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。

基于网络药理学研究大补元煎防治AD的作用机制及AMPK/SIRT1信号通路验证

目的:通过网络药理学和分子对接技术探究大补元煎防治阿尔茨海默病(AD)的作用机制,并利用动物实验验证所发现的分子机制。方法:网络药理学分析大补元煎抗AD的有效成分及作用靶点。利用AutoDock和PyMOL软件对药物的核心成分与核心蛋白进行分子对接验证。AD模型小鼠给予大补元煎治疗,并验证所发现的核心通路。结果:共筛选出80个有效活性成分和107个疾病作用靶点。大补元煎治疗AD的作用靶点有95个,其中核心靶点有35个。GO富集发现主要涉及程序性细胞死亡过程、细胞凋亡和信号转导调节等。KEGG信号通路富集发现主要涉及磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路、Wnt信号通路、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路等。Morris水迷宫实验显示,大补元煎可减少AD小鼠的平台潜伏期,并增加小鼠的穿越平台次数和目标象限时间。免疫组化实验(IHC)结果显示,大补元煎可增加AD小鼠海马CA3区神经元核抗原(NeuN)标记的阳性细胞数。免疫荧光(IF)结果显示,大补元煎可抑制AD小鼠海马CA3区胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、离子钙结合蛋白1(IBA1)的表达水平。Western blot实验显示,大补元煎可增加AD小鼠海马中磷酸化的腺苷酸活化蛋白激酶α(AMPKα)和沉默信息调节因子1(SIRT1)的表达水平。结论:本研究探讨了大补元煎抗AD的作用机制,并发现大补元煎可通过激活AMPK/SIRT1信号通路改善AD认知损伤、神经元丢失和神经炎症。

LncRNA MINCR调控AMPK/SIRT1信号通路对LPS诱导的人肺泡上皮细胞自噬和炎症反应的作用机制

目的探讨lncRNA MINCR调控AMPK/SIRT1信号通路对LPS诱导的人肺泡上皮细胞自噬和炎症反应的作用机制。方法将A549细胞随机分为Control组(A549细胞正常培养)、LPS组(10μg/mL LPS处理A549)、si-NC组(转染si-NC质粒后,10μg/mL LPS处理A549)、si-MINCR组(转染si-MINCR质粒后,10μg/mL LPS处理A549)和si-MINCR+Compound C组(转染si-MINCR质粒后,10μg/mL LPS和50μmol/L的Compound C处理A549)。qRT-PCR检测细胞中MINCR相对表达量,CCK-8和流式细胞仪检测细胞存活率和凋亡率,ELISA检测细胞中炎症因子IL-6、IL-8、TNF-α水平,蛋白质印迹法检测细胞中LC3、p62、Beclin-1、AMPK、p-AMPK、SIRT1蛋白表达。结果与Control组比较,LPS组细胞中MINCR相对表达量(3.84±0.52)、细胞凋亡率(26.84%±3.12%)、细胞中IL-6(416.95±45.06)、IL-8(549.32±61.45)、TNF-α(694.81±71.42)水平及细胞中p62蛋白(0.87±0.10)表达明显升高,细胞中LC3Ⅱ/LC3Ι比值(0.32±0.05)、p-AMPK/AMPK比值(0.31±0.05)、Beclin-1(0.52±0.07)和SIRT1蛋白(0.46±0.06)表达明显降低(P<0.01);与LPS组比较,si-MINCR组细胞中MINCR相对表达量(1.45±0.26)、细胞凋亡率(9.62%±1.15%)、细胞中IL-6(198.62±21.34)、IL-8(287.15±30.76)、TNF-α(364.72±40.59)水平及细胞中p62蛋白(0.87±0.10)表达明显降低,LC3Ⅱ/LC3Ι比值(0.78±0.09)、p-AMPK/AMPK比值(0.64±0.07)、Beclin-1(0.73±0.08)和SIRT1蛋白(0.81±0.09)表达明显增加(P<0.01);与si-MINCR组比较,si-MINCR+Compound C组细胞中MINCR相对表达量(3.21±0.45)、细胞凋亡率(20.24%±2.26%)、细胞中IL-6(395.78±10.47)、IL-8(543.26±56.71)、TNF-α水平(610.54±65.33)及细胞中p62蛋白(0.79±0.08)表达明显升高,细胞中LC3Ⅱ/LC3Ι比值(0.40±0.06)、p-AMPK/AMPK比值(0.38±0.04)、Beclin-1(0.56±0.06)和SIRT1(0.52±0.07)蛋白表达明显降低(P<0.01)。结论敲减lncRNA MINCR可促进LPS诱导的肺泡上皮细胞自噬,减轻炎性损伤,其作用机制可能与激活AMPK/SIRT1信号通路有关。

AMPK/Sirt1信号通路在运动调控骨骼肌质量中的作用

Sarcopenia指随着年龄的增加,机体骨骼肌质量、力量及功能逐渐下降的现象,它的发生增加了老年人的健康维护成本,给家庭及社会带来沉重经济负担。Sarcopenia的病理生理过程非常复杂,涉及细胞凋亡、氧化应激、蛋白质合成减少、骨骼肌废用、炎症反应、线粒体功能障碍等,并与骨骼肌质量控制(蛋白质质量控制和肌纤维数目控制)失衡密切相关。AMPK(AMP-activated protein kinase)、Sirt1(silencing information reg-ulator1)是机体内重要的能量代谢感受器,可感知体内的能量代谢状态,通过改变下游分子的基因表达或活性调节机体能量代谢过程。AMPK/Sirt1信号通路通过对细胞自噬、细胞凋亡、细胞增殖与分化、骨骼肌蛋白合成与降解、炎症反应等过程对的调控影响骨骼肌质量与功能,这可能与机体衰老过程中Sarcopenia的发生、发展及转归密切相关。研究表明,运动可促进骨骼肌蛋白质合成、增加机体的瘦体重,达到预防和治疗Sarcopenia的目的,但运动所引起的AMPK/Sirt1信号通路及其调控下游细胞事件的适应性改变与Sarcopenia的内在联系尚不明确。本文通过对AMPK/Sirt1信号通路与骨骼肌蛋白合成、降解和细胞凋亡等信号通路的关系及其运动调控进行综述,以期深入了解运动、AMPK/Sirt1信号通路与Sarcopenia的内在关系,旨为Sarcopenia的运动防治提供新思路。

水陆地黄胶囊通过LKB1/AMPK/Sirt1信号通路调控糖尿病肾病大鼠足细胞自噬的实验研究

目的观察水陆地黄胶囊对糖尿病肾病(diabetic kidney disease,DKD)大鼠的治疗作用,并验证该药物是否可通过激活LKB1-AMPK-Sirt1信号通路增强足细胞自噬活性并改善DKD。方法60只SD大鼠腹腔注射链脲佐菌素制成DKD大鼠模型,随机分为模型组、西药组、中药组,正常组与模型组大鼠每日予以生理盐水灌胃,西药组予以贝那普利药液灌胃,中药组予以水陆地黄胶囊药液灌胃。干预后检测血糖、血肌酐、尿素氮、24小时尿微量白蛋白等DKD相关指标;肾脏HE染色、Masson染色观察病理变化;透射电镜观察自噬泡的形成;Western blot检测肾脏组织Bcl-2相互作用蛋白(Bcl-2 interacting coiled-coil protein 1,Beclin-1)、微管相关蛋白1轻链3(microtubule associated protein 1 light chain 3,LC3II/I)、肝激酶B1(liver kinase B1,LKB1)、腺苷酸激活蛋白激酶[AMP-activated protein kinase,AMPK/p-AMPK]、沉默信息调节因子-1(silent information regulator-1,Sirt 1)蛋白的表达。结果与正常组相比,造模2周后造型组中46只大鼠空腹血糖≥6.7 mmol/L,提示造模成功;给药8周后模型组、西药组、中药组的血糖进一步升高(P<0.05),且与模型组相比,中药组血糖下降(P<0.05)。与正常组相比,模型组、西药组、中药组的血肌酐和尿素氮明显升高(P<0.05);与模型组相比,西药组、中药组的血肌酐和尿素氮明显下降(P>0.05);与西药组相比,中药组血肌酐和尿素氮下降(P>0.05)。与正常组相比,模型组、西药组、中药组24小时尿蛋白明显升高(P>0.05);与模型组相比,西药组、中药组的24小时尿蛋白明显下降(P<0.05);与西药组相比,中药组24小时尿蛋白下降(P>0.05)。HE染色:与模型组比较,西药组、中药组肾脏组织病变较模型组减轻,有少量炎性细胞浸润系膜增生;Masson染色:与模型组比较,西药组、中药组肾脏组织病变减轻。电镜下观察:正常组细胞内结构正常,可见明见自噬泡;模型组细胞结构破坏,自噬泡较少;中药组、中西药组自噬泡增多,提示自噬增强。Western blot检测:与模型组相比,中药组、西药组肾脏组织中Beclin-1、LC3Ⅱ/Ⅰ、LKB1、p-AMPK、Sirt1表达均明显升高(P<0.05),AMPK表达无明显差异(P>0.05)。结论水陆地黄胶囊能降低糖尿病肾病大鼠血糖,改善肌酐、尿素氮,减少蛋白尿,其机制可能是激活LKB1/AMPK/Sirt1信号通路增强足细胞自噬活性。

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。

醋酸泼尼松对糖尿病肾病模型大鼠肾功能、肾脏炎性反应及AMPK/SIRT1信号通路的影响

目的探究醋酸泼尼松对糖尿病肾病(DN)大鼠肾脏炎性反应及腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/沉默信息调节因子1(SIRT1)信号通路的影响。方法随机选取12只大鼠作为对照组,将其余大鼠用高糖高脂饲料辅以腹腔注射链脲佐菌素(STZ)构建DN大鼠模型。将造模成功大鼠随机分为模型组、醋酸泼尼松低(6.25 mg/kg)、高(12.5 mg/kg)剂量组、醋酸泼尼松+CC组(醋酸泼尼松12.5 mg/kg+AMPK抑制剂compound C 0.2 mg/kg),每组12只。各组给予相应处理,1次/d,共给药4周。观察大鼠一般状态,检测空腹血糖(FBG)、24 h尿微量白蛋白(U-mAlb)、血肌酐(SCr)、血尿素氮(BUN)、血清白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平;苏木精-伊红(HE)和高碘酸-希夫(PAS)染色观察肾脏组织病理形态学变化;蛋白免疫印迹法检测肾组织AMPK/SIRT1信号通路相关蛋白的表达。结果醋酸泼尼松可改善DN大鼠一般状态,降低FBG、24 h U-mAlb、血清SCr、BUN、IL-1β、IL-6和TNF-α水平、肾组织乙酰化核因子-κB p65(ac-NF-κB p65)/NF-κB p65和单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)蛋白表达(P<0.05),升高磷酸化AMPK(p-AMPK)/AMPK、SIRT1蛋白表达(P<0.05),改善肾脏病变;compound C可明显减弱醋酸泼尼松对DN大鼠的保护作用。结论醋酸泼尼松可减轻DN大鼠肾脏炎性反应,保护肾功能,其作用机制可能与激活AMPK/SIRT1通路,进而抑制NF-κB激活有关。

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。

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。

车叶草苷调节SIRT1/AMPK信号通路对慢性阻塞性肺疾病大鼠氧化应激损伤的影响

目的探究车叶草苷(asperuloside,ASP)调节沉默信息调节因子-1(SIRT1)/腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路对慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠氧化应激损伤的影响。方法随机选取12只大鼠作为对照组(Control组),其余采用香烟暴露诱导建立COPD大鼠模型,将造模成功的大鼠随机分为模型组(Model组)、车叶草苷低剂量组[ASP-L,14 mg/(kg·d)ASP]、中剂量组[ASP-M,28 mg/(kg·d)ASP]、高剂量组[ASP-H,56 mg/(kg·d)ASP]、车叶草苷高剂量+SIRT1抑制剂组[ASP-H+EX527组,56 mg/(kg·d)ASP+4.38 mg/(kg·d)EX527],每组12只。测量大鼠的肺功能及肺湿干质量比(W/D);酶联免疫吸附测定(ELISA)检测超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、活性氧(ROS)水平;苏木精-伊红(HE)染色观察肺组织病理变化;TUNEL检测肺组织凋亡情况;免疫组织化学检测抗髓过氧化物酶(MPO)表达;免疫印迹法检测SIRT1/AMPK信号通路相关蛋白表达。结果COPD大鼠成功建模,与Model组相比,ASP-L组、ASP-M组、ASP-H组大鼠气道阻力(RI)、W/D比值、细胞凋亡率、MDA、ROS水平、MPO光密度值降低(P<0.05),吸气流量峰值(PIF)、呼气流量峰值(PEF)、第1秒用力呼气容积(FEV1)/用力肺活量(FVC)比值、SOD、GSH-Px水平及SIRT1、p-AMPK/AMPK蛋白表达升高(P<0.05);HE染色结果显示ASP干预后COPD大鼠肺组织炎性浸润及肺组织结构变化减轻;EX527可减弱ASP-H对COPD大鼠肺组织损伤的改善作用。结论ASP可能通过激活SIRT1/AMPK信号通路,抑制肺组织氧化应激和细胞凋亡,改善COPD大鼠肺功能。

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。

高良姜素调节SIRT1/AMPK/mTOR信号通路对脂多糖诱导的大鼠关节软骨细胞自噬和凋亡的影响

目的探讨高良姜素调节沉默信息调节因子1(SIRT1)/增强腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路对脂多糖(LPS)诱导的大鼠关节软骨细胞自噬和凋亡的影响。方法将大鼠关节软骨细胞分为对照组,模型组(1.0μg·mL^(-1)LPS),高良姜素低(1.0μg·mL^(-1)LPS+10μmol·L^(-1)高良姜素)、中(1.0μg·mL^(-1)LPS+20μmol·L^(-1)高良姜素)、高(1.0μg·mL^(-1)LPS+40μmol·L^(-1)高良姜素)剂量组,高良姜素高剂量+EX527(SIRT1抑制剂)组(1.0μg·mL^(-1)LPS+40μmol·L^(-1)高良姜素+40μmol·L^(-1)EX527)。用流式细胞术检测关节软骨细胞凋亡;丹酰尸胺(MDC)染色观察关节软骨细胞自噬;酶联免疫吸附法检测细胞中白细胞介素1β(IL^(-1)β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-6水平;Western Blot法检测苄氯素(Beclin)、微管相关蛋白1轻链3(LC3)Ⅱ/Ⅰ、B淋巴细胞瘤-2相关X蛋白(Bax)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、SIRT1、AMPK、磷酸化AMPK(p-AMPK)、mTOR、p-mTOR表达情况。结果与对照组比较,模型组MDC阳性细胞比例,Beclin、LC3Ⅱ/Ⅰ、Bcl-2、SIRT1蛋白表达及p-AMPK/AMPK比值均降低(P<0.05);细胞凋亡率、IL^(-1)β、TNF-α、IL-6水平、Bax蛋白表达、p-mTOR/mTOR比值均升高(P<0.05)。与模型组比,高良姜素低、中、高剂量组的MDC阳性细胞比例及Beclin、LC3Ⅱ/Ⅰ、Bcl-2、SIRT1蛋白表达及p-AMPK/AMPK比值均增加(P<0.05);细胞凋亡率、IL^(-1)β、TNF-α、IL-6水平、Bax蛋白表达及p-mTOR/mTOR比值均降低(P<0.05)。与高良姜素高剂量组比较,高良姜素高剂量+EX527组的MDC阳性细胞比例及Beclin、LC3Ⅱ/Ⅰ、Bcl-2、SIRT1蛋白表达以及p-AMPK/AMPK比值明显降低(P<0.05),细胞凋亡率IL^(-1)β、TNF-α、IL-6水平、Bax蛋白表达、p-mTOR/mTOR比值明显升高(P<0.05)。结论高良姜素能促进LPS诱导的关节软骨细胞自噬,抑制细胞凋亡,可能是通过激活SIRT1/AMPK/mTOR信号通路发挥作用。

基于SIRT1/AMPK信号通路探究壮宣饮对H1N1肺炎小鼠肺泡上皮细胞自噬和凋亡的影响

目的:基于沉默信息调节因子1(silencing information regulator 1,SIRT1)/腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine activated monophosphate protein kinase,AMPK)信号通路探究壮宣饮对H1N1肺炎小鼠肺泡上皮细胞自噬和凋亡的影响。方法:随机选择6只小鼠作为对照组,其余小鼠通过鼻内滴入100μL甲型流感病毒(influenza A virus,IAV)[A/PuertoRico/8/34(PR8,H1N1)病毒]溶液建立H1N1肺炎小鼠模型。将造模成功小鼠随机平分为H1N1组、低-壮宣饮组(7.16 g·kg^(-1))、中-壮宣饮组(14.33 g·kg^(-1))、高-壮宣饮组(28.66 g·kg^(-1))、高-壮宣饮+Compound C组(28.66 g·kg^(-1)壮宣饮+0.25 mg·kg^(-1) SIRT1/AMPK信号通路抑制剂Compound C),每组均6只,每天上、下午各1次,连续5天,H1N1组和对照组给予等量生理盐水。ELISA法检测BALF中炎性因子水平;HE染色检测肺组织病理变化;分离和培养小鼠肺泡上皮细胞;流式细胞术检测肺泡上皮细胞凋亡;Western blot检测肺泡上皮细胞自噬蛋白、SIRT1/AMPK信号通路相关蛋白表达。结果:对照组肺组织结构正常,而H1N1组肺组织炎性细胞浸润到间质中、肺泡严重出血、塌陷、间质水肿、肺泡壁增厚,H1N1组较对照组γ-干扰素(interferon-γ,IFN-γ)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平、肺泡上皮细胞凋亡率显著升高(P<0.05),AMPK、SIRT1蛋白水平、微管相关蛋白1轻链3(microtubule associated protein 1 light chain 3,LC3)-Ⅱ/Ⅰ、苄氯素1(benzyl chloride 1,Beclin 1)蛋白水平显著下降(P<0.05);与H1N1组相比,低-壮宣饮组、中-壮宣饮组、高-壮宣饮组IFN-γ、IL-6、TNF-α水平、肺泡上皮细胞凋亡率显著下降(P<0.05),AMPK、SIRT1蛋白水平、LC3-Ⅱ/Ⅰ、Beclin 1蛋白水平显著升高(P<0.05),且呈剂量相关性。Compound C逆转了高-壮宣饮的有利影响。结论:壮宣饮可能通过调控SIRT1/AMPK信号通路对H1N1肺炎小鼠肺泡上皮细胞自噬和凋亡起到改善作用。

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。

青蒿琥酯调节AMPK/mTOR/ULK1信号通路对肾母细胞瘤细胞增殖、凋亡和自噬的影响

目的探讨青蒿琥酯对肾母细胞瘤细胞增殖、凋亡和自噬的作用及其分子机制。方法体外培养人肾母细胞瘤细胞株SK-NEP-1并以0、12.5、25.0、50.0、100.0、150.0μmol/L浓度的青蒿琥酯处理,采用CCK-8法测定各组细胞活力并筛选出青蒿琥酯最佳作用浓度。将SK-NEP-1细胞随机分为对照组、青蒿琥酯(100.0μmol/L)组、AMPK抑制剂Dorsomorphin(10.0μmol/L)组、青蒿琥酯(100.0μmol/L)+Dorsomorphin(10.0μmol/L)组,以青蒿琥酯和Dorsomorphin单独或联合处理各组细胞后,采用CCK-8法检测各组细胞活力,采用平板克隆形成实验检测各组细胞的集落形成情况;采用流式细胞术检测各组细胞的凋亡情况;采用MDC荧光染色法检测各组细胞的自噬情况;采用蛋白免疫印迹法检测各组细胞中凋亡相关蛋白[B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、cleaved多聚ADP核糖聚合酶(PARP)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)]、自噬相关蛋白[轻链3(LC3)Ⅱ、LC3Ⅰ、Beclin-1]及AMPK/mTOR/ULK1信号通路相关蛋白的表达情况。结果不同浓度青蒿琥酯均可抑制SK-NEP-1细胞的活力(均P<0.05),且随浓度升高其抑制作用增强。用100.0μmol/L青蒿琥酯和10.0μmol/L Dorsomorphin分别处理SK-NEP-1细胞后,与对照组相比,青蒿琥酯组细胞的凋亡率、自噬空泡相对量及Bax、cleaved PARP、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、p-AMPK/AMPK、p-ULK1/ULK1蛋白表达水平均升高(均P<0.05),细胞活力、集落形成率及Bcl-2、p-mTOR/mTOR蛋白表达水平均降低(均P<0.05);Dorsomorphin组细胞凋亡率、自噬空泡相对量及Bax、cleaved PARP、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、p-AMPK/AMPK、p-ULK1/ULK1蛋白表达水平均降低(均P<0.05),细胞活力、集落形成率及Bcl-2、p-mTOR/mTOR蛋白表达水平均升高(均P<0.05)。青蒿琥酯和Dorsomorphin联合干预SK-NEP-1细胞逆转了青蒿琥酯的抗肿瘤作用。结论青蒿琥酯可能通过激活AMPK/mTOR/ULK1信号通路增强肾母细胞瘤细胞自噬,进而抑制其增殖并促进其凋亡。

中药益肾颗粒通过PI3k/Akt/mTOR和LKB1/AMPK/Sirt1信号通路对糖尿病肾病大鼠的干预作用研究

目的:观察益肾颗粒对糖尿病肾病大鼠模型的干预作用。方法:105只大鼠随机选取10只为正常组,其余大鼠采用高糖高脂饲料喂养联合链脲佐菌素(STZ)小剂量腹腔注射诱导糖尿病肾病大鼠模型,造模成功后随机分为模型组、缬沙坦组(10mg/kg)、二甲双胍组(100mg/kg)及中药低、中、高剂量组(0.89、1.78、3.56g/kg),每组15只。灌胃10周后,检测血、尿、肾组织病理及相关蛋白的表达。结果:与模型组比较,益肾颗粒可以降低糖尿病肾病大鼠血肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)、空腹血糖(FBG)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、24h尿蛋白定量等指标(P<0.05,P<0.01),减轻肾脏病理改变,降低PI3k、p-Akt、p-m TOR蛋白表达,升高LKB1、p-AMPK、p-Sirt1蛋白表达,以中药中剂量组改变尤为明显(P<0.01)。结论:中药益肾颗粒可能通过调节PI3k/Akt/m TOR和LKB1/AMPK/Sirt1信号通路,减轻糖尿病肾病大鼠肾脏病理改变。

虎杖苷调节Sirt1-FoxO1信号通路对高糖诱导的心肌细胞焦亡的影响

目的 基于沉默信息调节因子1(silence information regulator1,Sirt1)-叉头状转录因子O1(forkhead transcription factor O1,FoxO1)信号通路研究虎杖苷(polydatin,PD)抑制高糖诱导的心肌细胞焦亡的作用机制。方法 以心肌细胞H9c2为研究对象,使用不同浓度PD处理筛选PD浓度。将细胞分为模型组、PD低、中、高剂量组(PD-L、M、H,20、40、80μmol/L)、空白对照(control)组、Sirt1抑制剂[PD-H+sirtinol (10μmol/L)]组。细胞计数试剂盒(cell counting Kit-8,CCK8)法检测细胞活性;酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,Elisa)法检测细胞内乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)释放量、白细胞介素1β(Interleukin-1β,IL-1β)水平;二氯荧光素双醋酸盐(dichlorodihydrofluorescein diacetate,DCFH-DA)荧光探针检测细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平;流式细胞术检测细胞焦亡情况;实时荧光定量PCR检测细胞中Nod样受体蛋白3(Nod-like receptor protein 3,NLRP3) mRNA、消皮素D(gasdermin D,GSDMD) mRNA表达水平;Western blot检测蛋白表达。结果 与control组比较,模型组细胞活性下降(P<0.01),经过PD不同浓度处理后,细胞活性逐渐上升(P<0.01);与control组比较,模型组LDH释放量、IL-1β水平、ROS水平、细胞焦亡率、NLRP3 mRNA、GSDMD mRNA表达、焦亡蛋白NLRP3、裂解的半胱氨酸天冬氨酸酶(cleaved-caspase-1,c-caspase-1)、GSDMD、GSDMDN表达均上升,Sirt1-Foxo1信号通路蛋白表达下降(P<0.01);与模型组比较,PD各组及PD-H+sirtinol组LDH释放量、IL-1β水平、ROS水平、细胞焦亡率、NLRP3 mRNA、GSDMD mRNA表达、焦亡蛋白NLRP3、c-caspase-1、GSDMD、GSDMD-N表达均下降,Sirt1-FoxO1信号通路蛋白表达上升(P<0.05)。sirtinol可以逆转PD对于高糖诱导的心肌细胞焦亡的保护作用。结论 PD可以通过上调Sirt1-FoxO1信号通路蛋白表达,改善细胞炎症损伤,抑制高糖诱导的心肌细胞焦亡。

藤黄健骨胶囊通过SIRT1/PGC-1α/Nrf2信号通路抑制绝经后骨质疏松大鼠成骨细胞凋亡

藤黄健骨胶囊可以提高绝经后骨质疏松模型鼠的骨密度来改善其骨微结构损害,但具体机制尚未阐明。本文主要研究藤黄健骨胶囊抑制绝经后骨质疏松症大鼠成骨细胞凋亡与SIRT1/PGC-1α/Nrf2信号通路的关系,旨在探讨藤黄健骨胶囊对绝经后骨质疏松症的作用机制。采用去卵巢法建立绝经后骨质疏松大鼠模型,分别给予藤黄健骨胶囊(0.09、0.18、0.36 g/kg)灌胃,连续干预8周后进行指标检测。采用TUNEL染色观察股骨组织凋亡情况,结果发现,藤黄健骨胶囊各剂量组股骨组织凋亡阳性细胞和凋亡率均减少(P<0.01)。采用双重免疫荧光染色观察股骨组织成骨细胞中SIRT1、PGC-1α和Nrf2表达水平表达情况,结果发现,藤黄健骨胶囊中、高剂量组成骨细胞PGC-1α表达荧光面积明显升高,各剂量组成骨细胞SIRT1和Nrf2表达荧光面积也明显升高(P<0.01)。qPCR和Western印迹检测股骨组织SIRT1、PGC-1α、Nrf2、Runx2、Bcl-2、Caspase-3和Caspase-9的mRNA表达水平和翻译水平变化,结果显示,藤黄健骨胶囊中、高剂量组股骨组织Runx2 mRNA水平和蛋白质水平、Nrf2蛋白质水平均明显升高,Caspase-9蛋白质水平明显下降,各剂量组股骨组织SIRT1、PGC-1α、Bcl-2 mRNA水平和蛋白质水平、Nrf2 mRNA水平也均明显升高,而其各剂量组股骨组织Caspase-3mRNA水平、蛋白质水平和Caspase-9 mRNA水平均则明显降低(P<0.01)。综上,本研究初步揭示了藤黄健骨胶囊对绝经后骨质疏松模型鼠成骨细胞凋亡的抑制与SIRT1/PGC-1α/Nrf2信号通路有关,SIRT1可能是调控成骨细胞凋亡的重要靶点。