基于AMPK/sirt1/RANKL/OPG通路研究补阳还五汤促进骨质疏松性骨折大鼠愈合的机制

目的基于AMP活化蛋白激酶(AMPK)/沉默信息调节因子(sirt)1/核转录因子(NF)-κB受体活化蛋白配体(RANKL)/骨保护素(OPG)信号通路,探究补阳还五汤促进骨质疏松性骨折大鼠骨折愈合的机制。方法将大鼠随机分成假手术组、模型组、补阳还五汤低剂量组(6.25 g/kg)、补阳还五汤中剂量组(12.50 g/kg)和补阳还五汤高剂量组(25.00 g/kg)。除假手术组外,其余组均构建骨质疏松性骨折模型,并给予相应剂量药物干预。检测大鼠骨密度(BMD)值、骨折愈合评分及骨痂体积;自动生化分析仪测定血清碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素、钙和磷水平;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测股骨组织中的丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平;苏木素-伊红(HE)染色观察各组大鼠骨痂组织的病理形态;Western印迹检测股骨组织中AMPK/sirt1/RANKL/OPG通路蛋白表达。结果与假手术组相比,模型组骨痂骨小梁分布稀疏,成骨细胞大量减少且有纤维组织生成,骨痂体积、血清中ALP、骨钙素、钙和磷水平及股骨组织中MDA水平、RANKL蛋白水平显著升高(P<0.05),BMD值、骨折愈合评分、骨组织中SOD和GSH-Px水平和AMPK、sirt1、OPG蛋白水平显著降低(P<0.05)。与模型组相比,补阳还五汤低、中、高剂量组骨痂骨小梁分布较为密集,成骨细胞增加,骨痂体积、血清中ALP、骨钙素、钙和磷水平及股骨组织中MDA水平、RANKL蛋白水平显著降低(P<0.05),BMD值、骨折愈合评分、骨组织中SOD和GSH-Px水平和AMPK、sirt1、OPG蛋白水平显著升高(P<0.05)。结论补阳还五汤可能通过抑制氧化应激反应,调节AMPK/sirt1/RANKL/OPG通路,发挥对骨质疏松骨折大鼠的治疗作用。

扶正解毒方对病毒性心肌炎大鼠氧化应激及Sirt1/FoxO3a通路的影响

目的 基于沉默信息调节因子2相关酶1(Sirt1)/叉头蛋白O3a(FoxO3a)通路探究扶正解毒方对病毒性心肌炎(VMC)大鼠的影响。方法 大鼠腹腔注射柯萨奇B3病毒(CVB3)法建立VMC模型,随机分为模型组、扶正解毒方低剂量组(28 g/kg)、扶正解毒方高剂量组(112 g/kg)、EX527组(Sirt1抑制剂,1μg/kg)、扶正解毒方(28 g/kg)+EX527(1μg/kg)组,每组15只,另取未造模的正常大鼠15只为正常组,连续给药10 d。检测大鼠超声心动图Tie指数,HE染色观察心肌组织病理损伤情况,ELISA法检测血清心肌损伤标志物、氧化应激水平,TUNEL法检测心肌组织细胞凋亡率,免疫组化法检测心肌组织Sirt1表达,Western blot法检测心肌组织FoxO3a、磷酸化FoxO3a(p-FoxO3a)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、过氧化氢酶(CAT)、细胞周期抑制蛋白p27、半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶3(caspase3)表达。结果 与正常组比较,模型组大鼠心肌细胞坏死加重,大鼠出现死亡,Tie指数、血清心肌损伤标志物、氧化应激指标水平均升高(P<0.05),Sirt1/FoxO3通路蛋白及其介导的抗氧化应激、抗凋亡相关蛋白表达降低(P<0.05);与模型组比较,扶正解毒方各剂量组大鼠无死亡,心肌组织损伤得以缓解,Tie指数、血清心肌损伤标志物、氧化应激指标水平均降低(P<0.05),Sirt1/FoxO3通路蛋白及其介导的抗氧化应激、抗凋亡相关蛋白表达升高(P<0.05);EX527可加重VMC大鼠的死亡及心肌细胞氧化损伤等症状,并逆转扶正解毒方对抗病毒性心肌炎的作用(P<0.05)。结论 扶正解毒方可通过激活Sirt1/FoxO3a通路缓解VMC大鼠心肌氧化应激损伤。

虎杖苷调节Sirt1-FoxO1信号通路对高糖诱导的心肌细胞焦亡的影响

目的 基于沉默信息调节因子1(silence information regulator1,Sirt1)-叉头状转录因子O1(forkhead transcription factor O1,FoxO1)信号通路研究虎杖苷(polydatin,PD)抑制高糖诱导的心肌细胞焦亡的作用机制。方法 以心肌细胞H9c2为研究对象,使用不同浓度PD处理筛选PD浓度。将细胞分为模型组、PD低、中、高剂量组(PD-L、M、H,20、40、80μmol/L)、空白对照(control)组、Sirt1抑制剂[PD-H+sirtinol (10μmol/L)]组。细胞计数试剂盒(cell counting Kit-8,CCK8)法检测细胞活性;酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,Elisa)法检测细胞内乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)释放量、白细胞介素1β(Interleukin-1β,IL-1β)水平;二氯荧光素双醋酸盐(dichlorodihydrofluorescein diacetate,DCFH-DA)荧光探针检测细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平;流式细胞术检测细胞焦亡情况;实时荧光定量PCR检测细胞中Nod样受体蛋白3(Nod-like receptor protein 3,NLRP3) mRNA、消皮素D(gasdermin D,GSDMD) mRNA表达水平;Western blot检测蛋白表达。结果 与control组比较,模型组细胞活性下降(P<0.01),经过PD不同浓度处理后,细胞活性逐渐上升(P<0.01);与control组比较,模型组LDH释放量、IL-1β水平、ROS水平、细胞焦亡率、NLRP3 mRNA、GSDMD mRNA表达、焦亡蛋白NLRP3、裂解的半胱氨酸天冬氨酸酶(cleaved-caspase-1,c-caspase-1)、GSDMD、GSDMDN表达均上升,Sirt1-Foxo1信号通路蛋白表达下降(P<0.01);与模型组比较,PD各组及PD-H+sirtinol组LDH释放量、IL-1β水平、ROS水平、细胞焦亡率、NLRP3 mRNA、GSDMD mRNA表达、焦亡蛋白NLRP3、c-caspase-1、GSDMD、GSDMD-N表达均下降,Sirt1-FoxO1信号通路蛋白表达上升(P<0.05)。sirtinol可以逆转PD对于高糖诱导的心肌细胞焦亡的保护作用。结论 PD可以通过上调Sirt1-FoxO1信号通路蛋白表达,改善细胞炎症损伤,抑制高糖诱导的心肌细胞焦亡。

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。

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。

风咳汤通过SIRT1/NF-κB/NLRP3信号通路减轻咳嗽变异性哮喘大鼠气道炎症

目的探讨风咳汤对咳嗽变异性哮喘(CVA)大鼠气道炎症及肺功能的改善作用及机制。方法采用卵蛋白(OVA)和氢氧化铝混合物1 mL皮下注射致敏后再以雾化的OVA激发哮喘建立CVA大鼠模型,分别给予风咳汤低剂量、高剂量和地塞米松进行治疗,正常对照组与模型组灌胃相应体积生理盐水。Diff-Quick法进行肺泡灌洗液(BALF)中炎症细胞计数,ELISA法检测各组大鼠BALF上清液中白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-18(IL-18)、白细胞介素-17(IL-17)、白细胞介素-22(IL-22)含量;观察大鼠肺组织病理学变化;检测大鼠肺组织中SIRT1/NF-κB/NLRP3信号通路中的相关蛋白和基因表达水平;检测肝组织中Caspase-1的活性。结果与正常组比较,模型组大鼠炎症细胞数量、炎症因子含量和HE染色显示的病理改变都显著升高,SIRT1表达水平下降,NF-κB、NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β和IL-18的蛋白水平和mRNA水平显著升高(P<0.05)。与模型组相比,风咳汤高剂量可以显著降低炎症细胞数和炎症因子含量,改善肺组织的病理改变,升高SIRT1的表达水平同时降低NF-κB、NLRP3、ASC和IL-1β的蛋白水平及mRNA水平,其作用与地塞米松相当。此外,风咳汤还可以降低Caspase-1的活性。结论风咳汤可以通过SIRT1/NF-κB/NLRP3信号通路有效改善CVA大鼠气道炎症,改善肺功能。

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。

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。

栀子苷调节AMPK/SIRT1/NF-κB信号通路对急性呼吸窘迫综合征大鼠肺损伤的影响

目的:探讨栀子苷(GE)通过调节AMP活化蛋白激酶(AMPK)/沉默信息调节因子1(SIRT1)/核因子κB(NF-κB)信号通路对急性呼吸窘迫综合征(ARDS)大鼠肺损伤的影响。方法:通过气管滴注脂多糖(LPS)方法建立ARDS大鼠模型。将建模后的50只大鼠随机分为ARDS组、GE低剂量(GE-L,12.5 mg/kg GE)组、GE中剂量(GE-M,25 mg/kg GE)组、GE高剂量(GE-H,50 mg/kg GE)组、GE-H+Compound C(AMPK抑制剂,50 mg/kg GE+250μg/kg Compound C)组,另取10只正常大鼠为对照组。干预后,分别取出各组大鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)及肺组织,检测肺湿干重比(W/D);ELISA法检测BALF中炎症因子IL-6、干扰素-γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平;免疫组化法检测肺组织中血管细胞黏附因子(VCAM-1)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)阳性表达;HE染色观察肺组织病理变化;Western blot检测肺组织中AMPK/SIRT1/NF-κB通路蛋白表达水平。结果:ARDS组W/D、IFN-γ、IL-6、TNF-α水平、p-NF-κB p65/NF-κB p65、VCAM-1表达较对照组显著升高,p-AMPK/AMPK、SIRT1、VEGF表达显著降低(P<0.05);经不同剂量GE治疗后,W/D、IFN-γ、IL-6、TNF-α水平、p-NF-κB p65/NF-κB p65、VCAM-1表达较ARDS组逐渐降低;p-AMPK/AMPK、SIRT1、VEGF表达逐渐升高(P<0.05);Compound C逆转了GE-H组对ARDS大鼠的保护作用(P<0.05)。结论:GE可以改善ARDS大鼠肺损伤状况,降低炎症因子水平,可能与激活AMPK/SIRT1/NF-κB信号通路有关。

基于Sirt1/NF-κB通路探讨电针对围术期神经认知障碍大鼠海马线粒体功能的影响

目的 观察电针对围术期神经认知障碍(PND)大鼠海马线粒体功能和沉默信息调节因子1(Sirt1)/核因子-κB(NF-κB)通路的影响,探讨电针改善PND的作用机制。方法 将96只雌性SD老年大鼠随机分为对照组、模型组、电针组和激动剂组,每组24只。每组再按照术后3、7 d分为两个亚组,每亚组12只。模型组、电针组和激动剂组行剖腹探查术建立PND大鼠模型。电针组给予“百会”和双侧“内关”电针治疗,术前2天开始,每天1次,每次20~30 min。激动剂组认知训练开始时腹腔注射白藜芦醇(10 mg/kg),每天1次,连续7d。Morris水迷宫检测大鼠认知功能,ELISA法检测海马线粒体呼吸链复合物I和IV的含量,流式细胞术检测海马线粒体膜电位(MMP)水平,Western blot法和荧光定量PCR法检测Sirt1、NF-κB蛋白和mRNA表达水平。结果 与对照组比较,术后3、7 d模型组逃避潜伏期明显延长(P<0.01,P<0.05),平台穿越次数明显减少(P<0.01,P<0.05);术后3、7 d海马线粒体呼吸链复合物I和IV含量、MMP水平、Sirt1蛋白和mRNA表达水平明显降低(P<0.01),NF-κB p65蛋白和mRNA表达水平明显升高(P<0.01)。与模型组比较,术后3 d电针组和激动剂组逃避潜伏期明显缩短(P<0.01,P<0.05),平台穿越次数明显增加(P<0.01,P<0.05);术后7 d逃避潜伏期缩短,平台穿越次数增加,但差异均无统计学意义(P>0.05);术后3 d海马线粒体呼吸链复合物I、IV含量均明显增加(P<0.01);术后7 d线粒体呼吸链复合物I、IV含量差异均无统计学意义(P>0.05);术后3、7 d海马MMP、Sirt1蛋白和mRNA水平明显升高(P<0.01,P<0.05),NF-κB p65蛋白和mRNA水平明显降低(P<0.01)。结论 电针可以调控PND大鼠海马线粒体功能,改善认知功能,Sirt1/NF-κB信号通路可能参与其中。

脑心清介导AMPK/SIRT1通路促进脂肪酸氧化改善非酒精性脂肪肝

目的通过网络药理学、分子对接及体内外实验研究脑心清对高脂饮食诱导的非酒精性脂肪肝(Nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)的治疗效果及作用机制。方法选择Apo E^(-/-)小鼠给予高脂饮食12周,进行NAFLD模型复制,继而使用脑心清干预12周后,进行生化学、组织病理学检测,主要包括血脂、肝功能、血清炎症因子及肝脏苏木素-伊红(HE)、油红O、天狼星红染色,评估脑心清对高脂饮食诱导的NAFLD的疗效。通过网络药理学及分子对接技术预测脑心清的作用靶点。通过Hep G2细胞蛋白质印迹(Western Blot)实验验证脑心清的作用机制。结果血清生化学及肝脏组织病理学结果显示,脑心清可以明显改善高脂饮食诱导的肝脏脂质积聚、肝细胞损伤及炎症反应。网络药理学及分子对接分析结果表明,脑心清可能通过AMP依赖的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)/沉默调节蛋白1(Sirtuin 1,SIRT1)通路影响脂质代谢。体外细胞实验证实脑心清的作用机制主要是激活AMPK/SIRT1通路,上调下游肉碱棕榈酰转移酶1A(Carnitine palmitoyltransferase 1,CPT1A)的表达,促进脂肪酸氧化,最终改善NAFLD。结论脑心清通过激活AMPK/SIRT1通路促进脂肪酸氧化改善NAFLD。

中药通过SIRT1信号通路干预糖尿病肾病基础研究进展

糖尿病肾病(DKD)是终末期肾脏病的主要原因。沉默信息调节因子1(SIRT1)蛋白在糖尿病肾病的发生发展过程中发挥关键作用。中药干预DKD表现出独特优势。本文围绕SIRT1信号通路及主要分子调节机制,梳理中药调控SIRT1在足细胞、氧化应激和炎症反应中作用,发现中药单体及中药复方可通过靶向SIRT1调控PGC-1α信号通路、Nrf2/ARE信号通路、AMPK信号通路、NF-κB p65信号通路及PI3K/AKT/FoxO1信号通路,发挥抑制细胞凋亡、改善线粒体自噬、抑制炎症反应等药理作用,从而干预DKD,可为相关研究提供参考。

原花青素通过SIRT1/AMPK信号通路对庆大霉素致大鼠急性肾损伤的改善机制

目的探究原花青素对庆大霉素致大鼠急性肾损伤(AKI)的改善机制。方法通过腹腔注射硫酸庆大霉素构建AKI大鼠模型,将造模成功的大鼠随机分为模型对照组、盐酸贝那普利5 mg/kg组(阳性对照)、原花青素50 mg/kg组、原花青素100 mg/kg组、原花青素200 mg/kg组,每组10只;另取10只正常大鼠作为正常对照组。各给药组大鼠灌胃相应药液,正常对照组和模型对照组大鼠灌胃等体积生理盐水。所有大鼠每天给药1次,连续28 d。末次给药后,检测血清中血清肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)及24 h尿液中尿蛋白(UP)水平;计算肾脏指数;观察大鼠肾组织病理变化并进行病理评分;检测肾组织细胞凋亡率和胱天蛋白酶-3(Caspase-3)、B细胞淋巴瘤2基因相关X蛋白(Bax)表达水平,以及沉默信息调节因子1(SIRT1)、AMP活化蛋白激酶(AMPK)蛋白的磷酸化水平。结果与模型对照组比较,各给药组大鼠SCr、BUN、UP、MDA水平,肾脏指数,肾组织病理评分,肾组织细胞凋亡率及肾组织中Caspase-3、Bax蛋白表达水平均显著降低,SOD、GSH-Px水平和肾组织中SIRT1、AMPK蛋白的磷酸化水平均显著升高(P<0.05),且原花青素的作用存在剂量依赖性(P<0.05);原花青素200 mg/kg组与盐酸贝那普利5 mg/kg组比较,上述指标差异均无统计学意义(P>0.05)。结论原花青素对AKI大鼠的改善作用可能与其激活SIRT1/AMPK信号通路进而抑制氧化应激有关。

二甲双胍通过激活SIRT1/p53信号通路对骨关节炎大鼠关节软骨发挥保护作用

目的探究二甲双胍对骨关节炎大鼠软骨保护作用机制。方法取30只雄性SD大鼠,随机分为3组(10只/组)。建立大鼠膝骨关节炎模型,二甲双胍组大鼠接受灌胃治疗[200 mg/(kg·d)],空白组和模型组大鼠给予生理盐水作为对照。4周后,采用形态学染色方法观察关节软骨形态,通过免疫组化染色、免疫荧光染色及Western blot检测SIRT1/p53信号通路因子、炎症及凋亡相关因子的表达。结果二甲双胍组大鼠较模型组软骨结构损伤明显减轻,软骨层面趋于平整,软骨细胞数目增多,蛋白多糖含量增加。免疫组化染色、免疫荧光染色和Western blot检测发现,二甲双胍组大鼠软骨组织中SOX9、Aggrecan、Bcl-2、SIRT1蛋白表达较模型组显著升高,而IL-6、TNF-α、BAX、Caspase-9、p53蛋白表达明显降低。TUNEL染色结果显示,与模型组比较,二甲双胍组大鼠软骨细胞凋亡数量明显减少。结论二甲双胍可通过SIRT1/p53信号通路的激活减少骨关节炎SD模型大鼠软骨细胞凋亡,抑制软骨细胞外基质降解,进而保护关节软骨。

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。

基于miR-124/SIRT1信号通路探讨二至丸对神经突触损伤小鼠的作用及机制

目的基于miR-124/SIRT1信号通路探讨二至丸对神经突触损伤小鼠的作用及机制。方法将C57BL/6J小鼠随机分为空白组、模型组、阴性病毒对照组、阳性药物组(白藜芦醇50mg·kg^(-1)·d^(-1))、二至丸组(3.5 g·kg^(-1)·d^(-1)),每组10只。采用脑室注射miR-124-UP腺相关病毒复制miR-124-UP小鼠模型。灌胃给药,每日1次,连续42 d。采用Morris水迷宫实验检测小鼠学习记忆能力;HE及Nissl染色法观察海马组织病理变化;检测血清丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)水平;Western Blot法检测海马组织中SIRT1、BDNF、CREB、SYN、PSD95蛋白表达水平;qPCR法检测海马组织miR-124、SIRT1、BDNF、CREB、SYN、PSD95 mRNA表达水平。结果与空白组比较,模型组小鼠第5天的逃避潜伏期显著延长(P<0.01),穿越平台次数显著减少(P<0.001);小鼠海马CA3区神经细胞明显减少,细胞呈萎缩状态,细胞核浓染;血清MDA含量显著升高(P<0.001),GSH-PX酶活性显著下降(P<0.001);海马组织SIRT1、BDNF、CREB、SYN、PSD95蛋白及mRNA表达量均显著下降(P<0.05,P<0.01,P<0.001);海马组织miR-124 mRNA表达量显著升高(P<0.01)。与模型组比较,阳性药物组与二至丸组第5天的逃避潜伏期显著缩短(P<0.01),穿越平台次数显著增加(P<0.01,P<0.001);小鼠海马CA3区神经细胞数量增加,细胞形态趋于正常,萎缩细胞数量减少;血清MDA含量显著下降(P<0.001),GSH-PX酶活性显著升高(P<0.01,P<0.001);海马组织SIRT1、BDNF、CREB、PSD95蛋白表达量均显著升高(P<0.01,P<0.001);海马组织miR-124 mRNA表达量显著降低(P<0.01),SIRT1、BDNF、CREB、SYN、PSD95 mRNA表达量均显著升高(P<0.05,P<0.01,P<0.001);二至丸组小鼠海马组织SYN蛋白表达量显著升高(P<0.001)。结论二至丸能够提高miR-124-UP小鼠的学习记忆能力,增强抗氧化应激能力,改善神经元损伤,可能与其通过miR-124/SIRT1信号通路调控神经元可塑性有关。

虫草菌丝调节AMPK/SirT1信号通路对四氯化碳诱导肝纤维化小鼠的作用

目的研究虫草菌丝(cultured mycelium Cordyceps sinensis,CMCS)对四氯化碳(CCl4)诱导肝纤维化模型小鼠肝腺苷酸活化蛋白激酶/沉默信息调节因子1(AMPK/SirT1)信号通路的作用机制。方法将C57BL/6小鼠(n=40)按体重分层随机分为5组:正常对照组、CMCS对照组(3.0 g/kg)、模型对照组、CMCS 1.5 g/kg组(1.5 g/kg)和CMCS 3.0 g/kg组(3.0 g/kg),采用腹腔注射10%CCl4(2 mL/kg)诱导小鼠肝损伤模型。造模与给药2周后,检测血清ALT、AST、TBil水平;苏木素-伊红(HE)染色观察肝炎症;天狼星红染色观察肝胶原沉积;Jamall’s法检测肝羟脯氨酸(Hyp)含量;流式蛋白定量技术(cytometric bead array,CBA)检测肝组织IL-6、MCP-1、IFN-γ、TNF、IL-10、IL-12p70水平;免疫组化观察肝组织CollagenⅠ和SirT1表达情况;RT-qPCR检测肝组织Prkaa1、Prkaa2、Lkb1和p53水平。结果CCl4染毒2周后,模型对照组血清ALT、AST、TBil水平均明显升高(P<0.05);HE染色和天狼星红染色分别提示肝内大量炎症细胞浸润和胶原沉积;肝Hyp含量及IL-6、MCP-1、TNF表达明显增多(P<0.05),IL-10和IL-12p70表达明显减少(P<0.01);免疫组化染色提示肝组织Collagen I表达增多;SirT1在肝窦间隙表达减少,在胶原沉积处表达增多;RT-qPCR检测提示肝组织Prkaa1、Prkaa2、Lkb1表达下降,p53表达增多(P<0.05)。CMCS可显著降低纤维化小鼠血清ALT、AST水平;降低肝组织IL-6、MCP-1、TNF表达(P<0.05),上调IL-10、IL-12p70水平(P<0.05);减少肝炎细胞浸润、胶原形成和Hyp含量,促进肝窦内SirT1表达,上调肝Prkaa1、Prkaa2、Lkb1表达(P<0.05);减轻肝内CollagenⅠ、p53表达(P<0.05)。与CMCS 1.5 g/kg组相比,CMCS 3.0 g/kg组抑制肝炎症、胶原沉积及上调AMPK/SirT1表达更为明显(P<0.05)。结论CMCS可通过上调AMPK/SirT1信号通路而发挥抗CCl4诱导小鼠肝纤维化的作用。

车叶草苷调节SIRT1/AMPK信号通路对慢性阻塞性肺疾病大鼠氧化应激损伤的影响

目的探究车叶草苷(asperuloside,ASP)调节沉默信息调节因子-1(SIRT1)/腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路对慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠氧化应激损伤的影响。方法随机选取12只大鼠作为对照组(Control组),其余采用香烟暴露诱导建立COPD大鼠模型,将造模成功的大鼠随机分为模型组(Model组)、车叶草苷低剂量组[ASP-L,14 mg/(kg·d)ASP]、中剂量组[ASP-M,28 mg/(kg·d)ASP]、高剂量组[ASP-H,56 mg/(kg·d)ASP]、车叶草苷高剂量+SIRT1抑制剂组[ASP-H+EX527组,56 mg/(kg·d)ASP+4.38 mg/(kg·d)EX527],每组12只。测量大鼠的肺功能及肺湿干质量比(W/D);酶联免疫吸附测定(ELISA)检测超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、活性氧(ROS)水平;苏木精-伊红(HE)染色观察肺组织病理变化;TUNEL检测肺组织凋亡情况;免疫组织化学检测抗髓过氧化物酶(MPO)表达;免疫印迹法检测SIRT1/AMPK信号通路相关蛋白表达。结果COPD大鼠成功建模,与Model组相比,ASP-L组、ASP-M组、ASP-H组大鼠气道阻力(RI)、W/D比值、细胞凋亡率、MDA、ROS水平、MPO光密度值降低(P<0.05),吸气流量峰值(PIF)、呼气流量峰值(PEF)、第1秒用力呼气容积(FEV1)/用力肺活量(FVC)比值、SOD、GSH-Px水平及SIRT1、p-AMPK/AMPK蛋白表达升高(P<0.05);HE染色结果显示ASP干预后COPD大鼠肺组织炎性浸润及肺组织结构变化减轻;EX527可减弱ASP-H对COPD大鼠肺组织损伤的改善作用。结论ASP可能通过激活SIRT1/AMPK信号通路,抑制肺组织氧化应激和细胞凋亡,改善COPD大鼠肺功能。

罗哌卡因调节SIRT1/AMPK通路对妊娠期糖尿病大鼠的保护作用

目的探讨罗哌卡因调节沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)/腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路对妊娠期糖尿病(GDM)大鼠的保护作用。方法雌性大鼠经高脂高糖喂养8周后与雄性大鼠合笼获得孕鼠,妊娠第6 d腹腔注射STZ制备GDM大鼠模型。将造模成功的大鼠随机分为模型组和罗哌卡因低剂量组(1 mg/kg)、高剂量组(2.0 mg/kg),罗哌卡因高剂量(2.0 mg/kg)+EX⁃527(1 mg/kg)组,另设对照组,每组15只。全自动生化分析仪检测谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)和碱性磷酸酶(ALP)活性,以及大鼠血清TC、TG、LDL⁃C、HDL⁃C含量;HE染色观察肝组织病理变化;ELISA法检测血清TNF⁃α、IL⁃6和IL⁃1β水平;商品化试剂盒检测肝脏组织MDA、SOD、GSH水平;Western blot检测肝组织Bcl⁃2、Bax、SIRT1、AMPK蛋白水平。结果对照组肝组织细胞形态结构正常;与对照组相比,模型组大鼠肝组织有明显脂肪空泡和炎症细胞浸润,血清TG、TC、LDL⁃C水平、GPT、GOT、ALP水平、TNF⁃α、IL⁃6和IL⁃1β水平、肝组织MDA水平、Bax水平显著升高,血清HDL⁃C水平、肝组织SOD、GSH水平、Bcl⁃2、SIRT1、p⁃AMPK/AMPK蛋白水平显著降低(P<0.05);与模型组相比,罗哌卡因低、高剂量组脂肪空泡显著减少,有少量炎症细胞浸润,血清TG、TC、LDL⁃C水平、GPT、GOT、ALP水平、TNF⁃α、IL⁃6和IL⁃1β水平、肝组织MDA水平、Bax水平显著降低,血清HDL⁃C水平、肝组织SOD、GSH水平、Bcl⁃2、SIRT1、p⁃AMPK/AMPK蛋白水平显著升高(P<0.05);与罗哌卡因高剂量组相比,EX⁃527干预可减弱罗哌卡因对GDM大鼠的保护作用。结论罗哌卡因通过激活SIRT1/AMPK信号通路可以降低GDM大鼠炎症反应和氧化应激,进而改善GDM症状。

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。