隐丹参酮调节HIF-1α/BNIP3信号通路对兔膝骨关节炎模型软骨细胞自噬和凋亡的影响

目的 探究隐丹参酮调节缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)/腺病毒E1B19kDa相互作用蛋白3(BNIP3)信号通路对兔膝骨关节炎(KOA)模型软骨细胞自噬和凋亡的影响。方法 取新西兰兔并以改良Videman法构建兔KOA模型,随机分为模型组、空载组、隐丹参酮组、HIF-1α敲低组、隐丹参酮+HIF-1α敲低组,每组9只;另取9只新西兰兔为对照组。分组干预后以Lequesne MG的膝关节级别评估法对兔膝关节临床症状(局部疼痛、步态、关节活动、关节肿胀)进行评分;HE染色检测兔膝关节软骨组织的退变情况并进行改良Mankin's评分;TUNEL染色检测兔膝关节软骨组织细胞凋亡情况;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测兔血清炎性因子白细胞介素(IL)-6、IL-18、IL-10水平;蛋白免疫印迹实验检测兔膝关节软骨组织自噬(LC3、Beclin-1)、凋亡(Bax、Cleaved Caspase-3)和HIF-1α/BNIP3信号通路相关蛋白表达。结果 与对照组比较,模型组兔膝关节软骨组织出现明显退变症状,局部疼痛、步态、关节活动及关节肿胀评分、改良Mankin's评分、凋亡率、血清IL-18及IL-6水平、软骨组织LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、Bax、Cleaved Caspase-3、BNIP3蛋白表达水平升高,血清IL-10水平、软骨组织HIF-1α蛋白表达水平降低(P<0.05)。与模型组比较,隐丹参酮组兔膝关节软骨组织退变症状减轻,局部疼痛、步态、关节活动及关节肿胀评分、改良Mankin's评分、凋亡率、血清IL-18及IL-6水平、软骨组织LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、Bax、Cleaved Caspase-3、BNIP3蛋白表达水平降低,血清IL-10水平、软骨组织HIF-1α蛋白表达水平升高(P<0.05);HIF-1α敲低组兔膝关节软骨组织退变症状加重,局部疼痛、步态、关节活动及关节肿胀评分、改良Mankin's评分、凋亡率、血清IL-18及IL-6水平、软骨组织LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、Bax、Cleaved Caspase-3、BNIP3蛋白表达水平升高,血清IL-10水平、软骨组织HIF-1α蛋白表达水平降低(P<0.05);空载组兔各指标无明显变化(P>0.05)。隐丹参酮+HIF-1α敲低组较隐丹参酮组兔膝关节软骨组织退变症状加重,局部疼痛、步态、关节活动及关节肿胀评分、改良Mankin's评分、凋亡率、血清IL-18及IL-6水平、软骨组织LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin-1、Bax、Cleaved Caspase-3、BNIP3蛋白表达水平升高,血清IL-10水平、软骨组织HIF-1α蛋白表达水平降低(P<0.05);较HIF-1α敲低组上述指标变化相反。结论 隐丹参酮可通过上调HIF-1α、下调BNIP3表达,抑制炎症及自噬,减轻KOA兔膝关节软骨组织退变,改善其临床症状。

血清TNF-α、HIF-1α水平与纤维化性间质性肺病相关性分析

目的 探究血清TNF-α、HIF-1α水平及纤维化性间质性肺病患者肺纤维化评分与肺功能的相关性,为进一步探索巨噬细胞极化相关细胞因子在纤维化性间质性肺病中的作用提供新的思绪。方法 本文前瞻性收集2022年4月至2022年12月安徽医科大学第一附属医院住院治疗的纤维化性间质性肺病患者临床资料30例作为研究组,同期健康体检的研究志愿者15例作为对照组。比较两组的一般资料,血清中TNF-α、HIF-1α的水平,对两组血清中有差异的细胞因子水平及肺纤维化评分与肺功能进行相关性分析。结果 1.两组之间年龄、性别比较,差异均不具有统计学意义(P>0.05);2.研究组血清TNF-α水平高于对照者,差异均具有统计学意义(P<0.05),血清HIF-1α水平低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);3.研究组患者的肺纤维化评分与肺功能中的D_(L)CO(%)呈显著负相关(P<0.05)。结论 纤维化性间质性肺疾病患者血清TNF-α水平高于健康者,而HIF-1α水平低于对照组,研究组肺纤维化评分与D_(L)CO(%)呈现负相关性,此结果为进一步探究巨噬细胞极化相关因子与纤维化性间质性肺病的关系提供了参考信息。

温经通络汤含药血清对小鼠软骨细胞损伤及IκB-ζ/HIF-1α/LDHA轴的影响研究

目的研究温经通络汤含药血清对白细胞介素-1β(IL-1β)诱导的小鼠原代软骨细胞损伤的影响及机制。方法采用IL-1β诱导小鼠原代软骨细胞损伤模型,检测细胞中炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α,软骨降解相关蛋白酶基质金属蛋白酶(MMP)3、MMP9、MMP13、ADAM金属肽酶含血小板反应蛋白1基元4(ADAMTS4)以及糖酵解相关酶乳酸脱氢酶A(LDHA)、M2型丙酮酸激酶(PKM2)、还原型辅酶Ⅱ氧化酶2(NOX2)、还原型辅酶Ⅱ氧化酶4(NOX4)的mRNA表达;测定细胞内MMP3、MMP13、P65、IκB-ζ、缺氧诱导因子1α(HIF-1α)以及LDHA蛋白表达水平;进一步检测细胞上清液中一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)和乳酸的浓度,测定细胞内辅酶Ⅰ(NAD)的还原态(NADH)和氧化态(NAD+)的比率,以及细胞内活性氧(ROS)水平。结果温经通络汤含药血清可显著抑制IL-1β软骨细胞内IL-1β、IL-6、TNF-α的mRNA表达(P<0.01),降低细胞上清液中NO浓度(P<0.05,P<0.01),下调IκB-ζ(P<0.05)和P65蛋白表达(P<0.05,P<0.01)。温经通络汤含药血清可显著下调MMP3、MMP9、MMP13以及ADAMTS4 mRNA表达(P<0.01),抑制MMP13(P<0.05,P<0.01)和MMP3(P<0.05)的蛋白表达。氧化应激方面,它可显著抑制软骨细胞内ROS的产生,提高NADH/NAD+比率,降低上清液中MDA浓度,下调HIF-1α蛋白表达(P<0.01)。温经通络汤含药血清可显著降低乳酸浓度,下调LDHA、PKM2、NOX2、NOX4的表达,降低细胞内糖酵解水平(P<0.05,P<0.01)。结论温经通络汤含药血清可通过抑制炎症、软骨降解、氧化应激和糖酵解,缓解IL-1β诱导的小鼠原代软骨细胞损伤,其机制可能与调控IκB-ζ/HIF-1α/LDHA轴有关。

瑞马唑仑调节HIF-1α/BNIP3信号通路对OGD/R诱导神经细胞自噬和凋亡的影响

目的探讨瑞马唑仑对OGD/R诱导的神经细胞自噬和凋亡的影响及作用机制。方法体外培养小鼠海马神经元细胞(HT22)并进行神经细胞氧糖剥夺/再复氧(OGD/R),筛选实验用瑞马唑仑浓度;将HT22细胞分为对照组、OGD/R组、瑞马唑仑组、2-ME2组、瑞马唑仑+2-ME2组;CCK8法检测5组HT22细胞活力;流式细胞术检测5组HT22细胞凋亡率;透射电子显微镜观察5组HT22细胞自噬小体的形成;Western blot检测5组HT22细胞HIF-1α、BNIP3、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的表达。结果确定实验用瑞马唑仑浓度为50μg/mL;与对照组比较,OGD/R组HT22细胞OD450值、HIF-1α、BNIP3、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白水平下调,凋亡率上调(P<0.05);与OGD/R组比较,瑞马唑仑组HT22细胞自噬小体增加,OD450值、HIF-1α、BNIP3、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白水平上调,凋亡率下调(P<0.05);2-ME2组HT22细胞OD450值、HIF-1α、BNIP3、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白水平下调,凋亡率上调(P<0.05)。与瑞马唑仑组比较,瑞马唑仑+2-ME2组HT22细胞自噬小体数量减少,OD450值、HIF-1α、BNIP3、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白水平下调,凋亡率上调(P<0.05);与2-ME2组比较,瑞马唑仑+2-ME2组HT22细胞OD450值、HIF-1α、BNIP3、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ蛋白水平上调,凋亡率下调(P<0.05)。结论瑞马唑仑可通过激活HIF-1α/BNIP3信号通路促进OGD/R诱导的神经细胞自噬,抑制细胞凋亡,从而减轻OGD/R诱导的神经细胞损伤。

罗沙司他对腹膜透析大鼠腹膜HIF-1α/VEGF信号通路表达及纤维化的影响

目的评估罗沙司他(Roxadustat,ROX)对腹膜透析(Peritoneal dialysis,PD)大鼠腹膜组织的缺氧诱导因子-1α(Hypoxia-inducible factors-1α,HIF-1α)以及血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)表达的影响,同时探讨其对腹膜纤维化程度的潜在作用及其机制。方法购入30只雄性SPF级大鼠,采用5/6肾脏切除法成功构建尿毒症腹膜透析大鼠模型27只,随机分为空白对照组、PD组、PD+ROX组(联合给予5 mg/kg ROX,每周3次),每组9只,持续给药1个月,在灌胃后6、12、24 h以及4周时,采用ELISA法检测腹膜透析液、血液中HIF-1α和VEGF的浓度。利用HE和Masson染色观察大鼠腹膜组织病理变化,WB和免疫组化检测腹膜组织中HIF-1α、VEGF蛋白表达变化。结果HE和Masson染色观察各组大鼠腹膜组织,与空白对照组比较,PD组大鼠的腹膜组织出现了明显的纤维化和血管增生现象;与PD组相比,PD+ROX组大鼠的腹膜组织纤维化和血管增生现象明显改善。PD组腹膜组织中HIF-1α和VEGF蛋白表达水平显著高于空白对照组(P均<0.05),增加ROX干预后,PD+ROX组大鼠腹膜组织中HIF-1α和VEGF蛋白表达水平显著降低(P均<0.05)。PD+ROX组血清中HIF-1α和VEGF浓度均高于空白对照组和PD组(P均<0.05)。PD+ROX组腹膜透析液中HIF-1α和VEGF浓度均低于空白对照组和PD组(P均<0.05)。结论ROX治疗能有效降低腹膜组织及腹膜透析液中的HIF-1α和VEGF表达水平,缓解由葡萄糖腹膜透析引起的腹膜组织纤维化和血管增生。同时,血清中HIF-1α和VEGF水平的提升有助于改善腹膜组织的缺氧状况,抑制HIF-1α/VEGF信号通路,对抗腹膜纤维化。

姜黄素通过调控HIF-1α/miR-760/LTBP2机制轴抑制口腔黏膜下纤维化的效果研究

目的:探究姜黄素通过调控缺氧诱导因子-1α/微小RNA-760/潜在转化生长因子结合蛋白2(HIF-1α/miR-760/LTBP2)机制轴抑制口腔黏膜下纤维化的效果。方法:40只SD大鼠中随机取10只作为正常组,正常饲养不作处理;另30只大鼠采用槟榔碱诱导建立口腔黏膜下纤维化模型。将30只模型大鼠随机分为模型组、姜黄素组和阳性对照组,每组10只。姜黄素组和阳性对照组大鼠分别予以相应药物,正常组和模型组大鼠给予等体积生理盐水灌胃,1次/d,连续给药8周。比较各组大鼠张口度、颊黏膜组织变化、纤维化标志物及HIF-1α/miR-760/LTBP2信号轴表达情况。结果:与正常组比较,模型组大鼠张口度明显减小(P<0.05),颊黏膜评分、颊黏膜组织TGF-β1、ColⅢ、IFN-γ水平、miR-760 mRNA、HIF-1αmRNA、LTBP2 mRNA及HIF-1α、LTBP2蛋白表达均明显升高(P<0.05);与模型组比较,姜黄素组和阳性对照组张口度均明显增大(P<0.05),颊黏膜评分、TGF-β1、ColⅢ、IFN-γ水平、miR-760 mRNA、HIF-1αmRNA、LTBP2 mRNA及蛋白表达均明显降低(P<0.05),且姜黄素组张口度大于阳性对照组(P<0.05),颊黏膜评分、TGF-β1、ColⅢ、IFN-γ、miR-760 mRNA、LTBP2 mRNA及HIF-1α、LTBP2蛋白表达均低于阳性对照组(P<0.05)。结论:姜黄素可能降低HIF-1α、miR-760、LTBP2表达,抑制口腔黏膜下纤维化。

荜茇酰胺调控STAT3/HIF-1α通路诱导乳腺癌和乳腺细胞凋亡的机制

目的:探究荜茇酰胺对乳腺癌细胞MDA-MB-231、MCF-7和正常乳腺细胞MCF-10A增殖、凋亡和细胞周期的影响及其潜在的分子机制。方法:采用不同浓度荜茇酰胺干预MDA-MB-231、MCF-7、MCF-10A细胞,MTT法检测细胞增殖能力;细胞克隆形成法检测细胞克隆形成能力;流式细胞术检测细胞凋亡和细胞周期;Western Blot检测细胞中cleaved Caspase-3、Bcl-2、Bax、Cyclin D1、p53、p-JAK2、p-STAT3、HIF-1α、Survivin蛋白表达。结果:荜茇酰胺可呈浓度依赖性抑制MDA-MB-231、MCF-7细胞增殖并诱导其凋亡,而对MCF-10A细胞无明显抑制作用;荜茇酰胺可下调MDA-MB-231细胞p53、Bcl-2、Cyclin D1、p-STAT3、Survivin、HIF-1α及MCF-7细胞p53、p-STAT3、Survivin、HIF-1α蛋白表达,上调MDA-MB-231细胞cleaved Caspase-3、Bax蛋白表达。结论:荜茇酰胺能抑制乳腺癌细胞MDA-MB-231、MCF-7增殖并诱导其凋亡,其机制可能与负向调控STAT3/HIF-1α通路有关。

Zebrafish usp3 loss promotes hypoxic tolerance by disrupting deubiquitination of K63-polyubiquitinated hif-1αa

The hypoxia-inducible factor(HIF)-mediated hypoxia signaling pathway influences oxygen homeostasis in aerobic organisms.This pathway is regulated by several other pathways.Elucidation of its regulation and the underlying mechanisms may provide insights into the strategies of adaptation and tolerance of organisms to hypoxia.In this study,we found that loss of ubiquitin-specific protease 3(usp3)in zebrafish promotes hypoxia tolerance.Zebrafish usp3 specifically binds to hif-1αa and induces its proteasomal degradation,which is dependent on its deubiquitinase activity.This process leads to the suppression of hypoxia signaling under hypoxia.In addition,usp3 catalyzes the deubiquitination of K63-polyubiquitinated hif-1αa.Endogenous evidence indicated that mammalian USP3 behaves like zebrafish usp3 in regulating the activity of HIF-1α.These findings revealed a novel role for usp3 in influencing hypoxia signaling and showed that usp3-mediated HIF-1αdegradation impairs hypoxia signaling,leading to a decrease in hypoxia tolerance.

电针通过HIF-1α和SOX-9维持兔膝骨关节炎软骨稳态及抗炎机制研究

目的观察电针对兔膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)模型软骨缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)、性别决定区Y框蛋白9(SRY-box transcription factor 9,SOX-9)、基质金属蛋白酶1(matrix metalloproteinase-1,MMP-1)、基质金属蛋白酶13(matrix metalloproteinase-13,MMP-13)、Ⅱ型胶原蛋白和炎症因子表达的影响,探讨电针干预改善KOA软骨稳态以及抗炎的可能作用机制。方法采用随机数字表法将实验兔分为对照组、模型组和电针组,每组10只。对模型组和电针组实验兔的右膝关节采用木瓜蛋白酶制造兔KOA模型。制模完成后,电针组给予电针犊鼻及内膝眼穴干预,每次30 min,每天1次,共14 d。模型组每天在固定器上固定15 min。对照组右膝关节注射等量0.9%氯化钠溶液。使用苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosin staining,HE染色)检测软骨组织的病理情况,原位末端转移酶标记技术(terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP-biotin nick end labeling assay,TUNEL)检测软骨细胞的凋亡情况,免疫组化检测软骨中Ⅱ型胶原蛋白的表达情况,酶联免疫吸附实验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测软骨中肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)的水平,蛋白质免疫印迹(Western Blot,WB)检测HIF-1α、SOX-9、MMP-1和MMP-13的蛋白表达水平,实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qRT-PCR)检测HIF-1α、SOX-9、MMP-1和MMP-13的mRNA水平。结果HE染色结果显示,与对照组相比,模型组软骨细胞数量明显减少,细胞核皱缩,基质染色呈浅色,潮线不完整,而电针组较模型组显著改善;改良Mankin's评分结果显示,模型组较对照组显著升高,电针组较模型组显著降低;TUNEL结果显示,电针组软骨细胞凋亡率显著低于模型组;免疫组化结果显示,与模型组相比,电针组的Ⅱ型胶原蛋白表达明显升高;ELISA结果显示与模型组相比,电针组的TNF-α、IL-1β表达明显降低;WB和qRT-PCR结果显示,与对照组相比,模型组的HIF-1α和SOX-9蛋白表达水平和mRNA水平显著降低(P<0.05),与模型组相比,电针组显著升高(P<0.05)。结论电针可能通过上调HIF-1α和SOX-9的表达,减少MMP-1、MMP-13、TNF-α、IL-1β的表达,增加Ⅱ型胶原蛋白的形成,从而发挥缓解软骨损伤、减少炎症反应的作用。

WIN55212-2通过调控mTOR/HIF-1α/PFKFB3信号通路抑制糖酵解并减轻脓毒症小鼠急性肺损伤

目的:探究大麻素受体激动剂WIN55212-2(WIN)对脓毒症小鼠急性肺损伤(ALI)的影响,并探讨其通过糖酵解发挥作用的可能机制。方法:采用腹腔注射脂多糖(LPS)创建小鼠脓毒症ALI模型。将雄性C57BL/6J小鼠随机分为4组:对照(control)组、LPS组(腹腔注射10 mg/kg LPS)、LPS+WIN组(注射LPS前30 min腹腔注射1 mg/kg WIN)和LPS+WIN+MHY1485[哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)活化剂]组(LPS造模前1 d腹腔注射10 mg/kg MHY1485,并在造模前30 min腹腔注射1 mg/kg WIN和10 mg/kg MHY1485),每组6只。造模24 h后取材,计算肺指数;HE染色观察肺组织病理变化;ELISA检测肺组织炎症因子白细胞介素1β(IL-1β)和IL-10表达水平,以及血清乳酸和乳酸脱氢酶A(LDHA)水平;Western blot检测mTOR/缺氧诱导因子1α(HIF-1α)/6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-双磷酸酶3(PFKFB3)信号通路相关蛋白水平。结果:相比于control组,LPS组小鼠肺指数增加,HE染色显示肺组织受损,肺组织中IL-10水平降低(P<0.05),IL-1β水平升高(P<0.05),血清乳酸和LDHA水平升高(P<0.05),磷酸化mTOR(p-mTOR)、HIF-1α和PFKFB3蛋白水平升高(P<0.05)。相较于LPS组,LPS+WIN组肺指数降低(P<0.05),HE染色显示肺组织受损减轻,肺组织IL-1β水平降低(P<0.05),IL-10水平升高(P<0.05),血清乳酸和LDHA水平降低(P<0.05),p-mTOR、HIF-1α和PFKFB3蛋白水平降低(P<0.05)。相较于LPS+WIN组,LPS+WIN+MHY1485组肺指数增加,HE染色显示肺组织受损,肺组织IL-1β水平升高(P<0.05),IL-10水平降低(P<0.05),血清乳酸和LDHA水平升高(P<0.05),p-mTOR、HIF-1α和PFKFB3蛋白水平升高(P<0.05)。结论:WIN55212-2可以减轻脓毒症小鼠ALI,其机制可能是通过调控mTOR/HIF-1α/PFKFB3信号通路,抑制糖酵解,减轻炎症反应。

HIF-1α信号通路对脂多糖诱导鸡巨噬细胞炎症的调节作用研究

【目的】探究鸡巨噬细胞(HD11)在脂多糖(LPS)诱导条件下,缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)信号通路和线粒体功能对细胞炎症反应的影响。【方法】试验以HD11细胞为研究对象,分别用不同浓度LPS作用于细胞,培养24 h后检测细胞活力,筛选LPS最佳作用浓度;同时在最佳LPS作用浓度下,筛选LPS最佳作用时间。将HD11细胞分为对照组和模型组,模型组加入最佳作用浓度LPS培养,对照组加等量的完全培养液,按照LPS最佳作用时间培养后,提取细胞总RNA进行转录组测序,并对差异表达基因进行GO功能注释和KEGG通路富集分析。利用实时荧光定量PCR和Western blotting分别检测HIF-1α信号通路相关因子mRNA和蛋白表达量;通过流式细胞术检测线粒体膜电位和活性氧(ROS)水平变化。【结果】LPS诱导的HD11细胞炎症模型中最适条件为1μg/mL LPS培养12 h,以此条件成功建立了细胞炎症模型。与对照组相比,模型组共检测到2063个差异表达基因,其中1319个上调,744个下调。GO功能注释结果显示,差异表达基因显著富集到免疫系统应答、对外部刺激的反应和细胞因子受体结合等过程。KEGG通路富集分析结果显示,差异表达基因显著富集在50条信号通路,主要涉及免疫细胞介导的炎症反应和Toll样受体、核转录因子-κB(NF-κB)、HIF-1α等信号通路。其中有13个显著上调表达的基因集中在HIF-1α相关信号通路,包括Toll样受体4(TLR4)、NF-κB、HIF-1α、血管内皮生长因子(VEGF)基因等。实时荧光定量PCR和Western blotting结果显示,NF-κB p65、HIF-1α、VEGF等mRNA和蛋白表达水平均显著上调(P<0.05)。流式细胞术检测结果显示,与对照组相比,模型组线粒体膜电位极显著下降(P<0.01),ROS水平显著升高(P<0.05)。【结论】成功建立LPS诱导鸡巨噬细胞炎症模型,HIF-1α与NF-κB信号通路相互串扰共同参与LPS诱导的细胞炎症过程。同时,细胞线粒体功能下降,导致ROS生成增多,进而促进HIF-1α的表达,共同加重了炎性反应和代谢紊乱。

紫草素调节HIF-1α/NLRP3信号通路对蛛网膜下腔出血大鼠神经功能损伤的影响

目的探究紫草素调节缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)/NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)信号通路对蛛网膜下腔出血(SAH)大鼠神经功能损伤的影响。方法大鼠随机分为假手术组、模型组、YC-1(HIF-1α抑制剂,5 mg/kg)组、紫草素低剂量组(4 mg/kg)、紫草素高剂量组(25 mg/kg)、紫草素高剂量(25 mg/kg)+AG1(HIF-1α激活剂,10 mg/kg)组,每组15只。采用颈内动脉刺破法制备SAH模型。采用Zea-Longa评分法评估6组大鼠神经功能;ELISA法检测血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)和IL-1β水平;HE染色观察大鼠海马组织形态学变化,TUNEL染色法检测海马神经元凋亡率;伊文思蓝染色检测血脑屏障通透性;商品化试剂盒检测大鼠脑组织超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(MDA)、丙二醛(CAT)水平,Western blot检测大鼠脑组织Bax、Bcl-2、HIF-1α、NLRP3蛋白表达。结果假手术组大鼠海马神经元形态结构正常;与假手术组相比,模型组大鼠海马神经元有大量水肿、结构模糊,有细胞核溶解,变型固缩,部分细胞核消失,大鼠神经功能评分、血清TNF-α、IL-6和IL-1β水平、海马神经元凋亡率、伊文思蓝渗出量、脑组织MDA水平、Bax、HIF-1α、NLRP3水平显著增加,脑组织SOD、CAT水平、Bcl-2蛋白水平显著降低(P<0.05);与模型组比较,紫草素低剂量组、紫草素高剂量组和YC-1组鼠海马神经元病理损伤显著改善,大鼠神经功能评分、血清TNF-α、IL-6和IL-1β水平、海马神经元凋亡率、伊文思蓝渗出量、脑组织MDA水平、Bax、HIF-1α、NLRP3水平显著降低,SOD、CAT水平、Bcl-2蛋白水平显著升高(P<0.05);与紫草素高剂量组比较,紫草素高剂量+AG1组大鼠海马神经元病理损伤显著加重,大鼠神经功能评分、血清TNF-α、IL-6和IL-1β水平、海马神经元凋亡率、伊文思蓝渗出量、脑组织MDA水平、Bax、HIF-1α、NLRP3水平显著增加,SOD、CAT水平、Bcl-2蛋白水平显著降低(P<0.05)。结论紫草素抑制HIF-1α/NLRP3信号通路以降低氧化应激和炎性反应,进而改善SAH大鼠神经功能损伤。

BMP9下调HIF-1α抑制乳腺癌MDA-MB-231细胞的有氧糖酵解和迁移侵袭

目的研究骨形成蛋白BMP9对三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞有氧糖酵解和迁移侵袭的调控作用。方法实验组使用人BMP9重组腺病毒(AdBMP9)感染MDA-MB-231细胞,对照组用空载的GFP腺病毒感染细胞。采用乳酸、葡萄糖和ATP检测试剂盒检测细胞的葡萄糖摄取量、乳酸和ATP生成量;通过GEPIA2数据库,分析BMP9在泛癌中与糖酵解关键酶基因的相关性;qRT-PCR检测过表达BMP9后,MDA-MB-231中糖酵解关键酶GLUT1、HK2、PKM2、LDHA的mRNA表达水平;STRING数据库分析BMP9抑制MDA-MB-231有氧糖酵解潜在靶点;Western blot检测细胞HIF-1α和下游蛋白表达水平;划痕实验和Transwell实验评估不同处理后,细胞的迁移与侵袭能力的改变。结果与对照组相比,BMP9下调乳腺癌MDA-MB-231细胞的葡萄糖摄取、乳酸生成及ATP水平(P<0.01),抑制HIF-1α及其下游蛋白表达;Rescue实验中,过表达HIF-1α能逆转BMP9对MDA-MB-231细胞有氧糖酵解和迁移侵袭的抑制作用。结论BMP9下调HIF-1α抑制乳腺癌细胞MDA-MB-231有氧糖酵解和迁移侵袭能力。

电针调控HIF-1α/VEGF信号通路对类风湿性关节炎模型踝关节病理学改变的影响

目的探讨电针通过调控HIF-1α/VEGF信号通路活性对类风湿性关节炎(RA)大鼠踝关节病理损伤的影响。方法选取50只SD大鼠,随机分为Sham组(空白对照)、RA组(大鼠构建RA模型)、电针组(RA组大鼠给予电针治疗)、CAY10585组(RA大鼠腹腔内注射HIF-1α/VEGF信号通路抑制剂)、电针+CAY10585组(电针组大鼠腹腔注射HIF-1α/VEGF信号通路抑制剂),每组10只。模型建立后观察各组大鼠基本形态;8周后处死大鼠,比较治疗后大鼠踝关节直径;取大鼠踝关节行HE染色,观察整体病理形态及踝关节病理特征(滑膜细胞增殖、细胞侵蚀、血管翳形成、炎性细胞浸润、骨侵蚀)病理评分;酶联免疫吸附法(ELISA)检测5组大鼠血清炎性因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)水平;Western-blot检测大鼠踝关节组织内软骨基质因子Ⅱ型胶原(CollagenⅡ)、C端肽(CTXⅡ)、Ⅱ型胶原C前肽(CPⅡ)蛋白表达。结果与Sham组比较,RA模型建立可以上调大鼠踝关节直径,踝关节滑膜细胞增殖、细胞侵蚀、血管翳形成、炎性细胞浸润、骨侵蚀病理评分,血清炎性因子(TNF-α、IL-6)水平均明显提升(P<0.05),关节滑膜上皮复层出现增生、间质水肿以及炎性细胞浸润的现象;电针干预可以下调大鼠踝关节直径、踝关节滑膜细胞增殖、细胞侵蚀、血管翳形成、炎性细胞浸润、骨侵蚀病理评分,血清炎性因子(TNF-α、IL-6)水平(P<0.05),同时踝关节病理形态明显得到缓解;CAY10585干预再次增加RA大鼠病理形态,破骨细胞明显增加,骨质出现侵蚀、溶解骨层及炎性细胞浸润的现象,踝关节直径、踝关节滑膜细胞增殖、细胞侵蚀、血管翳形成、炎性细胞浸润、骨侵蚀病理评分,血清炎性因子(TNF-α、IL-6)水平再次提升(P<0.05);电针干预可以逆转CAY10585组大鼠趋势,再次下调大鼠踝关节直径、踝关节滑膜细胞增殖、细胞侵蚀、血管翳形成、炎性细胞浸润、骨侵蚀病理评分(P<0.05);与Sham组比较,RA组大鼠踝关节组织内CTXⅡ表达提升,CollagenⅡ、CPⅡ表达降低(P<0.05);电针干预可以下调CTXⅡ表达,上调CollagenⅡ、CPⅡ、HIF-1α、VEGF表达(P<0.05);CAY10585干预则体现出相反趋势,再次上调CTXⅡ表达,下调CollagenⅡ、CPⅡ、HIF-1α、VEGF表达(P<0.05);电针干预可以逆转CAY10585组大鼠软骨基质及HIF-1α、VEGF表达(P<0.05)。结论电针治疗可以改善RA大鼠踝关节的病理学表现,降低炎性反应,保护软骨损伤,其分子机制可能与激活HIF-1α/VEG信号通路有关。

紫癜肾煎剂对过敏性紫癜性肾炎大鼠PI3K/AKT及HIF-1α/VEGFA信号通路的影响

目的 观察紫癜肾煎剂对过敏性紫癜性肾炎(Henoch Schonlein purpura nephritis, HSPN)模型大鼠的治疗作用,并基于PI3K/AKT和HIF-1α/VEGFA信号通路探讨其作用机制。方法 随机选7只SD大鼠分为正常对照组,其余大鼠应用“BSA+LPS+CCL4”联合干姜建立HSPN大鼠模型,12周后随机抽取正常对照组和造模组的大鼠各1只,取肾组织固定包埋,采用免疫荧光检测造模组大鼠肾组织中IgA沉积并伴有蛋白尿,正常组无上述表现,提示造模成功。将造模成功的HSPN大鼠模型随机分模型组、紫癜肾煎剂低、高剂量(6.10、24.40 g/kg)组和西药(3.93 mg/kg)组,每组6只。给药结束后,采用溴甲酚紫法测定尿蛋白浓度,计算24 h尿蛋白定量;各组大鼠肾组织病理和免疫荧光检测;采用Western blotting法检测SD大鼠肾组织PI3K、AKT、HIF-1α、VEGFA蛋白表达情况。结果 紫癜肾煎剂可以显著降低24 h尿蛋白(P<0.05),减少肾小球系膜区免疫复合物沉积;与模型组比较,中药方组和西药组大鼠肾组织PI3K、AKT、HIF-1α、VEGFA蛋白表达明显降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 紫癜肾煎剂能减少HSPN大鼠24 h蛋白尿,改善肾功能及肾组织病理损伤,延缓HSPN病情进展,其机制可能与调控PI3K/AKT和HIF-1α/VEGFA信号通路有关。

由HIF-1α探讨中医药对骨质疏松症的作用机制

HIF-1α是一种重要的转录因子,HIF-1α信号通路参与多种疾病的发生、发展过程,如肿瘤、心血管疾病、骨质疏松症(osteoporosis,OP)等。HIF-1α还参与骨血管生成及影响骨细胞铁死亡来防治骨质疏松症。中医药对于OP的治疗有着独特的优势,中药的活性成分及复方均能对HIF-1α信号通路产生影响,但其机制尚需多方面研究。故本文从HIF-1α信号通路入手,研究中医药防治OP的作用机制及疗效的进展情况。

调经促孕方对胚胎着床障碍性不孕症小鼠子宫内膜容受性及AREG/EGFR/HIF-1α信号通路的影响

目的观察调经促孕方对胚胎着床障碍(EID)性不孕症小鼠子宫内膜容受性及AREG/EGFR/HIF-1α信号通路的影响,探讨其改善子宫内膜容受性的可能机制。方法80只昆明小鼠于妊娠第1日随机分为正常组、模型组、黄体酮组和调经促孕方组,每组20只,黄体酮组和调经促孕方组分别予相应药物灌胃。妊娠第4日,除正常组外,其余各组小鼠皮下注射米非司酮溶液(2.3 mg/kg)建立EID性不孕症模型,正常组皮下注射等体积丙二醇。妊娠第5日,每组随机取10只小鼠,剖腹取子宫,HE染色、Masson染色观察子宫内膜组织形态,扫描电镜观察子宫内膜胞饮突形态及数量,ELISA检测子宫内膜组织双调蛋白(AREG)含量,Western blot和免疫荧光检测子宫内膜组织表皮生长因子受体(EGFR)、p-EGFR、缺氧诱导因子(HIF)-1α表达。其余小鼠灌胃至妊娠第8日取材,记录平均胚胎着床点数。结果与正常组比较,模型组小鼠平均胚胎着床点数显著减少(P<0.01),子宫内膜腺体发育不良,胶原纤维增加,血管及胞饮突数量减少,子宫内膜组织AREG含量显著降低(P<0.01),p-EGFR、HIF-1α蛋白表达显著降低(P<0.05);与模型组比较,调经促孕方组小鼠平均胚胎着床点数显著增加(P<0.05),子宫内膜胶原纤维增生减少,间质内腺体、血管及胞饮突数量均明显增加,胞饮突发育饱满、均匀,子宫内膜组织AREG含量显著升高(P<0.01),p-EGFR、HIF-1α蛋白表达显著升高(P<0.05,P<0.01),免疫荧光检测结果与Western blot一致。结论调经促孕方能促进子宫内膜腺体和血管发育,增加胞饮突数量,改善EID性不孕症小鼠子宫内膜容受性,利于胚胎黏附及植入,从而提高妊娠率,其机制可能与激活AREG/EGFR/HIF-1α信号通路,改善子宫内膜血流灌注,恢复子宫内膜相对缺氧环境有关。

HIF-1α/VEGF信号通路在胃癌前病变中的作用及中药干预研究进展

胃癌的发生发展和血管生成密不可分,丰富的新生血管为癌细胞的生长增殖及转移提供了物质条件。胃癌前病变(precancerous lesions of gastric cancer,PLGC)是炎性病变胃黏膜进展为胃癌的关键病理阶段,研究显示,该阶段早期即有新血管生成,且随胃黏膜病变程度加重而逐渐增多。缺氧诱导因子(hypoxia inducible factor,HIF)-1α/血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)信号通路是介导血管生成的重要通路,在PLGC过程中可发挥正向促进作用。中医素来强调治未病思想,加之中药多成分、多途径、多靶点等特征,在PLGC防治中优势显著。文章以HIF-1α/VEGF信号通路为切入点,系统阐述了该信号通路在PLGC中的作用以及中药靶向干预PLGC的研究进展,以期为本病的临床治疗提供依据和参考。

人脐带间充质干细胞对糖尿病肾病大鼠肾脏HIF-1α表达的影响

目的观察人脐带间充质干细胞(HUMSC)对糖尿病肾病大鼠肾脏缺氧诱导因子(HIF-1α)表达的影响。方法50只健康清洁级8周龄雄性SD大鼠,随机选取20只为健康对照组,其余30只采用链脲菌素复制糖尿病肾病大鼠模型(模型组),两组大鼠饲养12周。第12周,随机选取两组大鼠各3只分别尾静脉注射DiR-HUMSCs,代谢12~16 h后在小动物活体光学3D成像系统下观察DiR-HUMSCs在大鼠体内的分布。随机选取9只模型组大鼠进行HUMSCs移植(HUMSCs移植组)。HUMSCs移植采用尾静脉注射方式移植浓度为1×10^(6)个/mL HUMSCs 500μL至大鼠体内,每周1次,连续4周,共28 d。检测3组大鼠的24 h尿蛋白定量(24 h UPro)、血清肌酐(Scr)、血尿素氮(BUN)、尿肌酐(Ucr)、尿白蛋白与肌酐比值(UACR)水平;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测3组大鼠血清HIF-1α水平;采用PAS和Masson染色进行肾脏组织病理检测;免疫荧光法检测3组大鼠肾组织HIF-1α、Slc12A3和Aquaporin1蛋白的表达。结果移植HUMSCs治疗4周后,与健康对照组比较,模型组和HUMSCs移植组大鼠Ucr水平降低(P<0.05),Scr、24 h UPro、BUN、UCAR均升高(P<0.05);与模型组比较,HUMSCs移植组大鼠Ucr水平差异无统计学意义(P>0.05),Scr、24 h UPro、BUN、UCAR均降低(P<0.05)。糖尿病肾病大鼠病理损伤缓解,系膜增生和基底膜增厚改善,小管空泡变性减少,间质纤维化减轻。模型组大鼠血清HIF-1α水平较健康对照组升高(P<0.05),HUMSCs移植组血清HIF-1α水平较模型组下降(P<0.05)。与健康对照组比较,模型组大鼠肾脏远端小管中HIF-1α蛋白水平增加(P<0.05);HUMSCs移植组的HIF-1α蛋白水平较模型组降低(P<0.05)。模型组远端小管标记蛋白Slc12A3水平低于健康对照组(P<0.05),HUMSCs移植组Slc12A3水平较模型组升高(P<0.05)。HUMSCs移植组的Aquaporin1蛋白水平较模型组和健康对照组均降低(P<0.05)。糖尿病肾病大鼠近端小管中无HIF-1α表达。结论HIF-1α主要在糖尿病肾病大鼠肾脏远端小管表达,且HUMSCs可通过抑制HIF-1α的表达修复肾小管的损伤。

2-APB通过PKCα/HIF-1α信号通路抑制H_(2)O_(2)诱导的软骨细胞凋亡

目的探讨2-氨基乙氧基苯硼酸(2-APB)对H_(2)O_(2)诱导的软骨细胞凋亡的作用及其机制。方法实验分为Control组、H_(2)O_(2)组、2-APB组和H_(2)O_(2)+2-APB组。CCK-8法检测各组细胞活力;显微镜下观察2-APB对H_(2)O_(2)诱导的软骨细胞形态变化的影响;TUNEL法和流式细胞术检测软骨细胞凋亡情况;流式细胞术检测脂质活性氧(ROS)水平;Western blot法检测2-APB对H_(2)O_(2)诱导的各组细胞中Cleaved-PARP、p-PKCα和HIF-1α蛋白的表达情况;免疫荧光法检测PKCα抑制剂BIM-Ⅰ对H_(2)O_(2)诱导的各组细胞中HIF-1α的荧光表达情况。结果2-APB对H_(2)O_(2)诱导的软骨细胞凋亡具有抑制作用,且当2-APB浓度为100μmol/L时抑制效果最为显著(F=235.80,P<0.01);2-APB能够抑制H_(2)O_(2)所致软骨细胞凋亡阳性率(F=114.80,P<0.01)以及ROS的水平(F=52.99,P<0.01),并且抑制Cleaved-PARP(F=10.10,P<0.05)、p-PKCα(F=24.56,P<0.05)和HIF-1α(F=6.85,P<0.05)蛋白的表达;PKCα抑制剂BIM-Ⅰ能够抑制H_(2)O_(2)所致HIF-1α荧光强度的增加。结论2-APB可以通过抑制PKCα/HIF-1α通路减少H_(2)O_(2)诱导的软骨细胞凋亡,进而保护软骨细胞。