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4-苯基丁酸抗内质网应激诱导胰岛β细胞凋亡
目的 探讨4-苯基丁酸(4-PBA)对2型糖尿病(T2DM)大鼠胰岛β细胞内质网应激(ERS)诱导的细胞凋亡的保护作用.方法 高脂饮食喂养加小剂量链脲佐菌素(STZ)腹腔注射建立SD大鼠T2DM模型,造模成功后取其中10只给予4-PBA灌胃20d.放射免疫法检测各组大鼠游离脂肪酸(FFA)、血糖及胰岛素的变化.醛品红染色观察胰岛形态改变,RT-PCR检测内质网相关蛋白(Caspase-3、GRP78、CHOP)的mRNA表达变化.结果 高脂对照组(n=10)和T2DM组(n=8)大鼠血清FFA比正常对照组(n=10)显著增加,4-PBA治疗后显著下降(n=8).4-PBA治疗升高了T2DM造成的血清胰岛素水平降低,并降低了T2DM引起的高血糖.醛品红染色显示,T2DM大鼠胰岛萎缩,数量显著下降,胰岛细胞胞质内出现空泡,4-PBA治疗后胰岛数量相比T2DM组有所增多.与对照组相比,T2DM组Caspase-3和CHOP的mRNA表达升高,4-PBA治疗后显著降低.结论 4-PBA通过CHOP途径减轻ERS对胰岛β细胞的损伤,抑制胰岛细胞的过度凋亡,保护胰岛β细胞功能,从而延缓2型糖尿病的发展.
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4-苯基丁酸抑制蛋白激酶R样内质网激酶信号通路对大鼠肺动脉高压的作用
目的 通过4-苯基丁酸(4-PBA)对内质网应激关键信号通路蛋白激酶R样内质网激酶(PERK)的干预,探讨其对大鼠肺动脉高压的作用.方法 选择Wistar雄性大鼠,按照体重随机分为正常组、模型组、实验1组及实验2组.用一次性腹腔注射野百合碱(60 mg·kg-1)的方法建立肺动脉高压模型.实验1组于建模2周后,按500 mg·kg-1·d-1剂量给大鼠灌服4-PBA 2周;实验2组于建模第1天开始,每日按同等剂量给大鼠灌服4-PBA 4周.分别用BL-420F生物信息采集系统、HE染色及分子生物学手段检测各组大鼠血流动力学、病理形态学及PERK信号通路中关键因子的mRNA水平及蛋白表达.结果 经4-PBA干预后,与模型组的平均肺动脉压力为(57.10 ±4.77) mmHg相比,实验1组及实验2组的平均肺动脉压力分别为(23.06土1.54),(37.31 ±4.57)mmHg,显著降低,差异有统计学意义(P＜0.001).与模型组的肺细小动脉中膜厚度比率为(50.84±6.12)％相比,实验1组及实验2组的肺细小动脉中膜厚度比率分别为(22.05±4.86)％,(18.36±1.51)％,明显降低,差异有统计学意义(P＜ 0.001).PERK信号通路中关键因子Perk的mRNA水平:模型组为21.93±5.71,实验1组及实验2组分别为1.02±0.05,4.01±0.27,明显降低,差异有统计学意义(P＜0.01);同时,模型组的蛋白表达水平为0.48±0.04,实验1组及实验2组分别为0.32±0.04,0.24±0.03,明显降低,差异有统计学意义(均P＜0.01);其余因子的mRNA及蛋白表达水平较模型组降低,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 4-PBA通过抑制内质网应激关键信号通路PERK,可以达到防治肺动脉高压的作用.
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4-苯基丁酸抑制内质网应激反应改善大鼠肺动脉高压右心衰竭的实验研究
目的 探讨内质网应激(ERS)分子伴侣4-苯基丁酸(4-PBA)对野百合碱(MCT)所致肺动脉高压(PAH)大鼠右心衰竭的影响.方法 32只SD大鼠分为空白对照组(CON组)、空白对照+4-PBA组(CON+PBA组)、MCT模型组(MCT组),MCT+4-PBA治疗组(MCT+PBA组),每组各8只,MCT(60 mg/kg)腹腔注射建立PAH大鼠右心衰竭模型,造模后4-PBA(500 mg/kg)灌胃4周,右心导管测量右心室收缩压(RVSP)和平均肺动脉压(mPAP),计算右心肥厚指数(RVHI),HE染色观察右心形态学变化,ELISA法测定氨基末端B型利钠肽前体(NT-proBNP)水平,Westen blot检测右心室葡萄糖调节蛋白78(GRP78)及C/EBP环磷酸腺苷反应元件结合转录因子同源蛋白(CHOP)的表达.结果 与CON组比较,MCT组大鼠mPAP、RVSP、RVHI、NT-proBNP明显升高,差异有统计学意义(P＜ 0.05),心肌细胞明显肥大,GRP78和CHOP蛋白表达明显增加,差异有统计学意义(P＜ 0.05);与MCT组比较,MCT+PBA组大鼠mPAP、RVSP、RVHI、NT-proBNP明显下降,差异有统计学意义(P＜0.05),心肌细胞肥大明显改善,GRP78和CHOP蛋白表达下调,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 ERS在PAH、右心衰竭发生过程中发挥重要作用,而4-PBA可以改善右心衰竭,其机制可能与抑制ERS有关.
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内质网应激诱导的细胞凋亡在大鼠压疮深部组织损伤中的作用
目的:观察压疮大鼠深部组织损伤(DTI)中肌细胞内质网应激(ERS)相关因子表达的变化,探讨内质网应激诱导的细胞凋亡在压疮深部组织损伤中的作用.方法:健康雄性SD大鼠50只,随机分为正常(Con)组,模型(Model)组,实验组(生理盐水(NS)组与4-苯基丁酸(PBA)组),实验组按观察时间点又分为4d,7d,14 d,21 d四组(n=5).PBA组于造模结束后2ml生理盐水溶解PBA灌胃,隔天1次;NS组予等量生理盐水灌胃.于各时间点处死动物,收集受压肌肉组织.HE染色观察肌肉组织病理变化;TUENL染色观察细胞凋亡;免疫组化检测ERS分子葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、C/EBP(CHOP)、凋亡酶12(Caspase 12)的水平.结果:HE染色显示与Con组相比,各实验组肌肉组织出现不同程度病理退化表现,PBA组与NS组相比,损伤程度有所缓解,新生肌纤维融合更快;TUNEL结果显示受压各组较正常组细胞凋亡数增加,于4d达到高峰,以后逐渐下降,PBA干预后细胞凋亡有所减少(P＜0.05);免疫组化结果显示:肌肉组织NS组GRP78、CHOP、Caspase 12蛋白表达在4d达到高峰后逐渐下降.NS组各蛋白在各时间点表达均明显高于PBA组(P＜0.05).结论:内质网应激诱导的细胞凋亡参与压疮深部组织损伤病理进程,其相关机制可能与CHOP、Caspase 12介导的的细胞凋亡有关.
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4-苯基丁酸对高果糖喂养大鼠肝脏脂质沉积及氧化应激的影响
目的：观察内质网应激(ERS)抑制剂4-苯基丁酸(4-PBA)对高果糖饮食喂养大鼠肝脏氧化应激的影响,以探讨ERS在高果糖喂养诱导脂肪肝中的介导作用及其与氧化应激的关系。方法雄性Wistar大鼠分为对照组、高果糖组和4-PBA组[自高果糖喂养4周后给予4-PBA 0.35 g/(kg·d)],8周后处死大鼠并测定肝脏甘油三酯(TG)含量。 PCR法检测ERS标志物葡萄糖调节蛋白78(GRP78)的基因表达。测定细胞中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及细胞中丙二醛(MDA)的含量。 Western blot法检测肝C/EBP同源蛋白( CHOP)。结果与对照组相比,高果糖组的肝脏TG含量、GRP78基因表达、CHOP蛋白表达显著增加(P<0．01),与高果糖组比较,4-PBA上述指标显著降低(P<0．01)。与对照组相比,高果糖组大鼠的SOD、GSH-Px、CAT活性下降,MDA含量升高(P均<0.01),而4-PBA组的SOD、GSH-Px、CAT活性高于高果糖组,MDA含量低于高果糖组(P均<0.01)。结论长期高果糖喂养可诱导肝脏ERS和氧化应激,ERS抑制剂4-PBA可改善高果糖饮食诱导的肝脏氧化应激。
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4-苯基丁酸抑制内质网应激对大鼠皮瓣缺血再灌注损伤的影响
目的 观察4-苯基丁酸(4-PBA)抑制内质网应激对大鼠皮瓣缺血再灌注损伤的影响.方法 选择Wistar大鼠75只,建立大鼠腹部皮瓣缺血再灌注损伤模型,随机分为对照组、4-PBA组、生理盐水组(NC组).对照组大鼠皮瓣形成后及4-PBA组、NC组皮瓣缺血再灌注后0、1、6、12、24h,分别于皮瓣边缘取全厚皮瓣组织,行病理形态学观察;应用原位末端脱氧核苷转移酶标记法(TUNEL)检测皮瓣组织细胞凋亡情况;RT-PCR法检测GRP78、CHOP mRNA表达水平;Western-blot及免疫荧光染色法分析GRP78、CHOP蛋白表达水平,并行相关性分析.结果 组织学观察发现NC组在缺血再灌注损伤6h后组织肿胀程度、坏死细胞和炎性细胞数较4-PBA组明显增加.缺血再灌注损伤6和24h,4-PBA组与NC组相比TUNEL阳性细胞数分别减少19.4％和26.1％,差异有统计学意义(P＜0.05).缺血再灌注损伤6、12、24 h,4-PBA组较NC组CHOP、GRP78mRNA表达水平及蛋白表达水平明显降低,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 4-PBA通过抑制内质网应激介导的细胞凋亡机制,能减轻大鼠皮瓣缺血再灌注损伤后细胞凋亡,起到对皮瓣缺血再灌注后的保护作用.
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4-苯基丁酸对大鼠脑出血模型脑水肿的作用及机制探讨
目的 探讨4-苯基丁酸(PBA)对大鼠脑出血(ICH)后脑水肿的作用及机制.方法 健康雄性SD大鼠,随机分为ICH组、PBA 100 mg·kg-1组、PBA 300 mg·kg-1组(均n=15)和假手术组(n=9),采用自体血脑内立体定向注射法建立大鼠ICH模型,不同剂量组PBA干预组于术后即刻每24 h腹腔注射相应剂量的PBA,评价术后不同时间点各组大鼠神经功能评分.各组大鼠均于术后72 h处死,干湿重法检测脑水肿情况,伊文思蓝法检测血脑屏障通透性变化,同时Western blot法检测血肿周围脑组织中基质金属蛋白酶9(MMP-9)表达的变化.结果 PBA 300 mg·kg-1组各时间点神经功能缺损显著低于ICH组(P＜0.05).ICH后72 h,PBA 100 mg·kg-1组、PBA 300 mg·kg-1组脑组织含水量和伊文思蓝含量显著低于ICH组(P＜0.05);血肿周围组织中MMP-9表达也显著低于ICH组(P＜0.05).结论 PBA能够改善大鼠ICH模型的神经功能缺损,减轻ICH后水肿和改善血脑屏障通透性,抑制血肿周围脑组织中MMP-9的表达是可能作用机制.
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分子伴侣4-苯基丁酸对HepG2脂肪变模型中细胞损伤的影响
目的 观察人肝癌HepG2细胞脂肪变模型中内质网应激发生的情况,探讨分子伴侣4-苯基丁酸(4-PBA)对该脂肪变模型中内质网应激、氧化应激和凋亡的影响.方法 使用0.5、1.0 mmol/L的混合脂肪酸分别干预HepG2细胞,在不同时间点采用Real-time PCR方法检测内质网应激相关蛋白CHOP和葡萄糖调节蛋白78(GRP78) mRNA的表达水平.以2 mmol/L的4-PBA干预脂肪变性HepG2细胞,在不同时间点检测CHOP和GRP78 mRNA的表达,氧化应激指标丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)和还原型谷胱甘肽(GSH)水平,以及凋亡相关蛋白Caspase-3活性的变化.结果 与对照组比较,混合脂肪酸干预组HepG2细胞内CHOP、GRP78 mRNA的表达水平显著升高(P＜0.05).4-PBA干预可使脂肪变性HepG2细胞内CHOP和GRP78 mRNA的表达水平下调(P＜0.05),MDA含量明显下降,SOD和GSH水平显著升高(P＜0.05),Caspase-3活性减低(P＜0.05).结论 HepG2细胞脂肪变性时发生明显的内质网应激.分子伴侣4-PBA能减轻氧化应激和内质网应激,下调脂肪变性HepG2细胞Caspase-3活性,减轻细胞损伤.
关键词： 脂肪变性HepG2细胞 氧化应激 内质网应激 Caspase-3 4-苯基丁酸 -
4-苯基丁酸对脓毒症大鼠肺血管渗漏的作用及机制
目的：探讨4-苯基丁酸(4-phenylbutyric acid,4-PBA)对脓毒症大鼠肺血管渗漏的作用及机制。方法采用盲肠结扎穿孔术( CLP)建立脓毒症大鼠模型,观察给予4-PBA后大鼠的肺血管通透性、内质网应激标志蛋白如葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein78, GRP78)、葡萄糖调节蛋白94(glucose regulated protein94, GRP94)和CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白( CCAAT/enhancer binding protein homologous protein, CHOP)表达的变化。培养大鼠肺静脉内皮细胞,观察给予脂多糖( Lipopolysaccharide,LPS)和4-PBA对细胞应力纤维( F-actin)的影响。结果与假手术组比较,脓毒症大鼠肺血管通透性显著升高,内质网应激标志蛋白( GRP78、GRP94、CHOP)的表达增高,4-PBA预处理后,脓毒症大鼠肺血管的通透性下降,内质网应激标志蛋白表达下降。与正常肺静脉内皮细胞比较, LPS组肺静脉内皮细胞应力纤维增多,细胞呈收缩状态。而4-PBA预处理组肺静脉内皮细胞形态则近似正常。结论4-苯基丁酸可能通过抑制应力纤维形成,改善细胞收缩状态,降低脓毒症大鼠肺血管的通透性。
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内质网应激信号通路在棕榈酸诱导的血管内皮细胞凋亡中的作用
目的 探讨内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)信号通路在棕榈酸诱导的人脐静脉血管内皮细胞(hu-man umbilical vein endothelial cells,HUVECs)凋亡中的作用.方法 不同浓度(0.1、0.2、0.4、0.8 mmol·L-1)棕榈酸刺激HUVECs(0、12、24、48 h),CCK-8法检测血管内皮细胞增殖能力;免疫印迹法检测血管内皮细胞GRP78、CHOP、PERK、IRE1、ATF6等ERS信号通路蛋白的表达水平;免疫荧光法检测细胞内凋亡水平.结果 0.4 mmol·L-1棕榈酸刺激血管内皮细胞24 h,细胞增殖率明显降低;GRP78、CHOP、PERK、IRE1、ATF6等ERS信号通路蛋白的表达明显升高(P<0.05),细胞凋亡水平明显增高(P<0.05);ERS抑制剂4-苯基丁酸(4-PBA,10 mmol·L-1)预处理组血管内皮细胞凋亡水平明显下调(P<0.05).结论 ERS信号通路在棕榈酸所致血管内皮细胞凋亡的防治中有重要意义.
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4-苯基丁酸对糖尿病大鼠的心脏保护作用
目的：观察4-苯基丁酸(4-PBA)对糖尿病大鼠心脏功能的影响并初步探讨其机制。方法♂Sprague-Dawley ( SD)大鼠随机分成3组：对照组、糖尿病组和糖尿病+4-PBA组。单次腹腔注射链脲佐菌素(60 mg·kg-1)诱发大鼠糖尿病，在1型糖尿病模型制备成功后第5周开始每天给予大鼠4-PBA(1g·kg-1)灌胃，连续治疗20周。实验结束后，经右颈总动脉插管检测大鼠大动脉和左心室血流动力学变化，同时收集血清和心脏，比色法检测血糖，血清和心肌组织中超氧化物歧化酶( SOD)和一氧化氮合酶( NOS)活性，丙二醛(MDA)和一氧化氮(NO)含量。结果4-PBA治疗对糖尿病大鼠血糖、体重和心脏重量无明显影响，但可改善糖尿病大鼠血流动力学，表现为大动脉收缩压和舒张压、心率、左心室收缩压和左心室内压大上升和下降速率(± dp/dt)的轻度升高，左心室舒张压的轻度降低和舒张时程的缩短(P>0.05)，左心室弛缓时间明显缩短(P<0.05)。4-PBA治疗尚可明显升高糖尿病大鼠血清和心肌组织SOD和NOS活力以及NO含量，并降低MDA含量(P<0.05)。结论4-PBA治疗对糖尿病大鼠心脏有潜在保护作用，这一作用是通过改善糖尿病大鼠血流动力学和明显缓解其心脏舒张功能障碍而实现，并与其抑制动物体内氧化应激和促进心肌NO生成有关。
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4-苯基丁酸对果糖所致非酒精性脂肪肝的保护效应
目的 探讨4-苯基丁酸(PBA)对饮用果糖所致小鼠非酒精性脂肪肝的保护作用.方法 48只♀ ICR小鼠随机分为4组.对照组给予普通自来水喂养8周;果糖组给予30%果糖水溶液喂养8周;PBA组给予普通自来水喂养8周,后2周经腹腔注射给予PBA(100 mg·kg-1);PBA+果糖组给予富含30%果糖水溶液喂养8周,后2周经腹腔注射给予PBA(100 mg·kg-1).各组小鼠均自由进食标准饲料.实验结束后立即剖杀小鼠,采集血清和肝组织,检测血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、总胆固醇(TCH)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、极低密度脂蛋白(VLDL)和肝脏组织TCH 和TG;HE染色分析肝脏组织病理学改变;油红O染色分析肝脏脂质沉积.RT-PCR测定小鼠肝脏脂肪酸合成酶(fas)、乙酰辅酶A羧化酶(acc)和硬脂酰辅酶A去饱和酶-1 (scd-1)mRNA表达.结果 与对照组相比,果糖组小鼠血清和肝脏TG及肝脏TCH的含量明显升高;HE染色显示,果糖组小鼠肝细胞脂肪变性;油红O染色证实,果糖组小鼠肝脏有明显脂质沉积;进一步研究显示,与对照组相比,果糖组小鼠肝脏fas,acc和scd-1 mRNA水平均明显上调.果糖组与PBA+ 果糖组比较显示,PBA干预可明显降低血清、肝脏TG含量及肝脏TCH含量,减轻果糖引起的肝脏脂质沉积;抑制果糖引起的肝脏fas,acc和scd-1表达上调.结论 PBA对饮用果糖所致的小鼠非酒精性脂肪肝有保护作用.
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4-苯基丁酸对慢性脑低灌注后认知功能障碍的作用及机制
目的 探讨4-苯基丁酸(4-phenylbutyric acid,PBA)对慢性脑低灌注后认知功能障碍的作用和机制研究.方法 62只雄性清洁级Sprague Dawley (SD)大鼠,分为假手术组(sham组,n=14)、慢性脑缺血组(bilateral carotid arteries occlusion,2VO组,n=24)和PBA处理的慢性脑缺血组(2VO+PBA组,n=24),采用双侧结扎颈总动脉方法建立慢性脑缺血模型造成鼠脑慢性脑缺血1个月,期间前三天每天一次及此后隔天一次腹腔注射11.25 mg· ml-1,PBA(90 mg·kg-1·d-1)或等体积生理盐水作为对照.利用Morris水迷宫、新奇物体识别实验、蛋白印迹和免疫组织化学方法,测试大鼠学习记忆能力,检测和观察鼠脑海马NMDAE受体2A(NR2A)的表达和分布水平.结果 Morrs水迷宫测试显示在训练第2～7天2VO组学习潜伏期明显长于sham组(P＜0.01),而2VO+PBA组大鼠的学习潜伏期(第2,3,5,6,7天潜伏期)则显著短于2VO组(第2,5,6,7天P＜0.01,第3天P＜0.05).记忆检测显示2VO大鼠到达平台潜伏期比假手术组显著长(P＜0.01),而2VO+PBA组大鼠则较2VO组花费较短的时间达到原平台位置(P＜0.01).新奇物体识别实验显示2VO组大鼠新物体探索比和识别指数明显小于sham组(P＜0.01),而2VO+PBA组大鼠的新物体探索比和识别指数明显大于2VO组(P＜0.01).蛋白印迹结果显示,2VO组大鼠NR2A水平明显低于sham组(P＜0.01),而2VO+PBA组大鼠的NR2A水平则显著高于2VO组(P＜0.05).2VO组大鼠NMDA受体2B水平与sham组和2VO+PBA组差异无统计学意义(P＞0.05).免疫组织化学显示NR2A的表达和分布水平与蛋白印迹实验结果一致.2VO组大鼠磷酸化CREB相对水平(与总CREB相对)(0.62±0.04)明显低于sham组(1.00±0.07) (P＜0.01),而2VO+PBA组大鼠的CREB相对水平(0.97±0.07)则显著高于2VO组(P＜0.01).结论 NR2A下调在慢性脑缺血引起的认知功能障碍中发挥着重要作用,PBA可能通过上调NR2A表达而改善慢性脑缺血后大鼠的认知功能障碍,提示PBA可能作为防止慢性脑低灌注引起的认知功能障碍的一种重要药物.
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大鼠脑梗死后内质网应激对髓鞘碱性蛋白表达的影响
目的 探讨大鼠脑梗死后内质网应激与少突胶质细胞相关因子髓鞘碱性蛋白(myelin basic protein,MBP)的关系.方法 60只雄性SD大鼠随机分为3组,每组20只,脑梗死组、4-苯基丁酸(4-PBA)组采用手术线栓法制备大鼠大脑中动脉梗死模型,对照组不行大脑中动脉结扎;造模成功4.5、6、24、72 h,各组分别取5只大鼠脑组织采用免疫组织化学方法检测脑组织葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein 78,GRP78)、MBP,比较不同时间点各组GRP78、MBP阳性细胞率.结果 脑梗死组4.5、6、24 h时GRP78阳性细胞率[(65.00±8.89)％、(74.00±7.00)％、(71.33±15.56)％]高于对照组[(33.00±7.21)％、(35.33±5.03)％、(32.33±4.72)％](P＜0.05),72 h时GRP78阳性细胞率[(50.67±12.01)％]与对照组[(38.67±2.08)％]比较差异无统计学意义(P＞0.05);脑梗死组4.5、6、24、72 h时GRP78阳性细胞率与4-PBA组[(65.00±7.81)％、(78.33±7.03)％、(86.33±3.78)％、(56.67±13.01)％]比较差异无统计学意义(P＞0.05);脑梗死组4.5、6、24、72 h时MBP阳性细胞率[(47.33±6.42)％、(42.67±3.51)％、(32.67±6.65)％、(30.00±1.00)％]均低于对照组[(61.33±4.72)％、(61.33±9.86)％、(58.33±9.71)％、(58.33±10.40)％](P＜0.05);4-PBA组4.5h时MBP阳性细胞率[(46.00±8.18)％]低于脑梗死组,6、24、72 h时MBP阳性细胞率[(48.33±8.50)％、(45.67±13.79)％、(37.67±2.08)％]高于脑梗死组,但差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 MBP在大鼠脑梗死后4.5、6、24、72 h的表达呈下降趋势,且不被内质网应激抑制剂4-PBA所抑制.
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4-苯基丁酸对棕榈酸诱导的胰岛β细胞内质网应激的效应
目的 探讨4-苯基丁酸(4-PBA)对棕榈酸诱导的大鼠RIN-m5F细胞内质网应激(ERS)的效应.方法 大鼠RIN-m5F细胞用基础培养基孵育24h,转为无糖1640培养基,孵育24h,加入1 mmol/L棕榈酸及不同浓度4-PBA共孵育24h.QT-PCR(实时荧光定量聚合酶链反应)检测4-PBA处理前后ERS相关因子GRP78、CHOP及caspase3mRNA的表达变化.蛋白免疫印迹方法(Western blotting)测定相应蛋白的表达水平.结果 棕榈酸刺激后细胞内GRP78、CHOP及caspase3 mRNA表达水平增加.10 mmol/L4-PBA处理后,CHOP、caspase3表达量降低;蛋白免疫印迹结果显示,棕榈酸刺激后CHOP、caspase3蛋白表达增加,10 mmol/L4-PBA处理后表达降低.结论 4-PBA可能通过CHOP途径减轻RIN-m5F细胞的ERS,对细胞凋亡具有一定的抑制作用.
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二氧化硫预处理对大鼠离体心肌缺血再灌注损伤的保护作用
目的 探讨生理水平的二氧化硫(SO2)预处理对大鼠离体心肌缺血再灌注(I/R)损伤的保护作用,通过使用内质网应激抑制剂4-苯基丁酸(4-PBA)来探讨SO2预处理的作用机制.方法 应用Langendorff技术建立大鼠离体心脏灌注模型.将21只Wistar大鼠离体心脏随机分为3组:I/R组、SO2+I/R组及4-PBA+SO2+I/R组.通过Maclab采集系统监测心脏功能.记录缺血前30 min心功能指标,以缺血前离体心脏心率、左心室内压差、左心室内大上升速率及大下降速率为基础值,比较再灌注期间各组离体心脏各项心功能指标恢复率变化.结果 I/R可引起再灌注期间大鼠离体心脏心功能恢复率显著下降.经5 μmol·L-1SO2预处理后,相对于I/R组,再灌注期间大鼠离体心脏的各项心功能恢复率有不同程度的改善(Pa＜0.05),其中以左心室内压差、左心室内大上升速率及大下降速率改善为明显.预先给予4-PBA持续灌流后,SO2预处理对大鼠I/R损伤的保护作用有不同程度的下降.相对于单纯SO2预处理组,4-PBA+SO2+I/R组再灌注30 min后左心室内大上升速率及大下降速率恢复显著下降.结论 SO2可能通过激活内质网应激反应发挥对大鼠I/R损伤的保护作用,4-PBA可部分逆转SO2预处理对于心脏I/R损伤的保护作用.
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内质网应激对糖尿病小鼠晶状体上皮细胞发生上皮间质转分化的作用
目的 探讨内质网应激对糖尿病小鼠晶状体上皮细胞发生上皮间质转分化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)的作用.方法 42只雄性C57BL/6J小鼠随机分为正常对照组、糖尿病模型组和糖尿病+4-苯基丁酸(4-PBA)干预模型组.糖尿病模型小鼠由腹腔注射STZ建立,糖尿病+4-PBA干预模型组给予4-PBA溶液灌胃.干预过程中监测各组小鼠体质量及随机血糖水平变化.干预开始后每4周散瞳后于裂隙灯显微镜下观察晶状体混浊情况并照相记录,第12周摘取眼球于体式显微镜下观察晶状体混浊情况.在干预的第1、4、8和12周,采用Western blot方法检测晶状体上皮中葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein,GRP78)、α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)及E-钙黏蛋白(E-cadherin)表达水平.结果 正常对照组小鼠体质量增加明显,观察期结束时体质量为(30.21±1.47)g,糖尿病模型组及糖尿病+4-PBA干预模型组小鼠体质量增长较正常对照组小鼠缓慢,12周末时分别为(25.32 ±0.73)g及(25.07±0.67)g.随机血糖监测结果显示糖尿病模型组小鼠各时间点血糖均高于正常对照组(t=13.52、19.45、18.86、21.18、21.56,均为P＜0.05),糖尿病+4-PBA干预模型组血糖各时间点均高于正常对照组(t=15.23、18.78、13.04、15.06、13.90,均为P＜0.05),第4周起低于糖尿病模型组(t=5.819、6.120、7.664,均为P＜0.05).裂隙灯显微镜下检查结果显示,正常对照组小鼠晶状体维持透明,糖尿病模型组小鼠第8周起晶状体出现浅层皮质点状混浊,糖尿病+ 4-PBA干预模型组小鼠8周时晶状体出现轻度混浊,但程度较糖尿病模型组轻.离体观察正常对照组晶状体保持透明,糖尿病模型组及糖尿病+ 4-PBA干预模型组晶状体均出现点状混浊,糖尿病+4-PBA干预模型组混浊程度较轻.Western blot结果显示,与正常对照组相比,糖尿病模型组GRP78蛋白表达量在第12周时明显增高(t=7.153,P＜0.05);8周及12周时α-SMA表达量明显升高(t=3.559、4.084,均为P＜0.05),各时间点E-cadherin表达量均明显降低(t =4.350、6.139、7.770、3.486,均为P＜0.05);糖尿病+4-PBA干预模型组GRP78蛋白表达量低于糖尿病模型组,且在第8周和12周差异均有统计学意义(t=8.600,11.53,均为P＜0.05);α-SMA相对表达量在第12周时明显下降(t=4.357,P＜0.05),E-cadherin相对表达量增高且达到正常水平,各时间点差异均有统计学意义(t=4.360、7.633、8.450、5.853,均为P＜0.05).糖尿病+ 4-PBA干预模型组不同时间点比较,GRP78表达量在8周时达到低.结论 利用分子伴侣4-PBA抑制糖尿病小鼠内质网应激水平能够抑制糖尿病引起的晶状体上皮细胞发生EMT.
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4-PBA通过抑制内质网应激减轻原代海马神经元的损伤
目的:探讨内质网应激后原代海马神经元树突棘密度及突触蛋白表达的变化,以及通过内质网应激分子伴侣4-苯基丁酸(4-phenylbutyric acid,4-PBA)抑制内质网应激对这种神经元损伤的抑制作用.方法:原代培养新生大鼠海马神经元,将表达增强型绿色荧光蛋白的质粒转染到原代培养5～7 d(DIV 5～7)的大鼠海马神经元内持续培养,DIV 20时分为对照组、衣霉素(tunicamycin,Tm)处理组和Tm+4-PBA预处理组(Tm处理前1 h给予4-PBA),采用Western blot法检测内质网应激标志蛋白BiP和突触蛋白的表达水平,激光共聚焦显微镜下观察神经元,分析树突棘密度,采用MTT法分析细胞活力.结果:Tm处理后使BiP蛋白水平明显升高,而4-PBA预处理使BiP蛋白水平显著下降(P<0.05).Tm引起的原代海马神经元树突棘密度下降及突触蛋白的表达下降能够被4-PBA抑制.Tm引起的细胞活力下降可被4-PBA抑制.结论:Tm能够通过诱导内质网应激而引起原代海马神经元树突棘密度下降及突触蛋白表达下降,而提前给予4-PBA预处理可明显降低内质网应激反应,抑制树突棘密度下降及突触蛋白表达下降,从而减轻原代海马神经元的损伤.
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4-苯基丁酸对糖尿病肾病大鼠的作用
目的 探讨化学分子伴侣4-苯基丁酸(4-PBA)对糖尿病肾病(DN)大鼠的治疗作用及其机制.方法 54只大鼠随机分为正常对照组(NC)、糖尿病肾病组(DN)和4-PBA治疗组(4-PBA),每组各18只.在治疗第4、8及12周末分别检测各组大鼠肾质量指数(KI)、24 h尿蛋白排泄率(UAER)、血肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)、尿丙二醛(MDA)含量和超氧化物岐化酶(SOD)活性;观察肾脏病理改变;实时荧光定量PCR法检测各组大鼠肾组织p47phoxmRNA的表达变化;Western印迹检测pg7phox和硝基酪氨酸(NT)的蛋白表达变化.结果 与NC组大鼠比较,在4、8和12周时,DN大鼠的KI显著增高(P＜0.05),UAER(me/24 h)也显著增高(4.92±0.70比0.26±0.07、5.29±0.83比0.28±0.08、5.54±0.81比0.29±0.04,均P＜0.05).12周时病理显示DN大鼠肾小球系膜细胞增生,系膜基质积聚;而与DN组大鼠比较,4-PBA治疗组大鼠KI显著降低(P＜0.05),UAER(mg/24 h)亦显著降低(4、8和12周分别为3.71±0.37、3.47±0.36和3.28±0.40,P＜0.05),4-PBA能显著减轻肾脏的病理变化.在4、8和12周,与NC组大鼠比较,DN大鼠肾组织p47phox mRNA表达分别升高了154.72%、148.60%和91.95%(均P＜0.05);p47phox蛋白表达分别升高了118.00%、140.10%和177.82%(均P＜0.05);硝基酪氨酸蛋白表达分别升高了45.29%、59.13%和89.28%(均P＜0.05);尿MDA含量分别增加了2.05倍、2.26倍和2.43倍;尿SOD活性分别下降了64.78%、71.29%和79.32%.与DN组比较,在8和12周时,4-PBA治疗组DN大鼠肾组织p47phox mRNA和蛋白表达均显著减少(均P＜0.05);硝基酪氨酸蛋白表达显著减少(P＜0.05),且与NC组差异已无统计学意义.另外,在4～12周,4-PBA治疗可显著减少DN大鼠尿中MDA含量,增加尿SOD活性(均P＜0.05).结论 4-PBA能显著抑制糖尿病大鼠肾脏病理变化,其机制可能与抑制肾组织氧化应激有关.
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IRE-1信号通路在野百合碱诱导大鼠肺动脉高压中的作用
目的 探讨抑制内质网应激肌醇必需酶-1(IRE-1)信号通路在野百合碱诱导大鼠肺动脉高压发生、发展中的作用机制.方法 选择Wistar雄性大鼠,随机分为正常对照组、模型组、药物治疗组.采用一次性腹腔注射野百合碱的方法建立肺动脉高压模型.药物治疗组在建模2周后给予灌服4-苯基丁酸2周.检测各组大鼠血流动力学、病理形态学及IRE-1信号通路中关键因子葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、IRE-1α的mRNA相对表达量.结果 腹腔注射野百合碱建立肺动脉高压模型后,模型组平均肺动脉压力(mPAP)、平均右心室压力(mRVP)较正常对照组显著升高(P<0.001),病理肺血管重塑指标较正常对照组增高(P<0.001),GRP78和IRE-1αmRNA相对表达量较正常对照组升高(P<0.05,P<0.001).经过化学分子伴侣4-苯基丁酸干预后,药物治疗组血流动力学指标较模型组减低(P<0.01),但未恢复到正常对照组水平(P<0.001);病理检测肺小动脉中膜厚度、管壁面积/管总面积与模型组相比减少(P<0.001),可恢复到正常对照组水平(P>0.05),右室肥厚指数与模型组相比减少(P<0.001),未恢复到正常对照组水平(P<0.001);GRP78、IRE-1α的mRNA相对表达量较模型组降低(P<0.05,P<0.001),可恢复到正常对照组水平(P>0.05).结论 内质网应激IRE-1信号通路在肺动脉高压发生、发展中发挥重要作用,通过化学分子伴侣4-苯基丁酸的抑制,可以有效降低肺动脉高压,减轻肺小动脉重塑.
