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红景天对低氧条件下内皮细胞HIF-1α、HIF-1β和VEGF表达的影响
目的:观察红景天对低氧条件下人脐静脉内皮细胞表达低氧诱导因子-1α(HIF-1α)、低氧诱导因子-1β(HIF-1β)和血管内皮生长因子(VEGF)的影响.方法:采用XTT比色法检测红景天不同干预时间、浓度对细胞增殖的影响,以确定佳干预条件;采用SYBR Green Ⅰ荧光染料实时定量PCR法检测mRNA表达水平;Western Blot法检测蛋白表达水平.细胞分3组:正常氧对照组,低氧对照组,红景天干预组.结果:红景天干预的佳条件为24h、10μg/mL.与正常氧相比.低氧条件下内皮细胞HIF-1α、HIF-1β和VEGF蛋白表达均升高(P＜0.01);红景天促进了低氧条件下内皮细胞HIF-1α和VEGF的基因和蛋白表达(P＜0.01).而对HIF-1β的基因和蛋白表达没有影响.结论:红景天促进低氧条件下内皮细胞HIF-1α及VEGF的表达可能是红景天抗缺氧和促血管新生作用的机制之一.
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低氧对胎鼠中脑NSCs的促体外增殖作用
目的观察低氧对大鼠中脑神经干细胞体外增殖的影响,并探讨其增殖的可能机制.方法取孕13.5 d的Wistar大鼠,麻醉后取胚胎,分离中脑神经干细胞(NSC),常规培养鉴定后分3组:对照组;10%O2组;3%O2组.采用4孔板培养3～4 d后进行神经球记数,用流式细胞仪测定其增殖指数,后用RT-PCR方法测定低氧(10%O2)不同时间点(1、3、6、12、24、48和72 h)低氧诱导因子-1α(HIF-1α)mRNA的表达水平.结果低氧组神经球记数和增殖指数明显高于对照组,尤以10%O2组为明显(P＜0.01);10%O2组12 h和48 h时的HIF-1α mRNA表达水平比同一时间点的对照组明显增加.结论轻中度低氧有利于NSC的体外增殖,而HIF-1可能在其中发挥了重要作用.
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HIF-1α转染方法的优化及其对间充质干细胞存活及分化功能的影响
目的 探索应用脂质体作为载体将低氧诱导因子-1α(HIF-1α)转染至间充质干细胞(MSCs)的转染方法.方法 应用脂质体作为载体将HIF-1α转染至P3代MSCs,荧光观察绿色荧光蛋白(GFP)表达,评估转染效率.比较在不同情况下细胞的转染效率.将转染的MSCs、空质粒转染的MSCs和未转染的MSCs置于缺氧环境下(CoCl2模拟缺氧),比较3种细胞HIF-1α mRNA、HIF-1α蛋白的表达.鉴定转染的MSCs向成骨细胞和脂肪细胞的分化能力,及在缺氧环境中的存活率.结果 应用脂质体法可以成功将pcDNA3.0-HIF-1α-eGFP转染至MSCs.当细胞汇合度在80％以上,DNA与质粒的比为(g/μL)1∶1.25,且转染时间为4h时转染效率高,为21％.转染HIF-1α的MSCs在缺氧环境中可被成功向脂肪细胞和成骨细胞诱导分化,HIF-1α转染可以提高缺氧时MSCs存活率(P＜0.05).在缺氧条件下pcDNA3.0-HIF-1α-eGFP瞬时转染的MSCs较空质粒(pcDNA3.0-eGFP)转染的MSCs和未转染的MSCs能高表达HlF-1αmRNA及HIF-1α蛋白(P＜0.05).结论 应用脂质体作为载体可以将HIF-1α转染至MSCs,HIF-1α转染的MSCs在缺氧时高表达HIF-1αmRNA及蛋白.
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LPS上调大鼠HIF-1和GLUT表达
目的 探讨脂多糖(LPS)致大鼠内毒素血症早期,葡萄糖转运体(GLUT)家族在脑、心和肝组织等表达水平及低氧诱导因子-1(HIF-1)调控的相关性.方法 雄性SD大鼠分为对照组(腹腔注射0.9％氯化钠注射液)和给药组(腹腔注射2 mg/kg LPS),每组6只.测定给药后0～24h体温.ELISA法检测血清IL-1水平.RT-PCR法测定GLUT家族mRNA表达.Western blot法检测GLUT1和HIF-1蛋白表达.结果 在大鼠脑、心及肝等组织中,GLUT1和GLUT4均有表达;GLUT2在脑和肝组织中有表达;GLUT3仅在脑组织特异性表达.LPS作用24h可引起大鼠体温升高,血清IL-1水平上调(P＜0.05).LPS可上调脑组织GLUT1 mRNA水平和蛋白翻译水平(P＜0.01);同时LPS可促进脑组织HIF-1蛋白稳定表达(P＜0.001).结论 LPS促进大鼠HIF-1稳定表达,上调GLUT1表达及调控糖代谢.
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蛋白激酶B通过调控低氧诱导因子-1表达干预人肝癌细胞系SMMC-7721增殖
目的 研究与分析敲低蛋白激酶B(PKB/AKT)对低氧诱导因子-1( HIF-1)表达及肝癌细胞增殖的影响.方法 随机将人肝癌细胞系 SMMC-7721 分设5 组:空白对照( BC)组、阴性对照( siRNA-NC)组、HIF-1 siRNA 转染(HIF1-siRNA)组、AKT siRNA转染(AKT-siRNA)组和HIF-1 AKT siRNA转染(HIF1-AKT-siRNA)组.用倒置荧光显微镜观察转染效率;CCK-8法检测细胞增殖抑制率;Western blot检测HIF-1蛋白的表达.结果 转染效率均达到90%以上.与siRNA-NC组相比较,HIF1-siRNA组、AKT-siRNA组和 HIF1-AKT-siRNA组的细胞增殖抑制率均升高,HIF-1蛋白表达水平均下降(P<0. 05);与HIF1-AKT-siRNA组比较,HIF1-siRNA组和AKT-siRNA组的细胞增殖抑制率均下降,HIF-1蛋白表达水平均升高(P<0. 05);与HIF1-siRNA组比较, AKT-siRNA组的细胞增殖抑制率下降,HIF-1蛋白表达水平升高(P<0. 05).各组HIF-1蛋白表达水平与细胞增殖抑制率存在负相关关系( r=-0. 874, P<0. 05).结论 敲低HIF-1、AKT表达均可抑制人肝癌细胞系SMMC-7721增殖;HIF-1可能是肝癌细胞增殖的主要决定因子, HIF-1表达水平下调可抑制肝癌细胞增殖;敲低AKT表达可降低HIF-1表达水平,并协同HIF-1低表达的抑肝癌细胞增殖作用.
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低氧诱导因子1对心脏保护作用的研究进展
低氧诱导因子1可调控其下游相关因子表达,从而促进心肌梗死区局部血管形成、促进细胞增殖、改善细胞能量代谢并能抑制细胞凋亡,进而增加有效心肌细胞数量,改善心肌梗死后心室重构.为缺血性心脏病的治疗提供了新的思路.
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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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发育及DNA损伤反应调节基因1的研究进展
发育及DNA损伤反应调节基因1(regulated in development and DNA damage responses 1,REDD1)又称为RTP801,是一个新近发现的低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor-1, HIF-1)靶基因,在细胞和整体动物缺氧缺血模型中其表达显著升高,随着研究的深入,发现其对多种细胞刺激均能产生应激反应,在细胞凋亡过程中发挥着重要的调节作用;RTP801受到多种细胞信号通路的调控,研究其功能和作用机制可为临床缺血性疾病和肿瘤的防治等提供新的思路.
关键词： 发育及DNA损伤反应调节基因1 低氧诱导因子-1 细胞凋亡 -
低氧反应通路
氧对生命活动的重要性被发现以来，人们对低氧作用的研究，先后经 历了由经典低氧反应效应到红细胞生成素（EPO），由EPO到低氧诱导因子-1（HIF-1）， 由HIF-1到一系列低氧反应基因，再到氧感受，历时200余年。直到20世纪90年代，人们才 初步勾划出一条由氧感受器一信号转导一效应基因的低氧反应通路的现代轮廓，为进一步研 究既提供了重要基础，也提出了诸多关键课题。随着这一通路研究的深入，人们可望在21世 纪得到新的理论概括和实际应用。
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低氧诱导因子-1的结构、功能、调节及其与低氧信号转导的关系
在许多类型细胞均发现低氧可诱导低氧诱导因子-1（HIF-1）水平的 增高，说明存在一个普遍的氧感受和低氧信号转导机制，其中HIF-1起着重要的作用。本文 综述了HIF-1的结构、功能和活性调节及其与低氧信号转导的关系等方面的研究进展。
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MMP-9、HIF-1和SIRT1在急性肺损伤中的研究进展
基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase,MMP-9)9是MMPs家族成员之一,参与炎症、血管形成和肿瘤侵袭转移等病理生理过程.低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor,HIF-1)是具有转录活性的核蛋白,由功能亚基HIF-1α和结构亚基HIF-1β组成的异源二聚体,它在缺血坏死后新生血管的形成和低氧诱导的细胞凋亡过程当中起着非常关键的作用.沉默信息调节因子2相关酶1(silent information regulator2-related enzymes 1,Sirtuin 1,SIRT1)是一种烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucletide,NAD)依赖性的去乙酰化酶,属于Sirtuin蛋白家族成员之一,参与衰老、细胞死亡和肿瘤发生等病理生理过程.本文就MMP-9、HIF-1和SIRT1在急性肺损伤中所起作用的新研究进展作一综述.
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脑缺血/缺氧预适应相关蛋白质及其功能研究进展
脑缺血/缺氧预适应(I/HPC)是机体抗缺血缺氧的一种内源性保护现象.研究显示,低氧诱导因子-1(HIF-1)、热休克蛋白(HSPs)、促红细胞生成素(EPO)、Bcl-2家族、降钙素基因相关肽(CGRP)等多种蛋白质参与脑I/HPC,作者就这些蛋白质的功能及参与I/HPC的机制作一阐述.
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高糖和光损伤对人视网膜色素上皮细胞HIF-1α、Caspase-9表达的影响
目的 探讨高浓度葡萄糖和光损伤对体外培养人视网膜色素上皮(RPE)细胞的影响及缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)和Caspase-9蛋白表达的影响.方法 体外培养人RPE(ARPE-19),(2000±500)Lux光照建立光损伤模型,给予25 mmol/L葡萄糖模拟高糖环境,通过MTT法检测细胞活力.免疫细胞化学、免疫荧光染色和双标荧光染色法观察各组细胞HIF-1α、Caspase-9蛋白的表达,酶联免疫吸附试验定量分析各组细胞HIF-1α、Caspase-9蛋白的表达.结果 (2000±500)Lux光照及25 mmol/L高糖均可引起体外培养的人RPE细胞活性下降,高糖联合光损伤的RPE细胞活力低.正常对照组无HIF-1α、Caspase-9表达,免疫细胞化学染色和双标免疫荧光染色显示光损伤、高糖、高糖联合光损伤均可诱导RPE细胞HIF-1α、Caspase-9蛋白的表达.酶联免疫吸附试验检测结果显示,光损伤和高糖均可使HIF-1α、Caspase-9蛋白表达增加,高糖组的RPE细胞HIF-1α、Caspase-9蛋白表达低于高糖联合光损伤组,但高于光损伤组(P<0.01).结论 (2000±500)Lux光照可导致体外培养人RPE细胞的损伤,高浓度葡萄糖可加重RPE细胞光损伤,高糖可使光损伤诱导的RPE细胞HIF-1α、Caspase-9蛋白表达增加.
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葡萄糖对不同氧浓度下内皮祖细胞表达低氧诱导因子-1α的影响
目的 观察葡萄糖对低氧(1%氧浓度)和常氧(21%氧浓度)状态下内皮祖细胞表达低氧诱导因子-1α(HIF-1α)和血管内皮生长因子(VEGF)的影响,探讨低氧在糖尿病周围血管病发生中的可能作用.方法 常规培养健康人外周血来源的内皮祖细胞,加入不同浓度葡萄糖(5、10、33 mmol/L)分为A、B、C 3组,并在常氧和低氧条件下分别进行培养.实时荧光定量逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)法检测内皮祖细胞表达HIF-1α及VEGF的水平,免疫印迹法检测HIF-1α蛋白表达,ELISA法检测VEGF分泌水平.结果 (1)低氧组表达HIF-1α mRNA(A、B和C组分别为1.25±0.34、1.35±0.26和0.75±0.22)高于常氧组(A、B和C组分别为1.03 ±0.25、1.21±0.28和0.61±0.17),差异具有统计学意义(A、B和C组t值分别为1.96,2.11,1.89,均P＜0.05);而在相同氧浓度下,B组的内皮祖细胞表达HIF-1α mRNA高于A组和C组,差异具有统计学意义(低氧组F=23.54,P＜0.01;常氧组F=29.46,P＜0.01).(2)在相同葡萄糖浓度下,低氧组和常氧组VEGF的蛋白表达差异无统计学意义(t值分别为0.933、1.258和1.001,均P＞0.05).在低氧浓度下,VEGF的蛋白表达A、B和C组分别为2953±237、2473±205和1768±195,差异具有统计学意义(F=137.43,P=0.000);在常氧浓度下,A、B和C组VEGF蛋白分别为2868±247、2377±197和1844±203,F=97.96,P=0.000.结论 高糖对低氧条件下的内皮祖细胞具有毒性作用,能减弱其表达HIF-1α和VEGF,可能在糖尿病周围血管病的发生中发挥一定作用.
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低氧诱导因子-1与肿瘤发生发展的关系
低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)是缺氧条件下广泛存在于哺乳动物和人体细胞内的一种转录因子,能激活许多缺氧反应性基因表达,是哺乳动物和人在缺氧条件下维持氧稳态的关键性因子.HIF-1与基质金属蛋白酶类、基质细胞衍生因子-1、特异性趋化因子受体CX-CR以及血管生成相关因子的关系是目前肿瘤发生发展研究的热点.
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低氧诱导因子-1与细胞凋亡关系的研究进展
目的:总结低氧诱导因子-1(HIF-1)与细胞凋亡之间关系的研究现状, 探讨HIF-1在肿瘤等疾病治疗中的应用价值.方法:应用Medline及CNKI期刊全文数据库检索系统,以"低氧诱导因子-1、凋亡和肿瘤"等为关键词,检索2000-2008年的相关文献,共检索到文献378条.纳入标准:1)HIF-1促进细胞凋亡的作用;2)HIF-1抑制细胞凋亡的作用;3)HIF-1影响细胞凋亡的分子机制.根据纳入标准,精选分析36篇文献.结果:HIF-1可以通过调控下游目的基因的表达影响细胞凋亡,在不同条件下发挥促进或抑制细胞凋亡的作用.但是HIF-1在哪种条件下促进或抑制细胞凋亡以及相关的分子机制,目前尚不清楚.结论:虽然HIF-1在细胞凋亡中的作用具有两面性,但两者关系还不太确切,需要进一步的深入研究和综合分析.
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乳腺癌组织LOX和HIF-1表达及其临床意义的探讨
目的:探讨赖氨酰化酶(LOX)在乳腺癌组织、正常乳腺组织和乳腺良性病变组织中的表达,并与乳腺癌患者年龄、肿瘤大小、腋窝淋巴结转移与否、临床分期及HIF-1进行比较,探讨其与乳腺癌侵袭/转移的关系.方法:应用免疫组织化学技术检测56例乳腺癌组织、56例正常乳腺组织及20例乳腺良性病变组织中LOX和HIF-1的表达情况,并应用相关统计学方法进行分析.结果:LOX蛋白在乳腺癌组织、正常乳腺组织和良性病变组织中的表达率分别为48.21%(27/56)、26.78%(15/56)和20.00%(4/20),乳腺癌与正常乳腺组织(P=0.019)、乳腺癌与乳腺良性病变组织(P=0.028)之间的LOX蛋白表达率差异有统计学意义,而正常乳腺组织与良性病变组织之间的LOX蛋白表达率差异无统计学意义,P=0.519;LOX蛋白在不同临床分期(P=0.005)和淋巴结转移(P=0.042)中的表达率差异有统计学意义,但在不同年龄和肿瘤大小患者的癌组织中LOX蛋白的表达率差异无统计学意义,P值分别为0.182和0.058.LOX蛋白与HIF-1α蛋白之间呈正相关,r=0.368,P=0.005.结论:LOX蛋白在乳腺癌组织中高表达.乳腺癌临床分期越晚,肿瘤组织中LOX蛋白的表达率越高.伴淋巴结转移乳腺癌LOX蛋白表达率高于无淋巴结转移者.LOX蛋白表达率与肿瘤大小、患者年龄无关.LOX蛋白与HIF-1α蛋白之间呈正相关.
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RNA干扰沉默HIF-1α对人鼻咽癌CNE-1细胞黏附和侵袭能力的影响
目的 探讨低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1 alpha,HIF-1α)在低氧状态下,对人鼻咽癌CNE-1细胞黏附和侵袭能力的影响及其分子机制.方法 CoCl2模拟肿瘤低氧微环境.分别用RT-PCR和酶联免疫吸附法(ELISA)检测不同低氧时相HIF-1α、E-钙黏蛋白和趋化因子受体4(chemokine receptor 4,CXCR4)在mRNA及蛋白水平的表达情况.采用RNA干扰技术沉默HIF-1α检测其对E-钙黏蛋白、CXCR4蛋白表达的影响.分别采用黏附实验和Transwell侵袭实验检测HIF-1α沉默对CNE-1细胞黏附及侵袭能力的影响.结果 CNE-1细胞在低氧条件下,HIF-1 αmRNA表达相对恒定,而蛋白随低氧时间延长其表达明显升高(P ＜0.05);E-钙黏蛋白在mRNA及蛋白水平表达均显著降低,而CXCR4均显著升高(P＜0.05).有效沉默HIF-1α可明显上调E-钙黏蛋白的蛋白表达,下调CXCR4表达.CNE-1细胞的黏附率和侵袭穿膜细胞数明显少(P＜0.05).结论 低氧促进鼻咽癌CNE-1细胞中HIF-1α蛋白表达水平升高.有效沉默HIF-1α可降低CNE-1细胞的黏附和侵袭能力,其分子机制可能与上调E-钙黏蛋白、下调CXCR4表达有关.
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低氧诱导因子-1与糖尿病视网膜病变
低氧诱导因子(HIF)是乏氧应答中起重要作用的转录因子,由α亚基和β亚基组成,α亚基包括HIF-1α、HIF-2α和HIF-3α,其中α亚基因诱导条件不同通过选择性剪接产生不同变体.β亚基包括ARNT、ARNT2和ARNT3.α与β亚基在乏氧等应激反应时形成二聚体HIF,启动靶基因转录表达,参与多种细胞生物学功能的调控.目前,HIF-1在糖尿病视网膜病变中有着较广泛深入的研究.本文简述HIF-1在糖尿病视网膜病变中的表达、调控、作用及其意义.
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低氧诱导因子-1α与马桑内酯点燃SD大鼠难治性颞叶癫痫耐药模型耐药性的相关性研究
目的 探讨难治性颞叶癫痫中低氧诱导因子-1α (HIF-1α)在不同脑区表达水平的变化及其与耐药蛋白MDR1/Pgp表达的关系.方法 以SD大鼠作为研究对象,设置点燃组和对照组.点燃组处理方法:以马桑内酯(CL)0.4ml/kg肌注,1次/72h,在给药1～5次期间判定点燃模型是否构建成功,选择符合标准的大鼠继续给药,1次/6d,共30次；后点燃组共存留7只大鼠.对照组5只大鼠,在同时间点给予0.4ml/kg生理盐水肌注.取大鼠脑组织标本,制备后采用实时荧光定量PCR(RQ-PCR)、免疫组织化学(IIHC)和Western blotting三种方法分别检测HIF-1 α、MDR1/Pgp在脑组织中的表达情况.结果 IHC显示,HIF-1α在点燃组主要表达于大鼠海马、颞叶皮质等部位的神经元和神经胶质细胞,在对照组仅见微弱表达.Pgp的分布及表达情况与HIF-1 α一致.RO-PCR显示,点燃组HIF-1αmRNA在海马中的表达为对照组的1.741倍,在颞叶中的表达是对照组的1.395倍.Pgp mRNA在海马及颞叶的表达分别为对照组的2.297倍和1.474倍.Western blotting显示,点燃组海马HIF-1 α蛋白表达(1.284±0.166)较对照组(0.763±0.117)明显增高(p＜0.05),且点燃组颞叶皮质中HIF-1α蛋白(1.350±0.105)亦较对照组(0.941±0.078)明显增高(P＜0.05).Pgp的表达与HIF-1α表达呈一致变化,即点燃组海马和颞叶中Pgp的表达(0.831±0.086,0.919±0.129)较对照组(0.441±0.053,0.643±0.095)明显增高(P＜0.05).另外,点燃组Pgp蛋白和mRNA在海马中的表达较颞叶高(P＜0.05).结论 HIF-1α在大鼠颞叶癫痫耐药模型的海马和颞叶皮质中的表达较正常大鼠高,且与Pgp表达的空间分布一致.HIF-1 α与PgP表达的相关性提示HIF-1 α可能与难治性颢叶癫痫的耐药性相关.
