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。

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。

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。

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。

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。

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。

AMPK、p38 MAPK信号通路参与调控电刺激诱导骨骼肌细胞PGC-1α基因表达

目的采用急性电刺激(acute electrical stimulation)C2C12成熟肌管细胞模型,结合使用相关信号激酶通路特异性抑制剂,探究急性电刺激所诱发的细胞内信号激酶对PGC-1α基因表达的调控作用。旨在从细胞水平揭示肌肉收缩刺激调控PGC-1α基因表达的分子机制。方法体外培养小鼠成肌细胞系C2C12细胞,采用脂质体法分别转染含小鼠PGC-1α启动子DNA全序列的质粒(p2533)及装载有能够与PGC-1α全长基因序列相结合GAL4DNA结合区域的p Bind载体,细胞在转染后分化5-6 d形成成熟肌管,5 Hz,10 V强度急性电刺激2 h后即刻收集各组细胞,进行总蛋白或双荧光素酶检测。抑制剂处理组分别采用40μM Compound C(CC,AMPK抑制剂)与10μM BIRB796(BIRB,p38抑制剂)处理细胞。结果与对照组(CON)相比,电刺激组(STIM)细胞PGC-1α启动子活性显著增高52%(P<0.05),PGC-1α辅激活转录活性显著增高35%(P<0.05),同时伴随PGC-1α蛋白由细胞质向细胞核迁移的现象。此外,与CON组相比,STIM组细胞AMPK、p38信号激酶通路磷酸化水平显著上调(P<0.05),在分别采用AMPK、p38抑制剂处理后,其磷酸化水平显著受到抑制(P<0.01)。结论急性电刺激可诱导骨骼肌细胞PGC-1α转录水平以及翻译后蛋白水平活性上调,这一作用部分是通过AMPK或p38信号通路实现的。

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。

糖痹康颗粒调控AMPK/PGC-1α/SIRT3信号通路抑制糖尿病大鼠坐骨神经氧化应激反应

目的:探讨糖痹康颗粒通过调节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/线粒体Sirtuins3(AMPK/PGC-1α/SIRT3)信号通路对糖尿病大鼠坐骨神经氧化应激的影响。方法:采用ZDF大鼠建立自发性肥胖型2型糖尿病模型。成模后随机分为糖痹康颗粒高、中、低剂量组(2.5、1.25、0.625 g·kg^(-1)·d^(-1))及硫辛酸组(0.0268 g·kg^(-1)·d^(-1)),并设立正常组。成模后持续给药干预12周。分别检测干预前及干预后第4、8、12周大鼠血糖。第12周检测各组大鼠运动神经传导速度(MNCV)、感觉神经传导速度(SNCV)、神经血流速度、机械痛阈及热痛阈并取材坐骨神经进行苏木素-伊红(HE)染色观察组织形态;透射电镜观察坐骨神经超微结构变化;酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测坐骨神经中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)表达水平;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测大鼠坐骨神经组织AMPKα、AMPKβ、PGC-1α、SIRT3 mRNA表达。结果:与正常组比较,模型组大鼠各时间点空腹血糖升高(P<0.01),机械痛阈降低(P<0.05),热板潜伏时间延长(P<0.01),MNCV、SNCV、神经血流速度减慢(P<0.05),SOD表达降低(P<0.01),MDA、IL-1β、TNF-α表达升高(P<0.01),AMPKα、AMPKβ、PGC-1α、SIRT3 mRNA表达均降低(P<0.01);模型组大鼠坐骨神经纤维结构松散、排列混乱、脱髓鞘改变明显。与模型组比较,糖痹康颗粒高剂量组大鼠在干预8、12周空腹血糖降低(P<0.01),机械痛阈升高(P<0.05),热板潜伏时间缩短(P<0.01),MNCV、SNCV、神经血流速度(Flux)增快(P<0.05),SOD表达升高(P<0.01),MDA、IL-1β、TNF-α表达降低(P<0.01),AMPKα、AMPKβ、PGC-1α、SIRT3 mRNA表达升高(P<0.01);糖痹康颗粒高剂量组大鼠坐骨神经纤维结构更紧密、排列更整齐,仅有少部分脱髓鞘改变。糖痹康颗粒高、中、低剂量组有明显的量效趋势。结论:糖痹康颗粒可能部分通过调控AMPK/PGC-1α/SIRT3信号通路发挥抗氧化应激作用,改善糖尿病大鼠坐骨神经功能。

麻黄细辛附子汤对变应性鼻炎小鼠线粒体氧化应激损伤AMPK-PGC-1α通路的影响

目的探讨麻黄细辛附子汤对变应性鼻炎小鼠线粒体氧化应激损伤的影响。方法C57BL/6J小鼠21只,随机抽取5只作为空白组,其余16只进行变应性鼻炎模型制备:用卵蛋白腹腔注射14天,隔日一次进行基础致敏,之后连续7天进行滴鼻激发。变应性鼻炎模型成功7天后,用麻黄细辛附子汤治疗14天后取材。肺组织进行苏木精和伊红染色,显微镜下观察病理学变化;透射电镜观察肺组织线粒体超微结构;比色法检测脾组织超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量;比色法检测脾组织三磷酸腺苷含量、呼吸链复合物Ⅰ、Ⅸ活性;蛋白免疫印迹法检测腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate activated protein kinase,AMPK)α2、磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(phosphorylated AMPK,p-AMPK)Thrl72位点、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(peroxlsome proliferator-activated receptor-γcoactlvator-1α,PGC-1α)的表达。结果(1)与空白组比较,模型组超氧化物歧化酶活性下降(P<0.01)、丙二醛的含量升高(P<0.01);麻黄细辛附子汤治疗组(以下简称“治疗组”)超氧化物歧化酶活性活性升高(P<0.05)、丙二醛的含量下降(P<0.05)。(2)与空白比较,模型组三磷酸腺苷含量减少(P<0.01),呼吸链复合物Ⅰ、Ⅸ活性均降低(P<0.01),治疗组三磷酸腺苷含量增加(P<0.05),呼吸链复合物Ⅰ活性升高(P>0.05),呼吸链复合物Ⅸ活性升高(P<0.05)。(3)与空白组比较,模型组AMPKα2、p-AMPK(Thrl72)、PGC-1α蛋白表达均降低(P<0.01),治疗组AMPKα2蛋白表达升高(P<0.05),p-AMPK(Thrl72)蛋白表达升高(P<0.01),PGC-1α蛋白表达升高(P>0.05)。结论麻黄细辛附子汤具有保护变应性鼻炎小鼠线粒体免受氧化应激损伤的作用,可能与上调AMPKα2、p-AMPK(Thrl72)蛋白表达,升高超氧化物歧化酶活性,降低丙二醛含量,升高呼吸链复合物Ⅸ活性,增加三磷酸腺苷含量有关。

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。

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。

葛根芩连汤调控SIRT1/PGC1α/Nrf1信号通路改善追赶生长大鼠糖脂代谢紊乱

目的:探讨葛根芩连汤对高脂饮食诱导追赶生长(CUG)大鼠糖脂代谢的影响及机制。方法:60只SD大鼠随机分为正常组(18只)和追赶生长模型组(42只),采用限制饮食后开放高脂饮食的方式建立追赶生长大鼠模型,观察大鼠一般状况、体质量的变化,分别于第4周、第8周末各组抽取6只大鼠检测空腹血糖(FBG)、空腹血清胰岛素(FINS)、甘油三脂(TG)、总胆固醇(TC)水平,并计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),评估CUG大鼠胰岛素敏感性及体成分的改变。造模成功后,分别给予葛根芩连汤和吡格列酮干预6周,实验分为6组:正常组、模型组、葛根芩连汤低、中、高剂量组(2.5、5、10 g·kg^(-1))、吡格列酮组(3.125 mg·kg^(-1)),正常组和模型组给予等量生理盐水灌胃。实验过程中,记录大鼠体质量的变化,于实验结束时检测FBG、FINS、TG、TC水平,计算HOMA-IR指数;苏木素-伊红(HE)染色观察大鼠骨骼肌组织病理学改变;严格按照试剂盒所示方法检测骨骼肌活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)水平;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测骨骼肌沉默信息调节因子1(SIRT1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂1α(PGC1α)、核因子E_2相关因子1(Nrf1)m RNA的表达;免疫组化法及蛋白免疫印迹法(Western blot)检测骨骼肌SIRT1、PGC1α、Nrf1蛋白的表达。结果:与正常组比较,模型组大鼠FBG有所升高,FINS、HOMA-IR显著升高(P<0.01);血清TG、TC水平明显升高(P<0.05,P<0.01);大鼠骨骼肌组织肌纤维直径显著增加,肌细胞间的脂肪细胞明显增加;骨骼肌ROS、MDA水平显著升高(P<0.01);SIRT1、PGC1α、Nrf1 m RNA及蛋白表达明显下降(P<0.05,P<0.01)。与模型组比较,葛根芩连汤各剂量组及吡格列酮组大鼠的体质量、FINS、HOMA-IR、TG水平显著降低(P<0.05,P<0.01),以葛根芩连汤中、高剂量组和吡格列酮组变化最明显;骨骼肌肌间脂肪等间质成分明显减少,肌纤维直径变窄;骨骼肌ROS、MDA水平明显降低(P<0.05,P<0.01);SIRT1、PGC1α、Nrf1 m RNA及蛋白表达均有不同程度升高(P<0.05,P<0.01)。结论:葛根芩连汤可以改善CUG大鼠糖脂代谢紊乱,改善IR,其机制可能与调控SIRT1/PGC1α/Nrf1信号通路有关。

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。

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。