稳心颗粒调控SIRT1/PGC-1α/PPARs改善H9c2细胞缺氧模型能量代谢及Cx43的机制研究

目的:研究稳心颗粒调控SIRT1/PGC-1α/PPARs改善缺氧条件下H9c2细胞能量代谢以及对Cx43的影响。方法:使用1%O_(2)、5%CO_(2)、94%N_(2)培养箱构建H9c2细胞缺氧损伤模型,随机分为正常对照组(Control组)、缺氧模型组(Hypoxia组)、稳心颗粒组(WXKL组)、曲美他嗪组(TMZ组)。采用CCK-8法检测细胞活力;ELISA法检测各组细胞ATP、ADP和AMP含量,并计算ADP/ATP、AMP/ATP的比值;免疫荧光检测Cx43蛋白表达和分布变化;蛋白免疫印迹法检测Cx43、p-Cx43,信号通路SIRT1/PGC-1α/PPARs相关蛋白以及能量代谢相关蛋白CD36、CPT-1α、GLUT4的表达水平。结果:与Control组相比,Hypoxia组细胞活力明显降低(P<0.01),ATP含量下降(P<0.01),ADP、AMP上升(P<0.01),ADP/ATP、AMP/ATP比值升高(P<0.01),Cx43阳性细胞表达减少,心肌细胞内Cx43、p-Cx43、SIRT1、PGC-1α、PPARα、PPARδ、CD36、CPT-1α、GLUT4蛋白表达下降(P<0.05,P<0.01);与Hypoxia组比较,WXKL(5 mg/mL)组和TMZ(10μg/mL)组细胞活力明显上升(P<0.01),ATP含量升高(P<0.05),ADP、AMP水平下降(P<0.01)、ADP/ATP、AMP/ATP比值下降(P<0.05,P<0.01),Cx43阳性细胞荧光表达增多,心肌细胞内Cx43、p-Cx43、SIRT1、PGC-1α、PPARα、PPARδ、CD36、CPT-1α、GLUT4蛋白表达升高(P<0.05,P<0.01),TMZ组p-Cx43和CPT-1α蛋白表达无明显变化(P>0.05)。结论:稳心颗粒可以改善缺氧条件下H9c2心肌细胞能量代谢障碍,保护Cx43,其机制与调节SIRT1/PGC-1α/PPARs信号通路有关。

基于SIRT1/PGC-1α信号通路的同仁牛黄清心丸治疗后循环缺血性眩晕大鼠作用机制探讨

目的:探讨同仁牛黄清心丸对后循环缺血性眩晕大鼠的保护作用及机制。方法:采用手术结扎右侧颈总动脉和锁骨下动脉致大鼠右侧半脑不完全脑缺血制备后循环缺血性眩晕大鼠模型。将大鼠分为假手术组,模型组,地芬尼多组,金纳多组,同仁牛黄清心丸高(2.4 g·kg^(-1))、中(1.2 g·kg^(-1))、低(0.6 g·kg^(-1))剂量组,观察同仁牛黄清心丸对旋转刺激后循环缺血性眩晕大鼠跳台逃避潜伏期和前庭神经核血流量的影响;取大鼠右侧脑组织并测定超氧化物歧化酶(SOD)、乳酸脱氢酶(LDH)活性和丙二醛(MDA)、乳酸(Lac)含量;采用蛋白质免疫印迹(Western blot)法测定脑组织中沉默调节蛋白1(SIRT1)和增殖物激活受体γ辅激活因子-1α(PGC-1α)的蛋白质表达水平。结果:与假手术组相比,模型组大鼠跳台逃避潜伏期延长,脑前庭神经核血流量降低,脑组织中LDH活性和MDA、Lac含量提高,脑组织中SOD活性和SIRT1、PGC-1α表达水平降低。与模型组相比,同仁牛黄清心丸显著缩短大鼠跳台逃避潜伏期,增加脑前庭神经核血流量,降低大鼠脑组织中LDH活性和Lac、MDA含量,升高大鼠脑组织中SOD活性和SIRT1、PGC-1α表达水平。结论:同仁牛黄清心丸能够增加脑缺血后前庭神经核血流量,减轻模型大鼠眩晕症状,通过调控SIRT1/PGC-1α信号通路改善脑组织能量代谢,提高抗氧化能力,发挥神经保护作用。

基于不同组织和器官角度回顾PGC-1α在运动抗衰老中的作用

背景:过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(peroxisome proliferators-activated receptors gamma co-activator 1α,PGC-1α)和衰老密切相关,且其在运动抗衰老中发挥着重要的调控作用,但缺乏从不同组织和器官视角下PGC-1α在运动抗衰老中作用的相关综述。目的:详细回顾PGC-1α在运动抗衰老中的作用,并从不同组织和器官的角度探讨其调控情况。方法:于2023-05-01/07-01进行文献检索。检索范围包括自各数据库建库至2023年7月,并在Web of Science、PubMed、中国知网、万方和维普数据库上进行检索。中文检索词:“PGC-1α,过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α,PPARGC1A,衰老,运动,老年人等”;英文检索词:“PGC-1α,aging,exercise,exercise training,older adults”。运用布尔逻辑运算符将检索词连接进行检索,并制定了相应的检索策略。根据纳入和排除标准进行筛选,最终纳入文献83篇进行综述分析。结果与结论:①PGC-1α是一个重要的转录共激活因子,在维持线粒体功能、调控能量代谢和适应不同代谢需求方面发挥着关键的调节作用。②在线粒体衰老中的多种功能,在多种细胞类型中的调节作用,在多种细胞类型中发挥着重要的调节作用,与炎症途径和氧化还原控制的关系及其相关蛋白修饰和表观遗传变化。③PGC-1α的表达水平能够被运动训练提高,并通过调节线粒体生物发生、能量代谢和抗氧化应激等途径发挥积极的作用,其在运动改善脂肪组织衰老、心血管老化、神经系统老化、肾脏衰老、骨骼肌衰老和肝脏老化等中发挥重要作用。④课题组专家建议未来研究方向包括探索不同类型、强度和时长的运动对PGC-1α表达的调节影响,研究PGC-1α的蛋白修饰和表观遗传变化的调节机制,以及加强对PGC-1α在不同衰老相关疾病中的作用机制的研究。

基于AMPK/PGC1α信号通路探究降脂逐瘀汤对动脉粥样硬化大鼠脂代谢的影响

目的:基于AMPK/PGC1α信号通路探究降脂逐瘀汤对动脉粥样硬化(AS)大鼠脂代谢的影响。方法:高脂饲料喂养及腹腔注射维生素D3诱导建立AS大鼠模型,随机分为模型组、降脂逐瘀汤(3.75 g/kg)低剂量组、降脂逐瘀汤(7.5 g/kg)中剂量组、降脂逐瘀汤(15 g/kg)高剂量组、降脂逐瘀汤(15 g/kg)高剂量+盐酸多索啡(AMPK抑制剂,0.2 mg/kg)组,每组12只,另取12只正常SD大鼠喂养普通饮食及腹腔注射生理盐水作为对照组。经降脂逐瘀汤和盐酸多索啡分组干预处理各组大鼠后,检测大鼠甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平;HE染色检测大鼠主动脉组织病理变化;油红O染色检测各组大鼠主动脉和肝脏脂质沉积;酶标仪测定大鼠血清炎症因子IL-8、IL-1β、IL-18水平;免疫印迹法检测大鼠主动脉组织AMPK/PGC1α通路蛋白表达。结果:与对照组相比,模型组大鼠主动脉组织发生严重病理损伤,主动脉和肝脏组织中有大量脂质沉积,肝脏脂肪变性严重,血清LDL-C、TC、TG、IL-8、IL-1β、IL-18水平显著升高(P<0.05),血清HDL-C水平、主动脉组织p-AMPK/AMPK与PGC1α蛋白表达显著降低(P<0.05)。与模型组相比,降脂逐瘀汤各剂量组大鼠主动脉组织病理损伤、主动脉脂质沉积和肝脏脂肪变性症状均减轻,血清LDL-C、TC、TG、IL-8、IL-1β、IL-18水平均降低(P<0.05),血清HDL-C水平、主动脉组织p-AMPK/AMPK与PGC1α蛋白表达均升高(P<0.05),且呈剂量依赖性(P<0.05);与降脂逐瘀汤高剂量组相比,降脂逐瘀汤高剂量+盐酸多索啡组大鼠主动脉组织病理损伤、主动脉脂质沉积和肝脏脂肪变性症状加重,血清LDL-C、TC、TG、IL-8、IL-1β、IL-18水平升高(P<0.05),血清HDL-C水平、主动脉组织p-AMPK/AMPK与PGC1α蛋白表达降低(P<0.05)。结论:降脂逐瘀汤可通过激活AMPK/PGC1α信号抵抗炎症发生发展,减轻大鼠主动脉组织病理损伤、主动脉脂质沉积和肝脏脂肪变性症状,改善AS大鼠脂代谢。

醒脑静调节CREB/PGC-1α信号通路对创伤性脑损伤大鼠神经炎症的影响

目的分析醒脑静调节cAMP反应元件结合蛋白(CREB)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1-α(PGC-1α)通路对创伤性脑损伤(TBI)大鼠神经炎症的影响。方法将75只SD大鼠分为对照组、模型组、醒脑静低剂量组(0.52mL/100g)、醒脑静高剂量组(1.04mL/100g)、醒脑静高剂量组+666-15(CREB抑制剂)组(10mg/kg),每组15只,除对照组外均构建创伤性脑损伤模型,计算大鼠神经损伤严重程度评分(NSS),干湿比重法测定大鼠脑含水量,TUNEL法测定大鼠神经细胞凋亡情况,ELISA法测定大鼠脑组织中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素1β(IL-1β)、白介素6(IL-6)水平,Western blot法测定大鼠CREB/PGC-1α通路蛋白表达。结果与对照组相比,模型组大鼠NSS评分、脑含水量、神经细胞凋亡率、脑组织TNF-α、IL-1β、IL-6水平、p-CREB/CREB、PGC-1α蛋白表达升高(P<0.05);与模型组相比,醒脑静低剂量组、醒脑静高剂量组大鼠NSS评分、脑含水量、神经细胞凋亡率、脑组织TNF-α、IL-1β、IL-6水平降低,脑组织p-CREB/CREB、PGC-1α蛋白表达升高(P<0.05);与醒脑静高剂量组相比,醒脑静高剂量+666-15组大鼠NSS评分、脑含水量、神经细胞凋亡率、脑组织TNF-α、IL-1β、IL-6水平升高,脑组织p-CREB/CREB、PGC-1α蛋白表达降低(P<0.05)。结论醒脑静可能通过激活CREB/PGC-1α通路抑制TBI大鼠神经炎症。

基于PGC-1α通路探索珍龙醒脑胶囊对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护机制

目的:基于过氧化物酶体增殖物激活受体-γ共激活因子-1α(PGC-1α)通路探索珍龙醒脑胶囊对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护机制。方法:SD大鼠随机分为假手术组(Sham)组、模型组(I/R)组、珍龙醒脑低、中、高剂量组(ZLXNl、ZLXNm、ZLXNh)组。每组12只。除Sham外采用改良的Longa 法复制缺血性脑损伤大鼠模型,造模后除I/R外,3组大鼠分别灌胃给予珍龙醒脑50、100及200mg/(kg·d),I/R组和Sham组同步给予0.9%氯化钠溶液,疗程1周。造模后第6,12,24h进行神经功能缺陷评分;治疗干预1周后采用ELISA法检测海马组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛、谷胱甘肽过氧化物酶、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6含量,Western blot 检测核转录因子κB(NF-κB)、PGC-1α、核呼吸因子-1(NRF1)、线粒体转录因子 A(TFAM)的mRNA表达。结果:与I/R组比较,ZLXNm、ZLXNh组各时间点神经功能缺陷评分明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05);珍龙醒脑胶囊各剂量组的 白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α和丙二醛水平显著降低,而谷胱甘肽过氧化物酶显著升高,差异有统计学意义(P< 0.05)。ZLXNl组SOD活性与I/R组比较,差异无统计学意义(P>0.05),ZLXNm、ZLXNh组SOD显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。珍龙醒脑各剂量组海马组织PGC-1α和 TFAMmRNA 表达显著升高(P<0.05),NF-κB蛋白表达在ZLXNm、ZLXNh组显著降低(P<0.05),NRF1蛋白表达在ZLXNm、ZLXNh组显著升高(P<0.05)。结论:珍龙醒脑胶囊可以促进脑缺血再灌注损伤大鼠的神经功能恢复,并抑制氧化应激和炎性反应从而发挥神经保护作用。其机制可能与 NF-κB表达的下调和 PGC-1α 信号通路激活有关。

白藜芦醇通过AMPK/PPARα/PGC1α影响酒精依赖致肝损伤机制研究

目的 观察白藜芦醇(Resveratrol, RES)对酒精依赖大鼠肝组织损伤以及AMP依赖的蛋白激酶(adenosine 5-monophosphate-activated protein, AMPK)/过氧化物酶体增殖物激活受体α(peroxisome proliferator-activated receptorα,PPARα)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活子1α(peroxisome proliferator activated receptor gamma coactivator 1 alpha, PGC1α)信号通路的影响,讨论RES治疗酒精依赖致肝损伤的修复机制,为临床应用RES提供科学依据。方法 将SPF级雄性大鼠采用随机数字表法设立空白对照组、酒精依赖模型组,采用双瓶自由饮建立20%的酒精依赖模型;酒精依赖模型组制备成功后随机分为酒精依赖模型组、RES高、中、低剂量治疗组,继续给与双瓶自由饮,RES按照100、50、25 mg/(kg·d)剂量灌胃14 d。建模期间检测大鼠体重、饮酒量和饮水量,RES治疗后蛋白免疫印迹法检测大鼠肝组织AMPK、磷酸化AMP依赖的蛋白激酶(phosphorylation-adenosine 5’-monophosphate-activated protein kinas, p-AMPK)、PPARα和PGC1α蛋白表达。结果 蛋白免疫印迹法结果显示:与空白对照组比较,酒精依赖模型组p-AMPK(t=6.61,P<0.05)、PPARα(t=3.08,P<0.05)和PGC1α(t=7.09,P<0.05)表达水平显著下调;与酒精依赖模型组比较,RES高剂量治疗组p-AMPK(F=8.60,P<0.05)、PPARα(F=4.38,P<0.05)和PGC1α(F=11.33,P<0.05)显著上调。结论 结果显示RES可能通过调控AMPK/PPARα/PGC1α信号发挥保护作用。

miR-669a-5p通过AMPK/PGC1α信号通路改善心力衰竭小鼠心肌细胞能量代谢

目的探讨主动脉弓缩窄(transverse aortic constriction,TAC)诱导的小鼠衰竭心肌中miR-669a-5p的表达变化,并进一步研究miR-669a-5p对心力衰竭小鼠的作用及可能机制。方法将24只小鼠按随机数字表法分为假手术组(Sham组,n=8)和手术组(n=16,建立TAC心力衰竭模型)。TAC术后第4周将手术组随机分为模型组(TAC组,n=8)及miR-669a-5p agomir组(Agomir组,n=8),Sham组、TAC组及Agomir组连续4周尾静脉分别注射生理盐水、agomir阴性对照试剂及agomir试剂,2次/周。第8周行超声心动图评估各组小鼠心功能;HE、天狼星红及WGA免疫荧光染色观察小鼠心肌组织病理学变化。RT-qPCR检测小鼠心肌组织miR-669a-5p及氧化磷酸化相关基因(ND1、ND2、NDUFA4、ATP5O)的表达。ATP检测试剂盒检测各组心肌组织ATP浓度。Western blot检测心肌组织p-AMPK、AMPK、PGC-1α蛋白表达水平变化。结果与Sham组比较,TAC组小鼠心肌miR-669a-5p表达显著减少(P<0.05)。超声检测结果显示:Agomir组小鼠心脏射血能力、收缩与舒张功能较TAC组明显改善(P<0.05)。组织切片染色显示:与TAC组比较,Agomir组可见心肌细胞排列紊乱、心肌纤维化及心肌细胞横截面积等有明显改善(P<0.05)。与TAC组比较,Agomir组ATP水平较TAC组明显升高(P<0.05),且ND1、ND2、NDUFA4、ATP5O基因相对表达量均显著升高(P<0.05)。Agomir组小鼠心肌组织p-AMPK/AMPK、PGC1α蛋白水平表达较TAC组显著增加(P<0.05)。结论miR-669a-5p可以显著改善主动脉弓缩窄诱导的心力衰竭小鼠心功能及心室重构,其机制可能是通过调控AMPK/PGC1α信号通路进而改善小鼠心肌细胞能量代谢。

经皮穴位电刺激通过PGC-1α介导的线粒体生物生成和抗氧化应激改善血管性痴呆大鼠的认知功能

目的探讨经皮穴位电刺激(transcutaneous electrical acupoint stimulation,TEAS)对血管性痴呆(vascular dementia,VD)大鼠认知功能的影响及其机制。方法采用改良的双血管闭塞(2-VO)法建立VD大鼠模型。造模后分别采用TEAS和电针(EA)刺激大鼠百会穴和足三里穴,连续刺激14 d。治疗后,采用新物体识别实验、Morris水迷宫实验、Y迷宫实验评估大鼠空间记忆和学习能力。苏木精-伊红染色观察海马神经元形态;透射电镜观察海马线粒体超微结构;采用酶联免疫吸附测定试剂盒检测大鼠血清中SOD、CAT、GSH-Px、MDA和ROS水平。采用蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测各组大鼠海马组织中PGC-1α、TFAM、HO-1、NQO1蛋白及细胞质中Keap1蛋白及细胞核中Nrf2、NRF1蛋白的表达。结果治疗14 d后,与模型组比较,VD组大鼠逃避潜伏期缩短,辨别指数、穿越原平台区域次数、原平台所在象限停留时间、交替百分比增加;TEAS可改善VD大鼠海马神经元及线粒体结构,病理染色结果显示神经元排列更规则、分布更均匀,核膜、核仁更清晰,线粒体肿胀减轻,线粒体基质密度增加,线粒体嵴更明显。血清中SOD、GSH-Px和CAT水平显著升高,MDA和ROS浓度降低。TEAS还上调了海马区PGC-1α、TFAM、NQO1、HO-1蛋白和核内NRF2、NRF1蛋白的表达水平,但下调了胞浆中Keap1蛋白的表达。结论TEAS可改善VD大鼠的认知功能,改善海马神经元和线粒体结构,且效果优于电针,其机制可能是激活PGC-1α介导的线粒体生物发生和抗氧化应激,这也为VD的治疗提供了潜在的治疗技术和实验依据。

藤黄健骨胶囊通过SIRT1/PGC-1α/Nrf2信号通路抑制绝经后骨质疏松大鼠成骨细胞凋亡

藤黄健骨胶囊可以提高绝经后骨质疏松模型鼠的骨密度来改善其骨微结构损害,但具体机制尚未阐明。本文主要研究藤黄健骨胶囊抑制绝经后骨质疏松症大鼠成骨细胞凋亡与SIRT1/PGC-1α/Nrf2信号通路的关系,旨在探讨藤黄健骨胶囊对绝经后骨质疏松症的作用机制。采用去卵巢法建立绝经后骨质疏松大鼠模型,分别给予藤黄健骨胶囊(0.09、0.18、0.36 g/kg)灌胃,连续干预8周后进行指标检测。采用TUNEL染色观察股骨组织凋亡情况,结果发现,藤黄健骨胶囊各剂量组股骨组织凋亡阳性细胞和凋亡率均减少(P<0.01)。采用双重免疫荧光染色观察股骨组织成骨细胞中SIRT1、PGC-1α和Nrf2表达水平表达情况,结果发现,藤黄健骨胶囊中、高剂量组成骨细胞PGC-1α表达荧光面积明显升高,各剂量组成骨细胞SIRT1和Nrf2表达荧光面积也明显升高(P<0.01)。qPCR和Western印迹检测股骨组织SIRT1、PGC-1α、Nrf2、Runx2、Bcl-2、Caspase-3和Caspase-9的mRNA表达水平和翻译水平变化,结果显示,藤黄健骨胶囊中、高剂量组股骨组织Runx2 mRNA水平和蛋白质水平、Nrf2蛋白质水平均明显升高,Caspase-9蛋白质水平明显下降,各剂量组股骨组织SIRT1、PGC-1α、Bcl-2 mRNA水平和蛋白质水平、Nrf2 mRNA水平也均明显升高,而其各剂量组股骨组织Caspase-3mRNA水平、蛋白质水平和Caspase-9 mRNA水平均则明显降低(P<0.01)。综上,本研究初步揭示了藤黄健骨胶囊对绝经后骨质疏松模型鼠成骨细胞凋亡的抑制与SIRT1/PGC-1α/Nrf2信号通路有关,SIRT1可能是调控成骨细胞凋亡的重要靶点。

PGC介导的TMEM182基因敲除性腺嵌合体鸡的制备

为深入研究TMEM182基因在鸡体内的功能和表现,试验采用原始生殖细胞介导法,利用CRISPR/Cas9介导的HMEJ基因编辑技术,对体外培养的原始生殖细胞TMEM182基因进行敲除,以期产生TMEM182基因缺陷性腺嵌合体鸡。选择3个sgRNA靶向TMEM182基因的第二外显子,利用T7E1进行基因打靶效率检测。对体外培养的PGCs进行外源基因mCherry定点插入,引起TMEM182基因插入突变,通过流式分选获得mCherry+PGCs。将mCherry+PGCs注射到发育至2.5 d的受体鸡胚,观察外源PGCs的性腺整合情况。结果显示:TMEM182-sgRNA1的打靶效率最高;通过将sgRNA1与模板质粒共转染PGCs,得到能稳定表达红色荧光的mCherry+PGCs;孵化第6天,在受体鸡胚性腺能明显观察到发出红色荧光的PGCs,最终孵化出10只小鸡。研究表明:利用CRISPR/Cas9技术对鸡PGCs进行基因编辑,制备性腺嵌合体鸡是一种高效、稳定的制备基因编辑鸡的方法。

低温对合作猪脂肪组织形态、脂代谢相关基因表达和酶活性及AMPK/PGC-1α通路的影响

旨在探究低温对合作猪脂肪组织形态、脂代谢相关基因表达和酶活性及AMPK/PGC-1α通路的影响。本研究选择75日龄体重相近、健康状况良好的合作猪10头,常温饲养7 d后随机分为对照组((23±2)℃)和低温组((-15±2)℃),每组5头,试验期15 d。试验结束后采集合作猪腋下和腹股沟脂肪组织,采用HE染色观察脂肪组织形态;ELISA法检测脂代谢相关酶活性;荧光定量PCR法检测脂肪棕色化产热基因和脂代谢相关基因的表达;Western blot检测AMPK/PGC-1α通路蛋白的表达。结果发现:与对照组相比,低温处理后合作猪腋下脂肪和腹股沟脂肪呈现褐色化改变,脂肪细胞数量变多且横截面积减小;腋下和腹股沟脂肪中LPL活性,IL-6 mRNA表达量及AMPK、P-AMPK和PGC-1α蛋白表达量极显著增加(P<0.01),LEP mRNA表达量及FAS活性极显著降低(P<0.01);腋下脂肪中UCP3、HSP 70 mRNA表达量显著增加(P<0.05),PPARγmRNA表达量显著降低(P<0.05),AMPK及TNF-αmRNA表达量极显著增加(P<0.01);腹股沟脂肪中AMPK及TNF-αmRNA表达量显著增加(P<0.05),UCP 3及HSP 70 mRNA表达量极显著增加(P<0.01),PPARγmRNA表达量极显著降低(P<0.01);低温处理后合作猪腹股沟脂肪中PGC-1α、ADPN、FAT mRNA表达量和HSL活性极显著增加(P<0.01),但在腋下脂肪中变化不显著(P>0.05)。综上,低温下合作猪腋下脂肪和腹股沟脂肪发生褐色化改变,且脂肪细胞数量增多,面积减小,机体产热增加,脂代谢关键基因LEP、ADPN、PPARγ、FAT及AMPK/PGC-1α通路可能参与机体脂质代谢。

葛根异黄酮通过调控LKB1/AMPK/PGC⁃1α信号通路对去卵巢大鼠心肌损伤的保护作用

目的研究葛根异黄酮对去卵巢大鼠心肌损伤的保护作用及其机制。方法将36只大鼠随机分为假手术组、模型组、戊酸雌二醇组(0.1 mg/kg)和葛根异黄酮低、中、高剂量组(55、110、220 mg/kg)。模型组和各给药组大鼠切除双侧卵巢,假手术组大鼠仅切除卵巢周边小块脂肪组织。手术后2周开始给药,每天1次,每周6 d,连续灌胃给药16周。第16周末,通过PowerLab检测血流动力学[收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、平均压(MBP)、左室收缩压(LVSP)、左室舒张压(LVMP)、等容收缩期左心室内压力最大上升和下降速率(±dp/dt_(max))];HE染色观察心脏组织病理变化;生化分析仪检测血浆中肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)及葡萄糖(Glu)水平;比色法检测心肌组织中三磷酸腺苷(ATP)水平;RT-qPCR法检测心肌组织中葡萄糖转运蛋白4(GLUT 4)、乳酸脱氢酶A(LDHA)、肉毒碱棕榈酰基转移酶-1(CPT-1α)、酰基辅酶A-羧化酶(ACC)、肝激酶B1(LKB 1)、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活酶因子1α(PGC-1α)mRNA表达;Western blot法检测心肌组织中能量代谢相关蛋白LKB1、p-AMPK/AMPK、PGC-1α表达。结果与模型组比较,葛根异黄酮组SBP、DBP、MBP、LVSP、LVMP降低(P<0.05,P<0.01),-dp/dt_(max)升高(P<0.05,P<0.01);去卵巢所致大鼠心肌纤维溶解、间隙增宽及炎性浸润情况得到改善;LDH、CK活性降低(P<0.05);心肌组织ATP水平升高(P<0.05,P<0.01);TC、TG、LDL-C及Glu水平降低(P<0.05,P<0.01),HDL-C水平升高(P<0.05,P<0.01);心肌组织GLUT4、LDHA、CPT-1α、ACC、LKB1、AMPK、PGC-1αmRNA表达升高(P<0.05,P<0.01);心肌组织LKB1、p-AMPK/AMPK、PGC-1α蛋白表达升高(P<0.05,P<0.01)。结论葛根异黄酮对去卵巢所致的大鼠心肌损伤具有保护作用,其机制与改善心肌组织能量代谢相关蛋白,调控LKB1/AMPK/PGC-1α能量代谢相关信号通路有关。

赤芍通过PGC-1α/Nrf2对人脐静脉内皮细胞促血管新生作用研究

目的 探讨赤芍对人脐静脉内皮细胞氧糖剥夺再灌注损伤后促血管新生的作用机制。方法 将人脐静脉内皮细胞随机分为空白对照组、模型组、赤芍含药血清组,采用氧糖剥夺再灌注损伤模型,分析人脐静脉内皮细胞缺血缺氧损伤后,赤芍对细胞增殖、迁移、成管能力、Nrf2、PGC-1α蛋白表达以及凋亡情况。结果 与模型组比较,赤芍含药血清组促进人脐静脉内皮细胞增殖、提高细胞粘附率、迁移率、成管能力、促进Nrf2、PGC-1α蛋白表达、抑制细胞凋亡(P<0.05)。结论 赤芍通过PGC-1α/Nrf2信号通路促进人脐静脉内皮细胞缺血缺氧损伤后的血管新生作用。

新加苁蓉菟丝子汤经SIRT1/PGC-1α信号通路促进线粒体生物合成以修复卵巢颗粒细胞损伤的研究

目的研究新加苁蓉菟丝子汤对卵巢颗粒细胞线粒体生物合成和线粒体功能的影响。方法采用雷公藤甲素建立人卵巢颗粒细胞(KGN)损伤模型,将细胞分为对照组、模型组、阳性药调经促孕丸组、新加苁蓉菟丝子汤组、沉默信息调节因子1(Silent mating type information regulator 1,SIRT1)抑制剂组和SIRT1抑制剂+新加苁蓉菟丝子汤组。用雷公藤甲素孵育6 h造成颗粒细胞功能损伤后再予SIRT1抑制剂以及空白或含药血清。干预48 h后采用CCK8法检测细胞活力;流式细胞术检测凋亡率;ELISA试剂盒检测抗苗勒激素(Anti-Müllerian,AMH)、促卵泡生成素(Follicle-stimulating hormone,FSH)和抑制素B(Inhibin B,INHB);生化试剂盒检测三磷酸腺苷(Adenosinetriphosphate,ATP)酶;JC-1法检测线粒体膜电位(Mitochondrial membrane potential,MMP);电子显微镜和荧光显微镜观察细胞线粒体形态结构、数量和活性变化;Westernblot检测SIRT1、p-SIRT1、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助活化因子1(Peroxlsomeproliferator-activated receptor-γcoactlvator-1α,PGC-1α)、核呼吸因子1(Nuclear respiratory factor1,NRF1)和线粒体转录因子(Mitochondrial transcription factor A,TFAM)的蛋白表达;PCR检测SIRT1、PGC-1α、NRF1和TFAM的mRNA表达和线粒体DNA拷贝数(Mitochondrial DNA copy number,mtDNA)。结果中成药调经促孕丸和补肾养血活血复方新加苁蓉菟丝子汤均可提高颗粒细胞活力(P<0.05);降低细胞凋亡率(P<0.05);提高ATP酶活性和MMP(P<0.05);改善线粒体形态结构损伤;增加线粒体数量、活性和mtDNA表达(P<0.01),上调SIRT1、PGC-1α、NRF1和TFAM的蛋白和mRNA表达(P<0.05)。结论新加苁蓉菟丝子汤对雷公藤甲素所致卵巢颗粒细胞损伤具有保护作用,其机制可能是通过调控SIRT1/PGC-1α信号通路促进新生线粒体生物合成以改善线粒体功能障碍。

虎金方调节SIRT1/PGC1α信号通路改善代谢相关脂肪性肝病小鼠的脂质代谢研究

目的基于沉默信息调节因子1(SIRT1)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC1α)通路探讨虎金方对代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)小鼠的作用及机制。方法将C57BL/6小鼠随机分为6组:正常组、模型组、水飞蓟宾组(48 mg·kg^(-1))及虎金方高(21.24 g·kg^(-1))、中(10.62 g·kg^(-1))、低(5.31 g·kg^(-1))剂量组。通过给予高脂饲料连续饲喂10周复制MAFLD小鼠模型。从第11周开始,正常组和模型组给予蒸馏水灌胃,其余各组按上述剂量灌胃给药(10 mL·kg^(-1)),每日1次,连续给药4周。采用HE及油红O染色法观察肝脏组织病理变化;生化试剂盒检测血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)水平;RT-PCR及Western Blot法检测肝脏组织SIRT1、PGC1α、核呼吸因子1(NRF1)、线粒体转录因子A(TFAM)mRNA及蛋白表达。结果与正常组比较,模型组小鼠的体质量、肝质量及肝脏系数显著升高(P<0.01);NAS病理评分、脂滴面积占比显著升高(P<0.01);血清TC、TG、LDL-C、ALT、AST水平显著升高(P<0.01),HDL-C水平显著下降(P<0.01);肝脏组织中SIRT1、PGC1α、NRF1、TFAM mRNA及蛋白表达水平显著降低(P<0.01)。与模型组比较,各给药组小鼠的体质量、肝质量均显著降低(P<0.01),水飞蓟宾组和虎金方中、高剂量组小鼠的肝脏系数显著降低(P<0.05,P<0.01);各给药组小鼠的NAS病理评分、脂滴面积占比及血清TG、LDL-C、ALT、AST水平显著降低(P<0.05,P<0.01),水飞蓟宾组和虎金方低、高剂量组血清HDL-C水平显著升高(P<0.01),水飞蓟宾组和虎金方高剂量组血清TC水平显著降低(P<0.05,P<0.01);各给药组小鼠肝脏组织中SIRT1、TFAM mRNA表达水平显著升高(P<0.01),水飞蓟宾组和虎金方中、高剂量组小鼠肝脏组织中PGC1α、NRF1 mRNA表达水平显著升高(P<0.05,P<0.01);水飞蓟宾组和虎金方高剂量组小鼠肝脏组织中SIRT1蛋白表达水平显著升高(P<0.05,P<0.01),水飞蓟宾组和虎金方中、高剂量组小鼠肝脏组织中PGC1α、NRF1、TFAM蛋白表达水平显著升高(P<0.05,P<0.01)。结论虎金方可能通过调控SIRT1/PGC1α通路来影响肝脏线粒体的生物发生,减少线粒体氧化应激,促进肝脏脂质代谢,减轻脂质沉积,从而发挥缓解MAFLD的作用。

PGC1α通过抑制膀胱癌细胞侵袭抑制膀胱癌的进展

目的探究过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂1α(PGC1α)在膀胱癌中的表达模式及其对膀胱癌细胞侵袭性的影响。方法通过对比分析膀胱癌患者和对照组人群(非膀胱癌患者)血清中PGC1α基因的表达水平差异及PGC1α的表达水平与膀胱癌临床分期和病理分级之间的关系;利用膀胱癌细胞系T24进行PGC1α的过表达实验,分析其对T24细胞增殖、克隆形成及侵袭能力的影响,并通过Western blot实验检测上皮-间质转化(EMT)相关蛋白表达。结果膀胱癌患者血清中PGC1α的表达水平显著低于对照组人群,且高表达PGC1α的患者病理分期和病理分级较低;表达PGC1α后,T24细胞的增殖、克隆形成和侵袭能力显著减弱。此外,过表达PGC1α导致与EMT相关的蛋白SNAIL1、N-cadherin和Vimentin的表达下调,E-cadherin的表达上调。结论(1)PGC1α表达水平降低是膀胱癌发生的重要因素,并且与更高的临床分期和病理分级有关;(2)PGC1α可以通过调节EMT相关蛋白抑制肿瘤细胞的增殖和侵袭。

活性氧自由基清除剂EUK-134对脑缺血再灌注损伤大鼠线粒体相关蛋白PGC-1α和VDAC1的影响

目的 研究活性氧自由基(reactive oxygen species, ROS)清除剂Eukarion-134 (EUK-134)对大脑中动脉梗死(middle cerebral artery occlusion, MCAO)再灌注大鼠脑内线粒体生物发生相关蛋白——过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子-1α(peroxisome proliferator activated receptor gamma coactivator-1α,PGC-1α),以及线粒体电压依赖性阴离子通道1(voltage-dependent anion channel 1,VDAC1)的影响,探讨脑缺血后ROS含量变化对线粒体结构和功能的影响。方法 将健康雄性SD大鼠采用随机数字表法分为3组:假手术(Sham)组、MCAO组和MCAO+EUK-134 (EUK-134)组,每组6只。使用改良线栓法构建大鼠中动脉梗死模型,模拟缺血90 min后拔出线栓进行再灌注24 h。手术期间持续监测大鼠心率、平均动脉压以及肛温,确保其生理指标维持在正常范围内。EUK-134组大鼠通过皮下注射的方式注射EUK-134(10 mg/kg),Sham及MCAO组大鼠给予等体积溶剂。采用Western blotting法检测大鼠缺血脑组织中PGC-1α的表达。应用免疫荧光染色检测大鼠脑缺血半暗带区VDAC1的表达,利用氧化感应荧光探针(2′,7′-dichlorofluorescin diacetate, H2DCF-DA)染色法标记ROS阳性细胞,并将VDAC1与ROS进行荧光双标染色。结果 (1) MCAO组大鼠再灌注24 h缺血侧脑组织PGC-1α蛋白水平比Sham组明显降低(P<0.05);与MCAO组相比,EUK-134组缺血侧脑组织PGC-1α蛋白水平明显升高(P<0.05)。(2)与Sham组相比,MCAO组大鼠再灌注24 h缺血半暗带区VDAC1阳性细胞数量明显增多(P<0.05),而给予EUK-134处理的脑缺血再灌注大鼠缺血半暗带区VDAC1阳性细胞数量显著低于MCAO组(P<0.05)。VDAC1与神经元标志物NeuN共定位。(3)在MCAO组大鼠缺血半暗带区,VDAC1阳性细胞与ROS共定位,且VDAC1/ROS双阳性细胞数量显著高于Sham组(P<0.05),给予EUK-134的缺血大鼠VDAC1/ROS双阳性细胞数量较MCAO组明显降低(P<0.05)。结论 ROS清除剂EUK-134可以影响线粒体生物发生调节因子PGC-1α和物质运输通道VDAC1的表达,维持线粒体功能,改善脑缺血再灌注损伤。

复方鱼腥草提取物对2型糖尿病大鼠肾脏组织中Sirt1/PGC-1α通路的影响

目的探讨复方鱼腥草提取物(牛蒡子及鱼腥草的挥发油、水提物、醇提物的混合物)对2型糖尿病大鼠肾脏组织中Sirt1/PGC-1α通路的影响。方法将SD大鼠随机分为正常组、模型组、罗格列酮组(0.3 mg·kg^(-1))、白藜芦醇组(0.12 g·kg^(-1))及复方鱼腥草提取物组(4.5 g·kg^(-1)),每组10只。采用高糖高脂饲料喂养4周联合小剂量腹腔注射1%链脲佐菌素(STZ,30 mg·kg^(-1))复制2型糖尿病大鼠模型。检测各组大鼠24 h尿蛋白、24 h尿白蛋白、尿肌酐以及血清肌酐水平,计算肌酐清除率、肾脏指数。采用HE染色法观察肾脏组织病理形态学变化;免疫组化法检测肾脏组织中Sirt1表达水平;Western Blot法检测大鼠肾皮质中Sirt1、PGC-1α蛋白表达水平。结果与正常组比较,给药4、8周后,模型组大鼠的24 h尿蛋白及尿白蛋白水平、肌酐清除率、肾脏指数均明显升高(P<0.05);肾小球体积明显增大,可见肾间质伴有炎性细胞浸润,系膜区可见明显扩张;免疫组化显示肾脏组织中的Sirt1表达显著下调(P<0.01);肾皮质中Sirt1、PGC-1α蛋白表达均明显下调(P<0.05)。与模型组比较,复方鱼腥草提取物组大鼠的24 h尿蛋白及尿白蛋白水平、肌酐清除率、肾脏指数均明显降低(P<0.05);肾小球增大、系膜增生与基质聚积均有明显改善;免疫组化显示肾脏组织中的Sirt1表达显著上调(P<0.01);肾皮质中Sirt1、PGC-1α蛋白表达均明显上调(P<0.05,P<0.01)。结论复方鱼腥草提取物对2型糖尿病大鼠的早期肾脏损伤具有保护作用,其机制可能与上调肾皮质中Sirt1/PGC-1α通路有关。

PGC-1α诱导细胞周期阻滞抑制肾透明细胞癌的实验研究

目的探讨过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂1α(PGC-1α)在透明细胞型肾细胞癌(ccRCC)中的调控作用。方法本研究收集在郑州大学附属第一医院治疗的98例ccRCC患者的肾癌和癌旁组织,以及患者一般临床资料。利用RT-qPCR法检测不同临床分期和病理分级ccRCC患者组织中PGC1αmRNA的相对表达水平。使用细胞培养模型786-O、ACHN、RCC4等ccRCC细胞系以及人肾皮质近曲小管上皮永生化细胞系(HK-2)探讨PGC-1α在肿瘤细胞中的作用。采用CCK8实验、细胞克隆形成实验、细胞周期测定和蛋白表达检测等方法评估PGC-1α对ccRCC细胞增殖、克隆形成能力以及细胞周期的影响及其机制。结果在ccRCC患者中,与癌旁组织相比,癌组织中PGC-1α的表达水平明显下调,并且PGC-1α的表达水平与肿瘤的临床分期和病理分级相关。体外实验结果表明PGC-1α过表达抑制ccRCC细胞的增殖和克隆形成能力,并诱导细胞周期阻滞。进一步的蛋白表达检测显示,PGC-1α过表达导致细胞周期调控相关蛋白的表达水平发生改变,诱导P16、P21和P27的表达的上调和Cyclin D的下调。结论PGC-1α通过诱导细胞周期阻滞从而抑制ccRCC的发展。