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呼吸道上皮细胞感染人偏肺病毒与核心代谢途径的改变有关
编辑人员丨1天前
人偏肺病毒(human metapneumovirus, hMPV)是导致婴儿、老年人和免疫缺陷患者急性下呼吸道感染的重要原因。微阵列数据的通路分析表明,影响hMPV感染呼吸道上皮细胞的20%基因与代谢有关。研究发现,在hMPV感染后,人呼吸道上皮细胞中糖酵解途径酶己糖激酶2、丙酮酸激酶M2和乳酸脱氢酶A的水平,以及属于己糖胺生物合成和糖基化途径的酶的水平均显著上调。另一方面,属于三羧酸循环的大多数酶的表达显著减少,己糖激酶2和糖基化酶O-连接N-乙酰氨基葡萄糖转移酶的抑制导致hMPV滴度显著降低。研究表明hMPV感染引起的代谢变化在病毒生命周期中起主要作用,可作为潜在的抗病毒靶点。
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编辑人员丨1天前
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HIF-1α-糖酵解通路在丙泊酚减轻急性睡眠剥夺老龄大鼠脑损伤中的作用
编辑人员丨1天前
目的:评价缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)-糖酵解通路在丙泊酚减轻急性睡眠剥夺老龄大鼠脑损伤中的作用。方法:SPF级健康雄性SD大鼠48只,20~22月龄,体质量500~600 g,采用随机数字表法分为4组( n=12):对照组(Con组)、睡眠剥夺组(SD组)、睡眠剥夺+丙泊酚组(SP组)和睡眠剥夺+丙泊酚+二甲基乙二酰氨基乙酸(DMOG)组(SPD组)。采用睡眠剥夺仪建立睡眠剥夺模型。于睡眠剥夺前20和3 h时,SP组腹腔注射1%丙泊酚0.04 mg/g,SPD组腹腔注射1%丙泊酚0.04 mg/g和HIF-1α特异性激动剂DMOG 0.05 mg/g。采用条件恐惧实验、新旧物体识别实验评估大鼠记忆能力。行为学实验结束后,取血液和脑组织标本,采用伊文思蓝(EB)染色法检测血脑屏障通透性,HE染色后观察海马组织病理学变化,TUNEL染色法确定海马神经元凋亡率,ELISA法检测血清神经丝轻链蛋白(NfL)、NSE浓度以及海马组织ROS、IL-6、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、乳酸和丙酮酸含量,计算乳酸/丙酮酸比值;采用Western blot法检测海马HIF-1α、丙酮酸激酶M2 (PKM2)、己糖激酶2(HK2)、离子钙结合适配器分子1(IBA1)以及裂解的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(cleaved caspase-3)的表达。 结果:与Con组相比,SD组和SPD组僵直时间百分比和识别指数降低,血清NSE和NfL浓度、脑组织EB含量、海马组织ROS、IL-6、iNOS含量和乳酸/丙酮酸比值升高,HIF-1α、PKM2、HK2、IBA1、cleaved caspase-3表达上调,神经元凋亡率升高( P<0.05),海马区神经细胞发生病理学损伤。与SD组相比,SP组僵直时间百分比和识别指数升高,血清NSE和NfL浓度、脑组织EB含量、海马组织ROS、IL-6、iNOS含量和乳酸/丙酮酸比值降低,HIF-1α、PKM2、HK2、IBA1、cleaved caspase-3表达下调,神经元凋亡率降低( P<0.05),海马神经细胞病理学损伤减轻。与SP组相比,SPD组僵直时间百分比和识别指数降低,血清NSE和NfL浓度、脑组织EB含量、海马组织ROS、IL-6及iNOS含量、乳酸/丙酮酸比值升高,HIF-1α、PKM2、HK2、IBA1、cleaved caspase-3表达上调,神经元凋亡率升高( P<0.05),海马区神经细胞病理学损伤加重。 结论:丙泊酚可减轻急性睡眠剥夺诱导的老龄大鼠脑损伤,其机制可能与抑制HIF-1α-糖酵解通路,减轻神经炎症反应有关。
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编辑人员丨1天前
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急性外伤性弥漫性脑肿胀与蛛网膜下腔出血的相关性分析及其机制初探
编辑人员丨1天前
目的:分析急性外伤性弥漫性脑肿胀(PADBS)与蛛网膜下腔出血(SAH)的相关性及其机制初探。方法:回顾性分析西南医科大学附属医院神经外科2017年3月至2020年4月收治的脑挫裂伤患者48例,根据入院时头颅CT,将患者分为PADBS组(26例)和非脑肿胀组(22例)。比较两组患者SAH发生率的差异。所有患者均行CT灌注成像(CTP)检查,比较两组患者CTP相关参数的差异。两组各选择3例合并SAH并行去骨瓣减压术的患者,对术中切除的废弃脑组织进行全基因组表达谱芯片检查,比较两组基因表达的差异。结果:PADBS组76.9%(20/26)的患者合并SAH,高于非脑肿胀组的40.9%(9/22),差异有统计学意义( P<0.05);CTP显示,PADBS组脑血容量、脑血流量降低,脑血流平均通过时间延长,差异均有统计学意义(均 P<0.05)。基因芯片分析显示,与非脑肿胀组比较,PADBS组脑组织中炎性反应、免疫反应及应激反应相关基因表达均明显下调,低氧诱导因子1α(HIF-1α)、糖酵解途径中己糖激酶2(HK2)、乳酸脱氢酶A(LDHA)mRNA的表达水平均明显降低(均 P<0.05)。 结论:PADBS可能与外伤性SAH有关,相关机制可能与低氧应激反应降低有关。
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编辑人员丨1天前
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糖酵解通路关键酶在婴幼儿血管瘤中的表达及其作用
编辑人员丨1天前
目的:研究糖酵解通路关键酶在婴幼儿血管瘤中的表达变化并探究其作用。方法:收集从2020年6月至2020年12月在四川大学华西医院小儿外科行手术切除的8例婴幼儿血管瘤(infantile hemangioma,IH)组织标本。免疫组织化学分析增殖期组织与消退期组织中糖酵解关键酶的表达,进一步在细胞水平采用Western blot分析在血管瘤内皮细胞(hemangioma-derived endothelial cell,HemEC)与人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cell,HUVEC)的表达情况。应用CCK8、Transwell与Annexin V/PI法检测抑制剂PFK15干预磷酸果糖激酶2/果糖2,6二磷酸酶3(6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-biphosphatase 3,PFKFB3)表达后的HemEC的增殖、迁移及凋亡能力。结果:在增殖期血管瘤组织中,糖酵解关键酶葡萄糖转运体1(glucose transporter 1,Glut1)、己糖激酶2(hexokinase 2,HK2)、PFKFB3、磷酸果糖激酶1(phosphofructokinase-1,PFK1)、M2型丙酮酸激酶(pyruvate kinase M2,PKM2)及乳酸脱氢酶A(lactate dehydrogenase A,LDHA)的表达水平均高于消退期血管瘤组织。在细胞表达层面,Western blot结果显示,增殖期HemEC中糖酵解关键酶的表达水平均高于HUVEC。使用PFKFB3特异性抑制剂PFK1干预细胞后,HemEC增殖受到显著抑制( P<0.05),HemEC迁移受到显著抑制(163±12比64±7, P<0.01),细胞凋亡升高(11.67±0.74比7.25±0.41, P<0.01)。 结论:糖酵解关键酶在IH增殖期血管瘤组织中比消退期组织中表达高,在HemEC中表达强于HUVEC。阻断糖酵解关键酶PFKFB3的活性能抑制HemEC增殖,促进凋亡。
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编辑人员丨1天前
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抑制糖代谢可缓解获得性大疱性类天疱疮样表皮松解症
编辑人员丨1天前
获得性大疱性类天疱疮样表皮松解症(EBA)是一种自身抗体驱动的、粒细胞介导的皮肤病。既往研究证据表明,免疫细胞的分化、功能、代谢相互影响,这是免疫反应的先决条件。例如,Th1和M1型巨噬细胞即使在有氧条件下也要依赖于糖酵解,而M2型巨噬细胞、调节性T细胞(Treg)和静止记忆T细胞则主要依赖于氧化磷酸化(OxPhos)。但细胞代谢的作用及其作为EBA治疗靶点的潜力尚不清楚。为此作者研究了2-脱氧-D-葡萄糖和二甲双胍在EBA抗体转移C57BL/6J野生型小鼠中的作用。研究结果显示二甲双胍和2-脱氧-D-葡萄糖均能够在该模型中减轻EBA症状。而后,该项研究证明了免疫复合物对中性粒细胞的刺激增加了有氧糖酵解的速率,并且这种增加是诱导对EBA至关重要的白三烯B4和活性氧的释放所必需的。因此,2-脱氧-D-葡萄糖作为糖酵解酶己糖激酶和磷酸葡萄糖异构酶的抑制剂,庚酸作为GAPDH的抑制剂,减弱了这种中性粒细胞的反应。在超药理学剂量时,二甲双胍能够降低氧化磷酸化水平,也能抑制这种中性粒细胞反应,而在体内二甲双胍却不大可能对中性粒细胞产生直接影响。氧化磷酸化抑制剂寡霉素同样能够抑制这种中性粒细胞反应,且免疫复合物刺激不会改变氧化磷酸化的速率,这意味着中性粒细胞完整线粒体反应是抑制糖代谢反应的基础。总的来说,该研究强调2-脱氧-D-葡萄糖和二甲双胍是治疗EBA的潜在药物,而中性粒细胞的糖酵解和氧化磷酸化都是EBA颇具前景的治疗靶点。
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编辑人员丨1天前
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基于单细胞转录组学分析百草枯诱导帕金森病样小鼠大脑小胶质细胞差异基因及其功能
编辑人员丨1天前
目的:基于单细胞转录组测序分析百草枯(PQ)诱导的帕金森病(PD)样小鼠大脑小胶质细胞亚群差异基因和相关信号通路,为阐明PQ致动物大脑PD样改变的机制研究提供线索。方法:于2021年9月,将6周龄C57BL/6雄性小鼠6只随机分为对照组和实验组(每组3只),分别以生理盐水、10.0 mg/kg PQ进行腹腔注射,每3天1次,连续10次注射造模。染毒结束后取小鼠大脑,进行10× Genomics单细胞转录组测序。根据基因表达特征筛选小胶质细胞亚群,进行基因本体(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析。进一步筛选实验组和对照组间小胶质细胞亚群的差异基因,利用生物信息学工具进行功能显著性富集分析。采用0、60、90 μmol/L的PQ溶液处理小鼠小胶质细胞(BV2细胞),通过实时荧光定量PCR实验验证差异基因己糖激酶2(Hk2)、ATPase H+转运V0亚基b(Atp6v0b)、神经调节蛋白1(Nrg1)的表达情况。结果:根据特征基因肌醇多磷酸-5-磷酸酶d(Inpp5d)和转化生长因子β受体1(Tgfbr1)将Cluster 7和Cluster 20亚群识别为小胶质细胞亚群,且该亚群反映小胶质细胞活化M2表型。生物信息学分析结果显示,所识别小胶质细胞亚群特征基因均富集到内吞作用;在分子功能方面主要富集跨膜受体蛋白激酶活性和细胞因子结合等功能。Cluster 7亚群上调基因主要富集于溶酶体通路、内吞作用等通路;下调基因主要富集于神经退行性疾病等信号通路。Cluster 20亚群上调基因主要富集于与PD相关的信号通路;下调基因主要富集于环磷酸腺苷(cAMP)信号传导途径、神经系统发育、突触功能等信号通路。实时荧光定量PCR检测结果显示,与0 μmol/L比较,90 μmol/L PQ溶液处理后BV2细胞的Hk2 mRNA和Atp6v0b mRNA表达水平升高,Nrg1 mRNA表达水平降低,差异均有统计学意义( P<0.05)。 结论:小胶质细胞在PQ诱导的PD样小鼠模型中被激活,且向M2表型极化,其功能与溶酶体(内吞)、突触功能及PD相关信号通路的调节有关。
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编辑人员丨1天前
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糖酵解及其关键限速酶在急性肺损伤中的研究进展
编辑人员丨1天前
急性肺损伤是一种以肺部炎症和微血管通透性增加为特征的临床综合征,但其发生机制尚未阐明。糖酵解及其关键限速酶己糖激酶、磷酸果糖激酶1和丙酮酸激酶M2,以及间接限速酶6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶3,均被认为参与了急性肺损伤的发生。本文总结糖酵解相关限速酶在急性肺损伤中的病理生理特征及其相关性,通过抑制糖酵解相关限速酶抑制糖酵解可缓解急性肺损伤。因此,靶向糖酵解相关限速酶开发急性肺损伤治疗药物具有极大的临床意义。
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编辑人员丨1天前
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自拟济肾方加减治疗2型糖尿病肾脏疾病(Ⅲ期)气阴两虚兼血瘀证临床研究
编辑人员丨1天前
目的:评价自拟济肾方加减结合西医常规疗法治疗2型糖尿病肾脏疾病(diabetic kidney disease,DKD)Ⅲ期气阴两虚兼血瘀证的疗效。方法:将符合入选标准的2019年2月-2020年7月汝州市济仁糖尿病医院DKDⅢ期气阴两虚兼血瘀证患者80例,按就诊顺序随机分为2组,每组40例。对照组采用西医常规疗法治疗,治疗组在对照组基础上服用自拟济肾方加减治疗。2组均治疗3个月。分别于治疗前后进行中医症状评分;采用己糖激酶法检测空腹血糖(FPG),肌氨酸氧化酶法检测SCr并计算肾小球滤过率(eGFR),胶乳增强免疫比浊法检测超敏C反应蛋白(hs-CRP),夹心ELISA法检测TGF-β1水平,HPLC法检测HbA1c;收集24 h尿液,采用邻苯三酚红钼法检测24 h尿蛋白定量(24 hUTP);评价临床疗效。结果:治疗组总有效率为87.5%(35/40)、对照组为67.5%(27/40),2组比较差异有统计学意义( Z=-2.72, P=0.006)。治疗后,治疗组hs-CRP[(2.52±1.02)mg/L比(3.21±1.22)mg/L, t=2.74]、TGF-β1[(32.2±6.52)mg/L比(38.3±6.8)mg/L, t=-4.97]、24 hUTP[(120.91±38.84)mg比(144.84±49.69)mg, t=-5.94]水平低于对照组( P<0.05);eGFR[(66.23±4.91)ml?min -1?1.73 m -2比(59.69±4.51)ml?min -1?1.73 m -2, t=6.61]高于对照组( P<0.05)。治疗组治疗后中医症状积分低于对照组( t=-5.09, P<0.01)。 结论:自拟济肾方加减结合西医常规疗法可抑制DKDⅢ期气阴两虚兼血瘀证患者炎症反应及肾间质纤维化,改善eGFR,减少尿蛋白排泄,疗效优于西医常规疗法治疗。
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编辑人员丨1天前
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G6PD介导的还原应激在砷致细胞恶性转化中的作用
编辑人员丨1天前
目的:探讨糖代谢关键酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)介导的还原应激在砷致细胞恶性转化中的作用以及具体机制。方法:以0.0(对照组)、1.0 μmol/L(染砷组)亚砷酸钠(NaAsO 2)处理永生化人皮肤角质形成细胞(HaCaT细胞),利用细胞生长动力学、细胞划痕和软琼脂集落形成实验检测细胞恶性转化指标。在砷处理不同时期(0、1、7、14、21、28、35代细胞),通过相应试剂盒和免疫印迹(Western blot)检测NaAsO 2对HaCaT细胞糖代谢[葡萄糖-6-磷酸(G6P)、乳酸、乙酰辅酶A、G6PD水平及己糖激酶2(HK-2)、6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶3(PFKFB3)、丙酮酸脱氢酶激酶1(PDK1)、6-磷酸葡萄糖脱氢酶(PGD)、G6PD蛋白表达水平]的影响;提取线粒体,通过相应试剂盒检测NaAsO 2对HaCaT细胞及线粒体氧化还原[还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)/烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP +)比值、还原型谷胱甘肽(GSH)/氧化型谷胱甘肽(GSSG)比值]的影响;使用小干扰RNA(siRNA)干预方法,检测G6PD对还原应激及NaAsO 2诱导的HaCaT细胞恶性转化的影响。 结果:1.0 μmol/L NaAsO 2培养HaCaT细胞至35代(T-HaCaT细胞),与传代匹配的0.0 μmol/L NaAsO 2培养HaCaT细胞相比[(33.797 ± 0.280)h、0.177 ± 0.015、(13.667 ± 2.625)个],倍增时间[(24.042 ± 0.479)h]较短( t = 30.45, P < 0.001),细胞迁移率(0.396 ± 0.039)较高( t = 9.08, P < 0.001),软琼脂集落数量[(73.667 ± 4.450)个]较多( t = 20.11, P < 0.001)。与同组0代和同代对照组细胞相比,染砷组细胞糖代谢指标G6P水平在1、7、14、21、28、35代均较高(均 P < 0.05),乳酸和G6PD水平在14、21、28、35代均较高(均 P < 0.05),乙酰辅酶A水平在21、28、35代均较低(均 P < 0.05),HK-2、PFKFB3、PDK1、PGD、G6PD蛋白表达水平在7、14、21、28、35代均较高(均 P < 0.05);细胞NADPH/NADP +比值在1、14、21、28、35代均较高(均 P < 0.05),GSH/GSSG比值在21、28、35代均较高(均 P < 0.05);线粒体NADPH/NADP +比值在1、7、21、28、35代均较高(均 P < 0.05),GSH/GSSG比值在1、7、14、21、28、35代均较高(均 P < 0.05)。siRNA沉默T-HaCaT细胞G6PD表达后,与T-HaCaT con siRNA处理组相比,T-HaCaT G6PD siRNA处理组细胞和线粒体NADPH/NADP +和GSH/GSSG比值均较低(均 P < 0.05),细胞倍增时间较长、细胞迁移率较低、软琼脂集落数量较少(均 P < 0.05)。 结论:NaAsO 2致HaCaT细胞恶性转化过程中,G6PD等糖代谢相关酶被激活导致糖代谢重编程,引起细胞氧化还原稳态失衡,细胞和线粒体的还原应激增强,进而促进NaAsO 2所致HaCaT细胞恶性转化。
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编辑人员丨1天前
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基于肿瘤细胞糖代谢和单细胞测序分析尿液脱落细胞在尿路上皮癌诊断中的价值
编辑人员丨1天前
目的:探讨己糖激酶-2(hexokinase2,HK2)检测和单细胞测序在尿路上皮癌(urothelial carcinoma,UC)中的诊断价值。方法:收集2021年6月至2022年4月就诊于中国医学科学院肿瘤医院疑似UC或UC术后复查患者的合格尿液标本265例,对其同时行脱落细胞学和HK2检测。基于组织病理、临床及影像学诊断,通过交叉列联表及分层分析评价2种检测方法的一致性、特异度、灵敏度、阳性预测值和阴性预测值。分离HK2代谢异常细胞行单细胞测序,从分子层面验证HK2检测性能的可靠性。结果:HK2及细胞学检测诊断UC的阳性符合率为90.3%(102/113),两者一致性较高( Kappa=0.604)。HK2检测较细胞学可明显提高UC诊断灵敏度(85.2%比75.6%, P=0.024),两者联合后灵敏度可提高至91.1%。HK2对上尿路上皮癌诊断灵敏度明显高于细胞学(81.8%比65.5%, P=0.022);HK2检测较细胞学在早期病变(82.6%比69.5%, P=0.375)及低级别UC(69.6%比47.8%, P=0.125)中同样具有更高的灵敏度。对10例HK2检测阳性样本行单细胞测序,结果显示同一UC患者的肿瘤细胞表现出高度一致的拷贝数变异,不同患者间拷贝数变异谱存在异质性。4例肾盂癌尿液样本中发现3例均存在8p染色体缺失;2例良性病变患者所有测序细胞均无拷贝数变异,提示细胞为良性。 结论:尿液HK2检测可辅助尿液细胞学提高UC诊断的灵敏度,为上尿路上皮癌、低级别UC及早期病变提供一种全新可靠的手段。同时本研究初步揭示了在尿液样本中行单细胞测序的可行性,有望从基因层面提高HK2检测的特异度。
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编辑人员丨1天前
