低氧诱导因子-1α在低氧促成肌细胞增殖中的作用

目的:探讨低氧对大鼠骨骼肌成肌细胞(SkMs)增殖的影响及低氧诱导因子(HIF-1α)在低氧促成肌细胞增殖中的相关机制。方法:采用流式细胞仪观察了3、10%O2对SkMs细胞数量和增殖指数的影响;用RT-PCR方法检测了HIF-1αmRNA的表达,用Western blot方法检测了SkMs胞浆、胞核及总HIF-1α蛋白的水平。结果:低氧组较常氧组细胞数量和增殖指数增加(P0.05);HIF-1αmRNA、总蛋白水平在常氧组和低氧组中没有明显差异,常氧下胞浆中HIF-1α蛋白水平高于胞核内,低氧下HIF-1α蛋白水平在胞核内高于胞浆。结论:低氧能够促进SkMs增殖,HIF-1α可能是通过氧浓度调控的核转位的方式参与了低氧促SkMs的增殖。     

低氧中强度训练疗法对肥胖者的身体成分和血脂代谢的影响

为了探讨低氧中强度训练疗法对肥胖者的身体成分和血脂代谢的影响,本研究招募40名健康肥胖男性作为研究对象,将受试者随机分为低氧组和对照组,每组20名。低氧组接受低氧中强度运动,对照组接受常氧中强度运动。研究结果表明,比较运动前后两组受试者的身体成分和血脂代谢的变化。运动后两组的体重、脂肪重量和BMI均显著下降(p0.05)。低氧组在运动1个月后的体重、脂肪重量和BMI均显著低于对照组,并且身体成分的下降程度均显著高于对照组(p0.05)。运动后两组受试者的血清总胆固醇、总甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇含量均显著下降(p0.05)。低氧组在运动1个月后的高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇含量显著下降(p0.05)。低氧组在运动1个月后的血清总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇含量均显著低于对照组,并且下降程度均显著高于对照组(p0.05),而总甘油三酯含量与对照组无显著差异(p0.05)。本研究初步表明,低氧中强度运动与常氧中强度运动相比,可有效降低体重、脂肪重量、BMI和血脂代谢水平,并且可以避免运动后的体重反弹,使血脂指标维持在较低水平。     

低氧运动对Nrf2基因敲除大鼠运动能力和氧化应激的影响

Nrf2可调节多种抗氧化酶的表达,Nrf2的缺失可能影响机体的运动能力,而低氧可提高机体的抗氧化能力并改善运动能力。为了考察低氧运动对Nrf2基因敲除大鼠运动能力和氧化应激的影响,本研究分别在常氧和低氧环境(12%氧浓度)中对野生型大鼠和Nrf2敲除大鼠进行4周的跑台运动。研究显示,低氧运动可提高野生型大鼠的跑台运动力竭时间,Nrf2敲除可缩短大鼠的力竭时间;低氧运动可上调大鼠的Nrf2 m RNA表达量;Nrf2敲除明显抑制HIF-1α蛋白表达,而低氧运动可上调野生型和Nrf2敲除大鼠的HIF-1α蛋白表达;Nrf2敲除大鼠的骨骼肌ROS水平明显升高,并且低氧均可降低野生型和Nrf2敲除大鼠骨骼肌ROS水平。低氧运动可上调Nrf2敲除大鼠的CAT和GSH-PX蛋白表达。苏木精和伊红(HE)染色显示,Nrf2敲除大鼠在力竭跑台运动完成后出现更严重的骨骼肌病理改变,而低氧运动可减轻骨骼肌损伤。本研究认为,Nrf2敲除导致了大鼠骨骼肌中抗氧化酶的抑制及ROS的过量累积,从而造成了骨骼肌损伤并降低了运动能力。此外,低氧可通过上调Nrf2的表达,进而激活HIF-1α及抗氧化酶活性,从而提高运动能力,并防止骨骼肌损伤。     

线粒体ATP敏感钾通道对大鼠肺动脉平滑肌细胞低氧诱导因子-1α表达及细胞增殖的作用

本文旨在探讨线粒体ATP敏感钾（mitochondrial ATP-sensitive K＋,MitoKATP）通道对大鼠肺动脉平滑肌细胞低氧诱导因子-1α（hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α）表达和细胞增殖的影响。原代培养大鼠肺动脉平滑肌细胞,分为常氧对照组、常氧＋diazoxide（MitoKATP通道的选择性开放剂）组、常氧＋5-hydroxydecanoate（5-HD,MitoKATP通道的选择性阻断剂）组、低氧对照组、低氧＋diazoxide组、低氧＋5-HD组,共6组,分别应用罗丹明123荧光技术检测各组大鼠肺动脉平滑肌细胞的线粒体膜电位,免疫组化检测HIF-1α的表达及酶联免疫检测仪检测细胞增殖的变化。结果显示,常氧＋ diazoxide组与常氧对照组比较,罗丹明123荧光、HIF-1α表达及细胞增殖明显增强（P〈0．05）;低氧＋diazoxide组与低氧对照组比较,罗丹明123荧光、HIF-1α表达及细胞增殖明显增强（P〈0.05）：常氧＋5-HD组与常氧对照组比较,罗丹明123荧光、HIF-1α表达、细胞增殖没有明显变化（P〉0．05）;但低氧＋5-HD组与低氧对照组比较,罗丹明123荧光明显减弱、HIF-1α表达及细胞增殖有所减弱（P〈0．05）。结果提示：MitoKATP通道的开放能引起大鼠肺动脉平滑肌细胞线粒体膜去极化,并可以促进HIF-1α的表达及细胞增殖。     

急性低氧和间断低氧习服对HepG2细胞内血管内皮细胞生长因子基因表达的影响

目的:观察急性低氧和间断低氧习服对人HepG2细胞内血管内皮细胞生长因子(VEGF)及转录因子低氧诱导因子-1α(HIF-1α)的mRNA和蛋白含量的影响及其可能的生物学意义.方法:HepG2细胞随机分为常氧对照组,急性低氧组和间断低氧习服组.采用Northern blot和Western blot分别检测不同组别HepG2细胞内VEGF和HIF-1α mRNA表达和蛋白含量的变化.结果:急性低氧诱导HepG2细胞内VEGF和HIF-1α基因的转录,增加两种蛋白在细胞内的含量.间断低氧习服组的细胞内VEGF和HIF-1α的mRNA含量分别为常氧对照组细胞的(108.6±17.7)%和(116.74±19.8)%,与常氧对照组相比无显著差异(P＞0.05);而其蛋白表达的含量分别为对照组细胞的1.4和2.7倍,都明显低于急性低氧组细胞内两种蛋白的含量(P＜0.05).结论:HepG2细胞达到低氧习服状态后,抑制急性低氧对HepG2细胞内VEGF基因表达的促进作用,其中HIF-1α可能起着重要的调节作用.     

低氧条件下大鼠肺动脉平滑肌细胞中活性氧与低氧诱导因子-1α和细胞增殖的关系

在低氧条件下,观察大鼠肺动脉平滑肌细胞（pulmonary arterial smooth muscle cells,PASMCs）中活性氧（reactive oxygen species,ROS）的变化,探讨ROS的变化是否通过调控低氧诱导因子-4α（hypoxia-inducible factor 1α, HIF-1α）的表达影响PASMCs的增殖。采用组织块法原代培养大鼠PASMCs,分成3组：常氧组（21％O2,24h）,低氧组（5％O2,24h）,低氧＋Mn-TBAP组（5％O2,24h,Mn-TBAP是一种ROS清除剂）。用激光共聚焦显微镜荧光染色法检测细胞内ROS的变化;用RT-PCR和免疫组织化学方法分别测定HIF-1α mRNA和蛋白的表达;用MTT法检测细胞增殖程度。结果显示：（1）低氧组PASMCs内ROS水平明显高于常氧组（P〈0．05）,低氧＋Mn-TBAP组ROS水平明显低于低氧组（P〈0．05）,但仍高于常氧组（P〈0．05）;（2）低氧组及低氧＋Mn-TBAP组的HIF-1α mRNA和蛋白表达均高于常氧组（P〈0．05）,且低氧组表达高于低氧＋Mn-TBAP组（P〈0．05）;（3）低氧组细胞增殖明显高于常氧组和低氧＋Mn-TBAP组（P〈0．05）,低氧＋Mn-TBAP组细胞增殖高于常氧组（P〈0．05）。结果表明：在低氧条件下大鼠PASMCs中ROS水平明显升高,RROS的变化能够调节HIF-1α的表达,进而影响平滑肌细胞的增殖,提示ROS可能在肺动脉高压的发病机制和低氧信号转导中具有重要作用。     

低氧后处理诱导的低氧诱导因子-1α表达上调减轻H9c2心肌细胞低氧/复氧损伤北大核心CSCD

本文旨在探讨低氧后处理(hypoxic postconditioning)对低氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)所致的心肌细胞损伤以及低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)表达的影响,并分析二者之间可能的关系。利用H9c2心肌细胞株建立低氧/复氧和低氧后处理模型,通过测定细胞存活率、细胞培养液中乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)的活性及caspase-3活性来观察低氧/复氧造成的H9c2细胞的损伤,用Westernblot检测H9c2细胞内HIF-1α的蛋白水平,用real-timePCR检测细胞内HIF-1α的mRNA水平。结果显示,低氧后处理提高了低氧/复氧H9c2细胞的存活率,降低了LDH及caspase-3活性。同时,低氧后处理增加了H9c2细胞内HIF-1α的蛋白水平。预先利用HIF-1α脯氨酸羟化酶抑制剂DMOG上调HIF-1α的蛋白水平后,由低氧/复氧导致的H9c2细胞的损伤明显减轻,其效应与低氧后处理完全一致。对H9c2细胞内HIF-1α蛋白水平与细胞存活率进行相关性分析,结果显示二者呈显著正相关(r=0.743,P<0.01);而运用siRNA方法抑制细胞内HIF-1α基因表达后,显著削弱了低氧后处理减轻低氧/复氧细胞损伤的效应。以上结果提示,HIF-1α表达上调是低氧后处理减轻细胞低氧/复氧损伤的机制之一。     

低氧训练对肥胖小鼠Ghrelin-GHSR通路的影响

目的对肥胖小鼠施加低氧训练,观察胃组织Ghrelin和下丘脑GHSR水平的变化,以探究低氧训练是否影响Ghrelin-GHSR通路改善肥胖体质。方法雄性C57BL/6J小鼠,随机分为普通对照组(C,n=8)和高脂膳食组(H,n=52)。H组建立肥胖模型后,随机分为肥胖对照组(HC)、肥胖常氧运动组(HE)、肥胖低氧暴露组(HH)和肥胖低氧运动组(HHE)。运动各组进行中等强度跑台训练,低氧各组进行间歇低氧暴露(11. 2%氧气含量),记录每周体重和摄食量,共4周。测试血清TC、TG、GLU和总Ghrelin水平,RT-PCR法检测下丘脑GHSR和胃Ghrelin mRNA表达水平,WB检测下丘脑GHSR和NPY蛋白含量及胃组织Ghrelin、Goat和HIF-2α蛋白含量。结果(1)干预4周后,HE、HH和HHE组体重较HC组显著降低;低氧干预的最初阶段,HH和HHE组的摄食量出现下降,但随着干预时间的延长,肥胖各组的摄食量逐步趋近;(2) HC组血液各指标显著高于C组,HH组TC水平较HC组显著降低,HE、HH和HHE组GLU水平较HC组显著下降; HH和HHE组血清总Ghrelin水平较HC组显著降低;(3) HC组下丘脑GHSR mRNA和胃Ghrelin mRNA水平较C组极显著下降,HH和HHE组下丘脑GHSR mRNA及HHE组胃Ghrelin mRNA水平较HC组显著上升;(4) HE、HH和HHE组下丘脑GHSR蛋白水平显著高于HC组; HE组和HHE组NPY蛋白水平显著高于HC组;(5) HE、HH和HHE组胃Ghrelin蛋白水平显著高于HC组; HE组和HHE组Goat蛋白水平显著高于HC组; HH组和HHE组HIF-2α蛋白水平显著高于HC组。结论低氧训练可通过调控Ghrelin-GHSR信号通路,影响糖脂代谢,从而降低肥胖小鼠的体重。     

缺氧对大鼠脑微血管内皮细胞增殖和凋亡的影响及其机制研究

目的:探讨缺氧对大鼠脑微血管内皮细胞增殖和凋亡的影响及其可能的分子机制。方法:从2周龄的SD大鼠中提取脑微血管内皮细胞。体外模拟脑缺氧微环境,将体外培养的脑微血管内皮细胞分别置于常氧(21%O_2)和低氧环境(1%O_2)下处理6、12和24小时,采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法观测不同时间点细胞增殖能力的变化;用AnnexinV-FITC/PI双标流式细胞术观察不同时间点细胞凋亡情况;Real time-PCR和Western blot法检测细胞中(Hypoxia-inducible factor-1α) HIF-1αm RNA和蛋白的表达。进一步使用HIF-1αsi RNA靶向沉默HIF-1α基因,再检测低氧环境下HIF-1αm RNA和蛋白表达、细胞增殖以及凋亡水平的变化。结果:随着低氧处理时间的延长,大鼠脑微血管内皮细胞的增殖能力被显著抑制,同时凋亡水平显著增加,HIF-1αm RNA和蛋白表达水平显著升高。使用HIF-1αsi RNA特异性阻断HIF-1α表达后,低氧环境下HIF-1αm RNA和蛋白表达明显降低,同时细胞活性增加,细胞凋亡率显著下降。结论:缺氧微环境能够通过上调HIF-1α的表达抑制大鼠脑微血管内皮细胞增殖并促进其凋亡。     

连续摄入小球藻提取物缓解大鼠运动性心肌损伤研究

为探讨小球藻保护大鼠运动因运动造成的心肌损伤,为小球藻科学合理的应用和推广提供理论依据,本研究将60只SD大鼠随机分为5组:对照组(C组)、运动对照组(S组)、运动+低剂量小球藻组(SCL组)、运动+高剂量小球藻组(SCH组),每组12只大鼠。所有参与实验的大鼠每天自由饮水择食,小球藻的摄入采用灌胃器每日灌胃一次。小球藻各组灌胃体积为5 m L/kg,其他组灌入等量生理盐水。安静对照组(C组)笼内自由活动,不进行额外运动,运动对照组(S组)、运动+低剂量小球藻组(SCL组)、运动+高剂量小球藻组(SCH组)进行8周的跑台跑步训练,每周6次。1~4周进行中等强度训练,5~8周进行高强度训练。本研究发现,在大鼠血清谷丙转氨酶、乳酸脱氢酶、肌酸激酶、α-羟丁酸脱氢酶含量水平,S组较C组均显著升高(p<0.05)。血清谷丙转氨酶、乳酸脱氢酶、肌酸激酶含量,SCL组和SCH组显著低于S组(p<0.05),SCL组和SCH组组间无显著性差异(p>0.05),且随剂量增加而递减。鼠心肌SOD活性方面,S组显著低于C组(p<0.05);SCL组和SCH组显著高于S组(p<0.05),组间随剂量增加而递增;SCH组显著高于SCL组(p<0.05)。血清、心肌CGRP水平,S组显著低于C组(p<0.05);SCL组和SCH组显著低于S组均显著降低(p<0.05)。本研究认为摄入小球藻能够有效消除机体由于长期高强度大负荷运动下产生的过量的自由基;提高机体免疫力,增强血管原生性一氧化氮合酶活性。     

白藜芦醇通过调控HIF-1α/NOX4/ROS通路抑制低氧诱导的大鼠肺动脉平滑肌细胞氧化应激与增殖

本文旨在明确白藜芦醇对低氧诱导的肺动脉平滑肌细胞(pulmonary artery smooth muscle cells, PASMCs)氧化应激与增殖的作用及分子机制。体外分离培养原代大鼠PASMCs,采用不同浓度的白藜芦醇(10、20和40μmol/L)或NADPH氧化酶(NADPH oxidases, NOXs)抑制剂VAS2870 (10μmol/L)预处理0.5 h,然后将细胞置于常氧(21%O_2, 5%CO_2)或低氧(2%O_2, 5%CO_2)中培养24h。采用CCK-8法和增殖细胞核抗原(proliferatingcellnuclearantigen,PCNA)的表达水平检测细胞增殖,用DCFH-DA测定细胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS)的生成,用real-time RT-PCR和Western blot检测NOX1、NOX4和低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor 1α, HIF-1α)的表达水平,通过小干扰RNAs (small interference RNAs, siRNAs)特异性沉默Hif-1α和Nox4后确定相关信号通路。结果显示,白藜芦醇和VAS2870均能显著抑制低氧诱导的大鼠PASMCs细胞增殖和ROS生成,同时白藜芦醇还能有效阻止低氧诱导的HIF-1α蛋白的聚集和NOX4的表达上调,而对NOX1没有明显的影响。沉默Hif-1α或Nox4后,低氧诱导的大鼠PASMCs细胞增殖和ROS累积均显著降低,且能被白藜芦醇进一步抑制。上述结果提示,白藜芦醇可能通过阻断HIF-1α/NOX4/ROS信号通路抑制低氧诱导的大鼠PASMCs氧化应激和增殖。     

HIF-1α/MMP9信号通路介导低氧诱导的人视网膜母细胞瘤HXO-RB44细胞侵袭

目的:探究低氧条件下人视网膜母细胞瘤细胞侵袭能力的变化及其调控机制。方法:将人视网膜母细胞瘤HXO-RB44细胞株于常氧(21%O_2)和低氧(1%O_2)条件下培养,采用Transwell侵袭实验检测细胞侵袭能力,real time-PCR和Western blot法检测细胞中HIF-1α及MMP9 m RNA和蛋白的表达水平,荧光素酶报告基因分别检测低氧对HIF-1α、HIF-1α对MMP9启动子区域的调控作用。并进一步使用HIF-1α及MMP9特异性si RNA阻断其表达,并检测低氧对细胞侵袭能力的影响。结果:低氧组Transwell下室HXO-RB44每高倍视野细胞数目、HXO-RB44HIF-1α和MMP9 m RNA和蛋白表达均较常氧组显著上调(P0.05)。转染HIF-1α过表达质粒组的MMP9活性较空载组相比明显增加(P0.05),低氧处理24小时的HXO-RB44细胞的HIF-1α启动子活性较常氧组明显增强(P0.05)。HIF-1αsi RNA组的HIF-1α及MMP9的m RNA和蛋白表达水平较NC组明显降低(P0.05),MMP9 si RNA组的HIF-1αm RNA和蛋白无明显改变,分别转染HIF-1αsi RNA组MMP9 si RNA组下室HXO-RB44每高倍视野细胞数目显著减少(P0.05)。结论:低氧能够促进HXO-RB44细胞株的侵袭转移,而可HIF-1α/MMP9轴在这一过程起关键作用。     

RNA干扰沉默低氧诱导因子-1α对低氧下大鼠肺动脉平滑肌细胞增殖的影响

本研究应用基因克隆技术,将合成的发卡样特异性低氧诱导因子-1α（hypoxia inducible factor-1alpha,HIF-1α）干扰寡核苷酸（siRNA）序列插入真核表达载体中,构建出特异性HIF-1α基因RNA干扰（RNAi）真核表达载体。采用组织块种植法,原代培养大鼠肺动脉平滑肌细胞（pulmonary artery smooth muscle cells,PASMCs）,将构建出的特异性HIF-1αRNAi真核表达载体转染到PASMCs;分别在常氧和低氧下进行细胞培养,采用RT-PCR检测PASMCsHIF-1αmRNA表达水平,用MTT和流式细胞仪检测细胞增殖水平,探讨低氧条件下HIF-1αRNAi真核表达载体对PASMCs增殖的影响。结果表明,低氧培养48h后,正常PASMCs和转染了HIF-1αsiRNA阴性表达载体的细胞增殖显著,HIF-1αmRNA表达水平也显著升高;而转染了HIF-1αsiRNA阳性表达质粒的细胞增殖不显著,HIF-1αmRNA表达水平较低。结果提示：HIF-1αRNAi真核表达载体能显著干扰培养的PASMCsHIF-1αmRNA表达,同时抑制低氧环境下PASMCs的增殖。     

核因子E2相关因子2基因在低氧运动下的表达及其对机体抗氧化能力的调节作用

核因子E2相关因子2 (nuclear factor E2 related factor 2,Nrf2)基因可调节多种抗氧化酶活性并间接影响抗疲劳和抗氧化能力,而低氧环境有助于运动能力的提升。为了考察低氧运动对Nrf2基因敲除小鼠的抗疲劳和抗氧化能力的影响,本研究将敲除Nrf2基因的小鼠置于模拟海拔3 000 m和5 000 m (氧浓度约为14.4%和11.1%)的环境中进行4周的低氧训练。研究发现,模拟海拔3 000 m的低氧运动显著提高了小鼠的力竭跑台运动时间,并减弱了骨骼肌损伤。而模拟海拔5 000 m的低氧运动未出现上述效果。低氧运动显著上调了Nrf2 mRNA表达以及HIF-1α、SOD1、SOD2、GR、GSH-PX、NQO-1和HO-1蛋白表达。模拟海拔3 000 m的低氧运动降低了机体ROS和MDA水平,而模拟海拔5 000 m的低氧运动提高了机体ROS和MDA水平。本研究表明敲除Nrf2抑制了小鼠体内抗氧化酶活性,并降低了小鼠的身体机能。而适当的低氧运动则可通过上调Nrf2和HIF-1α的表达来间接提高抗氧化酶活性,改善机体的氧化-还原状态,从而提高抗疲劳和抗氧化能力。然而,氧浓度过低则会产生相反的效果。     

低氧促进肺腺癌A549细胞迁移的机制*

目的: 探讨低氧促进肺腺癌A549细胞迁移的机制。方法: 培养肺腺癌A549细胞,转染慢病毒获得稳定敲低ACC1的A549细胞株,转染si-RNA获得敲低SREBP-1的A549细胞。分别以低氧(5％ O₂)联合低氧诱导因子1α(HIF-1α)抑制剂PX-478(25 μmol)处理A549细胞,低氧联合亚油酸(LA)(20 μmol)处理敲低ACC1的A549细胞,低氧处理敲低胆固醇调节原件结合蛋白1(SREBP-1)的A549细胞。Transwell实验检测细胞迁移,蛋白质印迹法检测HIF-1α、ACC1及上皮-间质转化(EMT)相关波形蛋白(Vimentin)及E-钙黏蛋白(E-Cadherin)的表达与SREBP-1的表达,实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测低氧联合HIF-1α抑制剂PX-478(25 μmol)处理A549细胞后ACC1及SREBP-1 mRNA水平变化。每项实验重复三次。结果: 与常氧组相比,低氧组A549细胞迁移数增加,ACC1与HIF-1α表达上调(P均＜0.01),SREBP-1表达上调(P＜0.05);与低氧对照组相比,PX-478(25 μmol)抑制A549细胞迁移,SREBP-1表达下调(P＜0.05);低氧处理A549细胞后ACC1 mRNA上升(P＜0.05),SREBP-1 mRNA水平上升(P＜0.01);低氧并使用PX-478(25 μmol)处理A549细胞24 h,ACC1 mRNA水平下降(P＜0.05),SREBP-1 mRNA 水平下降(P＜0.01);转染si-RNA获得敲低SREBP-1的A549细胞,Transwell 实验显示si-SREBP-1组细胞迁移数较常氧对照组减少(P＜0.01);低氧处理si-SREBP-1组与si-NC组,与对照组相比si-SREBP-1组细胞迁移数减少(P＜0.01)但与常氧组相比差异无统计学意义(P＞0.05);Western blot检测到si-SREBP-1组ACC1表达较对照组下降(P＜0.01);低氧处理si-SREBP-1组,ACC1表达较对照组下降(P＜0.01);敲低ACC1抑制A549细胞迁移(P＜0.05),敲低ACC1后A549细胞在常氧和5％ O₂条件下细胞迁移数目差异无统计学意义(P＞ 0.05);低氧处理敲低ACC1的A549细胞并给予LA(25 μmol)促进A549细胞迁移(P＜0.05)。结论: 低氧通过HIF-1α/SREBP-1/ACC1途径调节脂肪酸代谢进而促进肺腺癌A549细胞迁移。     

间歇性低压低氧预处理对大鼠放射性肝脏损伤的作用及肝脏组织TNF-α、HIF-1α表达的影响

目的:探讨间歇性低压低氧预处理对大鼠放射性肝脏损伤的保护作用及肝脏组织TNF-α、HIF-1α表达的影响。方法:将24只健康SPF级SD大鼠随机分为对照组(C)、照射组(R)、间歇性低压低氧预处理联合照射组(IHHP+R),于照射后6小时处死小鼠切取2块肝脏组织,采用HE染色观察肝脏的病理形态学变化,免疫组化检测肝脏TNF-α、HIF-1α的表达。结果:R组大鼠肝脏切片镜下可见中央静脉充血,肝窦淤血,肝细胞肿大,出现片状嗜酸样变性;IHHP+R组大鼠肝脏切片镜下可见中央静脉充血、肝窦淤血、肝细胞肿大程度均较R组减轻,未见嗜酸样变性。与C组相比,与C组相比,TNF-α在R组表达明显增高(P0.05),IHHP+R组TNF-α表达显著低于R组(P0.05)。C组和R组HIF-1α的表达比较差异无统计学意义(P0.05),但HIF-1α在IHHP+R组高表达,且显著高于R组(P0.05)。IHHP+R组TNF-α、HIF-1α表达呈负相关(r=-0.745,p=0.034)。结论:间歇性低压低氧处理可显著改善大鼠放射性肝脏损伤,可能与其提高HIF-1α的表达,进而抑制TNF-α的表达,减轻炎症反应有关。     

低氧影响蛋白质合成和分解的平衡诱导骨骼肌萎缩

暴露在低氧环境下,可能会引起胃肠功能障碍和摄食量下降,打破骨骼肌蛋白质合成和分解平衡,造成骨骼肌萎缩。为探讨低氧环境下骨骼肌的萎缩是低氧环境引起的还是低氧诱发的摄食量减少所致,本研究检测大鼠腓肠肌中低氧时蛋白质合成与分解相关基因的蛋白质表达。将21只雄性SD大鼠,随机分为3组：常氧对照组、低氧组（氧浓度为12.4%,模拟海拔4 000 m高度）和配对组（大鼠的摄食量与低氧组前1 d的摄食量相同）,每组7只,每天记录大鼠体重和摄食量。4周后,HE染色法观察腓肠肌肌纤维形态,Western印迹测试相关蛋白质水平。低氧组和配对组摄食量在低氧干预初期,较常氧对照组有显著性下降(P<0.05),干预后期差异不明显;干预期间,低氧组大鼠体重平均增加量(102.10 g)、体重(341.20 ± 16.75 g)、肌肉总量（226.83 ± 8.33 g）和腓肠肌肌纤维横截面积(12.67 ± 1.83 mm)较常氧对照组（128.00 g;377.50 ± 20.75 g;260.50 ± 9.35 g;15.78 ± 2.38 mm）和配对组（119.40 g;375.86 ± 11.30 g;262.29 ± 7.90 g;15.71 ± 2.82 mm）均显著下降,配对组较常氧对照组无显著性差异;4周干预后,与常氧对照组相比,低氧组大鼠腓肠肌中与低氧相关的HIF1α显著增加(1.42 ± 0.19, P<0.05),Akt和p-Akt/Akt显著降低 (1.44 ± 0.13; 0.47 ± 0.08, P<0.05),配对组上述3种指标相对表达量均无显著性差异;在蛋白质合成方面,低氧组mTOR较常氧对照组显著下降(0.63 ± 0.18, P<0.05),配对组较常氧对照组差异不明显;低氧组腓肠肌中,4EBP1(1.14 ± 0.14)和p70S6K1(1.14 ± 0.11)较配对组显著下降(P<0.05)。在蛋白质分解方面,低氧组p-FoxO1和p-FoxO1/FoxO1比值较常氧对照组显著下降(0.71 ± 0.15; 0.78 ± 0.14, P<0.05);低氧组大鼠腓肠肌中,Atrogin1、MuRF1、Beclin1、LC3Ⅰ及LC3Ⅱ/Ⅰ比值均高于常氧对照组(1.35 ± 0.12; 1.30 ± 0.22; 1.17 ± 0.11; 1.03 ± 0.11; 1.35 ± 0.13, P<0.05);配对组与常氧对照组间无明显差异。低氧环境下骨骼肌中蛋白质合成相关基因表达减少,蛋白质分解相关基因表达增加,造成骨骼肌萎缩,体重下降,此变化与摄食量减少无关。     

低氧对肺血管内皮细胞血管紧张素Ⅰ转化功能的影响

急、慢性低氧大鼠肺血管床内皮细胞血管紧张素Ⅰ(AⅠ)转化率显著低于对照组,同时,去内皮细胞组又显著低于急性低氧组;小牛肺内皮细胞在低氧30min后AⅠ转化为血管紧张素Ⅱ(AⅡ)的水平,显著低于常氧组,说明低氧可显著地抑制肺血管内皮细胞的 AⅠ转化功能,提示低氧可使肺血管内皮细胞AⅠ转化功能降低,其程度与缺氧的时间与程度有关。     

西地那非抑制低氧肺血管内皮向平滑肌样细胞的转分化及其机制

目的探讨低氧条件下肺动脉内皮细胞(PAECs)向平滑肌样细胞的转分化及西地那非(sildenafil)对其的作用和可能机制。方法经免疫磁珠法(用血小板内皮细胞粘附分子PECAM-1做免疫分选标记)纯化分离的原代肺动脉内皮细胞,分为常氧组(含21%O2,5%CO2和74%N2)、低氧组(含1%O2,5%CO2,94%N2)、常氧 sildenafil组和低氧 sildenafil组。分别培养1d和7d。免疫荧光检测平滑肌特异性标志物α-平滑肌肌动蛋白(α-SM-actin)的表达,结合形态学鉴定平滑肌样细胞的转分化;用逆转录-聚合酶链式反应法(RT-PCR)检测myocardin mRNA的表达。结果(1)免疫荧光结果显示低氧7d组PAECs中α-SM-actin阳性率(2.07‰±0.06)(P<0.05)明显增高,阳性细胞呈梭形或多角形,而常氧组和低氧1d组均未见α-SM-actin的阳性表达;(2)RT-PCR显示myocardin mRNA的表达在低氧7d组(0.23±0.03)(P<0.05)明显增高,常氧各组和低氧1d组均未检测出其表达。(3)用sildenafil后,平滑肌样细胞的转分化率明显低于对应低氧7d组(1.02‰±0.05;P<0.05);Myocardin mRNA水平也明显降低(0.09±0.02)(P<0.05)。结论低氧可促进PAECs向平滑肌样细胞的转分化,sildenafil在一定程度上可抑制其转分化,其可能机制是通过抑制myocardin基因的表达而实现的。     

不同剂量补铁对低氧训练大鼠力竭运动后骨骼肌线粒体呼吸链酶复合体活性的影响

目的：探讨不同剂量补铁对低氧训练大鼠力竭运动后骨骼肌线粒体呼吸链酶复合体活性的影响。方法：将40只雄性Wistar大鼠随机分为5组（n=8）：安静对照组（C）、运动组（E）、运动低剂量补铁组（EL）、运动中剂量补铁组（EM）、运动高剂量补铁组（EH）。各组大鼠分别在低氧（模拟海拔3 500 m）环境中居住和训练5周,每周6 d。力竭运动后即刻取骨骼肌样本,测定线粒体呼吸链酶复合体Ⅰ~Ⅳ（CⅠ~Ⅳ）活性。结果：与C组相比,E组、EL组、EM组骨骼肌线粒体呼吸链CⅠ~Ⅳ活性均显著提高（P<0.05,P<0.01）,EH组CⅠ活性显著降低（P<0.05）,CⅢ和CⅣ活性均显著提高（P<0.05,P<0.01）;与E组相比,EL组、EM组和EH组CⅠ~Ⅳ活性均显著降低（P<0.01）。结论：低氧训练及结合补铁均可改善低氧环境骨骼肌线粒体呼吸链功能,提高机体有氧工作能力,但低氧训练结合补铁的效果不及低氧训练。