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大鼠过劳死模型的建立及基于模型的能量代谢和氧化应激的蛋白质组学和代谢组学分析

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生物化学与生物物理进展 2024年第8期51卷 1935-1949页

作者：李嘉敏苏锐冰于晓军郑永霞嘉兴大学医学院嘉兴314001 汕头大学医学院法医教研室汕头515041

目的过劳死已成为一个日益严重的问题,然而由于对其机制理解不足,其识别标准并不清楚。本文旨在建立大鼠过劳死模型,并用于探索急性身心疲劳对心脏功能的损伤以及相关机制。方法本研究采用健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠作为实验动物,... 详细信息

目的过劳死已成为一个日益严重的问题,然而由于对其机制理解不足,其识别标准并不清楚。本文旨在建立大鼠过劳死模型,并用于探索急性身心疲劳对心脏功能的损伤以及相关机制。方法本研究采用健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠作为实验动物,随机分为对照组和实验组,对照组大鼠给予正常饲养和休息;实验组大鼠进行了7天的负重游泳和睡眠剥夺。过劳建模过程中死亡的为猝死组(D),存活的为存活组(S)。期间监测大鼠生理功能指标的变化,包括心电图和呼吸。存活组大鼠于第7天时断颈处死。取各组大鼠的心尖组织,进行蛋白质消化、iTRAQ标记和定量数据分析以确定差异表达蛋白(DEP)。此外,还进行GC-MS分析以鉴定差异代谢物。对疲劳组和过劳死组共同的差异代谢物和蛋白质进行整合分析,构建相关代谢通路网络。结果线粒体氧化磷酸化、支链氨基酸分解、溶酶体自噬等模块功能增强,这些变化为过劳状态下的心脏提供了更多的ATP。此外,过氧化物酶体代谢和高铁血红素转移到血红素结合蛋白途径被发现上调,突显了氧化应激和血红蛋白代谢在过劳死模型中的潜在影响。蛋白质组学结果还提示,在急性过劳死的不同时期,可能发生了代谢的重编程。结论代谢重编程可能为心脏提供足够的能量,缓解过度劳累和疲劳对心脏细胞的氧化应激和损伤。这些发现揭示了心脏对过劳死的反应机制,为进一步研究过劳死奠定了基础。

关键词：过劳死蛋白质组学代谢组学大鼠模型疲劳

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一株扎布耶盐碱湖伪盐生杜氏藻的分离鉴定及生长影响因素分析

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微生物学通报 2024年

作者：郭敏韩睿陶宇杰高翔邢江娃王嵘朱德锐青海大学医学院基础医学研究中心青海大学农林科学院蔬菜遗传与生理重点实验室

【背景】杜氏藻(Dunaliella)具有独特的生理特性和丰富的胞内次级代谢物，在医药、食品、养殖业、化工、轻工等领域具有广泛的应用价值。【目的】分析影响杜氏藻生物量的生长因素和最优培养条件，以期提高杜氏藻的生物量；明确最佳培养... 详细信息

【背景】杜氏藻(Dunaliella)具有独特的生理特性和丰富的胞内次级代谢物，在医药、食品、养殖业、化工、轻工等领域具有广泛的应用价值。【目的】分析影响杜氏藻生物量的生长因素和最优培养条件，以期提高杜氏藻的生物量；明确最佳培养条件下杜氏藻胞内次级代谢物的种类。【方法】采用纯培养法分离伪盐生杜氏藻株ZBY-1，18S rRNA基因测序明确其分类学地位；采用单因素实验探究其生长最佳条件以及营养盐种类及浓度；采用正交实验优化分离藻株的培养条件；利用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)检测ZBY-1在最佳培养条件下的次级代谢产物。【结果】藻株ZBY-1的最适生长盐度为10%，最适生长pH值为8.5，最适生长温度为25 ℃。单因素分析显示最适碳源/氮源/磷源的种类和浓度分别为NaHCO31.26 g/L、CO(NH2)20.84 g/L、NaH2PO40.06 g/L。优化生长条件后，藻株ZBY-1的细胞密度可达(2.57±0.12)×107个/mL，较优化前提高了1.25倍。LC-MS分析表明胞内次级代谢物的种类主要是萜类、生物碱类、苯丙素类、氨基酸相关化合物等；显著富集的代谢物通路是辅助因子生物合成、植物类次级代谢物合成和ABC转运等途径。【结论】扎布耶盐碱湖地理位置特殊，但藻类资源未被深入挖掘。分离藻株ZBY-1可适应高盐碱环境，为后续胞内次级代谢物的应用开发提供一定的参考依据。

关键词：伪盐生杜氏藻分离生长特性正交实验代谢组学

人参皂苷Rd通过下调DRP1介导的线粒体分裂缓解哮喘

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中国病理生理杂志 2024年第7期40卷 1237-1243页

作者：李祎马立光延边大学医学院吉林延吉133002 延边大学医学院口腔教研室吉林延吉133002

目的:探讨人参皂苷Rd通过发动蛋白相关蛋白1(DRP1)介导的线粒体分裂缓解蟑螂提取物(CRE)诱导的哮喘小鼠气道炎症的分子机制。方法:动物(BALB/c小鼠)和细胞(人气道上皮BEAS-2B细胞)实验均设置对照组、模型组(CRE组)、CRE+低剂量人参皂苷R... 详细信息

目的:探讨人参皂苷Rd通过发动蛋白相关蛋白1(DRP1)介导的线粒体分裂缓解蟑螂提取物(CRE)诱导的哮喘小鼠气道炎症的分子机制。方法:动物(BALB/c小鼠)和细胞(人气道上皮BEAS-2B细胞)实验均设置对照组、模型组(CRE组)、CRE+低剂量人参皂苷Rd组、CRE+高剂量人参皂苷Rd组和CRE+地塞米松组。利用HE染色法观察肺组织病理改变;ELISA及流式细胞术检测辅助性T细胞(Th1/Th2)因子水平;Western blot和荧光染色法检测活性氧(ROS)产生、线粒体分裂蛋白及线粒体形态。结果:人参皂苷Rd显著减轻CRE诱导的小鼠气道周围炎症细胞浸润,降低血清总免疫球蛋白E(IgE)和CRE特异性IgE水平(P<0.05),以及支气管肺泡灌洗液中嗜酸性粒细胞比例(P<0.05),纠正Th1/Th2失衡(P<0.05)。人参皂苷Rd还可降低模型小鼠肺组织和CRE诱导的BEAS-2B细胞中DRP1、p-DRP1(Ser616)和线粒体分裂蛋白1(FIS1)水平(P<0.05),改善线粒体形态,抑制ROS产生。结论:人参皂苷Rd通过下调DRP1介导的线粒体分裂,减轻CRE诱导的哮喘气道炎症。本研究对人参皂苷Rd在哮喘模型中的免疫药理作用提出了新的见解。

关键词：人参皂苷Rd 发动蛋白相关蛋白1 线粒体哮喘

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一株嗜碱盐单胞菌ZB109的生长特性及四氢嘧啶发酵条件的优化

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微生物学通报 2024年

作者：陶宇杰韩睿乔丽娟高翔邢江娃王嵘朱德锐青海大学医学院基础医学研究中心青海大学农林科学院

【背景】西藏扎布耶盐碱湖水体富含高浓度CO32-、HCO3-和Na+，可能栖息具有潜在应用价值的盐单胞菌(Halomonas sp.)菌株。【目的】筛选积聚相容溶质四氢嘧啶的盐单胞菌菌株，并分析四氢嘧啶积聚的影响因素和最优发酵条件。【方法】采用H... 详细信息

【背景】西藏扎布耶盐碱湖水体富含高浓度CO32-、HCO3-和Na+，可能栖息具有潜在应用价值的盐单胞菌(Halomonas sp.)菌株。【目的】筛选积聚相容溶质四氢嘧啶的盐单胞菌菌株，并分析四氢嘧啶积聚的影响因素和最优发酵条件。【方法】采用Horikoshi-I培养基分离扎布耶盐碱湖水样中嗜碱盐且能高效积聚四氢嘧啶的盐单胞菌株，并明确生理生化特性和分类学地位。基于单因素条件、Plackett-Burman、Box-Behnken试验和HPLC检测，分析菌株胞内四氢嘧啶积聚量的关键影响因素并优化其发酵条件。【结果】筛选获得扎布耶盐碱湖盐单胞菌共计10株(分属5个种)，优势种是嗜碱盐单胞菌(H. alkaliphila，4株，占40%)。H. alkaliphila ZB109的最佳生长盐度范围为0.5-2.5 mol/L，最适生长pH值8.0-10.0，四氢嘧啶的初始积聚量为303.62 mg/L。菌株ZB109的菌落圆形，边缘光滑，呈黄色，革兰氏染色阴性，显微形态呈短杆状、周身纤毛。NaCl、Mg2+和底物L-谷氨酸钠浓度是菌株ZB109积聚四氢嘧啶的关键影响因素。采用响应面法优化培养条件，菌株ZB109单批次摇瓶发酵48 h的四氢嘧啶积聚量可达696.313 mg/L。【结论】菌株ZB109兼具耐盐和耐碱的生长特性，与其他分离盐单胞菌分离株相比较，四氢嘧啶的积聚潜力更大，可为后续四氢嘧啶的大规模发酵生产提供良好的菌种种质资源。

关键词：嗜碱盐单胞菌生长特性四氢嘧啶发酵条件

二甲双胍通过NLRP3炎症小体通路对皮肤角质形成细胞增殖和凋亡的双向调节研究

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中国全科医学 2024年

作者：田珂冷秋枫吕晶苗国英王新慧谢辉刘渠姚春霞河北工程大学附属医院皮肤科河北工程大学医学院病理教研室河北工程大学医学院生理教研室

背景扁平苔藓是一种皮肤-黏膜慢性炎症性疾病。因其病因不明，许多患者治疗效果欠佳，严重影响生活质量，有必要深入研究扁平苔藓的发病机制，为其药物筛选提供新靶点。目的探讨二甲双胍通过NLRP3炎症小体通路对皮肤角质形成细胞增殖... 详细信息

背景扁平苔藓是一种皮肤-黏膜慢性炎症性疾病。因其病因不明，许多患者治疗效果欠佳，严重影响生活质量，有必要深入研究扁平苔藓的发病机制，为其药物筛选提供新靶点。目的探讨二甲双胍通过NLRP3炎症小体通路对皮肤角质形成细胞增殖和凋亡的调控作用。方法实验时间为2020年1月—2023年12月。体外实验以人永生化角质形成细胞株HaCaT为研究对象，分为4组：对照组、脂多糖（LPS）组（5μg/mL）、二甲双胍组（Met组：10 mmol/L）、LPS与二甲双胍联合组（LPS+Met组：LPS 5μg/mL刺激2 h后，再给予二甲双胍10 mmol/L处理）。体内实验以BALB/c小鼠为研究对象，利用咪喹莫特涂抹小鼠背部皮肤诱导了银屑病样皮炎模型，并制备了二甲双胍乳膏进行治疗，将小鼠随机分为3组：对照组、咪喹莫特组（IMQ组）、咪喹莫特与二甲双胍联合组（IMQ+Met组），每组10只；对照组小鼠于背部涂抹凡士林，IMQ组小鼠于背部涂抹咪喹莫特软膏，IMQ+Met组小鼠于背部涂抹IMQ软膏12 h后再涂抹二甲双胍乳膏；1次/d，连续7 d。采用细胞增殖试剂盒（CCK-8）和流式细胞术检测二甲双胍对HaCaT细胞增殖和凋亡的影响；采用Western Blot、酶联免疫吸附实验（ELISA）和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1(Caspase-1)活性实验检测二甲双胍处理HaCaT细胞后NLRP3炎症小体通路的蛋白表达情况及活性水平；最后采用皮肤组织切片苏木精-伊红（HE）染色和免疫组化检测二甲双胍对咪喹莫特诱导银屑病小鼠皮炎的抗炎效果。结果 CCK-8实验结果显示：LPS组、Met组、LPS+Met组HaCaT细胞48 h存活率均低于对照组，而LPS+Met组HaCaT细胞48 h存活率高于LPS组（P<0.05）。流式细胞术结果显示：LPS组、Met组HaCaT细胞48 h G2/M期细胞、细胞凋亡比例均高于对照组，而LPS+Met组HaCaT细胞48 h G2/M期细胞、细胞凋亡比例低于LPS组（P<0.05）。Western blot结果显示：LPS组、Met组HaCaT细胞NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体通路Caspase-1 p40、Caspase-1 p20、白介素（IL）-1β、IL-18蛋白表达均高于对照组，而LPS+Met组HaCaT细胞NLRP3炎症小体通路Caspase-1 p40、Caspase-1 p20、IL-1β、IL-18蛋白表达低于LPS组（P<0.05）。ELISA实验结果显示：LPS组、Met组HaCaT细胞NLRP3炎症小体通路IL-1β、IL-18水平、Caspase-1相对活性均高于对照组，而LPS+Met组HaCaT细胞NLRP3炎症小体通路IL-1β、IL-18水平、Caspase-1相对活性低于LPS组（P<0.05）。皮肤组织切片HE染色显示：IMQ+Met组小鼠二甲双胍涂抹明显改善了咪喹莫特对皮肤的损害。免疫组化结果显示：IMQ+Met组小鼠则显著降低了NLRP3、Caspase-1、IL-1β和IL-18的表达。结论甲双胍通过NLRP3炎症小体通路双向调节皮肤角质形成细胞的增殖和凋亡，并能够改善咪喹莫特诱导的银屑病样小鼠的皮肤损害，有望为二甲双胍临床上用于治疗扁平苔藓提供理论依据。

关键词：二甲双胍 NLRP3炎症小体 HaCaT细胞细胞增殖细胞凋亡扁平苔藓银屑病小鼠

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DCLK1在胃癌干细胞中的作用及机制研究

中国病理生理杂志 2024年第3期40卷 411-419页

作者：张威王光辉刘辉琦刘永年青海大学医学部青海西宁810001

目的:研究双皮质素样激酶1(doublecortin-like kinase 1,DCLK1)对胃癌干细胞生物学特性的作用,初步探讨其可能的作用机制。方法:无血清培养液悬浮培养胃癌干细胞,用DCLK1抑制剂DCLK1-IN-1靶向抑制胃癌干细胞中DCLK1活性。用Western blo... 详细信息

目的:研究双皮质素样激酶1(doublecortin-like kinase 1,DCLK1)对胃癌干细胞生物学特性的作用,初步探讨其可能的作用机制。方法:无血清培养液悬浮培养胃癌干细胞,用DCLK1抑制剂DCLK1-IN-1靶向抑制胃癌干细胞中DCLK1活性。用Western blot法检测胃癌干细胞中DCLK1、干性相关蛋白(SOX2和OCT4)、细胞增殖相关蛋白(cyclin D1和c-MYC)、耐药相关蛋白(ABCG2和TOP2A)、上皮-间充质转化相关蛋白(E-cadherin、vimen‐tin和Snail)和PI3K/AKT/mTOR信号通路相关蛋白表达水平。用CCK-8法测定DCLK1对胃癌干细胞活力及耐药的影响;用甲基纤维素成球法测定DCLK1对胃癌干细胞自我更新的影响。用细胞划痕实验和Transwell实验测定DCLK1对胃癌干细胞迁移和侵袭功能的影响。结果:胃癌干细胞中DCLK1及干性相关蛋白SOX2和OCT4表达明显高于亲本细胞(P<0.01)。DCLK1抑制组胃癌干细胞的增殖、耐药、迁移和侵袭能力明显低于Sphere细胞组(P<0.01)。DCLK1抑制组细胞增殖相关蛋白c-MYC和cyclin D1表达下调,耐药相关蛋白TOP2A和ABCG2表达下调,上皮标志物E-cadherin表达上调,间充质标志物vimentin和Snail表达下调,PI3K/AKT/mTOR相关蛋白表达及其磷酸化水平降低(P<0.01)。结论:DCLK1在胃癌干细胞中高表达,它可能通过调控PI3K/AKT/mTOR信号通路促进胃癌干细胞增殖、耐药、侵袭和迁移。DCLK1可作为靶向胃癌干细胞的潜在靶点。

关键词：双皮质素样激酶1 胃癌干细胞 PI3K/AKT/mTOR信号通路

敲除组织蛋白酶K基因改善高脂饮食小鼠缺血性血管生成

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生理学报 2024年第1期76卷 45-51页

作者：王心怡王旭何震杰陈士票李伟健崔仁善姜海英浙江中医药大学基础医学院杭州310000 嘉兴大学医学院嘉兴314000 延边大学生理学教研室延吉133000

本文旨在探讨组织蛋白酶K(cathepsin K,Cat K)对高脂饮食小鼠缺血性血管生成的作用及机制。利用高脂饮食Cat K基因敲除(Cat K^(-/-))小鼠制备单侧下肢缺血模型,利用激光多普勒血流测定仪观察缺血后不同时间段血流恢复程度;免疫组织化学... 详细信息

本文旨在探讨组织蛋白酶K(cathepsin K,Cat K)对高脂饮食小鼠缺血性血管生成的作用及机制。利用高脂饮食Cat K基因敲除(Cat K^(-/-))小鼠制备单侧下肢缺血模型,利用激光多普勒血流测定仪观察缺血后不同时间段血流恢复程度;免疫组织化学染色法观察缺血下肢新生毛细血管数量;免疫印迹法检测胰岛素受体底物-1(insulin receptor substrate 1,IRS-1)、p-Akt、Akt及血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)等信号蛋白表达。首先观察高脂饮食对野生型小鼠缺血性血管生成的影响。野生型小鼠随机分为对照组和高脂饮食组,分别以普通饲料或60%高脂肪饲料饲养16周。结果表明,与对照组相比,高脂饮食组小鼠体重明显增加,缺血下肢血流恢复程度明显减弱,血浆Cat K浓度及缺血侧骨骼肌中Cat K基因表达显著升高(P<0.05)。接着利用野生型和Cat K^(-/-)高脂饮食小鼠进一步观察Cat K对高脂肪负荷下缺血性血管生成的作用及机制。结果表明,Cat K^(-/-)小鼠缺血下肢的血流恢复程度明显强于野生型小鼠,缺血14天后缺血下肢的CD31阳性细胞显著增多(P<0.05);同时观察到Cat K^(-/-)小鼠缺血侧骨骼肌IRS-1、p-Akt及VEGF蛋白表达水平显著增加(P<0.05)。上述结果提示,敲除Cat K基因可能通过IRS-1-Akt-VEGF信号通路改善高脂饮食小鼠缺血性血管生成过程。

关键词：组织蛋白酶K 高脂肪血管生成胰岛素受体底物-1

西部多民族高校生理学双语混合式梯度教学实践

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大学教育 2024年第2期 76-80页

作者：邢江娃白振忠李生花李轩领青海大学医学院基础医学部生理学教研室青海西宁810016

生理学双语教学有助于培养具有国际视野的高层次拔尖创新医学人才,符合国家“双一流”建设、新医科建设和“三全育人”的综合改革要求,但在具体实施过程中需要因地制宜、结合学校学生的特点与能力水平个性化地开展,以达到更理想的课程... 详细信息

生理学双语教学有助于培养具有国际视野的高层次拔尖创新医学人才,符合国家“双一流”建设、新医科建设和“三全育人”的综合改革要求,但在具体实施过程中需要因地制宜、结合学校学生的特点与能力水平个性化地开展,以达到更理想的课程满意度和授课效果。青海大学医学院基础医学部生理学教研室通过2020—2022年连续三年实施临床医学专业本科生生理学双语教学,摸索出了一套适合西部地区多民族高校的生理学双语混合式梯度教学实施方案。文章主要从教学定位与总体设计、教学改革措施和改革成效等方面阐述教学改革经验,以期为其他西部高校与地方院校实施双语教学提供参考。

关键词：生理学双语教学梯度教学混合式教学教学模式

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人脐带间充质干细胞源性外泌体对低氧性肺动脉高压肺血管重构的影响

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生理学报 2024年第1期76卷 33-44页

作者：刘红张雨薇张晴晴王玉香格日力马兰青海大学高原医学研究中心西宁810001 青海大学高原医学教育部重点实验室西宁810001 青海大学青海省高原医学应用基础重点实验室(青海-犹他高原医学联合重点实验室) 西宁810001 青海大学医学部公共卫生系西宁810001

本研究旨在探讨人脐带间充质干细胞源性外泌体(mesenchymal stem cells-derived exosomes,MSCs-Exo)对低氧诱导的肺动脉高压小鼠的作用。无菌条件下从人脐带分离培养间充质干细胞,收集上清,提取外泌体并鉴定。健康SPF级C57BL/6小鼠随机... 详细信息

本研究旨在探讨人脐带间充质干细胞源性外泌体(mesenchymal stem cells-derived exosomes,MSCs-Exo)对低氧诱导的肺动脉高压小鼠的作用。无菌条件下从人脐带分离培养间充质干细胞,收集上清,提取外泌体并鉴定。健康SPF级C57BL/6小鼠随机分为3组:常氧对照组、低氧组、低氧+MSCs-Exo组,每组7只。低氧组和低氧+MSCs-Exo组在氧浓度为10.08%、模拟海拔5000 m的低压低氧舱连续饲养4周,建立低氧性肺动脉高压小鼠模型。低氧+MSCs-Exo组在低氧前及低氧第1、3、5、9天尾静脉注射MSCs-Exo,其他2组注射PBS。实验结束后,超声心动图检测各组小鼠肺动脉加速时间和射血时间比值(pulmonary arterial acceleration time/pulmonary arterial ejection time,PAAT/PET)、右心室游离壁厚度,计算右心室肥厚指数RV/(LV+S);HE染色观察肺组织病理改变;EVG染色检测弹力纤维增生情况;免疫组织化学检测肺组织α-平滑肌肌动蛋白(αsmooth muscle actin,α-SMA)表达;免疫荧光染色检测肺组织巨噬细胞浸润;qPCR检测肺组织中IL-1β、IL-33的表达水平、细胞因子微球检测技术检测IL-10的分泌;Western blotting检测各组肺组织M1型巨噬细胞标志物iNOS和M2型巨噬细胞标志物Arg-1及IL-33/ST2蛋白的改变。结果显示,与常氧对照组相比,低氧导致肺动脉压力增高和肺血管重构,巨噬细胞浸润增加,IL-1β、IL-33细胞因子表达增加(P室游离壁变薄(P室肥厚指数RV/(LV+S)降低(P<0.05),肺小血管α-SMA表达降低(P<0.05),肺组织中炎症因子IL-1β、IL-33表达降低,IL-10分泌升高(P<0.05)。此外,MSCs-Exo上调Arg-1,下调iNOS及IL-33/ST2(P<0.05)。以上结果提示,人脐带MSCs-Exo可能通过免疫调节作用来缓解低氧性肺动脉高压。

关键词：低氧性肺动脉高压肺血管重塑间充质干细胞及外泌体免疫调节