细胞运动中的水通道蛋白 ———细胞迁移及相关生理和病理机制的新视点

细胞迁移 (cell migration) 在机体生命活动中的胚胎发育、免疫防御、损伤修复、血管新生以及肿瘤转移等许多重要生理和病理过程中发挥核心作用 . 越来越多的证据表明,细胞迁移中处于极性分布的细胞膜离子通道和离子转运体可以通过调节细胞体积变化协助细胞的移动 . 然而细胞膜水转运机制在这一过程中的作用尚未阐明 . Saadoun 等 2005 年 4 月发表于《自然》杂志上的一项研究发现细胞膜水通道蛋白在细胞迁移中发挥重要作用 . 为细胞迁移的分子机制增加了新的内容,也为水通道基因功能研究开启了一个新的领域 .     

细胞膜物质运输与细胞膜受体——细胞膜的结构与功能及其有关问题(二)

细胞通过细胞膜和它周围环境发生关系。细胞外的物质,有的通过细胞膜进入细胞内,有的并不进入细胞内,只接触细胞膜的外表,从而引起细胞内部的变化。前者是细胞膜的物质运     

加压CO2对大肠杆菌细胞膜的损伤作用

[目的]细菌细胞膜的损伤可以表现在细菌细胞内物质泄漏和细菌细胞吸收染料.与巴氏杀菌(63℃C、30 min)比较,研究加压CO2对大肠杆菌细胞膜的损伤作用,目的是分析出大肠杆菌死亡与细胞膜损伤的关系.[方法]检测大肠杆菌细胞膜通透性的改变情况,大肠杆菌内蛋白质和核酸的泄漏程度,并通过透射电镜观察大肠杆菌形态的改变情况.[结果]在研究范围内,加压CO2处理使大肠杆菌细胞膜通透性发生改变;加压CO2处理时虽然发生了胞内蛋白质泄漏,但发生泄漏的时间明显滞后于99％以上菌体死亡时间,因此并不是大肠杆菌死亡的原因,只是大肠杆菌死亡后的继发现象;大肠杆菌死亡与加压CO2处理导致的胞内核酸泄漏有关;大肠杆菌死亡与加压CO2处理导致的菌体形态改变有关.[结论]加压CO2对大肠杆菌细胞膜的损伤作用与菌体死亡有直接关系.     

Fenton体系、H_2O_2损伤红细胞膜分子流动性的机理的比较研究

在系统中Ｈ２Ｏ２与所含有的亚铁离子通过Ｆｅｎｔｏｎ反应主要生成ＯＨ自由基损伤细胞,但Ｈ２Ｏ２也可损伤细胞膜或细胞。为区分Ｆｅｎｔｏｎ自由基体与Ｈ２Ｏ２分别对红细胞膜脂质及蛋白分子相对旋转时间影响机理的不同,分别对体外不同浓度Ｆｅｎｔｏｎ体系和不同浓度Ｈ２Ｏ２作用３０分钟后,红细胞膜剪切弹性模量μ、细胞表面指数Ｓｉ、膜蛋白分子τｐ及脂质分子τｌ相对旋转时间和它们的化学结构进行了比较分析。结果发现,（     

细胞内吞的研究进展

细胞内吞(endocytosis)是细胞从周围环境中摄取各种物质的过程,是细胞生理代谢的一个极为重要的现象。几乎所有的真核细胞都通过内吞作用摄取细胞外基质中的大分子。70年代中期,Steinman等人发现了细胞膜系就再循环现象,Goldstein等人第一次较为完整地描述了由受体介导的低密度脂蛋白(Low densitylipoprotein,简称LDL)内吞过程,这两项成果使细胞内吞成为细胞生物学研究领域中的     

猕猴桃茎尖超低温保存过程中超微结构观察

应用透射电镜观察了猕猴桃组培苗茎尖细胞在玻璃化法超低温保存过程中的超微结构变化.研究发现:在预培养、PVS2脱水处理过程中,茎尖细胞内液泡逐渐变多、变小,质壁分离愈加显著,表明细胞的抗冻力增强;在随后的冷冻和解冻过程中,部分细胞的质壁分离更加严重,细胞壁与细胞膜之间出现液腔,细胞器变得模糊,有些细胞的细胞膜、甚至细胞壁撕裂,细胞腔内留下破碎的细胞膜和细胞残片,细胞结构破坏严重,这可能是导致材料在恢复培养中死亡的原因之一;部分细胞经过7d的恢复培养后,细胞器清晰,细胞膜完好并紧贴细胞壁,细胞中央出现较大的液胞,具有与对照相似的结构特征,最终存活下来并能够再生植株.     

低氧感受及其信号转导机制研究进展

机体和细胞能够感受与识别环境氧浓度的改变,并将低氧信号传入细胞内调控低氧敏感基因的表达。颈动脉体Ⅰ型细胞的氧敏感离子通道能够感受氧分压的降低,通过细胞膜上离子通道的开－关来调节神经递质的释放,以调节呼吸功能。普遍认为细胞的氧感受器是一种血红素蛋白,能感受细胞周围环境氧浓度变化。其中辅酶Ⅱ氧化酶（ＮＡＤＰＨ ｏｘｉｄａｓｅ）被认为是最可能的氧感受器（ｏｘｙｇｅｎ ｓｅｎｓｏｒ）。它可把细胞周围环境中     

绿豆芽提取物对SDS致红细胞膜和DNA损伤的保护的研究

为探讨绿豆芽提取物(MBSE)对十二烷基硫酸钠SDS致红细胞膜和DNA损伤的保护研究,分别采用红细胞(RBC)溶血试验和彗星试验检测细胞膜和DNA的损伤程度。实验分为三组:阳性对照组;MBSE自溶对照组;MBSE+SDS组。通过测定血红细胞溶血率和致损细胞拖尾率及尾长分别表征细胞膜及DNA的损伤程度。结果显示与阳性对照相比,各剂量MBSE具有抑制SDS致细胞膜损伤的功能,对RBC细胞膜具有较好的保护作用,且呈量效关系;MBSE+SDS各剂量组DNA损伤明显减弱,拖尾率下降,尾长减小。提示MBSE对SDS致红细胞膜和DNA损伤具有保护作用。     

细胞程序性坏死与细胞焦亡

细胞死亡对调节机体内细胞的增殖和分化平衡、维持组织内环境的稳态至关重要。细胞凋亡(apoptosis)一度被认为是程序性细胞死亡的唯一形式,近期的研究结果发现程序性细胞死亡方式还包括程序性坏死(necroptosis)与细胞焦亡(pyroptosis),两者均可使细胞膜形成孔洞,破坏细胞膜,并激活强烈的炎症反应,然而两者在机制及形态上又有不同点。本文对程序性坏死与细胞焦亡的分子机制、形态学特征以及在缺血再灌注损伤、病原体感染中的作用等方面的区别做一综述。     

冷冻干燥对乳酸菌细胞膜通透性的影响

对细胞膜通透性变化的研究是认识冷冻干燥过程对乳酸菌损伤机理的途径之一。用荧光探针检测冻干过程前后细胞内H+和Ca2+浓度的变化, 可以精确的表征细胞膜通透性的改变。利用荧光探针BCECF-AM和Fluo3-AM对德氏乳杆菌保加利亚亚种在冻干前后的细胞膜通透性进行研究, 并对比菌种在冻干过程中的活力损失, 发现细胞膜在冻干前后通透性有显著增加, 并与活力的损失成反相关关系。说明在冻干过程中细胞受到了生理性损伤, 细胞膜通透性的改变可能是导致乳酸菌在冻干过程中致死和失活的原因之一。     

热环境对大鼠纹状体神经元细胞膜的损伤作用

采用原代培养的大鼠纹状体神经元,施予43℃热环境处理1h。用气,质联用的方法测定细胞膜和细胞中的脂肪酸水平,主要是花生四烯酸的水平;荧光偏振法测细胞膜流动性,用[^3H]花生四烯酸大肠杆菌膜检测细胞内磷脂酶A2活性。发现细胞内大量存在的脂肪酸水平在热环境处理前后没有明显差别,而花生四烯酸的水平明显升高。热处理造成细胞膜的流动性明显降低,同时明显增加了神经元内磷脂酶A2的活性。表明热处理明显影响神经元细胞膜的流动性和磷脂代谢,进而影响细胞膜的功能,而热对细胞膜的损伤作用可能就是热致神经元损伤的重要事件。     

萎缩性肌强直(MYD)患者红细胞膜生物物理特性的研究

作者用荧光方法测定了MYD患者红细胞和正常人红细胞在不同细胞外液K~+浓度下的膜电位,结果MYD患者红细胞膜电位比正常人高;荧光偏振法研究结果表明,MYD患者红细胞膜流动性比正常人高;细胞电泳方法发现MYD患者红细胞电泳迁移率亦较正常人高.这些生物物理特性的改变是相互联系的、反映了MYD患者红细胞膜结构的变化并将直接影响膜的代谢和功能.     

猪繁殖与呼吸综合征病毒侵入和释放依赖细胞膜胆固醇

胆固醇是细胞膜脂质的重要组成成分.目前的研究发现细胞膜胆固醇在病毒的感染中扮演十分重要的作用.本研究对细胞膜胆固醇在猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）感染MARC-145细胞中的作用进行了探讨.通过TCID50检测和Real-Time RT-PCR分析发现,用胆固醇萃取剂甲基-β-环糊精预处理消除细胞膜胆固醇可显著抑制PRRSV的感染,并呈剂量依赖性;而补充外源性胆固醇后可部分恢复PRRSV的感染性,提示PRRSV感染能力的下降确实是由于细胞膜胆固醇的去除而导致的.进一步的研究证实,细胞膜胆固醇的去除对PRRSV感染性的影响主要是通过影响PRRSV的侵入和释放过程.上述结果表明,细胞膜胆固醇是影响PRRSV感染的一个重要因子.     

原核表达的萝卜PHGPx和谷胱甘肽对NIH3T3细胞氧化损伤的联合保护作用

将大肠杆菌中高效表达的萝卜磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶(RsPHGPx)及其底物还原型谷胱甘肽(GSH)联合作用于H2O2、过氧化叔丁基(t-BHP)以及磷脂氢过氧化物(PLPCOOH)损伤的小鼠NIH3T3成纤维细胞,研究其对于细胞过氧化损伤的保护作用。发现单独加入10 μg/ml RsPHGPx并不能明显保护细胞应对过氧化损伤,但是10 μg/ml RsPHGPx与3 mg/ml GSH共同作用,可显著提高GSH对细胞过氧化损伤的保护效果,提高细胞存活率,降低细胞膜脂质过氧化水平和胞内活性氧(ROS)水平,保护细胞维持形态完整和抑制细胞凋亡。这一联合作用结果说明RsPHGPx的催化作用可以快速清除细胞内多种过氧化物,高效地保护细胞免受过氧化损伤,为RsPHGPx的应用提供了实验依据。     

生物膜通道检测的新技术—膜片钳

从单个细胞来看,生命物质的特征之一是细胞被一层膜所包围。我们已经知道,活细胞的结构比较复杂,其中膜结构实际上涉及到细胞活性的各个水平。例如,在真核细胞中,膜充满了细胞,出现在线粒体,高尔基体和细胞核等。这些细胞膜起到把细胞质分开并为生命过程的发展提供骨架的作用。尽管细胞膜有内外之分,但一般认为它们是互相连通的。人们常把蛋白质或核酸等看作基本“生命”实体,但从更多的证据来看,这些细胞要素在某些类型的膜把它们从周围环境     

烟曲霉蛋白质分泌载体的构建及酸性磷酸酯酶的细胞定位

[目的]在酵母细胞中蛋白质的糖基磷酸肌醇化(GPI)修饰是将GPI定位于细胞膜或细胞壁的信号.目前已对酵母GPI蛋白的细胞定位信号有一定了解,但对丝状真菌GPI蛋白的定位则了解甚少.AfPhoA是丝状真菌烟曲霉(Aspergillus fumigatus)的酸性磷酸酯酶,是GPI修饰的蛋白.该蛋白首先分离自细胞膜,随后又发现该蛋白与细胞壁结合.分析其C-端序列也未发现已知的定位信号,因此目前还不能确定其细胞定位.[方法]我们以绿色荧光蛋白(GFP)作为报告分子,将AfPhoA的C-端序列与GFP的C-端融合后检测融合GFP的细胞定位.[结果]我们用烟曲霉几丁质酶AfChiB1的启动子和N-端信号肽构建了可在烟曲霉中分泌表达GFP的表达载体pchiGFP.在此基础上将AfPhoA的C-端与GFP融合,融合质粒与pCDA14共转化烟曲霉后筛选到一株转化子.该转化子可表达融合GFP,在诱导和非诱导条件下,融合GFP均主要分布在细胞膜上,随培养时间的延长,融合GFP在细胞壁上也有少量分布;在培养上清液中只能检出约30KD的GFP融合蛋白,而没有完整的GFP融合蛋白,推测为从GPI锚上水解释放的.[结论]我们的研究结果表明,AfPhoA蛋白GPI修饰的作用是使该蛋白定位于细胞膜.本研究不仅初步确定了AfPhoA蛋白GPI修饰的细胞膜定位功能,而且为烟曲霉基因与蛋白质功能的研究建立了一个有效表达系统.     

综述与专论：ESCRT复合体在细胞质膜损伤修复中的功能

细胞膜损伤在骨骼肌、血管内皮及胃肠道上皮等组织较为常见，及时有效的细胞膜修复（plasma membrane repair,PMR）能够保证细胞存活，反之，细胞则可能“死亡”。PMR由许多“修补匠”协同完成，它们分工明确且呈现出一定的时序特点。转运必需内体分选复合体（endosomal sorting complex required for transport,ESCRT）是近年来研究发现的在细胞膜损伤修复中发挥关键作用的“修补匠”，其由ESCRT-0、ESCRT-Ⅰ、ESCRT-Ⅱ、ESCRT-Ⅲ、Vps4-Vta1及ALIX组成，主要参与胞外出芽（budding）和多囊泡体（multivesicular body,MVB）形成两种修复途径。本文详细综述了ESCRT系统介导细胞膜损伤修复的可能机制，以期为细胞膜损伤的治疗靶点筛选及促恢复手段创新提供理论依据。     

环境胁迫对库拉索芦荟叶片超微结构影响研究

对1年生库拉索芦荟分别用盐(1.8%的NaCl)、低温(10℃)、干旱[25%(w/v)的聚乙二醇-6000]3种胁迫条件处理7d后,对其叶肉细胞超微结构进行观察.结果发现:3种胁迫处理均可使库拉索芦荟细胞膜系统、叶绿体、线粒体、细胞核等结构受到不同程度的破坏,叶绿体周围出现许多小泡,导致细胞内膜系统紊乱,细胞器结构稳定性降低;盐胁迫下高尔基体在细胞质中解体;盐和低温胁迫下均可见线粒体膜与叶绿体膜发生融合、线粒体嵌在叶绿体当中的现象.另外,本研究发现,盐胁迫、低温胁迫比干旱胁迫对库拉索芦荟细胞膜的损伤更严重,而水分胁迫对其的伤害程度较小,表明库拉索芦荟的抗旱性较其抗盐性更强.     

白内障形成过程中晶状体细胞膜上脂类与蛋白质氧化的时间差异性

用马来酰亚胺和５恶唑氮氧自由基硬脂酸分别标记晶状体细胞膜中蛋白质及脂类,以电子自旋共振方法研究在三硝基甲苯、亚硒酸钠,半乳糖、平阳霉素及紫外线等白内障诱发剂作用下,晶状体细胞膜的氧化损伤变化。结果发现当晶状体细胞暴露于空气中时,晶状体细胞膜脂类氧化早于蛋白质氧化;在五种白内障诱发剂作用下,均是如此。这说明白内障的形成首先是由膜中脂类氧化所引起。     

血小板衍生生长因子

血小板衍生生长因子(PDGF)为一种耐热的阳离子多肽,当血小板粘附于血管损伤部位时,PDGF从血小板а颗粒中释放出来,作用于附近的结缔组织细胞,使其分化与增殖,从而促进损伤的修复和愈合。PDGF还通过其促细胞生长的作用、对动脉平滑肌细胞的化学趋化性,以及刺激平滑肌细胞膜表面低密度脂蛋白受体活性,从而在诱导动脉粥样硬化斑块形成过程中占有重要地位。最近发现,PDGF与肿瘤密切相关。