肠炎是兽医临床常见的疾病,严重影响了畜禽的生长,降低养殖户的收益。其中,溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis,UC)具有慢性、易复发和难以根治等特点。现阶段UC的治疗,仍以抗炎为主,常用抗生素、氨基水杨酸类、糖皮质激素类以及免疫抑制剂等药物,但是这些药物临床上治疗效果不理想,且存在严重的不良反应,因此找到一种更为合理且有效的替代疗法迫在眉睫。中兽药治疗肠炎的历史悠久,Clinical toxicology极具开发价值。紫苏在我国具有长期的临床应用历史,是国家卫生部首批公布的药食同源中药之一,中医理论认为紫苏叶具备解表散寒、行气和胃等多种功效。本研究应用超微粉碎技术制备紫苏叶超微粉,确定最佳制备工艺并对紫苏叶超微粉进行表征以及体外溶出度评价;通过体外抗氧化以及抗炎活性试验,证明了紫苏叶超微粉的抗氧化和抗炎作用;并在此基础上,建立了小鼠溃疡性结肠炎模型,评估了紫苏叶超微粉对溃疡性结肠炎小鼠的治疗作用,最后应用超高压液相色谱串联四级杆飞行时间质谱联用(UPLC-Q-TOF-MS)技术明确紫苏叶超微粉的药效物质基础,具体研究结果如下:(1)通过单因素试验与主成分分析法结合,优化了紫苏叶超微粉的制备工艺,最佳制备工艺为:粗粉过筛目数80目、进样体积20 g、粉碎时间90 s。并且在此制备工艺下紫苏叶超微粉中有效成分含量最高,迷迭香酸含量为7.45±0.07 mg/g、总酚含量为14.33±0.57 mg/g、总黄酮含量为11.60±0.48 mg/g,最佳超微粉物理特性参数分别为:堆积密度为0.20±0.01 g/m L、振实密度为0.42±0.01 g/m L、压缩度为57.56±0.97%、休止角为46.78±0.06°、滑动角为46.78±0.06°、持水力为2.59±0.04 g/g、持油力为1.62±0.01 g/g、膨胀力为1.81±0.04 m L/g、润湿下沉时间为49.66±1.17 s。(2)通过ABTS+·自由基清除试验评估紫苏叶超微粉的体外抗氧化活性,结果表明,其IC_(50)为5.67 mg/m L,在20 mg/m L时,清除率为91.99±1.37%;通过CCK8法测定紫苏叶超微粉对RAW264.7细胞活力的影响,结果表明在8 mg/m L浓度以下,细胞存活率均高达90%以上,说明其无细胞毒性;利用LPS诱导RAW264.7建立炎症细胞模型,结果表明紫苏叶超微粉可以显著降低细胞上清液中NO、肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)以及白细胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)的含量(p<0.01),说明紫苏叶超微粉具有较好的体外抗炎活性。(3)运用光学显微镜和扫描电子显微镜对紫苏叶超微粉进行表征,结果表明,经过超微粉碎后紫苏叶细胞破壁率和粉体均匀度明显提高;利用红外光谱分析超微粉碎前后的化学结构变化,结果表明红外光谱图的出峰位置基本无差别,即没有新物质产生。(4)通过桨法评估紫苏叶超微粉在不同溶出介质中的溶出度,结果表明,紫苏叶超微粉在人工胃液中20 min时,总酚最高溶出率为98.34±1.79%,30 min时,总黄酮最高溶出率为98.07±1.91%;紫苏叶超微粉在人工肠液中20 min时,总酚以及总黄酮均可以达到最高溶出率,分别为98.38±1.63%、98.51±1.13%。且与紫苏叶粗粉相比,紫苏叶超微粉在不同溶出介质中的有效成分溶出率均优于紫苏叶粗粉。(5)通过建立小鼠溃疡性结肠炎模型评估紫苏叶超微粉对溃疡性结肠炎治疗作用,结果表明紫苏叶超微粉可以明显改善溃疡性结肠炎小鼠的临床症状,减缓小鼠体重的下降购买LY-188011趋势,降低疾病活动指数(DAI)评分,结肠缩短程度以及脾脏指数。降低了小鼠白细胞(White blood cell,WBC)水平,提高了红细胞(Red blood cell,RBC),血红蛋白(Hemoglobin,HGB)以及血小板(Blood platelet,PLT)水平。不仅如此,紫苏叶超微粉还可以明显改善小鼠结肠黏膜组织形态,缓解组织溃疡和水肿,显著降低小鼠结肠组织中髓过氧化物酶(Myeloperoxidase,MPO)以及丙二醛(MalondialdPI3K/Akt/mTOR抑制剂ehyde,MDA)活性,提高超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活性(p<0.01),显著降低了结肠组织中TNF-α、IL-6、IL-1β的含量以及TNF-α、IL-6、IL-1β的m RNA表达量(p<0.01),显著提高了小鼠结肠组织中闭锁蛋白(Occludin)和闭锁小带蛋白-1(ZO-1)的蛋白含量(p<0.05),说明紫苏叶超微粉可以通过抗炎、抗氧化以及增强肠道屏障等作用缓解溃疡性结肠炎。(6)采用UPLC-Q-TOF-MS技术对紫苏叶超微粉入血成分进行检测并整合分析,最终确定8种有效成分:甘草次酸、α-亚麻酸、秦皮乙素、积雪草酸、人参环氧炔醇、亚麻酸乙酯、灵赤酸A以及姜酮,表明紫苏叶超微粉发挥药效是多种成分共同作用的结果。综上所述,本研究成功制备了紫苏叶超微粉并完成工艺优化和表征,评估了紫苏叶超微粉体外抗炎抗氧化活性,阐明了紫苏叶超微粉对溃疡性结肠炎小鼠的治疗作用,明确了紫苏叶超微粉的药效物质基础。本研究为紫苏叶的临床应用提供了新思路,为其功能性产品的开发提供了理论依据。
四甲基哌啶氮氧自由基介导P2X4R/NLRP3信号通路改善七氟醚诱导老龄小鼠认知功能障碍
目的 探究四甲基哌啶氮氧自由基(TEMPO)对七氟醚诱导的老龄小鼠认知功能障碍的影响及机制。方法 将50只12月龄C57BL/6老年小鼠随机分为对照组、七氟immunoglobulin A醚组、四甲基哌啶氮氧自由基低、中和高剂量组,每组10只。Morris水迷宫实验检测小鼠学习和记忆能力;HE染色观察小鼠海马组织病理改变;TUNEL实验检测小鼠海马组织细胞凋亡;免疫荧光检测小鼠海马组织小胶质细胞标志物Iba-1;ELISA实验检测小鼠海马组织炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6表达;Western blot检测小鼠海马组织P2X4R和NLRP3蛋白表达水平。结果 给予四甲基哌啶氮氧自由基降低七氟醚诱麻醉的老龄小鼠逃避潜伏期,增加小鼠目标象限停留时间和穿越平台次数,改善小鼠海马组织病理损伤,降低小鼠海马组织细胞凋亡和小胶质细胞Barasertib激活,下调小鼠海马组织TNF-α、IL-1β和IL-6水平及P2X4R和NLRP3蛋白表达水平。结论 四甲基哌啶氮selleck产品氧自由基通过抑制P2X4R/NLRP3通路改善七氟醚麻醉诱导的老年小鼠海马组织病理损伤、神经细胞凋亡和神经炎症,改善小鼠认知功能障碍。
SrGAP3下调促进Cdc42及Rac1活化介导糖尿病肾病足细胞损伤的研究
研究背景糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)是糖尿病最严重的慢性并发症之一。足细胞骨架重排和损伤是DN发生进展的关键环节。既往研究发现Rho GIPase活性平衡对足细胞和肾小球滤过屏Anaerobic membrane bioreactor障功能至关重要;而Rho GTP酶激活在DN足细胞骨架重排和凋亡中起关键作用。SrGAP3(Slit-Robo Rho GTPaseActivatingProtein3)是Rho GTP酶激活蛋白,在神经元中通过与Robo家族相互作用,导致下游Rho GTP酶Rac1或Cdc42失活。既往研究显示SrGAP3在肾组织中表达。因此,SrGAP3可能通过调控Rho GTP酶Rac1或Cdc42活性参与DN的进展。研究目的本研究旨在明确SrGAP3在肾脏中的表达及其在DN足细胞损伤中的作用,并探讨SrGAP3介导Cdc42和Rac1的活化参与DN足细胞损伤的机制。研究方法①首先采用免疫荧光检测肾活检确诊的DN患者肾组织足细胞中SrGAP3的表达水平;构建两种DN小鼠模型,腺相关病毒AAV过表达SrGAP3的DN小鼠模型,采用免疫荧光验证SrGAP3表达水平;利用免疫印迹,透射电镜,PAS染色观察SrGAP3对DN小鼠足细胞和肾脏结构的作用。使用荧光定量PCR、免疫印迹检测高糖(HG)干预,siRNA沉默和HG刺激后腺病毒过表达SrGAP3的小鼠足细胞中SrGAP3表达水平;使用免疫印迹、F-actin染色、划痕实验和流式细胞术方法观察上述干预对足细胞标志蛋白、细胞骨架、细胞活动度及凋亡的影响。②在动物模型中采用免疫荧光观察足细胞中Cdc42及Rac1的表达水平;细胞实验中利用免疫印迹法和酶活性检测法明确沉默和HG处理后过表达SrGAP3对Cdc42及Rac1的表达和活性影响。Rescue实验通过沉默SrGAP3并抑制Cdc42及Rac1表达及活性,观察足细胞损伤标志蛋白,细胞骨架,活动性及凋亡改变。研究结果①SrGAP3在人和小鼠肾脏足细胞中表达selleck HPLC,并在DN足细胞中表达下调。不同DN模型小鼠中过表达SrGAP3减轻尿蛋白排泄率,减少足突融selleckchem Ferrostatin-1合、基底膜增厚并抑制系膜基质增生,恢复DN小鼠足细胞标志蛋白Podocin和Synaptopodin蛋白低表达。体外足细胞HG刺激下过表达SrGAP3改善足细胞标志蛋白Nephrin和Synaptopodin表达,抑制F-actin骨架重排,降低活动性和减少细胞凋亡。②两种不同模型DN小鼠中GTP-Cdc42及GTP-Rac1在足细胞中均升高,过表达SrGAP3小鼠中均降低。HG刺激下过表达SrGAP3抑制Cdc42及Rac1活性。抑制Cdc42或Rac1活性均可以恢复沉默SrGAP3介导的足细胞标志蛋白低表达,改善F-actin骨架重排,减少活动性及凋亡。结论SrGAP3下调促进了 DN肾脏足细胞损伤,其机制可能是SrGAP3表达降低促进Cdc42和Rac1活化介导DN足细胞骨架重排和凋亡。该研究为延缓DN的进展提供了新的理论和可能的临床治疗靶点。
佩兰化学成分及生物活性研究进展
佩兰为菊科植物佩兰(Eupatorium fortune Turcz.)的干燥地上部分,具有芳香化湿、醒脾开胃、发表解暑等多种功效,主治湿浊中阻、脘痞呕恶、口中甜腻、口臭、多涎、暑湿表证、湿温初起、发热倦怠、胸闷不舒等病症。本文通过搜索中国知网、PubMed、SciFinder、Web of 确认细节SciencVascular biologye等数据库,查找国内外已经发表的佩兰相关文献,对近三十年佩兰的化学成分和生物活性研究进行系统地梳理、归纳,发现目前已从佩兰中共分离出超过90种化合物,包括挥发油类、百里酚类、生物碱类、萜类、酚类等,其中百里酚类、生物碱类和萜类为主要成分。生物活性研究显示佩兰提取物及其活性成分具有抗病毒、抗糖尿病、抑菌、抗炎等多种生物活性,其作用机制可能与抑制或激活相关信号通路或相关蛋白表达等有关。本文可为佩兰资源后续深入系统的研究和临床开发提供PLX5622配制理论参考和科学依据。
基于“肾主骨”理论探讨解毒祛瘀滋阴方治疗糖皮质激素性骨质疏松的作用机制
目的 基于“肾主骨”理论从“肾”的功能意义探讨解毒祛瘀滋阴方修复“肾”损伤治疗糖皮质激素性骨质疏松(GIOP)的作用机制。方法 将40只雌性C57BL/6小鼠随机分为对照组(Control)、模型组(Model)、解毒祛瘀滋阴方治疗组(JP)和阿仑膦酸钠治疗组(ALN),每组10只。Model组、JP组及ALN组给予地塞米松(5 mg/kg/d)肌注隔日给药造模,JP组及ALN组分别给予解毒祛瘀滋阴方[5 mg/(kg·d)]及阿仑膦酸钠混悬液[1.3 mg/(kg·d)]灌胃给药,连续12周。小鼠腿骨用MicroCT扫描观察骨状况[骨密度(BMD)及骨体积分数(BV/TV)、平均骨小梁宽度(Tb.Th)、骨小梁PF-6463922数目(Tb.N)、平均骨小梁分离度(Tb.Sp)]指标及建立股骨远端平扫图像;ELISA法检测各组小鼠血促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、皮质醇(CORT);测量肾脏重量并观察组织形态学变化。结果 与Control组比较,Model组小梁显著减少、结构变薄,BMD、BV/TV、Tb.Th、CRH、ACTH、CORT水平降低、肾脏重量下降(P<0.05,P<0.01),Tb.Sp、肾小球肥大指数、肾小球硬化指数升高(P<0.01)。与Model组比较,JP组及ALN组小VP-16说明书梁数量及结构均有改善,BMD、BV/TV、Tb.N、CRH、ACTH、CORT水平升高,Tb.Sp下降(P<0.05,P<0.01),肾脏重量升高,肾小球肥大指数降低(P<0.05,P<0.01),同时JP组肾小球硬化指数降低(P<0.01)。Selenium-enriched probiotic结论 解毒祛瘀滋阴方可通过修复糖皮质激素导致的“肾”损伤来达到补“肾”治骨的效果,改善糖皮质激素诱导的骨量降低状态,增强骨强度,从而治疗GIOP。
儿童原发性肾病综合征的复发危险因素和预后研究
目的:探讨儿童原发性肾病综合征(Primary Nephrotic Syndrome,PNS)复发的相关危险因素,了解复发患儿的预后,以期为临床工作者早期发现高危患儿提供研究依据,早期制定合理的治疗策略,改善患儿的生存质量和预后。方法:采用回顾性调查方法,拟以2011年1月至2019年10月间于南昌大学第一附属医院首次诊断为原发性肾病综合征的患儿作为研究对象,并进行至少三年的随访,将所有符合入组标准的患儿按复发情况划分为复发组与非复发组,对比复发组与非复发组的一般资料、实验室检查指标等,利用SPSS26.0软件进行单因素分析后,将得到的具有统计学意义的变量进行二分类loRenewable biofuelgistic回归分析。等级资料(预后)进行秩和检验。结果:1、169例PNS患儿的总体情况:(1)性别:男性患儿占绝大多数,男女之比为10:3;(2)年龄:中位发病年龄为5.00岁(1~16岁),发病年龄高峰为学龄前期;(3)季节:总体发病时令以秋冬两季所占比例较高;(4)总体中存在甲状腺功能减退者为47例(27.80%),单纯型为123例(72.80%),肾炎型为46例(27.20%);(5)病理:有54例行经皮肾穿刺活组织病理学检查,非复发组2例(3.70%),复发组52例(96.30%),其中以微小病变型最多见(66.67%),其次为轻度系膜增生性肾小球肾炎(16.67%)和局灶性节段性肾小球硬化(11.11%),而膜性肾病(3.70%)及膜性增生性肾小球肾炎(1.85%)较为少见。2、儿童PNSBafilomycin A1复发的临床因素分析:(1)单因素分析:初次激素治疗至尿蛋白转阴时间在复发组明显长于非复发组(两组的中位缓解天数分别为13天和11天),差异具有统计学意义(P<0.05);对比复发组与非复发组血清Ig G(两组Ig G的中位数分别为2.96g/L、3.89g/L)、血清脂蛋白(a)(两组血清脂蛋白(a)的中位数分别为636.00mg/L、426.50mg/L)及血尿差异均具有统计学意义(P<0.05);(2)二分类非条件logistic回归分析:血清Ig G≤3.6(g/L)(0R:3.065,95%CI:1.520~6.178,P=0.002),血清脂蛋白(a)>618(mg/L)(0R:4.198,95%CI:1.999~8.816,P=0.000),尿蛋白转阴时间超过12天(0R:2.999,95%CI:1.451~6.200,P=0.003)可能是儿童肾病综合征复发的高危因素。3、首次复发诱因分析:大部分小儿复发前有明晰的诱因,最常见的是感染因素,尤以呼吸道感染(47.62%)最多见。4、儿童PNS的预后分析:截止2022年10月,总体完全缓解率为81.66%,复发组及非复发组患儿的完全缓解率(包括临床治愈)分别为74.29%、93.75%,比较两组预后差异有统计学意义(P<0.05)。结论:1、儿童PNS的发病率男童明显高于女童,发病年龄高峰为学龄前期,好发于秋冬两季,病理类型以微小病变型占比较高;2、本研究大部分PNS患儿首次复发诱因以呼吸道感染最多见;3、初次激素治疗至尿蛋白转阴时间、血尿、初次诊疗时selleck化学的血清免疫球蛋白Ig G及血清脂蛋白(a)和儿童原发性肾病综合征复发可能存在相关性,其中血清Ig G≤3.6(g/L)、血清脂蛋白(a)>618(mg/L)、尿蛋白转阴时间超过12天或可作为预测儿童原发性肾病综合征复发的临床指标。4、本组研究总体完全缓解率为81.66%,复发组及非复发组的完全缓解率(包括临床治愈)分别为74.29%、93.75%,非复发组预后较复发组预后佳。
运动抑制神经元铁死亡改善帕金森病的机制研究
研究目的:截至目前,帕金森病(Parkinson s disease,PD)已成为继阿尔茨海默症之后的第二大神经退行性疾病,其病理标志表现为许多大脑区域的神经元变性,并且是以黑质(SNpc)中的儿茶酚胺神经元为主,从而使得PD患者出现了包括运动障碍、认知障碍以及情绪障碍在内的各项症状。进一步研究发现,引起神经元变性的关键原因是神经元发生了铁死亡。作为一种以氧化应激为特征的新型细胞死亡形式,通过抑制铁死亡进而改善PD已经成为临床治疗的一大重要方向。然而目前针对铁死亡的药物抑制以及PD的常规治疗等措施都存在着不同程度的副作用,甚至存在二次创伤的风险。由于运动在众多疾病康复治疗上显著的效果,大量研究结果发现运动同样具备改善PD患者运动症状的潜力,并且能够极大改善PD患者的平衡功能障碍和步态障碍,因此正在被积极应用于PD临床康复治疗。然而关于运动改善PD的确切机制尚未清楚。因此,本研究将充分讨论运动可能改善PD的具体途径,以铁死亡为核心,并从分子机制入手探讨运动是否能通过影响铁死亡进而改善PD,从而为阐明运动改善PD的确切机制提供一条可能的思路。研究方法:采用文献资料法,根据本研究整体研究思路,在中国知网、维普、万方等中文数据库以及外文数据库PubMed将运动、帕金森、铁死亡、α-突触核蛋白、谷氨酸等关键词进行组合检索,充分了解目前国内外关于运动改善PD机制的研究进展,并进行整理分析。研究结果:(1)运动增加了脑中抗氧化因子和不同的神经递质,抑制了铁死亡铁死亡的激活不仅需要铁沉积,还需要ROS大量增加、线粒体功能障碍以及GPX4的抑制。因此,针对PD大脑中的炎性环境,有研究强调了有氧运动可能导致脑血流量的广泛增加,包括在参与运动控制的基底神经节和小脑的脑回路内。并且其他全局因子也可能被激活,包括减少氧化应激,减少神经炎症和神经营养因子的表达增加。例Blebbistatin如运动能够增加脑中谷胱甘肽(GSH)等抗氧化性因子的含量,这能够在很大程度上抑制铁死亡。同时在PD相关的关键因子中,运动已被证明能够增加包括多巴胺(DA)、谷氨酸、血清素、去甲肾上腺素以及乙酰胆碱在内的多种神经递质的含量。这些因素的改变同样有助于抑制纹状体中神经元的铁死亡。此外,有研究还指出运动可以将血液因子如糖基磷脂酰肌醇特异性磷脂酶(Gpld1)的有益作用传递给大脑,进而促进脑源性神经营养因子表达的增加,这同样突出了运动通过血液循环改善脑局部环境的观点。(2)运动抑制了α-Syn的错误聚集,并能通过抑制铁死亡的方式延缓PD研究表明,PD中α-突触核蛋白(α-Syn)的错误折叠能够通过结合细胞膜脂质的方式推动铁死亡进程的激活,而这也是加速PD进程的重要原因。令人惊讶的是,运动给机体带来的有益作用同样能够影响α-Syn。有关研究表明,一定时间的跑台运动不仅减少了A53T小鼠大脑局部的α-Syn积聚,而且抑制了病理性磷酸丝氨酸(129α-Syn)在多个大脑区域的扩散。必须提到的是,这一点同样在PD患者的大脑中也发现了类似的现象,说明运动对于PD的改善可能与该机制也存在重要的联系。与此同时,另一项研究指出,规律的跑台运动能够促进小鼠肌肉以及血浆中DJ-1蛋白浓度来抑制脑中α-Syn的错误聚集。DJ-1是一种PD密切相关的基因,几乎能够保护每个人免于PD,尤其是DJ-1所具Ipatasertib配制备的上调Hsp70的能力,可以保护细胞免受α-Syn错误聚集的影响。例如能够稳定铁死亡抗氧化通路的brain histopathology关键限速前体system xc-的重要基因Nrf2,从而进一步上调抗氧化应答元件基因家族如GPX4的含量。总之,这些结果表明运动能够通过激活PPARα和上调DJ-1的方式改善α-Syn异常聚集,而α-Syn在运动干预下减少的错误聚集也充分预示着运动可以通过抑制铁死亡的方式延缓PD的发展。(3)运动逆转了谷氨酸的大量堆积,减少异常的谷氨酸能驱动,从而恢复皮质-纹状体回路的功能和抑制铁死亡PD中神经元损伤的另一个来源便是谷氨酸介导的兴奋性毒性。大量堆积的谷氨酸能够引起Ca2+失调,这会促进线粒体受损以及ROS的大量增加,并促进铁死亡进程。与之相对应,运动同样展现了其强大的改善能力。已有研究表明,4周大强度跑台训练可以将MPTP小鼠皮层-纹状体通路突触前谷氨酸的释放显著降低,并且相同的跑台训练在6-OHDA诱导的PD大鼠模型中同样有类似的结果。不仅在谷氨酸释放方面,运动还能够改变谷氨酸受体亚单位的表达,特别是定位在间接含有DA-D2R的多棘神经元树突棘以及AMPA受体亚单位GluA2。同时,电生理学的相关研究表明,运动能够降低突触的兴奋性以及兴奋后突触电位。总之,这些研究结果充分证明了运动可以减少异常的谷氨酸能驱动,从而恢复皮质-纹状体回路的功能。与之相对应,谷氨酸的异常增多得到改善后,铁死亡进程也会随之得到抑制,从而防止了神经元的进一步减少,也会达到改善PD的效果。研究结论:综上所述,本研究综述了运动与PD之间存在的紧密关联,并在其基础上强调了他们潜在的分子机制,提出运动能够通过增加脑中抗氧化因子和神经递质、抑制α-Syn以及逆转谷氨酸大量堆积的方式抑制铁死亡和改善PD的观点,这将为解析运动改善PD的机制提供新的思路和治疗策略,助力PD治愈的早日实现。
运动抑制神经元铁死亡改善帕金森病的机制研究
研究目的:截至目前,帕金森病(Parkinson s disease,PD)已成为继阿尔茨海默症之后的第二大神经退行性疾病,其病理标志表现为许多大脑区域的神经元变性,并且是以黑质(SNpc)中的儿茶酚胺神经元为主,从而使得PD患者出现了包括运动障碍、认知障碍以及情绪障碍在内的各项症状。进一步研究发现,引起神经元变性的关键原因是神经元发生了铁死亡。作为一种以氧化应激为特征的新型细胞死亡形式,通过抑制铁死亡进而改善PD已经成为临床治疗的一大重要方向。然而目前针对铁死亡的药物抑制以及PD的常规治疗等措施都存在着不同程度的副作用,甚至存在二次创伤的风险。由于运动在众多疾病康复治疗上显著的效果,大量研究结果发现运动同样具备改善PD患者运动症状的潜力,并且能够极大改善PD患者的平衡功能障碍和步态障碍,因此正在被积极应用于PD临床康复治疗。然而关于运动改善PD的确切机制尚未清楚。因此,本研究将充分讨论运动可能改善PD的具体途径,以铁死亡为核心,并从分子机制入手探讨运动是否能通过影响铁死亡进而改善PD,从而为阐明运动改善PD的确切机制提供一条可能的思路。研究方法:采用文献资料法,根据本研究整体研究思路,在中国知网、维普、万方等中文数据库以及外文数据库PubMed将运动、帕金森、铁死亡、α-突触核蛋白、谷氨酸等关键词进行组合检索,充分了解目前国内外关于运动改善PD机制的研究进展,并进行整理分析。研究结果:(1)运动增加了脑中抗氧化因子和不同的神经递质,抑制了铁死亡铁死亡的激活不仅需要铁沉积,还需要ROS大量增加、线粒体功能障碍以及GPX4的抑制。因此,针对PD大脑中的炎性环境,有研究强调了有氧运动可能导致脑血流量的广泛增加,包括在参与运动控制的基底神经节和小脑的脑回路内。并且其他全局因子也可能被激活,包括减少氧化应激,减少神经炎症和神经营养因子的表达增加。例Blebbistatin如运动能够增加脑中谷胱甘肽(GSH)等抗氧化性因子的含量,这能够在很大程度上抑制铁死亡。同时在PD相关的关键因子中,运动已被证明能够增加包括多巴胺(DA)、谷氨酸、血清素、去甲肾上腺素以及乙酰胆碱在内的多种神经递质的含量。这些因素的改变同样有助于抑制纹状体中神经元的铁死亡。此外,有研究还指出运动可以将血液因子如糖基磷脂酰肌醇特异性磷脂酶(Gpld1)的有益作用传递给大脑,进而促进脑源性神经营养因子表达的增加,这同样突出了运动通过血液循环改善脑局部环境的观点。(2)运动抑制了α-Syn的错误聚集,并能通过抑制铁死亡的方式延缓PD研究表明,PD中α-突触核蛋白(α-Syn)的错误折叠能够通过结合细胞膜脂质的方式推动铁死亡进程的激活,而这也是加速PD进程的重要原因。令人惊讶的是,运动给机体带来的有益作用同样能够影响α-Syn。有关研究表明,一定时间的跑台运动不仅减少了A53T小鼠大脑局部的α-Syn积聚,而且抑制了病理性磷酸丝氨酸(129α-Syn)在多个大脑区域的扩散。必须提到的是,这一点同样在PD患者的大脑中也发现了类似的现象,说明运动对于PD的改善可能与该机制也存在重要的联系。与此同时,另一项研究指出,规律的跑台运动能够促进小鼠肌肉以及血浆中DJ-1蛋白浓度来抑制脑中α-Syn的错误聚集。DJ-1是一种PD密切相关的基因,几乎能够保护每个人免于PD,尤其是DJ-1所具Ipatasertib配制备的上调Hsp70的能力,可以保护细胞免受α-Syn错误聚集的影响。例如能够稳定铁死亡抗氧化通路的brain histopathology关键限速前体system xc-的重要基因Nrf2,从而进一步上调抗氧化应答元件基因家族如GPX4的含量。总之,这些结果表明运动能够通过激活PPARα和上调DJ-1的方式改善α-Syn异常聚集,而α-Syn在运动干预下减少的错误聚集也充分预示着运动可以通过抑制铁死亡的方式延缓PD的发展。(3)运动逆转了谷氨酸的大量堆积,减少异常的谷氨酸能驱动,从而恢复皮质-纹状体回路的功能和抑制铁死亡PD中神经元损伤的另一个来源便是谷氨酸介导的兴奋性毒性。大量堆积的谷氨酸能够引起Ca2+失调,这会促进线粒体受损以及ROS的大量增加,并促进铁死亡进程。与之相对应,运动同样展现了其强大的改善能力。已有研究表明,4周大强度跑台训练可以将MPTP小鼠皮层-纹状体通路突触前谷氨酸的释放显著降低,并且相同的跑台训练在6-OHDA诱导的PD大鼠模型中同样有类似的结果。不仅在谷氨酸释放方面,运动还能够改变谷氨酸受体亚单位的表达,特别是定位在间接含有DA-D2R的多棘神经元树突棘以及AMPA受体亚单位GluA2。同时,电生理学的相关研究表明,运动能够降低突触的兴奋性以及兴奋后突触电位。总之,这些研究结果充分证明了运动可以减少异常的谷氨酸能驱动,从而恢复皮质-纹状体回路的功能。与之相对应,谷氨酸的异常增多得到改善后,铁死亡进程也会随之得到抑制,从而防止了神经元的进一步减少,也会达到改善PD的效果。研究结论:综上所述,本研究综述了运动与PD之间存在的紧密关联,并在其基础上强调了他们潜在的分子机制,提出运动能够通过增加脑中抗氧化因子和神经递质、抑制α-Syn以及逆转谷氨酸大量堆积的方式抑制铁死亡和改善PD的观点,这将为解析运动改善PD的机制提供新的思路和治疗策略,助力PD治愈的早日实现。
中药调控小胶质细胞极化平衡治疗神经退行性疾病的机制研究进展
神经炎症是神经退行性疾病(NDs)的共同病理特征,而小胶质细胞(MG)是具有独特发育起源的脑内常驻巨噬细胞,是神经炎症的核心驱动因素,可通过不同极化状态参与NDs的发生、发展过程,且在调节神经发生、突触塑造和维持体内平Biomass allocation衡等方面发挥着关键作用。MG根据功能可分为M1促炎表型和M2抗炎表型,其中M1表型释放的炎症介质可导致神经变性和髓鞘损伤,而抑制炎症反应、促进组织修复则需要M2表型的激活。www.selleck.cn/products/imidazole-ketone-erastin中药在多途径、多靶点及双向调节的优势下,可调控MG的极化平衡,且在阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化等NDs中具有双重作用。中药活性成分及其复方可通过调控磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)、NOD样受体蛋白3(NLRP3)、信号转导及转录激活因子1(STAT1)、核转录因子-κB(NF-κB)等通路抑制MG的活化,促进M1型向M2型极化,减少白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等促炎因子的表达,增加IL-10、精氨酸酶-1(Arg-1)等抗炎因子的分泌,降低阿尔茨海默病中β-淀粉样蛋白MK-2206 IC50沉积和Tau样蛋白表达、减轻帕金森病中多巴胺能神经元损伤、缓解多发性硬化的脱髓鞘、炎性细胞浸润及相关临床症状。中药双向调控MG M1/M2极化平衡是治疗NDs的潜在策略,而该文重点探讨中药单体及其复方调控MG极化平衡治疗NDs的作用靶点,旨在进一步研究和归纳现有的研究成果,从而为将来治疗NDs提供思路和依据。
PGC-1α介导的线粒体功能紊乱对酮病奶牛乳腺组织凋亡的调节机制
由于我国奶牛养殖方式逐渐趋向于集约化发展,以酮病为代表的奶牛代谢性疾病发病率也随之升高。奶牛因泌乳所需的能量急剧增加的同时干物质采食量(Dry Matter Intake,DMI)降低,致使机体进入能量负平衡状态(Negative Energy Balance,NEB),而后产生大量的酮体,进而引发酮病。在酮病奶牛体内,高浓度的非酯化脂肪酸(Nonesterified Fatty Acids,NEFA)会产生脂毒作用,从而损伤线粒体的功能,增多活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)的含量,导致多个器官/组织(如肝脏和脂肪组织)的凋亡。患有酮病的奶牛在泌乳量方面有所减弱。奶牛乳腺上皮细胞是奶牛乳腺中合成以及泌乳的基本功能单位,其功能紊乱会导致泌乳量降低。线粒体是构成细胞的重要组成部分,其维持细胞正常功能起着至关重要的作用。线粒体损伤会致使奶牛乳腺上皮细胞功能紊乱而影响泌乳量。过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1(Peroxisome Proliferator-Activated ReceptorγCoactivator-1,PGC-1α)对线粒体功能有着重要影响。但线粒体功能紊乱在酮病奶牛乳腺组织凋亡中的作用机制尚不明确。因此本研究旨在明确PGC-1α对奶牛乳腺上皮细胞线粒体功能的影响,探究酮病奶牛凋亡的机制,为酮病奶牛乳腺功能损伤问题的防治提供思路和治疗靶点。在本研究中,我们分别通过体内试验与体外试验两个方面进行探讨。一、在体内试验中:采集健康奶牛,亚临床(Subclinical Ketosis,SCK)和临床型(Clinical Ketosis,CK)酮病奶牛的乳腺组织样品。通过免疫组化检测凋亡情况;通过Western blot检测线粒体功能、凋亡通路蛋白与PGC-1α蛋白的表达变化。结果发现,与健康组奶牛相比,CK组奶牛乳腺组织中线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)复合物:COⅠ、COⅡ、COⅢ、COⅣ和COⅤ的蛋白水平表达量均显著下降(P<0.05),说明CK组奶牛乳腺组织存在线粒体功能障碍。免疫结果显示,与健康奶牛组相比,酮病奶牛乳腺组织中TUNEL阳性细胞增多,表明酮病奶牛乳腺组织凋亡通路被激活。与健康奶牛相比,SCK和CK组PGC-1α的蛋白表达均显著下降(P<0.05)。基于上述研究,提出酮病奶牛严重的代谢紊乱可以诱发乳腺组织PGC-1α介导的线粒体功能障碍,诱导Mito-ROS升高导致凋亡的科学假设。二、在体外试验中:通过培养奶牛乳腺上皮细胞系MAC-T,添加3.6MDV3100采购 mM的BHBA刺激MAC-T细胞构建乳腺上皮细胞酮病体外模型进行研究。结果显示,在BHBA处理6 h、12 h和24 h后,MAC-T细胞中线粒体OXPHOS复合物COⅠ-Ⅴ的蛋白表达水平呈时间梯度依赖性降低(P<0.05);BHBA处理6 h、12 h、24 h后Mito-ROS的产生增加(P<0.05);BHBA处理24 h后,组中线粒体膜电位(Δψm)显著降低(P<0.05),caspase 3与caspase 9的蛋白表达水平显著上升,而Bcl-2/Bax的蛋白表达水平显著下降(P<0.05);通过流式细胞术检测凋亡率,与对照组相比,BHBA处理6 h、12 h、24 h后凋亡率显著上升(P<0.05)。BHBA处理后,在12 h、24 h组中PGC-1α蛋白表达显著降低(P<0.05)。以上表明,BHBA可能通过抑制PGC-1α诱导奶牛乳腺上皮细胞线粒体功能紊乱,进而导致Mito-ROS增加,并改变了线粒体膜电位,引起凋亡发生。为了研究PGC-1α介导的线粒体功能对奶牛乳腺上皮细胞中凋亡的调控机制。本研究在MAC-T细胞中使用PGC-1α抑制剂SR-18292预处理后添加3.6 mM的BHBA再次处理。结果发现,添加SR-18292处理后,降低PGC-1α、NRF1Deep neck infection以及TFAM的蛋白表达水平(P<0.05)。通过降低COⅠ、COⅡ、COⅢ、COⅣ和COⅤ的蛋白表达,加剧了BHBA诱导的线粒体功能紊乱;通过增加Mito-ROS产生改变线粒体膜电位,使之下降,进而激活凋亡通路,增加caspase 3与caspase 9的蛋白表达同时降低Bcl-2/Bax的蛋白表达水平,加剧了BHBA诱导的凋亡。而后添加PGC-1α激活剂ZLN005预处理后添加3.6 mM的BHBA再次处理MAC-T细胞,结果显示PGC-1α、NRF1以及TFAM的蛋白表达水平升高(P<0.05)。通过升高COⅠ、COⅡ、COⅢ、COⅣ和COⅤ的蛋白表达,缓解了BHBA诱导的线粒体功能紊乱;通过降低Mito-ROS产生改变线粒体膜电位,使之上升,caspase 3与caspase 9的Western blot检测结果显示蛋白表达量降低(P<0.05),同时升高BcPF-6463922研究购买l-2/Bax的蛋白表达水平(P<0.05),改善了BHBA诱导的凋亡。这些结果证实,在奶牛乳腺上皮细胞中PGC-1α通过参与调控线粒体功能进而缓解BHBA诱导的凋亡。综上所述,酮病奶牛乳腺上皮细胞发生线粒体功能障碍,引发凋亡,而PGC-1α介导的线粒体功能在其中起调控作用。