高胱氨酸尿对大鼠肾脏自噬水平的抑制作用

摘要 目的：探讨胱氨酸尿症中高胱氨酸浓度对大鼠肾脏自噬水平的影响。方法：通过液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）测定Slc7a9基因敲除大鼠24小时尿液胱氨酸浓度确定高尿胱氨酸;通过IHC（免疫组织化学）染色筛选无结石产生的胱氨酸尿症大鼠、观察肾脏组织结构有无明显变化;通过Western blot测定肾脏组织中的LC3-I、LC3-II、p62和mTOR的蛋白相对表达量,以检测自噬水平的变化,并探索变化原因;通过组织切片Masson染色法检测肾脏髓质纤维化程度。结果：10只无结石胱氨酸尿症大鼠尿液胱氨酸显著高于对照组;未发现有胱氨酸结石的生成与肾脏结构性变化;Masson染色提示胱氨酸尿症大鼠发现轻度肾脏纤维化过程;肾脏组织自噬标记蛋白LC3-I、LC3-II蛋白相对表达量、LC3-II/LC3-I比值以及自噬当量p62相对表达较对照组均显著降低,mTOR相对表达量显著升高。以上差异均有统计学意义（P＜0.05）。结论：在胱氨酸尿症大鼠模型上,发现无结石形成情况下的尿高胱氨酸水平可通过mTOR途径抑制大鼠肾脏组织的自噬水平,自我保护作用减弱,由此参与胱氨酸尿症的肾脏损伤过程。     

转化生长因子β1影响三阴性乳腺癌顺铂耐药的机制研究

摘要 目的：建立三阴性乳腺癌MDA-MB-231/顺铂（DDP）耐药细胞株,探讨转化生长因子β1（TGF-β1）调控三阴性乳腺癌DDP耐药的机制。方法：采用小剂量间歇诱导法建立MDA-MB-231耐药细胞株（MDA-MB-231/DDP）,在MDA-MB-231/DDP中构建TGF-β1沉默细胞并分为TGF-β1沉默组（sh-TGF-β1）、阴性对照组以及对照组,实时定量聚合酶链反应（RT-qPCR）检测TGF-β1含量。另取MDA-MB-231细胞和MDA-MB-231/DDP细胞分为MDA-MB-231组（正常培养MDA-MB-231敏感细胞）、MDA-MB-231-DDP组（正常培养MDA-MB-231 DDP耐药细胞）、TGFβ1-shRNA组（MDA-MB-231 DDP细胞转染TGFβ1-shRNA慢病毒载体）和MDA-MB-231-DDP+3-MA组（MDA-MB-231 DDP细胞给予5mM 3-MA处理2 h）。细胞计数试剂盒（CCK-8）法检测耐药株的半数抑制浓度（IC₅₀）,并计算耐药指数及逆转耐药指数,RT-qPCR检测TGF-β1含量,蛋白印迹法（Western blot）检测TGF-β1、自噬相关蛋白LC3-I、LC3-II表达量,激光共聚焦显微镜观察自噬流的变化,应用SPSS 20.0软件进行统计分析。结果：成功建立DDP耐药细胞株MDA-MB-231/DDP,耐药指数为5.231;MDA-MB-231/DDP细胞的TGF-β1 mRNA表达和蛋白表达较MDA-MB-231细胞显著上调（P<0.05）。DDP耐药细胞MDA-MB-231/DDP中自噬相关蛋白LC3-II/LC3-I表达较MDA-MB-231细胞显著升高（P<0.05);应用自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤（3-MA）后MDA-MB-231/DDP细胞自噬相关蛋白LC3-II/LC3-I表达显著下降（P<0.05);沉默MDA-MB-231/DDP细胞的TGF-β1基因后,DDP耐药细胞株的耐药指数从5.231下降到3.404,同时自噬相关蛋白LC3-II/LC3-I表达降低（P<0.05）,且激光共聚焦显微镜观察到黄色和红色斑点的显著减少,表明自噬受到抑制。结论：TGF-β1与三阴性乳腺癌DDP耐药有关,其机制可能是增加自噬引起MDA-MB-231细胞DDP耐药。通过沉默TGF-β1可降低自噬水平,恢复三阴性乳腺癌细胞对DDP的敏感性。     

运动时长和强度对大鼠骨骼肌线粒体自噬的影响及其机制

本文旨在探讨不同时长、不同强度运动对大鼠骨骼肌线粒体功能和自噬的影响及FUNDC1的作用。选取60只雄性SD大鼠随机分为2周、4周的安静对照组(Con组)、中等强度运动组(M-ex组,跑台运动16 m/min,1 h/d,6 d/week)和大强度运动组(Hi-ex组,跑台运动35 m/min,20 min/d,6 d/week),每组10只。干预结束后分离双侧比目鱼肌,石蜡切片制备透射电镜样本,用ELISA检测柠檬酸合成酶(citrate synthase, CS)的含量,用冰冻切片免疫荧光染色法观察微管相关蛋白1轻链3 (microtubule-associated protein 1 light chain 3, LC3)/细胞色素c氧化酶IV亚型(cytochrome c oxidase IV, COX-IV)、FUNDC1/COX-IV及LC3/FUNDC1的共定位情况。提取骨骼肌线粒体,用Western blot检测过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α(peroxisome proliferator-activated receptorγco-activator-1α, PGC-1α)、COX-I、腺苷酸活化蛋白激酶α(AMP-activated protein kinaseα,AMPKα)、p-AMPKα、Unc-51样激酶1 (Unc-51 like kinase 1, ULK1)、FUNDC1、LC3、自噬选择性底物(p62)等自噬相关蛋白表达。结果显示,运动可上调线粒体功能,即PGC-1α、COX-I蛋白表达和CS含量,2周Hi-ex组和2周M-ex组之间无差异,而4周Hi-ex组显著低于4周M-ex组。在运动强度相同的情况下,4周运动组大鼠的骨骼肌线粒体自噬激活程度高于2周运动组;在运动时长相同的情况下,Hi-ex组的线粒体自噬激活程度高于M-ex组。2和4周运动干预均可提高LC3/COX-IV、COX-IV/FUNDC1、FUNDC1/LC3共定位。运动可提高LC3-II/LC3-I比值,下调p62蛋白表达水平,上调FUNDC1、ULK1蛋白表达水平和AMPKα磷酸化水平,4周Hi-ex组的这些蛋白表达变化幅度显著大于4周M-ex组。以上结果提示,运动可诱导骨骼肌线粒体自噬,自噬的激活程度与运动时间和强度有关,运动的诱导机制可能是通过AMPK-ULK1通路影响FUNDC1的表达。     

缺血性心肌病大鼠心肌细胞自噬在心肌重塑中的作用*

目的:研究缺血性心肌病大鼠心肌细胞自噬在心肌重塑中的作用。方法:36 只雄性SD大鼠分为正常对照组、假手术组、缺血性心肌病组( n=12),3组大鼠术前行心脏彩超检查,正常对照组大鼠不进行处理;假手术组大鼠开胸后不结扎冠状动脉,关闭胸腔;缺血性心肌病组大鼠开胸结扎冠状动脉20 min后,解开结扎线行再灌注后关闭胸腔,3组大鼠术后4周行心脏彩超检查后处死大鼠取心脏行HE染色、masson染色,观察心肌病理改变,用Western blot技术检测各组大鼠心肌细胞GRP78、LC3-I、LC3-II、Beclin-I表达及LC3-II/LC3-I比值的变化。结果:与正常组及假手术组比较,缺血性心肌病大鼠心室扩大,EF值降低;心肌排列紊乱,心肌纤维化增加;线粒体空泡化严重;内质网应激关键蛋白GRP78上调;自噬相关蛋白LC3-I、LC3-II、Beclin-I及LC3-II/LC3-I比值增加。结论:缺血性心肌病大鼠心肌细胞中内质网应激和自噬可能在心肌重塑中具有重要作用。     

布地奈德通过干预线粒体钙单转运蛋白影响哮喘大鼠气道上皮细胞自噬和屏障功能的机制

摘要 目的：探究布地奈德通过干预线粒体钙单转运蛋白影响哮喘大鼠气道上皮细胞自噬和屏障功能的机制。方法：30只雄性SD大鼠作为研究对象,并根据实验目的分为3组：对照组（正常大鼠,生理盐水干预,n=10）,哮喘组（通过OVA诱导大鼠哮喘模型,n=10）,布地奈德组（气雾剂布地奈德用于治疗过敏性哮喘的大鼠,n=10）。通过钙测定试剂盒和蛋白印迹分析大鼠气道上皮细胞中Ca²⁺的吸收和MCU蛋白表达;TEER和TRITC 荧光分析检测大鼠气道上皮中的屏障功能;免疫组化分析分气道上皮细胞屏障功能相关因子ZO-1、E-cadherin的蛋白表达;ELISAF分析BALF上清液中炎性因子IL-4、IL-5和IL-13的水平;二氢乙锭衍生物和蛋白印迹分析BALF中ROS含量和caspase-3活性。结果：哮喘组较对照组Ca²⁺浓度降低,MCU蛋白表达升高（P<0.05）,布地奈德组较哮喘组Ca²⁺浓度升高,MCU蛋白表达降低（P<0.05）。哮喘组较对照组TEER降低,TRITC升高（P<0.05）,布地奈德组较哮喘组TEER升高,TRITC降低（P<0.05）。哮喘组较对照组ZO-1、E-cadherin的蛋白表达降低（P<0.05）,布地奈德组较哮喘组ZO-1、E-cadherin的蛋白表达升高（P<0.05）。哮喘组较对照组IL-4、IL-5和IL-13的水平升高（P<0.05）,布地奈德组较哮喘组IL-4、IL-5和IL-13的水平降低（P<0.05）。对照组组支气管和肺泡结构未见异常,与对照组相比哮喘组大鼠表现出肺泡间隔增厚,可见的肺毛细血管水肿,以及肺毛细血管和肺泡间隙中的大量炎性细胞浸润（P<0.05）,与哮喘组相比,布地奈德组显著减轻肺部病变的严重程度（P<0.05）。哮喘组较对照组LC3B II/I、ATG5、Beclin-1 和LC3II 的表达升高（P<0.05）,布地奈德组较哮喘组LC3B II/I、ATG5、Beclin-1 和LC3II 的表达降低（P<0.05）。哮喘组较对照组ROS含量和caspase-3活性升高（P<0.05）,布地奈德组较哮喘组ROS含量和caspase-3活性降低（P<0.05）。结论：布地奈德通过调节MCU表达介导气道上皮细胞的屏障完整性和自噬水平,缓解哮喘气道炎症,改善哮喘症状。     

MiR-21靶向调控Mfn2对缺血再灌注损伤肾小管上皮NRK-52E细胞自噬及凋亡的影响

摘要 目的：探讨miR-21对缺血再灌注损伤肾小管上皮细胞自噬及凋亡的影响及其与线粒体融合素2（mitochondria fusion protein mitofusin2,Mfn2）的靶向关系。方法：将大鼠近端肾小管上皮细胞株NRK-52E细胞按处理方式不同分组：I/R+control mimics组（转染control mimics后缺氧3 h/复氧3 h）,I/R+miR-21mimics组（转染miR-21mimics后缺氧3 h/复氧3 h）,I/R组（缺氧3 h/复氧3 h）及对照组（正常培养）。选取30只Sprague-Dawley(SD)大鼠,随机分为假手术组、缺血再灌注模型组(I/R组)。取大鼠肾组织进行HE染色,自动生化分析仪检测大鼠血清尿素氮（BUN）、肌酐（Cr）,四甲基偶氮唑盐比色法（MTT）检测细胞增殖能力,TUNEL法检测细胞凋亡,实时荧光定量PCR检测细胞自噬和凋亡相关基因LC3-Ⅱ、LC3-Ⅰ、Beclin1、Bcl-2、Bax及Mfn2 mRNA表达,Western blot法检测细胞自噬和凋亡相关蛋白的表达,荧光素酶实验验证miR-21与Mfn2的靶向关系。结果：Sham组大鼠血清BUN、Cr水平,大鼠肾组织细胞凋亡率高于I/R组（P<0.05）。I/R组大鼠肾组织肾小管结构紊乱,大量炎症细胞浸润。Sham组大鼠肾组织miR-21水平高于I/R组（P<0.05）。48 和 72 h 时,I/R+miR-21 mimics组细胞活力明显低于I/R+control mimics组,I/R组及对照组（P<0.05）,I/R组细胞活力低于对照组（P<0.05）。I/R+miR-21mimics组凋亡率显著高于I/R+control mimics组,I/R组及对照组（P<0.05）,I/R组凋亡率显著高于对照组（P<0.05）。与对照组比较,I/R组细胞Beclin1、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Bax蛋白及基因mRNA表达量升高,Bcl-2蛋白及基因mRNA表达量降低（P<0.05）;与I/R组比较,I/R+miR-21mimics组细胞Beclin1、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ、Bax蛋白及基因mRNA表达量升高,Bcl-2蛋白及基因mRNA表达量降低（P<0.05）。miR-21与Mfn2具有靶向关系。结论：miR-21可靶向Mfn2促进肾缺血再灌注损伤引起的凋亡及自噬。     

自噬抑制剂3-MA上调H2O2损伤的PC12细胞氧化应激水平

为探究自噬抑制剂6-氨基-3-甲基腺嘌呤（3-methyladenine,3-MA）对损伤细胞氧化应激水平的影响,将3-MA作用于H2O2诱导的PC12细胞损伤模型,以自噬增强剂雷帕霉素（rapamycin,Rap）作为对照,探讨自噬与氧化应激的关系。测定线粒体的膜电位和细胞内的活性氧（reactive oxygen species, ROS）与丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量,以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性,评价损伤细胞的氧化应激状态。单丹(磺)酰戊二胺（monodansylcadaverine,MDC）染色,观察损伤细胞的自噬情况。蛋白质印迹分析损伤细胞中的自噬相关蛋白质LC3-II/LC3-I比值变化。实验结果显示：与正常组相比,H2O2损伤细胞的ROS水平上升到正常组的141%,MDA含量增加(P<0.001);CAT与SOD酶活力显著降低(P<0.001),差异均有统计学意义,证明损伤细胞氧化应激水平增加;MDC染色结果表明,H2O2组自噬明显增加。Western印迹结果表明,LC3-II/LC3-I值显著升高（P<0.05）;与损伤组相比,3-MA组MDC染色结果表明,自噬水平降低。Western印迹结果表明,LC3-II/LC3-I值下降;细胞内ROS水平升高,增加到正常组的208%。MDA含量增加(P<0.001),CAT、SOD酶活力降低(P<0.001)。综上结果表明,自噬抑制剂可增加H2O2诱导的PC12细胞损伤模型的氧化应激水平,增加细胞凋亡。     

KLF4/BNIP3介导的线粒体自噬在FNDC5抵抗阿霉素心肌毒性中的作用

摘要 目的：本研究旨在探究FNDC5（Irisin）是否通过激活KLF4而抑制BNIP3介导的线粒体过度自噬,保护线粒体功能及降低纤维化蛋白的表达,明确其在DOX导致的心肌细胞毒性中的保护作用机制。方法：将分离的心肌成纤维细胞随机进行如下分组：对照组（CON）、FNDC5处理组（FNDC5）、DOX损伤组（DOX）、FNDC5保护组（DOX-FNDC5）、DOX+Scramble siRNA损伤组(DOX-Scramble siRNA)、FNDC5+Scramble siRNA保护组（DOX-FNDC5-Scramble siRNA）、DOX+KLF4 siRNA组（DOX-KLF4 siRNA）、DOX+FNDC5+KLF4 siRNA组（DOX-FNDC5-KLF4 siRNA）,并检测ROS生成量、Western Blot检测线粒体功能及心肌成纤维细胞纤维化标志蛋白的表达等试验方法,观察FNDC5处理对DOX诱导的心肌细胞毒性的作用机制。结果：体外研究表明,与CON组细胞相比,DOX处理后可显著抑制ATP生成,而细胞凋亡率显著增加、同时线粒体自噬过度激活（BNIP3、Atg5及LC3的蛋白表达量明显增加）、细胞纤维化标志蛋白（Collagen I、α-SMA）的表达量显著增加,而FNDC5处理后可显著逆转DOX诱导的心肌细胞损伤。进一步的研究证实,FNDC5通过激活KLF4而抑制BNIP3介导的线粒体自噬,保护线粒体功能及降低纤维化。然而,FNDC5对BNIP3介导的线粒体自噬的抑制作用可被KLF4 siRNA部分抵消,细胞纤维化蛋白表达增加。结论：FNDC5通过激活KLF4信号而抑制BNIP3介导的线粒体过度自噬,保护线粒体功能及降低纤维化蛋白的表达,进而缓解DOX导致的心肌细胞毒性。     

补肾温阳化瘀方对肾阳虚血瘀型子宫内膜异位症FoxO1介导的细胞自噬水平的影响

目的本研究旨在观察补肾温阳化瘀方对大鼠肾阳虚血瘀型子宫内膜异位症(Endometriosis,EMs)模型的治疗作用,并以FoxO1介导的细胞自噬为切入点阐明其治疗EMs的可能作用机制。方法选择SPF级雌性SD大鼠100只,8～10周龄,随机分为假手术组、模型组、中药高剂量组、中药低剂量组和西药组,每组20只。采用自体移植法结合冰浴复制肾阳虚血瘀型EMs大鼠模型。造模成功后,中药高剂量组和中药低剂量组给予补肾温阳化瘀方颗粒水溶剂灌胃,西药组给予孕三烯酮悬浮液灌胃,假手术组和模型组给予同体积纯净水灌胃,各组连续灌胃3周。给药结束后采用机械性电子测痛仪测定机械痛阈值,计算脏器指数; HE染色观察在位内膜及异位灶的病理形态学改变;免疫组化检测在位内膜及异位灶组织FoxO1、NF-κB、Beclin-1、LC3的蛋白定位表达; RT-PCR检测在位内膜及异位灶FoxO1、NF-κB、Beclin-1、LC3-I及LC3-II mRNA的表达水平; Western Blot测定在位内膜及异位病灶FoxO1、NF-κB、Beclin-1、LC3-I及LC3-II蛋白的表达水平。结果与假手术组相比,模型组FoxO1、NF-κB、Beclin-1、LC3-I及LC3-II蛋白表达及mRNA水平显著升高,差异具有统计学意义(P0.05)。与模型组相比,中药高剂量组、中药低剂量组在位内膜及异位灶的FoxO1、NF-κB、Beclin-1、LC3-I及LC3-II蛋白表达及mRNA水平显著下降,差异具有统计学意义(P0.05)。结论 FoxO1、NF-κB及自噬相关因子Beclin-1、LC3参与EMs疾病的的发展并具有协同作用,补肾温阳化瘀方具有改善EMs的作用,这种作用可能与降低FoxO1、NF-κB的表达从而抑制细胞自噬水平有关。     

保护素DX对类风湿关节炎大鼠模型中PI3K/AKT/mTOR信号通路的影响

摘要 目的：研究保护素DX（PDX）对类风湿关节炎（RA）大鼠模型的治疗作用及机制,及其对PI3K/AKT/mTOR信号通路的影响。方法：通过皮下注射牛Ⅱ型胶原与弗氏完全佐剂诱导RA大鼠模型,建模后将SD大鼠随机分为4组：对照组（n=12）：正常SD大鼠;RA组（n=12）：RA模型大鼠;低剂量PDX处理组（n=12,L-PDX组）：接受10 μg/kg/d PDX治疗的RA模型大鼠;高剂量PDX处理组（n=12,H-PDX）：接受20 μg/kg/d PDX治疗的RA模型大鼠。各组大鼠治疗4周后,采用ELISA法检测血清中IgA、IgG、IgM、TNF-α、IFN-γ、IL-4和IL-10的水平。通过苏木精伊红（HE）染色评价大鼠踝关节病变。通过免疫组化染色或Western blot检测滑膜组织中PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT、mTOR、p-mTOR、Bcl-2、Bax、LC3-I、LC3-II和Becline-1的表达。结果：与RA组相比,L-PDX组和H-PDX组的关节炎指数（AI）评分均显著降低（P<0.05）,炎性细胞浸润、软骨破坏程度及滑膜上皮细胞增生减轻。与RA组相比,L-PDX组和H-PDX组的血清IgA、IgG和IgM含量均降低（P<0.05）。与RA组相比,L-PDX组和H-PDX组的血清TNF-α和IFN-γ水平均降低,IL-4和IL-10水平均升高（P<0.05）。与RA组相比,L-PDX组和H-PDX组大鼠踝关节滑膜组织中的p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、p-mTOR/mTOR和Bcl-2的蛋白相对表达量均降低,而Bax、LC3-II/LC3-I和Becline-1的蛋白相对表达量均升高（P<0.05）。结论：本研究表明PDX可有效减轻RA大鼠症状,其机制与调节B淋巴细胞活化和体液免疫、纠正Th1/Th2失衡、抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路有关。