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。

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。

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。

基于PPARγ/AMPK/NF-κB信号通路研究对羟基苯甲醛对TNBS诱导的小鼠克罗恩病的治疗作用

研究对羟基苯甲醛(p-hydroxybenzaldehyde,HD)对小鼠实验性克罗恩病(Crohn’s disease,CD)的治疗作用及其作用机制。用50%的乙醇溶液(含有2.5 mg的TNBS)灌肠制备小鼠CD模型和10 ng/mL的TNF-α诱导Caco-2细胞炎症模型;每天观察小鼠体重变化、疾病活动指数(DAI);给药7天后,处死小鼠,并测量结肠长度;利用H&E染色观察结肠组织形态;利用髓过氧化物酶(MPO)试剂盒测定结肠组织中MPO活性;利用ELISA试剂盒和qPCR测定结肠和Caco-2细胞中促炎因子(IL-6、IL-1β、TNF-α)的蛋白质和mRNA表达水平;另外还通过Western blot法检测结肠和Caco-2细胞中p-NF-κB p65、p-AMPK和PPARγ蛋白质表达水平。结果表明,与对照组比较,模型组小鼠出现明显的体重下降、腹泻和血便,说明造模成功;与模型组比较,HD高剂量组(40 mg/kg)和中剂量组(20 mg/kg)均能显著增加CD小鼠体重、降低小鼠DAI评分,改善结肠组织形态,降低结肠组织中MPO活力,其中HD(40 mg/kg)的作用效果最强;HD在蛋白质和mRNA水平上显著抑制CD小鼠肠道和Caco-2细胞中促炎因子(IL-6和TNF-α)的过表达,但对IL-1β的表达无影响;另外,HD抑制p-NF-κB p65蛋白表达的同时还可以促进p-AMPK和PPARγ的蛋白表达,且呈剂量依赖性。HD对克罗恩病具有改善作用且以40 mg/kg剂量组和30μmol/L浓度组为最佳,其机制可能与激活PPARγ/AMPK信号通路和抑制NF-κB信号通路从而调控促炎因子的释放有关。

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。

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。

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。

骨骼肌血管合成蛋白VEGF的调控通路研究综述

目前国内外学者研究运动对线粒体生物合成的通路比较成熟,然而研究运动对骨骼肌血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的具体通路较少。而骨骼肌中的血管因为线粒体生物合成提供氧气和能源物质,所以两者关系密切。遂针对此现状通过文献查阅法和逻辑分析法,综述以往国内外相关研究,拟出主要的四条通过VEGF调控骨骼肌血管合成的通路,为后来研究者提供理论依据和研究思路。

远隔缺血预适应通过AMPK/PGC-1α信号通路促进线粒体生物合成保护脑缺血再灌注损伤大鼠

目的探讨远隔缺血预处理(remote ischemic preconditioning,RIPC)对大鼠脑缺血再灌注(ischemic reperfusion,I/R)损伤的保护机制。方法将48只SD大鼠随机分为假手术组、RIPC组、I/R组、RIPC+I/R组和compound C组,每组9只。测定大鼠神经功能评分、脑梗死体积(TCC染色)和神经元凋亡率(TUNEL染色),检测脑组织均浆内超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)2活性和丙二醛水平,蛋白质印迹法检测脑组织中AMP活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子(peroxisome proliferator-activated receptor-γcoactivator,PGC)-1α信号通路相关蛋白表达水平。结果I/R组神经功能缺损评分、脑梗死体积和神经元凋亡率显著高于假手术组(P均<0.05);与I/R组相比,RIPC+I/R组神经功能缺损评分、脑梗死体积和神经元凋亡率均显著降低(P均<0.05);与RIPC+I/R组相比,compound C组神经功能缺损评分、脑梗死体积和神经元凋亡率显著增高(P均<0.05)。与假手术组相比,I/R组SOD活性显著降低,丙二醛含量显著增高(P均<0.05);与I/R组相比,RIPC+I/R组SOD活性显著增高,丙二醛含量显著降低(P均<0.05);与RIPC+I/R组相比,compound C组SOD活性显著降低,丙二醛含量显著增高(P均<0.05)。与假手术组相比,I/R组脑组织AMPK、p-AMPK、PGC-1α、核呼吸因子(nuclear respiratory factor,NRF)-1、线粒体转录因子A(mitochondrial transcription factor A,TFAM)、SOD2、解偶联蛋白2(uncoupling protein 2,UCP2)、细胞色素c(cytochrome c,CytC)、凋亡诱导因子(apoptosis-inducing factor,AIF)表达均显著增高(P均<0.05);与I/R组相比,RIPC+I/R组缺血脑组织AMPK、p-AMPK、PGC-1α、NRF-1、TFAM、SOD2、UCP2表达显著增高,CytC和AIF表达显著降低(P均<0.05);与RIPC+I/R组相比,compound C组脑组织AMPK、p-AMPK、PGC-1α、NRF-1、TFAM、SOD2、UCP2表达显著降低,CytC和AIF表达显著增高(P均<0.05)。结论RIPC对I/R损伤具有保护作用,其机制可能与激活AMPK/PGC-1α信号通路,同时维持线粒体生物合成有关。

枸杞多糖调节PPARγ/MAPK/NF-κB信号通路对脑梗死大鼠神经元凋亡的影响

目的探讨枸杞多糖(LBP)调节过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)γ/丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)/核因子(NF)-κB信号通路对脑梗死大鼠神经元凋亡的影响。方法SD大鼠随机分为假手术(Sham)组、大脑中动脉闭塞/再灌注(MCAO/R)组、LBP-低(L)、中(M)、高(H)+MCAO/R组。MCAO/R手术前14 d,LBP-L、M、H+MCAO/R组分别口服超纯水溶解LBP 100、200、300 mg/kg,1次/d,连续14 d,而Sham组和MCAO/R组给予等量超纯水。第14天给药后30 min,进行MCAO/R手术。评估MCAO/R损伤后24 h脑组织神经功能、脑梗死体积、脑组织病理学、脑损伤和炎症相关指标及PPARγ/MAPK/NF-κB信号通路蛋白表达。结果与MCAO/R组比较,LBP预处理神经功能评分、脑梗死体积、血清神经元特异性烯醇化酶(NSE)和中枢神经特异蛋白(S100β)水平、脑组织中伊文思蓝(EB)含量及炎症细胞因子水平明显降低(均P<0.05);此外,LBP预处理抑制CD44、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达并促进神经元核蛋白(NeuN)表达,上调PPARγ蛋白表达,下调磷酸化核因子抑制蛋白(p-IκBα)、p-p65、p-p38、p-c-Jun氨基末端激酶(JNK)和p-细胞外调节蛋白激酶(ERK)蛋白表达,提高B细胞淋巴瘤(Bcl)-2/Bcl-2相关X蛋白(Bax)水平,差异有统计学意义(P<0.05)。结论LBP预处理可通过增加PPARγ水平调节MAPK/NF-κB通路,减少神经元凋亡,在脑梗死大鼠中发挥神经保护作用。

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。

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。

足细胞能量代谢调节因子与糖尿病肾病

足细胞结构和功能异常是糖尿病肾病(DN)发生蛋白尿并不断进展的重要原因。足细胞主要通过糖酵解供能,而线粒体稳态对于足细胞正常发挥生物学功能极为重要。研究发现,糖尿病时足细胞胰岛素敏感性下降,线粒体功能障碍进而导致足细胞能量利用障碍和足细胞损伤。AMP激活的蛋白激酶(AMPK)/沉默信息调节因子1(SIRTl)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)共激活因子1α(PGC-1α)通路是足细胞能量代谢的重要调节因素,维持线粒体稳态并抑制氧化应激,对糖尿病足细胞发挥保护作用。本文将简介足细胞能量代谢相关调节因子对DN足细胞保护作用和DN相关的治疗策略。

基于AMPK/PGC-1α信号通路研究红芪多糖对糖尿病胃轻瘫大鼠胃窦组织能量代谢的影响及作用机制

目的:研究红芪多糖对糖尿病胃轻瘫(Diabetic Gastroparesis,DGP)大鼠胃窦组织能量代谢的影响,并从腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)/过氧化物酶增殖物激活受体γ共激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptorγco-activator 1α,PGC-1α)信号通路探讨其相关作用机制。方法:Wistar雄性大鼠采用一次性大剂量腹腔注射链脲佐菌素55 mg/kg联合高糖高脂饲料不规则喂养4 w复制DGP模型,成模大鼠随机分为模型对照组、红芪多糖30、60、120 mg/kg组,莫沙必利3.5 mg/kg组,另设正常对照组。各组分别予等体积相应药物或纯净水灌胃,每日1次,连续8 w。透射电镜观察各组大鼠胃窦组织黏膜层超微结构改变;ELISA法检测大鼠血清腺苷三磷酸(ATP)、腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)和二磷酸腺苷(ADP)含量;Western blot检测胃窦组织中AMPK、p-AMPK、PGC-1α、沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,SIRT1)蛋白表达变化。结果:与正常对照组比较,模型对照组血清ATP、ADP含量显著降低(P<0.01),血清AMP含量明显升高(P<0.05),胃窦组织中p-AMPK、PGC-1α、SIRT1蛋白表达显著下调(P<0.01),胃窦组织细胞核严重皱缩变形,核外仅见极少量的线粒体分布,染色体内部嵴熔解;与模型对照组比较,红芪多糖120 mg/kg组和莫沙必利3.5 mg/kg组ATP含量显著升高(P<0.01),ADP含量明显升高,AMP含量明显降低(P<0.05),p-AMPK、PGC-1α、SIRT1蛋白表达显著上调(P<0.01),胃窦组织细胞核明显恢复,核外线粒体明显增多,线粒体内部嵴损坏情况逐渐恢复。结论:红芪多糖能改善DGP大鼠胃窦组织能量代谢失衡,其作用机制可能与激活AMPK/PGC-1α信号通路,促进细胞线粒体生物合成,增加细胞供能,调节能量代谢有关。

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。

中药干预高脂血症相关信号通路的研究进展

高脂血症是因多种原因导致脂质代谢紊乱的一种病理状态,可引起动脉粥样硬化等多种疾病的发生,严重影响患者的生活质量。目前化学药治疗存在不良反应大、耐药等缺点。而中药用于治疗高脂血症的历史悠久,临床经验丰富,且以不良反应少、用药依从性好的优点成为近几年研究的热点。通过查阅分析国内外有关中药干预高脂血症信号通路的文献,归纳总结出6条中药干预高脂血症相关信号通路,分别为过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)信号通路、腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)信号通路、环磷酸腺苷(cAMP)信号通路、脂肪细胞因子(Adipocytokine)信号通路、法尼酯衍生物X受体(FXR)-小异二聚体伴侣(SHP)信号通路及磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)-丝氨酸/蛋白激酶B(Akt)信号通路,以期为治疗高脂血症的药物研发提供参考。

蓝刺头多糖B通过miR-494-3p/FOXO1/PGC1α信号通路改善胰岛素抵抗HepG2细胞糖脂代谢紊乱

目的:探讨蓝刺头多糖B对棕榈酸诱导的HepG2胰岛素抵抗的抑制作用及可能机制。方法:MTT法检测蓝刺头多糖B对HepG2细胞增殖的影响;建立棕榈酸诱导HepG2胰岛素抵抗细胞模型;检测蓝刺头多糖对细胞葡萄糖的消耗量、糖原、游离脂肪酸、三酰甘油的含量;油红O染色观察细胞脂肪变性的程度;实时荧光定量PCR检测miR-494-3p、Foxo1、Pgc1a、Pck2、G6pase mRNA表达。结果:与正常对照组比较,模型对照组葡萄糖消耗量和糖原合成量显著降低(P<0.01),游离脂肪酸和三酰甘油的含量显著升高(P<0.01),Foxo1、Pgc1α、Pck2、G6pase mRNA的表达显著上调(P<0.05);与模型对照组相比,蓝刺头多糖B 0.5、1.5、3 mg/mL组均能明显增加葡萄糖消耗量和糖原合成量(P<0.05或P<0.01),同时能明显降低细胞内游离脂肪酸和三酰甘油含量(P<0.05或P<0.01),蓝刺头多糖B 1.5、3 mg/mL能够显著改善细胞的脂肪变性(P<0.01),蓝刺头多糖B 3 mg/mL能够明显上调miR-494-3p的表达、明显下调Foxo1、Pgc1a、Pck2、G6pase mRNA表达(P<0.05)。结论:蓝刺头多糖B对棕榈酸诱导的HepG2细胞的胰岛素抵抗有抑制作用,其机制可能与调控miR-494-3p/Foxo1/Pgc1a信号通路有关。

山柰酚抗运动性疲劳的作用研究

目的探讨山柰酚(Kae)的抗运动性疲劳作用及其作用机制。方法将大鼠分成对照组、模型组和低、中、高剂量实验组,每组12只。低、中、高剂量实验组分别灌胃给予50、100和200 mg·kg^(-1)的山柰酚溶液;模型组和对照组均灌胃给予等量的5%羧甲基纤维素钠。5组大鼠每天给药1次,连续给药4周。模型组和低、中、高剂量实验组大鼠在第2~4周进行力竭游泳运动。用试剂盒检测肝糖原含量、血清乳酸(LA)水平和腓肠肌组织超氧化物歧化酶(SOD)水平,用蛋白质印迹法检测腓肠肌组织中磷酸化-AMP依赖的蛋白激酶α(p-AMPKα)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子α(PGC-1α)的表达水平。结果对照组、模型组和中、高剂量实验组的肝糖原含量分别为(11.22±0.71)、(2.96±0.20)、(5.20±0.64)和(6.06±0.42)mg·g^(-1),血清LA水平分别为(0.31±0.03)、(0.90±0.03)、(0.50±0.03)和(0.40±0.03)mg·L^(-1),腓肠肌SOD水平分别为(20.12±0.80)、(30.02±2.70)、(40.04±2.31)和(45.56±1.77)U·mg prot^(-1),p-AMPKα/AMPKα比值分别为0.60±0.03、0.19±0.02、0.45±0.11和0.49±0.05,PGC-1α蛋白相对表达水平分别为0.80±0.03、0.10±0.01、0.49±0.10和0.53±0.11。对照组和中、高剂量实验组的上述指标与模型组比较,在统计学上差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论山柰酚可提高运动性疲劳大鼠的抗疲劳能力,改善能量代谢,减少有害代谢物的积累,提高抗氧化活性,激活AMPK/PGC-1α信号通路。

辛伐他汀对帕金森病大鼠神经功能的影响

目的 探究辛伐他汀介导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(AMPK/PGC-1α)通路对帕金森病大鼠模型神经功能的影响。方法 SD大鼠建立帕金森病大鼠模型,建模成功后分为模型组、阳性药物组(1.67 mg·kg^(-1)多巴丝肼)、低剂量实验组(10 mg·kg^(-1)辛伐他汀)、高剂量实验组(20 mg·kg^(-1)辛伐他汀)、抑制药组(20 mg·kg^(-1)辛伐他汀+0.25 mg·kg^(-1)的AMPK抑制药BML-275),并选择10只正常大鼠作为对照组。用酶联免疫吸附(ELISA)法检测多巴胺(DA)、3,4二羟基苯乙酸(DOPAC)、高香草酸(HVA)、5羟基吲哚乙酸(5-HIAA)、5羟色胺(5-HT)水平,用蛋白质印迹法检测酪氨酸羟化酶(TH)、AMPK/PGC-1α通路相关蛋白表达水平,用免疫组化法检测TH表达水平,用试剂盒检测丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平。结果 对照组、模型组、高剂量实验组、抑制药组DA分别为(495.63±34.30)、(207.53±24.10)、(429.39±44.89)和(285.55±20.79) pg·mL^(-1),DOPAC分别为(33.38±2.48)、(17.70±1.31)、(29.12±1.72)和(20.67±1.45)ng·mL^(-1),HVA分别为(58.75±6.25)、(25.27±2.00)、(46.16±2.83)和(30.58±1.91)ng·mL^(-1),5-HT分别为(5.62±0.45)、(2.37±0.13)、(4.42±0.26)和(3.23±0.29)ng·mL^(-1),5-HIAA分别为(11.11±1.08)、(3.88±0.30)、(7.99±0.63)和(6.04±0.51)ng·mL^(-1),p-AMPK蛋白表达水平分别为0.98±0.06、0.35±0.04、0.80±0.05和0.21±0.02,PGC-1α蛋白表达水平分别为1.12±0.11、0.40±0.04、0.90±0.08和0.58±0.05。对照组上述指标与模型组比较、模型组上述指标与高剂量实验组、抑制药组比较,在统计学上差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论 辛伐他汀可通过调节AMPK/PGC-1α通路改善帕金森病大鼠模型神经功能。