科创中国

目的 探讨缺氧诱导因子-2α(hypoxia-inducible factors-2α,HIF-2α)siRNA对乳腺癌细胞MCF-7增殖能力的影响及相关机制.方法 采用CoCl2处理细胞,建立细胞缺氧模型,应用RNA干扰技术沉默MCF-7细胞中HIF-2α的表达;运用RT-PCR技术检测转染后MCF-7细胞中HIF-2α mRNA的表达;绘制细胞生长曲线,观察细胞生长速度和倍增时间;通过流式细胞术观察细胞周期分布的改变;采用RT-PCR技术检测增殖相关基因的表达.结果 细胞缺氧模型建立成功.RNA干扰结果显示:缺氧+siRNA组HIF-2α mRNA的表达与单纯缺氧组相比明显降低(P<0.05);细胞生长曲线结果显示:缺氧+siRNA组与单纯缺氧组相比,细胞生长速度明显减慢,倍增时间显著延长(P均<0.05);细胞周期结果显示:缺氧+siRNA组与单纯缺氧组相比,S期和G2/M期细胞比例显著减少(P<0.05);RT-PCR结果显示:缺氧+siRNA组与单纯缺氧组相比,p21基因表达上调(P<0.05),Cyclin B基因表达下调(P<0.05).结论 HIF-2α siRNA可抑制乳腺癌MCF-7细胞增殖能力,可能与p21基因表达上调、Cyclin B基因表达下调有关.

目的:探讨低氧诱导剂二氯化钴(CoCl2)对小窝蛋白-1(Cav-1)生成的调节作用及后者对人肺腺癌A549细胞迁移、侵袭的影响.方法:检测肺癌患者伴恶性胸水(MPE)和结核性胸膜炎患者胸水(TBPE)中Cav-1和缺氧诱导因子(HIF)-1α浓度,比较两者相关性;以CoCl2和(或)HIF-1α抑制剂YC-1作用于A549细胞ELISA法检测细胞上清Cav-1和HIF-1α浓度;分别采用细胞划痕实验及Transwell小室侵袭实验研究CoCl2刺激表达的Cav-1对A549细胞迁移和侵袭的影响.结果:MPE中Cav-1和HIF-1α浓度明显高于TBPE,两组患者胸水中Cav-1与HIF-1α均呈正相关.CoCl2浓度和时间依赖性诱导A549细胞Cav-1和HIF-1α生成,200μmol/L或24 h达到峰值;浓度>200μmol/L或作用时间超过24 h则呈现浓度或时间依赖性抑制.HIF-1α抑制剂YC-1浓度依赖性抑制HIF-1α和Cav-1生成.CoCl2浓度依赖性增强A549细胞迁移和侵袭,200μmol/L作用最强;YC-1对上述过程产生抑制效应.结论:肺癌患者胸腔积液中Cav-1浓度升高,低氧诱导Cav-1生成的变化可能参与了A549细胞迁移和侵袭,HIF-1α可能对Cav-1生成发挥影响.

糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病患者继心血管并发症的第二大死亡原因,已成为目前我国终末期肾病(end stage renal disease,ESRD)的主要病因[1].肾间质纤维化是包括DN在内的各种慢性肾脏疾病进行性发展的共同病理基础.研究证实[2],慢性缺氧是导致肾间质纤维化的

目的:观察川芎嗪对新生大鼠支气管肺发育不良的防治作用并探讨其可能的作用机制.方法:选取80只足月新生12h内的sD大鼠,随机分成4组,每组20只.A组:空气对照组;B组:空气±川芎嗪组;C组:高氧对照组(FiO:=60%);D组:高氧±川芎嗪组.B、D组予以川芎嗪30mg/kg连续给药14d.每组选取8只,计算肺湿重/干重(W/D)、肺放射状肺泡计数(RAC);免疫组织化学方法检测PECAM-l的表达水平并计算肺微血管密度(yvc);RT-PCR方法检测HIF-1α及VEGFmRNA水平;免疫组织化学染色法检测HIF-1α及VEGF蛋白水平.结果:c组肺泡及肺血管发育明显受到抑制,肺W/D值升高,RAC、MVC值较A组和B组均明显减少[W/D:(5.64±0.31)粥(4.92±0.19)、(4.91±0.06);RAC值:(4.75±0.71)销(9.00±0.76)、(9.03±0.76);MVC:(45.30±2.05)∞(48.70±0.83)、(48.60±1.49),P〈0.05];C组肺组织HIF-1α、VEGF表达较A组明显减少,D组肺组织HIF一1α、VEGF表达较c组有所增加,差异均有统计学意义(P〈0.05).结论:川芎嗪对新生鼠支气管肺发育不良有一定的防治作用,其机制可能与川芎嗪激激活HIF一1α-VEGF通路,从而改善肺泡和肺微血管发育有关.

目的 观察早期糖尿病视网膜病变(DR)状态下,以pSUPER为载体的缺氧诱导因子1α(HIF1α)特异性小干扰(siHIF1α)RNA对髓样细胞表面黏附分子CD18及神经损伤诱导蛋白-1(Ninj-1)表达的影响.方法 实验分为健康人血清培养组(A组)、糖尿病血清培养组(B组)、糖尿病血清培养联合pSUPERH1-siHIF1α转染组(C组)及糖尿病血清培养联合pSUPER空载体组(D组)进行.A组采用健康志愿者血清培养人髓样细胞系白血病细胞系(K562)细胞;B、C、D组均采用DR患者血清培养K562细胞.C、D组在加入DR患者血清前24 h分别转染pSUPERH1-siHIF1α及pSUPER空载体.采用流式细胞仪检测各组K562细胞表面的CD18、Ninj-1表达.行细胞黏附实验,检测各组K562细胞与恒河猴视网膜脉络膜血管内皮细胞系(RF/6A)细胞黏附率.结果 A、B、C、D组K562细胞表面CD18表达比较,4组间差异有统计学意义(F=14.33,P=0.01).组间CD 18表达两两比较,B组明显高于A组(P=0.001);C组明显低于B组(P=0.001)和D组(P=0.02);C组与A组间无明显差异(95%可信区间=-14.89~2.13,P=0.12).A、B、C、D组K562细胞表面Ninj-1表达比较,4组间差异有统计学意义(F=39.38,P=0.001).组间Ninj-1表达两两比较,B组明显高于A组(P=0.00);C组与B组间无明显差异(P=0.06);C组与D组间也无明显差异(P=0.49).A、B、C、D组K562细胞与RF/6A细胞黏附率比较,4组间差异有统计学意义(F=20.62,P=0.00).组间K562细胞与RF/6A细胞黏附率两两比较,B组明显高于A组(P=0.00);C组较B组明显下降(P=0.01),较A组明显提高(P=0.002);B组与D组间无明显差异(P=0.68).结论 早期DR状态下,以pSUPER为载体的siHIF1α RNA可降低K562细胞表面CD18的表达,但对Ninj-1表达无明显影响.

目的:探讨慢性酒精摄入对肝组织病理学改变的影响及上皮一间充质转化对肝纤维化形成的作用.方法:将30只雄性C57BL/6小鼠随机分为3组:对照组灌胃给予与酒精组等体积的蒸馏水,低剂量和高剂量酒精组分别灌胃给予2.0g·kg-1·d-1和4.0g·kg~·d.酒精5个月.肝组织病理学改变和纤维化分别用HE和Masson三染色观察;荧光标记的TUNEL法检测肝组织细胞凋亡;自动生化分析仪检测血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)的活性;肝组织成纤维细胞特异性蛋白1(FSP-1)、α-平滑肌肌动蛋白(0[-SMA)和E.钙黏素表达采用免疫荧光观察;E-钙黏素、α-SMA、FSP-1、转化生长因子β,(TGF-β1)和缺氧诱导因子lα(HIF-1α)蛋白表达水平用Westernblotting检测.结果:与对照组相比,小鼠酒精灌胃5个月后,血清ALT和AST活性升高;肝组织细胞凋亡增加;低剂量酒精组呈现肝脂肪变性和轻度的肝纤维化,高剂量酒精组呈现出严重的肝纤维化;肝组织丙二醛(MDA)含量升高,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)下降;肝细胞E-钙黏素表达下降,俚.SMA表达增加;低剂量酒精组肝细胞内白蛋白和FSP-1共定位,而高剂量酒精组肝细胞内只表达FSP-1Westernblotting检测结果显示,E-钙黏素表达下降,而d-SMA、FSP-1、TGF-β1和HIF-lα蛋白表达水平升高,但是HIF.1a蛋白表达水平在高、低酒精组之间无差别.结论:慢性酒精摄人可诱导肝纤维化,部分成纤维细胞来源于肝细胞上皮一间充质转化,其机制可能与肝细胞氧化状态、TGF-β.及HIF-lα升高有关.

目的:研究肌原纤维形成调节因子1 (MR-1)是否通过抑制蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)/核因子E2相关因子2(Nrf2)途径减轻缺氧/复氧(H/R)诱导的心肌细胞凋亡.方法:在原代培养的乳大鼠心肌细胞H/R模型上,采用Annexin V/PI双标法检测心肌细胞的凋亡率;以Western blotting检测葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、磷酸化PERK、Nrf2、活化转录因子4(ATF4)、C/EBP同源蛋白(CHOP)、Bcl-2和Bax的蛋白水平,研究过表达或敲低对于H/R致心肌细胞凋亡的影响及其与PERK/Nrf2途径活化的关系.结果:H/R引起心肌细胞凋亡;过表达MR-1减轻H/R引起的细胞凋亡(P<0.01),下调CHOP表达(P<0.05),引起Bcl-2/Bax值升高(P<0.01),并抑制H/R诱导的PERK磷酸化、Nrf2核转位和ATF4表达(P<0.01).敲低MR-1加重H/R引起的细胞凋亡(P<0.01)、CHOP表达上调(P<0.05)和Bcl-2/Bax值下降(P<0.01),并加重H/R诱导的PERK磷酸化(P<0.05)、Nrf2核转位和ATF4表达(P<0.01).结论:MR-1通过抑制PERK/Nrf2途径而减轻缺氧/复氧诱导的心肌细胞凋亡.

目的 以缺氧/再复氧(H/R)和脂多糖(LPS)刺激人结肠上皮细胞株(FHC)模拟体内肠上皮细胞遭受缺血、缺血/再灌注和炎症打击的病理过程,探讨大黄素干预的可能作用靶点.方法 常氧组:在37 ℃下用95%空气和5%CO2培养.缺氧(H)组:于37℃下用1%O2、5%CO2和94%N2的混合厌氧气体使细胞缺氧1、2、3、4h.H+LPS组:在H组基础上给予LPS 1 mg/L刺激.H/R组:于缺氧3h后分别复氧1、2、3、4h.H/R+LPS组:在H/R基础上给予LPS 1 mg/L刺激.大黄素干预组:在H3 h/R2 h+LPS基础上给予20、40、60、80 μmol/L大黄素进行干预.用蛋白质免疫印迹试验(Western Blot)检测磷酸化核转录因子-κB(NF-κB)抑制蛋白-α(pIκB-α)、磷酸化NF-κBp65(pNF-κBp65)、环氧化酶-2(COX-2)、低氧诱导因子-1α(HIF-1α)蛋白表达.相差显微镜下观察各组肠上皮细胞的形态学改变;用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测大黄素对肠上皮细胞增殖情况的影响.结果 ①H组:pIκB-α、pNF-κBp65、COX-2表达量均于H1 h达峰值,分别为0.350±0.018、1.083±0.054、0.903±0.045,然后递减(F值分别为3.011、7.247、5.754,P值分别为0.013、0.000、0.005);HIF-1α在H3 h表达最高(1.511±0.076),但各时间点间比较无差异(F=1.881,P=0.062).H+LPS组:pIκB-α、pNF-κBp65、COX-2、HIF-1α表达量均随缺氧时间延长而增加,H3 h达峰值,分别为0.504±0.025、1.255±0.063、0.812±0.041、1.209±0.075(F值分别为2.683、8.774、9.765、2.432,P值分别为0.011、0.000、0.000、0.026).H/R组:随着再复氧时间延长,pIκB-α、pNF-κBp65、COX-2表达递减,于H3 h/R4 h降至最低,分别为0.712±0.034、1.202±0.048、0.691±0.042(F值分别为1.923、6.765、2.719,P值分别为0.063、0.000、0.016);与H组相比,H/R组HIF-1α在再复氧过程中表达明显减少,但各时间点间无差异(F=1.280,P=0.081).H/R+LPS组:随着再复氧时间延长,pIκB-α、pNF-κBp65、COX-2、HIF-1α并无降解,于R2~3 h达峰值,分别为3.302±0.061、2.315±0.055、2.017±0.043、2.413±0.098(F值分别为4.614、1.652、5.970、2.076,P值分别为0.001、0.067、0.000、0.037).大黄素共同干预组:大黄素可以抑制NF-κB和HIF-1α通路蛋白表达,存在量效关系(P<0.05或P<0.01).80 μmol/L大黄素可使pIκB-α、pNF-κBp65、COX-2、HIF-1α蛋白表达量降至最低,分别为2.599±0.130、1.772±0.089、2.590±0.129、2.518±0.125;大黄素后处理细胞则无此效果.②经过H/R+LPS处理的细胞内发生空泡样变、形态改变、细胞融合,相比H组生长速度缓慢.③MTT法检测结果显示,20~ 80 μmol/L大黄素对细胞增殖无明显影响,说明大黄素在此浓度范围不仅产生了生物学效应,且对细胞无药物毒性.结论 缺氧或炎症均可激活HIF-1α的缺氧通路和NF-κB的炎症通路,在H/R过程中,这两条通路蛋白随着再复氧时间延长表达降低,但在H/R+LPS过程中蛋白仍相对高表达,缺血/再灌注损伤可能与内毒素共同作用破坏肠上皮细胞,导致肠源性脓毒症的发生.在炎症早期阶段而非晚期阶段,用大黄素可以阻断NF-κB/HIF-1 α-COX-2信号通路,从而发挥抗炎作用.

目的 探讨核因子E2相关因子2(Nrf2)在氢气改善脓毒症小鼠脑功能障碍中的作用.方法 按随机数字表法将雄性ICR小鼠分为假手术组、氢气对照组、脓毒症组和氢气治疗组,每组20只.采用盲肠结扎穿孔术(CLP)制备脓毒症模型;氢气治疗组于术后1h、6h吸入2%氢气1h.各组于术后24 h取脑组织,光镜下观察海马组织病理学改变和神经元凋亡情况;蛋白质免疫印迹试验(Western Blot)检测海马组织核Nrf2和总Nrf2的蛋白表达;检测海马组织超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)、8-异前列腺素F2α(8-iso-PGF2α)的水平.术后4~9d通过Morris水迷宫实验检测小鼠的学习和记忆能力.结果 与假手术组和氢气对照组比较,脓毒症组海马CA1区正常椎体神经元明显减少,神经元凋亡指数明显增高;核Nrf2和总Nrf2表达明显增加;海马SOD和CAT活性明显降低,MDA和8-iso-PGF2α浓度明显增高;术后4~8d小鼠逃避潜伏期明显延长,游泳速度无差异,探索期在目标象限时间百分比和穿过站台次数明显减少.与脓毒症组相比,氢气治疗组海马CA1区正常椎体神经元明显增加(个:67.33±6.89比42.33±6.02,P<0.01),神经元凋亡指数明显降低[(30.00±4.77)%比(80.50±6.99)%,P<0.01];核Nrf2和总Nrf2表达均明显增加[核Nrf2(A值):5.07±0.35比3.04±0.34,总Nrf2(A值):4.24±0.58比2.91±0.37,均P<0.01];海马SOD和CAT活性明显提高[SOD (U/mg):120.96±13.44比81.16±12.28,CAT(U/mg):9.11±1.28比5.64±1.88,均P<0.01],MDA和8-iso-PGF2α浓度明显降低[MDA (nmol/mg):16.12±1.49比27.64±1.87,8-iso-PGF2α(pg/mg):183.43±13.07比864.07±49.92,均P<0.01];术后5~8d小鼠逃避潜伏期明显缩短,游泳速度无差异,探索期在目标象限时间百分比[(37.06±1.16)%比(24.42±1.82)%,P<0.01]和穿过站台次数(次:7.13±0.98比4.88±0.99,P<0.01)明显增加.假手术组和氢气对照组各指标差异均无统计学意义.结论 氢气可明显减轻脓毒症小鼠脑组织病理损伤,改善其学习和记忆能力,其机制可能与上调Nrf2、提高机体抗氧化水平及降低氧化产物水平有关.