茯苓酸通过调节Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路抑制氧糖剥夺/复氧诱导的心肌细胞铁死亡

目的:探究茯苓酸通过调节核因子E2相关因子2(Nrf2)/溶质载体家族7成员11(SLC7A11)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)信号通路抑制氧糖剥夺/复氧(OGD/R)诱导的心肌细胞铁死亡的机制。方法:体外培养大鼠心肌细胞H9c2,诱导建立细胞OGD/R模型后以0、1.0、2.5、5.0、10.0、20.0μmol/L茯苓酸处理24 h,通过细胞计数试剂盒-8(CCK-8)法检测各处理组细胞活力后筛选出合适的茯苓酸作用浓度。将H9c2细胞随机分为对照组、模型组、茯苓酸组、ML385组(Nrf2抑制剂组)、茯苓酸+ML385组,除对照组外其余各组建立细胞OGD/R模型后以茯苓酸、ML385分组处理,采用CCK-8法与流式细胞实验分别检测各组H9c2细胞活力、凋亡率;采用试剂盒检测各组H9c2细胞培养基上清中乳酸脱氢酶(LDH)、促炎因子[前列腺素E2(PGE2)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)]、抗炎因子白细胞介素(IL)-10水平及细胞抗氧化因子[过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽(GSH)]、铁死亡相关指标[铁含量、丙二醛(MDA)]水平;采用免疫印迹实验检测各组H9c2细胞凋亡及Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路相关蛋白表达。结果:与对照组比较,模型组细胞凋亡率、LDH释放量、细胞培养基上清中PGE2及TNF-α水平、细胞铁含量、MDA水平及Bax、Caspase-3蛋白表达均升高(P<0.05),细胞活力、细胞培养基上清中IL-10水平、细胞CAT及GSH水平、Bcl-2及Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达降低(P<0.05)。与模型组比较,茯苓酸组细胞凋亡率、LDH释放量、细胞培养基上清中PGE2及TNF-α水平、细胞铁含量、MDA水平及Bax、Caspase-3蛋白表达均降低(P<0.05),细胞活力、细胞培养基上清中IL-10水平、细胞CAT及GSH水平、Bcl-2及Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达升高(P<0.05);ML385组细胞凋亡率、LDH释放量、细胞培养基上清中PGE2及TNF-α水平、细胞铁含量、MDA水平及Bax、Caspase-3蛋白表达均升高(P<0.05),细胞活力、细胞培养基上清中IL-10水平、细胞CAT及GSH水平、Bcl-2及Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达降低(P<0.05)。与茯苓酸组比较,茯苓酸+ML385组细胞凋亡率、LDH释放量、细胞培养基上清中PGE2及TNF-α水平、细胞铁含量、MDA水平及Bax、Caspase-3蛋白表达均升高(P<0.05),细胞活力、细胞培养基上清中IL-10水平、细胞CAT及GSH水平、Bcl-2及Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达降低(P<0.05)。结论:茯苓酸可通过激活Nrf2/SLC7A11/GPX4信号而抑制OGD/R诱导的心肌细胞炎症、脂质过氧化与铁死亡,增强其抗氧化活性及细胞活力,最终减轻其细胞凋亡损伤。

双路通脑方调节SIRT1/Nrf2/GPx4信号通路对缺血性脑卒中大鼠神经元铁死亡的影响

目的探讨双路通脑方对缺血性脑卒中大鼠神经元铁死亡的作用以及对沉默信息调节因子2同源物1(SIRT1)/核因子E2相关因子2(Nrf2)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPx4)信号通路的调节机制。方法采用随机数字表法选取20只大鼠作为假手术组,剩余70只大鼠均利用大脑中动脉闭塞法制备缺血性脑卒中大鼠模型,将造模成功的大鼠随机分为模型对照组、双路通脑方组、双路通脑方+SIRT1抑制剂组(双路通脑方+EX527组),每组20只。14 d后,对大鼠进行神经功能损伤评分;TTC染色检测大鼠脑梗死面积;HE染色检测大鼠脑组织病理变化;尼氏染色检测大鼠脑组织神经元数量;试剂盒检测大鼠脑组织中铁离子(Fe^(2+))、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)的水平;免疫组化检测大鼠脑组织中酰基-辅酶a合成酶长链家族成员4(ACSL4)、转铁蛋白受体(TFR)、铁蛋白重链多肽1(FTH1)蛋白的阳性表达;Western blotting法检测大鼠脑组织中SIRT1、Nrf2、GPx4及胱氨酸/谷氨酸转运蛋白(SLC7A11)蛋白的表达。结果与假手术组比较,模型对照组大鼠的神经功能缺损评分、脑梗死面积、Fe^(2+)和MDA含量、ACSL4、TFR蛋白表达升高(P<0.05),神经元数量、SOD和GSH含量、FTH1、SIRT1、Nrf2、GPx4及SLC7A11蛋白表达均降低(P<0.05);与模型对照组比较,双路通脑方组大鼠神经功能缺损评分、脑梗死面积、Fe^(2+)和MDA含量、ACSL4、TFR蛋白表达降低(P<0.05),神经元数量、SOD和GSH含量、FTH1、SIRT1、Nrf2、GPx4及SLC7A11蛋白表达均升高(P<0.05);采用SIRT1抑制剂进行回补实验,结果显示SIRT1抑制剂逆转了双路通脑方对神经元铁死亡的抑制作用,同时也抑制了Nrf2和GPx4的表达(P<0.05)。结论双路通脑方可能通过激活SIRT1/Nrf2/GPx4信号通路来抑制缺血性脑卒中大鼠神经元铁死亡。

银杏素通过抑制Nrf2/HO-1/GPX4信号通路诱导神经胶质瘤细胞铁死亡

目的:探讨银杏素抑制核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素氧合酶-1(HO-1)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)信号通路,对神经胶质瘤细胞铁死亡的影响。方法:以人神经胶质瘤细胞U251为研究对象,分为对照组、银杏素低(银杏素-L,2.5μmol/L)、中(银杏素-M,5μmol/L)、高(银杏素-H,10μmol/L)浓度组、Nrf2激活剂-SFN(莱菔硫烷,20μmol SFN)组、银杏素-H+SFN(10μmol/L银杏素+20μmol SFN)组;流式细胞仪、CCK-8、DCFH-DA、Western blot分别检测U251细胞的细胞凋亡率、增殖水平、活性氧(ROS)含量以及Nrf2/HO-1/GPX4通路蛋白表达水平;铁离子检测试剂检测细胞内铁含量;透射电镜观察细胞超微结构。结果:与对照组相比,银杏素-L、银杏素-M、银杏素-H组线粒体膜厚度及嵴改变,增殖率、Nrf2、HO-1、GPX4蛋白表达均显著下降,凋亡率、ROS及铁含量显著增加(P<0.05);与银杏素-H组相比,银杏素-H+SFN组增殖率、Nrf2、HO-1、GPX4蛋白表达均显著增加,凋亡率、ROS及铁含量显著下降(P<0.05);与SFN组相比,银杏素-H+SFN组增殖率、Nrf2、HO-1、GPX4蛋白表达均显著下降,凋亡率、ROS及铁含量显著增加(P<0.05)。结论:银杏素通过抑制Nrf2/HO-1/GPX4信号通路,可以诱导神经胶质瘤细胞铁死亡,进而发挥抗肿瘤的作用。

核因子相关因子-2信号通路在血红素氧合酶-1抗乙醇诱导成骨细胞损伤中的作用

目的 观察血红素氧合酶-1（HO-1）抑制乙醇对成骨细胞损伤的作用,探讨核因子相关因子-2（Nrf-2）/抗氧化反应元件（ARE）信号通路在其保护作用中的意义.方法 提取并培养人成骨细胞,Lipofectamine 2000质粒转染HO-1,乙醇作用24h,Western bolt检测细胞中Nrf-2和HO-1蛋白的表达量,同时应用酶标仪检测成骨细胞中髓过氧化物酶（MPO）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性.结果 阳性对照组中MPO和GSH-Px酶的活性分别为（54.17±20.61）mU/mg 蛋白和（7.94±2.42）U/mg蛋白,明显低于阴性对照组和HO-1组细胞中MPO和GSH-Px酶的活性（P=0.023、0.012）;HO-1组细胞中MPO和GSH-Px酶的活性分别为（286.54±13.82）mU/mg蛋白和（38.59±5.30）U/mg蛋白,均明显高于阳性对照组和阴性对照组细胞中MPO和GSH-Px酶的活性（P=0.000、0.000）.Western blot 结果显示,阳性对照组细胞中Nrf-2和HO-1蛋白表达量（分别为0.27±0.08和0.81±0.05）明显低于阴性对照组（分别为0.62±0.11和1.26±0.20,P=0.016、0.003）;HO-1组细胞中Nrf-2和HO-1蛋白表达量明显升高（分别为0.94±0.10和2.43±0.13,P=0.000、0.000）.结论 转染HO-1抑制乙醇诱导成骨细胞损伤的保护机制与其对细胞中Nrf-2/ARE信号通路的保护有关,其能通过Nrf-2/ARE信号通路激活并增强成骨细胞的抗氧化能力,从而减轻乙醇对成骨细胞的损伤.

Keap1/Nrf2/HO-1/GPX4信号通路阻断癫痫大鼠海马神经元铁死亡机制及草果知母汤的干预效应

目的 探讨Kelch-样ECH相关蛋白1(Keap1)/核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶-1(HO-1)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)信号通路阻断癫痫海马神经元铁死亡机制及草果知母汤的干预效应。方法 将60只大鼠随机分成正常对照组、模型组、草果知母汤低、中、高剂量组和西药对照组,每组10只。采用腹腔注射戊四氮(PTZ)法建立癫痫大鼠模型,草果知母汤低、中、高剂量组分别给予草果知母汤1.25 g/kg、2.50 g/kg、5.00 g/kg,西药对照组腹腔注射丙戊酸钠(200 mg/kg),连续给药5周,对大鼠进行Racine评分,使用酶联免疫吸附法(ELISA)试剂盒测定海马组织谷胱甘肽(GSH)、活性氧(ROS)及铁含量,苏木精-伊红(HE)及尼氏(Nissl)染色法观察海马组织病理学变化并计算海马神经元细胞数,免疫组化检测海马组织CA1区GPX4、Nrf2蛋白表达积分光密度(IOD),实时荧光定量聚合酶链式反应(RTq-PCR)及免疫印迹法(Western Blot)检测海马组织Keap1、GPX4、Nrf2及HO-1 mRNA及蛋白表达水平。结果 与正常对照组比较,模型组大鼠Racine评分、海马组织铁含量及ROS水平、海马组织Keap1 mRNA及蛋白水平均升高(P<0.05),海马组织GSH水平、海马神经元细胞数、海马组织GPX4、Nrf2及HO-1 mRNA及蛋白表达水平、海马CA1区GPX4、Nrf2蛋白免疫组化积分光密度降低(P<0.05)。与模型组比较,草果知母汤低、中、高各剂量及西药对照组大鼠Racine评分、海马组织铁含量及ROS水平、海马组织Keap1 mRNA及蛋白水平降低(P<0.05),海马组织GSH水平、海马神经元细胞数、海马组织GPX4、Nrf2及HO-1 mRNA水平及蛋白表达水平、海马CA1区GPX4、Nrf2蛋白表达积分光密度升高(P<0.05)。结论 草果知母汤能够修复癫痫大鼠海马组织神经元氧化损伤,其机制可能与调节Keap1/Nrf2/HO-1/GPX4通路进而阻断海马神经元铁死亡有关。

HMGB1对炎症性肠病中氧化应激损伤的调控作用及其机制

目的探究高迁移率族蛋白B1(HMGB1)对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)小鼠模型中氧化应激的影响及其机制。方法将小鼠分为对照组、DSS组、HMGB1重组蛋白(rhHMGB1)组和甘草酸组,每组6只。对照组小鼠正常饲养,DSS组小鼠自由饮用5%的DSS溶液6 d诱导IBD模型,rhHMGB1组和甘草酸组小鼠在IBD模型构建前,分别腹腔注射50μg/kg rhHMGB1和50μg/kg甘草酸。HE染色观察小鼠结肠病理形态,qRT-PCR和Western blot检测小鼠结肠组织HMGB1的表达,试剂盒检测小鼠结肠组织中谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量,Western blot检测小鼠结肠组织核因子红细胞相关因子2(Nrf2)、血红素加氧酶-1(HO-1)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的蛋白表达。结果与对照组比较,DSS组小鼠结肠出现病理损伤,HMGB1 mRNA和蛋白表达均上调(P<0.01),MDA水平增加(P<0.01),GSH水平下降,Nrf2、HO-1和GPX4表达下调(P<0.01)。与DSS组比较,rhHMGB1组小鼠结肠病理损伤加重,HMGB1 mRNA和蛋白表达上调(P<0.01),MDA水平增加(P<0.01),GSH水平下降,Nrf2、HO-1和GPX4表达下调(P<0.01)。与DSS组和rhHMGB1组比较,甘草酸组小鼠结肠病理损伤减轻,HMGB1 mRNA和蛋白表达下调(P<0.01),MDA水平下降(P<0.01),GSH水平增加,Nrf2、HO-1和GPX4表达上调(P<0.01)。结论HMGB1的表达被抑制后,NRF2/HO-1/GPX4轴激活,进而影响IBD小鼠体内过度的氧化应激反应,减轻结肠病理损伤。

五味子乙素调控Nrf2/HO-1/GPX4铁死亡途径减轻糖尿病小鼠心肌损伤的机制研究

目的:探讨五味子乙素对糖尿病(DM)小鼠心肌损伤的影响及机制。方法:小鼠采用腹腔注射链脲佐菌素(STZ,50 mg/kg)诱导建立DM模型,造模后分为模型组、五味子乙素低剂量(50 mg/kg)组、五味子乙素高剂量(100 mg/kg)组、五味子乙素(100 mg/kg)+ML385(30 mg/kg)组,每组18只;另取18只小鼠为正常对照组。五味子乙素各剂量组小鼠分别给予相应剂量的五味子乙素灌胃,五味子乙素+ML385组小鼠在给予100 mg/kg五味子乙素灌胃的同时腹腔注射ML38530 mg/kg,正常对照组与模型组小鼠灌胃相应体积生理盐水,1次/d,连续给药4 w后,使用超声心动图分析小鼠心功能;检测小鼠FBG、体质量、心脏质量,计算心脏指数,检测小鼠血清LDH、CK-MB、cTnⅠ水平;检测小鼠心肌组织SOD、GSH-Px、MDA、Fe^(2+)水平;二氢乙锭(DHE)荧光法检测心肌组织ROS水平;HE和Masson染色检测心肌组织病理学变化,并计算CVF;TUNEL染色检测心肌细胞凋亡;RT-qPCR和Western Blot检测心肌Nrf2、HO-1、GPX4 mRNA和蛋白表达。结果:与正常对照组比较,模型组小鼠LVEF、LVFS、体质量显著降低,LVEDD、LVESD、FBG、心脏质量、心脏指数、CVF、心肌细胞凋亡率及血清LDH、CK-MB、cTnⅠ水平和心肌组织MDA、ROS、Fe^(2+)水平显著升高,心肌组织SOD、GSH-Px水平和Nrf2、HO-1、GPX4 mRNA及蛋白表达显著降低(P<0.05),心肌组织损伤及胶原纤维沉积明显。与模型组比较,五味子乙素低、高剂量组上述指标均显著改善(P<0.05),心肌组织损伤及胶原纤维沉积明显减轻。Nrf2抑制剂ML385能显著逆转五味子乙素对DM小鼠心肌损伤的保护作用。结论:五味子乙素可抑制铁死亡进而减轻DM小鼠心肌损伤,其作用机制可能与激活Nrf2/HO-1/GPX4信号通路有关。

藜芦胺对人胶质母细胞瘤细胞U251增殖的影响及机制

目的 探究藜芦胺(VTM)对人胶质母细胞瘤(GBM)细胞U251增殖的影响及其潜在机制。方法 借助网络药理学方法,筛选VTM干预GBM的铁死亡相关交集靶点,并进行基因本体、京都基因和基因组百科全书富集分析。以U251细胞为对象,采用CCK-8法、细胞克隆形成实验、细胞形态变化观察、2′,7′-二氯荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)荧光探针法、FerroOrange荧光探针法、Western blot实验对VTM抑制U251细胞增殖的作用及可能机制进行验证。结果 共筛选出VTM干预GBM的铁死亡相关交集靶点462个,富集于氧化应激、细胞凋亡等生物学过程,胞质囊泡、线粒体膜等细胞成分,影响二价铁离子(Fe^(2+))结合、DNA转录过程等分子功能,以及铁死亡、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B信号通路等。40、60、80、100、120、140μmol/L的VTM均可显著降低细胞存活率(P<0.01);40、80、120μmol/L的VTM可使细胞萎缩、细胞核破碎,可显著抑制其克隆形成,显著提高其活性氧(ROS)、Fe^(2+)水平,并可不同程度地上调核转录因子红系2相关因子2(Nrf2)、血红素加氧酶1(HO-1)蛋白的表达,下调谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)蛋白的表达(P<0.05或P<0.01)。结论 VTM可抑制U251细胞的增殖,促进细胞内ROS和Fe^(2+)的蓄积,从而诱导铁死亡,上述作用可能与调控Nrf2/HO-1/GPX4信号通路有关。

丹酚酸B基于Nrf2-Gpx4通路介导的铁死亡途径改善单侧输尿管梗阻大鼠肾脏间质纤维化

目的基于核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)-谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,Gpx4)通路介导的铁死亡途径,探究丹酚酸B对单侧输尿管梗阻(unilateral ureteral obstruction,UUO)大鼠肾脏间质纤维化(renal interstitial fibrosis,RIF)的改善作用。方法采用随机数字表法将40只大鼠分为假手术组、模型组、丹酚酸B组、丹酚酸B+Nrf2抑制剂组,每组10只。除假手术组外,其余各组建立UUO模型,假手术组除不结扎、剪断输尿管外,其余操作相同。丹酚酸B组灌胃100 mg·kg^(-1)·d^(-1)丹酚酸B,丹酚酸B+Nrf2抑制剂组在丹酚酸B组基础上腹腔注射Nrf2抑制剂ML38530 mg·kg^(-1)·d^(-1),假手术组、模型组灌胃等体积无菌生理盐水,连续9 d。HE染色和Masson染色检测肾组织形态和纤维化情况;试剂盒检测肾脏组织中Fe^(2+)、丙二醛(maleicdialdehyde,MDA)含量及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性;实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,RT-qPCR)和蛋白质免疫印迹检测肾脏组织中Ⅰ型胶原(Collagen-Ⅰ,CoL-Ⅰ)、Ⅲ型胶原(Collagen-Ⅲ,CoL-Ⅲ)、Nrf2、Gpx4的mRNA和蛋白水平。结果与假手术组相比,模型组肾脏组织中Fe^(2+)、MDA含量,CoL-Ⅰ、CoL-Ⅲ的mRNA和蛋白水平升高(P<0.05),血清中SOD活性降低(P<0.05),肾脏组织中Nrf2、Gpx4的mRNA和蛋白水平降低(P<0.05);与模型组相比,丹酚酸B组肾脏组织中Fe^(2+)、MDA含量,CoL-Ⅰ、CoL-Ⅲ的mRNA和蛋白水平降低(P<0.05),血清中SOD活性,肾脏组织中Nrf2、Gpx4的mRNA和蛋白水平升高(P<0.05);与丹酚酸B组相比,丹酚酸B+Nrf2抑制剂组肾脏组织中Fe^(2+)、MDA含量,CoL-Ⅰ、CoL-Ⅲ的mRNA和蛋白水平升高(P<0.05),血清中SOD活性,肾脏组织中Nrf2、Gpx4的mRNA和蛋白水平降低(P<0.05)。结论丹酚酸B能够激活Nrf2-Gpx4通路进而抑制铁死亡实现对UUO大鼠RIF的缓解。

右美托咪定通过调控Nrf2减轻HT22细胞缺氧/复氧引起的铁死亡

目的基于铁死亡探讨右美托咪定(dexmedetomidine,DEX)对HT22细胞缺氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)损伤的保护作用及机制。方法采用HT22细胞制备H/R损伤模型。为了探究DEX对细胞H/R损伤的保护作用的最适浓度,HT22细胞分为5组:对照组(Control)、缺氧复氧组(H/R)、低浓度DEX组(H/R+DEX_(2.5),2.5μmol·L^(-1))、中浓度DEX组(H/R+DEX_(5),5μmol·L^(-1))、高浓度DEX组(H/R+DEX_(10),10μmol·L^(-1)),MTT法检测细胞的存活率。为了探讨DEX对HT22细胞H/R保护作用机制,将HT22细胞分为4组:Control组、H/R组、H/R+DEX_(5)组、H/R+DEX_(5)+ML385(Nrf2抑制剂)组。MTT法检测细胞的存活率;使用FerroOrange荧光探针检测细胞内Fe^(2+)水平的变化;C11 BODIPY 581/591检测细胞中Lipid ROS的变化;使用丙二醛和还原型谷胱甘肽试剂盒检测细胞中MDA及GSH含量。蛋白免疫印记法检测细胞中核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)、转铁蛋白受体1(transferrin receptor 1,TFR1)和胱氨酸/谷氨酸逆向转运蛋白溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)的表达。结果与Control组相比,H/R损伤后细胞的存活率、GSH含量、Nrf2、GPX4和SLC7A11蛋白表达明显降低(均P<0.05),Lipid ROS、MDA、Fe^(2+)含量和TFR1蛋白表达明显升高(均P<0.01);与H/R组相比,低、中、高浓度DEX均可使H/R损伤后细胞的存活率、GSH含量、Nrf2、GPX4和SLC7A11蛋白表达明显升高(均P<0.05),Lipid ROS、MDA、Fe^(2+)含量和TFR1蛋白表达明显降低(均P<0.05);在DEX的基础上使用ML385后,与H/R+DEX 5组相比,细胞存活率、GSH的含量、Nrf2、GPX4和SLC7A11蛋白表达明显降低(均P<0.05),Lipid ROS、MDA、Fe^(2+)含量和TFR1蛋白表达明显升高(均P<0.05)。结论DEX可通过抑制铁死亡减轻HT22细胞H/R损伤,这种保护作用可能与其促进Nrf2的表达有关。

甘草酸镁联合丁二磺酸腺苷蛋氨酸治疗药物性肝损伤患者疗效研究

目的观察应用异甘草酸镁联合丁二磺酸腺苷蛋氨酸治疗药物性肝损伤(DILI)患者的疗效及血清血红素单加氧酶1(HO-1)、核因子E2相关因子2(Nrf-2)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平的变化。方法2018年1月~2019年12月我院收治的78例DILI患者,采用随机数字表法将患者分为对照组和联合组,各39例。给予对照组丁二磺酸腺苷蛋氨酸静脉滴注,联合组在此治疗的基础上予以异甘草酸镁注射液静脉滴注,两组均连续治疗2 w。采用免疫荧光法检测血清Nrf-2,采用ELISA法检测血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素-10(IL-10)、一氧化氮(NO)、一氧化氮合成酶(NOS)、HO-1、GSH-Px和巨噬细胞移动抑制因子(MIF)水平。结果在治疗2周结束时,联合组血清丙氨酸氨基转移酶水平为(65.9±7.7)U/L,天门冬氨酸氨基转移酶水平为(58.5±7.3)U/L,血清总胆红素水平为(20.5±5.3)μmol/L,均显著低于对照组【分别为(93.5±11.2)U/L、(91.3±10.8)U/L和(25.2±7.9)μmol/L,P<0.05】;血清一氧化氮合酶水平为(47.7±5.8)U/mg,GSH-Px水平为(0.8±0.1)ng/mL,显著高于对照组【分别为(38.5±5.6)U/mg和(0.5±0.1)U/mg,P<0.05】,而血清HO-1水平为(0.4±0.1)ng/mL,Nrf-2水平为(0.5±0.1)ng/mL,显著低于对照组【分别为(0.7±0.1)ng/mL和(0.8±0.1)U/mg,P<0.05】;血清肿瘤坏死因子α水平为(3.0±0.5)ng/mL,MIF水平为(8.9±1.1)ng/mL,显著低于对照组【分别为(4.2±0.6)ng/mL和(11.4±1.5)ng/mL,P<0.05】,而血清血清白介素-10水平为(33.1±4.4)pg/mL,NO水平为(66.5±7.3)μmol/L,显著高于对照组【分别为(22.5±2.9)pg/mL和(41.1±5.6)μmol/L,P<0.05】。结论应用异甘草酸镁联合丁二磺酸腺苷蛋氨酸治疗DILI患者疗效较好,可能与其抑制了炎症反应,提高了抗氧化能力有关。

铁死亡相关调控信号通路在非酒精性脂肪肝中的研究进展

非酒精性脂肪肝是一种慢性肝病,随着高血压、肥胖、高脂血症、糖尿病的发生其发病率呈逐年递增趋势。铁死亡是一种新型的非凋亡形式受调控细胞死亡,其特征是脂质过氧化物的大量积累,引发多种疾病,以铁死亡的角度去研究疾病的治疗靶点可以为疾病的治疗提供新的临床解决方案。近年来研究发现,铁死亡相关调控信号通路在非酒精性脂肪肝的发生、发展过程中有重要意义,其中核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶-1(HO-1)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)均为常见的铁死亡相关信号通路。现就上述相关信号通路与非酒精性脂肪肝的研究进展进行梳理,为非酒精性脂肪肝的治疗提供指导。

香叶木素对细菌性脑膜炎模型大鼠海马细胞铁死亡的影响及SIRT1-Nrf2信号通路机制

目的:探究香叶木素(diosmetin,Dio)对细菌性脑膜炎(bacterial meningitis,BM)大鼠神经元铁死亡的影响及作用机制。方法:选用SPF级6~7周龄雄性SD大鼠,采用大鼠小脑延髓池注射B族溶血性链球菌法建立BM模型,将建模成功的60只BM模型大鼠按照随机数字表法分为模型组、Dio低、中、高剂量组和抑制剂组,每组12只。另取12只体质量相匹配的大鼠作为对照组。Dio低、中、高剂量组和抑制剂组大鼠分别按照50 mg/kg、100 mg/kg、200 mg/kg、200 mg/kg剂量的Dio灌胃,对照组则灌胃等体积0.9%氯化钠溶液,灌胃当天抑制剂组大鼠腹腔注射沉默信息调节因子1(silent mating type information regulation homolog 1,SIRT1)通路抑制剂EX527(10 mg/kg),其余各组大鼠则注射等体积0.9%氯化钠溶液。以上干预1次/d,连续28 d。采用Loeffler神经学评分评估大鼠神经功能损伤情况,ELISA法检测检测大鼠脑脊液中白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α),血细胞分析仪检测脑脊液中白细胞数量,采用微量酶标法检测谷胱甘肽(glutathione,GSH)、硫代巴比妥酸显色法检测丙二醛(malondialdehyde,MDA)、比色法测定活性氧(reactive oxygen species,ROS)、亚铁嗪法检测Fe 2+水平,苏木精-伊红染色、普鲁士蓝染色和TUNEL染色分别观察海马组织病理损伤、铁积累及海马区细胞凋亡情况,Western blot检测转铁蛋白(transferrin,Tf)、增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein,Bax)、半胱氨酸蛋白酶3(caspase-3)及SIRT1/Nrf2/HO-1/Gpx4信号通路蛋白表达。使用Graphpad Prism 9.0进行数据分析,多组间比较采用单因素方差分析,进一步两两比较采用SNK-q检验。结果:(1)6组大鼠神经功能评分差异有统计学意义(F=125.451,P<0.001)。模型组大鼠神经功能评分低于对照组,Dio低、中、高剂量组大鼠神经功能评分均高于模型组(均P<0.05),抑制剂组大鼠神经功能评分[(2.57±0.26)分]低于Dio高剂量组[(4.34±0.48)分](P<0.05)。(2)6组大鼠脑脊液中IL-6、TNF-α水平和白细胞数量均差异具有统计学意义(F=127.817,102.413,180.967,均P<0.001),模型组大鼠脑脊液中IL-6、TNF-α水平和白细胞数量均高于对照组(均P<0.05),Dio低、中、高剂量组大鼠脑脊液中IL-6、TNF-α水平和白细胞数量均低于模型组(均P<0.001),抑制剂组大鼠脑脊液中IL-6、TNF-α水平和白细胞数量均高于Dio高剂量组(均P<0.05)。(3)6组大鼠铁沉积比率和细胞凋亡率均差异有统计学意义(F=90.857,88.835,均P<0.001),抑制剂组大鼠铁沉积比率[(18.37±3.14)%]和细胞凋亡率[(27.58±2.63)%]均高于Dio高剂量组[(6.35±1.08)%,(14.02±1.87)%](均P<0.05)。(4)6组大鼠海马组织中GSH、ROS、MDA、Fe 2+含量均差异具有统计学意义(F=54.465,106.453,55.969,105.457,均P<0.001),抑制剂组大鼠GSH含量[(103.48±8.76)mmol/g]低于Dio高剂量组[(133.97±10.54)mmol/g],ROS、MDA、Fe 2+含量[(225.17±16.32)μmol/mg,(10.73±1.58)μmol/mg,(62.71±5.43)μg/g]高于Dio高剂量组[(131.87±11.67)μmol/mg、(4.35±0.87)μmol/mg,(34.86±2.95)μg/g](均P<0.05)。(5)6组大鼠海马组织中Tf、PCNA、Bax、caspase-3、SIRT1、Nrf2、HO-1、Gpx4蛋白表达均差异具有统计学意义(F=120.179,107.568,157.265,98.031,90.932,52.283,59.424,114.539,均P<0.001),抑制剂组大鼠海马组织中Tf、Bax、caspase-3蛋白表达水平高于Dio高剂量组,PCNA、SIRT1、Nrf2、HO-1、Gpx4蛋白表达水平低于Dio高剂量组(均P<0.05)。结论:香叶木素可以启动SIRT1/Nrf2/HO-1/Gpx4信号通路,从而抑制BM大鼠神经元铁死亡。

骨骼疾病中的铁死亡:骨质疏松治疗靶点

背景:随着全球人口的老龄化加剧,骨质疏松症的发病率不断增加,了解其发病机制和提出治疗相关的新靶点显得至关重要。最近的研究表明,铁死亡与一些骨骼疾病的发病机制密切相关,例如炎性关节炎、骨质疏松症和骨关节炎等。目的:通过总结既往关于骨质疏松中铁死亡机制的研究,为骨质疏松提供新的治疗思路和潜在的治疗靶点。方法:由第一作者应用计算机检索2000-2022年出版的文献,以“铁死亡,骨质疏松,成骨细胞,破骨细胞,铁螯合剂,活性氧,核因子红系2相关因子2,Nrf2,血红素加氧酶1,HO-1,谷胱甘肽过氧化物酶4,GPX4”等为中文检索词检索中国知网、万方和维普数据库;以“ferroptosis,osteoporosis,osteoblasts,osteoclasts,iron chelators,reactive oxygen species,nuclear factor erythroid 2-related factor 2,heme oxygenase-1,glutathione peroxidase 4”等为英文检索词检索PubMed和Web of Science数据库,按照入选标准最终共纳入70篇文献。结果与结论:①铁死亡与坏死、凋亡和自噬明显不同。在细胞形态和功能方面,它不具有典型坏死的形态学特征,它也不具有传统细胞凋亡的特征,如细胞收缩、染色质凝结、凋亡小体的形成和细胞骨架的解体。与自噬相反,铁死亡没有形成经典的封闭双层膜结构(自噬液泡)。形态学上,铁死亡主要表现为线粒体明显收缩,膜密度增加,线粒体嵴减少或消失,这与其他细胞死亡模式不同。②铁超载可通过显著抑制成骨分化和刺激破骨细胞生成来破坏骨稳态,从而导致骨质疏松。铁超载干扰干细胞向成骨细胞的分化,导致成骨细胞功能减弱,体内骨代谢进一步失衡,从而导致骨质疏松;在铁超载的刺激下,破骨细胞骨吸收增强,骨丢失超过新骨的形成。③铁螯合剂被证明通过抑制破骨细胞活性和刺激成骨细胞的成骨分化而具有骨保护作用,其潜在机制与抑制破骨细胞分化和促进成骨细胞分化有关;④抗氧化剂可以防止更多的活性氧产生,抑制骨吸收,从而改善骨代谢,有效预防骨质疏松症的发生。

毛蕊花糖苷抑制Erastin诱导的多巴胺能神经细胞系MN9D细胞铁死亡

背景:近年越来越多的研究证实多巴胺能神经元细胞铁死亡参与了帕金森病的发病,毛蕊花糖苷目前被证实具有抗氧化、抗炎和神经保护作用。目的:探讨毛蕊花糖苷对Erastin诱导的MN9D细胞铁死亡的保护效果及作用机制。方法:以MN9D细胞为研究对象,分为对照组、模型组(20μmol/L Erastin组)、Erastin+1μg/mL毛蕊花糖苷组、Erastin+5μg/mL毛蕊花糖苷组、Erastin+10μg/mL毛蕊花糖苷组。MN9D细胞在CO2恒温培养箱中培养24 h,然后用不同质量浓度毛蕊花糖苷预处理8 h,再加入20μmol/L Erastin诱导24 h后,采用ELISA法检测还原型谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、总铁离子、丙二醛水平,免疫组织化学法检测酪氨酸羟化酶的表达,Western blot法检测酪氨酸羟化酶、核因子红细胞-2相关因子2、血红素加氧酶1、谷胱甘肽过氧化物酶4蛋白表达。结果与结论:(1)与对照组相比,模型组还原型谷胱甘肽、超氧化物歧化酶水平明显减少(P<0.05),丙二醛和总铁离子水平明显增加(P<0.05);与模型组相比,毛蕊花糖苷1,5,10μg/mL组还原型谷胱甘肽、超氧化物歧化酶水平明显增加(P<0.05),丙二醛和总铁离子水平明减少(P<0.05);(2)与对照组相比,模型组酪氨酸羟化酶阳性细胞面积明显减少(P<0.05);与模型组相比,毛蕊花糖苷1,5,10μg/mL组酪氨酸羟化酶阳性细胞面积明显增加(P<0.05);(3)与对照组相比,模型组酪氨酸羟化酶、核因子红细胞-2相关因子2、血红素加氧酶1、谷胱甘肽过氧化物酶4的蛋白表达明显减少(P<0.05);与模型组相比,毛蕊花糖苷1,5,10μg/mL组酪氨酸羟化酶、核因子红细胞-2相关因子2、血红素加氧酶1、谷胱甘肽过氧化物酶4的蛋白表达明显增加(P<0.05)。结果提示:毛蕊花糖苷对Erastin诱导的MN9D细胞铁死亡具有明显的抑制作用,其机制可能通过作用于核因子红细胞-2相关因子2/血红素加氧酶1/谷胱甘肽过氧化物酶4通路实现的。

通脉开窍丸治疗血管性痴呆模型大鼠海马区神经元的铁死亡变化

背景:研究表明铁死亡与血管性痴呆存在密切联系,通脉开窍丸对于改善血管性痴呆患者的认知功能有一定疗效,但其作用机制不明确。目的:基于核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid-2 related factor 2,Nrf2)/血红素氧合酶1(heme oxygenase-1,HO-1)/谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)信号通路调控铁死亡探讨通脉开窍丸对血管性痴呆干预作用以及分子机制。方法:84只雄性SD大鼠,其中12只大鼠用作假手术组,其余大鼠用改良2-VO法制备成血管性痴呆的模型,成模后随机分为模型组、通脉开窍丸高、中、低剂量(27.6,13.8,6.9 g/kg)组、联合组[通脉开窍丸高剂量+ML385(20 mg/kg)]、盐酸多奈哌齐组(0.45 mg/kg),灌胃给药1次/d,联合组同时腹腔注射Nrf2抑制剂ML385,1次/d,连续4周。采用Morris水迷宫检测大鼠的学习记忆能力;苏木精-伊红染色观察各组大鼠海马组织中神经元病理学变化;比色法试剂盒检测大鼠血清中还原型谷胱甘肽、Fe^(2+)、丙二醛的浓度;普鲁士蓝染色法检测大鼠海马组织中铁沉积情况;透射电镜观察大鼠海马组织中神经元线粒体超微结构变化;蛋白免疫印迹法检测大鼠海马神经元Nrf2、HO-1、GPX4、XCT、铁蛋白重链1(ferritin heavy chain 1,FTH1)蛋白的表达。结果与结论:(1)与假手术相比,模型组大鼠逃避潜伏期时间明显延长(P<0.05),穿越平台次数明显减少(P<0.05);海马组织松散,神经元细胞核深染,染色质固缩甚至裂解;CA1区铁离子聚集;线粒体萎缩变小,线粒体嵴溶解消失,线粒体膜密度增厚;血清中Fe^(2+)、丙二醛水平上升,还原型谷胱甘肽水平下降(P<0.05);海马组织GPX4、HO-1、XCT、Nrf2、FTH1蛋白表达显著降低(P<0.05)。(2)与模型组相比,通脉开窍丸各剂量组和盐酸多奈哌齐组大鼠平均逃避潜伏期均明显缩短(P<0.05),穿越平台次数增加(P<0.05);海马神经元恢复明显,CA1区神经元铁离子聚集明显减少,线粒体结构和功能好转;血清Fe^(2+)、丙二醛水平显著降低(P<0.05),血清还原型谷胱甘肽浓度及海马组织中GPX4,HO-1,XCT,Nrf2,FTH1蛋白表达显著升高(P<0.05)。(3)与通脉开窍丸高剂量组相比,盐酸多奈哌齐组治疗效果差异无显著性意义(P>0.05),联合组大鼠水迷宫逃避潜伏期时间延长(P<0.05),穿越平台次数减少(P<0.05),大鼠CA1区神经元病理改变情况不明显,铁沉淀增加,血清中丙二醛、Fe^(2+)浓度增加(P<0.05),还原型谷胱甘肽浓度减少(P<0.05),海马组织神经元线粒体萎缩变小,且Nrf2、XCT、HO-1、GPX4、FTH1蛋白的表达减少(P<0.05)。在一定范围内,通脉开窍丸剂量越高效果越好,且高剂量治疗效果不亚于盐酸多奈哌齐。(4)结果说明,通脉开窍丸可以减轻大鼠海马组织神经元病理改变,改善血管性痴呆大鼠的认知功能,其作用机制可能与Nrf2/HO-1/GPX4信号通路的激活抑制铁死亡有关。

三七总皂苷对糖尿病肾病小鼠的肾保护作用机制研究

目的研究三七总皂苷(PNS)对糖尿病肾病小鼠的肾保护作用机制。方法按照体重将雄性C57BL/6小鼠随机分为5组:正常组、模型组和低、中、高3个剂量实验组,每组10只。除正常组以外各组小鼠连续5 d腹腔注射链脲佐菌素50 mg·kg^(-1)建立糖尿病小鼠模型。造模后第2天,实验组灌胃相应剂量药物(PNS:50,100,200 mg·kg^(-1)),正常组和模型组灌胃生理盐水,持续8周。检测血肌酸酐(SCr)和尿素氮(BUN);酶联免疫吸附法检测各组小鼠肾组织谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)和血清白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量,蛋白质印迹法测定小鼠肾组织中核因子E-2相关因子(Nrf2)、血红素加氧合酶1(HO-1)蛋白的表达。结果正常组、模型组和低、中、高3个剂量实验组SCr水平分别为(8.24±2.02),(25.10±3.67),(23.41±3.33),(18.81±1.49)和(16.00±2.78)μmol·L^(-1);BUN水平分别为(10.64±2.37),(31.25±1.93),(28.53±3.23),(22.90±2.84)和(18.04±2.94)mmol·L^(-1);SOD水平分别为(32.17±4.48),(13.05±4.90),(18.38±4.91),(23.34±3.46)和(24.65±5.83)U·mg^(-1);GSH水平分别为(13.56±0.71),(4.58±0.66),(5.66±0.34),(7.02±0.22)和(9.21±0.72)mmol·g^(-1);IL-6水平分别为(66.56±13.41),(115.68±7.93),(99.28±20.19),(82.33±9.27)和(76.49±10.14)pg·mL^(-1);TNF-α水平分别为(89.59±15.45),(152.86±26.64),(149.03±17.97),(123.31±13.42)和(111.99±6.49)pg·mL^(-1);Nrf2/β-actin比值分别为0.29±0.14,0.34±0.19,0.70±0.35,0.81±0.34和0.95±0.34;NQO1/β-actin比值分别为0.22±0.12,0.30±0.10,0.45±0.15,0.51±0.16和0.64±0.16。上述指标:模型组与正常组相比,差异均有统计学意义(P<0.05);中、高2个剂量实验组与模型组相比,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论PNS对STZ诱导的糖尿病小鼠肾组织损伤具有保护作用,其机制可能与PNS激活Nrf2/HO-1信号通路达到的抗氧化应激、抗炎作用有关。