ROS活性氧诱导剂
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中国免疫学杂志2021年第37卷活性氧(ROS )对类风湿性关节炎骨破坏的影响研究①郭婉怡袁蓓张铌雪孔祥英苏晓慧林娜(中国中医科学院中药研究所,北京100700)中图分类号R593.22文献标志码A文章编号1000-484X (2021)18-2182-06[摘要]目的:探索活性氧(ROS )对类风湿性关节炎(RA )骨破坏的影响。
方法:建立Ⅱ型胶原诱导性类风湿性关节炎(CIA )大鼠模型,观察大鼠关节红肿畸形等症状;HE 和Masson 三色染色观察关节滑膜、软骨、骨组织等病理变化;抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP )染色观察关节破骨细胞生成情况;二氢乙锭(DHE )荧光探针检测关节组织中ROS 的表达。
体外巨噬细胞集落刺激因子(M -CSF )和核因子κB 受体活化因子配体(RANKL )诱导小鼠原代骨髓巨噬细胞(BMMs )48h 、96h 后,TRAP 和鬼笔环肽染色观察破骨细胞形成和分化情况,RT -PCR 和免疫荧光技术检测TRAP 、基质金属蛋白酶9(MMP -9)、组织蛋白酶K (CTSK )mRNA 和CTSK 、MMP -9蛋白的表达;DCFH -DA 探针检测破骨细胞中ROS 水平变化。
结果:CIA 大鼠关节组织呈现炎症细胞浸润、滑膜异常增生、TRAP 阳性细胞大量形成,骨破坏严重区域ROS 表达明显增强。
此外,成功构建体外破骨细胞分化模型,48h 开始出现多核破骨细胞,96h 形成大量成熟破骨细胞。
溶骨功能相关因子mRNA 和蛋白的表达呈诱导时间依赖性增加,同时ROS 的表达呈现趋势性累积;而且,ROS 抑制剂NAC 明显抑制了破骨细胞的分化。
结论:ROS 可能通过调控破骨细胞的分化促进RA 骨破坏,抑制ROS 产生可明显抑制破骨细胞分化。
[关键词]活性氧;破骨细胞;骨髓巨噬细胞;类风湿性关节炎;大鼠Effect of reactive oxygen species (ROS )on bone destruction in rheumatoid arthritisGUO Wan -Yi ,YUAN Bei ,ZHANG Ni -Xue ,KONG Xiang -Ying ,SU Xiao -Hui ,LIN Na.Institute of Chinese Materia Medica China Academy of Chinese Medical Sciences ,Beijing 100700,China[Abstract ]Objective :To study the effect of reactive oxygen species (ROS )on bone destruction of rheumatoid arthritis (RA ).Methods :The rat model of collagen -induced rheumatoid arthritis (CIA )was established ,then the rats'symptoms of joint swelling and deformity in each group were recorded.The pathological changes of synovium ,cartilage and bone were observed by HE and Masson staining.TRAP staining was used to mark mature osteoclasts.The ROS in adjuvant arthritis rats were analyzed by DHE fluorescent.Bone marrow macrophages (BMMs )were treated with M -CSF and RANKL for 48h ,96h.Formation and activation of osteoclasts were observed by TRAP staining and phalloidin staining.The expression of osteoclast specific genes ,TRAP ,MMP -9,CTSK mRNA and MMP -9,CTSK proteins levels were detected by RT -PCR and immunofluorescence staining separately.DCFH -DA fluorescence staining was used for intracellular ROS detection.Results :The results of pathological sections showed that CIA rats had arthritic cell infiltra‐tion ,synovial hyperplasia and a massive formation of TRAP positive cells with the vigorous ROS expression at the same time.And os‐teoclast differentiation model was successfully constructed in vitro ,then multinucleated osteoclast were formed at 48h and more at 96h.The expression of ROS in cells showed a tendency accumulation with time as well as the expression of osteoclast related genes under RANKL induction ;moreover ,after intervention with NAC ,a ROS inhibitor ,osteoclast differentiation was significantly inhibited.Con⁃clusion :ROS affects RA bone destruction by participating in osteoclast differentiation.Inhibition of ROS production can significantlyinhibit osteoclast differentiation.[Key words ]Reactive oxygen species ;Osteoclasts ;Bone marrow macrophages ;Rheumatoid arthritis ;Rats关节周围的软骨破坏和骨质侵蚀是类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis ,RA )的主要病理特征,也是RA 患者致残的主要原因[1]。
《活性氧ROS对小鼠早期胚胎发育阻滞的影响研究》篇一一、引言活性氧(ROS)是生物体内一类重要的活性分子,其含量在正常生理条件下保持动态平衡,对细胞内信号传导、免疫防御等生理过程起着重要作用。
然而,当ROS的生成与清除失衡时,其过量积累会对细胞造成氧化应激损伤,进而影响细胞正常功能。
近年来,越来越多的研究表明,活性氧ROS的异常水平与小鼠早期胚胎发育阻滞密切相关。
本文旨在探讨活性氧ROS对小鼠早期胚胎发育阻滞的影响及其潜在机制。
二、材料与方法1. 实验材料选用正常成年的昆明小鼠作为实验对象,同时准备所需的培养基、试剂及其他实验耗材。
2. 方法(1)小鼠胚胎收集与培养:选取一定数量的昆明小鼠进行超数排卵处理,获取受精卵并在体外进行胚胎培养。
(2)分组处理:将胚胎分为实验组和对照组,实验组添加适量ROS诱导剂以增加ROS水平,对照组则保持正常ROS水平。
(3)观察记录:记录各组胚胎发育情况,包括发育阻滞、凋亡等指标。
(4)数据分析:对实验数据进行统计分析,采用t检验和方差分析等方法比较各组间差异。
三、实验结果1. ROS水平变化对小鼠胚胎发育的影响实验结果显示,实验组中ROS水平升高后,小鼠胚胎发育阻滞率显著增加,而对照组胚胎发育正常。
这表明ROS水平升高可能对小鼠早期胚胎发育产生不良影响。
2. 发育阻滞与凋亡的关系通过观察记录发现,实验组中发育阻滞的胚胎往往伴随着较高的凋亡率,而对照组中凋亡率较低。
这表明发育阻滞与凋亡之间可能存在一定的关联。
3. 机制探讨进一步研究发现,ROS的过量积累可能导致线粒体功能损伤,进而影响ATP合成和细胞能量代谢,导致细胞凋亡和发育阻滞。
此外,ROS还可能通过影响基因表达、信号传导等途径影响胚胎发育。
四、讨论本研究表明,活性氧ROS的异常水平可能对小鼠早期胚胎发育产生不良影响,导致发育阻滞和凋亡。
这可能与ROS的氧化应激作用有关,如线粒体功能损伤、细胞能量代谢异常等。
抑制线粒体活性氧自由基可减轻高糖诱导的心肌细胞焦亡和铁死亡一、本文概述本文旨在探讨抑制线粒体活性氧自由基(Reactive Oxygen Species, ROS)对减轻高糖诱导的心肌细胞焦亡(Pyroptosis)和铁死亡(Ferroptosis)的影响。
我们将从线粒体ROS的产生及其在心肌细胞死亡中的角色开始讨论,然后详细阐述高糖环境下心肌细胞焦亡和铁死亡的发生机制,以及如何通过抑制线粒体ROS活性来减轻这两种死亡过程。
我们还将探讨可能的分子机制,为未来的心血管疾病治疗提供新的视角和潜在的治疗策略。
二、材料与方法本实验采用成熟的心肌细胞系(如H9c2细胞或原代心肌细胞)作为实验对象。
高糖培养基(如D-葡萄糖)、线粒体活性氧自由基抑制剂(如MitoTEMPO)、细胞焦亡检测试剂盒、铁死亡检测试剂盒、抗氧化剂(如N-乙酰半胱氨酸,NAC)、Western Blot所需抗体及试剂等。
细胞培养箱、超净工作台、倒置显微镜、流式细胞仪、Western Blot电泳及转膜设备、酶标仪等。
将心肌细胞以适当密度接种于培养瓶中,待细胞贴壁生长至适宜密度后,更换为含高糖的培养基进行诱导处理。
同时,设立对照组、抑制剂处理组(加入MitoTEMPO)及抗氧化剂处理组(加入NAC)。
根据细胞焦亡检测试剂盒和铁死亡检测试剂盒的说明书,分别进行细胞焦亡和铁死亡的检测。
通过流式细胞仪分析各组细胞焦亡和铁死亡的比例。
收集处理后的细胞,提取总蛋白并进行Western Blot分析。
检测与细胞焦亡和铁死亡相关的关键蛋白表达水平,如NLRPCaspase-Gasdermin D等。
实验数据以均数±标准差(Mean±SD)表示,采用SPSS软件进行统计分析。
多组间的比较采用单因素方差分析(ANOVA),以P<05为差异有统计学意义。
通过以上实验设计与方法,我们旨在探究抑制线粒体活性氧自由基对高糖诱导的心肌细胞焦亡和铁死亡的影响,为防治高糖环境下心肌细胞损伤提供新的思路与策略。
光动力产生ros的机制
光动力疗法(Photodynamic Therapy,PDT)是一种利用光敏剂和特定波长的光来治疗疾病的方法。
其核心原理是光敏剂在光照条件下能够产生活性氧物质(ROS),这些ROS具有强氧化性能,能够杀伤肿瘤细胞或破坏异常血管,从而达到治疗目的。
光动力产生ROS的机制主要涉及以下几个步骤:
1.光敏剂吸收光能:光敏剂是一种能够吸收特定波长光的分子,通常是一种具有共轭结构的有机化合物。
当光敏剂吸收光能后,会从基态跃迁至激发态。
2.电子跃迁至低能态:激发态的光敏剂会通过电子跃迁的方式将所吸收的能量传递给周围的分子,如氧气、水分子等。
这个过程中会产生多种ROS,包括超氧阴离子(O₂⁻)、羟基自由基(·OH)和单线态氧(1O₂)。
3.ROS产生杀伤作用:这些ROS具有强氧化性,能够破坏肿瘤细胞的细胞膜、线粒体等结构,导致细胞死亡。
同时,ROS还能够破坏肿瘤细胞的信号传导通路,抑制肿瘤细胞的增殖。
4.代谢与清除:光动力疗法结束后,剩余的光敏剂和产生的ROS 会被机体代谢和清除。
为了保证治疗的安全性,通常会使用特定的清除剂来加速这一过程。
在实际应用中,选择适当的光敏剂和光照条件是保证光动力疗法疗效和安全性的关键。
同时,了解光动力产生ROS的机制有助于更好
地理解和优化这一治疗方法。
总结:光动力产生ROS的机制主要包括光敏剂吸收光能、电子跃迁至低能态、ROS产生杀伤作用以及代谢与清除等步骤。
深入了解这一机制有助于更好地优化PDT的治疗效果,提高其在肿瘤治疗等领域的应用价值。
同时,还需要不断探索新的光敏剂和光照条件,以进一步推动PDT的发展。
精子细胞氧化应激活性氧(ROS)鲁米诺化学发光法定量检测试剂盒产品说明书(中文版)主要用途精子细胞氧化应激活性氧(ROS)鲁米诺化学发光法定量检测试剂是一种旨在通过自由基探针鲁米诺和强化剂的参与下,精子细胞中的活性氧族使发光物氧化降解并发光,在化学发光仪(Luminometer)的帮助下定量检测精子细胞活性氧族(过氧化氢)的生成和数量的权威而经典的技术方法。
该技术由大师级科学家精心研制、成功实验证明的。
适用于动物和人体精子细胞的活性氧族的检测。
可以被用于细胞凋亡、衰老、代谢和营养学,以及发育生物学(男性不育)等的研究。
产品严格无菌,即到即用,操作简易,性能稳定,检测敏感。
技术背景超氧自由基阴离子(superoxide radical;O2-)、过氧化氢(hydrogen peroxide;H2O2)、羟自由基或氢氧基(hydroxyl radical;OH-)、过氧化基(peroxyl radical;ROO-)、氢过氧自由基(hydroperoxyl;HOO)、烷氧自由基(alcoxyl radical)、氮氧基(nitric Oxide;NO-)、过氧亚硝基阴离子(peroxynitrite anion;ONOO-)次氯酸(hypochlorous acid;HOCl)、半醌自由基(semiquinone radical)、单线态氧气(singlet oxygen)等细胞内活性氧族(Reactive Oxygen Species;ROS)的产生和增多,甚而导致诸如男性不育、冠心病、风湿性关节炎、肿瘤、退行性病变等各种病理状况。
鲁米诺(luminol),又称氨基邻苯二甲酰肼(luminol;3-aminophthalic hydrazide 5-amino-2,3-dihvdro- 1,4-phthalazinedione),是一种脂溶性的发光剂,氧化后生成鲁米诺自由基而化学发光,具有460nm左右峰值的带状光谱,肉眼可观察到鲜明的紫蓝色。
细胞内氧化应激活性氧(RoS)初级荧光测定试剂盒产品说明书(中文版)主要用途细胞内氧化应激活性氧(ROS)初级荧光测定试剂是一种旨在通过透膜荧光染色剂二氯荧光乙酰乙酸盐,在细胞氧化条件下,产生荧光,来定量检测细胞内活性氧族的生成和增加的权威而经典的技术方法。
该技术由大师级科学家精心研制、成功实验证明的。
可以被用于细胞凋亡、信号传递、衰老、代谢和营养学等的研究。
产品严格无菌,即到即用,操作简易,活体检测,性能稳定。
技术背景超氧自由基阴离子(superoxideradica1:O2)>过氧化氢(hydrogenperoxide;H2O2)、羟自由基或氢氧基(hydroxy1radica1:0H)、过氧化基(peroxy1radica1;R00'氢过氧自由基Chydroperoxy1;H00烷氧自由基(a1coxy!radica1).氮氧基(niiricOxide;NO)、过氧亚硝基阴离子(PeroXyniIri1eanion;ONOO)次氯酸(hyρoch1orousacid;HoC1)、半酸自由基(semiquinoneradica1单线态氧气(Sing1etoxygen)等细胞内活性氧族(ReaciiveOxygenSpecies;ROS)的产生和增多,将导致细胞哀老或凋亡。
2,,7-二氯荧光乙酰乙酸盐(2'.7idich1orof1uOreSCeindiaCe1ate,DCFH-DA)一种完全自由通过细胞膜的染色剂。
一旦被过氧化氢、过氧化基、过氧亚硝基阴离子等氧化,便产生荧光。
据此测定细胞内活性氧族的浓度。
产品内容清理液(Reagen1A)亳升染色液(Reagen1B)微升稀释液(Reagen1e)亳升保存液(Reagen1D)受升产品说明书1份保存方式保存染色液(Reagen1B)在一20七冰箱里,严格避免光照;其余的保存在4C冰箱里,有效保证12月用户自备胰蛋白酶乙二胺四乙酸混合液(GMS12024):用于细胞脱离完全细胞培养液(GMSI2052):用于细胞操作所需的培养基15亳升锥形离心管:用于细胞操作的容器15亮升离心管:用于细胞染色的容器血细胞计数仪:用于细胞计数台式离心机:用于沉淀细胞细胞流式仪:用于细胞荧光分析(共聚焦)荧光显微镜:用于观察荧光细胞荧光分光光度仪或衡标仪:用于定量检测荧光细胞实验步骤一、间接法实验开始前,将一20℃冰箱里的试剂盒中的染色液(ReagentB)置入冰槽里融化,稀释液(ReagentC)放进37°C恒温水槽里预热。
细胞活性氧对于免疫反应和疾病发生的影响细胞活性氧(ROS)是一种重要的自由基,在生物体内发挥着至关重要的作用。
ROS的产生与生物体的正常代谢过程密切相关,同时也可以被外界的物理、化学和生物刺激诱导产生。
ROS具有高度的氧化性,对生物体具有双重作用,既能够发挥免疫反应和生理代谢的调节作用,也可能引起细胞膜的氧化损伤和细胞死亡,从而导致疾病的发生。
1. ROS对免疫反应的影响ROS在免疫反应中发挥着重要作用。
一方面,ROS能够参与免疫细胞的信号转导和调节,另一方面,ROS也可以直接发挥杀菌作用。
(1)ROS参与免疫调节在免疫系统中,ROS参与多种免疫细胞的信号转导和调节过程,例如在T细胞和巨噬细胞中表达的酪氨酸激酶Syk与ROS的生成相互作用,从而调控免疫细胞的活化和调节。
此外,ROS还可以与细胞信号分子相互作用,例如与NF-κB、MAPK等转录因子结合,调控基因的表达和免疫细胞的活化。
(2)ROS直接发挥杀菌作用ROS还可以直接发挥杀菌作用,通过氧化剂的作用破坏细菌和真菌的细胞膜,造成其死亡。
此外,白细胞中的超氧离子也可以通过自由基链反应产生氢氧化物和次氯酸根离子等强氧化剂,亦可起到杀菌作用。
因此,ROS在免疫反应中起着重要作用,充分发挥其调节和杀菌的作用,能够帮助生物体抵御许多病原微生物的感染。
2. ROS与疾病的关系尽管ROS在正常的生物代谢过程中起着一定的调节功能,但是当ROS水平过高或者清除功能受到抑制时,就会引起细胞膜的氧化损伤和细胞死亡,导致许多疾病的发生。
(1)ROS与心血管疾病一系列研究表明,ROS与心血管疾病的发生密切相关。
ROS可以通过氧化剂的作用,导致胆固醇脂质的氧化,进而促进动脉粥样硬化的发生。
同时,ROS还可以直接损伤心肌细胞并加快心脏衰竭的进程。
(2)ROS与癌症在癌症的发生和发展过程中,ROS起着重要的作用。
某些癌细胞的生长需要较高的ROS水平,而ROS也可以通过调节转录因子及信号分子,促进癌细胞生长、侵袭和转移。