芪丹颗粒通过促进CTRP3激活PI3K/AKT信号通路改善脂肪细胞胰岛素抵抗

【目的】探究芪丹颗粒抗脂肪细胞胰岛素抵抗(IR)机制。【方法】采用棕榈酸培养法诱导3T3-L1脂肪细胞IR模型,设空白对照组,模型组,芪丹颗粒低、中、高剂量组,芪丹颗粒+C1q/TNF相关蛋白3(CTRP3)siRNA组。测定细胞上清中葡萄糖消耗量;采用酶联免疫吸附分析(ELISA)法测定细胞上清中肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素6(IL-6)含量;实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)法检测细胞CTRP3、TNF-α、IL-6、葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)基因表达;Western Blot法检测细胞中CTRP3、磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)的蛋白表达及其磷酸化水平。【结果】与模型组比较,芪丹颗粒中、高剂量组的葡萄糖消耗量升高并趋于空白对照组的70%~82%,TNF-α含量降低了25%~45%,IL-6含量下降了40%~55%,GLUT4 mRNA表达水平增加了50%,CTRP3 mRNA及蛋白表达水平增加了25%~40%(均P<0.05);与芪丹颗粒组比较,芪丹颗粒+CTRP3 siRNA组的葡萄糖消耗量和GLUT4 mRNA表达水平分别降低了33%和27%,IL-6和TNF-α的含量分别增加了42%和41%,p-PI3K和p-AKT的蛋白表达水平增加了190%和180%(均P<0.05)。【结论】芪丹颗粒可能通过促进CTRP3表达降低炎症反应和激活PI3K/AKT信号通路来提高IR 3T3-L1脂肪细胞的胰岛素敏感性,改善脂肪细胞IR。

沉默APE-1对肝癌细胞Hep 3B转录组表达谱及TNF信号通路的影响

目的探索沉默APE-1对肝癌细胞Hep 3B转录组表达谱及TNF信号通路的影响。方法基于沉默APE-1表达的肝癌Hep 3B稳定细胞株,进行转录组测序。实验组为APE-1沉默表达的细胞,对照组为转染空白质粒的细胞(n=3)。生物信息学分析肝癌细胞差异表达基因变化及差异基因的GO、KEGG、DO功能富集,蛋白互作网络。针对TNF信号通路关键基因TNFAIP3、MAP2K6,RT-PCR检测其在实验/对照组细胞中表达,收集10对肝癌/癌旁临床样本,免疫组化检测其蛋白表达。基于TCGA数据库中374例肝癌患者数据,分析APE-1和TNFAIP3,APE-1和MAP2K6表达相关性。结果沉默APE-1导致肝癌细胞Hep 3B中84个基因上调,39个基因下调。差异变化前10位的基因为APE-1、CEMIP、MAP2K6、TAF11L11、CNGB1、COL5A3、OTULINL、DNAJC12、FOLR1、ACKR3。RT-PCR验证TNFAIP3、MAP2K6在沉默APE-1的肝癌细胞Hep 3B中低表达。TNFAIP3、MAP2K6在临床肝癌组织样本中高表达,且APE-1和TNFAIP3,APE-1和MAP2K6表达均呈正相关(P<0.001)。结论APE-1是肝癌发生发展中关键的抗肿瘤基因,其可能通过影响TNF信号通路发挥作用。

肿瘤坏死因子受体2突变载体对巨噬细胞炎症反应的影响

目的探讨肿瘤坏死因子受体超家族1B(TNFRSF1B)196位基因多态性(T突变为G)与巨噬细胞TNF/TNFR2信号通路介导炎症反应的相关性。方法运用基因重组技术构建真核表达载体pcDNA6.0-TNFR2196Met和pcDNA6.0-TNFR2196Arg,采用脂质体转染法分别转染至巨噬细胞中,转染48 h后使用杀稻瘟菌素抗性筛选4周,建立稳定转染细胞系。将酶消化法培养的巨噬细胞分为四组:空白对照组、pcDNA6.0空质粒组、pcDNA6.0-TNFR2196Met组及pcDNA6.0-TNFR2196Arg组。采用酶切及测序法鉴定重组质粒,RT-PCR检测肿瘤坏死因子受体2(TNFR2)、cIAP1、cIAP2mRNA的变化;Western blot检测p-JNK、cIAP1、cIAP2、TNFR2及核因子κB(NF-κB)的蛋白表达;ELISA检测细胞上清液可溶性TNFR2(sTNFR2)、白细胞介素1β(IL-1β)和白细胞介素6(IL-6)水平。结果酶切测序结果显示成功构建了TNFR2基因196Met和196Arg表达载体。转染到巨噬细胞后,与空白对照组和pcDNA6.0空质粒组比较,pcDNA6.0-TNFR2196Arg组、pcDNA6.0-TNFR2196Met组TNFR2、cIAP1、cIAP2、IL-1β、IL-6和p-JNK的表达增高(P<0.05);与pcDNA6.0-TNFR2196Met组比较,pcDNA6.0-TNFR2196Arg组TNFR2、cIAP1、cIAP2、IL-1β、IL-6和pJNK的表达明显降低(P<0.05),TNFR2196Arg介导的NF-κB活性显著降低。结论成功构建稳定表达TNFR2196Met、TNFR2196Arg载体,TNFR2突变通过TNF/TNFR2信号通路介导炎症反应,可能是参与慢性炎症性疾病的作用机制。

Treg与促炎因子协同作用活化子宫内膜间质细胞Smad2信号通路

本研究探讨了异位病灶调节性T细胞(Treg)与促炎细胞因子IL-1β、TNF-α协同作用对子宫内膜间质细胞Smad2信号通路的活化作用及其分子机制。采用原代分离培养子宫内膜异位症(简称内异症)患者在位及异位子宫内膜间质细胞(endometrial stromal cell,ESC);流式细胞术和ELISA法分别检测腹腔液中Treg的比例和TGF-β1的水平;免疫组织化学法分析正常、在位及异位内膜间质细胞中P-Smad2和Smad2的表达水平;细胞内Western法分析ESC Smad2信号通路的活化状况。结果显示:(1)与非内异症者相比,内异症患者盆腹腔内具有更多数量的Treg和更高水平的TGF-β1,且与疾病的进展呈正相关。(2)内异症患者在位及异位内膜具有更高的P-Smad2和Smad2水平。(3)异位病灶微环境中的Treg能够通过分泌TGF-β1与IL-1β或TNF-α发挥协同作用,可能通过激活ERK和p38信号通路活化ESC Smad2信号通路。ESC Smad2信号通路的活化可能通过多种分子机制影响ESC的生物学活性,从而导致疾病的发生和发展。

基于网络药理学探讨黄芪-葛根药对对T2DM模型大鼠PI3K/Akt/FoxO1信号通路的调节作用

目的:基于网络药理学及实验验证探讨黄芪-葛根(芪葛)药对治疗2型糖尿病(T2DM)的作用机制。方法:借助中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)平台筛选黄芪、葛根的有效成分及靶点;于各疾病数据库中检索T2DM的相关靶点,提取药物与疾病的共同靶点,利用STRING数据库进行蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析并构建PPI网络图,并利用Cytoscape 3.7.1软件对关键靶点进行网络拓扑学分析。再利用DAVID在线工具对核心靶点进行基因本体(GO)及京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析以探究其可能的分子机制。以高脂饲料喂养同链脲佐菌素尾静脉注射联合的方式建立糖尿病大鼠模型,分为正常组、模型组、二甲双胍组、芪葛药对高、中、低剂量组,灌胃4周后检测各组大鼠血清空腹血糖,空腹胰岛素(FINS),天冬氨酸氨基转移酶(AST),丙氨酸氨基转移酶(ALT),甘油三酯(TG),总胆固醇(TC),低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C),糖原,白细胞介素(IL)-6,肿瘤坏死因子(TNF)-α水平,采用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测大鼠肝脏组织中胰岛素受体底物(IRS)-2,磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K),蛋白激酶B(Akt),叉头框蛋白O1(FoxO1)蛋白的表达。结果:网络药理学方法筛选出芪葛药对治疗T2DM核心靶点131个,Akt1,丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)1,TNF-α,IL-6等较为关键;KEGG富集分析预测该药对主要通过PI3K/Akt信号通路,TNF信号通路,FoxO信号通路等发挥降糖作用。与模型组比较,芪葛药对高、中剂量组空腹血糖及FINS水平均降低,糖原水平显著升高(P<0.05,P<0.01);芪葛药对高、中、低剂量组AST,ALT,TG,LDL-C显著降低(P<0.05,P<0.01);芪葛药对高、低剂量组TC水平明显降低(P<0.05)。与模型组比较,芪葛药对高、中剂量组IL-6,TNF-α水平显著降低(P<0.05,P<0.01);芪葛药对高剂量组IRS-2,Akt,p-Akt,PI3K,p-PI3K蛋白表达升高,FoxO1蛋白表达明显降低(P<0.05)。结论:芪葛药对在治疗T2DM上具有多成分-多靶点-多途径的特点,可能通过IL-6,TNF-α等靶点调控PI3K/Akt/FoxO1信号通路影响胰岛素抵抗、糖原合成、糖异生、葡萄糖转运、炎症及免疫反应等过程对糖尿病进行治疗。