芪地糖肾颗粒对2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗、脂代谢及AdipoR1、AMPK蛋白的影响

目的:探究芪地糖肾颗粒对2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗、脂代谢以及脂联素受体1(AdipoR1)、腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)蛋白等相关指标的影响。方法:取50只健康大鼠,分为健康组,模型组,低、中、高剂量组,除健康组外均建立糖尿病模型。建模后低、中、高剂量组分别灌胃芪地糖肾颗粒1.31、2.62、5.24 g/kg;健康组、模型组给予等量0.9%氯化钠溶液灌胃,1次/d,均干预30 d。采用ELISA检测血清高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、甘油三酯(TG),酶联免疫法测定空腹血糖(FBG),放免法测定空腹胰岛素(FINS),免疫印迹与PCR分别检测脂联素受体1(AdipoR1)、腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)蛋白、肾小管间质p38激活丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)。结果:与健康组比较,模型组大鼠血清中HDL-C及AdipoR1、AMPK、p38MAPK蛋白/mRNA降低,LDL-C、TC、TG、FBC、FINS均升高(P<0.05);与模型组比较,低剂量组大鼠血清中HDL-C及AdipoR1、AMPK、p38MAPK蛋白/mRNA升高,LDL-C、TC、TG及FBC、FINS均降低(P<0.05);与低剂量组比较,中剂量组大鼠血清中HDL-C及AdipoR1、AMPK、p38MAPK蛋白/mRNA升高,LDL-C、TC、TG及FBC、FINS均降低(P<0.05);与中剂量组比较,高剂量组大鼠血清中HDL-C及AdipoR1、AMPK、p38MAPK蛋白/mRNA升高,LDL-C、TC、TG及FBC、FINS均降低(P<0.05)。结论:芪地糖肾颗粒可改善2型糖尿病的脂质代谢及胰岛素抵抗,可能与提高AdipoR1、AMPK、p38MAPK表达相关。

腺苷酸激活蛋白激酶磷酸化障碍导致烧伤后骨骼肌脂质沉积的实验研究

目的探讨影响腺苷酸激活蛋白激酶(AMP activated protein kinase,AMPK)/乙酰辅酶a羧化酶(acetyl Co A carboxylase,ACC)信号通路导致烧伤后骨骼肌脂质沉积(intramyocellular lipids,IMCLs)的分子机制。方法采用30%体表面积Ⅲ度烧伤小鼠模型,将54只BALB/c小鼠按随机数字表法分为正常对照组、AMPK激活剂(acadesine,AICAR)组、烧伤组、烧伤+AICAR组,同位素标记法检测各组小鼠腓肠肌中肉碱脂酰转移酶-1(carnitine palmitoyl transferase-1,CPT1)活性变化,Western blot检测各组小鼠腓肠肌中AMPK-α、p-AMPK-α、ACC及p-ACC表达水平,通过油红O染色和甘油三酯(triglyceride,TG)测定法评估各组小鼠腓肠肌IMCLs情况。结果烧伤后小鼠腓肠肌中ACC表达量较伤前显著升高(P<0.05),而AMPK-α、p-AMPK-α、p-ACC以及CPT1活性均显著降低(P<0.05)。在AICAR作用下,正常小鼠腓肠肌中p-AMPK-α表达显著升高[(1.16±0.08)vs(2.38±0.22),P<0.05],p-ACC表达显著升高[(1.74±0.10)vs(3.72±0.18),P<0.05],CPT1活性显著升高[(2.95±0.39)nmol/(min·mg)vs(6.35±0.68)nmol/(min·mg),P<0.05],TG含量显著降低[(3.88±0.40)mmol/g vs(2.89±0.54)mmol/g,P<0.05]。烧伤+AICAR组小鼠腓肠肌中p-AMPK-α、p-ACC、CPT1活性及甘油三酯含量较烧伤组无显著差异(P>0.05)。正常对照组和AICAR组正常小鼠腓肠肌组织切片油红O染色未见明显脂质沉积,而烧伤组和烧伤+AICAR组烧伤小鼠腓肠肌组织切片油红O染色均显示有大量脂质沉积,两组间并无显著差异(P>0.05)。结论骨骼肌中AMPK磷酸化障碍是烧伤后IMCLs的重要分子机制之一。

蠲痹汤含药血清调控线粒体自噬抑制白细胞介素1β诱导的关节软骨细胞损伤

背景:软骨细胞线粒体自噬的缺陷会引起细胞凋亡和基质消失等软骨细胞退行性病变的变化。目的:探讨蠲痹汤含药血清对白细胞介素1β诱导的大鼠膝关节软骨细胞炎症反应和凋亡的影响及可能作用机制。方法:50只雄性SD大鼠随机给予生理盐水、蠲痹汤低、中、高剂量(1.24,2.48,4.96 g/kg)、塞来昔布(阳性药物),连续灌胃2周后获得含药血清。①分离软骨细胞,将其随机分为对照组、白细胞介素1β组、蠲痹汤低、中、高剂量含药血清组及阳性药物血清组。CCK-8法检测细胞存活率、免疫荧光双染检测线粒体自噬水平、免疫荧光检测磷酸化腺苷酸激活蛋白激酶水平、Western blot检测PTEN诱导激酶1/Parkin通路相关蛋白和裂解的半胱氨酸蛋白酶蛋白3表达、ELISA检测炎症因子水平;②分别采用PTEN诱导激酶1 siRNA和Compound C进行干预,探究AMPK/PTEN诱导激酶1/Parkin通路在蠲痹汤含药血清调控线粒体自噬中的作用。结果与结论:①与对照组比较,白细胞介素1β组软骨细胞存活率、Ⅱ型胶原蛋白表达、磷酸化腺苷酸激活蛋白激酶、PTEN诱导激酶1、Parkin和微管相关蛋白1轻链3蛋白水平以及线粒体自噬水平明显降低(P<0.05),而裂解的半胱氨酸蛋白酶蛋白3蛋白水平、白细胞介素6、白细胞介素8和肿瘤坏死因子α水平显著升高(P<0.05);与白细胞介素1β组比较,蠲痹汤各剂量含药血清组和阳性药物血清组上述各项指标呈现相反的变化(P<0.05);②PTEN诱导激酶1 siRNA可显著抑制蠲痹汤含药血清对白细胞介素1β处理软骨细胞线粒体自噬的影响,降低蠲痹汤含药血清对白细胞介素1β诱导的软骨细胞炎症与凋亡的保护作用;Compound C逆转了蠲痹汤含药血清对白细胞介素1β处理软骨细胞中PTEN诱导激酶1/Parkin信号通路的影响。结论:蠲痹汤含药血清通过影响线粒体自噬水平来抑制软骨细胞炎症和凋亡,从而减轻白细胞介素1β诱导的软骨细胞退化,其机制可能与调控AMPK/PTEN诱导激酶1/Parkin通路有关。

肉桂醛调节AMPK/SREBP1c信号通路对非酒精性脂肪性肝炎小鼠肝损伤的影响

【目的】探讨肉桂醛通过调节腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/胆固醇调节元件结合蛋白1c(SREBP1c)信号通路对非酒精性脂肪性肝炎(NASH)小鼠肝损伤的影响。【方法】实验随机分为正常组,模型组,肉桂醛低、中、高剂量组及肉桂醛高剂量+Compound C(AMPK抑制剂)组,每组15只小鼠。除正常组,其他各组给予高脂饲料喂养构建NASH模型。干预治疗后,观察肝组织病理形态变化,检测血清生化指标[丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)],肝组织氧化应激指标[丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)],AMPK/SREBP1c通路蛋白[磷酸化AMPK(p-AMPK)、AMPK、SREBP1c、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、磷酸化ACC(p-ACC)、肉毒碱棕榈酰转移酶1(CPT1)、硬脂酰辅酶A去饱和酶1(Scd1)]表达,及CPT1α、长链酯酰辅酶A脱氢酶(Lcad)、ACC1、脂肪酸合成酶(FAS)的mRNA表达水平。【结果】与正常组比较,模型组肝脏脂肪变性,脂质沉积和纤维化间质增多,ALT、AST、TG、TC,MDA含量,SREBP1c、Scd1蛋白表达,ACC1、FAS mRNA表达水平显著升高,SOD、GSH活性,p-AMPK、AMPK、p-ACC、ACC、CPT1蛋白表达,CPT1α、Lcad m RNA表达水平显著降低(P<0.05);与模型组比较,肉桂醛低、中、高剂量组脂质沉积和纤维化间质减少,ALT、AST、TG、TC、MDA含量,SREBP1c、Scd1蛋白表达,ACC1、FAS mRNA表达水平显著降低,SOD、GSH活性,p-AMPK、AMPK、p-ACC、ACC、CPT1蛋白表达,CPT1α、Lcad mRNA表达水平显著升高(P<0.05),且呈剂量依赖性;与肉桂醛高剂量组比较,肉桂醛高剂量+Compound C组上述指标均被逆转(P<0.05)。【结论】肉桂醛可能通过调控AMPK/SREBP1c通路,抑制氧化应激,改善肝脏脂肪变性,减轻NASH小鼠肝损伤。

田蓟苷调节AMPK/SIRT1/PGC1α信号通路对脑出血大鼠认知功能和神经元损伤的影响

目的:探讨田蓟苷(TIL)对脑出血(ICH)大鼠认知功能、神经元损伤及腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)/沉默调节蛋白1(SIRT1)/过氧化物酶体增殖活化受体γ辅助活化因子1α(PGC1α)信号通路的影响。方法:采用Ⅳ型胶原酶注射法构建ICH大鼠模型,将造模成功的ICH大鼠随机分为模型组(ICH组)、TIL组(16 mg/kg)、AMPK抑制剂组(Compound C组,250μg/kg)、TIL+AMPK抑制剂组(TIL+Compound C组),另设假手术组(Sham组),每组12只。采用改良的Garcia JH法、Morris水迷宫实验和敞箱实验评价大鼠的神经功能和认知功能;苏木素-伊红(HE)和脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记(TUNEL)法行脑组织病理学和神经元凋亡观察;蛋白质印迹法(Western Blot)检测AMPK/SIRT1/PGC1α通路蛋白表达。结果:与Sham组相比,ICH组大鼠脑组织出现细胞核皱缩、排列紊乱等损伤,神经功能评分、穿越平台次数、垂直活动得分和水平活动得分、磷酸化AMPK(p-AMPK)/AMPK、SIRT1、PGC1α蛋白水平均明显下降(P<0.05),找寻平台时间、神经元凋亡率、半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)蛋白表达水平均明显增加(P<0.05);与ICH组相比,TIL组大鼠脑组织损伤减轻,神经功能评分、穿越平台次数、垂直活动得分和水平活动得分、p-AMPK/AMPK、SIRT1、PGC1α蛋白水平均明显增加(P<0.05),找寻平台时间、神经元凋亡率、Caspase-3、Bcl-2蛋白表达水平均明显降低(P<0.05);而Compound C组大鼠以上指标呈现相反的趋势。且TIL对ICH大鼠脑组织及认知功能的保护作用均被AMPK抑制剂Compound C减弱(P<0.05)。结论:TIL可能通过激活AMPK/SIRT1/PGC1α通路,改善ICH大鼠认知功能,减轻神经元损伤。

去乙酰化酶SIRT1过表达对猪卵巢颗粒细胞中AMPK活性的影响

构建猪SIRT1基因全长编码区(coding region sequence,CDS)的真核表达载体,转染猪原代卵巢颗粒细胞,探讨SIRT1基因过表达对猪卵巢颗粒细胞中AMPK基因的转录及其蛋白活性的影响。测序结果表明,猪SIRT1基因的CDS区全长大小为2 229 bp,与NCBI发布的猪SIRT1基因m RNA序列(EU030283.2)一致;转染p EGFP–C1–SIRT1载体的颗粒细胞中SIRT1的m RNA表达水平和蛋白表达水平极显著高于空载体对照组(P<0.01);p EGFP–C1–SIRT1转染组细胞中,AMPK–α1和AMPK–α2基因的m RNA表达量显著高于空载体对照组,且细胞中AMPKαThr172位点的磷酸化水平显著升高(P<0.05)。结果表明,体外培养的原代猪卵巢颗粒细胞中的SIRT1基因过表达使AMPK的表达显著增加,影响AMPK的活性,推测SIRT1可能通过AMPK在猪卵巢颗粒细胞凋亡过程中发挥重要的调控作用。

AMPK、p38 MAPK信号通路参与调控电刺激诱导骨骼肌细胞PGC-1α基因表达

目的采用急性电刺激(acute electrical stimulation)C2C12成熟肌管细胞模型,结合使用相关信号激酶通路特异性抑制剂,探究急性电刺激所诱发的细胞内信号激酶对PGC-1α基因表达的调控作用。旨在从细胞水平揭示肌肉收缩刺激调控PGC-1α基因表达的分子机制。方法体外培养小鼠成肌细胞系C2C12细胞,采用脂质体法分别转染含小鼠PGC-1α启动子DNA全序列的质粒(p2533)及装载有能够与PGC-1α全长基因序列相结合GAL4DNA结合区域的p Bind载体,细胞在转染后分化5-6 d形成成熟肌管,5 Hz,10 V强度急性电刺激2 h后即刻收集各组细胞,进行总蛋白或双荧光素酶检测。抑制剂处理组分别采用40μM Compound C(CC,AMPK抑制剂)与10μM BIRB796(BIRB,p38抑制剂)处理细胞。结果与对照组(CON)相比,电刺激组(STIM)细胞PGC-1α启动子活性显著增高52%(P<0.05),PGC-1α辅激活转录活性显著增高35%(P<0.05),同时伴随PGC-1α蛋白由细胞质向细胞核迁移的现象。此外,与CON组相比,STIM组细胞AMPK、p38信号激酶通路磷酸化水平显著上调(P<0.05),在分别采用AMPK、p38抑制剂处理后,其磷酸化水平显著受到抑制(P<0.01)。结论急性电刺激可诱导骨骼肌细胞PGC-1α转录水平以及翻译后蛋白水平活性上调,这一作用部分是通过AMPK或p38信号通路实现的。

糖脂代谢异常对丙型肝炎病毒感染肝细胞SIRT1-AMPK信号通路的影响

目的探讨不同浓度的葡萄糖、油酸对丙型肝炎病毒(HCV)感染肝细胞沉默信息调节因子1(SIRT1)-AMP激活蛋白激酶(AMPK)信号通路的影响。方法表达HCV核心蛋白的质粒转染HepG2细胞。表达HCV核心蛋白的HepG2细胞在不同终浓度的葡萄糖或油酸的无血清DMEM培养液中孵育24h。分别应用液体闪烁计数仪和蛋白质印迹检测SIRT1和AMPK活性及蛋白的表达。结果随着葡萄糖浓度(1、2、4.5g/L)不断升高,SIRT1活性(1.0±0.2、0.6±0.15、0.2±0.05)及SIRT1蛋白表达(0.9±0.2、0.4±0.1、0.1±0.05)下降,AMPK活性(1.0±0.2、0.5±0.08、0.22±0.05)及p-AMPK蛋白表达(0.9±0.2、0.4±0.1、0.2±0.05)下降;随着油酸浓度(0、300、500uM/L)不断升高,SIRT1活性(1.0±0.2、0.6±0.1、0.2±0.05)及SIRT1蛋白表达(0.9±0.2、0.5±0.1、0.2±0.05)下降,AMPK活性(1.0±0.2、0.5±0.1、0.1±0.05)及p-AMPK蛋白表达(0.9±0.2、0.5±0.1、0.2±0.05)下降。结论高糖、高油酸可下调HCV感染肝细胞SIRT1-AMPK信号通路的活性及表达。

补肾健脾中药复方激活AMPK信号通路抑制雌激素缺乏小鼠超重

【目的】观察补肾健脾中药复方(振元颗粒)对雌激素缺乏所致小鼠超重的干预效果及机制。【方法】构建卵巢摘除雌性小鼠模型,观察连续14周灌胃振元颗粒对小鼠体质量和脂肪堆积的影响。构建小鼠3T3-L1前脂肪细胞模型,观察振元颗粒干预对成脂分化的影响。检测小鼠脂肪组织和3T3-L1细胞中调控脂肪细胞形成和脂肪合成的关键基因/蛋白的表达情况,探讨振元颗粒体内外减脂作用的机制。【结果】振元颗粒干预显著降低卵巢摘除小鼠的体质量增量(P<0.01)、性腺周围和腹股沟脂肪指数(P<0.05),显著抑制前脂肪细胞向脂肪细胞的分化,显著下调脂肪组织和3T3-L1细胞中过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、胆固醇调节元件结合蛋白1c(SREBP-1c)、乙酰辅酶A羧化酶1(ACC1)和脂肪酸合酶(FAS)表达水平(P<0.05),显著提高腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)和ACC1的磷酸化水平(P<0.05)。【结论】振元颗粒能抑制脂肪细胞生成,改善雌激素缺乏造成的雌性小鼠超重,其机制与激活AMPK信号通路有关。提示补肾健脾中药复方振元颗粒有助于绝经后女性的体质量控制。

辣木异硫氰酸酯通过活化AMPK抑制3T3-L1脂肪细胞脂质积累

探究辣木异硫氰酸酯-4-[(α-L-rhamnosyloxy)benzyl]Isothiocyanates(MIC-1)抑制3T3-L1脂肪细胞脂质积累的作用及可能的调控机制。体外诱导3T3-L1前脂肪细胞分化为成熟脂肪细胞,用MIC-1干预48 h后检测细胞脂质积累情况,甘油三酯(TG)、甘油(Gly)和游离脂肪酸(FFA)含量;qRT-PCR检测脂代谢相关基因的表达;Western blot法测定腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)蛋白磷酸化水平和氧化物酶体增殖激活受体γ(PPARγ)蛋白表达水平。结果表明,MIC-1对3T3-L1前脂肪细胞存活率无影响;与对照组相比,MIC-1可降低脂肪细胞内脂滴分布及细胞着色程度,降低细胞内TG含量,减少FFA及甘油的溢出。MIC-1处理浓度达4μmol/L时,TG和FFA浓度分别下降64.00%和75.00%。同时,显著下调细胞中PPARγ(46.00%)、硬脂酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)(62.00%)的mRNA表达水平;显著上调AMPK蛋白磷酸化水平(64.47%)和下调PPARγ(52.10%)蛋白表达水平。以上结果表明,MIC-1通过促进TG分解和抑制TG的合成,从而抑制脂质积累,其机制可能与AMPK的活化有关。

醋酸泼尼松对糖尿病肾病模型大鼠肾功能、肾脏炎性反应及AMPK/SIRT1信号通路的影响

目的探究醋酸泼尼松对糖尿病肾病(DN)大鼠肾脏炎性反应及腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/沉默信息调节因子1(SIRT1)信号通路的影响。方法随机选取12只大鼠作为对照组,将其余大鼠用高糖高脂饲料辅以腹腔注射链脲佐菌素(STZ)构建DN大鼠模型。将造模成功大鼠随机分为模型组、醋酸泼尼松低(6.25 mg/kg)、高(12.5 mg/kg)剂量组、醋酸泼尼松+CC组(醋酸泼尼松12.5 mg/kg+AMPK抑制剂compound C 0.2 mg/kg),每组12只。各组给予相应处理,1次/d,共给药4周。观察大鼠一般状态,检测空腹血糖(FBG)、24 h尿微量白蛋白(U-mAlb)、血肌酐(SCr)、血尿素氮(BUN)、血清白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平;苏木精-伊红(HE)和高碘酸-希夫(PAS)染色观察肾脏组织病理形态学变化;蛋白免疫印迹法检测肾组织AMPK/SIRT1信号通路相关蛋白的表达。结果醋酸泼尼松可改善DN大鼠一般状态,降低FBG、24 h U-mAlb、血清SCr、BUN、IL-1β、IL-6和TNF-α水平、肾组织乙酰化核因子-κB p65(ac-NF-κB p65)/NF-κB p65和单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)蛋白表达(P<0.05),升高磷酸化AMPK(p-AMPK)/AMPK、SIRT1蛋白表达(P<0.05),改善肾脏病变;compound C可明显减弱醋酸泼尼松对DN大鼠的保护作用。结论醋酸泼尼松可减轻DN大鼠肾脏炎性反应,保护肾功能,其作用机制可能与激活AMPK/SIRT1通路,进而抑制NF-κB激活有关。

二甲双胍抑制炎症相关AMPK/Sirt1/NF-κB信号通路改善肾小管上皮细胞衰老的分子机制

目的:研究二甲双胍对D-半乳糖诱导肾小管上皮细胞(NRK-52E)衰老的保护作用及其对腺苷酸激活蛋白激酶/细胞沉默调节蛋白1/核转录因子-κB(AMPK/Sirt1/NF-κB)信号通路的影响。方法:Western blot检测不同浓度D-半乳糖(50,100,200 mmol·L^-1)和二甲双胍(10,30,60 mmol·L^-1)干预后细胞衰老标志物Klotho、P27和P16蛋白表达水平及AMPK/Sirt1/NF-κB信号通路蛋白表达量;细胞计数试剂盒(CCK8)法检测NRK-52E细胞增殖活性。结果:与对照组比较,D-半乳糖干预能显著升高Klotho和Ac-NF-κB蛋白表达水平,显著降低P27、P16、p-AMPK和Sirt1蛋白表达水平(P<0.05),且D-半乳糖呈浓度依赖性。不同浓度二甲双胍干预后,与D-半乳糖组(100 mmol·L^-1)比较,Klotho和Ac-NF-κB蛋白表达水平显著降低,P27、P16、p-AMPK和Sirt1蛋白表达水平显著升高(P<0.05),且二甲双胍呈浓度依赖性,而细胞增殖活性差异无统计学意义(P>0.05)。结论:在D-半乳糖诱导的NRK-52E细胞衰老模型中,二甲双胍在体外具有抗衰老的作用,并且通过抑制炎症相关AMPK/Sirt1/NF-κB信号通路而缓解衰老过程。

加味当归补血汤对糖尿病肾病大鼠AMPK及PGC-1α的影响及相关作用机制

目的:观察加味当归补血汤(MDBT)对糖尿病肾病(DKD)大鼠单磷酸腺苷激活蛋白激酶(AMPK)及过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)活性的影响,探讨其治疗DKD的可能机制。方法:52只SD雄性大鼠随机分为正常组(CON)8只和造模组44只。后随机将40只成模大鼠分为模型组(MOD)、厄贝沙坦组(IRB)、加味当归补血汤高剂量组(MDBTH)、加味当归补血汤中剂量组(MDBTM)、加味当归补血汤低剂量组(MDBTL),8只/组。药物组灌相应药物,CON组予等体积生理盐水,1次/d,持续20周。检测各组大鼠24 h尿蛋白(24 h-UTP)水平、血清锰超氧化物歧化酶(MnSOD)及丙二醛(MDA)活性;观察大鼠肾组织病理变化;免疫组化法(IHC)及Western blot法检测肾组织磷酸化AMPK(p-AMPK)、PGC-1α蛋白表达。结果:与CON组比较,MOD组24 h-UTP及血清MDA水平显著升高,MnSOD活性显著降低(P<0.01);病理表现为肾小管和肾小囊严重分离,肾小球内基底膜均匀性增厚,球内糖原沉积;肾组织中p-AMPK、PGC-1α蛋白表达水平显著降低(P<0.01)。与MOD组比较,MDBTH与IRB组24 h-UTP及血清MDA水平显著下降,MnSOD活性显著提高(P<0.01);肾组织病理表现明显改善;p-AMPK、PGC-1α在肾组织的表达显著增加(P<0.01)。结论:加味当归补血汤可能通过激活AMPK及PGC-1α的表达改善DKD大鼠氧化应激,降低肾脏病理损害程度,减少蛋白尿,从而有效保护肾脏,缓解DKD进展。

基于CRISPR/Cas9技术构建AMPKα1敲除的3T3-L1细胞系

目的利用CRISPR/Cas9系统构建腺苷酸激活蛋白激酶α1(adenosine 5′-monophosphate-activated protein kinaseα1,AMPKα1)基因敲除的小鼠胚胎成纤维细胞3T3-L1细胞系,为研究AMPKα1在脂肪细胞中的生物学功能提供细胞模型。方法在NCBI上查找AMPKα1基因序列,利用张锋实验室网站设计sg RNA。利用lenti CRISPR质粒构建AMPKα1敲除质粒,构建好的质粒与辅助质粒共同转染293T细胞获得慢病毒。用病毒液感染目的细胞3T3-L1,嘌呤霉素筛选感染成功的细胞。将3T3-L1细胞诱导成成熟的脂肪细胞,与RAW264.7细胞共培养48h,检测RAW264.7细胞中核转录因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)表达情况。结果蛋白质印迹(Western blot,WB)法与Q-PCR法检测结果表明获得稳定敲除AMPKα1的3T3-L1细胞(P<0.01);与RAW264.7细胞共培养WB法检测RAW264.7细胞中NF-κB。结果表明,AMPKα1敲除的成熟脂肪细胞分泌因子增加巨噬细胞RAW264.7细胞中的NF-κB蛋白表达。结论本研究利用成簇的规律间隔的短回文重复序列/Cas9核酸酶(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/Cas9,CRISPR/Cas9)系统成功构建了AMPKα1敲除的细胞系,为后续深入研究AMPKα1基因在3T3-L1细胞系中的作用及其机制奠定了一定的基础。

西红花酸对3T3-L1前脂细胞增殖和分化的影响

目的:观察西红花酸对3T3-L1前脂细胞增殖分化的影响,并探讨其影响3T3-L1细胞分化的可能作用机制。方法:培养前脂肪细胞3T3-L1,四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测西红花酸对其生长活性和增殖的影响;油红O染色和染色比色法分析脂肪细胞的分化程度;逆转录多聚酶联反应(RT-PCR)检测腺苷酸激活蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)mRNA的表达;Western blot法检测p-AMPK蛋白表达水平。结果:西红花酸高、中剂量(10-5、10-6mol/L)组均可以显著抑制前脂细胞的增殖和分化(P<0.01),而低剂量组(10-7mol/L)也可以抑制其增殖、分化(P<0.05);各剂量的西红花酸都能够增加AMPK的mRNA的表达、提高p-AMPK蛋白表达水平(P<0.05)。结论:西红花酸具有抑制前脂细胞增殖分化的作用,可能和增强AMPK的表达有关。

大黄-黄连调控AMPK/ULK1/Beclin1通路改善db/db小鼠肝脏胰岛素抵抗的机制

目的:探讨大黄-黄连通过调控腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/UNC-51样激酶1(ULK1)/自噬关键分子苄氯素1(Beclin1)通路减轻db/db小鼠胰岛素抵抗的作用及其机制。方法:采用db/db小鼠,雄性6周龄db/db小鼠60只,随机分为模型组、二甲双胍组(0.26 g·kg^(-1))、大黄-黄连低、中、高剂量组(2.25、4.5、9 g·kg^(-1));将同周龄db/m小鼠作为空白组,每组12只。连续灌胃给药干预8周,空白组和模型组每日给予等量蒸馏水灌胃,1次/d,观察小鼠生存状态并使用罗氏血糖设备检测空腹血糖(FBG);采用酶联免疫吸附测定法检测小鼠空腹血清胰岛素(FINS)并计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR);采用苏木素-伊红(HE)染色法观察小鼠肝脏病理变化;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测肝脏组织中AMPK、Beclin1、自噬相关蛋白5(Atg5)及p62蛋白表达水平;免疫荧光检测肝脏组织中自噬相关蛋白1轻链3B(LC3B)、ULK1的蛋白表达水平;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测AMPK、Beclin1、Atg5、ULK1、p62 mRNA表达水平。结果:与空白组比较,模型组体质量显著升高(P<0.01);FBG、FINS、HOMA-IR水平均有所改变(P<0.01);肝细胞结构紊乱;肝脏组织中AMPK、Beclin1、Atg5蛋白表达水平显著降低(P<0.01);p62蛋白表达水平显著升高(P<0.01);mRNA与蛋白表达水平基本一致。与模型组比较,二甲双胍组、大黄-黄连高、中剂量组体质量明显降低(P<0.05);FBG、FINS、HOMA-IR均有所下降(P<0.05,P<0.01);治疗后各组小鼠的肝脏结构损伤均有不同程度减轻;肝脏组织中AMPK、Beclin1、Atg5、LC3B和ULK1蛋白表达升高(P<0.05,P<0.01),p62蛋白表达下降(P<0.01);且mRNA与蛋白表达水平大致相同。结论:大黄-黄连可以有效改善肝脏胰岛素抵抗,调控AMPK自噬信号通路,减轻db/db小鼠胰岛素抵抗从而有效防治2型糖尿病的发生发展。

促卵合剂调控AMPK/mTOR/HIF-1/VEGF通路改善卵泡发育不良大鼠氧化应激及凋亡的作用机制

目的:探讨促卵合剂通过调控腺苷酸活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白/缺氧诱导因子-1/血管内皮生长因子(AMPK/mTOR/HIF-1/VEGF)通路改善卵泡发育不良(FM)大鼠氧化应激及凋亡的作用机制。方法:将48只雌性SD大鼠随机分为正常组8只,造模组40只,造模组大鼠连续灌胃雷公藤多苷混悬液(75 mg·kg^(-1))30 d进行造模,造模后随机分为模型组、克罗米芬组(4.5 mg·kg^(-1))、促卵合剂低、中、高剂量组(8.1、16.2、32.4 g·kg^(-1)),每组8只。相应剂量药物给药,正常组及模型组灌胃等体积灭菌水,连续干预14 d。巴氏染色检测各组大鼠动情周期变化;苏木素-伊红(HE)染色观察卵巢组织病理学及卵泡计数;酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测血清促卵泡激素(FSH)、黄体生成素(LH)及雌二醇(E2)含量;化学荧光法检测卵巢组织中活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)水平;原位末端标记法(TUNEL)检测卵巢颗粒细胞凋亡率;免疫组化法检测卵巢组织B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)相关X蛋白(Bax)、Bcl-2蛋白表达;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)和蛋白免疫印迹法(Western blot)检测卵巢组织AMPK/mTOR/HIF-1/VEGF mRNA及蛋白表达。结果:与正常组比较,模型组大鼠动情周期紊乱,次级、成熟卵泡减少,闭锁卵泡增多,血清FSH及LH含量,卵巢组织ROS含量、Bax表达、卵巢颗粒细胞凋亡率、AMPK mRNA及蛋白表达均显著升高(P<0.01),E2含量、SOD活性、Bcl-2表达、mTOR、HIF-1、VEGF mRNA及蛋白表达均显著降低(P<0.01);与模型组比较,克罗米芬组及促卵合剂高、中剂量组次级卵泡和成熟卵泡增加,闭锁卵泡显著减少,血清FSH及LH含量、卵巢组织ROS含量、Bax表达、细胞凋亡、AMPK mRNA及蛋白表达降低(P<0.05,P<0.01),E2含量、SOD活性、Bcl-2、mTOR、HIF-1、VEGF mRNA及蛋白表达均升高(P<0.05,P<0.01)。结论:促卵合剂可能通过调控AMPK/mTOR/HIF-1/VEGF通路来抑制氧化应激减少颗粒细胞凋亡,促进卵泡正常发育成熟,减少卵泡闭锁,保护卵巢功能,进而对FM发挥治疗作用。

糖痹康颗粒调控AMPK/PGC-1α/SIRT3信号通路抑制糖尿病大鼠坐骨神经氧化应激反应

目的:探讨糖痹康颗粒通过调节腺苷酸活化蛋白激酶/过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α/线粒体Sirtuins3(AMPK/PGC-1α/SIRT3)信号通路对糖尿病大鼠坐骨神经氧化应激的影响。方法:采用ZDF大鼠建立自发性肥胖型2型糖尿病模型。成模后随机分为糖痹康颗粒高、中、低剂量组(2.5、1.25、0.625 g·kg^(-1)·d^(-1))及硫辛酸组(0.0268 g·kg^(-1)·d^(-1)),并设立正常组。成模后持续给药干预12周。分别检测干预前及干预后第4、8、12周大鼠血糖。第12周检测各组大鼠运动神经传导速度(MNCV)、感觉神经传导速度(SNCV)、神经血流速度、机械痛阈及热痛阈并取材坐骨神经进行苏木素-伊红(HE)染色观察组织形态;透射电镜观察坐骨神经超微结构变化;酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测坐骨神经中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)表达水平;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测大鼠坐骨神经组织AMPKα、AMPKβ、PGC-1α、SIRT3 mRNA表达。结果:与正常组比较,模型组大鼠各时间点空腹血糖升高(P<0.01),机械痛阈降低(P<0.05),热板潜伏时间延长(P<0.01),MNCV、SNCV、神经血流速度减慢(P<0.05),SOD表达降低(P<0.01),MDA、IL-1β、TNF-α表达升高(P<0.01),AMPKα、AMPKβ、PGC-1α、SIRT3 mRNA表达均降低(P<0.01);模型组大鼠坐骨神经纤维结构松散、排列混乱、脱髓鞘改变明显。与模型组比较,糖痹康颗粒高剂量组大鼠在干预8、12周空腹血糖降低(P<0.01),机械痛阈升高(P<0.05),热板潜伏时间缩短(P<0.01),MNCV、SNCV、神经血流速度(Flux)增快(P<0.05),SOD表达升高(P<0.01),MDA、IL-1β、TNF-α表达降低(P<0.01),AMPKα、AMPKβ、PGC-1α、SIRT3 mRNA表达升高(P<0.01);糖痹康颗粒高剂量组大鼠坐骨神经纤维结构更紧密、排列更整齐,仅有少部分脱髓鞘改变。糖痹康颗粒高、中、低剂量组有明显的量效趋势。结论:糖痹康颗粒可能部分通过调控AMPK/PGC-1α/SIRT3信号通路发挥抗氧化应激作用,改善糖尿病大鼠坐骨神经功能。

基于“以方测证”理论从AMPK/mTOR/HIF-1/VEGF通路探讨雷公藤多苷诱导卵泡发育不良大鼠模型的中医证候属性

目的:采用雷公藤多苷诱导卵泡发育不良大鼠模型,基于“以方测证”理论从腺苷酸活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白/缺氧诱导因子-1/血管内皮生长因子(AMPK/mTOR/HIF-1/VEGF)信号通路探索该模型的证候属性。方法:将48只具有规律动情周期大鼠随机分为正常组(n=8)和造模组(n=40),造模组大鼠连续灌胃雷公藤多苷混悬液(75 mL·kg^(-1))30 d,造模后将其分为模型组、四物汤组(3.69 g·kg^(-1))、右归饮组(3.11 g·kg^(-1))、左归饮组(7.29 g·kg^(-1))和归肾丸组(10.35 g·kg^(-1)),每组8只。相应药物干预14 d。巴氏染色检测各组大鼠动情周期变化;体视镜观察卵巢组织形态;苏木素-伊红(HE)染色观察卵巢组织病理学及卵泡计数;酶联免疫吸附测定法(ELISA)测定血清促卵泡激素(FSH)、黄体生成素(LH)及雌二醇(E2)含量;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)和蛋白免疫印迹法(Western blot)检测卵巢组织AMPK、mTOR、HIF-1、VEGF mRNA及蛋白表达。结果:与正常组比较,模型组大鼠动情周期紊乱,次级、成熟卵泡减少,闭锁卵泡增多,FSH、LH、AMPK mRNA及蛋白表达显著升高(P<0.01),E2含量,mTOR、HIF-1、VEGF mRNA及蛋白表达显著降低(P<0.01);与模型组比较,归肾丸组次级、成熟卵泡增多,闭锁卵泡减少,FSH、LH含量、AMPK mRNA表达及蛋白表达显著降低(P<0.01),E2含量、mTOR、HIF-1、VEGF mRNA表达及蛋白表达显著升高(P<0.01)。与归肾丸组比较,四物汤组、右归饮组、左归饮组成熟卵泡数量显著减少,闭锁卵泡数量显著增多(P<0.01);四物汤组、右归饮组、左归饮组LH显著升高(P<0.01),FSH明显升高(P<0.05),E2明显降低(P<0.05);右归饮组AMPK蛋白表达明显升高(P<0.05),mTOR和HIF-1 mRNA表达显著降低(P<0.01),VEGF蛋白及mRNA表达显著降低(P<0.01);四物汤组mTOR和HIF-1 mRNA,VEGF蛋白及mRNA表达明显降低(P<0.05);左归饮组mTOR mRNA和VEGF蛋白及mRNA表达明显降低(P<0.05)。结论:归肾丸可以抑制AMPK/mTOR/HIF-1/VEGF通路来改善卵泡发育不良大鼠模型的卵巢功能、促进卵泡成熟,且总体疗效优于左归饮、右归饮和四物汤,表明该模型的证候更符合肾精亏虚证。

补中益气汤通过Adipor1/AMPK/PGC-1α调节脂代谢治疗运动性疲劳

目的:探讨补中益气汤通过脂联素受体1(Adipor1)/磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)/过氧化物酶体增生物激活受体γ共激活因子-1α(PGC-1α)对运动性疲劳(EIF)小鼠骨骼肌中脂代谢的影响。方法:将C57BL/6J小鼠随机分为空白组、模型组、补中益气汤低、中、高剂量组、维生素C组。空白组不施加任何干预,其余组通过力竭游泳建立EIF模型。力竭游泳前1 h,空白组、模型组灌服0.2 mL蒸馏水,补中益气汤低、中、高剂量组分别灌胃4.1、8.2、16.4 g·kg^(-1)的补中益气汤,维生素C组灌胃0.04 g·kg^(-1)剂量维生素C,持续6周。实验6周后,计算小鼠体质量增长率、脏器指数、力竭游泳时间;酶比色法检测小鼠血清中尿素氮(BUN)、肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、乳酸(LD)的水平;苏木素-伊红(HE)染色观察骨骼肌组织病理变化;透射电镜(TEM)观察骨骼肌组织超微结构;微板法检测血清中游离脂肪酸(NEFA)、甘油三酯(TG)的含量;蛋白免疫印迹法(Western blot)测定骨骼肌中Adipor1、磷酸化(p)-AMPK/AMPK、PGC-1α和己糖激酶2(HK2)蛋白的表达。结果:与空白组比较,模型组小鼠的体质量增长率、胸腺指数降低,血清中BUN、CK、LD、LDH水平升高(P<0.01),NEFA、TG含量下降(P<0.01),骨骼肌组织Adipor1、p-AMPK/AMPK、PGC-1α、HK2蛋白表达下降(P<0.05,P<0.01)。与模型组比较,补中益气汤高剂量组体质量增长率、胸腺指数、力竭游泳时间显著升高(P<0.01),BUN、CK、LD、LDH显著下降(P<0.01),NEFA、TG显著升高(P<0.01),骨骼肌组织Adipor1、p-AMPK/AMPK、PGC-1α、HK2蛋白表达明显升高(P<0.05,P<0.01);维生素C组胸腺指数、力竭游泳时间明显提高,BUN、CK、LD明显下降(P<0.05,P<0.01),NEFA、TG显著升高(P<0.01),骨骼肌组织Adipor1蛋白表达显著升高(P<0.01)。结论:补中益气汤能够延缓EIF的发生,其机制可能与调节Adipor1/AMPK/PGC-1α信号通路,提高骨骼肌对脂肪的利用率有关。