MicroRNAs通过BMP/TGF-β信号通路调节骨形成的研究进展

1 microRNAs在骨形成中的作用microRNAs（miRNAs）是一类内源性单链小分子（～22nt）非编码RNA序列,通过抑制靶基因转录及下调蛋白表达在多种生理和病理过程中起到重要的调控作用[1]。越来越多的研究表明,miRNAs在干细胞工程中具有潜在的应用价值,同时参与并调节骨形成和骨重建[2],如：miR-96促进MC3T3-E1细胞成骨分化,而miR-125b可以通过下调Cbfβ表达抑制C3H10T1/2细胞增殖和成骨分化[3-4],miR-21过表达的骨髓间充质干细胞可以加速大鼠闭合性股骨骨折愈合[5],

基于TGF-β/BMP/Smad信号通路治疗激素性股骨头坏死中医药研究进展

激素性股骨头坏死(steroid-induced osteonecrosis of the femoral head,SIONFH)是由于糖皮质激素使用不当或过度而引起的髋关节疾病,发病机制尚未统一,临床疗效亦不佳。当前,没有效果明确的药物可以延缓疾病进程,而中医药治疗SIONFH在临床上取得一定疗效。即便如此,仍未能完整的从分子生物及细胞生物学角度阐明中药治疗SIONFH的作用机制。转化生长因子-β(TGF-β)/骨形态发生蛋白(BMP)/Smad信号通路的转导是防治SIONFH的研究热点之一,故该文阐明了该信号通路的转导机制以及与SIONFH的联系,检索了基于该通路治疗SIONFH的全部中药及复方并阐述其影响机制。基于中医对SIONFH的认识,现临床上使用补肝肾强筋骨以及活血祛瘀通络类的方药治疗SIONFH,且具有良好的疗效。中药通过调控该通路,可刺激骨髓间充质干细胞成骨分化,降低破骨细胞含量,减少脂肪生成,改善微循环,抗氧化损伤,促进股骨头内血管新生,从而促进股骨头损伤的修复。现基于TGF-β/BMP/Smad信号通路对中医药治疗SIONFH的研究进展做一综述,期许为中医药治疗SIONFH提供理论依据及参考。

针刀干预对LDH模型大鼠TGF-β/BMP信号通路水平的影响

目的探讨针刀干预对腰椎间盘突出症(LDH)模型大鼠椎间盘退变及转化生长因子β/骨形态发生蛋白(TGF-β/BMP)信号通路水平的影响。方法建立LDH大鼠模型,大鼠分为空白组、假手术组、模型组、塞来昔布组(0.34g·kg^(-1)·d^(-1)塞来昔布溶剂)、针刀组、TGF-β/BMP抑制剂组(针刀+SB-431542,针刀+100μL/鼠/2d的SB431542)、TGF-β/BMP激动剂组(针刀+SRI-011381 hydrochloride,针刀+10 mg·kg^(-1)·2 d^(-1)的SRI-011381 hydrochloride),每组20只。观察7组大鼠一般行为状态;HE染色观察椎间盘软骨组织形态学变化;RT-qPCR检测TGF-β1 mRNA、BMP-7 mRNA、Smad2/3 mRNA、Smad1/5/8 mRNA、Smad4 mRNA及TIMP-3 mRNA的表达;ELISA法检测肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素-6(IL-6)、基质金属蛋白酶-3(MMP-3)水平;免疫组化检测椎间盘软骨组织TIMP-3表达;Western blot检测TGF-β1、BMP-7、Smad2/3、Smad1/5/8、BMPR-1A、ALK5、Sox9、COL2A1蛋白水平。结果与空白组及假手术组比较,模型组大鼠行为异常,椎间盘出现破裂,基质丢失,软骨细胞减少,软骨终板与髓核边界结构紊乱,Smad4 mRNA、TIMP-3 mRNA表达与TGF-β1、BMP-7、Smad2/3、Smad1/5/8 mRNA及蛋白、BMPR-1A、ALK5、Sox9、COL2A1蛋白表达、TIMP-3平均光密度值显著降低(P<0.05),TNF-α、IL-6、MMP-3水平显著升高(P<0.05)。与模型组比较,针刀组、塞来昔布组大鼠异常行为减少,椎间盘软骨组织损伤减轻,Smad4 mRNA、TIMP-3 mRNA表达与TGF-β1、BMP-7、Smad2/3、Smad1/5/8 mRNA及蛋白、BMPR-1A、ALK5、Sox9、COL2A1蛋白表达、TIMP-3平均光密度值显著升高(P<0.05),TNF-α、IL-6、MMP-3水平显著降低(P<0.05)。与针刀组比较,TGF-β/BMP抑制剂组大鼠异常行为及椎间软骨组织损伤加重;Smad4 mRNA、TIMP-3 mRNA表达与TGF-β1、BMP-7、Smad2/3、Smad1/5/8 mRNA及蛋白、BMPR-1A、ALK5、Sox9、COL2A1蛋白表达、TIMP-3平均光密度值显著降低(P<0.05),TNF-α、IL-6、MMP-3水平显著升高(P<0.05)。TGF-β/BMP激动剂组大鼠异常行为减少,椎间盘软骨组织损伤减轻;Smad4 mRNA、TIMP-3 mRNA表达与TGF-β1、BMP-7、Smad2/3、Smad1/5/8 mRNA及蛋白、BMPR-1A、ALK5、Sox9、COL2A1蛋白表达、TIMP-3平均光密度值显著升高(P<0.05),TNF-α、IL-6、MMP-3水平显著降低(P<0.05)。结论针刀干预可能通过激活TGF-β/BMP信号通路,抑制细胞外基质降解、抑制椎间盘组织内炎症,起到延缓椎间盘退变发展、达到治疗LDH的目的。

金雀异黄素通过调控TGF-β1/Smad3信号通路对2型糖尿病大鼠心肌纤维化的影响

目的 探讨金雀异黄素减轻糖尿病大鼠心肌纤维化的作用及潜在机制。方法 通过高脂饮食结合腹腔注射链脲菌素(STZ)法建立大鼠2型糖尿病(T2DM)模型,并随机分为模型组、二甲双胍组(100 mg/kg)及金雀异黄素低、高剂量组(50、100 mg/kg),另设正常组给予常规饮食,每组10只。各给药组灌胃给药8周,检测体质量、心功能、心脏质量及心脏指数,血清CK-MB、AST及LDH活性,观察心肌纤维化程度,心肌组织转化生长因子-β1(TGF-β1)、Smad同源物3(Smad3)mRNA和蛋白表达,心肌组织Ⅰ型胶原(CollagenⅠ)和Ⅲ型胶原(CollagenⅢ)蛋白分布及表达。结果 与模型组比较,金雀异黄素各剂量组大鼠体质量、每搏输出量(SV)及射血分数(EF)升高(P<0.01),心脏指数、左心室收缩末期内径(LVIDs)、血清肌酸激酶同工酶(CK-MB)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)活性降低(P<0.05,P<0.01),心肌组织胶原相对面积及CollagenⅠ、CollagenⅢ蛋白表达均降低(P<0.05,P<0.01),心肌组织TGF-β1、Smad3 mRNA和蛋白表达降低(P<0.05,P<0.01),金雀异黄素高剂量组左心室舒张末期内径(LVIDd)降低(P<0.05)。结论 金雀异黄素可通过抑制TGF-β1/Smad3信号通路,减轻2型糖尿病大鼠心肌纤维化作用,进而发挥保护心脏效应。

虎杖苷通过抑制TGF-β/Smad信号通路改善动脉粥样硬化大鼠动脉粥样硬化斑块和内皮炎症反应

目的:探讨虎杖苷通过抑制转化生长因子β(TGF-β)/Smad信号通路对动脉粥样硬化(AS)大鼠AS斑块和内皮炎症反应的改善作用。方法:将60只大鼠随机分成空白对照组、模型对照组、虎杖苷低、中、高剂量组和阳性对照组,每组10只。正常对照组大鼠用普通饲料喂养,其余各组大鼠采用高脂饲料喂养与维生素D3腹腔注射联合的方法制备AS大鼠模型。虎杖苷低、中、高剂量组大鼠每天灌胃虎杖苷40、80、160 mg/kg,阳性对照组大鼠每天灌胃辛伐他汀5 mg/kg,模型对照组和空白对照组大鼠每天灌胃等量生理盐水。给药结束后,油红O染色观察大鼠主动脉AS斑块形成情况;全自动生化分析仪检测大鼠三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平;酶联免疫吸附法检测大鼠血清中肿瘤坏死因子(TNF)-α、IL-6、IL-8、C反应蛋白(CRP)、单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)、同型半胱氨酸(Hcy)、细胞间黏附分子1(ICAM-1)、内皮素-1(ET-1)含量;蛋白免疫印迹法检测大鼠TGF-β1、Smad2/3、p-Smad2/3蛋白表达水平。结果:与空白对照组相比,模型对照组大鼠主动脉内壁出现大量AS斑块,血清中TG、TC、LDL-C水平及TNF-α、IL-6、IL-8、CRP、MCP-1、Hcy、ICAM、ET-1含量明显升高,HDL-C水平明显降低,主动脉组织中TGF-β1蛋白表达、p-Smad2/3/Smad2/3显著升高(P<0.05)。虎杖苷干预后AS大鼠主动脉内壁斑块面积明显减小,血清中TG、TC、LDL-C水平及TNF-α、IL-6、IL-8、CRP、MCP-1、Hcy、ICAM、ET-1含量显著降低,HDL-C水平显著升高,主动脉组织中TGF-β1蛋白表达、p-Smad2/3/Smad2/3明显减小(P<0.05),以上指标变化均呈剂量依赖性(P<0.05)。阳性对照组TC、LDL-C、HDL-C水平与虎杖苷高剂量组无明显差异(P>0.05),其余指标均比虎杖苷高剂量组更低(P<0.05)。结论:虎杖苷通过调节血脂、降低细胞炎症因子的表达,从而减少AS斑块的形成,改善AS大鼠体内的炎症反应,其机制与抑制TGF-β/Smad信号通路激活有关。

基于miRNA21-5p调控TGF-β1/Smads信号通路探讨苓桂气化方抗射血分数保留心力衰竭心肌纤维化的机制

目的基于miRNA21-5p调控转化生长因子-β1(transforming growth factor beta 1,TGF-β1)/Smads信号通路探讨苓桂气化方抗射血分数保留心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)心肌纤维化的机制。方法40只4周龄自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rats,SHR)平均分为HFpEF组、沙库巴曲缬沙坦组(LCZ696,0.018 g·kg^(-1))、苓桂气化方低剂量组(LGQH-L,3.87 g·kg^(-1))和苓桂气化方高剂量组(LGQH-H,7.74 g·kg^(-1)),给予高脂、高盐及高糖饮食16周及腹腔注射链脲霉素溶液8周建立HFpEF大鼠模型。10只威斯塔京都(Wistar Kyoto,WKY)大鼠和10只SHR大鼠作为对照组,以普通饲料喂养至实验结束。造模成功后,WKY、SHR和HFpEF组给予等剂量生理盐水,其他3组按照预先规定的干预措施,每天灌胃1次,持续6周。干预结束后,行超声心动图测量左心室(left ventricle,LV)前壁厚度(LV end-diastolic anterior wall thickness,LVAWd)、LV后壁厚度(LV end-diastolic posterior wall thickness,LVPWd)、LV舒张末内径(LV end-diastolic internal diameter,LVIDd)、LV射血分数(LV ejection fraction,LVEF)、LV舒张早期二尖瓣流入峰值速度(E)、舒张晚期二尖瓣流入峰值速度(A)和LV舒张早期二尖瓣环运动速度(e'),并计算E/A和E/e';酶联免疫吸附试验检测血清心房钠尿肽(atrial natriuretic peptide,ANP)、B型利钠肽(B-type brain natriuretic peptide,BNP)及半乳糖凝集素3(Galectin-3,Gal-3);病理切片进行苏木精伊红及马松染色观察心肌肥厚及纤维化,并计算LV室壁厚度(LV wall thickness,LVWT)、胶原体积分数(collagen volume fraction,CVF)及血管周围纤维化比率(perivascular fibrosis ratio,PFR);实时定量聚合酶链反应检测LV心肌miRNA21-5p及TGF-β1/Smads信号通路相关mRNA表达;蛋白印迹检测LV心肌TGF-β1/Smads信号通路相关蛋白表达。结果与对照组比较,HFpEF组的LVAWd、LVPWd、LVIDd、E/A、E/e'、ANP、BNP、Gal-3、LVWT、CVF和PFR显著升高(P<0.05或P<0.01);LV心肌miR-NA21-5,α-SMA、CollⅠ、CollⅢ、TGF-β1、Smad2、Smad3 mRNA表达和α-SMA、CollⅠ、CollⅢ、TGF-β1、P-Smad2/3蛋白表达显著上调(P<0.05或P<0.01);Smad7 mRNA及蛋白表达显著下调(P<0.05或P<0.01)。与HFpEF组比较,苓桂气化方呈剂量依赖性减少LVAWd、LVPWd、LVIDd、E/A、E/e'、ANP、BNP、Gal-3、LVWT、CVF和PFR(P<0.05或P<0.01);下调miRNA21-5p,α-SMA、CollⅠ、CollⅢ、TGF-β1、Smad2、Smad3 mRNA表达和α-SMA、CollⅠ、GF-β1、P-Smad2/3蛋白表达(P<0.05或P<0.01);上调Smad7 mRNA及蛋白表达(P<0.05或P<0.01)。结论苓桂气化方可能通过靶向miRNA21-5p调控TGF-β1/Smads信号通路抑制心肌纤维化,从而减轻HFpEF大鼠LV重塑和舒张功能障碍,是治疗HFpEF的有效中药复方。

姜黄素通过调控TGF-β1/Smad信号通路抑制恶性胶质瘤生长的作用机制

目的探究姜黄素对恶性胶质瘤生长的影响及可能机制。方法以人恶性胶质瘤细胞U87为研究对象,随机分为空白对照组(无任何干预)、姜黄素低、中、高(10、20、40μmol·L^(-1))、替莫唑胺组(40μmol·L^(-1))、姜黄素40μmol·L^(-1)+LY210976110μmol·L^(-1)、姜黄素40μmol·L^(-1)+SRI-01138110μmol·L^(-1),干预48 h。CCK-8法、Transwell法对各组U87细胞活性、迁移及侵袭能力测定,经由流式细胞术测定U87细胞周期变化,Western blot法测定U87细胞TGF-β1/Smad信号通路相关蛋白表达水平。结果姜黄素组与替莫唑胺组干预48 h后U87细胞活性百分比、细胞迁移及侵袭数目均低于空白对照组(P<0.05),且均随姜黄素剂量增大而下降(P<0.05)。对比空白对照组,姜黄素组及替莫唑胺组Sub-G_(0)期细胞数增多(P<0.05),G_(2)/M期细胞数减少(P<0.05)。姜黄素高剂量组及替莫唑胺组U87细胞TGF-β1、p-Smad 3、N-钙黏蛋白(N-cadherin)、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)-2、MMP-9蛋白相对表达量均低于空白对照组(P<0.05),Smad 7、E-钙黏蛋白(E-cadherin)蛋白相对表达量均高于空白对照组(P<0.05)。姜黄素高剂量组与替莫唑胺组各指标对比差异均无统计学意义(P>0.05)。相比姜黄素高剂量组,TGF-β1/Smad通路抑制剂能进一步抑制U87细胞活性、迁移及侵袭,降低TGF-β1、p-Smad 3、MMP-2、MMP-9蛋白相对表达量(P<0.05),提高Smad 7、E-cadherin蛋白相对表达量(P<0.05),而TGF-β1/Smad通路激活剂反之(P<0.05)。结论姜黄素能抑制恶性胶质瘤U87细胞生长,其机制可能与调控TGF-β1/Smad信号通路相关。

HDAC3抑制剂RGFP966通过下调TGF-β1/SMAD3/STAT-1信号通路抑制AIM2炎症小体活化和EMT缓解子宫内膜纤维化

目的探讨HDAC3抑制剂RGFP966缓解子宫内膜纤维化的分子机制。方法将18只6~8周雌性SD大鼠随机分为3组,Control组、IUA模型组(即宫内粘连大鼠模型组)、RGFP966治疗组(IUA模型组给予HDAC3抑制剂RGFP966治疗),每组6只。建立IUA大鼠模型。ELISA测定大鼠血清炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6水平。qPCR法测定大鼠子宫内膜组织上皮间质转化标志物E-cadherin、N-cadherin、α-SMA、Vimentin mRNA相对表达水平。蛋白质印迹法测定大鼠子宫内膜组织TGF-β1、SMAD3、p-STAT-1、STAT-1、AIM2、IL-18、cleaved-IL-1β、IL-1β的表达水平。结果与Control组相比,IUA模型组大鼠子宫角壁变薄,血清炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6水平升高(P<0.05);E-cadherin mRNA相对表达水平降低,N-cadherin、α-SMA、Vimentin mRNA相对表达水平升高(P<0.05);TGF-β1、SMAD3、p-STAT-1蛋白质表达水平增强(P<0.05);AIM2、IL-18、cleaved-IL-1β的表达水平增强(P<0.05)。与IUA模型组相比,RGFP966治疗组部分逆转(P<0.05)了上述指标。STAT-1和IL-1β的表达水平在上述3个分组中无明显差异(P>0.05)。结论HDAC3的抑制剂RGFP966可通过下调TGF-β1/SMAD3/STAT-1信号通路抑制AIM2炎症小体和EMT,缓解子宫内膜纤维化。

METTL3调控miR-126介导TGF-β/Smad信号通路影响糖尿病肾病的机制研究

目的:建立糖尿病肾病(Diabetes Kidney Disease,DKD)大鼠模型,探讨METTL3调控糖尿病肾病的作用机制。方法:将SD大鼠适应性喂养7d后,按照随机数字法分为4组,正常对照组(Control组)、糖尿病肾病模型组(DKD组)、糖尿病肾病模型+METTL3干扰对照组(DKD+NC组)和糖尿病肾病模型+METTL3干扰组(DKD+siMETTL3组),每组8只。造模结束后收集大鼠血液标本及肾脏组织,采用全自动生化分析仪分析空腹血糖(Fasting blood glucose,FBG)、尿素氮(Blood urea nitrogen,BUN)、24h尿蛋白(Uridine triphosphate,UTP)的表达水平,RT-qPCR法检测miR-126的基因表达,ELISA检测TGF-β1的表达,Western blotting检测METTL3、smad2、smad3、smad7的蛋白水平。结果:与Control组相比,DKD组的FBG、BUN、UTP、TGF-β1、METTL3、smad2、smad3显著升高(P<0.05),体质量、miR-126、smad7显著降低(P<0.05);与DKD组比较,DKD+siMETTL3组的FBG、BUN、UTP、TGF-β1、METTL3、smad2、smad3显著降低(P<0.05),体质量、miR-126、smad7显著升高(P<0.05)。结论:METTL3可以通过调控miR-126及TGF-β/smad通路,介导DKD的进展。

基于TGF-β_(1)/Smads信号通路探讨大蒜素对2型糖尿病大鼠肾纤维化的影响

目的:探讨大蒜素对2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)大鼠肾纤维化和TGF-β_(1)/Smads信号通路的影响以及大蒜素对T2DM所致肾纤维化的作用机制。方法:将50只SD大鼠随机分为正常对照组、模型组和大蒜素低剂量组(5 mg/kg)、大蒜素中剂量组(10 mg/kg)、大蒜素高剂量组(20 mg/kg),每组10只。正常对照组大鼠常规饲养,其余各组采用高糖高脂饲料喂养加腹腔注射链尿佐菌素的方法复制T2DM大鼠模型。造模完成后,大蒜素各剂量组大鼠腹腔注射相应剂量大蒜素溶液,正常对照组及模型组腹腔注射等剂量生理盐水,每天1次,共4周。干预4周后,测定各组大鼠空腹血糖水平,称量体质量;生化分析法测定24h尿蛋白(24 hour urine protein,24h UP)、血清尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、血清肌酐(serum creatinine,SCr)表达水平;苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin staining,HE)进行肾组织病理学检查;Masson染色进行肾组织纤维化检查并计算胶原容积分数(collagen volume fraction,CVF);免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)法检测肾组织中转化生长因子β_(1)(transforming growth factor-β_(1),TGF-β_(1))、磷酸化Smad2(phospho-Smad2,p-Smad2)、p-Smad3蛋白表达以及Ⅰ型胶原蛋白(collagenⅠ,ColⅠ)和Ⅲ型胶原蛋白(collagenⅢ,ColⅢ)表达。结果:与正常对照组比较,模型组大鼠肾小球增大、系膜基质增厚、肾小管上皮细胞空泡变性、炎性细胞浸润,大鼠空腹血糖、24h UP、BUN、SCr、CVF、TGF-β_(1)、p-Smad2、p-Smad3、Col I、ColⅢ均升高,体质量下降;与模型组比较,大蒜素中、高剂量组大鼠空腹血糖水平降低、体质量升高(P<0.05),24h UP和血清BUN、SCr水平降低(P<0.01),病理学改变改善;与模型组比较,大蒜素低、中、高剂量组大鼠肾组织纤维化改善,肾组织CVF降低(P<0.01);与模型组比较,大蒜素中、高剂量组大鼠肾组织TGF-β_(1)、p-Smad2、p-Smad3、Col I、ColⅢ蛋白表达下调(P<0.01)。结论:大蒜素对T2DM大鼠肾纤维化具有抑制作用,其机制可能与大蒜素调控TGF-β_(1)/Smads信号通路进而抑制细胞外基质生成有关。

从“主客交”探讨TGF-β1/Smads信号通路与卵巢纤维化的相关性

“主客交”理论由温病名家吴又可在其著作《温疫论》中提出,其认为“主客交”是久病正气亏虚,客邪乘虚侵袭,正邪相争,胶固于血脉,日久形成的一种缠绵难愈的痼疾。转化生长因子-β1(TGF-β1)/Smads信号通路参与了卵巢纤维化过程,对卵巢功能障碍的发生发挥着重要作用。中医研究发现以“主客交”理论为基础的三甲散方可通过调控TGF-β1/Smads信号传导通路达到抗肝纤维化作用,故此次从中医“主客交”理论出发,探讨TGF-β1/Smads信号通路与卵巢纤维化的相关性,以期为卵巢纤维化的治疗研究提供新思路和参考。

内热针调节TGF-β1/Smads信号通路对大鼠肩袖损伤后早期愈合的影响

目的探讨内热针对大鼠肩袖损伤后早期愈合及TGF-β1/Smads信号通路的影响。方法将72只8周龄(200±20)g SPF级SD雄性大鼠分为模型组(54只)及对照组(18只)。模型组大鼠通过离断大鼠右肩冈上肌腱止点构建肩袖损伤大鼠模型,对照组大鼠除不横切冈上肌腱外其余处理同模型组。造模成功的大鼠采用简单随机抽样法分为肩袖损伤组、内热针组、内热针+通路激活剂SRI-011381组(内热针+SRI-011381组),每组18只。内热针组给予内热针治疗,内热针+SRI-011381组在内热针治疗的同时腹腔注射7 mg/kg SRI-011381,对照组与肩袖损伤组给予内热针组同时间、同部位的普通针刺。测定各组大鼠右前足足底热缩足潜伏期(TWL);酶联免疫吸附试验法检测关节液白细胞介素(IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平;HE染色观察肩袖关节肌腱组织病理损伤;Masson染色观察肩袖关节肌腱组织纤维化程度;腱-骨界面生物力学检测肩袖的最大拉力负荷;免疫组织化学染色法检测肌腱组织相关蛋白表达;Western blot法检测TGF-β1/Smads信号通路相关蛋白表达。结果与对照组比较,肩袖损伤组TWL缩短,最大拉力负荷及Scx、TnC表达降低,IL-1β、IL-6、TNF-α水平及TGF-β1、p-Smad2/3/Smad2/3表达升高(P<0.05)。与肩袖损伤组比较,内热针组TWL延长,最大拉力负荷及Scx、TnC表达升高,IL-1β、IL-6、TNF-α水平及TGF-β1、p-Smad2/3/Smad2/3表达降低(P<0.05)。与内热针组比较,内热针+SRI-011381组TWL缩短,最大拉力负荷及Scx、TnC表达降低,IL-1β、IL-6、TNF-α水平及TGF-β1、p-Smad2/3/Smad2/3表达升高(P<0.05)。对照组肌腱纤维、软骨及骨组织各层次排列清晰,胶原纤维生成相对正常,存在蓝色胶原纤维沉积;肩袖损伤组组织细胞排列紊乱,炎症细胞浸润明显,胶原纤维生成相对减少,蓝色胶原纤维沉积减少;内热针组组织病理变化得到改善,细胞排列相对正常,炎症细胞浸润减少,有丰富的胶原纤维生成,蓝色胶原纤维沉积大面积增多,胶原纤维连续性、平行取向和密度增加;内热针+SRI-011381组组织病理损伤加重,组织细胞排列紊乱,炎症细胞浸润加剧,胶原纤维生成减少,蓝色胶原纤维沉积明显减少。结论内热针可促进大鼠肩袖损伤早期愈合,其作用机制可能与抑制TGF-β1/Smads信号通路有关。

TGF-β1/Smad信号通路在妊娠期高血压疾病中的表达及其与病情严重程度和不良妊娠结局的关系研究

目的探讨转化生长因子β1(TGF-β1)/Smad信号通路在妊娠期高血压疾病(HDP)患者胎盘中的表达及临床意义。方法回顾性选取2021年2月至2023年2月在新疆医科大学第六附属医院妇产科诊断为HDP的单胎孕妇100例,分为轻度组70例,重度组30例。另选正常单胎妊娠孕妇100名作为对照组。采用免疫组织化学链霉菌抗生物素蛋白-过氧化物酶连结(SP)法检测胎盘中TGF-β1、Smad2和Smad3的表达水平,并统计妊娠结局。利用多因素Logistic回归模型来分析TGF-β1/Smad信号通路主要蛋白与HDP以及不良妊娠结局的独立相关性;应用受试者工作特征(ROC)曲线分析TGF-β1/Smad信号通路主要蛋白对HDP的诊断价值以及对妊娠结局的预测价值。结果重度组胎盘组织中TGF-β1、Smad2和Smad3的表达水平分别为(18.10±3.59)%、(4.69±1.01)%、(3.01±0.53)%,轻度组分别为(12.17±3.28)%、(3.16±0.74)%、(2.18±0.47)%,均高于对照组[(9.96±2.42)%、(2.47±0.68)%、(1.77±0.45)%],且重度组高于轻度组,差异均有统计学意义(P<0.05)。100例HDP患者中,妊娠结局良好者81例,妊娠结局不良者19例。妊娠结局不良者胎盘组织中TGF-β1、Smad2和Smad3的表达水平分别为(18.18±3.53)%、(4.77±1.02)%、(3.15±0.54)%,均高于妊娠结局良好者[(12.96±3.32)%、(3.35±0.69)%、(2.26±0.47)%],差异均有统计学意义(P<0.05)。Logistic回归分析显示,TGF-β1、Smad2和Smad3是导致HDP发生的独立危险因素(P<0.05),也是HDP患者不良妊娠结局的独立危险因素(P<0.05)。ROC曲线分析显示,TGF-β1、Smad2、Smad2及三者联合诊断HDP的曲线下面积(AUC)分别为0.823、0.867、0.803、0.966,以三者联合诊断价值最高(敏感度为93.00%,特异度为88.00%);TGF-β1、Smad2、Smad3及三者联合预测HDP患者不良妊娠结局的AUC分别为0.846、0.934、0.820、0.974,以三者联合预测价值最高(敏感度为95.83%,特异度为90.70%)。结论TGF-β1/Smad信号通路参与了HDP的发生与发展,TGF-β1、Smad2和Smad2对诊断HDP及预测HDP患者不良妊娠结局的价值较高,且随着病情的加重,TGF-β1、Smad2和Smad2逐渐升高。

归肾丸调控TGF-β/Snail信号通路介导上皮间质转化抑制宫腔粘连的研究

目的研究归肾丸对原代子宫内膜上皮细胞(Primary endometrial epithelial cells,PEEC)纤维化及对TGF-β/Snail信号通路介导上皮间质转化(Epithelial mesenchymal transition,EMT)的调控作用,以阐明其对宫腔粘连(Intrauterine adhesions,IUA)的潜在治疗作用及分子机制。方法利用TGF-β1体外诱导PEEC 48 h以发生EMT,再使用归肾丸含药血清处理PEEC 24 h,通过定量PCR(Quantitative polymerase chain reaction,qPCR)和蛋白质印迹(Western Blot,WB)分别检测TGF-β1下游基因Snail,EMT标志物Vimentin、E-cadherin、N-cadherin,细胞纤维化标志物α-SMA的mRNA水平和蛋白水平的表达。结果归肾丸含药血清经验证无细胞毒性。TGF-β1成功诱导了PEEC发生EMT,表现为Snail、Vimentin、N-cadherin和α-SMA的表达升高,及E-cadherin的表达降低。归肾丸血清抑制了PEEC的EMT并降低了PEEC的纤维化水平,表现为Snail、Vimentin、N-cadherin和α-SMA的表达降低,及E-cadherin的表达升高。结论归肾丸可通过抑制TGF-β/Snail信号通路介导的EMT降低PEEC纤维化水平以治疗宫腔粘连。

TGF-β/BMPs、Wnt和MAPK信号通路在间充质干细胞向成骨细胞分化中的作用

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一种多潜能成体干细胞,具有向成骨细胞分化的能力。在MSCs向成骨细胞分化中,受到多种信号通路调控,其中TGF-β/BMPs、Wnt、MAPK信号通路发挥了重要作用。而且,通过对Smad1蛋白酶体的调节,Wnt和MAPK信号可以对TGF-β/BMPs通路进行调控。在相关信号通路的共同作用下,MSCs向成骨细胞分化。现对MSCs分化过程中TGF-β/BMPs、Wnt、MAPK这三条通路进行了简要综述。

糖肾平对糖尿病肾病KK-Ay小鼠肾脏保护作用及对TGF-β_1/Samd6/BMP7信号通路影响的研究

目的:本研究主要探讨糖肾平对糖尿病肾病(DKD)KK-Ay小鼠肾脏保护作用及其对TGF-β_1/Samd6/BMP7信号通路的影响。方法:10只雌性C57BL/6J小鼠作为对照组。雌性10周龄KK-Ay小鼠60只,KK鼠料诱导10周后建立糖尿病肾病动物模型。模型小鼠按体质量和血糖区组分层随机法分为模型组、厄贝沙坦组与糖肾平小、中、大剂量组。厄贝沙坦组,糖肾平小、中、大剂量组均灌胃给药,正常组、模型组用等体积去离子水灌胃。每4周称体质量和测24 h尿蛋白定量。实验第26周,眼球取血并处死小鼠,称肾脏质量、测血糖,分离血清测BUN、Scr、TG、MDA、NO和SOD;HE染色和Mallory染色观察肾组织病理形态;原位杂交、免疫组化、Western blot检测肾组织TGF-β_1、Samd6、BMP7、α-SMA、E-Cadherin m RNA及蛋白表达。结果:与模型组比较,各治疗组体质量、肾质量/体质量、尿蛋白降低,其中糖肾平中、大剂量组有显著性差异(P<0.01);肾脏病理损害明显减轻,FBG、血清BUN、Scr、TG和MDA含量明显降低(P<0.01),NO、SOD含量明显增加(P<0.01),Samd6、BMP7和E-Cadherin m RNA及蛋白的表达量增加,TGF-β_1和α-SMA m RNA及蛋白的表达量减少,其中糖肾平大剂量组有显著性差异(P<0.01),糖肾平的治疗效果呈剂量依赖关系。结论:糖肾平对DKD KK-Ay小鼠肾脏保护及逆转肾小管上皮细胞转分化的作用,可能与下调氧化应激水平及调节TGF-β_1/Samd6/BMP7信号通路有关,这为DKD"肾痿"学说提供了新的实验依据。

BMP/Smad信号通路与先天性马蹄内翻足模型大鼠足踝部的软骨发育

背景:先天性马蹄内翻足主要表现为骨本身异常及软骨发育异常,BMP/Smad信号通路可以指导胚胎期骨和软骨的发育,但其在马蹄内翻足病因领域发挥的作用尚无动物实验证实。目的:探讨BMP/Smad信号通路参与调控先天性马蹄内翻足模型大鼠足踝部软骨发育异常的机制。方法:将生长状况相同的孕10 d的SD大鼠随机分为实验组和对照组。实验组采用135 mg/kg维甲酸灌胃制作马蹄内翻足模型,对照组采用等量植物油灌胃;孕21 d后剖腹取出胎鼠,实验组孕鼠产下胎鼠41只中出现马蹄足畸形27只,畸型率65.9%;对照组获得胎鼠36只,均未出现畸形。分离胎鼠足踝部组织进行苏木精-伊红染色,并采用Western blot、RT-qPCR、免疫组化检测BMP/Smad信号通路核心蛋白Smad5、P-Smad5、通路下游蛋白SP7以及Sox9的表达水平。结果与结论:①与对照组相比,苏木精-伊红染色可见实验组大鼠足踝部组织中软骨基质增多,骨间缝隙增大;②免疫组化显示实验组Smad5与SP7表达水平下降,而Sox9基因表达增高;③RT-qPCR结果显示实验组大鼠足踝部组织中Smad5、SP7的mRNA表达水平下降,Sox9 mRNA表达水平升高;④Western blot结果显示实验组大鼠足踝部软骨组织中P-Smad5/Smad5及SP7表达降低,Sox9表达升高;⑤结果说明,先天性马蹄内翻足模型大鼠足踝部软骨异常的发生与BMP/Smad信号通路传导障碍有关。

基于TGF-β1/smads信号通路研究电针对少弱精症大鼠的影响

【目的】探究电针对少弱精症大鼠精子质量、性激素水平以及睾丸组织中TGF-β1/smads信号通路中相关蛋白的影响。【方法】取40只SD大鼠,雄性,采用随机数字表法,分成空白组、模型组、电针组、阳性药物组,应用腺嘌呤灌胃法建立少弱精症大鼠模型,分别对电针组(每天电针中极、关元、足三里、三阴交,30 min/次,连续28 d)、阳性药物组(以10 mL/kg左卡尼汀口服液灌胃,连续28 d)进行干预。治疗后检测各组大鼠精子数量、精子活力率、促卵泡生成激素(FSH)、黄体生成素(LH)、血清性激素睾酮(T)指标变化;采用HE染色法对睾丸组织进行形态学观察;采用Western Blot检测睾丸组织中TGF-β1/smads信号通路相关蛋白的表达。【结果】模型组与空白组比较,精子数量、精子活力率均显著降低(P<0.05),电针组和阳性药物组与模型组比较均有显著升高(P<0.05)。性激素水平比较:模型组与空白组相比,血清T水平显著降低(P<0.05)、血清FSH、LH水平显著升高(P<0.05);电针组和阳性药物组与模型组比较,血清T水平显著升高(P<0.05)、血清FSH、LH水平显著降低(P<0.05)。HE染色结果显示:模型组大鼠睾丸组织出现典型AR病理特征,电针组和阳性药物组睾丸组织均出现不同程度改善。Western Blot检测显示:睾丸组织中模型组TGF-β1/smads通路TGF-β、p-smad2、p-smad3蛋白水平表达均显著升高(P<0.05),电针组和阳性药物组与模型组比较TGF-β、p-smad2、p-smad3蛋白水平均显著降低(P<0.05)。【结论】电针能够提高少弱精子症大鼠精子数量和精子活力率,调节性激素水平,改善大鼠的生精环境,其机制可能与通过调节TGF-β1/smads信号通路影响睾丸生精过程有关。

扶正化瘀方调控TGF-β/Smad信号通路对博来霉素诱导小鼠肺纤维化的影响

目的探讨扶正化瘀方对博来霉素诱导肺纤维化小鼠的作用。方法将小鼠随机分为模型组、扶正化瘀方组(5.6 g/kg)和尼达尼布组(60 mg/kg),每组15只,采用无创气管插管经气道滴注博来霉素(2.5 mg/kg)复制小鼠肺纤维化模型;另取10只正常小鼠予气道滴注等体积生理盐水,作为正常组。造模7 d后,各组灌胃相应剂量药物,连续给药14 d。末次给药24 h后,使用肺功能仪测定小鼠气道狭窄指数、呼吸频率和潮气量,试剂盒检测血清羟脯氨酸(Hyp)水平,苏木素-伊红和Masson染色分别观察肺组织炎症和胶原沉积水平,ELISA法检测肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6水平,免疫组化观察肺组织α-SMA表达,蛋白印迹法检测小鼠肺组织α-SMA、TGF-β1、Smad2/3、p-Smad2、p-Smad3蛋白表达。结果与正常组比较,模型组小鼠呼吸急促,体质量降低(P<0.01),Penh值增加(P<0.01),f、TV减少(P<0.01),肺组织大量炎性细胞浸润和大量胶原纤维沉积并有纤维节结生成,血清Hyp、IL-6、TNF-α水平升高(P<0.01),肺组织α-SMA、TGF-β1、Smad2/3、p-Smad2、p-Smad3蛋白表达升高(P<0.01);与模型组比较,扶正化瘀方组和尼达尼布组小鼠呼吸平稳,Penh值降低(P<0.01),f、TV增加(P<0.01),肺组织炎性细胞浸润和胶原纤维沉积减少(P<0.01),血清Hyp、IL-6、TNF-α水平降低(P<0.01),肺组织α-SMA、TGF-β1、Smad2/3、p-Smad2、p-Smad3蛋白表达降低(P<0.01)。结论扶正化瘀方可抑制博来霉素诱导的小鼠实验性肺纤维化,其作用机制可能与调控TGF-β/Smad信号通路有关。

基于TGF-β_(1)/Smads信号通路的中药防治支气管哮喘研究进展

基于TGF-β_(1)/Smads信号通路对支气管哮喘的影响及中药干预作用研究进展进行综述,指出转化生长因子β_(1)(transforming growth factor-β_(1),TGF-β_(1))对哮喘发病过程中气道炎症与气道重塑的病理基础发挥作用,TGF-β_(1)对气道炎症具有双重作用,既可通过刺激嗜酸性粒细胞促进气道炎症发生,又可通过刺激肥大细胞产生白细胞介素6,抑制气道炎症;此外,因TGF-β_(1)具有超强的致纤维化作用,可促进成纤维细胞生长,引起气道重塑,中药可通过调控TGF-β_(1)/Smads信号通路,从而干预哮喘发作,缓解哮喘临床症状。