过氧化物酶体增生激活受体的共刺激因子-1α调节机制的研究进展

多种疾病可伴随着线粒体的功能障碍,引起细胞的能量衰竭,而过氧化物酶体增生激活受体的共刺激因子-1α(PGC-1α)作为核转录共刺激因子在氧化代谢及线粒体的生物合成中发挥非常重要的作用。PGC-1α的调节非常广泛而复杂,深入探索其调节机制有利于进一步认识各种疾病引起的PGC-1α的分子水平及相关信号传导的变化,本文就其正负性调节的研究进展做一综述。

电针联合天麻素对阿尔茨海默病大鼠海马CA 1区沉默信息调节因子2同源蛋白1和过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活子1 ɑ表达的影响

目的:探讨电针联合天麻素治疗阿尔茨海默病(AD)的作用机制。方法:SD大鼠随机分为正常组、假手术组、模型组、电针组、天麻素组和针药联合组,每组10只。腹腔注射D-半乳糖联合双侧海马注射β淀粉样蛋白1-40制备AD大鼠模型。电针组和针药联合组给予"百会""大椎"、双侧"足三里"穴电针刺激,每次30min,1次/d,连续4周;天麻素组和针药联合组腹腔注射天麻素注射液,每日1次,连续4周。Morris水迷宫检测各组大鼠学习记忆能力;尼氏染色观察海马CA 1区神经元形态;免疫组织化学法检测各组大鼠海马CA 1区沉默信息调节因子2同源蛋白1(SIRT 1)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活子(PGC-1ɑ)的表达。结果:Morris水迷宫结果显示,与正常组及假手术组比较,模型组大鼠逃避潜伏期延长(P<0.05),平台象限停留时间百分比、穿台次数降低(P<0.05);与模型组比较,电针与天麻素及联合使用均可降低AD大鼠的逃避潜伏期(P<0.05),提高平台象限停留时间百分比(P<0.05),增加穿台次数(P<0.05);针药联合组的效果优于电针组及天麻素组(P<0.05)。尼氏染色结果显示,与正常组及假手术组比较,模型组大鼠海马CA 1区神经元数量减少,排列紊乱;各治疗组CA 1区神经元数量较模型组明显增多,排列规则。与正常组及假手术组比较,模型组大鼠海马CA 1区SIRT 1和PGC-1ɑ阳性表达水平降低(P<0.05);与模型组比较,电针组和天麻素组CA 1区SIRT 1和PGC-1ɑ阳性表达水平升高(P<0.05);针药联合组的表达水平高于电针组和天麻素组(P<0.05)。结论:电针与天麻素均能够改善AD大鼠的学习记忆能力,且电针联合天麻素的效果更为显著,提示其可能通过上调海马SIRT 1和PGC-1ɑ蛋白的表达,发挥对AD大鼠神经元的保护作用。

电针联合运动对肥胖大鼠骨骼肌过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α、鸢尾素、腺苷酸活化蛋白激酶的影响

目的:观察电针联合运动疗法对高脂饮食诱导的肥胖(DIO)大鼠骨骼肌过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)、鸢尾素(Irisin)、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)表达的影响,探讨电针联合运动改善肥胖的机制。方法:SD大鼠随机分为对照组(10只)和高脂组(55只)。采用高脂饮食喂养复制肥胖大鼠模型。高脂组中成功造模的肥胖大鼠随机分为模型组、运动组、电针组和电针联合运动组,每组8只。电针联合运动组和电针组电针"足三里""天枢"穴,每次30min,每周5次,共8周。电针联合运动组和运动组采用跑台训练,16m/min,每天60min,每周5次,共8周。每周测量各组大鼠体质量,采用荧光定量PCR法检测大鼠腓肠肌中PGC-1α、Ⅲ型纤连蛋白组件包含蛋白5(FNDC5)、AMPK mRNA的表达,Western blot法检测大鼠腓肠肌中PGC-1α、FNDC5的表达水平及AMPK的磷酸化水平。结果:模型组大鼠体质量明显高于对照组(P<0.05);PGC-1α、FNDC5mRNA及蛋白表达水平,AMPK mRNA及磷酸化水平明显低于正常组(P<0.05)。电针组、运动组、电针联合运动组体质量明显低于模型组(P<0.05),PGC-1α、FNDC5mRNA及蛋白表达水平,AMPK mRNA及磷酸化水平明显高于模型组(P<0.05)。电针联合运动组体质量明显低于电针组及运动组(P<0.05),PGC-1α、FNDC5mRNA及蛋白表达水平,AMPK mRNA及磷酸化水平明显高于电针组及运动组(P<0.05)。结论:电针和运动均可促进DIO大鼠骨骼肌中PGC-1α、Irisin的表达及AMPK磷酸化水平,且电针联合运动疗效更好,提示电针联合运动疗法可能是通过恢复骨骼肌细胞脂肪酸氧化、改善线粒体功能从而实现减肥的。

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。

运动诱导骨骼肌线粒体生成中沉默信息调节因子1的作用

背景:沉默信息调节因子 1 是新近受到体育科学领域关注的能量代谢调节因子,在运动骨骼肌线粒体生成中与其他信号分子一起发挥作用。目的:综述沉默信息调节因子 1 在运动诱导骨骼肌线粒体生物合成中的作用及机制。方法:应用计算机检索 PubMed 和 Highwire 数据库 2000 年 1 月至 2013 年 1 月有关运动、沉默信息调节因子 1、骨骼肌线粒体生物合成的文献,检索词为 SIRT1,AMPK,PGC-1α,mitochondrial biogenesis,skeletalmuscle, exercise,限定文章语言为 English。对资料进行初审,选取沉默信息调节因子 1 与运动诱导骨骼肌线粒体生物合成有关的文献,排除重复研究。结果与结论:共收集相关文献 165 篇,排除重复研究,纳入 62 篇。沉默信息调节因子 1 作为一种 NAD+依赖的去乙酰化酶,在运动中被激活,通过上调过氧化物酶体增殖物激活受体辅激活因子表达而诱导骨骼肌线粒体生物合成,其分子机制涉及一磷酸腺苷激活的蛋白激酶、低氧诱导因子 2α等信号分子。但近年来的一些研究对沉默信息调节因子 1 在骨骼肌线粒体生物合成中的作用提出了质疑,认为其并非为运动诱导的骨骼肌线粒体生物合成所必需。沉默信息调节因子 1 在运动诱导的骨骼肌线粒体生物合成中发挥重要调控作用,但采用蛋白和活性等不同检测方法,在实验结果上可能会造成较大差异。

基于SIRT1/PGC-1α信号通路探讨抑眩宁颗粒干预缺血性眩晕的作用机制

目的:探讨抑眩宁颗粒对沉默信息调节因子1(SIRT1)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)信号通路的调控作用及对缺血性眩晕大鼠眩晕症状的改善作用。方法:对清洁级SD大鼠进行电刺激逃避反射训练3 d后建立缺血性眩晕模型。将大鼠分为模型组、抑眩宁颗粒组(6 g/kg)、SIRT1抑制剂(EX527)组(5 mg/kg)、抑眩宁颗粒+EX527组(抑眩宁颗粒6 g/kg+EX5275 mg/kg),各组给予相应药物干预7 d;另取16只清洁级SD大鼠作为假手术组(进行造模前训练,仅穿线不结扎)。采用跳台逃避实验测定跳台逃避潜伏期;多普勒激光血流仪测量大鼠前庭神经核组织血流量,计算血流量下降率;苏木精-伊红染色观察大鼠脑组织病理特征;酶联免疫吸附法检测大鼠脑组织丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、一氧化氮(NO)、白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量;蛋白免疫印迹法检测大鼠脑组织SIRT1、PGC-1α、B淋巴细胞瘤-2相关X蛋白(Bax)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)蛋白表达水平。结果:与假手术组比较,模型组大鼠脑组织神经细胞变形、固缩和凋亡,跳台逃避潜伏期、给药后血流量下降率、脑组织MDA、NO、IL-1β、TNF-α含量、Bax蛋白表达水平升高(P<0.05),SOD活性、SIRT1、PGC-1α和Bcl-2蛋白表达水平降低(P<0.05)。与模型组比较,抑眩宁颗粒组大鼠脑组织凋亡变异的细胞数量减少,胶质周围的正常细胞数量增多,跳台逃避潜伏期、给药后血流量下降率、脑组织MDA、NO、IL-1β、TNF-α含量及Bax蛋白表达水平降低(P<0.05),SOD活性、SIRT1、PGC-1α和Bcl-2蛋白表达水平升高(P<0.05);EX527组大鼠脑组织神经细胞严重变形,固缩和凋亡现象明显,跳台逃避潜伏期、给药后血流量下降率、脑组织MDA、NO、IL-1β、TNF-α含量及Bax蛋白表达水平升高(P<0.05),SOD活性、SIRT1、PGC-1α和Bcl-2蛋白表达水平降低(P<0.05)。EX527可逆转抑眩宁颗粒对缺血性眩晕大鼠的改善作用(P<0.05)。结论:抑眩宁颗粒可能通过激活SIRT1/PGC-1α通路、抑制氧化应激和炎症反应,进而改善缺血性眩晕大鼠眩晕症状。

标本配穴电针预处理对脑缺血再灌注损伤大鼠海马沉默信息调节因子1的影响

目的基于沉默信息调节因子1(silent information regulation 1, SIRT1)途径探讨标本配穴电针预处理抗脑缺血再灌注损伤的作用机制。方法将60只雄性SD大鼠随机分为A组、B组和C组,每组20只。A组仅分离右侧颈总动脉,不给予其他处理;B组采用改良的MCAO线栓法制备大鼠右侧局灶性脑缺血再灌注损伤模型;C组造模前取百会、肾俞、三阴交行电针预处理。比较各组再灌注3 h后神经行为学评分,并采用TTC染色法测定脑梗死容积百分比,采用HE染色法观察海马神经元形态,采用Western-blot方法检测SIRT1和过氧化物酶体增殖物活化受体γ共激活因子-1α(peroxisome proliferator-activated receptorγcoactivator-1α,PGC-1α)蛋白表达。结果 C组神经行为学评分和脑梗死百分比较B组均显著降低,SIRT1和PGC-1α蛋白表达较B组均显著升高,两组比较差异均具有统计学意义(P<0.01)。结论标本配穴电针预处理可能通过上调内源性脑SIRT1和PGC-1α蛋白表达而减轻脑缺血再灌注损伤。

沉默信息调节因子2相关酶1分子调控机制及其在炎性疾病中的作用

沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)依赖性脱乙酰酶Sirtuin家族成员,SIRT1与神经退行性疾病、心脑血管疾病、脂肪肝和肿瘤性疾病等炎性疾病密切相关。本文主要综述了SIRT1的分子调控机制及其在炎性疾病中的作用,具体介绍了SIRT1及其相关下游转录因子肿瘤蛋白53(p53)、核因子-κB(NF-κB)、单磷酸腺苷依赖的蛋白激酶(AMPK)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子-1α(PGC-1α)等分子的调控机制以及SIRT1在相关疾病中的作用,以期为多种炎性疾病的治疗提供技术支撑。

川穹嗪调节SIRT1/AMPK/PGC1α信号通路对偏头痛大鼠镇痛作用及神经元损伤的影响

目的 探究川穹嗪(TMP)通过调控沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)/腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC1α)信号通路对偏头痛大鼠发挥镇痛和神经元损伤的保护作用。方法 通过硝酸甘油诱导建立偏头痛大鼠模型,造模成功后随机分为模型(M)组、TMP低剂量(TMP-L)组(50 mg/kg)、TMP中剂量(TMP-M)组(100 mg/kg)、TMP高剂量(TMP-H)组(200 mg/kg)、TMP(200 mg/kg)+SIRT1抑制剂(EX527,5 mg/kg)组,每组10只;另取10只作为正常对照(NC)组。连续灌胃2周。给药结束24 h后,记录各组大鼠在连续30 min内出现挠头、爬笼的次数,进行行为学评分;测定机械性刺激及热刺激痛阈;酶联免疫吸附试验法检测血清中一氧化氮(NO)、白细胞介素(IL)-6、IL-1β含量和脑组织中5-羟色胺(5-HT)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)含量;TUNEL染色观察脑组织神经元凋亡情况;Western blot法检测脑组织中SIRT1、AMPK、p-AMPK、PGC1α蛋白表达。结果 与NC组比较,M组大鼠行为学评分,血清中NO、IL-6、IL-1β水平,神经元凋亡率升高(P<0.05);机械性刺激痛阈值降低,热刺激潜伏期缩短(P<0.05);脑组织中5-HT、NE、DA水平,p-AMPK/AMPK比值,SIRT1、PGC1α蛋白表达降低(P<0.05)。与M组比较,TMP各剂量组大鼠行为学评分,血清中NO、IL-6、IL-1β水平,神经元凋亡率降低(P<0.05);机械性刺激痛阈值升高,热刺激潜伏期延长(P<0.05);脑组织中5-HT、NE、DA水平,pAMPK/AMPK比值,SIRT1、PGC1α蛋白表达升高(P<0.05);与TMP-H组比较,TMP+EX527组可显著逆转TMP对偏头痛大鼠的作用。结论 TMP可能通过调节SIRT1/AMPK/PGC1α信号通路的表达,改善神经元损伤,发挥对偏头痛大鼠的镇痛作用。

PARP-1抑制剂通过激活SIRT1-PGC-1α轴减轻慢性阻塞性肺疾病大鼠的炎症和氧化应激反应

目的:通过构建慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠实验模型,探讨聚二磷酸腺苷核糖聚合酶-1(PARP-1)抑制剂是否通过调控沉默信息调节因子相关酶1(SIRT1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)减轻COPD大鼠的炎症和氧化应激反应,探究SIRT1-PGC-1α轴作为PARP-1抑制剂作用新靶点的可能性。方法:将48只SD大鼠随机选取12只作为健康组,剩余大鼠构建COPD实验模型,将造模成功的大鼠随机分为模型组、PARP-1抑制剂处理组、PARP-1抑制剂+PGC-1α抑制剂组,HE染色观察肺组织病理形态变化,ELISA检测大鼠肺组织TNF-α、IL-6、IL-1β、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)水平,荧光定量PCR法检测各组大鼠SIRT1、PGC-1αmRNA表达水平,Western blot检测SIRT1、PGC-1α蛋白表达。结果:健康组大鼠肺组织结构完整,与健康组相比,模型组大鼠肺组织产生结构损伤,有大量炎症细胞浸润,肺泡灌洗液中TNF-α、IL-1β、IL-6含量均显著升高,血清中MDA含量显著升高,SOD含量显著降低,SIRT1、PGC-1αmRNA及蛋白表达量显著降低;与模型组相比,PARP-1抑制剂处理组大鼠肺组织结构恢复,炎症细胞减少,TNF-α、IL-1β、IL-6含量均显著降低,血清中MDA含量显著降低,SOD含量显著升高,SIRT1、PGC-1αmRNA及蛋白表达量显著升高;与PARP-1抑制剂处理组相比,PARP-1抑制剂+PGC-1α抑制剂组炎症细胞数量增加,TNF-α、IL-1β、IL-6含量均显著升高,血清中MDA含量显著升高,SOD含量显著降低,SIRT1、PGC-1αmRNA及蛋白表达显著降低。结论:PARP-1抑制剂可通过激活SIRT1-PGC-1α轴,缓解炎症和氧化应激反应,从而有效缓解COPD。

丹酚酸B通过SIRT1/PGC-1α通路对Aβ_(1-42)干预N2A细胞保护作用研究

目的观察沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)的表达及检测活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)含量和线粒体膜电势,探讨丹酚酸B(SalB)减轻β淀粉样多肽1-42(Aβ1-42)干预小鼠来源神经瘤母细胞(N2A)后氧化应激损伤的作用及机制。方法使用10μM Aβ1-42寡聚体干预N2A细胞构建阿尔茨海默病(AD)细胞模型,使用40μM SalB干预细胞为对照组,模型组和SalB干预组。使用MTT法检测不同实验组细胞活力;DCFH-DA染色测定实验组细胞内ROS水平;ELISA法检测SOD,MDA水平;Western blot法和RTPCR法分别检测不同实验组SIRT1、PGC-1α蛋白和mRNA水平。结果与Aβ干预N2A细胞构建的模型组相比,SalB组处理后的模型组细胞活力显著升高(P<0.001),SalB组细胞中ROS水平显著下降(P<0.01),SOD水平显著上升(P<0.001),MDA生成显著减少(P<0.05),有效恢复线粒体膜电势(P<0.05)。另外,SalB处理后模型组细胞的SIRT1、PGC-1α蛋白和mRNA水平均升高。结论SalB可以显著降低Aβ干预N2A细胞后诱导的氧化应激反应,减少ROS产生及下调MDA水平,上调SOD水平,该神经保护作用可能与上调SIRT1/PGC-1α通路相关。

AMPK/SIRT1-PPARγ-PGC1α-BACE1信号通路及其相关因子在阿尔茨海默病病理改变中的作用

阿尔茨海默病(AD)是老年人常见的中枢神经系统退行性疾病,主要病理表现为β淀粉样蛋白(Aβ)积聚形成神经炎性斑、过度磷酸化的微管Tau蛋白形成神经元纤维缠结、神经元缺失和胶质增生,其中Aβ的生成和清除研究较多。大脑能量代谢异常可导致上述AD样病理变化,而AMP活化的蛋白激酶(AMPK)活化后可改善大脑能量代谢,通过抑制β位淀粉样前体蛋白裂解酶1表达及活性,进而调节淀粉样前体蛋白的裂解,以减少Aβ的生成,过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)及过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)也具有类似的作用。此外,AMPK与沉默信息调节因子1的激活及相互作用对PPAR-γ、PGC-1α的信号转导及生理功能起重要作用。

丁香叶提取物通过调控SIRT1/PGC-1α/NRF1信号通路改善急性胰腺炎大鼠肝损伤

目的探讨丁香叶提取物对急性胰腺炎(AP)大鼠肝组织的保护作用,以及沉默信息调节因子1(SIRT1)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(PGC-1α)/核呼吸因子(NRF1)信号通路所发挥的作用。方法将60只SD雄性大鼠随机分成对照组、AP组和低剂量、中剂量、高剂量组(低剂量、中剂量、高剂量丁香叶提取物),每组12只。除对照组外,其余各组大鼠均构建AP大鼠模型,并给予相应剂量的丁香叶提取物灌胃治疗。无菌条件下解剖大鼠,剥离肝脏,计算肝脏系数;检测血清中血清淀粉酶(AMY)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)水平;酶联免疫吸附测定(ELISA)检测血清炎性因子[白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)]含量;检测肝脏组织氧化应激指标[超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)];HE染色检测肝组织病理学变化;Western blot检测肝脏组织中SIRT1、PGC-1α、NRF1蛋白表达水平。结果对照组大鼠肝脏组织结构正常;AP组大鼠肝脏组织结构损伤严重,且大量炎性细胞浸润;低剂量、中剂量、高剂量组大鼠肝脏组织病理损伤明显改善,炎性细胞浸润减少。与对照组相比,AP组大鼠肝脏系数及AMY、ALT、AST、IL-6、TNF-α、MDA水平升高(P<0.05);SOD和GSH-Px水平及SIRT1、PGC-1α、NRF1蛋白表达水平降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与AP组相比,低剂量、中剂量、高剂量组大鼠肝脏系数,AMY、ALT、AST、IL-6、TNF-α、MDA水平降低(P<0.05);SOD和GSH-Px水平及SIRT1、PGC-1α、NRF1蛋白表达水平升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论丁香叶提取物可能通过激活SIRT1/PGC-1α/NRF1信号通路,降低氧化应激和炎症反应,改善AP大鼠肝组织损伤。

基于AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路研究香青兰总黄酮对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护机制

目的:研究香青兰总黄酮(TFDM)对腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/沉默信息调节因子1(SIRT1)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)信号通路的影响,探究其保护大鼠心肌缺血再灌注损伤(MIRI)的作用机制。方法:将50只健康雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、TFDM组[60 mg/(kg·d),以提取物计]、Compound C+TFDM组[灌胃60 mg/(kg·d)TFDM+再灌注前15 min尾静脉注射250μg/kg Compound C(AMPK抑制剂)]、EX-527+TFDM组[灌胃60 mg/(kg·d)TFDM+再灌注前20 min腹腔注射5 mg/kg EX-527(SIRT1抑制剂)],每组10只。每天灌胃给药1次,连续7 d。末次灌胃给药后,假手术组大鼠行假手术,其余4组大鼠均采用结扎冠状动脉左前降支缺血30 min、再灌注2 h构建MIRI模型。再灌注结束后,采用苏木精-伊红染色法观察大鼠心肌组织病理学变化;采用反相高效液相色谱法测定其心肌组织中腺苷三磷酸(ATP)、腺苷二磷酸(ADP)、腺苷一磷酸(AMP)及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD^+)的含量;采用实时荧光定量-聚合酶链式反应法检测大鼠心肌组织中AMPK、SIRT1和PGC-1αmRNA表达水平;采用Western blotting法检测大鼠心肌组织中AMPK蛋白的磷酸化水平和SIRT1、PGC-1α蛋白表达水平。结果:与假手术组比较,模型组大鼠心肌纤维排列紊乱、横向条纹消失,细胞肿胀破裂、坏死,细胞核变形移位;心肌组织中ATP、NAD^+含量和AMPK、SIRT1、PGC-1αmRNA表达水平以及SIRT1、PGC-1α蛋白表达水平均显著降低(P<0.05或P<0.01),ADP、AMP含量及AMPK蛋白的磷酸化水平均显著升高(P<0.01)。与模型组比较,TFDM组大鼠心肌病理学形态明显改善;心肌组织中ATP、NAD^+含量和AMPK、SIRT1、PGC-1αmRNA表达水平以及AMPK蛋白的磷酸化水平和SIRT1、PGC-1α蛋白表达水平均显著升高(P<0.05或P<0.01),ADP、AMP含量均显著降低(P<0.01)。与TFDM组比较,Compound C+TFDM组和EX-527+TFDM组大鼠上述指标的改善作用均被逆转(P<0.05或P<0.01)。结论:TFDM可能是通过激活AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路,调节能量代谢,从而发挥其对心肌的保护作用。

藜麦复合物调控SIRT1/PGC-1α通路改善糖尿病小鼠肝细胞损伤

目的基于SIRT1/PGC-1α通路探讨不同藜麦含量的藜麦复合物对糖尿病小鼠肝损伤的防治作用。方法将23只雄性C57BL/6J小鼠随机分为正常对照组(ZC,n=6)、模型组(MX,n=6)、藜麦复合物1组(LM1,n=6)、藜麦复合物2组(LM2,n=5)。采用高脂饮食联合链脲佐菌素诱导建立2型糖尿病小鼠模型。给药12周后,全自动生化仪检测血清甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)、空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)、空腹胰岛素(fasting insulin,FINS)含量,并计算胰岛素抵抗指数(insulin resistance index,IRI)。免疫组化及Western blot测定肝脏组织中沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,SIRT1)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptorγcoactivator-1α,PGC-1α)蛋白的表达水平;HE染色检测肝脏病理变化。结果与ZC组比较,MX组ALT、AST、TC、FBG含量及IRI均升高(P<0.01或P<0.05),TG、FINS含量均有升高趋势(P>0.05)。与MX组比较,LM1组AST、TG、FBG、FINS含量及IRI明显降低(P<0.01或P<0.05);LM2组ALT、AST、FBG、FINS含量及IRI明显降低(P<0.01或P<0.05)。病理结果显示MX组小鼠肝细胞呈明显脂肪病变,局灶性坏死并伴有炎性细胞浸润;LM1和LM2组可见脂肪空泡和炎性细胞不同程度上明显减少,细胞坏死损伤减轻,肝细胞病变程度显著轻于MX组,其中LM2组改善最明显。免疫组化与Western blot结果均显示,与ZC组比较,MX组肝脏组织SIRT1及PGC-1α蛋白表达水平明显降低(P<0.01或P<0.05));与MX组比较,LM1及LM2组PGC-1α蛋白表达明显升高(P<0.01或P<0.05)。免疫组化结果显示,LM1组SIRT1的蛋白表达水平明显升高(P<0.05)。结论藜麦复合物可能通过促进SIRT1/PGC-1α的表达来改善胰岛素抵抗和糖脂代谢紊乱,从而减轻糖尿病肝损伤,且含量更高的藜麦复合物治疗效果更为显著。

木犀草素含药血清对高糖诱导肾小球系膜细胞AMPK/SIRT-1/PGC-1α信号通路及凋亡的影响

目的:探讨木犀草素(Luteolin)含药血清对高糖诱导下肾小球系膜细胞(GMCs)凋亡及单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)/沉默信息调节因子1(SIRT1)/过氧化物酶增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)信号通路的影响。方法:将健康SPF级SD雄性大鼠分为正常组、Luteolin低(50 mg/kg)、中(100 mg/kg)、高(200 mg/kg)剂量组、罗格列酮阳性组(0.36 mg/kg),每组10只,均灌胃给予相应剂量药物,1次/d,连续7 d后,经腹主动脉取血制备含药血清。取SV40 MES13型小鼠GMCs将其分为正常组、高糖模型组、Luteolin含药血清低、中、高剂量组、阳性含药血清组,各组细胞按相应剂量药物处理并培养24 h后,采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法及流式细胞仪检测各组GMCs存活率及凋亡率;以蛋白免疫印迹法(Western Blot)检测各组细胞通路蛋白AMPK/SIRT-1/PGC-1α及凋亡相关蛋白脂肪酸合酶(Fas)、B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)表达。结果:与正常组相比,模型组GMCs细胞密度、胞质微丝样结构、胞核颗粒沉积等HE染色病理形态、存活率、Bcl-2蛋白表达均升高(P<0.05),凋亡率、pAMPK/AMPK、SIRT-1、PGC-1α、Fas蛋白表达均降低(P<0.05)。与模型组相比,Luteolin含药血清低、中、高剂量组及阳性对照组细胞密度、胞质微丝样结构、胞核颗粒沉积等HE染色病理形态、存活率、Bcl-2蛋白表达均降低(P<0.05),凋亡率、pAMPK/AMPK、SIRT-1、PGC-1α、Fas蛋白表达均升高(P<0.05),且Luteolin各剂量组呈剂量依赖性。阳性对照组与Luteolin含药血清高剂量组相比,上述指标无差异(P>0.05)。结论:Luteolin血清可能通过激活AMPK/SIRT-1/PGC-1α蛋白表达,抑制高糖诱导下GMCs过度增生,促进其凋亡。

白藜芦醇通过AMPK/PGC-1α信号通路缓解三硝基丙酸诱导的亨廷顿病模型小鼠的作用研究

目的以三硝基丙酸诱导亨廷顿病模型为切入点,从记忆功能、平衡协调能力、脑组织的生化指标以及腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)表达等多角度探讨白藜芦醇缓解亨廷顿病的作用机制。方法50只雄性3月龄无特定病原体级ICR小鼠,体重18~22g。按照随机数字表法将其分为正常对照组、模型组和白藜芦醇低、中、高剂量组,每组10只。除正常对照组外,其余各组均采用三硝基丙酸诱导亨廷顿病模型,模型组与正常对照组给予等量蒸馏水,白藜芦醇低、中、高剂量组分别给予50、100、200mg/kg白藜芦醇灌胃,1次/d。连续灌胃14d后检测各组小鼠记忆功能、平衡协调能力、脑组织中谷胱甘肽过氧化物酶(GPx),超氧化物歧化酶(SOD)、Na^(+)-K^(+)-ATPase酶表达水平、AMPK和PGC-1α阳性表达情况及脑组织中AMPK和PGC-1α蛋白表达量。结果与正常对照组比较,模型组小鼠的逃避潜伏期的延长,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,随白藜芦醇剂量的增加,白藜芦醇组小鼠的逃避潜伏期缩短,差异有统计学意义(P<0.05);空间搜索试验结果显示,模型组小鼠在第一象限与第三象限的出现频率基本相同(P>0.05),而正常对照组、白藜芦醇低、中和高剂量组小鼠第三象限显著低于第一象限,差异均有统计学意义(P<0.05)。与正常对照组比较,模型组小鼠的掉落潜伏期明显缩短,差异有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,白藜芦醇低、中、高剂量组小鼠的掉落潜伏期均明显延长,差异均有统计学意义(P<0.05)。与正常对照组比较,模型组小鼠脑组织中GPx、SOD和Na^(+)-K^(+)-ATP酶的活力显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,白藜芦醇低、中、高剂量组小鼠的脑组织中GPx、SOD和Na^(+)-K^(+)-ATPase酶的活力显著升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。与正常对照组比较,模型组脑组织中AMPK和PGC-1α阳性表达和蛋白表达显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,白藜芦醇各剂量组中AMPK和PGC-1α阳性表达和蛋白表达显著增加,差异均有统计学意义(P<0.05)。以上作用呈剂量依赖性。结论白藜芦醇可能通过改变AMPK/PGC-1α信号通路蛋白,进而调节小鼠脑组织中SOD、GPx和Na^(+)-K^(+)-ATPase酶活性,有效地改善亨廷顿病的发生和发展。

微小RNA-19a-3p对充血性心力衰竭模型大鼠心肌纤维化的影响及机制研究

目的:探讨微小RNA-19a-3p(miR-19a-3p)对充血性心力衰竭(CHF)模型大鼠心肌纤维化的影响及机制。方法:将60只SD大鼠随机分为NC组、Model组、NC agomir组(尾静脉注射NC agomir)、miR-19a-3p agomir组(尾静脉注射miR-19a-3p agomir)、miR-19a-3p agomir+腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)抑制剂Compound C组(尾静脉注射miR-19a-3p agomir和250μg/kg Compound C),每组12只。NC组仅暴露腹主动脉而不结扎,其他组均构建CHF模型。给药结束后,比较各组大鼠血流动力学参数[左心室收缩压(LVSP)、左心室内压最大上升速率(+dp/dtmax)]和心脏功能指标[左心室舒张末期内径(LVEDD)、左心室收缩末期内径(LVESD)、室间隔厚度(IVS)、左心室功能(LVEF)]。Masson染色检测心肌纤维化情况。Western blot检测大鼠心肌组织Ⅰ型胶原蛋白(CollagenⅠ)、Ⅲ型胶原蛋白(CollagenⅢ)、转化生长因子-β(TGF-β)及通过调控AMPK/沉默信息调节因子1(SIRT1)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)通路相关蛋白表达。实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测大鼠心肌组织miR-19a-3p的相对表达量。结果:与NC组比较,Model组大鼠心肌纤维化程度加重,LVSP、+dp/dtmax、LVEF、miR-19a-3p表达水平及p-AMPK/AMPK、SIRT1、PGC-1α蛋白表达降低,LVESD、LVEDD、IVS及CollagenⅠ、CollagenⅢ、TGF-β蛋白表达升高(均P<0.05)。与Model组、NC agomir组比较,miR-19a-3p agomir组大鼠心肌纤维化程度改善,LVSP、+dp/dtmax、LVEF、miR-19a-3p表达水平及p-AMPK/AMPK、SIRT1、PGC-1α蛋白表达升高,LVESD、LVEDD、IVS及CollagenⅠ、CollagenⅢ、TGF-β蛋白表达降低(均P<0.05)。与miR-19a-3p agomir组比较,miR-19a-3p agomir+Compound C组大鼠心肌纤维化程度加重,LVSP、+dp/dtmax、LVEF及p-AMPK/AMPK、SIRT1、PGC-1α蛋白表达降低,LVESD、LVEDD、IVS及CollagenⅠ、CollagenⅢ、TGF-β蛋白表达升高(均P<0.05),而miR-19a-3p表达水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:过表达miR-19a-3p可能通过激活AMPK/SIRT1/PGC-1α通路抑制CHF大鼠心肌纤维化。

维康颗粒对疲劳型亚健康大鼠骨骼肌脂质过氧化和PGC-1α及AMPK表达的影响

目的观察维康颗粒对疲劳型亚健康大鼠骨骼肌组织丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶体增殖物激活受体辅激活因子1α(PGC-1α)、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)表达的影响。方法 SD大鼠随机分为正常对照组、模型组和维康颗粒干预组,每组10只,建立疲劳型亚健康大鼠模型,观察骨骼肌细胞及线粒体形态学改变,测定骨骼肌MDA、SOD含量,实时定量RT-PCR方法测定PGC-1α、AMPK mRNA在骨骼肌的表达水平。结果 (1)模型组大鼠骨骼肌细胞明显肿胀变性,线粒体数量减少,呈空泡样,嵴消失,内质网及核模扩张,而维康颗粒干预组骨骼肌细胞及线粒体形态基本正常。(2)模型组大鼠骨骼肌组织较正常对照组和维康颗粒干预组MDA升高,SOD下降,差异均有统计学意义(P<0.05),而正常对照组和维康颗粒干预组间差异无显著性。(3)模型组大鼠骨骼肌组织PGC-1α、AMPK mRNA表达水平较正常对照组、维康颗粒干预组明显降低,差异均有统计学意义(P<0.05),而正常对照组和维康颗粒干预组间差异无统计学意义(P>0.05)。结论抗脂质过氧化损伤及促进线粒体再生可能是维康颗粒干预疲劳型亚健康的作用机制。

高良姜素调节AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路对高氧致早产大鼠肺损伤的影响

目的探讨高良姜素(Ga)对高氧致早产大鼠肺损伤及腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/沉默信息调节因子1(SIRT1)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅活化因子1α(PGC-1α)信号通路的影响。方法建立高氧致早产大鼠肺损伤模型,将大鼠分为对照组(Control组)、模型组(Model组)、Ga低剂量组(Ga-L组)、Ga高剂量组(Ga-H组)、Ga-H+AMPK抑制剂Dorsomorphin组(Ga-H+Dors组);检测大鼠肺湿重/干重比值;H-E染色观察肺组织病理变化;ELISA检测支气管肺泡灌洗液(BALF)肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)水平;试剂盒检测超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和谷胱甘肽(GSH)水平;TUNEL染色检测肺组织细胞凋亡情况;Western blot检测Bcl-2相关X蛋白(Bax)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、AMPK、SIRT1、PGC-1α蛋白表达。结果与Control组相比,Model组早产大鼠肺湿重/干重比值、TNF-α、IL-6、MDA、细胞凋亡率、Bax水平升高,SOD、GSH、Bcl-2、p-AMPK/AMPK、SIRT1、PGC-1α水平降低(P<0.05);与Model组相比,Ga-L、Ga-H组早产大鼠肺湿重/干重比值、TNF-α、IL-6、MDA、细胞凋亡率、Bax水平降低,SOD、GSH、Bcl-2、p-AMPK/AMPK、SIRT1、PGC-1α水平升高(P<0.05);Dorsomorphin减弱了Ga-H对高氧致早产大鼠肺损伤的改善作用。结论Ga可能通过激活AMPK/SIRT1/PGC-1α通路,抑制炎症、氧化应激和细胞凋亡,减轻高氧致早产大鼠的肺损伤。