白细胞膜色谱模型建立与白术中TLT_4受体拮抗活性成分筛选研究

筛选发现白术中能够作用于TLR_4受体并具有抑制炎症反应的活性成分．用硅胶为载体,制备兔白细胞膜色谱固定相,建立白细胞膜色谱模型;以紫杉醇为模型分子,筛选白术中作用于白细胞膜及膜受体(如TLR_4)的活性成分,通过置换实验确定活性成分可能的作用靶点;用整体药理实验验证活性成分的抗炎作用．结果发现：白术中白术内酯I具有与紫杉醇类似的保留特性,作用于白细胞膜及TLR_4受体,其较强的抗炎活性与拮抗TLR_4受体有关．所以,本文所建立的白细胞膜色谱模型可以在体外模拟活性成分与白细胞膜及膜受体相互作用,可用于特定靶标的作用成分和作用特性筛选研究．     

用α1D受体高表达细胞膜色谱研究9种配体的生物亲和作用

为了增加细胞膜色谱法的选择性和特异性, 用受体高表达细胞膜色谱法研究9种α₁-肾上腺素受体配体与α_1D-肾上腺素受体亚型(α_1D-AR)的生物亲和作用. 培养稳定表达α_1D-AR的HEK293细胞株, 制备细胞膜固定相, 应用受体高表达细胞膜色谱法研究不同配体与α_1D-AR的结合情况. 结果表明: 9种不同的α₁-肾上腺素受体配体与大鼠α_1D-AR的亲和顺序为: 哌唑嗪, BMY7378, 酚妥拉明, 羟甲唑啉, 5-甲基乌拉地尔, 去甲肾上腺素, 苯肾上腺素, 甲氧明, RS-17053. 受体高表达细胞膜色谱法是一种特异、可靠的生物亲和色谱方法, 可用于α_1D-AR亚型选择性药物的高效筛选.     

插入到细胞膜上的葡萄糖转运子4可不暴露其被光化学法标记的活性位点

胰岛素刺激骨胳肌产生磷脂酰肌醇3, 4, 5三磷酸(PI(3,4,5)P₃), 它是促进葡萄糖转运子4(GLUT4)与细胞膜融合的必要条件. 向肌肉细胞内导入PI(3,4,5)P₃可以模拟胰岛素刺激GLUT4与细胞膜融合的作用, 但不足以增加细胞摄取葡萄糖的量. 本研究目的是探讨PI(3,4,5)P₃与胰岛素作用不同的机制. 在骨骼肌细胞株(L6-GLUT4myc)中, 应用免疫反应方法检测细胞膜片上与特异性抗体反应的GLUT4的胞浆区羧基末端表位和胞外区myc表位的可用性; 使用不能渗透到细胞内的甘露糖-生物素衍生物Bio-LC-ATB-BMPA, 结合亲和光化学标记法检测GLUT4胞外区的活性位点. 相对于基础组, 100 nmol/L胰岛素和10 mmol/L PI(3,4,5)P₃分别使与myc结合的抗体量增加1.64倍和1.58倍. 胰岛素还使细胞膜上GLUT4的光化学标记量和细胞膜片上与羧基末端表位结合的抗体量分别增加了2.47倍和2.04倍, 而PI(3,4,5)P₃则无此作用. 在胰岛素作用下, 细胞膜片上与羧基末端表位结合的抗体量大于与myc表位结合的抗体量(分别为2.04和1.64倍). 结果表明: (i) 尽管PI(3,4,5)P₃能使GLUT4与细胞膜融合, 但不能使GLUT4胞外区的活性位点暴露; (ii) GLUT4胞外区活性位点的可用性与胞浆区羧基末端的可用性相关; (iii) 除了能刺激GLUT4与细胞膜融合, 胰岛素还使封闭GLUT4羧基末端的蛋白脱离. 推论胞浆内某种蛋白封闭羧基末端, 同样阻止甘露糖-生物素衍生物对GLUT4活性位点的标记, 并可能妨碍GLUT4转运葡萄糖.     

Na2CO3胁迫下星星草幼苗活性氧及保护酶活性的变化

对低浓度Na₂CO₃胁迫下星星草幼苗相对电导率、O^-₂产生速率、H₂O₂含量以及保护酶CAT、SOD和POD活性的研究结果表明,低盐胁迫1 d后,星星草幼苗细胞膜的通透性、O^-₂产生速率、H₂O₂含量及保护酶活性都随着盐胁迫的加剧而升高,其具体的变化规律与盐胁迫强度和幼苗细胞膜的受损伤程度密切相关,但相关关系的性质上具有差异。     

甘草次酸与AT1受体结合的研究

运用受体放射配基结合法, 激光共聚焦显微镜技术, Northern blot, ³H-TdR掺入DNA等技术, 研究甘草次酸(glycyrrhetic acid, GA)与AT₁受体的结合以及此作用的可能机制. 研究表明, GA对血管平滑肌细胞(VSMC) AT₁受体有较好的结合作用(IC₅₀为35.0 μmol/L), 它能引起细胞内[Ca²⁺]_i增加, 激活转录因子c-myc, 从而产生对VSMC的增殖作用, 因此, GA具有AT₁受体激动剂样作用, 这一结果为中药甘草的药理作用提供一种新机制.     

NaHCO3处理对西伯利亚蓼叶细胞膜脂过氧化和活性氧清除酶活性的影响

对西伯利亚蓼扦插苗进行不同浓度和不同时间NaHCO₃处理,研究了NaHCO₃处理浓度和时间对西伯利亚蓼叶细胞膜脂过氧化和活性氧清除酶活性的影响。研究表明,NaHCO₃处理浓度分别与过氧化氢酶活性、丙二醛含量和细胞膜透性之间存在极显著正相关性,与超氧化物歧化酶活性之间存在显著正相关性,与过氧化物酶活性之间无显著相关性;不同NaHCO₃浓度处理间,超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性及丙二醛含量差异极显著,过氧化物酶活性和细胞膜相对透性差异显著;不同时间的NaHCO₃处理,过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、丙二醛含量及细胞膜透性差异显著,超氧化物歧化酶活性和过氧化氢酶活性差异极显著。     

外源亚精胺和精胺对NaHCO3胁迫下南蛇藤抗氧化系统的影响

研究了叶面喷施亚精胺和精胺对NaHCO₃胁迫下南蛇藤叶片抗氧化系统的影响.结果表明：外源亚精胺和精胺处理使NaHCO₃胁迫下南蛇藤叶片O₂^-·产生速率、H₂O₂、丙二醛(MDA)含量和电解质外渗率显著降低(P<0.05).亚精胺处理明显提高了盐胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶的活性,以及还原型谷胱甘肽(GSH)、类胡萝卜素(CAR)和脯氨酸(Pro)等抗氧化剂的含量,但对还原型抗坏血酸(AsA)含量没有作用;精胺处理明显提高NaHCO₃胁迫下POD和APX的活性以及GSH、CAR和Pro的含量,但对SOD和AsA含量影响不显著,甚至引起CAT活性明显降低.亚精胺和精胺处理明显改善了NaHCO₃胁迫下南蛇藤的生长.外源亚精胺和精胺可以改善NaHCO₃胁迫下南蛇藤叶片的膜保护功能,减少叶片中活性氧的积累,从而提高南蛇藤对NaHCO₃胁迫的抗性.     

马蔺对不同浓度NaHCO3胁迫的生理响应

为探讨不同浓度NaHCO₃胁迫下,马蔺叶片的膜透性、可溶性蛋白及膜脂过氧化物含量的变化规律,以1年生马蔺实生苗为研究对象,通过对细胞膜透性、膜质过氧化产物MDA、SOD、POD和可溶性蛋白等指标进行测定,研究在盆栽控盐条件下,马蔺对NaHCO₃胁迫的适应与响应。结果表明：随着NaHCO₃浓度和胁迫时间的增加,对马蔺叶片可溶性蛋白含量的影响总体是先下降后上升的趋势,在30 d时,0.4%和0.6%盐浓度胁迫下的马蔺的可溶性蛋白含量上升较大,分别比对照高：21.7%,38.6%;在NaHCO₃盐胁迫的10~20 d,马蔺叶片的的膜透性略有降低;在20~30 d时,膜透性迅速上升;NaHCO₃胁迫20 d时,除对照外其他盐浓度胁迫下的马蔺叶片的POD活性都达到了最大值,分别比对照高95%,103%,496%;相同盐浓度胁迫下,随着时间的延长,SOD活性变化趋势是先下降后上升;MDA作为膜脂过氧化作用的主要产物之一,随着盐浓度的增加和盐胁迫时间的延长,在30d时0.6%浓度的马蔺叶片中MDA含量大量积累。综上所述,马蔺有抗盐（NaHCO₃）胁迫的能力,是重要的盐碱地生植物,本研究为马蔺的抗盐碱性研究又提供了一有力证据,同时为今后将马蔺应用于治理盐碱土地增加了理论基础。     

浓度升高对油松针叶抗氧化系统的影响

利用开顶箱模拟大气O₃与CO₂浓度升高,对油松进行了连续4个月的熏蒸实验,探讨了油松针叶抗氧化系统化系统的响应。结果表明：1）高浓度O₃显著增加了油松针叶过氧化氢的积累,到处理后期过量的过氧化氢显著地抑制了抗氧化酶活性,如SOD和APX,并且抗坏血酸被耗竭,加剧了膜质过氧化,最终导致了严重氧化伤害;2）高浓度CO₂处理中油松针叶抗氧化酶活性普遍低于对照,ASA含量显著高于对照,可能是高CO₂浓度促进ASA合成,或者是ASA的消耗减少,到处理后期使H₂O₂含量比对照降低了15.5%,从而减轻了膜质过氧化产物丙二醛含量,减轻了氧化伤害;3）与O₃单因素相比,在协同处理中油松针叶具有较高的抗氧化酶活性和ASA含量,说明高CO₂浓度减轻了高O₃对抗氧化酶活性的抑制作用,并且提高了针叶内ASA含量,增强了针叶的抗氧化能力,有效地控制了ROS的产生与清除平衡,缓解了高O₃带来的氧化伤害。     

独角莲超临界萃取物的GC-MS分析及体外抑瘤活性

为了寻找独角莲抗肿瘤的活性物质基础和合理开发利用独角莲,本研究采用超临界CO₂萃取方法提取独角莲块茎粉,通过气相色谱—质谱技术对提取物进行成分鉴定。并采用噻氮唑蓝比色法（MTT）测试萃取物的体外抑瘤活性。结果：从独角莲的超临界CO₂萃取物中检出37种物质,含量最丰富的4种化合物为：β-谷甾醇（β-Sitosterol）,占40.22%;菜油甾醇（Campesterol）,占18.45%;棕榈酸（n-Hexadecanoic acid）,占9.52%;亚油酸（9,12-Octadecadienoic acid (Z,Z)-）,占8.15%。MTT实验证明萃取物对结肠癌HCT-8、卵巢癌HO-8910、胃癌SGC-7901、肝癌SMMC-7721均有显著的抑制作用,其中肝癌SMMC-7721细胞对萃取物最为敏感。独角莲块茎超临界CO₂萃取物有显著抑瘤活性,针对该萃取物的进一步分离分析对其活性物质基础的寻找具有重要意义。     

Gβ1γ2蛋白的纯化及其与腺苷酸环化酶的互作关系

对G蛋白β₁γ₂亚基及偶联组分在信号传导中的作用进行了初步研究. 以离体昆虫细胞Sf9(Spodoptera frugiperda, 秋粘虫卵巢细胞)或H5(Trichoplusia ni, 粉纹夜蛾细胞)为生物反应器, 高效表达了G蛋白β₁γ₂亚基. 用Ni-NTA亲和层析柱, 经快速蛋白纯化技术(FPLC)获得高纯度的Gβ₁γ₂. 活性测定表明, 纯化的GGβ₁γ₂能显著刺激腺苷酸环化酶(AC2)的活力. 应用基于表面胞质团共振现象的BIAcore技术, 采用生物传感芯片NTA(biosensor chip NTA)直接证明腺苷酸环化酶2 (AC₂)的胞质末端C₂区域为G蛋白β₁γ₂亚基的结合区, 从而明确了二者互作的活性位点和结合位点同位于该区域.     

植物细胞H2O2的信号转导途径

光、环境胁迫和植物激素ABA可以引起植物体内H₂O₂升高, 而H₂O₂作为一个较早进化出来的信号分子, 不仅在诱导氧化性光合作用中起了关键的作用, 并且可以调节诸如气孔运动、超敏反应、细胞凋亡和基因表达等许多过程. 细胞内H₂O₂浓度必须维持在一种精细平衡状态, 它一方面可以通过质膜氧化还原系统和光呼吸系统产生, 另一方面也存在完善的清除机制. H₂O₂从质外体或者产生源进入细胞, 然后进入亚细胞区域. H₂O₂可以调节信号转导蛋白, 如蛋白质磷酸化酶、转录因子、以及位于质膜或其它膜上的Ca²⁺通道. 其中, 蛋白质可逆磷酸化可启动细胞质和细胞核的下游信号转导, 通过影响转录因子而影响基因的表达; 转录因子通过氧化而激活自身或诱导其定向转运至细胞核内. 然而, H₂O₂作为信号分子的研究相对处于“年轻”阶段, 诸如细胞如何感受H₂O₂, 以及在细胞感受H₂O₂信号转导过程中哪种细胞过程是最主要的或是限速步骤, 何种基因对H₂O₂是特异和必需的等问题仍然所知甚少, 这些问题的破解依赖于功能基因组学和遗传学分析.     

机械伤害和外源茉莉酸诱导豌豆幼苗H2O2系统性产生

以豌豆(Pisum sativum L.)幼苗为试材, 采用DAB组织染色、CeCl₃细胞化学染色和TiCl₄显色等多种方法, 跟踪了伤害和外源茉莉酸(jasmonic acid, JA)处理后H₂O₂的时空动态变化. 结果显示, 伤害和外施JA可以诱导H₂O₂系统性产生, 无论是伤害叶片、邻近未伤害叶片还是低节位远端叶片, 伤害处理后1 h, H₂O₂含量即有所增加, 3~5 h后H₂O₂含量达到最大, 随后开始下降, 至处理后12 h, H₂O₂含量基本恢复到对照水平; 相应地, 伤害和JA处理后, 抗氧化酶类活性迅速提高; NADPH氧化酶抑制剂二苯基碘(diphenylene iodonium, DPI)可以显著抑制伤害和JA诱导的H₂O₂迸发. H₂O₂亚细胞定位结果显示, 伤害和JA诱导产生的H₂O₂主要分布于质膜、细胞壁和细胞间隙. JA的胶体金免疫电子显微镜定位结果表明, 伤害后JA含量迅速增加, 显示在叶肉细胞的细胞壁和韧皮部筛管与伴胞分子中金颗粒数量明显增加.     

C3和C4植物光合途径的适应性变化和进化

 高等植物大多为C₃植物, C₄植物和景天酸代谢(Crassulacean acid metabolism, CAM)植物是由C₃植物进化而来的。C₄途径的多源进化表明, 光合途径由C₃途径向C₄途径的转变相对简单。该文分析研究了植物光合途径的进化前景, 指出C₄植物是从C₃植物进化而来的高光效种类, 且地质时期以来降低的大气CO₂浓度和升高的大气温度以及干旱和盐渍化是C₄途径进化的外部动力。C₃植物的C₄途径的发现说明植物的光合途径并非是一成不变的, C₃和C₄植物的光合特征具有极大的可塑性, 某些环境的变化会引起植物光合途径在C₃和C₄途径之间转变。C₃植物具有的C₄途径是环境调控的产物, 是对逆境的适应性进化结果, 因而光合途径的转变也适用于干旱地区植被的适应性生存机理研究。该文还利用国外最新的C₄光合进化模型介绍了植物在进化C₄途径中所经历的7个重要时期(从分子基础到形态基础、结构基础, 再到物质代谢水平、光合酶活水平, 直到C3和C4途径协调运转时期, 最后达到形态与功能最优化阶段), 并结合全球气候变化的特点对国内外相关领域的研究进行了分析, 总结了植物光合途径的适应性转变和进化的研究成果, 为今后的相关工作提出建议。     

浸种对镉胁迫下油菜种子萌发及幼苗生长的影响

通过水培实验研究了La(NO₃)₃浸种对镉胁迫下油菜（Brassica napus）种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,当镉浓度≤10 mg·L^-1时,La(NO₃)₃浸种（0～50 mg·L^-1）能提高油菜种子的活力,促进油菜幼苗的生长,并提高脂肪酶的活性和幼苗根细胞有丝分裂指数。其中以10 mg·L^-1 La(NO₃)₃浸种处理效果最佳,与对照相比,种子活力指数及油菜幼苗各生长指标显著提高,脂肪酶活性增加40.41%～65.09%,幼苗根细胞有丝分裂指数增加62.76%～77.02%。当镉浓度>10 mg·L^-1时,La(NO₃)₃浸种对镉胁迫的缓解效用明显减 弱,与对照相比,仅脂肪酶活性显著提高,其它指标无明显变化。     

外源氮对沼泽湿地CH4和N2O通量的影响

三江平原沼泽湿地受到大气沉降、地表径流、农业排水等外源氮素的输入,对湿地生态系统CH₄和N₂O通量有重要影响。采用野外原位施肥试验模拟外源氮输入,设0,60,120,240kgN•hm^-2 4种试验处理,探讨外源氮对沼泽湿地CH₄和N₂O通量的影响。结果表明,外源氮促进了CH₄和N₂O排放。与对照处理比较,各施氮水平CH₄平均排放通量分别增加了181％,254％和155％,N2O排放通量分别增加了21％,100％和533％。外源氮输入对CH₄排放的季节变化形式影响不大,而N²O的季节变化形式随着氮输入表现出波动变化的趋势。不同施氮水平对CH₄排放的促进作用与植物生长阶段和产CH₄的微生物过程密切相关,N₂O排放通量随氮输入量呈指数增加（R²＝0.97,p<0.01）。外源氮通过影响湿地微生物过程来进一步影响CH₄和N₂O的排放。     

心磷脂对重建Fo的质子转运高活性是必需的

从猪心线粒体纯化了F_oF₁-ATPase的膜部分质子通道F_o,SDS-PAGE表明纯度约85%,且不含F₁-ATPase的各亚基.将纯化的F_o在含不同纯磷脂组分的脂质体上重建,分别测定心磷脂(CL)、磷脂酸(PA)、磷脂酰肌醇(PI)和磷脂酰丝氨酸(PS)等酸性磷脂对重建F_o质子转运活性的影响,结果表明,它们促进重建F_o质子转运活性的强弱顺序是CL＞PA＞＞ PI,而PS却完全抑制重建F_o的质子转运.阿霉素(ADM)显著抑制含CL的重建F_o的质子转运活性,提示CL明显促进F_o的质子转运可能与其具有强烈的形成非双层脂结构的倾向性相关.测定磷脂酰乙醇胺(PE)及二顺油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)、二反油酰磷脂酰乙醇胺(DEPE)对重建F_o质子转运活性的影响表明,有形成非双层脂结构倾向性的PE,DOPE明显促进重建F_o的质子转运.荧光猝灭剂HB对重建F_o的内源荧光猝灭及专一性标记蛋白质巯基的荧光探剂acrylodan的荧光光谱分析进一步表明,适当浓度的CL可能使重建F_o具有适合的构象,并表现高的质子转运活性.     

CO2浓度倍增对城市银杏（Ginkgo biloba）叶片膜脂过氧化与抗氧化酶活性的影响

以生长在沈阳市区内的银杏为试材,使用开顶箱模拟法对倍增CO₂浓度（700μmolmol^-1）和正常空气CO₂浓度(≈350μmolmol^-1）条件下银杏生长参数,超氧阴离子自由基（O₂^-•）产生速率,丙二醛（MDA）含量,抗坏血酸（ASA）含量,超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）及谷胱甘肽还原酶（GR）活性动态变化进行分析,探讨高浓度CO₂对银杏膜脂过氧化与抗氧化酶活性的影响。结果表明,在短期(60d)内CO₂浓度倍增使银杏细胞内O₂^-•产生速率与H₂O₂含量减少,而ASA含量与SOD、APX、GR活性升高。与对照相比,大多数测定显示出显著差别。但较长期（70d以上）CO₂浓度倍增处理则使试验结果发生逆转,活性氧O₂^-•产生速率略有升高,SOD、APX、GR活性略有下降,ASA含量仍略高于对照（但与对照相比差异并不显著）,长期CO₂浓度倍增处理可能使试验结果发生逆转。     

交换量测定中的应用

植物群落蒸散量和CO₂交换量的测定方法多种多样。该文以水分、CO₂动态的区域性整合为目标,开创了一种新的、同时测定群落蒸散量和CO₂交 换量的方法——LI-6262 CO₂/ H₂O分析仪接气室法。借助这种方法测定了内蒙古锡林河流域典型草原区群落蒸散量和CO₂交换量,取得了较好的 结果。该方法将群落的重要生态过程：蒸散与光合、呼吸作用的测定联系起来,也因此得到一系列表征群落特性的有用指标;同时该方法具有 精度高、简便易携带、适于野外操作等特点,经进一步改进后可广泛用于草原、沙地及湿地植物群落的气体通量测定。对于精确研究草原区各 种植物群落类型的水分利用、光合和呼吸特性及草原区植被在全球气候变化中的地位和作用等有重要的实用价值。     

千烟洲红壤丘陵区人工针叶林土壤CH4排放通量

 CH₄在温室效应中起着重要作用,为估算中亚热带CH₄的源汇现状,评价森林生态系统对温室效应的影响,采用静态箱-气相色谱法研究了千烟洲红壤丘陵区人工针叶林的土壤CH₄ 排放通量特征及水热因子对其的影响。对2004年9月～2005年12月期间的观测结果分析表明 ：千烟洲人工针叶林土壤总体表现为大气CH₄的吸收汇,原状林地土壤(Forest soil)情况下,CH₄通量的变化为7.67～-67.17μg&;#8226;m^-2&;#8226;h^-1,平均为-15.53μg&;#8226;m^-2&;#8226;h^-1;无凋落物处理(Litter-free)情况下,CH₄通量的变化是9.31～-90.36 μg&;#8226;m^-2&;#8226;h^-1,平均为-16.53μg&;#8226;m^-2&;#8226;h^-1。 二者对土壤CH₄的吸收表现出明显的季节变化规律,秋>夏>冬>春,但无凋落物处理CH₄变化幅度较原状林地土壤大,无凋落物处理吸收高峰出现在10月,最低值出现在翌年3月,原状林地土壤则分别在9月和翌年2月,均提前1个月。对土壤CH₄吸收通量与温度和湿度的相关分析表明： 无论是原状林地土壤还是无凋落物处理情况下,土壤CH₄通量都与地下5 cm的温度和湿度相关性最高。偏相关分析反映了不同季节水热配置对土壤吸收CH₄通量的影响：冬季为12月～翌年2月,温度起主要作用;雨季3～6月,温度作用为主,随着温度的升高而升高,水分作用微弱;7～8月,CH₄吸收通量随着湿度的降低而增加,但高温限制了CH₄的吸收;秋季（9～11月）水热配置适宜,CH₄通量达到高峰值。总之,CH₄吸收通量随着温度的升高和 湿度的降低而增大,但温度过高会抑制其吸收。