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糖原合成酶激酶3与神经疾病
糖原合成酶激酶3(glycogen synthase kinase 3,GSK-3)为一种丝/苏氨酸蛋白激酶,是细胞内多种信号转导通路中的重要成分.GSK-3不仅参与细胞内糖代谢,而且还参与多种重要生理和病理过程中细胞增殖、分化和凋亡.GSK-3广泛表达于神经系统,参与调控阿尔茨海默病、精神分裂症、双向情感障碍等神经系统疾病的进程.因而,GSK-3可望成为治疗神经系统疾病的新靶点.
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糖原合成酶激酶3在精子成熟、获能和顶体反应中的作用
糖原合成酶激酶3(glycogen synthase kinase-3,GSK-3)是一种广泛表达于各组织细胞的激酶,参与调节多种生物活动.在精子细胞中,其两种亚型(GSK-3α和GSK-3β)均有表达,参与调控精子在附睾中的成熟、女性生殖道中的获能和顶体反应等过程.GSK-3通过磷酸化隔膜蛋白、蛋白磷酸酶1一y2(PP1一y2)等靶蛋白影响精子获能与顶体反应.同时,作为参与了精子细胞中的Wnt信号通路、Toll样受体信号通路以及环磷酸腺苷/蛋白激酶A(cAMP/PKA)介导的蛋白质磷酸化通路等多条通路的激酶,GSK-3的活性也受到严格的控制.因此,研究GSK-3在精子成熟、获能和顶体反应中的作用对进一步阐明精子在附睾和女性生殖道中发生的各种生理过程和男性不育的发生机制具有重要的意义.
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靶向糖原合成酶激酶-3β抗骨肉瘤的实验研究
目的 研究糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)在骨肉瘤细胞增殖中的作用及相关分子机制,探讨其在骨肉瘤靶向治疗中的价值.方法 Western blot检测人成骨细胞及骨肉瘤细胞p-GSK-3β (Ser9)表达水平,观察GSK-3β抑制剂及siRNA干扰对细胞增殖、凋亡的影响,利用凋亡蛋白芯片筛查并验证GSK-3β调控骨肉瘤细胞的分子机制,通过裸鼠体内实验评估靶向GSK-3β对于骨肉瘤的治疗价值.结果 在骨肉瘤细胞中p-GSK-3β (Ser9)表达水平明显低于成骨细胞.GSK-3β特异性抑制剂及siRNA 干扰均可明显抑制骨肉瘤细胞增殖并诱导凋亡蛋白cleave-caspase 3表达量明显上调.通过蛋白芯片筛查显示一组NF-κB调控的靶基因蛋白survivin、cIAP-1、XIAP及Bcl-2明显下调.Western blot验证了上述芯片结果,并发现氯化锂处理后p-IκBo水平下降,核内NF-κB p65表达量下降.NF-κB双荧光素酶报告系统检测稳定过表达持续活化GSK-3β细胞中NF-κB转录活性与空载体组细胞相比明显升高,而稳定干扰GSK-3β的细胞中NF-κB转录活性与空载体组细胞相比明显下降.裸鼠体内动物实验发现稳定干扰GSK-3β和采用氯化锂均可明显抑制骨肉瘤皮下移植瘤的生长.结论 GSK-3β在骨肉瘤中处于相对活化状态,可通过上调NF-κB转录活性调控骨肉瘤细胞增殖；靶向GSK-3β是骨肉瘤潜在的治疗新策略.
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Akt-GSK3β通路在丙泊酚后处理对脑缺血再灌注大鼠长时程脑保护效应中的作用
目的 探讨丝氨酸-苏氨酸激酶(Akt)-糖原合成酶激酶3β(GSK3β)(Akt-GSK3β)通路在丙泊酚后处理对脑缺血再灌注大鼠长时程脑保护效应中的作用.方法 健康雄性SD大鼠216只,体重250～ 280 g,采用随机数字表法,将其随机分为4组(n=54):假手术组(S组)、脑缺血再灌注组(I/R组)、溶媒对照组(I组)和丙泊酚后处理组(P组),除S组外,其余各组采用线栓法阻塞大脑中动脉1h,P组在再灌注即刻开始股静脉输注丙泊酚20 mg·kg-1 ·h-1,输注时间2h,S组和I/R组给予等容量生理盐水,I组给予等容量10％脂肪乳.于术后3、7、14和28 d时分别取6只大鼠,取脑组织,测定脑梗死体积,再分别取6只大鼠,采用Western blot法检测缺血侧海马Akt、GSK3β及磷酸化Akt、GSK3β表达水平,于术后28 d时取6只大鼠,采用免疫荧光法检测缺血侧海马齿状回(DG)神经元再生情况.结果 与S组比较,I/R组、I组和P组脑梗死体积增加,海马DG区新生神经元数量升高,I/R组和I组海马组织Akt磷酸化和GSK3β磷酸化水平降低,P组海马组织Akt磷酸化和GSK3β磷酸化水平升高(P＜0.05)；与I/R组比较,P组脑梗死体积降低,海马DG区新生神经元数量升高,海马组织Akt磷酸化和GSK3β磷酸化水平升高(P＜0.05).结论 丙泊酚后处理对脑缺血再灌注大鼠具有长时程脑保护效应,其机制与Akt-GSK3β通路有关.
关键词： 蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶 糖原合成酶激酶3 二异丙酚 再灌注损伤 脑 -
七氟醚预处理对大鼠心肌缺血再灌注时wnt/GSK-3β/β-catenin信号通路的影响:离体实验
目的 评价七氟醚预处理对大鼠心肌缺血再灌注时wnt/糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路的影响.方法 成年健康雄性Wistar大鼠,体重220～ 280 g,建立Langendorff离体心脏灌注模型.取离体心脏模型36个,采用随机数字法,将其随机分为3组(n=12):假手术组(S组)、心肌缺血再灌注组(I/R组)和七氟醚预处理组(SP组).平衡灌注30 min后,S组继续灌注150 min;I/R组缺血30 min,再灌注120 min;SP组用含2.4％七氟醚的K-H液灌注15min,然后洗脱5 min,缺血30 min,再灌注120 min.分别于平衡灌注末和再灌注30 min时,记录HR、左室舒张末压(LVEDP)、左室发展压(LVDP)、左心室内压大上升速率(+dp/dtmax)和左心室内压大下降速率(-dp/dtmax).再灌注期间行心律失常评分.于再灌注60 min时,每组取3个心脏,采用Western blot法测定心肌组织wnt3a、磷酸化GSK-3β(p-GSK-3β)和β-catenin的表达水平.再灌注120min时,每组取6个心脏,采用TTC染色法测定心肌梗死体积.结果 与S组比较,I/R组再灌注30min时HR、LVDP、+dp/dtmax和-dp/dtmax降低,LVEDP升高,心律失常评分升高,心肌梗死体积百分比增加,心肌组织wnt3a、p-GSK-3β和β-catenin的表达下调(P＜0.05);与I/R组比较,SP组再灌注30min时HR、LVDP、+dp/dtmax和-dp/dtmax升高,LVEDP降低,心律失常评分降低,心肌梗死体积百分比减小,心肌组织wnt3a、p-GSK-3β和β-catenin的表达上调(P＜0.05).结论 七氟醚预处理可通过激活wnt/GSK-3β/β-catenin信号通路减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤.
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PI3K/Akt/GSK-3β信号通路在二氮嗪后处理减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤中的作用:离体实验
目的 评价磷酸肌醇3激酶/蛋白激酶B/糖原合成酶激酶3β(PI3K/Akt/GSK-3β)信号通路在二氮嗪后处理减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤中的作用.方法 取清洁级SD成年大鼠,制备离体灌注心脏30个,采用随机数字表法分为5组(n=6):正常对照组(C组)、缺血再灌注组(I/R组)、二氮嗪后处理组(DZ组)、PI3K抑制剂LY294002组(LY组)和二氮嗪后处理+LY294002组(DZ+ LY组).C组采用K-H液平衡灌注70 min;I/R组灌注4℃ST-Thomas停跳液10 ml/kg,继之停止灌注泵造成全心缺血,40 min后再次灌注K-H液30 min;DZ组于再灌注开始即刻经主动脉逆行灌注50 μmol/L二氮嗪5 min; LY组于再灌注开始即刻经主动逆行脉灌注15μmol/L LY294002 5 min;DZ+ LY组于再灌注开始即刻经主动脉逆行灌注15 μmol/L LY294002 5 min,随后逆行灌注50 μmol/L二氮嗪5 min.于平衡灌注20 min时(T1)和再灌注30 min时(T2)记录HR、冠状动脉流量(CF)、左心室发展压(LVDP)、左室舒张末压(LVEDP)和压力瞬时大变化率(±dp/dtmax).采用Western blot法测定心肌组织总Akt(t-Akt)和总GSK-3β(t-GSK-3β)表达水平及其磷酸化水平.结果 与C组比较,其余4组T2时HR、LVDP和±dp/dtmax降低,LVEDP升高,I/R组、LY组和DZ+ LY组CF降低,DZ组心肌组织Akt和GSK-3β磷酸化水平升高(P＜0.01);与I/R组比较,DZ组T2时HR、CF、LVDP和±dp/dtmax升高,LVEDP降低,心肌组织Akt和GSK-3β磷酸化水平升高(P＜0.01),LY组和DZ+ LY组心肌组织Akt和GSK-3β磷酸化水平差异无统计学意义(P＞0.05);与DZ组比较,LY组和DZ+ LY组HR、CF、LVDP和±dp/dtmax降低,LVEDP升高,心肌组织Akt和GSK-3β磷酸化水平降低(P＜0.01).结论 PI3K/Akt/GSK-3β信号通路参与了二氮嗪后处理减轻大鼠心肌缺血再灌注损伤.
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PTEN在糖尿病因素削弱缺氧后处理对心肌细胞保护效应中的作用:与GSK-3β介导的线粒体凋亡途径的关系
目的 评价PTEN在糖尿病因素削弱缺氧后处理对心肌细胞保护效应中的作用及其与糖原合成酶激酶3β(GSK-3β)介导的线粒体凋亡途径的关系.方法 高糖培养(30 mmol/L) 24 h的H9c2细胞,采用随机数字表法分为6组(n=5):常氧组(N组)、缺氧复氧组(H/R组)、缺氧后处理组(HPO组)、PTEN基因沉默常氧组(P-N组)、PTEN基因沉默缺氧复氧组(P-H/R组)和PTEN基因沉默缺氧后处理组(P-HPO组).H9c2细胞置于培养箱(95％N2+5％CO2)孵育4h再置于常氧培养箱(90％ O2+ 10％ CO2)孵育2h建立缺氧复氧模型.于复氧前行3个循环的复氧5 min/缺氧5 min进行缺氧后处理.于复氧末,采用ELISA法检测上清液LDH水平,JC-1荧光法测定线粒体膜电位的变化,AnnexinV-FITC/PI流式细胞术检测细胞凋亡率,Western blot法检测PTEN和磷酸化GSK-3β(p-GSK-3β)的表达.结果 与N组比较,H/R组和HPO组LDH释放量、JC-1单聚体/多聚体比值和细胞凋亡率增加,PTEN表达上调(P＜0.05);H/R组与HPO组上述指标比较差异无统计学意义(P＞0.05);与HPO组比较,P-HPO组LDH释放量和JC-1单聚体/多聚体比值和细胞凋亡率降低,PTEN表达下调,p-GSK-3β表达上调(P＜0.05).P-N组与N组比较,P-H/R组与H/R组比较,PTEN表达下调,其他指标差异无统计学意义(P＞0.05).结论 PTEN参与了糖尿病因素削弱缺氧后处理对心肌细胞的保护效应,机制与其激活GSK-3β调控的线粒体凋亡途径有关.
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LY294002复合二氯乙酸盐对人肺动脉平滑肌细胞凋亡及AKT/GSK-3β/HK-2信号通路的影响
目的 评价PI3K抑制剂LY294002复合二氯乙酸盐对人肺动脉平滑肌细胞凋亡及AKT/GSK-3β/HK-2信号通路的影响.方法 人肺动脉平滑肌细胞传代培养,第3-5代用于实验.细胞在完全培养基中生长72 h后,给予0.2％胎牛血清的培养基饥饿24 h,随后采用随机数字表法分为6组(n=6):对照组(C组)采用含0.2％胎牛血清的培养基进行培养;阳性对照组(F组)、LY294002组(L组)、不同浓度二氯乙酸盐组(D1组和D2组)和LY294002复合二氯乙酸盐组(LD1组)采用含10％胎牛血清的培养基进行培养.L组加入LY294002 2μmol/L;D1组和D2组分别加入二氯乙酸盐10、20mmol/L; LD1组加入LY294002(2 μmol/L)30 min后给予二氯乙酸盐10 mmol/L.细胞处理48 h后,采用流式细胞法测定细胞凋亡情况、细胞线粒体膜电势,采用Western blot法测定人肺动脉平滑肌细胞磷酸化AKT(p-Akt)、磷酸化糖原合成激酶-3β(p-GSK-3β)、己糖激酶-2(HK-2)蛋白的表达.结果 与C组比较,D2组及LD1组细胞凋亡率升高,细胞线粒体膜电势下降,F组细胞p-Akt、p-GSK-3β和HK-2蛋白表达上调(P＜ 0.05或0.01),F组、L组及D1组细胞凋亡率及细胞线粒体膜电势差异无统计学意义(P＞0.05);与D2组比较,LD1组细胞凋亡率升高,细胞线粒体膜电势下降,细胞p-Akt、p-GSK-3β和HK-2蛋白表达下调(P＜0.05或0.01);与F组比较,D2组及LD1组细胞p-Akt、p-GSK-3β和HK-2蛋白表达下调(P＜0.01).结论 LY294002复合二氯乙酸盐可促进人肺动脉平滑肌细胞凋亡,可能与阻断AKT/GSK-3β/HK-2信号通路有关.
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Akt∕GSK-3β信号通路在曲古霉素A减轻小鼠脑缺血再灌注损伤中的作用
目的 评价蛋白激酶B∕糖原合成酶激酶-3β(Akt∕GSK-3β)信号通路在曲古霉素A(TSA)减轻小鼠脑缺血再灌注损伤中的作用.方法 清洁级健康成年雄性Balb∕c小鼠40只,体重18～22 g,采用随机数字表法分为4组(n=10):假手术组(S组)、缺血再灌注组(I∕R组)、TSA组和TSA+Akt抑制剂LY294002组(TL组).采用大脑中动脉闭塞法(缺血1 h再灌注24 h)建立小鼠脑缺血再灌注损伤模型.TSA组于模型建立前连续3 d腹腔注射TSA 5 mg∕kg,TL组于模型建立前连续3 d腹腔注射TSA 5 mg∕kg,并于模型建立前30 min尾静脉注射LY29400215 nmol∕kg.再灌注24 h时取脑组织,采用TTC法测定脑梗死体积,采用比色法测定SOD、ROS活性和MDA含量,采用TUNEL法确定细胞凋亡指数,采用Western blot法测定Akt、磷酸化Akt(p-Akt)、GSK-3β和磷酸化GSK-3β(p-GSK-3β)的表达,计算p-Akt∕Akt比值和p-GSK-3β∕GSK-3β比值.结果 与S组比较,I∕R组脑梗死体积增加,脑组织SOD活性降低,MDA含量、ROS活性和细胞凋亡指数升高,p-Akt∕Akt比值和p-GSK-3β∕GSK-3β比值降低(P<0.05);与I∕R组比较,TSA组脑梗死体积减小,脑组织SOD活性升高,MDA含量、ROS活性和细胞凋亡指数降低,p-Akt∕Akt比值和p-GSK-3β∕GSK-3β 比值升高(P<0.05);与TSA组比较,TL组脑梗死体积增加,脑组织SOD活性降低,MDA含量、ROS活性和细胞凋亡指数升高,p-Akt∕Akt和p-GSK-3β∕GSK-3β比值降低(P<0.05).结论 TSA减轻小鼠脑缺血再灌注损伤的机制与激活Akt∕GSK-3β信号通路有关.
关键词： 组蛋白脱乙酰基酶抑制剂 蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶 糖原合成酶激酶3 脑 再灌注损伤 -
PI3K∕Akt∕GSK-3β信号通路在氢抑制局灶性脑缺血再灌注诱发大鼠神经元凋亡中的作用
目的探讨磷脂酰肌醇3?激酶∕蛋白激酶B∕糖原合成酶激酶?3β（ PI3K∕Akt∕GSK?3β）信号通路在氢抑制局灶性脑缺血再灌注诱发大鼠神经元凋亡中的作用。方法健康成年雄性SD大鼠120只，体重200～220 g，采用随机数字表法分为5组（ n＝24）：假手术组（ S组）、脑缺血再灌注组（ I∕R组）、氢气组（ H2组）、PI3K特异性抑制剂LY294002组（ LY组）和LY294002＋氢气组（ LY＋H2组）。采用大脑中动脉阻塞法建立局灶性脑缺血再灌注损伤模型。 H2组和H2＋LY组于再灌注即刻吸入67％H2＋33％O2混合气体2 h，以后每间隔6 h吸入氢气2 h。 LY组和LY＋H2组于再灌注前10 min侧脑室注射LY294002（10 mmol∕L）10μl。于再灌注24 h时行神经功能缺损评分（ NDS评分），处死大鼠后，取脑组织，TTC染色法确定脑梗死体积，TUNEL 法确定皮质神经元凋亡指数（ AI），Western blot法检测缺血侧皮质Akt、磷酸化Akt （ p?Akt ）、GSK?3β和磷酸化GSK?3β（ p?GSK?3β）的表达水平，计算p?Akt∕Akt比值和p?GSK?3β∕GSK3?β比值，免疫组化法确定缺血侧皮质Bcl?2及Bax阳性细胞计数。结果与S组比较，I∕R组NDS评分、脑梗死体积、AI、p?Akt∕Akt比值、p?GSK?3β∕GSK?3β比值和Bax阳性细胞计数升高，Bcl?2阳性细胞计数降低（ P＜0?05）；与I∕R组比较，H2组NDS评分、脑梗死体积、AI和Bax阳性细胞计数降低、p?Akt∕Akt比值、p?GSK?3β∕GSK?3β比值和Bcl?2阳性细胞计数升高（ P＜0?05），LY组和LY＋H2组上述指标差异无统计学意义（P＞0．05）；与H2组比较，LY＋H2组NDS评分、脑梗死体积、AI和Bax阳性细胞计数升高，p?Akt∕Akt比值、p?GSK?3β∕GSK?3β比值和Bcl?2阳性细胞计数降低（ P＜0．05）。结论氢抑制脑缺血再灌注诱发大鼠神经元凋亡的机制与激活PI3K∕Akt∕GSK?3β信号通路有关。
关键词： 氢 1-磷脂酰肌醇3-激酶 蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶 糖原合成酶激酶3 细胞凋亡 再灌注损伤 脑 -
糖原合成酶激酶3β在大鼠脊髓缺血再灌注损伤中的作用
目的 评价糖原合成酶激酶3β(GSK-3β)在大鼠脊髓缺血再灌注损伤中的作用.方法 雄性SD大鼠48只,3月龄,体重250～ 300 g,采用随机数字表法,将其分为3组(n=16):假手术组(S组)、脊髓缺血再灌注组(I/R组)和GSK-3β抑制剂氯化锂组(LiCl组).采用夹闭腹主动脉45 min恢复灌注的方法制备大鼠脊髓缺血再灌注损伤模型.I/R组和LiCl组于再灌注前30 min时经尾静脉分别注射生理盐水5 ml和GSK-3β抑制剂氯化锂15 mg/kg.再灌注48 h时处死大鼠,取L4-6脊髓组织,光镜下观察病理学结果,采用TUNEL法测定脊髓前角神经细胞凋亡情况,计算神经细胞凋亡率,采用免疫组化法测定脊髓前角IL-6、IL-8和IL-10的表达水平.结果 与S组比较,I/R组和IR+ LiCl组脊髓前角细胞凋亡率升高,IL-6和IL-8的表达上调,IL-10表达下调(P＜0.05);与I/R组比较,LiCl组脊髓前角细胞凋亡率降低,IL-6和IL-8的表达下调,IL-10表达上调(P＜0.05),病理学损伤减轻.结论 GSK-3β激活后可能通过促进炎性因子的合成和释放,参与大鼠脊髓缺血再灌注损伤.
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抑制GSK-3β活性对糖尿病大鼠七氟醚后处理心肌保护作用的影响
目的探讨抑制糖原合成酶激酶?3β（ GSK?3β）活性对糖尿病大鼠七氟醚后处理心肌保护作用的影响。方法健康成年雄性SD大鼠，体重250～300 g，采用腹腔注射1％链脲佐菌素60 mg∕kg联合高糖高脂饮食的方法制备大鼠糖尿病模型。取糖尿病模型制备成功的大鼠40只，采用随机数字表法分为5组（n＝8）：假手术组（S组）、缺血再灌注组（I∕R组）、七氟醚后处理组（SP 组）、GSK?3β抑制剂SB216763组（ SB组）和七氟醚后处理＋SB216763组（ SS组）。采用结扎左冠状动脉前降支30 min，再灌注120 min的方法制备心肌缺血再灌注损伤模型。 SP组于再灌注前1 min吸入七氟醚，呼气末浓度为2．5％，持续5 min。 SB组于再灌注前1 min尾静脉注射SB2167630．2 mg∕kg；SS组于再灌注前1 min吸入七氟醚（呼气末浓度为2．5％）5 min和尾静脉注射SB2167630．2 mg∕kg。再灌注120 min时，取颈动脉血样，测定血清CK?MB活性和cTnI浓度；取心肌组织，光镜下观察病理学结果；采用TTC染色法确定心肌梗死体积；采用Western blot法测定磷酸化GSK?3β（ p?GSK?3β）表达水平。结果与S组比较，I∕R组、SP组、SB组和SS组心肌梗死体积增大，血清CK?MB活性和cTnI浓度升高，心肌p?GSK?3β表达下调（ P＜0．05）；与I∕R组比较，SB组和SS组心肌梗死体积减小，血清CK?MB活性和cTnI浓度降低，心肌p?GSK?3β表达上调（ P＜0．05），SP组上述指标差异无统计学意义（ P＞0．05）；与SB组比较，SS组心肌梗死体积减小，血清CK?MB活性和cTnI浓度降低，心肌p?GSK?3β表达上调（ P＜0．05）。 SB组与SS组心肌病理损伤程度较I∕R组与SP组减轻。结论抑制GSK?3β活性可改良七氟醚后处理对糖尿病大鼠的心肌保护作用。
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右美托咪定对异丙酚诱导新生大鼠海马神经细胞凋亡时GSK-3β活性的影响
目的 评价右美托咪定对异丙酚诱导新生大鼠海马神经细胞凋亡时糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)活性的影响.方法 雄性SD大鼠60只,7日龄,体重10～ 15 g,采用随机数字表法分为6组(n=10):生理盐水组(NS组)、脂肪乳剂组(F组)、异丙酚组(P组)和不同剂量右美托眯定组(D25组、D50组和D75组).NS组及F组分别腹腔注射生理盐水、脂肪乳剂100 μl;P组先腹腔注射异丙酚50 mg/kg,待翻正反射恢复后,再追加50 mg/kg,总量为100 mg/kg;D25组、D50组和D75组分别先腹腔注射右美托咪定25、50和75 μg/kg,30 min后再给予异丙酚.分别于大鼠苏醒后2h,取脑组织,采用TUNEL法确定海马神经细胞凋亡指数(AI);分离海马组织,采用Western blot法测定海马GSK-3β及磷酸化GSK-3β(p-GSK-3β)的表达水平,计算p-GSK-3β/GSK-3β比值.结果 与NS组比较,P组、D25组、D50组和D75组海马神经细胞AI升高,p-GSK-3β表达下调,p-GSK-3β/GSK-3β比值降低(P＜0.05);与P组比较,D25组、D50组和D75组海马神经细胞AI降低,p-GSK-3β表达上调,p-GSK-3β/GSK-3β比值升高(P＜0.05);与D25组比较,D50组和D75组海马神经细胞AI降低(P＜0.05),p-GSK-3β表达及p-GSK-3β/GSK-3β比值差异无统计学意义(P＞0.05);与D50组比较,D75组海马神经细胞AI降低(P＜0.05),p-GSK-3β表达及p-GSK-3β/GSK-3β比值差异无统计学意义(P＞0.05).结论 右美托咪定减轻异丙酚诱导新生大鼠海马神经细胞凋亡的部分机制可能与抑制GSK-3β活性有关.
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海马PI3K/Akt/GSK-3β信号通路在右美托咪定减轻异丙酚致新生大鼠远期认知功能减退中的作用
目的 评价海马磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶/糖原合成酶激酶-3β(PI3K/Akt/GSK-3β)信号通路在右美托咪定减轻异丙酚致新生大鼠远期认知功能减退中的作用.方法 清洁级健康雄性SD大鼠110只,7日龄,体重10～15 g,采用随机数字表法分为11组(n=10):生理盐水组(NS组)、脂肪乳剂组(F组)、10％二甲基亚砜(DMSO)2组(D2组)、右美托咪定组(DEX组)和TDZD-8组(TDZD组)分别腹腔注射生理盐水、脂肪乳剂、10％DMSO 100μl、右美托咪定75μg/kg和TDZD-8 1 mg/kg;10％DMSO1组(D1组)和LY294002组(LY组)分别经侧脑室注射10％DM-SO 5μl和LY294002 25 μg/5 μl;异丙酚组(P组)腹腔注射异丙酚50 mg/kg,待翻正反射恢复后追加50 mg/kg;右美托咪定+异丙酚组(PD组)腹腔注射右美托咪定75 μg/kg,30 min后注射异丙酚;LY294002+右美托咪定+异丙酚组(LYPD组)注射LY294002,30 min后注射右美托咪定,30 min后注射异丙酚;TDZD-8+右美托咪定+异丙酚组(TDPD组)注射TDZD-8,余处理同LYPD组.苏醒后继续饲养至9周龄.采用Morris水迷宫实验评价认知功能;随后处死大鼠取海马,采用RT-PCR法检测PI3K、Akt、GSK-3β、PSD95的mRNA表达;采用Western blot法检测Akt、pAkt(ser473)、GSK-3β、pG-SK-3β (ser9)、PSD95的表达.结果 与NS组比较,P组逃避潜伏期延长,穿越原平台次数减少,PI3K、Akt和PSD95的mRNA表达下调,GSK-3β mRNA表达上调,p-Akt(ser473)/Akt比值降低,PSD95表达下调,pGSK-3β (ser9)/GSK-3β比值升高(P＜0.05);与P组比较,PD组、LYPD组和TDPD组逃避潜伏期缩短,穿越原平台次数增加,PD组PI3K、Akt和PSD95的mRNA表达上调,GSK-3βmRNA表达下调,PD组和TDPD组pAkt(ser473)/Akt比值升高,PSD95表达上调,pGSK-3β(ser9)/GSK-3β比值降低(P＜0.05);与PD组比较,LYPD组逃避潜伏期延长,穿越原平台次数减少,GSK-3βmRNA表达上调,PSD95 mRNA表达下调,pAkt(ser473)/Akt比值降低,PSD95表达下调,pGSK-3β(ser9)/GSK-3β比值升高,TDPD组逃避潜伏期缩短,穿越原平台次数增加,GSK-3β mRNA表达下调、PSD95 mRNA表达上调,pGSK-3β (ser9)/GSK-3β比值降低,PSD95表达上调(P＜0.05).结论 海马PI3K/Akt/GSK-3β信号通路参与了右美托咪定减轻异丙酚致新生大鼠远期认知功能减退的过程.
关键词： 1-磷脂酰肌醇3-激酶 蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶 糖原合成酶激酶3 右美托咪啶 二异丙酚 海马 认知障碍 婴儿 新生 -
α7nAChR激动剂后处理及其联合肢体远隔缺血后处理抑制大鼠心肌缺血再灌注时炎症反应的机制:与糖原合成酶激酶?3β的关系
目的 评价α7烟碱能乙酰胆碱受体(α7nAChR)激动剂后处理及其联合肢体远隔缺血后处理抑制大鼠心肌缺血再灌注时炎症反应的机制与糖原合成酶激酶?3β(GSK?3β)的关系.方法 成年雄性SD大鼠80只,8周龄,体重290~320 g,采用随机数字表法分成4组(n=20):心肌缺血再灌注组(I∕R组)、α7nAChR激动剂后处理组(P组)、肢体远隔缺血后处理组(L组)和α7nAChR激动剂后处理+肢体远隔缺血后处理组(P+L组).采用结扎左冠状动脉前降支30 min再灌注120 min的方法制备心肌缺血再灌注损伤模型.P 组再灌注前即刻静脉注射特异性 α7nAChR激动剂PNU2829872 mg∕kg;L组于心肌缺血20 min时采用止血带结扎双侧后肢缺血10 min,心肌再灌注开始时松开后肢结扎;P+L组联合应用P组和L组的干预措施.再灌注120 min时采集静脉血样,采用ELISA法检测血清cTnI和CK?MB浓度;采用伊文氏蓝和TTC双染色法确定心肌梗死面积(IS);采用Western blot法检测心肌磷酸化GSK?3β[p?GSK?3β(Ser536)]、NF?κBp65和磷酸化NF?κBp65(p?NF?κBp65)的表达.结果 与I∕R组比较,P组、L组和P+L组心肌IS、血清cTnI和CK?MB浓度降低,缺血区心肌p?GSK?3β(Ser9)表达上调,p?NF?κBp65表达下调(P<0.05);与L组比较,P+L组心肌IS、血清cTnI和CK?MB浓度降低,缺血区心肌 p?GSK?3β(Ser9)表达上调,p?NF?κBp65表达下调(P<0.05).结论 α7nAChR激动剂后处理及其联合肢体远隔缺血后处理抑制大鼠心肌缺血再灌注时炎症反应的机制可能与抑制GSK?3β活性有关.
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单唾液酸神经节苷脂对体外循环大鼠海马Akt/GSK-3β信号通路的影响
目的 评价单唾液酸神经节苷脂(GM-1)对体外循环(CPB)大鼠海马蛋白激酶B(Akt)/糖原合酶激酶-3β(GSK-3β)信号通路的影响.方法 健康雄性SD大鼠18只,6月龄,体重400～ 500 g,采用随机数字表法分为3组(n=6):对照组(C组)、CPB组和GM-1组.GM-1组在预充液中加入GM-1 20 mg/kg;CPB组在预充液中加入等容量生理盐水.CPB组和GM-1组于CPB停止后3h时,C组于相应时点,取颈静脉血样,采用ELISA法测定血浆神经元特异性烯醇化酶(NSE)和S-100β蛋白的浓度,取血后处死大鼠取海马组织,透射电镜下观察海马神经元超微结构,光镜下观察神经元凋亡情况,采用Western blot法测定Akt和GSK-3β的磷酸化水平.结果 与C组比较,CPB组和GM-1组血浆NSE和S-100β蛋白的浓度升高,凋亡神经元增加,CPB组海马Akt和GSK-3β磷酸化水平降低,GM-1组海马Akt和GSK-3β磷酸化水平升高(P＜0.05);与CPB组比较,GM-1组血浆NSE和S-l00β蛋白的浓度降低,凋亡神经元减少,海马Akt和GSK-3β磷酸化水平升高(P＜0.05),病理学损伤减轻.结论 GM-1可能通过激活Akt/GSK-3β信号通路,减少神经元凋亡,减轻CPB诱发大鼠脑损伤.
关键词： G(M1)神经节苷脂 心肺转流术 蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶 糖原合成酶激酶3 海马 -
糖原合成酶激酶-3β在切口痛-瑞芬太尼痛觉过敏大鼠脊髓含NR1及NR2B亚基的NMDA受体转运中的作用
目的 探讨糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)在切口痛-瑞芬太尼痛觉过敏大鼠脊髓含NR1及NR2B亚基的NMDA受体转运中的作用.方法 雄性SD大鼠24只,体重240～260 g,2～3月龄,采用随机数字表法,将大鼠随机分为3组(n=8):对照组(C组)尾静脉注射二甲基亚砜(DMSO)2ml/kg,随后输注与瑞芬太尼等容量生理盐水60min;瑞芬太尼组(R组)尾静脉注射DMSO 2 ml/kg后制备切口痛模型,同时静脉输注瑞芬太尼1.2 μg· kg-1·min-1 60 min；GSK-3β抑制剂组(TDZD-8组)尾静脉注射GSK-3β抑制剂(TDZD-8)1 mg/kg后制备切口痛模型,同时静脉输注瑞芬太尼1.2μg·kg-1·min-1 60 min.于静脉输注生理盐水或瑞芬太尼前24h、输注后2、6、24和48 h (T0-4)时测定机械刺激缩足阈值(PWT)和热刺激缩足潜伏期(PWL),后1次测定痛阈后处死,取脊髓L4-6节段,采用Western blot法测定脊髓细胞膜(s)及胞浆内(i) NMDA受体NR1及NR2B亚基的表达,计算sNR1/iNR1及sNR2B/iNR2B比值.结果 与C组比较,R组和TDZD-8组PWT降低,PWL缩短,sNR1和sNR2B表达上调,iNR1和iNR2B表达下调,sNR1/iNR1及sNR2B/iNR2B升高(P＜0.05).与R组比较,TDZD-8组PWT升高,PWL延长,sNR1和sNR2B表达下调,iNR1和iNB2B表达上调,sNR1/iNR1及sNR2B/iNR2B降低(P＜0.05).结论 GSK-3β参与切口痛-瑞芬太尼痛觉过敏大鼠脊髓含NR1及NR2B亚基的NMDA受体从胞浆向胞膜的转运.
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Akt/GSK-3β信号转导通路在小鼠神经病理性痛中的作用
目的 探讨丝氨酸-苏氨酸激酶(Akt)/糖原合成酶激酶-3β (Akt/GSK-3β)信号转导通路在小鼠神经病理性痛中的作用.方法 雄性C57BL/6小鼠36只,体重20～25 g,7～8周龄,采用随机数字表法,将其随机分为2组:假手术组(S组,n=9)和神经病理性痛组(CCI组,n=27).CCI组采用坐骨神经慢性结扎损伤的方法制备神经病理性痛模型,S组行假手术.2组取6只小鼠,分别于CCI前1d、CCI后1、3、5、7、10、14、17、21 d时测定机械缩足阈值(PWMT)和热缩足潜伏期(PWTL).S组于造模后3d,CCI组于CCI后1、3、5、7、10、14、21 d时处死3只小鼠,取L3～5段脊髓,采用Western blot法检测Akt、磷酸化Akt(p-Akt)和磷酸化GSK-3β(p-GSK-3β)的表达.结果 与S组比较,CCI组CCI后1～21 dPWMT降低,PWTL缩短,CCI后7～21 d时脊髓Akt表达上调,CCI后1～21 d时脊髓p-Akt和p-GSK-3β表达上调(P＜0.05).结论 Akt/GSK-3β信号转导通路参与了小鼠神经病理性痛的形成和维持.
关键词： 蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶 糖原合成酶激酶3 神经痛 -
糖原合成酶激酶-3β在瑞芬太尼诱发痛觉过敏大鼠脊髓背角含GluR1和GluR2亚基AMPA受体表达和转运中的作用
目的 评价糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)在瑞芬太尼诱发痛觉过敏大鼠脊髓背角含GluR1和GluR2亚基AMPA受体表达和转运中的作用.方法 雄性SD大鼠24只,体重240 ～ 260 g,2～3月龄,采用随机数字表法,将其分为3组(n=8):对照组(C组)、瑞芬太尼组(R组)和瑞芬太尼+GSK-3β抑制剂TDZD-8组(R+T组).R组和R+T组静脉输注瑞芬太尼1.0μg·kg-1·min-1 1 h,TDZD-8组输注瑞芬太尼前静脉注射DZD-8 1 mg/kg.分别于瑞芬太尼输注前、输注停止后2、6、24和48 h时测定热缩足反应潜伏期(TWL)和机械缩足反应阈(MWT).后一次行为学测试后处死大鼠,取脊髓背角L4-6节段,采用Western blot法测定膜蛋白及总蛋白AMPA受体GluR1和GluR2亚基表达,并计算膜蛋白二者表达的比值(GluR1/GluR2).结果 与C组比较,R组MWT降低,TWL缩短,总蛋白及膜蛋白GluR1表达上调,总蛋白及膜蛋白GluR2表达下调,膜蛋白GluR1/GluR2升高(P＜0.05或0.01);与R组比较,R+T组MWT升高,TWL延长,总蛋白及膜蛋白GluR1表达下调,总蛋白及膜蛋白GluR2表达上调,膜蛋白GluR1/GluR2比值降低(P＜0.05或0.01).结论 GSK-3β介导了瑞芬太尼诱发痛觉过敏大鼠脊髓背角含GluR1亚基AMPA受体的表达上调和插入及含GluR2亚基AMPA受体的表达下调和内化.
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瑞芬太尼诱发切口痛大鼠痛觉过敏时脊髓δ受体与糖原合成酶激酶-3β活性的关系
目的 评价瑞芬太尼诱发切口痛大鼠痛觉过敏时脊髓δ受体与糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)活性的关系.方法 取尾静脉置管成功的雄性SD大鼠24只,体重240～ 260 g,2～3月龄,采用随机数字表法,将其分为3组(n=8):对照组(C组)腹腔注射等容量生理盐水,静脉输注等速率生理盐水60 min;瑞芬太尼+切口痛组(R+I组)腹腔注射等容量生理盐水,静脉输注瑞芬太尼1.2μg· kg-1 ·min-1 60 min,于输注即刻制备切口痛模型;δ受体拮抗剂组(N组)腹腔注射那曲吲哚0.1mg/kg,静脉输注瑞芬太尼1.2 μg·kg-1·min-1 60 min,于输注即刻制备切口痛模型.于静脉输注生理盐水或瑞芬太尼前24 h、静脉给药后2、6、24和48 h(T04)时测定机械缩足反应阈(MWT)和热缩足潜伏期(TWL).后一次痛阈测定结束后处死大鼠,取脊髓L4-6节段,采用Western blot法测定GSK-3β及磷酸化GSK-3β(pGSK-3β)的表达水平,计算pGSK-3β/GSK-3β比值,采用RT-PCR法测定GSK-3βmRNA表达水平.结果 与C组比较,R+I组和N组T1-4时MWT降低,TWL缩短,脊髓组织GSK-3β、pGSK-3β和GSK-3β mRNA的表达上调,pGSK-3β/GSK-3β比值降低(P＜0.05);与R+I组比较,N组T1-4时MWT升高,TWL延长,脊髓组织GSK-3β、pGSK-3β和GSK-3β mRNA的表达下调,pGSK-3β/GSK-3β比值升高(P＜0.05).结论 瑞芬太尼诱发切口痛大鼠痛觉过敏时脊髓GSK-3β的活性增强与δ受体的激活有关.
