中医药调控FoxO3α防治心血管疾病的研究进展

FoxO3α在调节内皮细胞及平滑肌细胞的功能、抗动脉粥样硬化、抗心肌细胞纤维化等方面发挥重要作用,可能是治疗心血管疾病的潜在靶点。本研究从FoxO3α的生物学功能及其相关的信号通路,梳理和总结中医药通过调控FoxO3α防治心血管疾病的研究进行综述。

丹参川穹嗪对尿酸肾损伤模型大鼠FOXO3α表达影响

目的探讨丹参川穹嗪对尿酸性肾病大鼠肾脏损伤的保护作用及作用机制。方法设对照组,模型组,丹参川穹嗪低、中、高剂量组(10、20、40mg/kg)和别嘌呤醇(5mg/kg)阳性药物组。干预6周后采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR),蛋白免疫印迹(Western blot),酶联免疫吸附试验(ELISA)检测大鼠肾组织或血清中FOXO3α、TLR4、NLRP3和MCP-1的mRNA和蛋白水平。结果模型组FOXO3αmRNA和蛋白水平低于正常组,而TLR4,NLRP3和MCP-1高于正常组(P<0.05)。模型组FOXO3α的m RNA和蛋白水平低于丹参川芎嗪组和别嘌醇组,而TLR4,NLRP3和MCP-1高于丹参川芎嗪组和别嘌呤醇组(P<0.05)。结论丹参川穹嗪可上调FOXO3α的表达,抑制TLR4,NLRP3和MCP-1的表达,这可能是丹参川穹嗪改善高尿酸血症介导的免疫炎症肾损伤的分子机制。

骨疏方调节FoxO3a/Wnt信号通路对H_(2)O_(2)诱导成骨细胞损伤的影响

目的探讨骨疏方调节FoxO3a/Wnt信号通路对过氧化氢(H_(2)O_(2))诱导成骨细胞损伤的影响。方法CCK-8法检测不同浓度(0.01、0.1、1、10、100μmol/L)的骨疏方对H_(2)O_(2)诱导的MC3T3-E1细胞活力。随后设置对照组、H_(2)O_(2)(150μmol/L H_(2)O_(2))组、骨疏方组、骨疏方+空载体组、骨疏方+FoxO3a过表达组。CCK-8法、ELISA分别检测细胞活力、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA);成骨诱导分化后,碱性磷酸酶(ALP)试剂盒及茜素红分析ALP活性、细胞骨矿化结节;qRT-PCR检测成骨相关基因OPN mRNA、Runx2 mRNA以及FoxO3a mRNA表达水平;Western blot检测通路相关蛋白FoxO3a、Wnt2、β-连环蛋白(β-catenin)表达水平。结果与对照组比较,H_(2)O_(2)组MDA、FoxO3a表达显著增加,细胞活力、SOD、ALP活性、骨矿化结节数量、OPN mRNA、Runx2 mRNA、Wnt2、β-catenin表达显著降低(P<0.05);与H_(2)O_(2)组比较,骨疏方组MDA、FoxO3a表达显著降低,细胞活力、SOD、ALP活性、骨矿化结节数量、OPN mRNA、Runx2 mRNA、Wnt2、β-catenin表达显著增加(P<0.05);与骨疏方+空载体组比较,骨疏方+FoxO3a过表达组MDA、FoxO3a表达显著增加,细胞活力、SOD、ALP活性、骨矿化结节数量、OPN mRNA、Runx2 mRNA、Wnt2、β-catenin表达显著降低(P<0.05)。结论骨疏方可改善H_(2)O_(2)诱导成骨细胞损伤,可能与抑制FoxO3a/Wnt信号通路有关。

扶正解毒方对病毒性心肌炎大鼠氧化应激及Sirt1/FoxO3a通路的影响

目的 基于沉默信息调节因子2相关酶1(Sirt1)/叉头蛋白O3a(FoxO3a)通路探究扶正解毒方对病毒性心肌炎(VMC)大鼠的影响。方法 大鼠腹腔注射柯萨奇B3病毒(CVB3)法建立VMC模型,随机分为模型组、扶正解毒方低剂量组(28 g/kg)、扶正解毒方高剂量组(112 g/kg)、EX527组(Sirt1抑制剂,1μg/kg)、扶正解毒方(28 g/kg)+EX527(1μg/kg)组,每组15只,另取未造模的正常大鼠15只为正常组,连续给药10 d。检测大鼠超声心动图Tie指数,HE染色观察心肌组织病理损伤情况,ELISA法检测血清心肌损伤标志物、氧化应激水平,TUNEL法检测心肌组织细胞凋亡率,免疫组化法检测心肌组织Sirt1表达,Western blot法检测心肌组织FoxO3a、磷酸化FoxO3a(p-FoxO3a)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、过氧化氢酶(CAT)、细胞周期抑制蛋白p27、半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶3(caspase3)表达。结果 与正常组比较,模型组大鼠心肌细胞坏死加重,大鼠出现死亡,Tie指数、血清心肌损伤标志物、氧化应激指标水平均升高(P<0.05),Sirt1/FoxO3通路蛋白及其介导的抗氧化应激、抗凋亡相关蛋白表达降低(P<0.05);与模型组比较,扶正解毒方各剂量组大鼠无死亡,心肌组织损伤得以缓解,Tie指数、血清心肌损伤标志物、氧化应激指标水平均降低(P<0.05),Sirt1/FoxO3通路蛋白及其介导的抗氧化应激、抗凋亡相关蛋白表达升高(P<0.05);EX527可加重VMC大鼠的死亡及心肌细胞氧化损伤等症状,并逆转扶正解毒方对抗病毒性心肌炎的作用(P<0.05)。结论 扶正解毒方可通过激活Sirt1/FoxO3a通路缓解VMC大鼠心肌氧化应激损伤。

miR-217靶向FOXO3影响非小细胞肺癌对吉非替尼耐药性及相关机制

目的检测miR-217对非小细胞肺癌吉非替尼耐药性的影响,并探讨下游靶基因及相关通路。方法qRT-PCR检测人肺正常上皮细胞系BEAS-2B,NSCLC细胞系A549、HCC827、PC9、NCI-H1975及吉非替尼耐药株PC9/GR中miR-217表达量。选取PC9/GR细胞,利用转染技术构建control组、NC-mimic组、miR-217 mimic组、miR-217 mimic+si-NC组、miR-217 mimic+si-FOXO3组细胞,CCK8及克隆形成实验检测细胞增殖能力、流式细胞仪检测细胞凋亡能力,Western blot检测PI3K/AKT信号通路蛋白表达。Targetscan生物信息学网站预测miR-217下游靶基因,双荧光素酶实验检测miR-217与靶基因FOXO3相关性。结果与BEAS-2B相比,miR-217表达量在A549、HCC827、PC9、NCI-H1975细胞中显著降低(P<0.05),随着吉非替尼培养浓度增加,PC9细胞中miR-217基因表达量逐渐降低(P<0.05),并且miR-217在PC9/GR细胞中的表达低于PC9(P<0.05)。相较于control及NC-mimic组,miR-217 mimic组细胞增殖能力明显降低(P<0.05),细胞凋亡数量增多(P<0.05),p-PI3K和p-AKT蛋白表达量降低(P<0.05)。双荧光素酶报告表明FOXO3是miR-217的靶标。回复实验测得,与miR-217 mimic组及miR-217 mimic+si-NC组相比,miR-217 mimic+si-FOXO3组细胞耐药能力升高(P<0.05),增殖能力显著提升(P<0.05),细胞凋亡数量减少(P<0.05),p-PI3K和p-AKT蛋白表达量增高(P<0.05)。结论miR-217过表达逆转NSCLC细胞PC9/GR对吉非替尼的耐药性并抑制PC9/GR细胞增殖加速凋亡,这种机制可能与靶向FOXO3调控PI3K/AKT信号通路相关。

川陈皮素通过FOXO3a/SIRT1通路减轻脂多糖诱导的肺损伤

目的 观察川陈皮素在脓毒症肺损伤中的作用,并探究其潜在机制。方法 采用随机数字表法将48只8~10周的雄性C57 BL/6小鼠分为4组,即对照组、肺损伤组、治疗组(5mg/kg)和治疗组(10mg/kg),每组各12只。对照组不做任何处理;肺损伤组小鼠腹腔注射脂多糖(10mg/kg);治疗组(5mg/kg)小鼠接受腹腔注射脂多糖(10mg/kg)的同时予以川陈皮素(5mg/kg)灌胃;治疗组(10mg/kg)小鼠接受腹腔注射脂多糖(10mg/kg),同时予以川陈皮素(10mg/kg)灌胃。脂多糖腹腔注射12h后,检测各组小鼠肺功能及动脉血气,同时留取肺组织,分别从病理学和分子生物学层面评估小鼠肺损伤状况及可能靶点。结果 与对照组比较,肺损伤组小鼠气道压力、PaCO_(2)、肺损伤评分明显增高,PaO_(2)明显降低(P<0.05);与肺损伤组比较,治疗组(5mg/kg)和治疗组(10mg/kg)小鼠气道压力、PaCO_(2)、肺损伤评分明显降低,PaO_(2)明显升高(P<0.05)。Western blot法检测结果显示,与对照组比较,肺损伤组小鼠肺组织中IL-1β、TNF-α、TXNIP和4-HNE的蛋白表达水平明显升高(P<0.05);与肺损伤组比较,治疗组(5mg/kg)和治疗组(10mg/kg)小鼠肺组织上述蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。此外,肺损伤组小鼠肺组织中FOXO3a和SIRT1的蛋白表达水平较对照组明显降低(P<0.05);与肺损伤组比较,治疗组(5mg/kg)和治疗组(10mg/kg)小鼠肺组织中FOXO3a和SIRT1蛋白表达水平明显上调(P<0.05)。结论 川陈皮素可抑制小鼠脓毒症肺损伤并减轻氧化应激和炎性反应,其机制可能与川陈皮素对FOXO3a/SIRT1通路激活有关。

木糖醇通过调节PI3K/Akt/FoxO1/NF-κB通路改善2型糖尿病小鼠肾损伤

目的探究木糖醇改善2型糖尿病(T2DM)肾损伤的作用机制。方法将小鼠随机分为正常对照组(NC组)、糖尿病对照组(DC组)、10%木糖醇组(DX10组)、20%木糖醇组(DX20组),每组6只。除NC组外,其余各组小鼠均用链脲佐菌素(40 mg/kg)构建T2DM模型。造模成功后,在正常饲料中加入不同比例的木糖醇连续喂养8周。通过试剂盒检测小鼠空腹血糖(FBG);采用ELISA法测定血清中白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量;比色法检测肾组织过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)和总抗氧化能力(T-AOC);苏木精-伊红(H-E)染色观察肾组织的形态学变化;Western-blot法检测小鼠肾组织p-PI3K、PI3K、p-Akt、Akt、p-FoxO1、FoxO1、NF-κB、ICAM-1、Bcl-2和Bax蛋白的表达情况。结果(1)与NC组比较,DC组FBG升高(P<0.01),木糖醇干预后下降,且DX20组下降更显著(P<0.05);(2)与NC组比较,DC组IL-6和TNF-α分泌增加(P<0.0001),木糖醇干预后均下降,且DX20组下降更显著(P<0.0001);(3)与NC组比较,DC组CAT和T-AOC活性下降、MDA含量升高(P<0.01),木糖醇干预后,CAT和T-AOC活性升高而MDA含量降低(P<0.05),且DX20组变化更显著(P<0.05);(4)H-E染色显示,木糖醇干预可改善小鼠糖尿病肾损伤,且DX20组效果更佳(P<0.05);(5)Western-blot检测显示,与NC组比较,DC组小鼠肾组织中p-PI3K、p-Akt、p-FoxO1和Bcl-2/Bax均降低(P<0.0001,P<0.001,P<0.01,P<0.001)、NF-κB入核增多(P<0.0001)、ICAM-1升高(P<0.01);与DC组比较,木糖醇干预可逆转相关蛋白的变化,且DX20组变化更显著(P<0.05)。结论木糖醇可通过活化PI3K/Akt/FoxO1及抑制NF-κB通路改善T2DM小鼠肾损伤。

菊苣酸通过FOXO3-FOXM1信号轴抑制肺癌细胞增殖和化疗敏感性并促进凋亡

目的:研究菊苣酸调节叉头框蛋白O3(FOXO3)-叉头蛋白M1(FOXM1)信号轴对肺癌细胞增殖、凋亡和化疗敏感性的影响。方法:构建人肺癌细胞顺铂(DDP)耐药细胞A549/DDP,用不同浓度菊苣酸处理后通过MTT法测定细胞活力,以不显著降低细胞活力的最大浓度作为菊苣酸的最佳作用浓度。将A549细胞随机分为对照组、空载组、菊苣酸组、菊苣酸+FOXO3敲低组,分组处理后分别采用MTT法、集落生成实验及流式细胞实验测定各组A549细胞增殖及凋亡;采用免疫印迹法检测各组A549细胞FOXO3-FOXM1通路、增殖(PCNA)与凋亡(Bcl-2、Bax)相关蛋白表达。将A549/DDP细胞随机分为对照组、DDP组、DDP+空载组、DDP+菊苣酸组、DDP+菊苣酸+FOXO3敲低组,分组处理后分别采用MTT法、集落生成实验及流式细胞实验测定各组A549/DDP细胞增殖及凋亡;采用免疫印迹法检测各组A549/DDP细胞FOXO3-FOXM1通路、增殖、耐药[P-糖蛋白(P-gp)]与凋亡相关蛋白表达。结果:与对照组相比,空载组A549细胞各指标无明显变化(P>0.05);菊苣酸组A549细胞凋亡率、Bax与FOXO3蛋白表达升高(P<0.05),集落生成率、细胞活力、Bcl-2与PCNA、FOXM1蛋白表达降低(P<0.05);FOXO3敲低可减弱菊苣酸对A549细胞上述各指标的作用。与对照组、DDP组相比,DDP+空载组A549/DDP细胞各指标均无明显变化(P>0.05);DDP+菊苣酸组A549/DDP细胞凋亡率、Bax与FOXO3蛋白表达均升高(P<0.05),集落生成率、细胞活力、Bcl-2与PCNA、P-gp、FOXM1蛋白表达均降低(P<0.05);FOXO3敲低可减弱菊苣酸对DDP处理下A549/DDP细胞上述各指标的作用。结论:菊苣酸可通过激活FOXO3-FOXM1信号而抑制肺癌细胞增殖和化疗敏感性并促进其凋亡,进而增强化疗药物DDP对其DDP耐药细胞的杀伤作用。

FOXO3a靶向调控血管内皮细胞相关基因可变剪接的作用研究

目的研究血管内皮细胞在冠状动脉疾病中的作用,着重阐明转录因子叉头框蛋白O3a(forkhead box O3a,FOXO3a)调控靶标基因表达和可变剪接在血管内皮细胞损伤中的作用。方法通过在人血管内皮细胞系中过表达FOXO3a,利用转录组技术获得转录组数据。分析FOXO3a调控的潜在靶标基因的表达水平和可变剪接模式,以及这些基因的功能。结果FOXO3a过表达的HUVEC细胞中,与对照组比较,419个基因差异表达。基因本体论(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)分析结果显示,上调基因富集在炎性信号通路,下调基因富集在代谢通路。基于转录组数据进行可变剪切分析,发现1784个可变剪切事件的模式在FOXO3a过表达组和对照组间发生显著差异。GO和KEGG分析结果显示,差异可变剪切基因富集在细胞凋亡相关通路。结论FOXO3a通过调控免疫炎症、脂类代谢和细胞凋亡相关基因的表达和可变剪接,影响血管内皮细胞凋亡,可能影响冠心病的发生。

FOXO3A对食管鳞癌细胞增殖、迁移、侵袭能力和自噬水平的影响

目的:探讨FOXO3A对食管鳞状细胞癌(ESCC)细胞增殖、迁移、侵袭能力和自噬水平的影响。方法:采用RT-qPCR和Western blot法检测人正常食管上皮细胞HEEC、低分化ESCC细胞KYSE150和高分化ESCC细胞EC109中FOXO3A mRNA和蛋白的表达。将KYSE150或EC109细胞分别转染阴性对照siRNA(si-NC组)和靶向FOXO3A的siRNA(siFOXO3A组)。采用CCK-8实验检测转染72 h后细胞增殖活性,克隆形成实验评估细胞克隆形成能力,Transwell小室实验检测转染24 h后细胞的迁移和侵袭能力,Western blot法检测上皮间充质转化相关蛋白E-cadherin、N-cadherin和Vimentin的表达,免疫荧光法检测细胞中LC3B及p62的聚集度。结果:两种ESCC细胞中FOXO3A mRNA及蛋白表达水平均高于HEEC(P<0.05)。与si-NC组比较,siFOXO3A组细胞增殖活性、克隆形成数、迁移细胞数、侵袭细胞数均降低(P<0.05);N-cadherin、Vimentin蛋白表达降低,E-cadherin蛋白表达升高(P<0.05);p62聚集程度减弱,LC3B聚集程度增强(P<0.05)。结论:敲低FOXO3A可抑制ESCC细胞的增殖、迁移和侵袭能力,增强其自噬水平,发挥抑癌作用。

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。

PI3K/Akt/FoxO1信号通路对人源肺动脉平滑肌细胞及肺动脉高压大鼠细胞凋亡的影响

目的探究磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/叉头框蛋白O1(FoxO1)信号通路对人源肺动脉平滑肌细胞(hPASMC)及肺动脉高压大鼠细胞凋亡的影响。方法细胞实验部分,将hPASMC分为4组:(1)空白对照组;(2)血小板源性生长因子-BB(PDGF-BB)组;(3)PDGF-BB+LY294002组;(4)PDGF-BB+紫杉醇(paclitaxel)组。采用TUNEL检测细胞凋亡,采用蛋白质印迹法检测Bcl-2、裂解的胱天蛋白酶-3(cleaved caspase-3)和PI3K/Akt/FoxO1信号通路相关蛋白表达水平。动物实验部分,将12只SD大鼠随机分为4组:(1)空白对照组;(2)野百合碱(MCT)组;(3)MCT+LY294002组;(4)MCT+paclitaxel组。采用Western blot检测Bcl-2、cleaved caspase-3和PI3K/Akt/FoxO1信号通路相关蛋白表达水平。结果细胞实验部分:相比于PDGF-BB组,PDGF-BB+LY294002组与PDGF-BB+paclitaxel组的Bcl-2表达水平下降(P<0.01),cleaved caspase-3表达水平上升(P<0.01);相比于空白对照组,PDGF-BB+LY294002组与PDGF-BB+paclitaxel组的凋亡率增加(P<0.01)。动物实验部分:相比于MCT组,MCT+LY294002组与MCT+paclitaxel组Bcl-2、磷酸化Akt与磷酸化FoxO1表达水平下降(P<0.01),cleaved caspase-3与FoxO1表达水平上升(P<0.01)。各组之间PI3K表达水平无显著差异。结论PI3K/Akt/FoxO1信号通路抑制hPASMC与肺动脉高压大鼠肺组织的细胞凋亡。

FOXO3a在慢性阻塞性肺疾病中的研究进展

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是以不可逆性气流受限为主要特征的慢性气道疾病,其发病机制尚未完全明确,目前认为与香烟烟雾(cigarette smoke,CS)等有害气体或有害颗粒暴露引起的复杂病理改变有关。其中,CS暴露下的肺泡上皮细胞衰老、抗氧化失衡、慢性气道炎症、肺实质自噬破坏等均是COPD发生发展的重要原因。研究发现,叉头框蛋白O3a(forkhead box protein O3a,FOXO3a)在这些病理生理过程中发挥重要作用,本文将对FOXO3a在COPD发生发展中的研究进展进行综述。

HHLA2、FOXO3A在非小细胞肺癌组织中的表达及与其临床病理特征和预后的相关性

目的探讨HHLA2与转录因子FOXO3A在非小细胞肺癌组织中表达水平及与其临床预后的关系。方法选取147例接受检查治疗的非小细胞肺癌患者作为研究对象,采用免疫组化法对癌组织及癌旁组织中HHLA2和FOXO3A表达进行测定。多因素cox回归分析非小细胞肺癌患者的预后相关因素。结果HHLA2在非小细胞肺癌组织中呈现高表达(57.1%vs 42.9%),FOX3OA蛋白阳性率低于癌旁组织(34.7%vs 65.3%)(P<0.05);HHLA2蛋白与TNM分期、淋巴结状态和复发显著相关,FOX3OA仅仅与TNM分期和淋巴结状态有关;单因素分析显示:TMN分期为Ⅲ~Ⅳ期、淋巴结转移、复发、HHLA2阳性和FOXO3A阴性与患者5年生存率相关;多因素分析显示:TMN分期为Ⅲ~Ⅳ期、淋巴结转移、HHLA2阳性、FOXO3A阴性是影响非小细胞肺癌患者预后的独立危险因素。HHLA2阴性、FOXO3A阳性的非小细胞肺癌患者5年总体生存率明显高于HHLA2阳性、FOXO3A阴性患者(P<0.05)。结论在非小细胞肺癌患者中,HHLA2蛋白表达升高与FOXO3A蛋白表达降低可能是影响其预后的独立危险因素。

右美托咪定经STAT3/FoxO3a信号转导通路对减轻H9C2心肌细胞缺氧/复氧损伤的作用

目的建立大鼠心肌细胞系H9C2细胞缺氧/复氧模型,探究STAT3/FoxO3a信号转导通路在右美托咪定(Dex)保护心肌缺氧/复氧损伤中的作用。方法实验时间:2023年7月至11月,地点:香港大学深圳研究院实验室。使用对数生长期的H9C2心肌细胞进行实验,将其分为不同组别:对照组(C组)、缺氧/复氧组(H/R组,缺氧6 h/复氧12 h)、Dex预处理后缺氧/复氧组(D组),以及添加STAT3抑制剂Stattic+Dex预处理后缺氧/复氧组(S组)。通过CCK8试剂盒检测细胞活力,乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒检测细胞损伤,丙二醛(MDA)试剂盒检测氧化应激水平,使用蛋白免疫印迹法检测相关蛋白的表达。统计学方法采用单因素方差分析。结果H/R组H9C2细胞活力、Bcl-2和P62蛋白水平均低于C组,LDH、MDA、Bax、CC-3、LC3和Beclin-1蛋白水平均高于C组(均P<0.05)。Dex组细胞活力、P-STAT3/STAT3比值及Bcl-2、P62、FoxO3a蛋白水平均高于H/R组,LDH、MDA含量及Bax、CC-3、LC3、Beclin-1蛋白水平均低于H/R组(均P<0.05)。STAT3抑制剂可减弱Dex对心肌细胞损伤的保护作用。结论Dex预处理通过STAT3/FoxO3a信号转导通路,抑制心肌细胞的凋亡和自噬,降低氧化应激水平,减轻缺氧/复氧H9C2细胞损伤,从而减轻心肌缺血再灌注损伤。

FoxO3a对线粒体功能的调控作用及机制

叉头框蛋白O3a(fork head box O3a,FoxO3a)是叉头框蛋白FOX转录因子O亚型家族中成员,作为一种转录调节因子在多种疾病的发生与发展中发挥重要调节作用。线粒体是细胞能量代谢的主要场所,也是维持细胞生长和功能的一类关键细胞器。线粒体功能受到多种转录因子调控。FoxO3a可定位于线粒体,通过调节细胞核与线粒体之间的相互作用,对线粒体功能产生重要影响,其机制与调节线粒体能量代谢、生物合成、自噬、分裂/融合,以及线粒体钙稳态密切相关。该文重点综述了FoxO3a的生物学功能、及其对线粒体的调控作用与机制。

灯盏细辛总咖啡酰奎宁酸调控PI3K/Akt/FoxO3a通路延缓衰老的作用机制研究

研究灯盏细辛总咖啡酰奎宁酸(caffeoylquinic acid from Erigeron breviscapus,EBCQA)的抗衰老作用,并探讨其潜在作用机制。以线虫为模型,观察EBCQA对其寿命、氧化抗性、热抗性、运动能力、DAF-16入核、以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量的影响。腹腔注射D-半乳糖构建衰老大鼠模型,检测EBCQA对大鼠学习记忆能力、胸腺和脾脏系数、肝脏中磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)、蛋白激酶B(Akt/protein kinase B,Akt)、磷酸化Akt(phosphp-Akt,p-Akt)、叉头框蛋白O3a(forkhead box class O3a,FOXO3a)、磷酸化FOXO3a(phosphp-FOXO3a,p-FOXO3a)表达,以及肝脏和血清中SOD、GSH-Px、CAT活性和MDA含量的影响。结果显示,EBCQA能够延长野生型线虫寿命,并提升其氧化抗性、热抗性和运动能力,但对线虫PI3K、Akt、FoxO3a同源体突变株寿命没有显著影响;EBCQA能促进DAF-16入核,通过DAF-16提升线虫的SOD、GSH-Px、CAT活性,降低MDA水平。在D-半乳糖诱导衰老大鼠中,EBCQA给药显著改善大鼠的学习记忆功能,提升胸腺和脾脏系数,降低PI3K、Akt、p-Akt、p-FoxO3a表达和MDA含量,增强SOD、GSH-Px、CAT活性。以上结果表明,EBCQA具有延缓衰老的作用,其机制可能与抑制PI3K和Akt激活、降低FOXO3a磷酸化、促进FOXO3a入核和转录活性、提升抗氧化酶活性和抑制氧化应激相关。

基于SIRT1/FOXO3a信号通路探讨“温阳通脉”灸法对ApoE^(-/-)动脉粥样硬化小鼠炎症反应的影响

【目的】探讨“温阳通脉”灸法防治动脉粥样硬化(AS)的作用机制。【方法】将10只饲喂普通饲料的C57BL/6J小鼠设为空白组;将30只ApoE^(-/-)小鼠给予高脂饲料喂养建立动脉粥样硬化模型,随机分为模型组、辛伐他汀组和艾灸组,每组10只。于造模第1天开始干预,艾灸组小鼠给予膻中、神阙、内关、血海穴艾灸,辛伐他汀组给予辛伐他汀蒸馏水混悬液灌胃,共干预12周。给药结束后,采用苏木素-伊红(HE)染色法观察小鼠胸主动脉病理形态结构,透射电镜观察小鼠胸主动脉内皮细胞超微结构,酶联免疫吸附法(ELISA)检测小鼠血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、细胞间黏附分子1(ICAM-1)、血管细胞黏附分子1(VCAM-1)水平,实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)法检测胸主动脉沉默信息调节因子1(SIRT1)和叉头框转录因子O3a(FOXO3a)的mRNA表达水平,Western Blot法检测胸主动脉SIRT1和FOXO3a蛋白表达水平。【结果】与空白组比较,模型组小鼠胸主动脉及血管内皮细胞病理变化明显,血清炎症因子TNF-α、ICAM-1和VCAM-1水平升高(P<0.05或P<0.01),胸主动脉SIRT1 mRNA和蛋白表达量降低(P<0.01),FOXO3a mRNA和蛋白表达量差异无统计学意义(P>0.05);与模型组比较,辛伐他汀组和艾灸组小鼠的胸主动脉及血管内皮细胞结构得到明显改善,血清TNF-α、ICAM-1、VCAM-1水平均降低(P<0.05),胸主动脉SIRT1 mRNA和蛋白表达量增加(P<0.05或P<0.01),FOXO3a mRNA和蛋白表达量差异均无统计学意义(P>0.05)。辛伐他汀组和艾灸组上述指标组间比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。【结论】“温阳通脉”灸法可通过调控SIRT1/FOXO3a信号通路减轻炎症反应防治小鼠AS。

西格列汀调节FOXO3-FOXM1信号通路对肺癌细胞化疗敏感性的影响及机制研究

目的:研究西格列汀(SIT)调节叉头框蛋白O3(FOXO3)-叉头蛋白M1(FOXM1)信号通路对肺癌细胞化疗敏感性的影响及机制。方法:体外培养人肺癌细胞A549及其顺铂(DDP)耐药细胞A549/DDP,均以0、0.5、1、2、3、4mmoL/L的SIT处理,以CCK-8法测定各组A549及A549/DDP细胞活力并筛选出SIT最佳作用浓度。将A549/DDP细胞随机分为对照组、SIT(2mmoL/L)组、si-NC组(转染空载质粒)、SIT(2mmoL/L)+si-FOXO3(转染FOXO3 siRNA质粒)组,以SIT和质粒分组处理的同时以0、2、4、8、16、32mg/L DDP处理,然后以CCK-8法测定各组细胞化疗耐药指数。将A549/DDP细胞随机分为对照组、SIT(2mmoL/L)组、DDP(4mg/L)组、DDP(4mg/L)+si-NC组、DDP(4mg/L)+SIT(2mmoL/L)组、DDP(4mg/L)+SIT(2mmoL/L)+si-FOXO3组,分组处理后分别以CCK-8法、克隆形成实验及流式细胞实验测定各组A549/DDP细胞增殖、凋亡;以免疫印迹法检测各组A549/DDP细胞增殖(C-myc、PCNA)、凋亡{Bax、cleaved多聚ADP核糖聚合酶(PARP)}、耐药{P-糖蛋白(P-gp)、多药耐药相关蛋白(MRP1)、MRP2、乳腺癌耐药蛋白(BCRP)}与用FOXO3-FOXM1通路相关蛋白表达。结果:与对照组相比,SIT组细胞化疗耐药指数降低(P<0.05),si-NC组细胞化疗耐药指数无明显变化(P>0.05);与SIT组相比,SIT+si-FOXO3组细胞化疗耐药指数升高(P<0.05)。与对照组相比,DDP组、DDP+si-NC组A549/DDP细胞活力、克隆形成率、C-myc及PCNA蛋白表达降低(P<0.05),凋亡率、Bax及cleaved PARP蛋白表达升高(P<0.05);DDP+SIT组A549/DDP细胞活力、克隆形成率、C-myc及PCNA、P-gp、MRP1、MRP2、BCRP、FOXM1蛋白表达降低(P<0.05),凋亡率、Bax及cleaved PARP、FOXO3蛋白表达升高(P<0.05);SIT组A549/DDP细胞P-gp、MRP1、MRP2、BCRP、FOXM1蛋白表达降低(P<0.05),FOXO3蛋白表达升高(P<0.05)。与DDP组相比,DDP+SIT组A549/DDP细胞活力、克隆形成率、C-myc及PCNA、P-gp、MRP1、MRP2、BCRP、FOXM1蛋白表达降低(P<0.05),凋亡率、Bax及cleaved PARP、FOXO3蛋白表达升高(P<0.05);DDP+si-NC组A549/DDP细胞各指标无明显变化(P>0.05)。与DDP+SIT组相比,DDP+SIT+si-FOXO3组A549/DDP细胞活力、克隆形成率、C-myc及PCNA、P-gp、MRP1、MRP2、BCRP、FOXM1蛋白表达升高(P<0.05),凋亡率、Bax及cleaved PARP、FOXO3蛋白表达降低(P<0.05)。结论:SIT可通过促进FOXO3-FOXM1信号传导而下调耐药蛋白表达,增强肺癌细胞化疗敏感性,进而提高DDP对肺癌DDP耐药细胞的杀伤作用。

褪黑素通过抑制PTEN/AKT/FOXO3a 通路遏制慢性应激下小鼠卵泡发育不良的机制

目的探究褪黑素通过抑制PTEN/AKT/FOXO3a通路在小鼠卵巢中的激活遏制慢性应激下小鼠卵泡发育不良的机制。方法选取60只6周龄雌性C57BL/6N小鼠,随机分为正常对照组、慢性应激组和褪黑素组,每组各20只。使用实验室称重仪记录小鼠的身体和卵巢的质量。通过酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)试剂盒检测小鼠血清激素水平。通过组织学分析计算小鼠卵巢不同阶段的卵泡数量。通过ELISA和实时定量聚合酶链式反应(real-timefluorescence quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测小鼠血清抗米勒管激素(anti-Müllerianhormone,AMH)的表达。通过蛋白印迹法检测磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)/叉头框转录因子3a(forkhead box transcription factor 3a,FOXO3a)信号通路的表达。通过PCR检测小鼠卵巢PI3K/AKT/FOXO3a的转录水平。统计学方法采用LSD-t检验、χ^(2)检验、单因素方差分析或重复测量资料方差分析。结果慢性应激组与正常对照组的初级卵泡数量[(174±30)个与(107±17)个,t=-148.098]、磷酸化张力蛋白同源物(p-phosphatase tensinhomolog deleted on chromosome ten,p-PTEN)蛋白(2.03±0.19与1.26±0.16,t=-32.207)、p-AKT蛋白(1.99±0.18与1.07±0.05,t=-70.021)、p-FOXO3a蛋白(2.18±0.20与1.18±0.11,t=-64.621)、皮质醇稳定蛋白(cortistatin,CORT)(137±12与83±7,t=-124.235)、促卵泡激素(follicle-stimulating hormone,FSH)[(13.1±1.9)IU/L与(8.2±1.6)IU/L,t=-25.388]比较,慢性应激组水平高于正常对照组(P值均<0.05)。慢性应激组与正常对照组的小鼠身体质量[(22.5±2.5)g与(28.4±4.7)g,t=12.906]、卵巢质量[(9±3)mg与(23±5)mg,t=45.302]、雌二醇水平[(36±8)μg/L与(75±10)μg/L,t=88.937]、雄激素水平[(0.13±0.01)μg/L与(0.20±0.02)μg/L,t=23.123]、促黄体生成素(luteinizing hormone,LH)水平[(3.2±0.3)IU/L与(4.6±0.5)IU/L,t=31.170]以及原始卵泡数量[(87±9)个与(143±27)个,t=111.829]、次级卵泡数量[(92±11)个与(150±21)个,t=130.837]和窦卵泡数量[(43±5)个与(96±8个),t=144.851]比较,慢性应激组低于正常对照组(P值均<0.001)。褪黑素组与慢性应激组的p-PTEN/PTEN(1.15±0.14与2.03±0.19,t=4.983)、p-AKT/AKT(1.21±0.13与1.99±0.18,t=-12.108)、p-FOXO3a/FOXO3a(1.35±0.17与2.18±0.20,t=-11.274)、CORT[(106±10)μg/L与(137±12)μg/L,t=-50.392]和FSH水平[(10.2±1.5)IU/L与(13.1±1.9)IU/L,t=-10.317]比较,褪黑素组低于慢性应激组(P值均<0.001)。褪黑素组与慢性应激组的小鼠身体质量[(26.5±4.1)g与(22.5±2.5)g,t=5.182]、卵巢质量[(17±5)mg与(9±3)mg,t=19.588]、雌二醇水平[(66±6)μg/L与(36±8)μg/L,t=20.485]、雄激素水平[(0.21±0.02)μg/L与(0.13±0.01)μg/L,t=6.458]、LH水平[(4.3±0.4)IU/L与(3.2±0.3)IU/L,t=6.924]以及原始卵泡数量[(125±15)个与(87±9)个,t=38.784]、次级卵泡数量[(137±16)个与(92±11)个,t=29.063]和窦卵泡数量[(76±6)个与(43±5)个,t=49.447]比较,褪黑素组高于慢性应激组(P值均<0.001)。结论褪黑素通过抑制PTEN/AKT/FOXO3a通路成员的磷酸化,升高小鼠血清AMH水平,最终减轻慢性应激诱导的小鼠卵巢原始卵泡丢失和卵泡发育不良。