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。

目的:评价磷酸甘油酸变位酶5 (PGAM5)在糖尿病大鼠心肌缺血再灌注损伤中的作用及其与线粒体质量的关系。方法:SPF级健康雄性SD大鼠，6~8周龄，体重200~220 g，采用腹腔注射1%链脲佐菌素-柠檬酸盐缓冲液60 mg/kg的方法制备大鼠1型糖尿病模型。糖尿病造模成功后继续饲养8周，取1型糖尿病大鼠72只，采用随机数字表法分为4组( n＝18)：糖尿病假手术组(DS组)、糖尿病心肌缺血再灌注组(DIR组)、糖尿病心肌缺血再灌注+AAV9-PGAM5 shRNA组(DIR+PGAM5 shRNA组)和糖尿病心肌缺血再灌注+AAV9-GFP组(DIR+GFP组)。糖尿病建模后8周，采用结扎左冠状动脉前降支30 min后再灌注2 h的方法制备大鼠心肌缺血再灌注损伤模型。DIR+PGAM5 shRNA组和DIR+GFP组缺血前3周尾静脉缓慢注射AAV9-PGAM5 shRNA和AAV9-GFP 2×10 12 μg/kg。AAV9-PGAM5 shRNA组再灌注2 h时记录左心室收缩压(LVSP)和左心室收缩压上升和下降最大速率(±dp/dt max)，随后采集右颈动脉血样，采用ELISA法检测血清cTnI、CK-MB和LDH水平，随后处死大鼠取心脏，双重染色法确定心肌梗死面积，HE染色法观察心肌组织病理学结果，Western blot法检测PGAM5、自噬相关蛋白LC3B、p62、动力相关蛋白1 (Drp1)及线粒体自噬受体蛋白FUNDC1的表达。 结果:与DS组比较，DIR组和DIR+GFP组LVSP和±dp/dt max降低，血清cTnI、CK-MB和LDH水平升高，心肌梗死面积增加，PGAM5、LC3B、Drp1和FUNDC1表达上调，p62表达下调( P<0.05)；与DIR组比较，DIR+PGAM5 shRNA组LVSP和±dp/dt max升高，血清cTnI、CK-MB和LDH水平降低，心肌梗死面积减小，PGAM5、LC3B、Drp1和FUNDC1表达下调，p62表达上调( P<0.05)，DIR+GFP组上述指标差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:PGAM5参与了糖尿病大鼠心肌缺血再灌注损伤的过程，与降低线粒体质量有关。

目的:探讨免疫抑制剂雷帕霉素对流感病毒复制的影响及在流感病毒感染后调节糖酵解和炎性因子的作用。方法:本研究为实验研究，采用甲型H1N1流感病毒株A/PR/8分别感染人肺泡上皮细胞系A549和永生化小鼠骨髓源巨噬细胞(iBMDM)，构建流感病毒感染细胞模型。使用人非小细胞肺癌细胞系A459设置空白对照组、感染对照组、感染雷帕霉素组、感染二甲亚砜组，在流感病毒感染及雷帕霉素处理48 h后，使用空斑法和血凝法测定上清液病毒滴度，定量聚合酶链反应法检测细胞内病毒基因、糖酵解相关基因(PDK3、PKM、GAPDH、LDHA、HK2、PGAM1、PGK1)和炎性因子干扰素α(IFN-α)、Caspase-1、白细胞介素(IL)-1β、IL-18、IL-6、IL-8、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)]基因相对量的表达。设置巨噬细胞空白对照组，巨噬细胞感染对照组和巨噬细胞感染雷帕霉素组，使用小鼠永生化骨髓巨噬细胞(iBMDM)在流感病毒感染及雷帕霉素处理24 h后，酶联免疫吸附测定法检测上清肿瘤坏死因子(TNF)-α浓度。进行3次平行重复实验。结果:感染雷帕霉素组A549细胞上清中的病毒滴度与感染对照组、感染二甲亚砜组比较差异均无统计学意义(均 P>0.05)。感染雷帕霉素组NP基因CT值较感染对照组和感染二甲亚砜组升高，分别为[(17.50±0.35)比(16.43±0.12)和(16.52±0.27)，差异有统计学意义，均 P<0.05]；感染对照组A549细胞上清中炎性因子基因GAPDH、LDHA、HK2、PGAM1表达量均较空白对照组上调，分别为[(2.34±0.32)比(1.01±0.16)、(2.43±0.18)比(1.01±0.18)、(2.63±0.48)比(1.00±0.06)，(17.97±1.13)比(1.00±0.09)差异有统计学意义，均 P<0.05]；与感染对照组相比，感染雷帕霉素组下调了GAPDH、LDHA、HK2、PGAM1的相对表达量，分别为[(1.48±0.19)比(2.34±0.32)、(1.79±0.09)比(2.43±0.18)、(1.65±0.28)比(2.63±0.48)、(10.48±0.81)比(17.97±1.13)，差异有统计学意义，均 P<0.05]；感染雷帕霉素组基因PDK3、PKM、PGK1与感染对照组比较差异无统计学意义(均 P>0.05)]。感染对照组A549细胞上清中Caspase-1、IL-6、IL-8基因的相对表达量较空白对照组上调，分别为[(47.02±2.07)比(1.00±0.09)、(17.59±2.14)比(1.00±0.04)、(3.86±0.44)比(1.01±0.19)，差异有统计学意义，均 P<0.05]。以感染复数＝20流感病毒感染iBMDM细胞24 h后，巨噬细胞感染对照组上清液中TNF-α的浓度较巨噬细胞空白对照组升高(260.60±38.90)ng/L比(44.96±3.12)ng/L，而巨噬细胞感染雷帕霉素组的TNF-α的浓度降低了(132.20±12.29)ng/L比(260.60±38.90)ng/L，差异有统计学意义(均 P<0.05)。 结论:雷帕霉素减少流感病毒NP蛋白基因在肺泡上皮细胞中的表达，同时可有效减轻流感病毒感染引起的糖酵解通路激活，并降低感染后巨噬细胞炎症反应。

目的:观察芪参益气滴丸对心肌缺血再灌注损伤2型糖尿病大鼠心肌的保护作用及线粒体自噬磷酸甘油酸变位酶5（PGAM5）/Fun14结构相关蛋白1（FUNDC1）信号通路的影响。方法:雄性SD大鼠48只，分为空白对照组、假手术组、心肌缺血再灌注损伤（MIRI）1组、MIRI 2组、抑制剂组和芪参益气滴丸组。除空白对照组和MIRI 1组外，其余大鼠通过高脂饮食联合链脲佐菌素腹腔注射，建立2型糖尿病模型。芪参益气滴丸组灌胃芪参益气滴丸450 mg/kg，1次/d，抑制剂组除给予芪参益气滴丸外同时腹腔注射三甲基腺嘌呤（3-MA）100 mmol/L，1次/d，其余4组灌胃等体积生理盐水。灌胃1周后，除空白对照组、假手术组外，其余4组采用左冠状动脉前降支结扎30 min、再灌注2 h的方法构建MIRI模型，再灌注2 h后取材。计算大鼠死亡率，检测心肌酶肌酸激酶（CK）、乳酸脱氢酶（LDH）和天门冬氨酸氨基转移酶（AST）水平和心肌组织超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）水平，实时荧光定量PCR测定心肌组织PGAM5/FUNDC1通路节点蛋白表达水平的变化。结果:与MIRI 1组比较，MIRI 2组大鼠血清AST、LDH、CK和MDA水平升高（均 P<0.05），SOD水平降低（ P<0.05），心肌组织中FUNDC1、PGAM5、B细胞淋巴瘤-xL（Bcl-xL）、蛋白轻链3（LC3）、自噬相关蛋白5（ATG5）、Beclin-1水平降低（均 P<0.05），P62水平升高（ P<0.05），含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-9（Caspase-9）水平有增高的趋势，但差异无统计学意义（ P>0.05）；与MIRI 2组及抑制剂组比较，芪参益气组大鼠血清AST、LDH、CK和MDA水平降低（均 P<0.05），SOD水平升高（ P<0.05），心肌组织FUNDC1、PGAM5、Bcl-xL、LC3、ATG5、Beclin-1水平升高（均 P<0.05），而P62、Caspase-9水平降低（均 P<0.05）。 结论:高血糖加重了MIRI，芪参益气滴丸通过调节PGAM5/FUNDC1通路介导线粒体自噬减轻MIRI，对糖尿病大鼠心肌发挥保护作用。

目的:探究磷酸甘油酸变位酶1(phosphoglycerate mutase 1,PGAM1)变构抑制剂能否提高结肠癌细胞对奥沙利铂(oxali-platin,OXA)的敏感性.方法:癌症药物敏感性基因组学(genomics of drug sensitivity in cancer,GDSC)和癌细胞系百科全书数据库(cancer cell line encyclopedia,CCLE)分析四种共识分子亚型(consensus molecular subgroups,CMS)结肠癌细胞对 OXA 敏感性和PGAM1的表达水平;采用CCK8法和Annexin V/PI双染法,探究PGAM1变构抑制剂HKB99对人源结肠癌细胞增殖和凋亡的作用;采用CCK8法分析HKB99联合OXA对结肠癌增殖的作用,并进行协同系数分析.结果:首先,GDSC和CCLE数据库分析结果显示,相对于CMS2和CMS3亚型,CMS1和CMS4亚型结肠癌细胞对OXA敏感的细胞比例降低,PGAM1表达升高,具有显著性差异(P＜0.05).进一步研究表明,HKB99显著抑制不同CMS类型的人源结肠癌SW480、SCUN2B和DLD-1细胞的增殖,其IC50均为1 μM左右;Annexin V/PI双染法结果显示,与对照组相比,HKB99处理组DLD-1细胞的凋亡水平显著上升(P＜0.01).最后,CCK8法检测显示,与OXA单加药组相比,1.5 μM的HKB99显著提高结肠癌DLD-1细胞对OXA的敏感性(IC50:3.26 vs 0.37 μM);协同系数分析结果显示,OXA在浓度1.56 μM和25 μM之间与HKB99的协同系数小于1.结论:本研究发现相对于CMS2和CMS3,CMS1和CMS4结肠癌细胞对OXA敏感性较低且PGAM1表达水平升高,PGAM1变构抑制剂HKB99增强结肠癌细胞对OXA的敏感性,提示HKB99有望提高结肠癌OXA化疗的敏感性,为患者个体化化疗提供新的治疗策略.

目的:探讨人参皂苷Rb1(Gn-Rb1)对肝细胞癌(HCC)HepG2细胞氧死亡的影响及其可能的分子机制.方法:采用生物信息学方法分析氧死亡的关键基因PGAM5表达对HCC患者生存期的影响.选取辽宁省肿瘤医院收治的8例HCC患者的HCC组织与癌旁组织,通过WB法及qPCR检测氧死亡相关基因蛋白与mRNA的表达情况.将HepG2细胞随机分为对照组与Gn-Rb1组(予以200 μmol/L Gn-Rb1干预),采用细胞克隆形成实验、划痕愈合实验分别检测Gn-Rb1对HepG2细胞的集落形成能力、迁移能力的影响,ELISA检测对细胞ROS生成水平的影响,微板法检测对细胞LDH释放水平的影响;WB法、qPCR法检测Gn-Rb1对HepG2氧死亡关键基因蛋白质与mRNA水平表达的影响.结果:生物信息学分析发现,PGAM5高表达肝癌患者总生存时间较低表达患者更长(P<0.05).在临床HCC组织与癌旁组织样本中发现,相较于癌旁组织,在蛋白质与mRNA水平上,肿瘤组织KEAP1与PGAM5表达显著降低,NRF2表达显著升高(均P<0.01),p-AIFM1蛋白水平显著升高(P<0.05).对HepG2细胞予以200 μmol/L Gn-Rb1干预后,相较于对照组,Gn-Rb1组HepG2细胞的迁移能力与集落形成能力显著降低(均P<0.01),而LDH水平显著升高(P<0.05);相比于对照组,在mRNA和蛋白质水平上,Gn-Rb1组细胞中KEAP1、PGAM5表达均显著升高而NRF2表达均显著降低(均P<0.05),p-AIFM1蛋白表达显著降低(P<0.01).结论:HCC组织中氧死亡被抑制,而Gn-Rb1能够通过调控KEAP1/PGAM5/AIFM1通路促进HepG2细胞氧死亡的发生,抑制细胞增殖和迁移能力.

目的 探讨RIPK1/MLKUPGAM5通路在交通相关PM2.5诱导哮喘小鼠心脏损伤中的作用.方法 BALB/c雄性小鼠50只,随机分为对照组(NS组)、哮喘组(OVA组)、OVA+低浓度PM2.5组[LPM2.5,1.8 mg/(kg·bw)]、OVA+中浓度PM2.5组[MPM2.5,3.6 mg/(kg·bw)]、OVA+高浓度PM2.5组[HPM2.5,7.2 mg/(kg·bw)].建立 OVA 哮喘模型小鼠,经鼻腔滴注不同浓度的PM25混悬液10次.HE染色观察心脏组织病理学改变,Tunel染色法检测心脏组织细胞凋亡,qRT-PCR和Western blot法检测小鼠心脏组织中RIPK1、RIPK3、MLKL、PGAM5、DRP1的蛋白及mRNA表达水平.结果 与NS组相比,PM2.5染毒组的小鼠心脏组织中心肌纤维排列明显无序,且HPM2.5组心肌纤维明显断裂,凋亡细胞数量明显增加,HPM25组 RIPK1、RIPK3、MLKL、PGAM5、DRP1、p-DRP1 蛋白表达均高于 NS 组(q1=20.940,P＜0.05;q2=7.311,P＜0.05;q3=4.805,P＜0.05;q4=5.976,P＜0.05;q5=5.096,P＜0.05;q6=10.390,P＜0.05).与 NS 组相比,HPM2.5 组 RIPK1、RIPK3、DRP1 基因表达显著升高(q1=7.952,P＜0.05;q2=5.172,P＜0.05;q3=5.430,P＜0.05).结论 交通相关 PM2.5 可通过RIPK1/MLKL/PGAM5通路诱导哮喘小鼠心脏发生坏死性凋亡.

研究粉葛临床上治疗轻度血脂异常潜在的代谢途径和作用靶点.采用UPLC-Q-TOF-MS和EASY-nLC-timsTOF-Pro2技术对轻度血脂异常患者在基线和服药 12 周后的血浆样品展开代谢组学和蛋白质组学研究.通过多元统计分析比较组间差异,并对轻度血脂异常密切相关的代谢物和蛋白与临床血脂指标分别进行相关性分析,结合基因本体(Gene Ontology,GO)功能分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析结果,绘制粉葛治疗轻度血脂异常可能的作用途径和靶点.结果显示,粉葛治疗后患者血浆中共有 56 个差异代谢物和 78 个差异蛋白产生回调效应,包括脂质和糖代谢相关的蛋白或代谢物(ApoB-100、9,10-DHOME、GAPDH、PGK1、PGAM1、ENO1 等)、炎症与氧化应激相关的蛋白或代谢物(氧化磷脂、PLA2G7、LTA4H等).结果表明,粉葛治疗轻度血脂异常的作用机制可能与下调ApoB-100 的过表达、激活PPARα/γ、促进脂肪和甘油的分解、缓解LTB4 与氧化磷脂介导的氧化应激密切相关.

Osteoarthritis(OA)is a common degenerative disease worldwide and new therapeutics that target inflammation and the crosstalk between immunocytes and chondrocytes are being developed to prevent and treat OA.These attempts involve repolarizing pro-inflammatory M1 macrophages into the anti-inflammatory M2 phenotype in synovium.In this study,we found that phosphoglycerate mutase 5(PGAM5)significantly increased in macrophages in OA synovium compared to controls based on histology of human samples and single-cell RNA sequencing results of mice models.To address the role of PGAM5 in macrophages in OA,we found conditional knockout of PGAM5 in macrophages greatly alleviated OA symptoms and promoted anabolic metabolism of chondrocytes in vitro and in vivo.Mechanistically,we found that PGAM5 enhanced M1 polarization via AKT-mTOR/p38/ERK pathways,whereas inhibited M2 polarization via STAT6-PPARγ pathway in murine bone marrow-derived macrophages.Furthermore,we found that PGAM5 directly dephosphorylated Dishevelled Segment Polarity Protein 2(DVL2)which resulted in the inhibition of β-catenin and repolarization of M2 macrophages into M1 macrophages.Conditional knockout of both PGAM5 and β-catenin in macrophages significantly exacerbated osteoarthritis compared to PGAM5-deficient mice.Motivated by these findings,we successfully designed mannose modified fluoropolymers combined with siPGAM5 to inhibit PGAM5 specifically in synovial macrophages via intra-articular injection,which possessed desired targeting abilities of synovial macrophages and greatly attenuated murine osteoarthritis.Collectively,these findings defined a key role for PGAM5 in orchestrating macrophage polarization and provides insights into novel macrophage-targeted strategy for treating OA.

目的 探讨磷酸三(1,3-二氣-2-丙基)酯[tri(1,3-dichloro-2-propyl)phosphate,TDCIPP]暴露对小鼠睾丸支持细胞(TM4细胞)的毒性作用及其潜在作用机制.方法 分别用不同浓度的TDCIPP(0、12.5、25和50 μmol/L)以及50 μmol/L TDCIPP联合抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)处理TM4细胞24 h,CCK8法检测细胞活力,DCFH-DA探针法检测细胞内ROS水平,Western blot法检测细胞内氧死亡通路相关蛋白如KEAP1、PGAM5、AIFM1和磷酸化AIFM1(p-AIFM1)蛋白质水平.结果 TDCIPP以剂量依赖方式降低了 TM4细胞活力(P＜0.05);12.5、25 和 50 μmol/L TDCIPP 染毒组 TM4 细胞 ROS 水平分别为 9.44±1.42、17.25± 1.81 和 18.38±2.66,显著高于对照组的 5.08±0.90(P＜0.05);5 mmol/L NAC+50μmol/L TDCIPP组TM4细胞ROS水平为14.70±0.50,显著低于TDCIPP组的26.44±0.73(P＜0.05).KEAP1 siRNA+TDCIPP 组和 PGAM5siRNA+TDCIPP 组的TM4细胞活力分别为77.00±1.73和76.67±1.53,显著高于TDCIPP组的68.67±1.53(P＜0.05).25和50 pmol/L TDCIPP染毒组TM4细胞的KEAP1蛋白相对表达量分别为0.77±0.04和0.82±0.02,显著高于对照组的0.57±0.01(P＜0.05);TDCIPP染毒组TM4细胞PGAM5蛋白相对表达量分别为1.17±0.04、1.38±0.03和1.41±0.03,显著高于对照组的0.81±0.02(P＜0.05);AIFM1蛋白相对表达量分别为0.42±0.01、0.63±0.01 和 0.68±0.02,显著高于对照组的 0.34±0.02(P＜0.05);p-AIFM1蛋白相对表达量分别为1.73±0.02、1.52±0.02和0.73±0.01,显著低于对照组的 2.25±0.02(P＜0.05).5 mmol/L NAC+50 μmol/L TDCIPP 组 TM4 细胞的KEAP1、PGAM5 和 AIFM1 蛋白相对表达量分别为 0.61±0.01、0.58±0.01 和 0.48± 0.03,显著低于 TDCIPP 组的 0.86±0.12(P＜0.05)、0.74±0.02(P＜0.05)和 0.92± 0.01(P＜0.05);p-AIFM1蛋白相对表达量为0.45±0.11,显著高于TDCIPP组的0.23±0.01(P＜0.05).结论 TDCIPP诱导TM4细胞活力降低可能与ROS介导的KEAP1/PGAM5/AIFM1通路调控细胞发生氧死亡有关.