能量感应网络AMPK/SIRT1/PGC-lα对骨骼肌纤维类型转化调节

腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、沉默信息调节因子1(SIRT1)和过氧化物酶体增殖激活受体γ辅助激活因子α(PGC-1α)构成一个调节细胞能量输出的信号网络,即能量感应网络,共同调节机体能量代谢、线粒体功能以及肌纤维类型的转化。本文拟综合国内外最新研究报道,总结AMPK/SIRT1/PGC-lα能量感应网络在肌纤维类型转化过程中所发挥的重要作用,为畜牧生产以及人的营养研究提供参考。

四君子汤调控AMPK-SIRT1蛋白改善运动性疲劳小鼠学习记忆的机制研究

目的:观察四君子汤对运动性疲劳(EF)小鼠AMPK/SIRT1信号通路的影响,并探讨其改善EF认知损伤和学习记忆能力的机制。方法:将60只C57BL/6小鼠随机分为空白组、模型组、四君子汤高剂量组、四君子汤中剂量组、四君子汤低剂量组。除空白组外,其他各组小鼠构建脾气虚证EF小鼠模型。四君子汤高、中、低剂量组小鼠分别给予不同浓度的四君子汤灌胃,空白组和模型组以等体积蒸馏水灌胃,各组连续灌胃4周。采用Morris水迷宫实验评估小鼠的认知功能,采用ELISA法检测小鼠血清中乳酸、血糖、肝糖原、肌糖原的水平,Western Blot法检测小鼠脑组织中AMPK和SIRT1的蛋白表达量。结果:实验后,模型组小鼠体质量、摄食量、血糖、肝糖原含量、肌糖原含量、目标象限游泳时间、穿越平台次数、AMPK蛋白表达量、SIRT1蛋白表达量低于空白组,血清乳酸水平高于空白组(P<0.05)。给药干预后,四君子汤高、中、低剂量组小鼠体质量、摄食量、力竭游泳时间、肝糖原含量、肌糖原含量、目标象限游泳时间、穿越平台次数高于模型组,血清乳酸水平低于模型组(P<0.05)。四君子汤高剂量小鼠游泳力竭时间高于低剂量组,乳酸水平低于低剂量组(P<0.05)。四君子汤高、中剂量组肝糖原、肌糖原含量高于低剂量组(P<0.05)。与模型组比较,四君子汤高、中剂量组AMPK及SIRT1蛋白表达量增多(P<0.05),四君子汤低剂量组SIRT1蛋白表达量增多(P<0.05)。与四君子汤低剂量组比较,四君子汤高、中剂量组AMPK及SIRT1蛋白表达量增多(P<0.05)。结论:四君子汤可在一定程度调控AMPK/SIRT1的活性,进而改善EF小鼠脾虚症状。

基于AMPK/sirt1/RANKL/OPG通路研究补阳还五汤促进骨质疏松性骨折大鼠愈合的机制

目的基于AMP活化蛋白激酶(AMPK)/沉默信息调节因子(sirt)1/核转录因子(NF)-κB受体活化蛋白配体(RANKL)/骨保护素(OPG)信号通路,探究补阳还五汤促进骨质疏松性骨折大鼠骨折愈合的机制。方法将大鼠随机分成假手术组、模型组、补阳还五汤低剂量组(6.25 g/kg)、补阳还五汤中剂量组(12.50 g/kg)和补阳还五汤高剂量组(25.00 g/kg)。除假手术组外,其余组均构建骨质疏松性骨折模型,并给予相应剂量药物干预。检测大鼠骨密度(BMD)值、骨折愈合评分及骨痂体积;自动生化分析仪测定血清碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素、钙和磷水平;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测股骨组织中的丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平;苏木素-伊红(HE)染色观察各组大鼠骨痂组织的病理形态;Western印迹检测股骨组织中AMPK/sirt1/RANKL/OPG通路蛋白表达。结果与假手术组相比,模型组骨痂骨小梁分布稀疏,成骨细胞大量减少且有纤维组织生成,骨痂体积、血清中ALP、骨钙素、钙和磷水平及股骨组织中MDA水平、RANKL蛋白水平显著升高(P<0.05),BMD值、骨折愈合评分、骨组织中SOD和GSH-Px水平和AMPK、sirt1、OPG蛋白水平显著降低(P<0.05)。与模型组相比,补阳还五汤低、中、高剂量组骨痂骨小梁分布较为密集,成骨细胞增加,骨痂体积、血清中ALP、骨钙素、钙和磷水平及股骨组织中MDA水平、RANKL蛋白水平显著降低(P<0.05),BMD值、骨折愈合评分、骨组织中SOD和GSH-Px水平和AMPK、sirt1、OPG蛋白水平显著升高(P<0.05)。结论补阳还五汤可能通过抑制氧化应激反应,调节AMPK/sirt1/RANKL/OPG通路,发挥对骨质疏松骨折大鼠的治疗作用。

金合欢素通过调节Sirt1介导的AMPK/Nrf2信号通路改善肺炎链球菌感染引起的肺泡上皮细胞损伤

目的:探讨金合欢素通过调节沉默信息调节因子相关酶1(Sirt1)介导的5'-磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMPK)/核因子E2相关因子2(Nrf2)信号通路对肺炎链球菌(SP)感染引起的肺泡上皮细胞损伤的影响。方法:SP感染体外培养的肺泡上皮细胞A549建立细胞损伤模型,采用终浓度分别为0、5、25、50、100、150、200μmol/L的金合欢素处理,CCK-8检测各处理组细胞活力并筛选金合欢素最佳作用浓度。体外培养的A549细胞随机分为5组:对照组、模型组、金合欢素(150μmol/L)组、EX527(Sirt1抑制剂,40μmol/L)组、金合欢素(150μmol/L)+EX527组(40μmol/L),对照组不进行处理,其余各组以SP感染建立细胞损伤模型,150μmol/L金合欢素和40μmol/L EX527分别处理,CCK-8、流式细胞术分别检测各组细胞活力与凋亡率;试剂盒检测各组细胞活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、乳酸脱氢酶(LDH)水平及IL-10、IL-1β、TNF-α水平;免疫印迹法检测各组细胞增殖相关蛋白Ki-67、增殖细胞核抗原(PCNA)、凋亡相关蛋白caspase-9、Bax表达、Sirt1与AMPK/Nrf2信号通路蛋白p-AMPK/AMPK、Nrf2表达。结果:与对照组比较,模型组A549细胞活力、SOD、IL-10水平、p-AMPK/AMPK、Sirt1、Nrf2、Ki-67与PCNA蛋白表达降低(P<0.05),凋亡率、MDA、LDH、ROS水平、IL-1β、TNF-α水平升高(P<0.05)。与模型组、金合欢素+EX527组分别比较,金合欢素组A549细胞活力、SOD、IL-10水平、p-AMPK/AMPK、Sirt1、Nrf2、Ki-67与PCNA蛋白表达均升高(P<0.05),凋亡率、MDA、LDH、ROS、IL-1β、TNF-α水平均降低(P<0.05);EX527组A549细胞活力、SOD、IL-10水平、p-AMPK/AMPK、Sirt1、Nrf2、Ki-67与PCNA蛋白表达均降低(P<0.05),凋亡率、MDA、LDH、ROS、IL-1β、TNF-α水平均升高(P<0.05)。结论:金合欢素可通过上调Sirt1表达激活AMPK/Nrf2信号,进而促进抗炎因子分泌,减少ROS和促炎因子产生,减轻炎症与氧化应激,最终缓解神经元损伤。

栀子苷调节AMPK/SIRT1/NF-κB信号通路对急性呼吸窘迫综合征大鼠肺损伤的影响

目的:探讨栀子苷(GE)通过调节AMP活化蛋白激酶(AMPK)/沉默信息调节因子1(SIRT1)/核因子κB(NF-κB)信号通路对急性呼吸窘迫综合征(ARDS)大鼠肺损伤的影响。方法:通过气管滴注脂多糖(LPS)方法建立ARDS大鼠模型。将建模后的50只大鼠随机分为ARDS组、GE低剂量(GE-L,12.5 mg/kg GE)组、GE中剂量(GE-M,25 mg/kg GE)组、GE高剂量(GE-H,50 mg/kg GE)组、GE-H+Compound C(AMPK抑制剂,50 mg/kg GE+250μg/kg Compound C)组,另取10只正常大鼠为对照组。干预后,分别取出各组大鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)及肺组织,检测肺湿干重比(W/D);ELISA法检测BALF中炎症因子IL-6、干扰素-γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平;免疫组化法检测肺组织中血管细胞黏附因子(VCAM-1)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)阳性表达;HE染色观察肺组织病理变化;Western blot检测肺组织中AMPK/SIRT1/NF-κB通路蛋白表达水平。结果:ARDS组W/D、IFN-γ、IL-6、TNF-α水平、p-NF-κB p65/NF-κB p65、VCAM-1表达较对照组显著升高,p-AMPK/AMPK、SIRT1、VEGF表达显著降低(P<0.05);经不同剂量GE治疗后,W/D、IFN-γ、IL-6、TNF-α水平、p-NF-κB p65/NF-κB p65、VCAM-1表达较ARDS组逐渐降低;p-AMPK/AMPK、SIRT1、VEGF表达逐渐升高(P<0.05);Compound C逆转了GE-H组对ARDS大鼠的保护作用(P<0.05)。结论:GE可以改善ARDS大鼠肺损伤状况,降低炎症因子水平,可能与激活AMPK/SIRT1/NF-κB信号通路有关。

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。

虫草菌丝调节AMPK/SirT1信号通路对四氯化碳诱导肝纤维化小鼠的作用

目的研究虫草菌丝(cultured mycelium Cordyceps sinensis,CMCS)对四氯化碳(CCl4)诱导肝纤维化模型小鼠肝腺苷酸活化蛋白激酶/沉默信息调节因子1(AMPK/SirT1)信号通路的作用机制。方法将C57BL/6小鼠(n=40)按体重分层随机分为5组:正常对照组、CMCS对照组(3.0 g/kg)、模型对照组、CMCS 1.5 g/kg组(1.5 g/kg)和CMCS 3.0 g/kg组(3.0 g/kg),采用腹腔注射10%CCl4(2 mL/kg)诱导小鼠肝损伤模型。造模与给药2周后,检测血清ALT、AST、TBil水平;苏木素-伊红(HE)染色观察肝炎症;天狼星红染色观察肝胶原沉积;Jamall’s法检测肝羟脯氨酸(Hyp)含量;流式蛋白定量技术(cytometric bead array,CBA)检测肝组织IL-6、MCP-1、IFN-γ、TNF、IL-10、IL-12p70水平;免疫组化观察肝组织CollagenⅠ和SirT1表达情况;RT-qPCR检测肝组织Prkaa1、Prkaa2、Lkb1和p53水平。结果CCl4染毒2周后,模型对照组血清ALT、AST、TBil水平均明显升高(P<0.05);HE染色和天狼星红染色分别提示肝内大量炎症细胞浸润和胶原沉积;肝Hyp含量及IL-6、MCP-1、TNF表达明显增多(P<0.05),IL-10和IL-12p70表达明显减少(P<0.01);免疫组化染色提示肝组织Collagen I表达增多;SirT1在肝窦间隙表达减少,在胶原沉积处表达增多;RT-qPCR检测提示肝组织Prkaa1、Prkaa2、Lkb1表达下降,p53表达增多(P<0.05)。CMCS可显著降低纤维化小鼠血清ALT、AST水平;降低肝组织IL-6、MCP-1、TNF表达(P<0.05),上调IL-10、IL-12p70水平(P<0.05);减少肝炎细胞浸润、胶原形成和Hyp含量,促进肝窦内SirT1表达,上调肝Prkaa1、Prkaa2、Lkb1表达(P<0.05);减轻肝内CollagenⅠ、p53表达(P<0.05)。与CMCS 1.5 g/kg组相比,CMCS 3.0 g/kg组抑制肝炎症、胶原沉积及上调AMPK/SirT1表达更为明显(P<0.05)。结论CMCS可通过上调AMPK/SirT1信号通路而发挥抗CCl4诱导小鼠肝纤维化的作用。

原花青素通过SIRT1/AMPK信号通路对庆大霉素致大鼠急性肾损伤的改善机制

目的探究原花青素对庆大霉素致大鼠急性肾损伤(AKI)的改善机制。方法通过腹腔注射硫酸庆大霉素构建AKI大鼠模型,将造模成功的大鼠随机分为模型对照组、盐酸贝那普利5 mg/kg组(阳性对照)、原花青素50 mg/kg组、原花青素100 mg/kg组、原花青素200 mg/kg组,每组10只;另取10只正常大鼠作为正常对照组。各给药组大鼠灌胃相应药液,正常对照组和模型对照组大鼠灌胃等体积生理盐水。所有大鼠每天给药1次,连续28 d。末次给药后,检测血清中血清肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)及24 h尿液中尿蛋白(UP)水平;计算肾脏指数;观察大鼠肾组织病理变化并进行病理评分;检测肾组织细胞凋亡率和胱天蛋白酶-3(Caspase-3)、B细胞淋巴瘤2基因相关X蛋白(Bax)表达水平,以及沉默信息调节因子1(SIRT1)、AMP活化蛋白激酶(AMPK)蛋白的磷酸化水平。结果与模型对照组比较,各给药组大鼠SCr、BUN、UP、MDA水平,肾脏指数,肾组织病理评分,肾组织细胞凋亡率及肾组织中Caspase-3、Bax蛋白表达水平均显著降低,SOD、GSH-Px水平和肾组织中SIRT1、AMPK蛋白的磷酸化水平均显著升高(P<0.05),且原花青素的作用存在剂量依赖性(P<0.05);原花青素200 mg/kg组与盐酸贝那普利5 mg/kg组比较,上述指标差异均无统计学意义(P>0.05)。结论原花青素对AKI大鼠的改善作用可能与其激活SIRT1/AMPK信号通路进而抑制氧化应激有关。

罗哌卡因调节SIRT1/AMPK通路对妊娠期糖尿病大鼠的保护作用

目的探讨罗哌卡因调节沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)/腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路对妊娠期糖尿病(GDM)大鼠的保护作用。方法雌性大鼠经高脂高糖喂养8周后与雄性大鼠合笼获得孕鼠,妊娠第6 d腹腔注射STZ制备GDM大鼠模型。将造模成功的大鼠随机分为模型组和罗哌卡因低剂量组(1 mg/kg)、高剂量组(2.0 mg/kg),罗哌卡因高剂量(2.0 mg/kg)+EX⁃527(1 mg/kg)组,另设对照组,每组15只。全自动生化分析仪检测谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)和碱性磷酸酶(ALP)活性,以及大鼠血清TC、TG、LDL⁃C、HDL⁃C含量;HE染色观察肝组织病理变化;ELISA法检测血清TNF⁃α、IL⁃6和IL⁃1β水平;商品化试剂盒检测肝脏组织MDA、SOD、GSH水平;Western blot检测肝组织Bcl⁃2、Bax、SIRT1、AMPK蛋白水平。结果对照组肝组织细胞形态结构正常;与对照组相比,模型组大鼠肝组织有明显脂肪空泡和炎症细胞浸润,血清TG、TC、LDL⁃C水平、GPT、GOT、ALP水平、TNF⁃α、IL⁃6和IL⁃1β水平、肝组织MDA水平、Bax水平显著升高,血清HDL⁃C水平、肝组织SOD、GSH水平、Bcl⁃2、SIRT1、p⁃AMPK/AMPK蛋白水平显著降低(P<0.05);与模型组相比,罗哌卡因低、高剂量组脂肪空泡显著减少,有少量炎症细胞浸润,血清TG、TC、LDL⁃C水平、GPT、GOT、ALP水平、TNF⁃α、IL⁃6和IL⁃1β水平、肝组织MDA水平、Bax水平显著降低,血清HDL⁃C水平、肝组织SOD、GSH水平、Bcl⁃2、SIRT1、p⁃AMPK/AMPK蛋白水平显著升高(P<0.05);与罗哌卡因高剂量组相比,EX⁃527干预可减弱罗哌卡因对GDM大鼠的保护作用。结论罗哌卡因通过激活SIRT1/AMPK信号通路可以降低GDM大鼠炎症反应和氧化应激,进而改善GDM症状。

白术内酯Ⅲ调节AMPK/SIRT1/NF-κB信号通路对脓毒症大鼠肝损伤的影响

目的探究白术内酯Ⅲ(AtractylideneⅢ,Atr-Ⅲ)对脓毒症大鼠肝损伤的影响以及对腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)/去乙酰化酶1(SIRT1)/核因子-κB(NF-κB)信号通路的调节作用。方法将60只SPF级SD雄性大鼠分为假手术组、模型组、阳性组、Atr-Ⅲ低、高剂量组、Atr-Ⅲ高剂量+AMPK抑制剂组。检测大鼠血清中谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)水平;苏木素-伊红(HE)染色观察肝组织的病理变化;TUNEL染色检测肝细胞凋亡情况;ELISA检测血清白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平;检测肝组织超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性;Western blot检测通路相关蛋白表达情况。结果与假手术组相比,模型组大鼠肝细胞损伤严重,AST、ALT、IL-1β、IL-6、TNF-α水平、细胞凋亡率、p65 NF-κB磷酸化表达均升高,SOD、CAT活性、AMPK磷酸化、SIRT1蛋白表达均降低(P<0.05);与模型组相比,阳性组和Atr-Ⅲ组大鼠肝细胞形态恢复,AST、ALT、IL-1β、IL-6、TNF-α水平、细胞凋亡率、p65 NF-κB磷酸化表达均降低,SOD、CAT水平、AMPK磷酸化、SIRT1蛋白表达均升高(P<0.05)。AMPK抑制剂BML-275消除了高剂量ATL-Ⅲ对脓毒症大鼠肝损伤的缓解作用。结论Atr-Ⅲ可以激活AMPK/SIRT1信号通路,抑制p65 NF-κB活化,减轻脓毒症大鼠的肝损伤。

隔三七饼灸调节AMPK/SIRT1/NF-κB信号通路对创伤性骨关节炎大鼠软骨损伤的影响

目的探究隔三七饼灸调节AMPK/SIRT1/NF-κB信号通路对创伤性骨关节炎(TOA)大鼠软骨损伤的影响。方法随机把SD大鼠分为假手术(sham)组、TOA组、隔三七饼灸组、扶他林组、隔三七饼灸+AMPK抑制剂(Compound C)组,采用经典Hulth方法复制TOA模型,HE染色和番红-固绿染色观察软骨组织病理改变,并进行Mankin’s评分;免疫组化检测软骨组织中Ⅱ型胶原蛋白(CollagenⅡ)阳性表达情况;利用试剂盒检测软骨组织中炎性介质[(一氧化氮(NO),白介素-1β(IL-1β),肿瘤坏死因子α(TNF-α);基质金属蛋白酶-1、3(MMP-1.3)]水平;Western Blot、免疫共沉淀检测软骨组织中AMPK/SIRT1/NF-κB信号通路相关蛋白表达情况。结果与Sham组比较,TOA组软骨组织发生明显病变,软骨层变薄,表面出现裂隙样破坏,软骨细胞大量减少、排列紊乱,蛋白多糖明显丢失,Mankin’s评分增高;CollagenⅡ阳性表达下降,NO、IL-1β、TNF-α、MMP-1、MMP-3水平增高(P<0.05);经隔三七饼灸、扶他林干预后,上述情况均得到改善,且隔三七饼灸干预改善更明显;在隔三七饼灸干预的同时给予AMPK抑制剂干预,隔三七饼灸的改善作用被削弱。与Sham组比较,TOA组软骨组织中AMPK磷酸化蛋白、SIRT1蛋白表达下降,NF-κB乙酰化蛋白、核NF-κB蛋白表达增高(P<0.05);经隔三七饼灸干预后,上述蛋白表达情况明显改善;在隔三七饼灸干预的同时给予AMPK抑制剂干预,隔三七饼灸的改善作用被削弱。结论隔三七饼灸能够减轻TOA大鼠软骨损伤,可能与调节AMPK/SIRT1/NF-κB信号通路有关。

金丝桃苷激活Sirt1/AMPK自噬通路改善糖尿病骨质疏松大鼠骨代谢和骨结构的机制研究

目的:探讨金丝桃苷(HYP)对2型糖尿病性骨质疏松症(T2DOP)大鼠骨质疏松的影响及机制。方法:雌性SD大鼠采用高糖、高脂饮食联合低剂量(30 mg/kg)链脲佐菌素和双侧卵巢切除术建立T2DOP模型,建模后分为模型组(T2DOP组)、低剂量(50 mg/kg)HYP(L-HYP)组、高剂量(100 mg/kg)HYP(H-HYP)组和HYP+Sirt1抑制剂EX-527组(100 mg/kg HYP+1 mg/kg EX-527),每组12只;另取12只大鼠为正常对照(NC)组。给予相应的药物干预3个月后,检测大鼠体重、空腹血糖(FBG)、血清脂质[总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)]及骨代谢标志物[抗酒石酸酸性磷酸酶5b(TRACP-5b)、I型前胶原氨基端原肽(PINP)、骨钙素(OCN)和I型胶原交联羧基末端肽(CTX-I)]水平;评估骨生物力学特性和骨微结构;苏木精-伊红染色检测骨组织形态学变化;免疫组织化学染色检测骨组织中微管相关蛋白1轻链3(LC3)和beclin-1的表达;RT-qPCR和Western blot分析LC3、beclin-1、p62和沉默信息调节因子1(Sirt1)/腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路相关分子的mRNA和蛋白表达。结果:与NC组相比,T2DOP组大鼠的体重、血清PINP和OCN水平、最大载荷和弹性模量、骨密度(BMD)、骨连接密度(Conn.D)、骨小梁数(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)、LC3 mRNA表达水平、beclin-1 mRNA表达水平、Sirt1mRNA表达水平、AMPK mRNA表达水平、LC3蛋白表达水平、beclin-1蛋白表达水平、Sirt1蛋白表达水平、LC3-II/LC3-I比值和p-AMPK/AMPK比值显著降低,FBG、TC、TG、LDL-C、TRACP-5b、CTX-I、骨小梁间隔(Tb.Sp)、p62mRNA表达水平、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)mRNA表达水平和p-mTOR/mTOR比值显著升高(P<0.05);与T2DOP组相比,L-HYP组和H-HYP组大鼠体重、血清PINP和OCN水平、最大载荷和弹性模量、BMD、Conn.D、Tb.N、Tb.Th、LC3 mRNA表达水平、beclin-1 mRNA表达水平、Sirt1 mRNA表达水平、AMPK mRNA表达水平、LC3蛋白表达水平、beclin-1蛋白表达水平、Sirt1蛋白表达水平、LC3-II/LC3-I比值和p-AMPK/AMPK比值显著升高,FBG、TC、TG、LDL-C、TRACP-5b、CTX-I、Tb.Sp、p62 mRNA表达水平、mTOR mRNA表达水平和p-mTOR/mTOR比值显著降低(P<0.05),且H-HYP组优于L-HYP组(P<0.05);EX-527可消除HYP对自噬的诱导作用,并减弱HYP对T2DOP大鼠骨代谢和骨微结构的改善作用。结论:HYP可缓解T2DOP大鼠的血脂和血糖失调,进而改善骨代谢和骨微结构,其作用机制可能与激活Sirt1/AMPK信号通路,促进自噬有关。

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。

小檗碱激活SIRT1/AMPK信号通路改善高糖诱导的系膜细胞异常增殖和自噬功能

目的研究小檗碱(BBR)对高糖(HG)环境下的系膜细胞增殖和自噬水平的影响及具体的分子机制。方法将指数生长期的系膜细胞分成以下几组:正常组、高糖组、高糖+小檗碱治疗组(30、60、90μmol/L)、高糖+小檗碱(90μmol/L)+腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)抑制剂组(CC组);高内涵细胞成像仪计算系膜细胞的数量;免疫荧光法检测Ⅳ型胶原蛋白(Col-IV)、纤连蛋白(FN)、微管相关蛋白1轻链3 B(LC3B)在系膜细胞中表达情况;Western blot法检测细胞上LC3B、Beclin-1、p62、Col-IV、FN和沉默信息调节因子1(SIRT1)/腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路蛋白表达水平。结果与正常组比较,高内涵细胞成像仪结果显示高糖组系膜细胞异常增殖;免疫荧光法和Western blot法结果显示高糖组系膜细胞外基质沉积蛋白Col-IV、FN的表达水平升高;Western blot法结果显示高糖组系膜细胞中SIRT1、p-AMPK、LC3B、Beclin-1蛋白表达降低,p-p65、p62蛋白表达升高。与高糖组比较,BBR对高糖诱导的系膜细胞异常增殖能力具有抑制作用;BBR能降低系膜细胞外基质沉积蛋白Col-IV、FN的表达水平;BBR能升高系膜细胞上SIRT1、p-AMPK、LC3B、Beclin-1蛋白的表达,同时降低p-p65、p62蛋白的表达;CC组减弱了大剂量BBR抑制系膜细胞增殖和促进自噬的作用。结论小檗碱能有效抑制高糖诱导的系膜细胞增殖和提高细胞自噬水平,这可能与SIRT1/AMPK信号通路有关。

基于AMPK/SIRT1通路探讨延胡索乙素对非酒精性脂肪性肝病体外模型脂质毒性的治疗作用

目的:探讨延胡索乙素对非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)体外模型脂质毒性的治疗作用。方法:采用油酸(sodium oleate,OA)∶棕榈酸(sodium palmitate,PA)=2∶1的PO联合诱导人肝癌细胞BEL-7402建立NAFLD体外脂质毒性模型并给予延胡索乙素进行干预。将细胞分为正常对照组、模型组、延胡索乙素组(75、100μmol/L)。采用油红O染色法观察细胞内脂滴;CCK-8实验检测细胞活力;试剂盒检测LDH释放量;酶标法检测细胞内TC、TG含量;Hoechst 33342染色检测细胞凋亡;RT-qPCR检测FASN、IL-1、IL-6 mRNA表达;Western Blot检测p-AMPK、AMPK、SIRT1、FAS、HIF-1α、p-JNK、JNK、Caspase-3、Bcl-2、Bax蛋白表达。结果:选用PO(800∶400μmol/L)诱导BEL-7402细胞建立NAFLD体外脂质毒性模型。与正常对照组比较,模型组BEL-7402细胞脂质沉积、凋亡水平、LDH、TC、TG显著升高,细胞活力显著降低,FASN、IL-1、IL-6 mRNA表达显著升高,SIRT1、Bcl-2蛋白表达及p-AMPK/AMPK水平显著降低,FAS、HIF-1α、Bax、Caspase-3蛋白表达及p-JNK/JNK水平显著升高(P<0.05~P<0.001)。与模型组比较,延胡索乙素组细胞脂质沉积、凋亡、LDH、TC、TG显著降低,细胞活力显著升高,FASN、IL-1、IL-6 mRNA表达显著降低,SIRT1、Bcl-2蛋白表达及p-AMPK/AMPK水平显著升高,FAS、HIF-1α、Bax、Caspase-3蛋白表达及p-JNK/JNK水平显著降低(P<0.05或P<0.01)。结论:延胡索乙素可能是通过激活AMPK/SIRT1通路,降低脂质沉积和脂质毒性,进而减轻脂质毒性引起的肝细胞凋亡。

新加苁蓉菟丝子汤通过调控AMPK/SIRT1信号通路对卵巢储备功能减退大鼠线粒体功能的影响

目的研究新加苁蓉菟丝子汤通过调控AMPK/SIRT1信号通路对卵巢储备功能减退(DOR)大鼠线粒体功能的影响。方法大鼠给予雷公藤甲素(500μg/kg)灌胃30 d建立DOR模型,随机分为模型组、调经促孕丸组(1.05 g/kg)、新加苁蓉菟丝子汤组(5.11 g/kg),每组6只,另取6只正常大鼠作为空白组,灌胃给予相应药物。给药2周后,观察大鼠动情周期,HE染色计数卵巢各级卵泡、黄体数,ELISA法检测血清FSH、AMH、INHB水平,透射电镜下观察卵巢组织线粒体结构,流式细胞术检测卵巢组织ROS、MMP水平,试剂盒检测卵巢组织ATP水平,Western blot法检测卵巢组织AMPK、SIRT1、PGC-1α蛋白表达。结果与模型组比较,新加苁蓉菟丝子汤组部分大鼠恢复动情周期,初级、次级卵泡数、黄体数增加(P<0.05,P<0.01),闭锁卵泡数减少(P<0.01);血清FSH水平降低(P<0.05),AMH水平升高(P<0.05);卵巢组织线粒体形态学及功能损伤得到缓解,ROS水平降低(P<0.01),MMP、ATP水平升高(P<0.01);卵巢组织AMPK、SIRT1、PGC-1α蛋白表达升高(P<0.01)。结论新加苁蓉菟丝子汤可有效改善卵巢储备功能减退大鼠线粒体功能障碍,促进卵泡发育,保护卵巢功能,其作用机制可能与激活AMPK/SIRT1信号通路有关。

安石榴苷调节AMPK/SIRT1信号通路对肺炎大鼠氧化应激损伤的影响

目的探讨安石榴苷(Pun)基于AMPK/SIRT1信号通路对肺炎大鼠氧化应激损伤的影响机制。方法利用铜绿假单胞菌建立肺炎大鼠模型,将大鼠分为对照组(NC组)、模型组(M组)、安石榴苷低、中、高剂量组(Pun-L、M、H,10、20、40 mg/kg)、安石榴苷高+AMPK抑制剂Compound C组(Pun-H+CC组,40 mg/kg+0.2 mg/kg)。全自动血气分析仪检测大鼠血气值;HE染色观察大鼠肺组织病理学变化;Wright-Giemsa染色观察肺泡灌洗液中炎性细胞(白细胞)数目;ELISA法测定肺泡灌洗液炎性因子(TNF-α、IL-6、IL-1β)水平;氧化应激因子水平采用试剂盒检测;蛋白表达采用Western Blot法检测。结果与NC组比较,M组大鼠肺损伤严重,PaCO_(2)、炎性因子水平、白细胞数量、MDA含量和p-NF-κB/NF-κB蛋白表达均显著升高,PaO_(2)、SaO_(2)、SOD、GSH-Px、p-AMPK/AMPK、SIRT1、Mn SOD蛋白表达显著降低(P均<0.05);与M组比较,Pun-L、M、H组大鼠肺组织病理学变化好转,PaCO_(2)、炎性因子水平、白细胞数量、MDA含量和p-NF-κB/NF-κB蛋白表达均显著下降,PaO_(2)、SaO_(2)、SOD、GSH-Px、p-AMPK/AMPK、SIRT1、Mn SOD蛋白表达显著上升(P均<0.05);与Pun-H组比较,Pun-H+CC组大鼠肺损伤严重,PaCO_(2)、炎性因子水平、白细胞数量、MDA含量和p-NF-κB/NF-κB蛋白表达均显著升高,PaO_(2)、SaO_(2)、SOD、GSH-Px、p-AMPK/AMPK、SIRT1、Mn SOD蛋白表达显著降低(P均<0.05)。结论Pun可以通过上调AMPK/SIRT1信号通路表达,抑制肺炎大鼠氧化应激损伤,减轻炎症反应。

基于AMPK/SIRT1-FoxO1信号通路探讨葛根芩连汤对db/db糖尿病小鼠肝脏氧化应激的影响

目的观察葛根芩连汤对db/db小鼠肝脏氧化应激的影响,探讨其改善2型糖尿病的作用机制。方法将75只自发性2型糖尿病db/db小鼠随机分为模型组、二甲双胍组和葛根芩连汤高、中、低剂量组,每组15只,另取15只db/m小鼠作为空白组,分别予相应药物灌胃12周。检测小鼠体质量、空腹血糖(FPG)及糖化血红蛋白(HbA1c)含量,HE染色观察肝脏组织病理改变,化学发光免疫分析法检测肝组织丙二醛(MDA)含量和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)活性,Western blot检测肝组织腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、p-AMPK、沉默信息调节因子1(SIRT1)、叉头框蛋白1(FoxO1)、p-FoxO1蛋白表达,实时荧光定量PCR检测肝组织AMPK、SIRT1、FoxO1 mRNA表达。结果与空白组比较,模型组小鼠体质量、FPG及HbA1c含量显著增加(P<0.01);肝细胞脂肪变性、点状坏死,肝窦淤血;肝组织MDA含量显著增加,GSH-Px、CAT活性显著降低(P<0.01),AMPK、p-AMPK和SIRT1蛋白表达显著降低,FoxO1和p-FoxO1蛋白表达显著升高(P<0.01),AMPK和SIRT1 mRNA表达显著降低,FoxO1 mRNA表达显著升高(P<0.01)。与模型组比较,各给药组小鼠体质量、FPG及HbA1c含量显著减少(P<0.05,P<0.01);肝组织病理改变有所减轻;肝组织MDA含量显著减少,GSH-Px、CAT活性显著升高(P<0.05,P<0.01),p-AMPK、AMPK和SIRT1蛋白表达显著升高,FoxO1和p-FoxO1蛋白表达显著降低(P<0.05,P<0.01),AMPK和SIRT1 mRNA表达显著升高,FoxO1 mRNA表达显著降低(P<0.05)。与二甲双胍组比较,葛根芩连汤高剂量组各指标变化更显著(P<0.05)。结论葛根芩连汤可能通过调节AMPK/SIRT1-FoxO1信号通路降低db/db小鼠肝脏氧化应激水平,改善2型糖尿病。

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。

柚皮素通过抑制Sirt1/AMPKα信号通路减轻乙醇诱导的小鼠肝脏脂肪变性

目的:观察柚皮素(NAR)对乙醇诱导的小鼠肝脏脂肪变性的影响并探讨机制。方法:50只雄性KM小鼠随机分为5组,包括Control组、乙醇诱导组(EtOH组)、NAR治疗组(EtOH+NAR组)、NAR溶剂组(EtOH+vehicle组)、NAR联合白藜芦醇(RES)治疗(EtOH+NAR+RES组),每组小鼠10只。苏木精伊红染色观察肝脏脂肪质沉积积累变化,Western Blot分析沉默信息调节因子1(Sirt1)/腺苷酸活化蛋白激酶α(AMPKα)信号通路蛋白表达。细胞实验中,HepG2细胞分为RES组、NAR联合RES组(NAR+RES组)和阴性对照组(NC组)。透射电子显微镜观察脂肪质沉积积累。qRT-PCR检测脂肪合成标志物SREBP1、FASN、ACC、SCD1和脂肪酸β氧化标志物PPARα、CPT1α、UCP2的mRNA表达水平。结果:动物实验中,与Control组比较,EtOH组小鼠的肝组织胎质量明显增加(P<0.05),Sirt1和p-AMPKα(Thr172)蛋白水平明显增高(P<0.05)。与EtOH+vehicle组比较,EtOH+NAR组小鼠的肝脏组织脂质沉积减少,Sirt1和p-AMPKα(Thr172)蛋白水平降低(P<0.05)。与EtOH+vehicle组比较,EtOH+NAR+RES组小鼠肝脏组织脂质沉积变化不明显,而与EtOH+NAR组比较,EtOH+NAR+RES组小鼠肝脏组织脂质沉积明显增加。细胞实验中,与NC组比较,RES组细胞的脂质积累显著增加(P<0.05),脂肪合成标志物SREBP1、FASN、ACC、SCD1的mRNA表达增高,脂肪酸β氧化标志物PPARα、CPT1α、UCP2的表达降低(P<0.05);与RES组比较,NAR+RES组细胞的脂质积累降低(P<0.05),而SREBP1、FASN、ACC、SCD1的表达减少,PPARα、CPT1α、UCP2的表达增加(P<0.05)。结论:NAR通过抑制Sirt1/AMPKα信号通路的激活从而减轻乙醇诱导的小鼠肝脏脂肪变性。