抑制PERK/eIF2α通路对七氟醚诱发POCD大鼠内质网应激和α-突触核蛋白的影响

目的探究抑制PERK/eIF2α通路对七氟醚诱发术后认知功能障碍(Postoperative cognitive dysfunction,POCD)大鼠内质网应激(Endoplasmic reticulum stress,ERS)和α-突触核蛋白(α-Syn)的影响。方法24只SD大鼠随机分为对照组、七氟醚组和GSK2606414组(n=8)。七氟醚组和GSK2606414组参考文献通过七氟醚建立SD大鼠POCD模型。GSK2606414组大鼠用GSK2606414灌胃,剂量为150 mg/kg。Western blot检测PERK/eIF2α通路水平,水迷宫实验和跳台实验检测神经功能和学习能力,TUNEL染色检测凋亡,Western blot检测ERS和α-Syn。结果与对照组比较,七氟醚组的PERK/eIF2α通路被激活,神经功能和学习能力降低,海马体的细胞凋亡率、α-Syn和ERS标志蛋白CHOP、Caspase-3水平显著升高(P<0.05)。GSK2606414组PERK/eIF2α通路水平显著低于七氟醚组,大鼠神经功能和学习能力高于七氟醚组,海马体的细胞凋亡率、α-Syn、CHOP、Caspase-3水平显著低于七氟醚组(P<0.05)。结论七氟醚会引起PERK/eIF2α通路、ERS和α-Syn的上调,而抑制PERK/eIF2α通路会显著抑制ERS和α-Syn的表达,缓解海马体神经元的凋亡。

肝豆汤改良方调控PKR/eIF2α通路改善Wilson病模型TX小鼠突触功能障碍的机制研究

目的探究肝豆汤改良方调控双链RNA依赖蛋白激酶(double-stranded RNA-dependent protein kinase,PKR)/真核细胞起始因子2α(eukaryotic initiation factor 2α,eIF2α)通路改善Wilson病模型毒牛奶(toxic milk,TX)小鼠突触功能障碍的机制。方法实验分为正常组、正常加肝豆汤改良方组、模型组、模型加肝豆汤改良方组,每组20只小鼠;正常组和模型组每日分2次予生理盐水灌胃,每次20 mL/kg,正常加肝豆汤改良方组与模型加肝豆汤改良方组每日分2次予中药肝豆汤改良方各20 mL/kg灌胃给药,连续4周,末次给药结束后取各组小鼠海马组织进行检测;采用旷场实验、Barnes迷宫实验检测Wilson病模型小鼠认知功能;采用TUNEL染色法检测小鼠海马组织中神经细胞凋亡情况;采用免疫荧光染色检测各组小鼠海马8-羟化脱氧鸟苷(8-hydroxylated deoxyguanosine,8-OHdG)的表达水平;采用Western blot法检测海马组织PKR/eIF2α通路以及突触相关蛋白表达水平。结果模型组小鼠的认知功能显著低于正常组(P<0.05),模型加肝豆汤改良方组小鼠的认知功能显著高于模型组(P<0.05);与正常组比较,模型组小鼠海马神经细胞凋亡数目显著增加(P<0.05);与模型组比较,模型加肝豆汤改良方组小鼠海马神经细胞凋亡数量显著降低(P<0.05),8-OhdG表达水平显著降低(P<0.05);小鼠海马内突触相关蛋白突触蛋白1、突触素、突触后致密物-93、突触后致密物-95表达水平显著增加(P<0.05),小鼠海马PKR/eIF2α通路相关蛋白PKR、磷酸化eIF2α、转录激活因子4、促凋亡分子C/EBP同源蛋白表达水平显著降低(P<0.05)。结论肝豆汤改良方可通过调控PKR/eIF2α通路,促进突触相关蛋白表达,减轻高铜诱导的突触功能障碍,改善TX小鼠认知功能损伤症状。

黄芪多糖对Tg诱导PERK/eIF2α通路介导HT29细胞凋亡的保护机制研究

目的探讨黄芪多糖对毒胡萝卜素内酯(Tg)诱导PERK/eIF2α通路介导HT29细胞凋亡的保护作用。方法将细胞分为空白组、模型组、黄芪多糖低剂量组、黄芪多糖高剂量组。除空白组外,其余组给予1μmol/L Tg诱导24 h后进行PERK及p-eIF2α蛋白表达的检测。结果用Tg诱导HT29细胞,PERK及p-eIF2α水平随时间延长呈依赖性增加(P<0.05)。与空白组比较,模型组CHOP表达明显增加(P<0.05);与模型组比较,黄芪多糖低、高剂量组CHOP表达均减少(P<0.05)。与空白组比较,模型组PERK、p-eIF2α蛋白质表达明显增加(P<0.01),通过不同剂量黄芪多糖干预后,PERK、p-eIF2α蛋白质表达呈下降趋势(P<0.05)。Tg诱导HT29细胞后明显增加Caspase-3的凋亡(P<0.01),给予不同剂量黄芪多糖干预后HT29细胞Caspase-3的凋亡率较模型组下降(P<0.05或P<0.01),且高剂量黄芪多糖明显优于低剂量组(P<0.05)。结论毒胡萝卜素内酯诱导HT29细胞凋亡可能与激活内质网应激PERK/p-eIF2α信号通路密切相关,黄芪多糖具有干预该信号通路作用,能抑制HT29细胞凋亡。

地黄饮子调控PERK/eIF2α通路改善阿尔茨海默病小鼠脑内炎症微环境

目的:基于蛋白激酶R样内质网激酶(protein kinase R-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)/真核细胞起始因子2α(eukaryotic initiation factor 2α,eIF2α)通路探讨地黄饮子对阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)小鼠脑内炎症微环境的改善作用及其机制。方法:40只SPF级雄性APP/PS1双转基因小鼠随机分为空白对照组、模型组、多奈哌齐组(1 mg·kg^(-1))和地黄饮子组(0.25 g·kg^(-1)),每组各10只。除空白对照组外,其余组腹腔注射100 mg·kg^(-1)3-硝基丙酸建立AD模型。造模完成后,各组小鼠分别灌胃给予相应药物进行干预,空白对照组和模型组灌胃给予等体积生理盐水,每日1次,持续7 d。Morris水迷宫实验评价小鼠的学习记忆能力;ELISA法检测小鼠脑脊液中巨噬细胞炎性蛋白-2(macrophage inflammatory protein-2,MIP-2)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)的水平;Western Blot法检测PERK/eIF2α通路相关蛋白表达水平。结果:与空白对照组比较,模型组穿越平台次数显著减少(P<0.05),目标象限停留时间显著缩短(P<0.05),相对象限停留时间及第2~5天逃避潜伏期显著延长(P<0.05),MIP-2、IL-1β、TNF-α、PERK/p-PERK、eIF2α/p-eIF2α及β-分泌酶1(β-secretase,BACE1)水平明显升高(P<0.05);与模型组比较,多奈哌齐组和地黄饮子组穿越平台次数显著增多(P<0.05),目标象限停留时间显著延长(P<0.05),相对象限停留时间及第2~5天逃避潜伏期显著缩短(P<0.05),MIP-2、IL-1β、TNF-α、PERK/p-PERK、eIF2α/p-eIF2α及BACE1水平明显降低(P<0.05)。结论:地黄饮子能显著改善AD小鼠学习记忆能力及脑内炎症微环境,其作用可能与抑制PERK/eIF2α信号通路的激活有关。

4-苯基丁酸抑制PERK/eIF2α信号通路缓解大鼠脊髓损伤内质网氧化应激反应

目的探讨4-苯基丁酸对脊髓损伤大鼠的作用和可能机制。方法采用Allen’s法操作方法建立脊髓损伤模型,将SD大鼠分为假手术组(Sham组)、模型组(SCI组)和4-苯基丁酸钠治疗组(4-PBA组);对三组大鼠进行脊髓运动功能(BBB)的评分;应用HE染色检测各组大鼠脊髓的损伤情况;采用ELISA检测各组大鼠血清中MDA、CAT、SOD、GSH-Px等蛋白的表达情况;应用免疫组织化学检测内质网应激蛋白GRP78、ATF4和CHOP的表达水平;Western blot法检测PERK、eIF2α、ATF4蛋白的表达水平。结果 4-苯基丁酸明显降低中性粒细胞的浸润程度,减少脊髓内GRP78、ATF4和CHOP表达水平,BBB评分在各个时间点明显升高,上调血清SOD、CAT,GSH-Pxe和IF2α的表达水平,下调MDA和ATF4的表达水平(P<0.05),p-PERK/PERK的表达无明显变化。结论 4-苯基丁酸缓解线粒体氧化应激从而减轻大鼠脊髓损伤与抑制PERK/eIF2α信号通路相关。

小檗碱对糖尿病大鼠主动脉病变及其PERK/eIF2a表达的作用

目的:探究小檗碱对糖尿病(diabetes mellitus,DM)大鼠主动脉病变及其PERK/eIF2a表达的作用。方法:大鼠被分为3组:对照组、糖尿病组和小檗碱组,每组12只,通过腹腔注射链脲佐菌素建立大鼠DM模型,小檗碱组大鼠使用小檗碱灌胃(100 mg·kg^(-1)·d^(-1))。比较各组大鼠的血糖水平,主动脉损伤情况和血管内皮功能指标—一氧化氮(nitric oxide,NO)和内皮素(endothelin,ET),并通过Western blot检测中动脉中内质网(endoplasmic reticulum,ER)应激和PERK/eIF2α通路水平。结果:建模后大鼠血糖均在16.7mmol·L^(-1)之上,建模成功,并且干预后小檗碱组的血糖水平显著低于糖尿病组(P<0.05)。对照组主动脉结构正常;糖尿病组的主动脉血管壁明显增厚,血管内膜出现褶皱,细胞膨大、排列紊乱;小檗碱组血管结构基本清晰,细胞排列基本正常。与对照组比较,糖尿病组的NO和ET分别显著降低和升高(P<0.05)。小檗碱组的NO水平为(61.08±9.57)μmol·L^(-1),显著高于糖尿病组;小檗碱组的ET水平为(103.59±12.84)pg·mL^(-1),显著低于糖尿病组(P<0.05)。与对照组比较,糖尿病组的IL-1、IL-6和TNF-α的水平显著升高(P<0.05);小檗碱组的IL-1、IL-6和TNF-α水平显著低于糖尿病组(P<0.05)。与对照组比较,糖尿病组大鼠主动脉组织中ER应激相关蛋白GRP78和CHOP以及PERK/eIF2α通路的表达水平显著升高(P<0.05),小檗碱组的GRP78、CHOP和PERK/eIF2α通路的表达水平显著低于糖尿病组(P<0.05)。结论:小檗碱可抑制DM大鼠的PERK/eIF2α通路,缓解ER应激,从而保护主动脉和血管内皮功能。

氧化应激对磷酸三钙磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解的影响及其机制

目的:探讨氧化应激对磷酸三钙(TCP)磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解的影响及其作用机制。方法:36只雄性ICR小鼠随机分为3组(n=12):假手术(Sham)组、TCP磨损颗粒(TCP)组和N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)组。将TCP磨损颗粒30 mg包埋于小鼠颅骨顶部构建假体周围骨溶解模型,于术后第2天颅顶骨膜局部注射NAC(1.0 mg/kg),隔日1次,持续2周后处死动物采血、取颅骨。抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色观察小鼠颅骨假体周围骨溶解情况; ELISA和化学比色法检测血清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、白介素-6(IL-6)和总抗氧化能力(T-AOC)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性; Western blot检测假体周围骨组织中内质网应激标志蛋白葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)、磷酸化PERK(p-PERK)、真核细胞翻译起始因子2α(eIF2α)和磷酸化eIF2α(p-eIF2α)的表达。结果:与Sham组比较,TCP组小鼠血清TNF-α、IL-1β和IL-6水平及假体周围骨溶解面积显著增加(P<0.05),T-AOC含量和SOD活性明显降低(P<0.05),GRP78蛋白质表达、pPERK/PERK和p-eIF2α/eIF2α值显著升高。与TCP组比较,NAC组小鼠血清TNF-α、IL-1β和IL-6水平及骨溶解面积明显减少(P<0.05),血清T-AOC含量和SOD活性明显增加(P<0.05),GRP78蛋白质表达、p-PERK/PERK和p-eIF2α/eIF2α值明显降低。结论:抑制氧化应激可阻止TCP磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解,其机制可能与PERK/eIF2α通路的失活有关。

Salubrinal在ABT737诱导的人肝癌细胞Sk-Hep1凋亡中的作用及机制

目的探索ABT737诱导的Sk-Hep1人肝癌细胞凋亡中salubrinal的作用其机制。方法联合应用ABT737与salubrinal后,转染eIF2αS51A质粒(51位丝氨酸不能磷酸化突变体)、eIF2αS51D(51位丝氨酸磷酸化突变体)质粒进入Sk-Hep1人肝癌细胞中,Western Blot检测PARP剪切蛋白、DNA损伤情况、p-eIF2α、eIF2α蛋白表达。结果在Sk-Hep1人肝癌细胞中联合应用salubrinal与ABT737后,与对照组相比,剪切的PARP蛋白表达量明显下调,磷酸化的H2AX蛋白表达量明显下调(P <0.05);p-eIF2α、eIF2α蛋白表达水平没有明显变化。转染eIF2αS51A、eIF2αS51D质粒后,与对照组相比,剪切的PARP、p-eIF2α蛋白表达水平无明显变化(P> 0.05)。结论 Salubrinal对ABT737诱导的细胞凋亡和损伤具有拮抗作用,该拮抗作用可能与eIF2α通路无关。