过刊目录探究氧戊二酸脱氢酶L(oxoglutarate dehydrogenase-L,OGDHL)在肾纤维化中的作用及其机制。
采用随机数字表法将12只雄性野生型C57BL/6J小鼠(8周龄,体质量约25 g)分为对照组与单侧输尿管梗阻(unilateral ureteral obstruction,UUO)组(n=6),通过UUO建立小鼠肾纤维化模型。采用苏木精-伊红(hematoxylin and eosin,HE)染色、免疫荧光染色、免疫组织化学染色、Masson染色检测模型的纤维化程度;培养人近端小管上皮细胞系-2(human kidney-2 proximal tubule cell line,HK-2),分为对照质粒空载体组(Vector组)、过表达OGDHL组(OGDHL OE组)、TGF-β1+对照质粒空载体组(TGF-β1+Vector组)、TGF-β1+过表达OGDHL组(TGF-β1+OGDHL OE组)4组,通过透射电镜观察线粒体形态;通过RT-qPCR、Western blot、免疫荧光染色检测OGDHL及线粒体代谢相关基因的表达水平,并通过试剂盒检测三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)水平,通过安捷伦Seahorse细胞代谢分析仪检测氧耗率(oxygen consumption rate,OCR)、细胞外酸化率(extracellular acidification rate,ECAR)等线粒体代谢相关指标。
UUO术后肾脏肾皮质明显变薄、肾积水显著。HE染色显示肾小管萎缩、管腔扩大;免疫荧光、免疫组织化学染色、Masson染色显示纤维化明显。肾纤维化时,肾脏OGDHL的表达在mRNA水平下降82.9%(P<0.001),在蛋白水平下降81.9%(P<0.001)。线粒体ATP生成减少(0.970±0.151)µmol/L(P<0.01),线粒体结构损伤,最大呼吸能力降低(25.260±1.920) pmol/min(P<0.001),脂肪酸氧化相关基因下降50.2%(P<0.05),糖酵解增强,ECAR上升,糖酵解相关基因上升为对照组的2.5倍(P<0.05)。OGDHL过表达后线粒体形态学损伤显著改善,ATP生成增加(0.980±0.090) µmol/L(P<0.001),能量代谢障碍显著缓解,肾纤维化明显减轻(P<0.05)。
OGDHL调控线粒体代谢重编程从而缓解肾小管上皮细胞的纤维化,提示OGDHL可能成为肾纤维化治疗的新靶点。
探讨血管紧张素Ⅱ-1型受体(angiotensin Ⅱ type 1 receptor,AT1R)自身抗体(AT1R autoantibody,AT1-AA)通过促进血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)生物钟蛋白BMAL1异常表达诱导细胞表型转换以及血管纤维化的作用机制。
将12只6~8周的SD雄性大鼠(体质量180~220 g)按随机数字表法分为2组(n=6):对照组以及使用AT1R细胞外第二环(extracellular loop Ⅱ of angiotensin Ⅱ type 1 receptor,AT1R-ECLⅡ)主动免疫SD大鼠建立的AT1-AA阳性组。采用HE染色和Masson染色分别观察2组大鼠胸主动脉血管结构变化和纤维化情况(n=3)。采用Western blot检测血管组织以及原代VSMCs中纤维化标志蛋白Collagen Ⅰ、表型转换相关蛋白SM22、α-SMA、OPN以及MMP2的表达(n=4),此外,还检测了CT0、CT4、CT8、CT12、CT16、CT20时生物钟蛋白BMAL1的表达。通过Transwell实验和划痕实验检测VSMCs的增殖迁移能力(n=3),使用si-RNA技术敲低Bmal1后检测BMAL1、Collagen Ⅰ、表型转换相关蛋白的表达(n=3)。另外,构建AT1-AA阳性的AT1R敲除(AT1R-KO)大鼠模型使用Western blot检测其胸主动脉血管组织BMAL1的表达(n=4)。
AT1-AA阳性大鼠胸主动脉血管壁增厚[(140±9)% vs (120±5)%,P<0.05],血管平滑肌细胞排列紊乱,Masson染色蓝染明显,且Collagen Ⅰ表达较Control组表达上调(P<0.05)。AT1-AA阳性大鼠胸主动脉以及AT1-AA处理的VSMCs中收缩表型相关蛋白α-SMA、SM22表达下降(P<0.05),合成表型相关蛋白OPN、MMP2表达上调(P<0.05);AT1-AA诱导VSMCs划痕愈合能力以及迁移能力都显著增强。进一步发现,Bmal1的mRNA表达(0.67±0.26 vs 1.03±0.17)以及蛋白表达(0.46±0.06 vs 0.85±0.26)均在CT12时显著上调(P<0.05),且Bmal1的节律性消失(P<0.05)。敲低BMAL1后,AT1-AA诱导的VSMCs表型转换现象得到部分改善。与AT1-AA阳性的WT大鼠比较,AT1-AA阳性的AT1R-KO大鼠胸主动脉血管中BMAL1表达明显降低(1.35±0.06 vs 0.86±0.07,P<0.001);细胞水平发现AT1-AA诱导的VSMCs表型转换及胶原蛋白Collagen Ⅰ高表达的现象在AT1R-KO的VSMCs中得到部分改善。
AT1-AA通过AT1R-Bmal1轴促进VSMCs表型转换以及血管纤维化。
对缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor 1α,HIF-1α)抑制剂YC-1进行纳米化改性,探究其在逆转结直肠癌化疗耐药中的作用。
利用YC-1分子中的活性官能团羟基(-OH)与甲氧基聚乙二醇-羧酸的羧基(methoxy-polyethylene glycol carboxylic acid,mPEG350-COOH)缩合反应构建纳米抑制剂mPEG350-YC-1 (MYC-1),并通过核磁共振氢谱(1H nuclear magnetic resonance,1H-NMR)进行验证;利用透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)分析其形貌,利用动态光散射(dynamic light scattering,DLS)分析其粒径分布情况;通过将FITC标记的MYC-1 (FYC-1)与HCT15细胞相互作用,利用激光共聚焦显微镜观察细胞对FYC-1的摄取能力;CCK-8实验检测MYC-1的细胞毒性;通过耐药HCT15细胞(resistant-HCT15,R-HCT15)的毒性实验和活/死细胞染色检测MYC-1对化疗药物5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-Fu)的增敏效果;采用免疫荧光染色和Western blot实验来检测MYC-1逆转耐药的机制。构建小鼠R-HCT15皮下移植瘤模型,采用简单随机分组法将小鼠分为PBS(n=3)、5-Fu(n=3)、MYC-1(n=3)和MYF(n=3)组。通过绘制肿瘤体积增长曲线,测量完成疗效评估当日的小鼠肿瘤质量,对比各组小鼠肿瘤生长情况,从而评价MYC-1逆转结直肠癌对5-Fu耐药的能力。
成功制备了纳米抑制剂MYC-1,通过TEM和DLS验证MYC-1在水相溶液中能自组装成直径约为(19.96±2.97) nm的纳米颗粒。成功制备FYC-1,将FYC-1与HCT15细胞相互作用,FYC-1能更好地被细胞摄取,表明两亲性的MYC-1具有更强的内吞入胞能力;MYC-1与5-Fu联合作用于R-HCT15结肠癌细胞,其耐药指数(resistant index,RI)由7.99下降到1.55,耐药指数的相对逆转率(relative reversal rate,RRR)为80.60%;活/死细胞染色显示,MYC-1能增加5-Fu对R-HCT15细胞的毒性;免疫荧光染色和Western blot实验表明MYC-1能够有效抑制HIF-1α在胞内的表达(P<0.01);MYC-1与5-Fu联合作用于R-HCT15皮下移植瘤小鼠,与PBS(P<0.001)、5-Fu(P<0.01)和MYC-1(P<0.01)比较,MYF组治疗效果最佳;肿瘤组织HIF-1α免疫荧光染色显示,MYC-1和MYF组HIF-1α表达下降;小鼠重要脏器HE染色显示,各治疗组重要脏器未见明显损害。
MYC-1纳米抑制剂能够通过降低结直肠癌细胞HIF-1α蛋白的表达,从而逆转结直肠癌对于5-Fu化疗的耐药性,有效改善5-Fu的治疗效果。
探究线粒体自噬在胰腺癌恶病质肌肉萎缩中的作用及其潜在机制。
采用随机数字表法将8周龄雄性C57BL/6J小鼠(n=6,体质量20~30 g)分为对照组(n=3,胰腺原位注射生理盐水)和恶病质组(n=3,胰腺原位注射KPC1199细胞,建立胰腺癌模型)。建模完成后,采集2组小鼠的腓肠肌组织,使用透射电镜观察线粒体超微结构;通过Western blot检测线粒体呼吸链复合体Ⅰ-Ⅳ及自噬相关蛋白的表达,免疫荧光染色观察腓肠肌中线粒体溶酶体共定位。细胞实验中,将C2C12成肌细胞诱导分化为肌管后,分为对照组(常规培养)和恶病质组(通过共培养小室与KPC1199细胞共培养48 h)。通过免疫荧光染色及Western blot分别观察线粒体溶酶体共定位和线粒体自噬相关蛋白的表达。在共培养体系中加入线粒体分裂抑制剂,通过免疫荧光染色评估肌管直径。
与对照组比较,恶病质组小鼠腓肠肌线粒体肿胀、嵴减少,线粒体溶酶体共定位显著增多。Western blot检测显示,与对照组比较,线粒体呼吸链复合体Ⅰ(1.00±0.04 vs 0.51±0.04,P<0.05)、复合体Ⅱ(1.00±0.13 vs 0.73±0.15,P<0.05)、复合体Ⅲ(1.00±0.20 vs 0.64±0.01,P<0.05)、复合体Ⅳ(1.06±0.06 vs 0.65±0.02,P<0.05)和PGC-1α(1.00±0.03 vs 0.62±0.06,P<0.05)表达降低,线粒体自噬标志物LC3-Ⅰ/Ⅱ(1.00±0.14 vs 1.65±0.25,P<0.05)、PINK1(1.00±0.11 vs 1.51±0.05,P<0.05)和BNIP3(1.00±0.22 vs 2.02±0.10,P<0.05)表达升高。在C2C12肌管模型中,肿瘤细胞共培养组线粒体溶酶体共定位较对照组增多,线粒体自噬相关蛋白表达增高,变化趋势与动物模型一致。加入20 μmol/L线粒体分裂抑制剂干预后,肌管直径从(220.6±35.5)μm增至(315.0±39.1)μm(R²=0.666 5,P<0.05)。
胰腺癌恶病质萎缩肌肉中线粒体自噬激活,体外抑制线粒体自噬可有效减缓肿瘤诱导的肌管萎缩。
评估低强度聚焦超声(low-intensity focused ultrasound,LIFU)对大鼠膝关节僵硬中的疗效,并探究其发挥作用的潜在机制。
选取购自重庆医科大学动物房的15只8周龄、体质量为250~300 g的SD雄性大鼠,按随机数字表法将其分为3组:空白对照组(n=5)、僵硬对照组(n=5)和僵硬超声组(n=5)。选取僵硬对照组和僵硬超声组大鼠建立膝关节僵硬模型,僵硬超声组行LIFU(频率1 MHz、功率1.5 W,20 min/次,5次/周)干预4周。分别于干预后第0、14、28天检测3组大鼠膝关节的屈伸活动度,并对其关节后囊进行组织学分析。分离培养大鼠膝关节原代滑膜成纤维细胞,根据是否进行TGF-β(10 ng/mL)诱导和LIFU干预,将其分为4组:空白对照组、LIFU组、TGF-β组及TGF-β+LIFU组,检测各组细胞纤维化相关指标及TGF-β/Smad通路表达的变化。
在动物实验中,LIFU干预14 d时,僵硬超声组大鼠的膝关节屈伸活动度较僵硬对照组有所改善(P<0.05),LIFU干预28 d时,僵硬超声组大鼠的膝关节屈伸活动度较僵硬对照组改善明显(P<0.05);同时,僵硬超声组大鼠膝关节后囊纤维化水平较僵硬对照组改善明显,纤维化相关指标(α-SMA,TGF-β)的表达水平下降(P<0.05)。在细胞实验中,TGF-β组较空白对照组显著促进纤维化相关指标(α-SMA,COL1A1,COL3A1)蛋白和mRNA的表达(P<0.05),并激活了TGF-β/Smad信号通路;而LIFU干预后,TGF-β+LIFU组较TGF-β组显著抑制TGF-β诱导的纤维化相关指标(α-SMA,COL1A1,COL3A1)的表达(P<0.05)及TGF-β/Smad信号通路的激活。
LIFU能够有效改善大鼠膝关节僵硬情况,其作用机制可能与抑制成纤维细胞活化及调控TGF-β/Smad信号通路有关。
探究维拉帕米对尿酸性肾病小鼠的保护作用以及对硫氧还蛋白互作蛋白(thioredoxin-interacting protein,TXNIP)/NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD like recepter heal protein domain associated protein 3,NLRP3)炎症小体信号通路的调控作用。
32只雄性C57BL/6J小鼠(8周龄,体质量18~22 g)按随机抽样法分为4组(n=8):空白对照组(Control组)、模型组(Model组)、别嘌醇组(Allopurinol组,10 mg/kg)、维拉帕米组(Verapamil组,40 mg/kg)。除空白组外,其余各组采用10%果糖水与腺嘌呤构建尿酸性肾病(hyperuricemic nephropathy,HN)小鼠模型,确认肾功能损伤后,随后给药干预4周。检测各组小鼠血清尿酸(uric acid,UA)、肌酐(creatinine,Cr)、尿素(urea,UREA)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)和丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)水平;苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosin staining,HE)检测肾脏组织形态变化以及炎性细胞浸润情况,马松三色染色(masson’s trichrome staining,Masson)检测肾脏组织纤维化情况;ELISA法检测肾脏组织IL-1β、IL-6炎症因子含量;比色法检测血清丙二醛(malondialdehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)含量;免疫组化染色与Western blot法检测肾脏TXNIP、NLRP3、IL-1β、MMP7、FN1、CD68、MPO等蛋白表达情况。
与Control组比较,Model组小鼠血清UA、Cr、UREA水平升高(P<0.05),肾脏病理HE染色和Masson染色切片可见肾小管损伤后再生、小管间质或肾小球周围纤维化以及炎性细胞浸润;肾组织IL-1β、IL-6含量与血清MDA含量显著增加(P<0.05),而血清SOD、GSH-Px含量显著降低(P<0.05);肾组织TXNIP、NLRP3、IL-1β、CD68、MPO、FN1、MMP7等蛋白表达显著上调(P<0.01)。与Model组比较,Verapamil组血清UA、Cr水平显著降低(P<0.01),肾组织病变均有不同程度改善,胶原容积分数(collagen volume fraction,CVF)显著降低(P<0.01),促炎细胞因子与氧化应激相关指标恢复(P<0.05)。进一步研究发现肾组织TXNIP、NLRP3、IL-1β、CD68、MPO、FN1、MMP7蛋白表达显著降低(P<0.05)。
维拉帕米可以通过抗炎、抗氧化、抗纤维化延缓高尿酸性血症小鼠肾损伤进展,其机制可能与抑制TXNIP/NLRP3炎症小体信号通路有关。
探究代谢型谷氨酸受体4(metabotropic glutamate receptor 4,mGluR4)在小鼠耳蜗基底膜的表达定位,及其从出生后至毛细胞突触成熟的表达变化。
10只健康的3月龄C57BJ/6L野生型小鼠(5只雄鼠,5只雌鼠,体质量25~35 g)配对繁殖,分别选取出生后P1~P30不同日龄的小鼠,采用分频听觉脑干反应(auditory brainstem response,ABR)检测P12、P14、P16、P21、P30日龄小鼠在45.2、32.0、22.6、16.0、11.3、8.0、5.6和4.0 kHz的听反应阈,用免疫荧光标记联合激光共聚焦显微镜扫描耳蜗基底膜铺片。观察mGluR4与突触相关蛋白Ctbp2和Snap25的表达定位关系,以及统计随突触成熟发生的荧光斑数量变化。
在小鼠ABR检测中发现,P12日龄小鼠在所有频率最大刺激声强度下均未能诱发出分化良好的波形,70%的P14日龄小鼠能够被至少1个频率的刺激声诱发出分化良好的Ⅰ波。在P14、P16、P21、P30日龄小鼠ABR测试中,50%的小鼠无法被45.2 kHz刺激声诱发出ABR波形,87.5%的小鼠无法被32.0 kHz刺激声诱发出ABR波形,其他频率的听反应阈随小鼠日龄增加逐步降低。在基底膜铺片免疫荧光染色检测中发现,mGluR4表达于出生后的小鼠耳蜗基底膜,其荧光强度在内毛细胞(inner hair cell,IHC)强于外毛细胞(outer hair cell,OHC)。在P11小鼠的IHC中即能够检测到清晰明显的mGluR4荧光斑点,其存在于细胞表达Snap25的突触囊泡胞吐活性区,但与突触蛋白Ctbp2无明显共标。在突触区mGluR4的荧光斑点信号统计中,P30小鼠荧光斑点数量多于P14小鼠(P<0.05)。
在小鼠出生后早期,mGluR4在IHC突触区表达逐渐增加。随着突触功能成熟其可能参与囊泡胞吐调控,并可能通过自身药理特性抑制谷氨酸递质释放,影响突触可塑性。
探究血管紧张素受体-脑啡肽酶抑制剂(angiotensin receptor-neprilysin inhibitor,ARNI)与血管紧张素转换酶抑制剂 (angiotensin-converting enzyme inhibitor,ACEI)/血管紧张素受体拮抗剂 (angiotensin receptor blocker,ARB)对高血压性心脏病(hypertensive heart disease,HHD)患者左心室舒张功能的改善方面是否存在差异。
本研究为回顾性队列研究,收集2021年1月至2024年12月在陆军军医大学第一附属医院心血管内科就诊的HHD患者的临床资料,包括患者的基本信息、超声心动图各项指标及常规检验等。共纳入517例HHD患者,根据治疗方案的不同,将患者分为ARNI组(n=117)和ACEI/ARB组(n=400)。通过1∶1倾向性评分匹配(propensity score matching,PSM),卡钳值为0.02,匹配后ARNI组与ACEI/ARB组的患者各89例。利用超声心动图检测反映左心室舒张功能障碍(left ventricular diastolic dysfunction,LVDD)的各项指标,包括左心房容积指数、二尖瓣环室间隔部位舒张早期峰值速度(室间隔e’)、二尖瓣环侧壁部位舒张早期峰值速度(侧壁e’)、三尖瓣反流速度和E/e’,并在治疗期间进行随访及复查上述指标。采用Kaplan-Meier生成曲线比较2组患者在LVDD发生率方面的差异。采用多因素Logistic风险回归模型筛选与LVDD相关的危险因素。
本研究的中位随访时间为412(309,736)d,经PSM后的中位随访时间为409(300,729)d。Kaplan-Meier生存分析结果显示,PSM前后ARNI组的LVDD发生率均低于ACEI/ARB组(P<0.05)。治疗后ARNI组的侧壁 e’低于ACEI/ARB组[8.00(7.00,9.40) vs 9.00(7.10,10.30) cm/s,P<0.001];ARNI组的左心室后壁厚度低于ACEI/ARB组[12.20(10.80,12.80) vs 12.30(11.20,12.90) mm,P=0.048];多因素Logistic风险回归分析校正混杂因素后,结果显示,年龄增加(OR=1.082,P<0.001)、收缩压升高(OR=1.009,P=0.005)、左心室后壁厚度增加(OR=1.462,P<0.001)、左心房内径扩大(OR=1.081,P<0.001)及服用钙通道阻滞剂(OR=1.548,P=0.006)是LVDD的独立危险因素,与LVDD的发生风险呈正相关;而男性(OR=0.709,P=0.043)、体质指数(OR=0.933,P=0.006)则为保护性因素,与LVDD的发生风险呈负相关。
在HHD患者中,ARNI在降低LVDD发生率方面优于ACEI/ARB组。