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飞行人员代谢综合征患者PGC-1α基因Gly482Ser位点多态性研究
目的：研究过氧化物酶体增殖物激活受体-γ协同刺激因子-1α(peroxisome proliferators-activated receptor-γcoacti-vator-1α，PGC-1α)基因Gly482Ser位点多态性与飞行人员代谢综合征(metabolic syndrome，MS)的相关性。方法采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性技术检测42名MS飞行人员和42名健康对照飞行人员PGC-1α基因Gly482Ser位点的多态性。结果飞行人员MS组PGC-lα基因Gly482Ser位点GG、GA及AA基因型构成与对照组存在统计学差异(P＜0.05)(在MS组为28.6%、45.2%和26.2%，而在对照组为52.4%、38.1%和9.5%)，且MS组A等位基因频率明显高于对照组(P＜0.01)(在MS组为48.8%，在对照组为28.6%)。结论 PGC-1α基因Gly482Ser位点多态性可能与飞行人员MS相关，A等位基因可能为一个易感基因。
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虾青素调控SIRT1/PGC-1α/NRF1信号通路减轻对比剂诱导的急性肾小管损伤
目的 观察虾青素(astaxanthin,AST)对碘海醇(iohexol,I)诱导的大鼠肾小管上皮细胞损伤的保护作用,并探讨其可能机制.方法 常规培养的大鼠肾小管上皮细胞株(NRK-52E)分为空白对照组(Control组)、溶剂对照组(DMSO组)、碘海醇组(I组)、虾青素预处理组(AST组)、虾青素和尼克酰胺共处理组(AST+NA组)、尼克酰胺(nicotinamide,NA组).CCK-8检测细胞增殖情况;硫代巴比妥酸法测定丙二醛(MDA)含量;流式细胞仪检测细胞内活性氧(ROS)的水平;Western blot法检测各组细胞SIRT1、PGC-1α和NRF1蛋白表达.结果 与Control组比较,碘海醇培养的NRK-52E细胞增殖活性明显下降,MDA和ROS水平升高,SIRT1、PGC-1α和NRF1蛋白表达明显下降(P<0.05).与I组比较,AST预处理组细胞增殖活性增加,MDA和ROS水平下降,SIRT1、PGC-1α和NRF1蛋白表达上调(P<0.05).在AST组基础上给予SIRT1抑制剂后,逆转了以上AST的保护作用.与AST+NA组比较,NA组细胞活性下降,MDA和ROS水平升高,SIRT1、PGC-1α和NRF1蛋白表达增加(P<0.05).结论 虾青素通过减少MDA和ROS水平,调控SIRT1/PGC-1α/NRF1信号通路缓解碘海醇诱导的NRK-52E细胞损伤.
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PGC-1α通路对线粒体能量代谢的影响作用研究进展
过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助活化因子1(PGC-1)为核转录辅助激活因子,其家族包含PGC-1α、PGC-1β和PRC 3个成员.该激活因子对多种核受体的活性起着关键性的调节作用.其中PGC-1α为先开始研究且研究多的信号通路,是线粒体相关基因的转录辅激活因子,参与线粒体生物合成及功能的调节,且在中枢神经系统抗过氧化损伤、调节机体适应性产热、生物能量代谢以及代谢性疾病的发生和发展等方面扮演着极其重要的作用.因此PGC-1α有望成为糖尿病、中枢神经系统退行性疾病、肿瘤和心血管等代谢性疾病治疗的新靶点.以下从PGC-1α的结构、在不同细胞线粒体中的作用机制、线粒体生物合成、对线粒体功能的保护作用及与线粒体损伤疾病中的关系等方面综述PGC-1α与线粒体能量代谢的新进展.
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益气活血复方对心肌梗死后慢性心力衰竭大鼠心肌能量代谢的影响
[目的]观察益气活血复方对心肌梗死后慢性心力衰竭(CHF)大鼠心肌能量代谢的影响.[方法]选用SPF级健康雄性SD大鼠80只,随机选取20只为空白对照组,其余60只大鼠采用左冠状动脉前降支结扎法配合力竭式游泳及节食方法复制慢性心力衰竭大鼠模型.将造模成功的大鼠随机分为中药组、西药组及模型组.空白对照组与模型组给予常规等容积蒸馏水灌胃,每日1次,中药组按生药9.2 g/(kg·d)剂量给予益气活血复方灌胃,每日1次,西药组按生药1.5 mg/(kg·d)剂量给予赖诺普利灌胃,每日1次.持续给药28 d后,禁食不禁水12h,取心肌组织及血浆.酶联免疫吸附法(ELISA)检测B型脑尿钠肽(BNP)浓度,比色法检测三磷酸腺苷(ATP)浓度;实时荧光定量聚合酶链式反应(PCR)和免疫蛋白印迹法检测过氧化物酶体增殖活化受体y辅助活化因子1α(PGC-1α)基因和蛋白的表达.[结果]与空白对照组比较,模型组、中药组、西药组PGC-1 αmRNA、蛋白表达及ATP浓度降低,BNP浓度升高,组间差异均有统计学意义(P＜0.05).与模型组比较,中药组和西药组PGC-1α mRNA、蛋白表达及ATP浓度升高,BNP浓度降低,组问差异均有统计学意义(P＜0.05).中药组与西药组PGC-1α mRNA、蛋白表达及ATP浓度、BNP浓度无明显差异,组问差异无统计学意义(P＞0.05).[结论]益气活血复方可通过激活与心肌能量代谢有关的PGC-1α因子,增加线粒体的产能,以此来改善和纠正心力衰竭.
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消痰化瘀中药对非酒精性 脂肪肝大鼠脂质代谢和相关基因表达的影响
目的:研究消痰化瘀中药对非酒精性脂肪肝(NAFLD)大鼠脂质代谢和肝脏相关基因[过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)和磷酸烯醇式丙酮酸激酶(PEPCK)mRNA]表达的的影响,探讨其治疗非酒精性脂肪肝的作用机制.方法:将60只SD大鼠随机分正常组、 造型组(模型组)、 东宝肝泰(阳性药)组以及消痰化瘀中药高、 中、 低剂量组,除正常组外各组通过高脂饲料喂养复制NAFLD大鼠模型,并给予相应药物治疗,8周后观察各组大鼠血清总胆固醇(TC)、 甘油三酯(TG)、 游离脂肪酸(FFA)、 谷丙转氨酶(ALT)、 谷草转氨酶(AST)、 血糖(FBG)、 胰岛素(FINS)和肝组织中TC、TG的含量改变,观察肝组织PGC-1α和PEPCK mRNA的表达变化以及肝组织病理形态学改变.结果:消瘀化痰中药能降低模型大鼠TC、TG、FFA、ALT、AST、FBG、FINS的含量或活性,促进PGC-1α和PEPCK mRNA的表达,改善胰岛素抵抗(IR)和肝组织的脂变程度.结论:消痰化瘀中药之所以具有治疗NAFLD的作用,可能与其能够调控PGC-1α和PEPCK mRNA表达,抑制糖异生、 减少肝糖输出,改善体内胰岛素抵抗水平,纠正脂类物质代谢的紊乱有关.
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PGC-1α在高糖诱导的HK-2细胞凋亡中的作用
目的:探讨PGC-1 α在高葡萄糖诱导的HK-2细胞凋亡中的作用及机制.方法:根据对HK-2细胞所进行的处理不同设置分组:A、对照组(5.5 mmol/L D-葡萄糖处理24 h);B、高糖组(30 mmol/L D-葡萄糖处理24 h);C、PGC-1α过表达组(PGC-1α过表这质粒转染后以30 mmol/L D-葡萄糖处理24h);D、空质粒对照组(空质粒转染后以30 mmol/L D-葡萄糖处理24 h);采用Western Blot技术检测PGC-1α、cleaved caspase-3的表达,采用流式细胞分析技术检测线粒体膜电位(△Ψm)的变化和细胞凋亡情况.统计分析采用SPSS20软件,P＜0.05为差异有统计学意义.结果:高糖组较对照组PGC-1 α表达减少,线粒体膜电位降低,cleaved caspase-3的表达增加,细胞凋亡增加(P ＜0.05);PGC-1α过表达组较高糖组PGC-1α表达增加,线粒体膜电位升高,cleaved caspase-3的表达减少,细胞凋亡减少(P＜0.05).结论:PGC-1α可能通过维护线粒体的功能减少高糖所致的HK-2细胞凋亡,对HK-2细胞具有保护作用.
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交泰丸对db/db小鼠的治疗作用及其脂肪组织PGC-1α、GLUT 4基因表达的影响
目的:观察交泰丸对db/db小鼠的治疗作用,并通过观察其对脂肪组织PGC-1α和GLUT4基因表达的影响,探讨其部分作用机制.方法:将db/db小鼠分为模型组、交泰丸组和罗格列酮组,db/m小鼠作为正常对照组.药物灌胃治疗4周,正常组和模型组给予生理盐水.观察体重、饮水量、进食量、尿量变化,观察空腹血糖(FBG)、腹腔注射葡萄糖耐量(IPGTT)和脂肪组织PGC-1α(RT-PCR)、GLUT 4(Western blot)表达的差异.结果:与正常组比较,db/db小鼠组均呈现肥胖、多饮、多食、多尿、高血糖症状;与模型组比较,交泰丸组饮水量、摄食量、尿量、FBG、IPGTT均降低(P＜0.05);PGC-1α和GLUT4表达均增多(P＜0.05).结论:交泰丸对db/db小鼠有较好的降糖效果,降糖机制可能与增加脂肪组织PGC-1α和GLUT 4的表达有关.
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针灸治疗肥胖的作用与分子机制
肥胖严重影响人类健康和生活质量.食品和药物管理局批准用于治疗肥胖药物奥利司他和西布曲明有严重的副反应.传统针灸法历史悠久,不仅可以用于治疗肥胖,还能用于预防和治疗肥胖引起的胰岛素抵抗和2型糖尿病.其疗效显著和无毒副反应等优点受到医学界的好评,其作用机制也引起国内外越来越多科学家的关注和研究.研究发现针灸减肥可能是通过调节下丘脑功能来控制食物的摄取和刺激一些激素如leptin,gherilin表达,发挥减肥作用.另外,针灸还可以激活外周棕色脂肪组织中β3-肾上腺素受体信号通路,增加适应性产热,达到减肥目的.文章主要综述了针灸治疗肥胖分子作用机制,为临床肥胖及相关并发症治疗提供临床理论基础.
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参蛤散对腹主动脉缩窄心力衰竭大鼠心功能的影响
目的 研究参蛤散(生晒参、蛤蚧)对腹主动脉缩窄心力衰竭大鼠心功能的影响及其作用机制.方法 心力衰竭大鼠给予参蛤散[1.89 g/(kg·d)]或比索洛尔[1 mg/(kg· d)],给药12周后,观察假手术组、模型组、参蛤散组、比索洛尔组病理形态、血流动力学、心超指数及对过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子-1α(PGC-1α)蛋白表达的影响.结果 与模型组比较,参蛤散升高射血分数(EF) (P＜0.05),降低左室舒张末压(LVEDP)(P＜0.01),改善左室压力大上升速率(dp/dtmax)和左室压力大下降速率(dp/dtmin)(P＜0.01),减少心肌组织病变和心肌纤维化.模型组与参蛤散组PGC-1α蛋白表达无显著差异.结论 参蛤散能改善心力衰竭大鼠左室功能,减少心肌组织病变.
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津力达对胰岛素抵抗大鼠骨骼肌脂质沉积及线粒体功能的影响
目的 探讨津力达(人参、黄精、苍术、苦参、麦冬、地黄等)对胰岛素抵抗大鼠骨骼肌脂质水平及线粒体功能的影响.方法 清洁级雄性SD大鼠36只分成正常组、高脂组、吡格列酮治疗组和津力达治疗组.检测大鼠血清血糖、血清胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、游离脂肪酸(FFA)和胰岛素;同时测定骨骼肌组织的TG、FFA及长链脂酰辅酶A (LCACoA)水平;RT-PCR检测骨骼肌线粒体核基因的表达,Western-blotting法测定骨骼肌过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子α (PGC-1α)、肉碱脂酰转移酶1(CPT1)的表达;电镜观察骨骼肌线粒体形态.结果 与高脂组相比,津力达组和吡格列酮组的大鼠治疗后明显地降低了空腹血糖、胰岛素、FFA、TG、TC水平,骨骼肌脂质沉积得以改善,上调了葡萄糖输注速率(P＜0.05)和线粒体核基因及PGC-1α和CPT1蛋白表达(P＜0.05);电镜显示经津力达和吡格列酮治疗后均能改善线粒体状态.结论 津力达能够明显改善因高脂饮食诱导的胰岛素抵抗和伴随的骨骼肌脂质沉积以及线粒体功能.
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PGC-1α与非酒精性脂肪肝病关系的研究进展
非酒精性脂肪肝病是代谢综合征在肝脏的表现,其对公众健康的危害受到普遍关注.胰岛素抵抗,线粒体损伤,脂代谢紊乱都参与了非酒精性脂肪肝的形成.过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α (PGC-1α)是一种核转录辅激活因子,它参与了机体的能量代谢.此文综述了它对胰岛素抵抗,线粒体损伤,脂代谢紊乱等非酒精性脂肪肝病形成机制方面的作用.PGC-1α有可能成为治疗非酒精性脂肪肝病药物的新靶点.
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PGC-1α活性调节的信号通路
很多信号通路参与了过氧化物增殖子激活-受体因子γ辅激活因子(PGC-1α)的表达和活性调节,如Ca2+依赖通路、能量依赖调节、激素、细胞周期蛋白依赖激酶(CDKs)等代谢刺激及后翻译修饰.其中,钙将神经肌肉的活动通过钙神经素等调控通路传输到相关基因的转录变化,发挥着第二信使的作用；腺苷酸-活化蛋白激酶(AMPK)等能量物质化学诱导PGC-1α;甲状腺素能够通过直接或间接的通路控制线粒体生物发生；CDKs参与细胞循环或转录控制；脱乙酰酶(SIRT1)和AMPK等翻译后修饰增加了PGC-1α活性.PGC-1α在协调线粒体生物发生和代谢基因信号网路中发挥了中枢作用.
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心肌线粒体生物发生及PGC-1α的中心作用
强制性激活心脏线粒体生物发生会导致心肌肥厚、心力衰竭等病理现象.线粒体生物发生有赖于核基因编码蛋白的合成输入、线粒体DNA复制和线粒体融合与分裂的协调发生.过氧化物酶体增殖物激活受体辅激活因子(PGC-1α)在线粒体生物发生中发挥了中心作用,PGC-1α与位于线粒体转录因子A(Tfam)增强子上的很多转录因子相互作用,还可辅激活其他转录因子如过氧化物酶体增殖物激活受体、甲状腺激素、糖皮质激素、雌激素、雌激素相关受体.PGC-1α过度表达使线粒体增生失控,导致扩张型心肌病的发生.PGC-1α在线粒体生物生成中的中心角色可被认为是治疗心力衰竭和代谢紊乱的新治疗靶点.
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2型糖尿病大鼠海马组织中PGC-1α和SIRT1表达的变化及意义
目的 探讨过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)和PGC-1α的上游调节蛋白沉默信息调节因子2相关酶类1(SIRT1)在2型糖尿病大鼠海马组织中表达的变化及其意义.方法 对SD大鼠进行高脂饲养,用链脲佐菌素一次性腹腔注射诱发SD大鼠糖尿病模型后,将大鼠随机分为模型组和α-硫辛酸组,另设正常对照组.8周后,通过Morris水迷宫实验检测大鼠的认知功能；采用TUNEL法检测海马组织细胞凋亡情况,透射电镜下观察海马组织超微结构；用RT-PCR技术检测海马组织中PGC-1α mRNA的表达,用蛋白质印迹分析方法检测海马组织中PGC-1α及SIRT1蛋白的表达；用试剂盒检测海马组织中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)活性及丙二醛(MDA)含量.结果 与正常对照组相比,模型组大鼠认知功能下降(P＜0.05)；海马组织细胞凋亡明显,细胞结构欠清晰,线粒体破坏明显；海马组织中PGC-1α mRNA及蛋白的表达量均降低(P＜0.01),SIRT1蛋白表达量也降低(P＜0.01)；海马组织中SOD、GSH活性降低(P＜0.01),MDA含量升高(P＜0.01).与模型组相比,α-硫辛酸组大鼠认知功能提高(P＜0.05)；海马组织细胞凋亡及超微结构的破坏均有不同程度的改善；海马组织中PGC-1α mRNA及蛋白的表达量、SIRT1蛋白表达量、SOD活性、GSH活性均升高(P均＜0.01),MDA含量降低(P＜0.05).结论 高糖环境抑制了SIRT1蛋白的表达,致使PGC-1α的正常生物学功能无法发挥,这可能是糖尿病认知功能损害的一个重要因素.
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不同程度炎性血管内皮细胞损伤时线粒体功能及过氧化物酶体增殖物活化受体γ共激活因子-1α、活化T细胞核因子的变化
目的 观察肿瘤坏死因子(TNF-α)诱导的离体血管内皮细胞损伤后线粒体功能、过氧化物酶体增殖物活化受体γ共激活因子-1α(PGC-1α)、活化T细胞核因子1(NFAT1)、活化T细胞核因子2(NFAT2)的变化.方法 (1)不同浓度的TNF-α(10、20、40、80 ng/mL)刺激人脐静脉内皮细胞(HUVECs)12、24、36 h制备不同程度的血管内皮细胞损伤模型,CCK-8法检测细胞活性、AnnexinⅤ-FITC/PI双染法检测细胞凋亡,倒置光学显微镜下观察细胞形态,以此确定模型是否建立成功.(2)采用Jc-1免疫荧光染色结合荧光显微镜检测线粒体膜电位,MitoSOX?Red染色结合荧光显微镜检测线粒体活性氧(mtROS).(3)采用RT-qPCR、Western blot方法分别检测PGC-1α、NFAT1、NFAT2 mRNA及蛋白水平.结果 (1)随着TNF-α刺激浓度及作用时间的增加,HUVECs活性逐渐下降,在浓度为40 ng/mL,刺激时间为24 h,细胞活性下降约49％,接近TNF-α诱导HUVECs损伤的IC50,差异有统计学意义(P<0.05).20、40、80 ng/mL TNF-α刺激HUVECs 24 h后,细胞凋亡率逐渐升高,差异具有统计学意义(P<0.05).(2)随着血管内皮细胞损伤程度的增加,线粒体膜电位逐渐下降,mtROS逐渐升高(均P<0.05).(3)PGC-1αmRNA及蛋白表达水平逐渐下降,核转录因子NFAT1、NFAT2 mRNA及蛋白表达水平逐渐升高(均P<0.05).结论 随着血管内皮细胞损伤程度的增加,线粒体功能障碍逐渐加剧,NFAT表达量逐渐增加.
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γ-氨基丁酸能神经元条件性敲除PGC-1α基因对小鼠焦虑抑郁行为的影响
目的:探讨γ-氨基丁酸能神经元条件性敲除PGC-1α基因对小鼠焦虑抑郁行为的影响.方法:经实验室繁殖及基因型鉴定获得足够数量的PGC-1α基因敲除小鼠(纯合子小鼠),通过垂直开场实验、高架十字迷宫、强迫游泳以及悬尾实验评价条件性敲除PGC-1α基因对小鼠焦虑抑郁行为的影响.结果:垂直型开场行为学结果表明,纯合子小鼠开场行为活动显著高于杂合子(P＜0.05)与野生型(P＜0.01),运动、活动能力更强;高架十字迷宫实验结果表明,纯合子小鼠进入开放臂频率百分比显著高于杂合子和野生型小鼠(P＜0.05),表现出抗焦虑特性;悬尾和强迫游泳实验结果表明,纯合子小鼠静止不动时间显著低于野生型小鼠(P＜0.05),表现出抗抑郁特性.结论:γ-氨基丁酸能神经元条件性敲除PGC-1α基因使小鼠表现出抗焦虑和抗抑郁行为.
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丙戊酸钠对鱼藤酮诱导的SH-SY5Y细胞损伤的保护作用
目的:观察丙戊酸钠对鱼藤酮诱导的神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞损伤的影响并探讨其分子机制.方法:100 μmol/L丙戊酸钠作用SH-SY5Y细胞3h后,使用400 nmol/L鱼藤酮处理24 h诱导SH-SY5Y细胞损伤.采用MTT法检测细胞存活率;分光光度法检测线粒体复合体Ⅰ(mitochondrial complex Ⅰ,COX Ⅰ)活性;蛋白质印迹法检测酰基辅酶A心磷脂酰基转移酶(Acyl-CoA lysocardiolipin acyltransferase 1,ALCAT1)、沉默信息调节因子1(silent in-formation regulator 1,SIRT1)、核受体过氧化酶体-增殖子激活受体γ共激活因子1α(peroxisome proliferator activated recep-tor γcoactivator 1α,PGC-1α)的表达水平;RT-PCR法检测PGC-1α mRNA转录水平.结果:预防性给予丙戊酸钠能明显提高鱼藤酮损伤的SH-SY5Y细胞存活率,下调ALCAT1的表达水平,增强COXI的活性,并上调SIRT1及PGC-1α的表达水平,但对PGC-1α mRNA转录水平无明显影响.结论:丙戊酸钠对鱼藤酮诱导的SH-SY5Y细胞损伤具有保护作用.
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羟基红花黄色素A联合黄芪甲苷对慢性肾脏病的保护作用
目的 观察羟基红花黄色素A联合黄芪甲苷对大鼠慢性肾病的防治作用,并探讨其机制.方法 采用大鼠5/6肾切除模型,将36只雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、治疗组,连续给药1周,1月后处死大鼠,测定各组大鼠治疗前及治疗后血清中血肌酐(Scr)和尿素氮(BUN)水平;检测SOD、MDA水平以示氧化应激变化;采用HE染色观察各组小鼠肾脏组织病理变化;采用Western blot法检测各组小鼠肾脏组织中的SIRT1、eNOS和PGC-1α蛋白.结果 与模型组相比,治疗组降低了SCr和BUN水平,改善了肾组织病理学变化,显著降低肾脏氧化应激水平,同时提高了SIRT1、eNOS和PGC-1α蛋白的表达.结论 羟基红花黄色素A(HSYA)联合黄芪甲苷(As-Ⅳ)可能通过SIRT1/eNOS/PGC-1a通路以及氧化应激,从而发挥抗慢性肾脏病的作用.
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线粒体生物合成相关基因在子痫前期患者胎盘组织中的表达及意义
目的 探讨线粒体生物合成相关基因PGC-1α、PGC-1β、NRF1、NRF2和ERRα mRNA在子痫前期(PE)患者胎盘组织中的表达与意义.方法 采用RT-PCR技术测定36例正常足月妊娠妇女(A组)和24例轻度PE患者(B组)及17例重度PE患者(C组)胎盘组织中PGC-1α、PGC-1β、NRF1、NRF2和ERRα mRNA表达水平.结果 C组PGC-1α、PGC-13、NRF1、NRF2和ERRαmRNA表达水平分别为0.43±0.13、0.20±0.09、0.29±0.13、0.71±0.14和0.48±0.13,B组分别为0.78±0.13、0.37±0.10、0.96±0.19、0.81±0.22和1.08±0.16,均显著低于A组的1.47±0.19、0.80±0.14、1.84±0.22、1.59±0.18和1.54±0.21(P＜0.05).C组PGC-1α、PGC-1β、NRF1和ERRα mRNA表达水平显著低于B组(P＜0.05).结论 上述线粒体生物合成相关基因在PE患者胎盘组织中的差异表达参与了PE的病理生理过程.
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PGC-1α与肥胖
过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活子1α(peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1α,PGC-1α)是近年发现的一种新型辅助转录激活因子,其与棕色脂肪细胞的分化及其生理功能关系密切,可能是新的减肥药物作用靶点.
