血红素加氧酶1(HO-1)基因敲除影响小鼠肺脏免疫细胞组成平衡并加重脂多糖诱导的急性肺损伤

目的 评价血红素加氧酶1(HO-1)基因缺失对脂多糖(LPS)诱导急性肺损伤(ALI)小鼠肺脏免疫细胞组成及炎症性损伤的影响。方法 选取C57BL/6野生型(WT)小鼠和同背景HO-1条件敲除(HO-1^(-/-))小鼠,按照随机数字法分为WT对照组、 LPS处理的WT组、 HO-1^(-/-)对照组和LPS处理的HO-1^(-/-)组。LPS处理的WT组和LPS处理的HO-1^(-/-)组分别经尾静脉注射LPS(15 mg/kg)建立ALI模型,WT对照组和HO-1^(-/-)对照组经尾静脉注射同等体积生理盐水。造模12 h后,处死小鼠并收集各组肺组织。HE染色观察肺组织病理变化。PCR检测肺组织肿瘤坏死因子α (TNF-α)、白细胞介素1β (IL-1β)和IL-6 mRNA表达。流式细胞术检测肺组织中性粒细胞(CD45^(+)CD11b^(+)Ly6G^(+)Ly6C^(-))、总单核细胞(CD45^(+)CD11b^(+)Ly6C^(hi))、促炎性单核细胞亚群(CD45^(+)CD11b^(+)Ly6C^(hi)CCR2^(hi))、总巨噬细胞(CD45^(+)CD11b^(+)F4/80^(+))、 M1巨噬细胞亚群(CD45^(+)CD11b^(+)F4/80^(+)CD86^(+))、 M2巨噬细胞亚群(CD45^(+)CD11b^(+)F4/80^(+)CD206^(+))、总T细胞(CD45^(+)CD3^(+))、 CD3^(+)CD4^(+)T细胞亚群、 CD3^(+)CD8^(+) T细胞亚群和髓源性抑制细胞(MDSC, CD45^(+)CD11b^(+)Gr1^(+))百分比。结果 与相应对照组相比,LPS处理的WT和HO-1^(-/-)小鼠,肺组织炎症损伤加重;TNF-α、 IL-1β和IL-6 mRNA水平增加;中性粒细胞、总单核细胞、促炎性单核细胞亚群、 MDSC和总巨噬细胞比例显著增加;CD3^(+)、 CD3^(+)CD4^(+)和CD3^(+)CD8^(+) T细胞比例显著降低。静息状态下,与WT对照组小鼠相比,HO-1^(-/-)对照组小鼠肺脏中性粒细胞、单核细胞、促炎性单核细胞比例增加;CD3^(+)和CD3^(+)CD8^(+) T细胞比例降低。与LPS处理的WT小鼠相比,LPS处理的HO-1^(-/-)小鼠肺组织TNF-α和IL-1β mRNA表达水平更高,总单核细胞、促炎性单核细胞亚群、 M1巨噬细胞和M1/M2比值显著增加;CD3^(+)CD8^(+) T细胞百分比显著降低。结论 HO-1的缺失影响ALI小鼠肺脏免疫系统功能,加重LPS刺激后的炎症性损伤。

吴茱萸碱通过调节核因子E2相关因子2/血红素加氧酶-1/核因子-κB信号通路对白细胞介素1β诱导的软骨细胞炎性损伤的影响

目的观察吴茱萸碱(Evo)对白细胞介素1β(IL-1β)诱导的软骨细胞炎性损伤的影响及对核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶-1(HO-1)/核因子κB(NF-κB)信号通路的调节作用。方法将人软骨细胞HCCs分为对照组、模型组、Evo低剂量组、Evo高剂量组、Evo高+ML385组,对照组用DMEM培养基培养,其他组用加入50 ng/mL的IL-1β培养基培养,同时Evo低、高剂量组再加浓度分别为10、30μmol/L的Evo处理,Evo高+ML385组先用2μmol/L的Nrf2抑制剂ML385处理30 min,再用30μmol/L的Evo处理。CCK-8检测细胞增殖活力;流式细胞术检测HCCs细胞凋亡;酶联免疫吸附法检测HCCs细胞上清液中IL-6、IL-18、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)水平;实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)法检测HCCs细胞中炎症介质环氧合酶2(COX-2)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)mRNA水平;Western blot法检测HCCs中Nrf2/HO-1/NF-κB通路相关蛋白表达。结果与对照组相比,模型组凋亡率、IL-6、IL-18、TNF-α、MDA水平,COX-2、iNOS mRNA表达水平,以及磷酸化NF-κB抑制蛋白α(p-IκB-α)、细胞质Nrf2、细胞核p65 NF-κB蛋白水平均升高(P<0.05),细胞存活率、SOD活性及HO-1、IκB-α、细胞核Nrf2、细胞质p65 NF-κB蛋白水平均降低(P<0.05)。与模型组相比,Evo低、高剂量组细胞凋亡率、IL-6、IL-18、TNF-α、MDA水平,COX-2、iNOS mRNA表达水平,p-IκB-α、细胞质Nrf2、细胞核p65 NF-κB蛋白水平均降低(P<0.05),细胞存活率、SOD活性及HO-1、IκB-α、细胞核Nrf2、细胞质p65 NF-κB蛋白水平均升高(P<0.05),且Evo高剂量组以上指标与Evo低剂量组组间比较差异也均有统计学意义(P<0.05)。与Evo高剂量组相比,Evo高+ML385组中Nrf2的抑制剂ML385消除了Evo高剂量对上述指标的影响。结论Evo可能通过激活Nrf2和HO-1的表达,抑制下游转录因子NF-κB的表达,改善IL-1β诱导的软骨细胞炎性损伤。

血红素加氧酶-1对哮喘模型中Th1/Th2/Th17/Treg亚群及相关细胞因子分泌格局的影响

目的 探讨血红素加氧酶-1对哮喘动物模型中Th1/Th2/Th17/Treg亚群及相关细胞因子分泌格局的影响。方法将Balb/C小鼠随机分为5组:正常对照组、卵清蛋白(OVA)组、氯化血红素(Hemin)组、锡原卟啉(SnPP)组、Hemin+SnPP组,每组10只。OVA组使用OVA对小鼠进行致敏和激发建立哮喘模型,其他3个干预组在OVA致敏和激发前2d及第27天分别给予Hemin、SnPP或同时给予Hemin和SnPP溶液腹腔注射。造模成功后通过肺组织病理切片及支气管肺泡灌洗液(BALF)炎症细胞分类计数观察哮喘动物模型气道炎症程度,流式细胞计数法检测脾脏CD4+CD25+FoxP3+Treg细胞、CD4+IL-10R+IFN-γR+Treg1细胞和CD4+IL-17+Th17细胞的比例,ELISA方法检测血清及BALF中Th1/Th2/Th17/Treg相关细胞因子IL-4、IFN-γ、IL-2、IL-17、TNF-α、IL-10和TGF-β的水平,免疫组化测定肺组织IL-17的表达。结果(1)与正常对照组比较,其他四组小鼠肺组织均有不同程度的炎症细胞浸润,其中OVA组小鼠最严重,Hemin组最轻。与正常对照组比较,OVA组小鼠BALF中细胞总数和嗜酸性粒细胞(EOS)明显增多,脾脏组织中CD4+CD25+FoxP3+Treg细胞比例下降,CD4+IL-17+Th17细胞比例升高,血清中IL-4、TNF-α增多而IFN-γ、IL-2、IL-10和TGF-β减少,BALF中IL-17增多,肺组织IL-17阳性表达增多(均P<0.01);Hemin组BALF中细胞总数和EOS增多,CD4+CD25+FoxP3+Treg、CD4+IL-10R+IFN-γR+Treg1和CD4+IL-17+Th17细胞比例升高(均P<0.01),其余指标无明显变化;SnPP组和Hemin+SnPP组TNF-α以及Hemin+SnPP组CD4+CD25+FoxP3+Treg比例和IL-10水平差异无统计学意义,其余各指标变化趋势同OVA组(均P<0.01)。(2)与OVA组比较,Hemin组BALF中细胞总数和EOS明显减少,脾脏CD4+CD25+FoxP3+Treg细胞和CD4+IL-10R+IFN-γR+Treg1细胞比例均升高,CD4+IL-17+Th17细胞比例下降,除TGF-β外其他细胞因子变化差异均有统计学意义(均P<0.05)。其他两组变化趋势与OVA组基本相同,与Hemin组比较免疫失衡和炎症因子变化更明显。结论 血红素加氧酶-1在哮喘动物模型中可影响Th1/Th2/Th17/Treg细胞亚群的分化和功能以及相关细胞因子的分泌格局,发挥免疫调节功能。

血红素加氧酶-1通过诱导抗病毒蛋白的表达增强IFN-α抗HBV效应

目的探讨血红素加氧酶-1(HO-1)对HBV复制的作用及HO-1联合α-干扰素(IFN-α)的抗病毒效应。方法以HepG2.2.15细胞和HBV 1.3质粒转染HepG2细胞即HepG2-HBV1.3为HBV复制细胞模型;血红素(Hemin)分别处理HepG2.2.15和HepG2-HBV1.3细胞,诱导HO-1表达;CCK-8评估Hemin对HepG2、HepG2.2.15的毒性作用;化学发光法分析Hemin处理组及si-HO-1等实验组上清液中HBsAg、HBeAg;RT-qPCR分析HO-1、IFN-β、HBV-DNA;Western blot分析IRF-3、JAK/STAT信号通路中相关分子的表达;Hemin联合IFN-α处理HepG2.2.15,监测HO-1是否具有协同IFN-α抗病毒效应。结果Hemin剂量依赖性诱导HO-1,HO-1被诱导后发挥显著的抗HBV效应,同时IFN-β、IRF-3及JAK/STAT信号通路中IRF-9、MxA的表达均增加。沉默HO-1表达能逆转Hemin诱导组的抗病毒效应,同时I型干扰素IFN-β也呈现低表达,JAK/STAT信号通路中的IRF-9、MxA的表达也被抑制。Hemin联合IFN-α发挥更强的抗病毒作用。结论HO-1能够发挥抗HBV效应,这种效应可能是增加IRF-3的磷酸化诱导I型干扰素表达来激活JAK/STAT信号通路发挥抗病毒效应;HO-1可以协同IFN-α发挥抗病毒作用。

荧光光谱法测定二苯甲酮类卤酚与血红素加氧酶-1的相互作用

采用荧光光谱法,探讨三种具有强抗炎、抗氧化活性的二苯甲酮类卤酚3,4-二羟基-3'-氯二苯甲酮(LM46)、4,5-二羟基-2,3-二溴二苯甲酮(LM48)、2,4',5'-三羟基-5,2'-二溴二苯甲酮(LM49)与血红素加氧酶-1(HO-1)的相互作用机制,结合分子对接分析其相互作用模式。在模拟生理条件下,用荧光猝灭法求得卤酚与蛋白配合物的结合常数,探讨主要作用力类型,并用同步、三维荧光光谱探讨其对HO-1蛋白构象的影响。荧光猝灭实验结果表明,随着温度的升高,LM46、LM48、LM49的猝灭常数(K_(sv))均下降,表观结合常数(K_(b))相应降低。卤酚与HO-1的相互作用发生荧光猝灭的机制属于静态猝灭。热力学数据表明,LM46、LM48和LM49与HO-1间的作用主要为范德华力、氢键或质子化等作用力,且反应可自发进行。同步荧光光谱、三维荧光光谱结果表明,卤酚与HO-1结合后,使HO-1的构象发生变化,进而影响色氨酸(Trp)或酪氨酸(Tyr)残基周围的微环境,改变HO-1腔内的疏水环境。

基于核因子E2相关因子2/血红素加氧酶-1信号通路探讨益气康肺方对脂多糖感染急性肺损伤地鼠氧化损伤的影响

目的基于核因子E2相关因子2/血红素加氧酶-1(nuclear factor erythroid-2-related factor 2/heme oxygenase 1,Nrf2/HO-1)信号通路探讨益气康肺方对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)感染的金黄地鼠肺氧化损伤的影响及其作用机制。方法将60只SPF级叙利亚金黄地鼠,随机分为空白组、模型组、地塞米松组、益气康肺方低剂量组、益气康肺方中剂量组、益气康肺方高剂量组,每组雌性5只,雄性5只。造模开始前予以预防性给药,空白组和模型组予以等量生理盐水灌胃,地塞米松组于造模前连续腹腔注射地塞米松磷酸钠注射液4天,益气康肺方低、中、高剂量组于造模前连续灌胃给予相应剂量中药混悬液14天。预防性给药结束后第2天,开始LPS气管滴注建立急性肺损伤(acute lung injury,ALI)地鼠模型,造模结束48小时后解剖取材。BCA法检测肺泡灌洗液蛋白含量水平并计算地鼠肺指数;HE染色检测肺组织病理改变;荧光探针检测活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量;TBA法检测丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量;WST-1法检测肺组织超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力,比色法检测谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-PX)活力;Western blot法检测肺组织Nrf2、HO-1蛋白表达水平。结果与空白组比较,模型组肺指数及BALF中蛋白浓度升高,肺组织病理损伤严重,ROS及MDA水平升高,SOD和GSH-PX活力较低,Nrf2、HO-1蛋白含量较低。药物干预处理后,与模型组比较,地塞米松和各中药组肺指数及BALF中蛋白浓度较低,肺组织病理损伤轻,ROS及MDA水平低,SOD和GSH-PX活力高,Nrf2、HO-1蛋白含量高,尤以益气康肺方高剂量组疗效最为显著(P<0.05)。结论益气康肺方可能是通过激活Nrf2/HO-1通路,增强SOD、GSH-PX的活力,抑制LPS引起的炎症和氧化损伤。

核因子E2相关因子2、血红素加氧酶-1在劳力型热射病大鼠肝损伤中作用机制研究

目的观察劳力型热射病大鼠肝损伤的病理变化特点及核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶(HO)-1的表达情况。方法选用健康雄性SD大鼠,随机分为空白组(Con组)、劳力型热射病组(构建劳力型热射病大鼠动物模型,分为EHS 2 h组、EHS 6 h组和EHS 12 h组)共4组,每组6只大鼠。所有大鼠均经过梯度强度适应性跑台后开始实验。Con组大鼠在经过适应性跑台训练后正常饲养。劳力型热射病组进行跑台训练直至大鼠发生劳力型热射病。按照发病后2、6、12 h随机选取EHS组大鼠,并留取肝组织备用。采用苏木精伊红染色观察肝形态学,利用免疫组织化学染色法检测大鼠肝Nrf2、磷酸化核因子E2相关因子2(pNrf2)、HO-1蛋白表达情况。结果与正常组比较,热射病各组肝细胞肿胀、胞浆脂肪变性及肝细胞坏死明显,门静脉淤血、扩张。免疫组织化学染色结果显示:Nrf2、pNrf2、HO-1在EHS组不同时间点阳性细胞表达均高于正常组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论Nrf2/HO-1信号通路在劳力型热射病大鼠肝损伤中存在保护作用。

血红素加氧酶-1与神经退行性疾病的研究进展

血红素加氧酶-1(HO-1)是一种诱导性血红素加氧酶,是血红素分解反应的催化酶,能将血红素分解为CO、胆绿素和Fe2+等。HO-1及其代谢产物在人体中具有抗炎、抗氧化、抗凋亡等作用,在阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化、亨廷顿舞蹈症等神经退行性疾病中具有重要作用。本文将从HO-1的生成、分布及基因结构,产物的生物学特性,在神经退行性疾病中的作用及机制等方面进行综述,以期为HO-1的临床应用提供理论依据。

核因子E2相关因子/血红素加氧酶1及血栓素B2T/6-酮-前列腺素F1α信号通路在宫颈癌根治术后发生深静脉血栓大鼠模型中的作用机制

目的:本研究旨在探讨核因子E2相关因子(Nrf2)/血红素加氧酶1(HO-1)及血栓素B2(TXB2)/6-酮-前列腺素F1α(6-Keto-PGF1α)信号通路在宫颈癌根治术后发生深静脉血栓大鼠模型中的作用机制。方法:购买60只4~6周龄裸鼠,体重(180±20)g,随机将60只大鼠分为空白对照组、模型组及深静脉血栓组各20只。其中空白组正常饲养1周;模型组及深静脉血栓组均建立宫颈癌动物模型,模型组造模成功后,正常饲养;深静脉血栓组给予宫颈癌根治术治疗,正常饲养。观察宫颈癌根治术后发生深静脉血栓HE染色切片,原位末端标记法(TUNEL)检测各组大鼠血管组织内皮细胞凋亡情况,全自动凝血分析仪检测各组大鼠凝血指标,酶联免疫吸附法测定TXB2/6-Keto-PGF1α水平,免疫印迹检测Nrf2/HO-1信号通路。结果:实验过程中,三组大鼠均未出现意外死亡,存活率均为100%。模型组未形成血栓,深静脉血栓组造模后1、3、7、14 d成栓率依次为50.00%(10/20)、95.00%(19/20)、100%(20/20)。大鼠下腔静脉产生的血栓尾部为红色血栓、中间为混合血栓、头部为白色血栓。深静脉血栓组血管内皮凋亡率高于模型组(P<0.05)。深静脉血栓组凝血酶时间、凝血酶原时间、活化部分凝血活酶时间低于模型组及空白对照组,D-二聚体高于模型组及空白对照组(均P<0.05);模型组凝血酶时间、凝血酶原时间、活化部分凝血活酶时间低于空白对照组,D-二聚体高于空白对照组(均P<0.05)。深静脉血栓组TXB2、TXB2/6-Keto-PGF1α高于模型组及空白对照组,6-Keto-PGF1α低于模型组及空白对照组(均P<0.05);模型组TXB2、TXB2/6-Keto-PGF1α高于空白对照组,6-Keto-PGF1α低于空白对照组(均P<0.05)。深静脉血栓组Nrf2、HO-1低于模型组及空白对照组,模型组Nrf2/HO-1低于空白对照组(均P<0.05)。结论:TXB2/6-Keto-PGF1α、Nrf2/HO-1信号通路在宫颈癌根治术后深静脉血栓大鼠中异常表达,也是宫颈癌根治术后深静脉血栓形成的作用机制之一。

基于核因子E2相关因子2/血红素加氧酶-1信号通路延缓衰老防治绝经后骨质疏松症及药物干预的研究进展

骨质疏松症(Osteoporosis,OP)是绝经后妇女常见疾病,是由于多种因素致全身骨密度下降,微结构破坏,脆性增加,而易于骨折的全身性骨病。2001年美国国立卫生研究院将其定义为以骨强度下降和骨折风险增加为特征的骨骼疾病。研究证明衰老是绝经后骨质疏松症(Post Menopausal Osteoporosis,PMOP)的重要危险因素之一,细胞衰老与机体衰老密切相关,相关研究证明过氧化氢和超氧化物等活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)是细胞衰老的重要诱因,并且自由基生物学领域的传统观点认为,ROS是氧化应激(Oxidative Stress,OS)的主要原因。目前临床工作中常用的治疗PMOP的药物如双膦酸盐、甲状旁腺激素等存在或多或少的不良反应,中医药作为中国传统文化的瑰宝,相比于PMOP的主流治疗方式具有众多的靶点、更多的有效成分,以及可以从整体观念来出发,宏观的调节身体机能,缓解该疾病导致的诸多疾病。相关研究表明核因子类红细胞2相关因子2(Nuclear Factor Erythroid 2-related Factor 2,Nrf2)与血红素加氧酶-1(Heme Oxygenase-1,HO-1)可以通过消除ROS及抗炎等相关作用来调控OS的损伤,因此,文章将中医基础理论与现代医学分子层面相结合,探究通过调控Nrf2/HO-1信号通路干预OS以延缓衰老来预防PMOP的相关机制。

姜黄素通过心肌血红素加氧酶1基因干预铁死亡和自噬抗心力衰竭的机制

目的基于心肌血红素加氧酶1(heme oxygenase−1,HMOX−1)基因探讨姜黄素(curcumin,Cur)对心力衰竭(heart failure,HF)大鼠心肌的保护作用。方法纳入48只SD大鼠,随机选取8只大鼠作为对照组,其余大鼠进行腹主动脉缩窄手术。建模成功后,将大鼠随机分为HF组、Cur组、载体病毒(sh-NC)组、Hmox1基因敲减病毒(sh-Hmox1)组及Cur+sh-Hmox1组,每组8只。sh-NC组、sh-Hmox1组分别心肌定点注射sh-NC、sh-Hmox1-腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV),4周后与对照组、HF组共同灌胃蒸馏水,Cur组予以400 mg·kg^(−1)灌胃,均每日1次,连续灌胃8周。用超声心动图和苏木精-伊红染色法(hematoxylineosin,HE)分别评估心功能及心肌组织病理形态;比色法检测血清铁水平;酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immuno sorbent assay,ELISA)测定血清脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)、铁蛋白水平、心肌组织活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性;用透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)观察自噬体、线粒体的微观结构;Western blotting检测铁死亡相关标志物[溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)、谷胱甘肽过氧化酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)]和自噬相关标志物(LC3Ⅱ、Beclin1、p62)蛋白的表达。结果与对照组比较,HF组大鼠的血清铁、铁蛋白、BNP水平、心肌组织中的SOD活性和SLC7A11、GPX4、LC3Ⅱ、Beclin1蛋白表达均显著降低,ROS水平和p62蛋白表达均显著升高(P<0.01);心肌细胞肥大伴炎性细胞浸润;TEM显示线粒体肿胀减轻、自噬小体增加;在HF组中,Cur给药逆转了上述指标的变化趋势(P<0.05);sh-Hmox1注射后,抑制了Cur对HF组上述指标的改善作用(P<0.05)。结论Cur可通过上调HMOX−1基因表达抑制铁死亡指标的表达水平,促进自噬,减轻心肌氧化应激,缓解HF大鼠的心肌损伤。

血红素加氧酶-1在脑出血后继发性脑损伤中的双重作用

血红素加氧酶(heme oxygenase,HO)作为血红素分解代谢的起始酶和限速酶,在脑出血发生后被迅速诱导表达,其中血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)及其代谢产物在脑出血继发性脑损伤过程中对脑组织具有保护或损伤双重作用。深入研究HO-1在脑出血继发性脑损伤中的作用,有望为脑出血后神经功能保护及脑出血治疗提供新的靶点。本文就HO-1的生物学特点、HO-1在脑出血后的诱导表达及其在继发性脑损伤中的双重作用进行综述。

全反式维甲酸抑制核因子E2相关因子2和血红素加氧酶1加重大鼠肾脏缺血再灌注损伤表达

目的 观察用全反式维甲酸(all-trans retinoic acid,ATRA)抑制核因子E2相关因子2(Nrf2)和血红素加氧酶1(HO-1)是否会加重大鼠肾脏缺血再灌注损伤(IRI)表达。方法 2020年10月至2022年2月选取24只健康成年雄性SD大鼠切除右肾,并按随机数字表法分为3组(n=8),即假手术组(Sham)、肾脏缺血再灌注(I/R)组、全反式维甲酸(I/R+ATRA)组。其中Sham组和I/R组给予腹腔注射玉米油(1 m L·kg^(-1)·d^(-1))1周,ATRA组则给予腹腔注射溶于玉米油的ATRA(10 mg·kg^(-1)·d^(-1))1周后,3组大鼠用10%的水合氯醛(0.3 m L/100 g)进行麻醉后固定四肢,将其在37℃条件下沿腹中线打开腹腔并分离出左肾动脉。其中Sham组切除右肾,不予以夹闭左肾动脉;I/R组和ATRA组采用右肾切除联合左肾动脉夹闭45 min后再灌注24 h的方法建立大鼠肾脏I/R模型。实验结束后收集3组大鼠血清及肾组织标本,用比色法检测血清肌酐(Scr)、血尿素氮(BUN)浓度;HE染色法观察肾组织病理改变;TUNEL法进行肾组织细胞凋亡的检测;二氢乙啶(DHE)荧光染色评估肾组织活性氧的表达情况;通过比色法检测肾组织丙二醛(MDA)浓度、超氧化物歧化酶(SOD)活性;用蛋白质印迹法分别对Nrf2、HO-1的表达进行检测。结果 与Sham组相比,I/R组大鼠肾组织Nrf2、HO-1蛋白表达量均增加(P<0.01),活性氧表达量增加,SOD活性下降,MDA含量、血清Scr、BUN浓度升高(P<0.01),肾小管损伤评分及凋亡细胞表达较高(P<0.05),其中Nrf2蛋白和HO-1蛋白分别为0.52±0.09和0.37±0.79,高于Sham组的0.06±0.01和0.02±0.01。与I/R组相比,I/R+ATRA组大鼠肾组织Nrf2、HO-1蛋白显著减少(P<0.01),活性氧表达量明显增加,SOD活性严重下降,MDA含量、血清Scr、BUN浓度明显升高(P<0.01),肾小管损伤评分显著增加,肾脏凋亡细胞表达亦增高(P<0.05),其中I/R+ATRA组Nrf2蛋白和HO-1蛋白分别为0.29±0.04和0.15±0.03,显著低于I/R组。结论 Nrf2/HO-1通路参与肾脏缺血再灌注损伤过程,ATRA可能通过抑制Nrf2/HO-1通路,加重氧化应激,进一步加重肾脏缺血再灌注损伤。

急性药物性肝损伤患者血清核因子E2相关因子2、血红素加氧酶-1、脂肪酸结合蛋白4、缺氧诱导因子1α表达意义及其与肝功能指标相关性研究

目的:探讨急性药物性肝损伤患者血清核因子E2相关因子2(Nrf2)、血红素加氧酶-1(HO-1)、脂肪酸结合蛋白4(FABP4)、缺氧诱导因子1α(HIF-1α)表达意义及其与肝功能指标的相关性。方法:回顾性选取62例急性药物性肝损伤患者的临床资料作为病例组,另选80例健康体检者的临床资料作为对照组。比较两组血清Nrf2、HO-1、FABP4、HIF-1α及肝功能指标水平,用Pearson相关性分析急性药物性肝损伤患者血清Nrf2、HO-1、FABP4、HIF-1α水平与肝功能的相关性,并绘制受试者工作特征曲线(ROC)分析血清Nrf2、HO-1、FABP4、HIF-1α水平联合检测对急性药物性肝损伤的诊断价值。结果:病例组血清Nrf2、HO-1、FABP4、HIF-1α及谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)、谷草转氨酶(AST)、谷氨酰转移酶(GGT)、总胆红素(TBIL)水平高于对照组(均P<0.05)。Pearson相关性分析结果显示,急性药物性肝损伤患者血清Nrf2水平与血清ALT、AST、TBIL水平呈负相关(r=-0.763、-0.741、-0.685,均P<0.05);血清HO-1水平与血清ALT、AST、TBIL水平呈负相关(r=-0.489、-0.524、-0.568,均P<0.05);血清FABP4水平与血清AST、TBIL水平呈正相关(r=0.509、0.512,均P<0.05);血清HIF-1α水平与血清ALT、AST、TBIL水平呈正相关(r=0.527、0.486、0.542,均P<0.05)。ROC曲线分析结果显示,血清Nrf2、HO-1、FABP4、HIF-1α水平联合检测诊断急性药物性肝损伤的曲线下面积(AUC)值为0.919,高于血清Nrf2、HO-1、FABP4、HIF-1α水平单独检测(0.787、0.822、0.824、0.772,均P<0.05)。结论:血清Nrf2、HO-1、FABP4、HIF-1α在急性药物性肝损伤患者中呈高表达,其表达水平与患者肝功能损伤有关,且四者联合检测对急性药物性肝损伤的诊断价值更高。

缺氧损伤后血红素加氧酶1截短体(HO-1C△23)上调miR-125a-5p降低血脊髓屏障的通透性

目的检测微小RNA 125a-5p (miR-125a-5p)在血红素加氧酶1截短体(HO-1C△23)调节缺氧损伤时血脊髓屏障(BSCB)中的作用。方法用HCMEC/D3细胞与星形胶质细胞在TranswellTM小室构建体外BSCB模型,并用氯化钴制备BSCB缺氧模型。实验分为空白组、空载病毒组、HO-1C△23组(Lv-HO-1C△23)、miRNA阴性对照组(Lv-HO-1C△23联合miR-NC处理)、miRNA模拟物组(Lv-HO-1C△23联合miR-125a-5p mimics处理)和miRNA抑制物组(Lv-HO-1C△23联合miR-125a-5p inhibitor)。用反转录PCR和实时定量PCR检测各组miR-125a-5p和紧密连接蛋白1(ZO-1)、闭合蛋白(occludin)和血管内皮钙黏附蛋白(VE-cadherin)的mRNA水平,Western blot法检测各组HO-1、ZO-1和occludin、VE-cadherin的蛋白水平;用辣根过氧化物酶(HRP)的溢出率评价体外BSCB的通透性。结果 HO-1C△23转染HCMEC/D3细胞的成功率约为70%,转染成功后HO-1C△23含量明显升高,且miR-125a-5p表达较空白组也明显上调。与空白组相比较,HO-1C△23组、miRNA阴性对照组和模拟物组ZO-1、occludin、VE-cadherin的mRNA和蛋白水平增加,HRP溢出率降低,而miRNA抑制物组中ZO-1、occludin、VE-cadherin的mRNA和蛋白水平降低,HRP溢出率升高;与HO-1C△23组相比,miRNA模拟物组ZO-1、occludin、VE-cadherin的mRNA和蛋白水平明显升高,HRP溢出率降低,而miRNA抑制物组ZO-1、occludin、VE-cadherin的mRNA和蛋白水平降低,HRP溢出率升高。结论在缺氧损伤条件下,HO-1C△23通过上调miR-125a-5p表达,促进连接与黏附相关基因的转录与翻译,降低BSCB的通透性。

核因子E2相关因子2/血红素加氧酶-1(Nrf2/HO-1)信号通路在酒精性肝病中的作用

酒精性肝病(ALD)在我国的发病率逐年上升,国民的疾病负担日益增加。肝细胞的氧化应激反应是ALD的重要致病机制。核因子E2相关因子2/血红素加氧酶-1(Nrf2/HO-1)信号通路是人体重要的内源性抗氧化应激通路,在氧化应激作用下,Nrf2被激活并发挥其转录活性诱导HO-1高表达。HO-1是体内重要的氧化应激反应蛋白,与其血红素酶解产物(胆红素、CO、铁)共同发挥着抗炎、抗氧化及调控细胞凋亡的作用。本文将对近年来Nrf2/HO-1信号通路在ALD中的研究进展进行综述,力求为ALD的发生发展寻找理论依据及治疗切入点。

中华按蚊血红素加氧酶基因AsHO-1的鉴定及其在血餐后虫体中的表达动态

【目的】雌蚊需要吸食血液以完成营养生殖循环,血液蛋白的消化会释放大量的游离血红素。血红素是促氧化剂,必须严格调控血红素的动态平衡。血红素加氧酶(heme oxygenase,HO)在血红素的动态平衡调控中起着关键的作用,但不同昆虫HO代谢血红素的途径有差异。本研究旨在鉴定和表达分析中华按蚊Anopheles sinensis的HO-1基因,研究HO-1和血红素在血餐后的动态变化过程,为进一步研究中华按蚊血红素的动态平衡调控机制奠定基础。【方法】通过分析中华按蚊的转录组数据鉴定HO-1基因,采用实时定量PCR技术分析该基因在不同组织和在取食血液、葡萄糖前后的表达谱,并测定取食血液后中肠中不同时间的血红素浓度。【结果】鉴定到中华按蚊血红素加氧酶1基因,命名为As HO-1(Gen Bank登录号为KP994552)。As HO-1开放阅读框长729 bp,编码242个氨基酸。定量PCR表达分析发现,As HO-1在幼虫和成虫的中肠和中肠外组织(仅去掉中肠的虫体)中都有表达,中肠外组织中的表达水平显著高于中肠中的表达水平。As HO-1在吸食血液后的中肠中上调明显,而在中肠外组织中的表达变化较小。吸食葡萄糖后,中肠中As HO-1在6-12 h表达上升,最高上升了4.2倍,而在吸食血液后As HO-1在12-24 h表达上升,最高上升了11.67倍。中肠中的血红素含量在吸食血液后的3 h即开始迅速上升,6 h达到最高,18 h开始下降。【结论】研究结果说明As HO-1在血餐后表达水平显著上调,有可能与血红素的动态调节有关,但有待进一步验证。除中肠外,As HO-1基因还在幼虫期和在成蚊的中肠外组织中高表达,说明As HO-1基因还可能参与中华按蚊的其他多种生理过程。

甘草酸通过激活核因子E2相关因子2/血红素加氧酶1通路减轻急性胰腺炎氧化应激

目的探讨甘草酸(liquiritigenin,Liq)对急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)小鼠模型的疗效及作用机制。方法24只C57BL/6小鼠随机分为对照组(CON组)、甘草酸对照组(Liq组)、AP组、AP+甘草酸治疗组(AP+Liq组),6只/组。腹腔注射两次L-精氨酸(4 g/kg)建立AP小鼠模型,两次注射间隔1 h;CON组注射等体积生理盐水;Liq组及AP+Liq组于造模前1 h通过腹腔注射甘草酸(30 mg/kg)。造模后72 h处死小鼠采集标本,光学显微镜下观察胰腺组织病理改变,ELISA方法检测血清淀粉酶、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量,检测胰腺组织中丙二醛(MDA)及超氧化物歧化酶(SOD)含量,免疫荧光检测胰腺组织活性氧(ROS)表达,Western blot检测胰腺组织中核因子E2相关因子2(Nrf2)、血红素加氧酶1(HO-1)的蛋白表达。结果与CON组比较,AP组小鼠胰腺明显坏死,血清淀粉酶(U/L:107.10±19.29 vs.639.4±59.10)、TNF-α(pg/mL:12.77±1.06 vs.106.20±16.13)、IL-6(pg/mL:11.74±1.75 vs.105.21±11.42)、MDA(U/mg:0.81±0.18 vs.3.73±0.87)明显升高(P<0.01),SOD(U/mg:6.76±1.10 vs.3.02±0.88)明显下降(P<0.01),同时Nrf2/HO-1通路被明显抑制;与AP组比较,AP+Liq组胰腺组织损伤明显减轻,淀粉酶(U/L:216.80±44.73)、TNF-α(pg/mL:36.48±7.06)、IL-6(pg/mL:38.66±11.29)及MDA(U/mg:2.09±0.57)明显降低(P<0.01和P<0.05),SOD(U/mg:5.70±1.01)表达上调,同时Nrf2/HO-1通路表达上调;Liq组与CON组各指标比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论甘草酸能够明显减轻AP,其机制可能是通过激活Nrf2/HO-1通路减轻AP氧化应激。

冠心病患者血浆脂联素、血红素加氧酶1与冠状动脉病变程度的相关性

目的通过测定冠心病患者血浆脂联素和血红素加氧酶1水平,分析其与冠状动脉病变程度之间的相关性,探讨两者在冠心病中的相互作用。方法 ELISA法测定冠心病组、非冠心病对照组血浆脂联素、血红素加氧酶1的水平,分别比较二者之间的相关性及其与冠状动脉病变程度(Gensini积分)的相关性。结果冠心病组血浆脂联素、血红素加氧酶1水平均较对照组显著降低(4.87±0.24比13.51±0.93mg/L,P<0.001;38.85±2.86比220.00±28.11μg/L,P<0.001)。按冠状动脉病变支数进一步分组,冠状动脉病变支数多者血浆脂联素、血红素加氧酶1水平较冠状动脉病变支数少者亦显著降低。脂联素与血红素加氧酶1呈正相关(r=0.551,P<0.001),Gensini积分分别与血浆脂联素、血红素加氧酶1水平呈负相关(r=-0.526,P<0.001;r=-0.451,P<0.001)。结论冠心病患者血浆脂联素与血红素加氧酶1密切相关,且与冠状动脉病变程度密切相关,两者之间可能存在相互调节的作用。

血红素加氧酶1在斑马鱼低氧应激中的保护作用研究

实验探讨了低氧条件下血红素加氧酶1(Ho1)对斑马鱼的保护作用。Real-time PCR结果显示,低氧条件下斑马鱼ho1 m RNA水平在斑马鱼胚胎和离体培养细胞ZF4中显著增加,而在成鱼的不同组织中呈现不同的反应。低氧处理24h后,斑马鱼脑、鳃和肝脏中ho1 m RNA表达量明显上升,而在心脏和肾脏中ho1 m RNA表达量显著降低。用锌原卟啉IX(Zn PPIX)抑制ZF4细胞ho1的表达,采用CCK8试剂盒检测细胞存活率,结果显示抑制ho1表达可导致低氧条件下ZF4细胞存活率明显降低。利用Hoechst染色和caspase 3活性检测发现,在低氧条件下抑制ho1表达后ZF4细胞的凋亡率较对照组显著增加,而Ho1的诱导剂可显著降低低氧条件下抑制组的细胞凋亡率。这些结果表明斑马鱼Ho1可能通过抗细胞凋亡发挥低氧保护作用。