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ISSN 1000-6834
CN 12-1339/R
创刊于 1985年 (双月刊)
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  2022年, 第38卷, 第6期 刊出日期:2022-11-28 上一期   
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研究论文
应用连续动态左心功能指标的变化辅助CPET评价个体化精准运动整体方案管控慢病疗效的临床研究I——组群间分析*
张艳芳, 孙兴国, 王继楠, 台文琦, 周晴晴, 宋雅, 陈嘉豪, 黄疆, 颉奔, 徐凡, 石超, 刘方, 张也, 李浩, 谢友红
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 595-603.   DOI: 10.12047/j.cjap.0106.2022.001
摘要   PDF (1272KB)
目的: 探讨研究连续动态左心功能指标变化评价个体化精准运动整体方案强化管控3个月后的长期慢病患者心血管功能的改善情况。方法: 选取2018 年至2021 年由我们团队强化管控的长期心脑血管代谢慢病为主的患者21例,签署知情同意书后完成症状限制性极限心肺运动试验(CPET)和无创左右心功能同步检测仪(N-ISCFD)连续记录50 s心电图、桡动脉脉搏波、颈静脉脉搏波和心音图数据,根据CPET 及连续功能学监测下滴定结果制定以个体化适度运动强度为核心的整体方案进行3个月强化管控后再重复N-ISVCD数据收集。所有N-ISCFD的50 s数据按阜外医院优化报告模式进行分析计算52项左心功能学指标;强化管控前后的数据比较采用配对t检验统计学分析组群变化情况。结果: 21例长期慢病患者(16男5女),年龄为(54.05±12.77,29~75)岁,BMI为(25.53±4.04,16.62~31.7)kg/m2。与强化管控前基础值比较,患者3个月强化管控后①一般指标:体重、BMI、收缩压和舒张压均显著降低(P<0.01);②CPET核心指标Peak VO2从(64.93±24.22,26.96~103.48)%Pred提高为(85.22±30.31,43.95~140.48)%Pred(P<0.01),显著平均提升(35.09±27.87,0.12~129.35)%;其他AT、Peak VO2/HR、Peak Work Rate、OUEP、FVC、FEV1、FEV3/FVC%和MVV也均较管控前显著升高(P<0.01);而Lowest VE/VCO2和VE/VCO2 Slope则显著降低(P<0.01);③左右心功能核心指标:射血分数(EF)从(0.60±0.12, 0.40~0.88)%显著提高为(0.66±0.09,0.53~0.87)%(P<0.01),平均提升(12.39±14.90,-12.32~ 41.11)%;总阻力(TPR)从(1579.52±425.45,779.46~2409.61)G/(cm4·s)显著降低为(1340.44±261.49,756.05~ 1827.01)G/(cm4·s)(P<0.01),平均降低(12.00±17.27,-37.79~28.61)%;其他左心搏指数(LSI),心脏总功率(CTP),射流压力(EP),左室舒张末期血量(LVEDV)等指标也均显著改善(P<0.05)。结论: CPET和连续功能学监测可安全有效制定慢病患者个体化运动整体方案,长期强化管控可安全有效地显著改善患者组群的整体功能状态,而连续动态记录左心功能指标的改变可以辅助CPET简便评价心血管功能变化。
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激活SUR2B/Kir6.1亚型KATP通道对肾脏细胞损伤的干预作用及其机制*
赵颖, 汪海
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 604-610.   DOI: 10.12047/j.cjap.6356.2022.110
摘要   PDF (1589KB)
目的: 探讨新型SUR2B/ Kir6.1亚型KATP通道开放剂埃他卡林对尿酸所致肾脏细胞(肾小球内皮、系膜和肾小管上皮细胞)损伤干预作用及其机制。方法: ①实验分组:对照组(0 mg/L尿酸损伤24 h);模型组(1 200 mg/L尿酸损伤24 h);埃他卡林预处理组(终浓度为0.01、0.1、1、10、100 μmol/L预孵育24 h +1 200 mg/L尿酸损伤24 h);KATP拮抗组(10 μmol/L 的格列苯脲孵育1 h 后,加入10 μmol/L埃他卡林共孵育24 h+1 200 mg/L尿酸损伤24 h)。②采用MTT法、流式细胞术检测细胞存活率;免疫荧光检测细胞Kir6.1、SUR2B的蛋白表达及细胞中NF-κB的核转位;Western blot检测细胞Kir6.1、SUR2B的蛋白表达;用荧光强度分析法检测单核细胞对内皮细胞的粘附;用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测各组培养液中MCP-1抗原含量。结果: 1 200 mg/L尿酸作用于肾小球内皮、系膜和肾小管上皮细胞24 h后,与对照组相比,显著降低细胞存活率(P均<0.01)。在肾小球内皮、系膜细胞损伤模型中,埃他卡林0.1、1、10、100 μmol/L预处理组与模型组相比,显著升高细胞存活率(P<0.05, P<0.01)。KATP拮抗剂组与对照组比,细胞存活率显著降低(P<0.01),与模型组比无显著差异 (P>0.05), 与埃他卡林10 μmol/L预处理组比有显著差异 (P<0.05, P<0.01)。在肾小管上皮细胞损伤模型中,埃他卡林10、100 μmol/L预处理组与模型组相比,显著升高细胞存活率 (P<0.05)。KATP拮抗剂组与对照组比,细胞存活率显著降低(P< 0.01),与模型组比无显著差异(P>0.05)。肾小球内皮、系膜和肾小管上皮细胞中,模型组与对照组相比,显著升高Kir6.1、SUR2B的蛋白表达 (P0.05)。10 µmol/L埃他卡林预处理组与模型组相比,显著抑制上调Kir6.1、SUR2B蛋白的表达 (P0.05)。KATP拮抗剂组Kir6.1、SUR2B的蛋白表达升高,与模型组比均无显著差异 (P>0.05)。1 200 mg/L尿酸与肾小球内皮细胞孵育24 h后,与对照组相比,单核细胞对内皮细胞的黏附增多(P< 0.01)。埃他卡林10 µmol/L 预处理组与模型组相比,显著抑制单核细胞对内皮细胞的黏附(P<0.05)。KATP拮抗剂组单核细胞对内皮细胞的黏附增多,与模型组无显著差异(P>0.05)。1 200 mg/L尿酸刺激肾小球内皮细胞24 h后,与对照组相比,显著升高MCP-1分泌量 (P<0.05)。埃他卡林10 µmol/L 预处理组与模型组比,显著降低MCP-1的分泌量(P<0.05)。KATP拮抗剂组MCP-1的分泌量增多,与模型组比无显著差异 (P>0.05)。肾小球内皮细胞受到尿酸刺激后,NF-κB从胞浆转位到胞核,当提前孵育ATP敏感性钾通道开放剂,再用尿酸刺激,可减少NF-κB转位到胞核。KATP拮抗剂可以逆转其作用。结论: 新型SUR2B/Kir6.1亚型KATP通道开放剂埃他卡林对尿酸所致肾脏细胞的损伤有明显的干预作用,其机制可能与激活细胞膜KATP通道蛋白有关。
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SIRT7对高糖环境下小鼠肾足细胞增殖、凋亡的影响及其机制*
冯敏, 林婷, 陈霞霞, 杨小玲, 吕琦, 温俊平
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 611-616.   DOI: 10.12047/j.cjap.6366.2022.111
摘要   PDF (1602KB)
目的: 探讨沉默信息调节因子7(SIRT7)对高糖环境下小鼠肾足细胞增殖、凋亡的影响及其机制。 方法: 在体外高糖条件下培养小鼠肾足细胞,构建SIRT7过表达载体(pcDNA3.1-SIRT7)和小干扰 RNA-SIRT7(siRNA-SIRT7)干扰载体并转染小鼠肾足细胞,依据干预因素分组设计为空白对照组(Control)、高糖组(HG)、SIRT7过表达+高糖组(SIRT7 OE+HG)、SIRT7过表达阴性对照+高糖组(SIRT7 OE-NC+HG)、siRNA-SIRT7干扰+高糖组(siRNA-SIRT7+HG)、siRNA-SIRT7干扰阴性对照+高糖组(siRNA-SIRT7-NC+HG)。实时荧光定量RT-qPCR和免疫印迹验证SIRT7过表达和干扰效率。采用CCK-8法检测细胞的增殖活性,流式细胞术检测细胞凋亡,实时荧光定量RT-qPCR分析SIRT7的mRNA表达水平,免疫印迹检测小鼠肾足细胞功能蛋白Nephrin和Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白的表达。 结果: CCK-8检测结果显示,与Control组比较,HG组细胞的增殖活性下降(P<0.05),与HG组比较,siRNA-SIRT7+HG组细胞的增殖活性显著降低(P<0.05),而SIRT7 OE+HG组细胞的增殖活性增强(P<0.05);流式细胞术检测结果显示,与Control组比较,HG组细胞的凋亡率升高(P<0.05),与HG组比较,siRNA-SIRT7+HG组细胞的凋亡率显著升高(P<0.05),而SIRT7 OE+HG组细胞的凋亡率下降(P<0.05)。免疫印迹检测结果显示,与Control组比较,HG组Nephrin、Wnt5a和β-catenin蛋白表达下调(P均<0.05),与HG组比较,siRNA-SIRT7+HG组Nephrin、Wnt5a和β-catenin蛋白表达显著下降(P均<0.05),而SIRT7 OE+HG组Nephrin、Wnt5a和β-catenin蛋白表达显著升高(P均<0.05)。 结论: 高糖环境可抑制小鼠肾足细胞增殖并诱导凋亡、过表达SIRT7可逆转该作用,其机制可能与调控Wnt/β-catenin信号通路的活性有关。
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促红细胞生成素衍生肽(HBSP)对大鼠急性骨骼肌拉伤诱发肾损伤的干预作用*
李畅, 范荣, 李东波, 周威, 黄玉娥, 王斌
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 617-621.   DOI: 10.12047/j.cjap.6348.2022.112
摘要   PDF (1863KB)
目的: 探讨促红细胞生成素衍生肽又称螺旋B表面肽(HBSP)对急性骨骼肌拉伤大鼠肾保护作用及聚集蛋白(Agrin)水平的影响。方法: 40只无特定病原体(SPF)级SD雄性大鼠按照数字随机法分为对照组、损伤组、HBSP组及EPO组,每组10只,除对照组外其余大鼠均建立急性骨骼肌拉伤动物模型,建模成功后,HBSP组及EPO组大鼠腹腔分别注射60 μg/kg的HBSP及5 000 U/kg的重组人促红细胞生成素(rhEPO),对照组、损伤组空腹注射0.9%等体积的生理盐水。采用相关试剂盒监测肾功能;苏木精-伊红染色法观察肾组织及骨骼肌拉伤组织病理形态;原位末端转移酶标记技术(TUNEL)检测肾组织细胞凋亡率;免疫印迹及定量聚合酶链反应(Q-PCR)测定检测各组大鼠骨骼肌拉伤组织Agrin、肌肉特异性激酶 (MuSK)表达。结果: 与对照组比较,损伤组大鼠肾功能指标血清肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)及24 h尿蛋白(UP24)水平均升高(P<0.05),与损伤组相比,HBSP组大鼠肾功能指标BUN、Cr及UP24指标均降低(P<0.05);与HBSP组相比,EPO组上述指标比较无显著差异(P>0.05);对照组肌纤维结构完整,纤维束形态结构正常,间质未见红细胞及炎症细胞浸润,未见纤维增生性。损伤组肌肉组织呈现排列稀疏及不规则,间质增宽并可见大量炎性细胞及红细胞浸润;HBSP组及EPO组红细胞及炎性细胞减少,肌横纹及纵纹清晰,纤维性增生对照组大鼠肾小球结构完整未见病变,损伤组大鼠可见肾小球肥大,基质增生显著,并出现肾小囊腔扩张呈现空泡样及炎性浸润显著,HBSP组及EPO组大鼠炎性浸润减少,肾小球肥大及增生改善;对照组、损伤组、HBSP组及EPO组大鼠肾组织细胞凋亡率分别为(4.05±0.51)%、(26.30±2.05)%、(14.28± 1.62)%及(16.03±1.77)%,组间比较有显著差异(P<0.05);与对照组比较,骨骼肌拉伤组织中Agrin及MuSK显著降低(P<0.05),与损伤组相比,HBSP组和EPO组骨骼肌拉伤组织中Agrin及MuSK显著升高(P<0.05),HBSP组与EPO组比较差异无显著性(P>0.05)。结论: 促红细胞生成素衍生肽(HBSP)对急性骨骼肌拉伤大鼠肾功能损伤有明显的干预作用,其作用机制可能与减少肾组织细胞凋亡率,激活Agrin和MuSK表达有关。
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转录因子SIX2基因对牛骨骼肌卫星细胞增殖的影响*
崔静轩, 龚治安, 张文天, 刘凯, 李铁, 邵淑丽, 张伟伟
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 622-627.   DOI: 10.12047/j.cjap.6368.2022.113
摘要   PDF (1561KB)
目的: 研究SIX2基因对牛骨骼肌卫星细胞增殖的影响。方法: 以牛骨骼肌卫星细胞为实验材料,采用实时定量PCR法检测增殖24 h、48 h、72 h时牛骨骼肌卫星细胞中SIX2基因的表达量。通过同源重组构建SIX2基因过表达载体,将SIX2基因过表达质粒和对照组空质粒转染至牛骨骼肌卫星细胞中,每组3个复孔。分别在转染细胞24 h、48 h、72 h时采用MTT法检测细胞活力;转染细胞48 h时,采用流式细胞术检测细胞周期、实时定量PCR(qRT-PCR)和蛋白质免疫印迹(Western blot)检测细胞增殖标志基因的表达。结果: 随着牛骨骼肌卫星细胞增殖,SIX2 mRNA表达升高;与对照组相比,SIX2基因过表达质粒组的SIX2 mRNA和蛋白表达量分别升高了18和2.6倍(P<0.01)细胞活力增加(P<0.01),G1细胞比例降低了24.6%,S期和G2期细胞比例分别升高了20.3%、 4.31%(P<0.01),Pax7基因mRNA和蛋白的表达量分别升高了15.84和1.22倍,增殖标志性基因PCNACCNB1 mRNA和蛋白的表达量分别升高了4.82、2.23和1.55、1.46倍(P<0.01)。结论: 过表达SIX2基因促进牛骨骼肌卫星细胞增殖。
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香烟烟雾提取物对巨噬细胞线粒体功能的影响*
魏金淑, 田园, 于晓雅, 管美琪, 蔚京京
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 628-632.   DOI: 10.12047/j.cjap.6370.2022.114
摘要   PDF (1617KB)
目的: 研究香烟烟雾提取物(CSE)对巨噬细胞线粒体功能的影响。 方法: 本研究选取RAW264.7巨噬细胞进行实验。当细胞融合度达70%左右,弃旧培养液,将100% CSE原液用无血清的DMEM和FBS稀释成1%、5%、15%、25%和90%CSE加入到孔板中,采用CCK-8法检测不同浓度CSE处理RAW264.7细胞24 h的细胞活性;再选取最佳CSE浓度分别处理细胞0 h、24 h、48 h、72 h,CCK-8法检测CSE处理细胞不同时间组细胞活性。0%、5%和25 % CSE处理24 h后,Annexin V-FITC /PI染色检测细胞坏死和凋亡情况;JC-1线粒体膜电位检测试剂盒检测细胞线粒体膜受损情况;ROS特异性染料DCFH-DA对小鼠巨噬细胞进行染色后,流式细胞计数法测定荧光度及ROS阳性巨噬细胞数目比例;增强型ATP检测试剂盒检测细胞内ATP浓度。结果: ①和0% CSE组比较,1% CSE处理组细胞活性显著增加(P<0.01),当CSE浓度为5%以上时细胞活性显著下降(P<0.05);使用5% CSE处理巨噬细胞,随着处理时间的增加细胞活性显著下降(P<0.01)。②和0% CSE组比较,5% CSE和25% CSE处理主要导致巨噬细胞坏死,引起巨噬细胞线粒体膜电位显著下降、ROS生成显著增加(P<0.01)、ATP浓度显著减少(P<0.05或P<0.01),且25% CSE处理组的变化更为显著(P<0.05或P<0.01)。结论: CSE处理可能影响巨噬细胞线粒体功能,进而导致细胞活性下降并出现坏死。
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上皮间质转化在油雾颗粒物诱导心肌纤维化中的作用*
刘璇, 聂慧鹏, 刘焕亮, 石玥, 来文庆, 袭著革, 林本成
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 633-637.   DOI: 10.12047/j.cjap.6351.2022.115
摘要   PDF (1432KB)
目的: 探讨油雾颗粒物(OMPM)暴露对大鼠心肌组织的损伤,以及上皮间质转化(EMT)在其损伤中的作用。方法: 6周龄Wistar大鼠(雌雄各半)随机分为3组:对照组(不施加OMPM暴露)、低剂量暴露组(50 mg/m3)、高剂量暴露组(100 mg/m3),每组18只。每日进行动态吸入暴露染毒6.5 h。连续暴露42 d后,每组均取心脏组织进行形态学观察;蛋白印迹法(Western blot)检测心脏纤维化标志物胶原蛋白Ⅰ(Collagen Ⅰ)、胶原蛋白Ⅲ(Collagen Ⅲ)表达水平,上皮标志物E-钙黏蛋白(E-Cadherin)表达水平,间质标志物N-钙黏蛋白(N-Cadherin)、纤连蛋白(Fibronectin)、波形蛋白(Vimentin)、α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达水平,以及转录因子Twist蛋白表达水平;实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测Collagen Ⅰ、Collagen Ⅲ基因表达水平。结果: OMPM暴露后,随着暴露剂量增加,大鼠心肌细胞水肿,胶原纤维沉积逐渐增加。Western blot结果显示,与对照组比较,OMPM暴露组Collagen Ⅰ、Collagen Ⅲ、N-Cadherin、Fibronectin、Vimentin、α-SMA、Twist蛋白表达水平显著升高(P<0.01),且高剂量暴露组蛋白表达水平显著高于低剂量暴露组(P<0.01);OMPM暴露组E-Cadherin蛋白表达水平显著降低,且高剂量暴露组蛋白表达水平显著低于低剂量暴露组(P<0.01)。RT-qPCR结果显示,OMPM暴露组Collagen Ⅰ、Collagen Ⅲ mRNA表达水平显著高于对照组(P<0.01),且高剂量暴露组mRNA水平显著高于低剂量暴露组(P< 0.01)。结论: OMPM通过促进EMT过程诱导大鼠心脏纤维化。
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雌二醇对大鼠心肌缺血/再灌注损伤的干预作用及其机制*
冯静茹, 张海洋, 史贺, 王腾飞, 王紫监, 程光慧, 毕胜利
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 638-643.   DOI: 10.12047/j.cjap.6362.2022.116
摘要   PDF (1323KB)
目的: 研究雌二醇(E2)通过雌激素受体β(ERβ)介导细胞外调节蛋白激酶(ERK)通路激活减轻心肌缺血/再灌注(I/R)损伤的作用及机制。方法: 84只成年雌性SD大鼠进行去卵巢手术并随机分为:对照组、NC-siRNA腺相关病毒(AAV)组进行假手术,I/R组、E2+I/R组、NC-siRNA AAV+I/R组、NC-siRNA AAV+E2+I/R组、ERβ-siRNA AAV+E2+I/R组。采用冠状动脉左前降支结扎的方法制备心肌I/R损伤模型,E2+I/R组、NC-siRNA AAV+E2+I/R组、ERβ-siRNA AAV+E2+I/R组造模前给予E2灌胃、连续60 d,NC-siRNA AAV+I/R组、NC-siRNA AAV+E2+I/R组、ERβ-siRNA AAV+E2+I/R组造模前24 h给予相应AAV尾静脉注射。再灌注120 min后,检测血清乳酸脱氢酶(LDH)、磷酸肌酸激酶(CK)、磷酸肌酸激酶同工酶(CK-MB)含量,心肌梗死面积,心肌中ERβ、p-ERK表达水平及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、丙二醛(MDA)、总抗氧化力(T-AOC)的含量。结果: I/R组的血清LDH、CK、CK-MB含量、心肌梗死面积及心肌中TNF-α、IL-1β、MDA的含量均高于对照组,心肌中ERβ、p-ERK的表达水平及T-AOC的含量均低于对照组(P<0.05);E2+I/R组的血清LDH、CK、CK-MB含量、心肌梗死面积及心肌中TNF-α、IL-1β、MDA的含量均低于I/R组,心肌中ERβ、p-ERK的表达水平及T-AOC的含量均高于I/R组(P<0.05);尾静脉注射ERβ-siRNA AAV敲低ERβ的表达后,ERβ-siRNA AAV+E2+I/R组的血清LDH、CK、CK-MB含量、心肌梗死面积及心肌中TNF-α、IL-1β、MDA的含量均高于NC-siRNA AAV+E2+I/R组,心肌中ERβ、p-ERK的表达水平及T-AOC的含量均低于NC-siRNA AAV+E2+I/R组(P<0.05)。结论: 雌二醇对去卵巢大鼠心肌I/R损伤具有保护作用,该作用与促进ERβ介导ERK通路激活、减轻炎症反应及氧化应激反应有关。
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白藜芦醇减轻高原低压低氧大鼠心功能损伤的作用*
徐洪宝, 宋晓娜, 闫长青, 王光瑞, 蒲玲玲, 王紫瑈, 王新兴, 陈照立, 刘伟丽
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 644-649.   DOI: 10.12047/j.cjap.6384.2022.117
摘要   PDF (1399KB)
目的: 研究白藜芦醇(RSV)对高原低压低氧大鼠心功能的保护作用及机制。方法: 将36只大鼠按照随机数字法分为对照组(Control, C)、低压低氧组(HH)和低压低氧+RSV组(HH+RSV),每组12只。HH组和HH+RSV组大鼠在低压氧舱模拟海拔6 000 m,20 h / d进行慢性长期高原低压低氧干预8周,RSV灌喂浓度为400 mg/(kg·d)。大鼠每周检测1次体重、2次摄食量,大鼠处死前采用血细胞分析仪检测各组血常规指标、超声心动图检测各组大鼠心功能指标,采用HE染色评价心肌肥厚情况,采用二氢乙啶( DHE)染色评价心肌组织活性氧水平,采用血清及心肌组织总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、丙二醛(MDA)含量评价氧化应激情况。结果: 与C组相比,HH组大鼠体质量和摄食量显著降低(P<0.05);而与HH组相比,HH+RSV组大鼠体质量及摄食量无显著影响(P>0.05)。血常规结果显示,与C组相比,HH组大鼠红细胞和血红蛋白显著升高(P<0.05),血小板浓度显著降低(P<0.05);与HH组相比,HH+RSV组大鼠红细胞和血红蛋白水平显著降低(P<0.05),血小板浓度显著升高(P<0.05)。与C组相比,HH组心脏系数、心肌纤维直径和厚度显著增大(P<0.05);与HH组相比,HH+RSV组大鼠心脏系数和心肌纤维厚度显著下降(P<0.05)。超声心动图分析显示,与C组相比,HH组大鼠心室壁厚度显著增加(P<0.05),射血分数及心输出量显著降低(P<0.05);与HH组相比,HH+RSV组大鼠心室壁厚度显著降低,心脏功能显著改善(P<0.05)。DHE染色结果显示,与C组相比,HH组大鼠心肌组织活性氧水平显著升高(P<0.05);与HH组相比,HH+RSV组大鼠心肌组织活性氧水平明显恢复(P<0.05)。氧化抗氧化结果显示,与C组相比,HH组大鼠血清及心肌T-AOC、SOD活性显著降低(P<0.05),MDA含量显著升高(P<0.05);与HH组相比,HH+RSV组大鼠血清及心肌T-AOC、SOD活性显著升高(P<0.05),MDA含量显著降低(P<0.05)。结论: 长期高原低压低氧暴露导致大鼠心肌肥厚、心功能下降,白藜芦醇干预可以显著改善高原低压低氧暴露导致的大鼠心肌肥厚及心功能降低,这与其降低活性氧改善心肌氧化应激水平密切相关。
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三七总皂苷对肺动脉高压大鼠肺血管重构的影响及其机制*
宋正阳, 王新雨, 田云娜, 李卓伦, 王肖婷, 袁琳波, 王万铁
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 650-654.   DOI: 10.12047/j.cjap.6358.2022.118
摘要   PDF (1447KB)
目的: 探讨三七总皂苷(PNS)对肺动脉高压(PAH)大鼠肺血管重构及SIRT1/FOXO3a/p27通路的影响。方法: 将体重200~250 g雄性SD大鼠随机分为对照组(Control),野百合碱组(MCT),野百合碱+三七总皂苷组(MCT+PNS),每组各10只。Control组:第1日腹腔注射生理盐水3 ml/kg,随后每天腹腔注射生理盐水2.5 ml/kg;MCT组:第1日腹腔注射MCT 60 mg/kg,随后每天注射2.5 ml/kg 生理盐水;MCT+PNS组:第1日腹腔注射MCT 60 mg/kg,随后每天腹腔注射PNS 50 mg/kg,常规饲养4周。造模完成后,采用右心导管法检测各组大鼠平均肺动脉压(mPAP)、右心室收缩压(RVSP),称重并计算右心室肥厚指数(RVHI),HE和Masson染色观察肺血管结构和形态变化,qPCR和Western blot检测SIRT1、FOXO3a、p27、PCNA和Caspase-3的蛋白和基因层面的表达变化。结果: 与Control组相比,MCT组mPAP、RVSP和RVHI均显著上升(P<0.01),肺血管明显增厚以及胶原纤维增多,SIRT1、FOXO3a、p27和Caspase-3蛋白和基因表达均下降(P<0.05或P<0.01),PCNA蛋白和基因表达均增多(P<0.05);与MCT组相比,MCT+PNS组mPAP、RVSP和RVHI显著下降(P<0.05或P<0.01),肺血管增厚得到改善以及胶原纤维减少,SIRT1、FOXO3a、p27和Caspase-3蛋白和基因表达均增多(P<0.05或P<0.01),PCNA蛋白和基因表达均降低(P<0.05或P<0.01)。结论: 三七总皂苷可通过激活SIRT1/FOXO3a/p27通路缓解肺动脉高压大鼠的肺血管重构。
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红景天苷对慢性低氧后冻伤大鼠血管内皮细胞的保护作用*
王洪瑾, 李毅, 冯艳萍, 张科伟, 彭毛东智
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 664-669.   DOI: 10.12047/j.cjap.6364.2022.121
摘要   PDF (1822KB)
目的: 研究红景天苷对慢性低氧后冻伤大鼠血管内皮细胞的保护作用。方法: 健康雄性SD大鼠,随机分为3组(n=10):假伤组,模型组,模型+红景天苷组。各组大鼠置于复合低压舱内,设置舱内压力为54.1 kpa,温度为23~25℃。大鼠在此条件下低氧暴露14 d,期间模型+红景天苷组大鼠每日灌服50 mg/kg红景天苷。大鼠从低压舱中取出后,除了假伤组以外,均使用冷冻过的铁片紧贴大鼠背部30 s,辅以低温进行冻伤造模。造模后12 h采集血液及皮肤组织进行试验。观察冻伤区域组织与血管内皮细胞结构变化;检测血管内皮细胞微粒EMP水平;检测血管内皮细胞损伤标示物ICAM-1、sEPCR、vWF、ET-1水平与NO分泌情况;WB检测HIF-1α、p-PI3K、p-Akt及VEGF表达水平。结果: 红景天苷有效减轻冻伤区域皮肤塌陷现象。改善皮下组织坏死及炎性细胞浸润情况。减少血管内皮细胞自噬。与模型组(0.250±0.165)%相比,模型+红景天苷组(2.453±0.196)%显著增强EMPs表达(P<0.01)。并且NO含量(2.622±0.219)pg/ml也显著高于模型组(1.616±0.152)pg/ml(P<0.01),vWF含量(233.50±13.43)pg/ml低于模型组(315.60±8.78)pg/ml(P<0.05),ICAM-1、sEPCR、ET-1含量无明显差异。红景天苷显著降低冻伤大鼠血管内皮细胞p-PI3K、 p-Akt、VEGF及HIF-1α蛋白表达(P<0.01)。结论: 红景天苷可减轻血管内皮细胞损伤,减少血管内皮细胞自噬,促进血管内皮细胞再生。红景天苷基于PI3K/Akt通路对慢性低氧后冻伤大鼠血管内皮细胞具有良好的保护作用而降低冻伤组织的损伤。
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刺梨对肥胖大鼠胰岛素抵抗的干预作用及其机制*
张帅军, 张锦, 郭金平, 牛英鹏
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 670-675.   DOI: 10.12047/j.cjap.6328.2022.122
摘要   PDF (1236KB)
目的: 研究刺梨对肥胖大鼠胰岛素抵抗的干预作用以及磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶Bβ(PKBβ/Akt2)/葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)信号通路在其中的调控作用。方法: 5周龄雄性SD大鼠随机分为正常对照组(NC)、模型组(M)、西格列他钠阳性对照组(PC)、低剂量刺梨组(LD)和高剂量刺梨组(HD),每组10只。NC组以普通饲料喂养,M、PC、LD和HD组以高脂饲料喂养。第13周开始,按照6 ml/kg的剂量标准,LD组以100 mg/kg刺梨灌胃,HD组以300 mg/kg刺梨灌胃,PC组以0.11 g/kg西格列他钠灌胃,NC组、M组以等体积的生理盐水灌胃。实验直至20周,每周测量大鼠体质量,末次实验结束后24 h处死大鼠,取血液和骨骼肌,比色法检测血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)含量,黄嘌呤氧化酶法检测血清超氧化物歧化酶(SOD)活性,硫代巴比妥酸法检测血清丙二醛(MDA)含量,葡萄糖氧化酶法检测血糖(FBG)值,酶联免疫吸附法检测胰岛素(FINS)含量,蛋白免疫印迹和逆转录-聚合酶链反应法检测PI3K、Akt2、GLUT4蛋白、基因表达。结果: 与NC组比较,M组体质量、血清MDA、TG、TC、FBG、FINS、HOMA-IR水平显著升高(P<0.01),SOD活性、PI3K、Akt2、GLUT4蛋白和mRNA表达水平显著降低(P<0.01)。与M组比较,LD组、HD组和PC组体质量、血清MDA、TG、TC、FBG、FINS、HOMA-IR水平均显著降低(P<0.05或P<0.01), SOD活性、PI3K、Akt2、GLUT4蛋白和mRNA表达水平均显著升高(P<0.05或P< 0.01)。结论: 刺梨可通过抗氧化应激以及上调PI3K、Akt2、GLUT4蛋白、基因的表达改善肥胖大鼠胰岛素抵抗,其分子机制可能与PI3K/Akt2/GLUT4信号通路有关。
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KLF15/mTOR相关蛋白在有氧间歇性运动改善2型糖尿病大鼠骨骼肌病变中的作用*
廖忠鑫, 黄蕾, 朱洪竹, 朱梅菊
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 676-681.   DOI: 10.12047/j.cjap.6350.2022.123
摘要   PDF (1514KB)
目的: 研究有氧间歇运动调节KLF15/mTOR相关蛋白表达改善2型糖尿病大鼠骨骼肌病变的作用。方法: 采用高脂饲料喂养4周配合腹腔注射链脲佐菌素的方法制备2型糖尿病大鼠实验模型。成模后,大鼠随机分为2组:糖尿病模型组(DM)、糖尿病+运动组(DE),另设对照组(C)。每组10只。DE组给予8周有氧间歇跑台运动干预,C组不施加任何干预。实验末,采用Western blot法检测腓肠肌KLF15、mTOR 、p-mTOR、cleaved caspase-3表达,HE染色、TUNEL荧光染色法等分别观察腓肠肌形态结构,骨骼肌细胞凋亡和肌质量的变化,同时测试血糖、血胰岛素指标。结果: ①与C组比较,DM组腓肠肌湿重、体重和腓肠肌湿重/体重比值均显著降低(P<0.05或P<0.01);与DM组比较,DE组腓肠肌湿重、腓肠肌湿重/体重比值显著增加(均P<0.05)。②与C组比较,DM组空腹血糖显著升高(P<0.01),胰岛素水平显著降低(P<0.01);与DM组比较,DE组空腹血糖水平显著降低(P< 0.05),胰岛素水平显著增加(P<0.05)。③与C组比较,病理观察DM组骨骼肌细胞形态异常,肌核增多,横纹模糊消失,肌节出现节断性损伤、部分肌纤维有溶解等现象;与DM组比较,DE组的细胞形态异常、肌节的节断性损伤和肌纤维的溶解等现象均有一定程度改善,肌膜较完整、肌核排列渐趋整齐。④与C组比较,DM组骨骼肌KLF15、细胞凋亡率和cleaved caspase-3蛋白表达显著升高(P<0.01),p-mTOR/mTOR水平显著降低(P<0.01);与DM组比较,DE组的KLF15、细胞凋亡率和cleaved caspase-3表达显著降低(P<0.05或P<0.01),该组的p-mTOR/mTOR水平显著增加(P<0.05)。结论: 有氧间歇运动有利于改善2型糖尿病大鼠骨骼肌病变,其原因可能是通过有效调节KLF15/mTOR相关蛋白表达,一定程度减少细胞凋亡损伤实现。
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脂肪因子chemerin在有氧运动改善糖尿病小鼠胰岛功能中的作用及机制*
张奇龙, 曲静, 王晓慧
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 682-689.   DOI: 10.12047/j.cjap.6359.2022.124
摘要   PDF (1978KB)
目的: 探究脂肪因子chemerin在运动改善糖尿病小鼠胰岛功能中的作用及可能的胰高血糖素样肽1(GLP-1)机制。方法: 将雄性ICR小鼠随机分为喂养普通饲料的对照组(Con,n=6)和60% kcal高脂饲料的糖尿病造模组(n=44)。喂养6周后,糖尿病造模组小鼠一次性空腹腹腔注射链脲佐菌素(100 mg/kg)。将建模成功的小鼠分为糖尿病组(DM)、糖尿病运动组(EDM)和糖尿病运动+外源补充chemerin组(EDMC),每组6只。运动组小鼠进行6周递增负荷的中等强度跑台运动。EDMC组小鼠从运动第4周开始腹腔注射外源性chemerin(8 μg/kg),每日1次,每周6 d。其他组不做处理。构建脂肪chemerin敲除小鼠,和同窝对照小鼠分为6组(n=4):对照普通膳食组(Con-ND)、敲除杂合子普通膳食组(Chemerin(+/-)-ND)、敲除纯合子普通膳食组(Chemerin(-/-)-ND)、对照高脂饮食组(Con-HFD)、敲除杂合子高脂饮食组(Chemerin(+/-)-HFD)和敲除纯合子高脂饮食组(Chemerin(-/-)-HFD),喂以11周普通或高脂饲料,并进行口服葡萄糖耐量实验(OGTT)。各组小鼠麻醉后采血,处死后收集胰腺、结肠等组织。检测小鼠空腹血糖(FBG)及空腹胰岛素(FINS)水平,计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR);HE染色观察胰岛结构变化;ELISA法检测血清GLP-1水平;real time PCR检测结肠胰高血糖素原(proglucagon, GCG)和chemerin的mRNA表达;Western blot检测结肠GCG和chemerin的蛋白水平。结果: 与DM组相比,EDM组胰岛细胞的空泡变性及皱缩减少、胰岛结构改善,FINS、HOMA-IR和FBG水平显著降低(P<0.05或P<0.01);同时,结肠和血清chemerin水平显著降低(P<0.05),结肠GCG的mRNA及蛋白水平显著增加(P<0.05或P<0.01)。与EDM组相比,EDMC组胰岛细胞皱缩、边界不清晰,胰岛结构受损,FINS、HOMA-IR和FBG水平显著升高(P<0.01);而结肠GCG的mRNA及蛋白水平显著降低(P<0.05或P<0.01)。与Con-HFD组相比,chemerin(-/-)-HFD组口服葡萄糖后30、90及120 min的血糖均显著降低(P<0.01),血糖时间曲线下面积显著降低(P< 0.01),胰岛结构清晰、形态规则,边界分明;且血清GLP-1、结肠GCG蛋白水平显著升高(P<0.05)。结论: 有氧运动通过降低糖尿病小鼠chemerin水平来改善其胰岛形态和功能,该作用与chemerin对GLP-1水平的负调控有关。
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全身振动对COPD并发骨质疏松老年患者骨强度及体适能的影响*
陈绍文, 易军
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 690-695.   DOI: 10.12047/j.cjap.6341.2022.125
摘要   PDF (1266KB)
目的: 探讨在肺康复(PR)常规运动方案中加入全身振动(WBV)对稳定期慢性阻塞性肺疾病(COPD)合并骨质疏松(OP)老年患者的骨强度、肺功能、运动能力的干预效果。方法: 将37例稳定期COPD老年患者随机分为对照组(C组,n=12,年龄:64.6±3.8岁)、常规PR组(PR组,n=12,年龄:66.1±4.9岁)、全身振动联合PR组(WP组,n=13,年龄:65.5±3.3岁),干预前进行X射线和电子计算机断层骨扫、骨代谢标志物、肺功能、心肺运动、6 min步行和等速肌力的测试,然后进行36周、3次/周的干预,其中C组受试者给予常规治疗,PR组在常规治疗的基础上加入有氧跑和静态自重抗阻动作,WP组在PR组干预的基础上加入WBV。干预完成后,检测干预前相同的指标。结果: 与干预前比较,干预后各组肺功能指标均显著提升(P<0.05),WP组患者骨密度、骨微结构指标也显著提升(P<0.05);与C组和PR组比较,WP组患者骨密度、骨微结构指标和甲状旁腺激素(PTH)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、白介素-6(IL-6)、骨钙素(OCN)等骨代谢指标以及膝屈曲、伸展峰值力矩、疲劳指数肌力指标改善效果明显(P<0.05)。结论: 将WBV加入常规PR常规运动方案中可改善COPD并发OP老年患者的骨强度、肺功能和运动能力,可弥补现行常规运动方案对肌肉和骨骼刺激不足的缺陷。
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MICT/HIIT对高脂膳食大鼠心肌和比目鱼肌超微结构的影响及机制探讨*
吴卫东, 王宇, 魏建翔
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 708-713.   DOI: 10.12047/j.cjap.6191.2022.129
摘要   PDF (1341KB)
目的: 观察中等强度持续运动(MICT)与高强度间歇运动(HIIT)对高脂膳食大鼠心肌和比目鱼肌超微结构的影响并探讨其机制。方法: 5周龄雄性SD大鼠随机分为普通膳食安静组(C)、高脂膳食安静组(F)、高脂膳食MICT组(M)和高脂膳食HIIT组(H),每组8只,高脂膳食饲料脂肪含量为45%。M和H组进行12周坡度为25°的跑台运动,M组进行70%VO2max强度的持续运动,H组进行以5 min 40%~45%VO2max和4 min 95%~99%VO2max强度依次交替的间歇运动。干预结束后检测血清FFA、TG、HDL、LDL含量;透射电镜观察大鼠心肌和比目鱼肌超微结构;Western blot检测心肌和比目鱼肌AMPK、MCD及CPT-1的蛋白表达。结果: 与C组比较,F组大鼠体重、Lee`s指数、血清LDL、TG和FFA含量均增加,HDL含量降低(P<0.05);心肌和比目鱼肌AMPK、CPT-1蛋白表达升高,MCD蛋白表达降低(P<0.05),超微结构损伤。与F组比较,M、H组大鼠体重、Lee`s指数降低、血清LDL、FFA含量降低(P<0.01);心肌AMPK、MCD、CPT-1蛋白表达增加,比目鱼肌AMPK、MCD蛋白表达增加(P< 0.05),超微结构损伤减轻。与M组比较,H组大鼠血清HDL含量增加(P<0.01),心肌AMPK、MCD蛋白表达增加,超微结构损伤较轻;比目鱼肌AMPK蛋白表达降低,MCD蛋白表达增加(P<0.05),超微结构损伤较重。结论: MICT与HIIT可通过干预AMPK、MCD、CPT-1蛋白表达,对高脂膳食大鼠心肌和比目鱼肌超微结构产生不同影响。
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力竭运动对大鼠凝血状态的影响*
夏岩石, 高虹, 赵丹威
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 714-718.   DOI: 10.12047/j.cjap.6372.2022.130
摘要   PDF (1294KB)
目的: 探究一次性力竭运动对大鼠凝血状态的影响及其机制。方法: 48只SD大鼠随机分为对照组和力竭运动组,每组24只。力竭运动组大鼠采用无坡度跑台进行一次性跑台训练25~50 min,以5 m/min的初始速度匀加速运动至25 m/min,直至大鼠力竭。训练结束后利用血栓弹力图监测大鼠凝血功能;建立下腔静脉结扎模型评估血栓形成倾向;流式细胞术检测磷脂酰丝氨酸(PS)外翻和Ca2+浓度;酶标仪检测FXa和凝血酶生成;血凝仪检测凝血时间。结果: 与对照组比较,力竭运动组大鼠血液呈高凝状态,血栓形成几率、重量、长度及其比值均明显升高(P<0.01),大鼠红细胞和血小板PS外翻水平均明显升高(P<0.01),且细胞内Ca2+浓度明显升高(P< 0.01),大鼠红细胞和血小板凝血时间明显缩短(P<0.01),FXa和凝血酶生成明显升高(P<0.01),且均可被乳粘素(Lact)抑制(P<0.01)。结论: 力竭运动大鼠血液呈高凝状态,血栓形成风险增高,力竭运动导致的Ca2+依赖的红细胞及血小板PS外翻增多可能是其血栓形成的重要机制。
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线粒体自噬对有氧运动干预大鼠抑郁的作用*
吕莹盈, 高巧婧, 张金梅, 李雪, 金毓, 王璐
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 719-724.   DOI: 10.12047/j.cjap.6344.2022.131
摘要   PDF (1991KB)
目的: 观察有氧运动对慢性轻度不可预测应激(CUMS)所致的大鼠抑郁行为的影响,并通过检测线粒体自噬的相关蛋白探讨其可能机制。方法: 将SD大鼠随机分为3组:对照组(C)、抑郁模型组(D)和抑郁造模运动组(D+E),每组12只。D组和D+E组进行28 d的CUMS造模,D+E组在造模结束后进行4周有氧运动干预。随后对大鼠进行行为学评估;ELISA测定全脑多巴胺、去甲肾上腺素的浓度;透射电镜(TEM)观察额叶线粒体形态和结构;免疫荧光共定位线粒体自噬溶酶体;Western blot测定额叶中LC3、P62蛋白表达量;Real-time PCR检测线粒体DNA相对含量。结果: ①与C组相比,D组蔗糖偏好比值显著降低(P<0.01);与D组相比,D+E组蔗糖偏好比值显著增高(P<0.01)。②旷场实验中,与C组相比,D组的活跃度、平均速度和总路程显著下降(P<0.05);与D组相比,D+E组活动平均速度显著增高(P<0.05)。③ELISA结果显示:相比C组,D组大鼠全脑多巴胺和去甲肾上腺素的含量均显著降低(P<0.05)。④透射电镜显示:与C组相比,D组有不同程度的线粒体肿胀、嵴密度降低、膜间隙扩张等现象;与D组相比,D+E组神经元中可见明显增多的线粒体自噬体和自噬溶酶体。荧光显微镜可观察到D+E组增多的线粒体与溶酶体共定位。⑤与C组相比,D组的P62表达量显著增加(P<0.05),LC3II/LC3I比值显著降低(P<0.05);与D组相比,D+E组LC3II/LC3I比值显著升高(P<0.05)。⑥与C组相比,D组额叶线粒体DNA相对数量显著增多(P<0.05)。结论: 有氧运动对大鼠CUMS诱发的抑郁有明显的改善作用,其机制可能与上调线线体自噬水平有关。
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博舒替尼对甲状腺乳头状癌B-CPAP细胞恶性行为的影响及其机制*
夏湖斌, 万文珺, 王羽, 张一帆, 曹文卓, 李曙, 吴超
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 730-734.   DOI: 10.12047/j.cjap.6373.2022.133
摘要   PDF (2467KB)
目的: 探讨博舒替尼对甲状腺乳头状癌B-CPAP细胞恶性行为的影响及其可能的作用机制。 方法: 体外培养甲状腺乳头状癌B-CPAP细胞系,加入浓度梯度(1、2、3、4和5 μmol/L)博舒替尼干预24 h,用DMSO作为对照组,每组设5个平行复孔。采用CCK-8法检测细胞增殖能力,Transwell实验和划痕修复实验检测细胞侵袭和迁移能力,TUNEL染色实验和流式细胞术检测细胞凋亡情况,蛋白质印迹法检测自噬蛋白(Beclin-1、LC3、p62)表达情况和信号通路蛋白(SIK2,p-mTOR、mTOR 、p-ULK1、ULK1)表达情况。 结果: 与对照组比较,博舒替尼2、3、4和5 μmol/L浓度组细胞增殖活性、迁移能力和侵袭能力均降低(P<0.01)而细胞凋亡率均增加(P<0.01),博舒替尼4和5μmol/L浓度组Beclin-1(P<0.05)、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ(P<0.05)、SIK2(P<0.01)和p-ULK1(P<0.01)蛋白表达量均减少而p62(P<0.05)和p-mTOR(P<0.01)蛋白表达量增加。结论: 博舒替尼可能通过 SIK2-mTOR-ULK1通路抑制甲状腺乳头状癌细胞自噬,来抑制其增殖、侵袭和迁移能力并促进凋亡,从而减弱其恶性行为。
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岩藻多糖诱导人骨肉瘤细胞143B损伤作用及其机制*
王琪琪, 林巧, 单微燕, 张涛, 李昱蓉, 张云
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 739-744.   DOI: 10.12047/j.cjap.6331.2022.135
摘要   PDF (1701KB)
目的: 探讨岩藻多糖(FUC)诱导人骨肉瘤细胞143B损伤作用及分子机制。方法: 采用不同浓度FUC(0、0.5、1、10、100、400、800 μg/ml)处理143B细胞48 h后,通过MTT法和化学比色法检测FUC对143B细胞活性和乳酸脱氢酶(LDH)释放的影响,每个浓度设6个复孔。根据MTT结果计算出IC50为244.5 μg/ml。后续实验分组为对照组(不加FUC)、FUC(10 μg/ml)组、FUC(100 μg/ml)组、FUC(400 μg/ml)和阳性对照组(白藜芦醇,40 μmol/L),每个浓度设4个复孔,每组实验至少重复3次。流式细胞术检测细胞凋亡情况和细胞内活性氧(ROS)含量的变化;吖啶橙(AO)染色和Lyso-Tracker Red染色观察细胞自噬溶酶体形成情况;化学比色法检测丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性; Western blot法检测细胞中核因子E2相关因子2(Nrf2)、血红素氧合酶1(HO-1)和自噬相关蛋白微管相关轻链蛋白3(LC-3)、Atg7、Beclin-1和p62等蛋白表达情况。结果: 与对照组比较,FUC(100和400 μg/ml)处理组143B细胞活性明显降低(P<0.01),上清液中LDH水平(P<0.05或P<0.01)、细胞凋亡率(P<0.01)、细胞内ROS水平和MDA含量显著增加(P<0.01)、Atg7和Beclin-1等蛋白表达明显上调(P<0.05或P<0.01),LC-3I向LC-3II转换显著及自噬溶酶体形成增加(P< 0.01),而细胞中SOD活性、GSH-Px活性和Nrf2、HO-1及p62蛋白表达水平明显降低(P<0.05或P<0.01)。结论: 100和400 μg/ml的FUC处理骨肉瘤细胞143B,可诱导其氧化损伤和自噬性死亡。
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敲低ACC1对胶质瘤U251细胞迁移的作用及机制研究*
张琳, 钱河, 赵宝生, 高曼棋, 刘玉珍
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 745-753.   DOI: 10.12047/j.cjap.6357.2022.136
摘要   PDF (2334KB)
目的: 探讨敲低ACC1对人胶质瘤U251细胞迁移的作用及机制。方法: 选用人胶质瘤U251细胞系。实验分为三部分,实验一:通过慢病毒转染建立稳定低表达ACC1的U251细胞株(shACC1)及其对照(NC),Transwell迁移及划痕实验检测细胞迁移,WB检测ACC1、Vimentin、Fibronectin、N-cadherin、E-cadherin、Slug蛋白表达;实验二:探索并验证敲低ACC1后下游关键分子PAI-1表达量升高。应用其抑制剂PAI-039处理细胞,Transwell迁移及划痕实验检测细胞迁移,WB检测ACC1、PAI-1、Vimentin、Fibronectin、N-cadherin、E-cadherin、Slug蛋白表达;实验三:探索敲低ACC1调节PAI-1的分子机制,检测细胞乙酰辅酶A水平及组蛋白H3乙酰化。使用乙酰基转移酶抑制剂C646处理细胞,Transwell迁移及划痕实验检测细胞迁移,WB检测ACC1、H3K9ac、PAI-1、Vimentin、Fibronectin、N-cadherin、E-cadherin、Slug蛋白表达,RT-qPCR检测PAI-1 mRNA水平;每项实验重复三次。结果: 实验一:对胶质瘤U251细胞进行慢病毒转染,WB结果显示,与NC组相比,shACC1组ACC1表达水平显著降低,提示慢病毒转染成功(P<0.01),shACC1组迁移细胞数明显增多(P<0.01),迁移相关蛋白Vimentin、Fibronectin、N-cadherin、Slug表达上调,E-cadherin表达下调(P<0.01);实验二:与NC组相比,shACC1组PAI-1 mRNA水平上调;进一步使用PAI-1的抑制剂PAI-039,与对照组相比,shACC1+PAI-039组细胞迁移数减少,且呈浓度依赖性(P<0.01),迁移相关蛋白Vimentin、Fibronectin、N-cadherin、Slug表达上调,E-cadherin表达下调(P<0.01);实验三:与NC组相比,shACC1组乙酰辅酶A浓度显著增加(P<0.01),H3K9ac表达水平明显升高(P<0.01);进一步使用组蛋白乙酰基转移酶抑制剂C646处理细胞后,PAI-1 mRNA水平下降,与对照组相比,shACC1+C646组细胞迁移数减少,且呈浓度依赖性(P<0.01),H3K9ac表达水平降低,迁移相关蛋白Vimentin、Fibronectin、N-cadherin、Slug表达上调,E-cadherin表达下调(P<0.01);结论: 敲低ACC1通过增加组蛋白乙酰化修饰水平上调PAI-1促进人胶质瘤U251细胞的迁移。
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普萘洛尔对人食管鳞癌细胞生物学功能的影响*
卓庆娅, 钱河, 赵宝生, 齐博, 刘玉珍
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 754-759.   DOI: 10.12047/j.cjap.6374.2022.137
摘要   PDF (2404KB)
目的: 探索普萘洛尔对食管鳞癌细胞皮下成瘤和食管鳞癌(ESCC)细胞增殖、迁移、周期、凋亡、自噬的影响及其可能的分子机制。方法: MTT(噻唑蓝)检测细胞增殖:常规培养食管鳞癌Eca109、KYSE-450、TE-1细胞,设置PBS组(不加Propranolol),加药组(40、60、80、100 μmol/L ),每组5个复孔,分别处理0、24、48、72 h后,每孔加入MTT 10 μl(5 mg/ml),490 nm处测定吸光度值。Transwell检测迁移:常规培养食管鳞癌Eca109、KYSE-450、TE-1细胞,设置PBS组(不加Propranolol),加药组(40、60 μmol/L ),每组2个复孔,40 h后拍照,实验重复三次后统计学分析。流式细胞术检测细胞周期及凋亡:常规培养食管鳞癌Eca109、KYSE-450、TE-1细胞,设置PBS组(不加Propranolol),加药组(80 μmol/L ),固定、染色,检测488 nm处荧光。Western blot检测蛋白表达 :常规培养食管鳞癌Eca109、KYSE-450细胞,设置PBS组(不加Propranolol),加药组(60、80 μmol/L ),凝胶电泳,湿法转膜,ECL显影,实验重复三次后统计学分析。裸鼠皮下成瘤实验:10只裸鼠,设置PBS组(不加Propranolol)和Propranolol组(加药组),每组5只,均接种Eca109细胞5×106 cells/100 μl于右侧腋下,加药组隔日灌胃,每次0.4 ml(6 mg/kg),期间隔日测量肿瘤大小,持续3周。20 d后处死裸鼠取瘤体组织。结果: 结果显示Propranolol可抑制Eca109、KYSE-450、TE-1细胞增殖, 48h IC50均为70 μmol/L;抑制 Eca109、KYSE-450、TE-1细胞迁移,且具浓度依赖性(P<0.05);阻滞Eca109细胞周期于G2/M期,阻滞KYSE-450细胞和TE-1细胞周期于G0/G1期,并促进三种细胞凋亡(P均<0.05);细胞免疫荧光结果显示Propranolol处理TE-1细胞12 h、24 h、36 h后LC3荧光强度增加(P均<0.05);Western blot结果显示与PBS组比较,加药组p-mTOR、p-Akt、cyclin D1蛋白表达量下调、cleaved caspase 9蛋白水平上调(均P<0.05);裸鼠皮下成瘤结果显示对照组瘤重(0.91±0.05)g,实验组瘤重(0.65±0.12)g,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论: 普萘洛尔抑制ESCC细胞增殖、迁移、周期,促进其凋亡和自噬,并抑制裸鼠皮下肿瘤生长,其机制可能与其抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路有关。
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妊娠期纳米聚苯乙烯纳米塑料暴露对胎鼠发育及神经毒性研究*
张亚萍, 田蕾, 谢晓倩, 王亚婷, 吕鹏, 袭著革
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 760-765.   DOI: 10.12047/j.cjap.6379.2022.138
摘要   PDF (1805KB)
目的: 探究妊娠期聚苯乙烯纳米塑料(PS-NPs) 暴露对胎鼠生长发育和神经毒性的影响。方法: 27只SD孕大鼠随机分为9组,每组3只,PS-NPs实验组分别灌胃不同粒径(25和50 nm)分别给予0.5、2.5、10、50 mg/kg的PS-NPs悬液,对照组灌胃超纯水。灌胃时间为孕期第1~18日。观察胎盘组织形态变化;比较胎鼠雌雄数、活/死/吸收胎数、体重、体长、胎盘重量及胎鼠肾、肝、脑、肠脏器系数等;胎鼠取脑前额叶皮质、海马及纹状体测定相关生化指标。结果: 与对照组相比,PS-NPs暴露组的胎盘发现结构损伤,且呈剂量依赖性加重,滋养层面积比显著增加(P<0.05),迷路层面积比显著降低(P<0.05);在胎鼠前额叶、海马以及纹状体中,IL-1β、IL-6和TNF-α在10、50 mg/kg PS-NPs暴露组中显著升高(P<0.05),且在10 mg/kg的暴露下25 nm组比50 nm组升高更显著(P< 0.05),CAT活性在2.5、10和50 mg/kg PS-NPs暴露组下显著降低(P<0.05),SOD和GSH-Px活性在25 nm暴露组和2.5、10、50 mg/kg 50 nm PS-NPs暴露组中显著降低(P<0.05),MDA含量在10、50 mg/kg 25 nm PS-NPs暴露组和50 mg/kg 50 nm PS-NPs暴露组中显著升高(P<0.05)。结论: 妊娠期母体PS-NPs暴露可能通过损伤胎盘屏障,影响胎鼠生长发育,并对胎鼠产生神经毒性,引起各脑区氧化应激及炎症反应,且小粒径、高剂量聚苯乙烯纳米塑料暴露对子代神经毒性影响更显著。
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肉苁蓉及其有效成分调节抗生素所致小鼠肠道菌群失调*
韩天雨, 杨栋, 周树青, 乔亚梅, 尹静, 金敏, 李君文
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 766-770.   DOI: 10.12047/j.cjap.6381.2022.139
摘要   PDF (2138KB)
目的: 研究肉苁蓉及其有效成分肉苁蓉多糖和松果菊苷对抗生素相关性腹泻(AAD)小鼠肠道菌群的影响。方法: 48只Balb/c小鼠随机分为对照(CON)组、AAD组、菊粉(INU)组、肉苁蓉(RCR)组、肉苁蓉多糖(RCRDT)组和松果菊苷(ECH)组,每组8只,连续7 d灌胃盐酸林可霉(3 g/kg)造小鼠腹泻模型,随后灌胃INU(5 g/kg)、RCR(5 g/kg)、RCRDT(200 mg/kg)和ECH(60 mg/kg)各0.2 ml,1次/日,治疗7 d,CON组和AAD组小鼠灌胃同体积的生理盐水。通过观察小鼠一般体征、结肠HE染色、6S rDNA高通量测序分析,综合评价肉苁蓉及其有效成分肉苁蓉多糖和松果菊苷对抗生素所致小鼠肠道菌群失调的作用。结果: 与CON组相比,AAD组小鼠体重减轻,出现明显腹泻症状,结肠组织出现炎性改变,肠道菌群多样性降低(P<0.05),说明造模成功。与AAD组相比,INU组、RCR组、RCRDT组和ECH组小鼠体重恢复,腹泻症状明显改善;ECH组小鼠结肠病理恢复至正常水平;与AAD组相比,RCR组、RCRDT组和ECH组小鼠肠道厚壁菌门含量明显减少,BlautiaLachnoclostridium含量增加,Clostridium_sensu_stricto_1含量减少(P<0.05),此外,ECH组小鼠肠道菌群丰度和多样性恢复至正常水平,肠道菌群结构得到良性调整,拟杆菌属、FlavonifractorAgathobacterLachnoclostridiumPrevotella-9等含量增加(P< 0.01)。结论: 肉苁蓉及其有效成分肉苁蓉多糖和松果菊苷均可以调节抗生素所致肠道菌群失调,改善AAD症状,其中松果菊苷的作用更明显。
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蜜煎导通便栓对大鼠润肠通便的作用及其机制*
杜晓凤, 陈升富, 商婷, 倪志涛, 史玉攀, 王谨慧
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 776-781.   DOI: 10.12047/j.cjap.6337.2022.141
摘要   PDF (2208KB)
目的: 探索蜜煎导通便栓(MJDs)对复方地芬诺酯诱发雄性大鼠便秘模型的润肠通便作用及机制。方法: 将60只SD雄性大鼠,随机分为空白对照组、模型组、阳性组、MJDs组。采用复方地芬诺酯灌胃法复制便秘模型,空白对照组及模型组灌肠生理盐水,阳性组灌肠给予开塞露,MJDs组灌肠给予蜜煎导通便栓,连续灌肠给药10 d,每天一次。造模及给药期间对大鼠体质量、粪便含水量、胃排空率、碳墨推进率等指标进行观察;采用苏木素-伊红(HE)染色观察MJDs对便秘大鼠结肠组织病理变化的影响;采用ELISA试剂盒观察MJDs对便秘大鼠结肠中5-羟色胺(5-HT)的影响;采用免疫组化法检测MJDs对便秘大鼠结肠中水通道蛋白(AQPs)3、水通道蛋白(AQPs)4表达的影响。结果: 给药10 d后,与空白对照组比较,模型组体重、粪便含水量、碳墨推进率、结肠5-HT含量显著降低,结肠AQP3、AQP4表达量显著增高(P<0.05,P<0.01);与模型组比较,阳性组粪便含水量与结肠5-HT含量显著性增加,结肠AQP3、AQP4表达量显著下降,MJDs组体重、粪便含水量与结肠5-HT含量显著升高,AQP3、AQP4表达量显著下降(P<0.05,P<0.01);与阳性组比较,MJDs组粪便含水量显著下降,MJDs组结肠AQP3、AQP4表达量显著性下降(P<0.05,P<0.01);胃排空率各组间差异无统计学意义。结论: MJDs对便秘具有良好的通便作用,其机制可能与上调结肠5-HT含量,下调结肠AQP3及AQP4表达有关。
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姜黄素对慢性酒精成瘾致肝损伤的干预作用*
吴一鸣, 林雪, 苏雅静, 薛頔, 张晨
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 782-786.   DOI: 10.12047/j.cjap.6340.2022.142
摘要   PDF (1506KB)
目的: 探讨姜黄素(Curc)对慢性酒精成瘾性引起的小鼠肝损伤的干预作用。方法: 将30只Balb/c小鼠随机分为正常对照组(Control)、模型组(Model)、低剂量Curc组(5 mg/kg, Curc-L)、中剂量Curc组(10 mg/kg, Curc-M)和高剂量Curc组(15 mg/kg, Curc-H),每组6只。采用20%的白酒制备慢性酒精成瘾性肝损伤模型,Con组每天灌胃2 ml生理盐水;Mod组每天灌胃20%白酒5 ml/kg,Curc治疗组每天用对应浓度的Curc灌胃,每次2 ml,连续35 d。测量小鼠肝脏重量,观察小鼠健康状况。检测小鼠血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)和肝脏中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、丙二醛(MDA)、总超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、一氧化氮(NO)浓度。观察苏木精和伊红染色的肝组织病理形态学变化。结果: 与对照组相比,模型组小鼠肝脏质量及血清中ALT、AST、ALP、MDA、NO、TC、TG、HDL-C、LDL-C水平显著升高(P<0.05,P<0.01),SOD和GSH-Px活力显著降低(P<0.05,P<0.01),肝细胞有空泡和炎性细胞浸润,肝组织NF-κB和MAPK蛋白表达水平显著上调(P<0.01)。与模型组相比,Curc组的ALT、AST、ALP、MDA、NO、TC、TG、HDL-C、LDL-C的水平显著降低并SOD和GSH-Px活力显著升高(P<0.05,P<0.01)。结论: Curc可能通过调控NF-κB/MAPK信号通路有效地减少肝脏组织损伤。
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氢对高蛋氨酸饮食诱导的高同型半胱氨酸血症和脂肪肝的缓解作用*
储文彬, 丁天琪, 文波, 陆俊宇, 樊嵘, 陈学伟
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 787-792.   DOI: 10.12047/j.cjap.6382.2022.143
摘要   PDF (1465KB)
目的: 探讨氢(H2)对高同型半胱氨酸血症(HHcy)大鼠的同型半胱氨酸(Hcy)水平和非酒精性脂肪肝的缓解作用。方法: Wistar大鼠一周适应性饲养后,随机分为普食组(CHOW)、高蛋氨酸组(HMD)和高蛋氨酸加富氢水组(HMD+HRW)三组,每组8只,CHOW组使用AIN-93G饲料,HMD和HMD+HRW使用AIN-93G+2%蛋氨酸饲料构建HHcy模型,HMD+HRW组同时使用富氢水灌胃(每只3 ml,每天2次,氢浓度为0.8 mmol/L),记录体重数据。饲养6周后处理取材,取大鼠血浆和肝脏,分别检测各组血浆同型半胱氨酸(Hcy)、脂质含量,进行肝脏的组织形态学观察、检测肝脏的Hcy代谢途径关键酶活性和mRNA的表达。结果: 与CHOW组大鼠相比,HMD大鼠血液中Hcy显著升高,差异均具有统计学意义(P<0.05),病理组织切片观察到大鼠肝肿大,出现损伤并伴有脂肪肝;与HMD组大鼠相比,HMD+HRW组大鼠血液中Hcy明显下降,肝脏损伤减轻,肝脏中Hcy代谢关键酶活性和mRNA表达提高,且差异均具有统计学差异(P<0.05)。结论: 氢对HMD饮食诱导的HHcy大鼠肝脏损伤有显著的改善作用,可能主要通过增强Hcy三条代谢途径代谢酶来降低体内过量的Hcy,从而改善肝脏代谢功能和非酒精性脂肪肝症状。
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延龄草总皂苷对血管性认知障碍的干预作用及其机制*
杨丽君, 王刚, 杨丹, 段壬泽, 赵方毓, 陈显兵
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 797-802.   DOI: 10.12047/j.cjap.6355.2022.145
摘要   PDF (1814KB)
目的: 探讨延龄草总皂苷(TST)通过内质网应激(ERS)调控NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体对血管性认知障碍(VCI)大鼠神经保护作用。方法: 将60只雄性SD大鼠分为4组(n=10):假手术组(Sham)、模型组(VCI,双侧颈总动脉结扎(BCCAO)法)、TST干预组(TST,100 mg/kg)以及盐酸多奈哌齐阳性组(Positive,0.45 mg/kg),连续给药4周。Morris水迷宫评价学习记忆能力;HE、Nissl染色观察组织形态变化;Western blot法检测内质网相关蛋白GRP78、IRE1、XBP1;炎症小体相关蛋白NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-18、IL-1β。结果: 与Sham组相比,VCI组大鼠逃避潜伏期明显延长,穿越平台次数与目标象限停留时间百分比缩短(P<0.01);VCI大鼠海马区细胞损伤,出现明显核固缩现象、神经元数量减少,胞体结构损伤;VCI组内质网、炎症小体相关蛋白上升(P<0.05或P<0.01);与VCI组比较,TST组与Positive组寻台时间减少,穿越平台次数与占目标象限时间比值延长(P<0.05或P<0.01),其中Positive组与VCI组相比穿越平台次数差异不明显(P>0.05);TST组与Positive组细胞损伤、核固缩明显减轻、神经元数量明显增多;TST组与Positive组内质网相关蛋白、炎症小体相关蛋白不同程度降低(P<0.05或P<0.01)。结论: TST对VCI大鼠具有神经保护作用,其机制可能与ERS参与调控NLRP3炎症小体的途径有关。
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博舒替尼对大鼠脑缺血/再灌注损伤的影响*
张艺, 吴超, 张奇, 孔钰, 卞晓倩, 王影, 李曙
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 803-806.   DOI: 10.12047/j.cjap.6327.2022.146
摘要   PDF (1402KB)
目的: 探索博舒替尼(Bosutinib)对大鼠脑缺血/再灌注损伤早期的干预作用。方法: 40只SD大鼠随机分成4组(随机数字法),每组10只, 设sham组(对照组):只分离颈部血管,不做其他处理;MCAO(模型组):采用改良线栓法制作大鼠脑缺血/再灌注损伤模型,缺血2 h后再灌注24 h;DMSO组(溶剂组):实验前1 d尾静脉注射溶剂DMSO( 0.752 ml/kg),脑缺血2 h再灌24 h;Bosutinib组(干预组);实验前1 d予以尾静脉注射现配的Bosutinib(4 mg/kg),脑缺血2 h再灌24 h。缺血/再灌注24 h后,进行神经功能评分;用TTC染色后计算脑梗死面积;Western blot法检测SIK2蛋白表达水平;ELISA检测脑组织中细胞因子TNF-α、IL-6含量。结果: 神经功能评分,与 sham 组比较,MCAO 及DMSO组的评分显著升高 (P<0.05);与 MCAO 及DMSO 两组比较,Bosutinib 组的评分显著下降 (P<0.05)。脑梗死体积,与sham组对比,MCAO及DMSO组梗死体积百分比均显著增大 (P<0.01);与MCAO及DMSO两组相比较,Bosutinib组脑梗死体积百分比显著减少(P<0.01)。SIK2的蛋白表达,与sham组比较,MCAO及DMSO组的SIK2蛋白表达无显著变化(P>0.05);与MCAO及DMSO比较, Bosutinib组SIK2蛋白表达显著下降(P<0.05)。炎症因子变化,与sham组对比,MCAO组及DMSO组的IL-6、TNF-α含量均显著升高(P<0.05);与MCAO组及DMSO组比较,Bosutinib组IL-6、TNF-α含量均显著下降(P<0.05)。结论: Bosutinib可减少脑缺血/再灌注引起的损伤,其可能机制与抑制SIK2蛋白及炎症因子的表达有关。
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反复七氟烷暴露对新生大鼠海马细胞凋亡和远期学习记忆能力的影响*
毕小波, 张霞, 文继鹏, 丁委, 李进
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 807-813.   DOI: 10.12047/j.cjap.6353.2022.147
摘要   PDF (2205KB)
目的: 探讨反复七氟烷暴露对新生大鼠海马细胞凋亡和远期学习记忆能力的影响及对PI3K/AKT通路的调控作用。方法: 90只SD大鼠按随机数字表法分为对照组(25%的氧气)、1次暴露组(出生后第6日吸入3%的七氟烷、25%氧气)、3次暴露组(出生后第6、7、8日均吸入3%的七氟烷、25%氧气)、5次暴露组(出生后第6、7、8、9、10日均吸入3%的七氟烷、25%氧气)、5次暴露+740Y-P(PI3K激活剂)组(5次吸入七氟烷后腹腔注射0.02 mg/kg 740Y-P)。Morris水迷宫测定大鼠学习记忆能力;HE染色、透射电镜观察大鼠海马组织神经元形态及结构变化;TUNEL检测大鼠海马神经细胞凋亡情况;WB检测大鼠海马组织凋亡相关蛋白(Caspase-3、Bax、Bcl-2)及PI3K/AKT通路相关蛋白的表达。结果: 与对照组和1次暴露组相比,3次暴露组和5次暴露组大鼠学习记忆能力严重降低,海马组织神经元形态及结构受到严重损害,海马神经细胞凋亡率增加(P<0.05),海马组织中Capase-3、Bax蛋白表达显著升高(P<0.05),Bcl-2蛋白表达、PI3K/AKT通路蛋白表达显著降低(P<0.05);随着七氟烷暴露次数的增加,大鼠学习记忆能力显著降低,海马神经元细胞受损严重,海马神经细胞凋亡率显著增加(P<0.05),PI3K/AKT通路蛋白表达显著降低(P<0.05);与5次暴露组相比,5次暴露+740Y-P组大鼠学习记忆能力、海马神经元结构得到一定的恢复,海马神经细胞凋亡率、Capase-3、Bax蛋白显著降低(P<0.05),Bcl-2蛋白表达、PI3K/AKT通路蛋白表达显著升高(P<0.05)。结论: 反复七氟烷暴露可显著降低新生大鼠的学习记忆能力并加重海马神经细胞凋亡,其机制可能是通过抑制PI3K/AKT通路发挥作用。
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CUMS对焦虑小鼠海马与前额叶皮层锥体神经元兴奋/抑制平衡的影响*
朱传安, 陈进东, 杨海永, 夏玉平, 黄志源
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 814-819.   DOI: 10.12047/j.cjap.6334.2022.148
摘要   PDF (1657KB)
目的: 探索慢性不可预见性温和性刺激(CUMS)所致焦虑障碍小鼠额叶皮层与海马锥体神经元兴奋/抑制(E/I)平衡的变化。方法: 24只C57/BL6雄性小鼠随机区组分为对照组(CTRL)与模型组(CUMS),每组12只。CUMS组小鼠进行为期21 d的应激,包括束缚1 h、昼夜颠倒24 h、温水强迫游泳5 min、禁食/禁水24 h、潮湿环境饲养18 h、摇晃鼠笼30 min、白噪音1 h、社交应激10 min,CTRL组小鼠正常饲养。随后进行焦虑相关行为学及全细胞记录检测。结果: 与CTRL组比较,CUMS组小鼠旷场试验中进入中央区时间明显减少(P<0.01),高架十字迷宫实验中进入开臂的时间明显减少(P<0.01)、次数明显减少(P<0.01),闭臂停留时间明显增加(P<0.01),小鼠dlPFC、mPFC、vCA1锥体神经元sEPSC频率、电容量与E/I比值均明显增加(P<0.01),sEPSC幅度、sIPSC频率、幅度、电容量均无明显改变(P>0.05);而小鼠dCA1锥体神经元sEPSC与sIPSC的频率、幅度、电容量及E/I比值,则均无明显改变(P>0.05)。结论: CUMS所致小鼠焦虑样行为,可能是多脑区参与的结果,主要与dlPFC、mPFC、vCA1脑区的锥体神经元兴奋性增加有关,而与dCA1脑区似乎关系不大。
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研究简报
PBMC线粒体自噬对高原移居人群运动能耗、线粒体呼吸链复合酶活性的影响*
孔海军, 王凤华, 李新龙, 甘胜前, 谌晓安
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 655-659.   DOI: 10.12047/j.cjap.6345.2022.119
摘要   PDF (1355KB)
目的: 探究高原移居中青年男性走、跑状态运动能耗及外周血单个核细胞(PBMC)线粒体自噬标志物变化特征。方法: 招募152名受试者,根据移居高原年限分为高原移居Ⅰ组(HM1)、高原移居Ⅱ组(HM2)、高原移居Ⅲ组(HM3)、世居高原组(Con)。检测受试者3.0 km/h 、4.5 km/h、6.0 km/h及7.5 km/h条件下运动能耗;ELISA检测受试者PBMC线粒体NADH-Q氧化还原酶、琥珀酸-Q氧化还原酶、UQ-细胞色素C氧化还原酶、细胞色素C氧化酶水平;RT-PCR和Western blot检测受试者PBMC线粒体Parkin、PINK3、LC3A、LC3B mRNA及蛋白表达水平。结果: 与Con组比较,HM1、HM2组3 km/h步行能耗显著上升(P< 0.05);与HM1组比较,HM2组显著降低(P<0.05) 。与Con组比较,HM1组4.5 km/h、6 km/h及7.5 km/h走、跑能耗均显著上升(P<0.05) 。与Con组比较,HM1、HM2和HM3组复合物Ⅰ、复合物Ⅱ及复合物Ⅲ水平均显著降低(P<0.05) ;与HM1组和HM2组比较,HM3组显著上升(P<0.05) ;与HM1组比较,HM2组显著上升(P<0.05) 。与Con组比较,HM1、HM2组复合物Ⅳ水平显著降低(P<0.05) ;与HM1组和HM2组比较,HM3组显著上升(P<0.05) 。与Con组比较,HM1、HM2和HM3组Parkin mRNA表达显著上升(P<0.05) ,HM1、HM2组高于HM3组(P<0.05) ;与Con组比较,HM1、HM2和HM3组PINK3 mRNA表达显著降低(P<0.05) ,HM1组显著低于HM2、HM3组(P<0.05) ;与Con组比较,HM1、HM2和HM3组LC3A mRNA表达显著降低(P<0.05) ,HM1组和HM2组显著低于HM3组,HM1组显著低于HM2组(P<0.05) ;与Con组比较,HM1、HM2和HM3组LC3B mRNA和LC3B蛋白表达显著上升(P<0.05) ,HM1组和HM2组显著高于HM3组,HM1组显著低于HM2组(P<0.05) 。与Con组比较,HM1、HM2组Parkin蛋白表达显著上升(P<0.05) ,HM1组、HM2组显著高于HM3组(P<0.05) ;与Con组比较,HM1、HM2组PINK3和LC3A蛋白表达显著降低(P<0.05) ,HM1组、HM2组显著低于HM3组(P<0.05) 。结论: 高原移居者随高原移居时间延长,PBMC线粒体自噬水平逐步下降,PBMC线粒体呼吸酶活性逐渐增殖;高原定量负荷运动能量消耗逐渐降低。
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人参复方对急性低氧环境中小鼠抗疲劳的作用*
赵丽, 李萌, 马博华, 是文辉, 王瑞, 尹东锋
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 660-663.   DOI: 10.12047/j.cjap.6369.2022.120
摘要   PDF (1160KB)
目的: 在模拟海拔6 000 m高原低氧环境中观察人参复方对急性低氧小鼠抗疲劳的作用。方法: 将SPF级昆明小鼠分为正常组、缺氧模型组、阳性对照组(红景天)、人参复方低剂量组(1.0 g/kg)、中剂量组(2.0 g/kg)、高剂量组(3.0 g/kg),正常组和缺氧模型组灌等量生理盐水,按10 ml/kg体质量每天灌胃一次,连续灌胃给药14 d,利用特殊环境人工低压氧舱模拟海拔6 000 m建立小鼠急性低氧模型,除正常组外,其余组小鼠均置于人工低压氧舱中,历时24 h,然后进行负重游泳,记录小鼠负重游泳力竭时间,检测超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、三磷酸腺苷(ATP)、尿素氮(BUN)、肌糖原(MG)、肝糖原(Gly)、乳酸(LA)、乳酸脱氢酶(LDH)含量。结果: 与缺氧模型组相比,人参复方对小鼠负重游泳力竭时间显著延长(P<0.05);与正常组相比,人参复方低、中、高剂量组血清中LA、Gly含量均显著升高(P<0.05);与阳性对照组相比,人参复方高剂量组血清中LA含量显著升高(P<0.05);与缺氧模型组相比,人参复方低、中、高剂量组血清中BUN、LA含量显著降低(P< 0.05),肝糖原中Gly含量显著升高(P<0.05),人参复方中、高剂量组血清中ATP、LDH含量、肌糖原中MG含量显著升高(P< 0.05),MDA含量显著降低(P<0.05),人参复方高剂量组SOD含量显著升高(P<0.05)。结论: 人参复方可显著提高急性低氧环境中小鼠抗疲劳作用。
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耐力运动增强小鼠骨骼肌葡萄糖摄取能力的作用及白细胞介素15的调控机制*
王哲, 王谦, 吴华朵, 胡永强, 彭子富, 郭项英, 姜宁
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 696-699.   DOI: 10.12047/j.cjap.6360.2022.126
摘要   PDF (1601KB)
目的: 探讨耐力运动对小鼠骨骼肌葡萄糖摄取能力的影响及白细胞介素(IL-15)的作用机制。方法: 将32只C57BL/6J小鼠随机分为安静对照组(Control, C)、耐力训练组(Exercise, E)、PBS注射组(PBS injected, PI)、IL-15注射组(IL-15 injected, II)。每组8只,C组小鼠正常饲养8周,E组小鼠进行8周中等强度耐力训练,II组小鼠一次性腹腔注射300 μl IL-15复合剂溶液(1.5 μg IL-15和7 μg IL-15Rα),PI组一次性腹腔注射与II组等量的PBS。其中C组和E组在饲养第7周时,PI组和II组在一次性注射后,各组小鼠禁食12 h,随后进行葡萄糖耐量试验(IPGTT)检测并记录血糖水平。采用Western blot检测小鼠骨骼肌GLUT4、IL-15、AKT、pAKT、AMPK、pAMPK、AS160、pAS160的蛋白表达水平。结果: 与C组相比,E组小鼠骨骼肌IL-15、GLUT4、pAMPK、pAKT、pAS160蛋白表达明显升高(P<0.05)。与PI组相比,II组小鼠骨骼肌IL-15、GLUT4、pAMPK、pAS160蛋白表达明显升高(P<0.05)。结论: 8周耐力运动和腹腔注射IL-15复合剂均可提升小鼠骨骼肌葡萄糖的摄取能力,但单独增加IL-15可能是通过激活AMPK/AS160/GLUT4通路提升对于葡萄糖的转运能力,这一过程不依赖AKT/AS160/GLUT4通路的激活。
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荷包牡丹碱联合早期跑步运动对大鼠脑损伤恢复的协同效应*
刘乃红, 王佃卿, 彭志锋
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 700-703.   DOI: 10.12047/j.cjap.6379.2022.127
摘要   PDF (1369KB)
目的: 评估γ-氨基丁酸(GABA)受体拮抗剂荷包牡丹碱联合早期跑步运动对大鼠脑损伤后运动功能恢复协同效应。方法: Wistar大鼠随机分为Sham组、缺血/再灌注(I/R)组、荷包牡丹碱+I/R组、运动+I/R组和荷包牡丹碱+运动+I/R组(联合处理组),每组10只大鼠。除Sham组外,其余大鼠均行大脑中动脉阻塞(MCAO)诱导I/R。I/R 2 d后,荷包牡丹碱+I/R组和联合处理组大鼠腹腔注射荷包牡丹碱,连续注射5 d;运动+I/R组和联合处理组大鼠在跑步机上连续跑5 d,每次30 min。I/R 7 d后,采用旋转杆试验和错步试验评估各组大鼠运动功能;采用TTC方法评估各组大鼠脑梗死体积;采用ELISA及Western blot方法检测各组大鼠大脑皮层和脊髓中脑源性神经营养因子(BDNF)、GAP-43、突触素和Nogo-A蛋白表达。结果: 与Sham组相比,I/R组大鼠运动功能受损,脑梗死体积增加(所有P<0.05);与I/R组相比,荷包牡丹碱+I/R组、运动+I/R组和联合处理组大鼠运动功能改善,脑梗死体积减少(所有P<0.05),而且联合处理组大鼠运动功能改善和脑梗死体积减少优于其他两组(P均<0.05)。与I/R组相比,荷包牡丹碱+I/R组、运动+I/R组和联合处理组大鼠大脑皮层和脊髓BDNF蛋白表达增加(P均<0.05);荷包牡丹碱+I/R组和联合处理组大鼠脊髓突触素和GAP-43蛋白表达增加(P均<0.05)。此外,联合处理组大鼠脊髓Nogo-A蛋白表达高于其他所有组(P均<0.05)。结论: 荷包牡丹碱联合早期跑步运动可更有效促进脑损伤后运动功能恢复,可能与脊髓中轴突生长和抑制性修饰有关。
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高温环境运动中力竭时间与力竭即刻脑、肌肉组织血氧饱和度的关系
王大磊, 郎健
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 704-707.   DOI: 10.12047/j.cjap.6365.2022.128
摘要   PDF (1366KB)
目的: 探讨高温环境运动中脑和肌肉组织血氧饱和度的动态变化,以及力竭时间与其力竭即刻时血氧饱和度的关系。方法: 24名男性大学生,在常温、高温环境条件下各进行一次力竭运动,采用近红外光谱技术,对运动及恢复阶段脑组织、肌肉组织血氧饱和度变化情况进行同步观察。监测运动前、后血乳酸水平。计算不同环境条件下力竭时间与力竭即刻脑组织、肌肉组织血氧饱和度的相关性。结果: 高温环境力竭时间极显著低于常温环境(P<0.01),而力竭即刻血乳酸水平显著高于常温环境(P<0.05);常温、高温环境条件下,脑组织血氧饱和度随运动持续下降,肌肉组织血氧饱和度呈先上升后下降趋势。力竭即刻,脑组织、肌肉组织血氧饱和度均达最低水平,且高温环境脑组织、肌肉组织血氧饱和度均显著低于常温环境(P<0.05);常温环境条件下,力竭时间与力竭即刻脑组织、肌肉组织血氧饱和度水平相关系数分别为r= 0.575(P<0.05)和r= 0.825(P<0.01)。高温环境条件下,力竭时间与力竭即刻脑组织、肌肉组织血氧饱和度水平相关系数分别为r= 0.632(P<0.01)和r= 0.539(P<0.05)。结论: 在高温环境运动中,力竭时间与力竭即刻脑及肌肉组织血氧饱和度呈正相关。
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基于网络药理学探讨莱菔硫烷治疗急性一氧化碳中毒脑损伤的作用机制*
岳傲春, 宋慧平, 周诩栋, 韩伟, 李琴
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 725-729.   DOI: 10.12047/j.cjap.6354.2022.132
摘要   PDF (2179KB)
目的: 基于网络药理学方法,探究莱菔硫烷(SFN)治疗急性一氧化碳中毒(ACOP)脑损伤潜在靶点和分子机制。方法: 检索 Pubchem 数据库获得SFN的2D结构,通过 Pharmmapper 网站获得化合物预测靶点,检索GeneCards 和 OMIM数据库获得ACOP脑损伤的靶点,通过 STRING 数据库构建蛋白质相互作用(PPI)网络,利用Cytoscape 软件构建分子网络,应用 Metascape 数据库进行GO和KEGG分析。结果: 通过筛选,共获得SFN的有效靶基因81个,ACOP脑损伤有效靶基因1207个,其中共同靶点36个,PPI网络分析显示ALB、AKT1、MMP9等为网络的核心靶点,GO分析结果提示相关靶点显著富集在细胞对肽的反应、对氧化应激的细胞反应以及活性氧代谢过程的正向调节等生物功能,KEGG富集分析结果主要涉及癌症通路、乙型肝炎通路、催乳素信号通路、自噬-动物信号通路等相关通路。结论: 通过网络药理学初步揭示SFN 对 ACOP 脑损伤的作用具有多靶点性,SFN作用于ALB、AKT1、MMP-9等核心靶点,通过抗炎、抗细胞凋亡、增强自噬等发挥抗ACOP作用。
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原代大鼠骨髓间充质干细胞的改良培养及鉴定*
马华根, 刘海琴, 唐元瑜
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 735-738.   DOI: 10.12047/j.cjap.6285.2022.134
摘要   PDF (2305KB)
目的: 改良原代大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)的分离培养方法。方法: 基于“干细胞生态位”原理,采用全骨髓贴壁法结合骨片消化法分离培养原代大鼠BMSCs。通过细胞形态学观察、细胞表面标志物CD分子检测以及定向诱导分化实验对目的细胞进行鉴定。结果: 所培养的细胞形态为细长梭形,其融合后呈典型的“涡旋状”紧密排列,且细胞增殖迅速,原代培养5~6 d即可达到融合状态,按1∶3比例连续传代到第8代时,细胞形态仍基本保持不变;第4代细胞的间充质干细胞表面标志物CD90、CD29、CD73以及造血干细胞表面标志物CD45、CD34、CD11b/c的阳性表达率分别为89.0%、98.3%、64.2%、3.5%、5.6%、 24.7%;定向诱导分化实验表明目的细胞具有良好的成脂、成骨分化潜能。结论: 本研究基于“干细胞生态位”原理,成功建立了一种高效稳定的原代大鼠BMSCs分离培养方法。
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丹珍头痛胶囊对慢性偏头痛大鼠的干预作用*
王瑞琼, 宁艳梅, 吴国泰, 杜丽东, 王志旺
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 771-775.   DOI: 10.12047/j.cjap.6329.2022.140
摘要   PDF (1336KB)
目的: 探讨丹珍头痛胶囊对中枢敏感介导的慢性偏头痛大鼠的干预作用。方法: 将60只SD大鼠随机分为正常组、模型组、盐酸氟桂利嗪组(FNZ)、丹珍头痛胶囊(DZTT)高、中、低剂量组(1.0、0.5、0.25 g/kg)(n=10)。采用连续皮下注射硝酸甘油法制作慢性偏头痛大鼠模型,丹珍头痛胶囊给予大鼠灌胃治疗,每天1次,连续35 d。观测各组大鼠大体状态、耳红出现及消失时间、搔头次数、爬笼次数等疼痛行为学指标,测定眶周及足底的机械痛阈值,RT-PCR及Western blot技术分别检测三叉神经脊束核尾侧(TNC)组织中CREB、ERK的mRNA表达及CREB、pCREB、ERK、pERK蛋白表达水平。结果: 与正常组比较,模型组大鼠行为学评分明显升高,眶周及足底机械痛阈值逐日下降,TNC组织中CREB、ERK基因表达及CREB、pCREB、ERK、pERK蛋白表达水平均显著升高(P<0.01);与模型组比较,DZTT、FNZ组大鼠疼痛症状明显缓解,疼痛行为学评分显著降低而眶周及足底机械痛阈值显著升高,TNC组织中CREB、ERK基因表达及CREB、pCREB、ERK、pERK蛋白表达水平均显著下降(P<0.05,P<0.01);与FNZ组比较,在给药第35日,DZTT高剂量组大鼠疼痛行为学评分、眶周及足底机械痛阈、TNC组织中CREB mRNA表达及ERK、pERK蛋白表达水平差异无显著性(P>0.05)。结论: DZTT对中枢敏感介导的慢性偏头痛具有一定的治疗作用,抑制CREB、ERK的激活和磷酸化是其可能机制之一。
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某舰主机运行对主机舱环境空气挥发性有机化合物浓度的影响*
石玥, 余涛, 施红旗, 冷文军, 陈龙飞, 袭著革, 林本成
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 793-796.   DOI: 10.12047/j.cjap.6380.2022.144
摘要   PDF (1387KB)
目的: 了解某舰主机运行工况对舱室整体环境空气污染物浓度的影响,为舱室空气改善和作业人员健康保障提供基础支撑。方法: 利用标准Tenax TA吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法测定主机转速分别在(55±5)、(75±5)、(110±5)、(145±5)、(170±5)r/min下某蒸汽动力舰船舱室环境空气中挥发性有机化合物(VOCs)的特征。结果: 不同工况下主机舱环境空气VOCs的组成和浓度基本一致,主要由正十一烷、正癸烷等脂肪烃,二甲苯、乙苯、BHT、苯等芳香烃,以及四氯乙烯、二氯甲烷等卤代烃组成。结论: 主机运行工况变化对主机舱环境空气VOCs特征的影响不显著,因此主机工况变化不影响面向主机舱环境空气VOCs控制的通风、净化系统设计和运行策略制定。
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技术方法
小鼠原发性肝癌模型的建立*
王靳琎, 李雪莹, 易进科, 赵蓓玲, 黄慧敏, 魏英
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (6): 820-823.   DOI: 10.12047/j.cjap.6367.2022.149
摘要   PDF (1673KB)
目的: 采用三种造模方法建立小鼠原发性肝癌模型,并进行比较,寻找更优化的造模方法。方法: 15日龄C3H/HeN雄性小鼠40只,随机分为Ⅰ-Ⅳ组,每组10只。Ⅰ组:不予任何处理;Ⅱ组:腹腔注射25 mg/kg的二乙基亚硝胺(DEN)一次;Ⅲ组:腹腔注射100 mg/kg的DEN一次;Ⅳ组:腹腔注射25 mg/kg的DEN一次,42日龄时再次腹腔注射100 mg/kg的DEN一次。统计各组小鼠的死亡率。造模第18周,麻醉后眼球取血,断颈处死后打开腹腔取肝脏,观察各组肝脏外观、癌结节数目及肝脏肿瘤发生率,HE染色观察肝脏组织病理学变化,并检测血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)的浓度。结果: 造模第18周,与Ⅰ组相比,Ⅱ-Ⅳ组小鼠血清中的ALT 、AST浓度均显著升高(P<0.05);Ⅲ组和Ⅳ组存活小鼠癌结节数目,肿瘤发生率显著增加(P<0.05)。造模第18周时,Ⅰ组和Ⅱ组无小鼠死亡,肝癌发生率为0%;Ⅲ组和Ⅳ组存活小鼠肝癌发生率均为100%,但Ⅲ组小鼠死亡率高达50%,Ⅳ组仅为20%。结论: C3H/HeN雄性小鼠15日龄时腹腔注射25 mg/kg的DEN一次,第42日龄时再次腹腔注射100 mg/kg的DEN一次,可成功建立小鼠肝癌模型,周期短且死亡率较低,是建立原发性肝癌模型较为理想的方法。
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