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紫草素调控乳酸化修饰和线粒体功能改善脓毒症心肌病小鼠的预后
编辑人员丨2天前
目的:本研究旨在探讨乳酸化修饰在脓毒症心肌病中的作用,并深入研究调控乳酸化修饰对脓毒症心肌病心功能及预后的影响。方法:将80只C57BL/6小鼠分为等渗NaCl溶液对照组(Ctrl组)、紫草素对照组(Shik组)、模型组[脂多糖(LPS)组]、LPS +紫草素组(LPS + Shik组)和LPS +紫草素+乳酸组(LPS + Shik + Lac组),每组各16只。LPS组、LPS + Shik组、LPS + Shik + Lac组通过腹腔内注射LPS(5 mg/kg)制备脓毒症心肌病小鼠模型;Ctrl组和Shik组小鼠根据体质量分别注射等渗NaCl溶液(5 mg/kg)和紫草素(8 mg/kg)。LPS + Shik组于LPS处理前1 h腹腔注射紫草素(8 mg/kg);LPS + Shik + Lac组于LPS处理前1 h腹腔注射紫草素(8 mg/kg),并在LPS腹腔给药后6 h给予乳酸(pH 6.8,0.5 g/kg)。LPS注射后16 h,每组5只小鼠用于检测心功能,收取心脏组织进行乳酸化修饰蛋白的免疫印迹分析,检测各组小鼠烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化态(NAD+)及其还原态(NADH)和三磷酸腺苷(ATP)水平。每组另外11只在LPS给药后7 d内密切观察并记录小鼠死亡情况。此外,将6只C57BL/6小鼠分为Ctrl组和LPS组,每组各3只。在LPS注射后16 h,采集两组小鼠心脏样本分析心肌乳酸化修饰蛋白及位点。结果:5组小鼠赖氨酸乳酸化(Kla)、左心室射血分数(LVEF)、短轴缩短率(FS)、NAD+、NAD+/NADH及ATP比较,差异均有统计学意义(F = 58.745、10.560、12.372、21.347、16.407、32.163,P均< 0.001)。与LPS组比较,LPS + Shik组Kla水平显著降低,LVEF、FS、NAD+、NAD+/NADH及ATP显著升高;与LPS + Shik组比较,LPS + Shik + Lac组Kla水平显著升高,LVEF、FS、NAD+、NAD+/NADH及ATP则显著降低(P均< 0.05)。LPS给药后7 d,5组小鼠分别死亡0、0、9、3、10只。LPS组、LPS + Shik组和LPS + Shik + Lac组小鼠死亡情况比较,差异具有统计学意义(χ2 = 11.717,P = 0.003)。且LPS + Shik组小鼠的7 d死亡情况显著低于LPS组,LPS + Shik + Lac组小鼠的7 d死亡情况则显著高于LPS + Shik组(P均< 0.017)。与对照组相比,模型组小鼠心脏组织中分别有105个差异乳酸化蛋白(DLPs)和191个修饰位点上调,10个DLPs和10个修饰位点下调,其中68.70%的DLPs定位在线粒体中且主要涉及代谢。结论:乳酸化修饰在脓毒症心肌病中发挥重要作用,机制可能与线粒体能量代谢功能紊乱有关,乳酸化修饰可能是脓毒症心肌病治疗的潜在靶点。
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编辑人员丨2天前
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山楂有机酸通过PI3K/AKT和MAPK信号通路保护心肌缺血再灌注损伤的缺血后适应作用
编辑人员丨2天前
目的:探讨山楂有机酸通过缺血后适应保护心肌缺血再灌注(I/R)损伤的作用机制.方法:采用Langendorff离体心脏灌流装置对SD大鼠心脏进行缺血再灌注并记录心脏动力学改变,从再灌注期开始全程在灌流液中给予不同浓度的山楂有机酸.采用三苯四唑氯(TTC)染色评估心肌梗死面积.采用CellTiter 96 ?溶液细胞增殖法测定心肌细胞存活率;流式细胞仪检测H2O2(过氧化氢)诱导的心肌细胞凋亡;采用试剂盒检测乳酸脱氢酶(LDH)释放、细胞内丙二醛(MDA)生成、抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)]活力;以试剂盒检测半胱氨酸天冬氨酸酶-3(Caspase-3)和Caspase-9活力;Western blot法检测线粒体凋亡调控蛋白(BAX和BCL-2)、磷酸化丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(p-AKT)、磷酸化细胞外信号调节激酶(p-ERK)、磷酸化c-Jun氨基末端激酶(p-JNK)和磷酸化丝裂原活化蛋白激酶(p-P38)的表达变化.结果:与空白对照组相比,模型对照组的左心室舒张压显著降低,心肌梗死面积显著增加,细胞活力显著下降(P<0.01),LDH释放和细胞内MDA生成显著增加(P<0.01),SOD和GSH-Px的活力显著降低(P<0.01),Caspase-3和Caspase-9的活力显著增加(P<0.01),BAX的表达上调,BCL-2的表达显著下调(P<0.01),AKT和ERK的磷酸化被抑制、P38和JNK的磷酸化被激活(P<0.05或P<0.01);与模型对照组比较,山楂有机酸25、100 μg/mL组显著改善了小鼠离体心脏左心室舒张压(P<0.01),降低了心肌I/R损伤引起的梗死面积(P<0.01),明显提高了心肌细胞存活率,降低了过氧化氢致心肌细胞损伤的LDH泄漏和MDA生成、提高了 SOD和GSH-Px活力(P<0.05或P<0.01),明显降低过氧化氢诱导的心肌细胞凋亡以及Caspase-3和Caspase-9活力,下调BAX、BCL-2蛋白表达(P<0.05或P<0.01),上调p-AKT和p-ERK蛋白表达(P<0.05),下调p-JNK和p-P38的蛋白表达(P<0.01),PI3K特异性抑制剂LY294002、JNK和P38特异性激动剂Anisomycin以及ERK特异性抑制剂PD98059降低山楂有机酸100 μg/mL对过氧化氢引起的细胞存活率升高和Caspase-3活力的降低(P<0.05或P<0.01).结论:PI3K/AKT和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路可能介导了山楂有机酸通过缺血后适应提高抗氧化酶活力、抑制心肌细胞凋亡,保护心肌I/R损伤的作用.
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编辑人员丨2天前
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线粒体调控免疫系统激活及代谢调节的分子机制
编辑人员丨2天前
作为真核细胞至关重要的细胞器,线粒体不仅参与细胞能量代谢和细胞分化、信息传递、凋亡、调控细胞生长和周期等多种生物学过程,还参与到机体的免疫系统激活和免疫调节。免疫代谢被认为是控制免疫细胞增殖和分化的关键因素。静息淋巴细胞通过氧化磷酸化(OXPHOS)和脂肪酸氧化产生能量,而活化淋巴细胞则迅速转入糖酵解。OXPHOS及通过电子传递链产生的线粒体活性氧参与到免疫细胞的许多功能。此外,线粒体是一种动态细胞器,可提供线粒体DNA等免疫原性分子,导致免疫系统激活。本文主要从免疫原性和免疫代谢和两个方面综述线粒体在激活和调节免疫系统方面的分子机制。
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编辑人员丨2天前
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花旗松素基于过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α介导的抗氧化通路对顺铂致急性肾损伤小鼠的保护作用及机制
编辑人员丨2天前
目的:探讨花旗松素(taxifolin,TAX)改善顺铂(cisplatin)致急性肾损伤的作用及机制。方法:(1)40只C57BL/6小鼠随机分为4组:对照组、TAX组、顺铂组、顺铂+TAX组。测量各组小鼠体重情况。检测各组小鼠血清肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)水平;通过HE染色观察小鼠肾组织病理学改变;通过酶联免疫吸附测定(ELISA)法测定血清炎性因子白细胞介素(IL)-6和肿瘤坏死因子(TNF)-α水平;通过试剂盒测定各组小鼠肾组织氧化应激指标[活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、还原型谷胱甘肽(GSH)];实时荧光定量PCR法测定炎性因子 IL- 6、 TNF- α和 IL- 1β,抗氧化基因解耦联蛋白2( UCP2)、 SOD2、 CAT以及过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α( PGC- 1α)mRNA表达情况;通过测定肾组织ATP水平和线粒体DNA(mtDNA)含量评价线粒体功能;通过Western印迹法测定腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)和磷酸化(p)-AMPK蛋白表达情况。(2)通过建立Lewis肺癌移植瘤C57BL/6小鼠模型评价TAX对顺铂化疗效果的影响。 结果:与对照组比较,TAX组小鼠体重未明显降低,且未出现明显肾损伤(均 P>0.05),提示口服TAX具有良好的安全性。与顺铂组比较,TAX能够显著延缓顺铂引起的小鼠体重下降,降低小鼠血清Scr和BUN水平,并缓解肾组织病理学改变(均 P<0.05)。TAX能够显著下调顺铂诱导的小鼠血清炎性因子IL-6和TNF-α水平,以及肾脏炎性因子 IL- 6、 TNF- α、 IL- 1β mRNA表达(均 P<0.05)。TAX能够显著降低顺铂致急性肾损伤小鼠肾组织ROS和MDA水平,并提高SOD、CAT和GSH活性(均 P<0.01)。同时,TAX能够显著上调顺铂致急性肾损伤小鼠肾脏抗氧化基因 UCP2、 SOD2、 CAT mRNA以及 PGC- 1α mRNA表达,并提高肾组织ATP和mtDNA水平(均 P<0.01)。Western印迹结果显示,TAX显著促进顺铂致急性肾损伤小鼠肾脏AMPK磷酸化蛋白表达( P<0.01)。此外,通过Lewis肺癌移植瘤C57BL/6小鼠模型证实,TAX对顺铂抗肿瘤疗效无显著影响。 结论:TAX能够改善顺铂引起的肾脏氧化损伤,其机制可能与激活AMPK/PGC-1α通路有关。
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编辑人员丨2天前
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活动性肺结核患者耗竭T细胞不同亚群基因表达谱的差异分析
编辑人员丨2天前
目的:探究活动性肺结核(ATB)患者外周血中前体耗竭T细胞(Tpex)与终末耗竭T细胞(Tex)基因表达谱的差异。方法:纳入2021年1月至2022年10月于无锡市第五人民医院确诊为ATB的25例患者,同时纳入13例结核潜伏感染(LTBI)者和10名健康对照者。采用流式细胞术分析3组人群外周血中Tpex与Tex的比例。采用流式荧光激活细胞分选术分选ATB患者外周血单个核细胞中的Tpex和Tex亚群;对其进行RNA转录组学测序,筛选上调和下调的差异表达基因;对差异表达基因进行基因本体富集分析,寻找影响细胞代谢及功能的调节通路。统计学分析采用威尔克科森配对样本符号秩和检验、Kruskal-Wallis检验和Dunn多重比较检验。结果:ATB患者的Tpex比例为2.86%(1.74%),低于Tex的7.93%(6.16%),差异有统计学意义( Z=-3.91, P<0.001);LTBI者的Tpex和Tex比例分别为9.47%(6.26%)和7.43%(5.48%),差异无统计学意义( Z=-0.93, P=0.345);健康对照者的Tpex和Tex比例分别为8.42%(2.69%)和6.49%(5.14%),差异无统计学意义( Z=-1.36, P=0.170)。3组的Tpex比例差异有统计学意义( H=21.93, P<0.001),其中ATB患者的Tpex比例低于LTBI者和健康对照者,差异均有统计学意义( Z=4.16, P<0.001; Z=3.34, P=0.003)。3组Tex的比例差异无统计学意义( H=2.17, P=0.338)。与Tex相比,Tpex上调表达B细胞淋巴瘤2等记忆分子基因,下调表达淋巴细胞激活基因3等耗竭分子基因;在细胞代谢方面,Tpex上调表达线粒体蛋白复合物基因、线粒体基质基因、氧化磷酸化基因,下调表达糖酵解相关基因。丙酮酸代谢通路在Tex中上调表达,CD4 +T淋巴细胞的激活和分化、糖酵解相关通路在Tpex中下调表达。 结论:在ATB患者中,与Tex相比,Tpex表达更多记忆细胞的特征,以及更少耗竭分子特征,而且线粒体功能保存完好。
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编辑人员丨2天前
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线粒体核糖体蛋白五肽重复结构域3在前列腺癌中的表达及其临床意义
编辑人员丨2天前
目的:探讨五肽重复结构域3(PTCD3)在前列腺癌(PCa)中的表达及其临床意义。方法:下载癌症基因组图谱数据库PCa数据集,利用R语言包"ggsignif"、"survival"、"clusterProfiler"和"GSVA"分析PTCD3在PCa组织中的表达量及其与PCa患者临床特征和生存预后以及其发挥作用的相关机制;构建干扰PTCD3表达的PCa细胞株DU145,分别为空白组(DU145 si-NC)和干扰组(DU145 si-PTCD3),利用细胞增殖-毒性检测试剂盒、细胞体外侵袭实验和海马实验检测细胞的增殖、侵袭能力和线粒体功能。组间分析采用独立样本 t检验。 结果:PTCD3在PCa组织表达增多(PCa比良性前列腺为2.546±0.306比2.443±0.236, P<0.01)。PTCD3在PCa组织中的高表达与高Gleason评分(Gleason评分≥8分比Gleason评分<8分为2.631±0.324比2.485±0.277, P<0.01),肿瘤转移(转移比非转移为2.637±0.356比2.526±0.291, P<0.01)和高临床分期(≥T3A比
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编辑人员丨2天前
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急性髓细胞白血病患者白血病干细胞代谢调控的研究现状
编辑人员丨2天前
急性髓细胞白血病(AML)是一种髓系造血干/祖细胞来源的肿瘤,由未成熟髓系前体细胞的克隆增殖和分化停滞引起。目前接受常规化疗及靶向疗法的AML患者复发率高,并且易发生耐药。白血病干细胞(LSC)具有自我更新能力,可以分化产生白血病细胞。多项研究结果表明,AML患者的复发由LSC引起,LSC可以逃避化疗药物的杀伤,存在LSC的AML患者复发率更高、预后更差。因此,为了实现AML患者的长期生存,必须清除LSC。LSC具有独特的代谢特征,如高度依赖氨基酸代谢氧化磷酸化(OXPHOS),上调脂肪酸代谢,相关代谢酶改变引起表观遗传学改变等,靶向LSC代谢调控的治疗或能为治愈AML患者带来希望。笔者拟就LSC在线粒体功能、氨基酸与脂肪酸等方面的代谢调控特征的最新研究现状进行阐述,为从代谢途径靶向清除LSC,进而为临床治疗AML患者提供新的思路。
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编辑人员丨2天前
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α-硫辛酸通过抑制JAK2/STAT3恢复GPX4改善侧脑室注射链脲菌素诱导的大鼠空间学习记忆障碍
编辑人员丨2天前
目的:观察α-硫辛酸(ALA)对侧脑室注射(intracerebroventricular injection, icv)链脲菌素(streptozotocin, STZ)致大鼠学习记忆障碍的影响并探讨作用机制。方法:45只雄性SD大鼠被随机分为3组,即对照组、icv-STZ组和icv-STZ+ALA组,每组15只。STZ通过大鼠侧脑室脑立体定位注射,ALA干预用灌胃法,对照组采用侧脑室注射人工脑脊液及生理盐水灌胃,灌胃4周后用Morris水迷宫检测大鼠的空间学习记忆能力。同时,用免疫组化方法检测小胶质细胞与星形胶质细胞数量,电子显微镜检测线粒体完整性,蛋白免疫印迹检测炎症因子、磷酸化Tau蛋白、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)和糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase 3β,GSK-3β)的表达或活性水平。结果:行为学检测结果显示,侧脑室注射STZ 4周后大鼠空间学习记忆能力显著下降,ALA干预可显著改善大鼠的空间学习记忆能力。多层面分子水平检测结果显示,STZ组大鼠海马组织铁离子水平显著升高,同时伴有脂质过氧化、线粒体完整性显著破坏、氧化还原系统失衡、胶质细胞数目增加、磷酸化的Tau蛋白水平显著升高、MAPK与GSK-3β通路激活。进一步检测发现,STZ激活Janus激酶2/信号转导与转录激活子3(JAK2/STAT3)通路,并转录抑制过氧化物酶GPX4表达。抑制STAT3活性则可阻断STZ诱导GPX4下调与Tau蛋白过度磷酸化。结论:ALA通过抑制JAK2/STAT3通路,恢复GPX4蛋白水平,从而螯合铁离子、改善线粒体功能与脂质过氧化,平衡机体的氧化还原系统,降低Tau蛋白过度磷酸化,改善STZ诱导的大鼠空间学习记忆障碍。
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编辑人员丨2天前
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电子烟呼吸系统毒性作用及空气净化器的干预效果研究
编辑人员丨2天前
评价电子烟暴露对呼吸系统毒性作用以及空气净化器的干预效果。于2022年1至12月东南大学公共卫生学院环境医学工程教育部重点实验室开展经呼吸道染毒电子烟的随机对照实验研究。采用随机数字表法,利用8周龄雄性C57BL/6JGpt小鼠建立不同周期(0 d、3 d、7 d或14 d)的电子烟暴露模型以及清洁空气对照组。采用普通加热电子烟(200 ℃)和高温加热电子烟(280 ℃)对小鼠进行暴露。提取对照组和电子烟暴露组小鼠的肺总RNA进行转录组测序分析。利用流式细胞术检测活性氧(reactive oxygen species,ROS)、线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)。酶标仪检测总超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、超氧化物(superoxide,O 2-)水平。实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)检测基因表达。利用过滤型净化器和负离子净化器干预电子烟暴露。数据以( xˉ±s)表示,采用单因素方差分析或双因素方差分析对多组之间的差异进行比较。结果显示,RNA测序分析表明电子烟暴露诱导的差异表达基因显著富集在氧化应激(Fold enrichment=3.18)和线粒体氧化磷酸化(oxidative phosphorylation,OXPHOS)(Fold enrichment=5.74)通路。两种加热电子烟暴露均导致小鼠肺部肺泡炎评分显著升高( F=10.8, P<0.001),内源性ROS水平显著增加( F=16.8, P<0.001),MMP水平明显下降( F=13.6, P<0.01)以及线粒体复合物I的编码基因的表达紊乱。与普通加热电子烟相比,高温加热电子烟的毒性作用更强( F=2.9, P<0.05)。在缓解电子烟急性暴露导致的肺泡炎症方面,过滤型净化器的干预效果优于负离子净化器( F=7.4, P<0.01)。空气净化器可部分缓解肺部氧化应激和线粒体功能障碍。综上,本研究提示电子烟的使用存在潜在的健康风险。空气净化器可部分逆转线粒体功能紊乱,但不能完全阻断电子烟的毒性作用,有效的干预措施仍有待研究。
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编辑人员丨2天前
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胆道闭锁中胆固醇活化CD177 +中性粒细胞致胆管损伤的实验研究
编辑人员丨2天前
目的:通过实验研究胆道闭锁(biliary atresia,BA)患儿总胆固醇(total cholesterol,TC)对胆管损伤的影响,并探讨其免疫学机制。方法:回顾性收集2011—2020年间广州市妇女儿童医疗中心收治的118例经术中胆管造影确诊的BA患儿、80例同龄婴儿肝炎综合征(infantile hepatitis syndrome,IHS)患儿以及165例无肝病学证据且无肝功能异常的同龄正常对照(normal control,NC)儿童外周血TC含量。分析TC与胆管损伤各指标及多种与BA形成相关免疫细胞之间的关联。在体外CD177 +中性粒细胞与胆道上皮细胞(biliary epithelial cell,BEC)共培养体系中加入胆固醇,观察其对BEC凋亡的影响,同时观察加入胆固醇刺激后CD177 +中性粒细胞内相关指标的变化;根据外周血TC检测数值将BA患儿分为高胆固醇BA组、正常胆固醇BA组,通过RNA测序分析,比较高胆固醇组、正常胆固醇组BA患儿CD177 +中性粒细胞基因表达差异。 结果:BA患儿外周血TC含量为4.9(4.0,6.1)mmol/L,高于NC组的3.7(3.1, 4.1)mmol/L及IHS组的4.2 (3.3,5.4)mmol/L,差异有统计学意义( P<0.05);BA患儿外周血TC含量[4.9(4.0, 6.1)mmol/L]与胆管损伤指标γ-谷氨酰转移酶(gamma-glutamyltransferase,GGT)含量[497.0(298.5,843.0)U/L]呈正相关( r=0.401, P<0.05),同时与直接胆红素(direct bilirubin,DBIL)、总胆汁酸(total bile acid,TBA)含量呈正相关( r=0.338, P<0.05; r=0.235, P<0.05);在肝脏组织胆管细胞凋亡数量比例层面,高胆固醇BA组为0.724±0.146,正常胆固醇BA组为0.232±0.141,NC组(患儿年龄相近门静脉海棉样变儿童)为0.242±0.228,高胆固醇BA组与其余两组间差异有统计学意义( P<0.05);BA患儿外周血TC含量[4.4(3.1,5.5)mmol/L]与外周血CD177 +中性粒细胞比例[(26.5±6.4)%]呈正相关( r=0.503, P<0.05),与外周血单核细胞[1.0(0.8,1.2)×10 9/L]、中性粒细胞[(3.2±1.4)×10 9/L]无相关性( P>0.05); BA患儿外周血TC含量[(4.7±1.6)mmol/L]与外周血T细胞数量(4 952.1±1 985.0)个/μL呈正相关( r=0.488, P<0.05),与外周血B细胞971.0(664.8,1 636.1)个/μL无相关性( P>0.05);与正常胆固醇BA组相比,高胆固醇BA组线粒体氧化磷酸化相关基因( CYBB、 CALR、 MT- CYB、 MT- ND5、 MT- ND1)表达显著上调,差异有统计学意义( P<0.05);在胆固醇刺激下,CD177 +中性粒细胞中代表线粒体氧化磷酸化的指标TOMM20及DNA 8-OHdG的平均荧光强度分别为73.47±6.36、159.07±10.17,较刺激前差异有统计学意义( P<0.05),而CD177 +中性粒细胞胞外诱捕网指标MPO和H2B分别为60.51±4.26、157.46±9.40,较刺激前差异有统计学意义( P<0.05);同时在CD177 +中性粒细胞与BEC共培养体系中,加入胆固醇刺激后BEC细胞活率较刺激前差异有统计学意义( P<0.05)。 结论:胆道闭锁中胆固醇可上调CD177 +中性粒细胞线粒体氧化磷酸化水平,促进胞外诱捕网的释放,引起胆管损伤。
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编辑人员丨2天前
