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生长分化因子11对2型糖尿病小鼠胰岛β细胞保护作用的研究
目的 探讨生长分化因子11(GDF11)对 T2DM 小鼠胰岛β细胞的作用. 方法 选取C57BL/6J野生型小鼠,通过高脂饮食及STZ制备T2DM 模型并随机均分为糖尿病rGDF11干预组(DM+rGDF11)和糖尿病对照组(DM),同时将普通饲料喂养的C57BL/6J小鼠随机分为正常rGDF11干预组(Con+ rGDF11,n=10)和正常对照组(Con,n=10),观察GDF11对小鼠生理生化指标、胰岛β细胞功能及含量指标的影响. 结果 干预6周后,Con组与Con+ rGDF11组各糖脂代谢指标比较,差异无统计学意义(P＞0.05).与DM 组比较,DM + rGDF11组 FBG、HbA1c、胰升血糖素及血脂水平降低(P＜0.05),且rGDF11干预后上调胰岛β细胞重要基因表达,促进胰岛素分泌,改善胰岛形态及β细胞含量(均 P＜0.05). 结论 GDF11可改善胰岛β细胞功能及维持β细胞含量,进而延缓糖尿病的发生发展.
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生长分化因子11对高糖诱导MIN6细胞损伤的保护作用及机制研究
目的 探讨生长分化因子11(GDF-11)对高糖诱导的小鼠胰岛素瘤细胞系MIN6细胞凋亡的影响及可能机制.方法 在体外不同葡萄糖浓度下培养MIN6细胞,分别加入重组GDF-11蛋白(rGDF-11)、转化生长因子β(TGF-β)受体Ⅰ抑制剂SB431542及磷脂酰肌醇?3?激酶(PI3K)抑制剂LY294002等干预因素.根据实验目的及干预因素不同将细胞随机分组为:正常对照组、正常对照组+GDF-11组、高糖组、高糖+GDF-11组、高糖+GDF-11+LY492002组、高糖+GDF-11+SB431542组.采用膜联蛋白V?异硫氰酸荧光素/碘化丙啶双染法检测细胞凋亡率,Western blotting法检测细胞内B淋巴细胞瘤2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、活性半胱天冬酶3(Cleaved-caspase3)等凋亡相关蛋白以及蛋白激酶B(Akt)、磷酸化Akt(p-Akt)、叉头转录因子1(FoxO1)、磷酸化FoxO1(p-FoxO1)、核糖体S6蛋白激酶1(S6k1)、磷酸化S6k1(p-S6k1)水平.免疫荧光染色法检测MIN6细胞磷酸化Smad2(p-Smad2)、磷酸化Smad3(p-Smad3)表达水平.多组间比较选用单因素方差分析,组间多重比较用小显著差异t检验.结果 高糖可明显降低Bcl-2/Bax比例,升高凋亡关键酶Cleaved-caspase3表达,细胞凋亡率增加(分别为0.39±0.03比3.82±0.26、0.83±0.04比0.17±0.02、26.1%±3.0%比7.9%±0.8%,t=23.12、-27.60、-10.11,均P<0.01).而重组GDF-11蛋白干预可上调Bcl-2/Bax比例,减少Cleaved-caspase3表达,抑制细胞凋亡(t=-44.110、19.530、6.535,P<0.01).SB431542或LY294002与MIN6细胞共培养后rGDF-11的抗凋亡作用均明显减弱(均P<0.05).高糖显著降低p-Smad2水平(荧光强度表示),升高p-Smad3水平(t=4.830、5.760,均P<0.01).rGDF-11预处理可恢复细胞内p-Smad2水平,而SB431542明显抑制rGDF-11诱导的MIN6细胞p-Smad2蛋白表达的增加(t=5.55、3.04,均P<0.05).高糖可明显减少p-Akt、p-S6k1、p-FoxO1水平,而rGDF-11预处理后p-Akt、p-FoxO1水平明显高于HG组(均P<0.01).加入LY492002后,显著抑制rGDF-11诱导的细胞内p-Akt、p-FoxO1蛋白表达的增加(均P<0.05).结论 GDF-11可能通过激活TGF-β/Smad2及PI3K-Akt-FoxO1信号通路减少高糖诱导的β细胞凋亡.
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生长分化因子11对软脂酸诱导小鼠主动脉内皮细胞损伤的保护作用
目的 探索生长分化因子11(GDF-11)对软脂酸(PA)诱导的小鼠主动脉内皮细胞(MAECs)的作用及其相关机制.方法 通过加或不加内皮型一氧化氮合酶(eNOS)抑制剂N-硝基-L-精氨酸甲酯(L-NAME)或Smad3抑制剂SIS3研究eNOS和Smad通路在GDF-11保护软脂酸诱导的MAECs中的作用,将MAECs分为:(1)对照组;(2)PA组;(3)PA+GDF-11组;(4)PA+GDF-11+L-NAME组;(5)PA+GDF-11+SIS3组,培养24 h后,活性氧试剂盒及实时-聚合酶链式反应(RT-PCR)检测各组细胞氧化应激水平;流式细胞术检测各组细胞凋亡率;Western blotting法检测各组抗凋亡蛋白Bcl-2、凋亡蛋白Bax及Cleaved-caspase3蛋白表达水平.研究GDF-11对MAECs Smad信号通路的影响,MAECs分为:(1)对照组;(2)GDF-11组;(3)GDF-11+转化生长因子β(TGF-β)受体Ⅰ抑制剂组(GDF-11+SB431542组),培养30 min后,免疫荧光染色法检测各组MAECs细胞磷酸化Smad2/3(P-Smad2/3)表达水平;研究GDF-11对MAECs AMPK/eNOS信号通路的影响,MAECs分为:(1)对照组;(2)GDF-11组;(3)GDF-11+AMPK抑制剂Compound C组;(4)GDF-11+L-NAME组;(5)GDF-11+Compound C+L-NAME组,培养30 min后,Western blotting法检测各组细胞AMPK、磷酸化AMPK(P?AMPK)、eNOS、磷酸化eNOS(P?eNOS)、蛋白激酶B(Akt)、磷酸化Akt(P-Akt)、蛋白激酶A(PKA)、磷酸化PKA(P-PKA)水平.多组之间比较采用单因素方差分析,组间多重比较用小显著性差异t检验.结果 与对照组相比,PA组细胞氧化应激和凋亡率显著增加(28.9%±2.2%比7.9%±1.5%),PA+GDF-11组细胞氧化应激和凋亡率明显低于PA组(12.6%±1.6%比28.9%±2.2%),而PA+GDF-11+L-NAME组和PA+GDF-11+SIS3组细胞氧化应激和凋亡率又明显低于PA+GDF-11组(分别为21.8%±2.0%、20.1%±1.8%、12.6%±1.6%,F=97.89,P<0.05).与对照组相比,GDF-11组P-Smad2/3表达水平明显增加,而GDF-11+SB431542组P-Smad2/3表达水平明显降低(F=325.30,P<0.05).与对照组相比,GDF-11组P-AMPK/AMPK、P-eNOS/eNOS水平显著提高,P-Akt/Akt、P-PKA/PKA水平无明显差异,分别加入了Compound C、L-NAME或者Compound C联合L-NAME显著抑制了P-AMPK/AMPK、P-eNOS/eNOS表达水平(F=237.65、281.08,均P<0.05),而对P-Akt/Akt、P-PKA-PKA水平无明显影响(F=1.94、1.48,均P>0.05).结论 GDF-11可抗软脂酸诱导的MAECs氧化应激和凋亡,增加Bcl-2表达水平、降低Bax、Cleaved-caspase3表达水平,其保护内皮细胞的机制与激活TGF-β/Smad和AMPK/eNOS信号途径有关.
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绝经后非老年女性血清GDF11浓度及其与骨质疏松发病的关系
目的 观察绝经后非老年女性人群循环中GDF11浓度的变化,探讨其与骨质疏松症发病的关系及其是否可作为该年龄组人群骨质疏松症发病的预测指标.方法 收集绝经后非老年女性人群空腹血清,使用GDF11特异性ELISA方法检测受试者血清GDF11浓度.对所有受试者后前位腰椎1-4及左侧髋部进行双能X线骨密度测定.使用SPSS软件进行GDF11浓度与BMD值相关性的分析.按血清GDF11四分位数将受试者进行分组,比较各组骨质疏松症发病率并计算组间骨质疏松症发病风险比值比.结果 在此人群中,GDF11与骨密度呈负性相关.高GDF11人群组骨质疏松症发病率显著高于低GDF11人群组.高GDF11人群组骨质疏松症发病风险明显高于低GDF11人群组.结论 在绝经后非老年女性人群中,血清GDF11浓度与BMD值呈负性相关;GDF11浓度升高与骨质疏松症发病相关且可作为骨质疏松症发病的预测指标.
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生长分化因子11在胰腺癌中的表达及临床意义
目的 探讨生长分化因子11(growth differentiation factor 11,GDF11)在胰腺癌中的表达及意义.方法 收集解放军总医院肝胆外二科2016年12月-2017年3月胰腺切除手术的28例胰腺癌组织及对应癌旁组织,以及购于上海芯超公司组织芯片中的63例胰腺癌及对应癌旁组织.通过实时定量PCR检测28对胰腺癌和对应癌旁组织中的mRNA表达量,免疫组化法检测91对(包括自取的28对与组织芯片中的63对)胰腺癌及对应癌旁组织中的GDF11蛋白的表达情况,并分析GDF11的蛋白表达水平与临床病理指标之间的关系.结果 GDF11的mRNA水平在癌旁组织中的表达量显著高于癌组织中的表达(P=0.003);免疫组化结果显示胰腺癌组织中GDF11蛋白的高表达率为40.7％,显著性低于癌旁组织中的高表达率(71.4％)(P＜0.001);GDF11的蛋白表达水平与年龄、性别、组织学分级和远处转移与否不相关(P均＞0.05),GDF11的高表达与神经浸润较少(P=0.004)、T分期较低(P=0.003)、N分期较低(P=0.018)相关.结论 GDF11在胰腺癌中表达量下调,且GDF11的表达升高可能抑制胰腺癌的进展.
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年轻血液与生长分化因子11的研究进展
年轻鼠的血液能使老年鼠恢复青春,提高老年小鼠多系统功能,增强干细胞再生能力.对于年轻动物血液中的有效成分已成为近几年来的研究热点,目前主要有两种说法:一种是年轻动物血液中生长分化因子11(GDF-11)对逆转衰老起关键性作用,GDF-11随年龄增长而下降,增加老年鼠循环中GDF-11水平能改善其脑血流量、促进神经发生、改善认知功能、增强运动能力,从而逆转衰老.另一种是GDF-11随着年龄增长而升高,并对骨骼肌有负性调节作用,它不仅不能逆转老年鼠衰老,反而会加速衰老.该文主要对年轻动物血液中GDF-11因子的作用进行阐述.
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GDF11对ApoE-/-糖尿病小鼠内皮依赖性血管舒张功能的作用
目的 研究生长分化因子11(GDF11)对载脂蛋白E基因敲除(ApoE-/-)糖尿病小鼠胸主动脉内皮依赖性血管舒张功能的影响,探讨其可能的机制.方法 40只4周龄健康雄性ApoE-/-小鼠按随机数字法选择10只作为正常对照组(NC组),以正常饲料喂养,其余30只以高脂饲料喂养4周后,连续5d腹腔注射链脲佐菌素(50 mg/kg)制备2型糖尿病模型.将造模成功小鼠共20只按随机数字法分为GDF11组(0.1 mg·kg-1·d-1腹腔注射,n=10)和糖尿病对照组(T2DM组,等量磷酸盐缓冲液腹腔注射,n=10).干预4周后,检测各组空腹血糖、空腹胰岛素、HbA1c、GDF11浓度,并计算稳态模型评估-胰岛素敏感性指数(HOMA-ISI);测定各组小鼠离体胸主动脉条的张力反应及主动脉一氧化氮含量,Western印迹检测主动脉内皮型一氧化氮合酶(eNOS)、磷酸化eNOS(P-eNOS)、Smad2/3、磷酸化Smad2/3(P-Smad2/3)水平.结果 与NC组相比,T2DM组空腹血糖、空腹胰岛素、HbA1c水平升高,GDF11浓度及HOMA-ISI降低,乙酰胆碱引起的内皮依赖性舒张反应降低;与T2DM组相比,GDF11组上述指标均有改善(F=70.923～675.430,P均＜0.01).而硝普钠诱导的内皮非依赖性舒张反应各组间差异无统计学意义(P＞0.05).与NC组相比,T2DM组血管中一氧化氮含量、P-eNOS水平、磷酸化Smad2/3水平下降,GDF11组上述指标均有显著升高(F=40.120～148.060,P均＜0.01).结论 GDF11通过促进一氧化氮生成,激活Smad2/3信号通路,改善ApoE-/-糖尿病小鼠内皮依赖性血管舒张功能.
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生长分化因子11对糖尿病大鼠内皮祖细胞数量和功能的影响
目的 探讨生长分化因子11(GDF11)对糖尿病大鼠内皮祖细胞(EPC)数量及功能的影响.方法 雄性Sprague-Dawley大鼠40只按随机数字法随机分为正常对照组(n=10)和糖尿病组(n=30).糖尿病组大鼠通过腹腔注射链脲佐菌素(STZ)建立糖尿病大鼠模型.建模12周后,取20只糖尿病大鼠按照随机数字法分为模型对照组与实验组(每组10只),实验组腹腔注射重组人GDF11蛋白0. 1 mg/kg,连续干预14 d,模型对照组给予等量磷酸盐缓冲液. 14 d后,取腹主动脉血,利用流式细胞仪检测EPC的数量,取大鼠股骨及胫骨骨髓,分离培养EPC,通过小管形成实验及迁移实验检测EPC的功能.结果 与正常对照组相比,模型对照组大鼠循环 EPC 数量明显减少( t=4. 823, P<0. 01),迁移能力及小管形成能力亦降低(t= －15. 236、－7. 005,P均<0. 01).与模型对照组相比,实验组大鼠循环EPC数量明显增多(t=2. 784, P<0. 05),同时迁移能力及小管形成能力提高(t= －7. 066、－6. 296,P均<0. 01).结论 GDF11可以动员糖尿病大鼠循环EPC,增强其EPC的迁移和小管形成能力.
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生长分化因子11在延缓衰老中的作用
人体的衰老表现为肌肉质量和数量减少,肌力下降,骨基质减少,骨密度降低,骨骼变的脆而薄,大脑记忆等功能减退,视听觉能力减弱,心脏收缩力量下降,心输出量减少等〔1~4〕.新的研究表明生长分化因子( GDF) 11可以逆转增龄引起的骨骼肌功能紊乱〔5〕,逆转因增龄引起的心脏肥大〔6〕,改善大脑的脉管系统和神经发生能力,使大脑年轻化〔7〕,促进成骨细胞的形成,抑制骨质疏松等〔8〕. 目前国外对GDF11 延缓衰老作用的研究大多是从单一角度进行的. 本文将国外关于GDF11延缓衰老方面的新进展加以梳理,使之系统化,为老年人健康促进提供理论支持.
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生长分化因子11在衰老中的研究进展
生长分化因子11(growth differentiation factor 11, GDF11)是转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)家族的一员.GDF11在多种器官和组织中表达.生长发育期间,GDF11通过可逆性地阻滞细胞周期来调节发育进程;在衰老方面,GDF11可延缓心脏、骨骼肌、大脑、骨骼、血管等多个器官和组织的衰老进程.本文就GDF11在生长发育及衰老中的作用及其机制作一综述,以期为GDF11在衰老方面的研究提供指导.
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siRNA介导的GDF11沉默对人脐静脉内皮细胞衰老的影响
目的 基于细胞周期机制探索生长分化因子11(growth differentiation factor 11,GDF11)与细胞衰老的关系.方法 应用D-半乳糖构建人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)衰老模型,应用siRNA构建GDF11低表达模型,观察GDF 11对HUVEC的β-半乳糖苷酶(senescence associated β-galactosidase,SA-β-Gal)的活性及周期相关P300、C-myc和TGFβ表达的影响.实验分组与处理:(1)对照组:HUVEC不作处理;(2)模型组:用10 g/L的D-半乳糖成功构建HUVEC衰老模型;(3)siRNA-NC组:siRNA的内部对照组不干预GDF11表达,转染24h后再应用D-半乳糖诱导24 h后进行指标检测;(4) siRNA组:与siRNA-NC组步骤相同但可降低GDF 11的表达;(5) GDF11前处理组:先用GDF11处理24 h后再用D-半乳糖诱导24 h;(6) GDF11后处理组:先应用D-半乳糖诱导24 h后再用GDF 11处理24 h.结果 10 g/L D-半乳糖可成功诱导HUVEC细胞衰老模型;10 ng/μLGDF11可促进P300和C-myc表达;GDF11可减少衰老相关SA-β-Gal的表达;GDF11可能经P300/C-myc通路干预细胞周期进而干预细胞衰老进程;GDF11处理后可明显降低SA-β-Gal活性,且GDF11前处理,细胞抵抗D-半乳糖诱导衰老的能力越好.结论 外源性GDF11参与调节HUVEC细胞周期并延缓细胞衰老.
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生长分化因子11对db/db糖尿病小鼠胰岛β细胞功能的保护作用及机制研究
目的 探讨生长分化因子11(GDF11)对db/db糖尿病小鼠胰岛功能的影响及机制.方法 将20只8周龄雄性db/db小鼠随机分为2组(n=10),分别给予6周GDF11重组蛋白(0.3 mg·kg-1·day-1)或等量磷酸盐缓冲液(PBS)腹腔注射,选取10只8周龄db/m小鼠作为正常对照组,用等量PBS干预6周,定期检测各组血糖、体重及摄食量.实验前后行经腹腔葡萄糖耐量试验(IPGTT)并测定胰岛素释放水平,干预6周后,检测血清中HbA1C及三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、游离脂肪酸(FFA)水平;检测血清及胰腺内胰岛素、胰升糖素水平;RT-PCR分析胰岛Pdx-1、MafA、Nkx6.1、Insulin2基因转录水平;Western印迹法检测胰岛Smad2、P-Smad2表达水平.结果 与DM组相比,GDF11组空腹血糖、HbA1C及血脂水平显著降低.而且,GDF11干预后显著改善小鼠糖耐量水平,增加糖负荷前后的胰岛素释放,升高血清及胰腺内胰岛素含量,降低血清中胰升糖素水平.实时荧光定量PCR发现GDF11组胰岛Pdx-1、MafA、Nkx6.1、Insulin2基因表达上调.免疫印迹法发现GDF11干预后胰岛P-Smad2水平升高.结论 GDF11可能通过改善脂代谢,减少胰升糖素的释放,上调β细胞重要转录因子的表达,来保护β细胞功能,促进胰岛素的合成及分泌,延缓糖尿病进展.这种保护作用可能与激活胰岛Smad2信号通路有关.
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生长分化因子11对糖尿病下肢缺血大鼠血管新生的作用研究
目的 探讨生长分化因子11(GDF11)对糖尿病大鼠下肢缺血部位中血流恢复及血管新生的作用,以及对缺血肌肉中缺氧诱导因子1α(HIF1α)及血管内皮生长因子(VEGF)表达的影响.方法60只200~220 g SD大鼠,通过注射链脲佐菌素建立糖尿病模型,筛选空腹血糖≥16.7 mmol/L大鼠40只,饲养12周后建立下肢缺血模型,随机分为4组:糖尿病下肢缺血模型+磷酸缓冲液组(PBS组)、糖尿病下肢缺血模型+GDF11重组蛋白治疗组(GDF11组)、糖尿病下肢缺血模型+IgG Ab组(IgG Ab组)、糖尿病下肢缺血模型+GDF11抗体组(GDF11 Ab组).其中GDF11组在建模后连续14d给予腹腔注射GDF11重组蛋白(0.1 mg/kg),PBS组注射等量PBS溶液;GDF11 Ab组通过腹腔注射GDF11抗体100 μg,IgG Ab组则注射等量IgG Ab,1周2次连续2周.分别在建模后0、7、14天,采用激光多普勒血流仪检测各组下肢血流灌注情况,免疫荧光染色测定CD31,判断缺血部位肌肉毛细血管数量,免疫印迹检测各组HIF1α、VEGF蛋白表达情况.结果 GDF11组缺血下肢血流量第7、14天较PBS组明显升高,而GDF11 Ab组第14天缺血下肢血流量较IgG Ab组降低.与之一致,GDF11干预后缺血下肢周围微血管增多,而GDF11 Ab组较对照组微血管减少,同时,免疫印迹法发现GDF11干预后HIF1α、VEGF表达升高,而GDF11 Ab干预后其表达降低.结论 GDF11治疗可促进糖尿病大鼠下肢缺血恢复,其作用可能与提高缺血状态下促血管生成因子HIF1α及VEGF蛋白的表达,增加微血管数量有关.
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GDF11对高脂喂养ApoE-/-小鼠主动脉保护作用的研究
目的：探讨生长分化因子11(GDF11)对载脂蛋白E基因敲除(ApoE-/-)小鼠主动脉的作用及可能机制。方法4周龄健康雄性ApoE-/-小鼠适应性喂养1周后分为阳性对照组(Vehicle组,n=10)、GDF11干预组( GDF11组, n=10)、腺相关病毒-绿色荧光蛋白组( AAV-GFP 组, n=10)和腺相关病毒-GDF11组(AAV-GDF11组,n=10)。分别给予腹腔注射磷酸盐缓冲液、GDF11蛋白、尾静脉注射AAV-GFP和AAV-GDF11,干预4周后,测定血清GDF11/8浓度和血管内皮依赖性舒张功能。干预12周后,检测血清GDF11/8、白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、氧化型低密度脂蛋白( ox-LDL)及游离脂肪酸( FFA)水平；油红O及苏木素伊红( HE)染色分析主动脉粥样斑块表面积及横断面积；抗CD68和抗CD90免疫组化染色测定斑块巨噬细胞及T淋巴细胞浸润；实时定量PCR分析主动脉壁IL-6、TNF-α及IL-10等炎性因子mRNA水平。结果与对照组相比,GDF11和AAV-GDF11显著改善小鼠内皮依赖性舒张功能,降低血中炎性因子、血脂水平,减少动脉粥样斑块表面积[ Vehicle组：GDF11组：(31.23±3.12)%对(17.18±2.17)%；AAV-GFP组： AAV-GDF11组：(38.01±4.43)%对(14.54±2.86)%,P<0.05]及横断面积[Vehicle组： GDF11组：(19.87±2.11)%对(10.32±1.47)%；AAV-GFP组： AAV-GDF11组：(23.02±2.76)%对(9.06±1.63)%,P<0.05],减轻斑块内巨噬细胞及T淋巴细胞的浸润,降低主动脉壁炎性因子mRNA转录水平(均P<0.05)。结论 GDF11可减轻ApoE-/-小鼠主动脉粥样硬化病变,其机制可能与保护内皮、减轻炎症及改变斑块中细胞组成有关。
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MiR-125a靶向GDF11调控缺氧复氧肝细胞损伤修复的机制
目的:探究miR-125a靶向生长分化因子11(growth differentiation factor 11,GDF11)调控缺氧复氧肝细胞损伤修复的机制.方法:建立肝细胞L02的缺氧复氧模型;RT-qPCR和Western印迹检测miR-125a和GDF11在缺氧复氧肝细胞中的表达;双荧光素报告基因实验验证miR-125a与GDF11的靶向关系;MTT法和流式细胞技术检测上调miR-125a和敲低GDF11表达对缺氧复氧肝细胞的影响;Western印迹检测细胞凋亡因子Bax,Bcl-2,caspase-3在缺氧复氧肝细胞中的表达.结果:在缺氧复氧肝细胞中,miR-125a表达下调,GDF11表达则显著上调;上调miR-125a和敲低GDF11表达可增强缺氧复氧肝细胞的活力,抑制凋亡;GDF11是miR-125a的靶基因,且miR-125a通过负性调控GDF11的表达影响缺氧复氧肝细胞的凋亡,GDF11可逆转miR-125a对缺氧复氧肝细胞凋亡相关分子表达的影响.结论:miR-125a靶向GDF11参与缺氧复氧肝细胞的损伤修复过程.
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GDF11通过上调ABCA1表达促进小鼠体内胆固醇逆转运
目的 研究生长分化因子11(GDF11)对巨噬细胞胆固醇逆转运的影响,并探究GDF11发挥作用的具体机制.方法 提取小鼠腹腔巨噬细胞后给予氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)、GDF11和激活素受体样激酶7(ALK7)抑制剂SB431542孵育24 h.利用油红O染色观察细胞脂质蓄积,提取总mRNA和总蛋白后,利用realtime PCR和Western blot检测GDF11、三磷酸腺苷结合盒转运体A1(ABCA1)和三磷酸腺苷结合盒转运体G1(ABCG1)的mRNA和蛋白表达水平.给予小鼠腹腔注射外源GDF11,提取腹腔巨噬细胞用3H标记的胆固醇孵育后注射回小鼠腹腔内,每8h收集一次小鼠粪便,48 h后收集小鼠肝脏和血液样本,检测样本3H含量,计算胆固醇逆转运水平.结果 ox-LDL孵育24 h显著诱导巨噬细胞内脂质蓄积,同时抑制GDF11 mRNA及蛋白的表达.GDF11处理能有效抑制ox-LDL诱导的巨噬细胞脂质蓄积,同时显著诱导ABCA1 mRNA及蛋白的表达.经外源补充GDF11后显著提高小鼠体内胆固醇逆转运水平.GDF11孵育巨噬细胞后,在给予巨噬细胞ALK7抑制剂SB431542孵育后,GDF11对ox-LDL诱导细胞内脂质蓄积的抑制作用被拮抗,对ABCA1表达的调控作用也被抑制.结论 GDF11通过ALK7调节ABCA1的表达,从而促进巨噬细胞胆固醇逆转运.
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GDF11在体外扩增CD8+记忆干性T细胞的作用
目的:探讨生长分化因子11(GDF11)在体外诱导扩增具有干细胞特性的记忆性T细胞(memory stem T cells,Tscm)中的作用,从而进一步提高免疫过继治疗的疗效.方法:通过密度梯度离心的方法分离健康人的外周血单个核细胞,然后用磁珠分选获得CD8+T细胞;随后将所得的细胞分为实验组和对照组,实验组中加入等体积、不同浓度的GDF11,对照组中加入等体积的PBS缓冲液,后分别在不同时点通过流式细胞术检测2组细胞中Tscm的扩增情况.结果:在CD8+T细胞的体外扩增实验中,GDF11可以显著扩增CD8+T细胞;在CD8+T细胞的体外培养实验中,GDF11可以显著提高Tscm在CD8+T细胞中的比例.结论:GDF11可以有效地在体外扩增CD8+Tscm,为提高免疫过继治疗的效率提供了新的方法.
关键词： 生长分化因子11 CD8+记忆干性T细胞 过继免疫治疗 -
GDF11对小鼠神经干细胞增殖及TGF-β/Smads、 Wnt/β-连环蛋白信号通路的影响
目的 探讨生长分化因子11 (GDF11)对小鼠神经干细胞增殖及转化生长因子-β(TGF-β)/Smads、Wnt/β-连环蛋白信号通路关键蛋白表达的影响. 方法 分离培养及诱导分化孕14 d CD1胎鼠大脑侧脑室下区的神经干细胞,采用免疫荧光染色鉴定神经干细胞特异性蛋白巢蛋白、SOX2,以及在诱导分化后鉴定神经元标志物神经核抗原(NeuN)和星型胶质细胞标志物胶质纤维酸性蛋白(GFAP).取第3代神经干细胞分为实验组和对照组,实验组添加GDF 11(终浓度40ng/mL),对照组添加等体积完全培养液.采用EdU法检测2组细胞增殖情况,采用Western blotting于培养1h、6h时检测2组细胞Smad2/3、磷酸化(p)-Smad2/3、Smad4、β-连环蛋白表达. 结果 免疫荧光染色显示90％以上细胞呈巢蛋白和SOX2阳性,诱导分化后部分细胞呈NeuN或GFAP阳性.细胞增殖实验显示:与对照组EdU阳性细胞比例(0.24±0.03)相比,实验组EdU阳性细胞比例(0.34±0.08)明显提高,差异有统计学意义(P＜0.05).Western blotting结果显示:实验组p-Smad2/3、Smad4和β-连环蛋白表达在培养1h、6h时均明显高于对照组,差异均有统计学意义P＜0.05).结论 GDF11可在体外促进小鼠神经干细胞增殖,其机制可能与TGF-β/Smad、Wnt/β-连环蛋白信号通路激活有关.
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生长分化因子11对小鼠海马神经细胞系HT22增殖与分化的影响
目的 分析生长分化因子11(GDF11)在体外对小鼠海马神经细胞系HT22增殖、分化的影响,探讨GDF 11对神经细胞的作用机制.方法 用完全培养基(含5％马血清、10％胎牛血清的高糖DMEM培养基)将小鼠海马神经细胞系HT22在37℃和5％ CO2条件下培养过夜后,更换为饥饿培养基(含1％胎牛血清和0.5％马血清的高糖DMEM)继续培养6h后,分为实验组:弃去原有培养基,加入含有不同浓度GDF11(12.5、25、50、100 ng/mL)的饥饿培养基培养6、24或48 h;对照组:弃去原有培养基,加入与实验组相同体积的饥饿培养基培养6、24或48 h.采用增强型CCK8法检测细胞活力及增殖情况,通过实时定量PCR(qRT-PCR)检测细胞周期蛋白CyclingD2、神经干细胞标志蛋白Nestin、神经元标志蛋白βⅢ-Tubulin、星形胶质细胞标志蛋白GFAP及表皮生长因子受体EGFR、Notch1等信号通路蛋白的mRNA表达情况,通过Western blot方法分析GDF11对HT22细胞的Smad2/3、环磷腺苷效应元件结合蛋白Creb等蛋白的磷酸化的影响.结果 处理24h,实验组HT22细胞活力与对照组相近(P＞0.05);处理48 h,25ng/mL rGDF11实验组与对照组细胞活力(％)为74.50 ±1.45 vs 69.17 ±0.73(P＜0.05),其他实验组(rGDF11浓度分别为12.5、50和100 ng/mL)细胞增殖与对照组比较无明显差别(P＞0.05).qRT-PCR检测:实验组βⅢ-Tubulin基因表达上调明显(P＜0.01),且有剂量依赖性;Nestin基因表达下调(P＞0.05);GFAP基因表达明显上调(P＜0.05);Cy-clingD2基因、EGFR基因和Notch1基因表达均明显下调(P＜0.05).Western blot分析:实验组Smad2/3蛋白和Creb蛋白的磷酸化与对照组相比明显上调(P＜0.05).结论 GDF11可能通过抑制Notch、EGFR信号通路,激活TGF-β、CREB信号通路等抑制小鼠海马神经细胞系HT22的增殖、促进其向神经元和星形胶质细胞的分化.
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生长分化因子11在白色脂肪细胞棕色化中的作用研究
目的 探讨生长分化因子11(GDF11)在白色脂肪细胞棕色化中的作用.方法 由C3H10T1/2细胞诱导分化而来的成熟白色脂肪细胞随机分为正常对照组,GDF11组;Western blot检测GDF11孵育成熟白色脂肪细胞后UCP1蛋白的表达;实时PCR检测GDF11对棕色脂肪标志基因表达的影响.结果 分别加入浓度为25 ng/ml、50 ng/ml、100 ng/ml的GDF11,与正常对照组相比加入100 ng/ml的GDFll能够明显促进UCP1的表达(P＜0.05),而25 ng/ml和50 ng/ml的GDF11可以在一定程度上诱导UCP1的表达却无显著统计学差异;同时,100 ng/ml的GDF11能够促进棕色脂肪标志基因ucp1、cidea、cox7α、dio2和elovl3的表达(P＜0.05)和线粒体DNA拷贝数的增加(P＜0.05).结论 GDF11可显著促进白色脂肪细胞向棕色脂肪细胞转化.
