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  • 中国应用生理学杂志
      2022年, 第38卷, 第5期 刊出日期:2022-09-28 上一期    下一期
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    研究论文
    慢性间歇低氧对SD大鼠心房电重构的影响*
    张凯, 马敬霞, 马作旺, 杨禹, 李广平
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 385-391.   DOI: 10.12047/j.cjap.6279.2022.072
    摘要   PDF (1754KB)
    目的: 探究慢性间歇低氧(CIH)对SD大鼠心房电重构的影响,阐释CIH促进心房颤动(AF)发生发展的可能机制。方法: 80只雄性SD大鼠随机分为对照组(Control)、慢性间歇低氧组/模型组(CIH)每组各40只。模型组大鼠每日接受间歇低氧8 h,持续30 d。行超声心动图、血流动力学检查之后,进行体外心脏电生理学实验、病理学实验及分子生物学实验。电生理实验检测心房AF易感性,Masson染色观察心房肌组织纤维化程度,Western blot检测心房组织中Nav1.5、Cav1.2及Kv4.3的蛋白表达水平。全细胞膜片钳实验中,电流钳模式下记录心房肌细胞动作电位(AP),并计算比较动作电位时程(APD)。电压钳模式下记录比较INa、ICa-L、Ito电流密度及通道动力学参数。结果: 与对照组相比,模型组大鼠心房纤维化程度增加(P<0.01)、AF易感性升高(P<0.05),Nav1.5、Cav1.2(P<0.05)、Kv4.3(P<0.05)的表达水平降低,心房肌细胞的APD90及APD50延长,INa、ICa-L(P<0.01)、Ito(P<0.01)电流密度降低。结论: CIH导致离子通道亚基表达水平、离子流强度及APD的改变,进而AF诱发率升高,这些变化可能是其促进AF发生发展的机制。
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    三种多酚类化合物对模拟间断性高原低氧暴露小鼠肠道菌群的影响*
    潘存瑶, 张宝怡, 梁兰兰, 刘辉, 郭长江, 陈照立, 王新兴
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 392-396.   DOI: 10.12047/j.cjap.6241.2022.073
    摘要   PDF (1715KB)
    目的: 探索三种多酚类化合物对高原低氧暴露小鼠肠道菌群的保护作用。方法: 将60只雄性Balb/c小鼠随机分为平原对照组、模拟高原低氧组、高原原花青素组、高原槲皮素组、高原白藜芦醇组,每组12只。原花青素、槲皮素、白藜芦醇分别以50 mg/kg ,100 mg/kg,20 mg/kg的剂量进行灌胃,三种药物干预且高原模拟舱模拟海拔6 000 m暴露30 d后,收集血清进行二胺氧化酶(DAO)检测,收集小鼠无菌粪便,回肠组织固定并HE染色,16S rRNA技术检测小鼠肠道菌群多样性以及菌群组成。 结果: HE染色结果显示,模拟高原低氧组较平原对照组回肠组织损伤明显,血清DAO浓度显著升高(P<0.05),但肠道菌群物种丰度、菌群多样性差异无统计学意义。与模拟高原低氧组相比,高原槲皮素、白藜芦醇组小鼠回肠组织结构得以改善,血清DAO水平降低,且肠道菌群物种丰度、α多样性降低(P<0.05),拟杆菌相对丰度降低(P<0.05),厚壁菌升高(P<0.05),谷氨酸棒状杆菌、罗伊氏乳杆菌相对丰度升高(P<0.05)。结论: 槲皮素和白藜芦醇可有效增加小鼠有益菌群的丰度,抑制并降低条件致病菌,对高原低氧暴露小鼠肠道有一定的保护作用。
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    2-DG阻断乳酸生成对HT22神经元低氧性损伤的影响及其机制*
    胡月, 史子毕, 阮倩倩, 耿亚楠, 成祥, 赵名, 朱玲玲
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 401-405.   DOI: 10.12047/j.cjap.6276.2022.075
    摘要   PDF (1275KB)
    目的: 探讨阻断乳酸生成对神经元HT22低氧性损伤的影响。方法: 2-脱氧-D-葡萄糖(2-DG)是一种不可代谢的葡萄糖类似物,可通过阻断糖酵解过程而抑制乳酸生成。将HT22细胞分为4组:对照组、2-DG组、Hypoxia组和2-DG+Hypoxia组。对照组与2-DG 处理组放置于37℃、5 %CO2培养箱中常规培养,Hypoxia组与2-DG+Hypoxia组放置于低氧培养箱中培养。2-DG浓度为2.5、5 mmol/L,氧气浓度为0.3%,处理时间为24 h。CCK-8法检测细胞活性,分光光度法检测细胞培养液中乳酸含量,荧光染色观察细胞形态,流式细胞术检测活性氧(ROS),酶活性试剂盒测定超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,蛋白印迹(Western blot)检测p-p38, t-p38和β-actin的蛋白表达水平的变化。结果: 与对照组相比,2-DG组培养液乳酸水平与细胞活性明显降低(P<0.01),贴壁细胞数量减少,ROS水平升高(P<0.01),CAT酶活性降低(P<0.05)。Hypoxia组中培养液的乳酸水平明显增加(P<0.01),细胞活性降低(P<0.01),贴壁细胞数量减少,ROS水平升高(P<0.01),CAT、SOD酶活性降低(P< 0.01或P<0.05),2-DG+Hypoxia组乳酸水平显著降低(P<0.05),细胞活性显著降低(P<0.01),细胞数量与贴壁能力明显减弱,ROS水平显著升高(P<0.01),CAT、SOD酶活性显著降低(P<0.01),p-p38蛋白表达水平显著升高(P<0.05),t-p38没有变化。与Hypoxia组比较,2-DG+Hypoxia组能够抑制低氧诱导的乳酸水平升高(P<0.01),细胞活性显著降低(P<0.01), ROS水平显著升高(P<0.01),CAT的酶活性显著降低(P<0.01)。结论: 阻断乳酸生成可降低低氧下细胞活性水平,加重HT22细胞氧化应激损伤,其机制可能通过升高ROS水平、激活p38信号通路。
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    脑内糖原磷酸化酶抑制剂对大鼠急性癫痫发作神经炎症及记忆减退的改善作用*
    邓筱悦, 帅念念, 刘时彦, 侯立力, 田绍文
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 406-411.   DOI: 10.12047/j.cjap.6283.2022.076
    摘要   PDF (1315KB)
    目的: 探讨脑内糖原磷酸化酶(GP)的抑制剂1,4-二脱氧-1,4-亚氨基-D-阿拉伯糖醇(DAB)对戊四氮(PTZ)致痫模型大鼠急性发作、神经炎症及记忆减退的改善作用。方法: 实验一,将大鼠随机分为2组即Vehicle组(n=5)与PTZ组(n=5),腹腔注射生理盐水或PTZ(70 mg/kg)后30 min,取海马组织,Western blot检测GP表达水平,比色法检测乳酸水平。实验二,将大鼠随机分为4组即Vehicle+Vehicle组(n=18)、DAB+Vehicle组(n=18)、Vehicle+PTZ组(n=19)与DAB+PTZ组(n=18)。侧脑室注射PBS或DAB(50 μg/2 μl)后15 min,腹腔注射生理盐水或PTZ(70 mg/kg)。行为学与Racine评分评价急性发作程度,Western blot检测海马组织目标蛋白水平,新物体识别记忆测试评价记忆能力。 结果: ① 与Vehicle组比较,PTZ组海马组织GP表达水平与乳酸水平均显著升高(P<0.01)。② 与Vehicle+PTZ组比较,DAB+PTZ组肌阵挛潜伏期、前肢阵挛潜伏期、全身阵挛潜伏期均显著升高(P<0.01),而全身阵挛持续时间、癫痫发作程度则显著降低(P<0.01)。③ 与Vehicle+Vehicle组比较,Vehicle+PTZ组海马组织IL-1β、IL-6、TNF-α、IBA-1、GFAP表达水平均显著上升(P<0.01),而新物体识别测试中辨别指数则显著降低(P<0.01);与Vehicle+PTZ组比较,DAB+PTZ组海马组织IL-1β、TNF-α、IBA-1、GFAP表达水平均显著降低(P<0.01),而辨别指数则显著升高(P<0.01)。此外,各组大鼠对两物体总探究时间无显著性组间差异(P>0.05);PTZ注射后48 h各组大鼠自发活动能力无显著性组间差异(P>0.05)。结论: DAB改善PTZ诱导大鼠急性发作、神经炎症及记忆减退,提示DAB具有潜在的抗癫痫临床应用前景。
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    组织蛋白酶K对大鼠空间学习记忆功能的影响*
    陈丽, 陈金信, 王心怡, 李香兰, 姜海英
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 412-417.   DOI: 10.12047/j.cjap.6311.2022.077
    摘要   PDF (1652KB)
    目的: 探讨组织蛋白酶K(CatK)对大鼠海马空间学习和记忆功能的影响及其神经化学机制。方法: SD雄性大鼠随机分为对照组(Control组)和CatK阻断组(CatK Ⅱ组)每组各10只,分别于海马DG区微量注射组织蛋白酶K特异性阻断剂(0.5 μg/μl)和等量人工脑脊液5 d;原代培养海马神经元细胞,设对照组(CON组)、阴性对照组(NC组)和siRNA干扰组(siCatK组),每组设3个复孔,siRNA导入18~20 h后收集样本。应用Morris水迷宫评估大鼠空间学习和记忆功能,同时在大鼠清醒、自由活动状态下,结合脑部微量透析法和高效液相色谱法观察学习记忆过程中DG区细胞外液中谷氨酸(Glu)含量的动态变化;采用蛋白免疫印迹法检测海马组织和神经元细胞中c-Notch1、Notch1、p-CREB、BDNF等相关信号蛋白的表达情况。结果: 动物实验显示,与Control组相比,CatK Ⅱ组空间学习记忆能力明显减弱,并伴随着海马组织的c-Notch1、p-Akt、p-CREB和BDNF蛋白表达明显下降(P< 0.05);Control组和CatK II组DG区Glu含量均随水迷宫训练天数的增加而明显升高,但CatK Ⅱ组升高幅度均明显弱于Control组(P<0.05)。细胞实验结果显示,与CON组和NC组相比,siCatK组CatK、c-Notch1、p-CREB和BDNF蛋白表达明显减少(P<0.05)。结论: CatK可通过激活海马Notch1及其记忆相关信号蛋白,影响大鼠空间学习记忆功能。
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    40 Hz声光刺激对创伤诱发大鼠焦虑样行为的干预作用*
    尹佳怡, 杲修杰, 张鑫垚, 郑鹏芳, 李小芳, 王瑞, 崔博
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 418-423.   DOI: 10.12047/j.cjap.6349.2022.078
    摘要   PDF (1435KB)
    目的: 探讨40 Hz声光刺激对创伤后应激障碍(PTSD)的焦虑样症状改善作用及其可能的分子机制。方法: 将30只SD大鼠随机分为Control组、PTSD组、PTSD+40 Hz组,每组10只。采用SPS&S方法构建PTSD模型。PTSD+40 Hz组大鼠在构建模型后,施加声光刺激40 Hz 7 d。应用高架迷宫(EPM)和旷场试验(OFT)评估各组大鼠焦虑样行为,Western blot方法检测大鼠皮层和海马中BDNF、TrkB、SynapsinⅠ和PSD95的蛋白表达水平,实时荧光定量(RT-PCR)方法检测皮层和海马中BDNF mRNA表达水平,免疫荧光实验检测BDNF在皮层和海马中的分布情况。结果: 与Control组比较,PTSD组大鼠在旷场试验中运动总距离和在中央区域停留时间明显下降(P< 0.05),PTSD组大鼠在高架十字迷宫试验中进入开放臂次数占总进入次数百分比降低,运动总距离明显下降(P< 0.05)。且海马、皮层脑区BDNF、TrkB、PSD95、SynapsinⅠ蛋白表达水平显著降低(P<0.01),BDNF的mRNA的表达水平显著降低(P<0.01),免疫荧光结果显示BDNF在CA1、DG和PFC脑区表达减少;与PTSD组比较,PTSD+40 Hz组大鼠在旷场试验中总路程和在中央区域停留时间明显上升(P<0.05),在高架十字迷宫试验中总路程和进入开放臂次数占总进入次数百分比明显上升(P<0.05),皮层、海马中BDNF、TrkB、PSD95、SynapsinⅠ蛋白表达水平明显升高(P<0.05),BDNF的mRNA的表达水平显著上升(P<0.05),免疫荧光结果显示BDNF在CA1、DG和PFC脑区表达增加。结论: 40 Hz声光刺激可能通过调节BDNF-TrkB信号通路,改善皮层和海马中相关的神经元突触可塑性,从而缓解PTSD所致的焦虑样行为。
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    miR-125b-5p对创伤性脑损伤诱发大鼠认知功能障碍的干预作用及其机制*
    王勇, 赵伟, 姜正林, 陈振华, 张欢
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 424-429.   DOI: 10.12047/j.cjap.6313.2022.079
    摘要   PDF (1277KB)
    目的: 研究miR-125b-5p对创伤性脑损伤(TBI)引起的大鼠认知功能障碍的影响及其分子机制。方法: 将大鼠随机分为Control组、TBI组(模型组)、NC agomir组(假阴性组)、miR-125b-5p agomir组(高表达组),每组5只。假阴性组和高表达组分别脑室注射NC agomir和miR-125b-5p agomir,除Control组外各组均用改良Feeney法建立脑损伤模型。通过行为学实验对大鼠的运动协调、学习记忆、神经损伤程度等进行评估。通过ELISA和Western blot对各组大鼠海马组织中miR-125b-5p、炎性因子,以及神经相关因子的表达水平进行检测。最后使用生物信息学结合RT-PCR和Western blot对miR-125b-5p的下游靶基因进行预测和验证。结果: 与对照组相比,模型组和假阴性组大鼠miR-125b-5p的表达水平显著下调、mNSS 评分显著升高、运动协调能力及学习记忆能力显著下降、白介素(IL-1β、IL-6)及肿瘤坏死因子(TNF-α)表达水平显著升高、BDNF和NGF的表达水平显著下降、GFAP的表达水平显著升高(P<0.01);与模型组和假阴性组相比,高表达组大鼠的miR-125b-5p的表达水平显著升高、mNSS 评分显著降低、运动协调能力及学习记忆能力明显增高、IL-1β、IL-6及TNF-α表达水平显著下降、BDNF及NGF的表达水平升高、GFAP的表达水平显著下降(P<0.01)。生信分析显示,MMP-15为miR-125b-5p的下游靶标基因,与对照组相比,模型组和假阴性组MMP-15表达显著升高(P<0.01);与模型组和假阴性组相比,高表达组MMP-15的表达显著降低(P<0.01)。结论: miR-125b-5p可改善TBI引起的大鼠认知功能障碍,这可能与其调控MMP-15的表达水平,进而抑制TBI后神经炎症反应,促进神经元再生相关。
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    十八碳二烯酸对神经胶质瘤细胞增殖与凋亡的影响及其机制*
    谢明仁, 何天晓, 袁霞, 张璟, 俞蕾, 俞发荣
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 434-437.   DOI: 10.12047/j.cjap.6271.2022.081
    摘要   PDF (1183KB)
    目的: 探索十八碳二烯酸(ODA)抑制神经胶质瘤细胞增殖与促凋亡作用及其机制。方法: 取培养的人神经胶质瘤细胞(细胞密度2×106 cells/L)分为溶剂对照组(给予DMSO,含量为30 μl/L)、5-FU组(含量10 mg/L)和十八碳二烯酸组(设0.3、0.6、1.2 mg/L三个剂量组 )。用台盼蓝、噻唑蓝(MTT)检测ODA对神经胶质瘤细胞的毒性作用,用酶联免疫吸附法(ELISA) 检测神经胶质瘤细胞P53、PI3K、P21、PKB/Akt、caspase-9蛋白表达水平。结果: ①光学显微镜细胞计数显示: ODA低、中、高剂量组和5-FU组细胞增殖抑制率比溶剂对照组显著升高(P< 0.01),与5-FU组相比差异无统计学意义(P>0.05)。②MTT检测结果显示:与溶剂对照组相比,ODA低、中、高剂量组和5-FU组细胞增殖抑制率显著升高(P<0.01);与5-FU组相比,仅 ODA高剂量组细胞增殖抑制率显著增加(P<0.01)。③流式细胞仪检测结果显示:与溶剂对照组相比,ODA低、中、高剂量组和5-FU组G0/G1期细胞数显著增加(P<0.05,P<0.01), G2/M期细胞数显著减少(P<0.01),细胞凋亡率显著增加(P<0.01);与5-FU组相比,仅 ODA高剂量组G2/M期细胞数显著减少(P<0.01),凋亡率显著增加(P<0.01)。④ELISA检测结果显示:ODA低、中、高剂量组和5-FU组P53、P13K、PKB/Akt蛋白表达水平比溶剂对照组均显著降低(均P<0.01),仅ODA高剂量组蛋白表达水平均显著低于5-FU组(P<0.01);ODA低、中、高剂量组和5-FU组P21、caspase-9蛋白表达水平明显高于溶剂对照组(P<0.05,P<0.01),仅ODA高剂量组蛋白表达水平显著高于5-FU组(P<0.01)。结论: ODA对神经胶质瘤细胞增殖具有明显的抑制和促凋亡作用,其机制与上调细胞P21、caspase-9水平促凋亡,下调P53、PI3K、PKB/Akt水平抑制细胞分裂周期,降低PI3K-Akt信号转导通路活性有关。
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    miR-99b-5p对紫杉醇致大鼠神经病理性疼痛的缓解作用及对神经细胞焦亡和凋亡的影响*
    曾文玉, 辜文艳, 徐力, 张英, 韩聪
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 438-442.   DOI: 10.12047/j.cjap.6289.2022.082
    摘要   PDF (1734KB)
    目的: 研究miR-99b-5p(非编码RNA)通过抑制NLRP3炎性小体活化缓解紫杉醇化疗后病理性神经疼痛的干预作用,以及对神经细胞焦亡和凋亡的影响。方法: SD大鼠随机分为空白组(Blank)、模型组(Model)、agomiR-99b-5p治疗组和agomiR-NC对照组,每组6只。空白组接受生理盐水治疗作为对照,模型组通过紫杉醇诱导建立疼痛模型,agomiR-99b-5p组和agomiR-NC组为在模型组的基础上注射agomiR-99b-5p和agomiR-NC进行干预。RT-qPCR检测空白组、模型组、agomiR-99b-5p治疗组和agomiR-NC组大鼠背根神经节中miR-99b-5p的表达差异;vonFrey纤维丝检测空白组、模型组与治疗组机械缩足阈值(MWT);TUNEL法测定背根神经节细胞凋亡情况;试剂盒检测大鼠背根神经节中ROS、MDA和SOD;免疫荧光染色检测炎症小体NLRP3、Caspase-1和IL-1β蛋白的表达。结果: 与空白组比较,模型组miR-99b-5p含量较低;与模型组比较,agomiR-99b-5p治疗组可以显著增加大鼠背根神经节miR-99b-5p的水平(P<0.05),增加大鼠机械缩足阈值(MWT)(P<0.05),抑制背角细胞的凋亡,大鼠背根神经节ROS和MDA水平降低(P<0.05),而SOD水平增加(P<0.05)。免疫荧光显示,NLRP3、Caspase-1和IL-1β的表达水平可被miR-99b-5p抑制。结论: 在体内miR-99b-5p可以通过抑制NLRP3活化和改善机体氧化应激以缓解大鼠经紫杉醇化疗后的神经病理性疼痛及神经细胞焦亡和凋亡。
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    纳米ZnO对人肺上皮细胞BEAS-2B细胞增殖和凋亡的影响*
    陈津子, 李旭艳, 刘东梅, 龙舒婷, 李永媚, 陈泓冰
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 443-447.   DOI: 10.12047/j.cjap.6336.2022.083
    摘要   PDF (2226KB)
    目的: 探讨纳米ZnO对人肺上皮细胞BEAS-2B细胞增殖、凋亡的影响及分子机制。方法: 用终浓度为3、6、12 μg/ml的纳米ZnO处理BEAS-2B细胞12 h和24 h,对照组未加入纳米ZnO,各设3复孔,CCK-8法检测细胞活力,分析半致死浓度。筛选3、6 μg/ml纳米ZnO处理BEAS-2B细胞24 h,各设3复孔,倒置显微镜观察细胞形态,Hochest33342 染色观察细胞核,AO染色及扫描电镜观察细胞凋亡形态,流式细胞术检测活性氧水平、细胞周期进程、细胞凋亡;Western blot检测Bcl-2、Bax蛋白表达水平。结果: 与对照组相比,纳米ZnO处理组细胞活力显著下降(P<0.01),处理24 h时IC50为6.13 μg/ml;纳米ZnO处理细胞24 h后,3 μg/ml和6 μg/ml组的活性氧水平显著升高(P<0.05,P<0.01)。6 μg/ml处理组细胞周期阻滞于G2/M期、染色质固缩凝集、出现凋亡小体、细胞凋亡率显著增加(P<0.01)、Bcl-2蛋白表达显著降低(P<0.05)、Bax蛋白表达显著升高(P<0.05)。结论: 纳米ZnO诱导BEAS-2B细胞活性氧积累,阻滞细胞周期进程,促进细胞凋亡。
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    黄芪甲苷延缓肾脏衰老的作用及其机制*
    张紫媛, 方敬爱, 李苏芬, 胡雅玲, 刘文媛, 刘学军
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 448-452.   DOI: 10.12047/j.cjap.6300.2022.084
    摘要   PDF (1619KB)
    目的: 探讨黄芪甲苷是否通过调控SIRT1/p53信号通路而发挥抑制细胞凋亡,延缓大鼠肾脏衰老的作用。方法: SPF级健康雄性SD大鼠,随机分为正常对照组(生理盐水5 ml/(kg·d)灌胃)、衰老模型组(生理盐水5 ml/(kg·d)灌胃)、黄芪甲苷组和SRT1720组(在造模基础上分别施于黄芪甲苷40 mg/(kg·d)和SRT1720 20 mg/(kg·d)灌胃),每组各10只。饲养8周后收集大鼠血清、肾脏组织标本。ELISA法检测血清中肾功能(肌酐、尿素氮)和衰老相关分泌表型(TGF-β、IL-6)的水平;肾脏组织进行HE染色、Masson染色;RT-PCR及Western blot 分别检测SIRT1、p53、Bcl-2、Bax、p21、pRb基因和蛋白水平表达。结果: 衰老模型组大鼠血清肌酐、尿素氮水平较正常组升高,但各组之间比较差异无统计学意义(P>0.05);衰老模型组大鼠血清中TGF-β、IL-6水平较正常组显著升高(P<0.05),黄芪甲苷组及SRT1720组大鼠血清TGF-β、IL-6水平较模型组显著下降(P<0.05),且黄芪甲苷组与SRT1720组比较差异无统计学意义(P>0.05)。与正常组相比,衰老模型组大鼠的肾小管扩张,局部萎缩,肾间质炎性细胞浸润,胶原纤维增生;黄芪甲苷组及SRT1720组较模型组减轻。与正常组相比,衰老模型组大鼠肾脏组织中SIRT1、pRb蛋白及mRNA表达均显著下降,Bcl-2蛋白表达显著下降(P<0.05),p53、p21蛋白及mRNA表达显著升高,Bax蛋白表达显著升高(P<0.05)。与衰老模型组相比,黄芪甲苷组及SRT1720组上述指标的水平均有显著逆转(P<0.05)。结论: 黄芪甲苷可能通过调控SIRT1/p53信号通路延缓大鼠肾脏衰老。
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    阿魏酸对高糖诱导的肾小球系膜细胞炎症及自噬水平的影响*
    方情, 马汝玉, 贺英昊, 齐敏友
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 453-457.   DOI: 10.12047/j.cjap.6305.2022.085
    摘要   PDF (1241KB)
    目的: 通过观察阿魏酸对高糖诱导的肾小球系膜细胞炎症及自噬水平的影响,探讨阿魏酸对糖尿病肾病的保护作用及其可能机制。方法: 将SV40 MES 13细胞进行传代培养,随机分为:正常组(Control,5.6 mmol/L 葡萄糖)、甘露醇组(Man,30 mmol/L 甘露醇)、高糖组(HG,30 mmol/L 葡萄糖)、阿魏酸组(FA,30 mmol/L 葡萄糖 + 12.5、25、50、100、200 μmol/L 阿魏酸)。采用MTT法观察各组系膜细胞增殖情况;酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测细胞上清液肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和白介素-1β(IL-1β)的含量;免疫印迹法(Western blot)检测系膜细胞NLRP3、IL-1β、LC3-Ⅱ/Ⅰ、p62蛋白的表达水平。结果: ①与Control组相比,HG组肾小球系膜细胞增殖活力显著升高(P<0.01),与HG组相比,不同浓度FA组的肾小球系膜细胞增殖活力则有不同程度的下降(P<0.05~0.01);②与Control组相比,HG组细胞上清液中TNF-α、MCP-1和IL-1β含量均显著增加(P<0.01),与HG组相比,FA组TNF-α、MCP-1和IL-1β含量均显著减少(P<0.01);③与Control组相比,HG组细胞LC3-Ⅱ/Ⅰ比值减小,p62、NLRP3和IL-1β蛋白表达则均显著升高(P<0.01),与HG组比较,FA组细胞LC3-Ⅱ/Ⅰ比值明显增大(P<0.05),p62、NLRP3和IL-1β蛋白水平均显著降低(P<0.01)。结论: FA可抑制高糖诱导的SV40 MES 13细胞异常增殖,FA可通过抑制炎症、提高自噬水平而保护系膜细胞。
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    杏仁核SIRT1对慢性束缚应激大鼠抑郁样行为的影响*
    黄彩云, 陈那娜, 周菲, 张红梅, 杨小荣
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 458-463.   DOI: 10.12047/j.cjap.6306.2022.086
    摘要   PDF (1645KB)
    目的: 观察杏仁核沉默信息调节因子1(SIRT1)蛋白对慢性束缚应激(CRS)大鼠抑郁样行为的影响。方法: 60只SD雄性大鼠随机分为6组(n=10):正常对照组(Control)、慢性束缚应激组(CRS)、CRS +氟西汀(FLU)组(CRS + FLU)、CRS +生理盐水组(CRS + NaCl)、CRS + SIRT1过表达组(CRS + AAV-SIRT1)和CRS +空载体组(CRS + AAV-EGFP)。除了正常对照组,其余各组均接受慢性束缚应激造模21 d。造模结束后,氟西汀组和生理盐水组大鼠每天分别灌胃给予氟西汀(10 mg/kg)或生理盐水(10 mg/kg),持续3周;SIRT1过表达组和空载体组大鼠分别脑立体定位,注射腺相关病毒AAV-SIRT1或AAV-EGFP于杏仁核,待病毒表达3周;正常组和抑郁症组大鼠则不给予任何药物。应用糖水偏好实验(SPT)、旷场实验(OFT)和强迫游泳实验(FST)检测各组大鼠的抑郁样行为学变化;蛋白免疫印迹实验检测大鼠杏仁核中SIRT1蛋白的表达;免疫荧光技术检测大鼠杏仁核中SIRT1阳性细胞数量。结果: 与正常对照组相比,CRS抑郁大鼠杏仁核中SIRT1蛋白水平和SIRT1阳性细胞数显著降低(P< 0.01),糖水偏好程度明显降低(P<0.01),旷场实验中运动总距离和中心停留时间显著缩短(P<0.01),强迫游泳不动时间明显延长(P<0.01)。氟西汀治疗或SIRT1过表达均可以部分逆转CRS大鼠杏仁核SIRT1蛋白和SIRT1阳性细胞数的下调(P<0.05, P<0.01),并且可以显著改善上述抑郁样行为。结论: 氟西汀治疗可以部分逆转CRS大鼠下调的SIRT1蛋白及SIRT1阳性细胞数,同时显著改善抑郁样行为,其抗抑郁疗效可能与CRS大鼠杏仁核中SIRT1蛋白的上调有关。
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    有氧运动与饮食干预对肥胖小鼠睾丸氧化应激的影响*
    吕红艳, 李涛, 刘姣, 王萌, 衣雪洁
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 464-469.   DOI: 10.12047/j.cjap.6315.2022.087
    摘要   PDF (1201KB)
    目的: 通过对肥胖小鼠施加有氧运动与饮食干预,探索运动与饮食干预对肥胖小鼠睾丸氧化应激和p38MAPK-NF-κB通路中的作用。方法: 随机将17只C57BL/6J小鼠分为正常饮食组(ND),37只分为高脂饮食组(HFD),高脂饮食脂肪占比40%,喂养12周后,HFD组剔除3只肥胖抵抗小鼠,其余34只肥胖造模成功;随后将ND组分为正常饮食对照组(NC,n=8),正常饮食运动组(NE,n=9),肥胖高脂饮食对照组(OC,n=8),肥胖高脂饮食运动组(OE,n=9),肥胖正常饮食组(ONC,n=8),肥胖正常饮食运动组(ONE,n=9),各组继续饲养8周,其中NE、OE和ONE组以速度20 m/min,60 min/d,6 d/week,进行8周跑台运动,末次运动后36~40 h取血和睾丸组织,ELISA检测血清睾酮和睾丸氧化应激(MDA、T-SOD、T-AOC)水平,RT-PCR和Western blot检测睾丸p38MAPK-NF-κB水平。结果: 与NC组比较,OC组小鼠体脂参数、睾丸MDA和睾丸p38MAPK-NF-κB mRNA和蛋白水平明显升高(P<0.01),睾丸SOD、睾丸系数和血睾酮明显降低(P<0.01);NE组小鼠体脂参数明显降低(P<0.05),血清睾酮明显升高(P<0.01)。与OC组比较,OE组小鼠体脂参数、睾丸MDA和睾丸p38MAPK-NF-κB mRNA和蛋白水平明显降低(P<0.05或0.01),睾丸SOD和血睾酮水平明显升高(P<0.01);ONC组小鼠体脂参数、睾丸MDA和睾丸p38MAPK-NF-κB mRNA和蛋白水平明显降低(P<0.01),睾丸SOD水平和睾丸系数明显升高(P<0.05);ONE组小鼠体脂参数、睾丸MDA和睾丸p38MAPK-NF-κB mRNA和蛋白水平明显降低(P<0.01),睾丸SOD、睾丸系数和血睾酮水平明显升高(P<0.01)。结论: 肥胖引起小鼠睾丸发生氧化应激,上调睾丸p38MAPK-NF-κB水平,并降低血睾酮水平;运动、饮食和运动×饮食干预均能通过降低体脂,改善睾丸氧化应激,下调睾丸p38MAPK-NF-κB水平。
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    糖皮质激素受体激动剂对神经病理性疼痛大鼠痛敏感反应的干预作用及其机制*
    苟小红, 贺学农, 蒋世双, 陶武, 何朝辉
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 470-474.   DOI: 10.12047/j.cjap.6270.2022.088
    摘要   PDF (1341KB)
    目的: 探讨糖皮质激素受体激动剂调控核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)/白细胞介素1β(IL-1β)通路对神经病理性疼痛(NPP)大鼠痛敏反应的影响机制。方法: 40只SD大鼠分为对照组、模型组、NLRP3抑制剂组、治疗组,每组10只,应用坐骨神经慢性压迫性损伤法诱导NPP大鼠模型,模型组按照上述方法造模,NLRP3抑制剂组按照上述方法造模后给予NLRP3抑制剂(MCC950)干预,治疗组按照上述方法造模后给予糖皮质激素受体激动剂(地塞米松)干预,对照组给予等量生理盐水。干预28 d之后,比较各组机械痛阈、热痛阈、脊髓背角形态学变化、疼痛因子[前列腺素E2(PGE2)、P物质(SP)、5-羟色胺(5-HT)]、炎症因子[白细胞介素8(IL-8)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)]、NLRP3/IL-1β通路蛋白表达量变化。结果: 六胺银染色结果显示,模型组神经原纤维变粗并缠结,可见颗粒空泡变性,内含嗜银颗粒,提示神经元坏死,与模型组比较,NLRP3抑制剂组和治疗组大鼠的神经原纤维缠结变少,颗粒空泡变性变少。TUNNEL染色结果提示,模型组大鼠神经元凋亡率较对照组显著增多(P<0.05),NLRP3抑制剂组和治疗组神经元凋亡率较模型组显著减少(P<0.05)。与对照组比较,模型组造模3、7、14、28 d的机械痛阈及热痛阈值显著降低(P<0.05)。模型组SP、PGE2、5-HT、IL-6、IL-8、TNF-α及NLRP3、IL-1β蛋白表达量较对照组显著升高(P<0.05)。与模型组比较,NLRP3抑制剂组和地塞米松治疗组3、7、14、28 d的机械痛阈及热痛阈值显著升高(P<0.05)。NLRP3抑制剂组和地塞米松治疗组SP、PGE2、5-HT、IL-6、IL-8、TNF-α及NLRP3、IL-1β蛋白表达量较模型组显著降低(P<0.05)。NLRP3抑制剂组和治疗组在上述指标之间的差异不具有统计学意义(P>0.05)。结论: 糖皮质激素受体激动剂可能通过下调NLRP3/IL-1β通路减轻神经病理性疼痛大鼠痛敏反应,这可能是临床上糖皮质激素治疗NPP的分子学机制。
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    cAMP/Epac信号通路在当归治疗阴虚证慢性咳嗽中的作用*
    杜玥, 王志旺, 席建宏, 李济阳, 梁可克, 黄柯婷, 罗慧英
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 475-479.   DOI: 10.12047/j.cjap.6296.2022.089
    摘要   PDF (1630KB)
    目的: 研究当归对阴虚证慢性咳嗽小鼠的治疗作用,以及对环磷酸腺苷(cAMP)/cAMP直接激活的交换蛋白分子(Epac)信号通路的影响。方法: 将小鼠随机分为空白对照组、模型对照组、阳性对照组及当归组(n=8),采用烟熏(每日1次,30 d)、内毒素滴鼻(0.4 mg/ml,每次10 μl,持续10次)、灌胃甲状腺(120 mg/kg,每日1次,持续15 d)并吸入氨水(每次3 min,持续10次)来复制阴虚证高反应性气道慢性感染咳嗽小鼠模型。在观察进食饮水、体重及自主活动的基础上,检测当归止咳对支气管肺泡灌洗液(BALF)中细胞因子、脑组织5-HT、肺组织相关活性因子(SP、PGP9.5、cAMP、Epac1)的影响。结果: 与模型对照组比较,当归组小鼠咳嗽次数明显减少,小支气管病理学变化明显缓解,BALF中IL-4、IL-13、TNF-α的含量明显降低,肺组织SP、PGP9.5以及cAMP、Epac1及其基因表达水平明显下调,脑组织5-HT的含量明显提高,同时可缓解饮水及进食量增加、自主活动增加等阴虚证表征指标(P<0.05, P<0.01)。结论: 当归具有一定的止咳作用,下调cAMP/Epac信号通路而缓解气道神经源性炎症、抑制咳嗽神经通路增敏是其作用机制之一。
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    丁苯酞对睡眠剥夺大鼠脑额叶HMGB1和RAGE表达的影响*
    杨滢霞, 郭育芬, 黄红红, 王凌星
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 480-484.   DOI: 10.12047/j.cjap.6269.2022.090
    摘要   PDF (1550KB)
    目的: 探讨丁苯酞对睡眠剥夺大鼠脑额叶高迁移率族蛋白1(HMGB1)和晚期糖基化终产物受体(RAGE)表达的影响。方法: 建立Sprague Dawley(SD)大鼠慢性睡眠剥夺和丁苯酞干预模型,共分为3组(n=6):大平台对照组、慢性睡眠剥夺组、慢性睡眠剥夺+丁苯酞组,慢性睡眠剥夺组采用睡眠剥夺箱对大鼠进28 d,18 h/d的睡眠剥夺,慢性睡眠剥夺+丁苯酞组在睡眠剥夺28 d后腹腔注射丁苯酞100 mg/(kg·d),共14 d。各组大鼠取脑部标本,免疫组化检测额叶高迁移率族蛋白1 (HMGB1)、核转录因子kappB(NF-κB) p65表达,Western blot检测大鼠额叶HMGB1、沉默信息调节因子1(SIRT1)、晚期糖基化终产物(RAGE)、NF-κB表达。结果: 与大平台对照组比较,慢性睡眠剥夺组大鼠额叶HMGB1、RAGE、细胞核NF-κBp65表达显著增多(P均<0.05),而SIRT1表达显著减少(P<0.05);与慢性睡眠剥夺组比较,慢性睡眠剥夺+丁苯酞组大鼠额叶HMGB1、RAGE、细胞核NF-κBp65表达显著减少(P均<0.05),而SIRT1表达显著增加(P<0.05)。结论: 丁苯酞可通过改变慢性睡眠剥夺大鼠额叶HMGB1和RAGE表达,减少NF-κBp65的核转移,抑制额叶HMGB1/RAGE/NF-κB信号通路。
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    发育中小鼠运动皮层锥体神经元电生理特性的变化*
    白天宇, 段红梅, 张博雅, 郝鹏, 郝飞, 高钰丹, 赵文, 杨朝阳, 李晓光
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 485-490.   DOI: 10.12047/j.cjap.6304.2022.091
    摘要   PDF (1415KB)
    目的: 研究小鼠生后发育过程中运动皮层锥体神经元电生理特性的变化。方法: 选取出生后不同发育阶段的小鼠共计36只,随机分为1、2、3周龄组(1-, 2-, 3-Week)、1、2、3月龄组(1-, 2-, 3-Month ) (n=6)。应用全细胞膜片钳及生物胞素细胞内标记技术区分锥体神经元与中间神经元,同时记录各组小鼠脑片运动皮层锥体神经元的被动膜特性、动作电位(AP)及兴奋性突触后电流(sEPSCs)。结果: 与中间神经元相比,小鼠运动皮层锥体神经元的AP放电特征表现为规则放电(RS),放电频率较为缓慢。小鼠运动皮层锥体神经元的被动膜特性在出生后发育期间表现为:与1周龄组小鼠相比,2周龄组的静息膜电位(RMP)表现为显著超极化(P<0.01),2周后再无明显改变;1月龄组的膜输入阻抗(Rin)呈现显著下降的趋势(P<0.01),在1月龄后无明显变化;膜电容(Cm)无明显变化。 AP在发育早期的变化表现为:与1周龄组小鼠相比,3周龄组AP阈电位绝对值和幅值显著增加(P<0.01),2周龄组AP半波宽显著降低(P<0.05),在此之后无显著变化。 sEPSCs随发育过程的变化表现为:1月龄小鼠sEPSCs的频率和幅值相较于1周龄组均显著增加(P<0.01),在1月后趋于稳定,无显著差异。结论: 在小鼠出生后发育过程中,运动皮层锥体神经元电生理特性的变化存在时间特异性,电生理特性的成熟程度可以作为检测神经元是否成熟的功能学指标,同时电生理特性可以作为皮质中间神经元与锥体神经元区分的标志。
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    GLAST基因敲除对小鼠表型及听力功能的影响*
    吴芳杉, 马科锋, 郑鹏芳, 佘晓俊, 刘洪涛, 翟庆峰, 崔博
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 491-496.   DOI: 10.12047/j.cjap.6363.2022.092
    摘要   PDF (2972KB)
    目的: 观察谷氨酸天冬氨酸转运蛋白(GLAST)缺失对小鼠正常听觉功能的影响。方法: 我们选用C57BL / 6J背景的GLAST+/-小鼠进行杂交,用琼脂糖凝胶电泳进行后代小鼠基因型鉴定。我们选用9~10周龄雄性小鼠,用免疫荧光染色技术检测耳蜗中GLAST蛋白表达,对敲除结果进行验证(n=3)。比较雌雄小鼠出生后7d至30 d体重变化及30 d的体长(n=8)。听性脑干反应(ABR)测试9-10周龄雌性和雄性小鼠听觉阈值及其Ⅰ波振幅的变化(n=5)。结果: 雄性GLAST-/-小鼠与雄性GLAST+/+和GLAST+/-小鼠相比,体重及体长均显著降低(P< 0.01),其中雄性GLAST-/-小鼠与GLAST+/+相比,在P7至P30统计时间里,均表现出明显差异;与雄性GLAST+/-小鼠相比,P15后均表现出体重显著性降低。而雌性GLAST-/-小鼠与雌性GLAST+/+和GLAST+/-小鼠相比,体重及体长均未见明显差异。雄性和雌性小鼠三种基因型之间ABR检测到听力阈值变化均无差异,但与雄性GLAST+/+小鼠相比雄性GLAST-/-小鼠Ⅰ波振幅明显降低(P<0.01);而雌性的I波振幅在整个刺激强度都有降低,但是多只在高强度刺激(如80 dB、90 dB)时具有显著性(P<0.05)。结论: GLAST敲除影响雄性小鼠正常生长发育,同时降低ABR I波振幅,但不改变阈值,这提示GLAST敲除可能导致突触病变,且这种影响存在性别差异。
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    线粒体靶向小分子IR-61改善大鼠力竭性运动心脏损伤的实验研究*
    李姣姣, 平政, 王子文, 汪一波, 史春梦, 曹雪滨
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 497-503.   DOI: 10.12047/j.cjap.6260.2022.093
    摘要   PDF (3295KB)
    目的: 研究线粒体靶向七甲川花菁类荧光小分子IR-61对力竭性运动大鼠心脏损伤的影响。方法: 清洁级成年雄性SD大鼠36只,随机分为3组(n=12):对照组(Ctrl组)、力竭组(EE组)、IR-61+力竭组(IR-61+EE组)。IR-61+EE组在第1、4、7日同一时间腹腔注射2 mg/kg IR-61;最后一次给药结束1 h后,两个力竭运动组进行力竭造模,在坡度为0°的动物跑步机上,先以10~15 m/min的速度令大鼠协调四肢跑步姿势,约15 min后以 25~30 m/min 的速度一次性跑步至力竭。以生理记录仪描记大鼠心电图,取大鼠的心肌样品,光镜观察心肌细胞损伤、透射电镜观察线粒体损伤,TUNEL法检测心肌细胞凋亡情况,ELISA法检测心肌损伤标志物,高分辨率线粒体呼吸仪测定心肌线粒体呼吸速率。结果: ① 与Ctrl组相比,EE组的心率增加、PR间期缩短、QRS间期延长、QTc延长、ST段明显压低(P<0.05);心肌纤维断裂明显,线粒体内室肿胀明显,线粒体嵴模糊,线粒体外膜不完整,可见大量线粒体破裂及融合;可见TUNEL染色细胞较多,呈现染色质浓缩、边缘化,核膜裂解,染色质分割成块状凋亡小体,凋亡评分增加(P<0.05);CK-MB升高、cTn-I升高、NT-proBNP升高(P<0.05);基础呼吸速率、脂肪酸氧化呼吸速率、复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ呼吸速率均有下降(P<0.05)。② 与EE组相比,IR-61+EE组的心率增加、PR间期延长、QRS间期缩短、QTc缩短、ST段未见明显压低(P<0.05),心肌纤维排列疏松,未见明显断裂,线粒体内室肿胀,线粒体外膜完整,可见TUNEL染色细胞与未染色细胞,整体形态更接近Ctrl组,凋亡评分下降(P<0.05), CK-MB下降,cTn-I下降(P<0.05);脂肪酸氧化呼吸速率及复合物Ⅱ、Ⅳ呼吸速率均有提高(P<0.05)。结论: 线粒体靶向七甲川花菁类荧光小分子IR-61可改善力竭运动大鼠的心电活动,减轻心肌细胞及线粒体损伤,减少心肌细胞凋亡,提高心肌线粒体能量代谢水平。
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    PUMA对高糖诱导的大鼠H9C2心肌细胞凋亡的作用及机制*
    郭佳, 李志东, 肖传实, 边云飞
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 504-509.   DOI: 10.12047/j.cjap.6338.2022.094
    摘要   PDF (2014KB)
    目的: 观察促凋亡蛋白p53上调凋亡调控因子(PUMA)在高糖所致H9C2心肌细胞凋亡中的作用及机制。方法: H9C2心肌细胞随机分为对照组(使用5.5mmol/L葡萄糖作用于细胞)和高糖组(使用35 mmol/L葡萄糖作用于细胞,HG组)分别刺激6 h,12 h,24 h和48 h,每组设复孔5个,TUNEL染色检测细胞凋亡率;RT-PCR及Western blot法分别测定PUMA mRNA及蛋白表达情况;JC-1法检测线粒体膜电位;Western blot测定caspase-3表达和细胞色素c(Cyt C)释放。H9C2细胞随机分为四组,对照组、高糖(35 mmol/L)、HG+si-scramble组(使用si-scramble转染心肌细胞24 h,使用35mmol/L葡萄糖作用于细胞)和Si-PUMA组(使用si-PUMA转染心肌细胞24 h,使用35mmol/L葡萄糖作用于细胞),观察抑制PUMA表达对高糖诱导细胞凋亡率、线粒体膜电位、Cyt C的影响。结果: 与对照组相比,高糖刺激心肌细胞组TUNEL染色阳性率、活化caspase-3和PUMA表达明显升高(P<0.05或P<0.01),细胞损伤和PUMA表达增高具有时间依赖性,其中高糖24 h组和48 h细胞凋亡率和PUMA表达差异无统计学意义,后续实验采用高糖刺激24 h作为作用时间。与高糖组相比,HG+si-PUMA组PUMA表达抑制、线粒体膜电位恢复、Cyt C释放减少、心肌细胞凋亡减少(P<0.05或P<0.01);HG+si-Scramble组与高糖组相比,PUMA表达、线粒体膜电位、Cyt C释放、心肌细胞凋亡均无显著性差异(P>0.05)。结论: PUMA介导高糖所致的大鼠心肌细胞凋亡,提示PUMA可能是糖尿病心肌病治疗的一个重要的靶基因。
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    1-磷酸鞘氨醇(S1P)对H9c2心肌细胞肥大反应的保护作用*
    严惠, 赵虎, 李论
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 510-514.   DOI: 10.12047/j.cjap.6281.2022.095
    摘要   PDF (1293KB)
    目的: 研究1-磷酸鞘氨醇(S1P)对H9c2心肌细胞肥大反应的影响。方法: 将培养的H9c2心肌细胞随机分为4组,即正常对照组、S1P(1 μmol/L)处理组、苯肾上腺素(PE,100 μmol/L)处理组、PE(100 μmol/L)加S1P(1 μmol/L)处理组,每组设3个复孔。处理24 h后应用Actin-Trakcer Green免疫荧光染色检测各组心肌细胞形态大小;Real-Time PCR技术测定各组H9c2心肌细胞中肥大标志物ANP、BNP及β-MHC的转录水平;Western印迹法测定各组中ANP的蛋白表达情况。然后将H9c2心肌细胞随机分为5组,即正常对照组、PE(100 μmol/L)组、PE(100 μmol/L)加低浓度S1P(0.1 μmol/L)组、PE加中浓度S1P(1 μmol/L)组、PE加高浓度S1P(10 μmol/L)组,每组设3个复孔。处理24 h后应用Western印迹法测定低、中、高浓度S1P干预下磷酸化的Janus激酶2(JAK2)及信号转导和转录激活子3(STAT3)的蛋白表达水平。每项试验独立重复三次。结果: 与正常对照组比较,PE组的H9c2心肌细胞表面积显著增大(P<0.05),ANP、BNP及β-MHC的转录水平显著升高(P均<0.05),ANP的表达亦显著升高(P<0.05),而与PE组比较,PE加S1P组的H9c2心肌细胞表面积显著减小(P<0.05),ANP、BNP及β-MHC的转录水平显著降低(P均<0.05),ANP的表达亦显著降低(P<0.05);在PE加不同浓度S1P处理后,与正常对照组及PE组相比,p-JAK2和p-STAT3表达均显著升高(P<0.05),且呈一定的剂量依赖性。结论: S1P可以减轻PE诱导的心肌细胞肥大反应,这一保护作用可能与JAK2/STAT3信号通路的激活相关。
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    铁死亡抑制剂对心肌细胞缺氧/复氧损伤的干预作用及其机制*
    韩月, 李凤翔, 杨国宏, 袁辉, 张绪东, 孙健
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 515-519.   DOI: 10.12047/j.cjap.6321.2022.096
    摘要   PDF (1711KB)
    目的: 验证心肌细胞缺氧/复氧(H/R)损伤中是否有铁死亡的发生,以及探讨铁死亡抑制剂Ferrostatin-1(Fer-1)对心肌细胞H/R损伤的作用及其机制。方法: 新生1~3 d SD乳鼠,提取原代心肌细胞,随机分为正常对照组(Control)、H/R组和H/R+Fer-1组。H/R组细胞培养52 h后,加入4 mmol/L Na2S2O4溶液,缺氧1 h后,用含10%小牛血清的DMEM培养液复氧培养3 h。H/R+Fer-1组经Fer-1 (2 μmol/L)预处理24 h后再进行缺氧复氧处理。各组细胞应用紫外分光光度法检测乳酸脱氢酶(LDH)释放率,CCK-8法检测细胞存活率,黄嘌呤氧化酶法检测超氧化物歧化酶(SOD),化学比色法检测丙二醛(MDA),免疫荧光观测线粒体膜电位、活性氧(ROS)改变,Western blot 检测铁死亡关键蛋白ACSL4、GPX4的表达。结果: 与control组比较,H/R组细胞活性、SOD 释放量和MMP水平均显著降低(P<0.05),LDH、MDA、ROS释放量均显著增加(P<0.05),ACSL4蛋白表达显著升高(P< 0.05)、GPX4蛋白表达显著下降(P<0.05)。与H/R组比较,H/R+ Fer-1组细胞活性、SOD释放量和MMP水平均显著升高(P<0.05),LDH、MDA、ROS释放量均显著降低(P<0.05),ACSL4蛋白表达显著下降(P<0.05)、GPX4蛋白表达显著升高(P<0.05)。结论: 心肌细胞H/R损伤中有铁死亡的发生,Fer-1可通过调控ACSL4和GPX4抑制细胞内ROS的产生,从而减轻铁死亡引起的原代心肌细胞缺氧复氧损伤。
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    紫云英苷对未分化胃癌细胞凋亡的影响 *
    褚智恒, 何施燕, 王瑜, 朱若婷, 顾益玲, 陈佳玉
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 520-524.   DOI: 10.12047/j.cjap.6259.2022.097
    摘要   PDF (2159KB)
    目的: 探讨紫云英苷(Astragalin)对未分化胃癌细胞HGC-27的作用及相关分子机制。方法: 将紫云英苷作用HGC-27细胞,设置对照组(0 μg/ml)和Astragalin组(12.5、25、50 μg/ml),每组设置3复孔,用CCK-8法分别在用药0、24、48、72 h后检测细胞增殖活性; 在浓度为0、50 μg/ml的Astragalin作用24 h后,倒置显微镜下观察细胞形态,hoechst 33342、JC-1染色观察其核形和线粒体膜电位,流式细胞仪检测细胞周期和凋亡率的改变,二代测序仪分析基因的逆转录水平。结果: 紫云英苷可明显抑制HGC-27的增殖(P<0.01),下调细胞线粒体膜电位,诱导细胞凋亡,使细胞周期阻滞于G1期(P<0.01)。同时,紫云英苷上调基因bax、bad的转录水平,抑制egf、egfr、pik3cb、pdk1、akt3、bcl-2和sgk3基因的转录(P<0.01)。Western blot实验也证实紫云英苷降低PI3K和AKT蛋白的表达,同时BAX和BCL-2蛋白的比例也显著增加(P<0.01)。结论: 紫云英苷可通过抑制EGFR/PDK/AKT信号通路诱导未分化型胃癌细胞HGC-27凋亡,并将细胞周期阻滞于G1期,对未分化胃癌具有一定的治疗作用。
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    α-硫辛酸通过激活AMPK/mTOR通路改善2型糖尿病大鼠肝脏病变*
    邱轩, 于磊, 田思宇, 陈雅洁, 阎红伶, 刘宽芝
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 525-529.   DOI: 10.12047/j.cjap.6312.2022.098
    摘要   PDF (1678KB)
    目的: 探讨α-硫辛酸是否通过激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路改善2型糖尿病(T2DM)大鼠肝损伤。方法: 应用高糖高脂饮食联合链脲佐菌素27.5 mg/(kg·d)腹腔注射法制备T2DM大鼠模型。将32只成模大鼠随机分为4组:T2DM组、α-硫辛酸组、Compound C(AMPK抑制剂)组和α-硫辛酸+ Compound C组,每组各8只。另8只健康Sprague-Dawlay(SD)大鼠作为正常对照组。α-硫辛酸注射液 100 mg/(kg·d) 腹腔注射,Compound C 20 mg/(kg·d) 腹腔注射,药物干预共持续8周。检测相关生化指标;计算肝脏质量指数;进行光镜、电镜观察;采用Western blot方法检测大鼠肝脏中AMPK、p-AMPK、mTOR、p-mTOR蛋白的表达水平。结果: 与正常对照组相比,T2DM组大鼠肝脏质量指数、胰岛素抵抗指数、空腹血糖、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、γ –谷氨酰转肽酶、甘油三酯水平均升高(P均<0.05);肝组织结构损伤,脂肪变明显;肝脏组织中p-AMPK表达显著减少(P<0.05),p-mTOR表达显著增多(P<0.05)。α-硫辛酸可逆转上述改变,改善大鼠的胰岛素抵抗(P<0.05),保护肝脏的结构和功能,同时激活肝细胞内的AMPK/mTOR通路(P均<0.05)。应用Compound C抑制AMPK活性后,α-硫辛酸的上述保护作用受到抑制(P<0.05)。结论: α-硫辛酸可通过激活AMPK/mTOR信号通路发挥对T2DM大鼠的肝脏保护作用。
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    肌源性IL-6对骨骼肌细胞胰岛素抵抗的影响及其机制*
    唐晖, 赵一平, 黄丹, 蔡建光, 汪毅
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 530-536.   DOI: 10.12047/j.cjap.6310.2022.099
    摘要   PDF (1363KB)
    目的: 研究外源性钙负荷促进离体细胞肌源性IL-6释放,调节AMPK、p38MAPK等信号通路以改善胰岛素抵抗的效应。方法: 以正常培养的C2C12细胞系和棕榈酸诱导形成胰岛素抵抗C2C12细胞系为实验对象。预实验通过不同浓度钙培养肌细胞24 h后,检测培养液葡萄糖浓度并在显微镜下观察其收缩的情况。正式试验1将细胞分为4组:A组为Control组(正常培养液培养),B组为IR组(0.6 mmol/L棕榈酸哺育细胞24 h后备用),C组为1 000 ng/ml IL-6哺育IR细胞48 h组(IL-6+IR组),D组为IL-6shRNA哺育正常细胞48 h组(IL-6shRNA组)。正式试验2将细胞分为3组:A组为IR组,B组为100 μmol/L CaCl2哺育IR细胞48 h组(钙哺育组,CaCl2+IR组),C组为100 μmol/L CaCl2和IL-6shRNA共哺育IR细胞48 h组(共哺育组,CaCl2+IL-6shRNA+IR组),采用Real-time PCR方法检测IL-6 mRNA 、GLUT mRNA表达水平,采用Western blot方法检测AMPK、p38MAPK、IRS-1和PI-3K蛋白表达水平。结果: 预实验结果表明,与不加CaCl2组比较,加入不同浓度CaCl2 24 h后,培养液上清葡萄糖浓度均显著降低(P<0.05或P<0.01),显微镜下观察可见肌细胞有明显收缩,且以100 μmol/L CaCl2最为明显。正式实验1结果表明,与IR组比较,IL-6+IR组p-AMPK、p-IRS-1、p-PI-3K蛋白表达水平、GLUT4mRNA水平、葡萄糖摄取能力均显著升高(P<0.05或P<0.01),p38MAPK蛋白表达水平显著降低(P<0.01);与Control组比较,IL-6shRNA组p-AMPK、p-IRS-1、p-PI-3K蛋白表达水平、IL-6、GLUT4mRNA表达水平均显著降低(P<0.05或P< 0.01),p38MAPK蛋白表达水平均显著升高(P<0.01)。正式试验2结果表明,与IR组比较,CaCl2+IR组p-AMPK、p-IRS-1、p-PI-3K蛋白表达水平和GLUT4mRNA表达水平均显著升高(P<0.05或P<0.01),p38MAPK蛋白表达水平显著降低(P<0.01);与CaCl2+IR组比较,CaCl2+IL-6shRNA+IR组p-AMPK、p-IRS-1、p-PI-3K蛋白表达水平和GLUT4mRNA表达水平均显著降低(P<0.05或P<0.01),p38MAPK蛋白表达水平显著升高(P<0.01)。结论: 外源性钙负荷可以引发肌细胞收缩,并且肌源性IL-6通过激活AMPK、PI-3K等信号通路与抑制p38MAPK信号通路而改善骨骼肌细胞胰岛素抵抗。
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    丹皮酚改善氧化低密度脂蛋白诱导的人血管内皮细胞损伤的作用及其机制*
    贾成文, 李应东, 蒋虎刚, 韩国炜, 赵信科
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 537-542.   DOI: 10.12047/j.cjap.6325.2022.100
    摘要   PDF (2051KB)
    目的: 探讨丹皮酚对氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)诱导的人血管内皮细胞损伤的影响及分子机制。方法: 人脐静脉血管内皮细胞(HUVECs)分为9组,正常对照(NC)组、ox-LDL组(100 ng/L ox-LDL)、丹皮酚低、中、高剂量组(60 μmol/L、120 μmol/L、240 μmol/L的丹皮酚+100 ng/L ox-LDL)、ox-LDL+小分子干扰RNA阴性对照(si-NC)组、ox-LDL+circ_0003204小分子干扰RNA(si-circ_0003204)组、中剂量+ox-LDL+circ_0003204过表达阴性对照(pcDNA-NC)组、中剂量+ox-LDL+circ_0003204过表达(pcDNA-circ_0003204)组,每组3个复孔。MTT法、流式细胞术法、Western blot法分别对细胞增殖、凋亡、蛋白(CDK2、Bcl2、p27、Bax)表达进行检测;丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒分别检测MDA含量和SOD活性;实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测circ_0003204表达水平。结果: 与NC组比较,ox-LDL组HUVECs增殖活性、蛋白(CDK2、Bcl2)表达、SOD活性明显降低(P< 0.05),细胞凋亡率、蛋白(p27、Bax)表达、MDA含量、circ_0003204表达明显升高(P<0.05)。与ox-LDL组比较,低、中、高剂量丹皮酚组HUVECs增殖活性、蛋白(CDK2、Bcl2)表达、SOD活性明显升高(P<0.05),细胞凋亡率、蛋白(p27、Bax)表达、MDA含量、circ_0003204表达明显降低(P<0.05)。与ox-LDL+si-NC组比较,ox-LDL+si-circ_0003204组HUVECs增殖活性、蛋白(CDK2、Bcl2)表达、SOD活性明显升高(P<0.05),细胞凋亡率、蛋白(p27、Bax)表达、MDA含量明显降低(P<0.05)。与中剂量+ox-LDL+pcDNA-NC组比较,中剂量+ox-LDL+pcDNA-circ_0003204组HUVECs增殖活性、蛋白(CDK2、Bcl2)表达、SOD活性明显降低(P<0.05),circ_0003204水平、细胞凋亡率、蛋白(p27、Bax)表达、MDA含量明显升高(P<0.05)。结论: 丹皮酚可抑制ox-LDL诱导的人脐静脉血管内皮细胞凋亡和氧化应激反应,改善人脐静脉血管内皮细胞损伤,其作用机制可能与下调circ_0003204表达有关。
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    丙磺舒对血小板衍生生长因子-BB诱发大鼠肺动脉平滑肌细胞迁移和增殖的干预作用*
    尼嘎拉·艾克热木, 高瑞娟, 唐雪纯, 孔良靖元, 高逸璇, 袁佳月, 马克涛, 李丽, 司军强
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 543-548.   DOI: 10.12047/j.cjap.6326.2022.101
    摘要   PDF (2246KB)
    目的: 研究丙磺舒(PROB)对血小板衍生生长因子-BB(PDGF-BB)诱发大鼠肺动脉平滑肌细胞的迁移与增殖的影响。方法: 体外原代培养SD大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs),随机分为正常对照组(CON组)、造模组(10 ng/ml PDGF-BB 24 h)、丙磺舒处理组(10 ng/ml PDGF-BB和200 μmol/L PROB孵育24 h,PROB为Pannexin-1的特异性阻断剂)。通过CCK-8法选取丙磺舒和PDGF-BB干预浓度,并检测各组细胞的增殖能力;通过细胞划痕实验和TranswellTM实验检测各组PASMCs的迁移能力;通过细胞免疫荧光技术检测各组PASMCs中骨桥蛋白(OPN)和增殖细胞核抗原(PCNA)的分布和表达;通过Western blot法检测各组PASMCs中OPN和PCNA的蛋白水平差异。结果: 与CON组相比,PDGF-BB组的PASMCs迁移和增殖能力均有所增强(P<0.05),经PROB干预后,细胞迁移和增殖能力降低(P<0.05);与CON组相比,PDGF-BB组OPN和PCNA的表达和蛋白水平均显著升高(P<0.05),经PROB干预后,其表达和蛋白水平显著降低(P<0.05)。结论: 丙磺舒通过阻断Pannexin-1可以抑制PDGF-BB诱发PASMCs的增殖和迁移。
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    氰酸盐对肺上皮细胞及小鼠肺气道阻力的影响*
    徐航, 胡玲, 姜蓉, 张滔, 何爽, 卢睿瑾, 何家明, 吴梦娜, 孙悦, 李静, 冉建华
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 549-554.   DOI: 10.12047/j.cjap.6324.2022.102
    摘要   PDF (1860KB)
    目的: 观察氰酸盐对C57/BL6N小鼠肺气道阻力和肺组织结构的影响,以及对人肺A549细胞系细胞活力和蛋白表达水平的影响。方法: 选取40只雄性C57/BL6N小鼠随机分为两组:正常对照组(20只)、氰酸盐组(20只),适应性喂养一周后,氰酸盐组是在小鼠饮水中添加100 mmol/L氰酸盐喂养4周,并分别在实验开始与结束时测定小鼠肺气道阻力(Raw)。第4周实验结束时处死小鼠,取肺组织采用HE与Masson染色法进行病理观察。另取生长良好的对数生长期A549细胞经 0、0.25、0.5、1 mmol/L 浓度的氰酸盐处理24 h后,采用CCK8法检测细胞活力;活性氧ROS荧光探针(DCFH-DA)检测细胞ROS水平变化;蛋白免疫印迹法检测肺组织与细胞E-Cadherin与Fibronectin表达情况。结果: 实验开始前,正常对照组与氰酸盐组小鼠肺气道阻力值分别为(1.82±0.76) cm H2O/(L·s)与(1.85 ±0.78) cm H2O/(L·s),差异无显著性;实验结束后,氰酸盐组小鼠肺气道阻力值增高至(4.86±0.87) cm H2O/(L·s)(P<0.01)。HE染色结果显示:与正常对照组相比,氰酸盐组小鼠肺泡结构破坏,气管壁增厚,肺间质组织增生明显。Masson染色结果显示:氰酸盐组小鼠气管周围弹力纤维沉积。CCK8法测定A549细胞活力结果显示:0.5 mmol/L及以上浓度的氰酸盐暴露可引起A549细胞活力下降。免疫荧光结果显示,0.25 mmol/L氰酸盐即可刺激A549细胞内ROS增加而出现绿色荧光,细胞内绿色荧光强度随氰酸盐浓度增加而增强。蛋白免疫印迹法结果显示: 0.5 mmol/L的氰酸盐处理即可使A549细胞中E-Cadherin的表达水平显著降低(P<0.01),并随浓度增加降低更加显著。A549细胞中Fibronectin的表达水平随氰酸盐浓度增加而上升,在1 mmol/L浓度氰酸盐时其表达水平显著上升(P<0.01)。小鼠肺组织蛋白免疫印迹结果显示,与正常对照组相比,氰酸盐组小鼠E-Cadherin表达水平显著减少(P<0.01),Fibronectin的表达水平显著增加(P<0.01)。结论: 病理浓度的氰酸盐可以引起小鼠肺间质组织增生、纤维沉积,导致肺气道阻力增加;其机制可能与氰酸盐损伤肺上皮细胞活力、促进ROS增加,诱导细胞外基质成分的病理改变有关。
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    羟基红花黄色素A对肺纤维化小鼠的保护作用*
    栾智华, 魏砚明, 常银霞
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 555-558.   DOI: 10.12047/j.cjap.6335.2022.103
    摘要   PDF (1873KB)
    目的: 观察羟基红花黄色素A(HSYA)对博来霉素致小鼠肺纤维化的影响及转化生长因子β1(TGF-β1)/Smad信号转导通路的调控。方法: 通过鼻腔内一次性滴注博来霉素50 μl(15 mg/kg)制备肺纤维化模型。将ICR小鼠随机分为对照组、模型组、HSYA组(6 mg/kg)、地塞米松(Dex)组(3 mg/kg),每组15只。造模次日起,HSYA及Dex组腹腔注射相应药物,对照组、模型组腹腔注射同体积生理盐水,1次/日,连续28 d。4周后处死小鼠并取肺脏,HE及Masson染色观察肺组织病理损伤;免疫组化、RT-qPCR及Western blot检测肺组织中TGF-β1/Smad信号通路表达。结果: 与对照组比较,模型组小鼠表现出严重的肺泡炎和肺纤维化;肺组织中的TGF-β1、Smad3 mRNA及蛋白表达明显升高(P<0.01),Smad7 mRNA及蛋白表达明显降低(P<0.01)。与模型组比较,HSYA、Dex组的肺泡炎和肺纤维化程度明显减轻;HSYA、Dex组肺组织中的TGF-β1、Smad3 mRNA及蛋白表达明显降低(P<0.01),Smad7 mRNA及蛋白表达明显升高(P<0.01)。结论: HSYA能够缓解肺纤维化的发病过程,其机制可能与调控TGF-β1/Smad信号通路有关。
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    补中益气汤对慢性间歇性低氧诱发的小鼠肺间质纤维化的作用*
    唐毅, 刘兵兵, 陈琦, 李亭亭, 吉恩生, 李杰茹
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 559-563.   DOI: 10.12047/j.cjap.6316.2022.104
    摘要   PDF (3648KB)
    目的: 观察慢性间歇性低氧(CIH)对小鼠肺组织转化生长因子-β(TGF-β)、P-samd3和血清层粘连蛋白(LN)、 透明质酸(HA)、表达的影响以及补中益气汤对CIH小鼠肺间质沉积损害的干预作用。方法: 随机将50只SPF级C57BL小鼠分为5组(n=10):空白对照组、 CIH模型组、CIH+低、中、高剂量补中益气汤组。分别置于常氧或CIH条件下,中药组给予对应剂量药物。在第35日无创肺功能检测后处死。HE染色评估病理学改变,Masson染色行胶原沉积评估;Western blot法检测TGF-β1、P-smad3等通道蛋白和下游α-SMA、Collagen I的蛋白表达水平;ELISA法检测血清中TGF-β1、LN、HA的质量浓度。结果: HE染色显示,CIH小鼠肺泡塌陷,肺间隔增厚,上皮细胞坏死;Masson显示,CIH小鼠肺间质大量胶原纤维增生、沉积,而补中益气汤干预组肺组织上述改变较CIH模型组明显减轻。CIH模型组肺组织中TGF-β1、P-smad3及Collagen I、Collagen Ⅲ、α-SMA蛋白表达水平与空白对照组相比明显上调(P<0.05),血清中TGF-β1、LN的表达明显上调(P<0.05)。补中益气汤干预组肺组织中TGF-β1、P-smad3、Collagen I蛋白及SMA-α的表达水平相较于CIH组有明显下调(P<0.05)。结论: 补中益气汤可抑制CIH小鼠肺泡结构改变和肺间质的胶原过度沉积。其机制可能与补中益气汤下调TGF-β/smads信号通路的相关蛋白表达有关。
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    大负荷运动诱导大鼠骨骼肌细胞凋亡的作用及线粒体凋亡机制*
    赵晓琴, 游佳琪, 刘晓然, 孙君志, 李俊平, 王瑞元
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 569-576.   DOI: 10.12047/j.cjap.6319.2022.106
    摘要   PDF (1908KB)
    目的: 以丝氨酸蛋白酶Omi为切入点,探究大负荷运动诱导大鼠骨骼肌细胞凋亡的可能机制。方法: 126只健康雄性SD大鼠随机分为安静对照组(C),离心运动组(E),单纯阻断组(U),二甲基亚砜(DMSO)组(D),运动阻断组(EU)。除C组外,其余4组随机分为干预后0 h组、12 h组、24 h组、48 h组、72 h组,每组6只。E组与EU组大鼠在跑台上进行坡度为-16°,速度为16 m/min,90 min的一次性大负荷运动。U组、D组与EU组进行一次性药物干预,给予U组和EU组大鼠腹腔注射1.5 μmoL/kg Omi特异性抑制剂Ucf-101,同样给予D组大鼠腹腔注射1.5 μmoL/kg的0.5% DMSO,于实验后不同时间点分批取比目鱼肌,检测其Caspase-3,-8,-9,-12的活性以及Omi和X染色体连锁的凋亡抑制蛋白(XIAP)的表达。结果: 与C组相比,E组骨骼肌线粒体形态结构发生典型的病理改变,骨骼肌线粒体膜通透性转换孔(MPTP)开放程度明显增加(P<0.01)或(P<0.05),同时骨骼肌Omi、XIAP蛋白表达均明显增加(P<0.01或P<0.05),Caspase-9,-3活性也均明显增加(P<0.01或P<0.05)。与C组相比,U组和D组XIAP蛋白以及Caspase-9,-3活性均无显著差异。EU组XIAP蛋白以及Caspase-9,-3活性变化趋势均与E组基本一致,但XIAP蛋白变化幅度明显高于E组(P<0.01),Caspase-9,-3活性变化幅度明显低于E组(P<0.01)。结论: 大负荷运动可以诱导大鼠骨骼肌线粒体形态结构改变,使MPTP高通透性开放,Omi蛋白表达上调,进而通过其下游的XIAP-Caspase途径,启动依赖Caspase-9介导线粒体凋亡途径,最终导致肌细胞发生凋亡,而抑制Omi可降低运动诱导骨骼肌细胞的凋亡水平。
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    改良隔日禁食联合运动的减脂效果及对FNDC5/Irisin-UCP1通路的影响*
    付悦, 高扬, 王璐, 郭春杰, 刘雅轩, 于亮
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 577-583.   DOI: 10.12047/j.cjap.6323.2022.107
    摘要   PDF (2459KB)
    目的: 探究改良隔日禁食联合运动对大鼠脂肪量、肌肉量的影响以及对血清鸢尾素(Irisin)、FNDC5和UCP1蛋白的变化。方法: 选取32只健康的8周龄SPF级雄性SD大鼠,随机分为对照组(Con,8只)、运动组(Exer,8只)、改良隔日禁食组(ADMF,8只)和改良隔日禁食联合运动组(ADMF-Exer,8只),Exer组进行中等运动强度跑台运动(60 min/d,5日/周),ADMF组部分禁食和自由摄食隔天交替进行,禁食日给予25%基础能量的饲料,ADMF-Exer组进行两种联合干预,称量记录大鼠每日进食量,每周测量大鼠体重。干预4周后检测大鼠体脂率,心尖取血和腹主动脉取血致死,保留并离心血清,称量大鼠双侧腓肠肌、双侧肾周脂肪和肩胛处棕色脂肪湿重,并取样制作石蜡切片和进行HE染色,统计细胞面积;用ELISA检测血清Irisin水平,Western blot实验检测腓肠肌中FNDC5蛋白表达,脂肪组织中UCP1蛋白表达。结果: 4周干预后,与Con组相比,Exer组、ADMF组和ADMF-Exer组三个组的能量摄入、体重和体脂都明显降低(P<0.05),白色脂肪湿重/体重和脂肪细胞面积显著减少(P<0.01),肩胛脂肪湿重/体重无显著差异(P>0.05),与Con组相比,ADMF组腓肠肌湿重/体重明显减少(P<0.05),ADMF-Exer组明显增多(P<0.05),Exer组和ADMF-Exer组肌肉横截面积增大(P<0.05),ADMF-Exer组的腓肠肌FNDC5蛋白含量、血清Irisin水平和脂肪UCP1蛋白表达都显著升高(P<0.05);4周干预后,与Exer组相比,ADMF组和ADMF-Exer组能量摄入都明显降低(P<0.01),ADMF-Exer组体重明显降低(P<0.05),与Exer组相比,ADMF组和ADMF-Exer组体脂含量、白色脂肪湿重/体重和肩胛脂肪湿重/体重无显著性差异(P>0.05),ADMF-Exer组脂肪细胞面积显著减小(P<0.05),与Exer组相比,ADMF组腓肠肌湿重/体重显著降低(P<0.05),与Exer组相比,ADMF-Exer组FNDC5蛋白含量、血清Irisin和脂肪UCP1蛋白表达都显著升高(P<0.05)。结论: 改良隔日禁食联合运动干预可有效控制大鼠的体重、减少体脂,其机制可能是通过FNDC5/Irisin- UCP1通路,诱导白色脂肪组织棕色化和增加棕色脂肪产热作用。
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    大黄酸诱导胃癌细胞HGC-27凋亡的作用及其机制*
    陈懿婷, 褚智恒, 傅瑾雯 ,陶嘉颖, 陈佳玉
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 584-589.   DOI: 10.12047/j.cjap.6320.2022.108
    摘要   PDF (2295KB)
    目的: 探讨大黄酸对胃癌细胞HGC-27增殖和凋亡的影响及其作用机制。方法: 终浓度为0、5、10和20 mg/L的大黄酸在体外分别作用于胃癌HGC-27细胞0、24、48、72 h,每组各设3复孔,使用CCK-8法检测细胞的增殖活力,同时将细胞置于小高内涵显微镜下观察其生长状态,细胞经hoechst染色观察其核型变化,JC-1染色结合流式细胞术分析线粒体膜电位改变,使用流式细胞仪检测细胞周期,RT-qPCR法分析基因的逆转录水平,Western blot分析蛋白表达的改变。结果: 与浓度为0 mg/L大黄酸处理的HGC-27细胞对比,5、10和20 mg/L浓度的大黄酸作用于HGC-27细胞24 h后,细胞线粒体膜电位下降( P<0.01),细胞增殖活力受到抑制,并诱导其凋亡,作用效果随大黄酸浓度增加和作用时间延长而增强,而细胞周期无显著变化,细胞内bcl-2、jak1、jak2、stat3和notch基因的表达下调,bax、caspase-3基因的表达水平明显升高( P<0.01)。结论: 大黄酸可通过调节NOTCH /JAK/STAT信号通路来诱导胃癌细胞HGC-27凋亡,具有抗胃癌的效应。
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    利用CRISPRi下调 MDR1基因表达增强肺腺癌 A549/DDP细胞对顺铂敏感性*
    刘凯, 孙新迪, 张伟伟, 杨清竹, 黄鑫, 邵淑丽
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 590-594.   DOI: 10.12047/j.cjap.6342.2022.109
    摘要   PDF (1599KB)
    目的: 探讨利用CRISPRi下调 MDR1基因表达增强肺腺癌 A549/DDP细胞对顺铂敏感性的作用。方法: 利用生物信息学技术预测MDR1基因启动子上潜在的CRISPRi干扰位点,设计干扰片段并构建重组载体,采用qRT-PCR、Western blot方法检测各组细胞中MDR1基因mRNA以及蛋白表达水平,筛选干扰效率高的重组载体进行后续实验。将人肺癌A549/DDP细胞分为3组,分别为A549/DDP、Scrambed、sgRNA-MDR1-1,每组设置3个复孔。将各载体转染细胞48 h后,流式细胞术检测各组细胞外排情况,MTT法检测各组细胞的IC50值,激光共聚焦显微镜下观察各组细胞经顺铂处理后的细胞形态。结果: 经测序比对,成功构建两种干扰MDR1基因转录的CRISPRi重组载体。转染A549/DDP细胞后,各转染组细胞MDR1基因mRNA以及蛋白水平均显著降低(P< 0.01),其中sgRNA-MDR1-1的干扰效率最高,mRNA和蛋白水平干扰效率分别达60%和51%。与Scrambed组相比,转染sgRNA-MDR1-1组细胞的细胞外排能力降低(P<0.01),细胞对顺铂的IC50值显著降低(P<0.01),细胞内染色质聚集边缘化。结论: 利用CRISPRi技术干扰MDR1基因表达能增强肺腺癌A549/DDP细胞对顺铂的敏感性。
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    研究简报
    Bdnf基因过表达慢病毒载体的构建及表达*
    钟锦, 史晋朝, 张倩, 孟金凤, 张倩倩, 李建国
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 397-400.   DOI: 10.12047/j.cjap.6280.2022.074
    摘要   PDF (2106KB)
    目的: 探讨脑源性神经营养因子(BDNF)基因过表达慢病毒载体的构建和包装,检测其在大鼠海马原代神经元中的表达。方法: 利用聚合酶链式反应(PCR)技术扩增Bdnf基因的exons4和CDS序列,将其克隆到pcDNA3.1-mCherry载体上,构建pcDNA3.1-exons4-Bdnf-mCherry慢病毒表达载体。重组质粒经KpnIEcoRI双酶切鉴定和测序验证。使用三质粒包装系统将重组质粒pcDNA3.1-exons4-Bdnf-mCherry和慢病毒辅助包装质粒pMDLg/pRRE、pRSV-Rev和pCMV-VSV-G共转染293T细胞,制备并浓缩慢病毒颗粒,感染大鼠原代海马神经元,荧光显微镜和实时荧光定量PCR检测目的基因在原代海马神经元中的表达。结果: 成功构建pcDNA3.1-exons4-Bdbf-mCherry慢病毒过表达载体,转染后的293T细胞表达红色荧光,并在培养大鼠海马原代神经元中表达增加(P<0.05)。结论: 成功构建含有特定转录本的Bdnf基因过表达慢病毒载体,为进一步深入研究Bdnf的作用提供技术基础。
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    大鼠海马神经细胞VDAC1基因shRNA慢病毒表达载体的构建及干扰效果评价*
    郑刘晔, 奚用勇, 张晗, 蒋与刚
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 430-433.   DOI: 10.12047/j.cjap.6308.2022.080
    摘要   PDF (1161KB)
    目的: 构建线粒体电压依赖性阴离子通道(VDAC1)短发卡样RNA重组慢病毒(LV)载体,沉默海马神经细胞VDAC1基因表达,观察所构建的慢病毒载体对海马神经细胞的干扰效果。方法: 根据基因库提供的大鼠VDAC1基因的核苷酸序列(序列号为:AB039662.1),设计合成3条LV3-VDAC1-shRNA及1条无义的阴性表达载体;将构建好的慢病毒载体转染到海马神经细胞,按照不同的转染条件对细胞分为空载组、对照(NC)组、病毒组,分别在病毒感染复数(MOI)值在100和10的条件下进行转染;采用荧光定量PCR和Western blot的方法分别检测VDAC1基因在mRNA水平和蛋白水平的表达。结果: 与空载组相比,慢病毒感染组的扩增倍数均大于1,VDAC1基因在mRNA水平与蛋白水平表达均明显升高(P<0.05);与对照组相比,病毒感染复数(MOI)=10与MOI=100之间没有显著差异(P>0.05);PCR结果与Western blot结果综合来看,VDAC1转录水平表达越高,蛋白水平表达越低,呈现反向关联的状态。 结论: 三种慢病毒对海马神经细胞都有干扰效果,VDAC1基因的mRNA表达和蛋白表达是一种反向关联的状态。
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    低氧训练对骨骼肌p53及其调控的线粒体有氧代谢信号通路基因表达的影响*
    李洁, 赵丽丽
    中国应用生理学杂志. 2022, 38 (5): 564-568.   DOI: 10.12047/j.cjap.6314.2022.105
    摘要   PDF (1192KB)
    目的: 探讨低氧训练对大鼠骨骼肌p53及其调控的线粒体有氧代谢信号通路基因表达的影响,以及对线粒体有氧氧化供能能力的影响。方法: 30只雄性Wistar大鼠随机分为3组(n=10),低住低练组(LoLo)、高住高练组(HiHi)和高住高练低训组(HiHiLo)。以当地海拔1 500 m为常氧环境,模拟海拔3 500 m为低氧环境,各组大鼠按训练方案训练5周后,取股四头肌行匀浆及提取线粒体。Real-time PCR检测p53、细胞色素c氧化酶合成2(SCO2),细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(COXⅠ)和谷氨酰胺酶2(GLS2) mRNA表达,Westem blot检测 p53、SCO2、COXⅠ和GLS2蛋白表达;ELISA测定α-酮戊二酸脱氢酶(α-KGDHC),细胞色素c氧化酶(COX)及ATP合酶(ATP synthase)活性。结果: ①与LoLo 组比较,HiHi和HiHiLo组p53 mRNA水平显著升高(P< 0.01),HiHiLo组p53蛋白表达水平显著下降(P<0.01);HiHi和HiHiLo组SCO2 mRNA水平和蛋白表达水平均显著升高(P< 0.01);HiHiLo组COXⅠmRNA水平显著升高(P<0.01),HiHi组显著降低(P<0.01),HiHi组COXⅠ蛋白表达水平显著升高(P< 0.05);HiHi和HiHiLo组GLS2 mRNA水平均显著升高(P<0.05,P<0.01),HiHiLo组GLS2蛋白表达水平显著下降(P<0.01)。②与LoLo组比较,HiHi组ɑ-KGDHC和COX活性均显著降低(P<0.01,P<0.05),HiHiLo组均显著升高(P<0.01);HiHi和HiHiLo组ATP synthase总活性和特异性活性均显著升高(P<0.01)。结论: 高住高练低训上调大鼠骨骼肌p53及其调控的线粒体有氧代谢信号通路相关因子基因转录水平,提高骨骼肌线粒体有氧氧化供能能力。
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