目的:基于嘌呤能信号转导VP-16小鼠途径理论,观察电针对抑郁大鼠治疗的中枢机制。方法:选取SPF级SD大鼠150只,雌雄各半,查随机数字表将大鼠分为空白对照组、模型组、丙戊酸钠组、氟西汀组和针刺组,每组30只。除确认细节对照组外,其余四组采用慢性温和不可预见性应激刺激(Chronic unpredictable mild stress,CUMS)建立大鼠抑郁模型,针刺组、丙戊酸钠组和氟西汀组在造模的同时进行治疗,实验全程共28天。针刺组选取“四神聪”、“内关”、“三阴交”穴;丙戊酸钠组灌胃给予丙戊酸钠(300mg·kg~(-1)),1次/天;氟西汀组灌胃给予氟西汀(1.8mg·kg~(-1)),1次/天。采用糖水消耗实验、旷场实验、强迫游泳实验对大鼠进行行为学观察。之后选取10只大鼠采用免疫组织化学方法结合图像分析技术检测海马脑区P2X7、A1、A2A阳性神经元的表达;另外10只采用Western-blotting技术观察三磷酸二磷酸水解酶(E-NTPD/CD39)、核苷酸焦磷酸酶/磷酸二酯酶(NPPs)、5’-核苷酸酶(e5NT/CD73)、腺苷脱氧酶(ADA)和黄嘌呤氧化酶(XO)蛋白表达水平;其余10只采用脑部微透析技术收集脑组织液样品,然后用高效液相色谱法(HPLC)检测大鼠脑组织样品中腺苷、ATP、ADP、AMP以及尿酸的含量。结果:与对照组相比,模型组大鼠体重、糖水消耗、旷场实验的移动距离与平均速度明显少于对照组,静止时间明显多于对照组,强迫游泳实验中实验组的攀爬时间和游泳时间明显小于对照组(P<0.05)。而电针组、氟西汀组、丙戊酸钠组均有所好转。与对照组相比,模型组大鼠脑组织中P2X7、CD73、CD39、A2A受体细胞层数变多且较厚,排列紧密,结构清晰;ADA、ADK、A1细胞较少,层数变薄,神经元排列紊乱、疏松,甚至有神经元缺失(P<0.05)。电针组、氟西汀组与丙戊酸钠组细胞变化程度相对较轻。与对照组相比,模型组大鼠海马组织中P2X7明显升高,ATP相对减少(P<0.05)。而电针组、氟西汀组、丙戊酸钠组二者均有所缓解。模型组大鼠海马中A1、A2A、CD39、CD7Preoperative medical optimization3、ENPP1、ADA、ENT1、ENT2相较于对照组均有所增高,而ADK则相较降低(P<0.05)。模型组大鼠海马中AMP、Adenosine、Inosine、GABA相较于对照组均有所降低,而Glu则相较升高。结论:电针可明显改善MDD模型大鼠的抑郁行为情况,其机制可能与下调P2X7的表达来减少神经内炎症因子的释放,进而减少细胞损伤,同时上调ADO的浓度来增强A1受体的表达,从而抑制Ca~(2+)内流,降低神经兴奋性中毒,进而减少细胞损伤。
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基于TLR4/NF-κB/NLRP3信号通路探讨脉络舒通丸保护小鼠脑缺血再灌注损伤的作用机制
目的:探讨脉络舒通丸对小鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用及机制。方法:60只雄性ICR小鼠按体质量随机分为假手术对照组、模型对照组、尼莫地平0.024g/kg组和脉络舒通丸1.8、3.6、7.2 g/kg组,每组10只。各组灌胃给予相应药物或水预处理7 d,采用线栓法制备小鼠大脑中动脉阻塞(MCAOmedicines management)模型。再灌注24 h后评估各组小鼠神经功能评分、脑含水量及脑梗死体积占比;HE染色观察缺血核心区脑组织病理学改变;ELISA法检测脑组织匀浆中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-6含量;免疫印迹法分析小鼠缺血脑组织与半暗带组织中TLR4、p-NF-κB p65、NLRP3、ASC、cleaved Caspase-1、cleaved IL-1β蛋白表达。结果:与假手术对照组相比,模型对照组小鼠神经功能评分、脑含水量、脑梗死体积占比明显升高(P<0.05或P<0.01),HE染色显示脑组织产生损伤性病理改变,脑组织TNF-αwww.selleck.cn/products/z-ietd-fmk、IL-1β及IL-6的含量均显著升高(P<0.01),缺血脑组织与半暗带组织中TLR4、p-NF-κB p65、NLRP3、ASC、cleaved Caspase-1、cleaved IL-1β蛋白表达均显著上调(P<0.01);与模型对照组相比,脉络舒通丸3.6、7.2 g/kg组神经功能评分、脑含水量、脑梗死体积占比明显减少(P<0.05或P<0.01);脉络舒通丸各组小鼠脑组织病理学均有显著改善,脑组织TNF-α、IL-1β及IL-6的含量明显降低(P<0.05或P<0.01);脉络舒通丸7.SB431542分子式2 g/kg组小鼠缺血脑组织与半暗带组织中TLR4、p-NF-κB p65、NLRP3、ASC、cleaved Caspase-1、cleaved IL-1β蛋白表达显著下调(P<0.01)。结论:脉络舒通丸可通过调控TLR4/NF-κB/NLRP3信号通路,抑制神经炎症反应,从而达到对小鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用。
红细胞膜伪装的Dox/UCNP-PDT纳米载药体系在口腔鳞癌中的研究
背景与目的:口腔鳞状细胞癌(Oral Squamous Cell Carcinoma,OSCC)是颌面部最常见的恶性肿瘤,化疗是中晚期癌症患者常用的治疗手段,多柔比星(Doxorubicin,Dox)作为蒽环类化疗药物,能有效治疗多种癌症,但由于其具有严重的心脏毒性及肝、肾毒性等,Dox的临床应用受到限制。光动力治疗(Photodynamic Therapy,PDT)具有非侵入性及副作用小等优点,广泛用于临床癌症治疗。传统光敏剂存在水溶性差、半衰期短、组织穿透能力弱等问题。因此,本研究利用980nm近红外光激发的上转换纳米颗粒(Up-converting Nanoparticles,UCNP),解决了传统PDT组织穿透性弱的问题。利用红细胞膜仿生系统构建了一种化疗和光动力治疗结合的纳米载药体系,显著延长了药物的体内循环时间,大大降低了 Dox的毒副作用。纳米载体的应用实现了化疗、PDT和肿瘤免疫治疗的联合应用,有效的抑制了肿瘤生长,为口腔鳞癌的治疗提供了新思路。实验方法:1.我们按照一定比例将 DSPE-PEG2000、DSPE-PEG2000-ce6、DSPE-PEGCL13900核磁2000-上转换混合通过自组装形成纳米载体,纳米共沉淀法制备纳米粒子Dox/ce6/UCNP。通过低渗渗透法提取红细胞膜,按照一定的比例将红细胞膜和纳米粒子混合,利用挤压法获得红细胞膜伪装的纳米载药体系Dox/ce6/UCNP@R。动态光散射(Dynamic Light Scatterselleck Belnacasaning,DLS)检测粒径大小,透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)观察纳米载药体系的形态,超微量分光光度计检测各组分药物的UV图谱及药物包载率,稳态/瞬态荧光光谱仪检测UCNP的荧光光谱,蛋白质免疫印迹实验检测纳米载药体系的主要功能膜蛋白变化,使用透析袋检测Dox的体外释放。2.通过CCK-8法检测各组分纳米药物对ca127和scc7两种肿瘤细胞的抑制能力,使用DCFH-DA荧光探针检测活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)的释放情况,通过纳米药物与溶酶体的共定位实验检测其内涵体逃逸情况。检测体外钙网蛋白(Calreticulin,CRT)外翻和腺嘌呤核苷三磷酸(Adenosine Triphosphate,ATP)释放情况验证肿瘤细胞的免疫原性死亡。3.检测一定时间内小鼠血液中Dox和ce6的荧光强度,来验证free Dox+ce6、Dox/ce6/UCNP和Dox/ce6/UCNP@R的体内循环时间,利用scc7构建C3H小鼠单侧肿瘤模型,小动物活体三维成像系统检测2、4、6、8、12、24h时小鼠体内肿瘤组织的荧光图像,处死小鼠后收集肿瘤、心、肝、脾、肺、肾及肌肉组织,拍摄荧光图像,检测纳米药物的体内分布情况,利用scc7构建C3H小鼠双侧肿瘤模型,通过尾静脉注射纳米药物,监测双侧肿瘤体积及小鼠体重变化,第14天时处死小鼠,解剖收集双侧肿瘤组织和主要组织器官,并对原位肿瘤组织进行CRT和高迁移率族蛋白B1(High Mobility Group Protein B1,HMGB1)的免疫荧光染色。实验结果:1.动态光散射法检测Dox/ce6/UCNP@R的粒径在151.3±12.01 nm,Zeta电位为-13.9±1.9mV,透射电镜显示球形的纳米粒子外包裹了一层囊泡,呈现出典型的壳-核结构。超微量分光光度计测得各组分的UV图谱,并将478 nm作为Dox的检测波长,403nm作为ce6的检测波长。计算出我们制备的纳米粒子Dox和ce6的载药率分别为14.8±0.57%和8.3±0.5%。UCNP在980 nm激发下的荧光光谱表明其在645-675 nm处发射出窄的光谱带。蛋白质免疫印迹实验证明红细胞膜包覆纳米粒子后其表面的主要功能膜蛋白CD 47、CD 44基本没有减少,保留了细胞膜表面蛋白的主要功能,也侧面说明了纳米载药体系的成功制备。体外药物释放实验表明纳米载药体系能够长时间的缓慢释放Dox,并且在酸性环境下(PH=4.5)Dox的释放速率和释放总量增加。2.CCK-8实验结果表明各组分药物均能有效的抑制ca127和scc7细胞的增殖,并且呈现出浓度依赖性,而激光治疗组细胞抑制率明显高于非激光治疗组,Dox的浓度越高,差别越明显,表明化疗和光动力治疗联合的抑制肿瘤效果明显优于单纯化疗。ROS荧光结果Fc-mediated protective effects显示激光照射后的Dox/ce6/UCNP@R组绿色荧光明显增强,说明Dox/ce6/UCNP@R展现出良好的光动力治疗效果。内涵体逃逸实验表明Dox/ce6/UCNP@R能够有效的被肿瘤细胞摄取,并从溶酶体中逃逸出来,更好的杀伤肿瘤细胞。激光照射后Dox/ce6/UCNP@R组CRT外翻和ATP释放量的增加,证明了 PDT能够诱导肿瘤细胞发生明显的ICD。3.小鼠体内循环实验发现Dox/ce6/UCNP@R组Dox和ce6的荧光衰减速率明显低于Dox/ce6/UCNP和free Dox+ce6组,表明红细胞膜的包覆显著延长了药物的体内循环时间。体内分布实验发现纳米粒子能有效的聚积到肿瘤组织,减少了在正常组织的无效分布。抑瘤实验证明了 Dox/ce6/UCNP@R(+)能够有效抑制双侧肿瘤的生长,并且对正常组织没有明显的毒副作用。组织免疫荧光染色发现原位肿瘤组织内发生了明显的ICD,远位肿瘤的生长抑制证明了 PDT引发的ICD能够增强体内抗肿瘤免疫反应。结论:综上,我们设计制备的纳米载药体系Dox/ce6/UCNP@R有良好的生物安全性,红细胞膜的包裹延长了体内循环时间,化疗和PDT联合治疗有效的抑制肿瘤生长,并且诱导肿瘤细胞的ICD,调节机体的抗肿瘤免疫反应,为增强肿瘤的免疫治疗提供新思路。
Th17/Treg免疫平衡在非酒精性脂肪性肝炎防治中的作用及降脂颗粒的调控机制
目的:探究中药复方降脂颗粒对非酒精性脂肪性肝炎(NASH)患者及模式动物Th17/Sorptive remediationTreg免疫平衡的影响及潜在机制。方法:对NASH患者进行降脂颗粒干预,检测治疗前后血清IL-17A、IL-6和TGF-β水平及Treg细胞比例。C57BL/6N小鼠分为对照组(CON)、模型组(NASH)和降脂颗粒组(JZG),以MCD饮食诱导NASH模型并予降脂颗粒干预;检测小鼠体质量、肝重、肝/体比、血清酶学指标和肝脂含量,结合肝组织病理染色及NAS评分,评估降脂颗粒对NASH小鼠表型的影响;通过PCR法、流式细胞术、ELISA及免疫组化等方法探索降脂颗粒调控Th17/Treg免疫平衡的机制。结果:降脂颗粒可下调NASH患者血清IL-17A和IL-6水平,上调外周血Treg细胞比例。降脂颗粒可降低NACL13900采购SH小鼠血清ALT和肝脏TG水平,减轻肝脏脂肪变性和炎症浸润,抑制肝脏巨噬细胞浸润和TNF-α、IL-1β含量。降脂颗粒可降低NASH小鼠肝脏IL-6确认细节含量和STAT3磷酸化水平,上调SOCS2水平。结论:降脂颗粒可有效改善NASH,其机制可能通过抑制IL-6/STAT3信号通路进而调控Th17/Treg免疫平衡而实现。
“科学史-论证”教学在高中生物学概念转变中的应用研究
《普通高中生物学课程标准(2017年版)》明确指出科学论证是科学教育的核心内容,强调运用已有的生物学知识、证据和逻辑展开论证。生物科学史作为一种理性素材,呈现生命科学起源、发展过程,促进形成和解决认知冲突,有助于概念体系逐步形成与修正。但运用科学史的教学通常只将科学探究的过程与结果作为已知的素材呈现给学生,忽略对历史探究过程的分析。而科学论证则可较好弥补这一不足,科学论证与科学史具有相契合的内在结构。学生可以将生物科学史作为素材,通过科学论证重演科学史发展历程。本研究旨在探析科学史-论证教学模式对概念转变的效果,medicinal marine organisms并根据该模式对“遗传的分子基础”主题进行教学设计,以期丰富科学史相关教学模式的研究,为提升概念转变效果提出合理建议,因此尝试回答以下问题:1、样本校学生在“遗传的分子基础”主题中概念现状如何?2、样本校学生生物学科学史运用情况现状如何?3、如何设计并实施科学史-论证教学模式?4、样本校学生在科学史-论证情境中进行概念转变效果如何?以浙江省金华市某高中学生为研究对象,通过自编的包含“遗传物质及其探索”“DNA的结构与复制”“基因的表达”“表观遗传与生物性状”四维度下16道题的四段式诊断问卷诊断学生在“遗传的分子基础”主题中的概念现状;通过《高中生物学科学史运用情况现状调查学生问卷》调查科学史运用情况现状;以“遗传的分子基础”为主题,SNP(Science Negotiation Pedagogy)教学模式为依托,构建科学史-论证教学模式;选取两个学生人数、概念现状、生物科学史运用现状等方面均相当且均未开展过科学史-论证教学的班级进行实验研究,在实验班开展科学史-论证教学,对照班进行普通科学史教学,以此探究科学史-论证教学对学生概念转变的影响。结果发现:1、学生存在迷思概念的人数比例在30%-50%之间,在“DNA的结构与复制”“基因的表达”“表观遗传与生物性状”三维度中存在迷思概念人数比例较高,均在45%左右;迷思概念主要围绕在“DNA、基因、染色体的关系”“转录和翻译的具体过程”“密码子与反密码子”MLN4924说明书等内容。2、学生对生物科学史内容较感兴趣,但获得科学史知识的途径多为教师讲述;课堂中生物科学史素材引入量较少,并不满足学生需要;多数学生认为生物科学史对自己的学习有较大的帮助,尤其是能够促进概念学习与提高学习兴趣。3、以SNP模型为基础设计的科学史-论证教学模式包括创设驱动问题、根据科学史初步构建模型、初步构建论证、讨论并修改模型与论证、专家对照、学生反思等六个环节。4、实验班与对照班概念理解水平后测结果与前测结果相比在情况不确定、概念缺失、迷思概念三水平的人数占比有所下降,在科学概念水平的人数占比有所上升;实验班和对照班的后测总分与部分维度分和前测相比有显著性差异,但实验班的概念掌握水平明显优于对照班,“遗传物质及其探索”“DNA的结构与复制”“基因的表达”三维度分均存在显著性差异。由此得出结论:1、样本校学生在“遗传的分子基础”主题中存在较多迷思概念。2、样本校学生生物学科学史运用情况处于中等水平。3、以SNP模型为基础可以设计并实施科学史-论证教学模式。4、普通科学史教学和科学史-论证教学都可以转变学生迷思概念,但相较于普通科学史教学,科学Mirdametinib体内史-论证教学更能转变学生的迷思概念,提升对概念的理解和认知。
干预P2X7受体对缺血再灌注所致肾脏纤维化的改善作用
目的 探讨干预P2X7受体对缺血再灌注(I/R)诱导肾脏纤维化的影响及可能的作用机制。方法 10只雄性野生型C57BL/6小鼠按随机数字表法分为假手术组(WT-Sham)、缺血再灌注损伤(IRI)组(WT-I/R);10只以C57BL/6小鼠为背景的P2X7受体基因敲除小鼠同样随机分为假手术组(KO-Sham)、IRI伤组(KO-I/R),每组各5selleckchem只小鼠。采用一侧肾切除、对侧肾蒂夹闭法建立肾IRIselleck合成模型。假手术组小鼠定位肾蒂但不进行肾切除和肾蒂夹闭。于造模或假手术42 d后收集小鼠肾组织标本。PAS染色观察肾组织结构改medical terminologies变,天狼猩红染色评估肾组织纤维化程度,Western blot法检测肾脏钙黏蛋白E(E-cadherin)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达,免疫组化法观察肾脏F4/80阳性巨噬细胞浸润情况。结果 小鼠经过IRI 42 d后,PAS染色结果显示肾小管萎缩,间质可见大量炎症细胞浸润,天狼猩红染色提示肾组织明显纤维化。与野生型小鼠相比,P2X7受体基因敲除小鼠IRI 42 d后肾小管萎缩程度减轻、炎症细胞浸润减少、肾脏纤维化情况改善。Western blot结果示,与假手术组比较,WT-I/R小鼠肾组织肾小管标记物E-cadherin表达降低,纤维化标记物α-SMA表达升高(P<0.05);与WT-I/R小鼠比较,KO-I/R小鼠E-cadherin降低程度和α-SMA升高程度均减轻(P<0.05)。免疫组化结果示,小鼠肾组织经过IRI 42 d后巨噬细胞浸润增多,而敲除小鼠肾组织巨噬细胞浸润程度减轻。结论 IRI可以导致肾组织巨噬细胞浸润和纤维化。干预P2X7受体可减少IRI引起的巨噬细胞的浸润,改善肾组织纤维化,延缓慢性肾脏病进展。
基于传统育种技术选育甲萘醌-7高产菌及其发酵过程控制
甲萘醌-7(menaquinone-7,MK-7)是一种人体正常生理活动所必需的脂溶性维生素,在预防骨质疏松症、心血管疾病和肝癌等方面具有重要作用,在食品和医药行业具有广阔的应用前景。本研究主要通过菌种改造和发酵优化两个方面提升解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)中MK-7合成水平。首先通过两轮常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变和原生质体融合并结合结构类似物抗性平板进行MK-7高产菌的筛选;然后通过优化摇瓶发酵培养基成分,进一步提升MK-7的产量;最后在5 L发酵罐上进行补料分批发酵,并对发酵条件进行初步优化,进一步提高重组菌株的MK-7生产潜力。主要研究结果如下:(1)通过ARTP诱变和原生质体融合提升出发菌株H.β.D.R.-5的MK-7生产能力。通过ARTP诱变获得分别具有磺胺胍、1-羟基-2-萘甲酸和甲萘醌抗性突变株(分别为Ba-1.1、Ba-1.2和Ba-1.3),其MK-7产量分别比出发菌株H.β.D.R.-5(31.12±1.40 mg·L~(-1))提升了24.45%、29.11%和12.4%。以突变株Ba-1.1、Ba-1.2和Ba-1.3为亲本菌株,通过原生质体融合获得一株同时具有上述三种抗性的重组菌株Ba-2,其MK-7产量达到了51.07±1.63 mg·L~(-1),相比原始菌株H.β.D.R.-5提升了64%。(2)通过新一轮ARTP诱变和原生质体融合提升菌株Baselleckchem ABT-199-2的MK-7生产能力。首先通过ARTP诱变获得分别具有β-氟丙酮酸敏感型、2-Innate and adaptative immune脱氧-D-葡萄糖和利福平抗性突变株(分别为Ba-3.1、Ba-3.2和Ba-3.3),其MK-7产量分别比出发菌株Ba-2提升了16.51LBH589%、25%和8.22%。以菌株Ba-3.1、Ba-3.2和Ba-3.3为亲本菌株,通过原生质体融合获得一株同时具有上述三种遗传特性的重组菌株Ba-4,其MK-7产量达到了73.57±1.61 mg·L~(-1),相比原始菌株H.β.D.R.-5提升了1.36倍。(3)优化菌株Ba-4的摇瓶发酵培养基成分。首先,利用单因素实验探究发酵培养基中氮源、碳源、戊烯醇和表面活性剂对菌株Ba-4生长和MK-7合成的影响。随后,利用响应面法探究大豆蛋白胨、甘油和Tween-80的浓度对MK-7产量的影响。优化后的培养基组成:甘油60.08 g·L~(-1)、葡萄糖2.5 g·L~(-1)、大豆蛋白胨111.53 g·L~(-1)、酵母浸膏10 g·L~(-1)、Na Cl 3 g·L~(-1)、K_2HPO_4 6 g·L~(-1)、异戊烯醇10 mmol·L~(-1)、Tween-80 3.33 g·L~(-1)。在此条件下,摇瓶发酵144 h可产生95.03±1.01 mg·L~(-1)的MK-7,较优化前提升了29%。(4)使用5 L发酵罐进行补料分批培养,并对发酵条件参数进行优化。研究结果表明,大豆蛋白胨初始浓度控制在50 g·L~(-1),将剩余60 g·L~(-1)等分成两份分别在发酵第24 h和第48 h一次性泵入发酵罐内,并结合使用泡沫回流装置,对菌株Ba-4产MK-7最有利。在此条件下,通过补料分批培养,最终MK-7产量达到了215.3 mg·L~(-1),相比优化前提升了11.2%。
葡萄籽原花青素通过Nrf2通路拮抗糖脂毒性诱导的MIN6细胞自噬和铁死亡
目的:自噬和铁死亡参与调节胰岛β细胞功能障碍,核因子E2相关因子2(Nuclear factor erythroid2-related factor 2,Nrf2)介导自噬,并拮抗铁死亡。课题组前期研究发现葡萄籽原花青素提取物(Grape seed proanthocyanidin extracts,GSPE)通过激活Nrf2通路拮抗糖脂毒性诱导的胰岛β细胞损伤,但其具体机制并未完全阐明。因此本研究旨在探讨糖脂毒性诱导的β细胞损伤中自噬和铁死亡的关联及GSPE可能的保护机制,为T2DM的防治提供依据。方法:选取小鼠胰岛瘤细胞株MIN6细胞给予25mmol/L葡萄糖和200μmol/L棕榈酸钠(high Glucose and high Sodium Palmitate,GP)建立胰岛β细胞损伤模型,CCK8法检测0h、6h、12h、24h、48h细胞存活率,Western Blot检测GP干预不同时间(0h、12h、24h、48h)铁死亡关键蛋白谷胱甘肽过氧化物酶4(Glutathione Peroxidase 4,GPX4)和酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(Acyl-Co A synthetase long-chain family member 4,ACSL4)及自噬相关蛋白微管相关蛋白1轻链3(Microtubule-associated protein1 light chain3,LC3Ⅱ)和P62表达。用铁死亡诱导剂erastin、铁死亡抑制剂Ferrostatin-1(Fer-1)、自噬诱导剂雷帕霉素(Rapamycin,RAPA)和自噬抑制剂氯喹(Chloroquine,CQ)干预MIN6细胞,使用CCK8检测细胞存活率;荧光显微镜观察活性氧(Reactive oxygen species,ROS)的荧光强度;用相应试剂盒测定超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽(Glutathione,GSH)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量,Lillie染色检测细胞内Fe~(2+);使用JC-1试剂盒检测线粒体膜电位的变化;Western Blot检测GPX4、ACSL4及铁稳态相关蛋白铁蛋白(Ferritin,FE)和核受体辅激活蛋白4(Nuclear receptor coactivator 4,NCOA4)、自噬相关蛋白LC3Ⅱ和P62表达。不同浓度的GSPE及si-Nrf2后用GSPE干预,用CCK8检测细胞存活率;荧光显微镜观察ROS的荧光强度;用相应试剂盒测定SOD、GSH、MDA含量,Lillie染色检测细胞内Fe~(2+);使用JC-1试剂盒检测线粒体膜电位的变化;Western Blot检测TamoxifenGPX4、ACSL4、FE、NCOA4、寻找更多LC3Ⅱ和P62,以及Nrf2及其下游蛋白血红素加氧酶1(Heme oxygenase-1,HO-1)的表达。结果:1.铁死亡在高糖高脂诱导的MIN6细胞中的作用:GP及铁死亡激活剂erastin干预使细胞活力显著降低,SOD和GSH含量及线粒体膜电位降低,MDA含量、ROS荧光强度及Fe~(2+)含量上升(P<0.05),使GPX4、NCOA4蛋白下调,ACSL4、FE蛋白上调(P<0.05)。与GP组相比,Fer-1干预使细胞活力显著升高,SOD和GSH含量及线粒体膜电位升高,使MDA含量、ROS荧光强度及Fe~(2+)含量降低(P<0.05),使GPX4及NCOA4蛋白上调,ACSL4及FE蛋白下调(P<0.05)。2.自噬在高糖高脂诱导的MIN6细胞铁死亡中的作用:GP及CQ干预使细胞活力显著降低,SOD活力、GSH含量及线粒体膜电位降低,MDA含量、ROS荧光强度及Fe~(2+)含量上升(P<0.05),使GPX4、NCOA4蛋白下调,ACSL4、FE、LC3Ⅱ及P62蛋白上调(P<0.05)。与GP组相比,自噬激动剂RAPA干预使细胞活力显著升高,SOD和GSH含量及线粒体膜电位升高,MDA含量、ROS荧光强度及Fe~(2+)含量降低(P<0.05),使GPX4、NCOA4及LC3Ⅱ蛋白上调,ACSL4、FE及P62蛋白下调(P<0.05)。3.铁死亡在高糖高脂诱导的MIN6细胞自噬中的作用:与对照组相比,GP干预使LC3Ⅱ及P62蛋白表达上调(P<0.05)。与GP组相比,Fer-1干预使LC3Ⅱ及P62蛋白表达下调(P<0.05),而erastin干预使LC3Ⅱ及P62蛋白表达上调(P<0.05)。4.GSPE对高糖高脂诱导的MIN6细胞中自噬和铁死亡的改善作用:与GP组相比,不同浓度的GSPE干预使细胞存活率升高(P<0.05);SOD和GSH含量及线heart-to-mediastinum ratio粒体膜电位升高;MDA含量、ROS荧光强度及Fe~(2+)含量降低(P<0.05),使GPX4、NCOA4、LC3Ⅱ、Nrf2及HO-1蛋白上调,ACSL4、FE及P62蛋白下调(P<0.05)。5.GSPE通过激活Nrf2通路改善高糖高脂诱导的MIN6细胞自噬和铁死亡:si-Nrf2转染MIN6细胞4h后,GSPE干预细胞24h,与GSPE相比,si-Nrf2后GSPE干预使Nrf2、HO-1、GPX4及NCOA4蛋白下调,ACSL4、LC3Ⅱ蛋白上调(P<0.05)。P62及FE蛋白表达无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:GP诱导MIN6细胞发生铁死亡及自噬阻滞,且自噬和铁死亡之间相互促进,导致β细胞损伤。GSPE可能通过激活Nrf2信号通路增强自噬,抑制铁死亡,从而缓解胰岛β细胞损伤。
活血化湿汤通过靶向TP53抑制M2巨噬细胞极化与非小细胞肺癌细胞的侵袭
目的:探讨活血化湿汤靶向TP53对M2genetic immunotherapy巨噬细胞极MLN4924采购化与非小细胞肺癌(NSCLC)细胞侵袭的作用。方法:网络药理学分析筛选出活血化湿汤治疗NSCLC的靶点TP53。qRT-PCR和Western blot检测TP53在NSCLC细胞中的表达水平。诱导THP-1细胞为M0巨噬细胞,使用活血化湿汤及TP53处理巨噬细胞,流式细胞术分析CD86、CD206表达,ELISA检测IL-1β、CCL18浓度。使用活血化湿汤、TP53过表达载体、巨噬细胞培养液处理NSCLC细胞,Transwell检测NSCLC细胞侵袭能力。结果:网络药理学分析发现活血化湿汤的靶点和NSCLC的发病风险基因靶点共交集17个基因,STRING分析显示TP53与其他基因的交互作用最强。与BEAS-2B细胞比较,NSCLC细胞中TP53表达增强,而活血化湿汤能抑制TP53表达。活血化湿汤可通过抑制TP53上调巨噬细胞中CD86阳性细胞百分比,下调CD206阳性细胞百分比,提高IL-1β浓度,降低CCL18浓度(均P<0.05)。此外,活血化湿汤能通过抑制TP53表达进而抑制NSCLC细胞的侵袭。结论:活血化湿汤通过抑制TP53Tamoxifen使用方法来抑制M2巨噬细胞极化,从而抑制NSCLC细胞侵袭。
沸石咪唑酯骨架基复合纳米材料的设计及其肿瘤细胞治疗研究
癌症是一种严重影响人类健康的疾病,近些年来,对于癌症的治疗手段一直是研究的热点。在众多的治疗手段中,手术、放疗、化疗等传统治疗方法的生物安全性无法得到保证,因此往往伴随治疗效果不佳、副作用大等问题。为了克服传统治疗手段的局限性,开发具有低毒性、高治疗效率、高靶向性的新型治疗方法非常必要。随着纳米科技的发展,基于纳米材料的新型癌症治疗平台得以构建。其中,金属有机框架由于其独特的p H响应性、高比表面积、高孔隙率和良好的生物相容性等特点引起了生物医学领域相关科研人员的广泛关注。基于这一考虑,本文设计并制备了几种沸石咪唑酯骨架(ZIF)衍生物,并对购买Nirogacestat其作用机制以及癌症治疗效果进行探究。主要内容如下:(1)采用纳米共沉淀法制备得到ZIF-67纳米颗粒,随后将其置于九水合硝酸铁的溶液中搅拌,制备得到一种Fe掺杂(Fe/ZIF-67)纳米复合材料。Fe/ZIF-67具有p H响应以及谷胱甘肽(GSH)耗竭的特性,其在癌细胞的弱酸性环境中能够发生裂解释放出Co~(2+)和Fe~(3+)。一方面,Co~(2+)能参与H_2O_2的分解过程,将H_2O_2分解为具有毒性的羟基自由基(·OH)。另一方面,Fe~(3+)能消耗对·OH有清除作用的GSH从而提高·OH的利用率。此外,生成的还原产物Fe~(2+)能进一步发生类芬顿反应,从而产生更多的·OH用以杀死癌细胞。基于这一作用原理,Fe/ZIF-67具有较好的靶向性和增强的化学动力学(CDT)治疗效果。(2)以六水合硝酸钴、三水合硝酸铜、2-甲基咪唑为原料,采用纳米共沉淀法制备得到一种Cu掺杂的ZIF-67(Cu/ZIF-67)纳米复合材料。随后通过溶液浸渍法将抗癌药物5-氟尿嘧啶(5-FU)负载在其中,成功合成了尺寸约为500 nm的Cu/ZIF-67@5-FU。该材料能够在肿瘤细胞内催化H_2O_2分解为·OH以实现CDT。同时,释放出的Cu~(2+)能够消耗对·OH有清除作用的GSH以增强CDT效果。此外,Cu/ZIF-67@5-FU的裂解能释放出5-FU进行同步化疗,从而实现CDT与化疗的协同治疗。细胞实验表明,Cu/ZIF-67@5-FU对癌细胞具有很好的杀伤效果。(3)以六水合Trichostatin A配制硝酸钴、六水合硝酸锌、2-甲基咪唑以及高锰酸钾为原料,制备得到Mn O_2包覆的Zn掺杂ZIF-67(Zn/ZIF-67@Mn O_2)纳米复合材料。其中,Mn O_2外壳能消耗对·OH有清除作用的GSH,并生成Mn~(2+)。Zn/ZIF-67在癌细胞的酸性环境中能裂解释放Zn~(2+)和Co~(2+)。随后,Mn~(2+)、Zn~(2+)和Co~(2+)共同催化H_Severe malaria infection2O_2分解为·OH,从而实现CDT治疗的增强。细胞活性氧测试的结果证明,Zn/ZIF-67@Mn O_2能够产生大量·OH,即使在较低浓度下也能导致癌细胞死亡。