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。     

瑞芬太尼预处理对皮肤成纤维细胞氧化应激的影响

皮肤成纤维细胞通过合成细胞外基质蛋白对皮肤创面愈合至关重要。多项研究显示瑞芬太尼(RPC)具有预防氧化应激损伤的作用,然而其对皮肤成纤维细胞的影响尚不清楚。本研究以人皮肤成纤维细胞为研究材料,将细胞分为对照组、H_2O_2组(500μmol/L的H_2O_2处理2 h)、RPC+H_2O_2组(2 ng/mL瑞芬太尼预处理2 h, 500μmol/L H_2O_2处理2 h)和3-MA+RPC+H_2O_2组(2 mmol/L的自噬途径抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)和2 ng/mL瑞芬太尼预处理1 h, 500μmol/L H_2O_2处理2 h)。研究显示,H_2O_2组和3-MA+RPC+H_2O_2组的细胞活力显著低于对照组,而RPC+H_2O_2组与对照组无显著差异。H_2O_2组和3-MA+RPC+H_2O_2组的凋亡细胞率显著高于对照组,而RPC+H_2O_2组与对照组无显著差异,并且显著低于H_2O_2组。与H_2O_2组相比,RPC+H_2O_2组中的caspase-3、PARP和Bcl-xL的蛋白表达水平明显升高,而Bak蛋白表达水平则明显下调。与H_2O_2组相比,RPC+H_2O_2组中Becline-1和P62蛋白表达水平均显著升高。然而,当自噬被3-MA抑制时,Becline-1和P62蛋白表达水平均显著降低。本研究表明瑞芬太尼可有效抑制氧化应激诱导的皮肤成纤维细胞凋亡,这种保护作用主要是通过激活自噬介导。     

白藜芦醇通过抑制自噬相关蛋白LC3 Ⅰ/Ⅱ和beclin-1表达促进H_2O_2处理的类风湿性关节炎成纤维样滑膜细胞凋亡

目的探讨白藜芦醇(resveratrol,Res)对H_2O_2处理的类风湿性关节炎成纤维样滑膜细胞(rheumatoid arthritis fibroblast-like synoviocytes,RA-FLS)影响及自噬相关蛋白的表达。方法取RA患者血清检测丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathion peroxidase,GSH-Px)活性,CCK-8法观察不同浓度H_2O_2对RA-FLS增殖的影响,TUNEL染色观察不同浓度Res对H_2O_2处理的RA-FLS凋亡的影响,Western blot检测自噬相关蛋白微管相关蛋白轻链3 I/II(LC3 I/II)和beclin-1蛋白表达水平。结果 RA患者MDA含量升高,总SOD活性、谷胱甘肽过氧化物酶活性降低;5μmol/L H_2O_2能促进RA-FLS增殖,Res能剂量依赖性的促进5μmol/L H_2O_2处理的RA-FLS凋亡,降低LC3 I/II和beclin-1水平。结论 RA患者机体处于氧化应激状态,低浓度H_2O_2能促进RAFLS增殖,Res可抑制RA-FLS增殖和促进凋亡,其机制可能与降低自噬蛋白LC3 I/II、beclin-1表达有关。     

基于高通量转录组测序技术的无精子症患者睾丸组织比较转录组分析

本研究探讨不同程度无精子症患者睾丸组织的转录组差异,了解差异表达基因(DEG)在功能、分类和代谢通路的不同,揭示无精子症患者精子发生分子机制,为促进男性不育研究的发展提供理论基础.选取1份非梗阻性无精子症和4份梗阻性无精子症患者睾丸组织样品(从无精子到有精子),进行RNA提取和文库构建,利用Illumina HiSeqTM2500高通量测序,构建无精子症患者睾丸组织转录组文库,并用生物信息学方法进行分析.结果发现,样品比对基因组数据库的平均比对率为94.38%,共检测2 242个属于预测新的蛋白质编码基因的转录本.得到差异表达基因统计结果为:NOA vs. OA1基因上调8 045,下调1 150;OA1 vs. OA2基因上调1 538,下调420;OA2 vs. OA3基因上调1 275,下调1 690;OA3 vs. OA4基因上调1 834,下调1 853.比较5例无精子症睾丸组织的差异基因KEGG,主要富集在RNA降解通路、基底细胞瘤通路、癌通路、黑色素生成通路和调节干细胞多能性等信号通路. PRM1、PRM2、TNP1、UBXN6、CXCL16、NUPR2、CCDC136和CRISP2等基因的表达呈递增趋势,并具有时序特异性.此外,5例无精子症睾丸组织的表达基因有不同程度的基因融合.综上,基因融合可能和无精子症相关,并且不同程度无精子症患者睾丸组织的差异表达基因数量、功能、分类和代谢通路不同.本研究筛选出精子发生、精子运动等差异表达基因,丰富了无精子症患者睾丸组织转录组信息,为开展无精子症患者睾丸组织相关基因及分子调控机制的研究奠定基础.     

黑果腺肋花楸花色苷通过Nrf2机制对Aβ_(1-42)诱导SH-SY5Y细胞产生氧化应激及细胞凋亡的保护作用

为了研究黑果腺肋花楸花色苷对Aβ_(1-42)诱导的SH-SY5Y细胞产生氧化应激和细胞凋亡的影响。采用MTT比色法测定MTT,分别用ROS、H_2O_2、SOD检测试剂盒测定活性氧(ROS),过氧化氢(H_2O_2),超氧化物歧化酶(SOD)等氧化应激相关指标。采用Annexin-V-PI/FITC凋亡检测试剂盒检测细胞凋亡。采用RT-PCR,蛋白质印迹法分析抗氧化酶相关基因核转录相关因子(Nrf2)、血红素氧化酶-1(HO-1)、醌氧化还原酶(NQO1)、凋亡相关基因(Bcl-2、Bax)的转录和蛋白表达。结果表明花色苷预处理显著抑制Aβ_(1-42)诱导的细胞内ROS、H_2O_2的增加,并通过上调Nrf2、HO-1、NQO-1表达来增加SOD表达。通过下调Bax,上调Bcl-2显著抑制细胞凋亡。从而得出高纯度的黑果腺肋花楸花色苷可以通过Nrf2机制保护SH-SY5Y细胞免受Aβ_(1-42)诱导的氧化应激和细胞凋亡。     

甘丙肽2型受体对氧化应激海马神经元自噬的调控作用及机制研究

本研究旨在解析仔猪脑海马甘丙肽2型受体(galanin receptors type 2,GALR2)参与氧化应激调节的分子机制.本研究基于成功构建的仔猪活体和大鼠海马神经元氧化应激模型,采用实时PCR技术考察仔猪脑海马和大鼠海马神经元GALR2的表达变化.并采用实时PCR、蛋白质印迹法及透射电镜技术进一步探索GALR2介导的信号途径和自噬之间的关系.结果发现,与对照组相比,氧化应激仔猪脑海马与大鼠海马神经元GALR2的转录水平上调(P0.01;P0.05).同时,氧化应激神经元自噬相关基因LC3、ATG5与Beclin-1的转录水平均上调(P0.05;P0.05;P0.01).相关性分析结果显示,GALR2与LC3、ATG5及Beclin-1的转录水平正相关(P0.05;P0.05;P0.01). GALR2特异性抑制剂M871的处理降低氧化应激海马神经元的活力(P0.01)、抑制氧化应激引起的自噬小体数量增多(P0.01)、自噬相关基因LC3、Beclin-1及ATG5转录水平的上调(均P0.01)以及LC3-Ⅱ/β-actin比值与P62蛋白质水平的升高(均P0.05),表明伴随GALR2表达水平的抑制,被氧化应激上调的海马神经元自噬效应被抑制,从而削弱对氧化损伤的抵抗,降低了神经元的活力.与此同时,M871的处理也降低了被氧化应激上调的JNK蛋白表达量(P0.01)及磷酸化水平(P0.05),表明JNK是GALR2调控海马神经元氧化应激的下游靶酶.而JNK特异性抑制剂SP600125的处理则下调了被氧化应激上调的自噬标记蛋白LC3-Ⅱ/β-actin比值(P0.01),表明氧化应激状态下,抑制的JNK阻碍了神经元中上调的GALR2对自噬信号通路的激活.综上可见:氧化应激状态下,海马神经元中上调的GALR2可通过调节JNK信号途径激活细胞自噬途径,从而降低神经元的氧化应激损伤,保护神经元.     

弱精子症精子中miRNAs特异表达及潜在致病靶点的分析

摘要 目的：弱精子症可见于40%的不育男性,其特征是精子活力低下。微小RNA（MicroRNAs,miRNAs）在精子发生中发挥重要作用,但关于精子中miRNAs在弱精子症中的作用知之甚少。本研究试图初探miRNAs在弱精子症的分子机制。方法：收集了重度弱精子症患者和健康男性的精子样本,采用高通量序列技术来识别差异表达的miRNAs,并对差异显著的miRNAs进行生物信息学分析。通过qRT-PCR 证实了2个特异性改变的 miRNA及其靶基因表达情况。结果：重度弱精子症患者与正常男性相比,共有146 个miRNAs（P＜0.05; |log2 Fold Change|＞1）发生改变,其中表达上调的52个,下调的94个;预测上下调幅度最显著的前10个miRNAs 的靶基因,同时在miRDB和TargetScan 数据库存在的靶基因共有1407个。富集分析结果显示,miRNAs的靶基因富集于精子细胞的生物过程,还参与精子细胞的氧化代谢、刺激反应、增殖和分化以及凋亡等生物过程。通路分析显示,靶基因可能参与细胞自噬、细胞衰老、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、HIF-1信号通路、mTOR信号通路等。其中,在弱精子症精子中特异性上调的hsa-miR-371a-5p和hsa-miR-2355-5p,预测靶基因分别为自噬效应蛋白Beclin1和线粒体内膜蛋白抑素2（prohibitin2,PHB2）,二者直接参与线粒体自噬过程。qRT-PCR结果显示随着精子活力的降低,精子中hsa-miR-371a-5p和hsa-miR-2355-5p的表达量升高。结论：本研究发现弱精子症患者精子中特异性失调的miRNAs及其靶基因,为后续深入研究低活力精子中miRNAs参与调控线粒体自噬功能的机制提供新思路和理论依据。     

基于网络药理学的党参抗氧化损伤研究CSCD

通过网络药理学方法预测党参中10个单体抗氧化应激的主要机制,并通过构建体外细胞氧化损伤模型,验证从网络药理学中筛选出的党参代表活性成分对该模型的保护作用。通过联合PubMed数据库和Swiss Target Prediction网站获得10个单体所有靶蛋白;通过“CTD”数据库查找氧化应激相关靶蛋白;利用STRING构建共同靶点互作网络(PPI);通过Matescape数据库对交集靶蛋白进行GO富集分析;体外培养RAW 264.7巨噬细胞,用H_(2)O_(2)诱导损伤RAW 264.7细胞,分为空白组、H_(2)O_(2)组、党参炔苷、L-色氨酸、紫丁香苷组。利用CCK8法、试剂盒法、实时荧光定量PCR法、Western blot法检进行相关指标的考察。10个单体共预测到214个靶点;共检索到氧化应激相关靶点881个;GO富集分析共涉及到生物过程的条目有20个,分子功能有14个,细胞组分有7个。与H_(2)O_(2)组相比,药物组细胞活力增强(P<0.05),抗氧化酶活力与相关基因的mRNA表达水平均有显著性差异,相关蛋白表达也均有显著性差异。通过网络药理学和体外实验可得,党参潜在活性成分抗氧化应激可以通过抗氧化酶和Keap1-Nrf2通路发挥作用。     

一个新的睾丸特异表达基因的克隆及功能的初步分析

运用“数据库消减杂交”(digital differential display)方法来筛选人类睾丸特异表达新基因,获得了有差异显示的代表新基因的克隆重叠群。挑选其中一个克隆重叠群HS．326528进行多组织RT—PCR,初步获得该重叠群在人睾丸中有高表达。从该重叠群的IMAGE出发,采用生物信息学的方法快速克隆了一个人类新基因的全长cDNA序列,其全长1044bp,开放阅读框为214～529bp,定位于15q26．2,编码由105个氨基酸组成、分子量为11．7kD、等电点为10．09的一个碱性蛋白,该蛋白与已知蛋白无明显的同源性,克隆实验证明该基因的阅读框完全正确,RT—PCR和Northern blot显示该基因在人类睾丸中特异表达,实时PCR结果表明：该基因在成人睾丸中高表达,在精子中有中度表达,在胚胎睾丸中低表达,推测该基因与精子的生成有关,命名为SRG8(homo sapiens spermatogenesis—related gene 8)(GenBank登录号：AY489187),该基因编码的蛋白定位于细胞核。流式结果分析表明,SRG8基因能够促使HeLa细胞由S期向G2期的转变,从而加速细胞的分裂。这些结果表明SRG8基因可能在睾丸的发育及精子的形成过程中起重要的作用。     

RNA干扰抑制Beclin1基因对裸鼹鼠成纤维细胞增殖与凋亡的影响

目的应用RNA干扰技术抑制自噬调控基因Beclin 1的表达,检测Beclin 1表达对裸鼹鼠皮肤成纤维细胞增殖与凋亡的影响以及p53、BAX、Bcl2等基因表达的影响。方法分别检测裸鼹鼠成纤维细胞经饥饿、H_2O_2刺激等处理后Beclin 1的表达,然后采用设计的Beclin l基因的干扰RNA及阴性对照分别瞬时转染裸鼹鼠成纤维细胞。采用real-time PCR及Western blot法检测沉默效果后,采用CCK-1实验检测沉默后细胞增殖活性,流式细胞仪检测细胞凋亡情况,然后采用Western blot检测相关基因蛋白表达水平。结果饥饿与H_2O_2刺激均能导致Beclin 1表达水平的改变。采用gene expresso转染试剂对裸鼹鼠皮肤成纤维细胞转染效率可达到90%以上,real-time PCR及Western blot结果显示所设计的Beclin 1 siRNA可有效降低Beclin 1的表达。Beclin 1基因沉默后,裸鼹鼠皮肤成纤维细胞增殖抑制率均显著高于对照组,细胞早期凋亡与晚期凋亡率均显著升高,同时p53、BAX、Bcl2、LC3B、p-AKT、m TOR等表达量下降。结论 Beclin 1在裸鼹鼠成纤维细胞抵抗饥饿、H_2O_2刺激等过程中表达量显著变化,同时抑制Beclin 1的表达,可抑制裸鼹鼠细胞增殖,促进其凋亡,这提示Beclin 1基因对裸鼹鼠自噬、增殖、凋亡起到调控作用。