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关键词： cobalt nanoparticle   arthroplasty   ferroptosis inhibitor   ferroptosis   reactive oxygen species   deferiprone   metal implant   detoxify   nanobiomedicine   pathway   fibroblast  

摘要： BACKGROUND:Soft tissue damage induced by cobalt nanoparticles is currently the most noticeable complication in patients with artificial joint ***,an effective therapeutic strategy is needed to limit the toxicity of cobalt ***:To investigate the protective effect of a ferroptosis inhibitor on cobalt nanoparticles-induced ***:To evaluate the detoxification effect of ferroptosis inhibitor on mouse fibroblasts(Balb/3T3),Balb/3T3 cells were treated with cobalt nanoparticles and ferroptosis inhibitor for 24 *** cell viabilities were measured by cell viability *** on the results of the cell viability assay,the concentrations of cobalt nanoparticles and deferiprone were *** experiment was divided into four groups:the cobalt nanoparticles group(400μmol/L cobalt nanoparticles),the cobalt nanoparticles+deferiprone group(400μmol/L cobalt nanoparticles and 25μmol/L deferiprone),the deferiprone group(25μmol/L deferiprone),and the control *** expressions of glutathione peroxidase 4 and solute carrier family 7 member 11 protein were examined by western blot *** AND CONCLUSION:(1)The cell viability assay results showed that as the exposure time or the drug concentration increased,cell viability decreased further,indicating that the cytotoxic effect of cobalt nanoparticles was time-and ***,after 24 hours of exposure,cobalt nanoparticles significantly reduced cell viability and glutathione levels compared with the control group(P<0.05).At the same time,compared with the control group,there was an increase in reactive oxygen species production,intracellular iron levels,and the expression of inflammatory cytokines such as tumor necrosis factorα,interleukin-1β,and *** the addition of deferiprone,compared with the cobalt nanoparticles group,cell viability significantly improved,and reactive oxygen species production,intracellular iron levels,and the expres

关键词： 神经干细胞   C57BL/6小鼠   胚胎   脊髓   胰蛋白酶   木瓜蛋白酶   TrypLE^(TM)Express酶   工程化干细胞  

摘要： 背景:在神经干细胞的研究及应用过程中,细胞的培养与传代是关键环节,直接影响到细胞的质量和实验结果。寻找一种最适宜的消化酶类,对维持胚胎小鼠脊髓神经干细胞的生物学特性并增强其传代效率,具有重要意义。目的:探讨胚胎小鼠脊髓神经干细胞传代最适合的消化酶。方法:显微解剖分离提取孕14 d C57BL/6胎鼠脊髓组织,用含有表皮生长因子、碱性成纤维生长因子及B27的DMEM/F12无血清培养基培养,待成球后进行Nestin与Sox2免疫荧光鉴定。神经干细胞传代培养过程中分别采用胰蛋白酶、木瓜蛋白酶以及TrypLE^(TM)Express酶消化结合吹打法制成单细胞悬液,观察细胞分散效果及成球情况,取第3代细胞进行碘化丙啶染色观察细胞死亡情况,通过计数细胞总数观察细胞增殖情况,通过免疫荧光染色、Western blot和RT-PCR检测Olig2、Tuj1、GFAP、NeuN蛋白和mRNA表达鉴定细胞分化情况。结果与结论:脊髓组织细胞培养72 h后可形成悬浮生长的神经球,5-7 d后即可传代。与胰蛋白酶、木瓜蛋白酶相比,TrypLE^(TM)Express酶结合吹打法进行传代的细胞分散率高,活性较好,分化为NeuN与Tuj1的阳性神经元细胞较多。此研究优化了神经干细胞的培养和传代过程,为进一步开展脊髓疾病的干细胞移植治疗研究奠定了基础。

关键词： 骨髓间充质干细胞   端粒酶卡哈尔体蛋白1   衰老   过表达   干扰   细胞增殖   细胞凋亡   工程化干细胞  

摘要： 背景:随着年龄的增长,骨髓间充质干细胞的功能逐渐降低,延缓骨髓间充质干细胞自身衰老成为一项重要课题。目的:通过改变端粒酶卡哈尔体蛋白1(telomerase cajal body protein 1,TCAB1)基因的表达,探讨延缓骨髓间充质干细胞衰老的途径。方法:细胞贴壁法培养小鼠骨髓间充质干细胞,应用重组慢病毒技术过表达或干扰骨髓间充质干细胞中的TCAB1基因,采用qPCR检测衰老相关基因P16、P21、P53、P27的表达,qPCR检测Telomere的表达判断端粒的相对长度;Western blot检测衰老蛋白P16、P21、P53、P27的表达;CCK-8法检测细胞增殖情况;Annexin V-PE/7-AAD细胞凋亡试剂盒检测细胞凋亡情况。结果与结论:过表达TCAB1基因骨髓间充质干细胞中衰老相关基因及蛋白的表达量下降,端粒相对长度增加,细胞增殖能力较强,细胞凋亡数量较少,细胞呈现年轻状态;干扰TCAB1基因骨髓间充质干细胞中衰老相关基因及蛋白的表达量上升,端粒相对长度缩短,细胞增殖能力较弱,细胞凋亡数量较多,细胞呈现衰老状态。以上结果表明,在适当范围内增加TCAB1的表达量,可以延缓细胞衰老的速度。

关键词： 脂肪肝   高脂饮食   肝细胞凋亡   有氧运动   CNPY2   AKT   GSK3β   Caspase-3  

摘要： 背景:非酒精性脂肪肝是全球常见慢性肝病之一,有氧运动被认为是非酒精性脂肪肝治疗的重要手段,然而,运动改善非酒精性脂肪肝的机制尚未完全明确。目的:旨在探讨有氧运动对非酒精性脂肪肝小鼠肝脏CNPY2介导蛋白激酶B/糖原合成酶激酶3β通路的影响及作用机制。方法:雄性CNPY2基因敲除小鼠(ko)及其同系同窝野生型小鼠(wt)各30只,适应性喂养1周,随机分为对照组、模型组和模型运动组,每组10只。对照组予普通饲料喂养,模型组和模型运动组予高脂饲料喂养,连续17周;模型运动组从第10周开始进行连续有氧运动干预,直至第18周实验结束。苏木精-伊红染色和油红O染色观察小鼠肝组织病理学形态;全自动生化仪检测小鼠血清血脂4项及肝功能水平;Western Blot法检测肝组织CNPY2、蛋白激酶B/糖原合成酶激酶3β通路、半胱天冬酶3(Caspase-3)蛋白发表达水平;TUNEL染色检测肝细胞凋亡率。结果与结论:①与wt对照组比较,wt模型组肝组织CNPY2表达升高(P<0.05),与wt模型组比较,wt模型运动组CNPY2表达下降(P<0.05);与对照组比较,wt小鼠与ko小鼠对应的模型组肝细胞脂肪变性、脂滴增多、血脂及肝功能异常,肝组织蛋白激酶B/糖原合成酶激酶3β表达下降(P<0.05)、Caspase-3表达升高(P<0.05),肝细胞凋亡率增加(P<0.05);②与模型组比较,wt小鼠与ko小鼠对应的模型运动组上述指标均有所改善;③与wt小鼠比较,ko小鼠对应组上述指标均有所改善;④结果说明,CNPY2基因缺失和有氧运动可有效改善非酒精性脂肪肝,其机制可能与有氧运动降低CNPY2表达、激活蛋白激酶B/糖原合成酶激酶3β信号通路,进而抑制肝细胞凋亡有关。

关键词： 网络药理学   分子对接   帕金森病   丁苯酞   氧化应激   信号通路   工程化组织构建  

摘要： 背景:丁苯酞具有抗氧化和抗炎作用,有研究证实其在帕金森病中具有保护作用,但具体机制尚不清楚。目的:通过网络药理学、分子对接及细胞实验探讨丁苯酞的保护机制。方法:①网络药理学、分子对接实验:利用数据库筛选丁苯酞的作用靶点及帕金森病靶点,取交集后构建交集靶点蛋白互作网络并筛选核心靶点,对核心靶点进行GO和KEGG通路富集分析,将目标靶点蛋白与丁苯酞进行分子对接验证。②细胞验证:将第6代PC12细胞分6组培养:对照组使用常规培养基培养,模型组采用N-甲基-4-苯基吡啶碘化物诱导帕金森病模型,ML385抑制剂组在诱导帕金森病模型的基础上加入核因子E2相关因子2抑制剂ML385,丁苯酞治疗组在诱导帕金森病模型的基础上加入丁苯酞,丁苯酞联合ML385处理组诱导帕金森病模型的基础上加入丁苯酞与ML385,丁苯酞组使用单独含丁酚酞的常规培养基培养,检测细胞增殖、细胞内还原型谷胱甘肽和丙二醛水平以及蛋白激酶B/糖原合酶激酶3β/核因子E2相关因子2(AKT/GSK-3β/Nrf2)信号通路的蛋白表达。结果与结论:①筛选出药物与疾病靶点的交集靶点共52个,核心靶点包括基质金属蛋白酶9、GSK-3β等,涉及磷脂酰肌醇3-激酶/AKT、氧化应激相关信号通路;丁苯酞与GSK-3β的分子对接结合能为-18.27 kJ/mol,表明丁苯酞与GSK-3β具有一定的结合能力。②与模型组相比,丁苯酞治疗组PC12细胞活性与还原型谷胱甘肽水平升高(P<0.05),丙二醛水平降低(P<0.05),p-AKT、p-GSK-3β、Nu-Nrf2和T-Nrf2蛋白表达升高(P<0.05);与丁苯酞组相比,丁苯酞联合ML385处理组PC12细胞活性与还原型谷胱甘肽水平降低(P<0.05),丙二醛水平升高(P<0.05),Nu-Nrf2和T-Nrf2蛋白表达降低(P<0.05)。③结果表明,丁苯酞可通过AKT/GSK-3β/Nrf2信号通路抑制氧化应激、改善细胞活性,对N-甲基-4-苯基吡啶碘化物诱导的帕金森细胞模型具有保护作用。

关键词： THZ1   脑胶质瘤   肿瘤干细胞   成球实验   干性标志物   Wnt/β-catenin信号通路   上皮-间充质转化   增殖   迁移  

摘要： 背景:THZ1是一种细胞周期蛋白依赖性激酶7的抑制剂,可以抑制多种肿瘤细胞的增殖,但THZ1是否可以通过Wnt/β-catenin信号通路影响脑胶质瘤干细胞的干性尚不清楚。目的:探究THZ1对脑胶质瘤细胞U87干性的影响及机制。方法:培养脑胶质瘤细胞U87形成干细胞球并通过Western blot验证干性相关蛋白的表达;采用CCK-8法检测THZ1作用于U87细胞的半数抑制浓度(IC_(50));通过克隆实验、划痕实验、Transwell迁移实验确定THZ1对U87细胞增殖、迁移的影响;分析THZ1处理对U87干细胞成球率及干细胞球体大小的影响;Western blot检测干性相关蛋白CD133、ABCG2、Nanog、OCT4、SOX2和上皮-间充质转化相关蛋白E-cadherin、N-cadherin、Occludin、Snail以及Wnt/β-catenin通路相关蛋白Axin1、β-Catenin、Wnt-5a、GSK3β、Cyclind-1、C-myc的表达变化。结果与结论:①与贴壁细胞相比,U87干细胞干性相关蛋白Nestin、CD133、ABCG2、Nanog、OCT4、SOX2表达明显升高;②与对照组相比,THZ1减弱了U87细胞的增殖和迁移能力;③THZ1抑制U87干细胞成球率及球体大小,下调干性相关蛋白的表达;④THZ1处理后,U87干细胞中N-cadherin、Snail蛋白表达降低,而E-cadherin、Occludin蛋白表达升高;(5)THZ1处理使U87干细胞中Wnt/β-catenin通路相关蛋白Axin1、β-Catenin、Wnt-5a、GSK3β、Cyclind-1、C-myc表达降低。结果表明:THZ1通过下调Wnt/β-catenin信号通路相关分子表达,抑制脑胶质瘤细胞U87的增殖、迁移,抑制U87干细胞成球能力、干性相关蛋白表达和上皮-间充质转化能力。

关键词： 动脉粥样硬化   BCL2A1   HDAC1   乙酰化   细胞焦亡  

摘要： 背景:细胞焦亡作为炎症细胞死亡的一种独特形式,在动脉粥样硬化病变的不稳定性中发挥重要作用。目的:探究重组B细胞淋巴瘤2相关蛋白A1(B-cell lymphoma 2-related protein A1,BCL2A1)在动脉粥样硬化中的作用机制。方法:①使用200μg/mL氧化低密度脂蛋白处理人脐静脉内皮细胞24 h以诱导内皮损伤。随后,分别使用50 nmol/L BCL2A1干扰质粒(sh-BCL2A1)和1.5μg/mL组蛋白脱乙酰酶1基因(histone deacetylase 1 gene,HDAC1)过表达载体(pcDNA-HDAC1)转染人脐静脉内皮细胞,或同时转染pcDNA-HDAC1和BCL2A1过表达载体(pcDNA-BCL2A1)。转染后培养48 h检测BCL2A1和HDAC1的表达水平、细胞活力、细胞焦亡水平以及BCL2A1乙酰化水平。②通过高脂喂养APOE-/-小鼠构建动脉粥样硬化小鼠模型进行体内验证。将500μL BCL2A1和HDAC1慢病毒过表达载体分别或同时尾静脉注射到小鼠体内,检测BCL2A1和HDAC1的表达水平以及小鼠动脉组织损伤情况。结果与结论:氧化低密度脂蛋白诱导的人脐静脉内皮细胞中BCL2A1上调,干扰BCL2A1可改善细胞活力并抑制细胞焦亡和炎症反应。此外,氧化低密度脂蛋白诱导的人脐静脉内皮细胞中HDAC1下调,通过促进BCL2A1去乙酰化提高了细胞活力及抑制了细胞焦亡和炎症反应。体内实验表明,BCL2A1在高脂喂养的小鼠动脉组织中高表达,而HDAC1低表达。此外,HDAC1通过促进BCL2A1去乙酰化减轻了高脂喂养诱导的ApoE-/-小鼠动脉组织病变。结果表明,HDAC1可能通过BCL2A1去乙酰化来抑制人脐静脉内皮细胞焦亡进而减轻动脉粥样硬化和炎症反应。

关键词： 基底膜相关基因   证型   类风湿关节炎   中药   转录组学分析   GSEA分析   免疫浸润   分子对接   药物预测   机制研究  

摘要： 背景:基底膜基因与类风湿关节炎的发生发展密切相关,但不同中医证型下基底膜相关基因在其发病机制中的作用尚不明确。目的:基底膜基因联合转录组学分析探讨类风湿关节炎5种不同中医证型的发病机制差异,并进行潜在治疗药物预测。方法:基于GEO数据库整理类风湿关节炎相关中医证型芯片数据以及基底膜相关基因,利用R-limma包筛选差异表达基因,Mfuzz包进行表达趋势分析。借助STRING数据库构建PPI网络,UPset筛选关键基因,通过R-clusterProfiler包对差异表达基因进行GSEA及富集分析,同时绘制ROC曲线评估基底膜相关核心靶点对5种证型分别的诊断价值。基于CIBERSORT核心算法计算每种证型的免疫浸润情况。最后,利用SymMap和COREMINE数据库预测可靶向基底膜相关核心基因治疗类风湿关节炎不同证型的潜在中药及小分子药物。结果与结论:①在5种类风湿关节炎中医证型中(风湿痹阻证、寒湿痹阻证、肝肾亏虚证、气血两虚证及血瘀阻络证)分别筛选出67,47,59,57,55个基底膜相关差异表达基因,其中关键靶点分别为5,7,5,3,5个。③各证型中富集最多的为细胞基质黏附、免疫细胞迁移及胶原代谢等生物过程以及细胞外基质受体相互作用、PI3K-Akt、局灶性粘连和Rap1信号通路等。④药物预测结果显示,土茯苓、川乌、绵马贯众及黄精是通过影响基底膜基因治疗5种类风湿关节炎中医证型最具潜力的中药。⑤结果证实,基底膜相关基因的异常表达可能是通过调控细胞附着、免疫细胞迁移及炎症反应等多个途径影响类风湿关节炎的发生和发展,在不同证型中有着差异表现,其中ITGA6可作为5种类风湿关节炎证型中共同的诊断标志物。清热解毒类中药可能是类风湿关节炎不同证型治疗中可以贯穿始终的潜在有效药物。

关键词： 透骨消痛胶囊   异病同治   骨关节炎   类风湿性关节炎   痛风性关节炎   整合药理学   分子对接技术   分子动力学模拟   工程化组织构建  

摘要： 背景:课题组前期研究发现透骨消痛胶囊在临床上不仅可用于治疗骨关节炎,对类风湿性关节炎及痛风性关节炎也有较好的疗效,但目前对其“异病同治”3种骨关节疾病的具体作用机制尚不清楚。目的:通过整合网络药理学、分子对接技术及分子动力学模拟探讨透骨消痛胶囊“异病同治”骨关节炎、类风湿性关节炎及痛风性关节炎的作用及机制。方法:通过中药系统药理学分析平台(TCMSP)、Swiss Target Prediction数据库检索透骨消痛胶囊活性化学成分及其对应的靶点;借助GeneCards和OMIM数据库获得骨关节炎、类风湿性关节炎及痛风性关节炎的疾病基因;使用Cytoscape3.7.2软件构建药物-成分-疾病-靶点网络图及蛋白互作网络,利用Daivd数据库进行GO分析和KEGG通路富集分析;使用CB-DOCK2网站进行分子对接模拟,并使用GROMACS2020.6软件进行分子动力学模拟。结果与结论:(1)筛选出透骨消痛胶囊活性成分50个,潜在靶点184个,与3种骨关节疾病的交集靶点29个;(2)根据交集靶点的GO富集分析发现透骨消痛胶囊治疗3种骨关节疾病的关键基因功能为细胞对脂多糖的反应、炎症反应、细胞外基质、蛋白质结合、锌离子结合等;(3)KEGG分析关键通路为白细胞介素17信号通路、肿瘤坏死因子信号通路、NOD样受体和Toll样受体信号通路;(4)根据PPI网络确定6个核心靶点(白细胞介素6、白细胞介素1β、前列腺素内过氧化物合酶1、前列腺素内过氧化物合酶2、细胞色素P4501A2、C-X-C趋化因子配体8);(5)分子对接结果证实(+)-儿茶素、β-谷甾醇、山奈酚、杨梅酮、川芎内酯等具有良好的构效关系,分子动力学模拟进一步证实CYP1A2与川芎内酯能稳定结合,佐证了网络药理学及分子对接结果。提示透骨消痛胶囊可能通过作用于白细胞介素1β、前列腺素内过氧化物合酶1、前列腺素内过氧化物合酶2、CYP1A2等靶点,调控白细胞介素17信号通路、肿瘤坏死因子信号通路等对骨关节炎、类风湿性关节炎及痛风性关节炎发挥“异病同治”的作用。

关键词： 枸杞多糖   大负荷运动   骨骼肌   线粒体功能   抗氧化酶   工程化组织构建  

摘要： 背景:研究发现,枸杞多糖能延缓小鼠骨骼肌肌纤维萎缩现象,但关于其对大负荷运动后大鼠骨骼肌肉线粒体功能和抗氧化酶活性影响的研究较少。目的:探讨枸杞多糖对大负荷运动后大鼠骨骼肌线粒体功能和抗氧化酶活性的影响。方法:60只SD大鼠随机分为空白组、模型组及枸杞多糖低、中、高剂量组,除空白组外,其余4组大鼠均进行大负荷运动训练。空白组和模型组每天灌胃等量生理盐水,枸杞多糖低、中、高剂量组每天灌胃25,50,100 mg/kg枸杞多糖,在运动前30 min进行灌胃,连续2周。参照试剂盒说明检测各组大鼠血乳酸、肝糖原、肌糖原、睾酮水平以及骨骼肌中线粒体呼吸链复合体Ⅰ-Ⅳ活性,ELISA法测定血清和骨骼肌中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性,Western blot检测骨骼肌中磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶α、过氧化物酶体增殖物受体γ共激活因子1α、核因子E2相关因子1和核因子E2相关因子2蛋白表达。结果与结论:(1)与空白组比较,模型组肝糖原、肌糖原、睾酮水平明显降低,血乳酸水平明显升高(P<0.05);与模型组比较,枸杞多糖低、中、高剂量组肝糖原、肌糖原、睾酮水平明显升高,血乳酸水平明显降低(P<0.05),且具有剂量依赖性;(2)与空白组比较,模型组线粒体呼吸链复合体Ⅰ-Ⅳ活性明显降低(P<0.05);与模型组比较,枸杞多糖低、中、高剂量组线粒体呼吸链复合体Ⅰ-Ⅳ活性明显升高(P<0.05),且具有剂量依赖性;(3)与空白组比较,模型组血清和骨骼肌中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性明显降低(P<0.05);与模型组比较,枸杞多糖低、中、高剂量组血清和骨骼肌中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性明显升高(P<0.05),且具有剂量依赖性;(4)与空白组比较,模型组磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶α、过氧化物酶体增殖物受体γ共激活因子1α、核因子E2相关因子1和核因子E2相关因子2蛋白表达明显降低(P<0.05);与模型组比较,枸杞多糖低、中、高剂量组磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶α、过氧化物酶体增殖物受体γ共激活因子1α、核因子E2相关因子1和核因子E2相关因子2蛋白表达明显升高(P<0.05),且具有剂量依赖性。结果表明,枸杞多糖能改善大负荷运动后骨骼肌线粒体功能,提高大鼠血清和骨骼肌组织抗氧化酶活性,可能与提高磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶α、过氧化物酶体增殖物受体γ共激活因子1α、核因子E2相关因子1和核因子E2相关因子2蛋白表达有关。