延胡索乙素通过ULK1/FUNDC1通路抑制线粒体自噬减轻H9c2心肌细胞缺氧/复氧损伤

该研究探讨了延胡索乙素(tetrahydropalmatine,THP)通过UNC-51样激酶1(UNC-51-like kinase 1,ULK1)/FUN14结构域蛋白1(FUN14 domain containing 1,FUNDC1)通路抑制线粒体自噬减轻H9c2心肌细胞缺氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)损伤的具体机制。该研究以H9c2心肌细胞为研究对象,构建心肌细胞H/R损伤模型。首先采用细胞活力检测试剂盒检测细胞活性、微量法检测乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)漏出量评估THP对H9c2心肌细胞H/R损伤的保护作用。然后采用化学荧光法检测细胞内活性氧、线粒体内活性氧、线粒体膜电位、自噬小体情况,并用萤光素法检测细胞内三磷酸腺苷(adenosine 5′-triphosphate,ATP)含量评估THP对线粒体的保护作用。进一步用免疫印记检测微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)膜型(LC3-Ⅱ)和包浆型(LC3-Ⅰ)的比值,活化的半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-3(cleaved caspase-3)表达水平、ULK1表达水平及其在Ser555位点的磷酸化程度,FUNDC1表达水平及其在Ser17位点的磷酸化程度探索其具体机制。结果显示,THP有效减轻H9c2细胞H/R后线粒体损伤,THP通过降低细胞内和线粒体内活性氧水平、升高线粒体膜电位保护线粒体,进而增加细胞ATP生成、升高细胞活性、降低细胞LDH漏出,减轻H9c2细胞H/R损伤;进一步研究发现THP能够降低自噬小体生成,降低LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值,降低凋亡相关蛋白cleaved caspase-3表达,表明THP通过抑制自噬减轻细胞凋亡;深入研究发现THP通过降低ULK1在Ser555位点和FUNDC1在Ser17位点的磷酸化程度,抑制线粒体自噬ULK1/FUNDC1通路激活,抑制线粒体自噬发生。ULK1激动剂BL-918的应用逆向验证了THP降低ULK1和FUNDC1磷酸化的作用。综上所述,THP通过ULK1/FUNDC1通路抑制线粒体自噬减轻H9c2心肌细胞H/R损伤。

金丝桃苷通过AMPK/mTOR/ULK1信号通路对肾病综合征大鼠自噬反应的影响

目的探究金丝桃苷(Hyp)对肾病综合征(nephrotic syndrome,NS)大鼠肾自噬及AMPK/mTOR/ULK1通路的影响。方法32只6周龄SD大鼠分为正常组(N组)、肾病综合征组(NS组)、金丝桃苷组(Hyp组,60 mg/kg Hyp)、金丝桃苷+AMPK抑制剂组(Hyp+CC组,60 mg/kg Hyp+0.2 mg/kg CC),每组8只。除N组外,其余各组大鼠采用一次性尾静脉注射阿霉素(6.5 mg/kg)建立NS模型,模型成功率为75.0%。Hyp组大鼠灌胃给予60 mg/kg的Hyp,Hyp+CC组给予60 mg/kg的Hyp灌胃和0.2 mg/kg CC腹腔注射,N组和NS组给予等量溶剂,每天1次,连续14 d。给药结束后,全自动分析仪检测24 h尿液总蛋白(UTP)、血尿素氮(BUN)、血清肌酐(Scr)和白蛋白(ALB)水平;HE染色观察肾组织病理形态;透射电子显微镜(TEM)观察肾组织超微结构变化;Western blot检测肾中自噬、足细胞及AMPK/mTOR/ULK1通路蛋白表达;免疫荧光染色观察自噬体和足细胞的定位。结果相比于N组,NS组肾小球体积变大、肾小管萎缩或部分消失、基底膜增厚;UTP、BUN、Scr、基底膜厚度、足突宽度及p-AMPK/AMPK比值显著增加(P<0.05),ALB、LC3-Ⅱ/Ⅰ、Beclin-1、Atg5、Atg7、NPHS2蛋白水平、NPHS2、Beclin-1相对荧光强度及p-AMPK/AMPK、p-ULK1/ULK1比值显著降低(P<0.05)。相比于NS组,Hyp治疗可改善肾小球形态,降低UTP、BUN、Scr、基底膜厚度、足突宽度及p-AMPK/AMPK比值(P<0.05),增加ALB、LC3-Ⅱ/Ⅰ、Beclin-1、Atg5、Atg7、NPHS2蛋白水平、NPHS2、Beclin-1相对荧光强度及p-AMPK/AMPK、p-ULK1/ULK1比值(P<0.05)。相比于Hyp组,Hyp+CC组肾小球体积变大、肾小管萎缩或部分消失、基底膜增厚;UTP、BUN、Scr、基底膜厚度、足突宽度及p-AMPK/AMPK比值显著增加(P<0.05),ALB、LC3-Ⅱ/Ⅰ、Beclin-1、Atg5、Atg7、NPHS2蛋白水平、NPHS2、Beclin-1相对荧光强度及p-AMPK/AMPK、p-ULK1/ULK1比值显著降低(P<0.05)。结论Hyp可能通过激活AMPK/mTOR/ULK1通路促进肾细胞自噬活性,减轻NS大鼠的足细胞损伤等肾病变。

基于AMPK/ULK1通路探讨鸢尾素对老年糖尿病肌少症大鼠肌保护作用及机制

目的 探讨鸢尾素调节AMPK/ULK1通路对老年糖尿病大鼠肌保护的作用及机制。方法随机选择10只大鼠作为对照组(CON组),40只大鼠通过链脲佐菌素(STZ)注射构建2型糖尿病(T2DM)模型。将造模成功的大鼠随机均分为模型组(Mod组)、鸢尾素组(30μg/kg)、Compound C组(0.2 mg/kg)、鸢尾素+Compound C组(30μg/kg+0.2 mg/kg),每组10只,每天一次给药,连续治疗4周。CON组和Mod组给予等量生理盐水注射。抓绳实验检测大鼠肢体肌肉力量;称量大鼠体重、腓肠肌重量,计算腓肠肌重量占体重百分比(腓/体);用血糖仪检测血糖水平;双抗体夹心法检测血清胰岛素水平;苏木精-伊红(HE)染色检测腓肠肌病理变化;Western blot检测自噬蛋白、AMPK/ULK1通路蛋白表达。结果 CON组大鼠肌细胞排列有序,无水肿坏死现象;Mod组大鼠肌细胞排列杂乱,出现细胞水肿、坏死以及炎性浸润现象,同时部分肌纤维出现溶解现象;鸢尾素组改善了以上现象,与CON组结构类似;Compound C组大鼠肌细胞水肿、坏死、炎性浸润现象加重,鸢尾素+Compound C组结构与Mod组相似;与CON组[(3.13±0.42)min、(0.53±0.06)ng/mL、(5.67±0.45)mmol/L、(0.13±0.01)%]相比,Mod组大鼠抓绳时间[(1.48±0.17)min]、体重、腓肠肌重量以及腓/体、胰岛素含量[(0.36±0.04)ng/mL]、Beclin1、LC3-II/I蛋白水平、p-AMPK/AMPK、ULK1蛋白水平显著下降(P<0.05),血糖[(23.68±1.98)mmol/L]、IRI[(0.38±0.04)%]显著升高(P<0.05);与Mod组相比,鸢尾素组大鼠抓绳时间[(2.89±0.31)min]、体重、腓肠肌重量以及腓/体、胰岛素含量[(0.50±0.07)ng/mL]、Beclin1、LC3-II/I蛋白水平、p-AMPK/AMPK、ULK1蛋白水平显著上升(P<0.05),血糖[(8.62±0.62)mmol/L]、IRI[(0.19±0.01)%]显著降低(P<0.05),而Compound C组[(0.51±0.05)min、(0.24±0.02)ng/mL、(48.43±2.23)mmol/L、(0.52±0.05)%]趋势与之相反,Compound C减弱了鸢尾素对老年糖尿病大鼠的肌保护作用。结论鸢尾素可能通过激活AMPK/ULK1通路起到对老年糖尿病大鼠肌保护的作用。

绞股蓝总甙调控mTOR/ULK1通路对ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化的影响

目的 基于mTOR/ULK1自噬信号通路探讨绞股蓝总甙改善动脉粥样硬化模型小鼠主动脉脂质沉积的作用机制。方法 30只健康ApoE^（-/-）小鼠随机分为模型对照组、绞股蓝总甙组和辛伐他汀组,每组10只。10只C57BL/6J小鼠作为正常组。模型对照组、绞股蓝总甙组和辛伐他汀组采用高脂饲料喂养4周,绞股蓝总甙组和辛伐他汀组分别采用绞股蓝总甙2.973 g/（kg·d）、辛伐他汀2.275 mg/（kg·d）灌胃8周,模型对照组、正常组予等量生理盐水灌胃。HE染色观察小鼠动脉粥样硬化斑块形成情况,全自动生化分析仪检测血脂水平,Western blot检测主动脉ULK1、Beclin1、LC3、p-mTOR的蛋白表达。结果 与正常组相比,模型对照组TG、TC和LDLC水平升高（P〈0.05）,HDLC水平降低（P〈0.05）,主动脉管腔见较大粥样斑块,ULK1、Beclin1、LC3蛋白表达水平下调（P〈0.01）,pmTOR蛋白表达水平上调（P〈0.01）;与模型对照组相比,绞股蓝总甙组和辛伐他汀组TG、TC和LDLC水平降低（P〈0.05）,HDLC水平升高（P〈0.05）,主动脉管腔粥样斑块明显减少,ULK1、Beclin1、LC3蛋白表达水平上调（P〈0.01）,p-mTOR蛋白表达水平呈下调趋势（P〈0.01或P〈0.05）。结论 绞股蓝总甙可能通过调控自噬缓解动脉粥样硬化斑块形成,进而防治动脉粥样硬化。

丹参酮ⅡA对大鼠缺血再灌注肾组织AMPK/ULK1通路的影响

目的观察丹参酮ⅡA对大鼠肾缺血再灌注后腺苷单磷酸激活蛋白激酶(AMPK)/自噬激活激酶1(ULK1)通路的影响,探讨其肾脏保护的作用机制。方法将30只健康雄性Wistar大鼠随机分为丹参酮ⅡA组、缺血再灌注组、假手术组,每组10只。丹参酮ⅡA组于缺血前30 min尾静脉注射丹参酮ⅡA注射液0.5 mg/kg,假手术组和缺血再灌注组注射等量的生理盐水。丹参酮ⅡA组和缺血再灌注组通过双侧肾蒂夹闭45 min的方法建立肾缺血再灌注模型,假手术组打开腹腔后不夹闭双侧肾蒂。再灌注24 h后心脏采血,检测血清肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)水平;取肾组织,采用HE染色观察各组肾组织病理改变,Western blot法测定肾组织中AMPK、ULK1表达水平。结果缺血再灌注组大鼠血清Cr、BUN、TNF-α、IL-6、IL-10水平及肾组织中AMPK、ULK1表达水平均明显高于假手术组(P均<O.05);丹参酮ⅡA组大鼠血清Cr、BUN、TNF-α、IL-6水平及肾组织中AMPK、ULK1表达水平均明显低于缺血再灌注组(P均<0.05),血清IL-10水平明显高于缺血再灌注组(P<0.05);丹参酮ⅡA组大鼠肾组织病理学改变明显轻于缺血再灌注组。结论丹参酮ⅡA能减轻肾缺血再灌注造成的肾损伤,其可能通过抑制AMPK/ULK1通路调控自噬,减轻肾脏炎症反应而起肾脏保护作用。

基于“以枢调枢”理论从AMPK/ULK1介导自噬通路探析背俞指针疗法防治胃食管反流病可行性

胃食管反流病(gastroesophageal reflux disease,GERD)是一种以胃内容物反流引起的不适症状为临床特征的消化系统疾病,如缺乏合理有效的防治措施,必然会加重患者的经济负担,影响患者的生活质量以及生命健康。各种受体介导的细胞信号转导参与了人体多种生物功能的调节,通过抑制或激活其功能,可以达到治愈疾病的目的。细胞的信号转导目前已经被应用于中医藏象学的研究中。“以枢调枢”理论为谢胜教授几十年临床经验探索而来,临床实践已证明了其治疗GERD具有确切疗效。背俞指针疗法可通过纠正脏腑气机失衡的状态,促进任督二脉经气交会而发挥防治GERD的作用。本文基于中医脏腑学理论,阐述了GERD的中医发病机制,通过查阅文献及结合前期研究提出了从AMPK/ULK1介导自噬通路探析背俞指针疗法防治GERD的方法与思路。

右美托咪定预处理激活PI3K/mTOR/ULK1通路发挥抗氧化应激和保护大鼠脑缺血/再灌注损伤的分子机制研究

目的探索右美托咪定(Dex)预处理在缓解大鼠脑缺血/再灌注(CI/R)损伤中的作用及其分子机制。方法选取48只6~8w龄雄性SD大鼠,每组12只,随机分为假手术(Sham)组,大脑中动脉闭塞(MCAO)模型组,Dex预处理(MCAO+Dex)组和ULK1抑制剂(SBI-0206965)联合Dex预处理(MCAO+Dex+SBI-0206965)组。TTC染色检测脑梗死体积并计算脑水肿指数;ELISA测定大鼠脑组织活性氧自由基(ROS)和超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)水平;Western blot检测大鼠脑组织自噬标志物LC3-Ⅰ、LC3-Ⅱ、Beclin、p62的表达及PI3K/mTOR/ULK1通路p-PI3K、p-mTOR及p-ULK1的水平。结果与假手术(Sham)组相比,MCAO组大鼠脑梗死体积百分比、脑水肿指数、ROS和MDA水平、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值、Beclin的表达显著升高(P<0.01),SOD水平、p62、p-PI3K、p-mTOR及p-ULK1的水平显著下调(P<0.01)。与MCAO组相比,Dex组显著逆转了上述情况(P<0.01)。而SBI-0206965抵消了Dex预处理的保护作用,与Dex组相比,MCAO+Dex+SBI-0206965组大鼠脑梗死体积百分比和脑水肿指数显著升高(P<0.01),氧化应激水平及自噬标志物的表达显著上调(P<0.01),并下调SOD水平及抑制PI3K/mTOR/ULK1通路的活化(P<0.01)。结论Dex预处理是通过激活PI3K/mTOR/ULK1通路发挥抗氧化应激和保护大鼠脑缺血/再灌注损伤的,抑制ULK1的磷酸化,将抵消Dex的保护作用。

氟通过AKT/mTOR/ULK1信号通路对破骨细胞自噬的影响

背景氟可诱导破骨细胞分泌多种酶,使其吸收骨质的功能增强或减弱,从而溶骨或成骨,破骨细胞活化后骨吸收过程又与自噬密切相关。目的探究氟通过AKT/mTOR/ULK1信号通路对破骨细胞自噬的影响。方法采用RAW264.7细胞诱导形成的破骨细胞进行实验,分为对照组、NaF组、CQ组、CQ+NaF组、RAP组、RAP+NaF组,分别对相应组进行10 mg/L NaF、5 mmol/L CQ和5 mmol/L RAP给药,24 h后进行激光共聚焦显微镜检测,对破骨细胞自噬小体进行定量;荧光定量PCR检测Cathepsin K和TRAP的基因转录表达;Western blotting检测AKT/mTOR/ULKl磷酸化蛋白p-AKT、p-mTOR、p-ULK1水平,探究自噬在染氟破骨细胞的作用。结果激光共聚焦显微镜结果显示10 mg/L氟化钠溶液能够促进自噬小体的产生,自噬小体的数量明显增多,氟化钠协同RAP激动自噬。荧光定量PCR结果显示氟化钠使Cathepsin K基因和TRAP基因的表达降低,并且氟化钠与CQ对两种基因的表达降低有协同作用,氟化钠拮抗RAP,激发自噬,抑制Cathepsin K和TRAP基因上调。Western blotting显示氟化钠能够使p-AKT和p-mTOR蛋白表达量上调,并且能协同RAP使p-AKT、p-mTOR和p-ULK1表达量增高。结论10 mg/L氟化钠溶液促进破骨细胞自噬,抑制其骨吸收能力从而成骨,可能与AKT/mTOR/ULK1信号通路有关。

丹酚酸B通过mTOR/Ulk1信号通路诱导胶质瘤细胞C6自噬性死亡

目的:探究丹酚酸B(Salvianolic acid B,Sal B)对胶质瘤细胞自噬的作用机制。方法:不同浓度的Sal B处理细胞,CCK8检测细胞活性,流式检测细胞凋亡情况,Western blot检测增殖、凋亡及自噬标记蛋白表达,免疫荧光检测LC3含量。结果:Sal B浓度达到100μmol/L时能明显抑制细胞活性,因此,选择10、20、50μmol/L三个剂量进行后续试验;Sal B能显著促进C6细胞凋亡和凋亡标记蛋白caspase-3、Bax的表达,降低Bcl-2及增殖标记蛋白Ki67的表达水平,并具有量效关系;同时,Sal B能显著促进自噬标记蛋白(Atg5、Atg7、Atg12、Beclin1)的表达,升高LC3Ⅱ/Ⅰ的比值,促进LC3荧光斑点的形成并降低p62的表达水平;此外,Sal B可明显抑制m TOR/Ulk1通路蛋白m TOR的表达,促进Ulk1的表达。结论:Sal B可通过m TOR/Ulk1信号通路诱导胶质瘤细胞自噬性死亡。

DUSP1通过AMPK/mTOR/ULK1信号通路介导BCG诱导的巨噬细胞自噬

目的探讨双特异性磷酸酶1(dual-specificity phosphatase-1,DUSP1)对卡介苗(Bacillus Calmette-Guérin,BCG)感染引起的THP-1巨噬细胞自噬的调控作用。方法利用小干扰RNA技术建立DUSP1干扰巨噬细胞模型,BCG感染细胞后,通过Western blot、qRT-PCR、免疫荧光等技术检测DUSP1和自噬相关蛋白LC3-II、Beclin1、ATG5、ATG7、ATG12以及自噬相关信号通路关键蛋白p-AMPK、p-ULK1、p-mTOR的表达水平。结果BCG感染巨噬细胞后,可显著上调DUSP1和LC3-II的表达水平,并呈时间梯度依赖性(P<0.001);与BCG单独感染组相比,si-DUSP1+BCG组自噬相关蛋白LC3-II、Beclin1、ATG5、ATG7和ATG12的表达水平显著降低(P<0.001),自噬流减弱,同时,p-AMPK、p-ULK1的表达显著降低(P<0.001),而p-mTOR的表达水平则显著升高(P<0.001)。结论DUSP1可能通过AMPK/mTOR/ULK1通路促进BCG感染引起的细胞自噬。

罗氟司特通过mTOR/ULK1/Atg13通路改善支气管哮喘小鼠气道炎症反应的研究

目的探讨罗氟司特对哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)/自噬激活激酶1(ULK1)/自噬相关蛋白13(Atg13)通路的调控作用,以及对支气管哮喘(BA)小鼠气道炎症反应的影响。方法将60只小鼠随机分为正常对照组、模型组、罗氟司特组(1.0 mg/kg)、自噬抑制剂(3-甲基腺嘌呤,3MA)组(10.0 mg/kg)、自噬激活剂[mTOR抑制剂雷帕霉素,1.0 mg/kg]组,罗氟司特+雷帕霉素组(1.0 mg/kg+1.0 mg/kg),每组10只。用卵清蛋白致敏法诱导建立小鼠BA模型,各组小鼠均给药4周。末次给药结束后,应用动物肺功能仪检测小鼠肺功能;取支气管肺泡灌洗液(BALF)检测炎症细胞数目;酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测BALF中γ-干扰素(INF-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平;苏木精-伊红(HE)及过碘酸-雪夫(PAS)染色检测肺组织结构变化及气道杯状细胞化生情况;透射电镜下观察自噬泡形成情况;TUNEL法检测气道上皮细胞凋亡情况;蛋白质印迹法(Western blot)检测Atg13、磷酸化Atg13(p-Atg13)、mTOR、磷酸化mTOR(p-mTOR)、ULK1特定位点Ser757蛋白(ULK1 Ser757)及其磷酸化蛋白(p-ULKl Ser757)、自噬标记蛋白微管相关蛋白轻链3B(LC3B)、自噬相关蛋白(Beclin1)、B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)、白细胞介素-33(IL-33)、黏液高分泌性标志蛋白(黏蛋白MUC5AC)表达水平。结果与正常对照组相比,模型组小鼠肺功能下降,肺组织炎症细胞聚集及杯状细胞化生症状严重,mTOR/ULK1/Atg13通路磷酸化蛋白表达降低,自噬相关蛋白表达水平、炎症因子水平及凋亡率升高,差异有统计学意义(P<0.05)。与模型组相比,罗氟司特组及3MA组小鼠气道上皮细胞自噬及凋亡减少,mTOR/ULK1/Atg13通路磷酸化蛋白表达升高,差异有统计学意义(P<0.05)。雷帕霉素可逆转罗氟司特的上述缓解作用(P<0.05)。结论罗氟司特可通过促进mTOR/ULK1/Atg13通路磷酸化活化,阻断自噬,抑制气道炎症及上皮细胞凋亡的发生,进而缓解BA病理症状。

竹节香附素A通过ULK1/Atg13及ROS途径调控肝癌细胞自噬的作用研究

目的探讨竹节香附素A通过自噬激活激酶1(ULK1)/自噬相关蛋白13(Atg13)及活性氧(ROS)途径调控肝癌细胞自噬的作用。方法2019年8—9月于开滦总医院实验室进行实验,设肝癌HepG2细胞组、5-氟尿嘧啶组(80 mg/μl)、竹节香附素A低剂量组(100 mg/μl)、竹节香附素A高剂量组(200 mg/μl),4组每孔设6个平行样,培养72 h,培养结束后,测定细胞存活率、自噬、凋亡率,检测ULK1、Atg13 mRNA和蛋白水平,2,7-二氯二氢荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)测定ROS水平。结果与肝癌HepG2细胞组比较,5-氟尿嘧啶组及竹节香附素A低、高剂量组HepG2细胞OD值、存活率降低(P<0.01),自噬小体、HepG2细胞凋亡率、ULK1、Atg13 mRNA和蛋白表达、ROS水平升高(P<0.01);与5-氟尿嘧啶组比较,竹节香附素A低、高剂量组细胞OD值、存活率升高(t/P=21.214/0.000、19.547/0.000、18.547/0.000、25.478/0.000),自噬小体、凋亡率、ULK1、Atg13 mRNA和蛋白表达水平、ROS水平降低(t/P=16.325/0.000、22.547/0.000、9.874/0.000、16.589/0.000、13.654/0.000、14.654/0.000、16.589/0.000、21.247/0.000、21.687/0.000、18.324/0.000、18.541/0.000、19.587/0.000、19.654/0.000、24.052/0.000);与竹节香附素A低剂量组比较,竹节香附素A高剂量组细胞OD值、存活率降低(t/P=16.547/0.000、23.547/0.000),自噬小体、凋亡率、ULK1、Atg13 mRNA和蛋白表达水平、ROS水平升高(t/P=15.696/0.000、10.654/0.000、14.697/0.000、18.324/0.000、17.024/0.000、19.634/0.000、18.547/0.000)。结论竹节香附素A能明显抑制肝癌细胞增殖,促进肝癌细胞自噬及凋亡;其机制与竹节香附素A激活ULK1/Atg13及ROS通路有关。

FUNDC1通过调控线粒体分裂影响高糖损伤H9c2心肌细胞凋亡的机制研究

目的 探讨含 FUN14域蛋白 1(FUNDC1)在高糖损伤的 H9c2心肌细胞中通过调控线粒体分裂影响心肌细 胞凋亡的作用机制。方法 体外培养 H9c2心肌细胞并建立高糖损伤模型,分别进行细胞转染,使用腺苷酸活化蛋白 激酶(AMPK)激活剂 5-氨基-4-咪唑羧基酰胺核苷(AICAR)后,分为正常对照组(CTRL组)、高糖组(HG组)、HG+ shRNA-NC组(转染 shRNA-NC的 HG组细胞)、HG+shRNA-FUNDC1组(转染 shRNA-FUNDC1的 HG组细胞)和 HG+ AICAR组(使用 AICAR的 HG组细胞)。MTT法检测细胞存活率;酶标仪检测细胞乳酸脱氢酶(LDH)释放量;激光共 聚焦显微镜观察线粒体结构;Western blot检测线粒体动力相关蛋白 1(DRP1)、分裂蛋白 1(FIS1)、Bcl-2相关 X蛋白 (Bax)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、活化的胱天蛋白酶 3(Cleaved Caspase-3)、FUNDC1和 GAPDH的蛋白表达水平。结 果 与 CTRL 组比较,HG 组细胞存活率降低,LDH 释放量升高,线粒体 DRP1(DRP1-mito)、FIS1、Bax 和 Cleaved Caspase-3蛋白表达水平升高,胞浆 DRP1(DRP1-cyto)和 Bcl-2蛋白表达水平降低(P<0.05)。与 HG组比较,HG+ shRNA-FUNDC1组细胞存活率升高,LDH释放量明显降低,DRP1-mito、FIS1、Bax和 Cleaved Caspase-3蛋白表达水平 降低,DRP1-cyto和 Bcl-2蛋白表达水平升高(P<0.05)。HG+shRNA-NC组和 HG组比较,各指标差异均无统计学意 义(P>0.05)。CTRL组线粒体主要呈线状结构,HG组和 HG+shRNA-NC组线粒体均主要呈点状结构;与 HG组比较, HG+shRNA-FUNDC1组线粒体线状结构增多,点状结构减少。与 CTRL组比较,HG组 FUNDC1蛋白表达水平升高 (P<0.05)。与 HG组比较,HG+AICAR组 FUNDC1蛋白表达水平降低(P<0.05)。结论 FUNDC1通过调控线粒体 分裂影响高糖引起的 H9c2心肌细胞凋亡,AMPK信号通路参与该过程。

自噬启动因子ULK1的生物学功能与靶向治疗研究进展

UNC-51样激酶1(ULK1)作为一种丝氨酸/苏氨酸激酶是哺乳动物中的自噬启动因子,也是酵母中Atg1的同源蛋白.近年来,大量研究揭示了ULK1的结构特征及其生物学功能,并阐明了其调控自噬的途径及其与多种疾病的关系.最新研究还发现了一系列直接或间接靶向ULK1调节自噬的小分子化合物,为开发靶向自噬的新候选药物提供了线索.该文综述了ULK1作为自噬启动因子的复杂生物学功能、与多种疾病的关系及其潜在的靶向治疗应用.

竹节参总皂苷调控AMPK/mTOR/ULK1通路介导的铁自噬对糖尿病心肌病大鼠心肌细胞铁死亡的抑制作用

目的探究竹节参总皂苷(TSPJ)对糖尿病心肌病(DCM)大鼠心肌细胞铁死亡的作用及调控机制。方法实验1:将SD大鼠分为对照组、DCM组、TSPJ低剂量组、TSPJ高剂量组、二甲双胍组(Met),每组各10只。实验2:将SD大鼠分为对照组、DCM组、TSPJ组、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)抑制剂Compound C组、TSPJ+AMPK激动剂AICAR组,每组各10只。除对照组外,其余各组大鼠均采取腹腔注射链脲佐菌素构建DCM模型。各组大鼠给予对应药物干预8周后,检测各组大鼠体重及糖脂代谢水平;超声心动图检测大鼠心功能指标;酶联免疫吸附(ELISA)法检测各组大鼠血清乳酸脱氢酶(LDH)、心肌肌钙蛋白I(cTnI)、肌酸激酶同工酶MB(CK-MB)水平;苏木精-伊红(HE)染色和电镜观察心肌组织病理变化;试剂盒检测心肌组织超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH)、丙二醛、活性氧簇(ROS)及Fe2+水平;Western印迹法检测心肌组织铁死亡、铁自噬以及AMPK/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白/UNC-51样激酶1(mTOR/ULK1)信号通路相关蛋白表达。结果与对照组相比,DCM组大鼠左心室射血分数(EF)、左室短轴缩短率(FS)、舒张早期与晚期血流速度峰值比值(E/A)均显著降低,舒张末期左心室内径(LVEDd)增加,血清LDH、cTnI、CK-MB升高,心肌组织SOD、GSH降低,丙二醛、ROS和Fe2+增加,转铁蛋白受体1(TFR1)、核受体共激活因子4(NCOA4)、LC3-II/LC3-I、Beclin-1、磷酸化AMPK及磷酸化ULK1表达水平升高,谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、溶质载体家族7成员11(SLC7A11)、磷酸化mTOR表达水平降低。与DCM组相比,各治疗组大鼠上述指标均得到显著改善。与TSPJ组相比,AMPK激动剂AICAR能够逆转TSPJ对DCM大鼠心肌细胞铁死亡及AMPK/mTOR/ULK1通路介导的铁自噬作用。结论 TSPJ能够通过调控AMPK/mTOR/ULK1介导的铁自噬抑制DCM大鼠心肌细胞铁死亡,改善心肌损伤。

基于AMPK/ULK1自噬通路探讨人参败毒散对溃疡性结肠炎黏膜屏障的干预机制

目的:研究人参败毒散调控腺苷酸活化蛋白激酶/Unc-51样激酶1(AMPK/ULK1)自噬通路抑制溃疡性结肠炎小鼠黏膜屏障损伤的作用机制。方法:将60只SD大鼠随机分为6组,分为正常组,模型组,柳氮磺胺吡啶肠溶片组(西药组),人参败毒散高、中、低剂量组。通过2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)/50%乙醇诱导UC模型,西药组(0.3125 g·kg^(-1))、人参败毒散高、中、低剂量组(31.2、15.6、7.8 g·kg^(-1))灌胃2周后,检测结肠组织病理学改变;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测腺苷酸活化蛋白(AMPKα)mRNA表达水平;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测紧密连接蛋白中闭合蛋白(Occludin)、紧密连接蛋白蛋白-2(Claudin-2)、自噬标志蛋白p62、微管相关蛋白1轻链3B(LC3B)及AMPK/ULK1通路磷酸化蛋白p-AMPK、p-ULK1的表达水平。结果:与正常组比较,模型组结肠损伤评分明显上调(P<0.05),AMPKαmRNA表达明显下调(P<0.05),p-AMPK、p-ULK1、Occludin蛋白水平及LC3Ⅱ/Ⅰ明显下调(P<0.05),而p62、Claudin-2蛋白水平明显上调(P<0.05);与模型组比较,人参败毒散高、中、低剂量组的结肠损伤评分下降,AMPKαmRNA明显上调,p-AMPK、p-ULK1、Occludin蛋白水平及LC3Ⅱ/Ⅰ上升,而p62、Claudin-2蛋白表达下降,以人参败毒散中剂量组干预效应最明显(P<0.05)。结论:人参败毒散可抗肠道黏膜屏障损伤,以人参败毒散中剂量组疗效最佳,其机制可能与激活AMPK/ULK1自噬通路有关,通过加速LC3Ⅰ向LC3Ⅱ转化,促进p62降解,从而改善紧密连接蛋白Occludin、Claudin-2功能,修复肠道机械屏障损伤。

二氢杨梅素经激活AMPK/ULK1通路改善2型糖尿病大鼠帕金森病样病变

本文旨在探究二氢杨梅素(dihydromyricetin,DHM)对2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)大鼠帕金森病(Parkinson’s disease,PD)样病变的作用及机制。喂养SpragueDawley(SD)大鼠高脂饲料和腹腔注射链脲佐菌素(streptozocin,STZ)建立T2DM模型,用DHM(每天125或250 mg/kg灌胃)处理24周,用平衡木实验检测大鼠运动能力,用免疫组织化学法检测大鼠中脑多巴胺能(dopaminergic,DA)神经元细胞变化和自噬启动相关蛋白ULK1的表达,用Western blot检测大鼠中脑α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)、酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)蛋白表达和AMPK活化水平。结果显示,与正常对照组相比,长期患T2DM的大鼠出现运动功能障碍,中脑α-syn聚集增加,TH蛋白表达水平下调,DA能神经元数目减少,AMPK活化水平降低,ULK1表达水平显著下调,24周DHM(每天250 mg/kg)处理明显改善T2DM大鼠上述PD样病变,提高AMPK活性,上调ULK1蛋白表达。上述结果提示,DHM可能通过激活AMPK/ULK1通路改善T2DM大鼠PD样病变。

红景天苷调节AMPK/mTOR/ULK1信号通路对结肠癌SW480细胞裸鼠的肝脏损伤的影响

目的:探讨红景天苷(Sal)调节单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)/Unc51样激酶1(ULK1)信号通路对结肠癌SW480细胞裸鼠肝脏损伤的影响。方法:通过皮下注射SW480细胞悬浮液建立肝转移裸鼠模型,将造模后的裸鼠随机分为模型组、Sal低剂量(Sal-L,50 mg/kg Sal)组、Sal中剂量(Sal-M,100 mg/kg Sal)组、Sal高剂量(Sal-H,200 mg/kg Sal)组,Sal-H+AMPK抑制剂(Compound C,200 mg/kg Sal+10 mg/kg Compound C)组,以未接种SW480细胞悬液的裸鼠作为对照组。腹部主动脉取血,检测裸鼠血清中丙氨酸氨基转移酶(AST)、天冬氨酸氨基转移酶(ALT)水平;处死裸鼠,检测肝转移瘤数目及肝脏重量;HE染色观察肝脏组织病理变化;qRT-PCR检测肝脏组织中AMPK、mTOR、ULK1 mRNA表达水平;Western blot检测肝脏组织中自噬(Beclin1、p62)蛋白及通路相关蛋白表达。结果:与对照组相比,模型组裸鼠组织中出现肝转移瘤,肝脏重量、AST、ALT水平、mTORmRNA、ULK1mRNA、p62表达显著增加(P<0.05);Beclin1、AMPKmRNA及蛋白表达显著降低(P<0.05);与模型组相比,Sal-L、Sal-M、Sal-H组肝转移瘤数目、肝脏重量、AST、ALT水平、mTORmRNA、ULK1 mRNA、p62表达显著降低(P<0.05);Beclin1、AMPK mRNA及蛋白表达显著增加(P<0.05);与Sal-H组相比,Sal-H+Compound C组肝转移瘤数目、肝脏重量、AST、ALT水平、mTORmRNA、ULK1mRNA、p62表达显著增加(P<0.05);Beclin1、AMPKmRNA及蛋白表达显著降低(P<0.05)。结论:Sal可通过减少裸鼠肝转移瘤形成,保护裸鼠肝脏,其机制可能与激活AMPK/mTOR/ULK1信号通路,促进肝脏自噬有关。

艾灸对类风湿关节炎大鼠足趾关节滑膜组织AMPK/ULK1信号通路的影响

目的:观察艾灸对类风湿关节炎(RA)大鼠足趾关节滑膜组织中环磷酸腺苷(AMP)依赖的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/UNC-51样激酶1(ULK1)信号通路的影响,探索艾灸治疗RA的作用机制。方法:SD大鼠按照随机数字表法分为空白组、模型组、艾灸组、甲氨蝶呤组、雷帕霉素组,每组9只。采用弗氏完全佐剂注射法制备RA大鼠模型。艾灸组艾灸“足三里”“关元”,20 min/次,每日1次。甲氨蝶呤组予甲氨蝶呤灌胃(0.35 mg/kg),每周2次。雷帕霉素组予腹腔内注射雷帕霉素(1 mg/kg),隔日1次。各组均干预3周。足趾容积测量仪检测大鼠左后肢足趾容积;ELISA法检测大鼠足趾关节滑膜组织中AMP含量;Western blot法检测大鼠足趾关节滑膜组织中AMPK、液泡分选蛋白34(VPS34)蛋白表达量;real-time PCR法检测足趾关节滑膜组织中Atg13、ULK1 mRNA的表达水平。结果:与空白组比较,模型组足趾容积增大(P<0.01),足趾关节滑膜组织AMP含量、AMPK和VPS34蛋白表达量、ULK1和Atg13 mRNA表达水平显著降低(P<0.01)。与模型组比较,艾灸组、甲氨蝶呤组、雷帕霉素组足趾容积减小(P<0.05);艾灸组足趾关节滑膜组织AMP含量、AMPK和VPS34蛋白表达量、ULK1和Atg13 mRNA表达水平明显升高(P<0.05);甲氨蝶呤组AMP含量、VPS34蛋白表达量、Atg13 mRNA表达水平明显升高(P<0.05);雷帕霉素组AMPK和VPS34蛋白表达量、ULK1和Atg13 mRNA表达水平明显升高(P<0.05,P<0.01)。与艾灸组比较,甲氨蝶呤组足趾关节滑膜组织AMPK蛋白表达量明显降低(P<0.05);雷帕霉素组AMP含量明显降低(P<0.05)。结论:艾灸能改善RA大鼠关节肿胀,其作用机制可能与激活AMPK/ULK1信号通路有关。

基于AMPK/mTOR/ULK1信号通路介导的自噬探讨芪黄益气摄血方治疗免疫性血小板减少症模型小鼠的作用机制

目的:基于腺苷酸活化蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白/Unc-51样激酶1(AMPK/mTOR/ULK1)信号通路介导的自噬探讨芪黄益气摄血方治疗免疫性血小板减少症(ITP)模型小鼠的作用机制。方法:50只BALB/c小鼠随机分为5组,分别为正常组、模型组、芪黄益气摄血方高、低剂量组和强的松组,每组10只。采用豚鼠抗小鼠血小板血清(APS)腹腔注射方法,建立ITP小鼠模型;注射APS后的第8天,各组分别灌胃给药,连续14 d。检测外周血血小板计数(PLT)和血红蛋白(Hb)浓度变化;分离脾脏、胸腺组织,称质量,计算脏器指数;取胸骨做骨髓涂片,显微镜下进行骨髓巨核细胞分类;酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测血清血小板生成素(TPO)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、转化生长因子-β1(TGF-β1)、γ干扰素(IFN-γ)水平;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测脾脏AMPK、mTOR、ULK1、微管相关蛋白1轻链3(LC3)、自噬关键分子酵母Atg6同系物(Beclin1)、p62 mRNA表达水平;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测脾脏AMPK、p-AMPK、p-mTOR、p-ULK1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin1、p62蛋白表达水平。结果:与正常组比较,模型组小鼠外周血PLT计数、Hb及TPO水平明显下降(P<0.05,P<0.01),脾脏和胸腺指数显著升高(P<0.01),骨髓产板巨核细胞数显著减少(P<0.01),血清IL-6、TNF-α、IFN-γ水平显著升高(P<0.01),而IL-10、TGF-β1水平显著降低(P<0.01);与模型组比较,芪黄益气摄血方高、低剂量组及强的松组显著增加模型小鼠PLT计数、TPO水平(P<0.01),明显降低脾脏和胸腺指数(P<0.05,P<0.01),明显增加骨髓产板巨核细胞数(P<0.05,P<0.01),明显降低血清IL-6、TNF-α、IFN-γ水平(P<0.05,P<0.01),明显提高IL-10、TGF-β1水平(P<0.05,P<0.01);与芪黄益气摄血方低剂量组比较,芪黄益气摄血方高剂量组和强的松组在改善PLT计数、细胞炎性因子水平方面呈现不同程度的显著性差异(P<0.05,P<0.01)。Real-time PCR和Western blot结果显示,与正常组比较,模型组小鼠脾脏AMPK、LC3、Beclin1 mRNA和p-AMPK/AMPK、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin1蛋白表达均明显上调(P<0.05,P<0.01),mTOR、ULK1、p62 mRNA和p-mTOR、p-ULK1、p62蛋白表达水平明显下调(P<0.05,P<0.01);与模型组比较,芪黄益气摄血方高、低剂量组及强的松组可明显下调脾脏AMPK、LC3、Beclin1 mRNA和p-AMPK/AMPK、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin1蛋白表达(P<0.05,P<0.01),同时明显上调mTOR、ULK1、p62 mRNA和p-mTOR、p-ULK1、p62蛋白表达水平(P<0.05,P<0.01)。结论:芪黄益气摄血方可能通过调控AMPK/mTOR/ULK1信号通路抑制自噬的过度发生,从而调节免疫失耐受,发挥治疗ITP作用。