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。

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。

激活ALDH2通过上调SIRT1/PGC-1α信号通路减轻小鼠缺氧性肺动脉高压

目的探讨激活线粒体乙醛脱氢酶2(ALDH2)是否可以通过SIRT1/PGC-1α信号通路减轻缺氧性肺动脉高压。方法在体水平:选取8周龄C57 BL/6小鼠40只,随机分成Control组、Hypoxia组、Hypoxia+Alda-1灌胃组及ALDH2特异性敲除组(Hypoxia+ALDH2^(-/-)),10只/组,Hypoxia组小鼠暴露于缺氧条件下(10%O_(2),90%N_(2)),维持每日12 h/12 h的暗/光循环4周,Hypoxia+Alda-1组同时予以Alda-1腹腔注射处理4周,Control组予以常氧环境并给与同等量的溶剂(DMSO+PBS)干预4周。利用超声心动图、右心室导管实验评估右心功能及压力,以右心室压代替肺动脉压;HE评估肺血管重构及右心室损伤情况,免疫荧光检测α-SMA表达,评估肺远端小动脉肌化情况,WGA染色检测右心室横截面积,评估心肌细胞肥大程度,测量右心肥厚指数。检测ALDH2、SIRT1、PGC-1α、P16^(INK4A)、P21^(CIP1)蛋白表达。体外水平:分别设置Control组、Hypoxia组上、Hypoxia+Alda-1组上、Hypoxia+Alda-1+EX527组。利用β半乳糖染色评估各分组小鼠肺动脉平滑肌细胞衰老情况,Western blotting评估各分组蛋白表达情况。结果与Control组相比,Hypoxia组右心室收缩压(RVSP)增高、右室游离壁厚度(RVFWT)增厚、P16^(INK4A)、P21^(CIP1)表达增加(P<0.05)。与Hypoxia组相比,Hypoxia+Alda-1组RVSP降低、RVFWT变薄、P16^(INK4A)、P21^(CIP1)表达降低(P<0.05)。与Hypoxia组相比,Hypoxia+ALDH2^(-/-)组RVSP增高、RVFWT增厚、P16^(INK4A)、P21^(CIP1)蛋白表达增加(P<0.01)。与Control组相比,Hypoxia组细胞衰老比例增加、P16^(INK4A)、P21^(CIP1)表达增加(P<0.01)。与Hypoxia组相比,Hypoxia+Alda-1组细胞衰老比例降低(P<0.01),P16^(INK4A)、P21^(CIP1)(P<0.05)表达降低。与Hypoxia+Alda-1组相比,Hypoxia+Alda-1+EX527组细胞衰老比例增加(P<0.01),P16^(INK4A)、P21^(CIP1)表达增高(P<0.05)。结论ALDH2通过调控SIRT1/PGC-1α信号通路,减轻小鼠肺动脉平滑肌细胞衰老,从而减轻缺氧型肺动脉高压。

加味孔圣枕中丹含药血清调控SIRT1/PGC-1α通路改善氧糖剥夺再灌注PC12细胞的线粒体功能

目的基于SIRT1/PGC-1α通路探讨加味孔圣枕中丹含药血清对氧糖剥夺再灌注(OGD/R)损伤PC12细胞的线粒体功能的改善作用及机制。方法采用大鼠PC12细胞构建体外OGD/R细胞模型。细胞分组:正常组(10%FBS)、模型组(10%FBS)、10%含药血清组、5%含药血清组(5%含药血清+5%空白血清)、10%空白血清组(对照组)。采用CCK-8法检测细胞存活率,筛选合适的氧糖剥夺时间(2、4、6、8 h);MTT法检测细胞活性;线粒体压力测试(MST)法检测细胞氧气消耗速率(OCR);流式细胞术(Annexin V-PE/7-AAD双染法)检测细胞凋亡情况;Western Blot法检测PC12细胞SIRT1、PGC-1α蛋白表达水平。结果与正常组比较,氧糖剥夺2、4、6、8 h后的PC12细胞活性均明显下降(P<0.05),选择氧糖剥夺6 h作为后续实验造模时间。与正常组比较,模型组的细胞活性明显下降(P<0.05);细胞基础呼吸值、最大呼吸值、质子漏、ATP产生、备用呼吸能力的OCR值均明显降低(P<0.05);细胞凋亡率明显升高(P<0.05);细胞中SIRT1、PGC-1α蛋白表达水平明显下降(P<0.05)。与模型组比较,加味孔圣枕中丹10%、5%含药血清组的细胞活性明显提高(P<0.05);细胞基础呼吸值、最大呼吸值、质子漏、ATP产生、备用呼吸能力的OCR值均明显升高(P<0.05);细胞凋亡率明显降低(P<0.05);细胞中SIRT1、PGC-1α蛋白表达水平明显升高(P<0.05)。结论加味孔圣枕中丹含药血清能改善OGD/R损伤PC12细胞的线粒体功能障碍,抑制神经元凋亡,促进神经元存活,其作用机制可能与激活SIRT1/PGC-1α信号通路有关。

基于HIF1A/EZH2/ANTXR2通路探讨罗氏内异方治疗子宫内膜异位症大鼠的作用机制

目的基于缺氧诱导因子1A(HIF1A)/zeste增强子同源物2(EZH2)/炭疽热毒素受体2(ANTXR2)信号通路探讨罗氏内异方(又名益母调经化瘀合剂)对子宫内膜异位症(EMs)大鼠在位子宫内膜增殖及血管生成的干预作用及机制。方法将SD大鼠随机分为伪手术组、模型组、达那唑组(4.2 g·kg^(-1))及罗氏内异方低、高剂量组(15.74、31.48 g·kg^(-1)),每组8只。采用自体子宫内膜移植联合多因素干预法复制气滞血瘀型EMs病证结合大鼠模型。灌胃给药,每天1次,连续28 d。采用HE染色法观察子宫内膜组织病理变化;免疫组化法检测子宫内膜组织中增殖细胞蛋白67(Ki67)和血小板内皮细胞黏附分子1(CD31)蛋白表达水平;qRT-PCR及Western Blot法检测子宫内膜组织中HIF1A、EZH2、ANTXR2 mRNA及蛋白表达水平;Western Blot法检测子宫内膜组织中Yes关联蛋白1(YAP1)、吞噬细胞糖蛋白1(CD44)、β-连环蛋白(β-catenin)蛋白表达水平。结果与伪手术组相比,模型组大鼠在位子宫内膜组织上皮细胞增厚,间质细胞排列紊乱,炎性细胞增多;子宫内膜组织中Ki67、CD31的表达水平均显著升高(P<0.01),HIF1A、ANTXR2 mRNA及蛋白表达水平均显著升高(P<0.01),而EZH2 mRNA及蛋白表达水平显著下降(P<0.01),YAP1、CD44及β-catenin蛋白表达水平均显著升高(P<0.01)。与模型组比较,各给药组大鼠在位子宫内膜组织上皮层变薄,间质部细胞紊乱和炎症浸润均有改善,子宫内膜组织中Ki67、CD31的表达水平均显著降低(P<0.01);达那唑组与罗氏内异方高剂量组大鼠子宫内膜组织中HIF1A、ANTXR2 mRNA及蛋白表达水平均明显降低(P<0.05,P<0.01),EZH2 mRNA及蛋白表达水平明显升高(P<0.05,P<0.01);各给药组大鼠子宫内膜组织中YAP1、CD44及β-catenin蛋白表达水平均显著降低(P<0.05,P<0.01)。结论罗氏内异方可通过抑制在位子宫内膜细胞的增殖及血管生成能力来发挥治疗EMs的作用,其机制可能与抑制HIF1A/EZH2/ANTXR2信号通路有关。

中医药基于SIRT1信号通路防治2型糖尿病研究概述

沉默信息调节因子1(Silent information regulator1,SIRT1)信号通路与2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)的发生发展密切相关,SIRT1主要通过调控其上下游靶标蛋白如AMPK、FoxO1、PGC-lα、HNF-4α及GLUT2等,调节T2DM发病的相关机制,包括胰岛素分泌、糖脂代谢、炎症、氧化应激和自噬等多方面防治T2DM。近年来研究发现,中药单味药及复方通过调节SIRT1信号通路的联级反应,从而改善T2DM相关症状,防止并发症的发生,具有多靶点、全方位、低毒性等优势,为临床中治疗T2DM提供更多的选择方案。文中就SIRT1信号通路在T2DM发病过程中的作用,以及单味中药有效成分和中药复方对SIRT1信号通路干预作用进行总结,为T2DM的中医药临床诊疗,基础研究及药物开发提供参考。

强记汤通过激活AMPKα/SIRT1/PGC-1α信号通路减轻D-半乳糖诱导的认知损伤和线粒体功能障碍

目的:探讨强记汤对D-半乳糖诱导的线粒体功能障碍的作用及其机制。方法:80只C57BL/6小鼠被随机分配至空白组、模型组、二甲双胍组和强记汤组。对空白组以外的其他3组小鼠背颈部皮下注射D-半乳糖(100 mg·kg^(-1)·d^(-1)),连续8周,以建立衰老相关的认知损伤模型。强记汤组给予强记汤水煎液(24.96 g·kg^(-1)·d^(-1))灌胃,二甲双胍组给予二甲双胍(0.2 g·kg^(-1)·d^(-1))灌胃,空白组和模型组灌胃等体积生理盐水(20 mL·kg^(-1)·d^(-1)),连续灌胃4周,每天1次。Morris水迷宫实验和新物体识别实验评估小鼠的学习记忆力;Fluoro-Jade B(FJB)染色观察海马区受损的神经元;透射电镜观察海马区线粒体的超微结构;试剂盒检测活性氧(ROS)水平;JC-1染色检测海马神经细胞线粒体膜电位水平;试剂盒检测海马组织线粒体ATP及线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ含量;Western blot检测海马组织中AMP活化蛋白激酶α(AMPKα)、第172位苏氨酸磷酸化的AMPKα(p-AMPKα-Thr172)、沉默信息调节因子1(SIRT1)、过氧化物酶体增殖物受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)、核呼吸因子1(NRF1)、NRF2和线粒体转录因子A(TFAM)水平。结果:Morris水迷宫实验和新物体识别实验结果显示,与模型组比较,二甲双胍组和强记汤组小鼠逃避潜伏期显著缩短(P<0.05或P<0.01),穿越平台次数、目标象限驻留时间及新物体识别指数显著增加(P<0.05或P<0.01)。FJB染色结果显示,与模型组比较,二甲双胍组和强记汤组小鼠海马CA1和CA3区FJB标记的神经元数量显著减少(P<0.05或P<0.01)。透射电镜显示,与模型组比较,二甲双胍组和强记汤组小鼠海马神经细胞中线粒体损伤减轻,且线粒体的长度和面积显著增加(P<0.05或P<0.01)。与模型组比较,二甲双胍组和强记汤组小鼠海马神经细胞中ROS水平显著降低(P<0.05或P<0.01)。JC-1染色结果显示,与模型组比较,二甲双胍组和强记汤组小鼠海马神经细胞线粒体膜电位显著升高(P<0.05或P<0.01)。与模型组比较,二甲双胍组和强记汤组小鼠海马组织线粒体ATP及线粒体呼吸链复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ水平显著升高(P<0.05或P<0.01)。Western blot结果显示,与模型组比较,二甲双胍组和强记汤组小鼠海马p-AMPKα-Thr172、SIRT1、PGC-1α、NRF1、NRF2和TFAM水平显著升高(P<0.05或P<0.01)。结论:强记汤可通过激活AMPKα/SIRT1/PGC-1α信号通路减轻D-半乳糖诱导的认知障碍、神经元损伤及线粒体功能障碍。

资癸益冲方通过调控SIRT1/PGC-1α信号通路对卵巢颗粒细胞线粒体能量代谢的改善作用

目的探讨资癸益冲方对早发性卵巢功能不全(POI)体外模型线粒体能量代谢的影响。方法应用丙烯醛(ACR)干预人卵巢颗粒细胞KGN构建POI体外模型,给予资癸益冲方含药血清干预,设置对照组、ACR组、资癸益冲方组、EX527(SIRT1抑制剂)组、EX527+资癸益冲方组。流式细胞术检测细胞凋亡率,DCFH-DA法检测细胞ROS水平,Mito-Trakine荧光标记法检测细胞线粒体数量,Seahorse法检测细胞线粒体氧化磷酸化水平,比色法检测细胞ATP水平,RT-qPCR法检测细胞mtDNA拷贝数和SIRT1、PGC-1α、Nrf1、TFAM mRNA表达,Western blot法检测细胞SIRT1、PGC-1α、Ac-PGC-1α、Nrf1、TFAM蛋白表达。结果与对照组比较,ACR组KGN细胞凋亡率和ROS水平升高(P<0.05,P<0.01),线粒体数量和mtDNA拷贝数减少(P<0.01),线粒体有氧呼吸基础值、呼吸最大值、储备值和ATP水平降低(P<0.05,P<0.01),SIRT1、PGC-1α、Nrf1、TFAM mRNA及蛋白表达降低(P<0.05,P<0.01),Ac-PGC-1α蛋白表达升高(P<0.01);与ACR组比较,资癸益冲方组以上指标均改善(P<0.05,P<0.01)。资癸益冲方与EX527联用后,逆转了前者对KGN细胞的上述作用(P<0.05,P<0.01)。结论资癸益冲方可能通过激活SIRT1/PGC-1α信号通路增加线粒体生物合成,改善ACR诱导的KGN细胞线粒体能量代谢障碍。

豨莶消白饮调控沉默信息调节因子2同源蛋白1/过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂-1α通路对白癜风模型小鼠治疗作用及机制研究

目的探讨豨莶消白饮对白癜风模型小鼠皮肤毛皮脱色情况、炎症程度、沉默信息调节因子2同源蛋白1(SIRT1)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂-1α(PGC-1α)通路蛋白表达的影响。方法将40只SPF级6周龄C57BL/6健康雄性小鼠随机分为对照组、模型组、阳性药物组和豨莶消白饮组,模型组、阳性药物组和豨莶消白饮组以5%的过氧化氢(H2O2)溶液涂擦50 d诱导小鼠白癜风模型,豨莶消白饮组于造模21 d以147 mg/(kg·d)的豨莶消白饮灌胃干预30 d,阳性药物组灌胃464 mg/(kg·d)白癜风胶囊,观察小鼠皮毛脱色情况,Masson-Fontana染色观察并计算表皮黑色素表达面积百分率和黑色素分布评分,统计含黑色素毛囊率,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清酪氨酸酶(TYR)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和8-羟基脱氧鸟苷(8-OHDG)表达水平,采用蛋白质免疫印迹(Western blot)检测皮肤组织SIRT1、PGC-1α和锰超氧化物歧化酶(MnSOD)蛋白表达水平。结果H2O2溶液诱导的模型组小鼠皮肤表皮内黑色素表达面积百分率和表皮黑色素分布评分、黑色素毛囊率、血清TYR和SOD的含量、皮肤组织MnSOD、SIRT1、PGC-1α蛋白表达低于对照组,MDA、8-OHdG表达高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。豨莶消白饮组黑色素表达面积百分率和表皮黑色素分布评分、黑色素毛囊率、血清TYR和SOD的含量、皮肤组织MnSOD、SIRT1、PGC-1α蛋白表达高于对照组,MDA、8-OHdG表达低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。豨莶消白饮组和模型组皮肤组织MnSOD蛋白表达比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论H2O2溶液诱导的白癜风小鼠氧化应激增强可能与SIRT1/PGC-1α信号转导通路的改变有关;豨莶消白饮能通过调节SIRT1/PGC-1α信号通路,增强皮肤组织抗氧化能力,防止白癜风的发生发展。

白花丹素介导sirt1-FOXO1通路对糖尿病肾病大鼠氧化应激损伤的影响

目的探究白花丹素通过沉默信息调节因子2相关酶(sirt)1-叉头框蛋白(FOX)O1通路对糖尿病肾病(DN)大鼠氧化应激损伤的影响。方法120只SD大鼠随机分为对照组、DN组、白花丹素低剂量组、白花丹素高剂量组、EX-527组(sirt1抑制剂,5 mg/kg)、白花丹素高剂量+EX-527组,每组20只。检测大鼠24 h尿蛋白、空腹血糖(FBG)、血肌酐(SCr)、血β2微球蛋白(β2-MG)及肾组织匀浆中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT)、白细胞介素(IL)-1β、IL-6水平;测定大鼠左肾指数;过碘酸雪夫(PAS)染色观测肾脏病理变化;TUNEL法检测肾组织细胞凋亡;Western印迹法检测sirt1-FOXO1通路相关蛋白表达。结果与对照组相比,DN组24 h尿蛋白、FBG、Scr、β2-MG水平、左肾指数、MDA、IL-1β、IL-6水平均显著升高,肾组织匀浆SOD、CAT水平、肾组织sirt1、FOXO1蛋白均显著降低(P<0.05)。与DN组相比,白花丹素低、高剂量组24 h尿蛋白、FBG、Scr、β2-MG水平、左肾指数、MDA、IL-1β、IL-6水平均显著降低,肾组织匀浆SOD、CAT水平、肾组织sirt1、FOXO1蛋白显著升高(P<0.05);EX-527组24 h尿蛋白、FBG、Scr、β2-MG水平、左肾指数、MDA、IL-1β、IL-6水平均显著升高,肾组织匀浆SOD、CAT水平、肾组织sirt1、FOXO1蛋白均显著降低(P<0.05);EX-527可部分削弱白花丹素高剂量对DN大鼠氧化应激损伤的缓解作用。结论白花丹素可能通过激活sirt1-FOXO1通路,缓解DN大鼠氧化应激损伤。

活血荣络方对脑缺血再灌注损伤大鼠SIRT1/PGC-1α信号通路的影响

目的观察活血荣络方对脑缺血再灌注损伤(CIRI)大鼠SIRT1/PGC-1α信号通路的影响,初步探讨其对CIRI的保护机制。方法60只大鼠随机分为假手术组、模型组、活血荣络方组、EX-527组、EX-527+活血荣络方组和艾地苯醌组,采用线栓法建立CIRI大鼠模型。给药组于造模前36 h首次予相应药物灌胃(10 mL/kg),之后每24 h给药1次,共3次,EX-527组和活血荣络方+EX-527组于再灌注前20 min腹腔注射EX-527(5 mL/kg),其余各组在相同时间灌胃蒸馏水或腹腔注射生理盐水。再灌注24 h后对大鼠进行神经功能缺损评分,HE染色观察缺血皮质区损伤情况,试剂盒检测皮质区三磷酸腺苷(ATP)含量,免疫组化检测缺血皮质区沉默信息调节因子1(SIRT1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)蛋白表达,RT-qPCR检测缺血皮质区SIRT1、PGC-1αmRNA表达。结果与假手术组比较,模型组大鼠神经功能缺损评分升高,缺血皮质区神经元损伤严重,ATP含量减少,SIRT1、PGC-1α蛋白和mRNA表达降低(P<0.05)。与模型组比较,活血荣络方组和艾地苯醌组大鼠神经功能缺损评分降低,缺血皮质区神经元损伤改善,ATP含量增加,SIRT1、PGC1-α蛋白和mRNA表达升高(P<0.05);EX-527组大鼠神经功能缺损评分升高,缺血皮质区神经元损伤加重,ATP含量减少,SIRT1、PGC-1α蛋白和mRNA表达降低(P<0.05)。与活血荣络方组比较,活血荣络方+EX-527组大鼠神经功能缺损评分升高,缺血皮质区神经元坏死和凋亡增多,ATP含量减少,SIRT1、PGC-1α蛋白和mRNA表达降低(P<0.05)。结论活血荣络方可促进CIRI大鼠ATP生成,改善神经功能缺损症状,其机制可能与激活SIRT1/PGC-1α信号通路有关。

柴胡皂苷D对2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗及FoxO1/PGC-1α通路的影响

目的:探讨柴胡皂苷D对2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗及叉头框蛋白O1(FoxO1)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)通路的影响。方法:以高脂饮食联合小剂量链脲佐霉素腹腔注射诱导建立2型糖尿病大鼠模型,随机分为模型组、柴胡皂苷D低剂量、中剂量、高剂量(50、100、150 mg/kg)组、二甲双胍(24.2 mg/kg)组,每组12只,另取12只SD大鼠以基础饲料喂养,并腹腔注射等剂量生理盐水,设为对照组。大鼠经药物分组处理后,测定大鼠空腹胰岛素(FINS)水平、空腹血糖(FBG)水平,计算胰岛素抵抗指数(IRI)、胰岛素敏感指数(ISI);行口服葡萄糖耐量试验(OGTT),计算血糖曲线下面积(AUC);检测大鼠肝糖原及肝脏脂肪合成情况;ELISA检测大鼠血清致炎因子水平;Western blot检测大鼠肝组织FoxO1/PGC-1α通路蛋白表达。结果:与对照组比较,模型组大鼠肝糖原显著减少,脂肪合成显著增多,FINS、FBG、IRI、AUC、血清TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-18水平、肝组织FoxO1/PGC-1α通路p-FoxO1/FoxO1、PGC-1α蛋白表达水平显著升高,ISI水平显著降低(P<0.05);与模型组比较,柴胡皂苷D各剂量组与二甲双胍组大鼠肝糖原增多,脂肪合成减少,FINS、FBG、IRI、AUC、血清TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-18水平、肝组织FoxO1/PGC-1α通路p-FoxO1/FoxO1、PGC-1α蛋白表达水平降低,ISI升高,且柴胡皂苷D各剂量组间呈剂量依赖性(P<0.05);柴胡皂苷D高剂量组与二甲双胍组比较,大鼠各指标无明显差异(P>0.05)。结论:柴胡皂苷D可能通过抑制FoxO1/PGC-1α信号通路激活从而降低血糖,抑制炎症,降低2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗。

丹参酮ⅡA通过miR-155-5p激活SIRT1-AMPK通路改善H9c2心肌细胞缺血/再灌注损伤

目的:探究丹参酮ⅡA(TⅡA)通过miR-155-5p激活沉默信息调节因子1(SIRT1)-腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)通路改善H9c2心肌细胞缺血/再灌注(I/R)损伤的机制。方法:体外培养H9c2细胞并建立I/R损伤模型,造模完成后将H9c2细胞随机分为模型组、TⅡA组、TⅡA+miR-NC组、TⅡA+miR-155-5p mimics组,转染后分别加入10μmol/L TⅡA进行干预,并以添加DMSO的H9c2细胞作为对照组。qRT-PCR检测miR-155-5p表达水平;MTT法分析细胞增殖能力;流式细胞术评估细胞凋亡情况;ELISA测定TNF-α、IL-4、IL-10、IL-17、乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)水平;Western blot检测SIRT1、AMPK、p-AMPK蛋白水平。结果:与对照组相比,模型组miR-155-5p表达升高,细胞活力下降,凋亡率及TNF-α、IL-17、LDH、MDA表达升高,IL-4、IL-10、SOD、SIRT1、p-AMPK表达减少(P<0.05);与模型组比较,TⅡA组miR-155-5p表达降低,细胞活力增强,凋亡率及TNF-α、IL-17、LDH、MDA表达下降,IL-4、IL-10、SOD、SIRT1、p-AMPK表达升高(P<0.05);与TⅡA组和TⅡA+miR-NC组比较,TⅡA+miR-155-5p mimics组miR-155-5p表达升高,细胞活力降低,凋亡率上升,TNF-α、IL-17、LDH、MDA表达上升,IL-4、IL-10、SOD、SIRT1、p-AMPK表达降低(P<0.05)。结论:TⅡA可通过下调miR-155-5p改善H9c2心肌细胞I/R损伤,其机制可能与激活SIRT1-AMPK通路有关。

金雀异黄素通过AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路缓解免疫抑制大鼠的疲劳作用

目的:探讨金雀异黄素(genistein,GEN)缓解免疫抑制大鼠的疲劳作用及其作用机制。方法:96只雄性SD大鼠随机分为6组(每组16只),分别为空白对照组、免疫抑制模型组与金雀异黄素低、中、高剂量组以及阳性对照组。除空白对照组外,其余组腹腔注射环磷酰胺40 mg/kg m_(b),连续3 d,建立免疫抑制大鼠模型。金雀异黄素低、中、高剂量组分别灌胃10、20、40 mg/kg m_(b)金雀异黄素,阳性对照组灌胃贞芪扶正颗粒3.125 g/kg m_(b),空白对照组灌胃等量花生油。实验结束后,记录大鼠力竭游泳时间;采用比色法检测大鼠血清中肌酸激酶(creatine kinase,CK)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活力;酶联免疫吸附测定法检测大鼠血清中免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factorα,TNF-α)质量浓度;采用实时荧光定量技术检测大鼠骨骼肌中腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate-activated protein kinase,AMPK)、沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,SIRT1)、过氧化物酶增殖活化受体γ辅激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptorγcoactivator 1α,PGC-1α)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferators-activated receptorγ,PPARγ)mRNA表达水平;采用蛋白免疫印迹法检测大鼠骨骼肌中p-AMPK、SIRT1、PGC-1α和PPARγ的蛋白表达水平。结果:与免疫抑制模型组相比,补充GEN后极显著延长了大鼠力竭游泳时间(P<0.01);与免疫抑制模型相比,高剂量GEN能够显著降低血清中CK活力(P<0.05)和LDH活力(P<0.01),极显著提高大鼠血清中IgG、TNF-α质量浓度(P<0.01),同时显著提高大鼠骨骼肌中p-AMPK、SIRT1、PGC-1α和PPARγ基因及蛋白表达水平(P<0.05、P<0.01)。结论:GEN具有缓解免疫低下大鼠疲劳的作用,其机制可能与激活骨骼肌AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路及改善大鼠运动耐力、能量产生及免疫调节能力有关。

亚慢性铝暴露致大鼠认知障碍的Sirt1-Keap1/Nrf2信号通路机制

目的:观察亚慢性铝暴露对大鼠海马沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,Sirt1)、Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白(Kelch-like ECH-associated protein-1,Keap1)、核因子E2相关因子2(nuclear factor E2-related factor2,Nrf2)和微小RNA-128-3p(miR-128-3p)表达水平的影响,探讨miR-128-3p和Sirt1-Keap1/Nrf2信号通路在铝致大鼠认知障碍中的机制。方法:选取32只6周龄SPF级健康雄性SD大鼠,体重(190±20)g,按体质量随机分为4组:对照组、低剂量(10μmol/kg)组、中剂量(20μmol/kg)组和高剂量(40μmol/kg)组,每组8只。腹腔注射麦芽酚铝建立大鼠染毒模型。染毒结束后,Morris水迷宫实验来检验大鼠的学习记忆能力,Western blot检测大鼠海马组织中Sirt1、Keap1和Nrf2蛋白的表达,RT-qPCR检测海马组织miR-128-3p的表达,冰冻切片荧光染色检测大脑皮层活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平。结果:(1)在定位巡航实验中,第3、4和5天铝暴露组大鼠的逃避潜伏期均显著高于对照组(P<0.05)。第6天,高剂量组与对照组和低剂量组相比穿越平台和平台象限的次数均减少(P<0.01)。(2)各组大鼠海马组织中Sirt1和Nrf2的相对表达水平随着麦芽酚铝暴露剂量的增加逐渐降低;Keap1的相对表达水平随着麦芽酚铝暴露剂量的增加逐渐升高,且高剂量组中miR-128-3p相对表达水平显著高于对照组(P<0.05)。(3)随着染毒剂量的增加,大鼠海马中谷胱甘肽过氧化物酶的含量逐渐减少,ROS水平逐渐升高。结论:亚慢性铝暴露可激活大鼠海马中miR-128-3p的表达,抑制Sirt1-Keap1/Nrf2通路,使Sirt1-Keap1/Nrf2通路不能被激活发挥抗氧化能力,大鼠的抗氧化系统失衡,导致大鼠神经细胞氧化损伤,表现为大鼠的认知功能降低。

首乌丸对卵巢早衰模型大鼠SIRT1/PGC-1α/Cytochrome C通路的影响

目的探讨首乌丸是否通过调控线粒体介导的细胞凋亡通路抑制卵巢早衰(premature ovarian failure,POF)进展。方法60只SD雌性大鼠随机分为空白组、模型组、首乌丸4周组、首乌丸6周组、首乌丸预防组、补佳乐组。腹腔注射去氧乙烯基环己烯(deoxyvinylcyclohexene,VCD)建立POF大鼠模型,予相应药物灌胃治疗后,采用Elisa法检测各组大鼠血清性激素水平,HE染色观察卵巢组织结构变化,电镜观察卵巢超微结构变化,荧光标记TUNEL法检测卵巢细胞凋亡水平,荧光定量PCR及Western blot检测大鼠卵巢组织中沉默信息调节因子2相关酶1(silent mating type information regulation 2 homolog 1,SIRT1)、过氧化物酶增殖活化受体γ辅助活化因子1α(peroxisome proliferator-activated receptorγcoactivator1α,PGC-1α)、抑凋亡因子B淋巴细胞瘤-2(b-cell lymphoma-2,Bcl-2)、促凋亡因子细胞色素C(cytochrome C,Cyt C)及Bcl-2相关X蛋白(bcl2-associated X protein,Bax)的mRNA及蛋白表达水平。结果与空白组比较,模型组大鼠血清促卵泡激素(follicle stimulating hormone,FSH)和黄体生成素(luteinizing hormone,LH)水平显著升高(P<0.01),抗缪勒氏管激素(anti-mullerian hormone,AMH)、雌激素(estradiol,E2)水平显著降低(P<0.01);大鼠卵巢组织结构被破坏,各级卵泡减少,卵巢颗粒细胞(granulosa cells,GCs)内线粒体减少;细胞凋亡指数显著升高(P<0.01);SIRT1、PGC-1α及Bcl-2的mRNA及蛋白表达均显著下降(P<0.01),Cyt C及Bax的mRNA及蛋白表达均显著上升(P<0.01)。与模型组比较,首乌丸各治疗组血清性激素水平均显著改善(P<0.01,P<0.05);大鼠卵巢萎缩减轻,各级卵泡增多;卵巢超微结构改善,线粒体数量增加,嵴增多;细胞凋亡指数显著下降(P<0.05);SIRT1、PGC-1α及Bcl-2的mRNA及蛋白表达均显著上升(P<0.05),Cyt C及Bax的mRNA及蛋白表达均显著下降(P<0.05),其中首乌丸预防组的作用最明显。结论首乌丸可以延缓POF进展,早期预防作用更显著;其具体机制可能与调节线粒体介导的SIRT1/PGC-1α/Cyt C细胞凋亡通路,减少卵巢GCs凋亡有关。

萝卜硫素调节腺苷酸活化蛋白激酶/沉默信息调节器1/过氧化物酶体增殖活化受体γ辅助活化因子1α信号通路对妊娠高血压大鼠妊娠结局的影响

目的 探究萝卜硫素(SFN)通过调节腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/沉默信息调节器1(SIRT1)/过氧化物酶体增殖活化受体γ辅助活化因子1α(PGC-1α)信号通路对妊娠期高血压疾病(HDP)大鼠妊娠结局的影响。方法 2021年3月至2022年6月,70只雌性大鼠受孕后分为对照组、HDP组、SFN-L组(SFN 5 mg/kg)、SFN-M(SFN 15 mg/kg)、SFN-H(SFN 30 mg/kg)、硫酸镁组(硫酸镁注射液100 mg/kg)、Compound C组(SFN 30 mg/kg+AMPK抑制剂Compound C 0.25 mg/kg),各组10只。在妊娠第13天起除对照组,其余各组妊娠大鼠尾静脉注射7 mg/kg L-NAME,连续注射4 d,建立HDP大鼠模型,对照组大鼠尾静脉注射0.9%氯化钠溶液。从造模成功后第1天(妊娠第17天)起,各给药组注射相应剂量的药物,对照组、HDP组注射0.9%氯化钠溶液,连续给药至妊娠第20天。检测妊娠第17天和第20天各组大鼠尾动脉压和24 h尿蛋白定量水平;试剂盒法检测大鼠血肌酐(SCr)和血尿素氮(BUN)水平;观察检测大鼠妊娠结局指标;HE染色观察胎盘组织和肾脏组织病理情况;蛋白质印迹法检测胎盘组织可溶性血管内皮生长因子受体-1(sFLT-1)、胎盘生长因子(PLGF)、内皮型一氧化氮合酶(eNOs)、磷酸化eNOs(peNOs)、磷酸化AMPK(p-AMPK)、AMPK、SIRT1、PGC-1ɑ蛋白水平。结果 HDP组大鼠血压[(152.52±4.79)mmHg比(101.63±4.15)mmHg]、24 h尿蛋白定量水平[(679.38±64.32)mg/L比(123.17±20.19)mg/L]、胎鼠病死率[(28.57±2.08)%比(0.96±0.11)%]、血清SCr和BUN水平、胎盘组织sFLT-1表达水平高于对照组(P<0.05),而胎鼠质量[(2.32±0.19)g比(4.75±0.43)g]、产仔数[(11.70±0.69)个比(7.10±0.57)个]、胎盘质量[(0.32±0.06)g比(0.58±0.12)g]、胎盘组织PLGF、p-eNOs、p-AMPK、SIRT1和PGC-1ɑ蛋白表达低于对照组(P<0.05),另外,HDP大鼠胎盘组织绒毛数量减少,胎盘结构缩小,部分绒毛显示纤维蛋白样坏死,肾脏组织内肾小球数目减少,结构异常;SFN-L组、SFN-M组、SFN-H组和硫酸镁组大鼠血压[(136.91±5.16)mmHg、(129.25±4.54)mmHg、(117.33±4.19)mmHg、(121.72±4.61)mmHg比(152.52±4.79)mmHg]、24 h尿蛋白定量水平[(595.91±53.05)mg/L、(532.23±49.76)mg/L、(461.16±35.15)mg/L、(482.74±39.58)mg/L比(679.38±64.32)mg/L]、胎鼠病死率、血清SCr和BUN水平、胎盘组织sFLT-1表达水平低于HDP组(P<0.05),胎鼠质量、产仔数、胎盘质量、胎盘组织PLGF、p-eNOs、p-AMPK、SIRT1和PGC-1ɑ蛋白表达高于HDP组(P<0.05),胎盘组织和肾脏组织结构异常程度减轻;AMPK抑制剂Compound C减弱了SFN对HDP大鼠血压、肾损伤和妊娠结局的保护作用。结论 SFN通过激活AMPK/SIRT1/PGC-1ɑ信号通路改善HDP大鼠妊娠结局。

少突胶质样细胞条件培养液通过调节Sirt1/PGC-1α通路改善SH-SY5Y细胞氧化应激损伤

目的:研究人神经干细胞来源的少突胶质样细胞条件培养液(oligodendrocytes-like conditioned medium,OCM)对人神经元氧化应激损伤的修复作用及可能机制。方法:人神经干细胞分化为少突胶质样细胞(oligodendrocytes-like,OLs),免疫荧光等方法鉴定OLs,体外观察其髓鞘形成能力。构建H 2O 2诱导的人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)氧化损伤模型,流式细胞术测定活性氧水平及细胞凋亡,荧光探针检测线粒体膜电位,化学发光法检测还原型谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)水平。蛋白质印迹法检测Sirt1/PGC-1α通路蛋白水平。结果:人神经干细胞源少突胶质样细胞(human neural stem cell-derived oligodendrocytes-like,hNSC-OLs)呈现典型的少突胶质细胞形态,表达少突胶质细胞标志物Olig2和SOX10,在体外包裹轴突形成髓鞘。OCM处理显著提高了受损SH-SY5Y细胞活力(P<0.01),活性氧水平明显降低(P<0.01),线粒体膜电位升高,GSH、SOD水平升高(P<0.01),MDA含量下降(P<0.01),凋亡水平下降(P<0.01)。OCM处理提高了Sirt1和PGC-1α蛋白水平(P<0.05),并能被抑制剂EX527特异抑制(P<0.05)。结论:hNSC-OLs体外具有成髓鞘能力,OCM可以通过Sirt1/PGC-1α通路改善H 2O 2诱导的SH-SY5Y细胞氧化应激,减少SH-SY5Y细胞凋亡。

酸枣仁汤通过激活AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路改善阿尔茨海默病模型小鼠线粒体功能障碍

目的 以APP/PS1小鼠为阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)模型,通过AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路研究酸枣仁汤(SZRD)对AD线粒体功能障碍的作用和作用机制。方法 将30只APP/PS1小鼠随机分为APP/PS1组、SZRD低剂量组(L-SZRD)、SZRD高剂量组(H-SZRD),10只C57BL/6JNju小鼠设为对照组(WT)。Morris水迷宫实验检测小鼠的学习记忆能力;硫黄素染色观察小鼠海马区老年斑;免疫组化检测小鼠海马区Aβ的表达;透射电镜观察小鼠海马区线粒体形态;试剂盒检测小鼠海马中ATP和ROS的含量;Western blot实验检测小鼠海马中AMPK、p-AMPK-ThrK172、SIRT1、PGC-1α、NRF1、NRF2、TFAM的表达。结果 与APP/PS1组比较,L-SZRD和H-SZRD能有效提高小鼠学习记忆能力,减少海马区老年斑和Aβ沉积,改善线粒体结构损伤,增加海马中ATP含量,减少海马中ROS表达,增加海马中p-AMPK-ThrK172、SIRT1、PGC-1α、NRF1、NRF2、TFAM的表达。结论 SZRD可改善AD小鼠认知损伤、老年斑沉积和线粒体功能障碍,其机制可能与激活AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路有关。

早期康复训练对脑梗死患者SIRT1/PGC-1a通路介导氧化应激及细胞凋亡的影响

目的 研究早期康复训练对脑梗死患者沉默信息调节因子1(SIRT1)/过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(PGC-1a)通路介导氧化应激及细胞凋亡的影响。方法 选择2020年1月至2021年6月期间遵化市人民医院接受保守治疗的急性脑梗死患者,分析病史资料并根据康复训练起始时间分为进行早期康复训练的研究组、进行常规康复训练的对照组。干预前及干预后4周,进行美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)和改良Barthel指数(MBI)评价,检测血清NSE、S100B、MDA、SOD、Bcl-2、Caspase-3含量及外周血SIRT1、PGC-1a的mRNA表达水平,随访起病后1年内脑梗死累积复发情况。结果 两组干预后的NIHSS评分、血清NSE、S100B、MDA、Caspase-3含量降低,MBI评分、血清SOD及Bcl-2含量、外周血SIRT1、PGC-1a的mRNA表达水平增加,以研究组更显著,两组间干预后比较的差异有统计学意义(t=5.927、5.005、14.834、10.068、8.696、14.075、5.843、10.570、9.607、7.223,P<0.05)。结论 早期康复训练促进急性脑梗死患者神经功能恢复的作用与促进SIRT1/PGC-1a通路激活、抑制氧化应激及细胞凋亡有关。