产唾液酸酶微生物的筛选及产酶条件的优化

以无单唾液酸四己糖神经节苷脂（GM1）的神经节苷脂为唯一C源,从土壤中筛选出1株能以多唾液酸神经节苷脂为底物,转化生成GM1的产唾液酸酶微生物,经鉴定为溶黄嘌呤厄菌（Oerskovia xanthineolytica）。利用单因素法和响应面分析法对溶黄嘌呤厄菌产生唾液酸酶的条件进行优化,酶活提高了4.89倍。利用优化后培养条件,以神经节苷脂混合体为底物,经过微生物生物转化后,单唾液酸神经节苷脂GM1的含量从10%提高到83.7%。     

神经节苷脂对脂多糖损伤大鼠嗜铬细胞瘤细胞的保护作用

目的：研究内源性神经节苷脂对大鼠嗜铬细胞瘤细胞株（PC12）脂多糖（LPS）损伤后的作用及机制。方法：培养PC12细胞,建立LPS损伤模型,采用MTT法检测不同浓度LPS对PC12细胞存活率的改变、葡萄糖神经酰胺合成酶抑制剂D（D-PDMP）耗竭内源性神经节苷脂时LPS对PC12细胞存活率的改变以及添加外源性神经节苷脂GM1后对PC12细胞存活率的保护作用;倒置显微镜和荧光显微镜观察细胞状态;RT-PCR检测NF-κB的相对表达含量。结果：LPS能导致PC12细胞形态学的改变及存活率下降,且随着LPS浓度的增加细胞存活率逐渐降低;神经节苷脂GM1能明显改善LPS所致的细胞形态学以及存活率的改变;工具药D-PDMP耗竭内源性神经节苷脂后,LPS对PC12细胞的损伤更严重,添加外源性神经节苷脂GM1,细胞形态学及存活率得到明显改善,细胞存活率上升;LPS损伤时细胞内NF-κB含量增加;D-PDMP预先耗竭内源性神经节苷脂时NF-κB含量增加更多;添加外源性神经节苷脂GM1后NF-κB含量降低。结论：内源性神经节苷脂对PC12细胞LPS损伤具有保护作用,可能是通过NF-κB信号通路来发挥作用的。     

猪脑神经节苷脂的测定及其分析

神经节苷脂是神经酰胺寡糖苷类物质.在脊椎动物的中抠神经系统中含量十分丰富.猪脑神经节苷脂经分离、纯化后的成分和含量的分析显示,猪脑神经节苷脂的含量占猪脑组织重量的0.0894%(W/W),是猪脑总脂含量的0.39%(W/W).主要成分是GM1,GD3,GD1a,GD1b和GT1b,其中GM1和GD1a明显高于人脑.     

神经节苷脂GM1对帕金森模型小鼠黑质细胞凋亡及Bcl-2和Bax表达的影响

目的观察神经节苷脂GM1对帕金森模型小鼠黑质细胞凋亡及Bcl-2和Bax表达的影响,探讨其预防帕金森病的机制。方法成年C57-BL雄性小鼠分为正常对照组、模型组和神经节苷脂GMI治疗组。应用TUNEL法和免疫荧光组织化学染色技术观察各组小鼠黑质神经元凋亡及Bcl-2和Bax表达情况。结果TUNEL、Bcl-2和Bax阳性神经元主要位于黑质致密部。模型组黑质神经元凋亡数明显多于正常对照组,神经节苷脂GM1组黑质神经元凋亡数明显少于模型组。在模型组Bcl-2阳性神经元和Bax阳性神经元的数量均较正常对照组明显增多;在神经节苷脂GM1组Bcl-2阳性神经元的数量较模型组明显增多,但Bax阳性神经元的数量较模型组明显减少。结论神经节苷脂GM1可能通过增强黑质神经元内Bcl-2基因表达及抑制Bax基因表达的途径抑制黑质神经元的凋亡。     

脑病相关神经节苷脂研究进展

神经节苷脂是一种糖链结构上包含有唾液酸的酸性鞘糖脂,是动物细胞膜的重要组成成分,并在细胞膜表面上参与各种重要的生物学进程.正常生理情况下,脑内的神经节苷脂在神经细胞的形态稳定和神经信号的传递等生物进程中发挥至关重要的作用,这些生物进程和大脑的生长发育与认知发展密切相关.在一些患者各脑区检测到的神经节苷脂含量与种类的明显改变,提示着不同脑部疾病的发生与发展,例如在一些脱髓鞘疾病患者脑内常常伴随有神经节苷脂减少的现象.此外,定位于胞膜上的神经节苷脂还能极大地影响阿尔茨海默病等神经退行性疾病和胶质瘤等脑部肿瘤的发生和发展.以上所述的种种病症看似发病机制相去甚远,但这些脑病之间却因为神经节苷脂的联系而具有一定的共性和发病模式,例如在数年前流行于南美的寨卡病毒与常见的神经脱髓鞘疾病格林-巴利综合症均是由于自身B细胞产生的抗GQ1b神经节苷脂抗体与脑内神经细胞膜表面GQ1b的结合所引起的.本文就脑内数种疾病涉及神经节苷脂的发病机制进行总结并概括了几种可能的共同发病模式,以期未来在脑内疾病的诊断和治疗中提供一个新的思路.     

神经节苷脂氟化寡糖在大肠杆菌中的生物合成

神经节苷脂是一类存在于所有脊椎动物细胞中的糖脂分子,具有重要的生理功能和药用活性。合成生物学为构建神经节苷脂类的人工高效合成体系提供了契机,而其神经节苷脂氟化寡糖中间体的合成是至关重要的步骤。旨在实现神经节苷脂氟化寡糖在大肠杆菌中的人工生物合成途径:通过在大肠杆菌JM107中引入来源于脑膜炎奈瑟氏菌(Neisseria meningitidis)的CMP-NeuAc合成酶(neuA),空肠弯曲杆菌(Campylobacter jejuni)来源的α2,3-NeuAc转移酶(cst)、β1,4-GalNAc转移酶(cgtA)、β1,3-Gal转移酶(cgtB)和UDP-GlcNAc异构酶(gne),成功构建了以氟化乳糖和唾液酸为底物的3种神经节苷脂GM3、GM2、GM1氟化寡糖在大肠杆菌中的生物合成途径;开发了高灵敏度的氟化寡糖柱前衍生-HPLC定量检测方法 ;并通过对工程菌株进行透酶过表达和启动子优化,在摇瓶发酵中GM3、GM2及GM1氟化寡糖的产量分别达到81.5 mg/L、18.1 mg/L及12.3 mg/L,为进一步的代谢工程改造奠定了良好的基础。     

急性重复性缺氧小鼠脑神经节苷脂含量的研究

以昆明鼠为实验对象,用CS-9000薄层扫描仪测定急性重复性缺氧小鼠脑组织中神经节苷脂GM1、GD1a、GD1b和GT的各个组分相对百分比及唾液酸的含量.结果发现:与未经缺氧处理的空白对照组(A)比较,缺氧一次的实验对照组(B)及急性重复缺氧4次后饲养2d(天)实验对照组(D)等3组小鼠比急性重复缺氧4次实验组(C)小鼠脑组织中的唾液酸含量显著下降,神经节苷脂GM1与GD1b相对百分比明显降低;神经节苷脂GT相对组分百分比明显上升,神经节苷脂GD1a,还没发现有统计学差异.结果提示脑组织中神经节苷脂可能参与急性重复缺氧小鼠的耐缺氧能力的形成,而且是一个短时间内不能恢复的过程.     

人黑色素瘤神经节苷脂对介素2(1L-2)T细胞免疫应答

<正> 常见的人黑色素瘤细胞上主要有四种神经节苷脂(GM3、GD3、GM2和GD2),它们对黑色素瘤病人的淋巴细胞起免疫调节作用。特异性黑色素瘤神经节苷脂对IL-2具有选择性的相互作用。 GM2和GD 2增强淋巴细胞对IL-2的应答,而GM 3和GD 3则相反。该差别来自GM 2和GD 2末端N-乙酸氨基半乳糖的存在。不同的神经节苷脂能以不同的方向调节淋巴细胞对IL-2的应答。 黑色素瘤细胞失去膜表面所含的神经节苷脂,则影响肿瘤附近或较远的淋巴细胞的功能。 经标准神经节苷脂TLC板分析,证明在高密度出现GM 3和GD 3,在低密度出现G-M2和GD 2。初期黑色素瘤的局部淋巴结或血液的淋巴细胞,通过标准聚蔗糖-泛影梯     

高效薄层层析-病毒覆盖结合法比较细胞表面神经节苷脂与不同动物源性新城疫病毒结合特性

【目的】神经节苷脂是新城疫病毒入侵宿主细胞的受体,但不同动物源性的新城疫病毒利用受体的特性是否存在差异尚不明确。以鹅源新城疫病毒NA-1株和鸡源新城疫病毒F48E9株为研究对象,比较两株病毒受体结合特性的差异。【方法】提取鸡胚和鹅胚成纤维细胞新城疫病毒受体成分——神经节苷脂,用高效薄层层析法比较两种细胞所含神经节苷脂的类型和含量;通过高效薄层层析-病毒覆盖结合法比较两种病毒与不同细胞神经节苷脂的结合特性,最后通过病毒红细胞吸附抑制试验进一步验证神经节苷脂与病毒之间的相互作用关系。【结果】鸡胚和鹅胚成纤维细胞所含的神经节苷脂成分存在明显差异;高效薄层层析-病毒覆盖结合实验结果显示NA-1和F48E9与神经节苷脂的结合模式不同,NA-1主要与神经节苷脂GD1a结合,即包含双SAα2,3Gal末端的神经节苷脂,而F48E9可与更多类型的神经节苷脂结合,从单唾液酸到三唾液酸形式的神经节苷脂如GM1、GD1a、GD1b、GT1b等。【结论】鹅源新城疫病毒NA-1株和鸡源新城疫病毒F48E9株在入侵靶细胞时优先选择利用的受体不同。     

肌动蛋白结合脂筏促进巨噬细胞摄入土拉弗朗西斯菌

观察土拉弗朗西斯菌LVS借助脂筏以肌动蛋白为动力被鼠巨噬细胞摄入的过程。细胞胆固醇用菲律平Ⅲ染色,结合神经节苷酯GM1的霍乱毒素B亚基用键合了Alexa 594的兔抗霍乱毒素B亚基二抗显色;肌动蛋白用键合了Alexa 594的鬼笔环肽显色。免疫荧光显微镜观察到脂筏成分中的胆固醇、神经节苷酯GM1均可与细菌共定位;胆固醇可与肌动蛋白共定位。随着感染时间的延长,细菌可离开脂筏。离开脂筏的细菌囊泡可与肌动蛋白共定位。这些发现提示肌动蛋白与脂筏结合,在弗朗西斯菌早期进入巨噬细胞期间发挥重要作用。     

GM3对J6-2细胞的促分化作用及对鞘糖脂与磷脂组分的影响

本文在用形态学与组化手段证实神经节苷脂GM3促进国人白血病细胞系J6-2分化的基础上,研究了分化前后细胞鞘糖脂及磷脂组分的变化。作者用自行提纯的GM3表明,J6-2细胞在分化前后没有显著的神经节苷脂组分的改变,中性鞘糖脂组分CMH在分化后明显增多。GM3使LPC、SPM及PI+PS等磷脂组分减少,但使PC组分增多。此项结果提示了神经节苷脂的一个新的功能——调节磷脂代谢,但其具体机制尚待阐明。     

神经节苷脂的生物学活性

神经节苷脂(ganglioside, GS)是一类含唾液酸的糖鞘脂,广泛存在于脊椎动物各组织细胞膜上,尤其在胎儿和新生儿的脑中高浓度存在,因此被认为与神经细胞的分化、神经树突的伸长、突触的形成有重要关系,较早的研究就已发现外源性施加神经节苷脂可以促进神经系统的再生和突触的形成.随着合成技术和分子生物学技术的进步,发现神经节苷脂不仅与神经系统的发育、老年痴呆、帕金森症等神经退行性疾患有密切关系,而且与肿瘤的发病过程也有一定的联系,由此受到广泛关注.本文结合本实验室的研究工作,对近年国际上对神经节苷脂在生物学活性方面的研究进展,从突触可塑性、神经退行性疾病、肿瘤三方面予以综述.     

老年学习记忆减退大鼠脑突触体膜流动性改变

选用Morris水迷宫将老年大鼠分为学习记忆正常和学习记忆减退两部分,采用荧光偏振技术,对青年、老年记忆正常和老年记忆减退鼠脑分离实触体膜流动性进行测定,并检测神经节苷脂GM1对膜流动性的影响．结果表明老年记忆减退鼠新皮质、海马结构突触体膜荧光各向异性明显增加,即膜流动性显著降低,GM1对膜流动性有明显改善作用．相关分析表明新皮质、海马结构实触膜流动性与老年学习记忆减退密切相关,GM1的积极作用为临床治疗提供实验依据．     

单唾液酸神经节苷脂对体外循环大鼠海马神经元的影响

目的:探讨单唾液酸神经节苷脂(GM1)对体外循环大鼠海马神经元凋亡的影响及机制。方法:18只健康成年雄性SD大鼠,随机分为3组:正常对照组、CPB组和GM1组。经右颈静脉插管引流,右颈动脉插管灌注建立CPB,转流时间60 min,建立CPB动物模型。CPB后3 h时处死大鼠,4%多聚甲醛灌注固定后取左侧大脑组织,利用TUNEL法观察海马神经元凋亡,免疫组化法检测海马神经元Caspase-3蛋白表达,并用电子显微镜观察神经元超微结构变化。结果:与正常组比较,GM1组和CPB组海马神经元凋亡细胞平均积分光密度(IA)、Caspase-3蛋白表达均增强(P<0.01)。GM1组海马神经元凋亡细胞平均积分光密度(IA)为8.94±0.42,与CPB组(14.87±0.70)相比明显降低(P<0.01);GM1组海马Caspase-3阳性神经细胞平均积分光密度比CPB组降低了38.84%(P<0.01)。电镜下CPB组海马可见异染色质明显边集、凝聚,线粒体嵴减少或空泡变性,细胞器消失等不可逆性的损伤改变;GM1组神经元细胞核圆形,线粒体嵴少量减少,细胞器仍可见。结论:单唾液酸神经节苷脂对体外循环大鼠海马神经元凋亡具有明显的抑制作用,其机制与抑制Caspase-3的表达有关。     

缺氧小鼠脑中神经节苷脂和单胺类神经递质水平

脑缺氧和缺氧后的再灌注常导致一系列复杂的生理生化改变．通过小鼠重复缺氧后,观察其脑组织中的神经节苷脂和单胺类递质水平变化情况,发现重复缺氧时,随着缺氧次数的增加,a．神经节苷脂水平（以唾液酸含量表示）非常明显地持续下降(P<0.01),其中GM1与GD1b相对组分百分比值下降尤为突出(GM1:P<0.05,GD1b:P<0.01); b.单胺类神经递质中NE和DOPA水平下降,DA和HIAA水平升高(P<0.01)．结果提示脑组织经重复缺氧后,中枢神经组织细胞膜受到一定程度的损伤,其结果可能影响到单胺类神经递质的合成、释放、重摄取和贮存的全过程;据此推测脑组织缺氧时神经节苷脂与单胺类神经递质水平改变时存在着相互联系．     

棉铃虫幼虫中肠细胞脂筏的制备及鉴定

脂筏是细胞膜上富含胆固醇、鞘脂类和糖基磷脂酰肌醇锚着蛋白的去垢剂不溶性微结构域,被认为是多种细胞膜孔毒素在细胞表面形成寡聚体的平台。为研究脂筏与Bt毒素在细胞膜上形成寡聚体膜孔的关系,本文对棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫中肠脂筏的制备与鉴定方法进行了研究。根据脂筏在低温（4℃）下不溶于去垢剂的特性,采用Triton X-100处理棉铃虫幼虫中肠刷状缘膜囊泡,溶解非脂质筏成分,以OptiPrep为介质进行密度梯度离心,分离去垢剂不溶组分,成功地得到了棉铃虫幼虫中肠上皮细胞的脂筏。再以脂筏的特有化学成分神经节苷脂GM1作为脂筏的标志分子,利用霍乱毒素β亚基能与GM1特异性结合的特性,以辣根过氧化物酶标记的霍乱毒素β亚基用点印迹法化学发光检测神经节苷脂的分布,从而对脂筏进行定性鉴定。结果表明我们建立的脂筏制备方法简便、易行,比传统的蔗糖梯度离心法大大缩短了制备所需时间。     

神经节苷脂类抑制BT325细胞系的生长

应用自提的神经节苷脂GM3, 牛脑神经节苷脂(bovine brain gangliosides, BBG)加入低血清培养的人多形成胶质细胞瘤BT325细胞中观察其对该细胞系的影响; 以及GM3、BBG对表皮生长因子(EGF)刺激该细胞系生长的拮抗作用. 结果表明GM3、BBG均能抑制BT325细胞生长,GM3的抑制作用远高于BBG, 其抑制率为60.28% (P＜0.01), BBG为19.33％,在含不同浓度的EGF培养液中分别加入GM3、BBG均可拮抗EGF对BT325生长的刺激作用, GM3的拮抗作用远高于BBG.     

神经元营养因子对大鼠隔—海马通路损伤的影响

为评价神经生长因子(NGF)、混合型神经节苷脂(GM)和单唾液酸神经节苷脂(GM1)对中枢胆碱能神经损伤早期的影响,在大鼠单侧隔-海马通路部分损伤后即时经脑室分别注入上述三种神经元营养因子,7d后取两侧海马分别测定乙酰胆碱(ACh)、胆碱乙酰基转移酶(ChAT)和胆碱酯酶(ChE)。损伤对照组(脑室注入盐水)术侧海马ACh含量保留率为对侧的20.3％,ChAT活力为50％,ChE活力为48.3％。给予NGF、GM或GM1的实验组,ACh含量保留率分别为34.9％,35.3％和47.7％;ChAT活力为77.4％,78.4％和69.2％;而ChE活力的保留率未见明显改变。这些神经元营养因子显著增加了大鼠隔-海马通路损伤后海马内ACh含量和ChAT活力,说明它们减轻了损伤侧海马胆碱能神经纤维的破坏,具有明显的损伤早期保护作用。     

猪脑中提取高纯度神经节苷脂

应用凝胶层析和离心液相层析法,从猪脑中提取高纯度神经节苷脂(Gls).按脂结合唾液酸(LBSA)计为30.1%,经硅胶薄层层析,580nm扫描结果表明含5种Gls,即:GM1为19.5%,GD3为13.8%,GD1a为27.8%,GD1b为14.2%和GT1b为19.3%.     

神经节苷脂钠对缺血性脑卒中小鼠空间学习记忆能力的影响

摘要 目的：探讨神经节苷脂钠对缺血性脑卒中小鼠空间学习记忆能力的影响。方法：缺血性脑卒中小鼠模型(n=42)随机分为三组-模型组、氟西汀组与神经节苷脂钠组,每组14只小鼠。氟西汀组、神经节苷脂钠组、对照组分别给予10 mg/kg氟西汀与10 mg/kg神经节苷脂钠、等剂量生理盐水腹腔注射,1次/d,持续28 d。结果：氟西汀组、神经节苷脂钠组给药第7 d、14 d、28 d的逃避潜伏期、改良神经损伤严重程度评分(Modified neurological severity score,mNSS)低于模型组(P<0.05),穿越平台次数高于模型组(P<0.05),神经节苷脂钠组与氟西汀组对比差异有统计学意义(P<0.05)。氟西汀组、神经节苷脂钠组给药第28 d的海马组织B淋巴细胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)蛋白相对表达水平高于模型组(P<0.05),BCL2-Associated X(Bax)蛋白相对表达水平、脑卒中相对面积低于模型组(P<0.05),神经节苷脂钠组与氟西汀组对比差异有统计学意义(P<0.05)。结论：神经节苷脂钠在缺血性脑卒中小鼠的应用能促进恢复空间学习记忆能力,缓解神经损伤,抑制海马组织神经元细胞的凋亡,降低脑卒中面积。