线粒体功能异常与腺苷酸活化蛋白激酶/过氧化物酶体增殖活化受体γ共激活因子1α信号途径在糖尿病周围神经病变机制中的作用

糖尿病周围神经病变(DPN)是一种由长期高血糖引起的神经系统变性疾病。其病理过程如周围神经元丢失、神经脱髓鞘、轴索变性、神经再生修复障碍等可能与线粒体功能异常有关。线粒体超微结构改变、线粒体蛋白质组学异常、线粒体电子传递链及线粒体功能障碍等可能为发生DPN的原因,这些因素均与腺苷酸活化蛋白激酶/过氧化物酶体增殖活化受体γ共激活因子1α信号途径缺陷相关。针对该通路的药物可能具有神经保护或减缓DPN进展的作用,具有一定的临床应用前景。

血糖波动对人脐静脉血管内皮细胞腺苷酸活化蛋白激酶和过氧化物酶增殖物激活受体γ共激活因子1α的影响

目的观察血糖波动对人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)和过氧化物酶增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)的影响以探讨血糖波动对血管内皮损伤的机制。方法体外培养HUVEC至第3代,将细胞分为:正常组:用5 mmol/L含葡萄糖和氨基酸的培养液(Glu DMEM)(模拟正常血糖环境);高糖组:25 mmol/L Glu DMEM培养液(模拟高糖环境);血糖波动组:交替用25 mmol/L和5 mmol/L Glu DMEM培养液,每8 h更换一次(模拟血糖波动环境),三组均培养48 h。使用流式细胞仪检测细胞凋亡率。蛋白质印迹法(Western blot)、反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测各组AMPK和PGC-1α蛋白与mRNA表达。结果高糖组与血糖波动组两组早/晚期细胞凋亡率高于正常组(P<0.001),且血糖波动组早/晚期细胞凋亡率高于高糖组(均P<0.05);高糖组的AMPK和PGC-1α蛋白与mRNA表达分别为(0.232±0.018)、(0.401±0.013),血糖波动组AMPK和PGC-1α蛋白与mRNA表达分别为(0.158±0.027)、(0.199±0.010),均比正常组的(0.905±0.032)、(0.946±0.045)降低(均P<0.05),且血糖波动组AMPK和PGC-1α蛋白与mRNA表达低于高糖组(均P<0.05)。结论血糖波动对血管内皮细胞损伤较高糖状态更为严重,其机制可能与AMPK/PGC-1α相关通路及细胞能量代谢改变有关。

运动诱导过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α表达的研究进展

心肺耐力的提高有利于改善代谢性疾病风险因素,其机制是长期运动诱导骨骼肌适应的结果,线粒体生物合成是骨骼肌适应的重要标志。过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(Peroxi-some proliferators-activated reptorγcoactivator-1α,PGC-1α)作为线粒体生物合成中重要调控酶,其作用机理是研究的热点之一。本文阐述了心肺耐力、运动方式和强度等因素与PGC-1α表达的关系,对运动强度诱导PGC-1α表达的信号传导通路进行了初步论述,在此基础上对运动强度诱导PGC-1α表达可能存在的剂量-反应关系进行展望。

过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α在牙周炎诱发大鼠肝损伤中的作用研究

目的初步探究过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(PGC-1α)在牙周炎诱发大鼠肝损伤中的作用。方法将24只雄性Wistar大鼠随机分为2组:对照组和牙周炎组,每组各12只。牙周炎组采用结扎丝结扎+接种牙龈卟啉单胞菌的方法建立大鼠上颌第一磨牙牙周炎模型,对照组以等体积2%羧甲基纤维素钠接种同一部位,持续6周。检测大鼠牙周探诊深度、牙齿松动度和龈沟出血指数。苏木精-伊红(HE)染色观察大鼠肝组织病理变化情况,实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)及免疫组织化学方法分别检测大鼠肝组织中PGC-1α、核因子E2-相关因子2(Nrf2)及线粒体转录因子A(TFAM)基因及蛋白表达水平。结果牙周炎组牙周探诊深度、牙齿松动度和龈沟出血指数数值显著高于对照组。HE结果显示:牙周炎组大鼠肝组织肝索排列紊乱,可见空泡性变及炎症细胞浸润,对照组无明显异常。qRT-PCR结果显示:牙周炎组大鼠肝组织中Pgc-1α、Nrf2和Tfam的mRNA表达水平明显低于对照组。免疫组织化学结果显示:牙周炎组大鼠肝组织中PGC-1α蛋白表达水平较对照组明显降低。结论PGC-1α可能参与牙周炎诱发大鼠肝损伤过程。

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。

过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α与线粒体生物发生调控在高原肺水肿中研究进展

高原肺水肿(high altitude pulmonary edema,HAPE)是特发于高原缺氧环境下的一种非心源肺水肿,通常见于从平原地区快速进入2500~3000 m以上高原后,数小时至数天内发病,发病急骤,如不及时救治,可导致呼吸衰竭甚至死亡,严重威胁人体健康。HAPE发病机制尚不明确,目前,认为肺血管收缩、肺动脉高压是HAPE发生的主要病理基础[1]。过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(peroxisome proliferator activated receptorγcoactivator-1α,PGC-1α)作为线粒体代谢及转录的共激活因子,参与高原肺水肿的发生、发展,在缺氧引起的肺血管收缩、肺动脉高压、肺泡液体清除、肺组织中细胞活性因子中发挥重要作用。本研究就PGC-1α与HAPE的研究进展作一综述,为高原肺水肿的防治提供新的策略。

过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α抑制主动脉瓣瓣膜间质细胞活化的作用及机制研究

目的探讨过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1α,PGC-1α)在主动脉瓣狭窄中心环节之瓣膜间质细胞活化中的作用及机制。方法分离培养大鼠原代主动脉瓣瓣膜间质细胞(aortic valve interstitial cell,AVIC)并以转化生长因子β1(transforming growth factorβ1,TGF-β1)30 ng/mL刺激其活化,观察PGC-1α的表达变化;利用过表达腺病毒上调PGC-1α表达水平或小分子抑制剂GW9662抑制PGC-1α功能观察AVIC活化程度变化;筛选其可能的下游分子机制;在人AVIC原代细胞中进一步验证表型。结果TGF-β1诱导AVIC活化后,与空白对照组(1.00±0.18)相比,诱导后PGC-1α的表达水平下降(24 h:0.31±0.10;48 h:0.32±0.06;72 h:0.20±0.07;P<0.05);过表达PGC-1α抑制由TGF-β1刺激诱导的AVIC活化(骨膜蛋白:3.17±0.64 vs.1.45±0.54,P<0.05;α-平滑肌肌动蛋白:0.77±0.11 vs.0.28±0.06,P<0.05),抑制剂GW9662的使用则促进AVIC活化(骨膜蛋白:2.20±0.68 vs.7.99±2.50,P<0.05);随后筛选出PGC-1α可能通过下调钙调蛋白依赖性蛋白激酶1δ(calcium/calmodulin-dependent protein kinase 1δ,CAMK1δ)表达而抑制AVIC活化(0.97±0.04 vs.0.74±0.11,P<0.05),下调CAMK1δ表达则缓解AVIC活化程度(骨膜蛋白:1.76±0.11 vs.0.99±0.20,P<0.05),其可能的机制为下调了活性氧(reactive oxygen species,ROS)的堆积(778.3±139.4 vs.159.3±43.2,P<0.05)而抑制了哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路的激活。最后,在人AVIC的活化表型中验证过表达PGC-1α具有保护作用(骨膜蛋白:2.73±0.53 vs.1.63±0.14,P<0.05;结缔组织生长因子:1.27±0.04 vs.0.48±0.09,P<0.05)。结论AVIC活化进程中PGC-1α表达明显降低,上调PGC-1α表达显著抑制了AVIC活化程度即PGC-1α在AVIC活化进程中发挥保护性作用,其机制为抑制了CAMK1δ-ROS-mTOR通路的激活。由此可知,基于PGC-1α表达水平的干预措施是主动脉瓣狭窄的新潜在治疗靶点。

血清过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助活化因子-1α与脑小血管病患者脑微出血及其严重程度的相关性

目的探讨血清过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助活化活子-1α(peroxisome proliferator-activated receptor-γcoactivator-1α,PGC-1α)与脑小血管病(cerebral small vessel disease,CSVD)患者脑微出血(cerebral microbleeds,CMBs)及其严重程度的相关性。方法前瞻性连续纳入2022年8月至2023年8月在南通大学第二附属医院及通州区第八人民医院神经内科住院的CSVD患者。依据MRI检测结果将患者分为非CMBs组和CMBs组,后者进一步分为轻度CMBs组(1~2个)、中度CMBs组(3~10个)及重度CMBs组(>10个)。通过多变量logistic回归分析确定CMBs的独立相关因素。采用多元线性回归分析确定血清PGC-1α与CMBs数量的相关性。结果共纳入158例CSVD患者,96例(60.8%)存在CMBs;其中,轻度CMBs 55例,中度CMBs 24例,重度CMBs 17例。CMBs组PGC-1α和白细胞计数显著低于非CMBs组,而年龄、血小板计数、甘油三酯、空腹血糖和糖化血红蛋白显著高于非CMBs组(P均<0.05)。多变量logistic回归分析显示,校正年龄、空腹血糖、白细胞计数等混杂变量后,PGC-1α为CSVD患者CMBs的独立保护因素(优势比0.588,95%置信区间0.415~0.833;P=0.003)。多元线性回归分析显示,血清PGC-1α与CMBs数量呈显著负相关(β=-0.566,P<0.001)。结论血清PGC-1α与CSVD患者CMBs及其严重程度相关;血清PGC-1α越高,存在CMBs的可能性越低。

白藜芦醇激活过氧化物酶体增殖物激活受体-γ共激活因子-1α缓解脂多糖诱导的奶牛乳腺上皮细胞炎性损伤和细胞凋亡

为揭示白藜芦醇(RES)是否通过介导过氧化物酶体增殖物激活受体-γ共激活因子-1α(PGC-1α)起到缓解奶牛乳腺上皮细胞(bMECs)炎性反应,本试验对PGC-lα进行干扰(si-PGC-lα),采用单因素随机试验设计方法,设置si-NC+LPS组(含10μg/mL LPS配制的饥饿培养基)、si-PGC-lα+LPS组(si-PGC-lα干扰片段+含10μg/mL LPS配制的饥饿培养基)、si-NC+RES+LPS组(含10μg/mL LPS以及15μmol/L RES共同配制的饥饿培养基)、si-PGC-lα+RES+LPS组(si-PGC-lα干扰片段+10μg/mL LPS以及15μmol/L RES共同配制的饥饿培养基)。结果发现:si-PGC-lα后加入LPS可显著或极显著上调炎性因子白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-8(IL-8)的mRNA相对表达水平和含量(P<0.05或P<0.01),极显著上调氧化因子丙二醛(MDA)的mRNA相对表达水平(P<0.01),显著或极显著上调促凋亡因子B-细胞淋巴瘤-2相关X蛋白(BAX)的mRNA相对表达水平和bMECs凋亡率(P<0.05或P<0.01),极显著降低抗氧化基因谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的mRNA相对表达水平(P<0.01);而RES可逆转这一反应。当si-PGC-lα后再用RES处理则无法缓解LPS诱导的bMECs产生的氧化应激、炎性反应和细胞凋亡,说明RES是通过激活PGC-1α起到缓解LPS诱导的bMECs炎性损伤和细胞凋亡。由此可见,外源添加RES可通过激活PGC-1α起到缓解LPS诱导的bMECs线粒体损伤、氧化应激、炎性反应并抑制细胞凋亡。

小檗碱通过腺苷酸活化蛋白激酶、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α调节自噬减轻高糖环境下足细胞损伤的机制研究

目的探讨小檗碱(Ber)对高糖诱导的足细胞损伤保护作用及其机制研究。方法将小鼠永生系足细胞(MPC-5)分为正常浓度葡萄糖(Con)组、高糖(HG)组、Ber干预(Ber)组、雷帕霉素(Rap)干预组、3-甲基腺嘌呤(3-MA)干预组、高糖+Ber(HG+Ber)干预组、高糖+雷帕霉素(HG+Rap)干预组。采用CCK-8法分析细胞存活率。Western blot检测MPC-5细胞自噬相关蛋白、自噬相关蛋白、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)及过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(PGC1-α)蛋白的等表达。荧光显微镜观察自噬标记物(LC3-Ⅱ)在MPC-5细胞中的表达。结果与Con组比较,HG、3-MA组足细胞LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白表达降低(P<0.05),Ber、Rap组表达升高(P<0.05),HG组足细胞特异性标记物(Nephrin、Podocin)表达降低(P<0.05),足细胞损伤标记物(Desmin)表达升高(P<0.05),Ber、Rap组足细胞AMPK、PGC1-α蛋白表达升高(P<0.05)。与HG组比较,HG+Ber、HG+Rap组Nephrin、Podocin表达升高(P<0.01),Desmin表达降低(P<0.01)。在正常对照siRNA中,与Con组比较,Ber、Rap组足细胞TRITC-LC3Ⅱ标记的自噬通量明显增加(P<0.05)。在AMPK抑制剂中,与Con组比较,Ber、Rap组足细胞TRITC-LC3Ⅱ标记的自噬体量降低(P<0.05)。结论 Ber可通过调控自噬活性保护高糖诱导的MPC-5细胞损伤,其过程可能通过AMPK/PGC-1α途径实现。

过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α水平与妊娠期糖尿病及不良妊娠结局的相关性研究

目的探讨过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(PGC-1α)水平与妊娠期糖尿病及不良妊娠结局的关系。方法选取2020年6月至2022年2月于泰州市人民医院行产前检查的孕妇作为观察队列,根据其孕24~28周75 g口服葡萄糖耐量试验的结果纳入妊娠期糖尿病(GDM)孕妇作为GDM组,筛选出年龄、孕周、孕前体重指数相匹配的正常糖耐量孕妇作为对照组。检测研究对象PGC-1α、空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素(FINS),并计算稳态模型评估胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)和稳态模型评估β细胞功能指数(HOMA-β)。随访研究对象至分娩,收集不良妊娠结局指标。采用Mann‐Whitney U检验对两组间PGC-1α水平进行比较,采用Spearman相关性分析法分析PGC-1α与糖代谢指标的相关性。采用多因素logistic回归分析法分析PGC-1α与GDM及不良妊娠结局的关系。结果共有353例孕妇入选观察队列,最终有75例纳入GDM组,75名纳入对照组。与对照组比较,GDM组的PGC-1α水平更低(Z=-3.483,P=0.001)。相关性分析结果显示,PGC-1α与FPG(r=-0.233,P=0.004)、HOMA-IR(r=-0.171,P=0.036)均呈负相关,与HOMA-β(r=0.165,P=0.044)呈正相关。多因素logistic回归分析结果显示,PGC-1α降低可增加GDM[OR值(95%CI)为0.974(0.954~0.993),P=0.008]和不良妊娠结局[OR值(95%CI)为0.984(0.968~0.999),P=0.036]的风险。结论孕中期GDM患者血清PGC-1α水平下降,且PGC-1α的降低可增加GDM和不良妊娠结局的风险。

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。

ERK1/2-核因子-кB通路介导乙型肝炎病毒x蛋白抑制过氧化物酶体增殖物激活受体-α表达

目的研究乙型肝炎病毒X蛋白(HBx)对过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)-α的抑制作用,并探讨其中的内在机制。方法培养人肝癌细胞系HepG2,转染HBx表达质粒,Western blot方法检测PPAR-α、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK,ERK1／2)和IкB蛋白的变化,凝胶迁移率实验检测核转录因子(NF)-кB蛋白的活性改变,分别加入MAPK和NF-кB特异性的抑制剂PD98059与吡咯烷二硫代氨基甲酸盐(PDTC),观察PPAR-α蛋白的变化。结果(1)HBx质粒转染HepG2后,与对照组相比,ERK2表达增加,NF-кB被激活,PPAR-α的表达下调；(2)阻断NF-кB后,NF-кB的活性下降,PPAR-α的表达增加；(3)阻断MAPK后,转染HBx表达质粒,NF-кB的活性下降,PPAR-α的表达增加。结论HBx抑制细胞核转录因子PPAR-α的表达,可能与ERK1／2-NF-кB激活有关。

血清PGC-1α水平与PCOS患者体外受精-胚胎移植妊娠结局的关系

目的探析血清过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)水平与多囊卵巢综合征(PCOS)患者体外受精-胚胎移植(IVF-ET)妊娠结局的关系。方法选取2021年1月至2022年12月于广西壮族自治区妇幼保健院接受IVF-ET治疗的99例PCOS患者作为研究对象,依据患者妊娠结局分为妊娠组(n=49)和未妊娠组(n=50)。收集并比较所有患者基线资料以及性激素、血清PGC-1α水平等。采用Logistic回归分析影响PCOS患者IVF-ET妊娠结局的危险因素;采用受试者工作特征(ROC)曲线评估血清PGC-1α水平对PCOS患者IVF-ET妊娠结局的预测价值。结果99例PCOS患者中有49例妊娠成功,妊娠成功率为49.49%。未妊娠组血清甘油三酯(TG)、睾酮(T)水平均高于妊娠组,且血清PGC-1α水平低于妊娠组,差异具有统计学意义(P<0.05)。Logistic回归分析显示,血清T、TG水平高是PCOS患者IVF-ET治疗后妊娠结局的危险因素(OR>1,P<0.05),PGC-1α水平高是PCOS患者IVF-ET治疗后妊娠结局的保护因素(OR<1,P<0.05)。绘制ROC曲线显示,血清PGC-1α水平预测PCOS患者IVF-ET妊娠结局的曲线下面积(AUC)为0.752(95%CI:0.654~0.850,P<0.05),具有一定的预测价值。当血清PGC-1α的Cut-off值为0.485 ng/mL时,预测PCOS患者IVF-ET妊娠结局的灵敏度和特异度分别为76%、67%。结论血清PGC-1α水平与PCOS患者IVF-ET妊娠结局有关,且当其水平达0.485 ng/mL时,妊娠失败风险明显增加,具有一定的预测价值,未来或可将其作为预测IVF-ET妊娠结局的辅助指标。

Compound C抑制腺苷酸活化蛋白激酶的磷酸化后对缺氧预处理的影响及其机制

【目的】探讨Compound C抑制腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)的磷酸化后对缺氧预处理的影响。【方法】筛选合适的Compound C浓度。将细胞分为Compound C组和non-Compound C组,以上两组再各自分为3个亚组:对照组(control);缺氧预处理+缺氧组(Hyp+OGD);单纯缺氧组(OGD);噻唑蓝(MTT)比色法测定细胞活性。ATP荧光检测试剂盒测定胞内的ATP水平。Western Blot法测定各组细胞内AMPKα,磷酸化的AMPKα(P-AMPKα),过氧化物酶体增生激活受体-γ共刺激因子-1α(PGC-1α)的蛋白表达水平。【结果】OGD后Compound C组(0.418±0.021)和non-Compound C组(0.640±0.028)相比,细胞活性下降更明显(P<0.01),经预处理后细胞活性均增加(P均<0.05),加入Compound C后,control组细胞活性下降3.5%(P=0.473),OGD组细胞活性下降34.6%(P<0.01),而缺氧预处理后细胞活性下降21.1%(P<0.05)。OGD后Compound C组(0.042±0.001)和non-Compound C组(0.051±0.001)相比,ATP下降更明显(P<0.05),经预处理后ATP水平分别增加了21.5%及28.0%(P均<0.05)。Compound C 3组AMPKα蛋白的表达与non-Compound C对应的3组相比差异无统计学意义(P均>0.05)。OGD后,Compound C组与non-Compound C组细胞P-AMPKα蛋白的表达均明显增加(与各自的对照组比较,P均<0.05)。经预处理后,non-Compound C组P-AMPKα蛋白的表达较单纯OGD组增加(P<0.05),但Compound C组P-AMPKα蛋白的表达与单纯OGD组间的差异无统计学意义(P=0.935)。Compound C组细胞PGC-1α蛋白的表达与non-Compound C组对应的3组比较明显下降(P均<0.05),其中control组下降了68.1%,Hyp+OGD组下降了24.7%,OGD组下降了39.6%,Hyp+OGD及OGD相对于各自control组均上调其表达(P均<0.05),且预处理组的上调更明显(与OGD组比较,P均<0.05)。【结论】Compound C抑制AMPK的激活后,PGC-1α的表达下调,AMPK为缺氧预处理或缺氧处理上调PGC-1α的其中一条途径,抑制其活体P-AMPKα后其他的途径仍然在缺氧预处理中发挥重要的细胞保护作用。

基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激因子-1α／雌激素相关受体-α共修饰间充质干细胞对血管化的影响

目的观察基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激因子-1α（PGC-1α）／雌激素相关受体-α（ERR-α）共修饰间充质干细胞（MSCs）对血管化的影响。方法利用基因PGC-1α和ERR-α腺病毒过表达载体修饰MSCs；反转录-聚合酶链反应（RT-PCR）或酶联免疫吸附试验（ELISA）检测MSCs基因和促血管化细胞因子的变化；凝胶成血管实验观察MSCs对脐静脉血管内皮细胞（HUVECs）成血管能力的影响。结果基因PGC-1α/ERR—α共修饰可将细胞PGC-1α的mRNA表达水平提高至原表达的6倍；PGC-1α／ERR-α共修饰MSCs的血管内皮生长因子（VEGF）、血管生成素-2、血小板源生长因子-B（PDGF—B）mRNA表达显著高于未修饰和PGC-1α修饰MSCs（VEGF：5．45±0．51，1．00±0．24，2．33±0．31，F=189．100，P=0．000；ANGPT-2：2．66±0．38，1．00±0．29，1．89±0．24，F=36．180，P=0．000；PDGF—B：4．87±0．66，1．00±0．17，2．13±0．45，F=89．060，P=0．000），其培养上清VEGF分泌量显著高于未修饰和PGC-1α修饰MSCs（F=343．700，P=0．000）；与PGC-1α／ERR-α共修饰MSCs共培养HUVECs形成条索样血管结构的总长度[（82580±3156）μm]显著高于与未修饰[（9130±1174）μm]或PGC-1α修饰MSCs[（18570±2087）μm]的HUVECs（P=0．000）。结论基因PGC-1α/ERR-α共修饰可有效的加强MSCs的促血管化能力，有望用于组织工程血管化。

腺苷酸活化蛋白激酶在缺氧预处理中的保护作用及机制

目的探讨腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)参与缺氧预处理的保护作用及机制。方法将大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤PC12细胞分为空白对照组(Control)、单纯缺氧预处理组(Hyp)、缺氧预处理+缺氧组(Hyp+OGD)、单纯缺氧组(OGD)。通过噻唑蓝(MTT)细胞活力测定及DAPI核染色法判定细胞的损伤程度;Western Blot测定细胞内腺苷酸活化蛋白激酶α亚基(AMPKα)、磷酸化的AMPKα(P-AMPKα)及过氧化物酶体增生激活受体的共刺激因子-1α(PGC-1α)的蛋白表达水平。结果 4组间细胞活性有统计学差异(F=127,P<0.01),OGD组细胞活性减少至48%(与Control组相比,P<0.01),而Hyp+OGD组细胞的活力回升至62.5%(与OGD组相比,P<0.01)。4组细胞间三磷酸腺苷(ATP)含量有统计学差异(F=584.833,P<0.01),Hyp+OGD组ATP含量为0.114507±0.001837,较OGD组增加0.048266(P<0.01)。Hyp+OGD组和OGD组AMPKα的蛋白表达增加(与Control组相比,P<0.01)。4组间P-AMPKα、PGC-1α的表达均有统计学差异(F分别为17.496、13.421,P均<0.01),缺氧预处理及缺氧刺激均可上调2种蛋白的表达(与Control组相比,P<0.05),Hyp+OGD组较OGD组蛋白表达的增加更明显(P<0.05)。结论缺氧预处理可产生细胞保护作用,缺氧预处理后AMPK可能通过PGC-1α促进ATP的生成,进而发挥重要的细胞保护作用。

无毛基因敲除小鼠PPARγ-PGC1α-UCP1信号通路蛋白的表达及棕色脂肪组织能量代谢状态的变化

目的:探讨无毛(Hr)基因缺陷对小鼠能量代谢的影响及机制。方法:雄性Hr基因敲除(Hr^(-/-))小鼠和同窝野生型(Hr^(+/+))小鼠各10只,记录小鼠从出生后10周内的体重;于第10周,使用代谢监测系统对小鼠的耗氧量、产热量、活动量以及24 h进食量和饮水量进行监测,测量肛温,ELISA法检测血清游离三碘甲状腺原氨酸(fT3)浓度,HE染色观察棕色脂肪组织(BAT),Western blot法检测BAT中过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、PPARγ共激活因子1α(PGC1α)、解偶联蛋白1(UCP1)蛋白的表达。结果:出生后第1周至第10周,两组小鼠体重差异无统计学意义(P>0.05)。第10周,两组小鼠血清fT3浓度和活动量差异无统计学意义(P>0.05);与Hr^(+/+)小鼠比较,Hr^(-/-)小鼠的肛温、24 h进食量和饮水量、耗氧量和产热量升高(P<0.05),BAT内较多小空泡脂滴和较少大空泡脂滴,BAT中PPARγ、PGC1α、UCP1蛋白表达增加(P<0.05)。结论:Hr基因缺陷可能通过激活PPARγ-PGC1α-UCP1信号通路,调节BAT能量代谢,从而使小鼠处于高能量代谢和高体温状态。

基于网络药理学和SIRT1/PGC-1α信号通路探究青光安Ⅱ号方的视神经保护作用

目的基于网络药理学和实验研究探讨青光安Ⅱ号方对青光眼视神经的保护作用机制。方法通过TCMSP数据库筛选青光安Ⅱ号方成分靶点,在GeneCards、Disgenet、CTD数据库挖掘青光眼相关靶点,进而筛选青光安Ⅱ号方作用于青光眼的靶点;制作蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络取其交集,并通过GO分析和KEGG富集分析。建立自发性慢性高眼压DBA/2J青光眼小鼠模型,将C57BL/6J小鼠设置为空白组(等体积蒸馏水),DBA/2J小鼠随机分为模型组(等体积蒸馏水)、益脉康组[0.31 g/(kg·d)]、青光安Ⅱ号方低浓度组[0.85 g/(kg·d)]、青光安Ⅱ号方中浓度组[1.7 g/(kg·d)]、青光安Ⅱ号方高浓度组[3.4 g/(kg·d)],每组8只,每日灌胃1次。干预4周后,触式眼压笔监测小鼠眼压;HE染色观察小鼠视网膜形态结构;Western blot检测沉默信息调节因子-1(silent information regulator type-1,SIRT1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(peroxisome proliferationactivated receptor-γ-coactivator 1α,PGC-1α)的蛋白表达水平;qRT-PCR检测SIRT1、PGC-1α的mRNA表达水平。结果从青光安Ⅱ号方共筛选得到101个活性成分和245个相关靶点,2412个青光眼疾病相关基因靶点;药物-活性成分-靶点相互作用最强的5个靶点分别是前列腺素内过氧化物合成酶2、核受体共激活因子2、胃蛋白酶原Ⅱ、前列腺素内过氧化物合成酶1以及过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferative activated receptor gamma,PPARG);PPI网络显示较强的靶点是SIRT1、PPARG;GO分析和KEGG富集分析得到细胞衰老、IL-17等信号通路。与给药前相比,给药后用药组眼压显著降低(P<0.01)。给药后,与空白组相比,模型组眼压显著升高(P<0.01),视网膜中SIRT1、PGC-1αmRNA表达量和蛋白表达量均显著降低(P<0.01);与模型组相比,用药组眼压显著降低(P<0.01),SIRT1、PGC-1αmRNA表达量和蛋白表达量均显著升高(P<0.01)。与益脉康组和青光安Ⅱ号方低浓度组相比,青光安Ⅱ号方中、高浓度组SIRT1、PGC-1αmRNA表达量和SIRT1蛋白表达量显著升高(P<0.01);与青光安Ⅱ号方低浓度组相比,青光安Ⅱ号方高浓度组PGC-1α蛋白表达量均显著上升(P<0.01)。与青光安Ⅱ号方中浓度组相比,青光安Ⅱ号方高浓度组PGC-1αm RNA表达量和蛋白表达量显著升高(P<0.01)。结论青光安Ⅱ号方可有效调控SIRT1/PGC-1α信号通路,抑制RGC的丢失,主要在氧化应激、细胞衰老等方面对青光眼视神经发挥保护作用。

花旗松素基于过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α介导的抗氧化通路对顺铂致急性肾损伤小鼠的保护作用及机制

目的探讨花旗松素(taxifolin,TAX)改善顺铂(cisplatin)致急性肾损伤的作用及机制。方法(1)40只C57BL/6小鼠随机分为4组:对照组、TAX组、顺铂组、顺铂+TAX组。测量各组小鼠体重情况。检测各组小鼠血清肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)水平;通过HE染色观察小鼠肾组织病理学改变;通过酶联免疫吸附测定(ELISA)法测定血清炎性因子白细胞介素(IL)-6和肿瘤坏死因子(TNF)-α水平;通过试剂盒测定各组小鼠肾组织氧化应激指标[活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、还原型谷胱甘肽(GSH)];实时荧光定量PCR法测定炎性因子IL-6、TNF-α和IL-1β,抗氧化基因解耦联蛋白2(UCP2)、SOD2、CAT以及过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)mRNA表达情况;通过测定肾组织ATP水平和线粒体DNA(mtDNA)含量评价线粒体功能;通过Western印迹法测定腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)和磷酸化(p)-AMPK蛋白表达情况。(2)通过建立Lewis肺癌移植瘤C57BL/6小鼠模型评价TAX对顺铂化疗效果的影响。结果与对照组比较,TAX组小鼠体重未明显降低,且未出现明显肾损伤(均P>0.05),提示口服TAX具有良好的安全性。与顺铂组比较,TAX能够显著延缓顺铂引起的小鼠体重下降,降低小鼠血清Scr和BUN水平,并缓解肾组织病理学改变(均P<0.05)。TAX能够显著下调顺铂诱导的小鼠血清炎性因子IL-6和TNF-α水平,以及肾脏炎性因子IL-6、TNF-α、IL-1βmRNA表达(均P<0.05)。TAX能够显著降低顺铂致急性肾损伤小鼠肾组织ROS和MDA水平,并提高SOD、CAT和GSH活性(均P<0.01)。同时,TAX能够显著上调顺铂致急性肾损伤小鼠肾脏抗氧化基因UCP2、SOD2、CAT mRNA以及PGC-1αmRNA表达,并提高肾组织ATP和mtDNA水平(均P<0.01)。Western印迹结果显示,TAX显著促进顺铂致急性肾损伤小鼠肾脏AMPK磷酸化蛋白表达(P<0.01)。此外,通过Lewis肺癌移植瘤C57BL/6小鼠模型证实,TAX对顺铂抗肿瘤疗效无显著影响。结论TAX能够改善顺铂引起的肾脏氧化损伤,其机制可能与激活AMPK/PGC-1α通路有关。