恒古骨伤愈合剂对糖尿病肌肉减少症的治疗作用与机制研究

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mabin85281528
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:肌肉减少症最早由Irwin Rosenberg提出,定义为一种与年龄相关的骨骼肌质量和功能下降的疾病,在老年甚至在中年人群中均可发生。2019年,欧洲老年人肌肉减少症工作组(EWGSOP)制定了新的肌肉减少症的诊断标准,其中与年龄相关的骨骼肌强度和质量下降被定义为原发性肌肉减少症,而由疾病、营养及药物相关等因素引起的骨骼肌强度和质量下降则被定义为继发性肌肉减少症。继发性肌肉减少症可导致患者原有疾病加重、易发生跌倒、使骨折风险增加,严重者丧失生活自理能力等,增加死亡风险,给患者及社会带来沉重的精神和经济负担,这使得肌肉减少症近年来越来越受到学者的关注。随着人们生活方式及饮食习惯的改变,2型糖尿病(T2DM)的患病人数呈井喷式增长,由其引起的继发性肌肉减少症逐渐步入人们的视野,成为T2DM的一种新的并发症。由于肌肉减少症的研究起步时间较晚,糖尿病与继发性肌肉减少症的相关研究较少,发病机制尚不明确,可能与高血糖、胰岛素抵抗、炎症与氧化应激、线粒体功能障碍、外周神经病变、代谢紊乱等等有关,其中氧化应激引起了我们的注意:近期研究证明了氧化应激、铁死亡与继发性肌肉减少症密切联系,研究发现枸橼酸铁干预的小鼠肌肉组织和细胞中出现铁死亡,经过去铁胺治疗后铁死亡标志物明显降低,在肌卫星细胞中,转铁蛋白的缺失将引起肌卫星细胞铁死亡,影响肌肉功能等,因此,我们推测铁死亡可能在糖尿病肌肉减少症发生发展中扮演重要角色,并且可能成为一个潜在的治疗靶点。为了探究潜在的治疗靶点,我们选择了RNA结合蛋白ELAVL1,它在铁死亡过程中扮演的重要作用,ELAVL1能结合Beclin-1m RNA并激活NCOA4调控的铁自噬,使更多的铁蛋白在溶酶体中被降解,铁离子被释放而产生大量活性氧,最终引起铁死亡。此外,在T2DM骨质疏松中,本课题组的前期研究证实了ELAVL1的过表达可以导致成骨细胞内氧化应激的增多,破坏细胞内结构,引起骨质疏松,而敲除ELAVL1可以通过抑制氧化应激和铁死亡改善成骨细胞功能,然而,ELAVL1在肌肉系统的作用尚不明确。恒古骨伤愈合剂(osteoking)是传统中药,在临床上被应用于治疗骨关节炎与骨质疏松,其主要成分为三七、黄芪、人参、红花、杜仲、陈皮等,含有抑制氧化应激作用特殊成分,因此,我们推测该药对继发性肌肉减少症可能具有一定的治疗作用。然而,恒古骨伤愈合剂的在肌肉方面的治疗作用尚待研究。本研究旨在揭示T2DM与继发性肌肉减少症目前的研究热点与研究前沿,探究恒古骨伤愈合剂对糖尿病肌肉减少症的治疗作用以及其作用机制,旨在为糖尿病肌肉减少症的预防和治疗提供新的思路。研究方法:(1)本研究通过文献计量学分析的手段,了解T2DM与肌肉减少症的研究现状与热点,以指导后续研究。(2)通过高脂饮食与链脲佐菌素(STZ)注射进行糖尿病肌肉减少症小鼠模型的构建,将C57BL6小鼠分为对照组(NC),糖尿病组(DM)以及恒古骨伤愈合剂治疗组(OS),通过肌肉力量(小鼠握力与抓网实验)、肌肉质量(体重与腓肠肌湿重、瘦肉质量、micro-CT)以及组织学分析(H&E染色、masson染色、Myo D与FBXO32的免疫组化)对肌肉减少症进行评价之后,构建C2C12成肌细胞系,将其分为对照组(NC)、高糖组(HG)、高糖+恒古骨伤愈合剂组(HG+OS),通过CCK8检测细胞活性、Western blot检测细胞Myo D与FBXO32,从动物与细胞两方面评估恒古骨伤愈合剂对糖尿病肌肉减少症的治疗作用。(3)通过网络药理学分析预测了恒古骨伤愈合剂对肌肉减少症的治疗机制,并进行细胞实验验证:将C2C12细胞分为对照组(NC)、高糖组(HG)、高糖+恒古骨伤愈合剂组(HG+OS)、高糖+去铁胺组(HG+DFO),通过MDA,ROS,GSH、C11 BODIPY581/591检测其氧化应激与脂质过氧化水平。(4)通过透射电镜验证了糖尿病小鼠肌肉组织与细胞出现铁死亡现象,为验证相关机制,应用Western blot检测各组成肌细胞内ELAVL1、Beclin-1、FTH-1、NCOA4、GPX4、LC3的表达情况之后,使用ELAVL1过表达慢病毒转染细胞,将C2C12细胞分为对照组(NC)、高糖组(HG)、高糖+恒古骨伤愈合剂组(HG+OS)、ELAVL1过表达组(LV-ELAVL1)与空转组(LV-null),通过Western blot检测与免疫荧光共定位验证恒古骨伤愈合剂抑制铁死亡的机制猜想。结果:(1)文献计量学分析结果表明糖尿病肌肉减少症的相关研究起步较晚,且日韩与美国在糖尿病与肌肉减少症的研究中占主导地位,目前该领域的研究主要局限于临床,基础研究较为缺乏。(2)糖尿病C57小鼠抓力下降、悬网时间缩短、腓肠肌湿重降低、肌体积减少、肌纤维横截面积减少而纤维化面积增多,经过恒古骨伤愈合剂治疗后抓力较糖尿病小鼠提高、悬网时间延长、腓肠肌湿重和肌肉体积增加、肌肉组织学结构改善。高糖条件下C2C12细胞活性下降、肌萎缩相关蛋白FBXO32表达增高、肌分化蛋白MYOD表达降低,恒古骨伤愈合剂干预后,C2C12细胞活性改善、肌萎缩相关蛋白FBXO32表达减少、肌分化蛋白MYOD表达升高。(3)网络药理学分析结果表明恒古骨伤愈合剂可能通过抑制氧化应激与炎症反应,调控脂质代谢治疗肌肉减少症,细胞实验证实高糖条件下C2C12细胞ROS,MDA表达升高、GSH表达降低、C11 BODIPY 581/591显示处于氧化态的细胞较多,而恒古骨伤愈合剂和去铁胺干预后氧化态细胞均明显减少,表明恒古骨伤愈合剂可能通过抑制氧化应激与脂质过氧化治疗糖尿病肌肉减少症,这与网络药理学预测结果一致。(4)透射电镜观测显示糖尿病小鼠肌纤维排列紊乱、线粒体肿胀、高糖条件下C2C12细胞线粒体双层膜皱缩,嵴皱缩或消失,出现铁死亡现象,免疫组化显示糖尿病小鼠肌肉组织ELAVL1表达增高,血清ELISA结果显示糖尿病小鼠血清铁蛋白和肌肉组织中铁蛋白含量均升高,而恒古骨伤愈合剂干预后降低;高糖组细胞ELAVL1、FTH-1、Beclin-1、NCOA4与LC3表达升高,而恒古骨伤愈合剂和去铁胺干预组表达降低;高糖组细胞GPX4表达降低,恒古骨伤愈合剂和去铁胺干预组表达升高;慢病毒转染后,免疫荧光结果显示高糖组与ELAVL1过表达组LC3与NCOA4共定位增强,铁自噬表达增高,空转病毒组与恒古骨伤愈合剂治疗组LC3与NCOA4共定位减少。结论:(1)糖尿病肌肉减少症的研究局限于临床,基础研究较为缺乏。(2)恒古骨伤愈伤合剂可治疗糖尿病C57小鼠肌肉减少症,改善高糖条件下C2C12细胞功能。(3)恒古骨伤愈合剂可抑制高糖条件下C2C12细胞氧化应激。(4)恒古骨伤愈合剂可抑制ELAVL1诱导的C2C12细胞铁死亡。
其他文献
道德治理现代化是建设社会主义现代化强国的应有之义,尽管当前我国道德治理取得广泛经验和显著成效,却也在道德文化领域显露出现代性症候——自由化、多样态的价值取向冲击着集体道德规范,制度化、普遍化的伦理秩序出现对个体的忽略与遗忘——这种公共至善与个体至善的价值矛盾,根源于自由意识与普遍规范的联结难题,那么疏解这一难题就成为当前道德治理的重要旨向。经由原始社会的氏族管理、奴隶社会的宗法规范、封建社会的贵族
猪链球菌是人兽共患病原菌,不仅对养猪业造成巨大经济损失,也对人类健康甚至生命造成威胁。目前研究证实猪链球菌是抗生素耐药基因贮库,其耐药相关可移动遗传元件如整合接合元件(ICE)、质粒、噬菌体等在其耐药基因水平传播中发挥关键作用。本研究通过猪链球菌分离鉴定、全基因组学测序、生物信息学分析、MLST分型、自然转化试验、电转化试验、竞争试验等方法,分析猪链球菌耐药表型、鉴定耐药基因及耐药相关可移动遗传元
日本殖民统治台湾时期,大批日本作家旅居、移居台湾,创作了不少以台湾为题材的游记、小说、诗歌。这样的一批文学作品,与其视为“台湾文学”的一部分,倒不如说是现代日本文学的海外延续,即日本文学的殖民地书写的重要部分之一。日本作家的台湾书写根植于近代以来日本对台湾进行殖民统治的客观事实,也根植于日本作家的台湾体验所构筑起来的独特意识,故而呈现出极为复杂、极度深刻的存在样态。联想到当下日本对战争、殖民历史的
近年来,城市内涝、客船翻沉、潜水装备沉没等事故频发,造成严重的人员伤亡和经济损失。水下环境的未知性和不可控性,使得抢险难度远大于地面上的抢险工作。为保障抢险人员安全并避免涉水作业,发展智能水下作业装备,在一定程度上代替人类进行水下作业成为亟待解决的问题。视觉感知系统作为智能水下作业装备的“眼睛”,可辅助作业装备“理解”所处环境,对合理规划与控制装备开展水下救援、打捞、环境探索等工作具有十分重要的意
背景和目的:结直肠癌(colorectalcancer,CRC)是临床上最常见的消化系统恶性肿瘤,发病率在全球恶性肿瘤中居第三位,死亡率居第二位。近10年来,我国结直肠癌的发病率和死亡率呈上升趋势,已成为危害人民健康的突出问题。结直肠癌患者预后不理想,迫切需要新的治疗方案。分子靶向治疗因其高效、低毒的优点,已成为结直肠癌治疗的新趋势。因此,研究结直肠癌发生发展的分子机制,寻找新的靶向治疗的生物标志
近年来,生存分析引起了学者的广泛关注,其广泛存在于许多科学研究领域,包括医学、人口学和社会学.本文将讨论生存分析中的区间删失失效时间数据和ROC曲线分析.本文的研究内容主要分为三个方面,分别是caseⅡ区间删失失效时间数据的变量选择,case K区间删失失效时间数据的变量选择和ROC曲线最优分割点的经验似然方法.首先,我们研究了 case Ⅱ区间删失失效时间数据在广义线性模型下的变量选择问题.我们
英俄两个世界性大国在中亚地区近百年的博弈和对抗,为近代地缘政治思想提供了丰富的现实素材,推动了地缘政治学说的兴起和发展。中亚地区成为近代地缘政治学说的萌发因素,又是现代中国丝绸之路经济带倡议的提出地和实施地;从古至今因其重要的地缘价值被世界强国瞩目争夺。大国在中亚博弈的过程中也为他们提供了施展地缘战略的舞台,从早期美、俄、欧的地缘政治战略为主,到现在中国的地缘经济战略走强,预计将来地缘文化战略重要
乌克兰位于俄罗斯与西方之间的“夹缝”中,被称为欧亚大陆的“地缘政治支轴国家”,并多次成为俄罗斯与西方竞相拉拢的对象。由于历史原因,乌克兰国内存在明显的文化、宗教和民族差异,从而影响了不同族群的外交政策倾向。在国际因素和国内因素的共同作用下,乌克兰独立后的对外政策在东西方之间反复摇摆,最终不仅伤害了自己,也影响了世界。由乌克兰对外政策急剧转向导致的“乌克兰危机”,一方面引发了克里米亚公投入俄和乌克兰
电液主动转向系统具有变传动比功能,能够很好的解决汽车转向低速灵活性与高速稳定性的矛盾,采用电动液压助力提高了转向经济性、实现了转向助力可调,可以在满足较大功率转向需求的同时,很好的兼顾驾驶员的操纵体验。但是,该转向系统结构较为复杂,涉及机电液等多个学科,且学科之间相互耦合,导致其优化设计面临较大挑战。此外,随着对车辆性能要求的提高,评价指标数目增多,在不同工况下差异性大,这也增加了转向系统优化的难
目的:儿童超重肥胖是21世纪非常令人瞩目的公共卫生问题,儿童期超重肥胖不仅可以诱发儿童高血压、高血糖、高血脂、高尿酸等代谢异常发病风险的增加,而且易延续至成年期,进而导致多种成人慢性疾病(如高血压、2型糖尿病、脂肪肝、代谢综合征等)的发生。出生体重是评价胎儿宫内发育情况和评估新生儿健康状况的重要指标。既往研究表明,出生体重异常与子代全生命周期肥胖及相关慢性病发病风险关系密切。出生体重与儿童期和成年