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犬尿氨酸代谢通路对牙周膜干细胞成骨分化的影响
编辑人员丨4天前
目的:探索犬尿氨酸代谢通路对牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cells,PDLSC)成骨分化的影响,为研究牙周炎微环境对牙周组织再生的影响提供依据。方法:于2022年6至10月在南京大学医学院附属口腔医院牙周病科、口腔综合科收集19例牙周炎患者(牙周炎组)和19例牙周健康者(牙周健康组)的非刺激性唾液,采用超高效液相色谱-串联质谱检测两组受试者唾液中犬尿氨酸及其代谢产物的含量。对牙周炎组和牙周健康组的牙龈组织通过免疫组化检测吲哚胺2,3-双加氧酶(indoleamine 2,3-dioxygenase,IDO)与芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor,AhR)的表达情况。收集因正畸治疗需要拔除的前磨牙5颗(来自2022年7至11月南京大学医学院附属口腔医院口腔颌面外科12~18岁的5例就诊患者),从离体牙上提取PDLSC,使用成骨诱导分化培养基(对照组)或含有20 μmol/L犬尿氨酸的成骨诱导分化培养基(犬尿氨酸组)培养7 d,对成骨诱导的PDLSC进行碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色和ALP活性测定。通过实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)检测对照组和犬尿氨酸组PDLSC成骨相关基因ALP、骨钙素、runt相关转录因子2(runt-related transcription factor 2,RUNX2)、Ⅰ型胶原蛋白(collagen type-Ⅰ,COL-Ⅰ)mRNA表达和犬尿氨酸通路相关基因AhR、细胞色素P450家族成员(cytochrome P450 family,CYP)1A1、1B1 mRNA的表达。通过蛋白质印迹法检测对照组和犬尿氨酸组RUNX2、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)和AhR蛋白表达情况。培养21 d时,用茜素红染色评估对照组和犬尿氨酸组PDLSC矿化情况。结果:牙周炎组唾液中犬尿氨酸[8.26(0,19.60)nmol/L]及犬尿喹啉酸[11.4(3.34,13.52)nmol/L]含量均显著高于牙周健康组[分别为0.75(0,4.25)、1.92(1.34,3.88)nmol/L]( Z=-2.84, P=0.004; Z=-3.61, P<0.001)。牙周炎组牙龈组织中IDO(18.33±2.22)和AhR的表达(44.14±13.63)均显著高于牙周健康组(分别为12.21±2.87、15.39±5.14)( t=3.38, P=0.015; t=3.42, P=0.027)。ALP活性测定显示,与对照组(329.30±19.29)相比,犬尿氨酸组PDLSC ALP活性(291.90±2.35)显著下降( t=3.34, P=0.029)。RT-qPCR结果显示,犬尿氨酸组PDLSC ALP、骨钙素和RUNX2表达(0.43±0.12、0.78±0.09、0.66±0.10)均较对照组(1.02±0.22、1.00±0.11、1.00±0.01)显著下降( t=4.71, P=0.003; t=3.23, P=0.018; t=6.73, P<0.001),AhR、CYP1A1 mRNA表达(1.43±0.07、1.65±0.10)均较对照组(1.01±0.12、1.01±0.14)显著升高( t=5.23, P=0.006; t=6.59, P<0.001),两组间COL-Ⅰ、CYP1B1 mRNA表达差异均无统计学意义( P>0.05)。蛋白质印迹法结果显示,犬尿氨酸组OPN、RUNX2表达(0.82±0.05、0.87±0.03)与对照组(1.00±0.00、1.00±0.00)相比均显著下降( t=6.79, P=0.003; t=7.95, P=0.001),AhR表达(1.24±0.14)显著高于对照组(1.00±0.00)( t=3.04, P=0.039)。 结论:牙周炎患者犬尿氨酸通路异常激活,不仅能上调AhR相关通路,还能抑制PDLSC的成骨向分化。
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编辑人员丨4天前
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色氨酸-犬尿氨酸代谢途径及其代谢产物在抑郁症中的研究进展
编辑人员丨4天前
抑郁症是一种严重的慢性致残性精神疾病,其高患病率、高复发率、高致残率给社会和家庭带来巨大的经济负担。越来越多的研究显示色氨酸-犬尿氨酸代谢途径异常在抑郁症的病理生理机制中可能具有重要作用。本文中系统的介绍了近年来色氨酸-犬尿氨酸代谢途径及其代谢产物在抑郁症中的相关研究,并梳理了基于该代谢途径的靶向药物潜在的抗抑郁效果,为探索抑郁症的病因及发病机制提供一定的理论基础。
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编辑人员丨4天前
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犬尿氨酸途径在认知功能障碍中的作用及机制
编辑人员丨4天前
色氨酸(TRP)是人体的必需氨基酸,是许多信号分子形成的前体。犬尿氨酸途径是TRP代谢的主要途径,在吲哚胺2,3-双加氧酶的催化下,形成代谢产物犬尿喹啉酸和喹啉酸,他们通过不同机制作用于N-甲基-D-天冬氨酸受体,参与神经调节,影响认知过程,在许多中枢神经系统疾病的发生发展中起着重要作用。在生理和病理条件下,犬尿氨酸代谢过程不同,而且在犬尿氨酸代谢途径中有许多限速酶,通过影响这些限速酶可以干预犬尿氨酸代谢。本文就色氨酸/犬尿氨酸代谢与认知障碍之间作一综述。
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编辑人员丨4天前
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ID-LC-MS/MS检测L-色氨酸及其代谢物的方法建立及方法学评价
编辑人员丨4天前
目的:建立同位素稀释液相色谱串联质谱(ID-LC-MS/MS)方法检测血清中L-色氨酸及其代谢物。方法:方法学建立及评价。收集2022年11月至2023年1月的华西医院166例健康体检者的血清样本。采用L-色氨酸(Trp)、L-犬尿氨酸(Kyn)和犬尿喹啉酸(KA)的同位素标记物为内标,通过蛋白沉淀处理血清样本,应用LC-MS/MS同时检测Trp、Kyn和KA含量。评价该方法的选择性、特异性、线性、检出限(LOD)、定量限(LOQ)、携带污染、精密度、加标回收率、基质效应和稀释一致性。结果:Trp、Kyn和KA的线性相关系数均>0.999,LOD分别为0.10 μmol/L、0.01 μmol/L和1.00 nmol/L,LOQ分别为0.20 μmol/L、0.04 μmol/L和2.00 nmol/L,批内精密度和批间精密度均<10%,平均加标回收率与相对基质效应均在100%左右,超线性范围的样本最多可稀释16倍。健康体检者血清中Trp、Kyn、KA含量、Kyn/Trp和KA/Kyn比值分别为(59.55±10.92)μmol/L、(1.85±0.43)μmol/L、(39.89±17.93)nmol/L、(31.64±8.19)×10 -3和21.51±6.72。 结论:建立了基于ID-LC-MS/MS定量检测Trp、Kyn和KA的方法,该方法简便快捷、灵敏度高、结果准确可靠,为临床相关研究提供了可靠支撑。
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编辑人员丨4天前
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基于基因芯片数据的肾嫌色细胞癌生物信息学分析
编辑人员丨4天前
目的:利用生物信息学分析肾嫌色细胞癌基因表达谱芯片,寻找肾嫌色细胞癌发生的关键基因。方法:从GEO数据库下载肾嫌色细胞癌基因芯片数据GSE15641和GSE11151,利用R软件中的"affy"、"limma"等R软件包进行差异表达基因筛选,结合DAVID和STRING在线生物信息学工具对差异表达基因进行调控网络分析并构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络,通过Cytoscape软件中的Cytohubba插件筛选Hub基因。结果:共筛选出肾嫌色细胞癌差异表达基因261个,包括194个表达下调基因,67个表达上调基因。对差异表达基因进行基因富集(GO)分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析以挖掘其生物学功能,其中GO富集分析中的生物学过程(BP)主要富集于细胞分泌、糖异生和细胞增殖调控;在细胞组成(CC)主要富集于细胞外泌体、细胞质膜及其组成部分;在分子功能(MF)主要富集于肝素结合,在KEGG通路分析中主要富集于代谢通路、抗体的生物合成、蛋白质消化吸收、肾素-血管紧张素系统等。利用在线生物信息学工具构建PPI网络,通过Cytoscape软件中的Cytohubba插件筛选前10位Hub基因,分别是胡椒酸和肌氨酸氧化酶(PIPOX)、羟基酸氧化酶2(HAO2)、犬尿氨酸-3-单加氧酶(KMO)、溶质转运家族2成员2(SLC2A2)、甲酰亚胺基转移酶环脱氨酶(FTCD)、血管生成素(ANG)、催化多肽-1(APOBEC1)互补因子(A1CF)、重组表达醛脱氢酶8A1(ALDH8A1)、维生素D结合蛋白(GC)、血浆富含组氨酸糖蛋白(HRG)。结论:利用生物信息学方法分析肾嫌色细胞癌的差异表达基因,可有效发掘这些差异表达基因的相互作用信息,为肾嫌色细胞癌的治疗提供新的思路。
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编辑人员丨4天前
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1-甲基色氨酸对脂多糖诱导的人脐静脉内皮细胞通透性及凋亡的影响
编辑人员丨4天前
目的:探讨1-甲基色氨酸(1-methyltryptophan,1-MT)对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)通透性及细胞凋亡的影响。方法:将HUVECs分为三组,即磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffered saline,PBS对照组)、1 μg/mL LPS(LPS组)、含有LPS及1 mmol/L 1-MT(1-MT组)。采用蛋白免疫印迹试验(Western blot)检测孵育8 h后的p120连环(p120 concatemer,p120ctn)、血管内皮钙粘蛋白(vascular endothelial cadherin,VE-cadherin)、caspase-3及DNA修复酶多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶-1(DNA repair enzyme polyadenylate ribose polymerase-1,PARP-1)的表达。采用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)分别检测孵育2、4、6和8 h的犬尿氨酸(kynurenine,Kyn)浓度,并计算吲哚胺2,3-双加氧酶(indoleamine 2,3-dioxygenase, IDO)活性。组间两两均数比较用LSD- t检验。 结果:与PBS对照组相比较,LPS组caspase-3 [(74.01±7.91)% vs(157.14±7.63)%, P<0.01]、Kyn表达显著增高,而p120ctn [(49.12±2.15)% vs(37.61±1.80)%, P<0.01]、VE-cadherin [(107.70±7.01)% vs(90.66±2.58)%, P=0.027]及抗凋亡蛋白PARP-1 [(67.95±3.08)% vs(57.93±5.26)%, P=0.038]水平显著降低,IDO活性升高( P<0.05)。与LPS组比较,1-MT组caspase-3 [(157.14±7.63)% vs(110.74±7.89)%, P<0.01]表达显著降低,然而p120ctn [(37.61±1.80)% vs(47.19±0.82)%, P<0.01] 、VE-cadherin [(90.66±2.58)% vs(107.27±9.89)%, P=0.029]及PARP-1 [(57.93±5.26)% vs(74.12±4.90)%, P=0.005]表达显著升高,不同时间点IDO活性均降低( P<0.05)。PBS组和1-MT组p120ctn、VE-cadherin、PARP-1蛋白水平、Kyn浓度及IDO活性差异无统计学意义( P>0.05),1-MT组caspase-3蛋白水平较PBS组升高( P=0.001)。 结论:LPS刺激HUVECs通透性增加,而1-MT可通过抑制IDO活性和降低Kyn水平拮抗LPS的刺激作用,此外,1-MT还可降低细胞凋亡,其机制可能是通过增加PARP-1表达,降低caspase-3水平,从而发挥内皮细胞的保护作用。
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编辑人员丨4天前
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伴有自杀意念的抑郁症患者犬尿氨酸代谢及与临床症状的动态关联分析
编辑人员丨4天前
目的:探讨伴有自杀意念的抑郁症患者犬尿氨酸代谢通路是否存在异常,及与临床症状的动态关系。方法:根据DSM-5诊断标准前瞻性纳入2019年7月至2022年7月于上海市精神卫生中心心境障碍就诊的68例抑郁症患者,其中男28例,女40例,年龄[ M( Q1, Q3)]为22.0(17.3,47.8)岁。根据贝克自杀意念量表(Beck Scale for Suicide Ideation,BSI)第4、5题认为是否有“弱”或“中等到强烈”的自杀意念将抑郁症患者分为伴自杀意念的抑郁症组( n=41)和不伴自杀意念的抑郁症组( n=27)。同时网络招募性别匹配的健康对照者72名,其中男29名,女43名,年龄为25.5(24.0,36.8)岁。使用24项汉密尔顿抑郁量表(Hamilton Depression Rating Scale-24,HAMD 24)、汉密尔顿焦虑量表(Hamilton Anxiety Rating Scale,HAMA)、BSI分别评估抑郁症患者的抑郁症状、焦虑症状及自杀意念;并采集空腹静脉血检测所有受试者的血浆犬尿氨酸代谢物水平。对伴自杀意念的抑郁症患者进行随访,在第2、4周末重复抑郁症状、焦虑症状及自杀意念的评估和外周犬尿氨酸代谢物的检测。使用超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用仪测定血浆中犬尿氨酸代谢物的水平。对血液学指标对数转化后进行 Z-score标准化,不同代谢物的多重比较使用误报率校正。分析基线犬尿氨酸代谢物与量表分之间的关系;采用线性混合效应模型分析随访过程中犬尿氨酸代谢物与量表分的关系。 结果:抑郁症患者的外周吡啶甲酸(0.39±0.87比-0.23±1.09, t=3.89)、3-羟基犬尿氨酸与犬尿氨酸比值(3-hydroxykynurenine/kynurenine,3-HK/KYN)(0.38±0.85比-0.09±1.01, t=2.98)和3-HK(0.31±0.81比0.14±1.04, t=2.78)低于健康对照(均 P<0.05)。在伴或不伴自杀意念的抑郁症患者之间,犬尿氨酸代谢物之间的差异无统计学意义(均 P>0.05)。在伴有自杀意念的抑郁症患者中,基线HAMD 24、HAMA评分均与血浆3-HK(HAMD 24: r=0.38;HAMA: r=0.39)和3-HK/KYN(HAMD 24: r=0.34;HAMA: r=0.37)水平呈正相关(均 P<0.05)。纳入年龄、性别因素后,对该组患者的随访量表评分与犬尿氨酸代谢物水平建立线性混合效应模型,结果显示HAMA评分在随访过程中对3-HK/KYN的正向影响具有统计学意义( B=0.04, t=2.46, P<0.05)。 结论:抑郁症患者存在犬尿氨酸代谢通路异常,3-HK及3-HK/KYN与伴有自杀意念的抑郁症患者的抑郁、焦虑水平存在相关关系,其中3-HK/KYN代表的犬尿氨酸-3-单加氧酶的活性与焦虑水平存在动态关联。
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编辑人员丨4天前
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牙周炎对雌激素缺乏小鼠骨组织及肠道色氨酸代谢影响的研究
编辑人员丨4天前
目的:研究雌激素缺乏背景下,牙周炎对骨组织和肠道色氨酸代谢的影响。方法:将32只雌性C57BL6/J小鼠根据随机数字表法随机分为4组(每组8只):假手术组(Sham组);假手术牙周炎组(Sham_Lig组);去卵巢组(Ovx组);去卵巢牙周炎组(Ovx_Lig组)。Sham_Lig组与Ovx_Lig组小鼠术后4周,以5-0号丝线结扎双侧上颌第二磨牙诱导牙周炎。丝线结扎8周后对4组小鼠实施安乐死,取材小鼠股骨、胫骨、下颌骨及颅骨样本行显微CT(micro-CT)扫描,并检测样本骨密度、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数量(Tb.N)、骨小梁厚度(Tb.Th)和骨小梁分离度(Tb.Sp)。收集4组小鼠盲肠内容物,利用16S rRNA基因测序检测肠道菌群的组成,通过液相色谱-质谱法检测肠道中的色氨酸及其代谢物的含量,并对肠道菌群相对丰度水平与色氨酸代谢物含量行相关性分析。结果:Ovx_Lig组小鼠股骨骨密度[(82.23±3.97)mg/cm 3]、BV/TV[(9.25±1.37)%]和Tb.Th[(70.95±5.70)μm]均显著低于Ovx组[分别为(96.30±3.76)mg/cm 3( P=0.004)、(14.45±1.55)%( P=0.022)和(87.58±8.02)μm( P<0.001)]。肠道菌群基于Bray-Curtis距离的β多样性分析显示,Ovx_Lig组小鼠肠道菌群与Ovx组分群明显。线性判别分析效应量显示,另枝菌属为Ovx_Lig组显著差异菌属。Ovx_Lig组另枝菌属的相对丰度[(0.42±0.14)%]显著高于Ovx组[(0.17±0.05)%]( t=4.45, P<0.001)。色氨酸代谢分析显示,Ovx_Lig组小鼠肠道内犬尿酸的含量[(531.12±158.60)ng/g]显著高于Ovx组[(400.42±57.96)ng/g]( t=2.19, P=0.046),吲哚-3-甲醛的含量[(383.37±144.06)ng/g]显著低于Ovx组[(701.72±141.93)ng/g]( t=4.45, P<0.001)。相关性分析显示另枝菌属的相对丰度与犬尿酸呈正相关( r=0.32, P=0.088),与吲哚-3-甲醛呈负相关( r=-0.32, P=0.088)。 结论:小鼠雌激素缺乏背景下,牙周炎可导致小鼠股骨骨质破坏,其机制可能与肠道另枝菌属及色氨酸代谢物犬尿酸和吲哚-3-甲醛有关。
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编辑人员丨4天前
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肠道菌群参与的色氨酸代谢与缺血性卒中
编辑人员丨4天前
色氨酸是人体必需氨基酸之一,其代谢产物5-羟色胺、犬尿氨酸、色胺和吲哚衍生物具有免疫调节、神经调节、抗炎、抗氧化、抗癌、代谢调节等功能。近年来研究发现,色氨酸代谢失调与缺血性卒中的发病和预后密切相关,而肠道菌群在色氨酸代谢调控方面发挥重要作用。文章就肠道菌群参与的色氨酸代谢在缺血性脑损伤中的作用和机制的研究进展进行综述,为今后的基础和临床研究提供新的视野。
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编辑人员丨4天前
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肠道益生菌对急性肝损伤患者肠道免疫功能的影响
编辑人员丨4天前
急性肝损伤是指各种原因引起的肝脏功能的急性异常,持续的肝损伤容易引发急性肝衰竭。以往的研究已证实急性肝损伤后肠道菌群的失衡和易位与该病的发生、发展密切相关。肠道益生菌的减少及炎症状态下辅助性T细胞(helper T cell,Th)17分泌白细胞介素(interleukin,IL)-17功能活跃,参与了疾病病情的加重进程,此时补充肠道益生菌有可能通过调节色氨酸(tryptophan,Trp)-犬尿酸(kynurenine,KYN)代谢通路,进而影响表达于肠黏膜免疫细胞的芳香烃受体(aromatic hydrocarbon receptor,AHR)的激活过程。AHR作为连接肠道菌群与肠道免疫的关键点参与了肠黏膜免疫屏障功能的调节。活化的AHR通过对调节性T细胞(regulatory T cell,Treg)的诱导对Th17细胞的功能产生影响,使肠道益生菌实现对肠道免疫屏障的保护作用,现就肠道益生菌对急性肝损伤患者肠道免疫功能的潜在调节机制进行概述。
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编辑人员丨4天前
