心磷脂重构与心血管疾病

心磷脂（cardiolipin, CL）是线粒体内膜的特征性磷脂,参与线粒体嵴的形成。心磷脂在线粒体内的合成伴随着特殊的分子重构过程,从而使其自身的4条酰基链形成特定的组成,以发挥其特殊的生理功能。研究发现,心磷脂重构对维持线粒体的形态及功能至关重要,其重构异常是大多数心血管疾病（cardiovascular disease, CVD）共有的病理现象,相应的分子机制研究得到了广泛关注。本文主要对心磷脂的理化特性及其生物合成途径,以及心磷脂重构在巴氏综合征（Barth syndrome, BTHS）、糖尿病心肌病（diabetic cardiomyopathy, DCM）以及心力衰竭（heart failure, HF）等心血管疾病的病理生理过程研究中的进展进行综述,以期为与心磷脂重构相关的心血管疾病的病理生理基础研究和药物干预的分子机制研究提供参考。     

细胞色素C引起心磷脂的还原

本工作采用FT-IR和NMR技术,研究了心磷脂(CL)与还原态细胞色素C作用后其脂肪酸链中双键数目的变化。发现伴随细胞色素C的氧化,CL双键被部分还原为单键,提示CL可能直接参与吸呼链的电子传递。     

磷脂对琥珀酸-细胞色素c还原酶的作用

琥珀酸细胞色素c还原酶除去90％以上的磷脂后活力丧失约95％。将去脂琥珀酸细胞色素c还原酶与磷脂和辅酶Q_2保温,可恢复其活性。活力恢复程度依赖于磷脂的组成。当磷脂酰胆碱(PC):心磷脂(CL):磷脂酰乙醇胺(PE)=2:2:1时活力恢复最高,比大豆磷脂的效果更为明显,单组分PC,PE或CL恢复活力较差。与酶蛋白紧密结合的CL和PC在活力可逆恢复中有重要作用。     

心磷脂对细胞凋亡作用的研究进展

心磷脂(cardiolipin, CL)是线粒体特异的一类磷脂,它不仅可以维持线粒体的结构,还对电子传递链复合体有影响。在细胞凋亡时,心磷脂会发生一些重分布,比如线粒体内膜外小叶中心磷脂含量的增加及细胞表面心磷脂的出现。同时,凋亡刺激还可以加速心磷脂的代谢循环,使心磷脂在线粒体内的含量降低。在细胞凋亡发生时,心磷脂作为一个信号整合体,对细胞色素c (cytochrome c, CytC)、胱天蛋白酶-8 (caspase-8)和促凋亡蛋白Bid发挥着重要的协调作用。本文主要就心磷脂在细胞凋亡过程中的重要作用及其在癌症中的研究进展进行综述。     

心磷脂电化学行为的研究

对心磷脂及其与细胞色素C复合物的研究表明,心磷脂具有电化学活性;它与细胞色素C的结合使细胞色素C的克式电位下降、表观电子转移数减少、电极反应变慢。说明心磷脂和细胞色素C之间可能发生了电子转移。     

心磷脂引起细胞色素C的氧化

心磷脂—细胞色素C—细胞色素C氧化酶体系吸收光谱的研究发现:心磷脂与氧化态细胞色素C结合产生230nm吸收峰;心磷脂与还原态细胞色素C作用,230nm吸收值上升,550nm吸收值下降,表明心磷脂可以引起细胞色素C的氧化。     

运动性内源自由基对大鼠肝线粒体的影响

采用大鼠耗竭游泳作为动物运动模型,用戊巴比妥酸(TBA)法测定脂质过氧化水平,薄层色谱—定磷法测定心磷脂含量,细胞色素C还原法测定细胞色素C氧化酶活性。结果如下:耗竭运动时,肝线粒体脂质过氧化水平升高24％;心磷脂含量下降21％;细胞色素C氧化酶活性下降25％。上述结果表明:耗竭运动时,机体内源自由基的产生是运动损伤和整体疲劳的原因之一。     

冠状病毒非结构蛋白13的研究进展

冠状病毒能够引发多种传染性疾病,给动物和人类的健康带来严重危害。研发有效的疫苗和抗病毒药物成为防治疾病的重要手段。冠状病毒基因组能够编码多种蛋白质,包括结构蛋白、非结构蛋白和辅助蛋白。解旋酶非结构蛋白13 (nonstructural protein 13, NSP13)是冠状病毒编码的一种关键非结构蛋白,能够调控病毒复制和宿主先天免疫反应。因此,NSP13被认为是研发抗冠状病毒药物的重要靶点。本文结合国内外现有NSP13相关研究成果,对冠状病毒解旋酶NSP13的来源与结构、序列保守性、解旋机制、酶抑制剂、蛋白互作以及免疫调控等方面进行综述,并且分析了NSP13研究目前面临的问题,为研发靶向NSP13的广谱抗冠状病毒药物提供了理论依据。     

磷脂酶A2的应用

磷脂酶Ａ2 (ｐｈｏｓｐｈｏｌｉｐａｓｅＡ2 ,ＰＬＡ2 ,ＥＣ 3 .1 .1 .4)即磷脂 2 酰基水解酶 ,是专一催化 3 Ｓｎ 磷酸甘油脂Ｃ 2位酯键的水解反应的酶 ,酶解产物为溶血磷脂和脂肪酸。ＰＬＡ2 不仅在生物体内具有很重要的生理功能 ,而且具有很高的应用价值 ,可广泛地应用在科学研究、磷脂改性、油脂精练、饲料添加剂、医疗等诸多方面。1 .用ＰＬＡ2 研究酶学、脂代谢和生物膜结构与功能ＰＬＡ2 (尤其是外分泌型的ＰＬＡ2 )的分子量较小 ,一般在 1 0～ 2 0ｋＤ之间 ,相对而言 ,结构较为简单。在蛇毒中 ,存在许多ＰＬＡ2 的同工酶 ,它们之…     

细胞色素C和含心磷脂的人工脂膜相互作用

 本文报告以芘为荧光探剂,研究细胞色素C和含心磷脂的人工脂膜的相互作用。1.由于芘和细胞色素C的血红素团之间的能量转移,细胞色素C与心磷脂结合引起芘的单体荧光发射峰(395nm)强度下降。这种淬灭效应受脂膜的相行为影响,在液晶相时淬灭效应小于凝胶相;2.氧化态细胞色素C与还原态相比,对心磷脂结合的视和度稍高;3.在以芘的激发二聚体荧光峰(475nm)强度与单体荧光峰强度之比做为脂膜流动性的指标,发现还原态细胞色素C与含心磷脂脂膜结合后引起流动性增加的效应高于氧化态的结合。     

蛋白激酶Cδ的克隆表达纯化及其在药物先导化合物筛选中的初步应用

蛋白激酶C家族是一类磷脂酰丝氨酸依赖丝氨酸 苏氨酸蛋白激酶。PKCδ(蛋白激酶Cδ)是蛋白激酶C家族成员。PKCδ的异常激活将会导致糖尿病和多种癌症的发生 ,因此 ,PKCδ的特异性抑制剂能成为治疗这些疾病的潜在药物 ,如能以PKCδ为分子靶点来筛选特异性抑制剂 ,就可以建立癌症及糖尿病的药物先导化合物筛选模型。通过RT-PCR的方法 ,克隆了鼠源的PKCδ,并构建了哺乳动物细胞表达载体 ,获得了可稳定表达PKCδ的COS1细胞株。通过亲和吸附的方法获得了较为纯净的PKCδ ,并对酶学活性作了进一步的分析 ,建立了以PKCδ为靶点的药物先导化合物筛选模型。     

心磷脂-细胞色素C体系CD谱的研究

 线粒体内膜中含有特异的心磷脂是细胞色素C氧化酶活性的必需脂。本工作测定了心磷脂脂质体对细胞色素C溶液园二色(CD)谱的影响,发现心磷脂可引起血色素铁的氧化,并使其轴向配位场强的对称性下降。提示心磷脂可能参与酶和底物之间的电子转移过程。     

15万农民健康现况及预防控制策略

目的:研究农村居民健康现况,干预农村慢性非传染性疾病的发生与发展。方法:对151530名农民健康体检资料进行统计分析。结果:患病率147．96‰,居前十位的疾病分别是血压异常、慢性支气管炎、眼病、鼻及鼻窦疾病、肺气肿、关节炎、耳病、尿糖阳性、肺心病、慢性肝炎。各乡镇疾病谱结构有所不同。吸烟、饮酒、受教育程度对某些疾病患病率有显著影响。结论:60岁以上人群是农村慢性非传染性疾病预防控制的重点;受教育程度愈低的人群患病率愈高;适度饮酒有益于健康,但高血压、糖尿病、慢性肝炎、关节炎患者应控制饮酒;慢性支气管炎、肺心病、慢性肝炎、冠心痛、关节炎患者应控制吸烟;高血压、肺气肿、鼻及鼻窦疾病,耳病与烟草的关系有待进一步研究;提出预防控制策略对控制农村慢性非传染性疾病的发生与发展能起到积极的促进作用,可为决策者提供可借鉴的材料和科学依据。     

脑梗塞患者血清抗心磷脂抗体含量变化的研究

目的探讨脑梗塞患者血清中抗心磷脂抗体(ACA)含量变化的意义。方法采用酶联免疫吸附试验(ELISA)对80例脑梗塞患者血清中ACA含量进行检测,并与40例作为对照组进行比较。结果脑梗塞组血清中ACA阳性率明显高于对照组(P<0.01);ACA分型中,脑梗塞组血清中IgG阳性率明显高于对照组(P<0.01)。结论检测血清中ACA含量,可作为研究ACA与脑梗塞关系的一项可靠指标,对脑梗塞的病理机制研究以及对疾病的预防、治疗和预后判断可能有一定帮助。     

β2糖蛋白Ⅰ第五结构域及其突变体、短肽片段的原核表达及活性分析

β2糖蛋白Ⅰ(beta 2-glycoproteinⅠ,β2GPⅠ)是抗磷脂综合征(antiphospholipid syndrome,APS)血清中抗磷脂抗体(antiphospholipid antibody,a PL)的主要抗原。β2GPⅠ通过第五结构域与阴性磷脂ox LDL结合,进而被a PL识别,是APS动脉血栓发生的关键事件。该研究构建了编码β2GPⅠ第五结构域(β2GPⅠ-DⅤ)、β2GPⅠ-DⅤ突变体及β2GPⅠ-DⅤ的Phe280-Ala320片段的原核表达载体,对其进行诱导表达和纯化,解析了β2GPⅠ-DⅤ与阴性磷脂结合的分子机制,结果表明,β2GPⅠ-DⅤ中Cys281-Cys288以及Ser311-Lys317区段在空间上维持一定构型是与CL结合所必须的前提条件,而C245-C296,C288-C326两个二硫键在维持二者空间构型方面起到一定的作用。在此基础上,进一步检测了具有结合CL生物学活性的r DⅤ结合ox LDL以及APS血清中ox LDL的活性,表明r DⅤ具有与天然β2GPⅠ相一致的生物学活性。该研究获得的rβ2GPⅠ-DⅤ,以及与ox LDL结合的方法体系的建立,为APS早期实验室诊断奠定基础。     

心磷脂对细胞色素C氧化酶质子泵功能的影响

 用胆酸盐透析法将猪心线粒体细胞色素C氧化酶重组在含心磷脂和二肉豆寇磷脂酰胆碱的脂质体上,以还原态细胞色素C作为酶反应底物,记录脂酶体囊泡外介质液pH的变化,pH下降幅度可以反映细胞色素C氧化酶质子泵的功能。 心磷脂含量不同的细胞色素C氧化酶脂酶体质子泵功能不同。心磷脂含量在10％—40％(w/w)范围内,随心磷脂含量增高,该酶质子泵功能增强;当心磷艏含量超过50％时,该酶质子泵功能却随心磷脂含量的增加表现出下降的趋势。阿霉素可以与心磷脂紧密结合,抑制细胞色素C氧化酶的质子泵功能。然而,少量阿霉素却能增强含70％心磷脂的脂酶体的质子泵功能。     

运动防治糖尿病的研究进展

糖尿病已成为严重影响人类健康的重大疾病之一,我国糖尿病患病率居全球首位。目前除药物治疗方案外,运动疗法受到普遍关注。2007年美国运动医学会推出"运动是良医(Exercise is medicine)"项目,旨在通过科学合理的运动手段,预防和治疗包括糖尿病在内的慢性代谢性疾病。临床应用中,运动也是防治糖尿病的重要手段之一。大量研究表明,适度运动对改善机体物质代谢尤其是糖脂代谢具有重要作用。通过制定个性化的运动处方,可充分调动机体对运动的良好生理适应,改善胰岛素抵抗,防治糖尿病。主要介绍了运动在防治糖尿病应用中的现状和发展趋势,并为糖尿病患者制定科学合理的运动处方提供参考。     

研发动态

“973”计划在人口与健康领域的重点支持方向在“973”计划2006年度项目申报指南中获重要支持的人口与健康领域,有六大方向的研究:1、重大慢性非传染性疾病发病机理、诊断、治疗与预防的基础研究:主要包括重大血管性疾病发病机制和防治的基础研究及2型糖尿病发病机理研究两大课     

甘草苷治疗抑郁症和糖尿病共病的网络药理学作用机制研究

本研究旨在采用网络药理学的方法探究甘草苷治疗抑郁症和糖尿病的药理作用机制。首先应用PharmMapper、SEA、SIB等数据库查找出与甘草苷有关的作用靶点,登陆GeneCards、DrugBank数据库分别查找出文献中已报道的与抑郁症和糖尿病有关的靶点,将疾病靶点分别与甘草苷相关作用靶点进行映射,筛选出与甘草苷治疗抑郁症和糖尿病有关的潜在作用靶点,采用Cytoscape 3.6.0软件构建成分-靶点-疾病网络并进行可视化分析。然后通过生物学信息注释数据库DAVID对抑郁症与糖尿病相同潜在靶点进行GO富集分析以及KEGG代谢通路富集分析,使用BITOLA系统搜索与抑郁症和糖尿病"基因或基因产品"相关的所有中间概念,系统识别甘草苷治疗抑郁症和糖尿病相同靶点的部位归属。本研究筛选得到与甘草苷有关的靶点共312个,其中23个是甘草苷治疗抑郁症和糖尿病共同的潜在作用靶点,包括ESR1、HRAS、VEGFA、NOS3、PARP1、IGF1R等,主要通过调控PI3K-AKT信号通路、癌症信号通路、Ras信号通路发挥治疗抑郁症和糖尿病的作用。     

线粒体心磷脂合成与转运及相关疾病

线粒体不仅在能量代谢中有重要的作用,对其它细胞功能的调控也至关重要,随着对线粒体认知的不断深入,对线粒体膜脂质的研究也越来越受关注。心磷脂(cardiolipin,CL)作为线粒体膜中的特征性脂质,是所有真核生物线粒体的共同组分,其代谢和转运有助于线粒体功能的正常发挥。近年来,心磷脂的转运一直是研究的重点。本文中,我们综述了线粒体心磷脂的合成过程、转运机制和其在细胞功能调控中的作用,同时讨论了心磷脂与相关疾病的关系。