自噬相关基因LC3-I的基因表达及单克隆抗体的制备

目的：通过克隆LC3．I基因，体外原核表达LC3-I蛋白后制备抗LC3单克隆抗体，作为自噬研究中的标记分子检测自噬的发生和发展过程。方法：RT．PCR方法从RAW264．7细胞基因组中克隆LC3基因，亚克隆至pQE80L原核表达载体后转化E．cobDH5a进行诱导表达，SDS—PAGE电泳及Westemblot鉴定表达蛋白。蛋白纯化后免疫BALB／c小鼠。采用淋巴细胞杂交瘤技术，制备分泌抗LC3．I杂交瘤细胞株，体内诱生腹水制备mAb，间接ELISA法测定其效价，辛酸一硫酸铵沉淀法及亲和层析法纯化mAb。结果：成功克隆了LC3一I基因，并对其在E．coilDH5a进行诱导表达，SDS-PAGE分析表明在相对分子量Mr为20×10^3有特异条带，Westernblot验证表达产物具有一定的生物学活性。建立了3株稳定分泌特异性抗LC3-ImAb的杂交瘤细胞株，诱导产生的腹水获得的抗体效价在10^5-10^7之间，结论：在E．coli中对LC3-I进行表达，并制备特异性较强抗LC3-I蛋白的单克隆抗体。为自噬研究提供了良好的标记分子，可对自噬形成和发展进行有效的检测。

自噬抑制剂3-MA上调H_2O_2损伤的PC12细胞氧化应激水平

为探究自噬抑制剂6-氨基-3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)对损伤细胞氧化应激水平的影响,将3-MA作用于H_2O_2诱导的PC12细胞损伤模型,以自噬增强剂雷帕霉素(rapamycin,Rap)作为对照,探讨自噬与氧化应激的关系。测定线粒体的膜电位和细胞内的活性氧(reactive oxygen species,ROS)与丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性,评价损伤细胞的氧化应激状态。单丹(磺)酰戊二胺(monodansylcadaverine,MDC)染色,观察损伤细胞的自噬情况。蛋白质印迹分析损伤细胞中的自噬相关蛋白质LC3-II/LC3-I比值变化。实验结果显示:与正常组相比,H_2O_2损伤细胞的ROS水平上升到正常组的141%,MDA含量增加(P<0. 001); CAT与SOD酶活力显著降低(P<0. 001),差异均有统计学意义,证明损伤细胞氧化应激水平增加; MDC染色结果表明,H_2O_2组自噬明显增加。Western印迹结果表明,LC3-II/LC3-I值显著升高(P<0. 05);与损伤组相比,3-MA组MDC染色结果表明,自噬水平降低。Western印迹结果表明,LC3-II/LC3-I值下降;细胞内ROS水平升高,增加到正常组的208%。MDA含量增加(P<0. 001),CAT、SOD酶活力降低(P<0. 001)。综上结果表明,自噬抑制剂可增加H_2O_2诱导的PC12细胞损伤模型的氧化应激水平,增加细胞凋亡。

人参皂苷Rg1介导HSPA8自噬途径改善帕金森小鼠黑质神经元损伤

目的探讨人参皂苷Rg1对帕金森病(PD)小鼠的神经保护作用及对热休克蛋白A8(HSPA8)的影响。方法48只C57BL/6J小鼠随机分为对照组(NC组)、PD组、Rg1-1组(1 mg/kg Rg1)、Rg1-5组(5 mg/kg Rg1)、Rg1-10组(10 mg/kg Rg1)、Rg1-20组(20 mg/kg Rg1)、Rg1-40组(40 mg/kg Rg1)、Rg1-40+VER-155008组(40 mg/kg Rg1+HSPA8抑制剂),每组各6只。除NC组外,其他小鼠腹腔注射1-甲基-4苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)制备PD模型,随后药物干预10 d,干预同时Rg1-40+VER-155008组小鼠腹腔VER-155008。行为学实验评价小鼠行为运动能力,Nissl染色和Tunel染色检测黑质神经元细胞的尼氏小体数量生成和凋亡情况,免疫组化检测小鼠黑质内α-突触核蛋白(α-Synuclein)、HSPA8表达,免疫荧光测定小鼠黑质内络氨酸氢化酶(TH)、自噬蛋白LC3、p62表达,Western blot检测小鼠黑质内α-Synuclein、HSPA8、TH、LC3-I/II、p62、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、半胱氨酸肽酶3(Caspase 3)、BCL2关联X蛋白(BAX)表达量。结果Rg1干预后,PD小鼠行为运动能力提高,神经细胞的尼氏小体数量增加、凋亡减少,黑质内HSPA8、TH、LC3-II/LC3-I、Bcl-2蛋白表达增加,α-Synuclein、p62、caspase-3、Bax蛋白表达降低,以Rg1-40组效果最为显著(P<0.05)。而与Rg1-40组比较,Rg1-40+VER-155008组小鼠的行为运动改善程度降低,神经元细胞尼氏小图数量减少、凋亡增加,TH、LC3-II/LC3-I、Bcl-2蛋白表达减少,而α-Synuclein、p62、caspase-3、Bax蛋白表达增加(P<0.05)。结论Rg1可介导HSPA8增强神经元细胞自噬活性从而对PD小鼠具有神经保护作用。

饥饿状态下Lewis细胞HMGB1的表达、定位与细胞自噬发生的相关性研究

目的探讨饥饿状态下小鼠肺癌细胞(Lewis)自噬的发生与高迁移率组蛋白B1(HMGB1)的相关性。方法分别用HBSS诱导Lewis自噬0、3、6及9 h,免疫荧光检测HMGB1在胞内表达水平及迁移情况;收集细胞及培养上清,Western blot检测微管相关蛋白轻链3(LC3)及其磷脂酰乙醇胺共轭物(LC3-Ⅱ)、泛素结合蛋白p62与高迁移率组蛋白(HMGB1)的表达水平;PCR检测Lewis细胞表面HMGB1配体RAGE、TLR2及TLR4的表达。结果免疫荧光显示,Lewis细胞饥饿6 h后HMGB1表达量增加并伴随从胞核向胞浆的迁移;Lewis细胞饥饿3 h后,Western blot结果显示,HMGB1及LC3-Ⅱ表达水平逐渐增加;Lewis细胞表面表达HMGB1的配体RAGE、TLR2及TLR4;利用重组的HMGB1蛋白刺激Lewis后细胞自噬明显增加。结论 HMGB1可以促进Lewis细胞自噬的发生。

新风胶囊通过调节自噬相关蛋白的表达改善佐剂关节炎大鼠的肺功能

目的观察新风胶囊(XFC)对佐剂关节炎(AA)大鼠滑膜、肺组织自噬相关基因(ATG)、微管相关蛋白1轻链3Ⅱ(LC3-Ⅱ)和beclin 1的影响。方法将大鼠随机分为正常对照(NC)组、模型对照(MC)组、来氟米特(LEF)组、XFC组,每组10只,除NC组外均将Freund完全佐剂(0.1 m L/只)注射于每只大鼠右后足跖皮内以致炎,第10天在尾根部注射Freund完全佐剂0.05 m L加强免疫,复制AA模型。致炎后第13天给药。NC组、MC组给予生理盐水灌胃,每天1次;LEF、XFC组给予相应药物灌胃,每天1次,连续给药30 d。观察大鼠足跖肿胀度、关节炎指数、肺功能,ELISA检测血清细胞因子B细胞刺激因子(BAFF)、白细胞介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-4、IL-10表达,透射电镜观察滑膜、肺组织自噬小体,反转录PCR检测大鼠滑膜、肺组织ATG5、ATG7、ATG12 mRNA,Western blot法检测大鼠滑膜、肺组织LC3-Ⅱ、beclin 1的蛋白表达。结果 XFC组大鼠肺功能参数、血清IL-4、IL-10表达升高;滑膜、肺组织自噬体及自噬溶酶体较MC组增加;血清IL-1β、BAFF表达及滑膜组织ATG7、ATG12 mRNA降低,肺组织ATG5、ATG7 mRNA降低,ATG12 mRNA升高;滑膜组织、肺组织LC3-Ⅱ、beclin 1升高。结论 XFC通过调节AA大鼠滑膜、肺组织细胞自噬,改善肺功能。

青蒿琥酯对实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠的神经保护作用及细胞自噬的影响

目的探讨青蒿琥酯对实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)小鼠神经保护作用及细胞自噬影响。方法选择48只雌性C57BL/6小鼠随机分为空白组、模型组、青蒿琥酯低剂量组、高剂量组共4组,每组12只。采用MOG35-55多肽制备EAE模型,青蒿琥酯低剂量组、高剂量组分别予以青蒿琥酯(10 mg/(kg·d),50 mg/(kg·d))腹腔注射,连续10 d,观察小鼠发病情况。脑组织行luxol fast blue(LFB)染色观察脱髓鞘情况,采用Western blot法检测自噬相关蛋白LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ的表达。结果空白组小鼠均未发病,模型组、青蒿琥酯各剂量组发病小鼠出现不同程度的尾部下垂、行走不稳、后肢无力等。青蒿琥酯各剂量组较模型组相比,发病潜伏期、高峰期延迟、神经功能评分减低,高剂量组较低剂量组作用明显(P<0.05),低剂量组和高剂量组发病高峰期比较无统计学意义(P>0.05)。②LFB染色见模型组脑组织髓鞘排列疏松、紊乱、低染,青蒿琥酯各剂量组髓鞘染色情况好转。③Western blot检测模型组与空白组相比,LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ条带光密度值及LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值均增加(P<0.01);青蒿琥酯各剂量组较模型组相比,LC3I、LC3Ⅱ条带光密度值及LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值均减小(P<0.01),高剂量组较低剂量组作用明显(P<0.05)。结论青蒿琥酯对EAE小鼠具有神经保护作用,减轻脑组织脱髓鞘情况,且作用机制可能与通过下调LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ减轻细胞自噬有关。

养肺控瘤方通过Beclin-1促进自噬并抑制肺癌细胞A549转移

目的研究养肺控瘤方(yangfeikongliu formula,YKF)在肺癌A549细胞自噬和转移中的作用。方法大鼠的YKF的给药剂量将通过对人体临床的剂量换算后得出,给大鼠灌服人体等效剂量的5倍、10倍和15倍的YKF,并收集它们的血液以制备5×、10×和15×的含药血清。使用含有10%YKF含药血清的培养基对A549细胞进行培养。通过电子显微镜、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比例和自噬流串联mRFP-GFP-LC3来评估A549细胞自噬情况。通过Transwell测定法评估细胞迁移和侵袭,并使用CCK-8测定细胞活性。结果3种剂量YKF含药血清均抑制了肿瘤细胞活性,增加了A549细胞的LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值和p62及Beclin-1表达水平,表明YKF可促进A549细胞自噬死亡。支持本结果的指标为,5×YKF含药血清诱导的LC3点状点的增加在3-MA抑制自噬后被消除。此外,研究观察到沉默Beclin-1可以废除YKF诱导的LC3Ⅱ/Ⅰ比值和p62表达的增加,以及细胞活性、迁移和侵袭的减少。结论养肺控瘤方具有促进肺癌细胞A549自噬和抑制转移的抗肿瘤活性,且Beclin-1是其抗肿瘤活性的关键分子。

夹脊电针通过PTEN通路对脊髓损伤自噬的影响

目的:观察抑制PTEN后,夹脊电针对脊髓损伤(SCI)大鼠后肢运动功能和脊髓组织中LC3-Ⅱ/Ⅰ、mTOR和STAT3含量的影响,探究夹脊电针干预SCI的疗效机制。方法:雄性SD大鼠随机分为电针(EA)组、bpV组、EA+bpV组、模型(Model)组和假手术(Sham)组,每组分为1、3、7、14 d时间点,每个时间点每组6只。采用Allen's方法造模,造模成功后第1天起,EA组针刺损伤部位上、下各一节段旁开约0.3 mm,左右各2针,上正下负连接电麻仪100 Hz连续脉冲波30 min/d。bpV组每日腹腔注射bpV(HOpic)0.2 mL。EA+bpV组在每日注射bpV后10 min进行电针治疗;Model组、Sham组和EA组每日腹腔注射等量生理盐水。各组在治疗1、3、7、14 d后第2天取材。在每日治疗前和取材前采用BBB评分评估大鼠后肢运动功能。Elisa法检测脊髓组织中LC3-Ⅱ/Ⅰ、mTOR和STAT3的表达情况。结果:BBB评分结果显示EA组、bpV组和EA+bpV组评分在各时间点均显著高于模型组(P<0.05),EA组与bpV组之间无显著性差异(P>0.05),EA+bpV组评分显著高于EA组和bpV组(P<0.05)。Elisa结果显示EA组、bpV组和EA+bpV组均可显著性增高LC3-Ⅱ/Ⅰ和STAT3水平(P<0.05),降低mTOR水平(P>0.05)。结论:夹脊电针可能通过抑制PTEN通路促进大鼠SCI后自噬水平,有助于运动功能的恢复,这可能成为夹脊电针治疗SCI促进神经修复的科学依据。

萝卜硫素干预纳米细菌诱导肾小管上皮细胞凋亡及线粒体自噬相关蛋白的表达

背景:萝卜硫素能改善肾小管上皮细胞氧化应激损伤,抑制细胞凋亡,对肾小管上皮细胞损伤作用具有保护作用,但萝卜硫素对肾小管上皮细胞线粒体自噬的影响还有待研究。目的:验证萝卜硫素对纳米细菌诱导人肾小管上皮细胞(HK-2)凋亡及线粒体自噬相关蛋白表达的影响。方法:研究方案的实施符合恩施土家族苗族自治州中心医院对研究的相关伦理要求。纳米细菌取自恩施土家族苗族自治州中心医院泌尿外科临床确诊肾结石且未服药或手术患者的尿液,患者对实验方案完全知情同意。将人肾小管上皮细胞HK-2分为3组:对照组、纳米细菌组及萝卜硫素干预组(给予纳米细菌刺激同时加30μmol/L萝卜硫素)。采用CCK-8法检测HK-2细胞相对存活率,流式细胞仪检测HK-2细胞凋亡率,Western Blot方法检测凋亡相关蛋白(Bax和Bcl-2)及同源性磷酸酶张力蛋白诱导的激酶1(PINK1)/帕金蛋白(Parkin)介导的线粒体自噬相关蛋白PINK1、Parkin、LC3-Ⅱ、LC3-Ⅰ的表达。结果与结论:①萝卜硫素能有效改善纳米细菌对HK-2细胞增殖的抑制作用(P<0.05);②纳米细菌可上调促凋亡蛋白Bax表达,下调抗凋亡蛋白Bcl-2表达,诱导线粒体自噬相关蛋白PINK1、Parkin的表达及LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值上升(P<0.05);而萝卜硫素处理可明显下调促凋亡蛋白Bax表达,上调抗凋亡蛋白Bcl-2表达,抑制PINK1、Parkin蛋白表达及LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值(P<0.05);③结果说明,萝卜硫素可抑制纳米细菌诱导的肾小管上皮细胞HK-2的凋亡,缓解其由PINK1/Parkin介导的线粒体自噬。

山羊睾丸支持细胞的培养与双荧光自噬报告载体的建立

[目的]本试验旨在建立一个实时追踪山羊细胞自噬发生状况的工具,以探讨细胞自噬对睾丸支持细胞(SC)和生殖细胞的影响。[方法]通过PCR法扩增mCherry-EGFP-LC3基因序列1 884 bp,将其导入真核表达载体pEX-3中,得到重组质粒pmCherry-EGFP-LC3;将pmCherry-EGFP-LC3及对照质粒p EX-3分别转染体外分离培养的山羊SC,饥饿处理12 h后用荧光显微镜观察融合蛋白在细胞中的表达,用RT-qPCR和Western blot检测细胞中自噬相关基因和蛋白表达变化,用透射电镜观察细胞自噬体的形成。[结果]成功构建了双荧光自噬报告载体,该载体能在山羊SC中表达,荧光显微镜下可见绿色荧光和红色荧光表达;饥饿处理后,该载体可以指示细胞中自噬泡的形成过程,且细胞自噬相关标记Beclin1 mRNA以及LC3Ⅱ/LC3ⅠmRNA比值和蛋白水平均显著上调,并能观察到初始自噬体的形成。[结论]获得的山羊SC可以作为后续试验的细胞模型;构建的双荧光pmCherry-EGFP-LC3自噬报告载体可为进一步研究山羊SC的自噬发生提供有效的工具。

从自噬机制探讨加味黄芪赤风汤含药血清对阿霉素诱导的肾小球足细胞损伤的保护作用

目的研究加味黄芪赤风汤对肾小球足细胞自噬及足细胞损伤相关蛋白nephrin、podocin及desmin表达的影响。方法采用体外培养小鼠肾小球足细胞、以阿霉素(adriamycin,ADR)诱导的方法制作足细胞损伤模型。随机分为空白组、模型组、替米沙坦组及加味黄芪赤风汤高、中、低剂量组(简称中药高、中、低剂量组)。采用Western blot法检测各组足细胞相关蛋白nephrin、podocin、desmin和自噬相关蛋白Beclin-1、LC3-Ⅱ的表达水平,透射电镜下观察各组足细胞自噬超微结构变化。结果 (1)与空白组比较,模型组nephrin、podocin表达明显下降(P<0.01),desmin表达明显升高(P<0.01);与模型组比较,中药高、中剂量组及替米沙坦组nephrin、podocin表达明显升高(P均<0.01),desmin表达明显下降(P均<0.01),中药低剂量组无明显改善(P>0.05)。(2)模型组较空白组自噬小体数量明显增多,体积增大,细胞器减少;中药高、中剂量组及替米沙坦组较模型组自噬超微结构均有不同程度改善,而中药低剂量组无明显改变。(3)与空白组比较,模型组Beclin-1、LC3-Ⅱ表达明显上升(P<0.01);与模型组比较,中药高、中剂量及替米沙坦组Beclin-1、LC3-Ⅱ表达明显下降(P<0.01),中药低剂量组无明显下降(P>0.05)。结论加味黄芪赤风汤对ADR诱导的足细胞损伤具有保护作用,调节足细胞自噬活性可能是其足细胞保护作用的内在机制之一。