何谓乳酸循环?

答:高等动物(包括人类),进行呼吸作用的主要方式是有氧呼吸,由糖类的分解为生命活动提供能量,是机体供能的主要代谢途径。但是,机体也普遍存在着无氧呼吸供能的代谢途径,即通过糖酵解为生命活动提供少量的能量,其最终产物是乳酸。激烈运动形成暂时缺氧状态或由于呼吸、循环机能障碍而供氧不足时,能供应大量能量的有氧氧化过程不能顺利进行。此时,糖酵解作用加强,以释放一部份能量应付急需,在这种情况下。糖酵解的最终产物乳酸产生过多,如不能及时转化,就会引起酸中毒现象。     

功率谱熵在痫性发作大鼠脑电检测中的应用研究

目的:研究功率谱熵在痫性发作大鼠脑电检测中的应用。方法:采用青霉素在大鼠海马微注射制备急性痫性发作模型,以深部电极记录大鼠原始脑电信号,将24只SD大鼠随机分成四组,即正常组(A),对照组(B),单电极组(C),多电极组(D)。C、D组大鼠经致痫后观察未发作期、发作前期、发作期和发作后期四期脑电信号的变化,运用谱熵对四期脑电信号进行分析,并与A、B组进行对比。结果:C组和D组脑电功率谱熵显示两组发作期与未发作期、发作前期、发作后期比较有显著差异(P0.05),发作期明显低于其它各期;未发作期和发作前期相比有明显差异(P0.05),发作前期较未发作期降低;将D组大鼠海马致痫灶(a)及其同侧附近(b)、对侧(c)三点发作各期脑电功率谱熵进行对比分析,发作前期和发作期a、b、c三点比较有明显差异(P0.05),a点最低,c点的功率谱熵值最高。结论:功率谱熵可以预报痫性发作并可对癫痫病灶的定位提供一定的帮助。     

IL-1β、IL-lra对戊四氮致痫大鼠行为及皮层、海马脑电的影响

目的:了解白细胞介素1β(IL-1β)在癫痫发作中的作用.方法:采用记录脑电图(EEG)同时观察行为的方法,观察IL-1β和IL-1受体拮抗剂(IL-1ra) 侧脑室注射对戊四氮(PTZ)致痫大鼠行为和皮层、海马EEG的影响.结果:IL -1β能明显缩短 PTZ致大鼠急性惊厥发作及痫波发放的潜伏期,增加痫波的发放频率.IL -1ra能减少急性惊厥痫波发放频率,对急性惊厥发作及痫波发放的潜伏期和惊厥发作强度无明显影响.但IL-1ra能显著延长大鼠点燃后PTZ诱导的惊厥发作和痫波发放的潜伏期,减轻惊厥发作强度.结论:内源性IL-1β是促进癫痫发作的因素之一,可能在癫痫慢性发展中提高大脑神经元的兴奋性中起着重要作用.     

拔节孕穗期小麦干旱胁迫下生长代谢变化规律

采用盆栽试验模拟干旱胁迫(土壤相对含水量40%-45%)在小麦(Triticum aestivum)拔节孕穗期胁迫12天, 测定其生长速率、光合特征及关键代谢产物含量, 以探讨干旱胁迫对拔节孕穗期小麦叶片初生及次生代谢产物的影响及其涉及的代谢途径, 讨论小麦生长代谢变化规律及应答机制。研究表明: 干旱胁迫使小麦叶片气孔受限制导致光合速率下降; 使叶绿素含量下降直接影响光系统II活性, 最终导致生长率降低。检测出的初级代谢产物组包括有机酸、氨基酸、碳水化合物、嘧啶和嘌呤等64个代谢产物, 其中29个代谢产物在干旱胁迫下发生明显的变化。主成分分析(PCA)结果显示全部样本均分布在95%的置信区间内, 两个主成分得分为64%。单因素方差分析结果表明, 干旱胁迫导致苹果酸、柠檬酸、乌头酸等参与三羧酸(TCA)循环的代谢产物消耗明显, 且引起大部分氨基酸(如脯氨酸、丝氨酸、缬氨酸)和碳水化合物(肌醇、果糖、葡萄糖)大量积累的同时转氨基代谢(天冬酰胺、谷氨酰胺和γ氨基丁酸)产物消耗, 研究证明干旱胁迫明显地促进小麦叶片的糖酵解和氨基酸合成途径, 但抑制了TCA循环和转氨基反应, 加速氨基酸代谢网络向脯氨酸合成转变过程。这些结果表明干旱胁迫引起了转氨基反应、TCA循环、糖酵解/糖异生、谷氨酸介导的脯氨酸合成, 以及嘧啶和嘌呤等代谢网络系统广泛的变化, 说明小麦在合成大量的氨基酸和碳水化合物类物质的同时也消耗了大量的能量, 暗示了糖异生到脯氨酸合成的转变。     

褪黑素对谷氨酸致痫大鼠海马cAMP水平的影响

目的探讨褪黑素(melatonin, MT)对谷氨酸(glutamate,Glu)致痫大鼠海马cAMP水平的影响.方法　随机将健康SD雄性大鼠分为A、B、C、D 4组,每组10只,分别为对照组、Glu组、MT Glu组和Luzidole MT Glu组,观察并记录动物行为学及EEG改变,应用放射免疫方法检测各组动物脑内cAMP水平.结果行为学观察和EEG显示,B组和D组大鼠均出现痫性发作,并出现频发性痫性放电,C组大鼠痫性发作不明显,无频发性痫性放电出现;放射免疫分析结果显示,B组和D组海马cAMP含量均较对照组显著的升高(P<0.05);C组较B组和D组cAMP水平明显降低(P<0.05),与A组无明显差异性(P>0.05).结论MT对Glu致痫大鼠有抑痫作用,此作用是通过其受体调节海马内cAMP水平来实现的.     

肿瘤糖酵解相关microRNA的研究进展

肿瘤细胞与正常细胞的最大区别在于代谢方式的不同,即使在氧供充足的条件下,前者也主要以无氧糖酵解的形式获取能量,以此来为自身的快速生长及增殖提供充足的能量及原料,此效应即为Warburg效应。microRNA(miRNA)是一类存在于细胞内的微小非编码RNA,主要作用是调控基因的表达。随着对其研究的深入,miRNA在肿瘤形成及发展中的作用逐渐被发掘,目前发现miRNA对肿瘤细胞糖酵解过程具有一定的调控作用。本文重在阐述目前有关miRNA在肿瘤代谢方面的研究进展。     

古菌独特的脱氧酮糖酸(ED)葡萄糖酵解途径

葡萄糖通过"中心代谢途径"降解为丙酮酸的过程对于生物体物质及能量的代谢具有重要的作用.古菌的葡萄糖酵解过程具有与真核生物以及细菌葡萄糖代谢显著不同的特征.生化性质分析、基因组学、代谢组学等研究结果表明,古菌糖酵解Embden-Meyerhof(EM)与Entner-Doudoroff(ED)途径具有许多与真核生物及细菌经典的EM与ED途径不同的特异性酶类,其中ED糖酵解代谢又可分为非磷酸化与半磷酸化的糖酵解途径.古菌独特的ED糖酵解途径在代谢路径、酶、调节位点、表达调控、能量转化等方面与真核生物及细菌经典的糖酵解途径均存在明显的差异,反映了其适应极端的生理环境而形成可塑性代谢路径的能力.本文综述了古菌ED葡萄糖降解过程中的各种酶、调控机制以及能量转化特征的最新进展,并对进一步的研究方向做了展望.     

基于有氧糖酵解的天然小分子抑制剂的研究进展CSCD

有氧糖酵解作为恶性肿瘤最显著的能量代谢特征之一,肿瘤细胞中大约有50%的ATP是通过有氧糖酵解途径合成的,同时糖酵解过程中产生的各种中间代谢产物也是合成蛋白质等生物大分子重要的原料来源。此外酵解途径导致的乳酸增加为肿瘤细胞提供了一个酸性成长环境,有利于其浸润和转移,因此其在维持肿瘤细胞能量需求、合成代谢平衡和肿瘤浸润和转移方面发挥着重要作用。研究表明有氧糖酵解的过程与葡萄糖转运蛋白、己糖激酶、丙酮酸激酶、磷酸果糖激酶等密切相关。目前靶向有氧糖酵解相关转运蛋白和关键限速酶已经成为抗肿瘤药物研发的有效途径,本文对目前天然产物中靶向有氧糖酵解相关蛋白的小分子抑制剂研究最新进展及作用机理进行总结,以期为相关领域药物研究人员提供新的思路和参考。     

5-羟色胺对电针抑制青霉素痫样放电的作用

本工作研究电针抑制青霉素所致大脑皮层痫样放电中5-羟色胺的作用。大鼠腹腔注射对氯苯丙氨酸,注射后第4天麻醉开颅,皮层施加青霉素引起痫样放电,并记录逆向刺激锥体央所引起的皮层回返抑制电位(SN)。在注药后动物,电针制痫作用明显减弱,痫波幅度及频率减小缓慢,SN 的恢复也较对照缓慢。电解损毁中缝背核后电针制痫作用亦减弱,痫波发作时程显著延长。电刺激中缝背核可促进痫波振幅及频率的衰减,发作时程缩短。电刺激中脑导水中管周围 灰质有遏制痫波的作用,但在注射对氯苯丙氨酸后此作用亦趋减弱。以上结果表明,在电针制痫中5-HT及5-HT能神经元集中的中缝背核起重要作用。     

氯喹对戊四氮致痫大鼠皮质和海马白细胞介素1β及肿瘤坏死因子α表达的影响

目的观察氯喹对戊四氮致痫大鼠皮质和海马白细胞介素1β(IL-1β)及肿瘤坏死因子α(TNF-α)表达的影响,探讨其在癫痫发生发展过程中的作用.方法 48只健康雄性SD大鼠随机分为对照组(12只)、戊四氮(PTZ)致痫组(18只,60mg/kg,i.p.)和氯喹干预组(18只,氯喹0.61mg/kg,i.c.v.,2h后注射PTZ).每组确定6个时间点:1h、2h、4h、8h、12h和24h.观察大鼠行为表现,记录脑电改变,用免疫组化检测皮质和海马IL-1β和TNF-α表达的变化.结果对照组无痫样发作和痫样放电,戊四氮致痫组痫样发作重(Ⅲ-Ⅴ级),氯喹干预组轻(Ⅰ-Ⅲ级)(P<0.05);脑电记录显示戊四氮致痫组呈频发高幅的痫样波,氯喹干预组痫样波幅低且缓;LI-1β和TNF-α在戊四氮致痫组皮质和海马表达强,与对照组比较差异有显著性(P<0.05),氯喹干预组与对照组比较差异无显著性(P>0.05).结论氯喹可能通过对IL-1β和TNF-α表达的抑制减轻戊四氮致痫大鼠的痫样放电和痫样发作程度.这些结果提示,氯喹在防治癫痫方面可能是理想的抗痫剂.     

IL-1β和谷氨酸致痫大鼠大脑皮质及海马内钙调神经磷酸酶免疫反应性的变化

目的研究白细胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)和谷氨酸( Glutamic acid, Glu)致痫过程中钙调神经磷酸酶(Calcineurin,CaN)在大脑皮质及海马内表达的变化,探讨IL-1在癫痫发病中的作用机制.方法将实验大鼠随机分为3组,即:A组(生理盐水对照组),B组(IL-1β组),C组(IL-1β Glu,阈下剂量组),在大鼠行侧脑室注射相应试剂后30min、60min观察大鼠行为变化并采用免疫组织化学方法检测大脑皮质及海马内CaN的表达.结果行为观察结果,参照Schultz-Krohn的评估标准A组无明显癫痫发作, B组发作程度达Ⅱ～Ⅲ级,C组达Ⅲ～Ⅳ级.免疫组化染色显示,在注射后30min,B、C组CaN的表达无明显变化,60min明显升高,差异具有显著性意义.结论 IL-1β在促痫和致痫过程中通过某种途径缓慢激活CaN,后者可能抑制癫痫发作.     

IL-1β的促痫作用与GαmRNA表达的关系

目的为了探讨IL-1β的促痫作用机制.方法实验应用RT-PCR方法检测了谷氨酸钠致癫痫动物在同时脑内注射IL-1β、IL-1ra(IL-1R拮抗剂)或MCPG(mGluR5拮抗剂)后,海马组织Gαs、GαqmRNA的表达变化.结果 (1)谷氨酸钠诱导的癫痫发作使海马组织Gαs mRNA,Gαq mRNA表达上升.而IL-1β显著促进谷氨酸钠的作用,与单纯注射谷氨酸钠相比Gαs mRNA,Gαq mRNA表达上升更为显著(P＜0.05);(2)IL-1ra与MCPG均能阻断IL-1β的此种作用;(3)mGluR5 mRNA的表达未受影响.结论 IL-1β在癫痫中的作用是使Gαs,Gαq 激活,且表达上升,然后可能再通过cAMP等第二信使与其它受体或离子通道的相互作用起到促痫作用.mGluR5和 IL-1RⅠ在癫痫发作过程中可能存在协同作用,或者通过间接的"对话"共同促进Gαs和Gαq mRNA的表达,导致癫痫发作增强.     

IL-1β对谷氨酸致痫大鼠大脑皮质、海马内蛋白激酶A表达的影响

目的　探讨白细胞介素 1β (Interleukin 1beta ,IL 1β)对谷氨酸钠致痫大鼠脑内PKACβ表达的影响 ,为阐明IL 1β在致痫中的作用机制提供资料。方法　随机将健康成年SD大鼠分为对照组、Glu组、IL 1β +Glu组、IL 1ra +IL 1β +Glu组和MCCG (2 methyl 2 carboxycyclopropylglycine +IL 1β+Glu组 (每组 8只 )。采用行为学测试及WesternBlot和免疫组织化学方法观察。结果　MCCG组大鼠痫性发作潜伏期 [平均 (1 1± 0 2min) ]较Glu组 [平均 (2 0± 0 3min) ]及IL 1β +Glu组 [平均 (1 8± 0 2min) ]明显缩短 (P 0 0 5 ) ,痫性发作持续时间 [平均 (4 6 4± 1 6min) ]明显延长(P 0 0 5 ) ,且发作程度加重 ,对照组及IL 1ra +IL 1β +Glu组无痫性发作 ;WesternBlot结果显示PKACβ含量在Glu组和IL 1β +Glu组大鼠大脑皮质及海马内均较对照组和IL 1ra +IL 1β +Glu组明显增多 (P 0 0 5 ) ,而对照组和IL 1ra +IL 1β+Glu组两组间无明显差别 ,MCCG +IL 1β +Glu组PKACβ含量显著高于其余各组 (P 0 0 5 ) ;免疫组化染色显示 ,PKACβ免疫反应增强主要表现在大脑皮质、海马CA3区及齿状回的颗粒细胞层 ,其各组间的变化与WesternBlot结果一致。结论　IL 1β参与致痫 ,IL 1对Glu致痫的促进作用与PKA介导的     

褪黑素对谷氨酸钠致痫大鼠脑内一氧化氮含量的影响

目的观察褪黑素(Melatonin,MT)对谷氨酸钠致痫大鼠脑内一氧化氮(nitric oxide,NO)含量的影响,研究其抑制癫痫的作用机制。方法40只健康雄性SD大鼠随机分为4组(每组10只):生理盐水对照组(NS组);谷氨酸钠致痫组(Glu组);褪黑素+谷氨酸钠组(MT+Glu组);Luzidole+褪黑素+谷氨酸组(Luz+MT+Glu组)。观察大鼠行为变化,记录脑电图,用NADPH组织化学反应检测大鼠海马内NO含量变化。结果行为学观察和EEG显示,NS组无痫样发作和痫样放电,Glu组和Luz+MT+Glu组痫样发作重(Ⅲ-Ⅴ级),脑电图显示频发高幅的痫样波,MT+Glu组有轻微发作(0-Ⅱ级),脑电图上偶见散在单个微小痫样波;NADPH组织化学反应结果显示,Glu组和Luz+MT+Glu组大鼠大脑皮质及海马内NOS阳性细胞与对照组比较增多,差异性明显(P<0.05),MT+Glu组较Glu组和Luz+MT+Glu组内NOS阳性细胞减少,差异性明显(P<0.05)。结论MT对谷氨酸钠致痫大鼠痫样发作程度、痫样放电有抑制作用,其机制之一是经其特异性受体,减弱NO作用,进而发挥抑痫效应。     

乳酸在中枢神经系统中的作用及其与相关疾病的关系

一直以来,乳酸在脑中被视作代谢废物,对其功能认识严重滞后。近年来,越来越多的证据表明,乳酸在多种生理与病理过程中扮演重要角色。在神经细胞中,星形胶质细胞是产生和释放乳酸的主要细胞源,该细胞通过有氧糖酵解过程生成乳酸,随后经跨膜通道释放至胞外进入神经元为其供能。在中枢神经系统中,乳酸对稳态调节发挥着十分重要的作用。乳酸主要通过两种途径,即代谢途径(作为能量底物)与信号途径(作为信号分子)调控神经元的功能活动,广泛参与神经元能量代谢、兴奋性、可塑性、学习记忆及神经系统发育等生理过程调节,亦参与抑郁行为、阿尔兹海默病(AD)和脑损伤等病理过程的调节。在脑组织中,存在着乳酸特异性受体(GPR81),乳酸与其结合后调控胞内的第二信使。此外,还发现乳酸可通过未知受体调节神经元的兴奋性以及作为信号分子的其他作用。本文就乳酸作为能量底物和信号分子及其参与相关神经疾病的研究进展进行阐述,旨在为相关中枢神经系统疾病防治提供新思路。     

氯喹对戊四氮致痫大鼠皮质和海马谷氨酸和NMDAR1表达的影响

目的观察氯喹对戊四氮致痫大鼠皮质和海马谷氨酸(glutamate,Glu)和N-甲基-D-天冬氨酸受体1(NMDAR1,NR1)表达的影响,探讨氯喹在癫痫发生发展过程中对神经递质传导的作用。方法48只健康雄性SD大鼠随机分为对照组(12只)、戊四氮致痫组(60mg/kg,i.p.,18只)和氯喹干预组(0.61mg/kg,i.c.v.,18只)。每组分6个时间点:1h、2h、4h、8h、12h和24h。观察大鼠行为表现和脑电图改变,用免疫组化检测大鼠皮质和海马Glu和NR1的变化。结果对照组无痫样发作,戊四氮致痫组有重型的痫样发作(Ⅲ-Ⅴ级),氯喹干预组有轻型的痫样发作(Ⅰ-Ⅲ级)(P<0.05);戊四氮致痫组脑电记录呈频发高幅的痫样波,氯喹干预组痫样波幅低且缓;Glu和NR1在戊四氮致痫组表达强,以海马为著,与对照组比较有显著性差异(P<0.05),氯喹干预组与对照组比较无显著性差异(P>0.05)。结论氯喹通过对戊四氮致痫大鼠皮质和海马神经递质Glu和NR1信号传导通路的抑制作用,影响致痫大鼠痫样发作的发生和发展。     

肿瘤细胞能量代谢特点及其意义CSCD

正常细胞代谢所需的能量主要由线粒体氧化磷酸化产生的ATP提供,而肿瘤细胞即便氧供充足也偏好利用增强糖酵解供能。同时,肿瘤细胞对葡萄糖和谷氨酰胺的摄取利用也十分活跃。肿瘤缺氧微环境,癌基因的激活,线粒体功能的抑制以及如炎症、micro RNA等因素共同促成肿瘤细胞糖酵解代谢表型,它不仅为肿瘤细胞提供充足的ATP,还为新肿瘤细胞的构筑提供生物大分子原料,从而利于生长增殖。基于肿瘤能量代谢模式的内在分子机制研究,将揭开靶向肿瘤治疗的新局面。     

褪黑素对谷氨酸钠致痫大鼠海马5-羟色胺水平的影响

目的观察褪黑素(Melatonin,MT)对谷氨酸钠(Glutamate,Glu)致痫大鼠海马5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)水平的影响,研究其抑制癫痫的作用机制。方法40只健康雄性SD大鼠随机分为4组(每组10只),分别为生理盐水对照组(NS组);谷氨酸钠致痫组(Glu组);褪黑素 谷氨酸钠组(MT Glu组);Luzidole 褪黑素 谷氨酸钠组(Luz MT Glu组)。观察并记录大鼠行为学及脑电图改变,用免疫组织化学方法检测大鼠海马内5-HT含量变化。结果行为学观察和EEG显示,NS组无痫样发作和痫样放电,Glu组和Luz MT Glu组痫样发作重(Ⅲ-Ⅴ级),脑电图显示频发高幅的痫样波,TM Glu组无或仅有轻微发作(0-Ⅱ级),脑电图上无或偶见散在单个微小痫样波;免疫组织化学分析结果显示,Glu组和Luz MT Glu组大鼠海马内5-HT含量与对照组比较均减少,差异性明显(P<0.05),MT Glu组较Glu组和Luz MT Glu组5-HT含量升高,差异性明显(P<0.05)。结论MT对谷氨酸钠致痫大鼠痫样发作程度、痫样放电有抑制作用,其机制之一是经由其特异性的膜受体,通过某种机制增强5-HT作用,进而发挥抑痫效应。     

HIFs、PPARs及AMPK在低氧训练减控体重中的调节机制

低氧暴露激活低氧诱导因子(hypoxia inducible factors, HIFs),从而上调其靶基因的表达,包括糖代谢相关蛋白如葡萄糖转运蛋白(glucose transporters, GLUTs)和糖酵解相关酶如乳酸脱氢酶A (lactate dehydrogenase A, LDHA)、醛缩酶A (aldolase A, ALDA)等基因,因此HIFs参与葡萄糖氧化分解供能,在介导机体低氧应答过程及减控体重中起重要作用。运动训练可激活过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator-activated receptors, PPARs),其参与调控脂肪酸代谢、胰岛素敏感性及机体能量平衡,对于减控体重具有积极作用;另外,低氧暴露或者是运动训练均可激活细胞内能量感受器AMP激活的蛋白激酶(5’-AMP activated protein kinase, AMPK),促进葡萄糖和脂肪酸氧化进程,促进肥胖机体减控体重。研究表明,相比于单纯低氧暴露或运动训练,低氧训练的双重刺激更有利于减控体重。低氧训练激活HIFs、PPARs及AMPK,这三种因子作为糖脂代谢的关键调控因子,是否在低氧训练减控体重过程中存在叠加效应?本文结合前人研究,综述HIFs、PPARs及AMPK三者在低氧训练下的相互作用,以及以AMPK-HIFs轴和AMPK-PPARs轴为核心的低氧训练减控体重的可能机制,为低氧训练应用于减控体重实践提供理论依据。     

肿瘤细胞能量代谢特点及其意义

<正>常细胞代谢所需的能量主要由线粒体氧化磷酸化产生的ATP提供,而肿瘤细胞即便氧供充足也偏好利用增强糖酵解供能。同时,肿瘤细胞对葡萄糖和谷氨酰胺的摄取利用也十分活跃。肿瘤缺氧微环境,癌基因的激活,线粒体功能的抑制以及如炎症、micro RNA等因素共同促成肿瘤细胞糖酵解代谢表型,它不仅为肿瘤细胞提供充足的ATP,还为新肿瘤细胞的构筑提供生物大分子原料,从而利于生长增殖。基于肿瘤能量代谢模式的内在分子机制研究,将揭开靶向肿瘤治疗的新局面。