黄檀素对心肌缺血/再灌注损伤的治疗作用及机制研究

摘要 目的：探讨黄檀素（DAL）对小鼠心肌缺血/再灌注（MI/R）损伤心肌的治疗作用及其作用机制。方法：选择成年雄性C57 BL/6J小鼠随机分为假手术组（Sham）、模型组（MI/R）、地尔硫组（Diltiazem）和DAL低、中、高剂量组（10、30、90 mg/kg/d）,每组10只。结扎小鼠冠状动脉左前降支（LAD）,缺血30 min,再灌注1 h建立小鼠MI/R损伤模型。术后第1天起,Sham组、MI/R组小鼠均灌胃等体积生理盐水,Diltiazem组、DAL各剂量组小鼠灌胃相应药液,每日1次,连续7 d。给药结束后检测小鼠血清中肌酸激酶同工酶（CK-MB）、乳酸脱氢酶（LDH）活性及肿瘤坏死因-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）含量;检测小鼠心肌组织中超氧化歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量;苏木精-伊红染色（HE）检测心肌损伤病理形态;Western Blot检测心肌组织中Akt和P-Akt的蛋白水平表达变化;超声检测左室舒张末内径（ESD）、左室舒张末容积（EDV）、射血分数（EF）和短轴缩短率（FS）。结果：DAL可以减轻小鼠血清中CK-MB、LDH活性及TNF-α、IL-6含量;升高小鼠心肌组织中SOD活性,减少MDA生成;增加p-Akt的蛋白水平表达,减轻心肌组织病理损伤,改善心脏功能。结论：DAL可以通过增加Akt磷酸化促进心肌细胞存活,减轻心肌组织病理损伤,进而抑制小鼠MI/R损伤,改善心脏功能,最终发挥心肌治疗作用。     

紫铆花素通过调节AMPK/GSK-3β信号通路抑制心肌缺血再灌注损伤

目的:研究紫铆花素对心肌缺血再灌注损伤的保护作用及其机制。方法:体外建立H9c2心肌细胞缺血再灌注模型,分为正常组、模型组、紫铆花素低、中和高剂量组(10,20和40μM)。检测细胞存活率,LDH释放水平,试剂盒检测MDA、SOD、IL-1和IL-6水平,蛋白印迹法检测Bax,Bcl-2蛋白的表达以及AMPK和GSK-3β磷酸化水平。结果:与模型组比较,紫铆花素能够提高细胞存活率,减少LDH水平,降低MDA、IL-1和IL-6,增加SOD水平。减少Bax,Caspase-3蛋白的表达,增加Bcl-2蛋白的表达,提高Bcl-2/Bax的比值(P0.05)。同时,紫铆花素能够剂量依赖性的促进AMPK和GSK-3β磷酸化。进一步研究发现,紫铆花素的保护作用以及对GSK-3β的促磷酸化被AMPK抑制剂Compound C抵消。结论:紫铆花素能减轻心肌缺血再灌注损伤,抑制心肌细胞凋亡,其作用机制可能通过激活AMPK/GSK-3β信号通路,减轻氧化应激水平有关。     

心房钠尿肽通过上调OPA1表达抑制心衰小鼠心肌线粒体分裂并改善心脏功能

目的:探讨心房钠尿肽(Atrial natriuretic peptide,ANP)对后负荷增加引起的心脏功能下降的保护作用及其机制。方法:选择雄性C57小鼠30只,将其随机分为假手术组(sham)、主动脉弓结扎(Transverse aortic constriction,TAC)手术组和主动脉弓结扎手术ANP干预组(TAC+ANP)。ANP通过皮下注射4周,随后超声检测心脏功能、四腔心切片观察心肌重构,电镜观察心肌线粒体的形态与数量,Western-Blot检测心肌组织中融合分裂相关分子的表达。结果:同sham组相比,TAC组射血分数(Ejection fraction,EF)降低,且左室舒张末内径(End-diastolic left ventricular internal diameter,LVIDd)、左室舒张期后壁厚度(End-diastolic left ventricular posterior wall thickness,LVPWd)、左室质量(LV mass)、心肌质量/胫骨长度(Heart weight/tibial length,HW/TL)显著增加(P0.05),线粒体面积减小伴数量增加(P0.05),且线粒体融合相关蛋白OPA1表达量下降(P0.05)。同TAC组相比,TAC+ANP组EF显著增加,且LVIDd、LV mass、HW/TL均显著下降(P0.05),线粒体面积增加伴数量减少(P0.05),且线粒体融合相关蛋白OPA1表达量上调(P0.05)。在离体培养的心肌细胞中,给予ANP处理可减轻H_2O_2诱导的OPA1表达下降,给与ANP竞争性多肽抑制剂anantin后该作用消失。结论:ANP通过上调OPA1的表达抑制线粒体分裂改善后负荷增加导致的心脏功能下降。     

降香通过抗氧化应激改善后负荷增加型心衰小鼠的心脏功能

目的:研究降香对后负荷增加引起的的心脏功能下降的保护作用及其机制。方法:雄性C57小鼠30只,随机分为三组,分别给予假手术(sham)、主动脉弓结扎(Transverse aortic constriction,TAC)手术和主动脉弓结扎手术降香治疗(TAC+DO)处理。通过灌胃给药4周,随后超声检测心脏功能、四腔心切片观察心肌重构,RT-PCR检测左心室αMHC、βMHC的m RNA表达、相应试剂盒心肌总抗氧化能力(TAOC)和丙二醇(MDA)含量。结果:同sham组相比,TAC组射血分数(EF),αMHC m RNA水平和TOAC均显著降低,且左室舒张末内径(LVIDd)、左室舒张期后壁厚度(LVPWd)、左室质量(LV mass)、心肌质量/胫骨长度(HW/TL)及β及β度、MDA均显著增加。同TAC组相比,DO组射血分数(EF),αMHC m RNA水平和TOAC均显著增加,且左室舒张末内径(LVIDd)、舒张末室间隔厚度(IVSd)、左室质量(LV mass)、心肌质量/胫骨长度(HW/TL)及βMHC、MDA均显著下降。在离体培养的心肌细胞,H_2O_2可显著增加细胞内ROS含量,给予降香或TEMPOL处理均可减轻H_2O_2诱导的氧化应激并增加心肌细胞存活率。结论:降香可通过降低氧化应激抑制线粒体分裂并改善后负荷增加型心衰的心脏功能。     

基于重组策略的一体化生物加工过程最新进展

木质纤维素材料具有储量丰富、原料成本低及可再生等优点,人们期望其能替代石油作为原料来生产多种燃料和化学品,如生物柴油、生物氢、生物乙醇等,而木质纤维素解聚过程的高成本成为实现这一过程的主要障碍。一体化生物加工过程 (Consolidated bioprocessing,CBP) 是指在不添加任何外源水解酶的情况下,直接将木质纤维素原料一步转化为生物化学品的生物加工过程。通过基因工程,将水解酶的生成、木质纤维素的降解和生物产品的生产等功能集成到一个生物体上。对于CBP,人们通常有两种策略可供选择,即本地策略和重组策略。文中重点介绍了基于重组策略的CBP的原理、两种不同的应对方式、合成生物学及代谢工程对其的贡献以及未来所面临的挑战与展望。