高三尖杉酯碱对核仁的作用和心肌毒性的电子显微镜研究

高三尖杉酯碱(高杉)为治疗白血病有效药物。在超显微结构的研究中发现它除了产生一般性的细胞损伤外,还能选择性地对核仁产生刺激作用,见到核仁增大及增多。我们应用电子显微镜对肝细胞作定量观察,测定单位核体积所含核仁体积(Nu/N)的结果显示:用高杉1.5毫克/公斤腹腔注射20小时后,Nu/N 显著增大,几乎为对照组肝细胞核仁的三倍,具体数值分别为0.14±0.02和0.06±0.01,统计学测验相差非常显著。同时实验组核仁数目也较对照肝细胞增加一倍左右,后者平均每核含有1.76个核仁,前者则为3.08,差别也显著。由于核仁是rRNA 前体的合成部位,当核糖体蛋白质合成受抑制时,往往会经反馈作用引起核仁代偿性增大。因此,结合高三尖杉酯碱生化作用的研究,认为它可能是因为抑制了核糖体的蛋白质合成起始部位,从而导致核仁刺激作用。同时还定量分析了高三尖杉酯碱对核被表面积和厚度的影响,未见显著作用。在临床及动物实验中可见到,用高三尖杉酯碱治疗会发生心率不齐或心电图异常等变化。我们研究了它对小鼠心肌亚显微结构的变化,发现在注射1.5毫克/公斤后20小时小鼠心肌原纤维溶解,核质疏松、线粒体肿胀和肌浆网扩张等现象,如剂量增至3毫克/公斤时,Z 带密度下降,局部断裂甚至消失,线粒体嵴也有些损伤。同时用另一对心脏有影响的抗癌药柔红霉素作比较,在等毒性剂量下(2.5与5毫克/公斤)所起的影响比高三尖杉酯碱严重得多。在高剂量组(5毫克/公斤)可产生空斑、肌纤维严重稀疏、线粒体破碎,Z 带损伤,肌细胞广泛空泡化现象,毛细血管或细胞间质中出现纤维样物质等。这些变化可以说明临床和实验治疗所观察到的心肌毒性表现。     

抗癌植物篦子三尖杉(Cephalotaxus oliveri Mast.)的研究

从广东产的篦子三尖杉(Cephalotaxus olivert Mast.)中分离出三种生物碱:三尖杉酯碱(harringtonine)、三尖杉碱(cephalotaxine)、schelhammera alkaloid B。其中,三尖杉酯碱在1毫克/公升的剂量下,对小鼠肉瘤 S_(180)的抑制率为42.3%。临床试用,对急性非淋巴型白血病有较好的疗效。我国的篦子三尖杉资源比较丰富,抗癌有效成份三尖杉酯碱的得率较高,达1.3/万,是生产三尖杉酯碱的好原料。     

三尖杉酯碱抑制脱氧核糖核酸生物合成机制的研究——Ⅲ.三尖杉酯碱抑制作用动力学及其衍生物作用的比较

本文报告了三尖杉酯碱抑制艾氏腹水癌细胞DNA聚合酶α的动力学。三尖杉酯碱的抑制作用与反应体系中的模板DNA量有关,过量的DNA可降低药物的抑制作用,但不能完全消除药物的抑制。并证明三尖杉酯碱与模板DNA对DNA聚合酶α是混合型抑制,当三尖杉酯碱浓度为10μM时,其K_i值为9.5μM,K_m值为13μg DNA/100μl。三尖杉酯碱抑制DNA聚合酶α的能力不受反应体系中四种脱氧核苷三磷酸底物浓度的影响,通过同时改变四种底物浓度,或固定三种底物浓度只改变其中一种底物的量,或采用限制性DNA合成系统(Limited DNA Synthesis)即在完全体系中省略去某一底物,均证明三尖杉酯碱与四种底物对DNA聚合酶α为非竞争性抑制,当三尖杉酯碱浓度为4μM时,对dCTP、dGTP和dTTP的K_i值分别为12μM、11μM和12μM。本文也比较了三尖杉酯碱衍生物——高三尖杉酯碱、异三尖杉酯碱和表三尖杉酯碱对DNA聚合酶α的抑制作用。结果表明,当药物浓度相同时,高三尖杉酯碱的作用较三尖杉酯碱和异三尖杉酯碱强,而三尖杉酯碱和异三尖杉酯碱的作用相近;表三尖杉酯碱本身对DNA聚合酶α无抑制作用,也未见其在无细胞系统中对三尖杉酯碱的抑制能力有加强作用。以上药物对E.coli DNA聚合酶Ⅰ也有相似的抑制作用。     

三尖杉酯碱对白血病L-1210细胞杀伤动力学研究 Ⅰ.放射自显影观察

以放射自显影的方法研究了三尖杉酯碱对小鼠L-1210白血病细胞的杀伤动力学。三尖杉酯碱20微克/只腹腔注入后3小时,部分腹水细胞出现明显的核损伤,如核碎裂,而胞质的损伤则不明显。以~3H-TdR脉冲标记后0.5小时腹腔注入三尖杉酯碱20微克/只,损伤的标记细胞在给药后5小时为26.1%,损伤的非标记细胞占11.9%,标记指数也随给药而逐时下降,到24小时由对照的28.9%下降到4.6%。给药后3～9小时有丝分裂指数明显下降。以~3H-TdR进行脉冲标记后,用秋水仙酰胺阻断,再给三尖杉酯碱30微克/只,观察标记有丝分裂指数的变化,发现药物强烈抑制S期细胞进入M期。药物杀伤结合秋水仙酰胺抑制实验证明,给药时正处于M期的细胞仍可继续完成分裂,而G_3期细胞进入M期明显受到抑制。连续16小时腹腔注射5微居里/只后,不标记的G_0期细胞占52.3%,此时注射三尖杉酯碱后5小时G_0期细胞的损伤达19.7%。体内、体外试验发现三尖杉酯碱对~3H-TdR、~3H-L-门冬酰胺的参入有明显抑制,在给药后0.5小时即下降至最低点,并持续12～48小时才恢复正常。药物对~3H-TdR参入的抑制与细胞的平均标记颗粒数的减少存在平行关系。根据以上结果认为三尖杉酯碱系属细胞周期非特异性药物,但对S期细胞杀伤较明显。     

三尖杉酯碱对白血病L-1210细胞杀伤动力学研究 Ⅰ.放射自显影观察

以放射自显影的方法研究了三尖杉酯碱对小鼠L-1210白血病细胞的杀伤动力学。三尖杉酯碱20微克/只腹腔注入后3小时,部分腹水细胞出现明显的核损伤,如核碎裂,而胞质的损伤则不明显。以~3H-TdR 脉冲标记后0.5小时腹腔注入三尖杉酯碱20微克/只,损伤的标记细胞在给药后5小时为26.1%,损伤的非标记细胞占11.9%,标记指数也随给药而逐时下降,到24小时由对照的28.9%下降到4.6%。给药后3～9小时有丝分裂指数明显下降。以~3H-TdR 进行脉冲标记后,用秋水仙酰胺阻断,再给三尖杉酯碱30微克/只,观察标记有丝分裂指数的变化,发现药物强烈抑制S 期细胞进入M 期。药物杀伤结合秋水仙酰胺抑制实验证明,给药时正处于M 期的细胞仍可继续完成分裂,而G_2期细胞进入M 期明显受到抑制。连续16小时腹腔注射5微居里/只后,不标记的G_0期细胞占52.3%,此时注射三尖杉酯碱后5小时G_0期细胞的损伤达19.7%。体内、体外试验发现三尖杉酯碱对~3H-TdR、~3H-L-门冬酰胺的参入有明显抑制,在给药后0.5小时即下降至最低点,并持续12～48小时才恢复正常。药物对~3H-TdR 参入的抑制与细胞的平均标记颗粒数的减少存在平行关系。根据以上结果认为三尖杉酯碱系属细胞周期非特异性药物,但对S 期细胞杀伤较明显。     

三尖杉培养细胞中抗癌活性成分的研究

从三尖杉（ＣｅｐｈａｌｏｔａｘｕｓｆｏｒｔｕｎｅｉＨｏｏｋ．ｆ．）茎和叶片作外植体在ＭＳ附加ＫＴ ０．１ ｍ ｇ／Ｌ、ＮＡＡ ３ ｍ ｇ／Ｌ培养基上诱导出的愈伤组织,建立了三尖杉悬浮培养细胞系,研究了光、ｐＨ 值、激素、碳源和添加物等因子对悬浮细胞生长的影响。结果表明： ｐＨ ５．８ 及低浓度的糖和ＮＡＡ适于细胞生长,糖含量超过４０ ｇ／Ｌ则不利于细胞生长,ＮＡＡ 大于３ ｍ ｇ／Ｌ抑制细胞生长。蔗糖或葡萄糖作碳源,二者无明显区别。添加水解蛋白或氨基酸不适合细胞生长。白光对细胞生长有明显的抑制作用。建立了灵敏、快速高效液相色谱测定方法,测得离体培养细胞含有三尖杉碱及抗癌酯类生物碱：三尖杉酯碱、异三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱。细胞悬浮培养中合成生物碱的能力明显高于固体培养,前者有效生物碱的含量和细胞增长速率均比后者高１ 倍以上。悬浮培养细胞中各生物碱组分比率为：２２％ 三尖杉碱,６％ 氧桥三尖杉碱,８％ 三尖杉酯碱,２３％ 高三尖杉酯碱,４１％ 异三尖杉酯碱。用气相色谱－质谱联用技术,除测得上述生物碱外,还检测到细胞培养物中含有去氧三尖杉酯碱、麦角甾醇、豆甾醇和谷甾醇等化合物     

几种天然生物碱对小麦与酵母细胞延长与分裂的抑制以及对蛋白质核酸合成的影响

高三尖杉酯碱、三尖杉酯碱是近些年来发现的具有较好效果的抗白血病药物。均为存在于粗榧科三尖杉属植物中的酯碱。其结构式为:     

三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱的生物活性及临床应用

概述了从粗榧料植物中分离的抗肿瘤生物碱三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱和高三尖杉酯碱等的生物活性,包括其实验及临床药理、临床毒性、分子药理机制,化学研究和未来市场的研究展望。     

延胡索乙素旋光异构体和四氢小蘗碱对脊髓活动的影响

1.给小白鼠预先腹腔注射乙素旋光异构体、四氢小蘖碱各40毫克/公斤,均能协同阈剂量1.0—1.2毫克/公斤士的宁的惊厥。将士的宁降为阈下剂量(0.8毫克/公斤),上述药物增大剂量到80或180毫克/公斤,剂量越大,协同士的宁惊厥作用则越明显。因此,设想它们的中枢抑制作用与协同士的宁惊厥的关系是较复杂。2.用脊猫试验时,刺激腓神经,记录胫前肌的反射活动,分别静脉注射消旋乙素30—40毫克/公斤、左旋乙素15—40毫克/公斤后,反射活动受到抑制,等剂量的右旋乙素或四氢小蘖碱无明显的抑制作用。消旋乙素常常有短时的兴奋现象,右旋乙素也有之。3.在脊猫的腹根记录反射放电时,静脉注射药物40毫克/公斤,观察到左旋乙素均抑制单、多突触放电活动;而右旋体仅有短时兴奋,增强单突触反射放电。消旋乙素先有短时兴奋,随之有抑制现象。四氢小蘗碱的作用不明显。本文资料说明,消旋乙素对脊髓活动的作用,包括了右旋体的短时兴奋和左旋体的中枢抑制作用。但应该指出,左旋乙素对脊髓水平的抑制作用,不及对脊髓以上脑部位为强。     

沙打旺组织培养中脱分化细胞的超微结构及细胞核的动态变化

对沙打旺的下胚轴、子叶、幼叶组织培养中脱分化细胞进行了超微结构观察,并着重讨论了细胞核的动态变化。脱分化细胞的细胞质中线粒体墙加,嵴明显;多聚核糖体增多;高尔基体增加;质体中积累淀粉。核仁与核内异染色质之间有一个动态过程。此过程暂称“核仁物质喷射“现象。在致有以下：１．核体出现,半嵌在增大的核仁上,核内异染色质沿核膜凝聚;２．异染色质移向核仁,并与核仁接触,核体消失,部分异质进入核仁;３．核仁物质     

常咯啉与其他抗心律失常药合并应用对电刺激家兔左心室致颤阈的影响

本实验研究常咯啉与其他抗心律失常药合并应用对电刺激家兔左心室致颤阙的影响。单用常咯啉在剂量范围1—8毫克/公斤内可提高家兔左心室电致颤阈,且剂量与阈值提高呈线性关系。实验又观察了5种抗心律失常药:利多卡因(10毫克/公斤),普鲁卡因胺(40毫克/公斤)、苯妥英钠(10毫克/公斤)、奎尼丁(10毫克/公斤)和心得宁(0.05,0.1,0.2毫克/公斤),其中除心得宁在所试剂量时对致颤阈无影响外,其他4种抗心律失常药皆能显著提高致颤阈。将常略啉的高、低两个剂量分别与一个抗心律失常药的固定剂量合并以观察阈值提高,以及由用合并药后的常咯啉剂量反应回归线与单用常咯啉的剂量反应回归线比较来估价合并效应。实验分析常咯啉2.0毫克/公斤与利多卡因5毫克/公斤合并对致颤阈的提高有相加作用;常咯啉1.3毫克/公斤与普鲁卡因胺20毫克/公斤合并也有相加作用。常咯啉20毫克/公斤与普鲁卡因胺20毫克/公斤合并有增强作用。     

高三尖杉酯碱通过下调IRS4蛋白质的表达抑制黑色素瘤维罗非尼耐药细胞周期和增殖

黑色素瘤是一种死亡率极高的恶性肿瘤。近年来,其发病率逐年上升且耐药问题日渐突出。因此,如何克服耐药提高治疗效果是目前急需解决的问题。本文对高三尖杉酯碱对黑色素瘤维罗非尼耐药细胞A375R的作用及其机制进行初步探究。采用CCK-8法检测发现,维罗非尼对黑色素瘤细胞A375和A375R的半数抑制浓度(IC_(50))分别为0.94μmol/L和49.09μmol/L,其耐药倍数为52.22倍,证明A375R具有耐药性,可进行后续实验;高三尖杉酯碱作用于A375R细胞24、48、72 h后的IC_(50)分别为18.57 ng/mL、9.88 ng/mL、9.23 ng/mL,说明高三尖杉酯碱能有效抑制A375R细胞的增殖,且呈时间和浓度依赖性。克隆形成实验显示与对照组相比,给予高三尖杉酯碱5、10、20 ng/mL,作用24 h,克隆形成率分别为52.18%、29.72%、2.36%,表明高三尖杉酯碱能有效抑制A375R细胞的克隆形成。流式细胞术检测显示,G_0/G_1期细胞由正常对照组的38.94%增加至55.05%,细胞阻滞在G_0/G_1期。蛋白质印迹结果显示,与A375细胞相比,A375R细胞中胰岛素受体底物4(IRS4)、p-Akt蛋白质表达水平上调,使用高三尖杉酯碱能下调A375R中IRS4、p-Akt、细胞周期蛋白E1、CDK2蛋白质的表达水平。以上结果表明,高三尖杉酯碱可能通过下调IRS4蛋白表达抑制PI3K/Akt通路的激活,使细胞周期阻滞在G_0/G_1期,从而抑制黑色素瘤耐药细胞的增殖。     

高三尖杉酯碱对HL60细胞诱导分化与对细胞膜通道影响相互关…

本实验显示,高三尖杉酯碱能使人白血病ＨＬ６０细胞诱导分化,随着药物浓度的增加,细胞诱导分化率亦明显增加,高三尖杉酯碱能抑制细胞膜Ｎａ＾＋,Ｋ＾＋ＡＴＰ酶活性,并能增加胸腺嘧啶核苷进入细胞,这些均可有是高三尖杉酯碱产生诱导分化的途径。     

锂和三尖杉酯碱对HL—60细胞增殖,分化和c—myc表达的影响

本研究利用细胞培养技术观察了氯化锂和三尖杉酯碱（ＨＴ）对ＨＬ－６０细胞增殖的影响,不同浓度的氯化锂对ＨＬ－６０细胞的集落形成和３Ｈ－ＴｄＲ参入均呈剂量依赖式抑制;三尖杉酯碱亦有类似的作用。在培养体系中加氯化锂和三尖杉酯碱时,对ＨＬ－６０细胞数及集落形成抑制作用与单用二者相比较有明显增加。用ＮＢＴ还原试验,氯化锂和三尖杉酯碱均促进ＨＬ－６０细胞的分化,小剂量氯化锂还能加强三尖杉酯碱对ＨＬ－６０细胞诱导分化作用。从氯化锂和三尖杉酯碱处理的ＨＬ－６０细胞中提取总ＲＮＡ,应用ＲＴ／ＰＣＲ检测ｃ－ｍｙｃ的表达,结果表明经氯化锂和三尖杉酯碱处理的ＨＬ－６０细胞ｃ－ｍｙｃ表达均降低,与未处理的ＨＬ－６０细胞ｃ－ｍｙｃ比较,说明氯化锂和三尖杉酯碱均能抑制ｃ－ｍｙｃ的表达,提示ｃ－ｍｙｃ很可能在白血病细胞增殖、分化中起调控作用。     

核仁进化研究取得进展

核仁(nucleolus)是普遍存在于真核细胞间期核中的最显著结构。它是rDNA转录和核糖体亚基组装的场所。如果说核糖体是合成蛋白质的“分子机器”,那么核仁便是制造这一机器的“母机”。中国科学院昆明动物研究所文建凡研究员领导的研究小组先是在一类低等的单细胞真核生物——贾第虫(Giardia)上证实了“不具核仁结构”的现象,那么这类生物是如何进行rDNA转录和核糖体亚基组装呢?     

沉默MDR1基因可增强三尖杉酯碱诱导的SGC7901/ADM细胞凋亡

为探讨沉默MDR1基因对三尖杉酯碱诱导SGC7901/ADM细胞凋亡的影响,将本实验室构建的靶向MDR1基因的RNAi干扰载体pSilencer 2.1-3,转染胃癌SGC7901/ADM细胞,经三尖杉酯碱处理后,通过MTT法检测细胞活力,激光共聚焦显微镜和DNA琼脂糖凝胶电泳检测细胞凋亡现象。研究发现,pSilencer 2.1-3稳定转染SGC7901/ADM细胞后,三尖杉酯碱对细胞的IC_950)值由(2.527±0.316)μg/m L降至(0.719±0.087)μg/mL,相对逆转率达到(72.435±2.921)%,从而提高了SGC7901/ADM细胞对三尖杉酯碱的敏感性。激光共聚焦显微镜下,细胞形态发生改变,染色质凝聚、边缘化,琼脂糖凝胶电泳DNA呈梯状条带,呈现明显的凋亡特征,结果表明,沉默MDR1基因增强了三尖杉酯碱诱导的SGC7901/ADM细胞凋亡。     

细胞周期决定核糖体蛋白S6在真核细胞核仁中的聚积

核糖体蛋白S6（rpS6）是核糖体40S小亚基的核心组成蛋白之一。研究表明,rpS6可以通过核定位信号进入细胞核中,在核仁中参与核糖体的组装。在该研究中发现,rpS6在高等真核细胞核仁中的聚积与细胞周期有关,rpS6在S期中晚期开始在核仁中聚积,G2期含量达到最高,M期核仁分解时消失。推测,rpS6在核仁中的这种分布特性可能与核糖体的合成随细胞周期变化有关。     

高三尖杉酯碱对HL_(60)细胞诱导分化与对细胞膜通道影响相互关系的研究

本实验显示,高三尖杉酯碱能使人白血病HL_(50)细胞诱导分化。随着药物浓度的增加。细胞诱导分化率亦明显增加。高三尖杉酯破能抑制细胞膜Na~ ,K~ ATP酶活性(IG_(50)值为156±27μm),并能增加胸腺嘧啶核苷([~3H]TdR)进入细胞。这些均可能是高三尖杉酯碱产生诱导分化的途径。     

核仁研究新进展

核仁是真核细胞间期核中最显著的结构。其主要功能是进行rRNA的合成和核糖体大、小亚基的装配。然而,近年来的研究提示核仁可能还参与了一系列其他功能活动,如mRNA和tRNA的加工成熟、信号识别颗粒的组装、端粒酶活性和调节细胞周期等。对多个物种核仁蛋白质组数据的分析也显示核仁中具有许多与核糖体生物合成无关以及功能未知的蛋白,表明核仁在组成和功能上远比人们以前的认识复杂。同时,核仁蛋白质组数据的获得也为人们从组学水平研究核仁的起源与进化提供了新视角。该文对近年来在核仁结构、功能、蛋白质/基因组学研究及其起源与进化等方面的进展进行了概述,并探讨了一些有待于进一步研究的问题。     

有氧运动对高脂膳食小鼠心肌损伤中Nrf2/GPX4/Ferroptosis通路的作用*

目的: 探讨核因子E2相关因子2(Nrf 2)激活谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)抑制铁死亡(Ferroptosis)的通路在有氧运动预防高脂膳食小鼠心肌损伤中的保护作用。方法: 40只5周龄SPF 级C57BL/6雄性小鼠随机分为安静对照组(NC)、运动组(NE)、高脂组(HC)和高脂+运动组(HE,高脂与跑台运动同时开始),每组10只。高脂膳食采用60% Kcal SPF级高脂模型饲料喂养,自由进食。有氧运动采用递增负荷跑台运动,每周5 d,60 min/d,速度从13 m/min开始,每两周速度递增1 m/min。14周后取心肌和血液。HE染色观察心肌组织结构变化。Western blot 检测心肌Nrf2/GPX4/ Ferroptosis相关蛋白表达。分光光度法测定心肌过氧化物浓度和抗氧化酶活性。ELISA法检测心肌线粒体8-OHdG和血清胰岛素水平。结果: 与对照组相比,高脂组的心肌纤维间隙脂质集聚增加,FBG和FINS显著增加,而ISI显著下降(P＜0.01);与高脂组相比,高脂运动组的心肌纤维间隙脂质集聚减少, T-AOC、T-SOD、GSH活性显著增强,心肌线粒体8-OHdG和心肌铁含量降低(P＜0.01),FPN1、FTH1、GPX4、GLUT1和细胞核内Nrf2显著升高(P＜0.01)。结论: 有氧运动可促进小鼠心肌Nrf2转位入核增强GPX4表达,抑制心肌Ferroptosis发生,同时促进心肌抗氧化酶活性,抑制心肌线粒体过氧化损伤。