新型Foxo-1反义RNA两种给药方式的药效学、药动学和安全性观察

Foxo-1(Forkhead box O1)在肌肉萎缩疾病的发生发展中起到了重要作用,有可能成为肌肉萎缩疾病治疗中潜在的治疗靶点。本研究设计了特异性靶向Foxo-1的2’-O-甲基和3’-丁醇基联合修饰的新型反义RNA寡核苷酸(oligos),并评价其在小鼠体内的药效学、药动学行为及安全性。所有实验方案均通过中国疾病预防控制中心营养与健康所动物伦理委员会批准。结果表明,不同剂量的RNA寡核苷酸通过静脉注射和口服给药均能降低小鼠骨骼肌Foxo-1的表达,有助于增加小鼠骨骼肌质量。药动学行为评价结果显示,新型修饰的Foxo-1 RNA寡核苷酸单次静脉注射给药后在小鼠体内的动力学过程符合二室模型。安全性评价结果显示,静脉注射或口服给药最高剂量为30 mg·kg^-1的RNA寡核苷酸,小鼠的肝功能和肾功能以及血液学各项指标正常,未对小鼠产生明显的不良反应;并且未导致小鼠明显的组织病理变化。总之新型修饰的Foxo-1反义RNA寡核苷酸作用在小鼠体内是安全且有效的,为其临床应用提供了实验基础与指导意义。

microRNA-30a调控Foxo-1表达在子宫内膜异位症发病中的作用

目的 探讨microRNA-30a调控Foxo-1表达在子宫内膜异位症发病中的作用。方法 qRT-PCR检测microRNA-30a和Foxo-1 mRNA水平,将分离纯化和培养后的异位内膜基质细胞进行分组,分别为对照组、microRNA-30a组和microRNA-30a抑制剂组,CCK-8检测细胞增殖能力,Transwell法检测细胞迁移和侵袭,酶联免疫吸附实验(ELISA)检测细胞炎症反应,Western blot检测各组细胞Foxo-1、p53、p65和VEGF蛋白水平。结果 与对照组相比,在位内膜组和异位内膜组中的microRNA-30a和Foxo-1 mRNA水平显著降低,其中异位内膜组与对照组相比,microRNA-30a和Foxo-1 mRNA水平明显更低;microRNA-30a组细胞增殖、迁移和侵袭能力显著低于对照组,microRNA-30a抑制剂组细胞增殖、迁移和侵袭能力明显高于对照组和microRNA-30a组;microRNA-30a组中炎症因子TNF-a、IL-1β、IL-16和IL-18水平显著低于对照组,microRNA-30a抑制剂组中炎症因子TNF-a、IL-1β、IL-16和IL-18水平明显高于对照组和microRNA-30a组;microRNA-30a组中Foxo-1蛋白水平明显高于对照组,microRNA-30a抑制剂组中Foxo-1蛋白水平显著低于对照组和microRNA-30a组;microRNA-30a组中p53、p65和VEGF蛋白水平明显低于对照组,microRNA-30a抑制剂组中p53、p65和VEGF蛋白水平显著高于对照组和microRNA-30a组。结论 子宫内膜异位症中microRNA-30a和Foxo-1表达明显降低,microRNA-30a可能通过Foxo-1的表达调控异位内膜基质细胞的增殖、迁移、侵袭和炎症反应,参与子宫内膜异位症的发病机制。

牛FoxO 1基因CDS区克隆及其在脂肪细胞分化过程中的表达分析

本试验旨在克隆牛叉头转录因子O1(Forkhead box O1,FoxO 1)基因编码区序列并探究其在牛脂肪细胞分化过程中的表达规律。利用PCR扩增牛FoxO 1基因CDS区序列,通过生物信息学方法预测牛FoxO1的理化特性和功能,并运用实时荧光定量PCR技术检测牛脂肪细胞不同分化阶段FoxO 1和脂肪标志基因PPARγ、C/EBPα、C/EBPβ、FABP 4和LPL的表达规律。结果显示,牛FoxO 1基因的CDS区全长1998 bp,编码665个氨基酸,其蛋白分子式为C_(3016)H_(4711)N_(871)O_(979)S_(35),理论等电点为6.38。预测发现,FoxO1与脂肪生长发育调控蛋白AKT1、AKT2、AKT3、SIRT1、PRKACA、CDK2和MAPK8等之间存在紧密互作关系。系统进化树结果显示,牛FoxO1进化保守,与亲缘关系较近的绵羊和山羊物种同源性最高。检测牛脂肪细胞不同分化时期基因的时序表达,结果显示,与分化第0天相比,牛FoxO 1基因在第6天表达量达到峰值(P<0.01),随后下调;PPARγ和C/EBPβ均在第0天就有较高的表达量,且二者在诱导分化第4、6天表达量都极显著高于第0天(P<0.01);C/EBPα的表达量在分化第2、4、6和10天都极显著高于第0天(P<0.01);FABP 4在分化第0、2天表达量较低,于分化第4天表达量上升达峰值(P<0.01),随后逐渐下调(P<0.05);LPL随分化进程推进其表达量不断上升,于分化第10天达到峰值(P<0.01)。以上研究结果可为进一步探究FoxO 1调节牛脂肪生成的分子机制提供参考信息。

CT联合FoxO1、SREBP2表达对原发性肝癌伴乙肝患者的诊断效能

目的分析CT联合叉头转录因子O家族1(Forkhead transcription factor 1;FoxO1)、胆固醇调节原件结合蛋白(Sterol-regulatory element binding proteins,SREBPs)表达对原发性肝癌伴乙肝患者的诊断效能。方法回顾性分析2020年1月至2022年7月临床超声检查提示肝脏局灶性病变患者54例为研究对象,手术病理金标准确诊乙肝肝硬化患者29例(乙肝组)、原发性肝癌合并乙肝25例(肝癌合并乙肝组),两组患者术前均行CT联合FoxO1、SREBP2诊断,比较组间FoxO1、SREBP2水平及CT影像征象,同时作ROC曲线分析模型预测价值。结果(1)原发性肝癌伴乙肝组患者门静脉血流灌注量(HPF)、肝动脉血流灌注量(HAF)及肝动脉灌注指数(HPI)水平均显著低于乙肝组患者,组间差异有统计学意义(P<0.05);(2)原发性肝癌伴乙肝组患者FoxO1、SREBP2阳性检出率均显著高于乙肝组,组间统计学意义成立(P<0.05);(3)原发性肝癌伴乙肝患者中,癌旁组织FoxO1阳性率(48.28%)高于肝癌组织(24.14%),肝癌组织SREBP2阳性率(51.72%)高于癌旁组织(24.14%),组间统计学意义成立(P<0.05);(4)ROC曲线结果显示,预测模型最佳临界值为0.090,ROC曲线下面积(area under curve,AUC)为0.614(0.651~0.731)、0.701(0.686~0.801)、0.697(0.651~0.779)、0.899(0.789~0.996)。结论原发性肝癌伴乙肝患者CT相关检查参数呈低水平表达,FoxO1、SREBP2阳性率更高,CT联合FoxO1、SREBP2诊断对原发性肝癌伴乙肝的敏感度更高,可用于预后评估,建议临床推广使用。

翼螺旋转录因子FOXO1的DNA结合域的表达、纯化及结合特性

目的:探讨翼螺旋转录因子FOXO1的DNA结合域(FOXO1 DNA binding domain,FOXO1-DBD)的表达、纯化及与DNA的结合特性。方法:采用优化FOXO1-DNA的基因序列和低温诱导的方式实现FOXO1-DBD蛋白的可溶性表达,通过镍亲和层析及阳离子交换层析进行纯化,并经凝胶迁移实验(electrophoretic mobility shift assay,EMSA)验证FOXO1-DBD的DNA结合特性。结果:优化后的FOXO1基因在21℃时编码的蛋白大多以可溶性方式表达,通过两步纯化即可获得95%以上纯度的FOXO1-DBD蛋白,纯化的蛋白与含FOX家族DNA结合基序(G/ATAAACA)的DNA序列显示良好的结合特性。结论:建立了FOXO1-DBD蛋白高效表达、纯化的方法,验证了FOXO1蛋白在识别DNA上的复杂性。

AKT/FOXOs/Atrogin-1/MuRF1信号通路在慢性阻塞性肺疾病大鼠骨骼肌萎缩中的作用

目的探讨AKT/FOXOs/Atrogin-1/MuRF1信号通路在慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠骨骼肌萎缩中的作用。方法采用单纯熏香烟法复制COPD大鼠动物模型。采用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)和Western blot技术检测COPD大鼠伸趾长肌内E3连接酶的两个肌肉萎缩特异性指标Atrogin-1和MuRF1,以及其上游FOXOs转录因子的基因与蛋白表达的变化;对伸趾长肌中磷酸化AKT(p-AKT)的蛋白表达及其与总AKT(t-AKT)的蛋白表达比率进行测定。结果 RT-PCR分析结果显示,COPD大鼠伸趾长肌组织中的Atrogin-1的mRNA表达明显上调(P<0.01);MuRF1和FOXO-1的mRNA表达与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)。Western blot分析结果显示,伸趾长肌组织中Atrogin-1的蛋白相对表达量COPD组较对照组明显增加(P<0.01);MuRF1的蛋白表达COPD组较对照组增加(P<0.05);FOXO-1的蛋白表达两组比较无明显差异(P>0.05)。COPD组大鼠伸趾长肌中p-AKT的蛋白表达较对照组增加(P<0.05),p-AKT/t-AKT COPD组明显高于对照组(P<0.01)。结论 AKT/FOXOs/Atrogin-1/MuRF1信号通路参与COPD骨骼肌萎缩机制并发挥重要作用。

FoxO1在非小细胞肺癌中的研究进展

叉头框蛋白O1(forkhead box protein O1,Fox O1)作为一种重要的细胞转录因子,通过调节靶基因的表达参与细胞周期阻滞、凋亡、DNA损伤修复等生物学过程,在肿瘤的发生发展及预后中起着重要的作用。Fox O1在肺、心、肝、胰腺、骨骼肌、睾丸、卵巢等人体组织中广泛表达。文章就近年来Fox O1在非小细胞肺癌中研究进展作一综述。

基于数据挖掘分析FOXO1在成熟B细胞肿瘤中的表达及靶基因预测

目的:利用数据挖掘分析FOXO1在B细胞肿瘤中的表达情况,并进一步探讨FOXO1对B细胞肿瘤的影响。方法:利用Oncomine数据库分析FOXO1基因在B细胞肿瘤中mRNA水平的变化。通过BIOGPS分析人体正常组织和其相应的肿瘤组织中FOXO1基因的表达差异。利用GEPIA做FOXO1基因的表达水平与B细胞肿瘤患者生存期的相关性分析。在String-DB数据库中探索FOXO1基因在细胞信号转导通路中的位置以及与其关系密切的上下游基因。结果:与正常组织相比,B细胞肿瘤组织中FOXO1基因在mRNA水平呈低表达,FOXO1基因的表达水平与B细胞肿瘤患者的总体生存时间无明显相关性(Log-rank P=0.39)。EP300、JUN、MYC、STAT1、FOS、SPI1、E2F1等基因与FOXO1有明显或潜在的相互作用。结论:大样本数据挖掘能迅速获取B细胞肿瘤组织中FOXO1表达的相关信息,为探索FOXO1在B细胞肿瘤发生发展中的作用提供科学的理论基础。

细胞自噬与肿瘤发生的关系

细胞自噬(autophagy)是将细胞内受损、变性或衰老的蛋白质以及细胞器运输到溶酶体进行消化降解的过程.正常生理情况下,细胞自噬利于细胞保持自稳状态;在发生应激时,细胞自噬防止有毒或致癌的损伤蛋白质和细胞器的累积,抑制细胞癌变;然而肿瘤一旦形成,细胞自噬为癌细胞提供更丰富的营养,促进肿瘤生长.因此,在肿瘤发生发展的过程中,细胞自噬的作用具有两面性.尽管大多数抑癌蛋白可以激活细胞自噬这一结论被广泛接受,但p53作为重要的抑癌蛋白,在细胞核和细胞浆不同的亚细胞定位中对细胞自噬有着截然相反的调控.对于细胞自噬和癌症发生之间关系亟待深入的研究,这将会有助于人类更好地认识并最终攻克癌症.本文将针对细胞自噬与肿瘤发生过程中主要的信号调节通路展开介绍.

左归降糖舒心方对糖尿病心肌病MKR鼠Foxo1/β-MHC的影响

目的探讨左归降糖舒心方通过Foxo1/β-MHC信号通路调控心肌肥大、收缩,进而对糖尿病心肌病进行干预。方法4周龄MKR小鼠随机分为4组:模型组、二甲双胍组、左归降糖舒心方低剂量组、左归降糖舒心方高剂量组,每组各10只。对照组选取同周龄FVB鼠6只。造模8周后进行药物干预治疗,定期检测空腹血糖(FBG)值,眼球取血处死小鼠,留取血样,取出小鼠心脏组织。HE染色分析心脏组织形态学变化;荧光定量PCR检测各组小鼠心脏组织Foxo1,ANP,β-MHC的mRNA表达水平;Western blot检测各组小鼠心脏组织Foxo1的磷酸化水平,ANP和β-MHC的蛋白表达水平。结果与空白对照组相比,模型组血糖明显上升,上调Foxo1、ANP、β-MHC的mRNA及蛋白表达水平。与模型组相比,中药组及阳性西药组能有效降低血糖,下调Foxo1、ANP、β-MHC的mRNA及蛋白表达水平,同时改善心肌组织病理形态。结论左归降糖舒心方干预糖尿病心肌病MKR鼠心肌肥大,其可能的作用机制是抑制Foxo-1的磷酸化,进而下调ANP、β-MHC的表达有关。

不同抗萎缩运动模式对泛素蛋白酶体亚基及基因表达的影响

骨骼肌萎缩是由于肌肉蛋白质降解或合成受阻,打破机体内肌蛋白平衡状态,从而引起泛素蛋白酶体亚基及基因表达量的变化,使肌肉环状指基因1、肌肉萎缩盒F基因表达升高,促进ATP-泛素-蛋白酶体途径的进一步激活,最终导致肌萎缩现象加重。研究发现,运动可通过调节泛素蛋白酶体相关因子的表达水平,进而抑制MuRF1、MAFbx/Atrogin-1 mRNA的表达,从而改善肌萎缩症状;而不同运动模式对于改善肌萎缩效果则不尽相同。本文主要通过对不同运动模式而产生的效果逐一进行分析,并对其中的关键性靶基因表达量的变化进行描述,对比分析不同运动模式的调节状况;同时对FOXO、Akt、AMPK等肌萎缩相关因子调控通路进行介绍。由此寻求最有效的运动介导模式,以对如何改善肌萎缩症状提供更有效的方式。

Akt下游蛋白调控炎症介质表达机制的研究进展

磷酸肌醇3-激酶(PI3K)/丝氨酸苏氨酸蛋白激酶(Akt)信号通路是生物体内重要的信号通路之一,能够调控细胞生长、增殖、凋亡等生物活性。大量研究表明PI3K/Akt信号通路激活可以参与炎症反应、调节免疫应答。Akt是PI3K信号通路的关键下游蛋白,因此研究Akt下游蛋白对休克、脓毒症、缺血再灌注损伤等炎性疾病调控的作用机制,有助于找到治疗该类疾病的潜在靶点。

姜黄素后处理通过SIRT1/FOXO1信号通路拮抗小鼠脑缺血再灌注损伤

目的:探究姜黄素后处理是否通过激活SIRT1/FOXO1信号通路抵抗小鼠脑缺血再灌注损伤。方法:小鼠脑缺血30 min,再灌注24 h建立脑缺血再灌注模型。手术前脑室内注射SIRT1特异性抑制剂EX527。再灌注后腹腔注射姜黄素。小鼠随机分为以下6组:假手术组;单纯姜黄素后处理组;缺血再灌注组;缺血再灌注+姜黄素后处理组;EX527预处理+缺血再灌注+姜黄素后处理组;EX527预处理+脑缺血再灌注组。再灌注24 h检测脑梗体积、Complex I活性、ROS含量以及SIRT1、Ac-FOXO1、Bax、Bcl-2、Caspase-3蛋白表达情况。结果:与手术组相比,姜黄素后处理组梗死区脑组织SIRT1的表达量及活性明显增加,脑梗体积降低,ROS含量降低而Complex I活性增高,Bcl-2的表达增高而Bax和Caspase-3的表达量降低(均P<0.05)。阻断SIRT1信号通路后上述姜黄素脑保护作用均减弱(P<0.05)。结论:我们的研究首次证实姜黄素后处理通过激活SIRT1/FOXO1信号通路,进而降低氧化应激与凋亡,最终减轻脑缺血再灌注损伤。

辽宁地区汉族人群中FoxO1基因rs17446614多态性与2型糖尿病的相关性

目的探讨辽宁地区汉族人群中FoxO1基因rs 17446614单核苷酸多态性与2型糖尿病(type 2diabetes mellitus,T2DM)的相关性。方法选取到中国医科大学附属第四医院进行体检的健康人(正常对照)366名及T2DM患者395例,采用分子量阵列技术(MassARRAY)检测FoxO1基因rs 17446614单核苷酸多态性,探讨其与T2DM的相关性。结果糖尿病组与正常对照组rs 17446614基因型均以GG纯合子为多见,分别为78.48%和84.15%,AA纯合子为少见基因型,分别为1.52%和0.27%,两组间比较,差异有统计学意义(P<0.05)。等位基因频率均以G为多见;A等位基因为少见基因型,糖尿病组和正常对照组分别为11.52%和8.06%,两组间差异有统计学意义(P<0.05)。结论辽宁地区汉族人群FoxO1基因rs 17446614中AA基因型及A等位基因可能是T2DM的易感基因。

FoxO1对下丘脑摄食中枢的影响研究进展

下丘脑是人体的摄食中枢,它通过抑制食欲的阿黑皮素原(POMC)神经元和促进食欲的神经肽相关蛋白(AgRP)神经元调节摄食及能量代谢。叉头转录因子O亚族1(FoxO1)是胰岛素信号通路和瘦素信号通路中重要的调节蛋白,FoxO1的生理作用是促进下丘脑Agrp基因表达、抑制Pomc基因表达,抑制瘦素信号通路的转录激活因子3(STAT3)蛋白对Pomc基因转录的促进作用,从而促进食欲。瘦素和胰岛素均可激活经典的IRS/PI(3)K/Akt信号通路,使FoxO1磷酸化失去活性,抑制食欲。此外,沉默信息调节因子Sirt1也可以通过去乙酰化,影响FoxO1的转录活性。本文综述了胰岛素、瘦素、Sirt1通过FoxO1调节下丘脑摄食中枢的作用机制。

FoxO1对肝脏脂代谢的影响

Fox O1是叉头转录家族O亚族的一员,因其对胰岛素作用起重要的调控作用而被人所熟知,越来越多的研究表明,Fox O1对于肝脏脂质代谢也起重要的调控作用,其作用机制可能是通过上调微粒体甘油三酯转运蛋白(MTP)、载脂蛋白B(Apo B)的表达,从而促进极低密度脂蛋白(VLDL)在肝脏中的合成,增加循环中VLDL含量;Fox O1还可通过促进载脂蛋白CⅢ(Apo CⅢ)的表达,进而抑制脂蛋白酯酶(LPL)活性,减少循环中甘油三酯(TG)分解,导致高甘油三脂血症的发生;同时,Fox O1还能抑制固醇调节元件结合蛋白SREBP-1c表达,抑制脂肪合成。本文主要通过以上几个方面概述了Fox O1与肝脏脂代谢的影响。

PI3K/Akt及其靶蛋白FOXO1与非酒精性脂肪性肝病

FOXO转录因子是Forkhead蛋白大家族的一个亚群,在人类的4个同源基因中包括FoxO1、FoxO2、FoxO3a和FoxO4。FoxO蛋白质通过丝氨酸或苏氨酸以及赖氨酸残基的磷酸化和乙酰化等后转录修饰后而发挥作用。其中Foxo1是含有高度保守DNA结合位点的核转录蛋白,其主要功能是磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)的底物,在胰岛素信号转导中起负性调节作用,Foxo1通过介导胰岛素依赖性微粒体甘油三酯转运蛋白(MTP)的表达,影响肝脏装配和分泌极低密度脂蛋白(VLDL),维持脂代谢稳定。在胰岛素抵抗和脂肪肝状态下,肝细胞核内Foxo1表达明显升高,引起高甘油三酯血症和脂肪肝。有针对性的干预PI3K/Akt及Foxo1的表达,可能从分子机制上为非酒精性脂肪肝的防治提供广阔前景。

MiR-132-3p介导FOXO1对内皮祖细胞增殖的调控作用

目的探讨miR-132-3p对内皮祖细胞增殖的影响及调控机制，为深静脉血栓的治疗提供新的理论依据。方法随机（随机数字法）挑选血栓患者22例，健康志愿者27例，采集静脉血，分离血浆和内皮祖细胞，实时定量PCR检测miR-132-3p在血浆及内皮祖细胞中的表达；实时定量PCR检测常氧和低氧条件下内皮祖细胞中miR-132-3p的表达；用电转法将miR-132-3p的模拟物（实验组）与特异性siRNA（对照组）分别转染入内皮祖细胞，MMT和CCK-8法检测miR-132-3p对内皮祖细胞增殖的影响；利用萤光素酶实验和免疫印迹实验分析miR-132-3p对内皮细胞中FOXO1表达的影响。结果血栓患者血浆中miR-132-3p平均水平为健康志愿者的（0．45±0．05）倍（P〈0．05）；低氧条件下内皮祖细胞中miR-132-3p表达水平为常氧状态下的（0．23±0．13）倍（P〈0．05）；实验组中miR-132-3p的表达水平是对照组的（15．72±2．06）倍，MMT法检测结果显示在低氧条件下，实验组细胞增殖是对照组的（7．79±1．37）倍（P〈0．01），CCK-8法检测结果表明实验组的细胞增殖是对照组的（6．46±0．38）倍（P〈0．01）；软件分析显示FOXO1为miR-132-3p的直接靶标，在低氧条件下miR-132-3p模拟物mimic转染的内皮祖细胞中荧光素酶活性是siRNA处理组的0．47倍，免疫印迹结果显示在低氧条件下miR-132-3p模拟物mimic转染的内皮祖细胞中FOXO1蛋白表达水平是siRNA处理组的0．18倍。结论与健康志愿者相比，血栓患者miR-132-3p表达明显降低，结果促进了FOXO1的表达，抑制了内皮祖细胞的增殖，这可能与静脉血栓的形成密切相关。

氢醌暴露对小鼠骨髓造血干细胞中蛋白激酶B和FoxO1 mRNA和蛋白表达的影响

目的 探讨苯代谢物氢醌（hydroquinone,HQ）对小鼠骨髓造血干细胞（hematopoietic stem cell,HSC）中蛋白激酶B和Forkhead转录因子1（Forkhead box O1,FoxO1）的m RNA和蛋白表达的影响。方法 提取7只健康8周龄SPF级雄性昆明小鼠的骨髓细胞,采用免疫磁珠法（magnetic activated cell sorting,MACS）分选出小鼠骨髓造血干细胞,分别暴露于含终浓度为0（对照）、1.25、2.5、5、10、20、40μmol/L HQ的培养基中培养24 h。检测细胞蛋白激酶B和FoxO1的m RNA及蛋白的表达。结果 与对照组比较,各剂量HQ暴露组小鼠骨髓造血干细胞蛋白激酶B m RNA和20、40μmol/L HQ暴露组小鼠骨髓造血干细胞FoxO1 m RNA的表达水平均较高,差异均有统计学意义（P〈0.05,P〈0.01）。与对照组比较,2.5-40μmol/L HQ暴露组小鼠骨髓造血干细胞FoxO1蛋白和5、10μmol/L HQ暴露组小鼠骨髓造血干细胞蛋白激酶B蛋白的表达水平均较高,而20、40μmol/L HQ暴露组小鼠骨髓造血干细胞蛋白激酶B蛋白的表达水平均较低,差异均有统计学意义（P〈0.05,P〈0.01）。且随着HQ暴露剂量的升高,小鼠骨髓造血干细胞蛋白激酶B m RNA和蛋白的表达水平呈先上升后下降的趋势,FoxO1 m RNA和蛋白的表达水平呈波浪式下降的趋势。结论 骨髓造血干细胞的调节可能部分依赖于蛋白激酶B和FoxO1。