HO-1/CO信号通路对切口痛大鼠炎症因子的调控作用

目的观察脊髓血红素氧合酶-1(HO-1)/CO信号通路对切口痛大鼠炎症因子的调节作用及可能机制。方法切口痛模型大鼠36只在实验即刻(0 h),术后1、4、8、12及24 h各处死6只,取患侧脊髓腰膨大处,Westernblot法检测HO-1蛋白表达,酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测炎症因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-1β、IL-6和高迁移率族蛋白1(HMGB1)。另外,对照(C)组36只大鼠不做切口痛模型;切口痛模型大鼠144只按处理方式不同分为切口痛(IP)组,切口痛+HO-1诱导剂(IP+hemin)组,术前给予腹腔注射大鼠100 mg/kg血红素(hemin);切口痛+HO-1抑制剂(IP+Znpp-IX)组,术前给予腹腔注射大鼠45μmo L/kg锌原卟啉(Znpp)-IX;切口痛+CO释放剂(IP+CORM-2)组,于术前经腹腔注射给予10 mg/kg一氧化碳释放分子(CORM)-2。各组于实验即刻(0h),术后1、4、8、12及24 h行机械缩足阈值(PWMT)和热缩足潜伏期(PWTL)的检测,应用ELISA法检测各组TNF-α、IL-1β、IL-6和HMGB1的表达情况。结果与0 h比较,术后1、4、8、12及24 h HO-1蛋白表达水平和TNF-α、IL-1β、IL-6和HMGB1均增高(P<0.05)。与C组比较,其余组大鼠各时间点PWMT值和PWTL值减少,TNF-α、IL-1β、IL-6和HMGB1表达增加(P<0.05);与IP组比较,IP+hemin组和IP+CORM-2组大鼠1、4、8、12及24 h时PWMT值和PWTL值均增高,而TNF-α、IL-1β、IL-6和HMGB1表达减少,IP+Znpp-IX组PWMT值和PWTL值降低,但TNF-α、IL-1β、IL-6和HMGB1表达增加(P<0.05)。结论切口痛可诱发大鼠HO-1表达增加,而HO-1/CO信号通路在调控切口痛大鼠炎症因子的释放方面发挥重要作用。

槲皮素预处理ALI大鼠肺组织损伤、炎症/氧化应激反应、铁死亡及Nrf2/HO-1信号通路激活情况观察

目的观察槲皮素灌胃预处理的LPS诱导急性肺损伤(ALI)大鼠肺组织损伤、炎症反应、氧化应激反应、铁死亡及Nrf2/HO-1信号通路激活情况,以探讨槲皮素对ALI的预防作用及机制。方法24只SD大鼠分为槲皮素低、中、高剂量组和阳性对照组(地塞米松)、模型组、正常对照组。槲皮素低、中、高剂量组以25、50、100 mg/kg槲皮素灌胃,1次/天,连续7 d;槲皮素灌胃处理的第4天在大鼠气管内滴注5 mg/kg LPS;阳性对照组以地塞米松1.04 mg/kg灌胃,其余处理同槲皮素组;模型组以生理盐水灌胃,1次/天,连续7天,其余处理同槲皮素组;正常对照组以生理盐水连续灌胃7 d。末次灌注给药后,观察各组肺组织损伤(肺功能及肺组织病理改变、纤维组织阳性表达率、肺泡上皮细胞凋亡率)、炎症反应(肺泡灌洗液TNF-α、IL-6、IL-1β)、氧化应激反应(肺泡灌洗液SOD、GSH、MDA,肺组织ROS)、铁死亡(Fe^(2+)水平)及Nrf2/HO-1信号通路激活[肺组织核因子红细胞2相关因子2(Nfr2)、血红素加氧酶1(HO-1)、超氧化物歧化酶2(SOD2)、过氧化氢酶(CAT)蛋白]情况。结果与正常对照组比较,模型组PaCO_(2)水平升高,PaO_(2)、SaO_(2)水平降低(P均<0.01);肺组织可见肺泡上皮细胞变性坏死,纤维组织阳性表达率高;肺泡上皮细胞凋亡率高;肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6、IL-1β水平均升高,SOD、GSH水平降低,MDA水平升高,肺组织ROS表达水平升高,肺泡灌洗液中Fe^(2+)水平升高(P均<0.05)。与模型组相比,槲皮素中、高剂量组和阳性对照组中PaCO_(2)均降低(P均<0.05),槲皮素高剂量组PaO_(2)和SaO_(2)水平升高(P均<0.05);槲皮素高剂量组与阳性对照组肺组织炎性浸润与纤维增生明显减少,肺泡恢复正常生理结构;槲皮素低、中、高剂量组和阳性对照组肺纤维组织阳性表达率均下降(P均<0.05),其中槲皮素高剂量组肺纤维组织阳性表达率最低;槲皮素低、中、高剂量组和阳性对照组肺泡上皮细胞凋亡率均降低(P均<0.01);槲皮素低、中、高剂量组和阳性对照组肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6、IL-1β水平均降低、SOD、GSH水平升高、MDA水平降低,肺组织ROS表达水平降低(P均<0.01),肺泡灌洗液中Fe^(2+)水平降低。与正常对照组比较,模型组肺组织中CAT、HO-1、Nrf2、SOD2蛋白表达水平低(P均<0.01);与模型组比较,槲皮素中、高剂量组和阳性对照组肺组织中CAT、HO-1、Nrf2、SOD2蛋白表达水平高(P均<0.05)。结论槲皮素灌胃预处理的ALI大鼠肺组织损伤、炎症反应、氧化应激反应、铁死亡情况减轻,Nfr2/HO-1信号通路激活;槲皮素灌胃预处理可预防LPS诱导的大鼠ALI,可能通过抑制炎症反应、氧化应激反应及铁死亡而起作用;槲皮素可能通过上调Nfr2/HO-1信号通路而抑制炎症反应、氧化应激反应及铁死亡;50、100 mg/kg槲皮素均对LPS诱导的大鼠ALI起预防作用,以100 mg/kg槲皮素的作用效果更佳。

阿江榄仁酸由AMPK/mTOR/HO-1信号通路调控自噬对糖尿病视网膜病变影响

目的探讨阿江榄仁酸(arjunolic acid,AA)对糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)大鼠视网膜细胞自噬及AMPK/mTOR/HO-1信号通路的影响。方法以健康SD大鼠为研究对象,构建链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠模型,随机分为对照组(Con)组、模型(STZ)组、AA低剂量(AAL,10 mg/kg)组和AA高剂量(AAH,10 mg/kg)组。连续给药10周后,HE染色检测视网膜组织病理结构;qRT-PCR检测视网膜组织白介素(IL)-1β、IL-6和线粒体丙酮酸转运载体(MPC)-1的mRNA表达;二氢乙锭(DHE)染色评估视网膜组织ROS产生;Western blot检测自噬和AMPK/mTOR/HO-1信号通路相关蛋白表达。结果与Con组比较,STZ组大鼠视网膜出现肿胀和空泡样变化等病理变化,中央视网膜ONL层厚度和细胞核计数明显降低(P<0.01);IL-1β、IL-6和MCP-1的mRNA水平显著增高(P<0.05);视网膜外核层(ONL)、内核层(INL)和神经节细胞层(GCL)中ROS产生增加(P<0.01);LC3II/I比率、HO-1和p-AMPK/AMPK蛋白表达显著降低,p62和p-mTOR/mTOR表达升高(P<0.01)。与STZ组比较,AAL和AAH组大鼠视网膜ONL厚度和细胞核计数逐渐升高,结构相对规整(P<0.05);AAH组IL-1β、IL-6和MCP-1的mRNA表达明显降低(P<0.05);视网膜ONL、INL和GCL中ROS产生逐渐降低(P<0.01);LC3II/I比率、p-AMPK/AMPK和HO-1表达逐渐升高,p62和p-mTOR/mTOR表达逐渐降低(P<0.01)。结论阿江榄仁酸可能是治疗DR的候选药物,可能机制为通过AMPK/mTOR/HO-1调节的自噬途径保护视网膜细胞免受STZ诱导的氧化应激和炎症损伤。

西黄胶囊联合西妥昔单抗通过Nrf2/HO-1信号通路调控结直肠癌细胞凋亡、迁移以及侵袭的作用机制研究

目的研究西黄胶囊联合西妥昔单抗通过Nrf2/HO-1信号通路对结直肠癌细胞凋亡、迁移以及侵袭的调控作用。方法使用细胞计数试剂盒(CCK8)确定西黄胶囊和西妥昔单抗对结直肠癌HCT-116细胞活力的影响。使用流式细胞术、划痕法和侵袭小室法检测西黄胶囊联合西妥昔单抗对结直肠癌HCT-116细胞凋亡、迁移以及侵袭的影响。使用蛋白质印迹技术检测西黄胶囊联合西妥昔单抗对结直肠癌HCT-116细胞B细胞淋巴瘤2(BCL2)、BCL2关联X蛋白(BAX)、基质金属蛋白酶2(MMP2)、基质金属蛋白酶9(MMP9)、锌指蛋白232(ZNF320)、血管内皮生长因子A(VEGA)、糖原合成酶激酶3β(GSK3β)、核因子E2相关因子2(NRF2)和血红素氧合酶1(HO-1)表达的影响。结果CCK8实验结果显示,西黄胶囊和西妥昔单抗对HCT-116细胞活力最佳抑制时间是72 h,IC 50分别为5.28%和170.20 mg/L。与对照组相比,西黄胶囊和西妥昔单抗增加HCT-116细胞的凋亡(P<0.05)、抑制HCT-116细胞迁移以及侵袭(P<0.05)。与单独使用西黄胶囊或西妥昔单抗相比,西黄胶囊联合西妥昔单抗对HCT-116细胞的促凋亡效果和对迁移以及侵袭的抑制效果更加明显(P<0.05)。蛋白质印迹技术结果显示,与对照组比较,西黄胶囊和西妥昔单抗促进HCT-116细胞的BAX表达(P<0.05),抑制BCL2、MMP2、MMP9、ZNF320、VEGA、GSK3B、NRF2、HO-1的表达(P<0.05)。此外,与单独使用西黄胶囊或西妥昔单抗相比,西黄胶囊联合西妥昔单抗的效果更加明显(P<0.05)。结论西黄胶囊联合西妥昔单抗可能通过抑制Nrf2/HO-1信号通路抑制结直肠癌HCT-116细胞的活力、迁移以及侵袭,促进细胞凋亡,且西黄胶囊联合西妥昔单抗的干预效果优于单独使用西黄胶囊或西妥昔单抗。

常压高浓度氧对新生大鼠脑微血管内皮细胞损伤与Nrf2/HO-1信号通路的影响分析

目的探究常压高浓度氧(NBO)对新生大鼠脑微血管内皮细胞损伤及核因子E2相关因子2/血红素氧合酶-1(Nrf2/HO-1)信号通路的影响。方法取新生SD大鼠45只,采用随机数字表法分为常氧组、NBO组和NBO+Nrf2激活剂组,每组各15只。常氧组大鼠置于普通空气(21%氧气)中饲养,NBO组和NBO+Nrf2激活剂组大鼠置于90%常压氧气饲养,NBO+Nrf2激活剂组每日灌胃5 mg/kg Nrf2激动剂莱菔硫烷。测定脑组织伊文思蓝(EB)含量,采用酶联免疫法检测血管内皮生长因子(VEGF)和基质金属蛋白酶9(MMP-9)含量,干湿重法检测脑组织含水量,HE染色和TUNEL染色观察脑组织病理变化,蛋白质印迹法检测海马组织Nrf2/HO-1信号通路蛋白表达,水迷宫检测大鼠认知功能。结果与常氧组比较,NBO组脑组织EB、VEGF、MMP-9含量及脑组织含水量升高,差异均有统计学意义(P<0.05);与NBO组比较,NBO+Nrf2激活剂组脑组织EB、VEGF、MMP-9含量及脑组织含水量降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。病理染色结果显示,常氧组大鼠神经细胞形态及结构完整,未见明显病理变化和细胞凋亡;NBO组神经细胞形态及结构不规则,出现明显的水肿和空泡,并伴有大量的凋亡细胞;NBO+Nrf2激活剂组脑组织病理损伤较NBO组明显减轻。与常氧组比较,NBO组脑组织Nrf2、HO-1蛋白相对表达量降低,差异均有统计学意义(P<0.05);与NBO组比较,NBO+Nrf2激活剂组Nrf2、HO-1蛋白相对表达量升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。与常氧组比较,NBO组第2~4天逃避潜伏期延长,穿越平台次数减少,差异均有统计学意义(P<0.05);与NBO组比较,NBO+Nrf2激活剂组第2~4天逃避潜伏期缩短,穿越平台次数增多,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论NBO可诱导新生大鼠脑微血管内皮细胞损伤,导致远期认知功能障碍,可能与下调Nrf2/HO-1信号通路表达有关。

金雀异黄酮通过Nrf2/HO-1信号通路减轻皮质神经元低氧/复氧损伤

目的研究金雀异黄酮(GEN)对皮质神经元低氧/复氧(H/R)损伤的影响,并基于核因子E2相关因子2/血红素加氧酶1(Nrf2/HO-1)信号通路探讨其机制。方法分离并体外培养C57BL/6J小鼠胎鼠(妊娠15 d)皮质神经元,设正常对照(Normal)组、模型(H/R)组、GEN(12.5μmol·L^(-1))组、TBHQ(Nrf2激动剂,10μmol·L^(-1))组、GEN(12.5μmol·L^(-1))+TBHQ(10μmol·L^(-1))组。除正常对照组外,其他组采用低氧(5%CO_(2)+95%N_(2))4 h后复氧(5%CO_(2)+95%空气)24 h的方法制备H/R损伤皮质神经元模型,各组分别于造模前2h给药干预。采用CCK-8法、流式细胞术检测神经元活力和凋亡率,DCFH-DA荧光探针法检测神经元活性氧(ROS)含量,分光光度法检测神经元中丙二醛(MDA)含量和抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)]活性,RT-PCR法检测神经元Nrf2、HO-1 mRNA表达,Western blot法检测神经元Nrf2、HO-1、B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、激活型Caspase-3(cleaved Caspase-3)蛋白表达。结果与H/R组比较,GEN组、TBHQ组和GEN+TBHQ组皮质神经元活力明显升高、凋亡率明显降低(P<0.05);神经元中ROS、MDA含量明显降低,SOD、GSH-Px活性明显升高(P<0.05);Nrf2、HO-1 mRNA表达量明显升高(P<0.05);Nrf2、HO-1、Bcl-2蛋白表达量及Bcl-2/Bax比值明显升高,Bax、cleaved Caspase-3蛋白表达量明显降低(P<0.05)。GEN+TBHQ组对H/R损伤皮质神经元活力、凋亡率、氧化应激指标、Nrf2/HO-1信号通路相关mRNA和蛋白表达的调控作用均明显优于GEN组和TBHQ组(P<0.05)。结论GEN可通过促进Nrf2/HO-1信号通路活化抑制氧化应激损伤和神经元凋亡,对皮质神经元H/R损伤起到保护作用。

蓝萼甲素调节Akt/Nrf2/HO-1信号通路对冠心病大鼠的影响

目的:探讨蓝萼甲素(GLA)调节蛋白激酶B(Akt)/核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素氧合酶-1(HO-1)信号通路对冠心病(CHD)大鼠的影响。方法:通过高脂饲料喂养及腹腔注射垂体后叶素制备CHD大鼠模型,设置分组为CHD组、GLA低剂量(GLA-L,5 mg/kg)组、GLA中剂量(GLA-M,10 mg/kg)组、GLA高剂量(GLA-H,20 mg/kg)组、GLA-H+LY294002(Akt/Nrf2/HO-1通路抑制剂,20 mg/kg GLA-H+40 mg/kg LY294002)组,同时以基础饲料喂养及腹腔注射生理盐水的10只大鼠为对照组;干预结束后,分别检测各组大鼠血清中血脂代谢水平[低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、总胆固醇(TC)以及三酰甘油(TG)]、血管内皮功能指标[内皮素-1(ET-1)、一氧化氮(NO)]、炎症因子水平(IL-6、TNF-α)、心脏组织中氧化应激水平[丙二醛(MDA)、总抗氧化能力(T-AOC)]以及病理学及斑块面积变化、Akt/Nrf2/HO-1通路相关蛋白表达水平。结果:与对照组相比,CHD组NO、T-AOC含量、PI3K、p-Akt/Akt、Nrf2、HO-1表达显著降低,ET-1、MDA、TNF-α、IL-6、TG、TC、LDL-C含量显著增加(P<0.05);与CHD组相比,GLA-L组、GLA-M组、GLA-H组NO、T-AOC含量、PI3K、p-Akt/Akt、Nrf2、HO-1表达显著增加,ET-1、MDA、TNF-α、IL-6、TG、TC、LDL-C含量显著降低(P<0.05);与GLA-H组相比,GLA-H+LY294002组NO、T-AOC含量、PI3K、p-Akt/Akt、Nrf2、HO-1表达显著降低,ET-1、MDA、TNF-α、IL-6、TG、TC、LDL-C含量显著增加(P<0.05)。结论:GLA可以通过激活Akt/Nrf2/HO-1信号通路抑制炎症反应及氧化应激水平,改善CHD大鼠病理损伤及内皮功能障碍。

督脉隔药灸联合水凝胶多功能复合敷料对压力性损伤大鼠Nrf2/HO-1/NQO1信号通路的影响

目的观察督脉隔药灸联合水凝胶多功能复合敷料对压力性损伤大鼠创面修复及核因子E2相关因子2(nuclear factor-erythroid 2 related factor 2,Nrf2)/血红素氧合酶1(heme oxygenase-1,HO-1)/NADPH醌氧化还原酶1(NADPH quinone oxidoreductase 1,NQO1)信号通路的影响。方法选取50只SPF级SD大鼠,随机分为假手术组、模型组、水凝胶敷料组、督脉隔药灸组、联合干预组,每组10只。除假手术组外,其余4组借助压力装置构建压力性损伤大鼠模型。分组干预并记录各组大鼠的压力性损伤修复情况及创面组织病理变化;借助ELISA检测各组大鼠的血清炎性因子肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-6以及氧化应激因子丙二醛(malondialdehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)水平;Western blot与RT-PCR检测各组大鼠创面肉芽组织Nrf2、HO-1、NQO1、基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)蛋白及mRNA的表达水平。结果HE染色结果显示:假手术组皮肤结构未被破坏;模型组创面肉芽组织可见明显的细胞坏死、变性及炎性细胞浸润;干预各组可见创面修复,表现为散在炎性细胞浸润,“气球样”坏死变性明显减少。Masson染色结果显示:假手术组创面皮肤组织胶原纤维较为整齐;模型组创面肉芽组织可见大面积的胶原纤维沉积、紊乱;干预各组可见不同程度的创面修复。与假手术组对比,模型组大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6、MDA水平和创面肉芽组织Nrf2、HO-1、NQO1、MMP-9蛋白及mRNA的表达水平均升高(P<0.05),而创面修复率、血清SOD、GSH-Px水平均下降(P<0.05);与模型组比较,水凝胶敷料组、督脉隔药灸组、联合干预组的血清TNF-α、IL-1β、IL-6、MDA水平均下降(P<0.05),而创面修复率、血清SOD、GSH-Px水平和创面肉芽组织Nrf2、HO-1、NQO1、MMP-9蛋白及m RNA的表达水平均升高(P<0.05),且联合干预组较其他干预组更优(P<0.05)。结论督脉隔药灸可有效促进压力性损伤的创面修复,与水凝胶多功能复合敷料联合使用效果更佳,其机制可能与督脉隔药灸抑制创面炎性反应及氧化应激,并激活Nrf2/HO-1/NQO1信号通路相关。

益气活血托毒方对慢性非细菌性前列腺炎大鼠Keap1/Nrf2/HO-1信号通路的影响

目的观察益气活血托毒方对慢性非细菌性前列腺炎(CNP)大鼠Keap1/Nrf2/HO-1信号通路的影响,探讨其治疗CNP作用机制。方法采用去势结合雌激素诱导法制备CNP大鼠模型。48只SD大鼠采用随机数字表法分为空白组、模型组、塞来昔布组和益气活血托毒方组,每组12只。塞来昔布组予塞来昔布混悬液0.035 g/kg灌胃,益气活血托毒方组予益气活血托毒方水煎剂8.64 g/kg灌胃,空白组和模型组灌胃等体积生理盐水,连续28 d。Von Frey纤维丝测痛仪测定大鼠机械痛阈值,HE染色观察前列腺组织病理变化并进行病理评分,化学荧光法检测前列腺组织活性氧(ROS)含量,比色法测定前列腺组织谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和丙二醛(MDA)含量,Western blot检测前列腺组织Kelch样ECH相关蛋白1(Keap1)、核因子E2相关因子2(Nrf2)、血红素氧合酶-1(HO-1)蛋白表达。结果与空白组比较,模型组大鼠机械痛阈值、前列腺指数显著降低(P<0.01);前列腺组织腺腔大小不一,腔内分泌物消失,间质疏松、水肿,有大量纤维组织增生和炎性细胞浸润,病理评分显著升高(P<0.01);前列腺组织ROS、MDA含量显著升高,GSH-Px活性显著降低(P<0.01),Keap1、Nrf2蛋白表达显著降低,HO-1蛋白表达显著升高(P<0.01,P<0.05)。与模型组比较,益气活血托毒方组大鼠机械痛阈值显著升高(P<0.01);前列腺组织轻微损伤,有少量纤维增生和炎性细胞浸润,病理评分显著降低(P<0.01,P<0.05);前列腺组织ROS、MDA含量显著降低,GSH-Px活性显著升高(P<0.01),Keap1、Nrf2蛋白表达显著升高,HO-1蛋白表达显著降低(P<0.01,P<0.05)。结论益气活血托毒方可有效改善CNP大鼠前列腺组织病理形态,提高痛阈值,其作用机制可能与激活Keap1/Nrf2/HO-1信号通路,降低大鼠前列腺组织氧化应激损伤有关。

基于Keap1/Nrf2/HO-1信号通路研究当归醇提物对多囊卵巢综合征大鼠的保护作用

目的使用来曲唑联合高脂饮食建立多囊卵巢综合征(polycystic ovarian syndrome,PCOS)大鼠模型,探讨当归醇提物(ethanol extract of Angelicae Sinensis Radix,EEA)对PCOS大鼠的保护作用及其作用机制。方法来曲唑联合高脂饮食诱导雌性SD大鼠建立PCOS模型,并用EEA干预。阴道涂片染色、HE染色、酶联免疫吸附法(ELISA)和生化指标检测评价EEA对PCOS大鼠的治疗作用,并通过荧光定量PCR(qRT-PCR)和Western blot检测EEA对Keap1/Nrf2/HO-1信号通路的影响。结果阴道涂片和HE染色结果表明,EEA改善了PCOS大鼠动情周期紊乱和卵巢组织病变,ELISA和生化指标检测结果表明EEA可以调节激素紊乱,改善血脂异常;且在模型组中Keap1蛋白和mRNA表达明显上调,Nrf2和HO-1蛋白和mRNA表达明显下调而经过EEA治疗后Keap1蛋白和mRNA表达明显下调,Nrf2和HO-1蛋白和mRNA表达明显上调(P<0.05或P<0.01)。结论EEA可以减轻大鼠PCOS,其机制可能是通过促进Keap1/Nrf2/HO-1信号通路,从而抑制氧化应激。

冰菖散通过Nrf2/HO-1信号通路改善APP/PS1阿尔茨海默病小鼠铁死亡及认知功能障碍的研究

目的探讨吸嗅冰菖散通过调节Nrf2/HO-1信号通路来改善阿尔茨海默病(AD)小鼠的铁死亡和认知功能障碍。方法30只APP/PS1小鼠随机分为模型组(APP/PS1组)、冰菖散低剂量组(BCS-L组)和冰菖散高剂量组(BCS-H组),10只同窝阴性小鼠作为空白组(WT组)。WT组和APP/PS1组进行纯水雾化给药处理;BCS-L组和BCS-H组每日雾化给药0.5、1μL冰菖散吸嗅剂,每日10 min,持续2周。给药2周后进行水迷宫实验来判断各组小鼠空间认知能力,水迷宫实验后处死小鼠,取大脑组织进行Aβ_(1-42)免疫荧光和磷酸化Tau蛋白(P-tau)免疫组化及尼氏染色;提取海马组织进行Western blot、qPCR检测Keap1、Nrf2、HO-1、GPX4、SCL7A11、TFRC、DMT1、FTL、FTH1的蛋白和mRNA表达水平;提取大脑组织进行GSH试剂盒检测。结果BCS各组逃避潜伏期缩短,平台所在象限活动时间和穿越平台次数增加。相对于APP/PS1组,BCS各组小鼠的海马CA1区和皮层中的Aβ_(1-42)和P-tau表达水平显著降低(P<0.05,P<0.01)。尼氏染色显示,BCS各组神经元排列较为紧密,有较多尼氏体。在海马组织中,相比于未处理的APP/PS1小鼠,BCS各组在Nrf2、HO-1、SLC7A11、GPX4、FTL的蛋白和mRNA表达水平上均有显著提升(P<0.05,P<0.01),BCS-L组FTH1的蛋白和mRNA水平有提升,但无显著意义,同时TFRC、DMT1、Keap1的表达水平显著下调(P<0.05,P<0.01)。此外,BCS各组能有效恢复其大脑中GSH的含量(P<0.05,P<0.01)。结论吸嗅BCS可以改善APP/PS1小鼠认知功能障碍。BCS可以激活Nrf2/HO-1通路,增加GPX4的表达,并通过抑制Keap1来增强Nrf2的转录活性,从而提高SLC7A11的表达并恢复GSH的含量,有效对抗铁死亡。同时,冰菖散还能有效抑制TFRC和DMT1,上调FTL和FTH1的表达,进而维持细胞内铁的稳态平衡,有助于减轻铁死亡对APP/PS1小鼠的影响,可改善AD小鼠的认知功能。

丹参多酚酸盐调控Nrf2/HO-1信号通路对膜性肾病大鼠氧化应激的影响

[目的]基于血清核转录因子2(Nrf2)/血红蛋白氧合酶-1(HO-1)信号通路探讨丹参多酚酸盐对膜性肾病(MN)大鼠氧化应激的影响。[方法] 80只SD雄性大鼠随机选取20只为正常对照组,其余60只大鼠均采用尾静脉注射阳离子化牛血清白蛋白(C-BSA)构建MN模型,MN模型大鼠复制成功后随机分为模型组,盐酸贝那普利组(10 mg/kg),丹参多酚酸盐分为低、中、高剂量组(16.7、33.3、66.7 mg/kg)。药物灌胃连续4周,1次/d,正常组和模型组予以相等体积的生理盐水灌胃。治疗后检测大鼠24 h尿蛋白定量(24 h UTP)。给药结束后,经大鼠腹主动脉取血检测血尿素氮(BUN),血清肌酐(Scr),三酰甘油(TG),总胆固醇(TC),总蛋白(TP),白蛋白(ALB)水平;过碘酸-六胺银(PASM)染色观察大鼠肾组织病理形态;免疫荧光检测肾组织免疫球蛋白G(IgG)、补体C3沉积情况;采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测大鼠血清中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)表达情况;蛋白免疫印迹法(Western Blot)和实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)观察肾组织Nrf2、HO-1蛋白及Nrf2、HO-1 mRNA表达。[结果]与正常组相比,模型组大鼠肾小球出现体积增大、基底膜增厚、“钉突”形成,沿毛细血管襻有补体C3、IgG弥漫性沉积,24 h UTP、血清TG、TC水平显著升高(P<0.01),TP、ALB水平显著降低(P<0.01),BUN、SCr差异无统计学意义;血清中SOD表达显著降低(P<0.01),MDA表达显著升高(P<0.01);肾组织Nrf2、HO-1 mRNA及蛋白表达显著降低(P<0.01)。与模型组相比,各治疗组大鼠24 h UTP、血清TG、TC水平显著降低(P<0.05或P<0.01),TP、ALB水平显著升高(P<0.01),但丹参多酚酸盐低剂量组改善不明显;各治疗组肾脏病理损害明显改善;SOD表达水平显著升高(P<0.01),MDA表达水平明显降低(P<0.01);Nrf2、HO-1mRNA及蛋白表达显著升高(P<0.05或P<0.01)。[结论]丹参多酚酸盐可能通过调控Nrf2/HO-1信号通路,缓解肾组织氧化应激,进而保护肾脏及延缓疾病进展。

中药调控Nrf2/HO-1信号通路干预心肌缺血再灌注损伤的研究进展

心肌缺血再灌注损伤(MIRI)是心肌梗死患者进行血运重建时的严重并发症。核转录因子红系2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶1(HO-1)信号通路在MIRI病理进程中具有重要意义。目前研究发现,中药对缺血再灌注引起的心肌损伤具有很好的效果。本文基于Nrf2/HO-1信号通路总结中药复方和单体干预MIRI的作用机制,发现中药复方(益心方、温阳通脉方、定心方Ⅰ号方)以及中药单体萜类(银杏内酯、黄芪甲苷、人参皂苷等)、酚类(巴西苏木素、苏木酮A、白藜芦醇等)、醌类(芦荟素、大黄素)等均可通过激活Nrf2/HO-1信号通路,抑制氧化应激、炎症反应等,从而减轻MIRI。

黄芪甲苷调控Nrf2/HO-1信号通路对血管内皮细胞氧化损伤的影响

目的 基于细胞实验研究黄芪甲苷(astragalosideⅣ,AST-Ⅳ)调控核转录因子红系2相关因子2/血红素加氧酶-1(nuclear factor-erythroid 2-related factor 2/heme oxygenase-1,Nrf2/HO-1)信号通路对血管内皮氧化损伤的影响。方法 采用1-棕榈酰基-2-(5'-氧-戊酰基)-sn-甘油-3-磷酸胆碱[1-palmitoyl-2-(5-oxovaleroyl)-sn-glycero-3-phosphocholine,POVPC]刺激血管内皮细胞24 h建立血管内皮细胞氧化损伤模型,随机分为模型(Model)组(35μmol/L POVPC)、AST-Ⅳ低剂量(AST-L)组(35μmol/L POVPC+50μmol/L AST-Ⅳ)、AST-Ⅳ高剂量(AST-H)组(35μmol/L POVPC+100μmol/L AST-Ⅳ)及AST-Ⅳ高剂量+ML385(Nrf2抑制剂)(AST-H+ML385)组(35μmol/L POVPC+100μmol/L AST-Ⅳ+5μmol/L ML385),以正常未处理细胞作为对照(Control)组。免疫荧光鉴定大鼠胸主动脉内皮细胞(aortic vascular endothelium cell,AVEC),CCK-8检测AST-Ⅳ细胞增殖情况,Transwell小室检测AVEC迁移情况,Matrigel基质胶检测细胞血管形成功能,鬼笔环肽染色检测细胞骨架结构,DCFH-DA荧光探针检测细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,试剂盒法检测细胞培养上清液中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)水平,RT-qPCR和Western blot检测Nrf2和HO-1的mRNA及蛋白表达情况。结果 免疫荧光鉴定所提取的细胞,可特异性表达血管性血友病因子(von willebrand factor,v WF),鉴定为AVEC。与Control组相比,Model组细胞活力、迁移能力和血管形成功能显著下降(P<0.01),细胞骨架破坏明显,细胞内ROS水平显著上升(P<0.01),细胞培养上清液中SOD含量显著减少(P<0.01),细胞中Nrf2和HO-1的m RNA及蛋白表达水平下调(P<0.01或P<0.05)。与Model组比较,AST-L组及AST-H组细胞活力、迁移能力和血管形成功能显著升高(P<0.01),细胞骨架破坏得到较好修复,细胞内ROS水平显著下降(P<0.01),细胞培养上清液中SOD含量显著增加(P<0.01),细胞中Nrf2和HO-1的mRNA及蛋白表达水平显著上调(P<0.01),且以AST-H组效果更为显著(P<0.01)。与AST-H组比较,ASTH+ML385组迁移能力和血管形成功能显著下降(P<0.01),细胞骨架破坏增加,细胞内ROS水平显著上升(P<0.01),细胞培养上清液中SOD含量显著减少(P<0.01),细胞中Nrf2和HO-1的mRNA及蛋白表达水平显著下调(P<0.01)。结论 AST对血管内皮氧化损伤具有保护作用,且有一定的剂量依赖性,其机制可能是通过激活Nrf2/HO-1信号通路发挥作用。

青藤碱调节GSK3β/Nrf2/HO-1及NF-κB信号通路对帕金森病小鼠的神经保护作用

目的基于GSK3β/Nrf2/HO-1及NF-κB信号通路探讨青藤碱(Sinomenine,SIN)对帕金森病(Parkinson’s disease,PD)小鼠的干预作用及机制。方法将C57BL/6小鼠,随机分为6组:正常组、模型组、阳性药组(左旋多巴,75 mg·kg^(-1))及青藤碱低、中、高剂量组(20、40、80 mg·kg^(-1)),每组8只。腹腔注射20 mg·kg^(-1)1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP),每天1次,共造模5 d。在注射MPTP后1 h进行灌胃给药,每天1次,共12 d。在给药第11天对小鼠进行爬杆实验,第12天进行转棒实验,测试小鼠行为学变化。采用ELISA法检测血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)、IL-6含量;RT-qPCR法检测脑组织中TNF-α、IL-1β、IL-6 mRNA表达水平;Western Blot法检测脑组织中TH、Nrf2、HO-1、p-GSK3β、GSK3β、p-IκB、IκB、p-NF-κB、NF-κB蛋白表达水平。结果与正常组比较,模型组小鼠的自动转身潜伏期(T-turn)明显延长(P<0.05),掉落次数显著增多(P<0.001);脑组织中TH蛋白表达水平显著降低(P<0.01),IL-1β、TNF-α、IL-6 mRNA表达水平显著升高(P<0.001);血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平明显升高(P<0.05,P<0.01);脑组织中p-GSK3β/GSK3β、Nrf2、HO-1蛋白表达水平显著降低(P<0.05,P<0.001),p-IκB/IκB、p-NF-κB/NF-κB蛋白表达比值显著升高(P<0.001)。与模型组比较,青藤碱中、高剂量组小鼠的T-turn明显缩短(P<0.05,P<0.001),掉落潜伏期明显延长(P<0.05,P<0.01),掉落次数显著减少(P<0.001),脑组织中TH蛋白表达水平显著升高(P<0.01,P<0.001),血清TNF-α水平明显降低(P<0.05);各给药组小鼠脑组织中IL-1β、TNF-α、IL-6 mRNA表达水平均显著降低(P<0.001),血清IL-1β、IL-6水平显著降低(P<0.01,P<0.001),脑组织中p-GSK3β/GSK3β、Nrf2、HO-1蛋白表达水平显著升高(P<0.05,P<0.01,P<0.001),p-IκB/IκB、p-NF-κB/NF-κB蛋白表达比值显著降低(P<0.001)。结论青藤碱可通过调节帕金森病小鼠脑内GSK3β/Nrf2/HO-1和NF-κB通路,增强抗氧化应激能力和抑制神经炎症,从而发挥神经保护作用。

丹蒌片通过Keap1-Nrf2/HO-1信号通路缓解视网膜缺血-再灌注损伤

目的:探讨丹蒌片对小鼠视网膜缺血-再灌注损伤(RIRI)的保护作用及其机制。方法:将40只ApoE^(-/-)小鼠给予高脂饲料喂养6 wk,通过前房灌注加压法建立RIRI模型,分为对照组(给予生理盐水灌胃8 wk)、RIRI模型组(给予生理盐水灌胃8 wk)及丹蒌片低、中、高剂量组[分别给予丹蒌片溶液1、2、4 g/(kg·d)灌胃8 wk]。采用苏木精-伊红(HE)染色观察各组小鼠视网膜组织形态学变化情况,TUNEL染色检测各组小鼠视网膜细胞凋亡情况,Western-blot法检测各组小鼠视网膜组织中Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)、转录因子核因子E2相关因子2(Nrf2)、血红素加氧酶-1(HO-1)、超氧化物歧化酶(Sod2)蛋白表达情况。结果:与对照组比较,RIRI模型组小鼠视网膜萎缩,厚度变薄,细胞凋亡增加,视网膜组织中Sod2蛋白表达下调,Keap1蛋白表达上调(均P<0.01);与RIRI模型组比较,丹蒌片中、高剂量组小鼠视网膜厚度增加(均P<0.01),丹蒌片低、中、高剂量组小鼠视网膜细胞凋亡降低(均P<0.05),丹蒌片低剂量组小鼠视网膜组织中Keap1和HO-1蛋白表达水平无明显差异(P>0.05),丹蒌片中、高剂量组小鼠视网膜组织中Sod2、Nrf2、HO-1蛋白表达上调,Keap1蛋白表达下调(均P<0.05)。结论:丹蒌片能缓解RIRI小鼠模型视网膜萎缩变薄,减少视网膜细胞凋亡,其作用是通过调控Keap1-Nrf2/HO-1信号通路降低RIRI氧化应激反应来实现。

基于Nrf2/HO-1信号通路探讨穴位埋线抑制脾肾阳虚夹瘀型溃疡性结肠炎大鼠氧化应激损伤作用机制

目的观察穴位埋线对脾肾阳虚夹瘀型溃疡性结肠炎(UC)模型大鼠Nrf2/HO-1信号通路相关蛋白表达的影响,探讨穴位埋线治疗UC的可能机制。方法SPF级SD雄性大鼠随机分为空白组、模型组、柳氮磺吡啶(SASP)组和穴位埋线组,每组10只。除空白组外,其余各组通过腺嘌呤、番泻叶分阶段灌胃联合冰水浴+2,4,6-三硝基苯磺酸与乙醇混合试剂灌肠建立脾肾阳虚夹瘀型UC大鼠模型。穴位埋线组选取双侧“足三里”“天枢”“肾俞”“脾俞”“大肠俞”“膈俞”穴位埋线治疗,7d/次,共2次,SASP组予柳氮磺吡啶混悬液灌胃,空白组和模型组予生理盐水灌胃,1次/d,连续14d。称量大鼠体质量、观察大便性状和便血情况;测量大鼠结肠长度,观察结肠黏膜损伤情况,对结肠黏膜损伤指数(CMDI)进行评分;HE染色观察结肠组织病理形态变化;生化法测定大鼠血清丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性;RT-PCR和Westernblot分别检测结肠组织Kelch样ECH关联蛋白1(Keap1)、核因子E2相关因子2(Nrf2)、血红素加氧酶-1(HO-1)mRNA和蛋白表达。结果与空白组比较,模型组大鼠体质量下降(P<0.01),结肠长度缩短(P<0.01),结肠黏膜形成明显溃疡面,隐窝结构丧失,腺体排列紊乱,大量炎性细胞浸润,CMDI评分升高(P<0.01),血清MDA含量增加,SOD、CAT、GSH-Px活性降低(P<0.01),结肠组织Keap1 mRNA和蛋白表达升高,Nrf2、HO-1 mRNA和蛋白表达降低(P<0.01);与模型组比较,SASP组和穴位埋线组大鼠体质量增加(P<0.01),结肠长度增加(P<0.01),结肠黏膜病理损伤明显减轻,CMDI评分降低(P<0.01),血清MDA含量降低,SOD、CAT、GSH-Px活性升高(P<0.01),结肠组织Keap1mRNA和蛋白表达降低,Nrf2、HO-1mRNA和蛋白表达升高(P<0.01)。SASP组和穴位埋线组各指标差异无统计学意义(P>0.05)。结论穴位埋线可减轻UC大鼠结肠黏膜病理损伤,其机制可能与激活Nrf2/HO-1信号通路、抑制氧化应激反应有关。

金丝桃素通过调控AMPK/Nrf2/HO-1信号通路减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤

目的:探讨金丝桃素(hypericin,Hyp)对心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury,MIRI)大鼠心脏的影响及其作用机制。方法:30只SPF级雄性SD大鼠随机分为5组:假手术组(sham组)、心肌缺血再灌注损伤组(MIRI组)、金丝桃素低剂量给药组(MIRI+L-Hyp组)、金丝桃素高剂量给药组(MIRI+H-Hyp组)以及阳性对照药物曲美他嗪(trimetazidine,TMZ)给药组(MIRI+TMZ组),每组6只。除假手术组,其余4组大鼠均采用结扎左冠状动脉前降支后再通法建立MIRI模型,通过监测心电图判断造模是否成功;利用超声心动图检测大鼠心功能;TTC染色检测大鼠心肌梗死面积;HE染色观察大鼠心肌形态学特征;应用生化试剂盒分别测定大鼠血清中乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的活性以及丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量;应用ELISA试剂盒分别检测大鼠血清中心肌肌钙蛋白(cardiac troponin I,cTnI)和活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量;Western blot测定大鼠心肌组织中腺苷酸激活蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)、p-AMPK、核因子E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)以及血红素加氧酶1(heme oxygenase-1,HO-1)蛋白表达水平。结果:与sham组相比,MIRI组大鼠心肌组织病理损伤加剧,心肌梗死面积增大,超声心动图显示左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)和左心室短轴缩短率(left ventricular fractional shortening,LVFS)降低,LDH活性、cTnI、MDA以及ROS含量均升高,SOD活性、p-AMPK、Nrf2、HO-1蛋白表达均显著降低(P<0.05);与MIRI组相比,金丝桃素低、高剂量给药组及阳性对照药物曲美他嗪组大鼠心肌组织病理损伤减轻及心肌组织梗死面积减少,LVEF及LVFS升高,血清中LDH活性、cTnI、MDA以及ROS含量降低,而SOD活性、p-AMPK、Nrf2、HO-1蛋白表达均升高(P<0.05)。结论:金丝桃素可减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤,可能通过调节AMPK/Nrf2/HO-1信号通路发挥作用。

基于Nrf2/HO-1和NF-κB信号通路探讨羟基酪醇对环磷酰胺诱导的卵巢储备功能不足小鼠的影响

目的探讨羟基酪醇(HT)对环磷酰胺(CTX)诱导的卵巢储备功能不足(DOR)小鼠卵巢损伤的影响及其改善DOR小鼠卵巢功能的作用机制。方法将40只7~8周龄的雌性C57BL/6L小鼠随机分为对照组、模型组(CTX组)、HT低剂量实验组(CTX+L-HT组,50 mg·kg^(-1)·d^(-1))以及HT高剂量实验组(CTX+H-HT组,100 mg·kg^(-1)·d^(-1)),每组10只。腹腔注射CTX(50 mg·kg^(-1)·d^(-1))建立DOR小鼠模型,采用HE染色观察小鼠卵巢组织形态学变化及各级卵泡数量,酶联免疫吸附法(ELISA)测定小鼠血清中性激素、氧化应激因子指标和炎性因子指标,通过Western blot检测卵巢组织中Nrf2、HO-1、p-NF-κB以及NF-κB蛋白表达水平。结果与对照组相比,CTX组各级卵泡数量显著减少,而闭锁卵泡数量显著增加(P<0.05),颗粒细胞层减少,黄体减少,血清中FSH、LH的水平显著升高(P<0.05),雌二醇(E_(2))和抗苗勒管激素(AMH)的水平显著降低(P<0.05);CTX组卵巢组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)以及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性均显著降低(P<0.05),而丙二醛(MDA)含量显著增加(P<0.05),卵巢组织中促炎因子水平(TNF-α、IL-6及IL-1β)显著增加(P<0.05),而抗炎因子(IL-10)水平显著减少(P<0.05),卵巢组织中Nrf2和HO-1蛋白表达量显著减少(P<0.05),而p-NF-κB/NF-κB蛋白表达水平比率显著增加(P<0.05)。与CTX组相比,CTX+L-HT组和CTX+H-HT组各级卵泡数目均显著增加(P<0.05),而闭锁卵泡数目均显著减少(P<0.05),小鼠血清中FSH、LH水平均显著减少(P<0.05),而E_(2)和AMH水平均显著增加(P<0.05);其次,CTX+L-HT组和CTX+H-HT组卵巢组织中SOD、CAT以及GSH-Px活性均显著增加(P<0.05),MDA含量显著减少(P<0.05),卵巢组织中促炎因子水平显著减少(P<0.05),而抗炎因子水平显著增加(P<0.05),小鼠卵巢组织中Nrf2和HO-1蛋白表达量均显著增加(P<0.05),而p-NF-κB/NF-κB蛋白表达水平比率均显著减少(P<0.05)。与CTX+L-HT组相比,CTX+H-HT组IL-10水平显著增加(P<0.05)。结论羟基酪醇对DOR小鼠卵巢损伤具有保护功能,其机制可能与激活Nrf2/HO-1信号通路、抑制NF-κB信号通路以及减少氧化应激和炎症反应有关。

鼠尾草酚调控Nrf2/HO-1信号通路介导成骨分化治疗骨质疏松症的研究

目的研究鼠尾草酚对MC3T3-E1细胞氧化应激损伤状态下成骨分化的影响及其作用机制,阐述鼠尾草酚治疗骨质疏松症的潜力。方法MC3T3-E1细胞加入不同浓度(0.0、1.0、2.5、5.0、10.0、25.0、50.0、100.0μmol/L)的鼠尾草酚干预24 h,分析对成骨细胞增殖的影响,选择最佳的鼠尾草酚干预浓度进行后续实验。将细胞分为对照组(不做任何处理)、模型组(250.0μmol/L H_(2)O_(2)干预)、鼠尾草酚低浓度组(250.0μmol/L H_(2)O_(2)+2.5μmol/L鼠尾草酚)、鼠尾草酚高浓度组(250.0μmol/L H_(2)O_(2)+5.0μmol/L鼠尾草酚),各组细胞干预24 h。比较各组活性氧(ROS)、丙二醛(MDA),碱性磷酸酶(ALP)活性,矿化面积比例,Runx2、Osterix、COL1A mRNA表达及Nrf2、HO-1、SOD2 mRNA和蛋白表达。结果选择2.5、5.0μmol/L鼠尾草酚进行后续实验。与对照组比较,模型组ROS、MDA含量及Nrf2、HO-1 mRNA和蛋白表达升高;ALP活性,矿化面积比例,Runx2、Osterix、COL1A mRNA及SOD2 mRNA和蛋白表达降低(P<0.01)。与模型组比较,鼠尾草酚低、高浓度组ROS、MDA含量降低;ALP活性,矿化面积比例,Runx2、Osterix、COL1A mRNA表达及Nrf2、HO-1、SOD2 mRNA和蛋白表达升高(P<0.01)。与鼠尾草酚低浓度组比较,鼠尾草酚高浓度组ALP活性、矿化面积比例及HO-1蛋白表达升高(P<0.05);鼠尾草酚低、高浓度组ROS,MDA含量,Runx2、Osterix、COL1A、HO-1 mRNA及Nrf2、SOD2 mRNA和蛋白表达比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论鼠尾草酚可通过激活Nrf2/HO-1信号通路调控MC3T3-E1细胞的氧化应激状态,进而促进成骨分化,减轻骨质疏松进程中骨代谢失衡。