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谷胱甘肽及其抗氧化作用今日谈
目录一、GSH结构与分布二、GSH的抗氧化作用(一)GSH的解毒及细胞保护功能1.GSH亲核进攻--结合反应的解毒作用2.GSH抗自由基和抗氧化应激作用(二)氧化应激诱导GSH合成及其机制谷胱甘肽 (glutathione, GSH)是广泛分布于哺乳动物、植物和微生物细胞内,主要的、含量丰富的含巯基的低分子肽.1888年De Rey-Pailhade首次从酵母中分离出天然型GSH,1921年Hopkins第一次制备了GSH结晶,1929年Pirie 和Pinhey通过对该三肽的生理化学研究,得出了GSH的正确结构式,1935年首次人工合成GSH.此后对GSH的研究未曾中断过,至今对GSH 的认识也没有完结.
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溶血磷脂酸抑制过氧化氢诱导的骨髓间充质干细胞的凋亡研究
目的:干细胞移植是近年来缺血性心脏病治疗的新策略,移植后细胞存活率低下是限制其疗效的关键问题。本研究针对移植干细胞所面临的氧化应激心肌微环境,利用过氧化氢(H2O2)诱导大鼠骨髓间充质干细胞(BMSC)凋亡的细胞氧化应激损伤模型,探讨一种内源性生物活性分子-溶血磷脂酸(LPA)对氧化应激诱导的BMSC凋亡的保护作用及其信号机制。
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激动Nrf 2对氧化应激所致血管平滑肌细胞损伤的影响
目的:探讨激动Nrf2对氧化应激诱导的大鼠血管平滑肌细胞(VSMCs)损伤的影响。
方法:原代培养大鼠VSMCs,随机分为4组:对照组、氧化损伤组、Nrf2激动剂组、Nrf2干扰慢病毒组。Western blot检测Nrf2蛋白表达变化,MTT法检测各组细胞活力,Hoechst 33342法及Annexin V/FITC法检测各组细胞凋亡情况。 -
硫氧还蛋白mRNA在非酒精性脂肪肝大鼠肝组织中的表达
近年来,随着生活水平的提高,饮食结构的改变,NASH的发病率有逐年升高的趋势,并可发展为肝硬化和肝癌以及成为肝衰竭的少见原因.对其发病机制的研究表明,NASH与氧化应激诱导的肝细胞内脂质过氧化损伤密切相关.硫氧还蛋白(Trx)是一个控制细胞氧化还原状态的、广泛表达的小分子蛋白质,通过其活性中心硫氢键和二硫键的可逆转换参与细胞内的氧化还原过程.Trx被认为是除GSH和SOD系统之外的另一个内源性抗氧化系统.为此,本研究采用高脂胆固醇饮食建立的NASH大鼠模型,观察大鼠肝组织中Trx mRNA的表达情况,对NASH的发病机制作初步探讨,为其发生和治疗提供理论基础.
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亲环素A与动脉粥样硬化
目前随着中国社会的高速发展,人民生活水平随之提高,生活规律改变诱发高血压、高血糖、高血脂等慢性疾病在人群中的患病率越来越高。在病理状态下机体受各种内外环境有害刺激时氧自由基的产生与清除失衡,细胞内活性氧大量蓄积导致机体处于氧化应激状态。近几年氧化应激与血管损伤的机制成为学术界研究热点,越来越多的证据表明,氧化应激为动脉粥样硬化形成的重要危险因素之一,而亲环素 A 作为一种氧化应激诱导的生长因子参与单核/巨噬细胞、内皮细胞的炎性反应,炎性细胞的趋化,诱导血管平滑肌细胞增殖,导致血管壁不可逆性损伤[1]。
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CD38基因缺失对小鼠缺血再灌注损伤心肌的保护作用
目的:探讨CD38基因缺失对小鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用及其机制。方法:利用CD38基因敲除及野生型小鼠进行在体小鼠心脏左前降支结扎,缺血30 min后复灌24 h取心脏,1 mm切片进行TTC染色确定其梗死面积差异。利用shRNA干扰系统构建的CD38稳定干扰H9c2细胞系模拟体外缺氧复氧损伤。用CCK-8法确定佳缺氧复氧损伤时间,再利用流式细胞术对缺氧复氧后氧化应激诱导的活性氧含量进行检测,利用Hoechst 33258染色法检测损伤诱导的细胞凋亡。分离提取细胞核浆蛋白,Western blot检测缺氧复氧后FOXO3的核定位及抗氧化蛋白catalase、凋亡信号通路相关蛋白P53-Bax表达。结果:CD38基因缺失可以减少小鼠心肌缺血再灌注损伤中心肌梗死面积。细胞缺氧复氧模型中,缺4小时复氧不同时间(3 h,6 h,10 h,24 h)诱导细胞缺氧复氧损伤模型中,CD38干扰组细胞活性均明显高于对照组。损伤诱导后CD38干扰组H9c2细胞中氧自由基含量及其诱导的凋亡均明显低于对照组(P<0.05)。 Western blot检测发现缺氧复氧诱导细胞损伤后,CD38干扰组FOXO3明显入核,其下游蛋白抗氧化蛋白catalase表达也明显增加,抗凋亡蛋白P53乙酰化及其下游促凋亡蛋白Bax明显增加。结论:CD38基因缺失可以通过FOXO3-catalase介导的抗氧化应激信号通路和P53-Bax介导的抗凋亡信号通路减轻小鼠心肌缺血再灌注损伤。
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BMF参与氧化应激致心肌细胞损伤的机制研究
目的:观察Bcl-2-modifying factor ( BMF)在氧化应激致心肌细胞损伤中的作用和机制。方法:在培养的乳鼠心肌细胞氧化应激模型上,采用LDH活性检测和TUNEL法观察细胞损伤,荧光染色技术观察线粒体分裂和BMF在细胞中定位, RT-PCR和Western blot方法观察BMF mRNA和蛋白表达。结果:正常生理状态下,BMF定位在胞浆的细胞骨架,当用过氧化氢处理心肌细胞后,BMF mRNA和蛋白水平增加(P<0.05),同时BMF从胞浆转位至线粒体,伴随着线粒体分裂增加(P<0.05),细胞凋亡增多(P<0.05)。用BMF-siRNA腺病毒感染心肌细胞后进行过氧化氢处理,心肌细胞凋亡率明显下降(P<0.05),线粒体分裂明显减少( P<0.05)。用adBMF感染心肌细胞,发现随着感染时间的延长,心肌细胞培养液中LDH活性和心肌细胞凋亡率明显增加(P<0.05),线粒体分裂明显增多(P<0.05)。进一步研究发现BMF可以明显增加细胞色素C在胞浆中的表达。结论:BMF参与氧化应激诱导的心肌细胞损伤,其机制与线粒体分裂和线粒体凋亡途径有关。
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MIP2通过VDAC1相互作用保护氧化应激损伤的心肌细胞
目的:Mip2是心肌缺血后适应的一个分子靶点,其表达能抑制氧化应激诱导的心肌细胞凋亡。基于MIP2为WD蛋白,本科室冯衍生博士利用大鼠心肌缺血再灌注动物模型,对MIP2可能的相互作用蛋白进行了筛选,质谱鉴定了若干个蛋白质,其中包括VDAC,但VDAC包括VDAC1、VDAC2和VDAC3,它们与MIP2的关系尚不清楚。本研究在此基础上进一步深入探讨MIP2的心肌细胞保护机制。方法:首先构建了MIP2和VDAC真核表达载体,利用了基因共转染探讨MIP2与VDAC可能的相互作用;然后采用不同的抗体免疫共沉淀加Western blot免疫印迹技术,主要探讨MIP2与VDAC1的相互作用;利用免疫荧光定位探讨MIP2与VDAC1在H9c2细胞内的分布;采用MIP2的结构突变,研究MIP2与VDAC1相互作用的结构域;后通过MIP2的全长与突变体探讨其对H9c2心肌细胞膜电位与细胞死亡率的影响,观察MIP2及其与蛋白相互作用对氧化应激损伤心肌细胞的保护作用。结果:MIP2与VDAC基因共转染后免疫共沉淀加Western blot 鉴定,结果显示MIP2与VDAC1和VDAC2有相互作用关系,与VDAC3无相互作用;GFP与VDAC1抗体免疫共沉淀进一步证明了这种相互作用;细胞免疫共定位显示,MIP2与VDAC1分布于细胞同一区域,支持其在细胞中存在相互作用;MIP2结构突变显示,位于其C端的WD40是与其它蛋白相互作用的结构域。心肌细胞转染基因后施以氧化应激处理,结果显示,虽然MIP2全长能抑制氧化应激诱导的H9 c2心肌细胞线粒体膜电位降低和细胞死亡,但其蛋白结合结构域不能有效抑制这种诱导性的膜电位降低与细胞死亡。结论:VDAC1是MIP2的一个作用靶点,MIP2 C端的WD40是其与VDAC1相互作用的一个结构域。 MIP2能抑制氧化应激诱导的心肌细胞线粒体膜电位降低与细胞死亡,其机制可能与调节VDAC1有关。
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过氧化氢通过激活氧化应激诱导成骨细胞凋亡
目的:探讨氧化应激状态诱导成骨细胞系 MC3T3-E1凋亡中线粒体途径的作用。方法:采用 MTT 法检测不同浓度过氧化氢处理后 MC3T3-E1的增殖情况;Annexin V-FITC/PI流式细胞学检测细胞凋亡;JC-1流式细胞学检测线粒体膜电位;DCFH-DA流式检测ROS活性。结果:MC3T3-E1过氧化氢处理后,细胞增殖明显抑制呈剂量效应关系,ROS 活性和凋亡增加,线粒体膜电位降低。结论:过氧化氢可以增加细胞内 ROS 水平,通过激活线粒体途径诱导细胞凋亡。