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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4期 刊出日期:2022-07-28 上一期   
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研究论文
雌激素处理的hBMSC对高糖诱导血管内皮细胞损伤的保护作用*
张晓东, 孙石磊, 王冠, 李霄凌, 姚立杰, 徐浩, 张鹏, 沈雷
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 289-294.   DOI: 10.12047/j.cjap.6244.2022.054
摘要   PDF (1492KB)
目的: 探讨雌激素处理人骨髓间充质干细胞(hBMSC)对高糖诱导的人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)损伤的保护作用及机制。方法: 采用30 mmol/L葡萄糖刺激hBMSC细胞建立高糖模型并分组:以无刺激者为高糖对照组(HG组)、以20 μmol/L雌激素处理者为高糖雌激素组(HG+E2组)、以5 μmo/L蛋白激酶B(PKB/Akt)抑制剂Triciribine预处理45 min后,再以20 μmol/L雌激素处理者为高糖Akt抑制剂组(HG+E2+Triciribine组)和正常条件培养的hBMSC为正常对照组(NG组)。分别于处理12 h后,采用CCK8法检测各组hBMSC的细胞活力,硝酸还原酶法和ELISA法检测各组培养基上清中NO、VEGF和IL-8的含量(n=6),48 h后采用Western blot检测内皮型一氧化氮合酶(eNOS)和磷酸化eNOS(p-eNOS)蛋白表达水平(n=3)。此外,提取各组hBMSC的培养基上清作为条件培养基(CM)培养人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)并分组为:HG-CM组(HG组条件培养基处理)、HG+E2-CM组(HG+E2组条件培养液处理)、HG+E2+Triciribine-CM组(HG+E2+Triciribine组条件培养基处理)和HG-H组(高糖对照组,30 mmol/L葡萄糖终浓度处理),分别于12 h后,采用CCK8法检测各组HUVEC的细胞活力(n=6),24 h后采用流式细胞术检测各组HUVEC细胞的凋亡率(n=3);48 h后采用划痕实验观察各组HUVEC细胞的迁移率(n=3)。结果: 与NG组相比,HG组中hBMSC细胞活力和细胞内eNOS蛋白磷酸化水平降低(P<0.05),细胞培养液上清中NO、VEGF和IL-8含量减少(P<0.05);与HG组相比,HG+E2组中hBMSC的细胞活力和细胞中eNOS蛋白磷酸化水平显著增加(P<0.05),细胞培养基上清中NO、VEGF和IL-8含量增加(P<0.05),而当hBMSC细胞中Akt蛋白活性被抑制后,HG+E2+Triciribine组中上述结果指标呈反向变化(P<0.05)。此外,与HG-CM组相比,HG+E2-CM组中HUVECs的细胞活力和迁移能力显著增加(P<0.05),细胞凋亡比例降低(P<0.05),而与HG+E2-CM组相比,HG+E2+Triciribine-CM组中HUVECs的细胞活力和迁移能力降低(P<0.05),细胞凋亡比例增加(P< 0.05)。结论: 雌激素可能通过激活hBMSC细胞Akt/eNOS信号通路,促进NO、VEGF和IL-8的分泌,进而增加HUVECs的细胞活力和迁移能力,并抑制细胞凋亡的发生,对高糖诱导的HUVECs细胞损伤发挥保护作用。
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NLRP3/Caspase-1通路对半夏厚朴汤干预慢性间歇性低氧小鼠肾脏炎性损伤中的作用*
刘寒, 郭亚净, 赵亚硕, 李亭亭, 吉恩生
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 295-299.   DOI: 10.12047/j.cjap.6250.2022.055
摘要   PDF (1536KB)
目的: 观察半夏厚朴汤对慢性间歇性低氧小鼠肾脏NLRP3/Caspase-1/IL-1β信号通路的影响。方法: 将C57BL/6小鼠随机分为3组,每组10只,分别是正常对照组(Control)、慢性间歇性低氧组(CIH)、半夏厚朴汤治疗组(BHD)。CIH组与BHD组小鼠置于低氧舱内,先充入氮气,使氧气浓度在90 s内从21%下降到9%,后充入氧气,使氧气浓度在90 s内逐渐上升到21%,Control组小鼠置于舱内,充入正常空气,每天处理8 h,持续21 d。BHD组于每日入舱前灌胃给予半夏厚朴汤,Control组和CIH组同时灌胃等体积的生理盐水。造模结束检测各组小鼠肾功能变化和观察肾脏病理情况;通过蛋白印迹法和免疫组织化学染色法检测NOD样受体3(NLRP3)、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白1(Caspase-1)、白介素 (IL-1β) 的表达水平。结果: 与Control组比较,CIH组小鼠血清尿酸(UA)、尿素氮(BUN)及肌酐(SCr)的含量显著升高(P<0.01),与CIH组比较,BHD组均显著下降(P<0.01)。病理染色结果显示,与对照组相比,CIH组肾小管管腔增大,肾小管上皮细胞肿胀和出现大小不等的空泡,少量细胞脱落、坏死;BHD组有少量的肾小管上皮细胞脱落、坏死。Masson染色结果显示,与对照组比较,CIH组肾小球周围出现明显的纤维化, BHD组纤维化明显减少。Western blot显示,与对照组比较,CIH组肾组织NLRP3、caspase-1、IL-1β及IL-18的蛋白水平显著升高(P<0.01,P<0.05),与CIH组比较,BHD组显著下降(P<0.01,P<0.05)。免疫组织化学染色显示,与对照组比较,CIH组NLRP3、caspase-1和IL-1β的蛋白表达显著增多(P<0.01),且NLRP3在肾小管上皮细胞和间质巨噬细胞内表达最多,caspase-1和IL-1β主要见于肾小管上皮细胞胞浆,经BHD治疗后,与CIH组比较,BHD组NLRP3、caspase-1和IL-1β表达显著下降(P<0.05)。结论: 半夏厚朴汤可通过抑制NLRP3/Casapse-1/IL-1β信号通路相关分子的表达,减轻肾脏炎性损伤。
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营养制剂对间歇性寒冷暴露大鼠子宫、卵巢内HPO轴功能及能量代谢的影响*
金璐, 边祥雨, 董维雲, 杨忍忍, 王玖, 杨丹凤, 高蔚娜, 郭长江
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 300-303.   DOI: 10.12047/j.cjap.6297.2022.056
摘要   PDF (971KB)
目的: 观察一种自行设计的营养制剂对间歇性寒冷暴露SD雌性大鼠下丘脑-垂体-卵巢轴(HPO轴)功能及能量代谢的影响。 方法: 将雌性SD大鼠分为对照组、寒冷暴露组、营养制剂组,每组11只。对照组、寒冷暴露组每日灌胃蒸馏水,营养制剂组每日灌胃营养制剂,灌胃后寒冷暴露组、营养制剂组每日于-10℃冷舱内暴露4 h,持续14 d后,取血清、子宫、卵巢,采用酶联免疫吸附(ELISA)法测定血清卵泡刺激素(FSH)、黄体生成素(LH)等激素指标,采用比色法等检测ATP酶等能量代谢相关指标。 结果: 与对照组相比,寒冷暴露显著上调大鼠卵巢中FSHR、LHR蛋白表达,增强子宫和卵巢Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶活性(P<0.05);与寒冷暴露组相比,营养制剂能够下调低氧暴露大鼠卵巢FSHR、LHR蛋白的表达,抑制卵巢和子宫中Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性(P<0.05)。 结论: 营养制剂可以有效改善间歇性寒冷暴露对子宫、卵巢内HPO轴相关受体表达和能量代谢的影响。
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辣木叶黄精多糖组合物的抗疲劳作用及其机制研究*
高蔚娜, 边祥雨, 徐勤高, 董维雲, 麻玉莹, 郭长江
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 308-312.   DOI: 10.12047/j.cjap.6307.2022.058
摘要   PDF (926KB)
目的: 探讨辣木叶黄精多糖组合物的抗疲劳作用,并探讨相关的机制。方法: 将30只雄性昆明小鼠随机分为正常对照组(C)、组合物组(MP),每组15只。C组灌胃蒸馏水,MP组灌胃组合物,每组灌胃体积均为0.5 ml。每日灌胃,处理14 d后进行负重游泳实验,按小鼠体质量的3%进行尾部负重,记录力竭游泳时间。在另一项实验中,将48只雄性昆明小鼠随机分为安静对照组(QC)、游泳对照组(SC)、组合物组(MP),每组16只。QC和SC组灌胃蒸馏水,MP组灌胃组合物,灌胃体积均为0.5 ml,每日灌胃,处理14 d。实验第15日,灌胃30 min后,QC组立即取血、肝脏和后腿骨骼肌;SC和MP组进行90 min非负重游泳实验,游泳结束后取血液、肝脏、后腿骨骼肌。采用试剂盒测定血清、组织中的疲劳相关指标、氧化/抗氧化指标、能量代谢指标。结果: MP组小鼠力竭游泳时间较C组显著延长(P<0.05)。与对照组比较,非负重游泳显著降低小鼠血糖和血清谷胱甘肽(GSH)水平、肝糖原和肝脏ATP含量,抑制肝脏超氧化物歧化酶(SOD)、乳酸脱氢酶(LDH)和ATP酶活性,以及肌肉谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性(P<0.05)。而血尿素氮(BUN)和血清丙二醛(MDA)水平显著升高(P<0.05)。与SC组比较,MP显著增加小鼠血糖和肝糖原含量,增加血清GSH水平、肝脏SOD活性、肌肉GSH-Px活性,增强肝脏LDH、ATP酶活性,增加肝脏ATP含量(P<0.05),降低血清BUN(P<0.05)。结论: 辣木叶黄精多糖组合物具有抗疲劳作用,抗氧化和改善能量代谢可能是其发挥作用的重要机制。
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TOFA对人食管鳞癌Eca109和KYSE-450细胞生长的影响*
谷城威, 钱河, 刘玉珍, 赵宝生
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 317-321.   DOI: 10.12047/j.cjap.6236.2022.060
摘要   PDF (1527KB)
目的: 探讨5-十四烷氧基-2-呋喃酸(TOFA)对人食管鳞癌(ESCC)细胞Eca109和KYSE-450细胞增殖、周期和凋亡的影响。方法: 将Eca-109细胞和KYSE-450细胞分为对照组(DMSO)和实验组(TOFA),细胞(4×103 cells/100 μl)接种于96孔板中,每个浓度设置5个复孔,培养24 h后,给予DMSO(对照)和不同浓度(1、3、5、10 μg/ml)TOFA处理,继续培养24、48和72 h;MTT检测细胞增殖,流式细胞术检测细胞周期和凋亡,Western blot检测p21、Cleaved caspase-3表达水平及p-AKT、p-mTOR、p-4EBP1修饰水平,专用试剂盒检测细胞内游离脂肪酸。结果: 与DMSO组比较,TOFA以浓度和时间依赖性方式抑制Eca109和KYSE-450细胞增殖(P均<0.05),处理48 h的IC50分别为4.65和3.93 μg / ml;实验组细胞G2 / M 期细胞百分比增加,细胞凋亡率增高,p21、Cleaved caspase-3蛋白表达水平上调(P均<0.05),p-AKT、p-mTOR、p-4EBP1修饰水平下调(P均<0.05)。结论: TOFA抑制人食管鳞癌细胞增殖、阻滞细胞周期并促进细胞凋亡,其机制可能与其抑制AKT/mTOR/4EBP1信号通路有关。
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白藜芦醇抑制肠癌细胞焦亡的作用*
任彩佩, 张一楠, 吴亚俐, 都新新, 崔香丽
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 326-331.   DOI: 10.12047/j.cjap.6303.2022.062
摘要   PDF (2149KB)
目的: 研究白藜芦醇(Res)对肠癌细胞焦亡的影响。方法: ①葡聚糖硫酸钠(DSS)诱发小鼠结肠癌(CRC)实验:30只C57BL/6小鼠随机分为正常对照组(Contro组),氧化偶氮甲烷(AOM)组,AOM/DSS组,AOM/DSS+Res组和Res组,每组6只,造模周期共70 d。第1周第1日对AOM组、AOM/DSS组和AOM/DSS+Res组小鼠AOM(10 mg/kg)腹腔注射一次,无菌水饮水,1% DSS水供AOM/DSS组和AOM/DSS+Res组饮用,对AOM/DSS+Res组和Res组小鼠灌胃给予Res(50 mg/kg),造模结束后,取小鼠结肠组织固定、包埋、切片; IHC和Western blot检测小鼠结肠组织NLRP3、Caspase-1、IL-18蛋白表达情况。②离体实验:HCT 116细胞给予Res(2.4 μg/L)以及转染miR-31,加Res实验分为4组,分别标记0 h、12 h、24 h、48 h组;细胞转染分组为5组,即control组、miR-31 mimic组、miR-31 mimic+Res组、miR-31inhibitor组、miR-31inhibitor+Res组,48 h后收集细胞,每组设置三个复孔,并通过Western blot检测细胞NLRP3、Caspase-1、GSDMD-N、IL-18和IL-1β蛋白表达情况。结果: 动物实验:与control组相比较,AOM/DSS组NLRP3、Caspase-1、IL-18蛋白表达显著升高(P<0.01),AOM/DSS+Res组NLRP3、Caspase-1、IL-18蛋白表达水平相较于AOM/DSS组有显著下降(P<0.01);细胞实验:与control组相比,miR-31 mimic组NLRP3(P<0.01)、GSDMD-N(P<0.05)、IL-18(P<0.01)蛋白表达显著升高, miR-31 inhibitor组NLRP3、GSDMD-N、IL-18蛋白表达显著降低(P<0.05)。结论: Res可通过细胞焦亡抑制结肠癌。
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过表达微小RNA-130a-3P对LPS诱导心肌细胞损伤的干预作用及其机制*
苗莹莹, 袁欢欢, 黄敏杰, 付升旗
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 335-340.   DOI: 10.12047/j.cjap.6265.2022.064
摘要   PDF (1040KB)
目的: 探讨miRNA-130a-3p对脂多糖(LPS)诱导的心肌细胞自噬与凋亡的影响及分子机制。方法: H9C2心肌细胞随机分为5组,即正常对照组,LPS模型组,miRNA阴性对照组(miRNA-negative control组),miRNA-130a-3p mimics组(过表达miRNA-130a-3p),miRNA-130a-3p mimics+LY294002组(过表达miRNA-130a-3p + PI3K抑制)。LPS模型组即终浓度为10 μg/ml的LPS诱导24 h,miRNA阴性对照组与miRNA-130a-3p mimics组是利用lipo3000将阴性对照miRNA及miRNA-130a-3p mimics转染至H9C2细胞,培养24 h后,再将LPS加入培养基中培养24 h。miRNA-130a-3p mimics + LY294002组是利用lipo3000将miRNA-130a-3p mimics转染至H9C2细胞,同时在培养基中加入10 μmol/L(终浓度)的LY294002,培养24 h后,再将浓度为10 μg/ml的LPS加入培养基中培养24 h。所有实验均重复5次以上。利用RT-qPCR检测细胞中miRNA-130a-3p mRNA的表达水平,利用CCK-8实验检测细胞活性,利用ELISA实验检测细胞培养液中肿瘤坏死因子-α(TNF-α),白细胞介素-6(IL-6),白细胞介素-1β (IL-1β)的含量,利用比色法检测细胞培养液中超氧化物歧化酶(SOD)、乳酸脱氢酶(LDH)的含量;利用Western blot检测细胞中p-PI3K蛋白,p-AKT蛋白,Bax蛋白,Bcl-2蛋白,cleaved-caspase-3蛋白,LC3蛋白,p62蛋白的表达水平。结果: 结果显示,与正常组相比较,LPS模型细胞中miRNA-130a-3p mRNA水平,p-PI3K蛋白与p-AKT蛋白的水平显著低于正常对照组(P<0.01);与LPS组相比较,miRNA-130a-3p mimics组细胞中p-PI3K,p-AKT蛋白的表达显著升高(P<0.01,P<0.05);与正常对照组相比较,LPS组细胞活性显著降低,细胞培养液中TNF-α,IL-6,IL-1β及 LDH的含量显著升高(P<0.01), SOD的含量显著降低(P<0.01),细胞中Bax蛋白,cleaved caspase-3蛋白,p62蛋白的表达显著升高(P<0.01),Bcl-2蛋白的表达和LC3II/I的比率显著降低(P<0.01);与LPS组相比较,miRNA-130a-3p mimics可提高细胞活性,降低细胞培养液中TNF-α,IL-6,IL-1β及LDH的含量(P<0.01,P<0.05),提高SOD的含量(P<0.05),降低细胞中Bax蛋白,cleaved caspase-3蛋白,p62蛋白的表达(P<0.01),促进Bcl-2蛋白的表达(P<0.01),提高LC3II/I的比率(P<0.05);与miRNA-130a-3p mimics组相比较,miRNA-130a-3p mimics+LY294002组,可部分逆转miRNA-130a-3p mimics对细胞的作用。结论: 过表达miRNA-130a-3p可部分通过激活PI3K/AKT信号通路促进细胞的自噬与抑制细胞凋亡,减轻LPS诱导的心肌细胞损伤。
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不同游泳运动对小鼠酒精性脂肪肝形成的改善作用*
陈锐, 陈伟, 陈伊琳, 陈嘉勤
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 341-347.   DOI: 10.12047/j.cjap.6284.2022.065
摘要   PDF (1489KB)
目的: 探讨7周不同负荷游泳运动对酒精性脂肪肝小鼠肝脏脂质代谢的改善作用及微RNA-34a(miR-34a)与过氧化物酶体增殖物激活的受体α(PPARα)的调控关系。方法: 50只雄性KM小鼠,随机分成空白组(K,n=10)和酒精性脂肪肝组(AFLD,n=40),AFLD组通过50%乙醇的谷酒王0.2 ml/10 g WT灌服7周,每周休息1 d。成功构模后,分成模型组(M)、30 min游泳运动组(LE)、60 min游泳运动组(ME)、90 min负重游泳运动组(HE,尾部铅皮负重体重的5%),每组10只,每周干预6 d,共7周。结束后,提取血清和肝脏组织,测定小鼠肝脏指数、内脏脂肪比,肝细胞损伤指标谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、γ-谷氨酰基转肽酶(γ-GT)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高/低密度脂蛋白胆固醇(H/LDL-C)含量;HE染色观察肝脏结构变化,Western blot检测肝组织PPARα 、FAS、TNF-α蛋白水平,mRNA表达谱测序分析后RT-PCR验证miR-34aPPARαFASTNF-αCPT-1 mRNA表达。结果: 相比K组,AFLD组肝索紊乱,出现灶性脂质真空化,脂滴空泡样变明显,胞核畸形异位;肝功能水平显著降低(P<0.01)。相比M组,ME、HE组肝功能改善显著,血清TG、TC、LDL-C水平下降,HDL-C水平上升(P<0.01或P<0.05),肝脏指数、内脏脂肪比降低(P<0.01),肝细胞灶性脂滴样变下降,肝索结构较清晰;且ME组干预效果更为显著,肝组织PPARα蛋白表达水平上升 、FAS、TNF-α蛋白表达水平下降(P<0.01或P<0.05);基于Illumina高通量测序及mRNA差异分析,PPARα通路中有38个差异表达基因,含9个上调基因,29个下调基因,涉及肝脏脂肪酸氧化、脂质代谢、凋亡抑制等。相比M组,LE、ME、HE组miR-34aFASTNF-α基因水平降低,PPARαCPT-1基因水平升高(P<0.01或P<0.05)。结论: 不同负荷游泳运动对AFLD小鼠肝功能具有改善作用,促进脂滴降解,调节肝脏脂质代谢,可能与miR-34a/PPARα的激活有关,且中等负荷游泳运动干预效果更佳。
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Cav1.2在顺铂诱导C57BL/6J小鼠耳蜗螺旋神经元凋亡中的作用*
马靖雯, 王艳萍, 王敏, 黄天兰, 施添凤, 余苗, 司军强, 李丽
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 348-355.   DOI: 10.12047/j.cjap.6272.2022.066
摘要   PDF (2920KB)
目的: 探究顺铂(CDDP)诱导C57BL/6J小鼠耳蜗螺旋神经元(SGNs)凋亡过程中Cav1.2的作用及其可能的机制。方法: 动物实验:选取8周龄雄性C57BL/6J小鼠分为以下两组(10只/组):生理盐水组(Control组)和顺铂给药组(Cisplatin组)。Control组每天腹腔注射生理盐水,Cisplatin组每周期前4 d以3 mg/kg的剂量进行顺铂腹腔注射,后10 d每日注射生理盐水,重复三个周期。给药结束后,听性脑干反应(ABR) 检测小鼠听力阈值变化; 小鼠内眦采血,并断颈取耳蜗,超氧化物歧化酶(SOD)以及丙二醛(MDA)试剂盒检测血清及耳蜗组织的SOD活性和MDA含量;免疫印迹法(Western blot)检测耳蜗组织相关凋亡蛋白表达;苏木精-伊红HE染色观察小鼠耳蜗螺旋神经节形态学变化; TUNEL 染色观察小鼠耳蜗SGNs凋亡情况;免疫荧光观察耳蜗SGNs上Cav1.2的分布和表达。细胞实验:原代培养SGNs,根据CCK8选择顺铂5 μmol/L干预12 h并随机分为:对照组(Control)、溶剂组(DMSO)、Cav1.2阻断剂组(N)、顺铂组(Cisplatin)、顺铂与Cav1.2阻断剂共同孵育组(Cisplatin+N)。Western blot检测Cav1.2蛋白表达;Hoechst33342染色观察各组SGNs凋亡情况,流式细胞术检测各组SGNs凋亡率,Western blot检测相关凋亡蛋白的表达,CA2+探针检测细胞内钙离子浓度变化,线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1)检测膜电位变化,线粒体超氧化物指示剂(MitoSOXTM-red)检测线粒体释放ROS情况。结果: 动物实验:与Control组相比,Cisplatin组小鼠听力阈值升高(P<0.01), 血清及耳蜗组织MDA含量、耳蜗组织凋亡蛋白 Cleaved-caspase-3、Bax 蛋白水平和TUNEL阳性率、Cav1.2蛋白表达水平等均明显升高(P<0.05, P<0.01);血清及耳蜗组织SOD活性、耳蜗组织抗凋亡蛋白 Bcl-2 蛋白水平和SGCs密度均明显降低(P<0.05,P<0.01)。细胞实验:与Control组相比,Cisplatin组的Cav1.2表达、细胞凋亡率、Cleaved-caspase-3、Bax蛋白水平、细胞内钙离子浓度以及ROS释放均明显增加(P<0.05,P<0.01);而细胞的Bcl-2蛋白水平和线粒体膜电位则明显降低(P<0.01);Cav1.2阻断剂可部分逆转上述改变(P<0.05)。 结论: 顺铂可能通过上调Cav1.2促进钙内流,进而使线粒体ROS增多,引起SGNs氧化应激损伤从而诱导线粒体途径的细胞凋亡。
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不同方式运动对去负荷大鼠比目鱼肌收缩性能的影响*
胡世亮, 杨文超, 左鲁玉, 蒋强, 张树玲, 孙君志
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 356-360.   DOI: 10.12047/j.cjap.6273.2022.067
摘要   PDF (1308KB)
目的: 探究有氧与抗阻运动对去负荷性肌萎缩大鼠比目鱼肌收缩特性及蛋白MuRF1,PGC-1α和FNDC5表达的影响以及可能的分子生物学机制。方法: 将雄性Wistar大鼠随机分为恢复组(CT)、有氧运动组(A)、抗阻运动组(R)和对照组(C),每组6只。对照组不作任何实验处理,其余3组先进行2周尾部悬吊,而后恢复组安静恢复,有氧组与抗阻组进行2周运动干预。运动方案:有氧组大鼠采用65%最大摄氧量(VO2max)对应的跑台速度,60 min/d,5 日/周;抗阻组大鼠负重65%最大有意负重(MVCC)爬梯,3次为一组,共5组,每次休息1 min,每组间歇2 min,5 日/周。最后一次运动后禁食24 h,取比目鱼肌观察组织学变化、测试收缩性能并检测MuRF1,PGC-1α和FNDC5表达情况。结果: 与对照组相比,恢复组大鼠体重、比目鱼肌湿重、肌纤维平均横截面积与肌收缩性能都明显降低(P<0.01),PGC-1α/FNDC5表达明显降低(P<0.01)和MuRF1表达明显升高(P<0.01);与恢复组相比,有氧组和抗阻组大鼠体重、比目鱼肌湿重、肌纤维平均横截面积与肌收缩性能都明显升高(P<0.01),PGC-1α/FNDC5表达明显升高(P<0.01)和MuRF1表达明显降低(P<0.01)。与有氧组相比,抗阻组大鼠比目鱼肌PGC-1α表达显著升高(P<0.05)且MuRF1表达显著降低(P<0.05)。结论: 有氧和抗阻运动可明显提高肌收缩性能,上调PGC-1α/FNDC5的表达,抑制MuRF1蛋白表达,表明有氧与抗阻运动改善去负荷性肌萎缩的分子机制可能与PGC-1α和MuRF1蛋白相关。
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miR-135b-5p抑制脓毒症引起的小鼠急性肺损伤(ALI)的作用及机制*
臧宾宾, 李华, 杨颖, 谢航, 徐晓婷
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 366-372.   DOI: 10.12047/j.cjap.6263.2022.069
摘要   PDF (2001KB)
目的: 探究miR-135b-5p在小鼠脓毒症(sepsis)引起的急性肺损伤(ALI)模型中的表达水平及其对小鼠肺部炎症反应和细胞焦亡的影响。方法: 将C57BL/6小鼠随机分为6组,每组8只,通过盲肠结扎穿刺法(CLP)手术构建CLP诱导的脓毒症小鼠模型:腹腔注射0.1 mg/kg的巴比妥麻醉,腹部纵向切开暴露盲肠,结扎盲肠并用注射器针头进行穿孔,挤出部分肠道内容物后缝合伤口。假手术组(Sham组)开腹后不做任何处理缝合伤口,无CLP手术处理。治疗组分为CLP+NC mimic组,CLP+miR-135b-5p mimic组,CLP+NC mimic+empty vector组,CLP+消皮素D (GSDMD)组,CLP+miR-135b-5p mimic+GSDMD组。治疗组小鼠在CLP手术前一周皮下注射200 μl溶解于生理盐水的NC mimic(200 nmol/L),miR-135b-5p mimic(200 nmol/L),empty vector(100 nmol/L),GSDMD vector(100 nmol/L),每天注射1次,连续一周。术后24 h采用二氧化碳窒息法实施安乐死。采用qRT-PCR检测小鼠肺组织样本中miR-135b-5p和GSDMD mRNA的表达水平;苏木精-伊红(HE)染色检测小鼠肺组织形态和损伤状态;采用5 ml生理盐水冲洗小鼠右肺3次,每次持续约3~5 min,收集肺泡灌洗液(BALF),酶联免疫吸附实验(ELISA)检测小鼠肺泡灌洗液(BALF)中GSDMD、白介素1β(IL-1β)和白介素18(IL-18)的表达水平;蛋白免疫印迹法检测小鼠肺组织内含NLR家族PYRIN域蛋白3(NLRP3),半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶1(caspase 1)以及切割后的N-端GSDMD端蛋白结构域(cleaved-GSDMD-N)的表达水平。双荧光素酶报告基因检测系统验证miR-135b-5p与GSDMD的靶向结合关系。结果: 与对照组相比,CLP组小鼠肺组织中有大量的炎症细胞浸润,肺泡损伤,细胞间质水肿及肺泡塌陷等病理特征,小鼠肺组织内细胞焦亡相关蛋白(NLRP3,caspase-1和GSDMD)的表达水平明显增加(P<0.01),但miR-135b-5p的表达水平明显下调(P<0.01);与CLP组相比,超表达miR-135b-5p能够明显抑制CLP诱导的小鼠肺组织内细胞焦亡(P<0.01),靶向抑制GSDMD的表达水平(P<0.01);超表达GSDMD能够逆转超表达miR-135b-5p对肺组织细胞焦亡的抑制作用(P<0.01),超表达miR-135b-5p能够通过靶向GSDMD抑制小鼠BALF中IL-1β及IL-18的表达水平(P<0.01)。结论: miR-135b-5p靶向下调GSDMD抑制细胞焦亡,改善脓毒症引起的ALI,为脓毒症诱导的ALI治疗提供了潜在的治疗靶点和理论依据。
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迷走神经刺激对难治性癫痫大鼠海马神经炎性反应及α7nAChR表达的影响*
李永格, 周舒, 姚银乐, 未小明, 张士锋
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 373-378.   DOI: 10.12047/j.cjap.6274.2022.070
摘要   PDF (1297KB)
目的: 探讨迷走神经刺激(VNS)对难治性癫痫(IE)模型大鼠海马神经炎性反应及α7nAChR表达的影响。方法: 80只成年雄性SD大鼠,SPF级,随机分为对照组、模型组、VNS组、甲基牛扁亭(MLA)+VNS组,其中对照组与MLA+VNS组分别20只,模型组与VNS组因模型制作失败与动物死亡,分别剩下15只和14只。除对照组之外,其余各组皆通过腹腔注射皮罗卡品建立氯化锂-皮罗卡品IE大鼠模型。对照组仅分离迷走神经,不采取电刺激;模型组不采取任何干预措施;VNS组在模型制作成功后7 d采取VNS,连续4周;MLA+VNS组先侧脑室给药MLA(3.4 μg/μl,5 μl),然后给予VNS,连续4周。观察并记录各组大鼠癫痫发作的次数与持续时间的变化;然后断头处死大鼠,快速分离海马并制备10%组织匀浆,离心并提取上清液,通过分光光度法测定上清液中AChE、ChAT活性;ELISA法检测TNF-ɑ、IL-6和IL-1β表达;Western blot检测海马组织α7nAChR蛋白表达;免疫荧光染色法检测海马组织α7nAChR与小胶质细胞共表达。结果: ①通过VNS治疗4周后,大鼠癫痫发作的频率以及持续的时间都明显低于模型组(P<0.01);MLA阻断后在给予VNS,大鼠癫痫发作的频率以及持续的时间也明显低于模型组,但高于VNS组(P<0.01)。②与对照组比较,模型组大鼠海马组织ChAT表达明显下降,AChE表达明显升高(P<0.01);与模型组比较,VNS组与MLA+VNS组大鼠海马组织ChAT表达明显升高,AChE表达明显降低(P< 0.01);与VNS组比较,MLA+VNS组大鼠海马组织ChAT、AChE表达无明显变化(P>0.05)。③与对照组比较,模型组大鼠海马组织TNF-ɑ、IL-6和IL-1β表达明显升高(P<0.01);与模型组比较,VNS组大鼠海马组织TNF-ɑ、IL-6和IL-1β表达明显降低(P<0.01);与VNS组比较,MLA+VNS组大鼠海马组织TNF-ɑ、IL-6和IL-1β表达明显升高(P<0.01)。④与对照组比较,模型组大鼠海马组织以及小胶质细胞上α7nAChR表达明显降低(P<0.01);与模型组比较,VNS组大鼠海马组织以及小胶质细胞上α7nAChR表达明显上调(P<0.01);与VNS组比较,MLA+VNS组海马小胶质细胞上共表达α7nAChR数量明显减少(P<0.01)。结论: VNS对IE大鼠有明显的治疗作用,其机制可能是通过直接激活海马小胶质细胞CAP,抑制海马神经炎性反应来实现的。
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技术方法
老年大鼠神经组织星形胶质细胞的分选培养与炎性特征分析*
岳夏雅, 赵欣, 张雨彤, 郝娜, 郭霞, 张宇
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 379-384.   DOI: 10.12047/j.cjap.6275.2022.071
摘要   PDF (1127KB)
目的: 建立优化的年轻与老年大鼠神经组织星形胶质细胞的分离纯化方法,比较年轻大鼠与老年大鼠星形胶质细胞的形态、功能差异,探讨老化后星形胶质细胞的功能改变及其在衰老过程中发挥的可能机制。方法: 采用50%-35%的percoll密度梯度离心法分选年轻(2月龄)和老年(20月龄)SD大鼠的大脑与脊髓星形胶质细胞;每组细胞设置3个复孔,培养72 h后,采用免疫荧光检测星形胶质细胞特异性标志物胶质纤维酸性蛋白(GFAP),观察不同年龄阶段星形胶质细胞的形态特征;qPCR检测衰老标志(p16、p21)的表达,β-半乳糖苷酶染色检测星形胶质细胞的衰老情况;qPCR检测促炎因子(IL-1β、TNF-α)与抗炎因子(IL-10)的表达水平。结果: 采用50%-35%的percoll梯度分选得到的星形胶质细胞的数量多、活性好、纯度高达95%以上,可用于后续实验。与年轻大鼠神经组织的星形胶质细胞相比,分选自老年大鼠神经组织的星形胶质细胞在细胞形态上偏向激活态,突起较少;星形胶质细胞β-半乳糖苷酶染色阳性率升高,p16、p21表达也明显增多(P<0.01);老年大鼠神经组织的星形胶质细胞的促炎因子(IL-1β、TNF-α)表达升高(P<0.05),抗炎因子(IL-10)表达有所降低(P<0.05)。结论: 50%-35%的percoll梯度可以作为大鼠神经组织星形胶质细胞的分选纯化、原代培养的方法;随着年龄的增加,星形胶质细胞发生细胞老化,表现出促炎症表型,促进神经系统的炎性衰老,可能是神经系统老化及神经退行性疾病的机制之一。
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研究简报
SIK2对心肌缺血/再灌注损伤大鼠能量代谢的影响及其机制*
许乐, 张霞, 吴超, 刘秀秀, 吴敬医, 夏湖斌
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 304-307.   DOI: 10.12047/j.cjap.6302.2022.057
摘要   PDF (1547KB)
目的: 探究盐诱导激酶2(SIK2)对大鼠心肌能量代谢的影响及其机制。方法: 通过结扎冠脉左前降支建立大鼠急性心梗模型,实验分为假手术组(Sham)、缺血再灌注组(I/R)、SIK2抑制组(I/R+Bosutinib)(10 mg/kg处理24 h)。心脏超声检测各组大鼠心脏结构和功能;HE染色观察大鼠心肌细胞病理学变化;ELISA检测各组大鼠心肌组织中腺苷三磷酸(ATP)、乳酸(LA)的含量;蛋白印迹法(WB)检测各组大鼠心肌组织中SIK2、p-DRP1(Ser616)、DRP1、p-AKT、AKT、p-mTOR、mTOR蛋白表达水平。结果: 与Sham组相比,I/R组心肌细胞病理损伤加重且SIK2蛋白表达增加(P<0.05);与I/R组相比,I/R+Bosutinib组SIK2表达降低且心肌病理损伤减轻。与Sham组相比,I/R组LVEF、FS降低(P<0.05);与I/R组相比,I/R+Bosutinib组LVEF、FS增高(P< 0.05),各组IVS、LVPW无明显差异(P>0.05)。与Sham组相比,I/R组ATP含量减少,LA含量增加(P<0.05),与I/R组相比,I/R+Bosutinib组ATP含量增加,LA含量减少(P<0.05)。与Sham组相比,I/R组p-DRP1(Ser616)表达增多,p-AKT、p-mTOR蛋白表达减少(P<0.05);与I/R组相比,I/R+Bosutinib组p-DRP1(Ser616)蛋白表达减少,p-AKT、p-mTOR蛋白表达增多(P<0.05);各组mTOR、AKT、DRP1蛋白无明显差异(P>0.05)。结论: SIK2可能通过AKT/mTOR信号通路及促进线粒体裂变抑制能量代谢,抑制SIK2可提高心肌能量代谢水平进而减轻心肌缺血/再灌注损伤。
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亚硒酸钠对弥漫性大B细胞淋巴瘤SU-DHL-4细胞的干预作用及其机制*
孟茜, 张瑾, 陈奎妃, 陈弘, 杨林军, 陈佳玉
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 313-316.   DOI: 10.12047/j.cjap.6231.2022.059
摘要   PDF (1227KB)
目的: 证实亚硒酸钠对弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)的作用,并分析其作用的分子机制。方法: 分别用0、2、10、50和250 ng/ml亚硒酸钠作于96孔培养板培养24 h 的DLBCL细胞SU-DHL-4,用CCK-8法检测DLBCL细胞的增殖活性,hoechst染色和流式细胞术分析SU-DHL-4细胞的核形变化、凋亡和坏死率,RT-qPCR和Western blot法检测该细胞基因转录、表达和活化情况。结果: 亚硒酸钠可显著抑制SU-DHL-4细胞增殖活性并诱导其凋亡,抑制基因RIP2、Bcl-xL、NIK及NF-κB的表达,同时可以使SU-DHL-4细胞内RIP2、Bcl-xL、NIK、P52蛋白表达水平明显下调,并促进Caspase-3的磷酸化。结论: 亚硒酸钠可通过影响NF-κB经典和非经典通路,从而抑制SU-DHL-4细胞的增殖,并诱导其发生凋亡。
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利用CRISPRi技术沉默MRP1基因增强A549/DDP细胞对顺铂的敏感性*
孟令雪, 孙新迪, 张伟伟, 郭旭, 沈洋, 邵淑丽
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 322-325.   DOI: 10.12047/j.cjap.6257.2022.061
摘要   PDF (1152KB)
目的: 采用CRISPRi技术沉默人肺癌A549/DDP细胞MRP1基因表达,观察细胞对顺铂敏感性的变化。方法: 采用生物信息学软件分析MRP1启动子序列,设计合成3对sgRNA干扰片段,定向克隆到pSPgRNA载体中,构建靶向MRP1的干扰表达载体,分别与dCas9表达载体共转染A549/DDP细胞。实验共分为5组,分别为A549/DDP细胞组,Scrambled组,sgRNA-MRP1-1组,sgRNA-MRP1-2组和sgRNA-MRP1-3组,每组设置3个复孔,处理48 h后进行后续实验。通过qRT-PCR和Western blot检测MRP1 mRNA和蛋白表达水平,MTT法检测细胞对药物的敏感性,激光共聚焦显微镜下观察细胞的形态变化。结果: 成功构建了sgRNA-MRP1-1、sgRNA-MRP1-2和sgRNA-MRP1-3 3种干扰载体,分别与dCas9表达载体共转染A549/DDP细胞后,均能显著降低细胞MRP1基因表达(P<0.01),其中sgRNA-MRP1-2干扰效果最好,MRP1 mRNA水平降低了72%,蛋白水平降低了53%。将sgRNA-MRP1-2转染细胞后,细胞对顺铂的敏感性显著增加,IC50值由74.26±3.71降低至34.29±2.51,细胞形态由梭形变为椭圆形,染色质高度凝聚、边缘化,产生凋亡小体。结论: 成功构建3种靶向MRP1的干扰表达载体,均能有效沉默A549/DDP细胞中MRP1基因表达,可增强细胞对顺铂的敏感性。
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对称性二甲基精氨酸(SDMA) 高效价血清抗体的制备*
霍亚鹏, 王可, 肖忠海, 王永辉, 李晓丽, 宁保安
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 332-334.   DOI: 10.12047/j.cjap.6288.2022.063
摘要   PDF (1426KB)
目的: 制备高效价SDMA血清多克隆抗体。方法: 先由鸟氨酸合成乙胺基丙胺,再与SDMA合成SDMA半抗原,再用戊二醛法将SDMA半抗原与载体蛋白BSA(或OVA)偶联,合成SDMA完全抗原。完全抗原用弗氏佐剂乳化,免疫2只新西兰大耳白兔,隔两周免疫一次,第五次免疫一周后,心脏取血,分离血清,ELISA法检测血清中抗体的滴度,用竞争ELISA法检测小分子的抑制作用。结果: 两只兔免疫获得的抗SDMA抗体血清滴度分别为1∶128 000和1∶56 000;小分子竞争后两只兔血清吸光度值均接近阴性血清吸光度值,说明小分子抑制作用均良好。结论: 血清中抗体滴度达1∶104以上,小分子抑制作用良好,初步说明SDMA兔血清抗体制备成功。
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学龄前儿童不同距离往返跑后HR和HRV改变的比较*
任海龙, 张璐璐, 梁建, 王超, 池爱平
中国应用生理学杂志. 2022, 38 (4): 361-365.   DOI: 10.12047/j.cjap.6245.2022.068
摘要   PDF (1177KB)
目的: 筛选一种适用于评估学前儿童速度和心功能的测试方法。方法: 选取某幼儿园30名健康儿童作为实验对象,分别建立“10 m、20 m和30 m往返跑”的运动模型,通过佩戴人体能耗检测仪的方式,监测其运动前后心率和心率变异性(HRV)指标的变化特征,进而通过计算其运动负荷和生理负荷指数,通过HRV时域、频域和庞莱恩散点图参数的变化,判断学前儿童在不同距离往返跑后心脏交感神经和迷走神经的活性与支配功能状态。结果: 儿童10 m、20 m和30 m往返跑依次为中、大和超大强度的范围;HRV指标测试结果显示:与运动前基线值相比较,三种往返跑后的R-R间期标准差(SDNN)均呈现显著性的降低;儿童30 m往返跑后,除了低频与高频的比值(LF/HF)显著升高(P<0.01),其余频域指标以及庞莱恩散点图参数较基线值均有不同程度的降低(P<0.05,0.01);此外,与10 m往返跑后相比较,儿童20 m往返跑后LF呈现显著性的增加(P<0.01),其余HRV指标均无显著性变化,但30 m往返跑后的HRV频域指标和庞莱恩散点图参数均不同程度呈现显著降低(P<0.05,0.01),且LF/HF值超出正常参考值范围。结论: 20 m往返跑后儿童的心交感神经活性和迷走神经活性变化不显著、综合调节能力未下降,心功能安全性较好。
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  黄循铷, 王承党, 王瑞幸, 焦海霞
  中国应用生理学杂志. 2016 Vol. 32 (2): 112-115
» 右美托咪定对肺缺血/再灌注损伤小鼠内质网应激相关分子Caspase-12表达的影响
  罗梓垠, 郭长满, 项冰倩, 宋冬, 陈丹, 应磊, 邱晓晓, 王万铁
  中国应用生理学杂志. 2016 Vol. 32 (2): 164-168
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