TRPV1 activation impedes VSMC foam cell formation by inducing autophagy

<正>With the support by the National Natural Science Foundation of China,Prof.Li Jingcheng and colleagues from the Third Military University reported their research findings in an article"TRPV1activation impedes foam cell formation by inducing autophagy in oxLDL-treated vascular smooth muscle cells"in Cell Death Dis(2014,5:e1182).Foam cells formation is the key early event in atherosclerosis.Vascular smooth muscle cells(VSMCs)     

转座元件介导的苯胺代谢基因簇的筛选和鉴定

利用苯胺不完全降解时中间代谢产物, 如邻苯二酚等的显色反应, 建立了简便快速的苯胺代谢途径相关基因的功能筛选方法. 从苯胺降解菌株AD9的基因组文库中筛选得到3个阳性重组子pDA1, pDB2和pDB11. AD和C23O酶活测定结果表明, pDA1和pDB11分别含有功能完整的苯胺双加氧酶或邻苯二酚双加氧酶编码基因. 经核苷酸序列分析和拼接获得一个大小为24.7 kb, 含25个可读框的苯胺代谢基因簇, 其中含有17个基因与苯胺代谢有关, 包括调控基因tadR, 苯胺双加氧酶基因簇tadQTA1A2B, 邻苯二酚间位裂解途径酶系基因簇tadD1C1D2C2EFGIJKL. 苯胺代谢基因簇两侧含有转座酶和IS1071序列.     

铁过载及铁死亡在心脏疾病中的研究进展

铁作为生命必需的营养元素,在机体组织中的代谢平衡对维持正常的生理功能至关重要.人群流行病学研究和动物实验表明,铁过载在心脏疾病的发生发展过程中发挥重要作用,祛铁可有效缓解心脏疾病进展,但机制尚不清楚.近年来,心脏铁稳态代谢及其分子调控机制获得系列重大进展;铁依赖的新型细胞死亡方式——铁死亡(ferroptosis)概念的提出,为深入理解铁过载与心脏疾病间的关联带来了重要契机.近期,作者团队在国际上率先揭示靶向铁死亡是防控心脏疾病有效措施.本综述系统总结了国内外铁过载与铁死亡对心脏疾病发病的影响及作用机制的最新研究进展,并对未来研究方向进行展望与讨论,旨在为心脏疾病预防和治疗提供新思路与新策略.     

人脐血管内皮细胞神经肽Y基因表达的原位杂交定位

内皮细胞的研究在近年来已发展成为心血管、肿瘤病理学等多个学科的研究热点.研究结果表明内皮细胞具有复杂的合成和代谢功能,在心血管功能调控中起重要作用.Lincoln等实验室首先发现在大鼠、兔的一些血管的内皮细胞中存在多种生物活性多肽,并能在缺氧的情况下释放入血.脐血管是特殊的无神经支配的肌性血管.内皮细胞在脐血管运动调控方面的作用是不少学者很感兴趣的问题.作者运用免疫组织化学及免疫电镜技术首次证明人脐     

支链氨基酸与代谢稳态调节

肥胖及其诱发的糖尿病等代谢性疾病在世界范围内呈爆发趋势,因此与这些疾病发生密切相关的营养因素引起人们越来越多的关注.氨基酸作为机体必需的宏量营养素,其基础营养功能和作用已广为人知;近年来,其营养调控功能备受关注.必需氨基酸亮氨酸缺乏时,白色脂肪组织(WAT)内激素敏感性脂肪酶(HSL)介导的脂质动员增强,并且棕色脂肪组织(BAT)内解偶联蛋白1(UCP1)     

代谢调控的新发现

能量代谢一直是最为热门的研究领域之一. 对乙酰化调控代谢的机理的研究发现, 代谢酶类赖氨酸残基的乙酰化修饰与很早就发现的转录调控、反馈抑制、变构调节及磷酸化修饰一样, 是一种广泛存在于原核和真核生物体内的保守代谢调控机制, 即乙酰化修饰不仅可以抑制/激活代谢酶的催化活力、影响蛋白的稳定性, 还可能协调代谢途径中各个代谢酶类的活性, 并在协调不同通路的代谢流分布中发挥更为广泛的生理功能, 进而在细胞整体水平上调控代谢. 最近还发现一些中间代谢物在细胞信号中起重要作用, 不平衡地积累2-羟基戊二酸或减少α-酮戊二酸会对加双氧酶蛋白家族产生重要的影响, 改变包括HIF途径在内的肿瘤相关信号通路, 并可能引起组蛋白甲基化修饰的改变. 由于代谢与人类疾病紧密相关, 这些新的发现在科学界引起了人们广泛的兴趣.     

高通量筛选ENU诱变产生的遗传疾病小鼠模型

由于小鼠和人类基因组的高度同源, 修饰和改造小鼠基因组已经成为建立人类疾病模型和研究基因功能的最重要的手段. 通过C57BL/6J雄性小鼠的ENU化学诱变和子代的表型筛选的方法, 对G₁代3172只小鼠的形态学、行为学、神经功能、学习记忆、听力、视觉生理、骨代谢、血糖和心功能等一系列生理生化指标进行了高通量检测, 筛选出595只与人类疾病相关的显性基因突变个体, 其中毛色转换、眼疾和听力缺陷发生频率较高, 而代谢性异常的显性突变率较低, 提示血糖和心电等重要代谢功能的遗传调控稳定性高于外周神经系统功能. 小鼠单侧性眼疾存在明显的雌雄不均一性和左右不对称性. 骨密度异常与小鼠性别也有一定相关性. 在对104只G₁代突变小鼠和野生型小鼠交配的可遗传性检测中, 已有14只的异常表型被确认可以遗传, 其中行为学异常小鼠的可遗传性较低, 提示行为学异常可能和多基因突变相关. 这些突变小鼠品系的建立, 为疾病表型的发生和病理过程的细胞生物学及分子生物学机制研究、突变基因的染色体定位和克隆奠定了良好的基础.     

基因的自身维护与疾病的发生

主编: 潘学峰 出版: 科学出版社 2004年8月 定价: 52.00元 本书对基因在生物细胞内的组织、维护、DNA的遗传和变异, 以及人类基因疾病的分子基础进行了系统、紧扣前沿的描述. 全书分为3篇. 第1篇阐述了核酸, 染色体和表位遗传控制, 基因组分析; 第2篇则介绍了基因在各种情况下的维护机制, 包括DNA活体内代谢、DNA的损伤和修复、基因重组、细胞周期及细胞周期控制、DNA复制及损伤修复、重组的协同; 第3篇则有选择地介绍了与基因自身维护有关的人类疾病发生, 包括肿瘤和癌症的发生, 基因组的稳定性与人类疾病, 生存环境、基因突变和人…     

铁稳态代谢分子机制及铁磁纳米颗粒研究进展

铁是人体必需微量元素,参与血红蛋白及多种酶的合成,在氧气运输、免疫调节、核酸合成及基因表达调控等多种生理过程中发挥重要作用.铁稳态代谢的维持对于机体正常生长发育至关重要,铁稳态代谢失衡会引发多种疾病.机体铁稳态代谢的调控由多个环节协调控制;在分子水平上,铁调素Hepcidin作为铁稳态代谢的关键调控因子,通过降解小肠上皮细胞和巨噬细胞上的铁外排蛋白Ferroportin,调控机体铁稳态.由此可见,机体内铁稳态代谢的维持是由多因素、多层次的复杂调控网络协调完成.铁不仅是必需的营养物质,还是新型生物材料的重要组分.铁磁纳米颗粒是一类以铁蛋白或Fe_3O_4等作为基础的生物大分子纳米粒子,因其较强的磁导向性和较好的生物兼容性,已被广泛应用于生物医学领域.本文围绕我们团队近年在铁稳态代谢领域的系列原创发现,就铁调素调控铁代谢稳态的分子网络及铁磁纳米颗粒研究国际前沿进展进行系统综述.     

揭开全长胰高血糖素受体分子构象的面纱

<正>糖尿病是一组由遗传和环境因素相互作用引起的代谢性疾病,其特点是慢性高血糖,伴随因胰岛素(Insulin)分泌和/或功能缺陷引起的糖、脂肪和蛋白质代谢紊乱.糖尿病主要分为1型和2型,后者占患者群体的90%以上.目前,糖尿病已经成为现代社会严重威胁人类健康与生命的主要疾病.中国是全球糖尿病患者人数最多的国家,成人发病率高达11.6%,相当于1.139亿人口;高风险人群率为50.1%,对应于4.934亿人口.这种局面给我国的经济增长     

调配饮食度炎夏

人们在炎热的夏季活动时,体温调节、水盐代谢,以及循环、消化、神经、分泌和泌尿系统发生了显著的变化,最终导致人体代谢增强,营养消化增加.不仅如此,夏天人们的食欲降低和消化吸收不良,又限制了营养的正常摄取,所有这些都有可能导致肌体代谢的紊乱,甚至引起相应的营养缺乏和其他疾病的发生.     

肿瘤发展过程中卟啉代谢的特点及其在肿瘤诊断上的意义

生命活动是生物物质运动的最高形式.人体发生了疾病会对人体物质的代谢与调节产生影响,因此通过人体生物物质代谢的观察可以实行疾病的诊断.早在20年代就有人在这方面探讨恶性肿瘤的诊断.1930年Warlurg的经典研究已证实肿瘤组织的糖代谢具有酵解加强的特点,直到60年代许多科学工作者企图从有关酶系代谢改变来阐明这一代谢特点,从中探讨恶性肿瘤生长规律与可供诊断应用的“肿瘤标记酶”.1983年日本西坂刚等人用激光照射到结肠癌摘出组织上,观察到红色的特异荧光.同年我们开展了胃癌组织匀浆的荧光研     

1985年诺贝尔生理学·医学奖获奖者介绍

两位美国科学家因发现胆固醇代谢调节机理而荣获1985年诺贝尔生理学·医学奖.1985年10月14日,瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所的诺贝尔奖评选委员会宣布,美国得克萨斯大学的布朗(Michael S.Brown)和戈尔茨坦(Joseph L.Goldstein)两医生的发现彻底改变了人们对胆固醇代谢的认识,从而使人们对血胆固醇水平过高所致疾病的治疗大为改观.动脉粥样硬化性心脏病是美国和大多数发达国家人群的主要死亡原因,它与一些环境因素有关,其中包括高饱和脂肪和高胆固醇饮食.     

热和低渗刺激活化胞外Ca2+内流机制升高大鼠滑膜细胞[Ca2+]i

类风湿关节炎是一种以关节滑膜炎为主要特征的慢性全身性自身免疫性疾病, 其发病机制尚未清楚阐明. 为了解病变关节的温度和渗透压改变对滑膜细胞病理过程的影响, 本文研究了热、低渗透压和4α-PDD刺激大鼠关节炎模型的滑膜细胞诱发的[Ca²⁺]_i变化特征和机制. 结果发现, 温度≥28℃、低渗透压和4α-PDD时可分别诱发[Ca²⁺]_i跃变性升高, 且随加热温度升高、渗透压降低和4α-PDD浓度增加[Ca²⁺]_i升高的幅值增加; 3种刺激效应间存在相互协同作用, 且重复刺激都呈现脱敏现象. 研究表明, 热、低渗和4α-PDD刺激诱发的滑膜细胞[Ca²⁺]_i升高依赖于胞外Ca²⁺内流, 而不依赖于胞内Ca²⁺释放, 且被钌红和Gd³⁺抑制. 以上这些特征与已知的TRPV4通道诸多功能特性相符. 结果提示, 在大鼠关节炎滑膜细胞中, 热和低渗刺激可能通过活化TRPV4功能样通道介导胞外Ca²⁺内流机制升高[Ca²⁺]_i.     

代谢网络的蝴蝶结结构特征及其功能意义

研究全基因组代谢网络的结构拓扑对于了解结构与功能间的联系是必不可少的. 而可视化有助于获取网络组织结构的直观信息. 从网络拓扑的角度考察了75个物种的全基因组代谢网络. 提出了一个展开蝴蝶结模型, 实现了对代谢网络的蝴蝶结结构的清晰的可视化. 展开蝴蝶结所揭示的代谢网络的结构特征, 有助于我们设计高效的且更能反应代谢网络自身特点的网络算法. 同时, 这个粗粒化的网络模型还可实现对网络中脆弱连接的可视化, 因此对于疾病研究和药靶发现都有潜在意义. 通过对蝴蝶结中心部分的双向连接及主核的研究表明, 代谢网络的蝴蝶结结构有其内在的、有意义的拓扑特征, 而这些特征是随机网络所不具备的.     

温度与触觉感受器的发现与研究进展——2021年诺贝尔生理学或医学奖解读

2021年诺贝尔生理学或医学奖授予戴维·朱利叶斯(David Jay Julius)和阿登·帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian),以表彰他们在发现温度与触觉感受器方面的贡献。文章回顾了两位科学家发现温度受体TRPV1和触觉受体PIEZO的历程,并介绍了这些受体自被发现以来的研究进展以及药物研发的巨大潜力。     

大鼠脊髓蛛网膜下腔注射5-羟色胺的心血管效应及与内源性阿片样物质的相互关系

从延髓到脊髓的5-羟色胺(5-HT)能下行通路对脊髓交感神经节前神经元的活动具有重要调整作用。我们曾报告,给家兔脊髓蛛网膜下腔注射5-HT或给大鼠脊髓蛛网膜下腔注射阿片肽都具有很强的心血管抑制效应。由于5-HT与内源性阿片样物质在功能上和代谢上密切相关,本工作着重研究了两者在脊髓心血管活动调节中的相互关系。     

近年来中国外科学的成就和今后发展

去年九月中华医学会在北京召开了第八届全国外科学术会议,检阅了自从1960年在郑州召开的第七届全国外科学术会议以来我国外科学的新成就,也讨论了我国外科工作中存在的问题。这次会议的中心内容为:1.腹部外科;2.创伤外科;3.心血管外科;4.泌尿外科。现在简要地谈两个问题:1.近年来的成就;2.今后的发展。近年来的成就总结上述四个部分的工作,三年来的进     

基于微量量热技术与化学计量学表征的角类动物药质量生物评价研究

着眼于捕获微生物生长代谢过程中能量变化规律, 采用微量量热技术研究名贵角类动物药(鹿茸、鹿角、羚羊角)对大肠杆菌生长代谢的干预作用, 以热谱曲线相似性和生物热动力学参数如第一生长速率常数(k₁), 第一阶段最大发热功率(P₁)、达峰时间(T₁)、发热量(Q₁), 第二阶段最大发热功率(P₂)、达峰时间(T₂)、发热量(Q₂)为评价指标, 借助化学计量学对生物热动力学特征参数信息进行辨识与抽提. 结果表明, 羚羊角与空白样品之间的相似性较鹿茸、鹿角低; 鹿茸、鹿角可增加微生物生长代谢过程能量(热量), 而羚羊角与之相反. 由此提示, 运用微量量热技术结合化学计量学, 以热谱曲线相似性表征生物活性谱(定性), 以生物热动力学特征参数表征生物效价值(定量), 可实现定性定量评价不同角类动物药的生物活性.     

整合组学数据的代谢网络模型研究进展

基因组规模代谢网络模型(genome-scale metabolic model, GEM)是根据化学计量平衡原理,基于基因-蛋白-反应三者关联,建立包含细胞生长必需的生化反应数学模型.细胞代谢网络存在复杂的调控,通过基因和蛋白表达量及代谢物浓度变化调节代谢反应通量,而这些数据无法直接反映代谢反应的通量. GEM研究面临的一个挑战是如何整合不直接反映代谢通量的数据类型,并将这些调控过程在代谢模型中进行准确的描述.本文综述了将高通量组学数据整合到代谢化学计量模型中的方法,包括根据基因和蛋白的表达判定代谢反应状态、筛选核心代谢反应集、代谢反应通量边界约束、转录调控网络整合和多时间尺度基因动态表达约束等;比较分析了不同算法的优缺点和应用场景;介绍了GEM与多组学数据整合在解析生物代谢特征、分析遗传和环境扰动、筛选癌症治疗潜在药物靶标和抗代谢药物等方面的应用;展望了组学数据和代谢网络模型集成的发展趋势.