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ISSN 1000-6834
CN 12-1339/R
创刊于 1985年 (双月刊)
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  • 中国应用生理学杂志
      2019年, 第35卷, 第3期 刊出日期:2019-05-28 上一期    下一期
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    研究论文
    臭氧急性暴露对大鼠血管的损伤及其机制*
    杨虎, 李宁, 韩洁, 朱晨丽, 田蕾, 林本成, 袭著革, 刘晓华, 初楠
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 193-198.   DOI: 10.12047/j.cjap.5748.2019.042
    摘要   PDF (997KB)
    目的:探索不同浓度臭氧(O3)急性暴露对雄性Wistar大鼠血管的损伤效应和可能的机制。方法:120只雄性Wistar大鼠随机分为6组,每组20只;实验动物置于气体染毒柜中,对照组暴露于过滤后空气,处理组分别暴露于浓度为0.12 ppm,0.5 ppm,1.0 ppm,2.0 ppm和4.0 ppm的臭氧,持续暴露4 h。利用PC-lab医学生理信号采集系统获得动脉血压数据;血流变指标和血生化指标由天津迪安诊断实验室检测;血清中内皮素(ET-1)、同型半胱氨酸(HCY)、血管性血友病因子(vWF)、8-羟基脱氧鸟苷(8-OhdG)、白介素(IL-6)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)采用酶联免疫(ELISA)微孔板法检测;氧化应激指标超氧化物歧化酶(SOD)活力和丙二醛(MDA)分别采用黄嘌呤氧化酶法、硫代巴比妥酸(TBA)法测定,还原型谷胱甘肽(GSH)和一氧化氮(NO)采用微孔板比色法;取胸主动脉组织制备石蜡切片,经HE染色后观察血管结构改变。结果:0.12 ppm臭氧急性暴露可导致动脉收缩血压(SBP)显著升高;不同浓度臭氧暴露均可导致血浆粘度显著升高,1.0 ppm臭氧暴露组血沉(ESR)方程K值显著升高,全血高切相对指数和还原粘度均在臭氧浓度为0.5 ppm和4.0 ppm时显著降低,而红细胞变形指数在臭氧浓度为0.12 ppm、0.5 ppm、1.0 ppm和2.0 ppm时显著升高;急性臭氧暴露可导致总胆固醇含量降低,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)在0.12 ppm臭氧暴露组显著降低;当臭氧浓度高于1.0 ppm时还可导致机体出现炎症反应(TNF-α升高)和氧化应激反应(MDA升高、GSH降低);臭氧急性暴露可导致血液中 ET-1含量升高,在4.0 ppm浓度组具有显著性差异,而HCY水平呈现先降低后升高的趋势,在1.0 ppm浓度组达到最高值,胸主动脉未见明显的病理改变。结论:臭氧急性暴露可影响大鼠的动脉血压、血流变及胆固醇代谢,可能的机制是臭氧暴露导致炎症反应和氧化应激反应,引起血管内皮功能损伤,并且随着臭氧暴露浓度升高血管内皮细胞功能损伤越显著。
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    缺氧诱导因子-1α与血管内皮生长因子及其受体2在大鼠3期压力性损伤皮肤组织中的表达及意义*
    王晓慧, 陈孝萍, 王红萍, 潘莹莹, 姜丽萍
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 199-203.   DOI: 10.12047/j.cjap.5730.2019.043
    摘要   PDF (1135KB)
    目的:分析缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)、血管内皮生长因子(VEGF)和血管内皮生长因子受体2(KDR)在不同受压时间点大鼠压力性损伤局部皮肤组织中的表达及相互关系,探讨3期压力性损伤慢性难愈的可能机制。方法:将40只SD雄性大鼠随机分为正常对照组、受压3 d、5 d、7 d、 9 d组( n=8 ),使用磁铁压迫法建立3期压力性损伤动物模型。HE染色观察皮肤组织形态;免疫组化法检测VEGF表达,Western blot 检测皮肤组织HIF-1α、VEGF、KDR蛋白表达;对数据行单因素方差分析、LSD检验。结果:①HE结果显示,与正常对照组相比,受压组大鼠表皮逐渐增厚,血管数量不断减少,胶原排列紊乱,炎症细胞浸润增加。②免疫组化结果显示:受压3 d组大鼠皮肤组织中VEGF蛋白表达量较正常对照组明显增高(P<0.01);受压5 d、7 d和 9 d组大鼠皮肤组织中VEGF蛋白表达量均明显低于正常对照组(P<0.05)。WB结果和免疫组化结果一致。③WB结果显示:受压3 d、5 d和7 d组大鼠皮肤组织中HIF-1α表达量均明显高于正常对照组(P<0.01 或 P<0.05);4组受压组大鼠皮肤组织KDR蛋白表达量均低于正常对照组(P<0.05或P<0.01)。结论:HIF-1α介导的VEGF和KDR蛋白表达减少引起组织血管生成减少可能是3期压力性损伤慢性难愈的重要原因之一。
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    消痰化瘀利窍方对慢性间歇性低氧大鼠肠系膜动脉损伤的改善作用*
    于富洋, 杨胜昌, 郭亚净, 赵亚硕, 刘思文, 吉恩生
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 204-208.   DOI: 10.12047/j.cjap.5725.2019.044
    摘要   PDF (1215KB)
    目的:观察消痰化瘀利窍方对慢性间歇性低氧(CIH)大鼠肠系膜动脉功能损伤的作用,并探讨其可能机制。方法:48只雄性SD大鼠随机分为4组(n=12),常氧对照组(Normoxia)、慢性间歇性低氧组(CIH)、慢性间歇性低氧中药干预组(Formula+CIH)、中药对照组(Formula)。CIH与Formula+CIH组置于间歇性低氧装置,通过充入氮气、氧气使O2含量在9%至21%间循环,每循环3 min;Normoxia和Formula组则充入空气。其中,Formula +CIH与Formula组于每日造模前中药水煎液灌胃(24 g/kg),而CIH组与Normoxia组给予等量生理盐水。造模结束后,应用HE染色观察各组大鼠肠系膜动脉的组织病理学改变,通过微血管环技术观察ACh、L-Arg诱导的肠系膜动脉舒张反应,通过ELISA技术检测大鼠造模前及造模21 d血清一氧化氮(NO)的含量并应用Western blot技术测定肠系膜动脉eNOS和p-eNOS的蛋白水平。结果:与Normoxia组相比,CIH组大鼠肠系膜动脉内皮明显损伤、中膜增厚,ACh、L-Arg诱导的肠系膜动脉舒张反应明显减弱,血清中NO水平及肠系膜动脉p-eNOS/eNOS比值显著降低。消痰化瘀利窍方干预能够减轻大鼠肠系膜动脉的内膜与中膜病理损伤,改善肠系膜动脉舒张功能,提高血清NO含量及肠系膜动脉eNOS磷酸化水平。而单纯给予消痰化瘀利窍方大鼠与Normoxia组相比各指标均未发现显著变化。结论:消痰化瘀利窍方可以减轻慢性间歇性低氧引起的大鼠肠系膜动脉功能损伤,其机制与提高NO的生物利用度有关。
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    苹果多酚对野百合碱诱导的肺动脉高压大鼠肺血管重构的作用和机制*
    章书豪, 邵思铭, 陈方政, 祝静, 陈罗薇, 王恒, 项歆惠, 袁琳波
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 209-214.   DOI: 10.12047/j.cjap.5769.2019.045
    摘要   PDF (1812KB)
    目的:探讨苹果多酚抑制肺动脉高压大鼠肺动脉血管重构的作用及其机制。方法:雄性SD大鼠随机分为对照组(Con),野百合碱(MCT)组,苹果多酚(APP)组,野百合碱+苹果多酚(MCT+APP)组,每组9只。Con组:每天皮下注射1 ml生理盐水;APP组:隔天按20 mg/kg的剂量腹腔注射苹果多酚;MCT组:按60 mg/kg剂量一次性皮下注射MCT;MCT+APP组:一次性皮下注射60 mg/kg剂量MCT,隔天按20 mg/kg剂量腹腔注射APP,所有处理持续3周。建模完成后,检测各组大鼠平均肺动脉压(mPAP),肺血管阻力(PVR),右心室肥厚指数(RVHI),肺动脉血管环外周长比值(WT%),肺小血管管壁面积和管总面积比值(WA%)。检测肺组织中的白细胞介素1(IL-1),白细胞介素6(IL-6),肿瘤坏死因子α(TNF-α),环氧化酶2(COX-2),髓过氧化物酶(MPO) 等炎症通路相关指标,及肺动脉平滑肌细胞内Ca2+和内皮细胞eNOS,NO含量。结果:MCT组大鼠与对照组比较,在动物水平的指标mPAP、PVR、RVHI、WA%、WT%和肺动脉组织内IL-1,IL-6,TNF-α,COX-2,MPO表达量以及肺动脉平滑肌细胞内的Ca2 +浓度明显升高(P<0.05),而内皮细胞中的eNOS,NO含量明显下降( P<0. 05) ;苹果多酚治疗组与MCT组大鼠相比上述情况得到改善,其中COX-2和Ca2+指标明显下降,且具有统计学意义(P<0. 05)。结论:苹果多酚可通过抑制MCT引起的肺组织内IL-1,IL-6 ,TNF-α,COX-2升高和肺动脉平滑肌细胞内Ca2 +升高以及内皮细胞中eNOS,NO降低,抑制平滑肌细胞增殖,逆转肺血管重构,缓解肺动脉高压。
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    我国男子橄榄球运动员有氧能力的评定和比赛时能耗的初探*
    傅涛, 杨玥文, 吴鹏, 刘冠军
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 215-218.   DOI: 10.12047/j.cjap.5760.2019.046
    摘要   PDF (1048KB)
    目的:探究我国男子橄榄球运动员的有氧能力和比赛时的能量消耗,为精准化训练和比赛时营养策略的制定提供理论依据。方法:以18名男子橄榄球运动员(健将级)为研究对象,分别进行最大摄氧量(VO2max),乳酸阈(LT)和conconi场地测试来评定其有氧能力,并比较前、后锋之间的供能差异,用wGT3X加速度计结合团队心率探究比赛时的能量消耗,所得数据进行独立样本t检验。结果:本次检测的橄榄球运动员相对最大摄氧量较差为(42.05±3.69) ml/min·kg-1,前峰队员相对最大摄氧量为(38.83±3.52) ml/min·kg-1、后锋队员相对最大摄氧量为(47.31±3.17)ml/min·kg-1,二者之间的差异有统计学意义(P<0.05);血乳酸阈测定在7 min时出现血乳酸拐点,后锋的血乳酸阈值要高于前锋运动员;conconi场地测试与实验室VO2max有较高的相关性(r=0.772)。比赛中平均能量消耗上半场约为(276.94±18.08) kcals,下半场约为(225.58±22.86) kcals,下半场的能耗小于上半场(P<0.05)。结论:英式7人制橄榄球运动员有氧能力较弱,且前、后锋队员存在差异。
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    研究简报
    8周有氧水上划艇训练对赛艇运动员某些儿茶酚胺和心率变异性指标的影响*
    马涛, 高炳宏, 李涛
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 219-222.   DOI: 10.12047/j.cjap.5724.2019.047
    摘要   PDF (900KB)
    目的:探讨有氧渐增负荷量水上划艇训练对赛艇运动员某些血液儿茶酚胺和心率变异性指标的影响。方法:对8名男子公开级赛艇运动员进行持续8周的中等强度有氧渐增负荷量水上划艇训练,运动员每周一至周五上下午和周六上午进行训练,此后至周末恢复休息,每个半天训练120 min,第一周的水上划艇负荷量为180 km,此后每周递增5 km。运动员在训练前1周、训练第4周以及训练第8周结束后的次周一清晨6:00进行安静状态下短时程5 min的心率变异性测试,并在心率变异性测试结束即刻进行安静状态下的肘静脉血采集,用于儿茶酚胺指标的检测。结果:与训练前相比,运动员经过有氧渐增负荷量水上划艇训练第4周和第8周后,血浆儿茶酚胺E、NE和DA水平均显著性降低(P<0.05);恢复期心率变异性TP、HF和LF水平,在训练第4周时有所降低,在训练第8周时有所升高,而VLF则在训练第4周和第8周时均有所降低,但这些变化没有统计学意义(P> 0.05)。结论:运动员经过8周的有氧渐增负荷量水上划艇训练后,运动员安静下迷走神经系统对心血管系统的调节作用得到增强,交感迷走神经的综合调节作用得到提高,自主神经系统的功能状况得到改善。
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    研究论文
    推拿对失神经骨骼肌萎缩大鼠的治疗作用及其机制*
    万小凤, 唐成林, 赵丹丹, 安荟羽, 马翔, 谯童茜
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 223-227.   DOI: 10.12047/j.cjap.5726.2019.048
    摘要   PDF (1689KB)
    目的:探讨推拿对失神经骨骼肌萎缩大鼠的治疗作用及其机制。方法:48只雄性SD大鼠随机分为模型组(n=24)和推拿组(n=24),通过切断右侧胫神经制备腓肠肌萎缩大鼠模型。术后第2日开始给推拿组大鼠手术侧腓肠肌给予手法干预,模型组不予干预。两组分别在0 d、7 d、14 d、21 d四个时间点各处死6只大鼠,取大鼠双侧腓肠肌,称重后计算各组大鼠腓肠肌湿重比;HE染色测定肌纤维截面积和直径,实时荧光定量PCR检测腓肠肌中miR-23a、Akt、MuRF1、MAFbx基因相对表达量。结果:与0 d比较,模型组和推拿组大鼠腓肠肌湿重比、肌纤维截面积和直径呈现进行性下降的趋势,其中7 d、14 d、21 d推拿组腓肠肌湿重比、肌纤维截面积和直径均显著高于模型组(P<0.05,P<0.01);与0 d比较,模型组和推拿组MuRF1、MAFbx、Akt mRNA表达均呈现先升后降的趋势,其中7 d、21 d推拿组MuRF1 mRNA表达均显著低于模型组(P<0.05,P<0.01),7 d、14 d、21 d推拿组MAFbx mRNA表达均显著低于模型组(P<0.01,P<0.05,P<0.01),7 d、14 d、21 d推拿组Akt mRNA表达均显著高于模型组(P<0.05,P<0.01);与0 d比较,模型组和推拿组21 d时miR-23a mRNA表达升高,推拿组miR-23a mRNA表达显著高于模型组(P<0.05)。结论:推拿能延缓失神经骨骼肌的萎缩,其机制可能与上调miR-23a、Akt基因的表达,下调 MuRF1、MAFbx基因的表达,使蛋白降解速度受到抑制,从而减轻骨骼肌蛋白的降解程度有关。
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    人参皂苷Rg2对慢性坐骨神经损伤大鼠痛觉敏化和抑郁状态的影响*
    张巧莲, 李双英, 李平
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 228-231.   DOI: 10.12047/j.cjap.5763.2019.049
    摘要   PDF (925KB)
    目的:观察人参皂苷Rg2对慢性坐骨神经损伤大鼠痛觉敏化、抑郁状态的影响。方法: 将50只 SD 大鼠随机分为 5组(n=10): 空白对照组(Normal+生理盐水腹腔注射)、假手术组(手术但不结扎+生理盐水腹腔注射) 、坐骨神经慢性压迫损伤(CCI)组(CCI +生理盐水腹腔注射) 、人参皂苷Rg2低剂量组(CCI+ Rg2 5 mg/kg腹腔注射)、人参皂苷Rg2高剂量组(CCI+ Rg2 10 mg/kg 腹腔注射)。CCI模型建立后,药物通过注射器进行腹腔内注射 5 ml/kg,每天1次,连续14 d。分别在术前1 d和术后 1、3、5、7、10、14 d测定大鼠的机械性缩足反射阈值(MWT)和热缩足潜伏期(TWL);术前1 d和术后第14日时检测明暗箱实验和强迫游泳试验。 结果:与假手术组比较,CCI组术后14 d机械痛阈值和热痛潜伏期明显缩短(P<0.01),明箱内停留时间明显缩短(P<0.01),穿梭次数明显减少(P<0.01),游泳潜伏期明显延长(P<0.01)。与CCI组比较,人参皂苷Rg2组术后14 d机械痛阈和热痛潜伏期明显增加(P<0.01),大鼠在明箱内时间明显延长(P<0.01),穿梭次数明显增多(P<0.01),且游泳潜伏期明显缩短(P<0.01)。结论:人参皂苷Rg2能抑制 CCI 大鼠的机械痛敏和热痛敏,同时改善其抑郁状态。
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    不同浓度酒精任氏液对蛙坐骨神经干双相复合动作电位的影响*
    黄志华, 魏培坚, 江玲, 陈穗, 程必红, 林颖, 吴林耿, 许秋雄, 吴少伟, 王海燕, 沈建新
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 232-238.   DOI: 10.12047/j.cjap.5750.2019.050
    摘要   PDF (1864KB)
    目的:定量探究1%~80%酒精任氏液对蛙坐骨神经干双相复合动作电位(AP)的作用及其恢复情况。方法:制备长为6~8 cm的蛙坐骨神经干标本,分别将含有0%、1%、2%、4%、8%、16%、32%、48%、64%、80%酒精的标准任氏液通过新加装在神经屏蔽盒中的加药液槽浸泡位于刺激电极和接地电极之间的神经干各5 min,用BL-420F系统分别记录由刺激所诱发的双相AP;之后用标准任氏液冲洗5遍,浸泡5 min, 分别记录冲洗后AP。结果:与标准任氏液相比, ≤4%酒精任氏液对AP峰值和传导速度无影响,≥8%酒精任氏液作用后可使AP峰值和传导速度均下降;16%、32%和≥48%酒精任氏液作用后分别使神经干失去产生AP能力的比例为30%、90%和100%。≤32%酒精任氏液作用后冲洗,AP峰值可完全恢复;48%、64%和80%酒精任氏液作用后冲洗,能恢复产生动作电位能力的比例分别为90%、40%和0%,平均峰值分别下降至正常的60%、36%和0%;冲洗后: ≤8%酒精任氏液作用后的AP速度与正常无异,≥16%酒精任氏液作用后的AP速度无法完全恢复。结论:不同浓度酒精对AP峰值和传导速度影响不同,这对酒精的合理使用及过度使用后的损伤恢复有参考意义。
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    咸味觉厌恶模型大鼠鼓索神经对味觉刺激的电生理反应特性*
    李腊梅, 廖莹莹, 蒋恩社
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 239-244.   DOI: 10.12047/j.cjap.5768.2019.051
    摘要   PDF (1284KB)
    目的:探索大鼠咸味觉厌恶建立后外周鼓索神经(CT)对咸味觉及其他味觉刺激的电生理反应特性的改变。方法:将14只SD成年雄性大鼠分为咸味觉厌恶模型组(CTA)和对照组(n=7/group)。实验第1日给予大鼠30 min的0.1 mol/L NaCl饮食,随后CTA组和对照组大鼠分别腹腔注射2 ml 0.15 mol/L LiCl和同等量生理盐水。在第2、3和4日,测量两组大鼠每天30 min内对NaCl和蒸馏水饮用量。于第4日行为学测试后,分别记录CTA组大鼠和对照组大鼠CT对口内给予系列浓度NaCl溶液、0.3 mol/L NaCl与0.1 mmol/L阿米洛利(一种舌上皮钠通道阻断剂)混合液和其他四种基本味觉刺激溶液的电生理反应。结果:与对照组相比,CTA组大鼠CT对系列浓度NaCl和其他4种基本味觉刺激的电生理反应特性没有发生明显变化(P>0.05);舌上皮钠通道阻断剂阿米洛利强烈抑制CTA大鼠对NaCl的反应(P<0.01)。结论:条件性咸味觉厌恶模型大鼠CT对各种味觉刺激的电生理反应特性没有发生明显改变。
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    二甲双胍对慢性应激大鼠抑郁行为的影响*
    李改芬, 赵名, 赵彤, 成祥, 范明, 朱玲玲
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 245-249.   DOI: 10.12047/j.cjap.5775.2019.052
    摘要   PDF (1199KB)
    目的:观察二甲双胍对慢性不可预测性温和应激大鼠抑郁行为的影响。方法:40只雄性SD大鼠随机分为4组(n=10):对照组(CON组)、二甲双胍组(MET组)、模型组(CUMS组)、模型+二甲双胍组(CUMS+MET组),采用慢性不可预测性温和应激(CUMS)方法,用3周时间建立大鼠抑郁模型。 造模完成后,两个二甲双胍组腹腔注射二甲双胍(100 mg/kg),对照组和模型组注射等量的生理盐水,每天1次,连续2周。之后检测大鼠体重增长变化、糖水嗜好、强迫游泳和悬尾不动实验、旷场实验等大鼠行为学的改变,采用尼氏染色观察大鼠海马形态结构变化。 结果:与对照组比较,CUMS组大鼠体重增长明显减慢(P<0.05 ),糖水偏爱率明显降低(P<0.05 ),强迫游泳和悬尾不动实验中不动时间明显延长(P<0.05 ),旷场实验中自发活动明显减少(P<0.05 ),大鼠海马的形态结构有所变化,证实CUMS抑郁模型建立成功。与CUMS组比较,二甲双胍处理后对大鼠的体重无明显影响,但能明显改善CUMS抑郁模型大鼠的糖水摄入、不动时间和自发活动(P<0.05 ),并能修复CUMS大鼠海马的异常形态结构变化。结论:二甲双胍对CUMS诱导的大鼠抑郁行为具有明显的改善作用,为临床糖尿病并发抑郁症的患者提供新的治疗手段。
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    原花青素对磷酸三钙磨损颗粒所致小鼠颅骨溶解的干预作用及其机制*
    林琨, 陈佳濠, 方泽浩, 叶铖龙, 韩超杰, 严明, 方剑, 张云
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 250-255.   DOI: 10.12047/j.cjap.5765.2019.053
    摘要   PDF (1488KB)
    目的:研究原花青素对磷酸三钙(TCP)磨损颗粒诱导小鼠颅骨溶解的保护作用,并探讨其机制。方法:48只雄性ICR小鼠,随机分为假手术(Sham)组、TCP磨损颗粒(TCP)组、原花青素(0.2 mg/kg, 1 mg/kg, 5 mg/kg)组,每组12只。将TCP磨损颗粒30 mg包埋于小鼠颅骨顶部构建假体周围模型,于术后第2日颅顶局部注射原花青素,隔日1次。2周后处死小鼠采血、取颅骨。抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色和HE染色观察假体周围骨溶解和破骨细胞生成情况;实时荧光定量PCR检测假体周围骨组织中破骨细胞调控基因TRAP、capthesin K、c-Fos和NFATc1的mRNA水平;化学比色法检测血清中丙二醛(MDA)和总抗氧化能力(T-AOC)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性;Western blot法检测小鼠假体周围骨组织中自噬标志蛋白Beclin-1和微管相关蛋白1轻链3(LC-3)表达变化。结果:与Sham组比较,TCP组假体周围骨溶解面积、破骨细胞生成及其调控基因mRNA水平显著增加(P<0.05),血清MDA含量均明显升高、T-AOC水平和SOD活性明显降低(P<0.05),假体周围骨组织中Beclin-1和LC-3均表达显著上调、LC-3I向LC-3II转换明显增加(P<0.05)。与TCP组比较,原花青素组假体周围骨溶解面积、破骨细胞生成及其上述调控基因、血清MDA含量明显减少(P<0.05),血清T-AOC含量和SOD活性显著增加(P<0.05)且Beclin-1和LC-3等蛋白表达及LC-3I向LC-3II转换也明显下调。结论:原花青素对TCP磨损颗粒所致的假体周围骨溶解具有明显保护作用,其机制可能与减轻氧化应激反应和自噬的活化密切相关。
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    光遗传技术通过Wnt/β-Catenin通路对新生神经元的影响*
    夏天光, 朱旭, 王景景, 魏孟广, 吕方方, 陈翀, 梁军, 姜伟, 孙倩, 孙洪涛
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 256-261.   DOI: 10.12047/j.cjap.5731.2019.054
    摘要   PDF (1928KB)
    目的:探讨Wnt/β-catenin信号通路光遗传技术在促进新生神经元成熟中的作用。方法:从胎鼠大脑皮层中提取神经干细胞,用携带DCX-ChR2-EGFP基因的慢病毒感染神经干细胞,观察神经干细胞分化为新生神经元后DCX的表达。实验细胞分为3组(n=9):对照组、NSCs+EGFP和NSCs+ChR2组。其中对照组为正常培养的NSCs(NSCs组);NSCs+EGFP组为携带DCX-EGFP基因慢病毒感染神经干细胞组;NSCs+ChR2组为携带DCX-ChR2-EGFP基因慢病毒感染神经干细胞组。病毒感染后48 h后连续3 d行470 nm蓝激光照射,然后检测各组NeuN+阳性细胞(成熟神经元标志物)的密度和NeuN+/Hoechst比值情况;Western blot检测各组成熟神经元相关蛋白MAP2、NeuN、Neurog2、NeuroD1和GluR2蛋白表达水平和Wnt/β-catenin通道相关蛋白TCF4和β-catenin蛋白的表达水平。用L-型钙通道阻断剂100 μmol/L维拉帕米或50 μg/ml的β-catenin抑制剂Dkk1处理NSCs+ChR2组细胞,然后行Western blot检测各组MAP2、NeuN、Neurog2、NeuroD1和GluR2蛋白表达水平。结果:连续3 d 470 nm蓝激光照射后,NSCs+ChR2组中NeuN+阳性细胞密度(成熟细胞)和NeuN+/Hoechst明显高于NSCs组和NSCs+EGFP组(P均<0.05);Western blot检测的MAP2、NeuN、Neurog2、NeuroD1、GluR2蛋白及Wnt/β-catenin通路相关蛋白β-catenin、TCF4表达水平均明显高于NSCs组和NSCs+EGFP组(P均<0.01);L-型钙通道阻断剂维拉帕米或β-catenin抑制剂Dkk1处理NSCs+ChR2组细胞后MAP2、Neurog2、NeuroD1和GluR2蛋白表达水平明显下降(P均< 0.01),NeuN表达水平也下降(P<0.05)。证明ChR2通道蛋白开放产生阳离子内流促进新生神经元成熟,是通过Wnt/β-catenin信号通路实现的。结论:光遗传学方法通过Wnt/β-catenin信号通路促进新生神经元成熟。
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    Exendin-4对成年小鼠脑室下区神经干细胞分化作用的体外研究*
    赵飞, 徐会友, 马柯, 江继鹏, 张健, 代晨, 靳颖, 李平, 孙洪涛, 王振国, 陈旭义
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 262-267.   DOI: 10.12047/j.cjap.5848.2019.055
    摘要   PDF (3642KB)
    目的:研究艾塞那肽(Ex-4)对成年小鼠脑室下区(SVZ)神经干细胞(NSCs)分化的影响及机制。方法:提取5周龄C57BL/6J小鼠SVZ的NSCs,100 nmol/L Ex-4处理分化14 d观察细胞形态,用免疫荧光检测巢蛋白(nestin)和胰高糖素样肽-1受体(GLP-1R)的表达。用shRNA敲低GLP-1R,将研究分为四组:对照组,Ex-4组,GLP-1R敲低组,GLP-1R敲低+Ex-4组。100 nmol/L Ex-4处理14 d后免疫荧光标记β-微管蛋白3(β-tublin III)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)并统计β-tublin III阳性细胞比例,Western blot检测环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)的活化。为进一步研究Ex-4对MAPK和PI3K通路的影响,分别以丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)抑制剂U0126 0.07 μmol/L预处理细胞30 min、磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)抑制剂LY294002 50 μmol/预处理细胞2 h,将研究分为: 对照组,Ex-4组,U0126组,U0126+Ex-4组,LY294002组,LY294002+Ex-4组,Western blot检测各组CREB的活化,各组实验独立重复三次。结果:成功从C57BL/6J小鼠SVZ提取NSCs,免疫荧光提示NSCs中nestin以及GLP-1R阳性。相对于对照组,Ex-4组分化为神经元的比例更高。GLP-1R敲低+Ex-4组中神经元比例与对照组基本一致(P<0.01),β-tublin III阳性的细胞显示出GLP-1R以及CREB活化阳性。Western blot显示Ex-4组中CREB显著活化,GLP-1R敲低+Ex-4组的CERB活化与对照组基本一致(P<0.01)。U0126+Ex-4组与Ex-4组CERB活化水平一致,LY294002+Ex-4组与对照组CERB活化水平一致(P<0.01)。 结论:Ex-4通过GLP-1R受体促进成年小鼠SVZ中NSCs分化为神经元,这一作用可能通过PI3K/ CREB通路来实现。
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    心肌梗死大鼠钙敏感受体表达与心肌细胞凋亡的变化
    袁辉, 扬国宏, 李姝, 李丽, 宋高臣, 徐长庆, 孙健
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 268-272.   DOI: 10.12047/j.cjap.5753.2019.056
    摘要   PDF (2112KB)
    目的:观察大鼠急性心肌梗死后不同时间心肌钙敏感受体(CaSR)的表达和心肌细胞凋亡的变化情况。方法:健康Wistar大鼠随机分为假手术组(Sham)和心肌梗死(AMI)组,通过结扎左侧冠状动脉前降支的方法,建立大鼠心肌梗死模型,分别在手术后1、2、4周(每组成功存活n=5)检测心脏形态学和血流动力学的改变,检测心肌组织中CaSR mRNA和蛋白的表达,以及Bax、Bcl- 2、caspase-3和caspase-9蛋白的表达,检测血清中乳酸脱氢酶( LDH ) 、肌酸激酶( CK )活性和肌钙蛋白( cTnT) 水平,观察心肌细胞凋亡情况。结果:和Sham组相比,随着心肌梗死的发展,AMI组大鼠心肌组织CaSR的mRNA和蛋白的表达、细胞凋亡指数均明显增加(P<0.05)),心肌细胞超微结构损伤严重;左心室收缩压(LVSP)、左心室内压最大上升速率(+dp/dtmax)(mmHg/s)和最大下降速率 (-dp/dtmax)(mmHg/s)减少,左心室舒张末期压(LVEDP)明显增大(P<0.05);AMI组血清cTnT 水平、CK和LDH活性均升高 (P<0.05),随着心肌梗死的发展,cTnT 水平和CK活性逐渐降低,LDH变化不明显。心肌组织中促凋亡相关蛋白Bax、caspase-3、caspase-9表达增多,抑制凋亡的相关蛋白(或因子)Bcl-2表达减少(P<0.05)。结论:随着AMI的发展,AMI组大鼠心肌组织中CaSR的mRNA和蛋白的表达增多,细胞凋亡数增加,表明CaSR参与了心肌梗死的发展,其机制可能与促进细胞凋亡有关。
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    髓样分化蛋白2基因沉默对高糖诱导的大鼠心肌细胞增殖抑制、凋亡及炎症反应的影响*
    林中民, 陈国荣, 张泉波, 王芳, 项兰婷, 曹琼洁
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 273-278.   DOI: 10.12047/j.cjap.5834.2019.057
    摘要   PDF (1905KB)
    目的:研究髓样分化蛋白2(MD2)基因沉默对高糖(HG)诱导的大鼠心肌细胞增殖抑制、凋亡及炎症反应的影响及其机制。方法:体外大鼠心肌细胞系H9C2细胞随机分为4组(n=3):LG组、HG组、HG + NC组、HG + si-MD2组,分别转染MD2基因小干扰RNA(si-MD2)或阴性对照24 h后进行低糖或高糖处理48 h。RT-qPCR检测MD2及细胞内炎症细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6的表达水平,MTS法、流式细胞术检测细胞增殖能力、细胞周期和细胞凋亡率,Western blot法检测细胞内相关蛋白的表达水平及磷酸化水平。结果:转染si-MD2后,H9C2细胞中MD2的表达水平明显下降(P<0.01)。与低糖(LG)组比较,高糖处理后的H9C2细胞中TNF-α、IL-1β、IL-6的mRNA水平显著升高,细胞增殖能力下降并发生G1期阻滞,细胞凋亡率和Cleaved Caspase-3蛋白水平升高(P< 0.01)。而MD2基因沉默可拮抗高糖对H9C2细胞增殖、细胞周期、凋亡及细胞中TNF-α、IL-1β、IL-6 mRNA水平的影响(P<0.05)。Western blot测定结果表明高糖处理后的H9C2细胞中细胞外信号调节激酶(ERK1/2)、P38丝裂原活化蛋白激酶(P38 MAPK)和C-Jun氨基末端激酶(JNK)蛋白的磷酸化水平明显升高,而MD2基因沉默可抑制高糖诱导下的ERK1/2、P38 MAPK和JNK蛋白激活(P<0.01)。结论:MD2基因沉默可能通过抑制ERK、P38 MAPK和JNK信号通路的激活来减少高糖诱导的大鼠心肌细胞炎症细胞因子表达,减少心肌细胞凋亡,促进细胞增殖。
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    研究简报
    基于GEO和TCGA数据库分析促癌基因INHBA和抑癌基因CLCA4、CA4在结直肠癌中表达*
    王倩, 袁莉莉, 范文涛
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 279-282.   DOI: 10.12047/j.cjap.5774.2019.058
    摘要   PDF (1948KB)
    目的:通过分析GEO数据库结直肠癌相关芯片集,寻找差异基因,并在TCGA数据库和GEO数据库进行验证,为结直肠癌的早期诊断寻找标志物。方法:分析GEO数据库结直肠癌相关芯片集GSE21510、GSE25071、GSE32323。分别分析差异基因,采用文恩图软件查找共同差异基因。进一步在TCGA数据库查找差异基因在结直肠癌中的表达及生存曲线。最后通过GEO数据库GSE24514验证差异基因的表达。结果:GSE21510,包含104例样本,共筛选出251个差异基因,其中上调基因146个,下调基因105个。GSE25071,包含50例样本,共筛选出669个差异基因,其中上调基因312个,下调基因357个。GSE32323,包含10例样本,共筛选出353个差异基因,其中上调基因115个,下调基因238个。在样本中上调基因为促癌基因,下调基因为抑癌基因。经文恩图分析,3个基因集交集共有15个基因,其中上调基因3个,下调基因12个。在TCGA数据库中查找差异基因的表达量和生存曲线, 生存曲线选择结肠癌数据集,选取279个样本进行分析。根据差异基因的表达和生存曲线,最终确定促癌基因INHBA和抑癌基因CLCA4、CA4为结直肠癌的标志物。最后在GSE24514芯片集验证差异基因的表达。结论:通过GEO和TCGA数据库筛选及验证,发现在结直肠癌组织中INHBA基因明显上调,CLCA4、CA4基因明显下调。最终确定促癌基因INHBA和抑癌基因CLCA4、CA4可作为结直肠癌早期诊断的标志物。
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    研究论文
    杨芽黄素对前列腺癌细胞凋亡的影响及其机制*
    王瑜, 柯瑞君, 蒋盼若, 应佳豪, 楼恩哲, 陈佳玉
    中国应用生理学杂志. 2019, 35 (3): 283-288.   DOI: 10.12047/j.cjap.5754.2019.059
    摘要   PDF (1248KB)
    目的:探讨杨芽黄素对前列腺癌细胞22Rv.1的作用及机制。方法:将0~20 μg/ml杨芽黄素作用于22Rv.1细胞和正常前列腺细胞RWPE-1,适时采用MTS法检测细胞的增殖活性,采用流式细胞仪、hoechst染色、LDH释放实验分别检测22Rv.1细胞凋亡、死亡、周期、核型变化和药物的细胞毒作用,利用qPCR和Western blot分析22Rv.1细胞内基因转录和蛋白表达的改变,并通过抑瘤实验证实该药的抑癌作用。结果:杨芽黄素可显著抑制22Rv.1细胞增殖、诱导其凋亡,促进22Rv.1细胞凋亡相关基因dr4、dr5、trail、p53、caspase-3、caspase-8、caspase-9、bid、bax、foxo3的表达,并抑制抗凋亡基因akt、pi3k和bcl-2的表达。结论:杨芽黄素可通过影响TRAIL和PI3K/AKT信号通路诱导前列腺癌细胞凋亡,具有抗前列腺癌的作用。
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