醛糖还原酶基因敲除对小鼠脊髓损伤的保护作用及机制研究

目的:研究醛糖还原酶(AR)在小鼠脊髓损伤(SCI)的作用及分子机制。方法:利用野生型(WT)小鼠和AR敲除(AR KO)小鼠,制备小鼠脊髓钳夹伤模型,通过BMS评分对比观察损伤后两种小鼠在不同时间点(3、7、14和28 d)的运动功能恢复情况;采用免疫荧光染色观察小胶质细胞活化状态和损伤面积恢复程度;利用试剂盒和Western Blot检测损伤后小鼠脊髓组织中诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、磷酸化核因子-κB(NF-κB)家族p65、4-羟基壬烯醛(4-HNE)和活性氧(ROS)的表达。通过体外培养来源于小鼠小胶质细胞系BV2,给予脂多糖(LPS)及4-HNE联合刺激,利用免疫荧光染色观察BV2细胞极化状态,Western Blot检测iNOS和p-p65蛋白表达水平。结果:与WT小鼠相比,AR基因敲除促进小鼠脊髓损伤后的运动功能恢复,损伤区面积显著减小,并且抑制小鼠脊髓损伤区小胶质细胞活化,NF-κB信号通路相关炎性分子iNOS表达水平明显下调。WT小鼠和AR KO小鼠在脊髓损伤后ROS、4-HNE的含量逐渐上升,在损伤后7 d表达较高,并且具有相似的表达变化模式。LPS联合4-H...     

醛糖还原酶通过cAMP反应元件结合蛋白通路调控小胶质细胞向M2型极化

目的探讨醛糖还原酶(AR)调控小胶质细胞极化的机制。方法体外培养BV2小胶质细胞,给予醛糖还原酶抑制剂(ARI),通过免疫组织化学染色和酶标仪检测荧光强度的方法检测细胞4-羟基反式-2-壬烯酸(HNE)表达;体外培养N9小胶质细胞,分别用脂多糖(LPS)、HNE、醛糖还原酶抑制剂fidarestat(ARI)及其组合刺激后,利用Western blot法检测在不同刺激条件下N9细胞调控细胞极化和极化相关蛋白的变化;在上述刺激的条件下,联合应用cAMP反应元件结合蛋白(CREB)抑制剂KG-501,利用Western blot法检测极化相关蛋白的变化。结果阻断AR后使HNE在BV2细胞内堆积;Western blot法检测发现ARI通过增加磷酸化CREB的表达来调控N9细胞向M2型极化;应用CREB抑制剂后,能阻断上述过程。结论阻断AR可以使CREB的表达上调进而促进小胶质细胞向M2型极化。     

醛糖还原酶在小鼠视神经损伤后的表达及作用

目的 观察视神经中醛糖还原酶(AR)在小鼠视神经横断(ONT)损伤后的表达变化及其对视网膜神经节细胞存活和再生的影响.方法 采用C57BL/6-AR+/+(野生型)小鼠、C57BL/6-AR-/-(AR基因敲除)小鼠、Thy1-YFP/AR+/+(AR+/+ YFP 小鼠)小鼠和Thy1-YFP/AR-/-小鼠(AR-/-YFP小鼠),建立视神经横断模型.通过Western blot方法,检测横断损伤后的视网膜中AR分子的表达变化;利用视网膜组织冰冻切片计数观察比较AR基因敲除小鼠和野生型小鼠视神经横断损伤后存活的视网膜神经节细胞数目;通过Western blot法,观察比较神经生长相关蛋白43(GAP-43)在AR基因敲除小鼠和野生型小鼠视神经横断后的表达变化.结果 Western blot检测发现AR分子在野生型小鼠视神经横断后表达随时间延长逐渐升高.AR敲除小鼠在视神经横断损伤后其存活的视网膜神经节细胞数目多于野生型小鼠.AR敲除小鼠在视神经横断损伤后GAP-43的表达量高于野生型小鼠组(P＜0.05).结论 AR参与了视神经横断损伤后的视网膜神经节细胞存活的调节,AR缺失会促进视神经横断损伤后的再生修复.     

Circ0005512促进雌性大鼠脊髓损伤后小胶质细胞/巨噬细胞焦亡

背景：神经炎症是导致继发性脊髓损伤的重要因素,小胶质细胞/巨噬细胞焦亡是介导脊髓损伤后神经炎症的重要部分,研究显示脊髓损伤后小胶质细胞/巨噬细胞发生焦亡,但circ RNA对脊髓损伤后小胶质细胞/巨噬细胞焦亡的调控机制尚不清楚。目的：探讨circ0005512在脊髓损伤后调节小胶质细胞/巨噬细胞焦亡中的作用和机制。方法：将雌性Wistar大鼠随机分为假手术组和脊髓损伤组,BBB评分评估运动功能,苏木精-伊红染色检测脊髓空洞面积,二代测序筛选脊髓组织中差异表达的circ RNA,Real-time PCR验证circ0005512的表达。免疫荧光、Western blot、ELISA、Real-time PCR检测脊髓损伤大鼠的细胞焦亡情况以及脂多糖诱导的小胶质细胞系HAPI细胞的焦亡情况,基因敲降验证circ RNA0005512对小胶质细胞焦亡的调控作用。结果与结论：(1)脊髓损伤7 d后,脊髓损伤部位出现明显空洞,脊髓损伤后即刻大鼠运动功能完全缺失,随着时间的推移,脊髓损伤组大鼠运动功能逐渐部分恢复,BBB评分与假手术组比较有显著差异;(2)二代测序筛选到circ0005512明显...     

醛糖还原酶:心肌缺血损伤干预的新靶点

醛糖还原酶是糖代谢多元醇通路的限速酶。最新研究表明：心肌缺血时醛糖还原酶活性增强，抑制醛糖还原酶可以通过保护糖酵解途径和抑制氧化应激，减轻心肌缺血损伤，改善缺血再灌注后心肌功能。醛糖还原酶抑制剂作为潜在的治疗心肌梗死的有效措施引起了研究者的关注。     

醛糖还原酶在神经系统疾病中的作用研究进展

醛糖还原酶(AR)是多元醇途径中的一种关键酶,其作用为将糖转化成多元醇。此反应过程带来烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的转变对细胞内氧化还原反应以及炎性反应都可产生直接的影响。AR在神经系统疾病中的作用日益受到关注。本文对新近发表的有关文献进行综述,分析归纳了AR在糖尿病相关神经疾病、缺血缺氧性神经疾病、神经退行性疾病以及神经损伤中作用的研究报道,对AR可能成为神经系统疾病的治疗靶点进行分析,为相关神经系统疾病的诊疗提供新的思路。     

醛糖还原酶的研究进展

醛糖还原酶(AR)是糖代谢多元醇通路中的限速酶,除了将葡萄糖催化还原为山梨醇外,还可以催化还原大量脂质过氧化反应产生的醛及其衍生物。最近的研究显示,AR除在糖尿病并发症中发挥作用外,还在很多炎性疾病中发挥着重要作用,如动脉粥样硬化、脓毒症、哮喘、眼葡萄膜炎等。在发生炎症时,AR的存在可以促进促炎性因子如iNOS、CD86等的表达,进一步集中炎症反应。同时,也调节着组织损伤后,免疫系统的作用发挥。此外,AR在人类的肿瘤中如肺癌、结肠癌、肺癌、宫颈癌、卵巢癌中过度表达,提示在上述癌症的病理过程中,AR可能发挥作用。AR抑制剂(ARI)对糖尿病并发症的临床治疗,已经进入了3期实验,显示AR作为某些炎性疾病的治疗靶点,具有良好的应用前景。因此,本文对近年来AR的功能研究进展进行综述,并对其作为疾病治疗靶点的前景进行了展望。     

抗醛糖还原酶单克隆抗体的制备与特性鉴定

目的:制备抗醛糖还原酶(AR)的单克隆抗体(mAb),并与本室制备的抗醛糖还原酶相似蛋白(ARL-1)mAb进行比较。方法:经RT-PCR获得AR基因,将基因插入pGEX-4T-1(His)6C中,构建重组质粒pGEX-4T-1(His)6C-AR,以重组质粒转化E.coliRosetta诱导表达GST-AR蛋白。以纯化的GST-AR蛋白免疫BALB/c小鼠,采用杂交瘤技术制备mAb。应用间接ELISA和Western blot方法对mAb进行筛选和鉴定。使用Clustalx和Antheprot软件,比较AR与ARL-1的同源性,表达GST-dAR[80~142氨基酸(aa)],与ARL-1差异较大;并分析AR的抗原性,表达GST-dA1(1~79aa)、GST-dA2(80~99aa)、GST-dA3(111~142aa)、GST-dA4(143~316aa)。利用AR全长及截短蛋白,采用Western blot分析制备的抗AR mAb识别AR抗原的部位。结果:获得3株稳定分泌抗AR mAb的杂交瘤细胞系ARB3、AR7B3G4和ARF10。3株抗GST-AR的mAb均为IgG1(κ型),腹水mAb效价为1∶4×105,细胞培养上清mAb效价为1∶1×104,3株mAb均可与胎盘组织中的AR蛋白起反应,而与GST-ARL-1和GST蛋白无交叉反应。它们分别为抗GST-dA1、GST-dA3和GST-dA4蛋白的mAb。结论:成功地制备了3株特异性抗AR mAb,可分别识别AR的1~79、111~142、143~316位氨基酸。将它们与抗ARL-1mAb联合应用,将有助于进一步研究AR与ARL-1蛋白的功能,并为深入探讨AR、ARL-1与相关疾病的关系及进行大规模的流行病学调查提供了有力的工具。     

小鼠脊髓损伤急性期不同来源巨噬细胞活化和功能比较分析

目的:研究小鼠脊髓损伤(SCI)急性期损伤区巨噬细胞表型和功能异质性.方法:将6～8周C57BL/6J雄鼠随机分为正常(normal)组和脊髓损伤(SCI)组,SCI组利用改造的Dumont系结镊建立标准脊髓钳夹损伤模型.在SCI急性期(1、3和7 d),利用流式细胞术检测脊髓损伤区中免疫细胞亚群的比例变化;培养原代小...     

小胶质细胞极化介导炎症反应在脊髓损伤中的作用

背景:小胶质细胞极化参与脊髓损伤后的炎症反应,并在其中发挥关键作用。相关研究表明,有效诱导小胶质细胞从M1促炎表型向M2抗炎表型极化,可以减轻脊髓损伤后的炎症反应,促进组织的修复再生和神经功能的恢复。目的:文章对小胶质细胞的功能和极化、小胶质细胞极化对脊髓损伤的影响及其潜在调控策略以及脊髓损伤后炎症反应进行综述。方法:检索PubMed、Web of Science和中国知网数据库,英文检索词为“microglia,polarization,spinal cord injury,inflammation”,中文检索词为“小胶质细胞、极化、脊髓损伤、炎症”,按纳入和排除标准共纳入80篇文献进行总结。结果与结论:①由小胶质细胞介导的稳定而持续的炎症反应,对脊髓损伤的预后至关重要。②在生理条件下,小胶质细胞处于M0静止表型,但在脊髓损伤后,小胶质细胞活化,进而极化成M1促炎表型,导致神经组织修复能力降低和出现持续性神经炎症。③在脊髓损伤的炎症反应过程中,调控小胶质细胞向M2表型极化或至少向M2表型倾斜,有利于抑制氧化应激反应、调节突触重塑、促进轴突再生和血管生成,是一种有效的调控策略。④截止到目前的研究表明,间充质干细胞、外泌体、临床药物、天然产物、miRNAs和靶点分子可调控小胶质细胞在M1和M2表型之间的转换,这为脊髓损伤后神经组织的修复提供了一种新的思路,未来需进一步研究小胶质细胞在脊髓损伤过程中调控极化的详细机制。     

醛糖还原酶基因研究进展

醛糖还原酶 (AR)是多元醇通路的限速酶 ,此酶的激活被认为与糖尿病慢性并发症有关。人类AR基因是定位于染色体 7q3 5,其调控区具有一个TATA盒、一个CCAAT盒、三个Sp1结合元件、一个GC富含序列和一个GA富含区。该基因转录起始点上游还存在一个高度多态性的微卫星DNA标记———(AC)n串联重复序列和几个与高渗表达增加直接相关的渗透应答元件。对AR基因及其调控区的研究有助于阐明此酶激活及糖尿病慢性并发症发生的机理。     

醛糖还原酶基因敲除促进视神经损伤后巨噬细胞向M2方向极化并促进视神经功能恢复

目的观察小鼠视神经夹伤(ONC)后醛糖还原酶(AR)对视神经损伤后功能恢复的影响及可能机制。方法分别采用C57BL/6-AR+/+(B6野生型)、C57BL/6-AR-/-(AR基因敲除)、Thy1-YFP/AR+/+和Thy1-YFP/AR-/-小鼠,建立ONC模型。行视觉电生理F-VEP检查,观察ONC后AR基因敲除对小鼠视神经转导功能的影响;通过视网膜组织冰冻切片,观察AR基因敲除对Thy1-YFP转基因小鼠ONC后存活视网膜神经节细胞数目的影响;玻璃体内注射Alexa Fluor488标记的霍乱毒素B(CTB)顺行标记,观察AR基因敲除对小鼠ONC后神经纤维生长的影响;Western blot法检测野生型小鼠ONC后AR基因的表达变化,及AR基因敲除对M1、M2型巨噬细胞特异性分子诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、精氨酸酶1(Arg1)表达的影响。结果AR基因敲除可促进小鼠ONC后视神经转导功能的恢复,增加存活的视神经节细胞数量;AR基因敲除可促进小鼠ONC后视神经纤维生长;AR基因敲除可促使小鼠ONC后巨噬细胞向M2方向极化。结论 AR可能通过调节视神经损伤后巨噬细胞极化影响视神经功能恢复。     

醛糖还原酶AKR1B1对大鼠视网膜神经节细胞损伤的保护作用

目的:检测醛糖还原酶AKR1B1在介导大鼠视神经损伤调控视网膜神经节细胞(RGC)活性中的功能及机制。方法:建立大鼠视神经夹伤(ONC)模型并分离视网膜组织,通过real time RT-PCR实验检测视网膜组织中AKR1B1和E2相关因子(Nrf2) mRNA的表达;原代培养RGC,分别给予AKR1B1-siRNA或抑制剂作用于H₂O₂处理的RGC,通过免疫荧光染色检测RGC中Brn-3a的表达;通过TUNEL染色检测RGC的凋亡;分别通过Western Blot和real time RT-PCR实验检测Nrf2的蛋白和mRNA表达。结果:大鼠视神经夹伤后视网膜组织中AKR1B1表达升高,Nrf2表达降低;抑制AKR1B1可恢复RGC活力并抑制细胞凋亡;抑制AKR1B1后Nrf2表达增加。结论:大鼠在视神经损伤过程中抑制AKR1B1可增加RGC活力并抑制其凋亡,其机制与抑制Nrf2表达有关。     

胶质细胞移植治疗脊髓损伤的研究进展

脊髓损伤具有高发生率、高致残率、高生存率、高消耗、青壮年多发等特点。其相关治疗的研究主要是从挽救神经元的迟发型损害和死亡，促进神经元的再生和组织移植替代等方面进行。由于哺乳动物中枢神经系统损伤后期内源性修复能力有限，所以细胞移植可能是更为可行的修复途径。目前细胞移植分为神经干细胞移植、胶质细胞移植、基因修饰的细胞移植等。胶质细胞通过广泛分布的凸起构成神经组织的支架，对神经元胞体和突起有支持作用。出生后保持一定的分裂能力．受到创伤刺激时进行分裂增殖，形成胶质瘢痕。星形胶质细胞一方面位于神经细胞的附近．另一方面附着于毛细血管的终足。参与物质运输和血脑屏障的形成。此外，星形胶质细胞可能在神经元生成、突触网络形成、神经元电活动以及特异性神经系统疾病等过程中发挥着调控作用。基于上述理论．国内外进行了一系列胶质细胞移植修复脊髓损伤的实验研究．现就相关研究进展综述如下。     

siRNA沉默波形蛋白表达抑制大鼠急性脊髓损伤胶质瘢痕的形成

背景:脊髓损伤后胶质瘢痕形成物理屏障抑制轴突跨越损伤部位,被认为是神经修复过程中的不利因素.目的:研究siRNA干扰波形蛋白表达对反应性星形胶质细胞的影响,探讨其在脊髓损伤后胶质瘢痕形成中的意义.方法:①选取生长良好的第3代星形胶质细胞,分为未转染组、siRNA-NC组、siRNA-Vimentin组,利用siRNA干...     

小胶质细胞在脑缺血再灌注损伤中的作用

炎症反应在脑缺血再灌注损伤机制中十分重要,而脑内小胶质细胞的激活是炎症反应中的重要环节.在脑缺血再灌注损伤过程中,小胶质细胞被激活,并对神经细胞发挥了损伤与保护双重作用.小胶质细胞对脑缺血再灌注损伤机制作用的复杂性,使其在脑缺血再灌注损伤研究中的意义也越来越受到重视.研究从小胶质细胞在脑缺血再灌注损伤后被激活参与炎症反应,与活化的小胶质细胞自身对脑缺血再灌注损伤的作用对小胶质细胞在脑缺血再灌注损伤中的双重作用很有意义.     

髓系细胞触发受体2在高糖处理的小胶质细胞中的表达及作用

目的 探索高糖条件下小胶质细胞中髓系细胞触发受体2(triggering receptor expressed on myeloid cells 2, TREM2)的表达情况,以及TREM2在高糖条件下小胶质细胞增殖、迁移和吞噬中的作用。方法 小胶质细胞分为对照组、高糖处理组(67.5 mmol/L葡萄糖,24 h),检测小胶质细胞数量、Iba1和TREM2的表达水平;转染TREM2的siRNA,检测小胶质细胞增殖和迁移能力的变化;加入带有荧光标签的淀粉样蛋白β(Aβ),观察小胶质细胞对Aβ吞噬能力的影响。结果 与正常小胶质细胞相比,高糖处理后小胶质细胞的数量明显下降(P<0.001),而TREM2和Iba1表达显著升高(P<0.001)。高糖和TREM2均不影响小胶质细胞的增殖能力。与正常组相比,高糖处理后小胶质细胞迁移能力下降(P<0.05),而TREM2对高糖小胶质细胞的迁移能力无显著影响。与正常小胶质细胞相比,高糖处理组小胶质细胞对Aβ的吞噬能力显著下降(P<0.001),TREM2 siRNA敲减后高糖小胶质细胞对Aβ的吞噬能力进一步下降(P<0...     

巨噬细胞迁移抑制因子在小鼠脊髓损伤后的表达研究

目的探讨巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)在小鼠脊髓损伤后的修复作用。方法选择C57BL/6小鼠制作重物砸伤的脊髓损伤模型,分为手术组和假手术对照组,损伤节段为T9~T10;用免疫组织化学法显示MIF在损伤急性期(术后72 h)的表达改变。用RT-PCR显示MIF与RhoA的mRNA水平改变;用免疫荧光双标显示小胶质细胞表达MIF和RhoA的情况。结果重物坠落致脊髓损伤后72 h,MIF在损伤段脊髓中蛋白表达量增加;同时MIF的mRNA水平升高,且伴随RhoA的mRNA水平升高,手术组和假手术组之间的差异有统计学意义(P0.05)。结论重物坠落致脊髓损伤后的急性期,损伤局部活化的小胶质细胞中MIF表达增加;少突胶质和星形胶质样细胞中有MIF累积,神经元中MIF的水平变化不显著。同时,MIF的mRNA水平也出现上调,与RhoA的mRNA上调在时空上有一致性,提示MIF可能调节损伤局部微环境参与轴突再生抑制。     

白藜芦醇对糖尿病肾病大鼠醛糖还原酶的影响

目的:观察白藜芦醇对糖尿病肾病大鼠醛糖还原酶的影响。方法:将48只雄性SD大鼠随机分为空白对照组、模型组、白藜芦醇低、中、高剂量组和依帕司他组(n=8)。除正常对照组外,其余各组大鼠腹腔注射STZ(55 mg.kg-1),成功造模后白藜芦醇组分别给予5、154、5 mg.kg-1白藜芦醇,依帕司他组给予10 mg.kg-1依帕司他,连续灌胃6 w后,检测大鼠血糖、体重,HE染色检测肾脏病理改变,ELISA法检测醛糖还原酶(AR)活性。结果:与正常对照组相比,糖尿病组血糖与AR活性明显升高(P<0.05),与模型组比较,白藜芦醇各组血糖与AR活性明显降低(P<0.05)。结论:白藜芦醇可降低糖尿病大鼠血糖,其降糖效应可能与抑制AR活性有关。     

糖尿病早期大鼠视网膜视细胞超微结构改变与醛糖还原酶的相关性及氨基胍的保护作用

目的 :探讨糖尿病早期大鼠视网膜视细胞超微结构改变与醛糖还原酶 (Aldosereductase ,AR)含量变化的相关性及氨基胍 (Aminoguanidine,AG)的保护作用。方法 :选择健康成年雄性SD大鼠 ,随机分成正常对照组、糖尿病组和糖尿病AG治疗组。一次性腹腔注射链脲佐菌素 (Streptozotin ,STZ)诱发糖尿病模型 ,分别于第 3 0天和第 90天测定视网膜组织AR含量 ;并在第 90天时取视网膜行透射电镜观察视细胞超微结构。结果 :糖尿病早期大鼠视网膜AR含量随糖尿病时间的增长而增多 ;糖尿病 90天大鼠视网膜的视细胞外节膜盘排列紊乱 ,间隙扩大 ,内节线粒体水肿 ,有的空泡化 ;AG治疗组大鼠视网膜AR含量明显低于糖尿病未治疗组 ,糖尿病 90天大鼠视网膜视细胞外节膜盘少量排列紊乱 ,内节线粒体正常。结论 :糖尿病早期视网膜视细胞超微结构改变与AR含量变化有关 ,AG可通过抑制AR活性而保护视细胞