雌激素对去卵巢大鼠骨Ⅰ型胶原表达及基质金属蛋白酶活性的影响

为了探讨绝经后骨质疏松胶原代谢异常的分子机制.采用RT-PCR和Gel-SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)分别检测卵巢切除大鼠骨组织Ⅰ型胶原mRNA水平及基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase,MMPs）的活性,免疫组化观察骨组织Ⅰ型胶原蛋白量.卵巢切除大鼠骨组织Ⅰ型胶原mRNA表达降低约26.3%,pro-MMP-9活性明显提高（P＜0.05）,应用雌激素治疗后Ⅰ型胶原mRNA表达较卵巢切除组增加34.1%,pro-MMP-9活性的增加明显降低.卵巢切除后骨组织MMP-9明胶酶活性明显提高,应用雌激素后MMP-9明胶酶活性明显降低（P＜0.05）表明骨Ⅰ型胶原mRNA表达减少和pro-MMP-9活性升高是绝经后骨质疏松的机理之一.     

MMP-2, -9, -14及其抑制剂TIMP-1, -2, -3在恒河猴周期黄体中的时空表达

用原位杂交和免疫组织化学方法研究了基质金属蛋白酶MMP-2, -9, -14及其组织抑制因子TIMP-1, -2, -3在恒河猴周期黄体发育不同阶段的协同表达. 结果显示: MMP-2 mRNA及其蛋白主要表达在早中期发育黄体的内皮细胞上, 在晚期黄体发生萎缩时则大量表达于黄体细胞; MMP-9, -14及其TIMP-1, -2, -3主要表达于黄体细胞; MMP-14 mRNA在早期和晚期黄体中高表达, MMP-9蛋白只在晚期黄体中高表达; TIMP-3蛋白在早、中、晚三期黄体中表达均较高, 但很明显晚期表达降低. 结果提示: MMP/TIMP系统参与灵长类黄体发育的调控, MMP-2, -14及其TIMP-1, -3可能参与黄体的形成和功能维持, 同时MMP-2, -9, -14及其TIMP-1, -2, -3在黄体萎缩期的协同表达, 提示它们可能在黄体发生萎缩时发挥作用.     

外源性精胺对糖尿病肾病小鼠肾纤维化的影响及其机制

目的: 观察外源性精胺对糖尿病肾病(DN)肾纤维化的保护作用,并探讨其机制。方法: 24 只雄性 C57 小鼠随机分为正常组(Control)、糖尿病组(T1D)和精胺预处理组(T1D+Sp,每组 n=8)。一次性注射 STZ(60 mg/kg)复制 1 型糖尿病小鼠模型,精胺预处理组在 STZ 注射前两周每天腹腔注射精胺(Sp,5 mg/(kg·d)),随后隔天注射精胺,第 12 周处死小鼠,检测血清肌酐、尿素氮判断肾功能变化,HE、PAS 和 Masson 染色观察肾组织损伤和纤维化水平。Western blot 法检测小鼠肾组织中基质金属蛋白酶(MMP-2、MMP-9)、IV型胶原(Coll-IV)蛋白的表达。结果: 与 Control 相比,T1D 组血糖(5.67±0.22 vs 28.40±0.57 mmol/L)、肌酐(14.33±1.22 vs 30.67±4.73 μmol/L)、尿素氮(6.93±4.94 vs 22.00±1.04 mmol/L)明显升高(P＜0.05),肾组织基底膜增厚,胶原含量明显增加,MMP-2、MMP-9 和 Coll-IV 蛋白表达均升高(分别为 0.57±0.07 vs 1.06±0.20、47.00±0.04 vs 1.29±0.09和0.42±0.16 vs 0.95±0.18,P＜0.05),精胺预处理明显减轻上述变化。结论: 外源性精胺预处理通过调节 MMPs 与胶原的平衡减轻 DN 小鼠的肾纤维化。     

细胞外基质与基质金属蛋白酶

细胞外基质（ECM）是存在于细胞之间的动态网状结构,由胶原、蛋白聚糖及糖蛋白等大分子物质组成.这些大分子物质可与细胞表面上的特异性受体结合,通过受体与细胞骨架结构直接发生联系或触发细胞内的一系列信号传导而引起不同的基因表达,从而导致细胞的生长和分化.作为降解ECM成分最重要的酶-基质金属蛋白酶（MMPs）及其组织抑制因子(TIMPs)在这一过程中起着非常重要的作用.MMPs是一类依赖金属离子锌并以ECM成分为水解底物的蛋白水解酶.其在转录水平的表达受到生长因子、细胞因子及激素等因素的严格调控,在蛋白质水平其活性也受到其激活剂和抑制剂的调节. MMPs通过对ECM成分的水解来影响其降解与重组的动态平衡而参与多种细胞的生理和病理过程.     

口腔角质形成细胞与成纤维细胞共培养对胶原代谢的影响

目的:了解口腔角质形成细胞与成纤维细胞共同培养对胶原代谢的影响.方法:对口腔粘膜角质形成细胞和成纤维细胞进行了共培养,检测其胶原分泌水平、基质金属蛋白酶的含量及活性、基质金属蛋白酶抑制剂的水平.结果:只有共同培养组才能检测到MMP-9;共同培养组的活化型MMP-2水平与单独培养组相比无显著差异.角质形成细胞与成纤维细胞共同培养组的TIMP-1水平及胶原水平均明显高于单独培养组.结论:口腔角质形成细胞与成纤维细胞共同培养可能主要通过改变基质金属蛋白酶抑制剂的水平而影响胶原代谢.     

Ghrelin对心肌梗死后心肌重塑及心脏功能的影响及其机制研究

目的:观察ghrelin对心肌梗死(MI)大鼠心肌重塑和心脏功能的影响,并探讨其可能的机制。方法:应用冠状动脉结扎术创建大鼠MI模型,并设立假手术组作为对照;造模成功后每天2次注射ghrelin(100μg/kg),持续4周,以此作为MI-ghrelin组,并以每天注射生理盐水的MI大鼠作为MI-生理盐水组。检测和比较各组大鼠左心室重塑和血流动力学的改变情况;非梗死心肌中白介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、基质金属蛋白酶(MMP)-2、MMP-9 mRNA和蛋白的表达;梗死边界心肌细胞的凋亡情况。结果:Ghrelin可使心肌梗死后的MI大鼠降低的缩短分数(FS)、左室内压最大变化率均显著下降(dP/dtmax)、疤痕厚度明显升高,增加左室舒张末压(LVEDP)、左室收缩末内径(LVESD)、左室舒张末期内径(LVEDD)、梗死边界心肌细胞的凋亡指数显著降低。此外,ghrelin可抑制心肌梗死后的MI大鼠非梗死心肌中白介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、质金属蛋白酶(MMP)-2和MMP-9的mRNA和蛋白的表达。结论:Ghrelin可缓解MI后大鼠LV功能紊乱及心室重塑,这可能与其抑制炎症反应及基质金属蛋白酶的表达有关。     

MMP-2与Ⅰ型胶原关系的研究进展

MMP-2与I型胶原分别为基质金属蛋白酶家族的重要成员和细胞外基质的主要成分,近年来研究发现,MMP-2与Ⅰ型胶原的表达与调控在多种与胶原代谢有关的疾病中起着重要作用。通过增强或抑制MMP-2来调控I型胶原,进而防止疾病的发生发展已成为很多疾病的研究热点。对MMP-2与Ⅰ型胶原关系更新的认识也引起了越来越多的关注,必然带动对MMP-2与Ⅰ型胶原更深层次的研究,本文就近年来有关MMP-2与Ⅰ型胶原的研究进展做一综述,为多种胶原代谢疾病发病机理与防治的探究提供新的思路和理论依据。     

牛黄对小鼠口腔成纤维细胞功能的调节作用

探讨牛黄对原代小鼠口腔成纤维细胞功能的影响,揭示其在溃疡愈合过程中的作用及机制。本试验采用MTT法、氯胺-T法、明胶酶谱分析和酶联免疫反应测定了牛黄对小鼠口腔成纤维细胞增殖、胶原沉积、金属蛋白酶-2、-9活性和基质金属蛋白酶抑制因子-1合成的影响。结果表明牛黄能显著抑制小鼠口腔成纤维细胞的增殖、胶原沉积和金属蛋白酶-2活性,同时也极显著(P<0.01)抑制基质金属蛋白酶抑制因子-1的产生。结果提示牛黄在溃疡愈合过程中不具生肌作用,可能通过抗炎促进溃疡愈合;其抑制胶原合成的机制可能与极显著抑制基质金属蛋白酶抑制因子-1有关。     

基质金属蛋白酶及其抑制剂在肝纤维化中的表达变化

目的 观察肝纤维化形成过程中基质金属蛋白酶MMP-1及其抑制剂TIMP-1的表达变化,从细胞外基质降解代谢的角度研究四氯化碳(CCl4)中毒性肝纤维化发生的机制.方法 雄性Wistar大鼠20只,分为正常组和肝纤维化模型组.肝纤维化组采用CCl4、饮酒、高脂低蛋白饮食等复合病因刺激制备肝纤维化动物模型,造模时间为8周.实验结束后测定肝脏指数、血清透明质酸(HA)、谷丙转氨酶(ALT)及尿羟脯氨酸(HYP)排出量,光镜下观察肝组织纤维化程度,并用免疫组化SABC法检测肝组织中Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白及MMP-1、TIMP-1的表达,同时用荧光实时定量PCR(RT-PCR)的方法检测肝组织中MMP-1、TIMP-1 mRNA的表达.结果 与正常对照组比较,肝纤维化模型组大鼠肝脏指数、血清HA及ALT显著增高,尿羟脯氨酸的排出量明显增加,病理组织学检查发现肝组织内纤维结缔组织增生明显,有假小叶形成;免疫组化的结果显示肝组织内Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白、MMP-1及TIMP-1的表达较正常组显著增加.结论 肝组织中MMP-1及TIMP-1的表达变化可能是导致肝纤维化的重要机制之一.     

基质金属蛋白酶-2、-9及其组织抑制因子（TIMPs）在动情周期大鼠子宫中的表达

基质金属蛋白酶（MMPs)家族的作用是降解所有细胞外基质,其活性受其特异性组织抑制因子（TIMPs)的抑制。细胞外基质成分的降解与重组在动物生殖生长过程中起重要作用,其变化可以通过MMPs和TIMPs两者表达水平的变化进行监测。大鼠虽然没有月经形成,但是在其子宫内膜也出现类似灵长类的生殖生物学变化。本文从MMPs和TIMPs两者的表达水平,对大鼠子宫内膜的这些变化进行了研究。于大鼠动情周期的不同时期,将算处死,取子宫制备酶粗提液和组织切片,采用酶谱法(zymography)和原位杂交方法研究动情周期大鼠子宫中MMP-2和-9的活性变化以反MMP-2、-9和TIMP-1、-2、-3mRNA的表达。并通过光密度扫描方法对酶谱结果进行半定量分析。所用杂交探针见Table 1．酶谱结果显示：在动情周期大鼠子宫中只检测到67kDa的MMP-2活性,而没有检测到MMP-9的活性(Fig.1)。MMP-2的活性在动情前期最高,动情期和动情后期次之,同情期最低(Flg．2)。原位杂交结果显示：MMP-2、-9、TIMP-1、-2、-3m RNA主要在子宫内膜基底部的基质细胞中表达。MMP-2和-9 mRNA在动情前期、动情期和动情后期子宫内膜基底部的基质细胞和动情期子宫环行肌层中表达均较强,在间情期表达较弱。MMP-9 mRNA在动情期腔上皮和腺上皮细胞中也有较弱的表达(Fig．3)。TIMP-1 mRNA在动情期和动情后期子宫内膜基底部的基质细胞中以及动情期腔上皮和腺上皮细胞中表选较强,在动情前期和间情期表达较弱(Fig．4)。TIMP-2 mRNA在动情期和间情期子宫内膜基底部的基质细胞中以度在动情期上皮细胞中表达较强,在动情前期和动情后期表逮较弱(Fig.4)。TINP-3 mRNA在动情期子宫内膜基底部的基质细胞中表达最强,在动情后期和间情期次之,动情前期表达最弱。TIMP-3 mRNA在动情期子宫环行肌层中也有较强的表达(Fig.5)。由此可见,MMP-2的活性和MMIP-2的基固表达基本一致,MMP-2和-9及其组织抑制因子TIMPs在时间和空间上的表达也基本一致。提示：MMP-2,-9及TIMP-1、-2、-3共同参与了动情周期大鼠子宫内膜的周期性变化。     

microRNAs在骨形成中的作用——运动调控骨代谢的新机制

microRNAs(miRNAs)是一类具有组织或发育阶段特异性的小分子、非编码单链RNA,通过转录后与靶基因特定序列结合来发挥其调控作用. 作为骨中的最重要的两种重要细胞--成骨细胞和破骨细胞,其代谢平衡与骨形成密切相关.研究发现,miRNAs在调节成骨细胞和破骨细胞分化及功能发挥上具有重要作用,并且运动训练可通过调节miRNAs进而调控骨细胞分化. 一般来说,适宜强度运动训练可上调某些miRNAs表达来促进成骨细胞或破骨细胞分化及功能;当失重或过量运动时,则会产生抑制作用. 本文就miRNAs调控干细胞向成骨细胞和破骨细胞分化及功能发挥的分子生物学机制以及运动训练调节与骨代谢相关miRNAs表达的研究进展进行综述.     

红景天对运动训练大鼠睾酮含量、物质代谢及抗运动疲劳能力的影响

本文以大强度耐力训练大鼠为模型,对红景天对运动训练大鼠睾酮含量、物质代谢及抗运动疲劳能力的影响进行了研究。试验中分别以0.58、1.16、4.48 g.kg-1/d的剂量给大鼠灌胃42 d,并进行负重游泳实验、血清睾酮等生化指标测定。结果显示,红景天各剂组力竭游泳时间长于运动对照组(T组)(P<0.01);血清睾酮高于T组(P<0.01),血清皮质酮低于T组(P<0.05);各组间血清睾酮与皮质酮比值变化与睾酮变化较为一致;肝糖原(P<0.05)、肌糖原(P<0.01)高于T组;血清尿素氮低于T组(P<0.05);血红蛋白高于T组(P<0.05)。从而表明补充红景天可以减轻大鼠血睾酮、皮质酮受高强度运动量的影响,维持在正常生理水平;促进蛋白质合成,抑制氨基酸和蛋白质分解,提高血红蛋白含量和糖原的储备,增强抗疲劳能力,具有多靶点、多途径的显著特点。     

Influence of Exercise on Bone Remodeling-Related Hormones and Cytokines in Ovariectomized Rats: A Model of Postmenopausal Osteoporosis

This study aims to explore the effects of exercise on postmenopausal osteoporosis and the mechanisms by which exercise affects bone remodeling. Sixty-three Wistar female rats were randomly divided into five groups: (1) control group, (2) sham-operated group, (3) OVX (Ovariectomy) group, (4) DES-OVX (Diethylstilbestrol-OVX) group, and (5) Ex-OVX (Exercise-OVX) group. The rat osteoporosis model was established through ovariectomy. The Ex-OVX rats were made to run 251.2 meters every day, 6 d/wk for 3 months in a running wheel. Trabecular bone volume (TBV%), total resorption surface (TRS%), trabecular formation surface (TFS%), mineralization rate (MAR), bone cortex mineralization rate (mAR), and osteoid seam width (OSW) were determined by bone histomorphometry. The mRNA and protein levels of interleukin-1β (IL-1β₂), interleukin-6 (IL-6), and cyclooxygenase-2 (Cox-2) were determined by in situ hybridization and immunohistochemistry, respectively. Serum levels of estrogen estradiol (E₂), calcitonin (CT), osteocalcin (BGP), and parathyroid hormone (PTH) were determined by ELISA assays. The investigation revealed that compared to the control and the sham-operated groups, the OVX group showed significantly lower levels of TBV%, E₂, and CT, but much higher levels of TRS%, TFS%, MAR, OSW, BGP, and PTH. The Ex-OVX group showed increased TBV% and serum levels of E₂ and CT compared to the OVX group. Ovariectomy also led to a significant increase in IL-1β mRNA and protein levels in the bone marrow and IL-6 and Cox-2 protein levels in tibias. In addition, the Ex-OVX group showed lower levels of IL-1 mRNA and protein, IL-6 mRNA, and Cox-2 mRNA and protein than those in the OVX group. The upshot of the study suggests that exercise can significantly increase bone mass in postmenopausal osteoporosis rat models by inhibiting bone resorption and increasing bone formation, especially in trabecular bones.     

The Influence of DNA Methylation on Bone Cells

DNA methylation in eukaryotes invokes heritable alterations of the of the cytosine base in DNA without changing the underlying genomic DNA sequence. DNA methylation may be modified by environmental exposures as well as gene polymorphisms and may be a mechanistic link between environmental risk factors and the development of disease. In this review, we consider the role of DNA methylation in bone cells (osteoclasts/osteoblasts/osteocytes) and their progenitors with special focus on in vitro and ex vivo analyses. The number of studies on DNA methylation in bone cells is still somewhat limited, nevertheless it is getting increasingly clear that this type of the epigenetic changes is a critical regulator of gene expression. DNA methylation is necessary for proper development and function of bone cells and is accompanied by disease characteristic functional alterations as presently reviewed including postmenopausal osteoporosis and mechanical strain.     

Extracellular Matrix and Cellular Network on Bone Cell Mechanotransduction

This article has no abstract.     

熊果酸对酒精性骨质疏松大鼠骨形成、骨矿化的影响

目的：探讨熊果酸对酒精所致骨质疏松大鼠骨形成、骨矿化的影响。方法：雄性Wistar大鼠60只,按体重随机分为空白对照 组、熊果酸对照组、模型组、熊果酸低、中、高剂量组,同时分别给予生理盐水、150 mg/kg 熊果酸、50%酒精,50 mg/kg 熊果酸,100 mg/kg 熊果酸,150 mg/kg 熊果酸灌胃。熊果酸对照组生理盐水剂量同空白组,熊果酸低、中、高剂量组酒精剂量同模型组。灌胃共 持续8 周。磷钼酸法检测血清磷(P)含量,比色法检测血清钙(Ca)含量,酶联免疫吸附（ELISA）法检测血清骨钙素(BGP)、骨形成蛋 白-2(BMP-2)浓度;HE 染色法观察股骨结构的病理学变化。结果：与空白对照组相比较,模型组血清BGP、BMP-2 和Ca、P 均明显 降低,且有统计学差异(P < 0.05),但熊果酸对照与空白对照组各项指标结果相近。熊果酸中、高剂量组大鼠血清BGP、Ca 和P 水 平均较模型组有显著升高,差异具有统计学意义(P < 0.05),但仅熊果酸高剂量组血清BMP-2 显著升高(P < 0.05)。股骨组织HE 染色结果显示,空白对照组骨小梁致密、规则且较粗,粗细均匀;模型组骨小梁稀松、不规则、粗细不均匀,甚至可见骨小梁断裂; 熊果酸中、高剂量组骨小梁致密、规则、较厚、粗细均匀,未见骨小梁断裂。结论：熊果酸能够促进酒精性骨质疏松大鼠的骨形成, 抑制骨矿物质的流失,在改善酒精致骨质疏松方面有一定的保护作用。     

The 84-kDa Form of Human Matrix Metalloproteinase-9 Degrades Substance P and Gelatin

Abstract: Matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) is secreted from cells and, once activated, is thought to degrade collagen in the extracellular matrix. Because collagen is not readily localized where neurons have been shown to produce MMP-9 in the human brain, the ability of this enzyme to degrade bioactive peptides was investigated with representative tachykinin peptides [substance P (SP), neurokinin A, neurokinin B, and kassinin]. Latent MMP-9 (94 kDa) was purified from the human cell line HL-60 and converted to an intermediary active form (84 kDa) with p -aminophenylmercuric acetate. This active form of MMP-9 degraded SP with a k _cat/ K _m of 170 m M ⁻¹ min⁻¹, which is 30-fold greater than the previously reported value for a representative collagen-derived peptide. The major digestion products were identified as SP_1–6 and SP_7–11, which were derived from cleavage of the Gln⁶-Phe⁷ bond. Minor products were also generated from cleavage of the Gly⁹-Leu¹⁰ bond. The other representative tachykinin peptides were cleaved at rates >10-fold slower than that of SP. The 84-kDa peptidase was also active as a gelatinase. Longer treatment of MMP-9 with p -aminophenylmercuric acetate caused the conversion of the 84-kDa enzyme to the established 68-kDa active form; however, the rate of SP degradation did not increase. Because MMP-9 is produced by neurons of the CNS, these results suggest a possible regulatory role for the enzyme in intercellular communication by altering the availability of bioactive peptides.     

菟丝子对运动训练大鼠睾酮含量、物质代谢及抗运动疲劳能力的影响

本文以大强度耐力训练大鼠为模型,对菟丝子对运动训练大鼠睾酮含量、物质代谢及抗运动疲劳能力的影响进行了研究.试验中分别以1.16、2.32、6.96 g.kg-1.d-1的剂量给大鼠灌胃42d,并进行负重游泳实验、血清睾酮等生化指标测定.结果显示,菟丝子各剂量组力竭游泳时间长于运动对照组(T组)(P＜0.01);血清睾酮高于T组(P＜0.01),血清皮质酮低于T组(P＜0.05);各组间血清睾酮与皮质酮比值变化与睾酮变化较为一致;肝糖原(P＜0.05)、肌糖原(P＜0.01)高于T组;血清尿素氮低于T组(P＜0.05);血红蛋白高于T组(P＜0.05).从而表明补充菟丝子可以减轻大鼠血睾酮、皮质酮受高强度运动量的影响,维持在正常生理水平;促进蛋白质合成,抑制氨基酸和蛋白质分解,提高血红蛋白含量和糖原的储备,增强抗疲劳能力,具有多靶点、多途径的显著特点.     

Organic Matrix and Secondary Metabolites in Nacre

Marine Biotechnology - Nacre, also called mother-of-pearl, is a naturally occurring biomineral, largely studied by chemists, structural biologists, and physicists to understand its outstanding and...