肥胖及2型糖尿病大鼠Alzheimer病样Tau蛋白过度磷酸化修饰及机制探讨

Tau蛋白异常过度磷酸化修饰在阿尔茨海默病(Alzheimerdisease,AD)发病机理中起非常重要的作用,而2型糖尿病是AD的风险因素之一.采用蛋白质印迹研究2型糖尿病及单纯肥胖大鼠脑中海马回tau蛋白磷酸化程度,发现在这两种大鼠模型中海马tau蛋白在多个位点上都呈现过度磷酸化状态.同时,胰岛素信号传导系统中的关键酶糖原合成激酶-3β(glycogensynthasekinase-3β,GSK-3β)活性在这两种大鼠模型的海马回中明显增高,经脑立体定位法向大鼠海马回注射GSK-3β抑制剂氯化锂(LiCl),可阻止2型糖尿病及肥胖大鼠模型中的GSK-3β激活,但仅阻止单纯肥胖大鼠海马回tau蛋白过度磷酸化.另外,海马神经细胞膜上胰岛素受体β亚基水平在两种实验模型中显著下降.研究结果表明,2型糖尿病及肥胖可能通过增高胰岛素抵抗,从而导致GSK-3β激活和tau蛋白的过度磷酸化来提高AD的发病风险.2型糖尿病脑中低下的葡萄糖代谢也可能在tau蛋白的过度磷酸化起一定作用.     

Tetanic contraction induces enhancement of fatigability and sarcomeric damage in atrophic skeletal muscle and its underlying molecular mechanisms

Muscle unloading due to long-term exposure of weightlessness or simulated weightlessness causes atrophy, loss of functional capacity, impaired locomotor coordination, and decreased resistance to fatigue in the antigravity muscles of the lower limbs. Besides reducing astronauts＇ mobility in space and on returning to a gravity environment, the molecular mechanisms for the adaptation of skeletal muscle to unloading also play an important medical role in conditions such as disuse and paralysis. The tail-suspended rat model was used to simulate the effects of weightlessness on skeletal muscles and to induce muscle unloading in the rat hindlimb. Our series studies have shown that the maximum of twitch tension and the twitch duration decreased significantly in the atrophic soleus muscles, the maximal tension of high-frequency tetanic contraction was significantly reduced in 2-week unloaded soleus muscles, however, the fatigability of high- frequency tetanic contraction increased after one week of unloading. The maximal isometric tension of intermittent tetanic contraction at optimal stimulating frequency did not alter in 1- and 2-week unloaded soleus, but significantly decreased in 4-week unloaded soleus. The 1-week unloaded soleus, but not extensor digitorum Iongus （EDL）, was more susceptible to fatigue during intermittent tetanic contraction than the synchronous controls. The changes in K＋ channel characteristics may increase the fatigability during high-frequency tetanic contraction in atrophic soleus muscles. High fatigability of intermittent tetanic contraction may be involved in enhanced activity of sarcoplasmic reticulum Ca2＋-ATPase （SERCA） and switching from slow to fast isoform of myosin heavy chain, tropomyosin, troponin I and T subunit in atrophic soleus muscles. Unloaded soleus muscle also showed a decreased protein level of neuronal nitric oxide synthase （nNOS）, and the reduction in nNOS-derived NO increased frequency of calcium sparks and elevated intracellular resting Ca2＋ concentration （[Ca2＋]i） in unloaded soleus muscles. High [Ca2＋]i activated calpain-1 which induced a higher degradation of desmin. Desmin degradation may loose connections between adjacent myofibrils and further misaligned Z-disc during repeated tetanic contractions. Passive stretch in unloaded muscle could preserve the stability of sarcoplasmic reticulum Ca2＋ release channels by means of keeping nNOS activity, and decrease the enhanced protein level and activity of calpain to control levels in unloaded soleus muscles. Therefore, passive stretch restored normal appearance of Z-disc and resisted in part atrophy of unloaded soleus muscles. The above results indicate that enhanced fatigability of high-frequency tetanic contraction is associated to the alteration in K＋ channel characteristics, and elevated SERCA activity and slow to fast transition of myosin heavy chain （MHC） isoforms increases fatigability of intermittent tetanic contraction in atrophic soleus muscle. The sarcomeric damage induced by tetanic contraction can be retarded by stretch in atrophic soleus muscles.     

哺乳期过度喂养对幼鼠肥胖和肠道菌群结构的影响

目的 研究哺乳期过度喂养对幼鼠肠道细菌组成的影响以及肠道细菌与哺乳期过度喂养导致的幼年肥胖的相关性.方法 将正常出生体重的4日龄雄性ICR仔鼠分为正常喂养组(NF组,每8只由1只母鼠喂养)和哺乳期过度喂养组(OF组,每4只由1只母鼠喂养),哺乳至3周龄时,对仔鼠进行口服糖耐量试验(OGTT),称量体重、各种器官和脂肪组织的重量,用基于细菌16S rRNA基因的变性梯度凝胶电泳(DGGE)和实时定量PCR分析仔鼠的粪便细菌组成,对细菌类群数量与表型数据进行相关分析.结果 OF组仔鼠从10日龄起体重显著高于NF组,3周龄时附睾和肾周脂肪垫重量显著高于NF组,两组仔鼠的空腹血糖以及OGTT血糖曲线下面积比较差异无统计学意义.对DGGE图谱的主成分分析表明两组仔鼠的菌群结构比较差异有统计学意义.定量PCR显示,OF组仔鼠粪便中产生内毒素的肠杆菌科细菌和产生破坏肠屏障功能的H2S的硫酸盐还原菌的数量显著高于NF组,而双歧杆菌、乳杆菌和丁酸盐产生菌的数量在两组仔鼠之间差异无统计学意义.粪便硫酸盐还原菌的数量与内脏脂肪的重量显著正相关.结论 哺乳期过度喂养增加了肠道中肠杆菌科细菌和硫酸盐还原菌的数量,这些细菌的增加与仔鼠幼年期肥胖相关.     

姜黄素对过度训练致大鼠脾脏细胞凋亡的调控作用及其机制*

目的:研究姜黄素调控Keap1-Nrf2-ARE信号通路缓解大鼠过度训练所致脾脏氧化应激及细胞凋亡机制。方法:7周龄SPF级雄性Wistar大鼠分为对照组(C组,n=12)、过度训练组(OM组,n=11)、姜黄素+过度训练组(COM组,n=14)。C组不进行任何运动干预,OM组、COM组大鼠进行8周递增负荷游泳训练。训练期间,COM组以200 mg/(kg·d)、5 ml/kg姜黄素进行灌胃,其他组灌胃等体积0.5 %羧甲基纤维素纳助溶剂。末次训练后24 h,称重计算脾脏指数,光镜观察脾脏组织病理学改变,取血液、脾脏组织检测相关生化指标。结果:C组大鼠脾脏组织结构正常;OM组较C组脾脏指数极显著降低(P＜0.01),并出现明显病理学改变;COM组较OM组脾脏指数显著升高(P＜0.05),且组织形态学改变有所改善。与C组比较,OM组血清皮质酮(Cor)浓度和脾脏细胞凋亡水平、丙二醛(MDA)浓度均升高,促凋亡蛋白Bcl-2相关X蛋白(Bax)表达增强(P＜0.05或P＜0.01);体重、血清睾酮(T)水平及脾脏超氧化物歧化酶(SOD)活性降低,脾脏血红素氧合酶1(HO-1)、抗凋亡蛋白B淋巴细胞瘤因子-2(Bcl-2)表达减弱(P＜0.05或P＜0.01);脾脏核因子E2相关因子2(Nrf2)表达水平无显著变化(P＞0.05)。与OM组比较,COM组体重无显著变化(P＞0.05);血清T浓度升高,脾脏SOD活性升高,Bcl-2、Nrf2和HO-1表达增强(P＜0.05或P＜0.01);血清Cor浓度及脾脏MDA浓度、细胞凋亡水平、Bax表达均降低或减弱(P＜0.05或P＜0.01);组间T/Cor比值变化趋势与T变化相一致,Bcl-2/Bax比值变化趋势与Bcl-2变化相一致。结论:8周递增负荷过度游泳训练引发脾脏细胞凋亡加剧,脾脏组织发生病理改变及功能异常。姜黄素通过上调Nrf2、HO-1蛋白表达,在一定程度上缓解过度训练引发的氧化应激,增强抑凋亡蛋白Bcl-2表达,减弱促凋亡蛋白Bax表达,改善大鼠脾脏细胞过度凋亡,保护脾脏组织结构和功能正常。     

美国培育出抗干旱的转基因西红柿

美国康涅狄格大学将拟南芥的AVP1基因插入西红柿内,培育出能高度抗旱的转基因西红柿植株。早先的研究已显示,AVP1基因的过度表达能使拟南芥细胞免受脱水之害,并能使其根部吸收和保持水分的能力更强,从而帮助植株忍耐缺水环境。在这一研究中研究人员发现,插入AVP1基因的西红柿根部比普通西红柿根部更强壮,在干旱期吸水能力更好。研究人员还在实验中模拟了13天的干旱环境,并对比两种西红柿的生长情况,结果转基因西红柿不仅在干旱期的生长状况远好于普通植株,     

劳累的终极代价

就像埋伏在草丛、树后、峡谷两侧的敌人一样,有许多疾病和潜在的心理隐患正悄悄地“盯”上了过度疲劳的人。它们就像定时炸弹,不知道什么时候就会引起某个器官的崩溃,造成过劳死的发生……     

妊娠期卵巢过度刺激综合征合并卵巢蒂扭转行腹腔镜下保留卵巢术的可行性及安全性研究

目的:研究妊娠期卵巢过度刺激综合征合并卵巢蒂扭转行腹腔镜下保留卵巢术的可行性及安全性。方法:对本院2010年1月-2017年12月妇科住院的9例妊娠期卵巢过度刺激综合征合并卵巢蒂扭转患者进行腹腔镜下保留卵巢术,观察其发病时间、卵巢扭转情况、手术时间、术中出血量、术后并发症及妊娠结局等。结果:9例患者术后均无明显并发症发生,术后随访9例患者妊娠结局均良好,其中,8例患者足月产,1例早产。结论:腹腔镜下妊娠期卵巢过度刺激综合征合并卵巢蒂扭转保留卵巢术对患者维持妊娠及生育功能的影响小、术后并发症低,是一种安全、可行性强的手术。     

黄芪对缺氧小鼠抗运动疲劳作用的效果研究

目的:黄芪是一种传统的提高身体各项机能的中药,本研究旨在探讨黄芪在高原缺氧环境下对运动小鼠疲劳缓解的效果.方法:雄性昆明种小鼠,随机分为对照组和黄芪高、中、低3个剂量组(30.0,3.0,1.0 g/kg),平原对照组在平原环境下饲养,缺氧小鼠在模拟5000m高原环境中饲养,每天灌胃给药,10d后在缺氧环境下进行游泳力竭实验,观察小鼠游泳力竭时间,同时检测血乳酸、血糖、肝糖原以及血清SOD活性和肝脏MDA等指标的变化.结果:与空白对照组比较,黄芪各剂量组可明显提高缺氧小鼠力竭游泳时间(P＜0.05),减少血乳酸曲线下面积(P＜0.05);黄芪高、中剂量组肝糖原显著增加(P＜0.05),力竭游泳后血糖明显升高(P＜0.05),SOD活性升高(P＜0.05),MDA降低(P＜0.05).结论:黄芪可显著缓解高原低氧小鼠的运动疲劳,具有明显的抗高原疲劳效果,具有进一步研究的价值.     

Tau蛋白在阿尔兹海默病治疗中的研究进展

阿尔兹海默病中一个重要的病理特点是神经原纤维缠结(NFTs),其与Tau蛋白具有密切的关系。Tau蛋白是含量最高的微管相关蛋白。正常Tau蛋白可与微管蛋白结合促进其有效聚合形成微管。而过度磷酸化的Tau蛋白则会自我聚集,进而导致NFTs的形成。近年来,国内外就Tau为主要靶点治疗AD有了很大进展。本文就Tau蛋白在AD中的病理学意义,与Aβ蛋白的相互作用以及以Tau为主要切入点对AD进行治疗的方法作一综述。     

精神疲劳状态下脑组织血氧饱和度的近红外光谱分析

目的:研究精神疲劳状态下脑组织血氧饱和度的变化规律。方法:从某军校随机抽取25名被试,采用模拟飞行任务负荷构建精神疲劳模型,采用NASA-TLX量表评价模型。实验全程使用近红外光谱技术对被试脑组织血氧饱和度进行实时监测;实验前后分别对被试的作业绩效水平进行评估。结果:任务后NASA-TLX量表评分明显高于任务前(P0.01);任务前后作业绩效发生变化,反应能力测试的正确率下降(P0.01),错误率上升(P0.01);任务负荷后脑组织血氧饱和度相对于静息状态升高(P0.05)。结论:精神疲劳状态会影响被试的作业绩效。疲劳后脑组织血氧饱和度水平受被试动机以及代偿机制的影响高于静息水平。