缺氧诱导因子1与缺氧信号转导机制

缺氧诱导因子 1(HIF 1)不仅作为维持氧自稳平衡的核心调控因子 ,调控一系列缺氧相关基因的表达 ,而且在感受缺氧 ,传递缺氧信号的过程中发挥重要作用。氧依赖的羟化酶的发现 ,证明胞内氧浓度直接调控HIF 1α亚基的表达 ,为揭示缺氧信号调控HIF

人类肿瘤病毒介导缺氧信号致病机制的研究进展

病毒感染与多种肿瘤的发生发展密切相关,病毒入侵宿主细胞后常引发多个关键细胞信号通路的调控紊乱,其中对缺氧信号的调控尤为重要,日益受到关注。本文主要介绍各种常见人类肿瘤病毒如何通过编码毒蛋白篡改缺氧诱导因子(HIF)信号通路,以及在应答缺氧微环境时如何诱发肿瘤发生发展分子机制的研究进展,并概括肿瘤病毒介导HIF信号通路及其对缺氧应激反应的共有模式,提示肿瘤病毒调控缺氧信号诱发癌症的潜在治疗靶点和策略。

白术内酯I调节HIF-1α/VEGF信号通路对急性心肌梗死大鼠心肌损伤的影响

目的:探讨白术内酯I(Atr-I)调节缺氧诱导因子1α(HIF-1α)/血管内皮生长因子(VEGF)信号通路对急性心肌梗死(AMI)大鼠心肌损伤的影响。方法:大鼠分为对照组、AMI组、Atr-I组、阿司匹林组、BAY87-2243组、Atr-I+BAY87-2243组,每组18只。除对照组外,其他组大鼠均采用结扎冠脉左前降支根部的方式构建AMI模型,建模1h后,开始处理,给药1次/d,持续7d。超声心动图监测左室短轴缩短率(FS)、左室射血分数(LVEF)的变化;2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTC)染色检测大鼠心肌梗死面积百分数;HE染色检测左心室心肌组织病理学变化;TUNEL染色检测心肌细胞凋亡;ELISA检测大鼠左心室心肌组织中肌红蛋白(Mb)、乳酸脱氢酶(LDH)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-1β含量;Western blot检测大鼠心肌组织匀浆中HIF-1α、VEGF蛋白表达。结果:与对照组相比,AMI组大鼠心肌损伤明显,FS、LVEF及HIF-1α、VEGF蛋白表达降低,心肌梗死面积百分数、Mb、LDH、TNF-α、IL-1β含量升高(P<0.05);与AMI组相比,Atr-I组、阿司匹林组大鼠心肌损伤有所改善,FS、LVEF及HIF-1α、VEGF蛋白表达升高,心肌梗死面积百分数、Mb、LDH、TNF-α、IL-1β含量降低,BAY87-2243组对应指标变化趋势与上述相反(P<0.05);与Atr-I组相比,Atr-I+BAY87-2243组大鼠心肌损伤加剧,FS、LVEF及HIF-1α、VEGF蛋白表达降低,心肌梗死面积百分数、Mb、LDH、TNF-α、IL-1β含量升高(P<0.05)。结论:Atr-I减轻AMI大鼠心肌损伤可能与激活HIF-1α/VEGF信号通路有关。

基于缺氧诱导因子1信号通路治疗新型冠状病毒肺炎的潜在中药筛选及其机制研究

目的:根据缺氧诱导因子1(Hypoxia Inducible Factor-1,HIF-1)信号通路预测治疗新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)的潜在活性成分和中药。方法:通过京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)数据库、人类基因的综合数据库(GeneCards Database)搜集HIF-1信号通路的相关基因,利用基因间功能关联关系搜索工具(Search Tool for Recurring Instances of Neighbouring Genes,STRING)数据库和Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用(Protein Protein Interaction,PPI)网络并筛选核心基因,然后在中药系统药理学数据库及分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP)检索潜在治疗活性成分和中药,并构建基因-活性成分-中药网络,最后进行分子对接验证结合活性。结果:通过HIF-1信号通路中核心基因共预测出233个活性成分,439种中药。构建的基因-活性成分-中药网络中度值(Degree)最高的活性成和中药分别为槲皮素、山奈酚、木犀草素和余甘子、白果、枇杷叶、红花、苦参。分子对接结果均显示有较好的结合活性。结论:本研究通过网络药理学的方法根据HIF-1信号通路初步预测筛选了潜在的治疗活性成分及中药,为进一步探索COVID-19的治疗药物提供了理论依据。

益心附葶饮对慢性心力衰竭心肾阳虚证大鼠HIF-1/VEGF信号通路的影响

目的:探讨益心附葶饮对慢性心力衰竭心肾阳虚证大鼠的影响及其作用机制。方法:结扎左冠状动脉制备大鼠心力衰竭模型,将造模成功的60只大鼠随机分为假手术组、模型组、缬沙坦组(缬沙坦1.14 mg/kg)、中药低剂量组(生药0.25 g/ml)、中药高剂量组(生药1 g/ml)。采用HE染色观察心肌病理组织学变化。各组大鼠干预4周后,ELISA检查血清N端前脑钠肽(NT-proBNP)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、内皮素(ET-1)、白介素6(IL-6),qPCR检测心肌组织HIF-1 mRNA表达,Western blotting检测心肌组织HIF-1α蛋白表达。结果:益心附葶饮可降低心力衰竭大鼠心肌纤维组织表达面积。中药高剂量组大鼠心脏HIF-1α蛋白、mRNA表达高于模型组,差异有统计学意义(均P<0.05)。益心附葶饮还降低心力衰竭大鼠血清NT-proBNP、hs-CRP、ET-1、IL-6水平。结论:益心附葶饮通过下调HIF-1α蛋白表达,抑制HIF-1/VEGF信号通路介导的抑制炎症反应,降低心力衰竭大鼠血清NT-proBNP、hs-CRP、ET-1、IL-6表达,减缓心力衰竭大鼠心室重构进程。

贝伐珠单抗对晚期胃癌患者化疗的增效效果及作用机制研究

目的基于缺氧诱导因子/血管内皮生长因子(HIF-1α/VEGF)信号通路探究贝伐珠单抗对晚期胃癌患者化疗的增效效果及其作用机制。方法前瞻性选取2022年6月至2023年8月南阳市中心医院收治的136例晚期胃癌患者,按照随机数表法分为观察组和对照组各68例。对照组患者予以SOX方案治疗,观察组患者予以贝伐珠单抗+SOX方案治疗,21d为一个周期,共治疗两个周期。治疗后比较两组患者的临床疗效、治疗期间毒副反应以及治疗前后的HIF-1α/VEGF信号通路、血清肿瘤标志物[糖类抗原(CA)19-9、CA72-4、癌胚抗原(CEA)、组织多肽特异抗原(TPS)]和免疫功能,同时采用卡氏功能状态评分评价两组患者的生活质量。结果观察组患者的客观缓解率(ORR)、疾病控制率(DCR)分别为60.29%、77.94%,明显高于对照组的45.59%、61.76%,差异均有统计学意义(P<0.05);两组患者毒副反应发生率比较差异无统计学意义(P>0.05);治疗1个周期、2个周期后,观察组患者的HIF-1α、VEGF水平明显低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);治疗1个周期、2个周期后,观察组患者的血清CA19-9、CA72-4、CEA、TPS明显低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);治疗1个周期、2个周期后,观察组患者的血清CD3^(+)、CD4^(+)、CD4^(+)/CD8^(+)明显高于对照组,但血清CD8^(+)明显低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);治疗后观察组患者的生存质量总有效率为79.41%,明显高于对照组的55.88%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论贝伐珠单抗治疗晚期胃癌可改善患者的免疫功能、血清肿瘤标志物、生存质量,其治疗效果确切且相对安全,其作用机理可能与调节HIF-1α/VEGF信号通路有关。

JAK2/STAT3/HIF-1α信号通路对脑卒中的影响

信号转导和转录激活因子3(STAT3)是信号转导和转录激活因子的一种,其作用体现在细胞信号的交流和基因的转录等方面,Janus蛋白酪氨酸激酶2(JAK2)/STAT3/缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)信号通路对脑卒中的影响极为重要。然而,JAK2/STAT3/HIF-1α信号通路在大脑中所起到的具体作用,尤其是在脑卒中之后是保护或是损害,至今仍无定论。该文阐述JAK2/STAT3/HIF-1α信号通路的激活或抑制在脑卒中(特别是脑缺血再灌注)中所发挥的作用,提出脑卒中急性期抑制JAK2/STAT3/HIF-1α信号通路的表达、康复期激动JAK2/STAT3/HIF-1α信号通路的表达、抑制与激动的结合运用可能是今后对JAK2/STAT3/HIF-1α信号通路的研究方向。

非HIF信号通路在中枢神经系统血管母细胞瘤中作用的研究进展

中枢神经系统血管母细胞瘤(central nervous system hemangioblastoma,CNS-HB)是中枢神经系统的罕见肿瘤,好发生于小脑(63%)、脊髓(32%)、脑干(5%),是一种常染色体显性遗传病,2/3的CNS-HB与von Hippel-Lindau(VHL)基因相关[1]。VHL基因是位于3号染色体短臂的一个功能独特且功能复杂的抑癌基因,编码含213个氨基酸的蛋白,为pVHL蛋白[2]。VHL基因突变,导致pVHL蛋白失去功能,促进缺氧诱导因子(hypoxia-inducible factor,HIF)的表达,并激活HIF信号通路,最终导致肿瘤的发生[2]。目前,关于HIF信号通路的相关研究较多,并且已有作用于pVHL-HIF通路的多种靶向药物,如贝伐单抗、索拉非尼、舒尼替尼和帕唑帕尼[3,4]。

肝癌组织中PD-L1和HIF-1α的相关性研究

目的:探讨细胞程序化死亡-配体1(PD-L1)和缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)在肝癌组织中的相关性,研究缺氧信号通路阻断剂YC-1对肝癌细胞中的PD-L1表达的影响。方法:采用免疫组化染色法检测90例肝癌组织中PD-L1和HIF-1α的表达,分析两者之间的相关性。将肝癌细胞Huh7和Hep3B细胞分别置于乏氧培养箱中,对照组加入DMSO,实验组加入50μmol/L的YC-1,作用48 h后分别提取总RNA和蛋白。用Real-time PCR和Western blot分别检测两组细胞中PD-L1的表达水平。结果:PD-L1和HIF-1α的表达在肝癌组织中呈正相关,阻断缺氧信号通路后PD-L1的表达下调。结论:HIF-1α信号通路激活是导致肝癌组织中PD-L1表达升高的原因之一,加以阻断可以抑制PD-L1的表达。

基于网络药理学及分子对接研究黄连温胆汤治疗缺血性脑梗死作用机制

目的通过网络药理学和分子对接方法预测黄连温胆汤治疗缺血性脑梗死的潜在机制。方法利用中药系统药理学分析平台(TCMSP)等数据库资料,并查阅文献获取黄连温胆汤的成分与靶点,导入Cytoscape 3.7.2软件创建中药-活性成分-靶点-疾病网络。借助在线人类孟德尔遗传数据库(OMIM)、人类基因综合数据库(GeneCards)、治疗目标数据库(TTD)、DisGeNET和药物靶标数据库(DrugBank)等数据在线平台获取疾病相对应的靶点,基于STRING线上平台构建黄连温胆汤与缺血性脑梗死重合的蛋白质-蛋白质互作(PPI)网络图。运用DAVID数据库对共同靶点进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。最后,利用PyMOL及Auto Dock等软件进行分子对接。结果获得黄连温胆汤活性成分167种,包括豆甾醇和β-谷甾醇等,相对应的作用靶标322个;缺血性脑梗死疾病靶点2529个,如肿瘤坏死因子(TNF)及细胞肿瘤抗原p53(TP53)等;药物与疾病交集靶点167个;GO富集分析共得到407条基因功能信息,KEGG富集分析发现133条通路,包括TNF信号通路及缺氧诱导因子-1(HIF-1)信号通路等;分子对接结果表明,豆甾醇、β-谷甾醇与白细胞介素-1β(IL-1β)、TNF及非受体酪氢酸蛋白激酶(SRC)等核心靶点结合活性较强。结论黄连温胆汤可能通过作用于IL-1β和TNF等靶点,调控TNF和HIF-1等关键信号通路发挥抗炎、抗凋亡机制治疗缺血性脑梗死。

海风藤醇提物对慢性硬膜下血肿大鼠的治疗作用及机制

【目的】探讨海风藤醇提物对慢性硬膜下血肿大鼠的治疗作用及机制。【方法】采用自体血反复多次颅内灌注法建立慢性硬膜下血肿大鼠模型。成功造模后,将大鼠随机分为模型组、阳性对照组,海风藤醇提物低、高剂量组,每组10只,另取10只作为假手术组。次日,阳性对照组灌胃126 mg/kg阿托伐他汀钙溶液,海风藤醇提物低、高剂量组分别灌胃15.44、30.88 mg/kg海风藤醇提物溶液,模型组、假手术组灌胃等体积羧甲基纤维素钠(CMC-Na)溶液,1次/d,连续给药14 d。给药结束后,观察脑血肿体积,酶联免疫吸附分析(ELISA)法检测血清白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素8(IL-8)水平,凝固法检测血浆凝血酶原时间(PT)、凝血酶时间(TT)、纤维蛋白原(FIB)含量,免疫组织化学染色法检测血肿包膜新生血管数目,蛋白免疫印迹(Western Blot)法检测脑组织缺氧诱导因子1α(HIF-1α)、紧密连接蛋白Claudin-5表达水平。【结果】与假手术组比较,模型组大鼠可见脑血肿,血清IL-6、IL-8水平升高(P<0.05),血浆PT、FIB含量降低,TT含量升高(P<0.05),血肿包膜微血管密度(MVD)增多(P<0.05),脑组织HIF-1α蛋白表达水平升高、Claudin-5蛋白表达水平降低(P<0.05)。与模型组比较,海风藤醇提物低、高剂量组脑血肿体积减小(P<0.05),血清IL-6、IL-8水平降低(P<0.05),血浆PT、FIB含量升高,TT含量降低(P<0.05),血肿包膜MVD数目减少(P<0.05),脑组织HIF-1α蛋白表达水平降低、Claudin-5蛋白表达水平升高(P<0.05)。【结论】海风藤醇提物可缩小大鼠慢性硬膜下血肿体积,改善凝血功能,其机制可能与调节HIF-1α信号通路有关。

金钗石斛多糖对多柔比星肾病大鼠肾纤维化及PI3K/Akt/HIF-1α通路的影响

目的:探讨金钗石斛多糖对多柔比星肾病大鼠肾组织纤维化及磷脂酰肌醇3激酶/丝氪酸-苏氪酸蛋白激酶/缺氧诱导因子-1α(PI3K/Akt/HIF-1α)信号通路的影响,并分析其可能的作用机制。方法:将48只SD大鼠随机分为正常对照组、模型组、阳性对照组(依那普利,4 g·kg-1·d-1)、金钗石斛多糖低(5 g·kg-1·d-1)、中(10 g·kg-1·d-1)、高(20 g·kg-1·d-1)剂量组,每组各8只。除正常对照组外,其余各组大鼠制备多柔比星肾病大鼠模型。造模成功后灌胃给药,1次/d,连续给药4周,正常对照组和模型组给予等量生理盐水。采用Masson染色观察多柔比星肾病大鼠肾脏纤维化程度;检测各组大鼠肾功能指标;采用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测肾组织中平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、纤维连接蛋白(FN)、结缔组织生长因子(CTGF)mRNA表达水平;Western blot法检测α-SMA、FN、CTGF、PI3K及磷酸化PI3K(p-PI3K)、Akt及磷酸化Akt(p-Akt)、HIF-1α蛋白表达。结果:与正常对照组相比,模型组大鼠血清肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)水平、24 h尿蛋白含量、胶原纤维阳性区占观察视野面积比、肾组织中α-SMA、FN、CTGF及p-PI3K、p-Akt、HIF-1α表达水平均显著升高(P<0.05);与模型组相比,阳性对照组与金钗石斛多糖不同剂量组大鼠Scr、BUN水平、24 h尿蛋白含量、胶原纤维阳性区占观察视野面积比、肾组织中α-SMA、FN、CTGF及p-PI3K、p-Akt、HIF-1α表达水平均显著降低(P<0.05),且金钗石斛多糖高剂量组与阳性对照组均显著低于金钗石斛多糖低、中剂量组(P<0.05),阳性对照组与高剂量组比较差异无统计学意义(P>0.05)。各组PI3K、Akt蛋白表达差异无统计学意义(P>0.05)。结论:金钗石斛多糖可改善多柔比星肾病大鼠肾功能并减缓肾纤维化,其机制可能与抑制PI3K/Akt/HIF-1α信号通路有关。

基于HIF-1信号通路探讨红芪多糖防治放射性肺炎的作用机制

目的:探讨红芪多糖防治急性放射性肺炎(Radiation pneumonitis, RP)的作用及机制。方法:小鼠分为正常对照组、模型对照组、红芪水煎液5 g/kg组、红芪多糖15、30和60 mg/kg组、阳性药吡非尼酮200 mg/kg组,各给药组预防性灌胃给药7 d后通过单次16 GyX线照射小鼠全胸部建立急性放射性肺炎模型,并继续给药至造模后3 d。分别在照射后第1、3 d药后30 min后处死小鼠8只,HE染色观察肺组织病理形态学变化;采用Western blot法检测肺组织中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、血管内皮生长因子(VEGF)及缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)的蛋白表达,通过qRT-PCR法检测肺组织中Mtor、Vegf及Hif1a的mRNA表达,ELISA法检测血清中TNF-α、IL-6、SOD、GSH-Px及MDA的含量。结果:与正常对照组相比,RP模型对照组小鼠血清中TNF-α、IL-6及MDA含量升高,SOD、GSH-Px活力降低,肺组织中Mtor、Hif1a、Vegf的mRNA、蛋白表达明显上调(P<0.05或P<0.01);与模型对照组相比,各受试药物组小鼠血清中TNF-α、IL-6、MDA含量降低,SOD、GSH-Px活力升高;肺组织中TNF-α、mTOR、HIF-1α和VEGF的蛋白及mRNA表达下调(P<0.05或P<0.01),红芪多糖可改善RP小鼠的精神状态、皮毛光泽,降低肺系数,改善RP小鼠肺脏组织炎性反应。结论:红芪多糖防治急性放射性肺炎的发生和发展,与抑制HIF-1信号通路、氧化应激反应密切相关。

食欲素-B对急性缺血性脑卒中大鼠睡眠促进及神经保护作用

目的探讨食欲素-B对急性缺血性脑卒中大鼠的睡眠促进及神经保护作用。方法建立急性缺血性脑卒中模型,将大鼠随机分为模型组、食欲素-B组和假手术组各36只。食欲素-B组在造模时向侧脑室内注射10μg食欲素-B溶液,假手术组和模型组注射等量磷酸盐缓冲液(PBS),连续给药3 d后处死大鼠。2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法检测脑梗死体积,测量脑含水量、神经功能障碍评分,脑立体定位仪检测非快眼动睡眠(NREMS)潜伏期和快眼动睡眠(REMS)潜伏期评价睡眠质量,并检测氧化应激指标超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO),Western印迹检测p65/缺氧诱导因子(HIF)-1α信号通路蛋白p65、HIF-1α的表达。结果假手术组无明显梗死灶,模型组和食欲素-B组大鼠梗死灶体积、脑组织含水量、神经功能评分均高于假手术组,食欲素-B组大鼠梗死灶体积、脑组织含水量、神经功能评分低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。与假手术组相比,模型组和食欲素-B组NREMS潜伏期延长,REMS潜伏期缩短,且食欲素-B组NREMS潜伏期短于模型组,REMS潜伏期长于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05)。与假手术组相比,模型组和食欲素-B组SOD、GSH降低,MDA、NO升高,且食欲素-B组SOD、GSH高于模型组,MDA、NO低于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05)。与假手术组相比,模型组和食欲素-B组p65、HIF-1α蛋白表达升高,且食欲素-B组p65、HIF-1α蛋白低于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论食欲素-B可以促进急性缺血性脑卒中大鼠睡眠,发挥神经保护作用,其作用机制可能与调节p65/HIF-1α信号通路相关。

党参低聚糖通过抑制PI3K/AKT/HIF-1α通路改善胃癌前病变大鼠胃粘膜损伤

目的:研究党参低聚糖对胃癌前病变(PLGC)大鼠胃黏膜损伤的改善作用及机制。方法:分析党参低聚糖对缺氧条件下胃黏膜上皮细胞(GES-1)和胃癌细胞(AGS)增殖活性,及对凋亡相关蛋白(BAX、BCL-2、Caspase-3)和磷酯酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/缺氧诱导因子1α信号通路(PI3K/AKT/HIF-1α)的影响。70只大鼠随机分为正常对照组、正常动物给予党参低聚糖0.6 g/kg组、模型对照组、维酶素0.27 g/kg组、党参低聚糖0.15、0.6 g/kg组。采用灌胃N-甲基-N’-硝基-N-亚硝基胍(MNNG)和40%乙醇并结合饥饱饮食的方法构建PLGC模型。分析党参低聚糖对PLGC大鼠胃组织病理变化、血清生化指标、凋亡相关蛋白(BAX、BCL-2、Caspase-3)和PI3K/AKT/HIF-1α通路的影响。同时通过LC/MS/MS代谢组学技术研究影响党参低聚糖改善PLGC的潜在生物标志物和代谢通路。结果:细胞实验显示,与空白对照组比较,缺氧对照组GES-1细胞的相对存活率显著降低(P<0.01),BCL-2/BAX比值、PI3K及p-AKT蛋白表达显著下调,Caspase-3和HIF-1α蛋白表达明显上调(P<0.05或P<0.01);AGS细胞的相对存活率显著增加(P<0.01),BCL-2/BAX比值、PI3K、p-AKT及HIF-1α蛋白表达均显著上调,Caspase-3蛋白表达显著下调(P<0.01);与缺氧对照组比较,党参低聚糖1、1.25 mg/mL组在48 h时使GES-1细胞的相对存活率显著增加(P<0.01),BCL-2/BAX比值、PI3K及p-AKT蛋白表达均显著上调,Caspase-3和HIF-1α蛋白表达明显下调(P<0.05);使AGS细胞的相对存活率显著降低(P<0.01),BCL-2/BAX比值、PI3K、p-AKT及HIF-1α蛋白表达均明显下调,Caspase-3蛋白表达明显上调(P<0.05或P<0.01)。动物实验显示,与正常对照组比较,模型对照组大鼠胃黏膜发生萎缩,肠上皮化生和不典型增生,血清胃蛋白酶原Ⅰ/胃蛋白酶原Ⅱ(PGⅠ/PGⅡ)比值和胃泌素-17(G-17)含量显著降低(P<0.01),白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-6及肿瘤坏死因子(TNF-α)含量显著增加(P<0.01),超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力显著降低而MDA含量显著增加(P<0.01),胃黏膜BCL-2/BAX的比值、PI3K、p-AKT及HIF-1α蛋白表达显著上调,Caspase-3蛋白表达显著下调(P<0.01),血清甘油磷酸胆碱、2-酮戊二酸、乳酸、富马酸及牛磺鹅去氧胆酸水平明显增加,组氨酸、甜菜碱、瓜氨酸、精氨酸、脯氨酸、泛酸、牛磺胆酸、柠檬酸及1-棕榈酰甘油磷酸胆碱水平明显降低(P<0.05或P<0.01);与模型对照组比较,党参低聚糖0.15、0.6 g/kg组大鼠胃黏膜萎缩,肠上皮化生和不典型增生程度明显减轻,党参低聚糖0.6 g/kg组大鼠血清PGⅠ/PGⅡ比值和G-17含量明显增加(P<0.05),IL-1β、IL-6及TNF-α含量显著降低(P<0.01),SOD和GSH-Px活力显著增加而MDA含量明显降低(P<0.05),胃黏膜BCL-2/BAX比值、PI3K、p-AKT及HIF-1α蛋白表达显著下调,Caspase-3蛋白表达显著上调(P<0.01),血清14种代谢物水平明显回调(P<0.05或P<0.01),主要涉及三羧酸循环、精氨酸和脯氨酸代谢、甘油磷脂代谢、糖酵解及牛磺酸和亚牛磺酸代谢。结论:党参低聚糖可改善正常胃粘膜细胞缺氧损伤和抑制胃癌细胞增殖,并通过抑制炎症、抗氧化、促进凋亡以及调节机体代谢紊乱改善PLGC大鼠胃黏膜损伤,其作用机制与抑制PI3K/AKT/HIF-1α信号通路的过度激活有关。

大黄素调节HIF-1α/VEGF通路对糖尿病大血管病变大鼠血管内皮细胞损伤的影响

目的探讨大黄素(EM)调节缺氧诱导因子1α(HIF-1α)/血管内皮生长因子(VEGF)信号通路对糖尿病大血管病变大鼠血管内皮细胞损伤的影响。方法将SD大鼠分为空白组和造模组,造模组用高脂高糖联合N-硝基-L-精氨酸甲酯喂养大鼠以构建糖尿病大血管病变模型,空白组给予普通饲料饲养。从空白组、造模组大鼠胸主动脉中成功分离出来的血管内皮细胞分别命名为对照组和造模组。造模组的血管内皮细胞分为模型组、二甲基草酰甘氨酸(DMOG)组(10μmol·L^(-1) DMOG)、联合组(80 mg·L^(-1) EM+10μmol·L^(-1) DMOG)和低、中、高剂量实验组(20、40、80 mg·L^(-1) EM)。用流式细胞术检测大鼠血管内皮细胞的凋亡情况,用蛋白质印迹法检测大鼠血管内皮细胞中HIF-1α和VEGF蛋白的表达水平。结果中、高剂量实验组和DMOG组、联合组、模型组、对照组的血管内皮细胞凋亡率分别为(10.18±0.36)%、(6.28±0.20)%、(24.96±1.18)%、(12.36±0.49)%、(18.76±0.68)%和(4.59±0.26)%,HIF-1α蛋白相对表达水平分别为0.96±0.07、0.78±0.06、2.03±0.12、1.05±0.13、1.58±0.12和0.69±0.05,VEGF蛋白相对表达水平分别为0.59±0.05、0.23±0.02、0.98±0.06、0.63±0.04、0.86±0.07和0.11±0.01。模型组的上述指标与对照组、DMOG组上述指标和中、高剂量实验组比较,联合组的上述指标与高剂量实验组比较,在统计学上差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论EM可能通过抑制HIF-1α/VEGF通路,从而改善糖尿病大血管病变大鼠血管内皮细胞损伤。

基于网络药理学和实验验证的丹参-红花药对治疗心肌缺血的作用机制探讨

目的通过网络药理学和动物实验探究丹参-红花药对治疗心肌缺血的潜在作用和机制。方法检索中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)和文献手动补充确定丹参-红花的活性成分及治疗心肌缺血靶点。以“心肌缺血”及“急性心肌缺血”为关键词,在CTD、DisGeNET、GeneCards和OMIM数据库中检索疾病的潜在靶点。利用Venny 2.1.0将筛选得到的有效化学成分靶点与疾病靶点进行交集,确定丹参-红花药对治疗心肌缺血的作用靶点。将交集靶点信息上传至STRING v11.0,构建活性成分-靶点网络及蛋白质相互作用网络(PPI)。通过DAVID数据库对丹参-红花治疗心肌缺血的靶点进行基因本体(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路的富集分析。40只SD雄性大鼠,根据体质量随机分成4组,每组10只,即对照组、模型组、复方丹参滴丸(73 mg·kg^(−1)·d^(−1))组、丹参-红花(生药量16 g·kg^(−1)·d^(−1))组。对照组和模型组大鼠每天ig等量0.9%氯化钠溶液,给药组ig相应剂量的药物,每天1次,共7 d。于第6天,除对照组外,其余各组给药1 h后sc异丙肾上腺素(ISO,85 mg·kg^(−1)),连续2 d造模。HE染色观察各组大鼠心肌组织病理变化;蛋白免疫印迹法检测各组大鼠心肌组织磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR)、磷酸化转录激活蛋白3(p-STAT3)、缺氧诱导因子1α(HIF-1α)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、血小板衍生生长因子A(PDGFA)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)蛋白表达水平。结果网络药理学筛选得到丹参-红花药对治疗心肌缺血的活性成分91个,靶点246个。PPI网络结果显示主要靶点包括STAT3、MAPK1、JUN、RELA、MAPK3、AKT1、SRC、APP、TNF、PIK3CA、CXCL8、KNG1、IL6、VEGFA、MAPK14、HSP90AA1、MAPK8、EGFR、FOS和IL2等。主要靶点相关的通路涉及血管生成(如HIF-1信号通路和VEGF信号通路)、炎症反应(如NF-κB信号通路和TNF信号通路)和细胞凋亡(如细胞凋亡信号通路和p53信号通路)等。动物实验HE染色结果表明,对照组大鼠心肌细胞正常;模型组大鼠心肌纤维肿胀且有断裂,心肌细胞增宽,局部有明显水肿、渗出、炎性细胞浸润;复方丹参滴丸组与模型组大鼠比较,心肌纤维排列略微紊乱且较窄,病理改变程度有所减轻。丹参-红花组大鼠的心肌纤维排列整齐,细胞形态结构完整,心肌纤维肿胀轻,无毛细血管扩张,接近正常心肌形态。蛋白质免疫印迹检测结果表明,与对照组比较,模型组大鼠心肌组织中HIF1α、VEGFA、PDGFA和bFGF的蛋白表达水平显著升高(P<0.05、0.01),p-mTOR和p-STAT3的蛋白表达水平显著下降(P<0.05、0.01)。与模型组比较,丹参-红花显著上调了p-mTOR、p-STAT3、HIF-1α、VEGFA、PDGFA和bFGF的蛋白表达水平(P<0.05、0.01)。结论丹参-红花可能通过上调与血管生成密切相关的蛋白水平来促进急性心肌缺血模型大鼠缺血心肌组织的血管生成,从而改善其缺血性损伤。

UPLC-Q-TOF-MS结合网络药理学探讨黄芪-附子治疗心力衰竭的作用机制

目的:利用超高效液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱(UPLC-Q-TOF-MS)和网络药理学探究黄芪-附子治疗心力衰竭的作用机制和物质基础。方法:运用UPLC-Q-TOF-MS技术分析黄芪-附子溶液中的化学成分,通过PubChem数据库筛选活性成分及作用靶点,利用比较毒性基因组学数据库(CTD)、在线人类孟德尔遗传数据库(OMIM)和GeneCard数据库检索心力衰竭疾病靶点,通过Venn分析获得共有靶点。利用STRING数据库分析靶点蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)关系,利用Metascape数据库进行基因本体(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,采用SYBYL-X2.1.1软件对关键靶点和活性成分进行分子对接分析。通过大鼠心力衰竭模型对关键靶标进行实验验证。结果:黄芪-附子溶液中共鉴定出202个化学成分,经预测其中64个活性成分作用于183个靶点治疗心力衰竭,重要的活性成分有咖啡酸、L-精氨酸、鹰嘴豆芽素A、腺嘌呤、烟酸、反式阿魏酸、对香豆酸、核黄素、毛蕊异黄酮等,主要的作用靶点有白细胞介素(IL)-6、胱天蛋白酶(Caspase)-3、血管内皮生长因子受体A(VEGFA)、蛋白激酶B1(Akt1)、肿瘤坏死因子(TNF)、IL-1B、基质金属蛋白酶(MMP)-9等,主要涉及缺氧诱导因子-1(HIF-1)信号通路、TNF信号通路、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/Akt信号通路、Toll样受体信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、叉头框蛋白O(FoxO)信号通路等。分子对接结果显示黄芪-附子溶液中的活性成分与HIF-1信号通路中关键蛋白HIF-1α、VEGFA、Akt1、Caspase-3、IL-6有较好的结合能力。动物实验结果显示,黄芪-附子溶液能显著改善心力衰竭大鼠血流动力学指标,降低血清心钠肽(ANP)、脑钠素(BNP)和IL-6含量,改善心肌组织病理学变化,保护心肌细胞线粒体形态,下调心力衰竭大鼠心肌组织中HIF-1信号通路关键蛋白HIF-1α、VEGFA、磷酸化(p)-Akt的表达,降低Caspase-3的活化。结论:黄芪-附子通过多成分、多靶点、多途径治疗心力衰竭,实验验证说明其可通过改善心肌组织病理学变化、调节HIF-1信号通路发挥治疗心力衰竭的作用,为后续的药效物质基础研究提供了重要参考。

恒古骨伤愈合剂对背根节压迫模型大鼠的镇痛作用及机制

目的:探讨恒古骨伤愈合剂(OK)对腰椎间盘突出压迫神经的镇痛作用及机制。方法:建立模拟临床腰椎间盘突出压迫神经的背根神经节慢性压迫(CCD)大鼠模型,将大鼠随机分为模型组、OK低、中、高剂量组(1.31、2.63、5.25 mL·kg^(-1))、普瑞巴林组(5 mg·kg^(-1)),每组8只;另取8只SD大鼠作为空白组,灌胃给予等体积的生理盐水。并采用行为学检测、不良反应评估、网络分析、蛋白免疫印迹法、免疫荧光及拮抗剂应用等方法进行探讨。结果:与空白组比较,模型组的机械痛敏、热辐射痛敏阈值、脊髓背角炎症因子表达均显著升高(P<0.01),患侧足印相关指标均显著下调(P<0.01);模型组脊髓背角小胶质细胞中信号转导和转录激活因子3(STAT3)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、磷酸化细胞外调节蛋白激酶(p-ERK)表达显著升高(P<0.01)。与模型组比较,OK低、中、高剂量组可剂量依赖性提高CCD大鼠的机械痛敏、热辐射痛敏阈值(P<0.05,P<0.01),改善CCD大鼠步态(P<0.05,P<0.01),降低脊髓背角炎症因子表达(P<0.05,P<0.01),降低CCD大鼠脊髓背角小胶质细胞STAT3、VEGFA、p-ERK的表达(P<0.05,P<0.01),并有效降低醋酸诱导的小鼠伤害性反应(P<0.05,P<0.01),且无耐受性;体质量检测、脏器指数、强迫游泳、轮替等实验结果显示OK无明显的不良反应。进一步的拮抗剂实验显示,与OK高剂量组比较,MRS1523、RS127445能逆转OK的瞬时镇痛效应(P<0.01)。结论:OK对CCD模型有良好的镇痛效应且无明显不良反应,其机制可能与激动ADORA3、HTR2B及抑制小胶质细胞STAT3、VEGFA、p-ERK等元件相关。

基于网络药理学的丹参-红花治疗心肌梗死的作用及其机制研究

目的运用网络药理学和实验验证的方法探究丹参-红花治疗心肌梗死(MI)的作用机制。方法通过中医药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)检索丹参、红花的主要成分,并通过TCMSP和Swiss Target prediction数据库筛选成分靶点,结合OMIM、TTD、Genecards和NCBI(Gene)数据库获取丹参-红花治疗MI的作用靶点。应用STRING平台构建蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络模型。应用DAVID软件进行基因本体(GO)富集分析和KEGG通路富集分析,Cytoscape构建药材-靶点和药材-成分-靶点-通路网络图,进一步进行实验验证,以揭示丹参-红花对小鼠MI的治疗作用。结果筛选得到84个活性成分,检索出485个靶蛋白,与MI有关的靶点有28个。GO功能富集分析得到GO条目18个(P<0.05),其中生物过程(BP)条目9个、分子功能(CC)条目3个、细胞组成(MF)条目6个。KEGG通路富集筛选得到30条信号通路(P<0.05),涉及缺氧诱导因子信号通路以及肿瘤坏死因子、血管内皮生长因子、鞘磷脂类、小G蛋白Rap1等与MI相关的信号通路。HE染色和Masson染色结果显示,丹参-红花不同剂量组能明显改善心肌损伤,Western blotting结果显示,丹参-红花能下调肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和有丝分裂原活化蛋白激酶(MAPK)表达来改善心肌损伤。结论应用网络药理学方法阐释了丹参-红花治疗MI的作用靶点及通路,为后续深入阐明丹参-红花治疗MI提供科学依据。