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抑制Rac1表达对高糖诱发神经元损伤后线粒体自噬的影响
编辑人员丨2天前
目的:评价抑制Ras相关的C3肉毒素底物1(ras-related C3 botulinum toxin substrate 1, Rac1)表达对高糖诱发神经元损伤的影响。方法:对数生长期PC12细胞接种于6孔板,采用随机数字表法将细胞分为4组(每组3孔):正常浓度葡萄糖组(C组)、高浓度葡萄糖组(HG组)、高浓度葡萄糖+慢病毒抑制Rac1组(HG+shRac1组)、高浓度葡萄糖+慢病毒阴性对照组(HG+NC组)。C组以葡萄糖浓度为4.5 g/L的DMEM完全培养基培养PC12细胞24 h, HG组以葡萄糖浓度为45 g/L的DMEM完全培养基培养PC12细胞24 h, HG+shRac1组以葡萄糖浓度为45 g/L的DMEM完全培养基培养用Rac1 shRNA慢病毒载体转染的PC12细胞24 h,HG+NC组以葡萄糖浓度为45 g/L的DMEM完全培养基培养用阴性慢病毒载体转染的PC12细胞24 h。Western blot法检测微管相关蛋白1轻链3 (microtubule-associated protein 1 light chain 3, LC3)Ⅰ、LC3Ⅱ、Bcl-2/腺病毒E1B相互作用蛋白3 (Bcl-2/adenovirus E1B protein-interacting protein 3, BNIP3)和p62蛋白水平,并计算LC3Ⅱ/LC3Ⅰ;CCK-8法检测细胞活力;流式细胞术检测细胞凋亡率;二氢溴化乙啶法检测细胞活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平;荧光定量PCR法检测自噬相关基因7 (autophagy-related gene 7, Atg7)、三磷酸腺苷酶6 (adenosinetriphosphatase 6, ATPase6)和60S核糖体蛋白L13 (60S ribosomal protein L13, Rpl13)相对表达量,并计算ATPase6/Rpl13。结果:与C组比较,HG组和HG+NC组ROS水平和细胞凋亡率升高( P<0.05),细胞活力下降( P<0.05);与HG+NC组比较,HG+shRac1组ROS水平和细胞凋亡率降低( P< 0.05),细胞活力升高( P<0.05),Atg7相对表达量和BNIP3蛋白水平升高( P<0.05),p62蛋白水平降低( P<0.05),LC3Ⅱ/LC3Ⅰ升高( P<0.05),ATPase6/Rpl13降低( P<0.05)。 结论:抑制Rac1可减轻高糖诱发的神经元损伤,其机制可能与增强线粒体自噬有关。
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编辑人员丨2天前
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线粒体自噬对脓毒症心肌的影响及信号转导途径研究进展
编辑人员丨2天前
近年来,脓毒症的患病率呈上升趋势,是引起儿童死亡的重要原因。心功能抑制是引起脓毒症相关死亡的主要因素,功能紊乱的线粒体作为持续炎症刺激,诱发细胞凋亡,导致心肌功能障碍。线粒体自噬是对脓毒症引起炎症反应的代偿机制之一,能够特异性清除因氧化应激、钙超载、细胞能量代谢障碍等引起的受损线粒体,维持细胞活力和呼吸,为机体提供足够的ATP。PINK1/Parkin及线粒体自噬受体(BNIP3L/NIX、FUNDC1等)是主要的线粒体自噬途径,通过控制线粒体质量可一定程度上保护细胞生命、促进细胞修复。本综述主要关注近年来线粒体自噬调控机制的研究进展,总结了线粒体自噬对脓毒症心肌的影响,以及线粒体自噬途径的信号传导途径,揭示线粒体自噬参与心肌保护的作用机制,为寻找靶向性调节线粒体自噬的分子或药物提供参考,为预防和治疗脓毒症心肌损伤提供新思路。
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编辑人员丨2天前
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Lnc-MALAT1/miRNA-145/BNIP3信号通路在舒芬太尼预处理对大鼠心肌保护效应中的作用:细胞实验
编辑人员丨2天前
目的:评价长链非编码RNA-肺癌转移相关转录本1/微小RNA-145/Bcl-2和腺病毒E1B19k Da相互作用蛋白3(Lnc-MALAT1/miRNA-145/BNIP3)信号通路在舒芬太尼预处理对大鼠心肌保护效应中的作用。方法:大鼠H9C2细胞以1×10 6个/ml密度接种于6孔培养板或培养瓶,采用随机数字表法分为5组( n=30):对照组(C组)、缺氧复氧组(H/R组)、舒芬太尼预处理组(S组)、真核细胞表达载体pcDNA3.0组(pcDNA组)和pcDNA-MALAT1组(MALAT1组)。S组用10 μmol/L舒芬太尼孵育2 h,随后制备缺氧复氧损伤模型;pcDNA组和MALAT1组分别用pcDNA3.0及pcDNA-MALAT1转染,转染后24 h用10 μmol/L舒芬太尼孵育2 h,随后制备缺氧复氧损伤模型。于复氧后2 h时,采用Real-time PCR法检测Lnc-MALAT1、miRNA-145及BNIP3 mRNA的表达水平;采用CCK-8法检测细胞存活率;采用流式细胞仪检测细胞凋亡率;分别采用硫代巴比妥酸显色法、羟胺法和微板法检测细胞MDA、SOD水平及LDH漏出量;采用Western blot法检测Bcl-2、Bax及cleaved-caspase-3表达水平。 结果:与C组比较,其余4组细胞存活率降低,凋亡率升高,MDA水平及LDH漏出量升高,SOD水平降低,LncRNA-MALAT1、BNIP3 mRNA、Bax和cleaved-caspase-3表达上调,miRNA-145和Bcl-2表达下调( P<0.05);与H/R组比较,S组和pcDNA组细胞存活率升高,凋亡率降低,MDA水平及LDH漏出量降低,SOD水平升高,LncRNA-MALAT1、BNIP3 mRNA、Bax和cleaved-caspase-3表达下调,miRNA-145和Bcl-2表达上调( P<0.05);与S组比较,MALAT1组细胞存活率降低,凋亡率升高,MDA水平及LDH漏出量升高,SOD水平降低,LncRNA-MALAT1、BNIP3 mRNA、Bax和cleaved-caspase-3表达上调,miRNA-145和Bcl-2表达下调( P<0.05)。 结论:舒芬太尼预处理对大鼠心肌保护效应的机制与抑制Lnc-MALAT1/miRNA-145/BNIP3信号通路有关。
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编辑人员丨2天前
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HIF-1α/BNIP3介导的线粒体自噬对创伤性脑损伤后神经元凋亡的影响
编辑人员丨2天前
目的:探讨缺氧诱导因子-1α/Bcl-2/E1B-19kDa相互作用蛋白3(HIF-1α/BNIP3)介导的线粒体自噬对创伤性脑损伤(TBI)后神经元凋亡的影响。方法:选择HT22细胞(小鼠海马神经元)进行实验,采用氧糖剥夺复氧(OGD/R)的方法构建TBI的体外模型,通过HIF-1α、BNIP3特异性小干扰RNA(siRNA)或质粒载体转染细胞调节HIF-1α、BNIP3表达。实验1:研究BNIP3介导的线粒体自噬对TBI后神经元凋亡的影响。这部分实验中HT22细胞分为4组( n=3):siRNA对照组,转染阴性siRNA后正常培养;siRNA+TBI组,转染阴性siRNA后进行OGD/R处理;BNIP3-siRNA组,转染BNIP3-siRNA后正常培养;BNIP3-siRNA+TBI组,转染BNIP3-siRNA后进行OGD/R处理。实验终点通过Western blotting法检测HIF-1α、BNIP3及LC3-Ⅱ、P62等线粒体自噬相关蛋白的表达水平,透射电镜观察线粒体自噬小体,TUNEL染色法检测细胞凋亡率,乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒测定细胞上清液LDH活性。实验2:研究HIF-1α对TBI后BNIP3介导的线粒体自噬及神经元凋亡的影响。这部分实验中HT22细胞分为8组( n=3):siRNA对照组及siRNA+TBI组,处理同上;HIF-1α-siRNA组,转染HIF-1α-siRNA后正常培养;HIF-1α-siRNA+TBI组,转染HIF-1α-siRNA后进行OGD/R处理;空载质粒组,转染空载质粒pcDNA3.1(+)后正常培养;过表达HIF-1α组,转染过表达HIF-1α质粒后正常培养;空载质粒+TBI组,转染空载质粒后进行OGD/R处理;过表达HIF-1α+TBI组,转染过表达HIF-1α质粒后进行OGD/R处理。实验终点测定各组细胞HIF-1α、BNIP3、LC3-Ⅱ、P62、TOMM20、COX Ⅳ表达水平、细胞凋亡率及LDH活性。 结果:(1)实验1:与siRNA对照组比较,siRNA+TBI组BNIP3表达水平及LC3-Ⅱ/Ⅰ比值显著升高,P62、TOMM20、COX Ⅳ表达水平显著下降,细胞凋亡率及LDH活性显著升高,差异均有统计学意义( P<0.05)。与siRNA+TBI组比较,BNIP3-siRNA+TBI组BNIP3表达水平及LC3-Ⅱ/Ⅰ比值显著下降,P62、TOMM20、COX Ⅳ表达水平显著升高,细胞凋亡率及LDH活性显著升高,差异均有统计学意义( P<0.05)。透射电镜下siRNA+TBI组自噬小体较siRNA对照组增多,BNIP3-siRNA+TBI组自噬小体较siRNA+TBI组减少。(2)实验2:与siRNA+TBI组比较,HIF-1α-siRNA+TBI组HIF-1α、BNIP3表达水平及LC3-Ⅱ/Ⅰ比值显著下降,P62、TOMM20、COX Ⅳ表达水平显著升高,细胞凋亡率及LDH活性显著升高,差异均有统计学意义( P<0.05)。与空载质粒+TBI组比较,HIF-1α过表达+TBI组HIF-1α、BNIP3表达水平及LC3-Ⅱ/Ⅰ比值显著升高,P62、TOMM20、COX Ⅳ表达水平显著下降,细胞凋亡率及LDH活性显著下降,差异均有统计学意义( P<0.05)。 结论:HIF-1α通过促进BNIP3介导的线粒体自噬减轻TBI后神经元凋亡。
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编辑人员丨2天前
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HIF-1α在氢抑制脂多糖诱导小鼠巨噬细胞炎症反应中的作用
编辑人员丨2天前
目的:评价缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)在氢抑制脂多糖(LPS)诱导小鼠巨噬细胞炎症反应中的作用。方法:体外培养小鼠RAW264.7巨噬细胞,按照随机数字表法分为4组( n=24):对照组(C组)、LPS组(L组)、富氢液+LPS组(H+L组)和富氢液+LPS +HIF-1α抑制剂二甲氧基雌二醇(2ME2)组(H+L+M组)。L组加入LPS 1 μg/ml孵育6 h;L+H组先加LPS,换培养基为0.6 mmol/L富氢液共孵育6 h;H+L+M组先给予2ME2 10 μmol/L孵育30 min,然后加入LPS和富氢液孵育6 h。采用Western blot法测定HIF-1α、Beclin-l、BNIP3和LC3的表达;采用ELISA法检测上清液TNF-α、IL-6和IL-1β的浓度,采用透视电镜观察细胞自噬小体数量。 结果:与C组比较,L组上清液TNF-α、IL-6和IL-1β浓度升高,巨噬细胞HIF-1α、Beclinl和BNIP3表达上调,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值升高,自噬小体数量增多( P<0.05);与L组比较,H+L组上清液TNF-α、IL-6和IL-1β浓度降低,巨噬细胞HIF-1α、Beclin-l、BNIP3表达上调、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值增高,自噬小体数量增多( P<0.05);与H+L组比较,H+L+M组上清液TNF-α、IL-6和IL-1β的浓度降低,巨噬细胞HIF-1α、Beclin-l和BNIP3表达下调,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值降低,自噬小体数量减少( P<0.05)。 结论:HIF-1α介导细胞自噬激活参与了氢抑制LPS诱导小鼠巨噬细胞炎症反应的过程。
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编辑人员丨2天前
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HIF-1α/BNIP3信号通路在七氟烷减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤中的作用:与自噬的关系
编辑人员丨2天前
目的:评价低氧诱导因子-1α(HIF-1α)/Bcl-2/E1B-19kDa相互作用蛋白3(BNIP3)信号通路在七氟烷减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤中的作用及其与自噬的关系。方法:SPF级健康成年雄性SD大鼠90只,体重300~350 g,采用随机数字表法分为5组( n=18):假手术组(Sham组)、心肌缺血再灌注组(I/R组)、七氟烷组(SEV组)、HIF-1α抑制剂2ME2组(2ME2组)和2ME2+七氟烷组(MSP组)。采用结扎冠状动脉左前降支40 min再灌注120 min的方法建立大鼠心肌缺血再灌注损伤模型。SEV组于再灌注即刻吸入2.4%七氟烷15 min;2ME2组和MSP组在结扎冠状动脉左前降支前1 h时腹腔注射2ME2 15 mg/kg,其余处理同I/R组或SEV组。于再灌注120 min时处死大鼠取左室心肌组织,采用Western blot法检测HIF-1α和BNIP3表达;电镜下观察自噬小体;DHE法检测ROS活性;TTC法确定心肌梗死面积。 结果:与Sham组比较,其余4组心肌ROS活性、自噬小体数目和心肌梗死面积增加,I/R组和SEV组HIF-1α和BNIP3表达上调( P<0.05);与I/R组比较,SEV组心肌ROS活性、自噬小体数目和心肌梗死面积减少,HIF-1α和BNIP3表达上调( P<0.05),2ME2组和MSP组心肌ROS活性、自噬小体数目和心肌梗死面积差异无统计学意义( P>0.05),HIF-1α和BNIP3表达下调( P<0.05);与SEV组比较,2ME2组和MSP组心肌ROS活性、自噬小体数目和心肌梗死面积增加,HIF-1α和BNIP3表达下调( P<0.05)。 结论:HIF-1α/BNIP3信号通路参与了七氟烷减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤的过程,与抑制自噬有关。
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编辑人员丨2天前
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腺病毒结合蛋白3在肝细胞癌中的表达与缺氧及临床预后的相关性
编辑人员丨2天前
目的:探讨腺病毒结合蛋白3(BNIP-3)在肝细胞肝癌中的表达与缺氧及相关临床病理因素的关系。方法:采用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)、荧光定量PCR和免疫组织化学方法检测烟台市烟台山医院2016年11月至2019年8月之间手术的65例肝癌组织、癌边缘组织、非癌组织中BNIP-3和缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)的表达,分析两者表达的相关性及与相关临床病理参数的关系。不同组织中mRNA表达的差异采用 t检验,蛋白表达的差异采用Kruskal-Wallis H检验,BNIP-3和HIF-1α表达之间的相关性及与临床病理参数之间的比较采用Spearman相关性检验。 结果:肝癌组织与癌边缘组织BNIP-3、HIF-1α mRNA表达显著高于非癌组织,并且两者表达呈正相关( r=0.638、0.532, P<0.05),BNIP-3和HIF-1α在癌边缘组织蛋白表达阳性率分别73.8%、64.6%,显著高于癌组织及非癌组织( χ2=38.587、31.128, P<0.05)。相关性分析发现肝癌组织中BNIP-3蛋白表达与淋巴结转移、癌栓、TNM分期及术后复发时间有关( r=0.631、0.522、0.541、0.714, P<0.05),与性别、年龄、甲胎蛋白(AFP)、肿瘤大小、肿瘤数目、病理分期等无关;肝细胞肝癌(HCC)患者术后无瘤生存时间随癌组织BNIP-3蛋白表达阳性强度增高而延长。 结论:BNIP-3在肝癌中的表达与缺氧及肝癌复发转移明显相关。
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编辑人员丨2天前
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七氟醚后处理调节HIF-1α/BNIP3通路减轻小鼠心肌缺血/再灌注损伤的机制
编辑人员丨2天前
目的:探究七氟醚后处理(sevoflurane postconditioning, SpostC)是否通过调控缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α, HIF-1α)/B细胞淋巴瘤2/腺病毒E1B相互作用蛋白3(B cell lymphoma 2/adenovirus E1B protein-interacting protein 3, BNIP3)通路,进而减轻小鼠心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia reperfusion injury, MIRI)的分子机制。方法:将40只小鼠按随机数字表法分为4组(每组10只):假手术组(Sham组)、心肌缺血再灌注组(I/R组)、七氟醚后处理+I/R组(SpostC组)和七氟醚后处理+HIF-1α抑制剂(2ME2)+I/R组(SpostC+2ME2组)。Sham组只穿线不结扎冠状动脉左前降支(left anterior descending coronary artery, LAD)。I/R组结扎LAD 30 min,再灌注120 min。SpostC组和SpostC+2ME2组在复灌即刻吸入1 MAC七氟醚15 min,然后再灌105 min。SpostC+2ME2组在LAD结扎前腹腔注射2ME2,剂量为15 mg/kg。采用心脏超声检测心脏功能,记录舒张期左心室前壁厚度(left ventricular end-diastolic anterior wall thickness, LVAWd)、收缩期左心室前壁厚度(left ventricular end-systolic anterior wall thickness, LVAWs)、射血分数(ejection fraction, EF)、左心室缩短分数(fractional shortening, FS)、舒张期左心室后壁厚度(left ventricular end-diastolic posterior wall thickness, LVPWd)、收缩期左心室后壁厚度(left ventricular end-systolic posterior wall thickness, LVPWs)、舒张期左心室内径(left ventricular internal dimension at end-diastolic, LVIDd)和收缩期左心室内径(left ventricular internal dimension at end-systolic, LVIDs);H-E染色观察心肌组织结构;TTC+伊文蓝染色法测定心肌梗死面积;ELISA法检测血清肌型肌酸激酶(creatine kinase M-type, CKM)、肌钙蛋白T型2(troponin T-type 2, TNNT2)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase-MB, CK-MB)和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)的表达水平;透射电镜观察线粒体超微结构改变情况;Western blot法检测心肌组织中HIF-1α、BNIP3、微管相关蛋白轻链3-Ⅱ(microtubule-associated protein light chain 3 Ⅱ, LC3-Ⅱ)、自噬相关蛋白(Beclin1)、Toll样受体9(toll-like receptor 9, TLR9)和IL-6的蛋白水平;TUNEL染色法检测心肌细胞的凋亡情况。结果:与Sham组比较,I/R组小鼠LVAWd、LVAWs、EF、FS、LVPWd和LVPWs明显降低( P<0.05),LVIDd和LVIDs明显升高( P<0.05),心肌组织损伤及线粒体损伤较重,心肌梗死面积较大,心肌细胞凋亡率较高,血清LDH、CKM、CK-MB和TNNT2的表达水平升高( P<0.05),HIF-1α、LC3-Ⅱ、BNIP3、Beclin1、TLR9和IL-6蛋白水平升高( P<0.05)。与I/R组比较,SpostC组小鼠LVAWd、LVAWs、EF、FS、LVPWd和LVPWs明显升高( P<0.05),LVIDd和LVIDs明显降低( P<0.05),心肌组织损伤及线粒体损伤减轻,心肌梗死面积减小,心肌细胞凋亡率降低,血清LDH、CKM、CK-MB和TNNT2的表达水平明显降低( P<0.05),HIF-1α、LC3-Ⅱ、BNIP3、Beclin1和TLR9的蛋白水平明显升高( P<0.05),IL-6蛋白水平明显降低( P<0.05)。与SpostC组比较,SpostC+2ME2组小鼠LVAWd、LVAWs、EF、FS、LVPWd和LVPWs明显降低( P<0.05),LVIDd和LVIDs明显升高( P<0.05),心肌组织损伤及线粒体损伤加重,心肌梗死面积增大,心肌细胞凋亡率升高,血清LDH、CKM、CK-MB和TNNT2的表达水平明显升高( P<0.05),HIF-1α、LC3-Ⅱ、BNIP3、Beclin1和TLR9的蛋白水平明显降低( P<0.05),IL-6蛋白水平明显升高( P<0.05)。 结论:SpostC可通过上调HIF-1α/BNIP3通路激活线粒体自噬,减轻炎症反应,抑制心肌细胞凋亡,从而改善小鼠MIRI。
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编辑人员丨2天前
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狼疮鼠肝脏组织细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ BCL2相互作用蛋白3和白细胞介素-1β表达特点的研究
编辑人员丨2天前
目的:观察狼疮鼠肝脏组织细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(MT-CO1)、BCL2相互作用蛋白3(BNIP3)和IL-1β表达特点及其意义。方法:以实时荧光定量PCR和蛋白质印迹法检测狼疮鼠和对照鼠MT-CO1和BNIP3、IL-1β、线粒体微管相关蛋白1轻链3β(LC3B)、p16和p21的mRNA和蛋白水平,苏木精-伊红(HE)染色和免疫组织化学法检测狼疮鼠肝组织,免疫组织化学明确IL-1β在狼疮鼠肝组织的炎症损害表达部位,比色法检测2组肝组织丙二醛表达差异;以脂多糖刺激肝细胞和巨噬细胞,同时以脂多糖刺激巨噬细胞后上清液培养肝细胞,实时荧光定量PCR和蛋白质印迹法检测上述基因蛋白表达,比色法检测各组肝细胞丙二醛表达差异。免疫荧光检测线粒体活性氧(mtROS)表达。各组均数比较使用单因素方差分析法,多个样本均数之间的两两比较,方差齐时用LSD法,方差不齐时用Tamhane′s T2法。 结果:PCR结果显示,狼疮鼠肝组织MT-CO1和BNIP3的mRNA(0.14±0.04;0.16±0.05)较对照组(0.11±0.04;0.16±0.06)表达明显下降,差异具有统计学意义( t=7.16, P<0.001; t=4.54, P<0.001),狼疮组IL-1β、p16和p21(2.06±0.69;0.37±0.14;0.16±0.06)较对照组(0.23±0.07;0.25±0.08;0.11±0.04)表达显著增高,差异具有统计学意义( t=9.58, P<0.001; t=24.35, P<0.001; t=22.36, P<0.001)。蛋白质印迹法结果与PCR结果趋势一致。HE染色显示狼疮鼠肝组织中有淋巴细胞浸润,免疫组织化学显示狼疮鼠肝组织中IL-1β阳性细胞主要集中在血窦中,肝实质细胞表达不明显。狼疮组肝组织丙二醛的含量(0.19±0.10)高于对照组(0.17±0.09),差异具有统计学意义( t=4.33, P=0.005)。与对照组(0.176±0.072;0.08±0.03)相比,脂多糖直接刺激AML12肝细胞MT-CO1、BNIP3 mRNA表达(0.069±0.028;0.17±0.07)无明显变化,差异无统计学意义( t=1.01, P=0.337; t=0.88, P=0.399);脂多糖刺激巨噬细胞IL-1β(0.28±0.09)较对照组(0.15±0.05)表达增高,差异具有统计学意义( t=28.26, P<0.001)。以脂多糖刺激巨噬细胞12 h后的上清培养肝细胞24 h,MT-CO1和BNIP3在脂多糖刺激组的mRNA水平(0.046±0.026;0.17±0.05)较对照组(0.144±0.083;0.18±0.06)表达明显下降,差异具有统计学意义( t=7.52, P<0.001; t=4.24, P<0.001),脂多糖刺激组p16和p21(0.29±0.09;0.27±0.09)较对照组(0.18±0.06;0.22±0.07)表达增高,差异具有统计学意义( t=13.54, P<0.001; t=8.69, P<0.001)。蛋白质印迹法结果与PCR结果趋势一致。免疫荧光提示脂多糖刺激组(0.25±0.10)mtROS荧光强度高于对照组(0.08±0.03),差异具有统计学意义( t=4.86, P<0.001)。 结论:狼疮鼠肝脏免疫炎症可以刺激肝脏实质细胞发生细胞内线粒体功能损害,狼疮鼠肝脏器官损害机制不止局限于免疫活性细胞的免疫炎症,还有实质细胞线粒体功能障碍共同参与。
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编辑人员丨2天前
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Bmal1对糖尿病大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响及其相关机制
编辑人员丨2天前
目的:探讨Bmal1对糖尿病大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响及其相关机制。方法:选择健康雄性清洁级SD大鼠65只,采用数字表法随机纳入非糖尿病假手术组(N-S组)10只、非糖尿病缺血再灌注组(N-I/R组)10只、非糖尿病+SR8278缺血再灌注组(NS-I/R组)10只;剩余35只采用高脂饲料喂养+腹腔注射链脲佐菌素方法制备2型糖尿病模型,取造模成功的大鼠30只,采用数字表法随机分为糖尿病假手术组(DM-S组)、糖尿病缺血再灌注组(DM-I/R组)、糖尿病+SR8278缺血再灌注组(DMS-I/R组),每组10只。6组大鼠按观察项目不同随机分为A、B亚组,每组5只。各组大鼠制备心肌缺血再灌注模型,其中N-S组和DM-S组仅模拟手术过程,不结扎前降支;NS-I/R组、DMS-I/R组大鼠于心肌缺血再灌注模型制备前7天开始腹腔注射孤儿核受体Rev-erbα拮抗剂SR8278(50 mg/kg),每天1次×7 d。心肌缺血再灌注模型成功后维持灌注24 h,取各组A亚组大鼠,分离出左心室行病理染色检查和心肌超微结构透射电镜观察,分离左心室后的心脏制备病理切片进行心肌梗死灶体积的测定;各组B亚组大鼠,取心尖区心肌组织行Western blot测定心肌Bmal1、Sirt3、Nlrp3及Bnip3蛋白的表达。结果:(1)N-S组和DM-S组未见心肌梗死灶,N-I/R组、NS-I/R组、DM-I/R组、DMS-I/R组心肌梗死灶体积分别为(0.48±0.08)cm 3、(0.34±0.05)cm 3、(0.65±0.06)cm 3、(0.46±0.06)cm 3。与N-I/R组比较,NS-I/R组心肌梗死灶体积较小,DM-I/R组较大,差异均有统计学意义( P值均<0.05);与NS-I/R组比较,DM-I/R组、DMS-I/R组心肌梗死灶体积均较大,差异均有统计学意义( P值均<0.05);与DM-I/R组比较,DMS-I/R组心肌梗死灶体积较小,差异有统计学意义( P<0.05)。(2)心肌组织病理检查:N-S组心肌组织结构完整,心肌细胞排列整齐、致密,细胞质染色均匀;DM-S组心肌纤维排列稍紊乱,细胞质有轻度的肿胀,可见轻度炎性细胞浸润;N-I/R组细胞形态不规则,心肌纤维排列紊乱或断裂,细胞质有不同程度的肿胀甚至破裂,胞核排列不齐、碎裂和溶解;DM-I/R组心肌病理损伤程度较N-I/R组更重,心肌纤维断裂,心肌细胞崩解,细胞核溶解,染色加深,可见大量炎细胞浸润。与N-I/R组和DM-I/R组相比,NS-I/R组和DMS-I/R组心肌细胞形态和心肌纤维排列有所恢复,炎性细胞浸润大大减少。(3)电子显微镜下心肌组织超微结构:N-S组线粒体形态及数量正常,未见自噬体;DM-S组较N-S组出现自噬小体;N-I/R组心肌细胞中正常线粒体数量减少,线粒体明显肿胀并含有大量自噬体,一些自噬体显示出封装未降解的线粒体结构和残留的细胞成分。与N-I/R组相比,NS-I/R组线粒体结构较完整,线粒体轻度肿胀,损伤较轻;DM-I/R组线粒体嵴结构异常,线粒体嵴分隔、肿胀和溶解,线粒体面积/周长比增加,线粒体自噬功能受损,自噬体增加。与DM-I/R组比较,DMS-I/R组肌纤维排列较为整齐,线粒体中结构异常的线粒体嵴减少,自噬体数量减少。(4)心肌组织Bmal1、Sirt3、Nlrp3及Bnip3蛋白表达水平。与N-S组比较,N-I/R组、NS-I/R组、DM-S组、DM-I/R组、DMS-I/R组Bmal1、Sirt3蛋白的表达呈下降趋势,Nlrp3、Bnip3蛋白的表达呈上升趋势,差异均有统计学意义( P值均<0.05)。与DM-S组比较,DM-I/R组Bmal1、Sirt3蛋白表达下调,Nlrp3、Bnip3蛋白表达上调;DMS-I/R组Nlrp3蛋白表达下调,Bnip3蛋白表达上调:差异均有统计学意义( P值均<0.05)。与DM-I/R组比较,DMS-I/R组Bmal1、Sirt3、Bnip3蛋白表达上调,Nlrp3蛋白表达下调,差异均有统计学意义( P值均<0.05)。 结论:Bmal1在大鼠糖尿病心肌缺血再灌注损伤中对心肌有保护作用,其保护机制可能与激活Sirt3途径诱导线粒体自噬和抑制炎性反应有关。
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编辑人员丨2天前