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Krüppel样因子4对脓毒症小鼠炎症反应与脏器损伤的作用
编辑人员丨1天前
目的:探讨Krüppel样因子4(KLF4)在巨噬细胞炎症反应中的表达特点与作用及其对脓毒症小鼠炎症反应与脏器损伤的作用,为烧创伤脓毒症的靶向治疗奠定理论基础。方法:采用实验研究方法。取小鼠RAW264.7巨噬细胞与从10只6~8周龄雄性C57BL/6J小鼠中提取的原代腹腔巨噬细胞(PM)进行实验。采用内毒素/脂多糖(LPS)分别处理RAW264.7巨噬细胞与PM 0(未处理)、1、2、4、6、8、12、24 h构建巨噬细胞炎症反应模型,采用实时荧光定量反转录PCR(RT-PCR)法检测白细胞介素1β(IL-1β)、IL-6、CC趋化因子配体2(CCL2)与肿瘤坏死因子α(TNF-α)mRNA表达,据此确定后续部分实验LPS处理时间。用LPS处理RAW264.7巨噬细胞0、8 h,采用免疫荧光法检测KLF4的定位与蛋白表达;利用高通量测序技术平台对细胞进行转录组测序,采用DESeq2软件筛选2种处理时间细胞间的差异表达基因(DEG)。采用LPS分别处理RAW264.7巨噬细胞与PM 0、1、2、4、6、8、12、24 h,分别用实时荧光定量RT-PCR法与蛋白质印迹法检测KLF4的mRNA与蛋白表达。将RAW264.7巨噬细胞按随机数字表法分为阴性对照组与KLF4过表达组,分别转染对应质粒后用LPS处理0、8 h,采用实时荧光定量RT-PCR法检测KLF4、IL-1β、IL-6、CCL2与TNF-α的mRNA表达,采用蛋白质印迹法检测KLF4蛋白表达。前述实验样本数均为3。将40只6~8周龄雄性C57BL/6J小鼠按随机数字表法分为KLF4过表达组和阴性对照组(每组20只),分别注射相应转染注射液后构建盲肠结扎穿孔脓毒症模型。采用随机数字表法从2组小鼠中各选取12只,观察建模后72 h内生存情况。于建模后8 h取2组分别剩余的8只小鼠,先行眼球取血,采用酶联免疫吸附测定法检测血清中IL-1β、IL-6水平,采用干化学法检测血清中丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)水平;后取心脏、肺脏、肝脏组织,行苏木精-伊红染色后观察损伤情况。对数据行独立样本 t检验、Cochran&Cox近似 t检验、单因素方差分析、Dunnett检验、Brown-Forsythe和Welch单因素方差分析、Dunnett T3检验、log-rank(Mantel-Cox)检验。 结果:与LPS处理0 h比较,LPS处理6 h与8 h RAW264.7巨噬细胞中IL-1β mRNA表达、LPS处理4~12 h RAW264.7巨噬细胞中IL-6 mRNA表达、LPS处理8 h和12 h RAW264.7巨噬细胞中CCL2 mRNA表达以及LPS处理4~8 h RAW264.7巨噬细胞中TNF-α mRNA表达均显著上调( P<0.05或 P<0.01),LPS处理4~8 h PM中IL-1β与CCL2 mRNA表达、LPS处理2~24 h PM中IL-6 mRNA表达以及LPS处理2~12 h PM中TNF-α mRNA表达均显著上调( P<0.05或 P<0.01)。选取8 h作为后续部分实验的LPS处理时间。KLF4主要定位在RAW264.7巨噬细胞的细胞核中。与LPS处理0 h比较,LPS处理8 h RAW264.7巨噬细胞中KLF4蛋白表达明显减少;LPS处理8 h RAW264.7巨噬细胞中有1 470个差异表达显著的DEG,包括转录表达显著下调的 KLF4[错误发现率<0.05,log 2(差异倍数)=-2.47]。与LPS处理0 h比较,LPS处理6~24 h RAW264.7巨噬细胞中KLF4 mRNA表达、LPS处理1~24 h RAW264.7巨噬细胞与PM中KLF4蛋白表达以及LPS处理4~24 h PM中KLF4的mRNA表达均明显降低( P<0.05或 P<0.01)。与阴性对照组比较,KLF4过表达组LPS处理0、8 h RAW264.7巨噬细胞中KLF4的mRNA( t'值分别为17.03、8.61, P<0.05或 P<0.01)与蛋白表达均明显升高,LPS处理0 h RAW264.7巨噬细胞中IL-6、CCL2的mRNA表达均明显升高( t值分别为6.29、3.40, P<0.05或 P<0.01),LPS处理8 h RAW264.7巨噬细胞中IL-1β、IL-6、CCL2、TNF-α的mRNA表达均显著下降( t值分别为10.52、9.60、4.58、8.58, P<0.01)。KLF4过表达组小鼠建模后72 h内生存比例明显高于阴性对照组( χ2=4.01, P<0.05)。建模后8 h,KLF4过表达组小鼠血清中IL-1β、IL-6与ALT、AST水平分别为(161±63)、(476±161)pg/mL与(144±24)、(264±93)U/L,明显低于阴性对照组的(257±58)、(654±129)pg/mL与(196±27)、(407±84)U/L( t值分别为3.16、2.44与4.04、3.24, P<0.05或 P<0.01)。建模后8 h,与阴性对照组比较,KLF4过表达组小鼠心脏、肺脏、肝脏的组织结构紊乱减轻,炎性渗出明显减少,脏器实质细胞病理样改变明显减轻。 结论:KLF4在LPS诱导的巨噬细胞炎症反应中表达显著下降,显著抑制巨噬细胞炎症反应;KLF4显著提高脓毒症小鼠生存率并缓解炎症反应与脓毒症相关脏器损伤。
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编辑人员丨1天前
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芍药苷干预对脓毒症大鼠心肌损伤的影响
编辑人员丨1天前
目的:研究芍药苷干预对脓毒症大鼠心肌损伤的影响。方法:采用随机数字表法将SD大鼠分为4组,每组10只。(1)对照组:大鼠腹腔注射1.4 ml生理盐水;(2)二甲基亚砜组:大鼠腹腔注射5%二甲基亚砜溶液1.4 ml;(3)脓毒症模型组:大鼠腹腔注射1.4 ml生理盐水,1 h后腹腔注射0.1 ml(5 mg/kg)脂糖造模;(4)芍药苷干预组:大鼠腹腔注射1.4 ml芍药苷(70 mg/kg),1 h后腹腔注射0.1 ml(5 mg/kg)脂多糖造模。24 h后处死4组大鼠。酶联免疫吸附测定(ELISA)法测4组大鼠血清心肌肌钙蛋白I(cTnI)及心肌组织中肿瘤坏死因子α(TNFα)、白细胞介素(IL)-6、IL-1β、趋化因子C-X-C基序配体1(CXCL1)、趋化因子C-X-C基序配体2(CXCL2)、血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)水平,伊文思蓝法测4组大鼠心肌组织中伊文思蓝含量;实时荧光定量聚合酶链式反应法测4组大鼠心肌组织中TNFα、IL-6、IL-1β、CXCL1、CXCL2、VCAM-1mRNA表达;Western-Blot法测血管内皮钙黏蛋白、丝裂原活化蛋白激酶p38(p38MAPK)、磷酸化p38MAPK(P-p38MAPK)、磷酸化Src蛋白(P-Src)、Ras相关C3肉毒素底物1(Rac1)蛋白表达。结果:与对照组比,脓毒症模型组cTnI增高[(312.9±17.9)pg/ml比(174.4±17.7)pg/ml, P<0.05],伊文思蓝含量上升[(23.8±2.9)μg/g 比(5.2±2.0)μg/g, P<0.05],心肌炎性细胞浸润明显;与脓毒症模型组比,芍药苷干预组cTnI明显降低[(227.7±15.9)pg/ml, P<0.05],伊文思蓝含量显著下降[(13.2±2.3)μg/g, P<0.05],心肌炎性细胞浸润减轻。与对照组比,脓毒症模型组TNFα、IL-6、IL-1β、CXCL1、CXCL2、VCAM-1增高;与脓毒症模型组比,芍药苷干预组TNFα[(63.39±9.55)pg/ml 比(126.54±19.17)pg/ml, P<0.05]、IL-6[(64.03±8.82)pg/ml 比(85.60±9.52)pg/ml, P<0.05]、IL-1β[(69.52±9.23)pg/ml比(130.45±15.10)pg/ml, P<0.05]、CXCL1[(2 600.19±379.54)pg/ml比(4 903.89±533.42)pg/ml, P<0.05]、CXCL2[(93.71±10.83)pg/ml比(127.24±13.92)pg/ml, P<0.05]、VCAM-1[(112.22±13.49)pg/ml 比(149.32±15.65 pg/ml), P<0.05]显著下降。与对照组比,脓毒症模型组TNFα、IL-6、IL-1β、CXCL1、CXCL2、VCAM-1 mRNA表达增高;与脓毒症模型组比,芍药苷干预组IL-6(相对表达量1.271±0.139 比 1.920±0.191, P<0.05)、IL-1β(相对表达量1.180±0.130 比 1.817±0.191, P<0.05)、VCAM-1(相对表达量1.088±0.144 比 1.460±0.166, P<0.05)mRNA表达降低。与对照组比,脓毒症模型组P-p38MAPK、P-Src表达增加,血管内皮钙黏蛋白表达降低。与脓毒症模型组比,芍药苷干预组p38MAPK(相对表达量1.125±0.078 比 1.520±0.164, P<0.05)、P-p38MAPK(相对表达量 1.639±0.133 比 2.112±0.227, P<0.05)表达均明显下降,血管内皮钙黏蛋白表达升高。 结论:芍药苷能改善脓毒症大鼠心脏微血管内皮通透性,抑制炎症相关蛋白及基因的分泌和表达,可能与芍药苷抑制Src/血管内皮钙黏蛋白通路有关。
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编辑人员丨1天前
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前扣带回调控慢性非特异性腰痛模型大鼠疼痛及焦虑样行为的机制研究
编辑人员丨1天前
目的:探讨前扣带回(anterior cingulate cortex,ACC)调控神经生长因子(nerve growth factor,NGF)诱导的慢性非特异性腰痛大鼠痛行为与焦虑样行为的潜在机制。方法:成年雄性8周龄SPF级SD大鼠96只,按照随机数字表法分为4组(每组24只):对照组、模型组、对照+D-AP5组(D-AP5为N-甲基-D-天冬氨酸受体拮抗剂)和模型+D-AP5组。采用第5腰椎左侧多裂肌注射NGF建立腰痛大鼠模型(注射2次,间隔5 d)。造模5 d后,对照+D-AP5组和模型+D-AP5组大鼠右侧前扣带回注射D-AP5(2 μg,0.3 μL,1次/d,连续3 d),模型组和对照组则注射等体积0.9%氯化钠溶液。采用机械刺激和冷热板实验评估大鼠疼痛阈值,旷场实验评估大鼠焦虑样行为,免疫荧光法检测脊髓胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)阳性细胞和c-Fos(一种即早基因)阳性细胞密度,Western blot实验检测脊髓GFAP、c-Fos蛋白、磷酸化c-Jun氨基末端激酶(phosphorylated c-Jun N-terminal kinases,p-JNK)、单核细胞趋化蛋白-1 (monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)和趋化因子(C-X-C基序)配体1[chemokine (C-X-C motif) ligand 1,CXCL-1]的表达。采用SPSS 23.0软件进行统计分析,正态分布的数据组间比较采用单因素方差分析,进一步两两比较采用Tukey检验;非正态分布的数据组间比较采用Krusal-Wallis H检验,两两比较采用Mann-Whitney U检验并对 P值进行Bonferroni校正。 结果:4组大鼠腰部压力疼痛阈值(pressure pain threshold,PPT)、机械缩足阈值(paw withdrawal threshold,PWT)均差异有统计学意义( F=53.498,41.939,均 P<0.001)。造模后7 d,模型+D-AP5组PPT[(418.5±46.9)g]、足底PWT[(55.6±7.1)g]均高于模型组[(290.0±32.0)g,(30.5±7.5)g](均 P<0.001)。各组旷场实验中央区活动距离百分比( H=11.922, P<0.01)、中央区活动时间百分比( H=21.614, P<0.001)均差异有统计学意义。模型+D-AP5组中央区活动时间百分比高于模型组[5.6(4.3,7.9)%,3.1(2.1,3.8)%]( P<0.01)。各组左侧脊髓背角浅层GFAP、c-Fos阳性细胞密度均差异有统计学意义( H=49.085, F=18.120,均 P<0.001)。模型+D-AP5组左侧背角浅层GFAP [34.3(21.1,47.5)个/mm 2]、c-Fos阳性细胞密度[(52.7±39.4)个/mm 2]低于模型组[76.5(68.6,94.9)个/mm 2,(112.4±63.7)个/mm 2](均 P<0.001)。各组腰2节段GFAP、c-Fos、p-JNK、MCP-1、CXCL-1蛋白表达均差异有统计学意义( F=49.413,38.437,41.867,36.735,130.951,均 P<0.001)。模型+D-AP5组腰2节段GFAP(1.7±0.5)、c-Fos(1.1±0.1)、p-JNK(1.7±0.3)、MCP-1(1.0±0.4)、CXCL-1(0.8±0.1)蛋白表达均低于模型组[(4.3±0.7),(2.6±0.5),(2.8±0.4),(2.9±0.4),(3.5±0.4)](均 P<0.01)。 结论:ACC可调控慢性非特异性腰痛大鼠机械性痛觉过敏及焦虑样行为,这可能与脊髓星形胶质细胞、p-JNK通路、MCP-1和CXCL1的参与有关。
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编辑人员丨1天前
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结直肠癌免疫相关基因预后模型的构建与验证
编辑人员丨1天前
目的:通过构建结直肠癌免疫相关基因预后模型用于评估患者预后。方法:从基因表达综合数据库(GEO)和癌症基因组图谱(TCGA)数据库下载基因表达数据和临床信息,筛选其中差异表达的免疫相关基因。基于单因素和多因素Cox回归分析建立风险模型,进一步分析该模型对于临床预后评估的应用价值,并通过外部数据集对模型进行验证。结果:共鉴定出85个免疫相关差异表达基因。筛选C-X-C基序趋化因子配体3(CXCL3)、脂联素受体蛋白1(ADIPOQ)、鸟嘌呤核苷酸结合蛋白G(i)亚基α-1(GNAI1)、上皮细胞特异性分子1(ESM1)、锯齿状蛋白2(JAG2)、白血病抑制因子(LIF)、血管活性肠肽(VIP)、盐皮质激素受体(NR3C2)共8个基因建立风险模型。基于该模型获得患者风险评分,高风险组预后差于低风险组( χ2=22.611, P<0.001),且该风险评分为结直肠癌患者独立预后因素[风险比( HR)=1.154,95%可信区间( CI):1.091~1.220, P<0.001)。该模型的受试者工作特征曲线下面积为0.763,可以较好地区分高低风险的结直肠癌患者。 结论:本研究成功构建结直肠癌免疫相关基因预后模型,为预测结直肠癌患者预后提供新方法。
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编辑人员丨1天前
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特应性皮炎外周血单个核细胞潜在生物标志物的筛选及初步验证
编辑人员丨1天前
目的:探索特应性皮炎(AD)与健康对照者外周血单个核细胞(PBMC)转录组差异,筛选出AD潜在的生物标志物并进行初步验证。方法:收集2021年1月至2022年5月在重庆医科大学附属第三医院皮肤整形美容中心9例AD患者及10名健康对照者的外周血,提取PBMC后以RNA转录组测序(RNA-seq)技术进行转录组测序及相对表达量测定,通过对差异表达基因(DEGs)进行基因本体论(GO)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)及蛋白互作网络(PPI)分析筛选出生物标志物候选基因并进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)进行初步验证。结果:病例组患者的年龄[ M( Q1, Q3)]为26.50(22.75,30.50)岁,病程[ M( Q1, Q3)]为15(10,20)年。健康对照组的年龄[ M( Q1, Q3)]为37.00(27.75,40.25)岁。相对于健康对照者,AD组共检测出DEGs 1 044条,其中上调基因668条,下调基因376条,DEGs经差异可变剪切(AS)分析显示外显子选择性跳跃(46.74%)及外显子跳跃(31.01%)占比较大,GO富集分析显示DEGs主要与炎症反应相关,KEGG富集分析显示DEGs主要与细胞因子相互作用及信号通路相关。综合富集分析及PPI分析筛选出趋化因子C-C基序趋化因子配体4(CCL4)、C-C 基序趋化因子受体3(CCR3)、C-X-C 基序趋化因子受体 5(CXCR5)、核因子κB抑制因子-α(NFKBIA)、C-X-C基序趋化因子配体1(CXCL1)、白细胞介素1B(IL-1B)、C-C基序趋化因子配体20(CCL20)、淋巴细胞抗原96(LY96)作为AD生物标志物的候选基因,qRT-PCR验证显示上述细胞因子及细胞因子受体mRNA相对表达量与转录组测序结果趋势一致。 结论:CCL4、CCR3、CXCR5、NFKBIA、CXCL1、IL-1B、CCL20、LY96可能为AD的潜在生物标志物,参与AD的发生及发展。
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编辑人员丨1天前
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促再生生物材料在创伤后招募免疫调节型树突状细胞
编辑人员丨1天前
在创面愈合和手术植入材料期间,机体在免疫激活和免疫耐受之间建立了微妙的平衡,以抵御感染和清除碎片,以及控制对自身组织的反应。然而,这种平衡是如何实现的目前还不甚清楚。该研究描述了用于治疗小鼠肌肉损伤的促再生生物材料通过激活转录因子3促进CD103+趋化因子C受体1+CD206+CD301b+树突状细胞群体的增殖、交叉呈递和自我耐受。小鼠损伤组织中E-钙黏素、CD103配体和X-C基序趋化因子配体1的上调提示了一种创伤组织募集细胞的机制。肌肉损伤会招募自然杀伤细胞,在ECM的刺激下产生趋化因子X-C基序趋化因子配体1。在没有交叉呈递细胞的情况下,T细胞活化增强,促再生巨噬细胞极化减少,肌生成、脂肪生成、纤维化和肌肉钙化增加。已在癌症进程中观察到的这些结果表明,创伤和材料植入中免疫调节的基本机制对短期和长期损伤恢复都有影响。
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编辑人员丨1天前
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间充质干细胞来源小胞外囊泡对视网膜光损伤的治疗作用及其机制
编辑人员丨1天前
目的:研究间充质干细胞(MSCs)来源小胞外囊泡(sEVs)对小鼠视网膜光损伤的作用及其可能的机制。方法:人脐带来源MSCs采用流式细胞术鉴定表面标记蛋白,收集第3~5代MSCs培养上清,超速离心收集sEVs并采用透射电子显微镜鉴定形态。将65只清洁级8~10周龄健康雌性BALB/c小鼠按照随机数字表法随机分为正常组(17只)、磷酸盐缓冲液(PBS)组(24只)和sEVs组(24只)。PBS组和sEVs组小鼠右眼玻璃体腔分别注射2 μl PBS和2 μl sEVs后,在蓝光照度930 lx的环境下照射6 h;正常组小鼠不做处理。分组处理后3 d,采用苏木精-伊红染色观察视网膜结构,原位末端转移酶标记(TUNEL)染色进行凋亡细胞计数,视网膜电图(ERG)检测小鼠视网膜功能,mRNA转录组测序技术检测PBS组与sEVs组小鼠视网膜mRNA表达差异情况,并进行差异基因KEGG聚类分析,实时荧光定量PCR法进一步验证差异基因表达。结果:培养的MSCs中CD90、CD105表达阳性,而CD34、CD45表达阴性,提取的MSC-sEVs呈直径为80~140 nm的双层膜囊泡结构。苏木精-伊红染色结果显示,PBS组小鼠视网膜外核层细胞核排列紊乱,sEVs组视网膜结构紊乱程度轻于PBS组。sEVs组视网膜凋亡细胞计数为(14.60±4.04)个/视野,少于PBS组的(24.00±8.52)个/视野,差异有统计学意义( t=2.37, P<0.05)。sEVs组ERG a波振幅为(64.38±16.70)μV,高于PBS组的(16.78±6.37)μV,差异有统计学意义( P<0.05);PBS组和sEVs组b波振幅分别为(132.40±39.41)μV和(154.86±34.08)μV,明显低于正常组的(338.38±27.41)μV,差异均有统计学意义(均 P<0.05)。mRNA测序共发现差异表达基因110个,其中sEVs组下调基因109个。KEGG聚类分析结果提示,差异基因主要集中于炎症性疾病、免疫相关信号通路。PCR结果显示,sEVs组视网膜中趋化因子配体2、趋化因子受体2、白三烯B4、白细胞免疫球蛋白样受体A6和白细胞介素1β的mRNA相对表达水平低于PBS组,差异均有统计学意义(均 P<0.05)。 结论:MSC-sEVs可以减轻蓝光造成的视网膜结构和功能损害,这种保护作用可能是通过抑制炎症反应来实现的。
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编辑人员丨1天前
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过敏性哮喘基因多态性研究进展
编辑人员丨1天前
过敏性哮喘是以慢性炎症、气道高反应为特征的复杂的、多基因相关的疾病。真菌、尘螨是过敏性哮喘最主要的吸入过敏原,并常以多种过敏原混合形式存在。近年来,遗传学研究证明多个基因与过敏性哮喘发作相关。该文主要对与尘螨、真菌所致过敏性哮喘相关的基因如解整合素-金属蛋白酶33(a disintegrin and metalloproteinase 33,ADAM33)、白介素4(interleukin-4,IL-4)、糖蛋白A为主的重复序列(glycoprotein A repetitions predominant,GARP)、Toll样受体3 (toll like receptor 3,TLR3)、甘露糖结合凝集素2(mannose-binding lectin 2,MBL2)、趋化因子(CC基序)配体17[chemokine(C-C motif) ligand 17,CCL17]等进行综述。
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编辑人员丨1天前
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冠状病毒所致心力衰竭的组学机制分析及药物预测
编辑人员丨1天前
目的:探讨冠状病毒感染所致心力衰竭(心衰)的机制,并预测对其可能有效的药物。方法:在基因表达数据库(GEO)检索冠状病毒和心衰,并筛选符合实验要求的组学数据。采用R语言Limma程序包进行差异表达基因分析,筛选差异表达基因。将两组差异基因导入R语言clusterProfiler包进行基因本体学(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,取两组结果的交集。采用STRING数据库对所有差异表达基因构建蛋白质互作网络并筛选核心基因。最后采用团队自主研发的表观精准治疗预测平台EpiMed预测冠状病毒所致心衰的治疗药物。结果:在GEO数据库检索并筛选得到GSE59185冠状病毒数据集,根据不同的亚型分为wt组、?E组、?3组、?5组、对照组5组样本,差异分析发现各亚组交集上调基因191?个,下调基因18?个。在GEO数据库检索并筛选得到GSE126062心衰数据集,共筛选差异表达基因495?个,其中上调165?个,下调330?个。冠状病毒与心衰差异表达基因富集分析,取交集处理共有GO条目20条,主要富集在病毒反应、病毒防御反应、Ⅰ型干扰素反应、γ干扰素调节、先天免疫反应调节、病毒生命周期负调控、病毒基因组复制调控等;共有5条KEGG通路,主要与肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、白细胞介素(IL)-17信号通路、细胞因子与受体相互作用、Toll样受体信号通路、人类巨细胞病毒感染有关。蛋白互作网络分析筛选出信号传导及转录激活蛋白3、IL-10、IL-17、TNF、干扰素调节因子9、2′, 5′-寡腺苷酸合成酶1、丝裂原活化蛋白激酶3、S-腺苷甲硫氨酸基区域蛋白2、CXC趋化因子配体10、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3共10?个核心基因。EpiMed平台预测可能对冠状病毒所致心衰有效的药物为TNF-α抑制剂、白藜醇、利托那韦、白芍、维甲酸、连翘、鱼腥草等。结论:多个炎症通路的异常活化可能是冠状病毒感染所致心衰的原因,白藜芦醇、利托那韦、维甲酸、白芍、连翘、鱼腥草可能对其具有治疗作用。
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编辑人员丨1天前
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糖尿病足患者创缘皮肤组织中成纤维细胞与角质形成细胞的相互作用及其机制
编辑人员丨1天前
目的:探讨糖尿病足患者创缘皮肤组织中成纤维细胞(Fb)与角质形成细胞(KC)的相互作用及其机制。方法:该研究为实验研究。取华中科技大学同济医学院附属梨园医院创面修复科2021年8月收治的1例糖尿病足患者(男,33岁)和该院手外科2021年9月收治的1例急性足外伤患者(男,50岁)创缘皮肤组织,行单细胞转录组测序,分析Fb亚群中趋化因子配体和KC亚群中趋化因子受体的相互作用。收集常规培养和用高浓度葡萄糖培养7 d的人包皮Fb(HFF)的上清液,分别作为正常条件培养基(CM)和高糖CM。取HaCaT细胞,分为用正常CM培养的正常CM组和用高糖CM培养的高糖CM组,进行划痕试验,并计算划痕后24、48 h细胞迁移率(样本数为3)。利用液相悬浮芯片检测2种CM中细胞因子含量(样本数为5)。取HFF,分为常规培养的正常组和用高浓度葡萄糖培养的高糖组,培养7 d,采用实时荧光定量反转录PCR法检测CXC趋化因子配体1(CXCL1)、CXCL2、CXCL8和CXCL12的mRNA表达(样本数为6)。取正常CM组和高糖CM组HaCaT细胞,采用蛋白质印迹法检测培养48 h细胞中CXC趋化因子受体4(CXCR4)的蛋白表达(样本数为3)。取HaCaT细胞,分为正常CM组、高糖CM组、正常CM+CXCL12组、高糖CM+CXCL12组,前2组细胞处理同前,后2组细胞分别采用含重组人CXCL12的正常CM和高糖CM培养,行划痕试验并计算划痕后24、48 h细胞迁移率,采用蛋白质印迹法检测培养48 h细胞中CXCR4蛋白表达(样本数均为3)。结果:相较于急性足外伤创缘皮肤组织,糖尿病足创缘皮肤组织Fb亚群中的趋化因子配体(CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL8、CXCL12)和KC亚群中的趋化因子受体(CXCR2和CXCR4)间的相互作用明显减弱。划痕后24、48 h,高糖CM组HaCaT细胞迁移率均明显低于正常CM组( t值分别为23.50、15.65, P<0.05)。相较于正常CM,高糖CM中的CXCL1含量明显增多( P<0.05),CXCL12含量明显减少( P<0.05)。培养7 d,相较于正常组,高糖组HFF中CXCL1、CXCL2和CXCL8的mRNA表达均明显升高( t值分别为4.25、4.98、10.04, P<0.05),CXCL12的mRNA表达明显降低( t=4.10, P<0.05)。培养48 h,高糖CM组HaCaT细胞中CXCR4的蛋白表达明显低于正常CM组( t=5.13, P<0.05)。划痕后24、48 h,高糖CM组HaCaT细胞迁移率较正常CM组和高糖CM+CXCL12组明显降低( P值均<0.05);划痕后24 h,正常CM+CXCL12组HaCaT细胞迁移率较正常CM组明显降低( P<0.05);划痕后48 h,正常CM+CXCL12组HaCaT细胞迁移率较高糖CM+CXCL12组明显升高( P<0.05)。培养48 h,高糖CM+CXCL12组HaCaT细胞中CXCR4蛋白表达为0.446±0.050,明显高于高糖CM组的0.247±0.010( P<0.05),与正常CM+CXCL12组的0.522±0.082相近( P>0.05);正常CM组HaCaT细胞中CXCR4蛋白表达为0.509±0.055,明显高于高糖CM组( P<0.05)。 结论:糖尿病足创缘皮肤组织Fb亚群中的趋化因子配体和KC亚群中的趋化因子受体间的相互作用明显减弱。高糖抑制HFF分泌CXCL12,其细胞培养上清液刺激导致HaCaT细胞迁移能力减弱、CXCR4表达降低。给予外源性CXCL12蛋白可增加HaCaT细胞中CXCR4的蛋白表达,增强细胞迁移能力。
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