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磷酸甘油酸变位酶5介导线粒体自噬与坏死性凋亡的研究进展
编辑人员丨1天前
线粒体自噬是选择性降解损伤的线粒体以保证正常的线粒体数量和质量,对维持细胞内稳态与存活具有重要意义;坏死性凋亡是一种程序性细胞坏死,可由过度线粒体自噬诱导。活性氧(ROS)主要由线粒体产生,可损伤线粒体。高氧性急性肺损伤(HALI)是临床氧疗的严重并发症,致病机制不明确,现有研究表明,线粒体自噬与坏死性凋亡参与了HALI的发生过程。调控线粒体自噬与坏死性凋亡的机制众多,包括肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、PTEN诱导激酶1/PARK2基因编码的E3泛素蛋白连接酶(PINK1/Parkin)蛋白通路、磷酸甘油酸变位酶5(PGAM5)等,其中PGAM5已被证实是连接线粒体自噬和坏死性凋亡的关键因子。本课题组前期研究发现,微小RNA-21-5p(miR-21-5p)减轻HALI的机制与其靶向PGAM5介导的抑制线粒体自噬有关,但PGAM5介导的线粒体自噬和坏死性凋亡的机制尚不清楚。因此,本文就PGAM5介导线粒体自噬与坏死性凋亡的靶点进行综述,以期寻找到在HALI中PGAM5介导线粒体自噬与坏死性凋亡的靶点对肺保护的线索,为后续基础研究提供理论基础。
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编辑人员丨1天前
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艾司氯胺酮对内毒素性急性肺损伤大鼠肺组织细胞焦亡的影响
编辑人员丨1天前
目的:评价艾司氯胺酮对内毒素性急性肺损伤大鼠肺组织细胞焦亡的影响。方法:SPF级健康成年雄性SD大鼠30只,体重200~220 g,8周龄。采用随机数字表法分为3组( n=10):对照组(C组)、内毒素性急性肺损伤组(ALI组)和艾司氯胺酮组(E组)。采用腹腔注射LPS 10 mg/kg的方法制备大鼠内毒素性急性肺损伤模型。C组腹腔注射等容量0.9%氯化钠注射液;E组注射LPS 30 min时腹腔注射艾司氯胺酮10 mg/kg。于注射LPS后24 h时心脏采血后处死取肺组织,采用ELISA法检测血清IL-1β和IL-18的浓度,确定肺组织湿重/干重(W/D)比值,采用比色法测定髓过氧化物酶(MPO)活性,采用Western blot法检测肺组织NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、caspase-1和消皮素D(GSDMD)的表达,HE染色观察肺组织病理学结果并行肺损伤评分,电镜下观察肺组织细胞超微结构。 结果:与C组比较,ALI组和E组大鼠肺损伤评分、肺组织W/D比值、MPO活性、NLRP3、caspase-1、GSDMD表达水平、血清IL-1β和IL-18浓度升高( P<0.05);与ALI组比较,E组大鼠肺损伤评分、肺组织W/D比值、MPO活性、NLRP3、caspase-1、GSDMD表达水平、血清IL-1β和IL-18浓度降低( P<0.05)。 结论:艾司氯胺酮减轻大鼠内毒素性急性肺损伤的机制与抑制肺组织细胞焦亡有关。
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编辑人员丨1天前
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信号转导和转录激活蛋白STAT1/3/5在高氧性急性肺损伤中的作用及机制研究
编辑人员丨1天前
目的:探讨信号转导和转录激活蛋白(STAT1/3/5)是否对高氧性急性肺损伤(HALI)具有保护作用及其机制。方法:将70只C57BL/6J小鼠按随机数字表法分为常氧对照组、HALI组、STAT1/3/5抑制剂组共5组,每组14只。在90%以上高氧中暴露48 h建立HALI模型;3个STAT抑制剂组分别于制模前1周腹腔注射STAT1抑制剂40 mg/kg、STAT3抑制剂5 mg/kg、STAT5抑制剂10 mg/kg,连续预处理1周。每组随机取6只采血,采用实时荧光定量反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测微小RNA-21(miR-21)表达。随后处死小鼠取肺组织,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL-6、IL-1β)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、基质金属蛋白酶9(MMP9)含量,计算肺组织含水量,在光镜下观察肺组织病理学变化并进行肺损伤病理评分,采用蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测肺组织磷酸化STAT(p-STAT1、p-STAT3、p-STAT5)表达。采用Kaplan-Meier生存曲线分析每组剩余8只小鼠7 d累积生存率。结果:光镜下可见HALI组及STAT1抑制剂组肺泡结构破坏,肺泡和肺间质大量中性粒细胞(NEU)浸润,肺间质增厚,肺损伤病理评分及肺组织含水量明显升高;STAT3抑制剂组和STAT5抑制剂组肺泡腔清晰,NEU浸润程度和肺间质厚度不及HALI组,肺损伤病理评分和肺组织含水量明显降低,STAT3抑制剂组更为明显。与常氧对照组比较,HALI组TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA和MMP9含量及p-STAT3、p-STAT5表达水平均明显升高,而SOD和miR-21表达则明显下降。与HALI组比较,STAT3抑制剂组及STAT5抑制剂组TNF-α、IL-6、IL-1β、MDA和MMP9含量均明显下降,而SOD及miR-21表达明显升高,以STAT3抑制剂组更为明显〔TNF-α(μg/L):42.53±3.25比86.36±5.48,IL-6(ng/L):68.46±4.28比145.00±6.89,IL-1β(μg/L):28.74±3.53比68.00±5.64,MDA(μmol/g):20.33±2.74比42.58±3.45,MMP9(ng/L):128.55±6.35比325.13±6.65,SOD(kU/g):50.53±4.19比22.53±3.27,miR-21(2 -ΔΔCt):0.550±0.018比0.316±0.037,均 P<0.05〕。Kaplan-Meier生存曲线分析显示,STAT3抑制剂组和STAT5抑制剂组7 d累积生存率均明显高于HALI组〔62.5%(5/8)、37.5%(3/8)比12.5%(1/8),均 P<0.05〕。 结论:抑制STAT3过度活化可能通过miR-21的表达抑制炎症反应,调控氧化应激并改善肺通透性,在HALI中发挥肺保护作用。
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编辑人员丨1天前
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微小RNA-21-5p通过激活PI3K/Akt信号通路调控Ⅱ型肺泡上皮细胞凋亡减轻大鼠高氧性急性肺损伤
编辑人员丨1天前
目的:探讨微小RNA-21-5p(miR-21-5p)是否通过激活磷脂酰肌醇3激酶/丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(PI3K/Akt)信号通路调控Ⅱ型肺泡上皮细胞(AECⅡ)凋亡减轻高氧性急性肺损伤(HALI)。方法:将72只雄性SD大鼠按随机数字表法分为常氧对照组、HALI组、PI3K/Akt信号通路抑制剂LY294002+HALI组(LY+HALI组)、miR-21-5p过表达+LY294002+HALI组(miR-21-5p+LY+HALI组)、miR-21-5p过表达+HALI组(miR-21-5p+HALI组)及二甲基亚砜(DMSO)+ HALI组,每组12只。用95%氧气制备HALI动物模型;常氧对照组动物在常氧状态下正常饲养。制模前3周经气管导管滴入200 μL滴度(1×10 12 TU/mL)的miR-21-5p腺相关病毒载体AAV6-miR-21-5p转染肺组织;DMSO及LY294002均以0.3 mg/kg于制模前1 h经尾静脉给药。制模后48 h,取颈动脉血检测氧合指数(OI)及呼吸指数(RI),采用实时荧光定量反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测miR-21-5p表达;取肺组织,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测炎症因子〔肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素(IL-6、IL-1β)〕水平,测定肺湿/干质量(W/D)比值,苏木素-伊红(HE)染色后光镜下观察肺组织病理学改变并进行病理学评分。每组取6只大鼠提纯AECⅡ细胞,应用流式细胞仪检测凋亡率,采用蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测磷酸酶及张力蛋白同源基因(PTEN)和PI3K/Akt信号通路蛋白的表达水平。 结果:与常氧对照组比较,高氧暴露后可见肺泡间隔增厚,大量炎症细胞浸润,RI、炎症因子、肺W/D比值、病理学评分,以及AECⅡ细胞早期凋亡率、PTEN蛋白表达和Akt磷酸化水平均升高,而OI及miR-21-5p表达降低,说明模型制备成功。LY294002预处理后,可进一步加重HALI大鼠肺组织病理损伤,RI、炎症因子、肺W/D比值均较HALI组进一步升高,OI进一步降低,同时可促进AECⅡ细胞凋亡,进一步上调PTEN蛋白表达,并抑制Akt磷酸化;而miR-21-5p预处理可负向调控PTEN,激活PI3K/Akt信号通路,抑制AECⅡ细胞凋亡,减轻HALI,与LY+HALI组比较,炎症因子水平降低〔TNF-α(μg/L):100.33±3.48比116.55±2.53,IL-6(ng/L):141.06±3.70比161.31±3.59,IL-1β(μg/L):90.82±3.69比112.23±2.87,均 P<0.05〕,RI、肺损伤病理学评分、肺W/D比值及AECⅡ细胞早期凋亡率明显降低〔RI:0.81±0.02比1.05±0.07,病理学评分(分):0.304±0.008比0.359±0.007,肺W/D比值:5.29±0.03比5.52±0.08,细胞凋亡率:(27.20±2.34)%比(34.17±1.49)%,均 P<0.05〕,OI、miR-21-5p表达均明显升高〔OI(mmHg,1 mmHg≈0.133 kPa):266.71±2.75比230.12±4.04,miR-21-5p(2 -ΔΔCt):2.21±0.13比0.33±0.03,均 P<0.05〕,且AECⅡ细胞PTEN蛋白表达显著降低(PTEN/GAPDH:0.50±0.06比0.93±0.06, P<0.05),Akt磷酸化明显增加〔磷酸化Akt(p-Akt)蛋白(p-Akt/GAPDH):0.86±0.05比0.56±0.06, P<0.05〕。 结论:miR-21-5p可能通过负向调控PTEN激活PI3K/Akt信号通路,从而抑制AECⅡ细胞凋亡,减轻HALI。
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编辑人员丨1天前
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基于转录组学测序探讨高氧性急性肺损伤发生机制中的信号通路
编辑人员丨1天前
目的:观察高氧性急性肺损伤(HALI)时转录组学的变化并进行验证,进一步明确HALI时的通路变化。方法:将12只健康雄性C57BL/6J小鼠按随机数字表法分为常氧组和HALI组,每组6只。常氧组小鼠置于室内正常饲养;HALI组置于高氧箱吸入95%氧气构建HALI动物模型。高氧暴露72 h后取肺组织进行转录组学测序,然后将测序所得的数据进行差异基因分析及京都基因与基因组百科全书数据库(KEGG)通路富集分析。另取肺组织,苏木素-伊红(HE)染色后,光镜下观察肺组织病理学改变;采用实时荧光定量反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)及蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)对转录组学分析筛选出的HALI相关信号通路中的关键分子进行验证。结果:转录组学分析显示,与常氧组比较,高氧暴露可引起小鼠肺组织中537个差异基因表达,包括239个上调基因和298个下调基因。进一步KEGG通路富集分析筛选出富集最显著的20条信号通路,排名前3位的信号通路分别为铁死亡信号通路、肿瘤抑制基因p53信号通路和谷胱甘肽(GSH)代谢信号通路;其中,铁死亡信号通路相关基因包括上调基因血红素加氧酶-1(HO-1)和下调基因溶质载体家族7成员11(SLC7A11),p53信号通路相关基因包括上调基因p53和下调基因鼠双微基因2(MDM2),GSH代谢信号通路相关基因为上调基因谷氧还蛋白1(Grx1)。光镜下显示,常氧组小鼠肺泡结构正常;HALI组小鼠肺泡隔增宽增厚,肺泡腔缩小或消失。通过RT-RCR和Western blotting进一步证实,与常氧组相比,HALI组小鼠肺组织HO-1、p53 mRNA和蛋白表达明显上调〔HO-1 mRNA(2 -ΔΔCt):2.16±0.17比1.00±0.00,HO-1蛋白(HO-1/β-actin):1.05±0.01比0.79±0.01,p53 mRNA(2 -ΔΔCt):2.52±0.13比1.00±0.00,p53蛋白(p53/β-actin):1.12±0.02比0.58±0.03,均 P<0.05〕,Grx1、MDM2、SLC7A11 mRNA和蛋白表达明显下调〔Grx1 mRNA(2 -ΔΔCt):0.53±0.05比1.00±0.00,Grx1蛋白(Grx1/β-actin):0.54±0.03比0.93±0.01,MDM2 mRNA(2 -ΔΔCt):0.48±0.03比1.00±0.00,MDM2蛋白(MDM2/β-actin):0.57±0.02比1.05±0.01,SLC7A11 mRNA(2 -ΔΔCt):0.50±0.06比1.00±0.00,SLC7A11蛋白(SLC7A11/β-actin):0.72±0.03比0.98±0.01,均 P<0.05〕。 结论:HALI与铁死亡、p53、GSH代谢信号通路密切相关,靶向上述信号通路中的关键靶点可能是防治HALI的重要策略。
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编辑人员丨1天前
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蟛蜞菊内酯通过调控铁死亡减轻高氧性急性肺损伤
编辑人员丨1天前
目的:探讨蟛蜞菊内酯是否通过调控铁死亡从而减轻高氧性急性肺损伤(HALI),为HALI的药物治疗提供理论依据。方法:将24只C57BL/6J小鼠按随机数字表法分为常氧对照组、HALI模型组和蟛蜞菊内酯预处理组,每组8只。蟛蜞菊内酯预处理组经腹腔注射50 mg/kg蟛蜞菊内酯预处理6 h,其余两组不进行任何预处理;之后维持制模仓内二氧化碳含量<0.5%、氧含量>90% 48 h构建HALI模型,常氧对照组置于室内空气中。制模后处死小鼠取肺组织,光镜下观察肺组织病理学改变并进行病理学评分,计算肺湿/干质量比值(W/D);检测肺组织肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL-6、IL-1β)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)水平;采用蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测肺组织谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)蛋白表达。结果:光镜下可见HALI模型组小鼠肺泡结构破坏,肺泡和肺间质有大量中性粒细胞浸润且肺间质增厚;肺损伤病理评分(分:0.75±0.02比0.11±0.01)和肺W/D比值(6.23±0.34比3.68±0.23)较常氧对照组明显升高(均 P<0.05)。蟛蜞菊内酯预处理组小鼠肺泡腔清晰,中性粒细胞浸润和肺间质厚度不及HALI模型组,肺损伤病理评分(分:0.43±0.02比0.75±0.02)和肺W/D比值(4.56±0.12比6.23±0.34)较HALI模型组明显降低(均 P<0.05)。与常氧对照组比较,HALI模型组肺组织SOD(kU/g:26.41±4.25比78.64±3.95)、GSH(mol/g:4.51±0.33比12.53±1.25)明显降低(均 P<0.05),而MDA(mmol/g:54.23±4.58比9.65±1.96)、TNF-α(μg/L:96.32±3.67比11.65±2.03)、IL-6(ng/L:163.35±5.89比20.56±3.63)、IL-1β(μg/L:72.34±4.64比15.64±2.47)均明显升高(均 P<0.05),GPX4蛋白表达明显降低(GPX4/β-actin:0.44±0.02比1.00±0.09, P<0.05)。与HALI模型组比较,蟛蜞菊内酯预处理组SOD(kU/g:53.28±3.69比26.41±4.25)、GSH(mol/g:9.99±0.13比4.51±0.33)明显升高(均 P<0.05),MDA(mmol/g:25.36±1.98比54.23±4.58)、TNF-α(μg/L:40.25±4.13比96.32±3.67)、IL-6(ng/L:78.32±4.65比163.35±5.89)、IL-1β(μg/L:30.65±3.65比72.34±4.64)均明显降低(均 P<0.05),GPX4蛋白表达明显升高(GPX4/β-actin:0.68±0.04比0.44±0.02, P<0.05)。 结论:蟛蜞菊内酯可通过调控铁死亡从而减轻HALI。
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编辑人员丨1天前
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艾司氯胺酮对大鼠内毒素性急性肺损伤时TLR4/NF-κB信号通路的影响
编辑人员丨1天前
目的:评价艾司氯胺酮对大鼠内毒素性急性肺损伤时Toll样受体4(TLR4)/NF-κB信号通路的影响。方法:SPF级健康成年雄性SD大鼠30只,体质量200~220 g,8周龄,采用随机数字表法分为3组( n=10):对照组(Con组)、内毒素性急性肺损伤组(ALI组)和艾司氯胺酮组(AK组)。采用腹腔注射LPS 10 mg/kg的方法制备大鼠内毒素性急性肺损伤模型。Con组腹腔注射等容量0.9%氯化钠注射液,AK组注射LPS 30 min和12 h时分别腹腔注射艾司氯胺酮10 mg/kg。模型制备后24 h时麻醉大鼠,采集颈动脉血样后处死大鼠取肺组织,测定PaO 2并计算PaO 2/FiO 2,HE染色光镜下观察肺组织病理学结果并行肺损伤评分,电镜下观察肺组织细胞超微结构,计数支气管肺泡灌洗液(BALF)多形核白细胞(PMN),计算肺组织湿质量/干质量(W/D)比值,比色法测定髓过氧化物酶(MPO)活性,采用Western blot法检测TLR4和NF-κB p65的表达。 结果:与Con组比较,ALI组大鼠PaO 2和PaO 2/FiO 2降低,肺组织损伤评分、BALF PMN计数、肺W/D比值、MPO活性、肺组织TLR4和NF-κB p65表达水平升高( P<0.05);与ALI组比较,AK组大鼠PaO 2和PaO 2/FiO 2升高,肺组织损伤评分、BALF PMN计数、肺W/D比值、MPO活性、肺组织TLR4和NF-κB p65表达水平降低( P<0.05),肺组织细胞超微结构改善。 结论:艾司氯胺酮减轻大鼠内毒素性急性肺损伤的机制与阻断TLR4/NF-κB信号通路有关。
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编辑人员丨1天前
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血红素加氧酶-1抑制M1巨噬细胞极化对海水淹溺性肺损伤小鼠的保护作用
编辑人员丨1天前
目的:探讨血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1, HO-1)调节巨噬细胞极化在海水淹溺引起的急性肺损伤中的作用及意义。方法:用人工海水(seawater, SW)分别刺激Raw264.7细胞8、24和72 h,将这些细胞分为对照组、SW 8 h组、SW 24 h组和SW 72 h组,观察细胞形态变化,检测细胞凋亡、诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase, iNOS)和HO-1蛋白含量。肺泡巨噬细胞条件性 Hmox1基因敲除 Hmox1 flox/ floxCre+/-Hmox1 -/- (HO-1 M-KO)小鼠随机分为HO-1 flox/flox对照组、HO-1 flox/flox SW 24 h组、HO-1 M-KO对照组和HO-1 M-KO SW 24 h组(每组 n=6)。小鼠置于镂空的容器中,置于水深6 cm、温度(25±2)℃的人工海水中28 s,建立小鼠海水淹溺性急性肺损伤(acute lung injury, ALI)模型。淹溺24 h后取材进行肺泡灌洗,检测支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid, BALF)中细胞总数和蛋白浓度,观察肺组织的病理变化和肺组织中iNOS的蛋白含量。 结果:海水刺激Raw264.7细胞后不规则细胞增多,细胞数量减少;对照组、SW 8 h组、SW 24 h组和SW 72 h组的凋亡率分别为(5.99±0.23)%、(16.71±1.16)%、(41.80±2.50)%和(77.84±1.59)%,凋亡率随淹溺时间增加( P<0.01)。对照组、SW 8 h组、SW 24 h组和SW 72 h组细胞中HO-1蛋白含量分别为(1.07±0.06)、(1.42±0.01)、(2.77±0.22)和(0.99±0.10),SW 8 h组和SW 24 h组的HO-1蛋白含量高于其他2组( P<0.05)。对照组、SW 8 h组、SW 24 h组和SW 72 h组细胞中iNOS蛋白表达量分别为(0.94±0.10)、(3.44±0.32)、(1.52±0.09)和(2.26±0.11),SW 8 h组、SW 24 h组和SW 72 h组iNOS蛋白表达量均高于对照组( P<0.01)。但是SW 24 h组相较于SW 8 h组,HO-1蛋白表达量显著上升,iNOS表达量下降( P<0.01)。HO-1 M-KO小鼠淹溺后肺组织损伤明显加重,肺泡腔塌陷、缩小,肺泡腔内出血,肺泡间隔明显增厚,炎性细胞浸润,BALF中的细胞数量和蛋白浓度显著升高( P<0.01),肺组织中iNOS含量显著上升( P<0.01)。 结论:HO-1可通过抑制M1巨噬细胞极化,减轻海水淹溺引起的小鼠ALI。
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编辑人员丨1天前
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微小RNA-21-5p靶基因调控自噬的相关研究进展
编辑人员丨1天前
自噬是降解细胞内蛋白质和受损细胞器的一个动态过程,维持着细胞内的环境稳定,并为细胞的存活提供良好条件。高氧性急性肺损伤(HALI)是临床氧疗的严重并发症之一。HALI的发病机制尚不明确,已有研究表明自噬参与了HALI的发生过程。调控自噬的通路机制众多,包括磷脂酰肌醇-3-激酶/丝氨酸苏氨酸蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(PI3K/Akt/mTOR)信号通路、丝裂素活化蛋白激酶/细胞外信号调节激酶(MAPK/ERK)信号通路、磷酸腺苷依赖性蛋白激酶/unc-51类自噬激活激酶1(AMPK/ULK1)信号通路以及转化生长因子-β(TGF-β)、叉头转录因子O1(FoxO1)和Ras三磷酸腺苷酶超家族成员Rab11a参与的信号通路,上述信号通路相关基因作为微小RNA-21-5p(miR-21-5p)靶基因在众多疾病中具有调控自噬活性的作用。本文就miR-21-5p靶基因调控自噬的各信号通路进行综述,以期寻找到有关HALI中miR-21-5p靶基因调控自噬发挥肺保护作用机制的线索,也为后续基础研究提供相关理论依据。
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编辑人员丨1天前
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非编码RNA在高氧性急性肺损伤中作用的研究进展
编辑人员丨1天前
高氧性急性肺损伤(HALI)是临床氧疗的一种主要并发症,在成人主要表现为急性呼吸窘迫综合征(ARDS),在婴幼儿则会导致支气管肺发育不良(BPD),严重影响患者的预后与生活质量,因此越来越受到人们的重视。然而,HALI的发病机制复杂且不明确,目前也无明确的治疗方法。非编码RNA(ncRNA)是一类重要的功能RNA转录体,由于缺少有效开放阅读框,并不具备编码蛋白质的功能;但是,ncRNA仍可在多水平调控基因表达,从而影响多种疾病的发生发展。近年来已有大量体内外研究表明,ncRNA在HALI发生发展过程中具有重要作用。本文就ncRNA在HALI中的表达及意义进行综述,旨在为HALI的防治提供新的诊疗思路。
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编辑人员丨1天前
