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。

瓜蒌薤白半夏汤对缺血性心肌损伤大鼠的线粒体功能障碍和AMPK/PGC-1α信号通路的影响

目的:观察瓜蒌薤白半夏汤对缺血性心肌损伤大鼠的线粒体功能障碍及腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子^(-1)α(PGC^(-1)α)信号通路的影响。方法:70只雄性SD大鼠,随机选取6只作为正常组(CON),其余给予高脂饲料结合注射异丙肾上腺素(5 mg·kg^(-1)·d^(-1),7 d),建立以高血脂为基础的缺血性心脏病模型。将造模成功者随机分为模型组(MOD)、瓜蒌薤白半夏汤高剂量(GXBD-H)组、瓜蒌薤白半夏汤中剂量(GXBD-M)组、瓜蒌薤白半夏汤低剂量(GXBD-L)组和美托洛尔(MET)组。其中,GXBD-H组、GXBD-M组和GXBD-L组大鼠分别给予11.2、5.6、2.8 g·kg^(-1)·d^(-1)的瓜蒌薤白半夏汤水煎液,MET组给予美托洛尔2.6 mg·kg^(-1)·d^(-1),CON组和MOD组给予等体积纯净水,连续28 d。心导管法测量大鼠血流动力学;透射电镜分析心肌组织线粒体变化;酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测血清脑钠肽(BNP)和心肌肌钙蛋白T(cTnT)水平;线粒体膜电位检测试剂盒(JC^(-1)法)检测线粒体膜电位;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测线粒体DNA拷贝数的变化;分光光度计法检测心肌组织三磷酸腺苷(ATP)含量。蛋白免疫印迹法(Western blot)检测心肌组织磷酸化AMPK(p-AMPK)、AMPK、PGC^(-1)α、核呼吸因子1(NRF1)和线粒体转录因子A(TFAM)的表达水平。结果:与CON组比较,MOD组的左室收缩末期压(LVESP)和左室舒张末期压(LVEDP)明显升高(P<0.05,P<0.01),以及心室收缩时室内压最大上升速率(+dp/dtmax)和左室舒张时室内压最大下降速率(-dp/dtmax)显著降低(P<0.01);心指数和心肌间质纤维化面积均显著升高(P<0.01)及线粒体破坏损伤;血清BNP、cTnT和丙二醛(MDA)显著升高(P<0.01),以及血清超氧化物歧化酶(SOD)水平显著降低(P<0.01);心肌线粒体膜电位、DNA拷贝数和ATP水平均显著降低(P<0.01);心肌组织的p-AMPK/AMPK、PGC^(-1)α、NRF1和TFAM蛋白水平显著减少(P<0.01)。与MOD组比较,GXBD-H和GXBD-M组的LVESP、LVEDP、+dp/dt_(max)和-dp/dt_(max)明显改善(P<0.05,P<0.01);心指数和心肌间质纤维化面积均明显降低(P<0.05,P<0.01)及线粒体损伤减轻;血清BNP、cTnT和MDA明显降低(P<0.05,P<0.01),及血清SOD水平显著升高(P<0.01);心肌线粒体膜电位、DNA拷贝数和ATP水平均明显增加(P<0.05,P<0.01);心肌组织的p-AMPK/AMPK、PGC^(-1)α、NRF1和TFAM蛋白水平明显升高(P<0.05,P<0.01)。结论:瓜蒌薤白半夏汤可以降低心肌损伤模型大鼠的心功能和心肌病理形态变化,抑制线粒体功能障碍,并上调心肌组织p-AMPK/AMPK、PGC^(-1)α、NRF1和TFAM蛋白表达变化。该研究为深入探索经典复方防治心肌损伤的效应机制,提供了新的实验室证据。

小建中汤对运动性疲劳小鼠骨骼肌AMPK/PGC1-α信号通路的影响

目的:观察小建中汤对运动性疲劳小鼠骨骼肌中腺苷酸活化蛋白激酶/过氧化物酶增殖活化受体辅激活因子l-α(AMPK/PGC1-α)信号通路的影响。方法:40只昆明种小鼠随机分为正常组、模型组、补中益气汤组、小建中汤组,每组10只。模型组、补中益气汤组和小建中汤组跑台训练建立疲劳模型,正常组不施加任何干预。跑台训练同时,模型组灌服等量的生理盐水,小建中汤给予5 g·kg-1剂量灌胃,补中益气汤组给予2.8 g·kg-1剂量灌胃,连续6 d。实验结束后,检测各组小鼠体质量和跑台力竭时间;采用比色法检测各组小鼠血清尿素(UREA),乳酸脱氢酶(LDH),肌糖原(MG),骨骼肌Na^+-K^+-ATP酶,Ca^2+-Mg^2+-ATP酶的活性;采用苏木素-伊红(HE)染色观察各组小鼠骨骼肌病理形态变化;采用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测各组小鼠AMPK和PGC1-α的蛋白表达。结果:与正常组比较,模型组小鼠体质量显著下降(P<0.01),Na^+-K^+-ATP,Ca^2+-Mg^2+-ATP,LDH,MG的活性明显下降(P<0.05,P<0.01),UREA的含量显著升高(P<0.01),AMPK,PGC1-α蛋白表达量显著升高(P<0.01);与模型组比较,小建中汤组小鼠体质量明显增加(P<0.05),跑台力竭时间显著延长(P<0.01),Na^+-K^+-ATP,Ca^2+-Mg^2+-ATP,LDH,MG的活性明显升高(P<0.05,P<0.01),UREA的含量显著下降(P<0.01),AMPK,PGC1-α蛋白表达量显著升高(P<0.01)。结论:小建中汤具有抗运动性疲劳的作用,其机制可能是通过提高骨骼肌AMPK/PGC1-α通路,增强线粒体氧化磷酸化减少代谢产物的堆积,减缓糖原的消耗分解,增强骨骼肌能量合成有关。

当归芍药散对AD大鼠线粒体稳态及AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路的影响

目的:探讨当归芍药散对阿尔茨海默病(AD)大鼠线粒体形态和功能的影响及作用机制。方法:采用双侧侧脑室注射链脲佐菌素(STZ)构建AD模型大鼠。40只大鼠随机分为假手术组、模型组、当归芍药散低、中、高剂量(12、24、36 g·kg^(-1))组,连续灌胃14 d后透射电镜观察大鼠海马区线粒体形态变化,原位末端标记法(TUNEL)检测细胞凋亡情况,免疫荧光检测活性氧(ROS)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子-1α(PGC-1α)的表达,实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测线粒体动力相关蛋白1(Drp1)、线粒体融合蛋白2(MFN2)、细胞色素C氧化酶亚基Ⅳ(COXⅣ)、PGC-1α mRNA的表达,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(p-AMPK)、沉默信息调节因子1(SIRT1)、PGC-1α蛋白的表达。结果:与假手术组比较,模型组大鼠海马区线粒体损伤明显,ROS产生和细胞凋亡率显著增高(P<0.01),MFN2、COXⅣ、PGC-1α mRNA表达显著下调,Drp1 mRNA表达显著上调,p-AMPK/AMPK、SIRT1、PGC-1α蛋白明显下调(P<0.05,P<0.01);与模型组比较,当归芍药散中、高剂量组明显改善线粒体损伤,ROS产生减少,细胞凋亡率下降(P<0.01),MFN2、COXⅣ、PGC-1α mRNA表达显著上调,Drp1 mRNA表达显著下调,p-AMPK/AMPK、SIRT1、PGC-1α蛋白显著上调(P<0.01)。结论:当归芍药散可以显著改善AD模型大鼠线粒体稳态失衡。

丹参多酚酸盐通过AMPK/Sirt1/PGC-1α信号通路诱导膜性肾病大鼠足细胞自噬的机制

目的:通过观察丹参多酚酸盐对膜性肾病(MN)大鼠肾组织中腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、沉默信息调节因子(Sirt1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子-1α(PGC-1α)蛋白的表达及细胞自噬和凋亡的情况,探讨其治疗MN的可能的分子机制。方法:80只雄性SD大鼠随机分为正常组,模型组,盐酸贝那普利组(10 mg·kg^(-1)),丹参多酚酸盐低、中、高剂量组(16.7、33.3、66.7 mg·kg^(-1)),通过尾静脉注射阳离子化牛血清白蛋白(C-BSA)的方法造模。造模成功后,各组按照相应比例剂量连续给药4周后留取24 h尿、血清和肾组织,尿液用于检测24 h尿蛋白定量(24 h UTP)、血清用于检测血尿素氮(BUN)、血肌酐(SCr)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、C反应蛋白(CRP)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)的含量。采用光镜、电镜、免疫荧光法观察肾脏病理学变化,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测大鼠肾组织磷酸化(p)-AMPK、AMPK、p-Sirt1、Sirt1、PGC-1α蛋白表达水平;免疫组化(IHC)检测大鼠肾组织自噬特异性基因-1(Beclin-1)、微管相关蛋白1轻链3(LC3)Ⅱ、泛素结合蛋白(p62)、B细胞淋巴瘤(Bcl)-2、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、胱天蛋白酶(Caspase)-7蛋白表达水平。结果:与正常组比较,模型组大鼠24 h UTP、IL-6、TNF-α、CRP、MDA水平显著升高(P<0.01),SOD和GSH-Px水平显著降低(P<0.01),BUN、SCr变化差异无统计学意义;与模型组比较,丹参多酚酸盐低中高剂量组和贝那普利组大鼠24 h UTP、IL-6、TNF-α、CRP、MDA水平显著降低(P<0.01),SOD和GSH-Px水平显著升高(P<0.01)。在苏木素-伊红(HE)、马松(Masson)染色、免疫荧光及电镜下观察可见模型组大鼠肾组织病理损伤明显,贝那普利和丹参多酚酸盐治疗后,肾组织细胞的病理损伤逐渐改善。与正常组比较,模型组大鼠肾脏p-AMPK/AMPK、p-Sirt1/Sirt1、PGC-1α、Bcl-2、Beclin-1、LC3Ⅱ表达显著降低(P<0.01),Bax、Caspase-7、p62的表达显著增加(P<0.01);与模型组比较,贝那普利和丹参多酚酸盐治疗后大鼠肾脏p-AMPK/AMPK、p-Sirt1/Sirt1、PGC-1α、Bcl-2、Beclin-1、LC3Ⅱ表达显著升高(P<0.01),Bax、Caspase-7、p62的表达显著降低(P<0.01)。结论:丹参多酚酸盐对MN大鼠肾保护作用,这可能与激活AMPK/Sirt1/PGC-1α通路,上调自噬,减少凋亡有关。

补中益气汤通过Adipor1/AMPK/PGC-1α调节脂代谢治疗运动性疲劳

目的:探讨补中益气汤通过脂联素受体1(Adipor1)/磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)/过氧化物酶体增生物激活受体γ共激活因子-1α(PGC-1α)对运动性疲劳(EIF)小鼠骨骼肌中脂代谢的影响。方法:将C57BL/6J小鼠随机分为空白组、模型组、补中益气汤低、中、高剂量组、维生素C组。空白组不施加任何干预,其余组通过力竭游泳建立EIF模型。力竭游泳前1 h,空白组、模型组灌服0.2 mL蒸馏水,补中益气汤低、中、高剂量组分别灌胃4.1、8.2、16.4 g·kg^(-1)的补中益气汤,维生素C组灌胃0.04 g·kg^(-1)剂量维生素C,持续6周。实验6周后,计算小鼠体质量增长率、脏器指数、力竭游泳时间;酶比色法检测小鼠血清中尿素氮(BUN)、肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、乳酸(LD)的水平;苏木素-伊红(HE)染色观察骨骼肌组织病理变化;透射电镜(TEM)观察骨骼肌组织超微结构;微板法检测血清中游离脂肪酸(NEFA)、甘油三酯(TG)的含量;蛋白免疫印迹法(Western blot)测定骨骼肌中Adipor1、磷酸化(p)-AMPK/AMPK、PGC-1α和己糖激酶2(HK2)蛋白的表达。结果:与空白组比较,模型组小鼠的体质量增长率、胸腺指数降低,血清中BUN、CK、LD、LDH水平升高(P<0.01),NEFA、TG含量下降(P<0.01),骨骼肌组织Adipor1、p-AMPK/AMPK、PGC-1α、HK2蛋白表达下降(P<0.05,P<0.01)。与模型组比较,补中益气汤高剂量组体质量增长率、胸腺指数、力竭游泳时间显著升高(P<0.01),BUN、CK、LD、LDH显著下降(P<0.01),NEFA、TG显著升高(P<0.01),骨骼肌组织Adipor1、p-AMPK/AMPK、PGC-1α、HK2蛋白表达明显升高(P<0.05,P<0.01);维生素C组胸腺指数、力竭游泳时间明显提高,BUN、CK、LD明显下降(P<0.05,P<0.01),NEFA、TG显著升高(P<0.01),骨骼肌组织Adipor1蛋白表达显著升高(P<0.01)。结论:补中益气汤能够延缓EIF的发生,其机制可能与调节Adipor1/AMPK/PGC-1α信号通路,提高骨骼肌对脂肪的利用率有关。

紫檀芪对糖尿病性白内障大鼠氧化应激和炎症反应的影响及机制

目的 探讨紫檀芪经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)信号通路对糖尿病性白内障(DC)大鼠氧化应激和炎症反应的影响。方法 取64只SD大鼠经腹腔注射链脲佐菌素诱导构建DC模型,造模成功60只,将其随机分为模型组及紫檀芪低剂量组、紫檀芪中剂量组、紫檀芪高剂量组、紫檀芪高剂量+AMPK抑制剂(Dorsomorphin)组各12只,另取12只正常大鼠作为对照组。紫檀芪低、中、高剂量组分别给予2、4、8 mg/mL紫檀芪溶液灌胃(10 mL/kg),同时给予0.9%氯化钠溶液尾静脉注射(10 mL/kg);紫檀芪高剂量+Dorsomorphin组给予8 mg/mL紫檀芪溶液灌胃(10 mL/kg),同时给予0.02 mg/mL Dorsomorphin溶液尾静脉注射(10 mL/kg);模型组、对照组均给予0.9%氯化钠溶液灌胃(10 mL/kg),同时给予0.9%氯化钠溶液尾静脉注射(10 mL/kg)。各组大鼠均每天按上述方式给予药物干预1次,共干预14 d。干预后,测量大鼠空腹血糖;采用裂隙灯观察其晶状体混浊情况并评分;苏木精-伊红染色观察大鼠晶状体组织结构变化;比色法检测大鼠晶状体组织中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px);酶联免疫吸附法检测大鼠血清IL-6、IL-17、IL-10;免疫印迹法检测大鼠晶状体组织中上皮间质转化标志蛋白[波形蛋白(Vimentin)、N-钙黏蛋白(N-cadherin)、E-钙黏蛋白(E-cadherin)]及AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路蛋白表达。结果 与对照组比较,模型组大鼠晶状体上皮细胞呈片状、条索状向晶状体成纤维细胞迁移聚集,空腹血糖、晶状体混浊情况评分、血清IL-6水平、血清IL-17水平、晶状体组织MDA与Vimentin、N-cadherin蛋白表达均高(P均<0.05),晶状体组织中SOD与GSH-Px水平、血清IL-10水平、p-AMPK/AMPK及SIRT1、PGC-1α、E-cadherin蛋白表达均低(P均<0.05)。与模型组比较,紫檀芪低、中、高剂量组大鼠晶状体上皮细胞上述形态改变及迁移聚集现象得到改善,空腹血糖、晶状体混浊情况评分、血清IL-6水平、血清IL-17水平、晶状体组织中MDA与Vimentin、N-cadherin蛋白表达均低(P均<0.05),晶状体组织中SOD与GSH-Px水平、血清IL-10水平、p-AMPK/AMPK及SIRT1、PGC-1α、E-cadherin蛋白表达均高(P均<0.05),且呈剂量依赖性(P均<0.05)。与紫檀芪高剂量组比较,紫檀芪高剂量+Dorsomorphin组大鼠晶状体上皮细胞上述形态改变及迁移聚集现象加重,空腹血糖、晶状体混浊情况评分、血清IL-6与IL-17水平、晶状体组织中MDA与Vimentin、N-cadherin蛋白表达高(P均<0.05),晶状体组织中SOD与GSH-Px水平、血清IL-10水平、晶状体组织中p-AMPK/AMPK及SIRT1、PGC-1α、E-cadherin蛋白表达均低(P均<0.05)。结论 紫檀芪可通过激活AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路减轻DC大鼠氧化应激与炎症反应。

白术水提物对肥胖小鼠血管稳态失衡的影响

目的探讨白术Atractylodes macrocephala水提物对肥胖小鼠血管稳态失衡的改善作用和潜在机制。方法选取40只ICR小鼠,随机分为正常组、模型组、依折麦布片(1 mg/kg)组和白术水提物(4、2 g/kg)组,每组8只,除正常组给予普通饲料外,其余各组每天给予高糖高脂饲料喂养,造模的同时分别ig相应药物,正常组及模型组ig蒸馏水,1次/d,连续11周。给药期间检测小鼠体质量及面温、舌色等中医证候指标;末次给药后,检测血清中一氧化氮(nitric oxide,NO)、内皮素-1(endothelin-1,ET-1)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)及总胆固醇(total cholesterol,TC)水平;取主动脉观察其组织形态学变化,并检测主动脉中白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)、TNF-α、磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(phosphorylated adenylate-activated protein kinase,p-AMPK)、沉默信息调节因子1(silent information regulator,SIRT1)、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)的蛋白表达。结果白术水提物可显著提高肥胖小鼠旷场水平移动总距离和水平移动速度、排便量、排尿量及面温(P<0.01),增加尾部微循环血流量(P<0.05、0.01),显著降低尿液吸光度、足温(P<0.01),并改善舌色变化(P<0.01),显著降低TC、LDL-C、TNF-α和ET-1水平(P<0.01),升高NO含量(P<0.01),改善主动脉组织结构异常,降低主动脉IL-6、TNF-α、TLR4蛋白表达(P<0.05、0.01),提高p-AMPK、SIRT1、PGC-1α蛋白表达(P<0.05、0.01)。结论白术水提物能够有效缓解倦怠乏力、排便无力、四肢烦热等证候表现,并能改善肥胖引起的主动脉损伤、血管内皮紊乱等血管稳态失衡,其作用机制可能和激活AMPK/SIRT1/PGC-1α通路有关。