一氧化氮和过氧化氢在介导长春花细胞生物碱合成中的相互作用

来自于Bcl-2家族的Bax基因是最近发现的一种对植物细胞次生代谢具有复合调控作用的新型调控因子．为了研究Bax对植物次生代谢调控的分子机制,测定了小鼠Bax基因对长春花细胞中吲哚生物碱、一氧化氮（NO）及过氧化氢（H2O2）含量的影响．实验结果表明,小鼠Bax基因可以同时提高长春花细胞的吲哚生物碱、NO和H2O2的含量,说明Bax不仅可以诱发长春花生物碱合成,而且还可以激活细胞中的NO和H2O2信号转导事件．进一步实验结果表明,NO和H2O2的专一性抑制剂不仅可以分别抑制小鼠Bax诱发的NO进发和H2O2合成,而且还可以抑制小鼠Bax对长春花吲哚生物碱合成的促进作用,说明NO和H2O2是小鼠Bax诱发长春花细胞中吲哚生物碱合成所必需的信号分子．有趣的是,NO专一性抑制剂在抑制Bax诱发细胞中NO产生的同时还可以降低细胞中H2O2水平,提示N0对小鼠Bax诱发长春花细胞中H2O2合成可能具有一定的协同作用;与此类似,H2O2抑制剂CAT也可以同时抑制Bax对细胞中H2O2和NO信号分子的激活作用．外源NO处理可以提高细胞中H2O2的水平,而H2O2单独处理也可以提高细胞中的NO水平．上述实验结果表明,长春花细胞中H2O2和NO信号分子之间存在着特殊的互作现象．虽然H2O2单独处理不影响细胞中长春花碱合成,但是H2O2和NO混合处理却能够显著提高NO对长春花细胞中生物碱合成的促进作用,说明H2O2和NO对长春花碱的合成具有协同增效作用．质漠NAD（P）H氧化酶和一氧化氮合酶（NOS）抑制剂在抑制H2O2和NO信号相互作用的同时还可以抑制H2O2和NO对长春花碱合成的协同作用．实验结果表明NO和H2O2不仅参与小鼠Bax对长春花碱合成的促进作用,而且还可以通过信号分子间的互作协同介导小鼠Bax诱发长春花生物碱合成．     

植物细胞培养生产次生代谢产物中的影响因素

植物细胞中含有一些如萜类、酚类和生物碱等由糖类有机物次生代谢衍生而来的次生代谢产物,其中一些往往是重要的药物和工业原料。因此,如何优化植物细胞培养和高水平提取这类次生代谢产物深受人们重视。本文从调控培养条件、运用诱导剂等方面对此问题进行综述。     

α-硫辛酸对小牛血管细胞氧化损伤的保护作用

为了研究α-硫辛酸（lipoic acid, LA）对心血管氧化损伤的保护作用，本研究以离体培养的小牛主动脉血管内皮细胞和平滑肌细胞为实验材料，探讨了LA 对这两种细胞氧化损伤的影响.结果表明，在H2O2胁迫下，LA可以剂量依赖性地提高细胞内的超氧化物歧化酶（SOD）活性，抑制细胞内过氧化产物丙二醛（MDA）的产生，提示LA对小牛主动脉血管内皮细胞和平滑肌细胞氧化损伤有保护作用.本研究为LA的保健和药用价值开发,特别是对LA在保护心血管免受氧化损伤的功效的研发，提供了自由基生物学实验依据.     

一氧化氮：植物细胞次生代谢信号转导网络可能的关键节点

细胞内部的信号转导系统是介导真菌诱导子等外界因子诱发植物次生代谢产物合成的桥梁和纽带.一氧化氮是近年来发现的一种新型植物信号分子.近年来的研究表明,一氧化氮(NO)、水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、活性氧(ROS)等植物体内的主要信号分子(途径)不仅参与植物细胞次生代谢的信号调控,而且不同信号途径之间可以通过共催化、互抑制、共协调等作用相互交叉形成复杂的信号调控网络.文中简要介绍了国内外有关研究进展,重点结合本实验室的研究结果提出了以NO为关键节点的植物细胞次生代谢产物合成信号调控网络模型,提示了NO在植物细胞次生代谢信号调控网络中的潜在分子开关作用.     

H4SiW6Mo6O40／SiO2在H2O2催化氧化环己酮合成己二酸中的应用

采用溶胶一凝胶法制备了二氧化硅负载硅钨钼酸催化剂．以二氧化硅负载硅钨钼酸（H4SiW6M06040／SiO2）为催化剂,30％H202为氧源,催化氧化环己酮合成己二酸．探讨H4SiW6Mo6O40／SiO2对氧化反应的催化活性,较系统地研究了二氧化硅负载硅钨钼酸用量、反应温度、H。02用量、反应时间等因素对产物收率的影响．实验表明：H4SiW6Mo6O40／SiO2是合成己二酸的良好催化剂;在n（环日酮）：n（H2O2）：n（H4SiW6Mo6O40／SiO2）=100：198：0．124,反应温度为110℃,反应时间3．5h的最佳条件下,己二酸的收率可达86．7％．     

壳梭孢素促进蚕豆气孔开放与保卫细胞H2O2的关系

研究了壳梭孢素(FC)诱导蚕豆气孔开放与保卫细胞过氧化氢(H2O2)水平的关系.结果证明,FC、H2O2清除剂抗坏血酸(ASA)和H2O2合成抑制剂二苯基碘(DPI)均能于暗中诱导气孔开放.另外,FC和ASA不仅阻止外源H2O2诱导气孔关闭,而且促进暗诱导已关闭气孔重新开放,但DPI无此效应.将上述结果联系起来考虑,表明FC通过清除降低保卫细胞内源H2O2水平进而促进气孔开放.     

生长素和细胞分裂素在光、暗调控气孔运动中的作用及其机制

借助表皮条实验和激光扫描共聚焦显微镜技术,研究了天然和合成生长素IAA、NAA、2,4-D、细胞分裂素ZT、KT、6-BA在光、暗调控气孔运动中的作用及其机制.结果表明,暗中所试生长素、细胞分裂素、NO清除剂cPTIO、Hb、NO合酶抑制剂L-NAME、H2O2清除剂AsA、CAT、H2O2产生酶NADPH氧化酶抑制剂DPI对气孔开放的效应显著大于光下,暗示内源生长素、细胞分裂素、NO、H2O2均参与光/暗调控气孔运动,光下内源生长素、细胞分裂素浓度大于暗中,但暗中内源NO、H2O2水平高于光下.另外,所试生长素、细胞分裂素和NO、H2O2清除剂及合成抑制剂对光、暗条件下气孔运动效应的一致性还表明,生长素、细胞分裂素可能通过降低保卫细胞内源NO、H2O2促进气孔开放,内源NO、H2O2检测的结果正好证明了这一推论.     

磷钨杂多酸季铵盐催化合成二氧化双环戊二烯

以磷钨杂多酸季铵盐为催化剂,双氧水（H2O2）为氧源,催化氧化双环戊二烯（DCPD）制备了二氧化双环戊二烯。考察了催化剂（种类及用量）、反应溶剂、双氧水浓度、反应温度及反应时间等条件对环氧化反应的影响。结果表明,适宜的反应条件为：以1,2二氯乙烷为溶剂,十八烷基三甲基溴化铵磷钨杂多酸盐为催化剂,n（Cat）：n（DCPD）：n（H2O2）=2．86：1000：2600,ωH2O2=50％的H2O2为氧源,反应温度60℃,反应时间15h。在此条件下,反应物的转化率可达到99．99％,二氧化双环戊二烯的选择率达到97．47％。合成产物经色谱一质谱和。HNMR分析为目标产物二氧化双环戊二烯。     

人参多糖通过抑制ROS水平和凋亡保护H2O2诱导的心肌细胞氧化应激损伤

为探讨人参多糖缓解心肌氧化损伤的功效,利用过氧化氢(H2O2)诱导的H9c2大鼠心肌细胞建立体外心肌氧化损伤模型,利用四甲基偶氮唑蓝(MTT)检测细胞存活率,试剂盒检测乳酸脱氢酶(LDH)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA),流式细胞术检测活性氧(ROS)和细胞凋亡,Western Blot法检测细胞凋亡相关蛋白.结果表明：与对照组(Con)比较,H2O2能够使细胞存活率显著下降(P<0.001);与H2O2诱导组(模型组,Mod)比较,6.25 μg/mL人参多糖预防治疗24 h将细胞存活率由(57.47±5.08)%提高到(85.65±4.28)%(P<0.001),说明人参多糖能够对抗H2O2诱导的细胞毒性作用.流式细胞术DCFH-DA染色结果显示：与Con组比较,H2O2显著升高细胞ROS水平;而人参多糖预防治疗24 h后细胞ROS水平降低,提示人参多糖能够抑制H2O2诱导的H9c2细胞活性氧水平升高,并通过降低MDA含量及提高SOD活性缓解氧化应激损伤.同时,人参多糖可通过增加H2O2诱导损伤引起的Bcl-2/Bax比值,降低凋亡相关蛋白表达来缓解氧化应激导致的细胞凋亡.总之,人参多糖通过抑制ROS水平和细胞凋亡保护心肌细胞氧化应激损伤,为阐述人参保护心脏功效机制及产品研发提供了实验依据.     

酸提香菇多糖的抗氧化活性研究

以香菇柄为材料,利用稀盐酸浸提得到粗香菇多糖SP和净化分级后的香菇多糖SP2,在化学发光体系下研究两种多糖在清除超氧阴离子、清除羟基自由基、清除过氧化氢和抑制DNA氧化损伤方面的作用;用可见光比色法比较SP和SP2与VC和VE的还原能力大小;同时研究了两种多糖对H2O2诱导小鼠红细胞氧化溶血和小鼠红细胞自氧化溶血的影响以及在小鼠体内抗氧化效果。结果表明香菇多糖SP和SP2对超氧阴离子、羟基自由基和过氧化氢均具有清除作用和抑制DNA氧化损伤作用,从SC50值看出,香菇多糖经过纯化后作用减弱,这可能是因为香菇多糖之间或与其它物质有协同作用有关;可见光比色法表明SP和SP2具有还原能力,为表现抗氧化活性的可能提供了基础;SP和SP2对H2O2诱导小鼠红细胞氧化溶血以及小鼠红细胞自氧化溶血均有抑制效果;体内抗氧化试验表明SP和SP2可以减少小鼠体内肝组织丙二醛的生成,提高血清中超氧化物歧化酶的活力。研究为开发酸提香菇多糖功能性食品和香菇柄资源综合利用提供理论基础。     

鹿茸草全长转录组测序与次生代谢产物生物合成相关基因的挖掘

为获得鹿茸草的全长转录组信息,挖掘鹿茸草次生代谢化合物生物合成途径相关酶的基因,该文基于单分子测序技术,利用Pacbio高通量测序平台,对鹿茸草进行全长转录组测序,共获得48 005条去冗余的高质量转录本,与NR、Swiss-Prot、GO、KEGG等8个数据库进行BLAST比对,共有45 362个转录本被成功注释,注释率为94.50%.其中有389条转录本被注释到KEGG的10条标准次生代谢生物合成通路中.对转录组数据进一步分析发现：参与鹿茸草苯丙素类生物合成的转录本有194条,参与生物碱类生物合成的转录本有115条,参与类黄酮化合物生物合成的转录本有23条,参与其他次生代谢产物的转录本有57条,参与次生代谢后氧化与糖基化修饰的转录本有204条.鹿茸草全长转录组的获得极大地丰富了鹿茸草的遗传信息,初步揭示了参与鹿茸草次生代谢产物合成相关的基因通路,为深入研究鹿茸草次生代谢产物合成途径关键酶的功能及其调控机制奠定了基础.     

高渗诱导的LYCD对H2O2和紫外线氧化损伤酵母细胞的保护作用

探讨了H2O2和紫外线诱导下，活性酵母细胞衍生物（LYCD）对酵母细胞氧化损伤的保护作用。在H2O2（10mmol／L）和紫外线（20W紫外灯下30cm处照射60s）氧化损伤酵母细胞模型中添加LYCD后，细胞存活率显著上升，且有剂量依赖性。LYCD提高了紫外线氧化损伤细胞上清液中谷胱甘肽（GSH）含量、超氧化物歧化酶（SOD）比活力和过氧化氢酶（CAT）比活力，降低了丙二醛（MDA）水平。     

乙醇在体内的代谢及对机体的损害

乙醇在体内的主要代谢途径为乙醇氧化为乙醛,乙醛再氧化为乙酸,乙酸彻底氧化形成H2O、CO2同时释放出大量ATP。乙醇的代谢及其代谢产物将对人体造成严重的损害,本文就乙醇的代谢及对机体器官的损害进行综述。     

野木瓜注射液对小鼠皮层神经细胞的抗氧化保护作用

研究了野木瓜注射液(IS)对小鼠大脑皮层神经细胞氧化损伤的保护作用.在细胞培养液中加入100μmol/L H2O2和不同浓度IS,培养数日后通过观察细胞的形态变化,检测细胞外液LDH的活力,胞内超氧化物歧化酶(SOD)的活性,测定细胞活性来观测IS对氧化受损神经细胞的保护作用,并通过脱氧核糖法对IS的羟自由基(.OH)清除率进行测定.结果表明:浓度在25～300 mg/L,IS均能抑制神经细胞的氧化损伤,神经细胞SOD酶活力上升,细胞外液LDH活力降低,浓度为100 mg/L时效果最显著.与阳性对照甘露醇相比,IS有较高的.OH清除率.IS有较高的抗氧化能力,能有效抑制H2O2导致的皮层神经细胞的损伤.     

利用除尘灰合成非正分铁的氧化物

为了研究N2H4·2H2O的用量及pH值对产物的影响,以除尘灰的H2SO4浸渍液经铁粉还原得到的FeSO4溶液为原料,采用一步水热法,用水合肼(N2H4·2H2O)在碱性介质中氧化合成非正分铁的氧化物(γ-Fe2O3)x(Fe3O4)1-x (0≤x<1).通过控制溶液的pH值可以得到纯Fe3O4组分,将其磁性能与Fe(Ⅲ)/ Fe(Ⅱ)比为2.0的浸渍液直接水热合成的Fe3O4的磁性能进行了比较,结果表明:除尘灰的H2SO4浸渍液中加入铁粉还原所得FeSO4,经N2H4·2H2O氧化制得的样品的磁性能优于后者.     

海洋微生物的化学生态学效应及其机制

我们从海洋微生物中分离、筛选具有各种生态学效应的次生代谢产物,根据次生代谢产物的化学性状和生态学效应分门别类,从重要门类中挑选典型代表在分子生物学水平上进行系统地研究,揭示其作用机制。在原工作基础上,进一步完成了对8株抗海洋生物病原细菌和抗海洋污损生物幼虫附着的活性菌株中活性次生代谢产物的研究,共分离鉴定了100余个次生代谢产物,发现39个新化合物和20多个具有抗污损、抗菌、海虾幼虫致死活性的化合物;初步阐明了一个具有强抗藤壶幼虫附着的生物碱抗附着的作用机制;对16个活性菌株的发酵液粗提物和活性化合物进行了抗海洋污损生物附着的野外海上挂板实验,发现2个具有显著海上抗污损能力的活性物质。以S.oneidensis为模型菌株,深入研究微生物生态群落的形成机制及其调控。找到了细菌组装鞭毛丝的2个亚基的主要差异,并发现糖基化对鞭毛丝亚基的功能至关重要;明确了细菌对不同氧化还原环境的适应性来自呼吸调控系统的转换,并进一步研究了硝酸/亚硝酸呼吸途径的调控机制;深入研究了细菌响应青霉素类抗生素的分子机制,表明青霉素通过一条全新的信号通路调控β-内酰胺酶基因的表达。我们还对S.oneidensis MR-1是如何应答由H2O2引起的氧胁迫进行了研究,发现在这种细菌中,氧化应答机制和E.coli等一些研究过的菌株中有着明显的区别。     

提高植物细胞培养中次生代谢产物产量的方法

细胞的生长速度和次生代谢产物合成能力是能否实现植物细胞培养工业化生产的先决条件.本文从外植体选择、高产细胞系筛选、物理因子、化学因子的调控及培养方法等5个方面论述了植物细胞培养中提高次生代谢产物的方法.     

强化光催化氧化苯甲酸研究

 研究了不同浓度TiO2、O3、H2O2光催化氧化苯甲酸的过程．结果表明：苯甲酸在光催化臭氧-过氧化氢氧化（UV/TiO2/O3/H2O2）和光催化臭氧氧化（UV/TiO2/O3）过程的浓度去除率比单独光氧化（UV）、光催化氧化（UV/TiO2）、光催化过氧化氢氧化（UV/H2O2）过程明显增高．TiO2的最佳投加量为4.0 g/L，苯甲酸降解速度随着O3浓度增加而增大，低浓度的H2O2能促进苯甲酸氧化．动力学研究表明，苯甲酸降解过程遵循一级反应，苯甲酸在UV/TiO2/O3/H2O2作用下降解的速率常数是UV/TiO2/O3过程的1.47～6.29倍，是UV/TiO2过程的3.39～5.21倍．     

新型3-(2-丙烯酸酯)-3-OBoc氧化吲哚化合物的合成研究

以各种取代的靛红作为起始原料,通过和丙烯酸酯先进行Morita-Baylis-Hillman反应,合成3-(2-丙烯酸酯)-3-羟基氧化吲哚化合物中间体,然后在DMAP的催化下,与(Boc)2O反应,合成了9个新型3-(2-丙烯酸酯)-3-OBoc氧化吲哚化合物(2a~2i),其中6个未见文献报道(2a~2f),产率为35%~62%,讨论了底物取代基对反应速度的影响。结构经1H NMR,13C NMR表征。     

Se-scFv-B3对过氧化氢诱导的大鼠乳鼠心肌细胞损伤的保护作用

用H2O2损伤大鼠乳鼠的心肌细胞建立氧化应激损伤模型,考察谷胱甘肽过氧化物酶模拟物Se-scFv-B3对H2O2诱导的大鼠乳鼠心肌细胞氧化损伤的影响.结果表明,Se-scFv-B3能部分增加心肌细胞存活率,减少细胞凋亡,恢复线粒体膜电位,下调Caspase-3活力并降低细胞内活性氧的含量.表明Se-scFv-B3可以保护心肌细胞抵制H2O2诱导的氧化应激损伤.