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NF-κBp65对人非霍奇金淋巴瘤细胞HIF-1α-VEGF途径调节及其机制的探讨
目的:研究NF-κB对人非霍奇金淋巴瘤(NHL)HIF-1 α-VEGF途径的调控及其机制.方法:应用Echinomycin (EC)处理人NHL细胞,将HIF-1α反义质粒转染至肿瘤细胞中,采用蛋白质印迹法检测经两种方法处理后各细胞系中VEGF表达水平.以NF-κB特异性抑制剂quinazoline (QNZ)及Bay11-7082预处理人NHL细胞,检测各细胞系中HIF-1α蛋白的表达水平,同时采用实时定量PCR方法检测HIF-1α mRNA变化.应用QNZ处理NHL细胞后检测HIF-1α下游调控靶点VEGF的蛋白表达水平.结果:通过应用H1F-1α特异性抑制剂和转染反义质粒两种方法均能够抑制HIF-1α,明显下调了VEGF蛋白表达水平,与对照组相比差异均有统计学意义,P＜0.05.NF-κB抑制剂QNZ及Bay11-7082能够降低NHL细胞HIF-1α蛋白及基因水平的表达,同时下调其下游调控靶点VEGF蛋白的表达,P＜0.05.结论:抑制NF-κB可阻断人NHL细胞HIF-1α-VEGF通路,其机制可能与NF-κB调控HIF-1α的基因与蛋白表达有关.
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雷帕霉素联合紫杉醇对SGC-7901增殖影响的研究
目的:研究雷帕霉素联合紫杉醇对人胃癌SGC-7901细胞增殖和凋亡的影响.方法:MTT法检测经雷帕霉素、紫杉醇和雷帕霉素+紫杉醇作用后人胃癌SGC-7901细胞的增殖抑制率,流式细胞术检测细胞凋亡率,蛋白质印迹法检测缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor 1alpha,HIF-1α)及血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)蛋白表达,两因素析因设计方差分析法进行统计分析.结果:雷帕霉素、紫杉醇及雷帕霉素联合紫杉醇处理SGC-7901细胞后细胞增殖抑制率分别为(25.43±1.98)％0、(27.28±3.34)％和(53.64±1.99)％,雷帕霉素或紫杉醇单独作用均可抑制细胞增殖,联合作用对细胞增殖抑制率影响极显著,F=57.471,P＜0.001;两药联合指数＞1.15,雷帕霉素和紫杉醇具有协同作用.雷帕霉素、紫杉醇及雷帕霉素联合紫杉醇处理SGC-7901细胞后细胞凋亡率分别为(16.25±1.86)％、(21.80±3.12)％和(38.60±3.78)％,雷帕霉素或紫杉醇单独作用均可诱导细胞凋亡,两药联用细胞凋亡率显著增加,P=0.016 3；雷帕霉素和紫杉醇具有协同诱导SGC-7901细胞凋亡作用.紫杉醇处理细胞后,HIF 1α及VEGF蛋白相对表达量分别为0.598±0.089和0.420±0.091,VEGF蛋白表达下降,P=0.001;而HIF-1α蛋白表达无明显变化,P=0.434.雷帕霉素处理细胞后,HIF 1α及VEGF蛋白相对表达量分别为0.416±0.034和0.376±0.022,表达均显著下降,P值分别为0.016和0.001;而两药联合处理细胞后,tHIF-1α及VEGF蛋白相对表达分别为0.209±0.027和0.156±0.015,均显著降低,F值分别为18.322和25.525,P值均为0.001.2种药物对SGC-7901细胞HIF-1α及VEGF蛋白表达抑制起到了显著的协同作用.结论:雷帕霉素联合紫杉醇可显著抑制人胃癌SGC-7901细胞增殖,诱导凋亡,2种药物具有协同抗肿瘤作用.
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HIF-1α对电离辐射诱导人非霍奇金淋巴瘤细胞凋亡作用及其机制的探讨
目的:探讨HIF-1α对电离辐射诱导人非霍奇金淋巴瘤(NHL)细胞凋亡的作用及其调控机制.方法:以HIF-1α抑制剂Echinomycin(EC)预处理人NHL细胞后给予5 GyX线照射,采用Annexin V染色方法检测肿瘤细胞凋亡水平的变化,采用蛋白质印迹法检测各细胞系中凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2和Caspase-3的表达水平.将HIF-1α siRNA反义转染至NHL细胞中,检测转染后细胞凋亡分数及Caspase-3蛋白表达水平.结果:流式细胞仪检测结果显示,Namalwa细胞空白对照组、单纯照射组(RI)、RI+EC 2 nmol/L组的凋亡率分别为5.27±1.13、13.81±3.12和39.96±6.81,Ramos细胞分别为6.02±1.26、12.98±3.07和40.76±11.58,Raji细胞则为7.16±0.46、17.62±4.94和47.85±10.22,P＜0.01.电离辐射后,转染vector和HIF-1α siRNA的Namalwa细胞凋亡率分别为15.32±3.64和20.20±1.87,Ramos细胞分别为15.05±2.46和21.02±3.12,t值分别为3.99和3.19,P＜0.05 ;而Raji细胞则为10.90±1.65和17.26±0.69,t=5.98,P＜0.01.蛋白质印迹法结果显示,通过EC预处理抑制HIF-1α的表达能够明显上调射线诱导的各NHL细胞系中Caspase-3蛋白表达水平,同时凋亡相关蛋白Bcl-2表达减低而Bax蛋白表达增加,Bcl-2/Bax比值明显降低,与单纯照射组相比差异均有统计学意义,P＜0.05.结论:抑制HIF-1α能够增加射线诱导的NHL细胞凋亡,其机制可能与增加Bax蛋白表达而下调Bcl-2蛋白表达有关.
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PMA诱导Hela细胞ROS升高机制研究
目的 活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)升高是癌症转移的主要原因之一,ROS已成为一种新的抗癌靶点,但其形成机制尚未完全阐明.本研究以佛波酯(phorbol-12-myristate-13-acetate,PMA)诱导Hela细胞ROS升高为模型,探讨Hela细胞ROS升高的相关机制.方法 500 ng/mL的PMA诱导Hela细胞0.5 h,荧光酶标仪检测Hela细胞经过PMA诱导后的ROS产量,蛋白质印迹法检测Hela细胞经过PMA诱导后的HIF-1α 、Rac2和NOX2蛋白的表达量.结果 500 ng/mL PMA诱导Hela细胞0.5、1、2和4 h,与空白对照组比较,P值分别为<0.001、0.055、0.125和0.135,表明0.5 h为PMA诱导Hela细胞ROS升高的佳诱导条件.500 ng/mL PMA诱导Hela细胞0.5 h后,诱导组中HIF-1α 、Rac2和NOX2蛋白条带灰度平均值分别为15833.33±63.13、20448.33±78.65和21840.33±123.91,均高于空白组的9853.33±124.13、9782.00±93.62和10638.33±106.57,均P<0.001,表明PMA诱导了HIF-1α 、Rac2和NOX2蛋白的高表达.荧光酶标仪检测Hela细胞ROS结果显示,echinomycin组 、NSC23766组和DPI组与PMA组比较,P值分别为<0.001、0.003和<0.001,表明HIF-1α 、Rac2和NOX2抑制剂均抑制了Hela细胞中PMA诱导的ROS升高.蛋白质印迹法检测结果显示,空白组HIF-1α 、Rac2和NOX2灰度平均值分别为13571.00±287.68、10495.67±253.72和17403.33±162.87,PMA组分别为22946.33±67.10、30578.67±251.11和30582.00±88.39,NSC23766组分别为22629.67±445.26、3919.00±41.68和22618.67±161.51,echinomycin组分别为16691.33±9.504、15424.00±315.05和14899.00±71.55,DPI组分别为22970.00±714.88、30120.33±555.05和5787.00±12.29.echinomycin组与PMA组比较,均P<0.001,表明echinomycin抑制了PMA诱导的HIF-1α 、Rac2和NOX2蛋白的高表达;NSC23766组与PMA组比较,P值分别为0.354、<0.001和<0.001,表明NSC23766抑制了PMA诱导的Rac2和NOX2蛋白的高表达,但没有抑制HIF-1α 蛋白的高表达;DPI组与PMA组比较,P值分别为0.944、0.117和<0.001,表明DPI抑制了PMA诱导的NOX2蛋白的高表达,但没有抑制HIF-1α 和Rac2蛋白的高表达.结论 PMA能引起Hela细胞ROS升高,该现象依赖HIF-1α/Rac2/NOX2途径.这可能为阐明与ROS升高相关的癌症转移分子机制 、干预癌症转移的靶向治疗分子研究提供思路.
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雷帕霉素联合顺铂对宫颈癌Hela细胞生长和对HIF-1α与VEGF表达影响的观察
目的:探讨mTOR抑制剂雷帕霉素与顺铂联合应用对宫颈癌Hela细胞生长的抑制作用及对HIF-1α和VEGF表达的影响.方法:分别以雷帕霉素、顺铂及雷帕霉素联合顺铂处理体外培养人宫颈癌Hela细胞,采用MTT比色法检测人宫颈癌Hela细胞的抑制率,金氏公式评价两药联合用药的效果,采用RT-PCR法、蛋白质印迹法检测各组细胞HIF-1α和VEGF mRNA和蛋白的表达.结果:雷帕霉素和顺铂对宫颈癌Hela细胞的生长有明显的抑制作用,并呈剂量依赖性,分别联合应用2种浓度雷帕霉素(10和20 nmol/mL)与顺铂(0.25和0.5 mg/mL)协同治疗指数q值均＞1.15,两者有协同作用.雷帕霉素与顺铂联合用药HIF-1αmRNA的表达为0.242±0.048,单独用药雷帕霉素组为0.428±0.068,顺铂组为0.357±0.051；雷帕霉素与顺铂联合用药组VEGF mRNA的表达为0.498±0.093,单独用药雷帕霉素组为0.651±0.112,顺铂组为0.623±0.125,联合用药组与单独用药组比较表达量明显降低,P＜0.05；雷帕霉素与顺铂联合用药组HIF-1α蛋白的表达为0.514±0.092,单独用药雷帕霉素组为0.625±0.132,顺铂组为0.635±0.120；雷帕霉素与顺铂联合用药组VEGF蛋白的表达为0.409±0.082,单独用药雷帕霉素组为0.650±0.114,顺铂组为0.623±0.102,联合用药组与单独用药组比较表达量明显降低,P＜0.05.结论:单独及联合应用雷帕霉素与顺铂对宫颈癌Hela细胞的生长均有抑制作用,两药联合应用有明显的协同作用,雷帕霉素联合顺铂具有明显下调HIF-1α、VEGF基因和蛋白表达的作用.
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低氧下褪黑素抑制HCT116增殖机制探讨
目的 结直肠癌是常见的恶性肿瘤之一,其发病率及死亡率均较高.低氧环境下褪黑素对结直肠癌细胞的增殖抑制作用及机制尚不清楚.本研究旨在探讨低氧下褪黑素通过调节缺氧诱导因子-1α(hypoxia indueible factor-1α,Hif-1α)及其下游分子特异性生长阻滞转录因子5(growth arrest-specific transcript 5,GAS5)、微小RNA-21-3P(microRNA-21-3P,miR-21-3P)和人程序性细胞死亡因子4(programmed cell death protein 4,PDCD4)对结直肠癌细胞系HCT116增殖抑制的影响.方法 培养人结直肠癌细胞系HCT116,在低氧环境下采用0、0.25、0.5、1、2和4 mmol/L浓度褪黑素对HCT116细胞进行处理,采用MTT法检测细胞的增殖情况;蛋白质印迹法检测低氧环境下不同时间段HCT116细胞Hif-1α蛋白表达的变化,以及低氧下不同浓度的褪黑素对Hif-1α的作用;Real-time PCR检测Hif-1α过表达情况,以及褪黑素对Hif-1α下游GAS5、miR-213P和PDCD4 RNA水平的变化,并在蛋白水平验证PDCD4的表达变化.结果 在1％O2低氧条件下培养12 h,褪黑素抑制结直肠癌细胞HCT116的体外增殖,并呈浓度依赖性,2和4 mmol/L时抑制率分别为(37.6±4.8)％、(40.2±6.7)％,P＜0.001.低氧诱导12 h后Hif-1α蛋白明显上调,t=3.452,P＜0.05;2 mmol/L时上调为显著,t=45.990,P＜0.001.此外,低氧环境下褪黑素明显上调GAS5 RNA(t=11.189,P＜0.001)、PDCD4 RNA(t=8.486,P＜0.001)和蛋白(t=12.114,P＜0.001)的表达,下调miR-21-3P mRNA(t=17.294,P＜0.001)的表达.MTT结果显示,Hif-1α上调促进HCT116细胞的体外增殖,增殖率约为(14.9±1.2)％,P＜0.05;MLT处理后细胞的增殖明显降低,抑制率约(30.7±3.4)％,P＜0.05.蛋白质印迹法结果显示,Hif-1α下调PDCD4蛋白表达,t=13.472,P＜0.001;MLT上调蛋白PDCD4表达,t=18.112,P＜0.001.Real-time PCR显示,Hif-1α下调PDCD4(t=11.758,P＜0.001)和GAS5(t=34.082,P＜0.001)的RNA表达,MLT上调其RNA表达,t值分别为4.996和40.927,均P＜0.001;此外,Hif-1α上调miR-21-3P的RNA表达(t=35.701,P＜0.001),MLT下调其RNA表达,t=31.842,P＜0.01.结论 MLT通过调节Hif-1α的表达,进而调节其下游分子PDCD4、GAS5和miR-21-3P的表达,从而抑制结直肠癌细胞的体外增殖.
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胃癌组织HIF-1α和iNOS表达及其意义
目的:探索缺氧诱导因子1α(HIF-1α)和诱导型一氧化氮合酶 (iNOS) 在胃癌组织中的表达水平及两者相关性.方法:采用免疫组化SP法检测85例胃癌组织和癌旁正常胃组织中的HIF-1α和iNOS的表达,并分析其相互关系.结果:HIF-1α和iNOS在胃癌组织中的表达水平(76.47%和71.76%)明显高于癌旁正常胃组织中(0)的表达水平(P＝0.000), HIF-1α和iNOS的表达与胃癌的临床TNM分期、浸润程度和淋巴结转移有关(P<0.05),与组织学类型无关(P>0.05), HIF-1α的表达与iNOS的表达呈正相关r=0.761, P<0.05. 结论: HIF-1α可能通过上调iNOS的蛋白表达促进肿瘤血管生成, HIF-1α与iNOS的高表达与胃癌的发生、浸润和转移密切相关.
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食管鳞癌中HIF-1α和EGFR及VEGF165b的表达及相关性
目的 检测食管鳞癌组织中乏氧诱导因子-1α(HIF-1α)、表皮生长因子受体(EGFR)和血管内皮生长因子165b(VEGF165b)的表达,并探讨三者间在食管鳞癌发生发展中的关系.方法 应用免疫组织化学SP法检测143例食管鳞状细胞癌组织中HIF-1α、EGFR和VEGF165b的表达.结果 食管鳞癌组织中HIF-1α、EGFR和VEGF165b的阳性表达率分别为43.4%、58.0%和13.3%;其中HIF-1α阳性表达率与EGFR阳性表达率呈正相关关系(r=0.272,P=0.001),与VEGF165b阳性表达率呈负相关关系(r=-0.203,P=0.015).结论 HIF-1α、EGFR和VEGF165b在食管鳞癌的发生发展中起重要作用,食管鳞癌中HIF-1α的表达与EGFR及VEGF165b的表达存在相关性.
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乳腺导管增生癌变过程中HIF-1α的表达变化及意义
目的 探讨乳腺导管增生癌变过程中缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)的表达变化及其意义.方法 应用免疫组织化学方法检测HIF-1α在乳腺正常组织及各组病变中的蛋白表达情况.结果 乳腺导管原位癌和浸润性导管癌组织中HIF-1α蛋白阳性表达率明显高于其他组织(P＜0.01);浸润性导管癌组织中HIF-1α蛋白阳性表达率明显高于乳腺导管原位癌,且其表达与淋巴结转移、组织学分级、TNM分期密切相关.结论 HIF-1α的表达强度在一定程度上与细胞的恶性倾向有关,HIF-1α参与了乳腺导管增生癌变的演进过程.
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温敏干细胞联合亚低温抵抗颅脑创伤后缺氧微环境
目的 观察温度敏感型干细胞联合亚低温在缺氧环境中的生长和增殖情况.方法 建立一种温度敏感型干细胞株,BrdU标记；体内研究通过建立液压冲击重型颅脑创伤模型、移植温敏干细胞和亚低温治疗,采用免疫组织化学检测损伤近缘BrdU的表达水平；体外研究通过低氧培养或低营养低熔点凝胶培养模型,调整培养箱温度(33℃或37℃),进行细胞计数,免疫细胞荧光检测PCNA或caspase3的表达；采用Western blot检测体内和体外HIF -1α的表达水平.结果 移植第7天,温敏干细胞联合亚低温组损伤近缘的BrdU阳性数量显著增多(P＜0.01)；低氧培养中,亚低温处理组较非处理组的细胞数量和PCNA表达明显增加,而亚低温联合温敏干细胞组的细胞数量和PCNA表达增加为显著(P＜0.01)；低营养培养环境中,亚低温处理组较非处理组的caspase3表达明显减少,而亚低温联合温敏干细胞组的caspase3表达减少为显著(P＜0.01)；体内和体外Western blot结果显示亚低温联合干细胞组HIF -1 α表达显著增加(P＜0.01).结论 温敏干细胞联合亚低温治疗可增加移植干细胞抵抗TBI后缺氧微环境的能力和提高移植干细胞的存活率,可为TBI后干细胞移植提供新且更为有效的方案.
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间断性低氧环境下成骨细胞低氧诱导因子-1α表达变化的观察
目的 观察间断性低氧环境下成骨细胞低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor,HIF-1α)表达变化,试探讨睡眠呼吸暂停低通气综合征患者骨代谢特点.方法 将SD大鼠(Sprague-Dawley rat,SD rat)成骨细胞分为3组进行培养:①常氧组:常氧条件(21％O2,5％CO2)培养25h提取总RNA;②持续性低氧组:低氧条件(2％O2,5％CO2)下培养,分别在第3h、25 h提取总RNA;③间断性低氧组:交替在低氧条件(2％O2,5％ CO2)和常氧条件(21％O2,5％CO2)培养,每隔1h交替,第1h为低氧培养,分别在第1h、3h、5h、9h、13h、25 h提取总RNA.反转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测以上样本HIF-1α的表达.结果 在持续性低氧条件下,H1F-1α表达随时间增加而增加.间断性低氧下,成骨细胞在各观察点均有HIF-1α表达,但第1h、5h表达明显低于第3h、9h、13 h、25 h.结论 与常氧培养相比,间断性低氧可引起成骨细胞HIF-1α表达增高,可能会对睡眠呼吸暂停低通气综合征患者骨代谢产生影响.
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HIF-1α在犬下颌骨持续牵张成骨中的表达及与局部血管形成的关系
目的 初步探讨缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)在犬下颌骨镍钛记忆合金持续牵张成骨中的表达,及HIF-1α在持续牵张成骨中的作用及与局部血管生成的关系.方法 成年Beagle犬12只,实验组10只,双侧下颌骨制造1.5 cm × 1.0 cm矩形缺损并在其近中形成相同大小的骨传松盘(采用保留骨松质的骨皮质切开术),行镍钛记忆合金牵张器持续牵张术,于术后第1、4、7、10、15天取材,每组2只;对照组2只,下颌骨相同部位行相同大小的骨皮质切开术后未行骨牵张术,术后10 d取材.RT-PCR法检测HIF-1α mRNA的表达,免疫组化SP法检测HIF-1α、VEGF的蛋白表达,CD34标记内皮细胞检测新生微血管密度(MVD),采用SPSS 11.5统计软件分析.结果 RT-PCR及免疫组化显示实验组HIF-1α mRNA和HIF-1α蛋白在术后第4、7、10、15天呈阳性表达,两者主要在牵张区的成骨细胞内表达,皆在第7 d达大值.免疫组化显示VEGF在术后第4、7、10、15天呈阳性表达,VEGF在牵张区内皮细胞和成骨细胞内表达,从术后第4天至第10天不断增加,术后第10天达大值.新生微血管密度在牵张期逐渐升高,术后第7天达峰值(P ＜ 0.05).对照组HIF-1α mRNA及蛋白和VEGF皆未见明显表达.结论 HIF-1α在犬下颌骨持续牵张成骨中高效表达,牵张末期是其发挥作用的关键时期,可能通过上调VEGF的表达,促进牵张成骨局部的血管生成过程.
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力竭运动后不同时相大鼠心肌低氧诱导因子1α表达的变化
目的:探讨力竭运动对心肌低氧诱导因子1α(HIF-1α)表达的影响.方法:90只健康成年雄性SD大鼠,分为安静对照组(n=10)和一次力竭游泳运动组(包括一次力竭后即刻组、6小时组、12小时组和24小时组,每组10只大鼠)、2周反复力竭游泳运动组(包括反复力竭后即刻组、6小时组、12小时组和24小时组,每组10只大鼠),建立一次力竭游泳和反复力竭游泳运动后心肌微损伤运动实验模型.两力竭运动组分别于后一次力竭运动后即刻、6小时、12小时及24小时取材,安静对照组同期安静状态下取材.应用免疫荧光技术和图像分析方法测定各组大鼠心肌HIF-1α表达.结果:一次力竭游泳运动后即刻、6小时、12小时组大鼠左室、右室及室间隔HIF-1α蛋白表达均显著高于相同部位对照组蛋白表达(P<0.05);反复力竭运动后即刻组大鼠左心室HIF-1α蛋白表达显著高于对照组、6小时组及24小时组(P<0.05),即刻组、12小时及24小时组右心室HIF-1α蛋白表达均显著高于对照组(P<0.05).结果提示,力竭运动后心肌低氧诱导因子-1α表达与心肌受损有关.
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低氧训练对大鼠肾组织细胞凋亡及HIF-1α、bax、bcl-2表达的影响
目的:观察低氧训练对大鼠肾组织细胞凋亡及HIF-1α、bax、bcl-2表达的影响,为探讨低氧训练适应机理提供依据.方法:60只SD大鼠按体重随机分为6组,每组10只,即:常氧组(C)、高住8h组(8hHi)、高住12h组(12hHi)、常氧运动组(T)、高住低练8h组(8hHiLo)和高住低练12h组(12hHiLo).T、8hHiLo、12hHiLo组大鼠每天在坡度为0的动物跑台上以25m/min的速度训练1h.训练后,将8hHi、8hHiLo组和12hHi、12hHiLo组分别放入氧浓度为12.5%(相当于海拔4000m)的低氧舱内8h和12h,5d/周.实验周期为4周.后一次实验结束后24小时取材,采用HE染色、原位末端脱氧核糖核苷酸转移酶介导的dUTP缺12末端标记法(TUNEL)及蛋白免疫组织化学法检测各组大鼠肾组织细胞凋亡和HIF-1α、bcl-2、bax表达,分析各指标之间的相关关系.结果:(1)与常氧组相比,高住12小时组、常氧运动组及高住低练组凋亡指数均显著增加(P＜0.05);与常氧运动组比较,12小时高住低练组凋亡指数增加,具有统计学意义(P＜0.05);8小时高住低练组凋亡指数比8小时高住组显著增加(P＜0.05),12小时高住低练组凋亡指数比12小时高住组显著增加(P＜0.05);与8小时高住低练组相比,12小时高住低练组凋亡指数显著增加(P＜0.05).(2)高住组、常氧运动组及高住低练组与常氧组相比HIF-1α、bcl-2、bax、bax/bcl-2均具有显著性差异(P＜0.05);8小时和12小时高住低练组与常氧运动组相比,bcl-2、bax、bax/bcl-2亦具有显著性差异(P＜0.05);12小时高住低练组bcl-2、bax、bax/bcl-2比12小时高住组显著增加(P＜0.05),与8小时高住低练组相比,12小时高住低练组bcl-2、bax、bax/bcl-2显著增加(P＜0.05);(3)凋亡指数与bax及bax/bcl-2、HIF-1α与bax呈正相关(P＜0.05).结论:(1)低氧训练可诱导大鼠肾组织HIF-1α、bel-2以及bax蛋白表达,细胞凋亡指数及病理损伤与运动时低氧刺激有关,以高住低练12小时组明显.(2)bcl-2与bax参与调控肾组织细胞的凋亡;HIF-1α的表达可能协同bcl-2家族凋亡相关因子的表达,在低氧训练导致的肾组织细胞凋亡中发挥双重效应.
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HIF-1α基因多态性与急性高原反应及低氧运动习服效果的关联研究
目的:研究HIF-1α基因的C1772T和C958G位点多态性与急性高原反应(AMS)的发生及其低氧运动习服效果的关系.方法:阶段1∶61名北方汉族大学生于低氧暴露前一周测常氧下安静心率(HR)后,以60rpm、80 W的定量负荷仰卧蹬车20 min,测试运动期间HR、动态血压、血氧饱和度(SpO2)等生理指标;阶段2:模拟海拔4800 m急性低氧暴露6h,进行阶段1中定量负荷运动并记录相应指标,记录不同时段AMS评分;阶段3:进行3周递增性低氧训练(模拟海拔高度分别为2500 m、3500 m、4800 m递增,2 h/d、4d/w、共3周,中等强度负荷运动);阶段4:再重复阶段2的低氧暴露和定量负荷运动,测试相应指标.以PCR-RFLP法检测受试者HIF-1α基因的C1772T和C958G位点的基因型和等位基因频率.结果:HIF-1α基因的C1772T位点在阶段1中的低氧暴露辅以运动20 min后即刻,CT基因型受试者HR增加程度非常显著高于CC基因型(P＜0.01),SpO2下降程度也显著高于CC基因型(P＜0.05),而阶段2低氧暴露后,CC与CT基因型受试者之间各指标均无显著性差异;C958G位点常氧运动、第1次和第2次低氧暴露,CC基因型和CG+GG基因型受试者各生理指标均没有显著性差异.结论:C1772T的CT基因型可能是低氧敏感性的遗传学标记;C958G的多态性与AMS的发生及低氧习服未见明显关联.
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不同负荷低氧训练对大鼠腓肠肌HIF-1α基因表达的影响
目的:探讨不同负荷低氧训练对大鼠腓肠肌HIF-1α基因表达的影响.方法:选用6周龄雄性SD大鼠90只,经2周适应性训练后,筛选出60只,随机分为6组,每组10只:恒定负荷低住低练组(S-LoLo)、恒定负荷高住高练组(S-HiHi)、恒定负荷高住低练组(S-HiLo)和递增负荷低住低练组(P-LoLo)、递增负荷高住高练组(P-HiHi)、递增负荷高住低练组(P-HiLo).采用水平动物跑台进行耐力训练.恒定负荷常氧训练强度为35 m/min,恒定负荷低氧训练强度为30 m/min.递增负荷常氧训练以35 m/min训练1周后,在第2周内分2次递增负荷强度到39 m/min,然后以此强度进行训练.递增负荷低氧训练以30 m/min训练1周后,在第2周内分2次递增负荷强度到34 m/min,然后以此强度进行训练,持续4周,每周训练5d.各组均在4周末后一次训练结束恢复24h后取材.采用实时荧光定量PCR(RQ-PCR)技术检测腓肠肌HIF-1α mRNA水平.结果:S-HiLo组大鼠腓肠肌HIF-1α mRNA表达显著高于S-LoLo组和S-HiHi组(P＜0.05,P＜0.05)；P-HiLo组大鼠腓肠肌HIF-1α mRNA显著低于S-HiLo组(P＜0.05),P-HiHi组较S-HiHi组有所增加(+24％,P＞0.05).结论:恒定负荷高住低练比递增负荷高住低练更能促进大鼠腓肠肌HIF-1α mRNA表达;与恒定负荷高住高练相比,递增负荷高住高练对大鼠腓肠肌HIF-1α mRNA表达有一定的促进作用.
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低氧训练对大鼠心、肝、肾、海马组织细胞凋亡的影响及其机制研究
目的:观察低氧训练对大鼠心、肝、肾、海马组织细胞凋亡及HIF-1α、Bax、Bcl-2表达的影响,探讨低氧训练的适应机理.方法:70只SD大鼠按体重随机分为7组,每组10只,即正常对照组(A)、高住8h组(B)、高住12 h组(C)、常氧运动组(D)、8h高住低练组(E)、12 h高住低练组(F)和一次力竭运动组(G).D、E、F组大鼠每天在坡度为0的动物跑台上,以25 m/min的速度训练1h.训练后,分别将B、E组和C、F组依次放入氧浓度为12.5％(相当于海拔4000m)的低氧舱内8h和12h.5d/周,实验期4周.后一次训练,B、C、D、E、F、G组以25 m/min的速度训练至力竭,24h后大鼠均实施速眠新Ⅱ腹腔麻醉后心脏取血致死,取材.采用HE染色、原位末端脱氧核糖核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记法(TUNEL)及蛋白免疫组织化学法检测大鼠心、肝、肾、海马组织细胞凋亡和HIF-1α、Bc1-2、Bax表达.结果:(1)随时间延长,高住组大鼠心、肝、肾、海马组织出现棕褐色凋亡细胞；12 h高住低练组大鼠心、肝、肾组织可见细胞肿胀、间隙明显增大,凋亡细胞核随时间延长明显增多,而海马组织凋亡细胞核明显减少;常氧运动组可见较多凋亡细胞核,一次力竭运动组可见大量凋亡细胞核.(2)高住组、常氧运动组、高住低练组、一次力竭运动组心、肝、肾细胞凋亡指数、Bax、HIF-1α表达显著高于正常对照组(P＜0.05),而高住12 h组、常氧运动组、一次力竭运动组海马区细胞凋亡指数、Bax、HIF-1α显著高于正常对照组(P＜0.05).12 h高住低练组心、肝、肾凋亡指数、Bax及HIF-1α表达显著高于常氧运动组(P＜0.05),而高住低练组海马区细胞凋亡指数、Bax及HIF-1α表达显著低于常氧运动组(P＜0.05).高住组、常氧运动组、8h高住低练组心、肝、肾、海马细胞凋亡指数、凋亡发生率及Bax、HIF-1α表达显著低于一次力竭运动组(P＜ 0.05);12 h高住低练组心、肝、肾凋亡发生率、凋亡指数及Bax、HIF- 1α表达显著高于高住组和常氧运动组(P＜0.05),而高住组和常氧运动组及一次力竭运动组海马组织凋亡发生率、凋亡指数及Bax、HIF-1α表达显著高于高住低练组.(3)各实验组心、肝、肾Bcl-2蛋白表达显著高于正常对照组(P＜0.05)；与一次力竭运动组相比,高住8h组、常氧运动组有下降趋势,但无统计学意义;随着低氧暴露时间延长,高住组心、肝、肾Bcl-2蛋白表达增加不明显,高住低练组Bcl-2蛋白表达随低氧暴露时间延长而增加;而高住组、高住低练组海马区Bcl-2蛋白表达随低氧暴露时间延长而降低.结论:(1)耐力运动、8h和12 h的4000 m低氧暴露、8h高住低练可提高大鼠有氧代谢能力.(2)低氧、耐力运动、高住低练、一次力竭运动诱导大鼠心、肝、肾、海马组织HIF-1α、Bcl-2及Bax蛋白表达,细胞凋亡率与凋亡指数及损伤与低氧刺激和大强度运动有关,12 h高住低练及一次力竭运动对运动能力影响明显.(3)Bcl-2与Bax参与调控心、肝、肾、海马组织细胞凋亡,HIF-1α表达可能协同Bcl-2家族调控凋亡相关因子的表达,在低氧训练导致的组织细胞凋亡中发挥双重效应.(4)低氧刺激对不同组织影响不一,对心、肝、肾影响较大,海马组织相对稳定.
