高浓度葡萄糖对体外培养大鼠胰岛细胞凋亡的影响

目的:探讨高浓度葡萄糖对体外培养大鼠胰岛细胞凋亡的影响及作用机制。方法:SD大鼠胰岛细胞原代培养,不同浓度的葡萄糖处理后,采用MTT比色法检测细胞存活率,Hoechst-PI染色观察细胞凋亡,电镜观察细胞超微结构改变,RT-PCR方法检测Bax及Bcl-2相关基因mRNA表达水平。结果:5.5 mmol·L~(-1),11.1 mmol·L~(-1)和22.2 mmol·L~(-1)葡萄糖处理后,胰岛细胞活性分别下降到78.08%±2.29%、58.39%±3.13%和36.05%±2.63%,与阴性对照组比较差异具有统计学意义(P0.05);Hoechst-PI染色结果显示随着葡萄糖作用浓度的增加,凋亡细胞数量也增加;RT-PCR显示胰岛细胞经不同浓度葡萄糖处理后,Bax mRNA的表达明显上调,Bcl-2 mRNA表达下调(P0.05);电镜观察结果显示随着葡萄糖作用浓度的增加,胰岛细胞超微结构损害程度依次加重。结论:高浓度葡萄糖能明显引起胰岛细胞活性的下降,诱导凋亡反应的发生,凋亡机制与Bcl-2家族蛋白相关。     

高糖诱导血管内皮细胞凋亡机制的研究

目的:探讨高糖诱导血管内皮细胞凋亡的分子机制。方法:在高浓度葡萄糖的培养基中培养人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelium cells,HUVECs),模拟高糖血症条件下内皮细胞的病理状态。通过MTT检测HUVEC细胞生存情况;JC-1检测HUVEC细胞线粒体膜电位;逆转录-聚合酶链反应和荧光素酶报告基因检测己糖激酶Ⅱ(hexokinaseⅡ,HKⅡ)的转录;免疫印迹和免疫共沉淀检测VDAC1、HKⅡ、Bcl-2、Bax线粒体上蛋白表达水平和它们之间的相互作用。结果:25 m M和100m M葡萄糖诱导HUVEC细胞生存率分别下降了19.21%±4.13%和25.29%±5.78%;线粒体膜电位分别降低了34.19%±5.13%和58.63%±4.78%;HKⅡ蛋白表达水平分别降低了13.97%±6.32%和35.13%±5.18%;使得HKⅡ同VDAC1互作减弱,代偿性增强了VDAC1同Bax互作。结论:高糖下调HUVEC细胞HKⅡ表达水平,增强线粒体膜通透性,最终诱导了细胞凋亡。     

线粒体乙醛脱氢酶2(ALDH2)通过AMPK/FOXO3a通路改善高糖导致的心肌细胞凋亡

目的:观察乙醛脱氢酶2(ALDH2)对高糖诱导的H9C2心肌细胞存活及凋亡的影响,并探讨腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/FOXO3a信号通路在高糖导致的心肌细胞凋亡中的调控作用。方法:以30 mmol/L葡萄糖诱导培养H9C2心肌细胞48 h,经ALDH2激动剂Alda-1及AMPK抑制剂Compound C干预后,用MTT法检测细胞的存活情况,TUNEL试剂盒检测细胞凋亡情况,Western blot检测ALDH2、磷酸化AMPK和FOXO3a蛋白的表达水平。结果:与对照组相比,高浓度葡萄糖培养H9C2心肌细胞后,细胞的存活率显著降低、凋亡指数明显升高,磷酸化AMPK的表达水平明显上调,ALDH2和磷酸化FOXO3a的蛋白表达显著降低(P0.05)。ALDH2的激动剂Alda-1处理可显著提高高糖诱导的H9C2心肌细胞的存活率、降低其凋亡率,减少磷酸化AMPK的蛋白表达,增加ALDH2的表达和FOXO3a蛋白的磷酸化;而进一步采用AMPK的抑制剂Compound C处理,可显著抑制Alda-1对高糖诱导的H9C2心肌细胞的这些影响。结论:ALDH2的激动剂Alda-1对高糖诱导的心肌细胞凋亡具有保护作用,可能与其激活AMPK,进而抑制心肌细胞FOXO3a的活性有关。     

雷奈酸锶在高糖诱导的成骨细胞损伤中的保护作用

目的:探究雷奈酸锶(SR)在高糖诱导的成骨细胞损伤中的保护作用。方法:体外培养MC3T3-E1成骨细胞,用MTT法筛选出能够诱导成骨细胞活性显著降低的高糖浓度,以及能够促进成骨细胞活性的最优SR浓度,随后观察SR对高糖诱导的成骨细胞的作用效果。采用MTT法检测细胞增殖情况,流式细胞仪检测凋亡水平,PCR和ELISA分别检测骨形成相关基因表达和蛋白分泌水平。结果:0.50 mmol/L的SR能够显著增强高糖诱导的MC3T3-E1成骨细胞的增殖能力和细胞活性,降低细胞凋亡水平,改善细胞形态,并显著促进Runx2、OCN、COL-1、BMP-2、IGF-1等的表达。结论:SR能够通过增加成骨细胞活性、抑制成骨细胞凋亡、促进骨形成相关因子的表达和分泌,发挥对高糖诱导的成骨细胞损伤的保护作用,为SR发挥糖尿病骨质疏松的治疗作用提供了实验依据。     

二氢杨梅素通过下调JNK信号拮抗高糖诱导的PC12细胞凋亡

本文探讨二氢杨梅素(dihydromyricetin,DHM)是否通过下调JNK信号拮抗高糖诱导的PC12细胞凋亡.使用四甲基偶氮唑盐法(MTT)检测PC12细胞活力;流式细胞仪检测PC12细胞早、晚期凋亡及死亡细胞率;Hoechst 33258染色观察凋亡细胞核变化;蛋白质印迹法(Western blotting)检测PC12细胞凋亡相关蛋白(Bax、Bcl-2、cleaved-Caspase-3)和p-JNK蛋白的表达.结果发现,不同浓度的葡萄糖(4.5、9.0、13.5、18.0 g/L)分别处理PC12细胞24、48、72、96 h后,发现浓度为13.5 g/L的高糖处理PC12细胞72 h可明显改变细胞形态、降低细胞活力、增加细胞凋亡率,同时促凋亡蛋白(Bax、Caspase-3)表达增加、抗凋亡蛋白Bcl-2表达降低,提示:长时间高糖处理可诱导PC12细胞凋亡.DHM(15μmol/L)预处理能明显改善高糖诱导的PC12细胞凋亡,降低高糖诱导的PC12细胞中JNK和p-JNK蛋白的表达;进一步用JNK激动剂(茴香霉素)处理能取消DHM对高糖诱导PC12细胞凋亡的保护作用.综上,得出结论:DHM通过下调JNK信号拮抗高糖诱导的PC12细胞凋亡.     

自噬对高糖诱导的人冠状动脉内皮细胞凋亡的保护作用

目的:研究自噬对高糖诱导的人冠状动脉内皮细胞凋亡的影响。方法:将人冠状动脉内皮细胞,分别用常规培养基(正常对照组)、含30 mmol/L D-葡萄糖的高糖培养基(高糖组)、高糖培养基合并雷帕霉素(Rapamycin,RAPA;100 nmol/L)干预(RAPA组)和高糖培养基合并3-甲基腺嘌呤(3-Methyladenine,3-MA,5 mmol/L)干预(3-MA组)培养。利用CCK-8法检测细胞生长活力,使用流式细胞术检测细胞凋亡水平,western blot检测细胞自噬标记蛋白(Beclin1)的表达水平。结果:(1)高糖溶液刺激内皮细胞24 h后,细胞生长活力为正常组的55.0%(P0.01),自噬标记蛋白Beclin1的表达水平明显增加,凋亡水平为正常组的2.0倍;(2)与高糖组相比,RAPA组细胞生长活力明显增加,Beclin1的表达明显升高(P0.01),凋亡水平为高糖组的70.1%;(3)与高糖组相比,3-MA组细胞生长活力明显减少,Beclin1的表达明显降低(P0.01),凋亡水平为高糖组的1.42倍。结论:细胞自噬可能对高糖诱导的人冠状动脉内皮细胞具有凋亡保护作用。     

大蒜素诱导人胃癌SGC-7901细胞凋亡

该研究探讨了大蒜素诱导人胃癌SGC-7901细胞凋亡及其作用机制。用不同浓度大蒜素作用人胃癌SGC-7901细胞48 h。通过MTT法检测细胞活性。光学、激光共聚焦显微镜下观察细胞形态变化。流式细胞术检测细胞凋亡率和细胞周期。qRT-PCR和Western blot检测Bax、Bcl-2基因和蛋白的表达水平。结果显示,大蒜素处理细胞48 h的IC50值为78μg/m L,显微镜下可观察到明显的凋亡现象,细胞凋亡率为(61.15±3.77)%,细胞阻滞于G1期,Bcl-2基因和蛋白表达均下降,Bax基因和蛋白表达均增加(P0.05)。综上所述,在一定浓度范围内,大蒜素能抑制人胃癌SGC-7901细胞增殖,诱导细胞凋亡,呈剂量依赖性,并可上调Bax基因表达,下调Bcl-2基因表达。     

高浓度葡萄糖下调INS-1细胞血红素氧合酶1表达水平的研究

目的:观察高糖毒性对大鼠胰岛细胞系INS-1细胞中血红素氧合酶1蛋白表达的损害作用,并研究信号分子刺激下细胞损伤的自我保护机制.方法:分别采用不同葡萄糖浓度孵育或葡萄糖代谢物葡萄糖胺持续孵育培养INS-1细胞,造成高糖毒性损伤,进而采用胰岛素以及核转录因子Nrf2激动剂莱芜硫烷刺激细胞保护信号机制改善损伤,蛋白印迹法检测细胞中血红素氧合酶1的表达情况.结果:高浓度葡萄糖溶液中(25 mM)孵育INS-1细胞48小时,血红素氧合酶1的表达水平较正常情况显著下降(P＜0.05).高浓度葡萄糖与葡萄糖胺共刺激对实验细胞中血红素氧合酶1的表达下调具有协同作用.胰岛素对实验细胞中血红素氧合酶1表达具有上调作用,但上调作用强度随培养环境中葡萄糖浓度的增高而降低.核转录因子Nrf2激动剂莱芜硫烷孵育处理实验细胞后,胞内血红素氧合酶1表达水平在葡萄糖胺刺激下上调,且与培养环境中葡萄糖浓度水平无关(P＜0.05).结论:高糖毒性可损害胰岛β细胞内抗氧化酶-血红素氧合酶Ⅰ的表达,而胰岛素可激活下游通路尤其是Nrf2信号通路,对抗高糖诱导的氧化应激损伤,从而保护胰岛细胞.     

MitoQ对高糖诱导的心肌细胞线粒体功能影响

目的:探讨MitoQ对高糖诱导的心肌细胞线粒体功能影响。方法:常规获取与纯化SD大鼠新生仔鼠心肌细胞,分为对照组、高糖组、实验组。对照组用含10%血清的DMEM培养基(5.5 mmol/L葡萄糖)培养;高糖组用含血清的高糖DMEM培养基(33mmol/L葡萄糖)培养;实验组用含血清的高糖DMEM培养基(33 mmol/L葡萄糖)和MitoQ。MTT法检测心肌细胞存活率,氯离子荧光探针检测细胞内氯离子浓度,流式细胞术检测各组心肌细胞凋亡率,超氧化物阴离子荧光染色检测心肌细胞活性氧(reactive oxygen,ROS)含量,利用ATP检测试剂盒检测心肌细胞中的ATP水平,Western blot法检测心肌细胞胱天蛋白酶3(caspase-3)蛋白水平。结果:与对照组相比,高糖组的心肌细胞增凋亡率、ROS产生、氯离子相对浓度均明显增加,ATP显著降低(P0.05),细胞内caspase-3蛋白表达显著上升(P0.05);与高糖组相比,实验组凋亡率降低,ROS产生、细胞内caspase-3蛋白表达均显著降低(P0.05)。结论:高糖会引起心肌细胞线粒体障碍,造成心肌细胞凋亡,MitoQ可降低细胞内ROS和caspase-3水平,抑制心肌细胞凋亡,改善心肌细胞线粒体功能。     

κ-阿片受体激动对高糖诱导心肌肥大的影响

目的:研究κ-阿片受体(κ-OR)激动剂U50488H在高浓度葡萄糖(25.5mmol/L)诱导的心肌细胞肥大中的作用及可能的信号转导通路。方法:以原代培养的新生大鼠心肌细胞为模型,应用25.5mmol/L的高浓度葡萄糖诱导心肌肥大,用Lowry法检测心肌细胞蛋白含量;用消化分离法及计算机图像分析系统检测心肌细胞体积;用Western蛋白印迹法测定细胞外信号调节激酶(ERK)磷酸化水平。结果:25.5mmol/L的高浓度葡萄糖使心肌细胞蛋白含量和体积明显增加,1μmol/L的U50488H能抑制高糖诱导的心肌肥大,使ERK磷酸化水平降低,与10μmol/L的ERK抑制剂U0126对心肌肥大的抑制程度相近,统计结果没有显著性差异。结论:U50488H抑制高糖诱导的心肌肥大与ERK信号有关。     

EGCG对H2O2诱导HLE细胞氧化损伤的保护作用

目的:探讨表没食子酸酯(EGCG)对体外培养的人晶状体上皮(human lens epithelial,HLE)细胞氧化损伤的保护作用及可能机制。方法:HLE细胞传代培养,分为阴性对照组:以正常培养液培养;氧化损伤组:100μmol·L~(-1)的H_2O_2作用12 h;EGCG低浓度组:10μmol·L~(-1)EGCG孵育24 h后,加入H_2O_2作用12 h;EGCG高浓度组:100μmol·L~(-1)EGCG孵育24 h后,加入H_2O_2作用12 h。MTT比色法检测细胞活力,流式细胞仪检测细胞凋亡率,Hochest33258染色观察凋亡细胞形态,比色法检测凋亡相关因子caspses-3及caspase-9的表达。结果:EGCG能明显抑制H_2O_2诱导的HLE细胞活力的下降,用不同浓度EGCG处理后,HLE细胞活性分别提高到51.00%±2.37%和63.67%±2.29%,与氧化损伤组(40.33%±2.86%)比较差异具有统计学意义(P0.05);经不同浓度EGCG处理后,HLE细胞凋亡率分别下降至33.33±3.12%和22.80±1.67%,与氧化损伤组(43.03±2.43%)比较差异具有统计学意义(P0.05);此外,EGCG还能明显减少H_2O_2所致HLE细胞内caspses-3及caspase-9的表达。结论:EGCG通过抑制caspses-3及caspase-9的表达有效抑制了H_2O_2对HLE细胞的损伤,从而为其用于治疗HLE细胞损伤提供可靠的实验依据。     

AlphaB-crystallin inhibits glucose-induced apoptosis in vascular endothelial cells

Recent studies implicate hyperglycemia as a cause of vascular complications in diabetes. Our study confirmed that high concentration of glucose (30 mM) induces apoptosis in cultures of human umbilical vein endothelial cells. After 5 days of culture TUNEL positive cells in high concentration of glucose were nearly 63% higher when compared to normal concentration of glucose (5 mM). Transfection of pcDNA3-rat alphaB-crystallin into these cells inhibited high glucose-induced apoptosis by approximately 36%, such an effect was not observed when cells were transfected with an empty vector. AlphaB-crystallin transfection inhibited by about 35% of high glucose induced activation of caspase-3. High concentration of glucose enhanced formation of reactive oxygen species (ROS) in these cells but this was significantly (p < 0.001) curtailed by transfection of alphaB-crystallin. Results of our study indicate that alphaB-crystallin effectively inhibits both ROS formation and apoptosis in cultured vascular endothelial cells and provide a basis for future therapeutic interventions in diabetic vascular complications.     

瘦素诱导体外培养大鼠脂肪间充质干细胞凋亡

为观察瘦素诱导体外培养大鼠脂肪间充质干细胞凋亡的作用, 采用胶原酶消化法分离培养大鼠附睾脂肪垫间充质干细胞, 第3代细胞用于实验。细胞免疫荧光化学方法鉴定CD105、Vimentin表达阳性率约80%以上, 10-6 mol/L的瘦素作用细胞48 h、72 h后激光共聚焦显微镜观察分别可见早期及中晚期特征表现; 0 mol/L、10-8 mol/L、10-7 mol/L、10-6 mol/L瘦素分别作用于细胞48 h后, 应用AnnexinⅤ/PI双染色法流式细胞仪检测早期凋亡率分别为2.50%±0.72%、6.78%±1.99%、11.99%±1.58%、17.93%±4.82% (P<0.05); 随着瘦素浓度的增加和作用时间的延长, Caspase-3的活性逐渐增高, 至48 h时达到高峰。说明瘦素可以直接诱导脂肪间充质干细胞凋亡, 从数量上减少脂肪组织的含量。     

PXD101对口腔鳞癌HN-6细胞增殖及凋亡的初步研究

目的:本实验探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂PXD101对口腔鳞癌HN-6细胞的增殖、细胞凋亡及细胞周期的影响。方法:PXD101对口腔鳞癌HN-6细胞进行干预,倒置相差显微镜观察细胞形态学改变;MTT法检测PXD101对HN-6细胞的增殖影响;Annexin-V-FITC/PI双染流式细胞仪定量检测细胞凋亡;流式细胞仪分析细胞周期。结果:PXD101可明显抑制HN-6细胞的生长(P0.05),呈时间剂量依赖性。倒置相差显微镜下观察对照组细胞贴壁,形态呈多边形,生长活跃;实验组细胞脱壁,变小,细胞核皱缩。绘制细胞生长曲线示,随着PXD101的浓度和作用时间的增加,HN-6细胞生长明显受到抑制,各实验组细胞生长抑制率与对照组比较,P0.05差别有统计学意义。1μmol/LPXD101作用24 h,48 h细胞总凋亡率分别为20.9%、38.6%,与对照组相比有统计学意义(P0.05);HN-6细胞周期阻滞于G0/G1期,与对照组相比,P0.05差别有统计学意义。结论:PXD101体外实验能显著抑制人口腔舌癌HN-6的细胞增殖,诱导细胞凋亡。     

Apoptosis-inducing activity of high molecular weight fractions of tea extracts

High molecular weight fractions of green tea, black tea, oolong tea, and pu-erh tea were found to induce apoptosis in human monoblastic leukemia U937 cells by examination of their ability to inhibit cell proliferation and to induce apoptotic body formation and DNA ladder formation. These tea fractions were also shown to induce apoptosis in stomach cancer MKN-45 cells. In addition to known antitumor-promoting activity of tea high molecular weight fractions, their apoptosis-inducing activity may contribute to cancer chemopreventive effects of tea.     

布拉酵母菌对胃黏膜上皮细胞损伤的保护作用及机制

目的研究布拉酵母菌对胃黏膜上皮细胞损伤的保护作用。方法建立人胃黏膜上皮细胞GES-1单层细胞模型,并将其分为对照组,布拉酵母菌上清培养组,阿司匹林处理组(18.32mmol/L),阿司匹林+布拉酵母菌上清液组。采用流式细胞术检测各组细胞凋亡率;采用免疫荧光、Western blot方法检测胃黏膜上皮细胞中Occludin和ZO-1蛋白、JNK蛋白、ERK蛋白、磷酸化JNK(p-JNK)蛋白、磷酸化ERK(p-ERK)蛋白表达水平。结果流式细胞术显示阿司匹林+布拉酵母菌上清液组凋亡率低于阿司匹林处理组,差异有统计学意义(P0.05);免疫荧光结果显示,阿司匹林+布拉酵母菌上清液组Occludin蛋白、ZO-1蛋白表达较阿司匹林处理组增加,Western blot结果显示,阿司匹林+布拉酵母菌上清液组的该两种蛋白表达量较阿司匹林处理组增加,阿司匹林+布拉酵母菌上清液组p-ERK、p-JNK蛋白表达较阿司匹林处理组减少。结论布拉酵母菌对阿司匹林造成的胃黏膜上皮细胞损伤有保护作用,其机制可能通过抑制MAPK信号通路中ERK、JNK的激活而上调Occludin和ZO-1蛋白的表达。     

Protective effects of green tea polyphenols and their major component, (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG), on 6-hydroxydopamine-induced apoptosis in PC12 cells

Green tea polyphenols exert a wide range of biochemical and pharmacological effects, and have been shown to possess antimutagenic and anticarcinogenic properties. Oxidative stress is involved in the pathogenesis of Parkinson's disease. However, although green tea polyphenols may be expected to inhibit the progression of Parkinson's disease on the basis of their known antioxidant activity, this has not previously been established. In the present study, we evaluated the neuroprotective effects of green tea polyphenols in the Parkinson's disease pathological cell model. The results show that the natural antioxidants have significant inhibitory effects against apoptosis induced by oxidative stress. 6-Hydroxydopamine (6-OHDA)-induced apoptosis in catecholaminergic PC12 cells was chosen as the in vitro model of Parkinson's disease in our study. Apoptotic characteristics of PC12 cells were assessed by MTT assay, flow cytometry, fluorescence microscopy and DNA fragmentation. Green tea polyphenols and their major component, EGCG at a concentration of 200 microM, exert significant protective effects against 6-OHDA-induced PC12 cell apoptosis. EGCG is more effective than the mixture of green tea polyphenols. The antioxidant function of green tea polyphenols may account for this neuroprotective effect. The present study supports the notion that green tea polyphenols have the potential to be effective as neuropreventive agents for the treatment of neurodegenerative diseases.     

Norepinephrine protects against apoptosis of mesenchymal stem cells induced by high glucose

In diabetes, the number of bone mesenchymal stem cells (MSCs) decreases and their differentiation is impaired. However, the exact mechanism is unclear. Patients with diabetes often experience sympathetic nerve injury. Norepinephrine (NE), a major mediator of the sympathetic nervous system, influences rat MSC migration in culture and in vivo. The present study aimed to investigate the effect of NE on MSCs under high glucose conditions; therefore MSCs were treated with high glucose and NE. High glucose-induced MSCs apoptosis, which was reversed by NE. To verify the effect of NE, mice underwent sympathectomy and were used to establish a diabetic model. Diabetic mice with sympathectomy had a higher apoptosis rate and higher levels of reactive oxygen species in their bone marrow-derived cells than diabetic mice without sympathectomy. High glucose inhibited p-AKT production and B-Cell CLL/Lymphoma 2 expression, and promoted BAX and caspase-3 expression. NE reversed these effects of high glucose. An AKT inhibitor enhanced the effects of high glucose. Thus, NE had a protective effect on MSC apoptosis induced by high glucose, possibly via the AKT/BCL-2 pathway.