目的:探索紫草素(SKN)抑制甲状腺未分化癌(ATC)细胞生长的作用及分子机制。方法:以流式细胞仪检测SKN对ATC细胞系CAL-62细胞铁死亡的影响；蛋白质印记法检测NF-κB、铁死亡相关基因谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)和硒蛋白硫氧还蛋白还原酶(TXNRD1)、糖代谢相关基因丙酮酸激酶同工酶2(PKM2)和葡萄糖转运蛋白(GLUT1)的表达水平变化；实时荧光定量PCR检测GPX4、PKM2和GLUT1的表达水平变化；活性氧(ROS)荧光探针检测细胞内ROS阳性率变化；葡萄糖和乳酸检测试剂盒检测糖代谢原料葡萄糖(GLU)及产物乳酸(LD)水平；建立BALB/c裸鼠皮下肿瘤模型，分析SKN对ATC在体内的抑制作用。结果:与对照组相比，SKN处理后的CAL-62细胞内：NF-κB、GPX4、TXNRD1、GLUT1、PKM2蛋白表达水平下降( P＝0.004, P＝0.012, P＝0.043, P＝0.001, P＝0.018)；GPX4、GLUT1、PKM2的mRNA表达下降( P<0.001, P＝0.029, P<0.001)；ROS产生增多( P＝0.041)；铁死亡抑制剂Liproxstain-1(L-1)处理后细胞内一定比例死亡被逆转，L-1处理后细胞死亡比例无统计学意义，细胞内发生铁死亡( P<0.001)；GLU摄取量及LD生成量减少( P<0.001)；SKN在体抑制ATC肿瘤生长( P＝0.016)。 结论:SKN促进ATC细胞内铁死亡，抑制糖酵解作用及葡萄糖摄取，抑制ATC细胞生长。

目的 探讨紫草素(SKN)对骨质疏松大鼠骨代谢的治疗机制.方法 2022年1―6月通过糖皮质激素诱导大鼠骨质疏松症,采取腹腔注射紫草素对大鼠进行治疗,通过腹腔注射shRNA-前蛋白转化酶枯草溶菌素(PCSK5)敲低大鼠体内PCSK5水平.骨密度仪测量大鼠股骨骨密度(BMD),酶联免疫吸附测定(ELISA)大鼠血清骨钙素(BGP)及Ⅰ型胶原羧基末端肽(CTX),实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测大鼠股骨组织PCSK5信使RNA(mRNA)水平,免疫共沉淀验证PCSK5与生长分化因子11(GDF11)蛋白相互作用,蛋白质印迹法检测大鼠股骨组织GDF11蛋白水平.结果 与磷酸缓冲盐溶液(PBS)组(0.23±0.01)g/cm2比较,糖皮质激素使得糖皮质激素性骨质疏松症(GIOP)组(0.12±0.01)g/cm2 BMD值降低(P<0.05),GIOP+二甲亚砜(DMSO)组(0.11±0.01)g/cm2 较GIOP+SKN组(0.18±0.01)g/cm2 相比BMD值降低(P<0.05);PBS组PCSK5 mRNA表达水平量显著低于GIOP组(1.01±0.01比0.23±0.02,P<0.05),GIOP+DMSO显著低于GIOP+SKN组(0.24±0.01比0.81±0.16,P<0.05),GIOP+DMSO+si-NC组显著高于GIOP+DMSO+si-PCSK5组(0.82±0.06比0.38±0.03,P<0.05);PBS组GDF11表达量显著低于GIOP组(0.30±0.01比1.22±0.11,P<0.05),GIOP+DMSO组显著高于GIOP+SKN组(1.28±0.11比0.52±0.04,P<0.05),GIOP+DMSO+si-NC组显著低于GIOP+DMSO+si-PCSK5组(0.49±0.04比0.87±0.16,P<0.05).结论 紫草素调控PCSK5/GDF11通路促进骨质疏松大鼠骨代谢.

目的 分析茯苓多糖成分对秀丽隐杆线虫体内抗氧化和抗衰老作用的影响,并阐明其潜在机制.方法 将L4期线虫随机分为低、中、高剂量(10、20、40μg/mL)的茯苓多糖组和空白组进行培养;采用百草枯抗氧化实验、寿命实验、脂褐素测定实验、应激实验(紫外/高温)、生理功能实验(吞咽频率/摆动次数/产卵量)探究茯苓多糖对野生型秀丽隐杆线虫抗氧化和抗衰老作用;将突变体线虫分为茯苓多糖组(40μg/mL)和空白组,采用应激实验、寿命实验、线虫BZIP结构域蛋白 1(protein skinhead-1,skn-1)绿色荧光蛋白的细胞定位检测、qRT-PCR 实验、活性氧(reactive oxygen species,ROS)检测探究茯苓多糖的抗衰老的作用机制.结果 茯苓多糖显著延长线虫的寿命,减少脂褐素的产生,增强对紫外线和热胁迫的抵抗力,提高咽部泵血频率和运动能力,显示出显著的抗衰老生物活性.茯苓多糖的抗衰老作用是通过skn-1信号通路介导的,而不依赖于胰岛素样受体β亚基(insulin-like receptor subunit beta,daf-2)和神经元乙酰胆碱受体亚基eat-2(neuronal acetylcholinereceptorsubuniteat-2,eat-2)信号通路.茯苓多糖增加了线虫中skn-1转录因子的核定位,上调了下游抗氧化基因谷胱甘肽S-转移酶4(glutathione S-transferase4,gst-4)和gst-7的转录水平,并显著降低了细胞内ROS水平.然而,在skn-1突变体蠕虫中未观察到这些效应.结论 茯苓多糖在秀丽隐杆线虫中表现出抗氧化和抗衰老的作用,其机制涉及调控skn-1转录因子及其下游抗氧化基因,最终降低ROS水平,增强机体的抗氧化应激能力.

肿瘤发生、发展与细胞能量代谢密切相关,抑制肺癌细胞能量代谢是克服耐药的重要策略.该研究基于细胞能量代谢途径,探索紫草素(shikonin,SKN)与吉非替尼(gefitinib,GFB)联合用药后逆转人非小细胞肺癌细胞耐药性的作用及相关分子机制.以人非小细胞肺癌GFB耐药株HCC827/GR细胞作为体外细胞模型,通过CCK-8 实验考察细胞存活率,采用流式细胞技术检测细胞凋亡情况,应用高效液相色谱法测定胞内GFB蓄积量,采用Seahorse能量代谢技术检测细胞能量代谢变化,应用Western blot技术检测细胞内耐药相关蛋白的表达;以HCC827/GR荷瘤裸鼠作为体内药效模型,验证SKN+GFB联用在体内克服耐药的疗效.研究结果表明,SKN+GFB联用可以显著降低GFB对HCC827/GR细胞的IC50,联合指数为 0.628,具有协同抗肿瘤作用效果,促进了细胞凋亡;SKN干预能够增加胞内GFB的蓄积量,SKN+GFB联用可以抑制细胞耗氧率及糖酵解质子外排率,并下调PKM2、p-EGFR、P-gp、HIF-1α蛋白过表达.克服耐药动物实验结果表明,单独给予GFB或SKN没有明显抑瘤效果,不同剂量的联合用药组均诱导了肿瘤组织凋亡,抑制了PKM2 及P-gp蛋白表达,抑瘤效果显著,其中高剂量组的抑瘤率达64.01%.以上结果表明,SKN+GFB联用能够干预HCC827/GR细胞能量代谢途径,阻断肺癌细胞P-gp能量来源,限制其药泵功能,实现逆转人非小细胞肺癌对GFB耐药性的作用.

目的 探究天麻石油醚提取部位(Petroleum ether extract from Gastrodia elata,GEPEE)对秀丽隐杆线虫体内β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积的作用及可能机制.方法 以秀丽线虫为模式生物,实验分为空白组(Control组)、GEPEE 0.5 mg·mL-1组、GEPEE 1 mg·mL-1组,研究GEPEE对线虫瘫痪、寿命、运动能力、氧化应激和热应激、活性氧(Reactive oxygen species,ROS)水平、Aβ聚集实验的影响,用实时荧光定量PCR检测线虫体内与胰岛素/胰岛素样生长因子信号通路(Insulin/IGF-1 signaling pathway,IIS)相关基因表达的变化,并结合高效液相色谱技术分析其主要成分.结果 与Control组比较,GEPEE干预后,能明显改善线虫瘫痪表型(P<0.01),延长线虫寿命(P<0.01),增强线虫运动能力(P<0.01),并提高抵抗外界氧化胁迫(P<0.01)、高温的应激能力(P<0.01),改善Aβ在体内的沉积量(P<0.01),降低线虫体内ROS含量(P<0.01),降低Aβ、daf-2的表达水平(P<0.01),提高daf-16及其靶基因sod-3、gsh-px,hsf-1及其靶基因hsp-16.2,skn-1及其靶基因gst-4的表达水平(P<0.01),经高效液相色谱分析,其主要成分包括对羟基苯甲醇和对乙氧基苯甲醇.本实验表明GEPEE通过降低CL4176线虫体内的ROS水平,提机体抗氧化水平和调控IIS通路,从而降低CL4176线虫中Aβ诱导的毒性.结论 GEPEE能抑制Aβ蛋白毒性,其机制与调控IIS信号通路有关.

目的:探究探讨异槲皮苷对β-淀粉样蛋白(Aβ)诱导毒性的转基因CL4176 秀丽隐杆线虫(以下简称线虫)的神经保护作用及其作用机制.方法:以转基因线虫CL4176 为模型,在显微镜下考察异槲皮苷对线虫瘫痪情况、寿命、运动能力、吞咽频率、活性氧(ROS)水平、抗氧化酶活力等指标的影响.采用实时荧光定量技术测定异槲皮苷作用后线虫Aβ沉积及胰岛素信号途径相关基因表达情况.结果:异槲皮苷能够显著降低痴呆模型线虫瘫痪率(P<0.05),可延长模型线虫寿命,提高其运动能力,能够显著提高模型线虫体内超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活力(P<0.05),显著降低其体内ROS和丙二醛水平(P<0.05),同时显著下调Aβ mRNA表达量,上调DAF-16、SKN-1、SOD-3、GST-4、CTL-3、HSF-1 mRNA表达量.结论:异槲皮苷能够显著延缓线虫衰老、降低瘫痪率和抑制Aβ沉积,可能与调控胰岛素/胰岛素样生长因子 1 信号通路上的基因表达有关.

目的 观察研究芒柄花素(formononetin,FMN)对秀丽隐杆线虫的抗衰老作用及机制研究.方法 观察在给予FMN后线虫的寿命、运动能力和生殖能力的变化;线虫在热应激或氧化应激条件下的生存情况;线虫体内脂褐素的荧光强度;检测线虫体内 daf-16,skn-1,sod-3和sir2.1的mRNA表达水平;观察FMN对CF1038 株线虫(daf-16 缺失)和EU1 株线虫(skn-1缺失)寿命的影响.结果 给予FMN后的线虫寿命明显延长,运动能力明显增强,生殖能力没有影响;其热应激或者氧化应激条件下的生存状况有所改善;降低了体内脂褐素的累积;daf-16,skn-1,sod-3和sir2.1的转录水平明显上升;对线虫CF1038和EU1的寿命没有影响.结论 芒柄花素具有延缓秀丽隐杆线虫衰老的作用,其机制可能与调控daf-16基因有关.

氧化应激是衰老和许多神经退行性疾病的主要特征之一,活性氧(Reactive oxygen species,ROS)被认为是脑功能退行性病变的主要致病因素.在阿尔茨海默病(AD)中,β淀粉样蛋白(Aβ)可以通过影响线粒体的功能从而增加ROS水平.Aβ蛋白是AD的主要病理特征之一,可引起神经毒性作用和脑细胞死亡,氧化应激对AD发病起到重要作用,许多研究已表明氧化应激和Aβ蛋白之间存在密切关联.氧化诱导是Aβ毒性产生的重要机制,抗氧化剂可用来缓解神经毒性作用.由于模式生物秀丽线虫与人类基因的同源性高达40％,使得秀丽线虫成为研究衰老相关神经退行性疾病发病机制的有效模型.其神经递质和神经元的功能也与人类的高度相似,并且在线虫体内与人类保守性同源的SKN-1/Nrf2信号通路,调控抗氧化过程,对Aβ毒性具有缓解作用.

水稻谷蛋白仅在水稻种子胚乳中表达,其启动子是分离胚乳特异性表达启动子的理想材料.本研究克隆了GluC基因启动子pGluC,生物信息学分析表明pGluC内部含有胚乳特异性表达所需要的Skn-1 motif和ACGT-box元件.将pGluC启动子和7个5'端缺失启动子片段构建到pGPTV-GUS载体上,转化水稻愈伤组织,进行组织化学染色和GUS酶活分析.结果表明:全长及截短的-1 911、-1 611、-1 311 bp启动子均能驱动GUS基因在水稻种子胚乳中高效稳定表达.-999、-451、-203、-102 bp启动子失去了胚乳表达特异性,在根、茎或者叶中也检测到GUS表达.该结果为实现外源目的基因在水稻胚乳中特异高效表达提供了理论依据.

目的 观察补肾化痰复方对秀丽线虫是否具有神经保护作用,进而探讨各组复方神经保护作用可能的机制.方法 实验对象为秀丽线虫,实验分空白对照组、阳性药组和补肾化痰复方组(生慧汤组、地黄丸组).通过CL4176的瘫痪缓解实验进行补肾化痰复方有效药物浓度筛选;由寿命实验、繁殖能力实验对药物延缓衰老作用进行评价,并开展百草枯氧化胁迫实验和活性氧水平检测评估药物抗氧化作用水平,采用实时荧光定量PCR技术检测skn-1 mRNA、hsp-16.2mRNA、hsp60 mRNA表达,探讨该复方可能的作用靶点.结果 补肾化痰复方各组药物能明显缓解Aβ毒性作用,具有神经保护作用,在延长秀丽线虫寿命的同时,还可增强其生殖能力;实时荧光定量PCR结果显示生慧汤组、地黄丸组均能使skn-1 mRNA表达上调(P ＜0.001),且生慧汤组作用更为显著,而对hsp-16.2 mRNA、hsp60 mRNA表达无显著影响.结论 补肾化痰复方生慧汤和六味地黄丸加二陈汤对秀丽线虫能在延缓衰老的同时缓解Aβ毒性,其机制可能与上调抗氧化相关基因skn-1 mRNA表达有关.