虎七散含药血清对食管癌细胞Ec9706糖酵解的影响及AMPK/FOXO3a通路的调节作用研究

目的研究虎七散含药血清对食管癌细胞Ec9706糖酵解的影响及对磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMPK)/叉头框蛋白O3a(FOXO3a)通路的调节作用。方法收集Ec9706细胞,接种于细胞培养皿中,分别设置空白对照组、虎七散低、中、高剂量组及顺铂组,虎七散各剂量组分别加入虎七散含药血清,顺铂组加入2μg·mL^(-1)的顺铂,空白对照组加入新鲜DMEM培养液,四噻唑蓝(MTT)法测定Ec9706细胞增殖率,酶联免疫吸附法(ELISA)测定Ec9706细胞葡萄糖摄取量、乳酸生成量、己糖激酶(HK)及乳酸脱氢酶(LDH)活性,划痕实验测定Ec9706细胞24h迁移率,Transwell实验测定Ec9706细胞侵袭率,流式细胞术测定Ec9706细胞凋亡率,实时定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)测定Ec9706细胞FOXO3a、B细胞淋巴瘤-2相关X蛋白(Bax)、B淋巴细胞瘤2(Bcl-2)及乳酸脱氢酶A(LDHA)mRNA水平,免疫印迹法(Western blot)测定Ec9706细胞p-AMPK、FOXO3a、Bax、Bcl-2及LDHA蛋白水平。结果与空白对照组比较,虎七散各剂量组及顺铂组Ec9706细胞24 h、48 h及72 h增殖率、葡萄糖摄取量、乳酸生成量、HK活性及LDH活性,Ec9706细胞24 h迁移率、侵袭率、Bcl-2及LDHA mRNA及蛋白水平、p-AMPK/AMPK水平显著降低(P<0.05),Ec9706细胞凋亡率、FOXO3a、Bax mRNA及蛋白水平显著升高(P<0.05),且随着虎七散剂量的增加,Ec9706细胞各项指标变化更优。结论虎七散能够显著抑制食管癌Ec9706细胞糖酵解过程,进而抑制Ec9706细胞增殖、迁移及侵袭过程,促进Ec9706细胞凋亡,其机制可能与调节AMPK/FOXO3a通路有关。

槲皮素调控AKT1/AMPK/Foxo3a信号通路抑制C2C12细胞凋亡

目的:基于AKT1/AMPK/Foxo3a信号通路探讨槲皮素对C2C12细胞增殖、成肌分化和凋亡的影响。方法:体外培养C2C12细胞进行成肌诱导,分别采用CCK8法(Cell Counting Kit-8)、ATP染色法及TUNEL法检测槲皮素对C2C12细胞增殖活力、成肌能力和凋亡的影响;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和蛋白免疫印迹(Western blot)分别检测MyoD1和Myogenin基因和蛋白表达,筛选合适浓度。再采用合适浓度的槲皮素或AKT1通路抑制剂(LY294002)干预成肌诱导后的C2C12细胞,ATP法和TUNEL法分别检测C2C12细胞成肌能力和凋亡水平,Western blot检测p-AKT1、p-AMPK和p-Foxo3a蛋白表达水平。结果:①在一定范围内,槲皮素呈浓度依赖性促进C2C12增殖,12.5μmol/L的槲皮素显著促进C2C12细胞成肌分化,能显著提高成肌标志物MyoD1和Myogenin基因和蛋白表达,因此本研究选择12.5μmol/L的槲皮素用于后续研究。②10μmol/L LY294002显著抑制C2C12细胞成肌分化,促进细胞凋亡,抑制p-AKT1和p-AMPK蛋白表达,促进p-Foxo3a蛋白表达;12.5μmol/L槲皮素联合10μmol/L LY294002显著促进C2C12细胞成肌分化,抑制细胞凋亡,促进p-AKT1和p-AMPK蛋白表达,抑制p-Foxo3a蛋白表达。结论:槲皮素通过调控AKT1/AMPK/Foxo3a信号通路的磷酸化促进C2C12细胞增殖和分化,抑制细胞凋亡。

AMPK对心肌细胞FOXO3a转录因子活性以及泛素连接酶MAFbx表达的影响

【目的】研究5-氨基-4甲酰胺咪唑核糖核苷酸(AICAR)对心肌细胞转录因子FOXO3a的活性以及泛素连接酶MAFbx蛋白表达的影响,探讨AMP激活的蛋白激酶(AMPK)在心肌细胞蛋白质降解中所起的作用。【方法】用不同浓度AICAR干预培养的新生大鼠心肌细胞6h,观察AICAR对心肌细胞AMPK的激活作用。再将培养的心肌细胞分成3组:对照组,AICAR组,AICAR+CompoundC组。用Western blot检测AMPK激活对心肌细胞FOXO3a转录因子活性,以及MAFbx蛋白表达的影响。【结果】①与对照组比较,0.25mmol/L与0.5mmol/LAICAR处理6h后心肌细胞AMPK活性升高(P<0.05),而1.0mmol/L与2.0mmol/LAICAR组AMPK活性增加更明显(P<0.01)。②与对照组比较,AICAR激活AMPK后显著增加FOXO3a转录活性(P<0.01),促进MAFbx蛋白表达(P<0.01),而特异性的AMPK抑制剂Compound C则明显抑制了该作用。【结论】AMPK可能通过激活心肌细胞FOXO3a的转录活性,上调MAFbx蛋白表达,参与心肌细胞蛋白质降解的调控。

基于AMPK/Foxo3a轴研究健脾化湿、清热通络法改善佐剂性关节炎大鼠氧化应激状态的机制

目的:探讨佐剂性关节炎大鼠氧化应激与AMPK/Foxo3a轴的关系及健脾化湿、清热通络法对其影响。方法:将70只大鼠随机分为空白对照组,模型对照组,黄芩清热除痹胶囊(HQC)低、中、高剂量组,来氟米特组,黄芪甲苷组,每组10只。除空白对照组外,其余各组采用足跖皮内注射完全佐剂致炎制成佐剂性关节炎模型。致炎后第19天始用药,连续给药30 d,每日1次。空白对照组与模型对照组以质量分数为0.9%的氯化钠溶液灌胃,HQC各剂量组、来氟米特组、黄芪甲苷组分别给予相应剂量的药物。观察各组大鼠足跖肿胀度、关节炎指数;酶联免疫吸附法检测白细胞介素(IL)-1β、IL-4、过氧化脂质(LPO)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、总抗氧化能力(TAOC)的表达;Western blot检测各组AMPKα1、p-AMPKα1、FoxO3a、p-FoxO3a、MnSOD蛋白的表达。结果:与其他各组比较,HQC中剂量组体质量较高,关节炎指数降低明显(P<0.05);IL-4水平升高明显,IL-1β下降明显,且显著优于黄芪甲苷组(P<0.05)。来氟米特组SOD、TAOC水平明显低于HQC中剂量组,来氟米特组、黄芪甲苷组MDA、LPO水平高于HQC中剂量组(P<0.05)。HQC中剂量组AMPKα1、p-AMPKα1、FoxO3a、p-FoxO3a、MnSOD蛋白表达水平较黄芪甲苷组、来氟米特组明显升高(P<0.01或P<0.05)。结论:健脾化湿、清热通络法可以通过调节氧化应激介导的AMPK/Foxo3a通路,提高抗氧化能力,进而恢复机体免疫稳态。

咖啡酸苯乙酯通过AMPK/FOXO3a信号通路缓解猪精液常温保存氧化应激的作用机制

【目的】探究咖啡酸苯乙酯(caffeic acid phenethyl ester,CAPE)通过AMPK/FOXO3a信号通路缓解氧化应激对猪精液的影响及其分子机制。【方法】选取8头成年(1—2岁)、健康状况良好长白种公猪进行鲜精采集,将质检合格的样品混池待用。试验设计如下:首先,在常温基础稀释液中分别添加0、0.02、0.04、0.06、0.08和0.10 g·L^(-1)浓度的CAPE,将精液样品与各个浓度组依次混合后放置室温平衡,随即转入17℃电子恒温冰箱进行常温保存。全自动精子分析仪(CASA)测定1—5 d精子运动学参数(总活率与渐进性活力),筛选出最佳适宜浓度为0.06 g·L^(-1)。其次,将0.06 g·L^(-1) CAPE与400μmol·L^(-1)的H_(2)O_(2)建立氧化胁迫模型,在第1、3、5天分别采用CASA测定精子总活率与渐进性活力,荧光探针技术评估质膜完整性与顶体完整性,抗氧化试剂盒检测过氧化氢酶(catalase,CAT)与超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性,在第5天利用实时荧光定量PCR技术测定AMPK/FOXO3a信号通路下游靶向基因(AMPK、FOXO3a、SOD1、SOD2、CAT)及凋亡基因BAX的mRNA表达水平,蛋白免疫印记技术测定AMPK、p-AMPK蛋白表达。【结果】(1)浓度筛选试验中,0.06 g·L^(-1)的CAPE在保存第3天显著提高精子的总活率并维持至第5天(P<0.05),不仅如此,精子的渐进性活力在第1天显著高于其他处理组(P<0.05)。(2)氧化胁迫试验中,H_(2)O_(2)处理组的精子质膜完整性、顶体完整性、总活率、渐进性活力、SOD与CAT活性在保存的第5天均显著低于空白组与CAPE+H_(2)O_(2)混合组(P<0.05),而空白组与CAPE+H_(2)O_(2)混合组的总活率、顶体完整性、CAT与SOD活性不存在显著差异(P>0.05)。与CAPE+H_(2)O_(2)混合组相比,H_(2)O_(2)处理组AMPK、FOXO3a、SOD1、SOD2、CAT的mRNA表达水平显著降低(P<0.05),BAX的表达水平显著升高(P<0.05),而空白组与CAPE+H_(2)O_(2)混合组的AMPK、SOD1、CAT与BAX不存在显著差异(P>0.05)。在蛋白表达水平中,CAPE+H_(2)O_(2)混合组与H_(2)O_(2)组相比,AMPK、p-AMPK与p-AMPK/AMPK比率显著提升(P<0.05)。【结论】在常温基础稀释液中添加0.06 g·L^(-1)CAPE可通过促进磷酸化AMPK的表达,诱导AMPK/FOXO3a信号下游抗氧化分子的转录,继而缓解H_(2)O_(2)介导的氧化危害对精液品质产生的影响,延长精液的保存时间,但CAPE保护精子氧化损伤更为深入的分子机制仍需作进一步探究。

活化AMPK促进骨骼肌蛋白质降解过程中FoxO3 mRNA的表达

目的通过给大鼠注射AMPK激动剂AICAR,提高大鼠骨骼肌中AMPK的活性,观察FoxO3 mRNA表达量的变化,探讨骨骼肌蛋白质的降解机制。方法 24只雄性SD大鼠,8月龄,180～200 g,根据用药后的取材时间分4组:AICAR注射后1 h组、2 h组、7 h组,生理盐水对照组。采用同位素技术测定腓肠肌中AMPK活性变化,采用荧光定量PCR技术,测定腓肠肌中MuRF1、MAFbx、FoxO3基因表达量的变化。结果 AICAR注射后1 h组、2 h组、7 h组,AMPK活性与对照组相比显著性升高(P<0.05或P<0.01),AICAR注射后7 h组,AMPK活性开始下降;AICAR注射后1 h组、2 h组,MAFbx mRNA、MuRF1mRNA表达量与对照组相比非常显著性升高(P<0.01),分别升高2.45、2.23倍和2.67、2.30倍;AICAR注射后7 h组,MuRF1 mRNA表达量显著性升高(P<0.05),升高2.01倍;FoxO3mRNA表达量在AICAR注药组与对照组之间没有显著差异。结论 研究认为大鼠一次性注射AICAR,提高AMPK活性,可能不是通过促进FoxO3 mRNA的表达,促进骨骼肌蛋白质的降解。

连翘酯苷B抑制小鼠脑缺血/再灌注引起的氧化应激损伤:基于激活AAMPK/DAF-16/FOXO3通路

目的 研究连翘酯苷B(FB)对脑缺血/再灌注(I/R)引起的氧化应激损伤的保护作用及作用机制。方法 将90只C57BL/6小鼠随机分为5组,假手术组(Sham),模型组(model),FB低、中、高剂量组(10、20、40 mg/kg),采用大脑中动脉阻塞(MCAO)2 h,再灌注24 h,制备脑I/R模型。试剂盒检测小鼠脑组织ROS、MDA、PCO、8-OhdG、SOD、GSTα4、CAT、GPx水平,Western blot检测小鼠脑组织AMPK、P-AMPK、DAF-16、FOXO3、P-FOXO3蛋白表达。在此基础上,采用AMPK抑制剂Compound C(CC)验证FB是否通过AMPK发挥抑制氧化应激损伤作用,将36只C57BL/6小鼠随机分为,Sham组、model组、FB(40 mg/kg)组、FB(40 mg/kg)+CC(10 mg/kg)组。TTC染色检测脑梗死体积,试剂盒检测ROS、SOD水平,Western blot检测小鼠脑组织AMPK、P-AMPK、DAF-16、FOXO3、P-FOXO3蛋白表达。结果 与model组比较,FB可降低小鼠脑组织ROS、MDA、PCO、8-OHdG水平,升高小鼠脑组织中抗氧化酶SOD、GSTα4、CAT、GPx活性,提高AMPK、FOXO3磷酸化及DAF-16蛋白表达水平(P<0.01)。与FB组比较,FB+CC组AMPK和FOXO3磷酸化水平降低,DAF-1表达减少,脑梗死体积增加,ROS水平升高,SOD水平降低(P<0.01)。结论 FB能够抑制I/R引起的脑组织氧化应激损伤,作用机制是通过促进AMPK磷酸化、其下游DAF-16蛋白表达及FOXO3磷酸化,促进抗氧化酶的表达,清除过量ROS,从而发挥治疗缺血性脑卒中的作用。

FOXO转录因子在口腔鳞状细胞癌信号通路中的作用及靶向药物治疗的研究进展

口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma, OSCC)是最常见的头颈部鳞状细胞癌(head and neck squamous cell carcinoma, HNSCC),占癌症总发病率的2%~5%,主要分布于印度及斯里兰卡,是男性癌症患者死亡的最主要原因之一[1]。OSCC被认为是一种侵袭性癌症,其 5 年总生存率不足 60%,在晚期阶段则更低[2]。

黄芩清热除痹胶囊含药血清对类风湿关节炎患者氧化应激及AMPK,FoxO3a蛋白表达的影响

研究黄芩清热除痹胶囊(HQC)含药血清对类风湿关节炎(RA)患者外周血单核细胞腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、叉头框蛋白O3a(FoxO3a)蛋白表达的影响,探讨其抗氧化作用机制。通过收集患者和正常人外周抗凝血,用淋巴细胞分离液密度梯度离心法分离出单核细胞(PBMC),细胞培养取对数期细胞,并用SD大鼠给药灌胃制备含药血清,分为5组[正常组、模型组、AMPK阻断剂组(compound C 10μmol·L^-1)、HQC中剂量+AMPK阻断剂组、HQC中剂量组],根据MTT法检测细胞抑制率。采用ELISA检测IL-1β,IL-4,LPO,MDA,SOD,TAOC水平;Western blot检测AMPK,p-AMPK,p-FoxO3a,FoxO3a蛋白的表达。结果显示,HQC含药血清对外周血人单核细胞有抑制作用,中剂量HQC为最佳浓度,24 h为最佳时间。HQC中剂量组在升高SOD,p-AMPK,p-FoxO3a,降低LPO方面优于模型组、AMPK阻断剂组、HQC中剂量+AMPK阻断剂组;在升高IL-4,TAOC,AMPK,FoxO3a,降低IL-1β,MDA方面优于模型组和AMPK阻断剂组,差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。结果表明,HQC含药血清可能通过升高TAOC,SOD水平,降低MDA,LPO水平,激活AMPK,直接磷酸化FoxO3a增强其转录活性,改善RA患者氧化应激状态。

基于AMPK-FoxO3a自噬轴探讨葛根芩连汤改善2型糖尿病db/db小鼠肝脏脂质异位蓄积的机制

目的:探讨葛根芩连汤调控腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)-叉头框蛋白O3a(FoxO3a)自噬轴改善2型糖尿病db/db小鼠肝脏脂质异位蓄积的机制研究,为阐明葛根芩连汤的降糖机制及推广应用提供科学依据。方法:选取SPF级自发性2型糖尿病动物模型db/db小鼠75只及正常db/m小鼠15只予维持饲料喂养1周后检测血糖,随机分为6组,每组15只。正常组(生理盐水0.2 g·kg^(-1))、二甲双胍组(0.2 g·kg^(-1))、葛根芩连汤高、中、低剂量组(31.9、19.1、6.9 g·kg^(-1))及模型组(生理盐水0.2 g·kg^(-1)),连续灌胃给药12周,1次/d,检测各组小鼠空腹血糖(FBG)、糖化血红蛋白(HbA1c),酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测血清空腹胰岛素(FINS)、游离脂肪酸(FFA)水平,苏木素-伊红(HE)染色观察肝组织病理改变,使用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测肝脏组织中磷酸化(p)-AMPK、p-FoxO3a及自噬相关蛋白微管相关蛋白1轻链3Ⅱ(LC3Ⅱ)、p62蛋白的表达;免疫荧光检测肝脏组织中缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)蛋白表达;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测肝组织AMPK、FoxO3a、LC3 mRNA表达。结果:与正常组比较,模型组小鼠肝脏组织有病理学改变;模型组小鼠FBG、HbA1c、FINS和FFA水平显著升高(P<0.01);肝脏组织中p-AMPK、p62、HIF-1α蛋白表达水平显著升高,p-FoxO3a、LC3Ⅱ的蛋白表达显著降低(P<0.01);模型组小鼠肝脏组织AMPK mRNA表达显著降低,FoxO3a表达显著升高(P<0.01)。与模型组比较,各给药组肝脏组织病变程度减轻;各给药组FBG、HbA1c、FINS和FFA水平有所降低(P<0.01);葛根芩连汤中、高剂量组p-AMPK、p62、HIF-1α蛋白表达有所增加,p-FoxO3a的表达呈剂量依赖性降低,二甲双胍组、葛根芩连汤高剂量组LC3Ⅱ的表达有所升高(P<0.01);给药组AMPK mRNA的表达呈剂量依赖性增加,FoxO3a的表达呈剂量依赖性降低(P<0.01)。结论:葛根芩连汤可改善2型糖尿病db/db小鼠肝脏脂质异位蓄积,可能与调控AMPK-FoxO3a自噬轴相关。

AMPK活化对大鼠骨骼肌Akt/FoxO磷酸化介导的泛素蛋白连接酶mRNA表达的影响

目的:采用一次性AICAR注射动物模型,观察AMPK活性变化对Akt、FoxO磷酸化的影响,探讨骨骼肌蛋白质的降解机制。方法:采用同位素技术测定腓肠肌中AMPK活性变化;采用Western blot方法,测定腓肠肌中Akt/FoxO3a总蛋白含量及其磷酸化变化;采用实时荧光定量PCR方法,测定腓肠肌MAFbx mRNA和MuRF-1 mRNA基因表达。结果:AICAR注射后1、2、7 h,AMPK活性与对照组相比升高(P<0.05或P<0.01);AICAR注射后1、2、7 h,Akt磷酸化水平下降(P<0.05或P<0.01),分别是对照组的0.26倍、0.42倍、0.85倍;AICAR注射后1、2 h,FoxO3a磷酸化水平降低(P<0.05),分别是对照组的0.32倍、0.41倍;与对照组相比,AICAR注射后1、2 h,MuRF-1 mRNA和MAFbx mRNA表达量升高(P<0.01),AICAR注射后7 h,MuRF-1 mRNA表达量升高(P<0.05)。结论:AMPK在细胞内可能调节多条信号通路,多种蛋白质降解途径,通过降低Akt磷酸化,活化FoxO,促进泛素蛋白连接酶的表达,降解骨骼肌蛋白质是其中一条途径。

假体周围骨溶解中成骨细胞自噬的信号通路

背景:最近的证据表明,自噬作为一种细胞自我保护机制,在调节成骨细胞功能和维持成骨细胞稳态方面起着重要作用,其对假体周围骨溶解的治疗与预后存在重要影响。目的:通过总结既往关于成骨细胞自噬机制的研究,为假体周围骨质溶解提供新的治疗思路和潜在的治疗靶点。方法:由第一作者应用计算机检索2015-2022年出版的文献,以“磨损颗粒、假体周围骨溶解、成骨细胞、信号通路、自噬”等为中文检索词检索中国知网、万方和维普数据库;以“wear debris,wear particles,peri^(*)prosthetic osteolysis,PPOL,Aseptic loosening,osteoblast,OB,Signal path,autophagy”等为英文检索词检索PubMed和Web of Science数据库,按照入选标准最终共纳入98篇文章。结果与结论:(1)在假体周围骨溶解中,磨损颗粒诱导的成骨细胞自噬能力的改变对于疾病的发展及转归有着关键性的作用。(2)多种信号通路共同介导成骨细胞自噬的过程,其中关键通路包括AMPK/ULK1/mTOR、核转录因子κB及Pink1/Parkin等,AMPK,mTOR及ULK1三者能够相互调节,共同维持自噬水平的稳定,核转录因子κB通路与自噬之间存在复杂的串扰,PINK1及Parkin在受损线粒体膜表面聚积,诱导线粒体自噬。(3)多条信号通路之间存在串扰,相互影响下构成了复杂的自噬网络,且在不同细胞中,相同自噬通路的激活可能会带来截然不同的影响。(4)磨损颗粒诱导的适度的自噬会减少成骨细胞的凋亡,同时增强其分化及矿化能力,改善假体周围骨溶解的预后;反之,自噬激活的不足或过度都会对成骨细胞带来损害,推动骨溶解的进展;因此,通过药物或者基因靶向调控磨损颗粒诱导的成骨细胞自噬水平可能是假体周围骨溶解治疗的方向之一。

紫草酸对高糖诱导的内皮细胞炎症和凋亡的作用及机制

目的:探讨紫草酸(LA)对高糖诱导的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)炎症和凋亡的作用及机制。方法:体外培养HUVECs并将对数生长期细胞随机分为5组,即正常糖浓度组(培养基中葡萄糖浓度为1 mg/mL)、高糖组(培养基中葡萄糖浓度为6 mg/mL)、高糖+LA低剂量组(5μg/mL)、高糖+LA中剂量组(10μg/mL)和高糖+LA高剂量组(20μg/mL)。培养处理24 h时,用活细胞计数(CCK-8法)检测药物对细胞存活率的影响;RT-PCR法检测IL-1β、IL-6和IL-10的转录水平;采用免疫荧光染色检测细胞核因子κB(NF-κB)的磷酸化和核转位水平;采用Western Blot法检测炎症和凋亡因子的蛋白表达;采用Tunel染色检测细胞凋亡水平。结果:高糖组炎症因子IL-1β、IL-6和IL-10的表达水平、细胞NF-κB的磷酸化和核转位水平及细胞凋亡比例高于正常糖浓度组(P<0.05);而LA处理后能抑制高糖诱导的炎症和凋亡因子表达,同时减轻NF-κB的磷酸化和核转位水平及细胞凋亡(P<0.05);高糖+LA组内3个不同剂量间相比,浓度越高,LA的抗凋亡和抗炎作用更显著(P<0.05)。机制方面,Western Blot显示LA能激活AMPKα/FoxO3信号通路。结论:LA作用于高糖诱导的HUVECs,能通过抑制NF-κB的磷酸化和核转位水平改善细胞炎症,并激活AMPKα/FoxO3信号通路抑制细胞凋亡。