微小RNA-26a通过抑制铁死亡减少高糖诱导的肾小管上皮细胞细胞外基质合成

目的 探究微小RNA-26a(miR-26a)对高糖(HG)诱导的肾小管上皮细胞(RTECs)细胞外基质(ECM)合成的作用及可能机制。方法 通过HG诱导RTECs以构建糖尿病肾病(DKD)模型,在HG诱导的RTECs中过表达miR-26a,使用RT-qPCR和Western blot检测ECM合成及铁死亡相关指标以评估miR-26a对HG诱导的RTECs中ECM合成及铁死亡的作用。使用ferrostatin(Fer-1)抑制DKD模型中铁死亡的发生并进一步评估其对ECM合成的影响。RT-qPCR和Western blot检测铁死亡的相关指标,荧光显微镜观察活性氧(ROS)荧光强度。结果 与Control相比,HG组细胞中miR-26a表达量降低,ECM合成相关指标fibronectin和collagenⅠ表达量升高,过表达miR-26a后,与HG组相比,HG+miR-26a组细胞miR-26a表达量升高,fibronectin和collagenⅠ表达量降低。在铁死亡方面,与Control组相比,HG组SLC7A11和GPX4的蛋白和mRNA表达量降低,TFR-1和ACSL4表达量升高,ROS荧光强度增强。抑制铁死亡后,HG+Fer-1组铁死亡及ECM合成相关指标表达水平较HG组均改变。再次过表达miR-26a后,HG+miR-26a组铁死亡相关指标表达水平较HG组均变化,ROS荧光强度降低。结论 在HG诱导的RTECs中,miR-26a抑制铁死亡的发生进而减少ECM合成。

Smad锚着蛋白在高糖诱导人肾小管上皮细胞细胞外基质沉积中的作用

目的:阐明Smad锚着蛋白(Smad anchor for receptor activation,SARA)在高葡萄糖诱导的人近端肾小管上皮细胞系(HK-2细胞)细胞外基质(ECM)沉积中的作用及分子机制,探讨以SARA为靶点抑制高葡萄糖诱导的HK-2细胞ECM沉积的策略。方法:用高浓度葡萄糖(30 mmol/L D-葡萄糖)刺激HK-2细胞,通过WesternBlot及实时定量PCR(Real-time PCR)检测纤维连接蛋白(FN)和Ⅰ型胶原(ColⅠ),进而检测转化生长因子β1(TGF-β1)、Smad2、Smad3、p-Smad2、p-Smad3的表达变化,通过细胞免疫荧光、Western Blot、Real-time PCR检测SARA的表达变化;分别转染全长SARA质粒[SARA(WT)]及敲除SBD结构域的SARA质粒[SARA(dSBD)],检测转染后高糖诱导HK-2细胞FN及ColⅠ表达的变化。结果:Western Blot及Real-time PCR结果显示,30mmol/L D-葡萄糖刺激后,HK-2细胞ColⅠ赁白及mRNA表达呈时间依赖性升高。高糖可诱导TGF-β1、Smad3蛋白及其mRNA表达呈时间依赖性上调;Smad2 mRNA表达呈时间依赖性上调,而其蛋白表达呈时间依赖性下调;高糖可促进Smad2和Smad3磷酸化,但Smad3的活化时间更长。而SARA的蛋白及mRNA表达呈时间依赖性降低,细胞免疫荧光结果亦汪实高糖刺激后SARA表达下降。与高糖组相比。转染SARA(WT)可使HK-2细胞FN和ColⅠ表达下凋;转染SARA(dSBD)对高糖诱导的HK-2细胞FN和ColⅠ表达无明显影响。结论:高糖诱导的HK-2细胞ECM沉积过程中,TGF-β1信号通路活化,SARA的表达下凋;过表达SARA可能通过上调Smad2的蛋白表达,抑制TGF-β1信号传导,从而减少高糖诱导的HK-2细胞ECM分泌。

ERK通路抑制剂对白蛋白诱导的人近端肾小管上皮细胞细胞外基质合成的影响

目的探讨血清白蛋白在肾小管间质纤维化(TIF)发生、发展中的作用。方法将体外培养的人近端肾小管上皮细胞株HK-2细胞随机分为四组:A组不加刺激物;B组加入5 mg/ml人血清白蛋白;C组加入10μmol/L的PD98059;D组用10μmol/L PD98059预处理HK-2细胞45 min后再加入5 mg/ml人血清白蛋白。RT-PCR法检测各组HK-2细胞在0、12、24、48 h基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、金属蛋白酶组织抑制剂-1(TIMP-1)和Ⅳ型胶原(col-Ⅳ)mRNA相对表达量。结果 B组MMP-9 mRNA表达先升高后下降,TIMP-1 mRNA、col-ⅣmRNA表达均呈时间依赖性升高,TIMP-1/MMP-9值先下降后升高,D组MMP-9、TIMP-1和col-ⅣmRNA表达均明显低于B组,P均<0.01;TIMP-1/MMP-9值的失衡得到部分纠正(P<0.05或<0.01)。结论人血清白蛋白可能通过ERK通路作用于HK-2细胞,促进ECM合成和抑制ECM降解、诱导ECM积聚而促进TIF发生、发展。

黄芪对人肾小管上皮细胞细胞外基质分泌的影响及其机制探讨

目的:探讨黄芪对人肾小管上皮细胞细胞外基质分泌的影响及其可能机制。方法:将体外培养的人肾小管上皮(HK-2)细胞株转板至细胞融合并同步后,分为空白对照组、转化生长因子-β1(TGF-β1)刺激组(5ng/ml)、TGF-β1加黄芪100μg/ml组、TGF-β1加黄芪1mg/ml组。作用24h后半定量逆转录多聚酶链反应(RT-PCR)检测纤维连接蛋白(FN)及纤溶酶原激活物抑制剂-1(PAI-1)mRNA;酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测上清液中FN的含量;Western blot检测PAI-1的表达。结果:(1)HK-2细胞表达少量FN和PAI-1;(2)HK-2细胞在5ng/mlTGF-β1刺激下分泌FN、PAI-1 mRNA及FN、PAI-1蛋白表达明显增加,与空白对照组比较差异有统计学意义(P<0.01);(3)HK-2细胞在TGF-β1和不同浓度的黄芪作用后,可使FN、PAI-1 mRNA及蛋白表达减少,与TGF-β1组比较差异有统计学意义(P<0.01),尤以黄芪1mg/ml组为甚。结论:TGF-β1可促进HK-2细胞分泌FN和PAI-1,黄芪可部分拮抗TGF-β1的上述效应。这可能是黄芪预防或改善肾小管间质病变的作用机制之一。

去甲斑蝥素不依赖钙调蛋白磷酸酶信号通路抑制高糖刺激肾小管上皮细胞细胞外基质的表达

目的:在证实去甲斑蝥素(norcantharidin,NCTD)能减轻糖尿病肾病(DN)大鼠肾间质纤维化和抑制高糖刺激的肾小管上皮细胞细胞外基质表达的基础上,观察NCTD对高糖刺激的肾小管上皮细胞钙调蛋白磷酸酶(calcineurin,CaN)通路的影响,探讨NCTD抗DN肾小管间质纤维化与其抑制CaN的关系。方法:常规培养人肾小管上皮细胞(HK-2),转染CaN siRNA,细胞分五组:(1)正常糖组(D-glucose5.5mmol/L);(2)高糖组(HG,D-glucose30mmol/L);(3)高糖+CaN siRNA组;(4)高糖+CaN siRNA+NCTD(5mg/L)组;(5)高糖+NCTD(5mg/L)组。采用Western-blot、免疫荧光和实时定量PCR,观察NCDT对HK-2细胞CaN/NFAT通路的影响,明确CaN siRNA的干扰效果。采用Western blot,检测NCTD对转染CaN siRNA后的HK-2细胞纤维连接蛋白(FN),胶原蛋白IV(Collagen IV,Col IV)及转化生长因子β1(TGF-β1)蛋白表达的影响。结果:高糖可促进HK-2细胞CaNmRNA及蛋白的表达,NCTD可在基因及蛋白水平抑制CaN的表达(P<0.05)。免疫荧光发现CaN下游活化T细胞核因子(NFATc)在正常对照组中存在于胞质,高糖刺激后细胞核内开始表达,高糖刺激30min后发生明显的核转位,NCTD能在一定程度上抑制核转位的发生,并能减少高糖刺激后核内NFATc蛋白的表达。转染CaN siRNA后,高糖刺激后HK-2细胞中CaN mRNA以及蛋白表达均降低,而FN,Col IV以及TGF-β1蛋白水平表达都明显增强(P<0.05)。NCTD可抑制转染CaN siRNA后高糖刺激的HK-2细胞FN,Col IV和TGF-β1的表达。结论:NCTD能下调肾小管上皮细胞CaN表达,阻断CaN/NFATc信号通路;但NCTD抑制高糖刺激后肾小管上皮细胞细胞外基质的表达,与其阻断CaN/NFATc信号通路无关。

骨成形蛋白7拮抗转化生长因子β1致肾小管上皮细胞细胞外基质分泌的作用

目的:观察骨成形蛋白7(BMP-7)拮抗转化生长因子β1(TGF-β1)诱导人肾小管上皮细胞(HK-2)细胞外基质(ECM)分泌作用,并对相关信号通路进行研究,对BMP-7抗纤维化机制进行深入探讨。方法:将不同浓度BMP-7预处理HK-2细胞,随后予以5ng/mlTGF-β1刺激,利用荧光实时定量PCR和Western印迹检测ECM表达、利用Western印迹和凝胶迁移滞后实验(EMSA)检测相关信号通路蛋白表达。结果:荧光实时定量PCR和Western印迹结果表明,BMP-7可以浓度依赖方式下调TGF-β1刺激后HK-2细胞I型胶原,III型胶原,纤维连接蛋白在mRNA和蛋白水平表达。TGF-β1可促进HK-2细胞Smad2、Smad3磷酸化。但TGF-β1上调的Smad2、Smad3磷酸化可被BMP-7抑制,差异有统计学意义(P<0.05和P<0.01)。EMSA结果表明,BMP-7则可抑制TGF-β1上调的NF-κB活性。结论:BMP-7可通过抑制Smad2/3磷酸化、抑制NF-κB的DNA结合活性达到阻断TGF-β1诱导HK-2分泌ECM的效应。

ERK通路抑制剂对白蛋白诱导人近端肾小管上皮细胞细胞外基质合成的影响

目的探讨细胞外信号调节激酶(ERK)通路抑制剂对人血清白蛋白诱导人近端肾小管上皮细胞细胞外基质(ECM)合成的影响。方法将体外培养的人近端肾小管上皮细胞株HK-2细胞按是否加入干预剂分为4组:A组(空白对照组)、B组、C组和D组。A组不加入任何干预剂。B组加入人血清白蛋白5g·L-1。C组加入ERK1/2信号通路的特异抑制剂PD98059 10μmol·L-1。D组加入ERK1/2信号通路的特异抑制剂PD9805910μmol·L-1预处理45min。预处理后,再加入人血清白蛋白5g·L-1。各组细胞均放置水套式CO2培养箱培养0、12、24和48h。培养0、12、24和48h后收取细胞,用于MMP-9、TIMP-1和col-ⅣmRNA及蛋白的检测。应用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)法检测4组0、12、24和48h时MMP-9、TIMP-1和col-ⅣmRNA表达水平。ELISA法检测4组0、12、24和48h时MMP-9、TIMP-1和col-Ⅳ蛋白表达水平。结果 B组、D组12、24h时MMP-9、TIMP-1和col-ⅣmRNA及蛋白表达水平均显著高于A组(均P<0.01),48h时MMP-9、TIMP-1和col-ⅣmRNA及蛋白表达水平均显著低于A组(均P<0.01);D组12、24和48h时MMP-9、TIMP-1和col-ⅣmRNA及蛋白表达水平均显著低于B组(均P<0.01),MMP-9、TIMP-1和col-ⅣmRNA及蛋白表达水平均显著高于0h(均P<0.01)。结论人血清白蛋白可能通过ERK通路作用于HK-2细胞,促进ECM的合成和抑制ECM的降解,诱导ECM积聚,从而参与肾小管间质纤维化。

锌指蛋白281抑制高糖诱导的肾小管上皮细胞上皮间质转化和细胞外基质合成

目的探讨锌指蛋白281(ZNF281)在高糖(HG)诱导的肾小管上皮细胞(RTECs)上皮间质转化(EMT)和细胞外基质(ECM)合成中的作用及机制。方法使用HG诱导RTECs以构建糖尿病肾病模型,分为Control组、HG组和Mannitol组,使用CCK-8检测细胞增殖活力。使用小干扰RNA(siRNA)在HG诱导的RTECs中敲低ZNF281的表达水平,分为Control组、HG组、HG+ZNF281 siRNA组和HG+ZNF281 vector组。使用腺苷单磷酸活化蛋白激酶(AMPK)激动剂阿卡地新(AICAR)活化AMPK,分为Control组、HG组、HG+AICAR组和HG+二甲基亚砜组。实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹法检测ZNF281、EMT和ECM合成相关指标表达水平。结果与Control组相比,HG组ZNF281、波形蛋白(vimentin)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、纤维连接蛋白(FN)和Ⅰ型胶原蛋白(ColⅠ)的蛋白和mRNA表达水平升高,E-钙黏蛋白(E-cadherin)表达水平降低;与HG组相比,HG+ZNF281 siRNA组和HG+AICAR组的EMT和ECM合成相关指标的蛋白和mRNA表达水平发生明显变化,同时HG+AICAR组ZNF281的蛋白和mRNA表达水平较HG组降低;在使用AICAR和转染ZNF281过表达质粒共处理的细胞中,AICAR+ZNF281组vimentin、α-SMA、FN、ColⅠ的表达水平较空载组升高,E-cadherin表达水平降低。结论AMPK通过负向调控ZNF281的表达水平进而抑制HG诱导的RTECs中EMT和ECM合成。

新风胶囊抑制软骨细胞炎症和细胞外基质降解:基于调控miR-502-5p/TRAF2/NF-κB轴

目的探讨新风胶囊(XFC)对白介素(IL)-1β诱导的软骨细胞功能的影响及作用机制。方法构建IL-1β诱导的软骨细胞炎症模型;SD大鼠灌胃制备XFC含药血清。细胞增殖实验(CCK-8)和流式细胞术筛选最佳XFC含药血清浓度;双荧光素酶报告分析miR-502-5p和TRAF2的靶向关系。构建miR-502-5p抑制表达质粒(inhibitor)及阴性对照组,转染至软骨细胞中。分为对照组(NC),IL-1β组,XFC组,IL-1β+NC-inhibitor,IL-1β+miR-502-5pinhibitor,IL-1β+miR-502-5pinhibitor+XFC最佳含药血清组,酶联免疫吸附试验(ELASA)检测IL-1β、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-4、IL-10的水平。逆转录PCR(RT-PCR)、蛋白质免疫印迹实验(WB)、免疫荧光法检测Ⅱ型胶原α1(COL2A1)、基质金属蛋白酶13(MMP13)、软骨蛋白聚糖抗体(ADAMTS5)和miR-502-5p/TRAF2/NF-κB基因的表达。结果与NC组相比,IL-1β组中软骨细胞活力下降,细胞凋亡率升高,且miR-502-5p、IL-4、IL-10和COL2A1表达下降,IL-1β、TNF-α和ADAMTS5、MMP13、TRAF2、NF-κB p65表达升高(P<0.05)。筛选得出20%XFC为最佳含药血清浓度。与IL-1β组相比,XFC含药血清干预后,软骨细胞活力升高,细胞凋亡率下降,IL-1β、TNF-α、ADAMTS5、MMP13、TRAF2、NF-κBp65表达下降,miR-502-5p、IL-4、IL-10和COL2A1表达升高(P<0.05)。与NC-inhibitor相比,转染miR-502-5p inhibitor后,IL-1β、TNF-α、ADAMTS5、MMP13、TRAF2、NF-κB p65表达升高,miR-502-5p、IL-4、IL-10和COL2A1表达下降;与miR-502-5pinhibitor相比,将miR-502-5pinhibitor转染的软骨细胞和最佳XFC含药血清共培养后,XFC含药血清能逆转miR-502-5p抑制状态对软骨细胞炎症和ECM的影响。结论XFC抑制软骨细胞炎症、细胞外基质降解,减轻IL-1β诱导的软骨细胞损伤,其机制可能是通过调节miR-502-5p/TRAF2/NF-κB轴。

补肾祛瘀法对中重度宫腔粘连的抗纤维化作用及经血中细胞外基质降解相关因子的影响

【目的】探究补肾祛瘀法对中、重度宫腔粘连的抗纤维化作用及经血中细胞外基质降解相关因子的影响。【方法】将124例肾虚血瘀证中、重度宫腔粘连并拟行宫腔镜宫腔粘连分离术(TCRA)的患者随机分为研究组和对照组,每组各62例。2组患者均给予TCRA治疗,对照组术后给予黄体酮+戊酸雌二醇片治疗,研究组在对照组的基础上联合补肾祛瘀方(以归肾汤加减)治疗,共治疗3个月经周期。观察2组患者治疗前后月经情况、阴道彩色多普勒超声检查指标、肾虚血瘀证评分和宫腔粘连评分的变化情况,检测2组患者治疗前后的血管内皮生长因子(VEGF)、转化生长因子β1(TGF-β1)、血小板源性生长因子(PDGF)、结缔组织生长因子(CTGF)以及基质金属蛋白酶9(MMP-9)m RNA、基质金属蛋白酶抑制因子1(TIMP-1)mRNA、磷脂酰肌醇-3-羟激酶(PI3K)m RNA、Ⅰ型胶原A1蛋白(COL1A1)mRNA的表达水平,并评估2组患者的临床疗效和安全性。【结果】(1)疗效方面:治疗3个月经周期后,研究组患者的总有效率为93.55%(58/62),对照组为80.65%(50/62),组间比较,研究组的疗效明显优于对照组(P<0.05)。(2)月经情况方面,治疗后,2组患者的月经经量、周期、经期均较治疗前明显改善(P<0.05),且研究组患者治疗后的月经经量、周期、经期的恢复情况均明显优于对照组(P<0.05)。(3)阴道彩色多普勒超声检查方面,治疗后,2组患者的子宫血流指数(FI)、搏动指数(PI)、阻力指数(RI)、宫腔容积、子宫内膜厚度等均较治疗前明显改善(P<0.05),其中,研究组患者治疗后的FI、宫腔容积、子宫内膜厚度均明显高于对照组,PI、RI均明显低于对照组(P<0.05或P<0.01)。(4)宫腔粘连评分和肾虚血瘀证评分方面,治疗后,2组患者的宫腔粘连评分和肾虚血瘀证评分均较治疗前明显下降(P<0.05),且研究组患者治疗后的宫腔粘连评分和肾虚血瘀证评分均明显低于对照组(P<0.01)。(5)相关因子表达方面,治疗后,2组患者的VEGF、TGF-β1、PDGF、CTGF水平均较治疗前明显下降(P<0.05),且研究组患者治疗后的VEGF、TGF-β1、PDGF、CTGF水平均明显低于对照组(P<0.01)。(6)相关蛋白基因表达方面,治疗后,2组患者经血中MMP-9、PI3K m RNA相对表达量均较治疗前明显上升(P<0.05),COL1A1 mRNA相对表达量均较治疗前明显下降(P<0.05),其中研究组患者治疗后经血中MMP-9、PI3K mRNA相对表达明显高于对照组(P<0.05或P<0.01)。(7)安全性方面,对照组的不良反应总发生率为25.81%(16/62),研究组为16.13%(10/62);组间比较,差异无统计学意义(P>0.05),且经对症处理后,2组患者的不良反应症状均消失,同时研究过程中未见与服用中药相关的不良反应。【结论】补肾祛瘀方联合西药治疗宫腔粘连TCRA术后患者较单用西药治疗效果更佳,加用补肾祛瘀方可进一步促进患者月经恢复,改善子宫内膜血流循环,增加子宫内膜厚度,调节患者体内纤维化因子表达,并可上调PI3K、MMP-9 mRNA表达,恢复患者细胞外基质(ECM)平衡,预防宫腔再粘连,且临床使用安全。

脱细胞软骨细胞外基质匀浆联合氧化苦参碱治疗大鼠骨关节炎

背景:脱细胞软骨细胞外基质治疗骨关节炎具有一定的效果,但其单独应用时的治疗效果有限。氧化苦参碱可缓解白细胞介素1β诱导的软骨细胞凋亡和细胞外基质降解。目的:观察不同剂量氧化苦参碱与脱细胞软骨细胞外基质联合膝关节腔注射对大鼠骨关节炎的治疗作用。方法:获取SD大鼠股骨软骨,采用物理、化学与酶相结合的方法制备脱细胞软骨细胞外基质。取50只SD大鼠,利用随机数字表法分为假手术组、骨关节炎组、单纯材料组、低剂量药物组、高剂量药物组,每组10只,后4组采用改良Hulth法建立大鼠骨关节炎模型。造模成功后,单纯材料组大鼠膝关节腔注射脱细胞软骨细胞外基质匀浆,低剂量药物组、高剂量药物组膝关节腔分别注射含50,100μg氧化苦参碱的脱细胞软骨细胞外基质匀浆。注射4周后取材进行相关检测。结果与结论:①与假手术组比较,骨关节炎组关节腔积液中白细胞介素1β、肿瘤坏死因子ɑ、丙二醛水平升高(P<0.05),超氧化物歧化酶水平降低(P<0.05);与骨关节炎组比较,低剂量药物组、高剂量药物组关节腔积液中白细胞介素1β、肿瘤坏死因子ɑ、丙二醛水平降低(P<0.05),超氧化物歧化酶水平升高(P<0.05),其中高剂量药物组变化更显著。②Tunel染色显示,与假手术组相比,骨关节炎组凋亡软骨细胞增多;与骨关节炎组相比,单纯材料组、低剂量药物组、高剂量药物组凋亡软骨细胞减少,其中高剂量药物组减少更显著。③苏木精-伊红与免疫组化染色显示,骨关节炎组大鼠膝关节软骨严重退变,软骨组织中Ⅱ型胶原表达降低(P<0.05)、基质金属蛋白酶9表达升高(P<0.05);与骨关节炎组相比,单纯材料组、低剂量药物组、高剂量药物组大鼠膝关节软骨退变明显改善,软骨组织中Ⅱ型胶原表达升高(P<0.05)、基质金属蛋白酶9表达降低(P<0.05),其中高剂量药物组改善最显著。④Western blot检测显示,与假手术组相比,骨关节炎组软骨组织中Nrf2、HO-1、Bcl-2蛋白表达降低(P<0.05),Cleaved-caspase-3、Cleaved-caspase-9、Bax蛋白表达升高(P<0.05);与骨关节炎组相比,低剂量药物组、高剂量药物组Nrf2、HO-1、Bcl-2蛋白表达升高(P<0.05),Cleaved-caspase-3、Cleaved-caspase-9、Bax蛋白表达降低(P<0.05),其中高剂量药物组改善更显著。⑤结果表明,膝关节腔内联合注射脱细胞软骨细胞外基质与氧化苦参碱可通过促进细胞外基质的合成、抑制炎症与氧化应激反应、抑制软骨细胞凋亡发挥骨关节炎治疗作用,该治疗作用可能与激活Nrf2/HO-1通路有关。

骨髓间充质干细胞来源的外泌体对缺氧/复氧诱导的肾小管上皮细胞损伤的影响

目的探讨骨髓间充质干细胞来源外泌体(BMSCs-Exo)对缺氧/复氧(H/R)诱导的肾小管上皮细胞(HK-2)损伤的保护作用及其分子机制。方法外泌体试剂盒提取BMSCs-Exo,透射电镜观察其形态,Western blot检测外泌体表面特异性标志蛋白,采用PHK67绿色荧光标记外泌体并观察HK-2细胞摄取现象。将HK-2细胞分为对照组(NC)、正常组+外泌体组(Exo)、H/R诱导组(H/R)、H/R+外泌体组(H/R+Exo),采用CCK-8法检测细胞活力,流式细胞仪检测细胞凋亡,活性氧(ROS)荧光法测试盒检测ROS水平,氧化应激相关检测试剂盒测定丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量。qRT-PCR、Western blot及免疫荧光法检测细胞自噬标志蛋白Beclin1的表达水平。结果成功获得BMSCs-Exo并观察到它可被HK-2细胞摄取。与NC组相比,H/R组HK-2细胞活力、GSH水平显著降低,而凋亡率、ROS、MDA水平显著升高(均P<0.05);与H/R组相比,H/R+Exo组细胞活力、GSH水平则显著增强,凋亡率、ROS、MDA水平下降(均P<0.05);与NC组相比,H/R组Beclin1表达升高,在H/R组加入外泌体后,H/R+Exo组Beclin1表达显著降低(均P<0.05)。结论BMSCs-Exo能通过上调Beclin1改善H/R诱导的HK-2的损伤。

YAP通过促进自噬抑制髓核细胞胞外基质分解代谢

目的探讨YAP对椎间盘髓核细胞的作用及其可能机制。方法收集重庆医科大学附属第一医院2021年3月至2022年7月接受腰椎手术患者的相对正常和退变的椎间盘组织,采用免疫组化和Western blot检测YAP在人椎间盘髓核组织中的表达差异。体外培养人原代髓核细胞,通过IL-1β处理诱导髓核细胞退变,将实验分为对照组、IL-1β组、IL-1β+LV-YAP组、IL-1β+YAP-siRNA组和IL-1β+LV-YAP+3-MA组。采用Western blot检测细胞外基质分解代谢及自噬水平变化。最后建立大鼠椎间盘退变模型,利用MRI、阿利新蓝染色及免疫组化检测YAP和LC3的表达及椎间盘退变情况。结果YAP在退变椎间盘组织的表达水平明显低于相对正常的椎间盘组织(P<0.05)。体外细胞实验结果显示,IL-1β+LV-YAP组显著提高IL-1β诱导的髓核细胞中CollagenⅡ、Aggrecan和LC3-Ⅱ的蛋白表达(P<0.05),降低MMP-3和MMP-13的蛋白表达(P<0.05),而IL-1β+YAP-siRNA组则表现出完全相反的作用。而予以自噬抑制剂3-MA预处理后明显降低IL-1β+LV-YAP组中GFP-LC3阳性颗粒数量和CollagenⅡ、Aggrecan、LC3-Ⅱ蛋白表达(P<0.05),且提高MMP-3和MMP-13的蛋白表达(P<0.05)。进一步在体内构建大鼠椎间盘退变模型,YAP过表达促进LC3表达和抑制椎间盘退变。结论YAP过表达通过促进人髓核细胞自噬抑制细胞外基质降解,从而延缓椎间盘退变。

小肠黏膜下层脱细胞基质复合外泌体构建组织工程尿道

背景:小肠黏膜下层脱细胞基质已被临床与基础研究证实可用于尿道的修复重建,但其单独应用时存在宿主细胞生长缓慢、支架血管化不足而成活困难、重建尿道狭窄梗阻等问题,仅适用于较短的尿道狭窄。目的:探讨应用小肠黏膜下层脱细胞基质复合外泌体构建组织工程尿道的可行性。方法:从新西兰大白兔骨髓间充质干细胞中分离提取外泌体;制备猪小肠黏膜下层脱细胞基质,将外泌体负载于小肠黏膜下层脱细胞基质上。将小肠黏膜下层脱细胞基质-外泌体(PKH26染料标记)复合物与脐静脉内皮细胞共培养12 h,观察细胞摄取外泌体情况。选取生长状态良好的脐静脉内皮细胞,分3组培养:空白组常规培养,对照组加入小肠黏膜下层脱细胞基质,实验组加入小肠黏膜下层脱细胞基质-外泌体复合物,通过划痕实验、成管实验、血管生成因子分泌检测评估血管生成情况。取30只新西兰大白兔,建立长段(3 cm)尿道缺损模型,采用随机数字表法分3组干预(n=10):单独材料组植入小肠黏膜下层脱细胞基质,对照组植入小肠黏膜下层脱细胞基质-骨髓间充质干细胞复合物,实验组植入小肠黏膜下层脱细胞基质-外泌体复合物,植入后12周进行尿道造影、尿动力学检查及重建尿道切片病理观察。结果与结论:(1)荧光显微镜下可见小肠黏膜下层脱细胞基质中的外泌体可被脐静脉内皮细胞摄取。(2)与空白组、对照组相比,实验组材料可促进脐静脉内皮细胞的迁移、成血管能力以及成血管因子血管内皮生长因子、肝细胞生长因子、白细胞介素8的分泌(P <0.05)。(3)尿道造影结果显示,单独材料组10只兔均出现尿道狭窄,对照组10只兔中2只出现尿道狭窄,实验组10只兔均未出现尿道狭窄。尿动力检查结果显示,单独材料组兔材料植入后12周的最大尿道压高于术前(P <0.05),对照组、实验组兔植入后12周的最大尿道压均低于空白组(P <0.05)。苏木精-伊红、Masson与免疫组化染色显示,单独材料组可见明显的再生上皮层、少量的皮下平滑肌与血管,以纤维组织增生为主,伴有明显炎性细胞浸润;对照组可见较完整的再生上皮与少量胶原,可见大量的皮下血管与平滑肌,伴有炎性细胞浸润;实验组可见完整的再生上皮层与大量的皮下血管、平滑肌,未见明显炎性细胞浸润,实验组AE1/AE3、ɑ-平滑肌肌动蛋白、CD31阳性表达均高于单独材料组、对照组(P <0.05)。(4)结果表明,小肠黏膜下层脱细胞基质-外泌体组织工程尿道可通过促进血管生成来修复尿道缺损。

细胞外基质在年龄相关性黄斑变性中的研究进展

年龄相关性黄斑变性(ARMD)是老年人失明的主要原因。研究表明,细胞外基质(ECM)调节障碍作为ARMD疾病的重要特征之一,它的损伤可贯穿于ARMD病程。此外,参与ARMD发生发展过程的各类型细胞可以在多种信号的控制下参与ECM的形成与异常沉积,通过传递调节黏附、迁移、增殖、凋亡、存活或分化的信号,从而导致视网膜、脉络膜微环境的破坏,免疫功能障碍,浸润性炎症细胞分化,新生血管生成,上皮-间充质转化,最终导致晚期ARMD视网膜下纤维化和瘢痕形成及视力严重受损。因此,ECM在ARMD中的作用逐渐引起重视。文章针对视网膜中ECM与ARMD的联系及ARMD中各类型细胞与ECM之间的作用做一综述,以期为治疗ARMD的研究方向提供指导意义。

HIF-1α基因干扰缓解高糖诱导的肾小管上皮细胞凋亡、炎症和细胞外基质沉积

目的探讨缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor 1α,HIF-1α)基因干扰对高糖(HG)诱导的肾小管上皮细胞(HK-2)凋亡、炎症和细胞外基质(ECM)沉积的影响。方法将HK-2细胞分为4组:对照组;HG组;HG+shRNA-NC组;HG+HIF-1α-shRNA组。按分组处理细胞后,实时定量聚合酶链反应检测HIF-1α和中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)的表达水平;细胞计数试剂盒8、流式细胞术和酶联免疫吸附试验分别检测细胞增殖、凋亡和炎性因子的含量;免疫印迹检测蛋白表达。结果与HG组相比较,HG+HIF-1α-shRNA组HIF-1α和NGAL mRNA和蛋白表达水平降低,细胞增殖倍数升高,细胞凋亡率降低,白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α水平降低,IL-10水平升高,组织金属蛋白酶抑制物l和I型胶原蛋白表达水平降低,基质金属蛋白酶9蛋白表达水平升高(P<0.01)。结论HIF-1α基因干扰缓解HG诱导的HK-2细胞凋亡、炎症和ECM沉积。

补充重组人源胶原蛋白对离心运动后小鼠骨骼肌细胞外基质重塑的影响

背景:胶原蛋白是含量最为丰富的胞外基质成分,与骨骼肌细胞外基质的结构、功能密切相关,但补充由生物工程技术生产的重组人源胶原蛋白(recombinant human collagen,rhC)对骨骼肌细胞外基质的影响及机制尚不清楚。目的:探讨补充rhC对离心运动后骨骼肌细胞外基质重塑的影响及作用机制。方法:将104只8周龄健康雄性C57小鼠随机分为对照组(生理盐水)、rhC低剂量组(0.2 g/kg)、中剂量组(1.0 g/kg)和高剂量组(2.0 g/kg),连续7 d灌胃干预后每组选取2只小鼠,解剖各脏器进行苏木精-伊红染色判断炎性浸润情况,其余小鼠于第8天进行离心运动,分别在离心运动后即刻(0),24,48,96 h观察细胞外基质结构变化,检测小鼠抓握力、血清肌酸激酶活性、骨骼肌组织基质金属蛋白酶2,9,14和基质金属蛋白酶抑制剂2的蛋白水平。结果与结论:①苏木精-伊红染色观察短期补充rhC对心脏、肝脏、脾、肾无显著影响;②一次性离心运动后,rhC中、高剂量组小鼠抓握力恢复率显著升高(P<0.01);③各组肌酸激酶变化趋势一致,组间无显著性差异;④rhC低剂量组细胞外基质恢复进程快于对照组,rhC中、高剂量组肌束膜较为完整;⑤rhC高剂量组基质金属蛋白酶9蛋白水平显著降低(P<0.05);⑥rhC中、高剂量组基质金属蛋白酶14蛋白水平显著降低(P<0.05);⑦rhC中、高剂量组基质金属蛋白酶2蛋白水平显著降低(P<0.05);⑧rhC中、高剂量组基质金属蛋白酶抑制剂2蛋白水平显著升高(P<0.05);⑨rhC各剂量组基质金属蛋白酶2/基质金属蛋白酶抑制剂2比值显著降低(P<0.05)。该研究发现连续7 d预补充1.0,2.0 g/kg rhC可通过调节基质金属蛋白酶和基质金属蛋白酶抑制剂来抑制运动后骨骼肌细胞外基质降解,从而促进小鼠骨骼肌力量恢复。

细胞外基质:毒蛇咬伤致局部组织损伤的治疗新靶点

毒蛇咬伤具有发病急、病情变化迅速、致残率及死亡率高等特点。毒素螯入对人体的影响分为全身性和局部毒化作用,目前抗蛇毒血清的普及大大降低了毒蛇咬伤的死亡率,但局部组织损伤及遗留的永久性功能障碍仍是亟待解决的问题。研究发现,蛇毒金属蛋白酶、透明质酸酶、磷脂酶等毒素通过干扰细胞外基质(ECM)的降解和重塑参与多种局部病理效应的发生。本文对ECM与毒蛇咬伤局部组织损伤发展过程的相关机制进行综述,以期寻找有效的治疗靶点,为毒蛇咬伤所致局部组织损伤的临床研究和防治工作提供参考和思路。

基于卵巢细胞外基质探索黄连对PCOS小鼠的治疗作用

目的:基于卵巢细胞外基质研究黄连对多囊卵巢综合征(PCOS)小鼠的治疗作用。方法:选取6只C57BL/6小鼠作为对照组(Control组)。选取24只C57BL/6小鼠皮下注射21 d脱氢表雄酮(DHEA)构建PCOS模型,其中6只作为模型组(PCOS组),其余18只分别使用NaCl(PCOS+NaCl组)、200 g·kg^(-1)·d^(-1)黄连活性成分(PCOS+RC200组)以及400 g·kg^(-1)·d^(-1)黄连活性成分(PCOS+RC400组)进行灌胃处理28 d。Western blot法检测各组小鼠卵巢细胞外基质重塑相关蛋白MMP-2、COL-I及LOX-1表达水平。使用KGN细胞过表达和敲低YTHDF2,分为PC3.1组、PC3.1-YTHDF2组、NC组和SiYTHDF2组。Western blot法检测MMP-2蛋白表达水平。结果:与Control组相比,PCOS组卵巢中MMP-2、COL-I及LOX-1蛋白表达水平均显著升高(P<0.05)。与PCOS+NaCl组相比,PCOS+RC200组和PCOS+RC400组卵巢中MMP-2、COL-I及LOX-1蛋白表达水平均显著降低(P<0.05)。与PC3.1组相比,PC3.1-YTHDF2组MMP-2、COL-I及LOX-1的表达水平显著升高(P<0.05)。与NC组相比,siYTHDF2组MMP-2和COL-I的表达水平显著下降(P<0.05)。结论:黄连可能通过调节MMP-2、COL-I及LOX-1改善PCOS卵巢细胞外基质重塑状态,从而影响排卵。YTHDF2可影响KGN细胞中MMP-2、COL-I及LOX-1的表达水平,可能为黄连治疗PCOS的靶点之一。

保肾通络方对糖尿病肾病小鼠肾小管间质纤维化及上皮细胞间充质转分化的影响

目的:观察保肾通络方对糖尿病肾病(DN)小鼠肾小管间质纤维化及上皮细胞间充质转分化(EMT)的影响。方法:选用KK-Ay小鼠作为DN模型小鼠,随机分为模型组、保肾通络方组及缬沙坦组,正常对照组小鼠选用C57BL/6J小鼠。保肾通络方组小鼠给予保肾通络方灌胃治疗,缬沙坦组小鼠给予缬沙坦灌胃治疗,模型组、正常对照组小鼠给予剂量相同的蒸馏水灌胃治疗;灌胃给药12周后检测各组血清肌酐、尿素氮水平,HE、PAS、Masson染色观察肾组织病理改变,同时进行细胞外基质蛋白CollagenⅠ、FN及肾小管EMT标志蛋白α-SMA、E-cadherin表达检测。结果:模型组小鼠血清肌酐、尿素氮水平较正常对照组明显升高(均P<0.05),保肾通络方组及缬沙坦组小鼠血清肌酐、尿素氮水平较模型组明显降低(均P<0.05)。与正常对照组相比,模型组小鼠肾小管出现明显的间质纤维化及上皮细胞脱落、空泡变性,而保肾通络方组及缬沙坦组小鼠上述病理改变均明显减轻。模型组小鼠肾小管CollagenⅠ、FN蛋白及mRNA表达较正常对照组明显上调(均P<0.05),保肾通络方组及缬沙坦组小鼠肾小管CollagenⅠ、FN蛋白及mRNA表达较模型组明显下调(均P<0.05)。与正常对照组相比,模型组小鼠肾小管上皮细胞α-SMA蛋白及mRNA表达明显上调,E-cadherin蛋白及mRNA表达明显下调(均P<0.05);与模型组相比,保肾通络方组及缬沙坦组小鼠α-SMA蛋白及mRNA表达明显下调,E-cadherin蛋白及mRNA表达明显上调(均P<0.05)。结论:保肾通络方能够改善DN小鼠肾小管间质纤维化,减轻肾小管EMT。