自由基损伤红细胞膜分子的机理研究

为探明自由基对红细胞膜脂质及蛋白分子损伤机理,本文通过电子自旋共振波谱仪（ＥＳＲ）、激光拉曼波谱仪、圆二色波谱仪（ＣＤ）、显微付立叶变换红外波谱仪（ＭＦＴ－ＩＲ）和表面电子能谱分析系统（ＥＳＣＡ）分别对体外自由基作用３０分钟后,及作用后３小时红细胞膜整体结构、膜蛋白分子及脂质分子进行了分析。结果发现,自由基作用后①红细胞膜中β－胡萝卜素构象由伸展变为卷曲,提示膜整体结构改变,②膜蛋白分子二级结构变化,表现为α螺旋减少和β折叠增加,③膜蛋白分子二硫键与巯基的比例增加（Ｓ－Ｓ／ＳＨ）、亚氨基（ＮＨ）和羰基含量改变,同时蛋白分子的氢键也被破坏（如ＮＨ、ＣＯＨ等基团的减少和ＮＣ、ＣＯ的增加）,④膜脂分子磷氧双键（Ｐ＝Ｏ）成分、羰基成分（Ｃ＝Ｏ）、碳－碳双键（Ｃ＝Ｃ）成分降低;说明自由基导致红细胞膜蛋白及脂质分子化学结构改变是造成膜分子构象及膜整体结构改变的根本原因。３小时后无论是膜蛋白二级结构、二硫键与巯基比或膜脂分子Ｐ＝Ｏ、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｃ不仅没有恢复,反而有加重趋势。这说明了自由基损伤的部分不可逆性     

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,（     

Fe（Ⅱ）离子所引发的羟自由基对人红细胞膜的作用

Ｆｅ（Ⅱ）离子所引发的羟自由基对人红细胞膜的作用薄云红,徐轶,王夔（北京医科大学药学院,北京１０００８３））在人体内由铁催化产生的·ＯＨ会引发脂质过氧化链式反应,而且在维生素Ｃ（Ｖｃ）存在下其过氧化程度加剧,导致红细胞膜构象改变［１］。血红素是一种富...     

配体与受体相互作用诱导的膜蛋白构象变化WGA与GPA作用对膜蛋白构象的影响

用ＦＴＩＲ、ＣＤ、微量ＤＳＣ和ＳＴＭ、ＡＦＭ等研究重组脂质体、血影和完整红细胞在配体（ＷＧＡ）与膜受体（ＧＰＡ）相互作用下膜蛋白构象改变以及纳米水平上膜表面蛋白的形貌。结果表明ＷＧＡ可诱导重组脂质体膜、血影膜和完整红细胞膜蛋白发生一定的不同的构象变化、红细胞及其膜的热力学行为变更,以及红细胞膜表面蛋白的可能交联。     

银杏叶提取物对自由基所致脑神经细胞损伤的保护作用研究

从细胞分子水平,采用大脑皮层神经细胞分离技术,自旋标记技术,酶学方法及细胞染色技术探讨自由基对神经细胞的损伤及ＥＧｂ保护作用。结果显示,用自由基攻击的细胞其自旋标记膜的序参数Ｓ,旋转相关时间τｃ及膜蛋白巯基的Ｓ／Ｗ比对照组高（Ｐ＜０．０５）,提示：受自由基攻击的细胞膜,其流动性比正常减低,且蛋白质构象发生了改变。加ＥＧｂ保护后,可减少自由基引起的膜流动性及蛋白质构象改变,起到保护神经细胞的作用。经·ＯＨ攻击的神经细胞,其ＬＤＨ活性及死细胞比率都比对照组高,而ＥＧｂ对此有保护作用。本文结果说明一定浓度ＥＧｂ可保护大脑皮层神经细胞免受自由基的损伤。     

苯丙氨酸稀土配合物与磷脂脂质体相互作用的研究

用ＤＳＣ、ＦＴ－ＩＲ和Ｒａｍａｎ光谱法研究了苯丙氨酸（Ｐｈｅ）及其稀土配合物Ｌｎ（Ｐｈｅ）Ｃｌ３．６Ｈ２Ｏ（Ｌｎ＝Ｓｍ．ｌａ．Ｇａ．Ｙｂ）对ＤＰＰＣ热致性的影响,并从分子水平上探讨了它们与ＤＰＰＣ相互作用的机理。结果表明：Ｐｈｅ对ＤＰＰＣ从凝胶态到液晶态的相变温度Ｔｍ影响不大,但磷脂酰链的构象有序度降低;Ｌｎ（Ｐｈｅ）Ｃｌ３．６Ｈ２Ｏ像Ｌｎ３＋一样,使ＤＰＰＣ的Ｔｍ显著升高,但前者的升高程度小于后者,同时磷脂链的构象有序度升高。上述ＤＰＰＣ脂质体二元体系的铸膜ＦＴＩＲ结果与ＤＰＰＣ脂质体基本上相同,配合物Ｌｎ（Ｐｈｅ）Ｃｌ３．６Ｈ２Ｏ的配合键是离子型的．     

高原低氧习服大鼠红细胞变形性的变化规律及其分子机制

目的：探讨高原低氧习服大鼠红细胞变形性的变化规律及其分子机制。方法：将健康雄性大鼠随机分为3组（n=10）：常氧对照组、急性低氧组和低氧习服组。模拟高原低氧环境对大鼠分别进行急性低氧和间断低氧习服,麻醉后心脏采血,分别测定大鼠红细胞变形性、膜流动性、膜胆固醇和总磷脂含量、膜磷脂成分的含量、红细胞ATP酶活性、红细胞内Na＋和Ca2＋浓度及建立红细胞膜蛋白质双向电泳图谱,寻找差异蛋白质点,对其进行质谱鉴定。结果：①急性低氧大鼠红细胞变形性、膜流动性、膜胆固醇和总磷脂含量、红细胞ATP酶活性均降低;红细胞内Na＋和Ca2＋浓度均增高;红细胞膜磷脂酰丝氨酸（PS）、鞘磷脂（SM）含量增加,磷脂酰胆碱（PC）含量降低;建立了红细胞膜蛋白质双向电泳图谱,选取7个差异蛋白质点,其中4个在急性低氧后表达降低。②低氧习服大鼠红细胞变形性、膜流动性、膜胆固醇和总磷脂含量、红细胞ATP酶活性明显均增高;红细胞内Na＋和Ca2＋浓度均降低;红细胞膜PS、SM含量降低,PC含量增加;上述7个差异蛋白质点中4个在低氧习服后表达增高,3个表达降低,质谱技术鉴定结果为补体结合蛋白、水通道蛋白、膜攻击复合物抑制因子、葡萄糖运载体、脂质移行酶、氨基磷脂转移酶、依赖ATP的翻转酶,其中后三个酶与红细胞膜磷脂翻转有关。结论：急性低氧引起红细胞变形性、膜流动性、膜蛋白质表达、红细胞ATP酶活性及胞内Na＋和Ca2＋浓度方面相应的改变;经低氧习服后,上述指标有所改善,低氧习服对急性低氧引起红细胞的影响具有一定的保护作用;红细胞膜上的3种蛋白质,包括脂质移行酶、氨基磷脂转移酶和依赖ATP的翻转酶在低氧习服改善红细胞变形性的机制中可能发挥重要的作用。     

配体与受体相互作用诱导的膜蛋白构象变化WGA与GPA作用对膜蛋白构象的影响

用ＦＴＩＲ、ＣＤ、微量ＤＳＣ和ＳＴＭ、ＡＦＭ等研究重组脂质体,血影和完整红细胞在配体与膜受体相互作用下膜蛋白构象改变以及纳米水平上膜表面蛋白的形貌、结果表明ＷＧＡ可诱导重组脂质体膜、血影膜和完整红细胞膜蛋白发生一定的不同的构象变化,红细胞及其膜的热力学行为变更,以及红细胞膜表面蛋白的可能交联。     

锌_7-与镉_7-金属硫蛋白对羟自由基损伤大鼠红细胞膜保护作用的比较

用电子自旋共振自旋标记物氮氧自由基硬脂酸和马来酰亚胺标记大鼠红细胞膜脂和膜蛋白,测定膜脂流动性和膜蛋白构象改变,以硫代巴比妥酸法测定脂质过氧化产物丙二醛含量．结果表明,锌7-与镉7-金属硫蛋白对羟自由基引起的膜脂流动性减低、脂质过氧化反应增强双膜蛋白构象改变有明显抑制作用,而且,前者的作用明显强于后者．     

用电子自旋共振（ESR）研究肾缺血移植和再灌注过程产生的自由基

在低温（－１００℃）用ＥＳＲ检测和分析了大鼠肾缺血,移植和再灌注过程中出现的ＥＳＲ信号,发现在体（ｉｎｖｉｖｏ）肾缺血１小时再灌注２分钟肾组织除了出现ｇ＝２．００４０的醌类自由基以及ｇ＝１．９３７０和ｇ＝１．９７３０处与过渡金属离子有关的信号外,在低场区又出现一个很明显的信号（ｇ＝２．０８１２）,该信号的位置同及ＬＯＯ．的ｇ     

用电子自旋共振（ESR）研究肾缺血移植和再灌注过程产生的自由基

在低温（－１００℃）用ＥＳＲ检测和分析了大鼠肾缺血,移植和再灌注过程中出现的ＥＳＲ信号,发现在体（ｉｎｖｉｖｏ）肾缺血１小时再灌注２分钟肾组织除了出现ｇ＝２．００４０的醌类自由基以及ｇ＝１．９３７０和ｇ＝１．９７３０处与过渡金属离子有关的信号外,在低场区又出现一个很明显的信号（ｇ＝２．０８１２）,该信号的位置同及ＬＯＯ．的ｇ     

锌7—与镉7—金属硫蛋白对羟自由基损伤大鼠红细胞膜保护作用的比较

用电子自旋共振自旋标记物氮氧自由基硬脂酸和马来酰亚胺标记大鼠红细胞膜脂和膜蛋白,测定膜脂流动性和膜蛋白构象改变,以硫代巴比妥酸法测定脂质过氧化产物丙二醛含量。结果表明,锌７－与镉７－金属硫蛋白对羟自由基引起的膜脂流劝性减低,脂质过氧化反应增强及膜蛋白构象及改变有明显的抑制作用,而且,前的作用明显强于后。     

纤维二糖脱氢酶生成羟自由基和还原各种自由基的研究

利用电子顺磁共振（ＥＳＲ）技术和硫代巴比妥酸（ＴＢＡ）反应研究了纤维二糖脱氢酶（ＣＤＨ）生成·ＯＨ和还原各种自由基的能力．以纤维二糖为电子供体时,ＣＤＨ可以生成·ＯＨ．·ＯＨ生成量与ＣＤＨ、Ｆｅ３＋和Ｏ２的浓度有关．加入过氧化氢酶可使·ＯＨ的生成明显减少．ＣＤＨ可以还原自旋加合物［ＰＢＮ－ＯＨ］·、氮氧自由基和天然木素分子中的自由基．结果表明,ＣＤＨ具有生成·ＯＨ和还原各种自由基的能力．对该酶在木质纤维素降解中的作用进行了探讨     

高氧预适应对大鼠心肌缺血损伤时抗氧化酶的影响

抗氧化酶具有减轻心肌缺血再灌注损伤的作用,在抗氧化酶中,比较重要的是超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）,谷胱甘肽过氧化物酶（ＧｌｕｔａｔｈｉｏｎｅＰｅｒｏｘｉｄａｓｅ,ＧＳＨｐｘ）和过氧化氢酶（ＣＡＴ）。为了解高氧预适应（ＨｙｐｅｒｏｘｉｃＰｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ,ＨＯＰ）对大鼠心肌缺血损伤时抗氧化酶的影响,本实验将实验组大鼠放入高压氧舱内,每日吸８０－８５％氧气（１ａｔｍ,１５－２０％为氮气）６ｈ,连续７ｄ。利用Ｌａｎｇｅｎｄｏｒｆ装置做成心肌缺血再灌注模型。实验动物随机分为二个部分。第一部分可逆性心肌缺血（ＨＯＰＡ组与对照Ａ组）：缺血１０ｍｉｎ,再灌注６０ｍｉｎ。观察冠脉回流液中ＳＯＤ活力,检测心肌内抗氧化酶活力（ＳＯＤ,ＧＳＨｐｘ,ＣＡＴ）。第二部分不可逆性心肌缺血（ＨＯＰＢ组与对照Ｂ组）：缺血６０ｍｉｎ,再灌注６０ｍｉｎ。测定冠脉回流液中肌酸磷酸激酶（ＣＰＫ）含量,ＳＯＤ及心肌内抗氧化酶活力。结果表明：对于可逆性心肌缺血：ＳＯＤ,ＧＳＨｐｘ活力升高;对于不可逆性心肌缺血损伤：ＨＯＰ能减少ＣＰＫ释放,ＳＯＤ活力升高。     

金属硫蛋白对大鼠红细胞膜受羟自由基损伤保护作用的自旋标记—ESR研究

用自旋标记物5NS,16NS及MSL分别插入红细胞膜脂及标记膜蛋白,发现金属硫蛋白(10~(-5)mol/L)对羟自由基引起的膜运动性减弱和膜蛋白构象改变有明显抑制作用,说明金属硫蛋白对大鼠红细胞膜的羟自由基损伤有保护作用,并且,对于低剂量的羟自由基损伤,保护作用更为明显。     

胰蛋白酶对红细胞膜生物物理特性的影响

通过胰蛋白酶作用于红细胞膜,造成红细胞膜不同程度的损伤,改变其膜的生物物理特性。采用新型激光衍射法测量了上述血样的弹性模量Ｅ和膜粘度μｍ。同时通过ＤＰＨ标记的萤光偏振法测定了这些红细胞膜的流动性,并采用ＭＳＬ标记的电子自旋共振波谱技术（ＥＳＲ）测量了红细胞膜蛋白构象的动态变化,对上述红细胞膜结构改变所引起的微观流变特性的变化进行了初步探讨。     

金属硫蛋白对大鼠红细胞膜受羟自由基损伤保护作用的自旋标记—ESR研究

用自旋标记物5NS,16NS及MSL分别插入红细胞膜脂及标记膜蛋白,发现金属硫蛋白(10~(-5)mol/L)对羟自由基引起的膜运动性减弱和膜蛋白构象改变有明显抑制作用,说明金属硫蛋白对大鼠红细胞膜的羟自由基损伤有保护作用,并且,对于低剂量的羟自由基损伤,保护作用更为明显。     

慢性呼吸衰竭病人红细胞膜蛋白和红细胞变形能力的研究

目的：探讨红细胞膜蛋白在红细胞变形性改变中的作用。方法：参照Ｌｅａｍｍｌｉ和Ｐｅａｃｏｃｋ方法,测定了肺心病Ⅰ型呼吸衰竭（Ⅰ组）１８例、Ⅱ型呼吸衰竭（Ⅱ组）１８例和健康对照（ＣＧ）２０例的红细胞膜带３蛋白、膜收缩蛋白二聚体（ＳｐＤ）和四聚体（ＳｐＴ）的相对含量与红细胞变形能力。结果：Ⅰ、Ⅱ组带３蛋白、ＳｐＤ、ＳｐＴ相对含量和红细胞变形指数（ＤＩ）与对照组均有显著差异,且肺心病病人的ＤＩ与带３蛋白相对含量呈显著正相关,与ＳｐＤ／ＳｐＴ比值呈显著负相关。结论：带３蛋白和膜收缩蛋白的异常,可能是导致肺心病人红细胞变形能力降低的重要因素之一。     

血卟啉衍生物对红细胞膜的光辐射损伤

Kessel曾观察到血卟啉衍生物(HPD)对癌细胞膜的转运功能有深刻影响,我们的工作也证实了这一点,由此推测,细胞膜可能是HPD的初始作用部位。细胞膜的磷脂内含有大量的不饱和脂肪酸,很容易受到自由基的攻击,红细胞由于直接与分子氧接触对脂质过氧化作用很敏感。我们用小鼠红细胞和提纯的红细胞膜,观察两种HPD对它们的光辐射效应,以便探讨HPD杀伤癌细胞的作用机理及其引起的光溶血效应。     

羟自由基对人红细胞氧化囊泡化的作用

红细胞经氧化处理后,发现红细胞膜区带１、２、２．１及３易形成高聚物,同时Ｈｂ亦有氧化变性。氧化过程中磷脂（ＰＳ、ＰＥ）逐渐减少,根据此结果提出氧化产生囊泡化的机制是：首先Ｈｂ氧化变性,膜骨架蛋白聚集,从而网架松散,膜磷脂脱离骨架的束缚,膜脂质与膜整合蛋白形成小囊泡从红细胞上脱落。