罗格列酮对2型糖尿病大鼠肝脏线粒体功能障碍的影响

目的探讨罗格列酮对2型糖尿病大鼠肝脏线粒体功能障碍的影响,为阐明糖尿病的发病机制以及罗格列酮治疗糖尿病的药理作用提供新的实验依据。方法采用高脂饲养加腹腔注射小剂量链脲佐菌素(35 mg.kg-1)诱导2型糖尿病大鼠;检测肝脏线粒体琥珀酸脱氢酶及细胞色素C氧化酶活性、线粒体膜电位、肝ATP含量等指标以评价线粒体功能;测定过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)的mRNA水平及线粒体基因细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COXⅠ)与核基因-βactin的拷贝数之比来反映线粒体的生物合成;并检测解偶联蛋白2(UCP2)的基因转录、NO含量及NOS活性、脂质过氧化产物MDA含量和抗氧化酶SOD活性等指标以探讨糖尿病大鼠肝脏线粒体功能障碍的可能机制。结果糖尿病大鼠血糖、血胰岛素水平显著升高,胰岛素敏感性指数明显降低,表明2型糖尿病大鼠模型建立成功。与正常大鼠相比,2型糖尿病大鼠肝脏线粒体琥珀酸脱氢酶及细胞色素C氧化酶活性下降、线粒体膜电位降低、ATP生成减少并伴有肝脏线粒体生物合成抑制,提示线粒体功能损害;此外,肝脏UCP2转录上调,同时伴肝MDA含量增加,SOD及NOS活性降低,NO含量减少。罗格列酮治疗8周后,不仅明显改善糖尿病大鼠肝脏线粒体功能的损害,而且增加肝脏线粒体生物合成。进一步研究揭示罗格列酮对糖尿病大鼠肝脏线粒体功能的保护作用可能与下调UCP2 mRNA水平,上调PGC-1α转录表达,降低体内氧化应激水平有关。结论罗格列酮对糖尿病大鼠肝脏线粒体功能障碍具有保护作用。     

SIRT3在帕金森病发生中的作用研究进展

黑质致密部多巴胺能神经元退化及胞浆内α-突触核蛋白积聚是帕金森病(PD)的主要病理特征。线粒体在PD发病过程中发挥重要作用,线粒体功能障碍、氧化应激损伤与多巴胺能神经元丢失关系密切,线粒体损伤严重影响轴突形态和功能维持,神经毒素1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)和鱼藤酮可通过抑制线粒体电子传递链诱导PD症状发生,编码线粒体蛋白基因突变通过影响线粒体功能而引发家族性PD。SIRT3主要定位于线粒体,具有去乙酰化酶活性。越来越多研究报道线粒体蛋白SIRT3在神经相关疾病发生中的作用。SIRT3在神经退行性疾病中的神经保护作用机制主要与其改善线粒体功能、调节氧化应激与能量代谢、活性氧产生减少、ATP生成增加、抑制凋亡及炎性因子表达等相关,阐明SIRT3在这些神经疾病中的分子保护机制,可为SIRT3作为治疗靶点提供足够的证据。近年,SIRT3在PD发生中的作用研究越来越受到研究者关注,本文对相关文献综述后发现,MPTP注射小鼠中脑组织SIRT3表达减少,PD模型小鼠SIRT3基因缺失显著加剧黑质纹状体多巴胺能神经元退化,线粒体抗氧化酶SOD2、谷胱甘肽过氧化物酶表达均显著减少,说明SIRT3通过清除线粒体内自由基在MPTP诱导的神经退化中发挥一定保护作用。此外,SIRT3还通过增强线粒体柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶等酶的活性发挥多巴胺能神经元保护作用。SIRT3功能下降可增加PD动物模型黑质多巴胺能神经元线粒体氧化应激及细胞死亡。SIRT3还可通过促进自噬发生抵抗鱼藤酮诱导的神经细胞损伤。临床和实验研究表明,PD患者、PD细胞与动物模型大脑组织过氧化物酶体增殖活化受体γ共激活因子-1α(PGC-1α)表达均下降,过表达PGC-1α可抑制α-突触核蛋白聚集,减轻神经毒性。另有研究发现MPTP诱导的PD细胞模型中SIRT3表达显著减少,过表达SIRT3则抑制细胞凋亡,PGC-1α可促进SIRT3基因转录,通过去乙酰化激活SOD2和ATP合酶β,减少活性氧积聚和ATP消耗量,进而抑制多巴胺能神经元丢失。以上结果提示,线粒体蛋白SIRT3与PD发生具有一定的关系,但关于SIRT3在PD发展中具体作用分子机制的研究,还不够深入,未来可就这方面开展较多研究工作,为SIRT3作为PD病理机制研究与药物干预治疗新靶点提供更多新的科学证据。     

PGC-1α在2型糖尿病药物治疗中的作用机制

肝糖异生是体内维持正常血糖水平的重要过程,肝糖异生代谢紊乱为2型糖尿病的病理特征之一。磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)和葡萄糖-6-磷酸酶(G6pase)等是机体调节糖异生的关键酶,而这些关键酶的表达又受细胞内的一些转录因子和辅激活因子的调控。过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子α(PGC-1α)是体内能量代谢过程中的关键性转录调控因子,通过多种途径和方式参与调节糖异生。通过对PGC-1α表达及活性的调节,有望成为2型糖尿病药物治疗研究的新靶点。文章对PGC-1α在糖异生中的调节作用和PGC-1α表达及活性的调节;以及在2型糖尿病治疗中,涉及PGC-1α调节肝糖异生过程的药物作了综述。     

RIP140/PGC-1α在AngⅡ调节心肌能量代谢中的作用研究

目的探讨转录辅助因子受体相互作用蛋白140(receptor interacting protein 140,RIP140)与过氧化物酶体增殖物受体γ共激活因子1α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1α,PGC-1α)在血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)调节心肌细胞能量代谢中的作用。方法借助腺病毒载体系统诱导RIP140和PGC-1α基因过表达;利用荧光检测系统测定乳鼠心肌细胞线粒体ATP的含量;实时荧光定量PCR和Western blot的方法检测RIP140和PGC-1α的表达情况。结果乳鼠心肌细胞给予100 nmol·L-1AngⅡ刺激36 h后,心肌细胞线粒体ATP的含量降低(P<0.01),同时伴随RIP140 mRNA与蛋白水平的升高,而PGC-1αmRNA与蛋白水平下调。AngⅡ诱导的ATP含量减少在过表达RIP140组中进一步下降,而在过表达PGC-1α组中有所减轻。结论AngⅡ诱导的ATP含量减少与RIP140表达上调和PGC-1α表达下调有关。     

miRNA在心脏疾病中的研究进展

微小RNA（miRNA）是一种小分子的非编码RNA,可以通过抑制翻译,诱导降解的方式参与多种基因调控的表达。目前为止,miRNA被描述存在于相关心血管系统的所有细胞类型和细胞过程中。心血管疾病是最常见的疾病之一,尤其多发于中老年人,近些年也逐步向青壮年人群中发展。其中包括了心肌梗死,心肌肥大,心肌缺血,心力衰竭等。许多研究报道表明miRNA参与心血管系统多种疾病的发生发展。因此探讨miRNA在心血管疾病中的可能的调控机制和在心血管系统表达水平有助于今后对心血管疾病的临床治疗提供新的思路。本综述就miRNA在几种心血管疾病中作为潜在的生物标志物,可能分子机制和临床诊断价值做出探讨。     

微小RNA在心脏疾病中的研究进展

微小RNA(miRNA)是一种小分子的非编码RNA,可以通过抑制翻译,诱导降解的方式参与多种基因调控的表达。目前为止,miRNA被描述存在于相关心血管系统的所有细胞类型和细胞过程中。心血管疾病是最常见的疾病之一,尤其多发于中老年人,近些年也逐步向青壮年人群中发展。其中包括了心肌梗死,心肌肥大,心肌缺血,心力衰竭等。许多研究报道表明miRNA参与心血管系统多种疾病的发生发展。因此探讨miRNA在心血管疾病中的可能的调控机制和在心血管系统表达水平有助于今后对心血管疾病的临床治疗提供新的思路。该文就miRNA在几种心血管疾病中作为潜在的生物标志物进行综述,对可能分子机制和临床诊断价值做出探讨。     

白藜芦醇通过上调小鼠胚胎干细胞过氧化物酶体增殖激活受体γ共激活子1α表达促进其分化为心肌细胞

目的观察白藜芦醇对小鼠胚胎干细胞(ESC)分化为心肌细胞的调节作用,并探讨其机制。方法 采用悬滴悬浮培养法培养ESC。白藜芦醇0.44,4.4和44μmo.lL-1处理ESC 96 h。光学显微镜下记录每组自发心肌搏动数;透射电镜观察细胞内线粒体结构;实时PCR方法测定α-肌球蛋白重链(α-MHC)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、PPARγ共激活子1α(PGC-1α),核呼吸因子-1(NRF-1)、线粒体转录因子A(mtTFA)和线粒体呼吸链复合体Ⅳ(COXⅣ)的基因表达;Western蛋白印迹法检测PPARγ,α辅肌动蛋白和PGC-1α蛋白表达。结果 与正常对照组相比,白藜芦醇0.44和4.4μmo.l L-1可增加ESC细胞分化为自发搏动的心肌细胞数,并明显上调分化的ESC心肌特异性基因α-MHC表达,约分别为正常对照组的5.6和3.7倍;上调心肌细胞特定标识蛋白α辅肌动蛋白的表达,约为正常对照组的1.7和2.1倍;提示白藜芦醇可以促进ESC分化为心肌细胞。白藜芦醇干预各组均可上调PPARγ基因和蛋白表达,同时白藜芦醇0.44和4.4μmo.lL-1可以明显上调线粒体生物合成相关因子基因表达;白藜芦醇4.4μmo.lL-1处理组线粒体数目增多,提示线粒体生物合成可能是ESC分化为心肌细胞的重要机制。结论 白藜芦醇可以通过激动PPARγ受体并上调由PGC-1α介导的线粒体生物合成,从而促进ESC分化为心肌细胞。     

活性氧与线粒体损伤研究概述

线粒体在细胞生长、增殖分化和死亡等生命活动中扮演着十分重要的调控者的角色,也是许多药物毒性作用的靶标。活性氧(ROS)是细胞代谢不可避免的产物,其能作用于线粒体,是引起线粒体损伤主要的途径之一。本文介绍了线粒体的结构与功能,重点从线粒体氧化磷酸化功能的破坏、线粒体膜通透性的改变和线粒体DNA的突变等方面阐述了ROS引起线粒体损伤的机制。     

NF-E2相关因子2通路对线粒体功能的调控作用

NF-E2相关因子2(Nrf2)是CNC碱性亮氨酸拉链家族成员之一,在维持细胞氧化-还原稳态、调节细胞能量代谢、炎症反应、凋亡和自噬等细胞反应中发挥着重要作用。线粒体是细胞合成ATP的主要场所,也是细胞内活性氧自由基的主要来源之一。近年来,越来越多的研究提示,Nrf2通路可通过多种方式或机制调控线粒体功能,进而调节细胞对外源性物质的反应与有害结局,包括调节活性氧自由基水平、抑制线粒体膜电位下降、促进ATP合成、保护线粒体脂肪酸氧化和氧化磷酸化以及线粒体生物合成等,同时也可调节线粒体完整性和线粒体自噬。此外,Nrf2通路对毒物诱导的线粒体兴奋效应也具有重要影响。本文综述了近年来Nrf2通路对线粒体功能的调控作用及其机制。     

2,3-二氢-6-氯-4H-1-苯并吡喃-4-苯腙的合成及药理研究

目的研制并合成具有心血管保护作用的绝经后骨质疏松症治疗药物.方法在综合考察雷洛昔芬和依普黄酮的基础上,设计合成了2,3-二氢-6-氯-4H-1-苯并吡喃-4-苯腙(1),并在细胞水平考察其对骨和心血管系统的保护作用.结果化合物1的化学结构经波谱鉴定.0.1μmol·L-1的(1)对人成骨细胞株HOSTE85具有显著增殖作用,10nmol·L-1对人血管内皮细胞株ECV-304具有显著增殖作用,1μmol·L-1对H2O2损伤ECV-304具有显著保护作用.结论目标化合物对骨和心血管系统具有较强的保护作用,有利于防治绝经后骨质疏松症和心血管疾病.     

Akt在心血管疾病中的调控作用

哺乳动物丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶Akt（也称为蛋白激酶B或PKB）包含3种结构相似的同型异构体Akt1、Akt2和Akt3（或PKBα/β/γ）。Akt/PKB能广泛调控细胞增殖、存活、生长、迁移和侵袭等多种生理功能。Akt不仅调节生物体的发育和代谢过程，而且还介导癌症和心血管疾病。有研究表明，Akt通过上调Bcl-2和Bcl-x活性或抑制Foxo3和GSK3β蛋白活性促进细胞存活；通过一氧化氮(NO)和基质金属蛋白酶（MMPs）刺激细胞增殖和迁移；而且，Akt还能促进血管内皮生长因子（VEGF）分泌并介导内皮细胞一氧化氮合酶(eNOS)磷酸化过程。因此，Akt可能在许多心血管病理过程中均发挥重要作用。本文总结了近些年关于Akt与心肌肥厚、动脉粥样硬化、血管重塑和动脉瘤关系的研究，以全面论述Akt在心血管疾病中的功能。     

丹参酮ⅡA对心血管系统保护作用及机制的研究进展

心血管疾病是全球发病率和致死率最高的疾病,而丹参酮ⅡA对心血管系统具有突出的保护作用.本文综述了丹参酮ⅡA对血管内皮、平滑肌、心肌以及心肌成纤维细胞的保护作用及可能机制,从抑制细胞增殖、改善氧化应激损伤、改善迁移黏附功能等具体机制方面进行阐释,以期为丹参酮ⅡA的合理应用提供依据.     

Profilin-Ⅰ与心血管疾病

Profilin-Ⅰ广泛存在于除骨骼肌之外的机体组织,是一种小分子量的肌动蛋白结合蛋白,调节肌动蛋白聚合及解聚过程;参与调节细胞的增殖、分化和运动过程以及信号转导。研究显示,Profilin-Ⅰ的改变可影响内皮细胞及平滑肌细胞等心血管主要构成细胞的迁移、粘附、血管形成、收缩力、信号转导等,在冠心病、高血压、糖尿病等心血管疾病的发生中起重要作用。该文综述profilin-Ⅰ的结构、功能及其在心血管疾病中的研究进展。     

槟榔碱通过氧化应激介导的内皮间充质转化致HUVE细胞损伤的机制研究

目的 基于氧化应激介导的内皮间充质转化（EndMT）探讨槟榔碱（Arecoline）诱导人脐静脉内皮细胞（HUVEC）损伤的作用机制研究。方法 采用槟榔碱干预复制HUVECs损伤模型。实验设对照组、槟榔碱高剂量组和槟榔碱低剂量组。采用CCK-8检测不同浓度槟榔碱对HUVECs存活率的影响,细胞成像分析检测HUVECs形态学变化,采用MitoSOX探针检测线粒体活性氧（ROS）水平,采用免疫荧光及激光共聚焦检测氧化应激相关蛋白PGC-1α、Nrf2及EndMT相关蛋白E-cadherin、N-cadherin、Vimentin、SNAI1的表达情况,Western blotting检测氧化应激相关蛋白PGC-1α、Nrf2及EndMT相关蛋白N-cadherin、Vimentin的表达情况。结果 槟榔碱可以浓度依赖性抑制HUVECs活性,降低细胞存活率,诱导细胞形态结构发生变化,明显下调PGC-1α、Nrf2蛋白的表达,促进细胞线粒体释放ROS,同时显著下调细胞中E-cadherin蛋白的表达,上调N-cadherin、Vimentin和SNAI1蛋白的表达,最终诱导HUVECs发生EndMT,显著加重细胞损伤。结论 槟榔碱对HUVECs具有明显的损伤作用,可能是通过氧化应激介导的EndMT发挥作用,这可能是槟榔碱所致口腔黏膜下纤维化病变继而诱发口腔癌的重要病理机制。     

对乙酰氨基酚通过过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α信号通路影响HepaRG细胞线粒体新生

目的探讨对乙酰氨基酚(APAP)对HepaRG细胞过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)信号通路介导的线粒体新生的影响。方法接种HepaRG细胞并给予生长培养基,待细胞长满后,替换为分化培养基进行诱导分化,每天观察细胞形态并拍照。APAP(0.125,0.25,0.5,1,2,4,8和12 mmol·L~(-1))处理诱导分化后的HepaRG细胞24和48 h,MTT法测定细胞存活率。Western蛋白印迹法检测细胞线粒体新生相关蛋白PGC-1α、核呼吸因子2(NRF-2)和线粒体转录因子A(TFAM),以及线粒体构成蛋白NADH脱氢酶亚基1(ND-1)的表达。结果诱导分化后显微镜下可见肝细胞样和胆管细胞样2种形态的细胞。与正常对照组相比,APAP作用24和48 h后,随APAP浓度的增加,细胞存活率不断降低,其IC_(50)分别5.64和2.65 mmol·L~(-1)。与正常对照组相比,APAP作用24 h,0.5,1,2和4 mmol·L~(-1)组PGC-1α表达水平显著增加(P<0.01),8 mmol·L~(-1)组显著降低(P<0.01);0.5 mmol·L~(-1)组NRF-2表达水平显著增加(P<0.05),2,4和8 mmol·L~(-1)组显著降低(P<0.01);1 mmol·L~(-1)组TFAM表达水平显著增加(P<0.05),4和8 mmol·L~(-1)组显著降低(P<0.01);0.5,1,2和4 mmol·L~(-1)组ND-1表达水平显著增加(P<0.01),8 mmol·L~(-1)组显著降低(P<0.01)。结论 APAP可诱导或抑制HepaRG细胞的线粒体新生,其机制可能与PGC-1α通路蛋白表达有关。     

线粒体毒性评价及其在创新药物安全性评价中的意义

线粒体是细胞内能量和活性氧自由基(ROS)的主要来源,在病理条件下对细胞的存活与死亡具有十分重要的调控作用。线粒体是药物毒性作用的重要靶标。一些抗病毒药物、抗肿瘤药物和抗生素等可显著诱导肝脏和心脏等靶器官线粒体损伤。药物诱导的线粒体损伤可能涉及多条途径和多种机制。近年来研究表明,线粒体毒性可能是多种已上市药物被迫撤市或受到美国FDA"黑框"警告以及候选药物研发失败的重要原因。因此,在创新药物研发过程中,开展线粒体毒性评价具有十分重要的意义。     

染色质重组子BRG1对心血管发育及疾病影响的研究现状

染色质重塑是真核生物表观遗传调控的方式之一,其中染色质重组子BRG1作为染色质重塑复合物SWI/SNF的核心功能结构,是一种ATP酶亚基。近年研究表明,BRG1能与心血管细胞中的转录因子相互作用,在心血管发育以及心血管相关疾病发展进程中发挥重要作用。本文就染色质重组子BRG1对心血管发育和心肌肥厚、心肌梗死、糖尿病心肌病、血管炎症等多种心血管疾病影响的研究现状展开综述。     

哌唑嗪和去氧肾上腺素对大鼠肝星状细胞增殖和凋亡的作用

目的:探讨α1-肾上腺素受体(α1-AR)拮抗剂哌唑嗪(PZ)和激动剂去氧肾上腺素(PE)对体外活化的大鼠肝星状细胞(HSC-T6)增殖和凋亡的作用。方法:体外培养HSC-T6;MTT法检测HSC-T6的增殖;ELISA法检测HSC-T6内cAMP含量;流式细胞仪检测HSC-T6凋亡率;免疫细胞化学染色检测核蛋白因子κBp65(NF-κBp65)的表达。结果:在体外培养的活化大鼠肝星状细胞中,α1-AR激动剂PE(10-5、10-7、10-9mol/L)对HSC-T6具有明显的抑制cAMP合成,促进增殖,增强核转录因子κBp65的表达及抑制凋亡的作用,而α1-AR拮抗剂PZ(10-5、10-7、10-9mol/L)具有相反的作用。结论:α1-肾上腺素激动剂PE对体外活化的HSC-T6具有促进增殖和抑制凋亡的作用,而拮抗剂PZ具有抑制增殖和促进凋亡的作用,可能主要通过α1受体调控cAMP合成及NFκ-Bp65的表达起作用。     

PGC-1α与中枢性肥胖小鼠的机体能量代谢和肥胖发生的相关性

目的通过观察过氧化物酶体增殖物活化受体γ共激活因子-1α(PGC-1α)在中枢性肥胖小鼠中的表达水平研究PGC-1α与能量代谢和肥胖的相关性。方法皮下注射谷氨酸钠建立小鼠中枢性肥胖的病理模型,比较各组小鼠的BMI、摄食量及测定体温的变化;检测PGC-1α在棕与白色脂肪、肝脏、肺脏、心脏和脑中的表达水平。结果 PGC-1α在上述组织中都有不同程度的表达;而模型组PGC-1α的表达下调。PGC-1α在棕色脂肪的表达始终高于白色脂肪;寒冷刺激可诱导脂肪组织中PGC-1α表达增加,且在棕色脂肪中尤为显著。结论 PGC-1α可能与机体能量代谢和肥胖的发生密切相关。     

Sirtuin家族成员及其生物学特性

组蛋白的乙酰化/去乙酰化修饰在基因表达调控中起重要作用。参与去乙酰化的酶除了经典的Ⅰ类和Ⅱ类组蛋白去乙酰化酶（HDAC）外,还有Ⅲ类HDAC,即Sir2相关酶类（Sir2-related enzymes,Sirtuin）,它是一类依赖NAD的去乙酰化酶,共有7个成员（SIRT1～SIRT7）。哺乳动物Sirtuin可与p53、FOXO、PGC-1α、NF-κB、Ku70等蛋白相互作用,调控细胞应激反应、代谢、衰老和凋亡等过程。本文将对Sirtuin家族成员及其生物功能作一综述。