内皮素1受体拮抗剂通过调控PI3K-Akt-HIF-1α信号通路减轻兔单肺通气时肺损伤的研究

目的 探讨调控磷脂酰肌醇3-激酶-丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶-缺氧诱导因子1α(phosphatidylinositol 3-kinase-serine threonine protein kinase-hypoxia inducible factor 1 alpha,PI3K-Akt-HIF-1α)信号通路对减轻内皮素1受体拮抗剂BQ-123预处理的兔单肺通气(one-lung ventilation,OLV)时肺损伤的作用。方法 20只健康日本大耳白兔,雌雄不限,随机分为对照组、OLV组、OLV+BQ-123组和OLV+BQ-123+LY294002组,每组5只。对照组兔持续双肺通气2.5 h,OLV组、OLV+BQ-123组及OLV+BQ-123+LY294002组先行右侧OLV 2 h,再恢复双肺通气0.5 h。OLV+BQ-123组和OLV+BQ-123+LY294002组兔在OLV前10 min经股静脉注射BQ-123 50μg/kg,OLV+BQ-123+LY294002组在给予BQ-123前静脉输注磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)的特异性抑制剂(LY294002) 0.3 mg/kg,输注时间为5 min。实验结束后留取左侧肺组织,称重计算湿/干比(wet-to-dry,W/D),行病理学切片并评估肺损伤程度;采用Western blot测定PI3K-Akt-HIF-1α信号通路关键因子磷酸化丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(phosphorylated serine-threonine protein kinase,p-Akt)及缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor 1 alpha,HIF-1α)蛋白表达。结果 与对照组比较,OLV组兔肺水肿状态、W/D、肺损伤病理评分增加,p-Akt和HIF-1α蛋白相对表达量下调(P均<0.05);BQ-123预处理干预后,OLV+BQ-123组兔肺损伤程度、W/D下降、p-Akt和HIF-1α蛋白相对表达量上调(P均<0.05),且较OLV+BQ-123+LY294002组兔肺损伤程度、W/D降低、p-Akt和HIF-1α蛋白相对表达量上调(P均<0.05)。结论 内皮素1受体拮抗剂BQ-123通过调控PI3K-Akt-HIF-1α信号通路可减轻兔OLV时非通气侧的肺损伤。

中风活心软胶囊通过PPARγ受体上调STAT3磷酸化激活PI3K/AKT通路抑制脑缺血再灌注损伤内质网应激的作用机制研究

目的探讨中风活心软胶囊介导过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptorγ,PPARγ)受体上调信号传导转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)磷酸化诱导磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(BAKT serine/threonine kinase,AKT)信号通路参与脑缺血再灌注损伤内质网(endoplasmic reticulum,ER)应激和神经保护的作用机制研究,阐明中风活心软胶囊对脑缺血后神经损伤修复的调控机制。方法选取30只SPF级雄性SD大鼠,随机分为对照组、模型组和治疗组,采用Zea Longa法建立右侧大脑中动脉缺血(middle cerebral artery ischemia,MCAI)大鼠模型,采用改良神经功能损伤评分(modified neurological severity score,mNSS)评估大鼠神经功能缺损情况,以mNSS评分2~18分为造模成功。仅治疗组给予中风活心软胶囊。Western blot法分别检测缺血半暗区皮质PPARγ受体蛋白、STAT3磷酸化蛋白、PI3K/AKT信号通路蛋白的表达,检测ER应激标记分子葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein 78,GRP78)及真核翻译起始因子2α激酶3(PKR-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)-激活转录因子4(activating transcription factor 4,ATF4)-C/EBP同源蛋白(C/EBP-homologous protein,CHOP)通路蛋白表达水平。结果模型组大鼠神经功能缺损情况,透射电镜观察缺血半暗区皮质神经元显著减少,提示右侧MCAI大鼠模型构建成功。模型组、治疗组mNSS评分均高于对照组,但治疗组低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组大鼠缺血区PPARγ受体蛋白、STAT3磷酸化蛋白、PI3K及AKT蛋白表达均低于对照组与治疗组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗组与对照组各指标比较差异无统计学意义。治疗组、模型组大鼠缺血区GRP78、PERK、ATF4和CHOP蛋白表达均高于对照组,但治疗组均低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论中风活心软胶囊可显著提高脑缺血大鼠缺血半暗区皮质PPARγ受体蛋白、STAT3磷酸化蛋白、PI3K/AKT信号通路蛋白表达,其作用机制可能是通过介导PPARγ受体上调STAT3磷酸化诱导PI3K/AKT信号通路参与脑缺血再灌注损伤ER应激和神经保护,从而发挥脑保护效应。

血管紧张素(1-7)对糖尿病大鼠胰岛素抵抗的影响及机制研究

目的探讨血管紧张素(1-7)[Ang-(1-7)]对DM大鼠IR的影响及可能机制。方法随机选取Wistar大鼠10只为正常对照组(NC),另取24只予高脂饮食喂养联合STZ注射构建DM模型,造模成功的20只大鼠随机分为糖尿病组(DM)、Ang-(1-7)组[Ang-(1-7)300μg/(kg.d)皮下注射],每组各10只。干预8周后检测FPG、FIns及血管紧张素II(Ang II)水平,计算稳态模型胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)及敏感指数(HOMA-ISI),观察肝脏病理改变,检测肝脏炎症通路及Ins信号转导通路相关因子的mRNA及蛋白表达。结果与NC组比较,DM、Ang-(1-7)组体重、FIns、HOMA-ISI、IRS-2 mRNA、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)mRNA和蛋白、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶2(Akt-2)mRNA和蛋白表达降低(P<0.05),FPG、Ang II、HOMA-IR、肝脏指数、IκB激酶β(IKKβ)mRNA和蛋白、核因子κB(NF-κB)mRNA和蛋白、TNF-αmRNA、IL-6 mRNA、糖原合成酶激酶3α(GSK-3α)mRNA和蛋白表达升高(P<0.05)。与DM组比较,Ang-(1-7)组FPG、Ang II、HOMA-IR、肝脏指数、IKKβmRNA和蛋白、NF-κB mRNA和蛋白、TNF-αmRNA、IL-6 mRNA、GSK-3αmRNA和蛋白表达降低,FIns、HOMA-ISI、IRS-2 mRNA、PI3K m RNA和蛋白、Akt-2 mRNA和蛋白表达升高(P<0.05)。结论Ang-(1-7)可能通过抑制肝脏IKKβ/NF-κB炎症通路及上调IRS-2/PI3K/Akt-2胰岛素信号通路,改善IR。

化痰通脉饮对多囊卵巢综合征大鼠IRS-1-PI3K/Akt及NF-κB信号串流的影响

目的:观察化痰通脉饮对多囊卵巢综合征(PCOS)大鼠模型胰岛素受体底-1-磷脂酰肌醇-3激酶(IRS-1-PI3K)/丝苏氨酸蛋白激酶(Akt)及核转录因子-κB(NF-κB)信号串流的影响,为中药复方多靶点多通路作用起效模式的论证提供科学的依据,为治疗PCOS开辟新的思路。方法:将大鼠分为正常组、模型组、二甲双胍组(二甲双胍0. 16 g·kg-1·d-1)和化痰通脉饮低、中、高剂量组(8,16,24 g·kg-1·d-1),每组8只,利用“胰岛素(INS)联合绒毛膜促性腺激素(HCG)诱导大鼠PCOS模型”方案对非正常组大鼠进行造模,完成后采用蛋白免疫印迹法(Western blot)及酶联免疫吸附试验(ELISA)检测各组大鼠肝脏中IRS-1,PI3K,Akt,NF-κB p65,NF-κB抑制蛋白(IκB)等蛋白表达和血清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α),白细胞介素-1β(IL-1β)的变化。结果:与正常组比较,模型组肝脏中IRS-1,Akt,PI3K,IκB蛋白表达明显降低(P <0. 05),NF-κB p65蛋白的表达明显升高(P <0. 05);与模型组比较,化痰通脉饮高剂量组大鼠的肝脏中IRS-1,Akt,PI3K,IκB蛋白表达明显升高(P <0. 05),NF-κB p65蛋白表达明显降低(P <0. 05)。模型组大鼠血清中TNF-α,IL-1β水平较正常组明显升高(P <0. 05);化痰通脉饮低、中、高剂量组大鼠血清中TNF-α,IL-1β水平较模型组明显降低(P <0. 05)。结论:PCOS发病过程中IRS-1-PI3K/Akt与NF-κB通路有交叉作用,化痰通脉饮对涉及的IRS-1-PI3K/Akt与NF-κB通路异常均有较好的回调作用。

谷氨酰胺对老年糖尿病肌少症大鼠肌保护的作用机制研究

目的研究谷氨酰胺对老年糖尿病大鼠肌少症的调节作用,并从胰岛素受体底物1(IRS1)/磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/丝氨酸苏氨酸激酶(Akt)/Forkhead转录因子(FoxO1)信号通路研究其作用机制。方法按照随机数字法将雄性大鼠分为5组:正常组、模型组和低、中、高3个剂量实验组,每组10只。除正常组外,其余4组给予高脂高糖饮食1个月加一次性链脲佐菌素50 mg·kg^(-1)腹腔注射构建老年糖尿病大鼠肌少症模型。实验组分别给予0.3,1.0和3.0 g·kg^(-1)·d-1谷氨酰胺干预4周后,腹主动脉血检测并计算胰岛素抵抗指数;采集腓肠肌称重,抓绳实验观察大鼠抓绳时间,实时荧光定量-PCR法和蛋白质印迹法检测腓肠肌中IRS1、PI3K、Akt和Fox01基因与蛋白的表达水平(2-ΔΔCt值和灰度值)。结果正常组、模型组和低、中、高3个剂量实验组的腓肠肌占体重百分比分别为(0.25±0.01)%,(0.15±0.03)%,(0.16±0.02)%,(0.20±0.01)%和(0.24±0.01)%;此5组的胰岛素抵抗百分数分别为(0.14±0.02)%,(0.29±0.05)%,(0.30±0.06)%,(0.29±0.04)%和(0.24±0.05)%;此5组的抓绳时间分别为(2.95±1.02),(1.16±0.82),(1.85±1.06),(2.04±1.08)和(2.26±1.03)min;此5组的IRS1蛋白相对表达量分别为1.06±0.08,0.48±0.16,0.50±0.12,0.52±0.14和0.86±0.09;此5组的PI3K蛋白相对表达量分别为1.23±0.12,0.98±0.08,0.97±0.09,1.02±0.13和1.17±0.12;此5组的Akt蛋白相对表达量分别为1.38±0.13,1.05±0.27,1.07±0.17,1.03±0.23和1.33±0.21;此5组的FoxO1蛋白相对表达量分别为1.42±0.14,1.15±0.23,1.10±0.21,1.09±0.16和1.37±0.21;基因结果的趋势与蛋白一致。以上指标:模型组与正常组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05);高剂量实验组与模型组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论谷氨酰胺可通过调控IRS1/PI3K/Akt/FoxO1信号通路相关蛋白,进而保护老年糖尿病肌少症大鼠腓肠肌,防止糖尿病带来的进一步损害。