低氧诱导因子-1α和VHL对小鼠软骨内成骨过程的调控机制

目的 研究低氧诱导因子1α (HIF-1α)和von Hippel-Lindau (VHL)在成骨细胞水平对小鼠软骨内成骨过程的调控机制.方法 以HIF-1α或VHL基因条件性敲除小鼠为实验对象,分别于4、8、12周龄时,采用组织化学染色观察、显微CT扫描、骨小梁面积测量、钙元素含量检测、四环素荧光双标记观察、Real-time PCR及Western blotting等方法,观察和比较基因敲除小鼠与野生型小鼠(对照组)软骨内成骨过程的差异.结果 与野生型对照小鼠比较,HIF-1α基因敲除组小鼠在软骨内成骨过程中血管内皮生长因子(VEGF)表达减少,新骨形成速度减慢,钙元素含量和骨小梁面积减少(P<0.05);而VHL基因敲除组小鼠在软骨内成骨过程中VEGF表达增加,新骨形成速度加快,钙元素含量和骨小梁面积增加(P<0.001).结论 在小鼠软骨内化骨过程中,VHL/HIF-1α信号通路对VEGF表达具有调控作用,通过调节血管形成,最终影响骨量形成.     

低氧诱导因子1对软骨作用的研究进展

低氧对多种组织的正常生长发育至关重要,低氧诱导因子1(HIF-1)是多细胞生物在低氧条件下维持自身氧稳态的关键因子,可促进血管生成,调节细胞代谢及pH、参与细胞程序性死亡和自吞噬过程,多种生长及转录因子作为HIF-1的下游信号分子被激活以适应低氧环境。软骨及软骨细胞处于生理性低氧环境中,低氧调控的软骨细胞生存和代谢一直以来是研究的热点。研究表明,HIF-1表达于软骨及软骨细胞,它在软骨细胞存活、软骨代谢、软骨形成及软骨疾病中发挥作用。     

关节软骨低氧诱导因子-2α及其相关因子的调控

近年来研究发现了HIF-2α在关节软骨细胞代谢的重要作用,其中HIF-2α在（Osteoarthritis,OA）中发挥了核心角色,以HIF-2α为中心维持软骨稳态、血管化、促基质分解、合成相关调控通路分子是研究的相关目标。如未来更多的研究证实其关键作用,将从HIF-2α因子来作为新的靶点药物来治疗骨关节疾病也许是一种新途径。     

低氧诱导因子-1α对毛囊细胞的作用

目的探讨外源性人低氧诱导因子-1α（HIF-1α）在成纤维细胞中表达的可行性及其对毛囊周围细胞活性的影响。方法通过脂质体将含有HIF-1αcDNA的真核表达载体pcDNA3.0稳定转染成纤维细胞,应用RT-PCR及Westernblot方法检测HIF-1α在成纤维细胞中的表达,ELISA法检测转染细胞上清液中血管内皮细胞生长因子（VEGF）的表达,RT-PCR方法检测转染后细胞中成纤维细胞生长因子（bFGF）的表达。将该上清加入成纤维细胞及真皮鞘细胞中,MTT法检测加入上清后成纤维细胞及真皮鞘细胞活性。结果RT-PCR及Westernblot可检测出转染后细胞中HIF-1α的表达,MTT检测加入转染上清后成纤维细胞及真皮鞘细胞活性增强（P〈0.05）,并且该上清液VEGF的表达显著高于未转染组（P〈0.01）。转染后成纤维细胞的bFGF的mRNA表达显著高于未转染组（P〈0.01）。结论应用脂质体能够成功地将外源性人HIF-1α基因转染成纤维细胞,并进行有效表达,其表达的HIF-1α可增强细胞活性且可诱导转染细胞上清液中VEGF的表达,并增加bFGF的mRNA表达,且转染细胞上清可增强成纤维细胞及真皮鞘细胞活性。推测HIF-1α通过其下游因子VEGF及bFGF促进毛囊相关细胞的活性,为HIF-1α对毛囊作用的进一步研究打下了基础。     

低氧对人肺腺癌细胞SPCA-1低氧诱导因子-1α和低氧诱导因子-2α的差异性调控作用

目的探讨低氧对肺腺癌细胞SPCA-1低氧诱导因子-lα(HIF-lα)和低氧诱导因子-2α(HIF-2α)的差异性调控作用及其原因。方法体外培养肺腺癌细胞系SPCA-1细胞在常氧、低氧条件下培养不同时间,采用RT-PCR和Western blot检测低氧对HIF-2α和HIF-lα基因的激活作用。通过加入线粒体活性氧族阻断剂观察低氧对HIF-2α和HIF-lα蛋白表达的影响,探讨其表达调控的机制。结果正常氧条件下,SPCA-1整细胞提取物和细胞核提取物中,HIF-1α几乎不表达,HIF-2α在整细胞提取物中有少量表达,但在细胞核提取物中无明显表达。经低氧(0.5%O2)处理4 h后,HIF-2α和HIF-1α蛋白均明显增多;HIF-2α和HIF-1α蛋白与细胞浓度、氧浓度有关;HIF-1α蛋白在低氧4 h后增加,6 h后显著降低,而HIF-2α蛋白低氧4 h增加后并保持于此水平。HIF-1αmRNA水平在低氧6～12 h时降低,而HIF-2αmRNA表达持续升高;经线粒体活性氧族阻断剂鱼藤酮、二亚苯基碘鎓和粘噻唑菌醇处理4 h后,HIF-2α和HIF-lα蛋白水平明显降低。结论低氧可在肺腺癌细胞诱导HIF-1...     

低氧诱导因子-1α对成骨细胞功能的调控作用

目的 探讨低氧诱导因子-1α(HIF-1α)对成骨细胞增殖、分化和矿化功能的影响. 方法 分别在21%和2%O2浓度下培养成骨细胞,21%O2 培养24 h和2%O2培养6、12、24 h后分别检测成骨细胞表达HIF-1α、血管内皮生长因子、核结合因子a1、骨钙素的水平,检测成骨细胞增殖率、分泌碱性磷酸酶情况以及钙结节形成情况. 结果 与21%O2培养相比,2%O2浓度下,成骨细胞在mRNA和蛋白水平HIF-1α表达均上升,同时成骨细胞表达血管内皮生长因子、核结合因子a1、骨钙素的水平逐渐升高;成骨细胞增殖率增加,分泌碱性磷酸酶的能力以及钙结节形成能力也逐渐增强. 结论 在2%O2浓度下24 h内,HIF-1α能促进成骨细胞增殖、分化和矿化,从而促进成骨细胞的成骨功能.     

低氧诱导因子-1α对成骨细胞功能的调控作用

目的探讨低氧诱导因子-1α(HIF-1α)对成骨细胞增殖、分化和矿化功能的影响。方法分别在21%和2%O2浓度下培养成骨细胞,21%O2培养24 h和2%O2培养6、12、24 h后分别检测成骨细胞表达HIF-1α、血管内皮生长因子、核结合因子a1、骨钙素的水平,检测成骨细胞增殖率、分泌碱性磷酸酶情况以及钙结节形成情况。结果与21%O2培养相比,2%O2浓度下,成骨细胞在mRNA和蛋白水平HIF-1α表达均上升,同时成骨细胞表达血管内皮生长因子、核结合因子a1、骨钙素的水平逐渐升高;成骨细胞增殖率增加,分泌碱性磷酸酶的能力以及钙结节形成能力也逐渐增强。结论在2%O2浓度下24 h内,HIF-1α能促进成骨细胞增殖、分化和矿化,从而促进成骨细胞的成骨功能。     

骨折愈合过程中低氧诱导因子-1α的表达及其调节作用

目的 探讨骨折愈合过程中低氧诱导因子-1α(HIF-1α)的表达及其调节作用.方法 建立小鼠胫骨骨折模型,骨折后1、3、7、14、21、28 d取材,应用X线摄片、Micro-CT和四环素荧光双标记技术,观测骨痂组织的演变和新骨形成状况;采用RT-PCR、Western blotting和免疫组织化学方法 ,检测骨痂组织细胞HIF-1α、血管内皮生长因子(VEGF)和成骨性标志物(Runx2和ALP)的表达状况,分析HIF-1α与骨折愈合进程的关系.结果 在早期骨痂组织中,募集于骨折处的细胞以及由此演化的成骨细胞、软骨细胞及骨细胞在低氧环境中均表达HIF-1α.骨折后第7天,HIF-1α阳性细胞百分率达到峰值,持续高表达7 d后逐渐下降,骨折后第28天基本恢复至骨折前水平;细胞VEGF表达特征的变化与HIF-1α的表现相似;早期骨痂细胞的骨形成功能活跃,骨痂体积较大,至骨折后14 d达到峰值后随骨改建的发生而逐步减小,骨痂矿化沉积主要发生于骨折愈合的中晚期(14～28 d).结论 骨折愈合过程中,参与骨折愈合的细胞属低氧感应细胞并表达HIF-1α;HIF-1α可调节细胞自身的状态,通过调控早期骨痂细胞的功能和刺激血管新生而参与调节骨折的愈合.     

低氧诱导因子-1α的基因克隆

目的克隆低氧诱导因子-lα(HIF-1α)cDNA,为进一步研究HIF-1α基因在肿瘤基因治疗中的作用提供依据。方法从健康成人外周血液中提取总的RNA,利用特异性引物,用两步法进行RT-PCR扩增出约2500 bp的HIF-1αcDNA,与T载体连接后转化感受态细胞DH5α,建立HIF-1α的cDNA克隆。结果RT-PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳,可见一条清晰特异扩增带,长2500 bp;cDNA经酶切鉴定证实为人低氧诱导因子1α基因。结论成功克隆HIF-lαcDNA,为进一步研究HIF-1α奠定了基础。     

低氧条件下HIF-1α对骨生理中成骨和破骨的影响

骨的吸收、生成及稳态的维持是建立在成骨和破骨事件基础上的,上述这些过程是由多种因子共同参与调控。其中缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α, HIF-1α)作为低氧的标志物,已被证实参与了多种成骨及破骨过程。各种体内外低氧模型也提供了HIF-1α直接或间接调控成骨及破骨过程的相关证据,但其对成骨及破骨的影响及机制并未得到系统性总结。所以本文对HIF-1α参与成骨、破骨的调控机制及其所涉及的相关临床事件进行了综述。总的来说,低氧条件下HIF-1α主要是通过与成骨及破骨相关基因的缺氧反应元件（hypoxia response element,HRE）结合从而直接参与成骨及破骨过程。除此之外,HIF-1α还可以通过增强糖酵解从而维持成骨及破骨能量的需求,但与此同时酸化的环境会进一步刺激破骨的产生。通过文献回顾,我们发现低氧条件下HIF-1α调控的成骨及破骨两种不同事件可能与低氧的持续时间和浓度有着密切联系,而不同氧条件下所导致的糖酵解的酸化程度可能是决定HIF-1α介导成骨和破骨走向的关键因素。低氧持续时间作为“低氧剂量”的一个组成部分对骨生理反应有着重要...     

低氧诱导因子-1α在骨形成过程中对成骨细胞功能的调控

目的探讨低氧诱导因子（HIF）-1α对成骨细胞功能的调控及其在骨形成过程中的作用。方法应用Cre-Loxp重组酶技术,在体内外条件性敲除成骨细胞中的HIF-1α基因及其上游调控VHL基因,在体外将成骨细胞在2％氧浓度培养48h后检测血管内皮生长因子（VEGF）、核结合因子a1（RunX2）、碱性磷酸酶（ALP）和骨钙素（OC）的表达,在体内取3个月龄小鼠股骨远端骨组织,应用组织切片和Micro-CT方法检测骨组织形态计量学指标和骨矿密度（BMD）。结果体外条件性敲除成骨细胞中的HIF-1α基因后,由于HIF-1α的表达下降导致VEGF、RunX2、ALP、OC的表达水平降低,而敲除VHL基因后由于HIF-1α的表达上调导致上述基因的表达升高。体内条件性敲除HIF-1α基因小鼠骨组织形态计量学指标和BMD均劣于野生型小鼠,而体内条件性敲除VHL基因小鼠以上指标均优于野生型小鼠。结论在生理和病理条件下,由于低氧环境的存在,HIF-1α能够通过促进成骨细胞的功能而调控骨形成过程。     

Advances on hypoxia inducible factor-1

Hypoxia inducible factor-1 (HIF-1) was first discovered by Semenza et al1 in 1991 as a protein which could specifically bind to the oligonucleotide sequence of the erythropoietin gene enhancer.The dimmers of HIF-1 were isolated in the following year.As its subunits were found to be induced by hypoxic conditions,it was subsequently named as hypoxia inducible factor.2 HIF-1,commonly found in human and mammalian cells,also expressed in normoxic conditions.     

CD105与HIF-1α在子宫内膜癌中的表达及其意义

目的探讨CD105与缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)在子宫内膜癌中的表达及临床意义.方法应用CD105抗体、Ⅷ因子相关抗原(F-8RAg)抗体和HIF-1α抗体,采用免疫组化SP法对42例子宫内膜癌组织、10例不典型增生子宫内膜和10例正常子宫内膜组织进行染色和血管标记.结果①子宫内膜癌组织中CD105标染的MVD显著高于F-8RAg标染的MVD,二者显著相关,且均与肌层浸润深度密切相关,但CD105标染的MVD还与临床分期及病理分级显著相关.②内膜癌组织中HIF-1α的表达与临床分期、病理分型显著相关.③内膜癌组织中CD105标染的MVD与HIF-1α的表达均显著高于不典型增生和正常内膜组织,二者密切相关.结论在标染子宫内膜癌组织的微血管方面,CD105比Ⅷ因子更具优越性,可认为CD105标染的MVD与HIF-1α的表达是与子宫内膜癌发生和发展密切相关的重要指标.     

妊娠期高血压疾病胎盘滋养细胞中缺氧诱导因子的表达及意义

目的:通过观察胎盘滋养细胞中缺氧诱导因子-Ⅰα(HIF-1α)在妊娠期高血压疾病孕妇与正常孕妇胎盘中的表达差异,探讨其在妊娠期高血压疾病发病中的作用。方法:采用免疫组化法检测112例妊娠期高血压疾病患者(观察组)及110例正常孕妇(对照组)胎盘组织中的HIF-1α蛋白的表达。结果:妊娠期高血压疾病组缺氧诱导因子HIF-1α的表达明显高于正常妊娠组。妊娠高血压疾病组中,病情较重,阳性表达率越高,三组两两比较,均有统计学差异。结论:妊娠期高血压疾病患者胎盘组织HIF-1α明显高于正常孕妇,且随患者病情加重其表达明显升高,说明缺氧诱导因αHIF-1α在妊娠期高血压疾病发病中起重要作用。     

缺氧诱导因子-1α表达与移植静脉再内皮化关系的实验研究

目的　探讨缺氧诱导因子 1α(HIF 1α)表达水平与移植静脉再内皮化的关系。方法　将6 0只Wistar大鼠随机分为实验组与对照组 ,前者行颈内静脉 颈总动脉移植术。于术后 7d与 14d切取移植静脉。分别采用反转录多聚酶链反应 (RT PCR)、Western印迹法、免疫组织化学及电镜等检测 ,观察HIF 1α和血管内皮生长因子 (VEGF)表达水平及再内皮化过程。结果　术后 7d与 14d相比较 ,移植静脉再内皮化显著 ;HIF 1αmRNA及其蛋白和VEGF蛋白表达增强 (P均 <0 0 1) ;增生内膜中HIF 1α阳性表达细胞增多。HIF 1α与VEGF表达呈正相关 (r=0 90 2 6 ,P <0 0 1)。结论HIF 1α与移植静脉内皮细胞增殖密切相关 ,其早期表达不足是引起内膜过度增生 (IH)的重要基因之一。     

低氧诱导因子-1α在小鼠椎体发育中的表达及其意义

目的探讨低氧诱导因子（HIF）-1α在小鼠胚胎椎体发育过程中的表达规律及其调节作用。方法在解剖显微镜及光学显微镜下观察小鼠胚胎椎体骨发育的演变过程;应用逆转录聚合酶链式反应（RT-PCR）和免疫组化方法,检测小鼠胚胎椎体在发育不同时段HIF—-1α表达状况,及与血管内皮生长因子（VEGF）、软骨和骨标记基因的表达关系。结果胚胎第13．5天（E13．5）时,软骨性脊柱形成;E15．5时,椎体内形成小的骨化核,之后初级骨化中心逐渐增大,并向头尾两端延伸。E13．5时。可检测到HIF—-1α的mRNA表达,E14．5时,HIF—-1α的表达水平达高峰（组间比较P〈0．05）。其后逐渐降低,至出生前只有很少量表达;VEGF mRNA表达时相同HIF—-1α表达一致;软骨和骨标记基因的表达与形态学演变相符。E14．5时,免疫组化检测到HIF—-1α蛋白在椎体中心表达,延续表达时间较mRNA长。结论椎体发育表现为软骨内成骨过程,存在低氧环境,伴随有HIF—-1α mRNA及蛋白量的增加及其下游基因VEGF的表达,这可能与HIF—-1α激活下游基因启动椎体软骨内骨化过程有关。     

Mmp-1和Hif-1α在喉癌组织中的表达

目的研究基质金属蛋白酶-1（matrix metalloproteinase-1,Mmp-1）和缺氧诱导因子-1α（Hypoxia induciblefactor-1 alpha,Hif-1α）蛋白在喉癌组织中的表达,探讨二者在喉癌发生发展中的作用及两者的相关性。方法应用免疫组化法（SP法）检测34例喉癌组织、癌旁正常组织、15例声带息肉组织中Mmp-1、Hif-1α的表达。结果①Mmp-1、Hif-1α蛋白在喉癌组织中的表达明显高于癌旁组织和息肉组织（P〈0.01）;癌旁组织和息肉组织间的表达差异无统计学意义（P〉0.05）。②Mmp-1、Hif-1α的表达与肿瘤病理分级、临床分期、淋巴结转移有关（P〈0.05）,与患者的性别、年龄、吸烟量、肿瘤大小、临床分型无关（P〉0.05）。③Mmp-1、Hif-1α在喉癌中的表达水平呈正相关。结论 Mmp-1和Hif-1α在喉癌组织中的高表达与喉癌的发生、发展有关,对判断喉癌的恶性程度、病情进展有重要价值。     

缺氧诱导因子-1α和血管内皮生长因子在肾细胞癌组织中的表达及意义

目的检测缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）和血管内皮生长因子（VEGF）在肾细胞癌中的表达及其相互关系。方法用免疫组织化学SABC法检测42例肾细胞癌组织中HIF-1α及VEGF蛋白的表达。结果肾细胞癌组织中HIF-1α阳性表达率为57．1％，癌旁及正常组织不表达；肾细胞癌VEGF阳性表达率为61．9％，与癌旁及正常组织（阳性表达率为20％）相比有显著性差异（P〈0．05）；癌转移患者与无癌转移者HIF-1α、VEGF比较均有显著性差异（P〈0．01）；HIF-1α与VEGF表达呈正相关（Kappa=0．41,P〈0．01）。结论HIF-1α在肾细胞癌组织中呈高表达，其与VEGF有相关性，有望成为判断肾细胞癌转移和预后等生物学行为的重要参考指标，HIF-1α是VEGF表达的调控因子之一。