基于PPARγ/PGC-1α通路探讨丹参素对糖尿病心肌病大鼠心肌线粒体功能的影响

目的基于过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子1α(PGC-1α)通路探究丹参素对糖尿病心肌病(DCM)大鼠心肌线粒体功能的影响。方法将大鼠随机分为正常组、模型组、丹参素低剂量组(5 mg·kg^(-1))、丹参素中剂量组(10 mg·kg^(-1))、丹参素高剂量组(20 mg·kg^(-1))、二甲双胍组(140 mg·kg^(-1))、丹参素高剂量+GW9662组(20 mg·kg^(-1)丹参素+1 mg·kg^(-1)GW9662),每组12只。除正常组外,其余各组均采用高糖高脂饲料喂养联合腹腔注射链脲佐菌素的方法构建DCM大鼠模型。模型复制成功后,各组按照上述设定剂量灌胃给药,每日1次,连续6周。采用动物血糖仪检测空腹血糖值;超声心动图评估大鼠心功能,包括左室短轴缩短率(LVFS)、左室射血分数(LVEF);HE染色法观察心肌组织病理变化;透射电镜观察心肌组织线粒体超微结构;JC-1染色法检测心肌细胞线粒体膜电位;通过试剂盒检测心肌组织中三磷酸腺苷(ATP)含量及活性氧(ROS)的表达水平;Western Blot法检测心肌组织中PPARγ、PGC-1α蛋白表达水平。结果与正常组比较,模型组大鼠的空腹血糖水平明显升高(P<0.05),LVFS、LVEF明显降低(P<0.05);心肌组织明显受损,心肌线粒体肿胀;心肌细胞线粒体膜电位未降低细胞的百分比明显降低(P<0.05);心肌组织中ATP含量明显降低(P<0.05),ROS表达水平明显升高(P<0.05);心肌组织中PPARγ、PGC-1α蛋白表达明显下调(P<0.05)。与模型组比较,丹参素各剂量组及二甲双胍组大鼠空腹血糖水平明显降低(P<0.05),LVFS、LVEF明显升高(P<0.05);心肌组织损伤减轻,心肌线粒体结构损伤有所减轻;心肌细胞线粒体膜电位未降低细胞的百分比明显升高(P<0.05);心肌组织中ATP含量明显升高(P<0.05),ROS表达水平明显降低(P<0.05);心肌组织中PPARγ、PGC-1α蛋白表达明显上调(P<0.05)。与丹参素高剂量组比较,丹参素高剂量+GW9662组大鼠空腹血糖水平明显升高(P<0.05),LVFS、LVEF明显降低(P<0.05);心肌组织损伤、心肌线粒体结构损伤加重,心肌线粒体肿胀;心肌细胞线粒体膜电位未降低细胞的百分比明显降低(P<0.05);心肌组织中ATP含量明显降低(P<0.05),ROS表达水平明显升高(P<0.05);心肌组织中PPARγ、PGC-1α蛋白表达明显下调(P<0.05)。结论丹参素改善DCM大鼠线粒体功能可能与激活PPARγ/PGC-1α通路有关。

白藜芦醇通过AMPK/PPARα/PGC1α影响酒精依赖致肝损伤机制研究

目的 观察白藜芦醇(Resveratrol, RES)对酒精依赖大鼠肝组织损伤以及AMP依赖的蛋白激酶(adenosine 5-monophosphate-activated protein, AMPK)/过氧化物酶体增殖物激活受体α(peroxisome proliferator-activated receptorα,PPARα)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活子1α(peroxisome proliferator activated receptor gamma coactivator 1 alpha, PGC1α)信号通路的影响,讨论RES治疗酒精依赖致肝损伤的修复机制,为临床应用RES提供科学依据。方法 将SPF级雄性大鼠采用随机数字表法设立空白对照组、酒精依赖模型组,采用双瓶自由饮建立20%的酒精依赖模型;酒精依赖模型组制备成功后随机分为酒精依赖模型组、RES高、中、低剂量治疗组,继续给与双瓶自由饮,RES按照100、50、25 mg/(kg·d)剂量灌胃14 d。建模期间检测大鼠体重、饮酒量和饮水量,RES治疗后蛋白免疫印迹法检测大鼠肝组织AMPK、磷酸化AMP依赖的蛋白激酶(phosphorylation-adenosine 5’-monophosphate-activated protein kinas, p-AMPK)、PPARα和PGC1α蛋白表达。结果 蛋白免疫印迹法结果显示:与空白对照组比较,酒精依赖模型组p-AMPK(t=6.61,P<0.05)、PPARα(t=3.08,P<0.05)和PGC1α(t=7.09,P<0.05)表达水平显著下调;与酒精依赖模型组比较,RES高剂量治疗组p-AMPK(F=8.60,P<0.05)、PPARα(F=4.38,P<0.05)和PGC1α(F=11.33,P<0.05)显著上调。结论 结果显示RES可能通过调控AMPK/PPARα/PGC1α信号发挥保护作用。

低温对合作猪脂肪组织形态、脂代谢相关基因表达和酶活性及AMPK/PGC-1α通路的影响

旨在探究低温对合作猪脂肪组织形态、脂代谢相关基因表达和酶活性及AMPK/PGC-1α通路的影响。本研究选择75日龄体重相近、健康状况良好的合作猪10头,常温饲养7 d后随机分为对照组((23±2)℃)和低温组((-15±2)℃),每组5头,试验期15 d。试验结束后采集合作猪腋下和腹股沟脂肪组织,采用HE染色观察脂肪组织形态;ELISA法检测脂代谢相关酶活性;荧光定量PCR法检测脂肪棕色化产热基因和脂代谢相关基因的表达;Western blot检测AMPK/PGC-1α通路蛋白的表达。结果发现:与对照组相比,低温处理后合作猪腋下脂肪和腹股沟脂肪呈现褐色化改变,脂肪细胞数量变多且横截面积减小;腋下和腹股沟脂肪中LPL活性,IL-6 mRNA表达量及AMPK、P-AMPK和PGC-1α蛋白表达量极显著增加(P<0.01),LEP mRNA表达量及FAS活性极显著降低(P<0.01);腋下脂肪中UCP3、HSP 70 mRNA表达量显著增加(P<0.05),PPARγmRNA表达量显著降低(P<0.05),AMPK及TNF-αmRNA表达量极显著增加(P<0.01);腹股沟脂肪中AMPK及TNF-αmRNA表达量显著增加(P<0.05),UCP 3及HSP 70 mRNA表达量极显著增加(P<0.01),PPARγmRNA表达量极显著降低(P<0.01);低温处理后合作猪腹股沟脂肪中PGC-1α、ADPN、FAT mRNA表达量和HSL活性极显著增加(P<0.01),但在腋下脂肪中变化不显著(P>0.05)。综上,低温下合作猪腋下脂肪和腹股沟脂肪发生褐色化改变,且脂肪细胞数量增多,面积减小,机体产热增加,脂代谢关键基因LEP、ADPN、PPARγ、FAT及AMPK/PGC-1α通路可能参与机体脂质代谢。

人参皂苷Rb1通过AMPK/SIRT1/PGC-1α轴调节线粒体裂变融合缓解哮喘气道炎症

哮喘(bronchial asthma)以气道炎症和高反应性为主要特征,严重危害人类健康^([1])。AMP-activated protein kinase(AMPK)作为氧化还原蛋白,能有效调节细胞内氧化应激,可通过激活高度保守的NAD+依赖性去乙酰化酶Sirtuin 1(SIRT1)/NF-κB通路抑制哮喘^([2])。PPARγcoactivator-1α(PGC-1α)在线粒体生物合成和功能调节中得到广泛应用^([3])。人参皂苷Rb1是人参根茎的重要提取物,具有抗炎,抗凋亡,能够抑制哮喘气道高反应性等作用^([4])。本研究探讨了Rb1可能通过激活AMPK/SIRT1/PGC-1α信号轴改善小鼠支气管上皮细胞在CRE诱导下发生的氧化应激线粒体动力学障碍,最终有效缓解哮喘气道炎症的发生和发展。

基于AMPK/PPARα/PGC-1α信号通路探讨金合欢素改善代谢综合征大鼠骨骼肌能量代谢紊乱作用机制

目的:探究金合欢素对代谢综合征大鼠骨骼肌能量代谢紊乱的影响,并初步探讨其作用机制。方法:通过果糖诱导自发性高血压(SHR)大鼠建立代谢综合征大鼠模型,灌胃给予金合欢素25、50 mg/kg, 7 w后检测收缩压(SBP)、胰岛素抵抗数指数(HOMA-IR),试剂盒检测血清高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、三酰甘油(TG)的含量;ELISA法检测腓肠肌组织中ATP含量;采用qPCR法测定大鼠腓肠肌中线粒体DNA(mtDNA)拷贝数;Western Blot法检测UCP 3、线粒体融合蛋白(MFN2)、线粒体裂变因子(MFF)、线粒体动力相关蛋白(Drp1)、线粒体途径凋亡指标蛋白(Cytochrome c)、能量代谢相关蛋白AMPK、p-AMPK、PPAR α、PGC-1α的表达。结果:与正常对照组相比,模型对照组大鼠SBP、HOMA-IR、体质量以及血清中LDL-C、TG含量显著升高(P<0.01),血清中HDL-C、腓肠肌质量、ATP含量、mtDNA拷贝数显著降低(P<0.01),腓肠肌组织线粒体中UCP 3、MFN2、Cytochrome c蛋白表达显著下调(P<0.01),MFF、Drp1蛋白表达显著上调(P<0.01),腓肠肌组织中AMPK蛋白磷酸化表达、PPAR α、PGC-1α蛋白表达显著下调(P<0.01);与模型对照组相比,金合欢素各组能明显改善代谢综合征大鼠SBP、HOMA-IR、体质量以及血清中HDL-C、LDL-C、TG的含量;升高腓肠肌质量和ATP含量、mtDNA拷贝数,明显上调UCP 3、MFN2、Cytochrome c蛋白表达,下调MFF、Drp1蛋白表达(P<0.05或P<0.01),促进大鼠腓肠肌线粒体融合并抑制其分裂;上调AMPK蛋白磷酸化、PPAR α、PGC-1α蛋白表达(P<0.01)。结论:金合欢素可能通过激活AMPK/PPAR α/PGC-1α通路,促进代谢综合征大鼠骨骼肌线粒体融合并抑制其分裂,增强线粒体功能进而改善代谢综合征大鼠骨骼肌能量代谢紊乱。

强记汤通过激活AMPKα/SIRT1/PGC-1α信号通路减轻D-半乳糖诱导的认知损伤和线粒体功能障碍

目的:探讨强记汤对D-半乳糖诱导的线粒体功能障碍的作用及其机制。方法:80只C57BL/6小鼠被随机分配至空白组、模型组、二甲双胍组和强记汤组。对空白组以外的其他3组小鼠背颈部皮下注射D-半乳糖(100 mg·kg^(-1)·d^(-1)),连续8周,以建立衰老相关的认知损伤模型。强记汤组给予强记汤水煎液(24.96 g·kg^(-1)·d^(-1))灌胃,二甲双胍组给予二甲双胍(0.2 g·kg^(-1)·d^(-1))灌胃,空白组和模型组灌胃等体积生理盐水(20 mL·kg^(-1)·d^(-1)),连续灌胃4周,每天1次。Morris水迷宫实验和新物体识别实验评估小鼠的学习记忆力;Fluoro-Jade B(FJB)染色观察海马区受损的神经元;透射电镜观察海马区线粒体的超微结构;试剂盒检测活性氧(ROS)水平;JC-1染色检测海马神经细胞线粒体膜电位水平;试剂盒检测海马组织线粒体ATP及线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ含量;Western blot检测海马组织中AMP活化蛋白激酶α(AMPKα)、第172位苏氨酸磷酸化的AMPKα(p-AMPKα-Thr172)、沉默信息调节因子1(SIRT1)、过氧化物酶体增殖物受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)、核呼吸因子1(NRF1)、NRF2和线粒体转录因子A(TFAM)水平。结果:Morris水迷宫实验和新物体识别实验结果显示,与模型组比较,二甲双胍组和强记汤组小鼠逃避潜伏期显著缩短(P<0.05或P<0.01),穿越平台次数、目标象限驻留时间及新物体识别指数显著增加(P<0.05或P<0.01)。FJB染色结果显示,与模型组比较,二甲双胍组和强记汤组小鼠海马CA1和CA3区FJB标记的神经元数量显著减少(P<0.05或P<0.01)。透射电镜显示,与模型组比较,二甲双胍组和强记汤组小鼠海马神经细胞中线粒体损伤减轻,且线粒体的长度和面积显著增加(P<0.05或P<0.01)。与模型组比较,二甲双胍组和强记汤组小鼠海马神经细胞中ROS水平显著降低(P<0.05或P<0.01)。JC-1染色结果显示,与模型组比较,二甲双胍组和强记汤组小鼠海马神经细胞线粒体膜电位显著升高(P<0.05或P<0.01)。与模型组比较,二甲双胍组和强记汤组小鼠海马组织线粒体ATP及线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ水平显著升高(P<0.05或P<0.01)。Western blot结果显示,与模型组比较,二甲双胍组和强记汤组小鼠海马p-AMPKα-Thr172、SIRT1、PGC-1α、NRF1、NRF2和TFAM水平显著升高(P<0.05或P<0.01)。结论:强记汤可通过激活AMPKα/SIRT1/PGC-1α信号通路减轻D-半乳糖诱导的认知障碍、神经元损伤及线粒体功能障碍。

基于AMPK/PGC-1α信号通路探讨菟丝子多糖改善大鼠运动能力的作用及机制

【目的】基于腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/过氧化物酶体增殖活化受体γ共激活因子1α(PGC-1α)信号通路探讨菟丝子多糖改善大鼠运动能力的作用及潜在机制。【方法】将大鼠50只分为正常对照组、运动模型组及菟丝子多糖低、中、高剂量组(10、200和400 mg/kg),除正常对照组外,其余各组大鼠进行游泳训练。游泳至力竭后,测定各组大鼠血清抗疲劳指标以及肝组织能量代谢和氧化应激指标,AMPKα和PGC-1αmRNA的表达水平,磷酸化AMPKα(p-AMPKα)、AMPKα和PGC-1α的蛋白表达水平。【结果】与运动模型组相比,菟丝子多糖低、中、高剂量组大鼠游泳力竭时间显著或极显著延长,血清尿素氮、乳酸、皮质酮以及肝组织丙二醛含量极显著减少,血清睾酮以及肝组织糖原、钠钾ATP酶、钙镁ATP酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶水平显著增加,肝组织AMPKαmRNA及其蛋白表达无明显变化,PGC-1αmRNA及p-AMPKα、PGC-1α蛋白表达极显著增加。【结论】菟丝子多糖可提升高强度大运动量训练大鼠的运动能力,且该作用与抗疲劳、增加能量物质储备、抑制氧化应激及活化AMPK/PGC-1α信号通路等有关。

高强度耐力运动对食源性肥胖小鼠肝脏CLK2、PGC-1α和PPARα表达的影响

目的:研究高强度耐力运动对食源性肥胖小鼠肝脏蛋白CLK2、PGC-1α和PPARα的影响。方法:雄性4周龄C57BL/6J小鼠,先常规饲料适应性喂养1周,再通过8周高脂饲料喂养建立食源性肥胖小鼠模型,对照小鼠使用常规饲料喂养。肥胖小鼠经1周适应性跑台运动后进行高强度耐力跑台运动,对照小鼠不进行运动训练。运动训练进行8周后获取各组小鼠肝脏并称量肝脏质量;取部分肝脏组织进行HE染色,观察肝脏细胞形态,剩余肝脏组织通过Western Blot方法检测CLK2、PGC-1α和PPARα的表达情况并进行组间比较。结果:①食源性肥胖小鼠肝脏质量明显增加,肝细胞正常形态受到破坏;②高脂诱导能明显增加肝脏CLK2和PGC-1α表达,明显减少PPARα表达;③高强度耐力运动能有效减轻肥胖小鼠肝脏质量并恢复肝细胞正常形态;④高强度耐力运动能明显减少肥胖小鼠肝脏CLK2和PGC-1α表达,明显增加PPARα表达。结论:高强度耐力运动能够明显减少肝脏的脂质积累,改善肝脏脂质代谢情况。

葛根异黄酮通过调控LKB1/AMPK/PGC⁃1α信号通路对去卵巢大鼠心肌损伤的保护作用

目的研究葛根异黄酮对去卵巢大鼠心肌损伤的保护作用及其机制。方法将36只大鼠随机分为假手术组、模型组、戊酸雌二醇组(0.1 mg/kg)和葛根异黄酮低、中、高剂量组(55、110、220 mg/kg)。模型组和各给药组大鼠切除双侧卵巢,假手术组大鼠仅切除卵巢周边小块脂肪组织。手术后2周开始给药,每天1次,每周6 d,连续灌胃给药16周。第16周末,通过PowerLab检测血流动力学[收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、平均压(MBP)、左室收缩压(LVSP)、左室舒张压(LVMP)、等容收缩期左心室内压力最大上升和下降速率(±dp/dt_(max))];HE染色观察心脏组织病理变化;生化分析仪检测血浆中肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)及葡萄糖(Glu)水平;比色法检测心肌组织中三磷酸腺苷(ATP)水平;RT-qPCR法检测心肌组织中葡萄糖转运蛋白4(GLUT 4)、乳酸脱氢酶A(LDHA)、肉毒碱棕榈酰基转移酶-1(CPT-1α)、酰基辅酶A-羧化酶(ACC)、肝激酶B1(LKB 1)、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活酶因子1α(PGC-1α)mRNA表达;Western blot法检测心肌组织中能量代谢相关蛋白LKB1、p-AMPK/AMPK、PGC-1α表达。结果与模型组比较,葛根异黄酮组SBP、DBP、MBP、LVSP、LVMP降低(P<0.05,P<0.01),-dp/dt_(max)升高(P<0.05,P<0.01);去卵巢所致大鼠心肌纤维溶解、间隙增宽及炎性浸润情况得到改善;LDH、CK活性降低(P<0.05);心肌组织ATP水平升高(P<0.05,P<0.01);TC、TG、LDL-C及Glu水平降低(P<0.05,P<0.01),HDL-C水平升高(P<0.05,P<0.01);心肌组织GLUT4、LDHA、CPT-1α、ACC、LKB1、AMPK、PGC-1αmRNA表达升高(P<0.05,P<0.01);心肌组织LKB1、p-AMPK/AMPK、PGC-1α蛋白表达升高(P<0.05,P<0.01)。结论葛根异黄酮对去卵巢所致的大鼠心肌损伤具有保护作用,其机制与改善心肌组织能量代谢相关蛋白,调控LKB1/AMPK/PGC-1α能量代谢相关信号通路有关。

金雀异黄素通过AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路缓解免疫抑制大鼠的疲劳作用

目的:探讨金雀异黄素(genistein,GEN)缓解免疫抑制大鼠的疲劳作用及其作用机制。方法:96只雄性SD大鼠随机分为6组(每组16只),分别为空白对照组、免疫抑制模型组与金雀异黄素低、中、高剂量组以及阳性对照组。除空白对照组外,其余组腹腔注射环磷酰胺40 mg/kg m_(b),连续3 d,建立免疫抑制大鼠模型。金雀异黄素低、中、高剂量组分别灌胃10、20、40 mg/kg m_(b)金雀异黄素,阳性对照组灌胃贞芪扶正颗粒3.125 g/kg m_(b),空白对照组灌胃等量花生油。实验结束后,记录大鼠力竭游泳时间;采用比色法检测大鼠血清中肌酸激酶(creatine kinase,CK)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活力;酶联免疫吸附测定法检测大鼠血清中免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factorα,TNF-α)质量浓度;采用实时荧光定量技术检测大鼠骨骼肌中腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate-activated protein kinase,AMPK)、沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,SIRT1)、过氧化物酶增殖活化受体γ辅激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptorγcoactivator 1α,PGC-1α)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferators-activated receptorγ,PPARγ)mRNA表达水平;采用蛋白免疫印迹法检测大鼠骨骼肌中p-AMPK、SIRT1、PGC-1α和PPARγ的蛋白表达水平。结果:与免疫抑制模型组相比,补充GEN后极显著延长了大鼠力竭游泳时间(P<0.01);与免疫抑制模型相比,高剂量GEN能够显著降低血清中CK活力(P<0.05)和LDH活力(P<0.01),极显著提高大鼠血清中IgG、TNF-α质量浓度(P<0.01),同时显著提高大鼠骨骼肌中p-AMPK、SIRT1、PGC-1α和PPARγ基因及蛋白表达水平(P<0.05、P<0.01)。结论:GEN具有缓解免疫低下大鼠疲劳的作用,其机制可能与激活骨骼肌AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路及改善大鼠运动耐力、能量产生及免疫调节能力有关。

细叶远志皂苷调控PPARγ/PGC-1α信号通路保护D-半乳糖协同Aβ_(1-42)损伤的HT-22细胞

以D-半乳糖协同Aβ_(1-42)诱导HT-22细胞损伤建立AD体外模型,旨在研究PPARγ/PGC-1α信号通路在D-半乳糖协同Aβ_(1-42)诱导HT-22细胞损伤中的作用及细叶远志皂苷的干预机制。采用MTT法检测细胞存活率;台盼蓝染料排斥实验检测细胞死亡率;β-半乳糖苷酶染色检测细胞衰老情况;Mito-Tracker荧光标记观察线粒体损伤程度;罗丹明123染色流式细胞仪检测线粒体膜电位变化;比色法检测超微量总ATP酶含量改变;Western Blot法检测PPARγ、PGC-1α、COX-2和NF-κB蛋白的表达;ELISA法检测炎性因子TNF-α和IL-6的含量。结果显示,与模型组相比,细叶远志皂苷(10、20、40μmol/L)能显著提高D-半乳糖协同Aβ1-42诱导的HT-22细胞存活率,降低β-半乳糖苷酶阳性表达,增加细胞内ATP酶活性,阻止线粒体膜电位下降,抑制炎症因子TNF-α和IL-6水平的增加,下调NF-κB和COX-2蛋白的表达同时上调HT-22细胞中PPARγ、PGC-1α蛋白的表达。结果提示细叶远志皂苷在一定剂量范围内对D-半乳糖协同Aβ_(1-42)损伤的HT-22细胞具有保护作用,其保护机制可能与上调PPARγ/PGC-1α信号通路、增强线粒体能量代谢、阻止炎症反应有关。

酸枣仁汤通过激活AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路改善阿尔茨海默病模型小鼠线粒体功能障碍

目的 以APP/PS1小鼠为阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)模型,通过AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路研究酸枣仁汤(SZRD)对AD线粒体功能障碍的作用和作用机制。方法 将30只APP/PS1小鼠随机分为APP/PS1组、SZRD低剂量组(L-SZRD)、SZRD高剂量组(H-SZRD),10只C57BL/6JNju小鼠设为对照组(WT)。Morris水迷宫实验检测小鼠的学习记忆能力;硫黄素染色观察小鼠海马区老年斑;免疫组化检测小鼠海马区Aβ的表达;透射电镜观察小鼠海马区线粒体形态;试剂盒检测小鼠海马中ATP和ROS的含量;Western blot实验检测小鼠海马中AMPK、p-AMPK-ThrK172、SIRT1、PGC-1α、NRF1、NRF2、TFAM的表达。结果 与APP/PS1组比较,L-SZRD和H-SZRD能有效提高小鼠学习记忆能力,减少海马区老年斑和Aβ沉积,改善线粒体结构损伤,增加海马中ATP含量,减少海马中ROS表达,增加海马中p-AMPK-ThrK172、SIRT1、PGC-1α、NRF1、NRF2、TFAM的表达。结论 SZRD可改善AD小鼠认知损伤、老年斑沉积和线粒体功能障碍,其机制可能与激活AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路有关。

田蓟苷通过激活AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路抑制LPS诱导的肺泡上皮细胞铁死亡

目的探讨田蓟苷对脂多糖(LPS)诱导的肺泡上皮细胞铁死亡的影响及潜在机制。方法将培养的人肺泡上皮细胞BEAS-2B分为对照组(正常培养)、LPS组、田蓟苷低剂量组(20μmol/L)、田蓟苷中剂量组(50μmol/L)、田蓟苷高剂量组(100μmol/L)、Compound C(ComC)抑制剂组[100μmol/L田蓟苷+10μmol/L腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)的抑制剂ComC]。四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测BEAS-2B细胞活力,流式细胞仪检测细胞凋亡,DCFH-DA荧光探针法检测细胞内活性氧(ROS)水平,分光光度法检测细胞内丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、Fe^(2+)水平;Western blotting法检测谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、转铁蛋白(Tf)、增殖细胞核抗原(PCNA)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase-3)及AMPK/沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)信号通路蛋白表达。结果与对照组相比,LPS组BEAS-2B细胞的A 490值、还原型GSH、GPX4、PCNA、磷酸化AMPK(p-AMPK)/AMPK、SIRT1、PGC-1α蛋白表达显著降低(P<0.05),凋亡率、ROS、MDA、Fe^(2+)水平,以及Tf、Bax、caspase-3蛋白表达显著升高(P<0.05);与LPS组比较,田蓟苷低、中、高剂量组BEAS-2B细胞的A 490值、还原型GSH水平、GPX4、PCNA、p-AMPK/AMPK、SIRT1、PGC-1α蛋白表达显著升高(P<0.05),凋亡率、ROS、MDA、Fe^(2+)水平、Tf、Bax、caspase-3表达显著降低(P<0.05);与田蓟苷高剂量组比较,ComC抑制剂组BEAS-2B细胞的A 490值、还原型GSH水平、GPX4、PCNA、p-AMPK/AMPK、SIRT1、PGC-1α蛋白表达显著降低(P<0.05),凋亡率、ROS、MDA、Fe^(2+)水平,以及Tf、Bax、caspase-3蛋白表达显著升高(P<0.05)。结论田蓟苷通过激活AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路抑制LPS诱导的肺泡上皮细胞铁死亡。

牡荆苷对帕金森病大鼠的神经保护作用及AMPK/PGC-1α通路的影响

[目的]探讨牡荆苷(Vitexin,Vit)对帕金森病(Parkinson’s disease,PD)大鼠的神经保护作用及其可能机制。[方法]30只SD大鼠随机分为对照(normal control,NC)组、模型组和Vit低、中、高剂量(10、20、40 mg·kg^(-1))组,除NC组外均使用6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)诱导制备PD大鼠模型,模型组大鼠腹腔注射0.9%氯化钠溶液,牡荆苷各剂量组按照相应剂量腹腔注射给药。以阿朴吗啡(apomorphine,APO)诱导转圈,采用Catwalk步态分析行为学改变,免疫组化染色评估大鼠黑质酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)表达变化,同时检测大鼠大脑组织氧化应激指标超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活性,丙二醛(malondialdehyde,MDA)和谷胱甘肽(glutathione,GSH)水平,免疫印迹检测大鼠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(adenylate activated protein kinase/peroxlsome proliferator-activated receptor-γcoactivator-1α,AMPK/PGC-1α)通路相关蛋白表达水平。[结果]与NC组比较,模型组体质量增加减少、食物转化效率(food conversion efficiency,FCE)降低(均P<0.05),而转圈行为显著增加(P<0.01),步态功能(速度、步幅、步频、站立时间)显著损害(均P<0.01)。与模型组比较,Vit各剂量组大鼠体质量增长及FCE增高(均P<0.05),大鼠转圈行为减少(均P<0.05),步态功能均有逆转(均P<0.05),Vit高剂量组作用效果更明显(均P<0.05)。与NC组比较,模型组多巴胺能神经元标志物TH显著降低(P<0.01);与模型组比较,Vit各剂量组黑质TH水平均显著升高(P<0.01),且呈剂量依赖性,组间差异明显(P<0.05)。与NC组比较,模型组MDA水平增加(P<0.05),GSH水平和GSH-Px、SOD活性降低(均P<0.05),沉默信息调节因子1(silence information regulator 1,SIRT1)、PGC-1α、线粒体转录因子A(mitochondrial transcription factor A,TFAM)和核呼吸因子1(nuclear respiratory factor 1,NRF1)和磷酸化AMPK(phospho-adenylate activated protein kinase,p-AMPK)Th172蛋白表达均降低(均P<0.001),而Vit中、高剂量组上述指标水平得到逆转(P<0.01,P<0.001)。[结论]Vit可能通过AMPK/PGC1α信号通路保护黑质多巴胺能神经元,调节氧化应激反应,进一步改善PD大鼠行为学和步态功能。

加味当归补血汤对糖尿病肾病大鼠AMPK及PGC-1α的影响及相关作用机制

目的:观察加味当归补血汤(MDBT)对糖尿病肾病(DKD)大鼠单磷酸腺苷激活蛋白激酶(AMPK)及过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)活性的影响,探讨其治疗DKD的可能机制。方法:52只SD雄性大鼠随机分为正常组(CON)8只和造模组44只。后随机将40只成模大鼠分为模型组(MOD)、厄贝沙坦组(IRB)、加味当归补血汤高剂量组(MDBTH)、加味当归补血汤中剂量组(MDBTM)、加味当归补血汤低剂量组(MDBTL),8只/组。药物组灌相应药物,CON组予等体积生理盐水,1次/d,持续20周。检测各组大鼠24 h尿蛋白(24 h-UTP)水平、血清锰超氧化物歧化酶(MnSOD)及丙二醛(MDA)活性;观察大鼠肾组织病理变化;免疫组化法(IHC)及Western blot法检测肾组织磷酸化AMPK(p-AMPK)、PGC-1α蛋白表达。结果:与CON组比较,MOD组24 h-UTP及血清MDA水平显著升高,MnSOD活性显著降低(P<0.01);病理表现为肾小管和肾小囊严重分离,肾小球内基底膜均匀性增厚,球内糖原沉积;肾组织中p-AMPK、PGC-1α蛋白表达水平显著降低(P<0.01)。与MOD组比较,MDBTH与IRB组24 h-UTP及血清MDA水平显著下降,MnSOD活性显著提高(P<0.01);肾组织病理表现明显改善;p-AMPK、PGC-1α在肾组织的表达显著增加(P<0.01)。结论:加味当归补血汤可能通过激活AMPK及PGC-1α的表达改善DKD大鼠氧化应激,降低肾脏病理损害程度,减少蛋白尿,从而有效保护肾脏,缓解DKD进展。

利格列汀通过激活AMPK/PGC-1α/TFAM通路改善糖尿病肾脏疾病线粒体生物合成

目的探究利格列汀是否能够通过激活磷酸腺苷活化蛋白激酶/过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α/线粒体转录因子A(AMPK/PGC-1α/TFAM)通路,改善糖尿病肾脏疾病(DKD)线粒体生物合成。方法24只SD雄性大鼠,适应性喂养1周后,随机抽选6只大鼠为正常对照组(NC组)喂养普通饲料;剩下的予以4周高脂高糖饮食+45mg/kg1%STZ腹腔注射法造模,总计成功16只,将其随机分为DKD模型组(DKD组)、利格列汀干预组(DKD+Linagliptin组),每组8只,继续予以高脂高糖饲料喂养。DKD+Linagliptin组用5g/L羧甲基纤维素钠配置2mg/mL的利格列汀5mg/(kg·d)给予大鼠灌胃12周,NC组、DKD组大鼠给予等量羧甲基纤维素钠灌胃。干预结束后将大鼠处死,留取腹主动脉血液和肾脏组织进行检测。检测血糖、肝功能及脂代谢情况;行HE、PAS、Masson、天狼猩红染色及电镜观察肾脏组织损害情况;免疫组织化学法检测转化生长因子β1(TGF-β1)、纤连蛋白(FN)和胶原蛋白Ⅰ(COLⅠ)表达变化;检测组织细胞膜电位变化和ATP酶含量明确线粒体损伤情况;Westernblot检测AMPK、P-AMPK、PGC-1α、TFAM表达变化。结果与DKD组相比,利格列汀治疗后,血糖水平(P<0.01)、蛋白尿(P<0.05)显著降低,肾脏病理、超微结构损伤明显减轻,TGF-β1、FN、COLⅠ的表达明显下降(P<0.05),线粒体膜电位增加且ATP酶含量上升(P<0.0001),线粒体生物合成相关蛋白P-AMPK/AMPK、PGC-1α、TFAM表达增加(P<0.05)。结论在DKD中,利格列汀具有降低尿白蛋白,善肾脏纤维化的作用。这种作用可能是通过激活AMPK/PGC-1α/TFAM通路,促进线粒体生物合成介导的。

不同强度运动对大鼠骨骼肌AMPK/PGC-1α信号通路的影响

目的:通过12周不同强度运动干预,从大鼠骨骼肌AMPK/PGC-1α通路角度,研究运动改善心肺耐力的生物学机制。方法:40只雄性Wistar大鼠随机分为安静组、小强度运动组(50%6)VO2max)、中强度运动组(65%6)VO2max)、大强度运动组(80%6)VO2max),每组10只。经3天适应性训练后测试大鼠最大摄氧量。运动组大鼠每天训练1 h,每周5天,共12周。训练期间每隔2周测试一次最大摄氧量。经过12周训练,于最后一次运动后48 h宰杀所有大鼠,取比目鱼肌(右侧)。采用RT-q PCR法测定AMPK、PGC-1α基因表达,采用Western blot法测定AMPK、PGC-1α、磷酸化AMPK蛋白表达。结果:65%6)VO2max组和80%6)VO2max组最大摄氧量提升较快,而50%6)VO2max组在干预后期才出现明显升高;12周运动干预后,50%6)VO2max组和80%6)VO2max组PGC-1αm RNA表达显著高于安静组和中强度组(P<0.01),安静组和80%6)VO2max组AMPK m RNA表达显著低于中强度组(P<0.05,P<0.01);运动组PGC-1α蛋白表达高于安静组,其中65%6)VO2max组相比安静组具有显著性差异(P<0.05);AMPK蛋白表达组间相比没有显著差异,但中强度运动组和大强度运动组磷酸化AMPK相比安静组有所增加,大强度运动组增加幅度更大,显著高于安静组和小强度运动组(P<0.05)。结论:随着运动强度的增加,骨骼肌磷酸化AMPK表达增加;运动强度越大不代表PGC-1α蛋白表达会越高;中强度运动对AMPK/PGC-1α信号通路的影响可能更有益于心肺耐力的提升。

不同运动方式对肥胖大鼠骨骼肌PGC-1α/FNDC5/PPARγ信号通路的影响

目的:通过高脂膳食诱导肥胖大鼠模型,观察抗阻运动、有氧运动以及抗阻运动与有氧运动相结合3种运动方式对肥胖大鼠骨骼肌PGC-1α/FNDC5/PPARγ信号通路的影响,以及该通路在运动调控体重中的作用机制。方法:8周龄雄性SD大鼠适应性喂养1周后,随机分为正常对照组(CON组,8只)和肥胖造模组,肥胖组造模成功后,从中随机选取32只分为肥胖对照组(OC组)、肥胖有氧运动组(OAE组)、肥胖抗阻运动组(ORE组)、肥胖抗阻运动+有氧运动组(OARE组),每组8只。有氧运动采用跑台方式进行,最大强度20m/min。抗阻运动采用负重爬梯方式,适应性训练1周后,以大鼠体重的20%为初始负重,逐渐递增,最大负重量达大鼠体重的100%,隔天训练,总训练时间为12周。OARE组采用跑台和爬梯交替进行,强度与OAE组和ORE组相同。采用实时荧光定量PCR测定骨骼肌PGC-1α、FNDC5及PPARγ的mR NA相对表达量;WesternBlot法测定骨骼肌PGC-1α、FNDC5以及PPARγ蛋白的表达量。结果:1)经过12周的运动干预后,肥胖抗阻运动组、肥胖有氧运动组、肥胖抗阻运动+有氧运动组大鼠的体重都显著低于肥胖对照组(P<0.05),并且肥胖有氧运动组和肥胖抗阻运动+有氧运动组大鼠的体重显著低于肥胖抗阻运动组(P<0.05);2)肥胖有氧运动组大鼠的体脂率显著低于肥胖对照组(P<0.05),肥胖抗阻运动组以及肥胖抗阻运动+有氧运动组大鼠的体脂率低于肥胖对照组,高于肥胖有氧运动组,但都没有显著性差异(P>0.05);3)肥胖抗阻运动组、肥胖有氧运动组以及肥胖抗阻运动+有氧运动组骨骼肌PGC-1α、FNDC5、PPARγ的mR NA和蛋白表达量都显著高于肥胖对照组(P<0.05);肥胖有氧运动组骨骼肌PGC-1α、FNDC5、PPARγ的mR NA和蛋白表达量显著高于肥胖抗阻运动组以及肥胖抗阻运动+有氧运动组(P<0.05),肥胖抗阻运动+有氧运动组骨骼肌PGC-1α、FNDC5、PPARγ的mR NA和蛋白表达量显著高于肥胖抗阻运动组(P<0.05);4)大鼠骨骼肌PGC-1α、FNDC5及PPARγ的mR NA及蛋白表达量与大鼠体重、体脂重量、体脂百分比呈负相关,且都具有显著性差异(P<0.05,P<0.01)。结论:抗阻运动、有氧运动以及抗阻运动与有氧运动相结合虽然运动方式不同,但均能上调肥胖大鼠骨骼肌PGC-1α、FNDC5、PPARγ的mR NA和蛋白表达量,促进白色脂肪"棕色化",进而达到减脂的目的。研究所采用的抗阻运动以及抗阻运动与有氧运动相结合方式对肥胖大鼠骨骼肌PGC-1α/FNDC5/PPARγ信号通路的上调程度及减脂效果,虽然没有有氧运动效果好,但从时间效益上来说抗阻运动以及抗阻运动与有氧运动相结合方式所用时间短,效果也相当明显,运动强度等参数可能是导致这一现象的关键因素。

低氧运动对营养性肥胖大鼠骨骼肌AMPK-PGC-1α的影响

目的:探讨低氧运动对营养性肥胖大鼠骨骼肌AMPK-PGC-1α的影响。方法:构建7周高脂膳食诱导SD大鼠营养性肥胖模型,通过眼眶采血,京都血糖试纸测定血糖(BG),GPO-PAP法测定甘油三酯(TG),COD-PAP法测定总胆固醇(TC),聚乙烯硫酸沉淀法测定低密度脂蛋白(LDL-c);称重,测体长,计算BMI;确认营养性肥胖大鼠模型构建成功。建模后随机分为常氧高脂膳食安静组和运动组(NHQ和NHE组,各10只)、16.3%低氧高脂膳食安静组和运动组(HGQ1和HGE1组,各10只)、13.3%低氧高脂膳食安静组和运动组(HGQ2和HGE2组,各10只),继续高脂饲养,运动组进行8周耐力训练,即20 m/min,40 min/d,5 d/w。末次运动24 h后处死大鼠并采样;Western blotting测定大鼠骨骼细胞中AMPK蛋白、pAMPK蛋白、PGC-1α蛋白表达量。结果:(1)7周高脂膳食可诱导大鼠体重、BMI、BG、TC、LDL-c、TG含量增加(P<0.01或P<0.05)。(2)在大鼠骨骼肌AMPK磷酸化程度方面,HGE1组高于NHQ组(P<0.05),而HGE2组高于NHQ组、NHE组、HGQ1组(P<0.01)。在大鼠骨骼肌PGC-1α蛋白表达方面,HGE2组高于NHQ组(P<0.01),NHE组和HGE1组高于NHQ组(P<0.05);HGE2组高于NHE组(P<0.05);HGE2组和HGE1组均高于HGQ1组(P<0.01或P<0.05)。结论:低氧运动可能通过增强AMPK磷酸化,进而上调PGC-1α蛋白的表达,这可能是低氧运动改善营养性肥胖大鼠骨骼肌脂代谢紊乱的机制之一。

糖脂平对胰岛素抵抗大鼠AMPK/PGC-1α信号通路的影响

目的了解中药复方糖脂平对高脂饮食诱导的胰岛素抵抗(IR)大鼠骨骼肌细胞腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助因子1α(PGC-1α)信号通路的影响。方法选择体重在180~200g的雄性SD大鼠40只,随机分为空白对照组10只和造模组30只。空白对照组全程予普通饲料喂养,造模组全程予高脂饲料喂养。8周造模成功后,将造模组再次随机分为模型组、糖脂平组、罗格列酮组,每组10只。糖脂平组予糖脂平按生药20 g/(kg·d)灌胃;罗格列酮组予罗格列酮0.8 mg/(kg·d)灌胃;模型组和空白对照组灌服等量的生理盐水,持续8周,末次给药后禁食12 h,用正常血糖高胰岛素钳夹实验评价胰岛素敏感性,检测各组大鼠体重、血糖、血胰岛素水平,并留取骨骼肌,采用Western Blot法检测AMPK-α、p-AMPK-α和PGC-1α的表达。结果中药复方糖脂平可以改善骨骼肌组织胰岛素的敏感性;降低IR大鼠体重、血糖和血胰岛素水平;糖脂平可提高IR大鼠p-AMPK-α和PGC-1α的蛋白表达。结论糖脂平具有降糖、减重、提高骨骼肌组织对胰岛素的敏感性的作用,作用机制可能与激活大鼠骨骼肌组织AMPK/PGC-1α信号通路有关。