黄酮类化合物调控Keap1-Nrf2/ARE信号通路的抗氧化机制及其在畜禽生产中应用的研究进展

黄酮类化合物属于多酚类化合物,广泛存在于天然植物中,具备很强的抗氧化能力。近年来,越来越多的研究证明黄酮类化合物作为饲料添加剂有益于畜牧生产。Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1-核因子E2相关因子2/抗氧化反应元件(Keap1-Nrf2/ARE)是增强机体抗氧化能力的关键信号通路,参与抵抗外界氧化应激。黄酮类化合物主要通过调控Keap1-Nrf2/ARE通路,激活上下游关键因子,提高抗氧化酶的活性,提高机体抗氧化能力,从而改善畜禽生长性能、繁殖性能和机体免疫力。作者通过综述Keap1-Nrf2/ARE分子结构和发挥抗氧化作用的机制,以及黄酮类化合物调控Keap1-Nrf2/ARE信号通路及其在畜禽生产中的应用研究,旨在为黄酮类化合物作为饲料添加剂的进一步开发和应用提供参考。

基于Keap1/Nrf2/ARE通路的中医药干预骨关节炎研究进展

骨关节炎是临床上常见的一种慢性筋骨疾病,其病程缠绵,反复发作,发病机制复杂,与氧化应激反应相关。Keap1/Nrf2/ARE信号通路是细胞氧化应激反应中的关键通路,其调控的下游抗氧化蛋白/酶在细胞防御保护中发挥重要作用。骨关节炎的病程中Nrf2、NQO1、HO-1等关键蛋白表达受到抑制,组织抗氧化及抗炎能力减弱,软骨细胞损伤,软骨结构破坏。目前西医的治疗侧重于缓解症状,但不能逆转骨关节炎的进展,急需有效的非手术策略来延缓骨关节炎的病理过程。近年来,大量基础及临床试验表明Keap1/Nrf2/ARE通路是中医药治疗骨关节炎的潜在靶点之一。基于骨关节炎本虚标实的病机,中医药以补虚、化瘀、解毒等法调控Keap1/Nrf2/ARE信号通路,在发挥抗氧化及抗炎作用同时,还能调节软骨细胞外基质的稳态,发挥对骨关节炎的治疗作用。本文总结了中医药靶向干预Keap1/Nrf2/ARE信号通路防治骨关节炎的作用机制,旨在为中医药更合理的运用临床防治骨关节炎提供理论基础。

Keap1/Nrf2/ARE信号通路调控脑出血后氧化应激的研究进展

脑出血是一种常见的、严重的脑卒中亚型,具有较高的发病率和死亡率,多数患者伴有不同程度的神经功能障碍,给全球带来了重大的健康和社会经济问题。脑出血急性期所诱发的氧化应激可引起机体发生氧化应激损伤,是引起继发性脑损伤的关键因素。研究表明,Keap1/Nrf2/ARE通路是最重要的抗氧化应激通路,该通路被激活后,可促进抗氧化应激酶的表达,从而减轻氧化应激损伤。现就Keap1/Nrf2/ARE通路改善脑出血后氧化应激损伤的研究进展进行综述,旨在为临床治疗脑出血患者提供新的治疗思路和客观依据。

基于Keap1/Nrf2信号通路探讨葛根芩连汤治疗溃疡性结肠炎小鼠肠黏膜损伤机制

目的基于氧化应激信号通路探讨葛根芩连汤抗溃疡性结肠炎的作用机制。方法50只BALB/C雄性小鼠随机分为正常组、模型组、葛根芩连汤低、高剂量、柳氮磺吡啶组。除正常组外,其他各组自由饮用2.5%葡聚糖硫酸钠,连续7 d,造模成功后给予药物连续干预7 d。每天记录小鼠体质量、粪便等一般生理状态;比较结肠长度;苏木素-伊红(HE)染色观察结肠组织形态学变化;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清白细胞介素(IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α的含量。Western印迹检测结肠组织核因子-E2相关因子(Nrf)2、Kelch-样ECH相关蛋白(Keap)1、细胞外调节蛋白激酶(ERK)1/2蛋白表达水平。结果与模型组相比,葛根芩连汤各剂量组体质量下降趋势明显得到缓解,且腹泻、便血症状得到改善;血清中IL-1β、IL-6、TNF-α的含量明显降低(P<0.01);HE染色发现结肠组织病理性损伤明显减轻;Western印迹结果显示,葛根芩连汤各剂量组结肠组织中Keap1蛋白表达量明显降低,Nrf2、p-ERK1/2蛋白表达明显升高(P<0.05)。结论葛根芩连汤通过调节Keap1/Nrf2氧化应激信号通路而改善溃疡性结肠炎小鼠结肠黏膜损伤。

核转录因子相关因子2的活化在肿瘤代谢中的作用

核转录因子(NF-E2)相关因子2(nuclear factor erythroid 2 related factor 2,Nrf2)是细胞应对外界应激的主要调控因子,通过调控多种靶基因的表达,在生理条件下减轻氧化应激,维持细胞稳态。其上游受多种因素调控,包括氧化与亲电应激、外界营养状态、细胞内代谢中间产物和能量状态等。在肿瘤细胞中,异常活跃的Nrf2使其抗氧化能力增强,并且通过介导代谢重编程(metabolic reprogramming),促进肿瘤细胞增殖和生长。Keap1(Kelch-like ECH-associated protein 1)是氧化和亲电应激感受器,通过募集泛素降解系统,对Nrf2的活性起主要调控作用。本文介绍Keap1依赖与非依赖条件下Nrf2的活化途径,着重介绍在肿瘤中Nrf2的异常活化,以及如何调控代谢重编程进而调节肿瘤细胞的合成代谢,最终促进肿瘤的进展。

LncRNA LINC01503调控miR-331-3p/Nrf2/Keap1信号通路对缺氧诱导PC12细胞损伤的影响

目的探讨长链非编码RNA(LncRNA)LINC01503对缺氧诱导的PC12细胞增殖、凋亡、氧化应激的影响及其对miR-331-3p/核因子相关因子(Nrf)2/Kelch样ECH相关蛋白(Keap)1信号通路的调控作用。方法采用缺氧诱导PC12细胞建立细胞损伤模型,分别将si-NC、si-LINC01503、miR-NC、miR-331-3p mimics、anti-miR-NC、anti-miR-331-3p、si-LINC01503与anti-miR-NC、si-LINC01503与anti-miR-331-3p转染至PC12细胞48 h后进行缺氧处理24 h;采用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)法检测LINC01503、miR-331-3p的表达量;噻唑蓝(MTT)、流式细胞术分别检测细胞增殖、凋亡率;检测乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)的含量;双荧光素酶报告实验检测LINC01503与miR-331-3p的靶向关系;Western印迹检测细胞周期蛋白(Cyclin)D1、裂解半胱天冬酶(Cleaved-caspase)-3、Nrf2、Keap1蛋白表达量。结果缺氧诱导的PC12细胞中LINC01503的表达水平明显升高,miR-331-3p表达、细胞活力及CyclinD1蛋白水平明显降低,凋亡率及Cleaved-caspase-3、Nrf2、Keap1蛋白水平、MDA、LDH的含量明显升高,而SOD的含量明显降低(均P<0.05);转染si-LINC01503或转染miR-331-3p mimics后可明显提高细胞活力、CyclinD1蛋白水平及SOD的含量(P<0.05),降低凋亡率、Cleaved-caspase-3、Nrf2、Keap1蛋白水平及MDA、LDH的含量(P<0.05);双荧光素酶报告实验证实LINC01503可充当miR-331-3p竞争性内源RNA;共转染si-LINC01503与anti-miR-331-3p可明显逆转抑制LINC01503表达对缺氧诱导的PC12细胞增殖、凋亡、氧化应激及Nrf2/Keap1信号通路的作用。结论抑制LINC01503表达可通过上调miR-331-3p的表达而促进细胞增殖及抑制氧化应激、凋亡从而减轻缺氧诱导的PC12细胞损伤,其作用机制可能与抑制Nrf2/Keap1信号通路的活化有关。

N-乙酰半胱氨酸通过阻断Nrf2/Keap1通路抑制(H_(2)O_(2))处理的佐剂性关节炎成纤维细胞样滑膜细胞增殖

目的探讨N-乙酰半胱氨酸(NAC)对低浓度过氧化氢(H_(2)O_(2))处理的佐剂性关节炎(AA)大鼠成纤维细胞样滑膜细胞(AA-FLS)增殖的影响及机制。方法SD大鼠分为正常对照组和模型组(均为10只),模型组采用足趾皮下注射Freund完全佐剂造模,28 d后处死大鼠。硫代巴比妥酸法检测血清丙二醛(MDA)含量、羟胺法测定超氧化物歧化酶(SOD)活性,比色法测定谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,免疫组织化学染色法检测踝关节滑膜组织中核因子E2相关因子2(Nrf2)、Kelch样ECH相关蛋白1(Keap1)蛋白表达;体外培养和鉴定AA-FLS,CCK-8法检测(0、0.3、0.9、3、10、30、90、180)μmol/L NAC对5μmol/L H_(2)O_(2)处理的AA-FLS活力的影响,采用MitoSOX线粒体活性氧荧光探针检测AA-FLS中线粒体活性氧(ROS)含量,Western blot法检测(0、3、10、30)μmol/L NAC对低浓度H_(2)O_(2)处理AA-FLS的Nrf2、Keap1蛋白表达的影响。结果与正常对照组比较,AA模型大鼠血清MDA水平增加、SOD、GSH-Px水平降低,滑膜组织中Nrf2表达升高、Keap1表达降低;免疫细胞化学染色证实分离培养的细胞是AA-FLS,NAC可浓度依赖性抑制H_(2)O_(2)处理的AA-FLS增殖,且线粒体ROS含量下降,Nrf2、Keap1蛋白表达降低。结论NAC可抑制H_(2)O_(2)处理后的AA-FLS增殖,其机制可能与阻断Nrf2/Keap1通路有关。

Keap1-Nrf2/ARE信号通路在肿瘤中的双重作用及其与耐药性的关系

Keap1-Nrf2/ARE信号通路在机体抵抗氧化应激时起着重要作用。核因子E2相关因子2(Nrf2)受Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Keap1)负调控,并通过核移位与抗氧化反应元件(ARE)相互结合进而调控下游Ⅱ相代谢酶和相关抗氧化蛋白/酶的表达,从而实现机体的自我防御保护作用。越来越多的研究证实Keap1/Nrf2/ARE信号通路与多种癌症的发生与发展有着密切的关系,在肿瘤发生发展中起着促进和抑制的双重作用,另外在肿瘤耐药性方面也起着积极的作用。本文简要综述了Keap1/Nrf2/ARE信号通路在肿瘤研究中的双重作用及其耐药性机制,旨在为以此通路为靶点的药物开发提供新思路。

Keap1/Nrf2/HO-1/GPX4信号通路阻断癫痫大鼠海马神经元铁死亡机制及草果知母汤的干预效应

目的 探讨Kelch-样ECH相关蛋白1(Keap1)/核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶-1(HO-1)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)信号通路阻断癫痫海马神经元铁死亡机制及草果知母汤的干预效应。方法 将60只大鼠随机分成正常对照组、模型组、草果知母汤低、中、高剂量组和西药对照组,每组10只。采用腹腔注射戊四氮(PTZ)法建立癫痫大鼠模型,草果知母汤低、中、高剂量组分别给予草果知母汤1.25 g/kg、2.50 g/kg、5.00 g/kg,西药对照组腹腔注射丙戊酸钠(200 mg/kg),连续给药5周,对大鼠进行Racine评分,使用酶联免疫吸附法(ELISA)试剂盒测定海马组织谷胱甘肽(GSH)、活性氧(ROS)及铁含量,苏木精-伊红(HE)及尼氏(Nissl)染色法观察海马组织病理学变化并计算海马神经元细胞数,免疫组化检测海马组织CA1区GPX4、Nrf2蛋白表达积分光密度(IOD),实时荧光定量聚合酶链式反应(RTq-PCR)及免疫印迹法(Western Blot)检测海马组织Keap1、GPX4、Nrf2及HO-1 mRNA及蛋白表达水平。结果 与正常对照组比较,模型组大鼠Racine评分、海马组织铁含量及ROS水平、海马组织Keap1 mRNA及蛋白水平均升高(P<0.05),海马组织GSH水平、海马神经元细胞数、海马组织GPX4、Nrf2及HO-1 mRNA及蛋白表达水平、海马CA1区GPX4、Nrf2蛋白免疫组化积分光密度降低(P<0.05)。与模型组比较,草果知母汤低、中、高各剂量及西药对照组大鼠Racine评分、海马组织铁含量及ROS水平、海马组织Keap1 mRNA及蛋白水平降低(P<0.05),海马组织GSH水平、海马神经元细胞数、海马组织GPX4、Nrf2及HO-1 mRNA水平及蛋白表达水平、海马CA1区GPX4、Nrf2蛋白表达积分光密度升高(P<0.05)。结论 草果知母汤能够修复癫痫大鼠海马组织神经元氧化损伤,其机制可能与调节Keap1/Nrf2/HO-1/GPX4通路进而阻断海马神经元铁死亡有关。

乌梅丸调控Keap-1-Nrf2/HO-1信号通路抑制溃疡性结肠炎小鼠氧化应激损伤

目的研究乌梅丸调控Kelch样ECH相关蛋白1(Keap-1)-核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶1(HO-1)信号通路对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的溃疡性结肠炎(UC)小鼠氧化应激损伤的抑制作用。方法将40只C57BL/6J小鼠随机分为正常组、模型组、阳性对照组、低剂量实验组和高剂量实验组,每组8只。自由饮用2%DSS水溶液的方法复制UC模型。造模同时,正常组和模型组小鼠灌胃等体积0.9%NaCl,阳性对照组小鼠灌胃美沙拉嗪(5-ASA)溶液0.005 g·10 g^(-1)·d^(-1),低、高剂量实验组小鼠分别灌胃乌梅丸水煎液0.13、0.26 g·10 g^(-1)·d^(-1),持续7 d。评价小鼠疾病活动指数(DAI)和结肠长度变化;用实时荧光定量聚合酶链反应检测小鼠结肠组织超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、环氧酶2(COX-2)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)mRNA表达水平;用蛋白质印迹法检测小鼠结肠Kelch样ECH相关蛋白(Keap-1)、核因子E2相关因子2(Nrf2)、血红素加氧酶-1(HO-1)蛋白的表达水平。结果正常组、模型组、阳性对照组和低、高剂量实验组第7天的DAI分别为0、2.62±0.33、1.87±0.35、1.87±0.35和1.58±0.35,结肠长度分别为(8.16±0.47)、(5.98±0.24)、(7.58±0.38)、(7.33±0.24)和(7.48±0.51)cm,SOD mRNA表达水平分别为1.01±0.16、0.40±0.01、1.43±0.45、0.65±0.01和0.83±0.02,CAT mRNA表达水平分别为1.01±0.20、0.45±0.01、0.84±0.02、0.68±0.07和0.87±0.05,COX-2 mRNA表达水平分别为1.03±0.33、16.65±0.60、4.78±0.25、14.07±0.60和7.39±0.15,iNOS mRNA表达水平分别为1.04±0.40、20.71±0.66、8.09±0.93、15.44±0.68和11.66±0.06,Keap-1蛋白表达水平分别为1.22±0.16、1.10±0.05、1.18±0.05、1.94±0.08和1.17±0.08,Nrf2蛋白表达水平分别为1.12±0.16、0.76±0.15、0.65±0.13、0.70±0.16和0.82±0.18,HO-1蛋白表达水平分别为1.34±0.15、1.00±0.12、0.89±0.10、1.50±0.18和1.40±0.13。模型组的上述指标与正常组比较,低、高剂量实验组的上述指标与模型组比较,在统计学上差异均有统计学意义(P<0.01,P<0.05)。结论乌梅丸对溃疡性结肠炎小鼠具有抗氧化应激损伤作用,其作用机制可能与调节结肠Keap-1-Nrf2/HO-1信号通路蛋白表达有关。

Keap1-Nrf2-ARE信号通路与系统性硬化症氧化应激的研究进展

系统性硬化症(systemic sclerosis,SSC),也称为硬皮病,是一种病因未明的慢性结缔组织疾病。越来越多的证据表明,氧化应激在系统性硬化症的发生及发展中起关键作用。Keap1-Nrf2-ARE信号通路作为抗氧化反应的主调节通路,其激活可对系统性硬化症病理改变的多个方面产生影响,包括皮肤和内脏器官纤维化、免疫损伤、慢性炎症等。由于Nrf2通路在系统性硬化症中发挥多途径调节作用,发现及研究Nrf2靶向药物已逐渐受到研究者的重视。因此,本文对Keap1-Nrf2-ARE信号通路在系统性硬化症中的作用机制及相关药物的研究进展进行综述,以期指导系统性硬化症的临床治疗。

磷酸锰铁锂通过Keap1/Nrf 2信号通路影响雄性小鼠生殖系统

目的探讨磷酸锰铁锂(LiMnFePO_(4))可否通过Keap1/Nrf 2信号通路影响雄性小鼠的生殖系统。方法将18只8周龄C57BL/6J小鼠随机分为对照组和低、高剂量(5、50 mg/kg)LiMnFePO_(4)组,每组6只,灌胃染毒6周处死。取出睾丸,称取小鼠体质量并计算睾丸和附睾脏器系数、精子计数和精子畸形率,检测小鼠睾丸组织丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)活性水平,观察睾丸组织形态,测定小鼠睾丸组织Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)和核因子红细胞2相关因子2(Nrf 2)、血红素氧合酶1(HO-1)的蛋白和mRNA表达水平。结果LiMnFePO_(4)暴露对小鼠体质量、睾丸和附睾脏器系数影响差异无统计学意义;LiMnFePO_(4)染毒小鼠睾丸组织SOD活性水平降低,MDA水平升高;小鼠睾丸组织Keap1的蛋白和mRNA表达水平升高,HO-1的蛋白和mRNA表达水平降低,Nrf 2的蛋白表达水平降低、mRNA表达水平升高;高剂量LiMnFePO_(4)染毒小鼠睾丸组织精子计数减少,精子畸形率上升,睾丸曲细精管皱缩,管内精细胞减少、排列混乱,睾丸间质细胞增生。结论LiMnFePO_(4)可能通过Keap1/Nrf 2信号通路影响小鼠睾丸组织氧化应激状况,导致雄性小鼠生殖毒性。

加味参苓白术散调控Nrf2/keap1/NLRP3信号通路改善特发性肺纤维化的实验研究

目的探究加味参苓白术散对特发性肺纤维化(IPF)大鼠核因子E2相关因子2(Nrf2)/Kelch样ECH相关蛋白1(Keap1)/NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)信号通路的影响,探讨该方干预IPF的作用机制。方法将70只SPF级雄性SD大鼠按照随机数字表法分为正常组、假手术组、模型组、激素药组、中药低、中、高剂量组,每组10只。除正常组、假手术组外,其余各组气管内滴注博来霉素制备IPF大鼠模型,假手术组气管滴注等量生理盐水。造模后24h,中药低、中、高剂量组分别灌服加味参苓白术散水煎液(6.5、13、26g·kg^(-1)),激素药组灌服醋酸泼尼松水溶液(0.5mg·kg^(-1)),假手术组、模型组灌服等容积生理盐水,共28d。末次给药结束后,取大鼠肺组织备检观察肺组织病理改变;检测肺组织中炎症因子IL-1β、肿瘤坏死因子TNF-α及抗氧化剂GSH的含量;蛋白免疫印迹法(Western blot)分别检测NL-RP3、Nrf2、Keap1、ASC蛋白表达情况。结果与正常组相比,模型组大鼠肺组织病理切片可见明显的炎症程度和胶原增殖;肺组织中IL-1β、TNF-ɑ含量明显增加(P<0.01),GSH含量显著降低(P<0.01);肺组织NLRP3、ASC、Keap1蛋白表达明显升高(P<0.01),Nrf2蛋白表达显著降低(P<0.01)。与模型组相比,各给药组病理切片炎症程度和胶原增殖情况不同程度降低;肺组织中IL-1β、TNF-ɑ含量明显降低,其中激素药组、中药中剂量组及中药高剂量组具有统计学差异(P<0.01或P<0.05),激素药组及中药高剂量组大鼠肺组织中GSH含量显著升高(P<0.05);中药高剂量组大鼠肺组织NLRP3、ASC、Keap1蛋白表达明显降低,Nrf2蛋白表达显著升高,且具有统计学差异(P<0.01,P<0.05)。结论加味参苓白术散可调控Nrf2/Keap1/NLRP3信号通路介导的细胞焦亡,从而延缓IPF大鼠病理进程。

Keap1/Nrf2/ARE途径通过抗氧化对大鼠脑缺血再灌注神经元损伤的作用机制

目的探讨Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白(Keap)1/核因子E2相关因子(Nrf)2/抗氧化反应元件(ARE)信号通路对大鼠脑缺血再灌注神经元损伤的调控作用。方法SD雄性大鼠随机分为假手术组、模型组(中脑动脉栓塞模型)、Nrf2过表达组(中脑动脉栓塞模型+注射Nrf2过表达相关腺病毒)及Nrf2抑制剂组(中脑动脉栓塞模型+鸦胆子苦醇)。模型建成24 h后,评估大鼠Longa评分,检测脑组织含水量、脑梗死体积及脑组织神经元凋亡情况。同时检测超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、血红素加氧酶(HO)-1、醌氧化还原酶(NQO)1、Keap1及Nrf2表达水平。结果Nrf2过表达组Longa评分、脑组织含水量、脑梗死体积及脑组织神经元凋亡率均低于模型组及Nrf2抑制剂组,而Nrf2抑制剂组各指标均显著高于模型组(P<0.05)。Nrf2过表达组脑组织的SOD、HO-1、NQO1、Keap1、Nrf2表达水平明显高于模型组及Nrf2抑制剂组,MDA明显低于模型组及Nrf2抑制剂组(P<0.05);而Nrf2抑制剂组的SOD、HO-1、NQO1、Keap1、Nrf2表达水平明显低于模型组,MDA明显高于模型组(P<0.05)。结论Keap1/Nrf2/ARE途径是脑缺血再灌注损伤的保护信号通路,上调该信号通路可抑制氧化应激状态,减轻神经元损伤,改善神经功能状态,其保护机制可能与抗氧化有关。

Nrf2在肿瘤发生发展中的“双刃剑”作用

核因子E2相关因子2(Nrf2)是调控抗氧化应激反应过程中的关键转录因子,在保护正常细胞免受活性氧诱导DNA损伤的同时,恶性肿瘤细胞也受到保护。因此,Nrf2在肿瘤的发生与发展中有着双重作用。研究表明,Nrf2在正常组织中可抑制肿瘤形成,而在肿瘤组织中Nrf2引发的保护性反应可为特定肿瘤组织提供生长优势。本文将就Nrf2对肿瘤发生发展及化疗耐药的影响、Nrf2相关的抗肿瘤治疗三方面进行综述,为抗肿瘤药物靶点的选择提供理论依据。

基于Keap1/Nrf2/ARE信号通路探讨葛花、枳椇子及其配伍对急性酒精性肝损伤小鼠抗氧化应激的作用机制

目的:观察葛花、枳椇子及其配伍对急性酒精性肝病的改善作用,为临床用药提供科学依据,并为开展其他酒精性相关疾病的研究提供思路和借鉴。方法:采用一次性灌胃给予56%(V/V)红星二锅头酒(12 mL·kg^(-1))建立小鼠急性酒精性肝损伤模型,120只雄性ICR小鼠按体质量随机分成空白组、模型组、水飞蓟宾组、葛花组、枳椇子组、葛花-枳椇子1∶1组、葛花-枳椇子1∶2组、葛花-枳椇子2∶1组,每组15只。各给药组按10 mL·kg^(-1)预防性灌胃相应药物3 d,除空白组外,其余各组小鼠按12 mL·kg^(-1)分别灌胃给予二锅头酒,于酒后12 h处死小鼠,并观察药物对小鼠肝功能、抗氧化应激能力的影响;苏木素-伊红(HE)染色观察肝脏病理变化;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测各组小鼠Kelch样ECH相关蛋白1(Keap1)/核因子E2相关因子2(Nrf2)/抗氧化响应元件(ARE)信号通路相关蛋白表达;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测相关各指标mRNA表达。结果:与正常组比较,模型组小鼠血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)水平,肝组织中丙二醛(MDA)、活性氧(ROS)含量显著升高(P<0.01);谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)活性显著降低(P<0.01),Keap1 mRNA及蛋白表达明显升高(P<0.05,P<0.01),Nrf2 mRNA及蛋白表达显著降低(P<0.01);与模型组比较,葛花-枳椇子2∶1组小鼠ALT、AST和ALP水平显著减低(P<0.01),肝脏组织中MDA、ROS水平均显著减低(P<0.01),GSH、SOD水平均显著升高(P<0.01);肝脏脂肪变损伤均减轻,显著上调Nrf2 mRNA及蛋白表达(P<0.01),显著下调Keap1mRNA及蛋白表达(P<0.01)。结论:葛花、枳椇子及其配伍组合对小鼠急性酒精性肝损伤有一定的预防作用,其机制可能与调控肝脏内Keap1/Nrf2/ARE信号通路,恢复并上调由乙醇所破坏的肝脏氧化平衡有关,从而有效遏制酒精性肝病的发展。

靶向调控Nrf2-ARE通路的miRNAs研究进展

活性氧类(reactive oxygen species,ROS)在体内产生与清除的失衡,往往是导致机体病变的重要因素。研究表明,多条信号通路参与调节机体内ROS的平衡,其中核因子E2相关因子2-抗氧化反应元件(nuclear factor erythroid 2 related factor 2-antioxidant responsive element,Nrf2-ARE)通路活化,能诱导抗氧化酶表达,从而清除过量的活性氧,发挥细胞保护作用。Nrf2-ARE通路是当前研究的热点通路之一,阐明该通路活化或失活的分子机制亦是目前研究的重点。微RNA(microRNAs,miRNAs)是真核生物中广泛存在的能调节基因表达的一类非编码、极短小RNA分子,目前已发现多种miRNAs可作用于Nrf2-ARE信号通路上的重要分子,调控其表达,进而参与调控信号通路的活化与失活,在维持机体氧化还原稳态中扮演重要角色。现就近年来参与调控Nrf2-ARE通路的miRNAs的研究进展做一综述,以期为进一步阐明该通路在维持机体氧化反应稳态中的作用提供帮助。

基于Keap1/Nrf2/ARE信号通路的天然产物在神经保护方面的研究进展

阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化等神经退行性疾病的病理表现为异常蛋白质的聚集和积累、小胶质细胞激活和线粒体功能障碍等,最终导致神经元结构或功能逐渐丧失,并随着时间的推移而恶化,这些病理过程与活性氧(ROS)的产生有关,ROS会引起氧化应激并破坏蛋白质、脂质和DNA,引发细胞和组织损伤。Kelch样ECH相关蛋白1(Keap1)/核因子E2相关因子2(Nrf2)/抗氧化反应元件(ARE)信号通路是维持机体氧化还原平衡、防御氧化应激损伤的主要机制,Nrf2通过与细胞质中Keap1的解离和核转移,激活ARE相关的一系列抗氧化基因的表达,以保护机体免受氧化损伤,因此Keap1/Nrf2/ARE信号通路激活剂的发现与研究对神经退行性疾病的防治具有重要意义。天然产物因有显著的生物活性、不良反应小等特点,是新药研发的宝库。研究表明,多种天然产物能够激活Keap1/Nrf2/ARE信号通路,发挥神经保护作用。根据天然产物的结构特点,可分为黄酮类、萜类及挥发油类、多酚类和苯丙素类等。该文概述了Keap1/Nrf2/ARE信号通路调节疾病的内在机制,并总结了基于该信号通路的天然产物在神经保护方面的研究进展,以期为研发防治神经退行性疾病的临床药物提供参考和依据。

基于Keap1/Nrf2/ARE信号通路探讨半夏泻心汤对慢性萎缩性胃炎大鼠的影响及作用机制

目的:探讨半夏泻心汤通过调控Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)-核因子E2相关因子2(Nrf2)/抗氧化反应元件(ARE)信号通路防治慢性萎缩性胃炎的作用机制。方法:取SD大鼠,除12只正常组大鼠外,其余大鼠联合造模法复制大鼠慢性萎缩性胃炎(CAG)模型,造模成功后随即分为模型组,维酶素组(VG,60 mg·kg^(-1))及半夏泻心汤高、中、低剂量组(280,140,70 mg·kg^(-1)),分别相当于半夏泻心汤生药量28,14,7 g·kg^(-1)。正常组及模型组大鼠给予等体积的蒸馏水,各治疗组给予相应容积的药物灌胃。治疗12周后采用苏木素-伊红(HE)染色法观察CAG大鼠胃黏膜病理变化情况,蛋白免疫印迹法(Western blot)及实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测CAG大鼠胃黏膜中Nrf2,醌氧化还原酶-1(NQO1),谷胱甘肽-S-转移酶(GST)蛋白及mRNA的表达水平。结果:与正常组比较,模型组大鼠胃黏膜组织Nrf2,NQO1,GST蛋白及mRNA表达水平升高(P<0.05),胃黏膜萎缩,甚至肠化。与模型组比较,维酶素组及半夏泻心汤高、中剂量组Nrf2,NQO1,GST蛋白及mRNA表达水平降低(P<0.05),胃黏膜萎缩、肠化情况明显改善,且以高剂量组改善最为明显,但半夏泻心汤低剂量组作用不明显。结论:半夏泻心汤降低Nrf2的转录活性,关闭Nrf2信号通路,降低NQO1,GST的表达水平,实现正常的氧化-抗氧化平衡可能是其治疗CAG的作用机制之一。

补阳还五汤对特发性肺纤维化大鼠Keap1/Nrf2/HO-1抗氧化信号通路的影响

目的:观察补阳还五汤对特发性肺纤维化(IPF)大鼠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)抗氧化信号通路的影响,探讨该方干预IPF的作用机制。方法:将40只SPF级雄性SD大鼠按照随机数字表法分为假手术组、模型组、补阳还五汤组、尼达尼布组,每组10只。除假手术组外,其余各组气管内滴注博来霉素(0.005 g·kg^(-1))制备IPF大鼠模型。补阳还五汤组灌服补阳还五汤煎液(14.84 g·kg^(-1)),尼达尼布组灌服尼达尼布混悬液(0.1 g·kg^(-1)),假手术组、模型组灌服等容积生理盐水,共28 d。肺功能检测后,取血清及肺组织。苏木素-伊红(HE)染色和马松(Masson)染色观察肺组织病理改变并行半定量分析;检测肺组织羟脯氨酸(HYP)含量;测定血清和肺组织丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)活性;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)、免疫组化和蛋白免疫印迹法(Western blot)分别检测Keap1、Nrf2、HO-1 mRNA与蛋白表达情况。结果:与假手术组比较,模型组大鼠呼吸系统阻力和弹力增高,顺应性显著降低(P<0.01);肺指数和病理评分、HYP含量显著升高(P<0.01);血清和肺组织MDA含量增加,SOD、GSH-Px、CAT活性显著降低(P<0.01);肺组织Keap1 mRNA与蛋白表达降低,Nrf2、HO-1 mRNA与蛋白表达显著升高(P<0.01)。与模型组比较,补阳还五汤组大鼠呼吸系统阻力和弹力下降,顺应性显著升高(P<0.01);肺指数、病理评分、肺组织HYP含量显著降低(P<0.01);血清和肺组织MDA含量下降、SOD、GSH-Px、CAT活性显著升高(P<0.01);肺组织Keap1表达降低,Nrf2、HO-1表达升高(P<0.05,P<0.01)。结论:补阳还五汤可启动Keap1/Nrf2/HO-1介导的抗氧化效应,增强机体抗氧化能力,延缓IPF大鼠病理进程。