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CoCl2对胰腺癌PC-3细胞系VEGF表达的影响
资料表明,多种肿瘤中存在着VEGF的过度表达,并且其与多种肿瘤的恶性程度及预后不良密切相关[1].肿瘤细胞的迅速增殖所造成的局部氧分压和pH值的改变,可能对促进VEGF等血管生成因子的分泌,启动新生血管生成发挥着重要作用.本实验的目的就在于通过CoCl2诱导肿瘤细胞低氧环境,观察缺氧对细胞VEGF表达的影响.
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血红素加氧酶-1 在不同年龄大鼠心肺组织中的表达
血红素加氧酶(heme oxygenase, HO)是内源性一氧化碳(CO)合成的限速酶和关键酶,可将血红素分解成CO、胆红素和铁.HO-1为诱导型,许多刺激因素如重金属、血红素、炎性细胞因子、发热、缺氧等可诱导HO-1表达增高[1].
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缺氧、低氧和高氧
1.概念平原地区(1个大气压,760mmHg,1 mmHg=0.133kPa)空气中含有约20.94%O_2、79% N_2、0.03% CO_2和0.01%H_2等.在此条件下的氧为常氧(normoxia).
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活化的小胶质细胞在大鼠海马神经元缺氧损伤中的作用
目的 探讨缺氧诱导活化的小胶质细胞在SD大鼠海马神经元缺氧损害中的作用机制.方法 建立共培养体系,应用原位缺口末端标记(TUNEL)法、化学发光法探讨不同组别神经元生长状况以及Caspase-3活性;采用免疫荧光法、格里斯试剂法(Griess Reagent)、还原WST-1法、酶联免疫吸咐测定(ELISA)等方法检测各组培养液中NO、O-2以及TNF-α的表达水平.结果 缺氧12h, N9细胞培养液可抑制常规培养的神经元生长增殖活力,同时可加重由缺氧抑制的共培养体系中神经元活力;既可诱导常规培养的神经元凋亡,又可促进共缺氧培养的神经元凋亡;较之于单纯神经元培养系和常规共培养系,共缺氧培养系的培养液中NO、O-2、TNF-α 3类应激性神经毒性因子产量高.结论 小胶质细胞活化在缺氧诱发的神经元损害中发挥了重要的作用,其活化后产生的神经毒性分子是效应分子.
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ATP敏感性钾离子(KATP)通道的mRNA在大鼠颈动脉体的表达
目的探讨因缺氧引起颈动脉体K+流减少而导致颈动脉体神经活性增加的分子学机制. 方法利用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)评价大鼠颈动脉体的ATP敏感性钾离子(KATP)通道的mRNA表达. 结果在大鼠颈动脉体中内向整流性钾离子通道亚家族Kir6.1的mRNA是存在的,而Kir6.2和磺酰脲受体(SUR1 and SUR2)则未见. 结论 Kir6.1 mRNA的存在提示KATP通道在颈动脉体感受缺氧应答时可能起重要作用.
关键词： 颈动脉体 ATP敏感性钾离子通道 逆转录聚合酶链反应 缺氧 大鼠 -
氯化钴预处理减轻缺氧复氧后大鼠海马神经元的凋亡
目的研究氯化钴(CoCl2)预处理对大鼠海马神经元缺氧-复氧后凋亡的影响及其机制. 方法用CoCl2处理原代培养大鼠海马神经元,并使其暴露于无氧环境.用TUNEL染色法和激光共聚焦显微镜分别检测缺氧后细胞凋亡率以及细胞线粒体膜电位和胞内游离钙. 结果 CoCl2预处理明显减少海马神经元在缺氧-复氧后的凋亡数,并对急性缺氧期间海马神经元的细胞内Ca2+浓度和线粒体膜电位具有稳定作用. 结论 CoCl2预处理对急性缺氧引起的海马神经元凋亡可能具有保护作用,其机制可能与其稳定缺氧时细胞内Ca2+浓度和线粒体膜电位有关.
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缺氧大鼠肺内动脉壁FN及LN的改变
目的 利用大鼠常压缺氧模型，采用形态计量学方法，系统观察缺氧大鼠肺动脉壁FN及LN的改变，进一步探讨缺氧性肺血管组织重建的机制。 方法 利用常压缺氧舱建立大鼠缺氧模型，取肺分别进行免疫组织化学染色和电镜观察。 结果 缺氧后肺动脉壁上FN及LN均增加，这一变化在缺氧7d时明显，且FN增加的程度及含量远远高于LN。电镜观察显示，肺动脉中膜平滑肌细胞有由收缩表型转化为合成表型的倾向。 结论 肺动脉壁上FN及LN增加，不仅可以增加血管紧张性及血管壁厚度，同时也为诱导中膜平滑肌细胞表型转换及增生提供了条件。
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骨形态发生蛋白-7在缺血和缺氧性损伤尾壳核细胞内的表达
目的 研究内源性骨形态发生蛋白-7(BMP-7)在缺血缺氧性损伤神经组织的表达情况,探讨内源性BMP-7在脑缺血中对损伤神经组织的保护作用.方法 制作大鼠局灶性脑缺血模型,用免疫组织化学方法检测大鼠脑缺血再灌注24h后和原代培养尾壳核细胞缺氧复氧状态下BMP-7的表达.用计算机图像分析系统测量免疫阳性产物的吸光度值,并进行统计学分析.结果 大鼠在脑缺血再灌注24h后,其缺血侧BMP-7尾壳核较非缺血侧表达明显增高且范围扩大,缺血侧平均吸光度值与非缺血侧比较有显著性差异(P<0.01);而在正常对照组和假手术组均未检测到双侧尾壳核内BMP-7的表达.原代培养尾壳核细胞缺氧复氧24h后神经元胞浆内出现BMP-7的阳性产物,但表达较弱,而正常尾壳核细胞未见BMP-7表达,结论缺氧缺血可引起内源性BMP-7的表达.提示内源性BMP-7对缺血缺氧性损伤的神经组织具有一定的保护作用.
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乙醛脱氢酶2抑制剂大豆甙对缺氧心肌细胞的MAPK信号转导作用
目的 检测乙醛脱氢酶2(ALDH2)对大鼠心肌细胞在缺氧状态下氧自由基(ROS)产生、凋亡发生和信号转导的影响.方法 通过缺氧模型比较大鼠心肌细胞缺氧和经大豆甙(daidzin)24h预处理后缺氧的活性变化,用C400测定ROS,用TUNEL试剂盒检测凋亡,丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路酶磷酸化的改变用Westernblotting的方法检测.每组实验(n)均重复3次以上. 结果 当心肌细胞ALDH2被特异大豆甙抑制后,更易在缺氧环境下诱导产生ROS和凋亡,且与MAPK有关的磷酸化酶活性均表达增强. 结论 当ALDH2被抑制后,心肌细胞对缺氧的耐受性下降,这与ROS的产生、凋亡和MAPK信号通路的激活有关,ALDH2对缺氧引起的细胞改变具有保护作用.
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人参皂苷Rb1对缺氧诱导N9细胞应激活化反应的影响
目的 探讨人参皂苷Rb1对缺氧诱导的小胶质细胞活化的的影响. 方法 通过人参皂苷Rb1对缺氧状态下N9细胞的干预,检测细胞形态、增殖活力改变.采用ELISA法、荧光探针DAF-FM DA、Griess Reagent法检测细胞TNF-α、O-2产量以及NO含量改变的影响.借助化学发光法、免疫荧光法分别检测各组细胞线粒体膜电位、细胞色素C含量. 结果 无论是预防性给药还是治疗性给药,人参皂苷Rb1能明显降低缺氧诱导活化的N9细胞NO、O-2以及TNF-α产量,抑制线粒体膜电位的降低,缓解细胞内细胞色素C含量的改变程度. 结论 人参皂苷Rb1均能在一定程度上下调由于缺氧活化导致神经毒性因子的高表达,稳定细胞线粒体的结构和功能,抑制缺氧诱导的N9细胞活化.
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低氧预处理对缺氧-复氧后体外培养大鼠海马神经元Fos、Jun表达和神经元凋亡的影响
目的观察低氧预处理对体外培养大鼠海马神经元缺氧-复氧后Fos、Jun表达和神经元凋亡的变化.方法取培养12d的两组(对照组和低氧预处理组)神经元,同时置于缺氧环境(0.90l/L N2,010l/L CO2)中培养4h后取出,置含0.10l/L CO2和空气的培养箱内复氧培养24和72h.于不同时间取出,观察神经元存活数,并分别用抗Fos和Jun抗血清进行免疫组织化学染色,观察Fos、Jun表达阳性和阴性神经元数目,计数Fos和Jun表达神经元所占百分率.并用原位末端标记(TUNEL)法和流式细胞术分别检测缺氧-复氧对体外培养海马神经元凋亡的影响. 结果缺氧-复氧后大鼠海马培养神经元中Fos、Jun表达阳性神经元百分率和凋亡神经元百分率均较缺氧前显著增加.经低氧预处理的海马神经元缺氧-复氧后Fos、Jun表达神经元和凋亡神经元百分率均较对照组明显减少.神经元损伤程度减轻,神经元存活数明显高于对照组. 结论低氧预处理可使培养中海马神经元对缺氧产生耐受,减少缺氧-复氧后神经元Fos和Jun表达,减少缺氧-复氧后神经元凋亡.
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CO/HO体系影响缺氧性肺动脉高压幼年大鼠肺动脉超微结构的研究
目的探讨血红素加氧酶/一氧化碳(HO/CO)体系对缺氧性肺动脉高压幼年大鼠肺动脉超微结构的影响.方法将26只Wistar大鼠随机分为4组:对照组、低氧组、低氧+锌原卟啉(ZnPP)组和低氧+一氧化碳(CO)组.以右心导管法测定肺动脉压力,并对大鼠肺动脉进行超微结构观察.结果低氧组大鼠肺动脉超微结构发生明显改变:内皮细胞呈柱状,部分核突入管腔,排列呈栅状,内皮细胞肿胀,胞浆内可见大量空泡,线粒体肿胀,内质网扩张;平滑肌细胞胞体肥大,胞浆中肌丝和致密斑减少,线粒体、粗面内质网和游离核糖体等细胞器增多.约半数平滑肌细胞处于收缩表型,余呈过渡表型或合成表型,有肺血管结构重构形成.低氧+ZnPP组肺血管结构重建程度较低氧组加重:内皮细胞呈柱状,呈栅状排列,部分脱落致管腔,胞浆内可见大量空泡,线粒体肿胀,内质网扩张;平滑肌细胞形态不规则,胞体肥大,胞浆中肌丝和致密斑明显减少,粗面内质网和游离核糖体等细胞器明显增多.低氧组+CO组肺血管结构重建程度较低氧组减轻:内皮细胞胞体扁平,内衬血管内壁,其肿胀程度较低氧组减轻,空泡明显减少;平滑肌细胞改变较低氧组为轻,约半数平滑肌细胞处于收缩表型,余呈合成表型或过渡表型.结论 HO/CO系统对缺氧性肺动脉高压的形成以及缺氧性肺血管结构重建有重要的调节作用.
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永久缺血缺氧对PC12细胞自噬的影响
目的 建立缺血缺氧损伤细胞模型,探讨永久性缺血缺氧致神经细胞损伤机制及其对PC12细胞自噬的影响.方法 采用经典的神经细胞模型PC12细胞作为研究对象,利用无糖的DMEM培养基和缺氧罐(95％N2和5％ CO2)培养PC12细胞,模拟体内神经细胞缺血缺氧环境.细胞分为对照组(在正常条件下,使用完全培养基培养细胞)和糖氧剥夺(OGD)处理组(在缺氧条件下,使用OGD培养基培养细胞):0.5h(OGD +0.5h)、2h(OGD+2h)、6 h(OGD +6h)、12h(OGD+ 12h)和24h(OGD+ 24h).利用MTT检测细胞存活率,通过流式细胞仪检测细胞凋亡率,比色法检测细胞乳酸脱氢酶(LDH)释放率,免疫荧光以及Western blotting法检测低氧诱导因子-1 α(HIF-1 α)、环氧化酶-2 (COX2)、微管相关蛋白轻链3(LC3)和Beclin-1的表达,透射电子显微术检测自噬体的超微结构,探讨不同永久性缺血缺氧时间对细胞损伤以及自噬的影响.结果 与对照组相比,细胞存活率下降,呈OGD时间依赖性,且自OGD6h显著下降,差异具有统计学意义(P＜0.05);细胞凋亡率和坏死率持续增高,与OGD时间呈正相关,且自OGD 12h后显著升高,差异具有统计学意义(P＜0.05);HIF-1 α和COX2蛋白表达随OGD时间延长逐渐升高,OGD 12h后增高显著,差异具有统计学意义(P＜0.05).OGD组被荧光标记的绿色的LC3蛋白相对于对照组,数量增多,绿色荧光增强.Beclin-1蛋白表达结果显示,Beclin-1的表达与OGD时间呈正相关,并由OGD6h开始明显增加,差异具有统计学意义(P＜0.05).结论 缺血缺氧能够诱导PC12细胞氧化应激及自噬激活.
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短暂缺氧对新生鼠脑细胞凋亡和神经再生的影响
目的 探讨短暂缺氧对新生鼠脑神经源性分化因子(NeuroD)表达以及细胞凋亡和神经再生的影响.方法 新生10～24h的SD大鼠短暂置于100%氮气环境中,建立出生窒息模型.96只新生大鼠随机分为对照组、缺氧20min组,其中1个亚组分3个时间点(13、20、27d)取材,采用免疫荧光法检测NeuroD、免疫组织化学法检测5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)表达的变化.另一亚组分2个时间点(6、20d)取材,原位缺口末端标记法(TUNEL)检测细胞凋亡.结果 免疫荧光/免疫组织化学结果显示,缺氧20min组13、27d NeuroD和BrdU在海马CA1区/室下区的表达量均高于对照组(P＜0.05),且在20d表达量高(P＜0.01).TUNEL法检测出缺氧20min后6d在海马CA1区凋亡细胞阳性率明显高于对照组(P＜0.01),而20d凋亡细胞阳性率与对照组比较差异无统计学意义.结论 缺氧引起迟发性细胞凋亡,导致神经元缺失,可能诱导细胞增殖、分化,触发神经发生,对受损的脑组织进行代偿性修复和神经功能重建.
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粒细胞集落刺激因子通过调节小胶质细胞活化改善缺氧致脑室周围白质损伤
目的 探讨粒细胞集落刺激因子通过影响小胶质细胞的活化对缺氧导致的脑室周围白质损伤(PWMD)的保护作用.方法 将1d龄新生小鼠108只随机分为对照组、损伤组及治疗组,后两组经缺氧箱缺氧法制备脑室周围白质损伤模型,造模前及造模后2h给予治疗组存活鼠腹腔注射粒细胞集落刺激因子,之后每日1次,1d、3d、7d后各处死3组部分动物.取全脑切片进行免疫荧光双标检测小胶质细胞的募集以及炎性因子的分泌情况；取脑室周围白质,采用酶联免疫吸附剂测定法检测炎性因子分泌水平；利用RT-PCR法检测致炎因子和抑炎因子的分泌以及两类活化小胶质细胞的数量和比例变化情况；治疗组结束给药于7d,分别于5d、8d、10d、12d、30d进行神经行为学实验,观察其感觉运动功能的发育.结果 粒细胞集落刺激因子能够促进小鼠运动功能恢复,改善脑瘫症状,改变活化小胶质细胞中M1型细胞和M2型细胞的数量和比例,使促炎性因子分泌降低,抑炎因子及神经营养因子分泌升高,改善损伤导致的神经发育异常及神经行为缺陷.结论 利用粒细胞集落刺激因子干预脑室周围白质损伤可以抗炎,并可以诱导小胶质细胞向神经保护方向转化,调节炎性因子和神经营养因子的分泌.
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缺血、缺氧对小鼠海马DNA甲基化的影响
目的 建立缺血、缺氧脑片模型,探讨缺血、缺氧对小鼠海马的损伤及其机制.方法 利用C57BL/6J小鼠建立海马脑片缺血、缺氧性脑损伤(HIBD)模型,采用免疫组织化学染色法和Western blotting法分析正常对照组海马脑片与HIBD实验组海马脑片炎症损伤、DNA甲基化相关酶的表达情况.结果 HIBD实验组海马脑片氧化应激、炎症损伤细胞明显多于对照组(P＜0.01),诱发海马应激损伤;同时HIBD实验组海马脑片DNA甲基化水平高于对照组(P＜0.01).结论 脑片缺血、缺氧可促发炎症反应对海马组织造成损伤,DNA甲基化水平升高,提示DNA甲基化可能参与缺血、缺氧组织损伤过程;机制可能是HIBD影响DNA代谢活动,诱导DNA甲基化水平升高,DNA甲基化调控相关基因表达产生氧化应激,促发炎症反应,对海马造成损伤.
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PI3K/Akt在线粒体ATP敏感性钾通道开放抑制缺氧复氧大鼠心肌微血管内皮细胞FKN表达中的作用
目的 观察PI3 K/Akt信号在线粒体ATP敏感性钾通道(mito-KATP)开放抑制缺氧复氧大鼠心肌微血管内皮细胞(MMECs) fractalkine(FKN)表达中的作用.方法 培养SD大鼠离体MMECs,建立缺氧复氧损伤模型24皿,随机分为4组(n=6):正常对照组(N组)、缺氧/复氧组(H/R组)、二氮嗪预处理+缺氧/复氧组(DZ组)、LY294002+二氮嗪预处理+缺氧/复氧组(LY294002+DZ组).DZ组加入100μmol/L二氮嗪预处理2h,LY294002+ DZ组在加入100 μmol/L LY294002预处理2h后再加入100μmol/L二氮嗪预处理2h,然后和缺氧复氧组同样进行缺氧2h、复氧2h.Hoeehst染色观察凋亡细胞显微结构,四甲基偶氮唑盐(MTT)法测定细胞活力,RT-PCR检测Akt和FKNmRNA水平,Western blotting检测Akt蛋白水平.结果 与N组比较,H/R组细胞增殖率显著降低(P＜0.01)、凋亡率显著升高(P＜0.01),FKN mRNA和FKN蛋白表达显著增加(P＜0.01)、Akt mRNA和Akt蛋白升高(P＜0.05).与H/R组比较,DZ组细胞增殖率显著升高(P＜0.01)、凋亡率显著降低(P＜0.01),AktmRNA和蛋白显著升高(P＜0.01和P＜0.05),FKN mRNA和蛋白表达显著降低(P＜0.01).与DZ组比较,LY294002+ DZ组Akt mRNA和蛋白显著降低(P＜0.01)、FKN mRNA和蛋白表达显著升高(P＜0.01).结论 mito-KATP开放通过PI3K/Akt信号调节下游FKN mRNA的转录及表达,促使细胞增殖,抑制细胞凋亡,实现对缺氧复氧MMECs损伤的保护.
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低氧诱导因子-1在调控骨骼肌缺氧时能量代谢发生适应性变化的机制研究进展
低氧诱导因子-1(HIF-1)是一种调控组织细胞氧稳态的关键性核转录因子,广泛存在于哺乳动物和人体内,其表达和活性受到细胞氧浓度的严密调控.它能在生理性和病理性缺氧缺血的情况下,通过调控细胞能量代谢、血管发生、红细胞生成、细胞生存、细胞增殖和凋亡等生物学效应,使细胞适应低氧环境得以生存或者走向凋亡.本文中我们主要概述了HIF-1的结构功能,及其在缺氧时调控骨骼肌能量代谢方面发生适应性变化的机制及研究进展.
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一氧化氮的传递及其对缺氧时呼吸变化的调控
一氧化氮(NO)在体内的传递并非以往认为的随机弥散,而是与血红蛋白(Hb)β亚单位中半胱氨酸的硫醇基(巯基)或其他含巯基化合物相结合,形成亚硝基硫醇(SNOs).SNOs既具备NO的生物活性又保持其稳定性.SNOs从细胞外进入到胞质的途径是通过酶促反应,而从红细胞输出则经阴离子交换蛋白转运.在缺氧情况下,SNOs对呼吸的调控包括Hb在肺部的氧合作用,将氧输送到组织和在脑干孤束核调控中枢性呼吸.
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AHR和HIF1-α代谢调控1型调节性T细胞分化
目前，对于淋巴细胞代谢通路，及代谢本身和代谢产物对免疫反应的调节作用，仍不甚清楚。本文作者发现，缺氧诱导因子1-α（hypoxia inducible factor-1α，HIF1-α）和芳基化合物受体（aryl hydrocarbon receptor，AHR）通过代谢编码调控1型调节性T细胞（type 1 regulatory T cell，Tr1）分化。HIF1-α调节Tr1早期代谢重编码。随后，AHR促进HIF1-α降解，接管对T细胞代谢的调控。胞外ATP和缺氧，可以诱导炎症反应，促发HIF1α介导的AHR失活，抑制Tr1分化。与此相反，CD39通过消耗胞外ATP促进Tr1分化。CD39通过生成腺苷，同反应T细胞和抗原呈递细胞所表达的CD73一同参与Tr1的抑制作用。这些结果提示HIF1-α和AHR将免疫、代谢和环境信号联系起来共同调节免疫反应。
