丹参酚酸B通过Nrf2/HO-1对脑缺血/再灌注损伤的保护作用研究

目的:研究丹参酚酸B对脑缺血/再灌注(Cerebral ischemia/reperfusion,CI/R)损伤的保护作用及机制。方法:通过结扎颈总动脉缺血2 h再灌注48 h复制CI/R模型,将实验大鼠随机分为假手术组、模型组、丹参酚酸B组,每组10只,培养大脑皮层神经细胞,分别给予0,10,25,50 umol/L的丹参酚酸B。通过2,3,5-氯化三苯基四氮唑蓝(TTC)染法测定大鼠脑梗死面积,Western Blot检测大鼠Nrf2和HO-1蛋白表达水平以及细胞中Nrf2和HO-1蛋白表达水平。再通过细胞缺氧缺糖模型,检测不同浓度丹参酚酸B对于细胞死亡率及细胞内ROS水平以及转染Nrf2或HO-1 si RNA后细胞死亡率及细胞内ROS水平。结果:与模型组比较,丹参酚酸B组的大鼠脑梗死面积明显减小,脑组织中Nrf2和HO-1蛋白表达水平均明显增加(P0.05)。大脑皮层细胞中,随着丹参酚酸B浓度增加,细胞HO-1蛋白及细胞核中Nrf2蛋白表达水平逐渐提高,而细胞质中Nrf2蛋白表达水平逐渐降低(P0.05)。细胞缺糖缺氧条件下,与对照组相比,丹参酚酸B组均能够降低细胞的死亡率及细胞内ROS水平,敲除Nrf2或HO-1后,丹参酚酸B组的细胞死亡率与细胞内ROS水平均有明显减低(P0.05)。结论:丹参酚酸B对大鼠CI/R具有保护作用,其作用机制可能通过Nrf2/HO-1减轻CI/R所造成的氧化应激损伤。     

室旁核注射胰高血糖素样肽-1对不同病程糖尿病大鼠胃排空的影响

目的:研究下丘脑室旁核(paraventricular nucleus,PVN)注射胰高血糖素样肽-1(GLP-1)对糖尿病早期大鼠胃排空的影响,并探讨其相关作用机制.方法:60只清洁级雄性Wistar大鼠随机分为正常对照组(NC组),糖尿病组(DM组),GLP-1干预组(GLP-1组),每组各20只,后两组腹腔注射链脲佐菌素(STZ)制备糖尿病模型,分别于注射STZ2周、6周后每组随机取半数进行实验,实验前于无菌条件下大鼠一侧下丘脑PVN区埋置套管,GLP-1组经套管注入GLP-1,NC组及DM组注入等体积生理盐水.酚红灌胃法检测胃排空率,酶联免疫吸附法(ELISA)测定血浆GLP-1浓度,半定量RT-PCR法测定胃窦、胃底GLP-1RmRNA表达.结果:注射STZ2周后,DM组较NC组胃排空率显著升高(P＜0.01).GLP-1组胃排空率低于DM组(P＜0.01),血浆GLP-1浓度高于DM组及NC组(P均＜0.05),胃窦GLP-1RmRNA表达明显高于DM组、NC组(P均＜0.01).注射STZ 6周后,DM组胃排空率高于NC组(P＜0.01).GLP-1组较DM组胃排空率显著降低(P＜0.01),血浆GLP-1浓度、胃窦GLP-1RmRNA表达显著高于DM组、NC组(P均＜0.01).结论:下丘脑PVN区注射GLP-1后,可减慢糖尿病大鼠初期加速的胃排空,原因可能与血浆GLP-1浓度及胃窦GLP-1RmRNA表达增加有关.     

FXR在糖尿病大鼠回肠的表达水平及意义

目的:探索法尼酯衍生物受体(farnesoid X receptor,FXR)在链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)诱导的1型糖尿病(diabetes mellitus,DM)大鼠模型回肠组织中的表达水平及意义。方法:将大鼠随机分为正常对照组(NC组)和DM模型组(DM组)。腹腔注射STZ建立DM大鼠模型,NC组予无水乙醇生理盐水溶液腹腔注射。通过实时荧光定量PCR检测FXR在回肠组织m RNA表达水平。结果:(1)DM组FXR m RNA表达量减少、糖化血红蛋白升高、平均血糖升高、体重下降与NC组之间的差异有统计意义(P0.05);(2)FXR m RNA表达量pearson相关分析:DM组平均血糖、糖化血红蛋白、最终体重与最高体重相比下降的程度、最终体重与造模时体重相比下降的程度与FXR m RNA表达量呈负相关;(3)FXR m RNA表达量多元线性回归分析:DM组平均血糖、最终体重与最高体重相比下降的程度、糖化血红蛋白对FXR m RNA表达量的影响大(P0.05),而NC组各个指标对FXR m RNA表达量无影响(P0.05)。结论:FXR表达异常与糖尿病的发病和糖尿病患者的体重下降相关。     

阿里红多糖通过激活Nrf2/ARE通路改善阿尔茨海默病大鼠海马及脑皮层的氧化应激损伤

探讨阿里红多糖(Fomes officinalis Ames polysaccharides,FOPS)抗氧化应激的作用,并从Nrf2/ARE信号通路研究其作用机制。72只健康雄性SD大鼠称体质量并按随机原则分为空白组、模型组、盐酸多奈哌齐组(0.5 mg/kg)、阿里红多糖高、中、低剂量组(100、50、25 mg/kg),每组12只。采用大鼠双侧海马CA1区注射(5μL/侧)Aβ1-42建立AD大鼠模型,给药30天,Morris水迷宫检测行为学变化,荧光定量RT-qPCR和蛋白免疫印迹法(Western blotting)检测各组大鼠脑皮层和海马组织中结构蛋白Keap1、Nrf2及下游抗氧化蛋白HO-1、NQO1 mRNA及蛋白含量。结果发现,干预30天后,与空白组比较,AD模型组大鼠学习记忆能力显著下降(P<0.01),大鼠海马区及脑皮层Nrf2、NQO1、HO-1的mRNA含量及蛋白表达量显著下降(P<0.01),而Keap1 mRNA含量及蛋白表达量显著升高(P<0.01);与模型组比较,盐酸多奈哌齐和阿里红多糖高、中剂量组大鼠的学习记忆能力显著升高(P<0.01),大鼠海马区及脑皮层Nrf2、NQO1、HO-1 mRNA含量及蛋白表达量显著升高(P<0.05,P<0.01),Keap1 mRNA含量及蛋白表达量显著降低(P<0.05,P<0.01)。研究表明阿里红多糖通过调节Keap1的表达,促进Nrf2激活,诱导NQO1、HO-1的表达,发挥提高机体抗氧化损伤作用,从而改善AD大鼠学习记忆能力。     

虎杖苷对急性心肌梗死所致心脏损伤的保护作用

为了考察虎杖苷对急性心肌梗死所致心脏损伤的保护作用,本研究对H9c2大鼠心肌细胞进行缺氧诱导来模拟急性心肌梗死中心肌细胞的变化。然后用200μmol/L的虎杖苷处理心肌细胞12 h。考察虎杖苷对心肌细胞活力、细胞凋亡及相关蛋白(caspase-3, Bcl-2)和ROS生成的应用,并用小干扰RNA敲低Nrf2,考察敲低Nrf2对心肌细胞的影响。研究显示,缺氧处理可显著降低心肌细胞活力并增加细胞凋亡率,而虎杖苷可抑制缺氧诱导的细胞活力降低和细胞凋亡。虎杖苷可显著抑制缺氧诱导的caspase-3的下调并抑制缺氧诱导的Bcl-2的上调。虎杖苷可显著抑制缺氧诱导的Nrf2和HO-1的下调。敲低Nrf2可降低H9c2心肌细胞活力并增加细胞凋亡率。敲低Nrf2可上调caspase-3表达,并下调Bcl-2和Nrf2/HO-1信号通路的表达。缺氧可诱导H9c2细胞中ROS的产量升高,虎杖苷可抑制ROS的生成。然而,敲低Nrf2可导致细胞中ROS产量再次升高。虎杖苷具有抑制缺氧诱导的心肌细胞凋亡的作用,并且虎杖苷可通过抗氧化作用来减轻急性心肌梗死所致的心脏损伤。虎杖苷的抗氧化和心肌保护作用部分依赖于Nrf2/HO-1信号通路。     

花旗松素通过激活Nrf2/HO-1/HIF1α/Autophagy信号通路对H_2O_2所致H9C2细胞氧化应激保护作用的研究

氧化应激(oxidative stress,OS)是缺血性心肌病(ischemic cardiomyopathy,ICM)的主要发病机制之一,抗氧化应激损伤是防治缺血性心肌病的关键。为了探讨花旗松素(taxifolin,tax)对过氧化氢(hydrogen peroxide,H_2O_2)诱导的大鼠心肌细胞H9C2氧化应激的影响及其可能的分子机制,将培养的H9C2心肌细胞随机分为对照组(Control)、氧化应激组(H_2O_2)、tax预处理组(tax+H_2O_2)、tax单独处理组(tax)。通过观察细胞形态的改变,检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)的生成、自噬体自噬泡的形成,以及自噬(autophagy)相关蛋白质LC3 I/II、p62的表达,验证tax对氧化应激及自噬的影响。同时,通过检测Nrf2、HO-1、HIF1α的表达,研究可能存在的分子机制。研究发现tax可缓解H_2O_2诱导的H9C2细胞氧化应激,表现为细胞肥大形态缓解、ROS生成降低、MDA产生减少,而且Nrf2/HO-1/HIF1α蛋白的表达升高,自噬水平升高。实验结果表明:tax可能通过激活Nrf2/HO-1/HIF1α/Autophagy信号通路促进自噬及抗氧化应激,从而发挥心肌保护作用。     

米诺环素对糖尿病大鼠视网膜神经细胞凋亡的影响

目的:观察米诺环素对糖尿病大鼠视网膜神经细胞的凋亡的影响,研究米诺环素对糖尿病视网膜神经保护作用,对米诺环素在糖尿病视网膜疾病中抑制神经细胞凋亡提供理论支持。方法:选择健康成年雄性SD大鼠30只,随机分成正常对照组、糖尿病模型组和米诺环素治疗组,每组10只。腹腔内注射链脲佐菌素(STZ)诱发大鼠糖尿病。米诺环素治疗组给予米诺环素腹腔注射(45mg/kg),共注射10d,模型组和对照组腹腔注射等体积生理盐水,于给药后8周的3组动物处死,冰浴下取其视网膜组织,随后制备视网膜石蜡切片,采用末端脱氧核糖核酸介导生物素化脱氧尿嘧啶缺口末端标记(TUNEL)法进行凋亡细胞原位标记,行视网膜神经细胞凋亡计数,对所有数据进行统计学分析。实验结果拟用均数和标准差(x±s)表示,P<0.05为差异有统计学意义。结果:相同观察时相,与阴性对照组比较,模型对照组大鼠视网膜TUNEL阳性细胞显著增多(P<0.01),在米诺环素组,大鼠视网膜TUNEL阳性细胞数比模型对照组明显减少,差异有统计学意义(P<0.01)。结论:米诺环素能有效降低糖尿病大鼠视网膜神经细胞的凋亡,对糖尿病视网膜神经细胞有保护作用。     

Fisetin对H_2O_2诱导细胞内ROS的清除作用及机制探讨

活性氧(reactive oxygen species, ROS)在非酒精性脂肪肝、心血管疾病、癌症、糖尿病等疾病发生发展的过程中具有重要作用。HepG2细胞是评价抗氧化剂对活细胞氧化损伤保护作用的常用细胞模型。为了探讨非瑟酮(fisetin)对H_2O_2诱导细胞内ROS的清除作用及其机制,将HepG2细胞随机分为空白对照组(control)、溶剂对照组(solvent control)、H_2O_2模型组(H_2O_2model group)、fisetin干预组(fisetin+H_2O_2)、fisetin单独处理组(fisetin),检测不同干预组细胞存活率大小及细胞内ROS水平,同时检测核因子E2相关因子2 (nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2)、Kelch样ECH相关蛋白1 (Kelch-like ECH-associated protein 1, Keap1)及Ⅱ相酶血红素氧合酶-1 (heme oxygenase-1, HO-1)、谷氨酰半胱氨酸连接酶催化亚基(glutamate-cysteine ligase catalytic subunit,GCLC)、谷氨酰半胱氨酸连接酶修饰亚基(glutamate-cysteine ligase modifier subunit, GCLM)、醌氧化还原酶1(NAD(P)H quinone oxidoreductase 1, NQO1)的表达。此外,通过构建Nrf2敲低细胞系,进一步明确Nrf2在fisetin清除ROS过程中的作用。研究发现,与H_2O_2模型组相比, fisetin干预组细胞存活率显著上升; fisetin可抑制由H_2O_2引起的HepG2细胞内ROS的增加,上调Nrf2、HO-1蛋白表达,并下调Keap1蛋白表达; Nrf2稳定敲低后,细胞内ROS水平增加。实验结果表明, fisetin可能通过激活Keap1/Nrf2/抗氧化反应元件(antioxidant response element, ARE)通路诱导HO-1的表达,从而在抗氧化损伤过程中发挥细胞保护作用。     

小剂量多次注射链脲佐菌素建立糖尿病早期视网膜病变动物模型

目的多次小剂量注射链脲佐菌素(STZ)制作糖尿病(DM)早期大鼠视网膜病变(DR)动物模型。方法雄性SD大鼠75只,体重(180±15)g。随机分为对照组(CON组,n=30)和模型组(DM组,n=45)。DM组按30mg/kg体重腹腔注射3%的STZ,连续5 d。成模后每周测量体重、血糖等指标。分别在成模后第4、8、12周各组随机安乐死10只动物,对视网膜组织进行H.E染色、免疫组化、消化铺片及透射电镜超微结构观察。结果模型成立后第2周,动物表现出多食、多饮、多尿的糖尿病症状。与对照组比较,模型大鼠4周时仅见视网膜变薄,8周时视网膜内皮细胞增生,毛细血管基底膜增厚,内皮细胞指状突起,吞饮泡增多。12周时毛细血管膨大,毛细血管细胞凋亡,核固缩、深染。视网膜变薄,神经节细胞数量减少。视网膜周细胞线粒体肿胀,嵴脱落空泡样变。模型组大鼠视网膜GFAP阳性细胞主要分布在节细胞层和神经纤维层,呈条索状连续排列,阳性细胞数明显减少。结论小剂量多次注射STZ诱导的大鼠DR模型表现出人类早期视网膜病变相似的特征,可用于发病机理、药效学等方面的研究。     

链脲佐菌素诱导长爪沙鼠Ⅰ型糖尿病模型的实验研究

目的探讨链脲佐菌素(STZ)诱导长爪沙鼠Ⅰ型糖尿病模型的可能性,并观察模型动物早期肾脏损害情况。方法雄性长爪沙鼠96只,随机分为正常对照组(NC组)、模型组1(DM1组)、模型组2(DM2组),DM1及DM2组沙鼠分别一次性腹腔注射100 mg/kg、200 mg/kg STZ,NC组注射等量柠檬酸盐缓冲溶液。注射STZ后1、2、4、6周末,分别监测沙鼠一般情况,血糖、胰岛素等血清学指标和尿液指标,并处死沙鼠进行胰腺和肾脏组织的病理学检查。结果注射STZ 24 h后,DM2组及DM1组部分沙鼠逐渐出现典型的"三多一少"症状,随着病程的发展,DM2组沙鼠持续高血糖,DM1组沙鼠血糖值与NC组差异有显著性(P0.05),但有下降趋势;DM2组沙鼠胰岛素显著性降低(P0.05),其他血清学指标及尿液指标均显著性升高(P0.05),DM1组沙鼠各指标差异无显著性。DM2组沙鼠及DM1组少数沙鼠胰腺组织中可见胰岛β细胞减少、空泡样变性等变化,DM2组沙鼠肾脏组织中出现肾小球基质增多,毛细血管襻扩张等病变,DM1组沙鼠肾脏组织未见明显变化。结论 STZ 200 mg/kg可成功诱导长爪沙鼠Ⅰ型糖尿病模型,在病程早期沙鼠肾脏结构和功能已经发生改变。     

姜黄素及其类似物J7对2型糖尿病大鼠睾丸氧化应激损伤的干预作用*

目的: 研究姜黄素(CUR)及其类似物J7对糖尿病大鼠睾丸氧化应激损伤的干预作用。方法: 60只SD大鼠随机分组,其中10只作为正常(NC)组,余50只通过高脂饮食和腹腔注射链脲佐菌素诱导建立糖尿病大鼠模型,造模成功后将其再分为4组:糖尿病(DM,n=12)组、姜黄素治疗(CUR,n=10)组、J7高剂量治疗(J+,n=10)组、J7低剂量治疗(J-,n=10)组。CUR组大鼠每天予以姜黄素20 mg/kg灌胃治疗,J+及J-组分别予以J7 20 mg/kg、10 mg/kg灌胃治疗,8周后处死大鼠,测量各组大鼠体重、空腹血糖,羟胺法和硫代巴比妥酸法分别检测超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量,Western blot法检测tNrf2、pNrf2、CAT、NQO1蛋白表达水平,qRT-PCR检测CAT、NQO1、HO1 mRNA表达水平,光镜下观察大鼠睾丸形态学改变,免疫组化检测Nrf2及CAT蛋白表达情况。结果: DM组血糖、MDA水平升高(P＜0.05),体重、SOD活性、pNrf2/tNrf2、CAT、NQO1蛋白及CAT、NQO1、HO1 mRNA水平均有下降(P＜0.05);光镜下见睾丸各级生精细胞减少、排列紊乱;免疫组化显示Nrf2蛋白核周表达量下降,CAT蛋白表达水平降低。经姜黄素及J7治疗后,三个治疗组的MDA水平均下降(P＜0.05),SOD活性、pNrf2/tNrf2、CAT、NQO1蛋白及NQO1、HO1 mRNA水平均上升(P＜0.05),J+及J-组血糖显著下降(P＜0.05),J+组CAT mRNA水平显著上升(P＜0.05);J+组pNrf2/tNrf2比值明显高于CUR组及J-组(P＜0.05),J+组CAT蛋白水平也明显高于J-组(P＜0.05),其余指标在三个治疗组间不具有显著性差异。光镜下见三个治疗组睾丸形态学病变减轻;免疫组化显示Nrf2蛋白核周表达量上升,CAT蛋白表达水平升高。提示高剂量J7抗糖尿病大鼠睾丸的氧化应激损伤的能力较强。结论: 姜黄素及J7可在一定程度上对抗糖尿病大鼠睾丸的氧化应激损伤,其机制可能与Nrf2-ARE信号通路的激活相关。     

口服AdipoRon对2型糖尿病小鼠脾脏和胰腺功能的影响

目的:观察口服AdipoRon对2型糖尿病小鼠脾脏和胰腺功能的影响,为AdipoRon的临床应用提供基础资料。方法:将40只C57/BL6雄性小鼠随机分为正常对照组(NC,n=10)和造模组(n=30),并分别给予普通饲料和高脂高糖饲料喂养。4周后,造模组小鼠腹腔注射链脲佐菌素(STZ,40 mg/kg)以诱导建立2型糖尿病模型。造模成功后将糖尿病模型小鼠随机分为糖尿病模型组(DM)、高剂量AdipoRon(50 mg/kg)(DM+H)组、低剂量AdipoRon(20 mg/kg)(DM+L)组,每组10只。DM+L组和DM+H组灌胃相应浓度的AdipoRon(使用去离子水溶解AdipoRon),NC组和DM组灌胃等体积去离子水,每日灌胃1次,灌胃10 d。末次干预后禁食12 h,处死小鼠取血液、胰腺和脾脏。HE染色光镜下观察胰腺的病理改变; ELISA法检测小鼠胰腺和脾脏组织中胰岛素受体(INSR)、胰岛素受体底物1(IRS-1)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)蛋白质含量;小鼠脾脏系数; Western blot法检测胰腺组织中pIRS-1蛋白质水平;实时荧光定量PCR检测胰腺组织中insulin mRNA表达。结果:光镜下可见正常组小鼠胰腺组织排列紧密、饱满、胰岛体积大,DM组小鼠胰腺组织排列较为疏散、胰岛体积较小,口服AdipoRon组小鼠胰腺组织基本紧密、饱满、胰岛体积略小。与NC比较,DM组小鼠胰腺和脾脏TNF-α水平明显升高,INSR、IRS-1水平均降低,脾脏系数、胰腺p-IRS-1蛋白质水平和insulin mRNA表达均降低,均具有统计学意义(P<0.05);与DM组比较,口服AdipoRon组小鼠胰腺和脾脏TNF-α水平明显下降,INSR和IRS-1水平均升高,脾脏系数升高,DM+H组胰腺p-IRS-1蛋白质水平和insulin mRNA表达均升高(P<0.05);与DM+L组比较,DM+H组小鼠TNF-α水平明显下降,INSR和IRS-1水平均升高(P<0.05)。结论:口服AdipoRon可通过减弱糖尿病小鼠炎症反应,上调INSR表达、提高p-IRS-1水平,从而对糖尿病小鼠脾脏和胰腺组织有一定的保护作用。     

辛伐他汀对糖尿病大鼠肾脏的保护作用及其可能机制

目的：观察辛伐他汀对糖尿病大鼠肾脏损伤的保护作用并探讨其可能的分子机制。方法：24只SD大鼠随机分为正常对照（NC,n=8）组和糖尿病造模组（n=16）。糖尿病造模组大鼠采用55 mg/kg链脲佐菌素（STZ）单次腹腔注射的方法建立糖尿病大鼠模型。造模成功后,糖尿病模型大鼠随机分为糖尿病（DM）组和糖尿病+辛伐他汀（DM+Sim）组。DM+Sim组大鼠每天给予辛伐他汀40 mg/kg灌胃,1次/日,连续4周。采用组织病理学方法观察肾脏的形态学改变和间质纤维化;采用分子生物学方法检测肾脏组织中内质网应激、炎性因子的表达以及细胞凋亡。结果：①与NC组相比,DM组可见肾小球和肾小管间质有明显的病理学改变,胶原纤维明显红染,呈不均匀分布;DM+Sim组形态学以及纤维化有明显改善。②DM组大鼠肾组织GRP78、p-IRE1α、NF-κB p65、MCP-1表达均高于NC组（P<0.05）,DM+Sim组GRP78、p-IRE1α、NF-κB p65、MCP-1表达较DM组均下降（P<0.05）。③TUNEL法检测,NC组肾小球及肾小管存在少量凋亡的细胞,DM组肾小球及肾小管存在大量凋亡的细胞（P<0.01）;与DM组比较,DM+Sim组凋亡的细胞明显减少（P<0.01）。结论：给予糖尿病大鼠辛伐他汀后,肾脏形态学以及纤维化明显改善,细胞凋亡明显减少。其对糖尿病肾脏的保护作用与抑制内质网应激和NF-κB炎症信号通路及减少肾脏细胞的凋亡有关。     

口服活性AdipoRon对2型糖尿病小鼠肝脏氧化应激的干预作用

目的：研究口服活性AdipoRon对2型糖尿病小鼠肝脏氧化应激是否有干预作用,为临床应用提供基础资料。方法：将健康雄性C57BL/6小鼠分为正常组（n=8）,糖尿病组（n=8）,AdipoRon高剂量治疗组（n=8）,Adi-poRon低剂量治疗组（n=8）,以高脂饲料喂养6周后腹腔注射40 mg/kg链脲佐菌素（STZ）诱导2型糖尿病模型,用高、低剂量的口服活性AdipoRon分别对治疗组灌胃治疗10 d后,检测相关生化指标,Western-blot法检测肝脏组织中IRS-1蛋白的表达;实时荧光定量PCR检测胰腺组织中PDX-1 mRNA的表达。结果：DM组小鼠血糖值明显高于NC组（P < 0.05）,DM+L组和DM+H组小鼠血糖值显著低于DM组。DM组小鼠肝脏组织中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性显著低于NC组（P < 0.05）,丙二醛（MDA）及一氧化氮合酶（NOS）活性显著高于NC组（P <0.05）;DM+L组和DM+H组SOD、CAT活性明显高于DM组（P < 0.05）,MDA及NOS活性显著低于DM组（P <0.05）。肝脏组织中IRS-1的蛋白表达及胰腺PDX-1 mRNA表达显著升高,存在统计学意义（P < 0.05）。结论：口服活性AdipoRon对糖尿病小鼠肝脏组织氧化应激有一定的干预作用,能降低小鼠的血糖水平。     

Sulforaphane Protects Rodent Retinas against Ischemia-Reperfusion Injury through the Activation of the Nrf2/HO-1 Antioxidant Pathway

Retinal ischemia-reperfusion (I/R) injury induces oxidative stress, leukocyte infiltration, and neuronal cell death. Sulforaphane (SF), which can be obtained in cruciferous vegetables such as broccoli, exerts protective effects in response to oxidative stress in various tissues. These effects can be initiated through nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2)-mediated induction of heme oxygenase-1 (HO-1). This investigation was designed to elucidate the neural protective mechanisms of SF in the retinal I/R rat model. Animals were intraperitoneally (i.p.) injected with SF (12.5 mg/kg) or vehicle (corn oil) once a day for 7 consecutive days. Then, retinal I/R was made by elevating the intraocular pressure (IOP) to 130 mmHg for 1 h. To determine if HO-1 was involved in the Nrf2 antioxidant pathway, rats were subjected to protoporphyrin IX zinc (II) (ZnPP, 30 mg/kg, i.p.) treatments at 24 h before retinal ischemia. The neuroprotective effects of SF were assessed by determining the morphology of the retina, counting the infiltrating inflammatory cells and the surviving retinal ganglion cells (RGCs) and amacrine cells, and measuring apoptosis in the retinal layers. The expression of Nrf2 and HO-1 was studied by immunofluorescence analysis and western blotting. I/R induced a marked increase of ROS generation, caused pronounced inflammation, increased the apoptosis of RGCs and amacrine cells and caused the thinning of the inner retinal layer (IRL), and these effects were diminished or abolished by SF pretreatment. Meanwhile, SF pretreatment significantly elevated the nuclear accumulation of Nrf2 and the level of HO-1 expression in the I/R retinas; however, ZnPP reversed the protective effects of SF on I/R retinas. Together, we offer direct evidence that SF had protective effects on I/R retinas, which could be attributed, at least in part, to the activation of the Nrf2/HO-1 antioxidant pathway.     

黑苦荞茎叶对2型糖尿病小鼠的治疗作用及其对其胰腺、脾脏的影响

目的:观察黑苦荞茎叶(BBL)对2型糖尿病小鼠治疗作用及其对胰腺、脾脏的影响。方法:将40只SPF级雄性C57/B16小鼠随机分为正常对照组(n=10)和实验组(n=30),实验组给予高糖高脂饲料喂养1个月后,每只小鼠在禁食12h后腹腔注射链脲佐菌素35mg/kg,注射后72h取尾血测血糖≥13.8mmol/L为糖尿病小鼠。成功建立2型糖尿病(T2DM)模型的30只小鼠随机分为3组(n=10):模型对照组(DM组)、低剂量黑苦荞茎叶治疗组(DM+L)组、高剂量黑苦荞茎叶治疗(DM+H)组。对照组和模型组小鼠每日给予生理盐水灌胃,两个黑苦荞茎叶组分别给予0.21g/kg·d-1和0.42g/kg·d-1的黑苦荞茎叶灌胃,14d后杀死小鼠,取血和胰腺、脾脏,检测血清中葡萄糖(FBG)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TCH)、胰岛素和脾脏组织中TNF-α蛋白的含量,观察胰腺组织形态学,称量小鼠体重和脾脏重量、计算脾脏系数,检测胰腺组织中IRS-1mRNA的表达和胰腺组织内胰岛素受体底物IRS-1蛋白表达。结果:与对照组相比,模型组小鼠血清FBG、TC、TCH水平明显升高,使血胰岛素水平明显下降,脾脏组织TNF-α蛋白表达水平显著升高,胰腺组织中IRS-1mRNA表达和IRS-1的蛋白表达水平显著降低(P<0.05);与模型组相比,治疗组小鼠的血清FBG、TC、TCH水平明显降低,血胰岛素水平显著升高,小鼠脾脏系数、脾脏组织TNF-α蛋白表达水平、胰腺组织IRS-1mRNA表达和IRS-1的蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。高剂量黑苦荞茎叶(0.42g/kg·d-1)治疗作用更加明显。结论:黑苦荞茎叶对2型糖尿病小鼠具有显著的降血糖、降血脂的治疗效果,对糖尿病小鼠胰腺、脾脏具有一定的保护作用。     

Activation of the Nrf2/HO-1 Antioxidant Pathway Contributes to the Protective Effects of Lycium Barbarum Polysaccharides in the Rodent Retina after Ischemia-Reperfusion-Induced Damage

Lycium barbarum polysaccharides (LBP), extracts from the wolfberries, are protective to retina after ischemia-reperfusion (I/R). The antioxidant response element (ARE)–mediated antioxidant pathway plays an important role in maintaining the redox status of the retina. Heme oxygenase-1 (HO-1), combined with potent AREs in its promoter, is a highly effective therapeutic target for the protection against neurodegenerative diseases, including I/R-induced retinal damage. The aim of our present study was to investigate whether the protective effect of LBP after I/R damage was mediated via activation of the Nrf2/HO-1-antioxidant pathway in the retina. Retinal I/R was induced by an increase in intraocular pressure to 130 mm Hg for 60 minutes. Prior to the induction of ischemia, rats were orally treated with either vehicle (PBS) or LBP (1 mg/kg) once a day for 1 week. For specific experiments, zinc protoporphyrin (ZnPP, 20 mg/kg), an HO-1 inhibitor, was intraperitoneally administered at 24 h prior to ischemia. The protective effects of LBP were evaluated by quantifying ganglion cell and amacrine cell survival, and by measuring cell apoptosis in the retinal layers. In addition, HO-1 expression was examined using Western blotting and immunofluorescence analyses. Cytosolic and nuclear Nrf2 was measured using immunofluorescent staining. LBP treatment significantly increased Nrf2 nuclear accumulation and HO-1 expression in the retina after I/R injury. Increased apoptosis and a decrease in the number of viable cells were observed in the ganglion cell layer (GCL) and inner nuclear layer (INL) in the I/R retina, which were reversed by LBP treatment. The HO-1 inhibitor, ZnPP, diminished the LBP treatment-induced protective effects in the retina after I/R. Taken together, these results suggested that LBP partially exerted its beneficial neuroprotective effects via the activation of Nrf2 and an increase in HO-1 protein expression.     

葛根素对2型糖尿病大鼠的治疗作用*

目的:观察葛根素对2型糖尿病(T2DM)大鼠的治疗作用。方法:采用高糖高脂饲料喂养加一次性腹腔注射60 mg/kg链脲佐菌素的方法建立T2DM 大鼠模型,随机分为正常组,模型组,二甲双胍(40 mg/kg)组,葛根素低、中、高剂量(40,80,160 mg/kg)组,每组10只大鼠;造模成功后,灌胃给药4周,每周测量大鼠体重和空腹血糖(FBG),末次给药24 h后取血,收集血清,检测各组大鼠的血糖、血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC) 、低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-C)水平、高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C),血清天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)活性,血清尿素氮(BUN)、肌酐(SCr)、尿酸(UA)水平。结果:干预4周后,与正常组比较,模型组大鼠体重显著降低(P＜0.01),FBG,TC,TG,LDL-C,ALT,AST,BUN,SCr,UA均显著升高(P＜0.01),而HDL-C 显著降低(P＜0.01);与模型组比较,二甲双胍组和葛根素各剂量组大鼠体重均显著增加(P＜0.01),FBG,TC,TG,LDL-C,ALT,AST,BUN,SCr,UA均显著降低(P＜0.01),而HDL-C显著升高(P＜0.01)。结论:葛根素能够减少T2DM大鼠体重降低幅度,降低血脂、血糖水平,可用于T2DM的治疗。     

姜黄素类似物L6H4对2型糖尿病大鼠肾脏的保护作用

目的：探讨姜黄素类似物L6H4对2型糖尿病大鼠肾脏的保护作用及机制。方法：24只SPF级雄性SD大鼠,随机分成3组（n=8）：对照组（NC组）、糖尿病组（DM组）和糖尿病治疗组（DT组）,采用高脂饮食加腹腔注射低剂量链脲佐菌素诱导2型糖尿病大鼠模型。DT组按0.2 mg/kg·d剂量的L6H4灌胃8周。治疗结束后测24 h尿蛋白、空腹血糖（FBG）、甘油三酯（TG）、血肌酐（Scr）、血尿素氮（BUN）、尿酸（UA）。采用光镜和透射电镜观察大鼠肾脏的形态学改变;用免疫组化法测定大鼠肾脏组织转化生长因子-β1（TGF-β1）、纤维粘连蛋白（FN）、四型胶原（Col-IV）的表达水平。结果：DM组大鼠24 h尿蛋白、FBG、TG、Scr、BUN均明显升高（P<0.01）,肾小球体积增大、不规则,弥漫性系膜基质增多,伴基底膜不同程度的增生肥厚及足突融合现象;肾组织的TGF-β1、FN、Col-IV表达水平明显增加（P<0.05）。经L6H4治疗后,DT组的24 h尿蛋白、FBG、TG、Scr、BUN水平明显下降（P<0.01）,大鼠肾小球形态较规则,系膜区基质明显减少,足细胞肿胀、融合现象减轻;肾组织的TGF-β1、FN、Col-IV表达明显减少（P<0.05）。结论：L6H4可能通过下调TGF-β1的表达,抑制FN、Col-IV的大量分泌,减轻细胞外基质的沉积,从而起到保护2型糖尿病大鼠肾脏的作用。     

有氧运动联合褪黑素对Ⅱ型糖尿病大鼠骨质疏松的影响

目的：观察有氧运动和褪黑素对Ⅱ型糖尿病大鼠骨质疏松的影响。方法：6周龄的成年雌性SD大鼠60只,随机分为安静对照组（N组）10只和Ⅱ型糖尿病模型组50只,N组大鼠不加任何干预,Ⅱ型糖尿病模型组大鼠一次性腹腔注射35 mg/kg链脲佐菌素（STZ）,1周后检测大鼠血糖大于16.7 mmol/L为Ⅱ型糖尿病造模成功,将40只成模大鼠随机分为糖尿病对照组（D）、糖尿病+有氧运动组（DE）、糖尿病+褪黑素组（DM）、糖尿病+有氧运动+褪黑素组（DEM）,每组10只;DE组和DEM组大鼠采用20 min的递增负荷的方式进行跑台有氧运动,训练持续6周,DM组和DEM组大鼠每天灌胃40 mg/kg褪黑素,观察各组大鼠体重、脊椎骨以及左右股骨骨密度（BMD）、观察大鼠血糖、血清丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、血清总钙（Ca）、无机磷（P）和甲状旁腺素（PTH）的变化。结果：与N组相比,D组大鼠体重、血清SOD、GSH-Px水平、血Ca、腰椎和左右股骨BMD显著降低（P < 0.05,P < 0.01）,血糖、血清MDA和血PTH水平显著升高（P < 0.01）,血P无明显变化（P > 0.05）;与D组比较,DE组、DM组大鼠大鼠体重、血清SOD、GSH-Px水平、血Ca、腰椎和左右股骨BMD显著升高（P < 0.05,P <0.01）,血糖、血清MDA和血PTH水平显著降低（P < 0.05,P < 0.01）,血P无明显变化（P > 0.05）,有氧运动和褪黑素同时干预效果更好。结论：有氧运动和褪黑素均能改善糖尿病骨质疏松,且两者联合干预的效果更加显著,其可能与通过提高糖尿病大鼠的抗氧化应激能力,调节糖的代谢从而有效地降低血钙和PTH,改善BMD来缓解骨质疏松有关。