杆状病毒诱导凋亡昆虫细胞中的线粒体反应和Ca2+的变化

以罗丹明123作为线粒体跨膜电位荧光标记探针, 流式细胞术和激光共聚焦显微镜研究显示, SfaMNPV诱导凋亡的斜纹夜蛾SL-1细胞, 线粒体跨膜电位(∆Ψm)产生明显改变, 病毒接种后4 h, 膜电位开始下降, 随着病毒感染进程的延续, 线粒体膜电位∆Ψm持续降低. 利用Western 杂交分析定位于线粒体的Bcl-2蛋白, 结果表明, 线粒体Bcl-2蛋白含量随病毒感染逐渐减小, 表达水平降低, 病毒感染下调了Bcl-2蛋白的表达. Western杂交检测到显示细胞色素c从线粒体向细胞质中释放, 并在细胞质逐渐积累, 呈时间依赖性特征. 病毒感染诱发的线粒体反应, 提示杆状病毒诱导昆虫细胞凋亡, 可能存在线粒体介导的凋亡信号转导途径. 以Ca²⁺荧光探针Fluo-3/AM负载, 激光共聚焦显微镜观察和荧光分光光度计测定凋亡细胞 [Ca²⁺]_i浓度的变化, 检测到病毒诱导凋亡细胞内的[Ca²⁺]_i浓度明显升高, 细胞外Ca²⁺内流; 在EGTA抑制胞外钙离子内流和细胞质Ca²⁺钳制状态下, PI染色后流式细胞仪检测显示细胞凋亡不受影响, 说明胞质内游离Ca²⁺升高和胞外钙离子内流不是细胞凋亡的主要诱因, 提示内质网钙库Ca²⁺排空可能是SfaMNPV诱导SL-1细胞凋亡信号转导通路中的重要媒介.     

Bd-BH3结构域短肽对线粒体PTP的作用及其机制

在细胞凋亡过程中,线粒体通过释放促凋亡因子对细胞凋亡进行调控.而促凋亡因子的释放主要是由Bcl-2家族成员相互作用来调控的.Bcl-2家族成员在线粒体中的主要作用位点是内外膜接触点上的膜透过性转运孔(PTP).应用体外方法来探讨促凋亡蛋白Bid的BH3结构域短肽对线粒体及其PTP的作用.实验发现促凋亡蛋白Bid的BH3结构域短肽能作用于线粒体PTP,引起线粒体肿胀、跨膜电位下降和细胞色素c释放;而突变的Bid-BH3结构域短肽因为不能与抑凋亡蛋白Bcl-xL结合而没有上述作用.此外,Bcl-xL和环胞菌素A(CsA)能抑制Bid-BH3短肽引起的线粒体膜通透性改变.以上结果说明.Bid-BH3短肽通过作用于线粒体PTP而使得线粒体膜通透性改变,可能通过Bid-BH3与Bcl-xL的结合并抑制Bcl-xL的抑凋亡进而实现促凋亡作用,对合成的Bid-BH3短肽促凋亡作用的研究,为将来研究细胞凋亡调控药物提供了基础.     

不同抗冷性水稻质膜■-核苷酸酶活性的生化及细胞化学研究

5′-核苷酸酶(EC 3.1.3.5)催化5′-核苷单磷酸水解生成相应的核苷和正磷酸。该酶在人和动物组织细胞中主要分布在质膜上,在细胞分级分离研究中常被用作质膜的标志酶。然而该酶在植物细胞内的定位及其与抗冷性的关系,至今尚未见报道。低温会导致不抗冷植物细胞膜系统、细胞器和细胞骨架组分的异常;低温冷害对水稻线粒体膜的流动性的影响及ATP含量的变化也有过报道。本文以不同抗冷性的水稻品种为材料,研究5′-核苷酸酶在水稻幼叶细胞中的定位及其活性在冷害中的变化,为阐明冷害机理提供实验依据。     

Bid-BH3结构域短肽对线粒体PTP的作用及其机制

在细胞凋亡过程中，线粒体中通过释放促凋亡因子对细胞凋亡进行调控。而促凋亡因子的释放主要是由Bcl-2家族成员相互作用来调控的。Bcl-2家族成员在线粒体中的主要作用位点是内外膜接触点上的膜透过性转运孔（PTP）。应用体外方法来探讨促凋亡蛋白Bid的BH3结构域短肽对线粒体及其PTP的作用。实验发现促凋亡蛋白Bid的BH3结构域短肽能作用于线粒体PTP，引起线粒体肿胀、跨膜电位下降和细胞色素c释放；而突变的Bid-BH3结构域短肽因为不能与抑凋亡蛋白Bcl-xL结合而没有上述作用。此外，Bcl-xL和环胞菌素A（CsA)能抑制Bid-BH3短肽引起的线粒体膜通透性改变。以上结果说明，Bid-BH3短肽通过作用于线粒体PTP而使得线粒体膜通透性改变，可能通过Bid-BH3与Bcl-xL的结合并抑制Bcl-xL的抑凋亡进而实现促凋亡作用。对合成的Bid-BH3短肽促凋亡作用的研究，为将来研究细胞凋亡调控药物提供了基础。     

低渗胁迫导致杜氏盐藻光合机构向状态Ⅰ转换

研究了在黑暗中低渗胁迫对杜氏盐藻光合机构状态转换的影响. 当培养液中的NaCl浓度从1.5 mol/L突然降低到0.5 mol/L时, 杜氏盐藻的光合作用降低, 但呼吸作用被促进, 同时杜氏盐藻细胞内ATP含量在黑暗中明显增加. 与对照相比, 被胁迫细胞的77 K荧光F_PSⅡ/F_PSⅠ比值较高, 据此可以推测,当受低渗胁迫的杜氏盐藻细胞转移到光下时更多的激发能将被分配到PSⅡ. 低渗处理同时还会引起杜氏盐藻磷酸化的LHCP去磷酸化, 表明杜氏盐藻的光合机构在低渗胁迫下发生了向状态Ⅰ转换的过程, 这可能与黑暗中低渗处理促进呼吸作用及细胞内ATP含量增加有联系.     

呼吸代谢控制在Caspase-3对线粒体凋亡信号正反馈作用中的机制和意义

线粒体通过控制释放促凋亡因子对细胞凋亡的调控起决定作用已经得到广泛认同。Caspase-3是细胞凋亡级联反应下游的一个关键的凋亡蛋白水解酶，但同时也有对线粒体的反馈作用，其机制和意义尚不完全清楚，研究了基因重组Caspase-3对线粒体呼吸、氧自由基和跨膜电位的影响。结果表明，重组Caspase－3使分离的小鼠肝线粒体的态4呼吸速率增加，呼吸控制比下降，线粒体氧自由基生成增加，线粒体跨膜电位下降。Caspase-3对线粒体的上述作用依赖其蛋白水解酶活性并通过线粒体膜透过性转运孔（PTP）起作用。实验结果证明Caspase-3对线粒体凋亡信号有正反馈放大作用，并进一步揭示了Caspase-3对线粒体作用的正反馈放大机制。     

组胺对大鼠小脑顶核神经元电活动的兴奋作用

小脑顶核在运动控制和躯体平衡中起着重要作用. 先前的研究揭示了小脑顶核接受下丘脑-小脑组胺能神经纤维的投射, 但对支配小脑顶核的组胺能神经投射的功能作用目前还没有报道. 本研究采用脑片制备观察了组胺对小脑顶核神经元放电活动的影响. 47张小脑脑片记录了65个小脑顶核细胞, 其中绝大部分细胞对组胺刺激表现出兴奋反应(58/65, 89.2%). 用低钙/高镁脑脊液灌流脑片, 不能阻断这些神经元对组胺的兴奋反应 (n = 10), 说明组胺对顶核神经元的兴奋作用是直接的突触后效应. 组胺H₂受体阻断剂ranitidine可阻断组胺对顶核细胞的兴奋效应(n = 15), 而H₁受体阻断剂triprolidine (n = 15)和chlorpheniramine (n = 10)不能阻断组胺的兴奋效应. H₂受体激动剂dimaprit可以模拟组胺对顶核细胞的兴奋效应(n = 20), 而_H1受体激动剂2-pyridylethlamine不能引起小脑顶核神经元任何反应(n = 16); 并且, dimaprit对顶核的兴奋效应能被H₂受体阻断剂ranitidine阻断(n = 13), 而不能被H₁受体阻断剂triprolidine阻断(n = 15). 以上结果说明, 组胺是经H₂受体的介导兴奋小脑顶核神经元, 提示下丘脑-小脑组胺能神经纤维可能通过其对小脑顶核神经元的兴奋性输入, 调制经小脑顶核介导的感觉-运动整合过程.     

asy与asyip: 一类新的细胞凋亡诱发基因

细胞凋亡广泛存在于各种多细胞生物的各种组织中, 是细胞内一个积极主动的程序性生理过程. 细胞凋亡在多细胞动物的发育、细胞衰老死亡、机体内环境稳定以及对细菌和病毒感染的抵抗等过程中起着非常重要的作用. 其功能包括: 发育过程中组织结构的构造、无用细胞和组织的消除、生长和细胞数目的调控、异常和危险细胞的清除. 因此, 细胞凋亡是一个严谨和有效的细胞质量控制系统, 它以细胞自杀的方式最大限度地降低了体内有害细胞(如: 自身反应性淋巴细胞、病毒感染细胞、肿瘤细胞)的数目[1]. 细胞凋亡可被多种细胞内或细胞外因素所诱发, 包括…     

细胞凋亡的分子机理

细胞凋亡是一种细胞自主性死亡现象,与维持生物体正常生理功能和一些疾病的发生密切相关.最近发现,细胞凋亡的主要原因是毒物、射线等死亡信号通过死亡诱导信号复合体直接激活一组被称为caspases的蛋白酶系统.同时发现,死亡信号还可通过线粒体和一些癌基因相关蛋自如Bcl-2、P53、PML间接影响caspases的活性.最终影响凋亡的发生.     

p14ARF高表达对γ射线诱导的人黑色素瘤细胞凋亡的影响

抑癌因子ARF可以激活p53诱导细胞周期的阻断或凋亡.为阐明ARF在促进细胞凋亡作用中的分子机理,建立了高表达p14~(ARF)的人黑色素瘤A375细胞模型.实验表明,p14~(ARF)高表达能促进p53富集在细胞核.经γ射线照射后,发现pI4~(ARF)高表达能促进A375细胞凋亡,促使Smac从线粒体释放到胞质中,p53,Bax,Caspase-3,Caspase-9,p21~(cipl)和p27~(kipl)蛋白水平明显提高,而Bcl-2和磷酸化的ERK蛋白水平下降.提示γ射线辐照下,p14~(ARF)促进A375细胞凋亡是ERK介入的依赖p53的以线粒体为核心的凋亡途径.     

用统计物理讨论活细胞内微粒的运动

早期把活细胞内的微粒运动归为布朗运动.60年代初实验发现,活细胞内的微粒还发生时间上间歇、方向无规的跳跃运动.跳跃运动是由活细胞内ATP分子的化学能转为微粒的机械能而引起的运动,而布朗运动是由分子的热运动而引起的运动.跳跃运动是一种生命活动的形式.在细胞外无生命的微粒只能做布朗运动而不发生跳跃运动     

再灌液中Ca~(2+)浓度的变化对心肌线粒体摄Ca~(2+)功能和Ca含量的影响

近年大量的实验研究发现,心肌缺血再灌注过程中线粒体结构和功能受到严重损伤,表现为线粒体肿胀、破裂、嵴断裂、收缩带形成并有大量的钙盐颗粒沉积.有关这种损伤的机制及其意义目前还不清楚.本实验试图从再灌液中Ca~(2+)浓度的变化对线粒体摄Ca~(2+)功能和Ca含量的影响来探讨线粒体在心肌缺血再灌注损伤中的作用及其机制.     

代谢综合征药物高通量筛选模型的建立

线粒体对于真核细胞至关重要, 除了为细胞提供能量, 还参与细胞信号转导、分化与生长、凋亡等生命过程. 许多疾病的发生与线粒体功能失常密切相关, 包括神经退行性疾病、糖尿病、肥胖、肿瘤等. 由于线粒体膜电位是反映细胞功能状态的重要指针, 因此选用了代谢性细胞L6大鼠肌管细胞建立了一种快速且高效地分析线粒体膜电位的高通量筛选模型. 通过对线粒体染料JC-1浓度及孵育时间、待筛选化合物孵育时间、阳性化合物CCCP(carbonylcyanide-m-chlorophenylhydrazone) 浓度等实验条件的优化, 确立了筛选条件, 并对鱼藤酮、丙二酸、抗霉素A、寡霉素和黄连素(berberine)等线粒体抑制剂进行验证, 证实该筛选体系的可靠性. 以10 μmol L^-1 CCCP作为阳性对照, 筛选体系的整体CV值(变异系数)为5.92%, Z'因子为0.575, 符合高通量筛选的要求. L6肌管细胞线粒体膜电位高通量筛选模型的建立, 将为发现治疗代谢综合征的新药先导化合物提供更多机会.     

组胺对小脑皮层颗粒细胞电活动的影响

脑内组胺(histamine)作为神经递质或调质的概念已经确立.新近的神经解剖学研究揭示了下丘脑-小脑组胺能通路,这些组胺能纤维由下丘脑结节乳头核到达小脑皮层和小脑深部核团,其中以蚓部和绒球的颗粒细胞层密度最高;在小脑皮层神经元上也发现了组胺受体.但是,组胺对小脑神经元的生理学作用至今还未得到证实.由于颗粒细胞(granulecell,GrC)是小脑皮层中唯一中转苔状纤维传入信息的细胞,在小脑的功能活动中起重要作用,故我们在离体大鼠小脑脑薄片上,观察了组胺对GrC单位放电活动的影响,以探讨组胺能传入通路在小脑皮层感觉运动整合中的可能作用.     

揭示线粒体钙稳态调节新机制

正[本刊讯]中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所王以政研究组的最新研究成果"瞬时受体电位通道蛋白C3(TRPC3)参与调节线粒体摄取Ca~(2+)",揭示了线粒体摄取Ca~(2+)的新机制。论文在线发表于6月17日的Proceedings of the National Academyof Sciences of the United States of Americao线粒体是细胞的"能量工厂"。线粒体的钙稳态调节细胞的膜电势、ATP合成以及维持胞质中的钙离子水平。研究发现线粒体可从细胞质中摄取钙     

猪心线粒体可溶性ATP酶(F_1)与H~+-ATP酶复合体(F_0·F_1)的Arrhenius图比较

线粒体H~+-ATP酶是一个很复杂的复合体,位于线粒体内膜,是偶联磷酸化的关键装置。它具有催化ATP合成和ATP水解的双重功能。H~+-ATP酶复合体由三部分组成:位于膜外的可溶性头部(F_1)、嵌在膜内疏水区的基部(F0)及联系F_1和F_0的柄(OSCP)。其中可溶性F_1是H~+-ATP酶的催化活性部分,当它从膜上分离下来后,虽然不再能催化ATP合成,仍具有水解ATP的功能。但对抑制剂寡霉素不敏感,对冷不稳定。当F_1与F_0和膜脂重新结合形成H~+-ATP酶复合体之后,催化ATP水解的活性又具有对抑制剂寡霉素的敏感性和对冷稳定性的性能。     

皮层体感I区躯体伤害感受神经元与非伤害感受神经元的形态学特征

应用细胞内记录及标记技术，从神经元水平探讨大脑皮层在伤害感受及其调制中的作用．强电脉冲刺激隐神经模拟躯体痛，观察了猫皮层体感Ｉ区 ６５４个伤害感受神经元对刺激隐神经的诱发反应后，对３０个（伤害及非伤害）神经元电泳Ｎｅｕｒｏｂｉｏｔｉｎ进行胞内标记，以显示神经元在皮层内的分布及形态特点．Ｎｅｕｒｏｂｉｏｔｉｎ标记细胞图象三维重建表明，电生理机能不同的伤害感受神经元与非伤害感受神经元在形态特征方面也存在差异（Ｐ＜０．０１）．此结果在细胞水平为阐明皮层体感区在伤害感受性反应中的作用提供了实验资料，进一步从形态学方面为痛觉特异性学说提供了新的补充依据．     

生命在于营养 营养在于平衡

据化学分析得知,植物油含有较多的亚油酸。亚油酸有助于降低人体血液中胆固醇的含量,能清除胆固醇在血管壁上的沉积,可防止动脉硬化等多种疾病。殊不知,长期偏食植物油,对健康也大有其害。医学界多年的反复实验表明,植物油富含一种不饱和多烯酸,这种物质在体内易被氧化生成过氧化脂(自由基的一种)。过氧化脂对人体危害极大,它能破坏红血球细胞膜和线粒体膜(动植物细胞内能量代谢的中心)发生溶血症状;如与蛋白     

细胞凋亡——当前生命科学研究的热点课题

细胞凋亡是当前生命科学研究中最热门的领域之一，近几年的研究获得了许多重大突破。对凋亡中的热点问题，包括细胞接受胞内外信号的刺激启动凋亡、胞内凋亡特异性蛋白酶ｃａｓｐａｓｅｓ的活化、ｃａｓｐａｓｅｓ对细胞结构的降解、线粒体及Ｂｃｌ－２蛋白家族对凋亡的调控等方面的许多令人瞩目的进展做了介绍。此外，还专门介绍了非细胞体系对细胞凋亡研究的重要贡献及植物细胞凋亡的研究进展。     

LiCl对大鼠MSCs的动员效应及动员后细胞的分化潜能研究

为探讨LiCl动员间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)的效应及动员后细胞的神经分化潜能. 用LiCl动员大鼠后, 以CFU-F分析其动员效应, 从形态学、表型分子的检测等对动员MSCs鉴定. 用b-巯基乙醇和神经元原代培养上清液诱导动员后MSCs向神经元分化. 结果表明, CFU-F分析显示LiCl可有效动员外周血MSCs, 形态学、表型分子等实验证实动员的细胞为MSCs, 并可被b-巯基乙醇和神经元原代培养上清液诱导, 表达神经元特异标志分子NSE, NF, Nestin和NeuN. 全细胞膜片钳记录到诱导后的MSCs有内向钠电流. 研究表明, 循环MSCs可被LiCl动员, 并在一定的环境下向神经元细胞分化, 这为神经损伤的修复提示了广阔的前景.