损伤骨骼肌的修复尚未可知。目的:探究理筋手法对兔骨骼肌损伤修复过程中减少炎症和细胞凋亡的作用机制。方法:选用45只成年健康日本大耳兔,随机分为空白组、模型组和理筋组。其中空白组不做处理,模型组和理筋组均造成腓肠肌损伤模型;造模后模型组不予治疗,理筋组于第3天开始对损伤腓肠肌进行理筋手法操作,1次/d,15 min/次。各组兔分别于造模后的第7,14,21天取材,苏木精-伊红染色观察腓肠肌一般形态,透射电镜观察腓肠肌超微结构,TUNEL染色观察腓肠肌细胞凋亡情况,ELISA检测腓肠肌白细胞介素1β、白细胞介素6和白细胞介素10的表达,Western blot检测腓肠肌BAX、BCL-2、Caspase3的蛋白表达,RT-PCR检测BAX、BCL-2 mRNA的表达。结果与结论:(1)苏木精-伊红染色结果显示:与模型组比较,各观察点理筋组炎性细胞减少、肌细胞数量增多、肌组织逐渐愈合;(2)透射电镜结果显示:与模型组比较,各观察点理筋组肌纤维排列逐渐整齐、线粒体逐渐完整、Z线排列逐渐趋于规则,游离核糖体聚集;(3)TUNEL染色结果显示:与模型组比较,各观察点理筋组细胞凋亡率逐渐降低(P <0.05);(4)ELISA结果显示,与模型组比较,理筋组白细胞介素1β、白细胞介素6表达持续降低(P <0.05),而白细胞介素10在造模后第7天时升高,随后呈下降趋势(P <0.05);(5)Western blot结果显示:理筋组各观察点BCL-2/BAX蛋白的表达相较于模型组显著升高(P <0.05);Caspase3的蛋白表达均显著降低(P <0.001),且逐渐与空白组相近;(6)RT-PCR结果显示:理筋组各观察点BCL-2/BAX mRNA的表达较模型组均显著升高(P <0.05);(7)结果说明:理筋手法能够抑制炎症、减少细胞凋亡,促进损伤骨骼肌的修复。

富血小板血浆干预细胞自噬和凋亡治疗骨关节炎

背景:富血小板血浆通过调节自噬和凋亡细胞因子、信号转导通路等方面在干预骨关节炎发展过程中发挥了重要作用。目的:总结近年来富血小板血浆在骨关节炎中发挥作用的细胞因子与信号通路,以及与软骨细胞自噬和凋亡的相关性,为未来治疗骨关节炎提供有效的靶点。方法:在中国知网、万方数据库、维普、PubMed、Web of Science和Medline数据库进行文献检索,以“富血小板血浆,软骨细胞,细胞凋亡,细胞自噬,骨关节炎,细胞因子,信号通路”作为中文检索词,以“platelet-rich plasma,chondrocyte,apoptosis,autophagy,osteoarthritis,cytokines,signaling pathway”作为英文检索词,对最终纳入的66篇文献进行了系统性的总结和归纳。结果与结论:现有研究显示富血小板血浆能够通过多种途径促进软骨修复,助力骨组织愈合,其主要分为3个方面:①富血小板血浆参与调控了微自噬小体的延伸、闭合与成熟,并在特定条件下促进软骨细胞巨自噬和分子伴侣介导的细胞自噬,促进LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclin1等自噬相关因子的表达,抑制P62/SQSTM1的表达,目前尚未有明确的研究直接探讨富血小板血浆对热休克蛋白的具体作用,未来在这一领域值得进一步研究;②富血小板血浆释放的各类生长因子抑制促凋亡因子Caspase、白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α的表达,促进抗凋亡因子Bcl-2的表达,阻止软骨细胞凋亡和变性;③富血小板血浆通过激活PI3K/AKT/mTOR信号通路、NF-κB信号转导通路、死亡受体通路、线粒体应激通路等途径,抑制Bax和Caspase的表达,阻止细胞色素c的释放,从而抑制软骨细胞死亡和坏死性凋亡。综合而言,富血小板血浆促进软骨修复、支持软骨再生及发挥抗炎作用,其在软骨细胞中实现生物效应通常依赖于细胞自噬和凋亡相关细胞因子及信号通路的调控。

机械应力调控血管平滑肌细胞的凋亡

背景:随着生物力学的发展,其在心血管疾病中的研究也日益广泛,通过研究血管的力学特性可以有效地揭示动脉粥样硬化、再狭窄等心血管疾病的发病机制,开发心血管疾病治疗的新思路和新方法。目的:综述机械应力刺激对血管平滑肌细胞凋亡的研究现状,寻找临床治疗潜在靶分子和信号通路,以期改善临床动脉粥样硬化及再狭窄等心血管疾病的临床治疗效果。方法:检索1992年1月至2023年5月在中国知网、PubMed及ScienceDirect数据库收录的文献。中文检索词为“血管平滑肌细胞,机械应力,剪切力,牵张力,凋亡”;英文检索词为“vascular smooth muscle cell,mechanical stress,shear stress,stretch stress,apoptosis”,最终纳入63篇文献进行综述分析。结果与结论:①血管平滑肌细胞的生理性和病理性凋亡都是为了适应血管力学变化而发生的适应性重构。不同部位的平滑肌细胞承受不同的力学刺激,其发病机制也不同。②低剪切力、生理剪切力和高剪切力可通过直接与平滑肌细胞表面分子、受体及蛋白等作用调控凋亡信号分子和抑制增殖实现对血管平滑肌细胞凋亡的调控,该部分未对促进增殖的研究进行综述。③低牵张力、生理牵张力和高牵张力可导致平滑肌细胞凋亡,但仍存在争议。平滑肌表面存在多种力学感受分子(如整合素及受体络氨酸激酶等)可以将力学信号转导为细胞内的化学信号(如Hippo通路),启动平滑肌细胞的凋亡信号,调控平滑肌细胞的凋亡。④总之,不同力学刺激通过多种信号分子,启动多个信号通路共同作用,调控平滑肌细胞的凋亡,例如剪切力主要通过刺激分泌前列腺素、转化生长因子等影响Fas/FasL、Akt通路;而牵张力主要通过Yes相关蛋白等调控YAP通路和Notch通路等。这些分子在不同的作用时间,或不同作用强度下可能发挥相反的双向作用,比如,小鼠血管平滑肌细胞受到10%生理牵张1 h时,其增殖增加;然而,人的血管平滑肌细胞牵张12 h后可以减少其增殖。临床可以通过寻找其关键作用时间点干扰力学转导关键分子,达到预防和治疗临床心血管疾病的目的。

跑台运动对去卵巢应激大鼠海马自噬诱导细胞凋亡的影响

背景:围绝经期抑郁症大鼠海马区细胞凋亡与自噬失衡,与认知功能下降密切相关,有氧运动能否通过促进海马自噬降低细胞凋亡从而改善围绝经期抑郁症大鼠的学习记忆能力目前尚不清楚。目的:探讨4周中等强度跑台训练改善去卵巢结合慢性应激大鼠学习记忆能力的可能机制。方法:40只SD大鼠随机分为假手术组、去卵巢组、去卵巢应激组和去卵巢应激运动组,每组10只。除假手术组大鼠外,其余3组大鼠摘除卵巢建立围绝经期模型,后2组再运用慢性不可预测性应激构建抑郁症模型,造模后去卵巢应激运动组大鼠接受4周中等强度跑台运动。在运动及应激结束后采用悬尾实验及糖水偏爱实验测试大鼠抑郁样行为,采用八臂迷宫实验测试大鼠学习记忆行为,Western blot检测大鼠海马中AMPK、mTOR、ULK1和凋亡因子Caspase-3及自噬标志物LC-3Ⅱ、Beclin-1的蛋白表达。结果与结论:①与假手术组相比,去卵巢组及去卵巢应激组大鼠悬尾实验中静止时间延长,糖水偏爱实验中糖水摄入量及糖水偏爱率下降;②与假手术组相比,去卵巢组大鼠工作记忆错误次数、参考记忆错误次数和完成时间均显著增加,去卵巢应激组上述指标增加更显著;③与去卵巢应激组相比,去卵巢应激运动组大鼠工作记忆错误次数、参考记忆错误次数和完成时间均显著减少;④与假手术组相比,去卵巢组及去卵巢应激组大鼠海马组织中凋亡因子Caspase-3蛋白表达显著升高,自噬相关因子Beclin-1和LC3Ⅱ蛋白表达显著降低,AMPK和ULK1蛋白表达显著降低,而mTOR蛋白表达升高,去卵巢应激组上述指标变化更为显著;⑤与去卵巢应激组相比,去卵巢应激运动组大鼠海马组织中凋亡因子Caspase-3蛋白表达显著降低,自噬相关因子Beclin-1和LC3Ⅱ蛋白表达显著升高,AMPK和ULK1蛋白表达显著升高,mTOR蛋白表达显著降低。结果表明,4周中等强度跑台运动可能通过AMPK/mTOR/ULK1自噬信号通路促进细胞自噬,减少细胞凋亡,进而增强去卵巢抑郁模型大鼠的学习记忆能力。

沙苑子苷A对关节软骨细胞凋亡的影响

背景:软骨细胞凋亡是骨关节炎发生发展的重要因素,沙苑子苷A具有类黄酮作用,可抑制多种细胞凋亡,但其对软骨细胞凋亡的影响及作用机制尚不明确。目的:基于Wnt/β-catenin信号通路探讨沙苑子苷A与软骨细胞凋亡的内在关联及作用机制。方法:①收集膝关节置换术中截取的股骨及胫骨部分软骨组织,体外分离培养及鉴定软骨细胞;②通过CCK-8检测沙苑子苷A在0-160μmol/L范围内是对软骨细胞的最佳干预浓度;③将软骨细胞分为空白组、硝普钠(1.5 mmol/L)诱导组、硝普钠(1.5 mmol/L)+沙苑子苷A(5μmol/L)组。采用CCK-8、流式细胞技术检测各组细胞活力、凋亡率;免疫荧光染色检测各组细胞中Ⅱ型胶原蛋白、SOX9表达;Western Blot检测细胞凋亡相关蛋白及Wnt/β-catenin通路蛋白的表达。结果与结论:①体外提取的细胞经培养、染色鉴定为软骨细胞;②沙苑子苷A在0-80μmol/L浓度范围内对软骨细胞无明显细胞毒性,在2.5-10μmol/L浓度范围内可明显提高软骨细胞活力,且当浓度为5μmol/L时作用较为显著;③硝普钠诱导组软骨细胞凋亡率高于空白组,硝普钠+沙苑子苷A组的细胞凋亡率低于硝普钠诱导组;④硝普钠诱导组软骨细胞Ⅱ型胶原蛋白、SOX9荧光强度弱于空白组,硝普钠+沙苑苷A组Ⅱ型胶原蛋白、SOX9的荧光强度高于硝普钠诱导组;⑤硝普钠诱导组Bax、Caspase-3、基质金属蛋白酶13、Wnt3a、Wnt5a和β-catenin的蛋白表达量高于空白组,Bcl-2蛋白表达低于空白组;硝普钠+沙苑子苷A组除Bcl-2的蛋白表达高于硝普钠诱导组外,上述其他蛋白表达均低于硝普钠诱导组。结果表明沙苑子苷A对软骨细胞凋亡具有一定的抑制作用,可调节凋亡相关蛋白、促进软骨细胞调节因子表达,推测可能通过抑制Wnt/β-catenin信号通路发挥作用。

坏死性凋亡分子机制及与牙周炎的相关性

背景:近年来,随着细胞死亡研究的不断深入,坏死性凋亡逐渐成为学术界研究的热点和难点,其多种信号通路及蛋白在牙周炎的发生发展中起到不可忽视的作用,人们试图通过阻止细胞坏死性凋亡的发生,从而延缓牙周组织炎症的进程。目的:就坏死性凋亡的分子机制及其与牙周炎的相关性进行综述,期望为牙周炎的预防、诊断、治疗及预后提供新思路、新方向。方法:第一作者于2023年10月应用计算机检索PubMed、中国知网等数据库建库到2024年4月发表的相关文献,以“坏死性凋亡,细胞程序性死亡,牙周炎,牙周,免疫,炎症,受体相互作用蛋白激酶1,受体相互作用蛋白激酶3,混合系列蛋白激酶样结构域”为中文检索词;“necroptosis,programmed cell death,periodontitis,periodontal,immunity,inflammation,RIP1,RIP3,MLKL”为英文检索词,阅读每篇文献的文题、摘要、引言进行初步筛选,最终纳入56篇文献进行总结分析。结果与结论:①牙周炎的主要发病机制为牙周致病菌刺激机体,导致牙周微环境发生改变,打破原有免疫平衡并释放各种炎症因子,引发炎症反应造成牙周组织破坏,坏死性凋亡可以调控牙周组织免疫炎症反应,从而影响牙周炎的发生发展进程;②坏死性凋亡的发生与多种蛋白、信号通路及信号分子有关,已有动物实验证实了磷酸化混合系列蛋白激酶样结构域(pMLKL)的表达量与炎症程度有关,且在患有牙周炎小鼠的牙周组织中,RIP3和pMLKL高表达,通过阻断RIP3/MLKL通路,有利于减少牙周组织炎症、控制牙周炎的进展;③探究pMLKL是否可作为牙周炎的诊断指标,在牙周炎的预防、诊断及治疗上有很大价值。

卷曲螺旋结构域蛋白2通过促进线粒体自噬抑制帕金森病SH-SY5Y细胞凋亡

背景:卷曲螺旋结构域蛋白2(coiled-coil-helix-coiled-coil-helix domain-containing 2,CHCHD2)能否调控PINK1/Parkin介导的线粒体自噬在帕金森病中发挥神经保护作用尚未可知。目的:探讨CHCHD2在6-羟基多巴胺诱导的帕金森病细胞模型中对PINK1/Parkin信号通路介导的线粒体自噬发挥的作用及机制。方法:利用重组质粒转染技术过表达或敲低CHCHD2,用6-羟基多巴胺构建SH-SY5Y细胞帕金森病模型后分对照组、模型组、过表达阴性对照+6-羟基多巴胺组、敲低阴性对照+6-羟基多巴胺组、过表达CHCHD2+6-羟基多巴胺组和敲低CHCHD2+6-羟基多巴胺组。Western blot及RT-qPCR检测CHCHD2的表达;Western blot检测LC3Ⅰ/Ⅱ、p62、MFN1、COXⅣ、DRP1、PINK1、Parkin、TIM23、Bax、Bcl-2及cleavedcaspase3蛋白表达;CCK-8、JC-1和活性氧试剂盒检测细胞活性、线粒体膜电位和活性氧水平,单丹磺酰尸胺染色观察细胞自噬情况,透射电镜观察自噬溶酶体。结果与结论:①与对照组相比,模型组细胞活性、线粒体膜电位及CHCHD2、PINK1、Parkin蛋白表达降低,活性氧水平、凋亡水平及LC3Ⅰ/Ⅱ、p62蛋白表达升高(P<0.05),并观察到自噬溶酶体的存在;②与模型组相比,过表达CHCHD2能降低细胞活性氧水平,升高线粒体膜电位及PINK1、Parkin和MFN1蛋白表达水平,并观察到线粒体自噬溶酶体增多,而敲低CHCHD2后有与上述相反的作用,并伴有COXⅣ、TIM23和p-DRP1蛋白表达的升高(P<0.05);③与模型组相比,过表达CHCHD2能减少细胞凋亡,上调Bcl-2并下调Bax及cleavedcaspase3蛋白的表达,而敲低CHCHD2后有与上述相反的作用(P<0.05);④结果提示,CHCHD2在6-羟基多巴胺诱导的帕金森病细胞模型中可以通过促进PINK1/Parkin介导的线粒体自噬改善线粒体功能从而减轻细胞凋亡发挥神经保护作用。

炎性因子干扰素γ以焦亡途径影响人血管平滑肌细胞的迁移和凋亡

背景:子宫螺旋动脉重铸的顺利进行是正常妊娠的必要条件之一,血管平滑肌细胞是此过程的重要细胞。干扰素γ与妊娠早期螺旋动脉血管平滑肌细胞丢失相关,但具体机制尚未明确。目的:探讨干扰素γ通过NLRP3/caspase-1/GSDMD焦亡途径对血管平滑肌细胞迁移、凋亡生物学功能的影响。方法:人血管平滑肌细胞分为对照组和干扰素γ组,对照组正常培养,干扰素γ组采用10 ng/mL干扰素γ处理24 h。Transwell实验检测血管平滑肌细胞的迁移能力;荧光TUNEL实验及流式细胞术检测血管平滑肌细胞的凋亡情况;qPCR检测NLRP3和caspase-1 mRNA表达水平;Western blot检测NLRP3、caspase-1、cleaved N-terminal GSDMD蛋白表达水平。结果与结论:与对照组相比,干扰素γ组血管平滑肌细胞的迁移能力及凋亡率显著升高(P<0.05);与对照组相比,干扰素γ组血管平滑肌细胞中NLRP3和caspase-1 mRNA表达水平显著升高(P<0.05);与对照组相比,干扰素γ组血管平滑肌细胞中NLRP3、caspase-1、cleaved N-terminal GSDMD蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。结果表明,干扰素γ可能通过NLRP3/caspase-1/GSDMD焦亡途径调控血管平滑肌细胞的迁移和凋亡。

柚皮苷抑制骨质疏松大鼠骨组织的铁沉积及细胞凋亡

背景:有研究发现,铁代谢异常诱发的骨组织细胞异常凋亡在骨质疏松进展中发挥重要作用。目的:探讨柚皮苷对骨质疏松大鼠骨组织铁代谢与细胞凋亡的影响。方法:取50只2月龄雌性SD大鼠,采用随机数字表法分成5组,每组10只:除假手术组外,骨质疏松组、柚皮苷低剂量组、柚皮苷高剂量组、柚皮苷高剂量+DKK-1组均通过切除双侧卵巢建立骨质疏松模型。造模8周后,柚皮苷低剂量组、柚皮苷高剂量组分别灌胃给予100,400 mg/(kg·d)的柚皮苷,柚皮苷高剂量+DKK-1组灌胃给予400 mg/(kg·d)的柚皮苷+皮下注射25 mg/(kg·d)的Wnt1信号通路抑制剂DKK-1,连续给药7 d。给药结束后进行相关指标的检测。结果与结论:①与骨质疏松组相比,柚皮苷可提升大鼠骨密度及血清钙、超氧化物歧化酶水平(P<0.05),降低血清中骨钙素、丙二醛、磷水平(P<0.05),DKK-1可部分抑制柚皮苷的干预作用(P<0.05);②Micro-CT扫描、苏木精-伊红与TUNEL染色显示,与骨质疏松组相比,柚皮苷可显著改善大鼠骨微结构、降低细胞凋亡率,DKK-1可部分抑制柚皮苷的干预作用;③免疫荧光染色显示,与骨质疏松组相比,柚皮苷可降低胫骨组织内活性氧含量、抗酒石酸酸性磷酸酶的表达,提升碱性磷酸酶的表达(P<0.05),DKK-1可部分抑制柚皮苷的干预作用(P<0.05);④普鲁士蓝染色、免疫组化染色显示,与骨质疏松组相比,柚皮苷可降低骨组织与肝组织内的铁沉积、骨组织铁吸收相关蛋白受体1的表达(P<0.05),提升骨组织膜铁转运蛋白1的表达(P<0.05),DKK-1可部分抑制柚皮苷的干预作用(P<0.05);⑤胫骨标本PCR与Western blot检测显示,与骨质疏松组相比,柚皮苷可降低抗酒石酸酸性磷酸酶、铁吸收相关蛋白受体1和Bax的表达(P<0.05),提升碱性磷酸酶、膜铁转运蛋白1、Bcl-2、Wnt1和β-catenin的表达(P<0.05),DKK-1可部分抑制柚皮苷的干预作用(P<0.05);⑥结果表明,柚皮苷可通过减少骨组织中的铁沉积及细胞凋亡率抑制骨质疏松的进展,这可能与激活Wnt1信号通路有关。

曲克芦丁调控核因子κB信号通路抑制脑梗死模型大鼠脑损伤及神经元凋亡

背景:目前已有研究发现曲克芦丁对脑部疾病有明显的改善作用,但是关于曲克芦丁对脑梗死治疗及神经元细胞影响的研究较少。目的:探究曲克芦丁调控核因子κB信号通路对脑梗死大鼠脑损伤及神经元凋亡的作用机制。方法:选取清洁级大鼠50只,将其随机分为健康组、模型组、曲克芦丁+核因子κB激动剂组、曲克芦丁组、核因子κB抑制剂组,后4组均采用动脉结扎法建立脑梗死大鼠模型。健康组及模型组采用等量生理盐水灌胃处理,曲克芦丁+核因子κB激动剂组采用72 mg/kg曲克芦丁灌胃+20 mg/kg RANK腹腔注射干预,曲克芦丁组采用72 mg/kg曲克芦丁灌胃处理,核因子κB抑制剂组采用120 mg/kg核因子κB抑制剂二硫代氨基甲酸吡咯烷进行腹腔注射,各组给药均1次/d,均连续干预30 d。药物干预完成后24 h,采用Zea-longa检测大鼠神经功能损伤,苏木精-伊红染色观察脑组织病理改变,TUNEL法检测神经元凋亡,采用免疫印迹法及PCR检测核因子κB p65、核因子κB p50蛋白及mRNA表达水平。结果与结论:①与健康组比较,模型组大鼠神经功能评分、神经元凋亡率、核因子κB p65、核因子κB p50 mRNA及蛋白表达水平升高(P<0.05);②与模型组比较,曲克芦丁+核因子κB激动剂组神经功能评分、神经元凋亡率、核因子κB p65、核因子κB p50 mRNA及蛋白表达水平降低(P<0.05);③与曲克芦丁+核因子κB激动剂组比较,曲克芦丁组、核因子κB抑制剂组神经功能评分、神经元凋亡率、核因子κB p65、核因子κB p50 mRNA及蛋白表达水平降低(P<0.05),且曲克芦丁组与核因子κB抑制剂组比较无差异(P>0.05);④模型组大鼠脑组织有大量神经元细胞胞质空泡化,明显水肿和坏死现象及大量炎性细胞浸润现象;曲克芦丁+核因子κB激动剂组脑组织肿胀减轻,网状结构和固缩细胞减少,仍伴有部分水肿;曲克芦丁组及核因子κB抑制剂组脑组织肿胀和神经元水肿变性、细胞胞质空泡化及神经元细胞核固缩减少,炎症细胞浸润明显降低;⑤提示曲克芦丁能够降低脑梗死大鼠神经功能损伤表达、抑制神经元凋亡及改善其脑组织病理损伤,其作用机制可能与调控核因子κB及相关信号通路的表达相关。

人脐带间充质干细胞条件培养基及外泌体对肝癌细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响

背景:间充质干细胞可通过分泌含细胞因子、生长因子和外泌体的细胞外囊泡调节肿瘤微环境,对肿瘤细胞生物学行为进行精准调控。目的:研究人脐带间充质干细胞条件培养基及外泌体对肝癌细胞生物学特性的影响。方法:收集人脐带间充质干细胞培养上清,通过高速离心并过滤获得人脐带间充质干细胞条件培养基;收集人脐带间充质干细胞培养上清,通过超高速梯度离心法提取人脐带间充质干细胞外泌体。使用PKH26标记人脐带间充质干细胞外泌体,与肝癌细胞MHCC97-H共培养,荧光显微镜观察MHCC97-H细胞摄取外泌体情况。通过CCK-8增殖实验、Transwell迁移和侵袭实验以及流式凋亡实验评估人脐带间充质干细胞条件培养基、人脐带间充质干细胞外泌体对肝癌细胞生物学功能的影响。结果与结论:(1)人脐带间充质干细胞外泌体可被MHCC97-H细胞摄取且主要分布于细胞质中;(2)人脐带间充质干细胞条件培养基处理后,MHCC97-H细胞的增殖、迁移和侵袭能力显著增强(P<0.001,P<0.05,P<0.01),凋亡能力显著下降(P<0.001);而人脐带间充质干细胞外泌体处理后,MHCC97-H细胞的增殖能力下降(P<0.001),迁移、侵袭及凋亡能力显著增强(P<0.001);(3)结果表明,人脐带间充质干细胞条件培养基具有促进MHCC97-H细胞增殖、迁移、侵袭和抑制凋亡的能力;而人脐带间充质干细胞外泌体则具有促进MHCC97-H细胞迁移、侵袭及凋亡和抑制增殖的能力。

加味春泽汤调控内质网应激凋亡治疗脊髓损伤大鼠的尿潴留

背景:前期临床观察发现加味春泽汤是临床治疗脊髓损伤后尿潴留的有效方剂。动物实验发现磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路与膀胱功能障碍程度密切相关。目的:进一步验证加味春泽汤对脊髓损伤后尿潴留大鼠膀胱功能及PI3K/Akt通路的影响。方法:将60只SD雌性大鼠随机分为假手术组、模型组、加味春泽汤低剂量组、加味春泽汤高剂量组、激动剂组。假手术组大鼠暴露脊髓但不切断,其余各组大鼠采用改良后的Hassan Shaker脊髓横断法建立骶髓损伤大鼠模型。造模24 h后,假手术组和模型组大鼠给予等体积生理盐水灌胃,加味春泽汤低、高剂量组大鼠分别给予含有14.4 g/kg和28.8 g/kg的加味春泽汤颗粒剂,等体积灌胃4周,激动剂组大鼠给予PI3K/Akt信号通路激动剂740Y-P腹腔注射0.02 mg/kg治疗。治疗4周后采用尿流动力学检测各组大鼠膀胱最大容量、漏尿点压力、膀胱顺应性,膀胱离体逼尿肌条收缩性检测各组大鼠膀胱最小收缩张力、收缩频率,苏木精-伊红染色观察各组大鼠膀胱病理学改变,ELISA法检测各组大鼠血清中GRP78、CHOP、Caspase-12水平,RT-PCR、Western blot法检测大鼠膀胱组织PI3K、Akt、GRP78、CHOP、Caspase-12 mRNA及蛋白的表达。结果与结论:①与假手术组相比,模型组大鼠膀胱最大容量、膀胱顺应性、最小收缩张力升高(P<0.05),漏尿点压力、膀胱收缩频率降低(P<0.05);血清中GRP78、CHOP、Caspase-12水平升高(P<0.05);膀胱上皮细胞排列紊乱,细胞间存在单核细胞浸润,组织水肿,逼尿肌束萎缩;膀胱组织PI3K、Akt mRNA和蛋白表达降低,GRP78、CHOP、Caspase-12 mRNA和蛋白表达升高(P<0.05)。②与模型组相比,加味春泽汤低、高剂量组及激动剂组干预4周后,大鼠膀胱最大容量、膀胱顺应性、最小收缩张力降低(P<0.05),漏尿点压力、膀胱收缩频率升高(P<0.05);血清中GRP78、CHOP、Caspase-12水平降低(P<0.05);膀胱上皮细胞分布较均匀,排列较整齐,炎细胞浸润较少,逼尿肌束较饱满;膀胱组织PI3K、Akt mRNA和蛋白表达增加,GRP78、CHOP、Caspase-12 mRNA和蛋白表达降低(P<0.05)。加味春泽汤高剂量组优于低剂量组,与激动剂组结果相似。③结果说明,加味春泽汤可以改善脊髓损伤后尿潴留大鼠膀胱功能,其作用机制可能与通过PI3K/Akt信号通路减轻膀胱组织内质网应激的发生,进而减轻凋亡有关。

葛根汤干预脊髓型颈椎病模型大鼠神经炎症反应和凋亡的作用

背景:炎症和细胞凋亡在脊髓型颈椎病病理过程中起着关键作用。既往研究表明葛根汤对脊髓型颈椎病有着良好的治疗效果。目的:探讨葛根汤对脊髓型颈椎病大鼠神经炎症反应和细胞凋亡的影响及作用机制。方法:60只SD大鼠随机分为正常组、假手术组、模型组、葛根汤低、中、高剂量组,采用吸水膨胀材料压迫脊髓的方法构建脊髓型颈椎病模型,术后2周给予4.86,9.72,19.44 g/kg葛根汤灌胃,其余组则灌胃生理盐水,每日1次,持续4周。在给药后第1,7,14,21,28天对大鼠进行运动功能评价(BBB评分);在给药4周后采用苏木精-伊红染色观察脊髓组织病理形态变化,免疫荧光双染检测脊髓组织小胶质细胞极化情况,荧光定量PCR检测脊髓组织中白细胞介素6和白细胞介素1β mRNA表达,Western blot法检测脊髓组织中p-NF-κB p65、NF-κB p65、NLRP3、ASC、Cleaved Caspase-1、Bax、Bcl-2、Cleaved Caspase-3、NOX4、p-Drp1、Drp1和Mfn2蛋白表达,TUNEL法检脊髓组织细胞凋亡情况,DHE染色检测脊髓组织中活性氧水平。结果与结论:(1)与正常组、假手术组比较,模型组大鼠BBB评分降低(P <0.05),脊髓神经元皱缩畸形,呈空泡样改变;与模型组比较,葛根汤低、中、高剂量组大鼠BBB评分升高(P <0.05),且脊髓神经元损伤明显改善;(2)与正常组、假手术组比较,模型组脊髓组织中Iba-1和诱导型一氧化氮合酶蛋白表达升高(P <0.05),白细胞介素6和白细胞介素1β mRNA表达升高(P <0.05);与模型组比较,葛根汤低、中、高剂量组脊髓组织中Iba-1、诱导型一氧化氮合酶、p-NF-κB、NLRP3、ASC和cleaved Caspase-1蛋白表达以及白细胞介素6和白细胞介素1βmRNA表达降低(P <0.05);(3)与正常组、假手术组比较,模型组脊髓组织中TUNEL阳性细胞率以及Bax、Cleaved Caspase-3蛋白表达升高(P <0.05),而Bcl-2蛋白表达降低(P <0.05);与模型组比较,葛根汤低、中、高剂量组上述指标显著改善;(4)与正常组、假手术组比较,模型组大鼠脊髓组织中活性氧水平以及NOX4和p-Drp1蛋白表达升高(P <0.05),Mfn2蛋白表达降低(P <0.05);与模型组比较,葛根汤低、中、高剂量组脊髓组织中活性氧水平以及NOX4和p-Drp1蛋白表达降低(P <0.05),Mfn2蛋白表达升高(P <0.05)。结果表明,葛根汤能抑制脊髓型颈椎病模型大鼠的神经炎症反应和神经元细胞凋亡,其作用机制可能与调节NOX4/活性氧/DRP1信号通路有关。

骨髓间充质干细胞来源外泌体调节大鼠肝细胞凋亡的机制

背景:骨髓间充质干细胞可释放大量外泌体,关于骨髓间充质干细胞来源外泌体对肝细胞凋亡的影响以及具体机制还没有完全阐明。目的:探索骨髓间充质干细胞来源外泌体所携带的miR-21-5p对大鼠肝脏细胞凋亡的影响及其作用机制。方法:分离大鼠骨髓间充质干细胞,将miR-21-5p NC或miR-21-5p inhibitor转染到骨髓间充质干细胞中,采用超速离心法提取外泌体,命名为(BMSCs+miR-21-5p NC)-Exos,(BMSCs+miR-21-5p inhibitor)-Exos,将外泌体与BRL大鼠肝细胞共培养,观察抑制miR-21-5p表达后对大鼠肝细胞凋亡的影响。通过双荧光素酶报告基因检测验证外泌体中miR-21-5p和PIK3R1之间的靶向关系;TUNEL检测外泌体中miR-21-5p直接靶向PIK3R1激活PI3K/AKT信号通路对BRL大鼠肝细胞凋亡的影响。结果与结论:①双荧光素酶报告系统证实,PI3KR1野生型载体与miR-21-5p mimics共转染293T细胞时的荧光素酶活性显著低于PI3KR1突变型载体共转染组,表明miR-21-5p可靶向结合PIK3R1;②TUNEL检测结果显示:相比于(BMSCs+miR-21-5p NC)-Exos组,(BMSCs+miR-21-5p inhibitor)-Exos处理后BRL肝细胞凋亡率显著增加;与(BMSCs+miR-21-5p NC)-Exos组相比,加入AKT抑制剂LY294002之后,细胞凋亡率显著增加;③结果提示:外泌体可能通过miR-21-5p直接靶向PIK3R1激活PI3K/AKT信号通路抑制BRL大鼠肝细胞凋亡。

大黄素对骨关节炎软骨细胞增殖、凋亡和氧化应激的影响

背景:既往研究显示,沉默交配型信息调节因子2同源蛋白1(silent mating-type information regulator 2 homolog 1,SIRT1)-雷帕霉素机械靶蛋白(mechanistic target of rapamycin,mTOR)信号在骨关节炎进展中起重要作用,大黄素对骨关节炎软骨细胞有一定的保护作用。目的:基于SIRT1-mTOR探究大黄素对骨关节炎软骨细胞增殖、凋亡和氧化应激的影响。方法:体外分离培养大鼠软骨细胞,采用10 ng/mL的白细胞介素1β诱导构建体外骨关节炎细胞模型,以CCK-8法测定经0,20,40,80,120,160μmol/L的大黄素处理后的大鼠软骨细胞活力,选出合适大黄素作用浓度。将软骨细胞随机分为对照组、模型组、大黄素低剂量组、大黄素高剂量组、SIRT1抑制剂EX527组、大黄素高剂量+EX527组,除对照组外其余各组以10 ng/mL的白细胞介素1β诱导构建体外骨关节炎模型,同时以大黄素和EX527分组处理细胞后,用CCK-8法、Edu染色法及流式细胞术分别检测各组细胞增殖与凋亡情况;用试剂盒检测各组细胞活性氧相对含量、丙二醛与抗氧化酶超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶水平;免疫印迹检测各组细胞基质降解、凋亡与SIRT1-mTOR通路相关蛋白表达。结果与结论:①与对照组相比,模型组大鼠软骨细胞活力、Edu阳性率、超氧化物歧化酶与过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶水平、Bcl-2与SIRT1蛋白表达降低,凋亡率、活性氧相对含量、丙二醛水平、Bax与基质金属蛋白酶3、基质金属蛋白酶9蛋白表达及p-mTOR/mTOR升高(P<0.05)。与模型组相比,大黄素低、高剂量组上述各项指标呈相反变化(P<0.05);EX527组各指标水平与大黄素各组呈相反趋势(P<0.05)。②与大黄素高剂量组相比,大黄素高剂量+EX527组细胞活力、Edu阳性率、超氧化物歧化酶与过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶水平、Bcl-2与SIRT1蛋白表达降低,凋亡率、活性氧相对含量、丙二醛水平、Bax与基质金属蛋白酶3、基质金属蛋白酶9蛋白表达及p-mTOR/mTOR升高(P<0.05)。③结论:大黄素可通过激活SIRT1-mTOR信号而抑制骨关节炎软骨细胞氧化应激,从而促进软骨细胞增殖并减轻其凋亡。

青藤碱可有效抑制白细胞介素1β介导的髓核细胞凋亡

背景:椎间盘退变是导致脊柱退行性疾病的基础,然而目前尚无有效的治疗药物。目的:探讨青藤碱是否可以抑制白细胞介素1β诱导的髓核细胞凋亡及其分子机制。方法:采用胰酶联合Ⅱ型胶原酶消化法体外培养大鼠髓核细胞,并绘制细胞生长曲线,采用CCK-8法筛选合适的青藤碱药物浓度。将髓核细胞分为对照组、青藤碱组、白细胞介素1β组、青藤碱+白细胞介素1β组、锌原卟啉(血红素氧合酶1抑制剂)组、锌原卟啉+青藤碱组、锌原卟啉+白细胞介素1β组、青藤碱+锌原卟啉+白细胞介素1β组。分别检测各组髓核细胞增殖活性、活性氧含量、凋亡率及血红素氧合酶1的表达情况。结果与结论:①体外培养的大鼠髓核细胞呈现多角形、三角形、短楔形等形态,其呈现“S”型曲线生长,接种第1-3天生长缓慢,第4-6天生长迅速,第七八天生长速度缓慢,进入“平台期”,细胞数量不再增加;②当青藤碱的浓度≤80μmol/L时,髓核细胞的增殖活性不会受到显著影响(P>0.05);③白细胞介素1β可以显著降低髓核细胞的增殖活性,增加活性氧含量,导致细胞凋亡(P<0.01);④当采用青藤碱干预后,不仅可以促进血红素氧合酶1的表达(P<0.05),而且可以抑制白细胞介素1β诱导的髓核细胞增殖活性降低、活性氧含量和凋亡率增加(P<0.05),其作用可被锌原卟啉逆转(P<0.01)。