重金属镉通过DNA氧化损伤途径诱导细胞中心体扩增

目的:研究氯化镉(CdCl_2)对细胞中心体扩增的影响,及活性氧(ROS)和DNA损伤在CdCl_2诱导细胞中心体扩增中的作用。方法:用不同浓度(0、10、20、40μmol/L)CdCl_2处理HCT116细胞48 h,MTT法检测细胞活性;用低浓度无毒性的CdCl_2处理细胞48 h,免疫荧光实验观察细胞内中心体的扩增;用CdCl_2(20μmol/L)、CdCl_2+N-乙酰半胱氨酸(NAC)处理细胞2 h,活性氧检测试剂盒检测细胞内ROS水平的变化;用CdCl_2(20μmol/L)、CdCl_2+NAC处理细胞6 h,彗星电泳试剂盒检测细胞内DNA损伤水平的变化;用CdCl_2(20μmol/L)、CdCl_2+NAC处理细胞48 h,免疫荧光观察细胞内中心体的扩增。结果:20μmol/L或以下CdCl_2处理细胞48 h不影响细胞活性;CdCl_2 20μmol/L或以下无毒性剂量CdCl_2诱导细胞中心体发生扩增(P0.01),并呈剂量依赖效应;在20μmol/L CdCl_2处理下,细胞内ROS和DNA损伤水平均明显升高(P0.01),当有抗氧化剂NAC存在时,细胞内升高的ROS和DNA损伤水平均被明显抑制(P0.01);抗氧化剂NAC对CdCl_2诱导的中心体扩增也有明显的抑制效果(P0.01)。结论:氯化镉通过DNA氧化损伤途径诱导细胞中心体扩增。     

应用SCGE技术研究细胞DNA损伤的原理与方法

对单细胞微凝胶电泳（ＳＣＧＥ）技术的操作过程,技术原理以及实验操作过程中应注意的事项,进行了详细介绍和讨论;并应用ＳＣＧＥ技术研究了γ射线照射对人血淋巴细胞ＤＮＡ的损伤效应．结果表明,γ射线照射能引起细胞ＤＮＡ迁移长度增加,且呈显著地剂量效应关系．     

SDF-1/CXCR4信号通路介导的低浓度过氧化氢对间充质干细胞促增殖、迁移作用及其机制

该文探讨了低浓度过氧化氢(H_2O_2)对骨髓间充质干细胞增殖、迁移及其相关信号通路的影响,阐明了低浓度H_2O_2发挥生物学效应的分子机制,为临床应用提供了可靠的实验证据。通过差速贴壁分离培养小鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)。流式细胞术鉴定第三代BMSCs表面标志物。采用随机数字表法分组,以不同低浓度H_2O_2(0、25、50、100、150、200μmol/L)处理BMSCs 24 h,应用甲氮甲唑蓝(MTT)法检测细胞增殖,流式细胞术检测干细胞表面标志物以及凋亡率,划痕实验和Transwell实验检测H_2O_2对细胞迁移能力的影响。Western blot检测细胞老化相关蛋白质p16和Cyclin D1、基质细胞衍生因子-1(stromal cell-derived factor-1,SDF-1)与其受体CXCR4(CXC chomekine receptor 4)的表达以及相关下游信号通路PI3K/AKT/mTOR关键蛋白质的表达。流式细胞术检测结果显示,BMSCs细胞表面分化抗原CD29、CD44为阳性,CD34、CD45为阴性。MTT检测结果显示,与对照组相比,25和50μmol/L H_2O_2能有效促进BMSCs增殖(P0.05)。划痕实验和Transwell实验检结果显示,50μmol/L H_2O_2处理细胞能促进其迁移能力。流式细胞术检测显示,25、50和100μmol/L H_2O_2对干细胞凋亡无影响,150和200μmol/L H_2O_2则显著促进细胞凋亡(P0.01);25和50μmol/L低浓度H_2O_2处理干细胞能抑制老化相关蛋白质p16表达下降(P0.05,P0.01),相反,细胞周期蛋白Cyclin D1表达则显著升高(P0.05,P0.01),H_2O_2为200μmol/L时,p16表达上调(P0.01),而Cyclin D1下调(P0.01);同样,25~100μmol/L H_2O_2能增强细胞SDF-1和CXCR4的表达(P0.05)以及上调下游信号通路关键蛋白质PI3K、AKT、mTOR的磷酸化水平(P0.05)。结果表明,低浓H_2O_2度通过活化干细胞SDF-1/CXCR4信号轴,活化其下游PI3K/Akt/mTOR信号通路,促进干细胞增殖和迁移。     

NO和H2O2在光／暗调控蚕豆气孔运动中的作用及其相互关系

借助表皮条分析和激光扫描共聚焦显微镜技术,对NO和H_2O_2在光/暗调控蚕豆(Vicia faba L.)气孔运动中的作用及其相互关系进行了探索。结果显示,光下外源NO供体硝普钠(SNP)和H_2O_2促进气孔关闭的效应明显大于暗中,暗中NO专一性清除剂2,4-羧基苯-4,4,5,5-四甲基咪唑-1-氧-3-氧化物(cPTIO)、一氧化氮合酶(NOS)抑制剂N~G-氮-L-精氨酸-甲酯(L-NAME)和H_2O_2清除剂抗坏血酸(Vc)、过氧化氢酶(CAT)对气孔开度的效应明显大于光下,而且光下蚕豆保卫细胞NO和H_2O_2水平比暗中明显降低。上述结果表明,光/暗通过影响保卫细胞NO和H_2O_2的水平调控气孔运动。研究还发现,光下H_2O_2既诱导NO水平增加,也诱导气孔关闭,cPTIO和L-NAME有效地逆转H_2O_2的这些效应;光下SNP既诱导H_2O_2水平增加,也诱导气孔关闭,SNP的上述效应又被Vc和CAT有效逆转。这些结果表明,NO和H_2O_2在生成及效应上均存在明显的相互作用。另外,L-NAME显著逆转暗和光下H_2O_2处理对气孔关闭和NO生成的效应表明,蚕豆保卫细胞中可能存在NOS,暗和光下H_2O_2处理可能通过提高NOS的活性促进NO水平增加,进而诱导气孔关闭。     

~(60)Co-γ辐照对中国仓鼠卵巢成纤维细胞DNA和组蛋白合成的影响

本文介绍了~(60)Co-γ辐照对同步的和非同步的CHO细胞的DNA合成和组蛋白合成关系的影响的研究,用~3H-胸腺嘧啶核苷和~(14)C-丙氨酸双标记,未经辐照的和经4Gy～60Gy ~(60)Co-γ辐照的CHO细胞,通过~3H和~(14)C的参入来估价DNA和组蛋白的合成,并用聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定辐照前后组蛋白各组分的变化情况,实验表明: 1)、在4～60Gy剂量范内,无论是同步的还是非同步的CHO细胞其DNA合成和组蛋白合成都受到不同程度的抑制。2)、在辐照后1—3小时,DNA合成和组蛋白合成都受到不同程度的抑制,但辐照后4小时,DNA合成被进一步抑制而组蛋白的合成却逐渐恢复正常,到辐照后48小时组蛋白的合成几乎接近对照水平。3)、16Gy ~(60)Co-γ辐照后8小时,非同步的CHO细胞的DNA合成被抑制的情况比G_1期CHO细胞更为严重。4)、16Gy ~(60)Co-γ辐照S期细胞,在辐照后1—24小时中DNA合成被明显抑制的同时,组蛋白的合成也受到相应的抑制。5)、从未经辐照的和经6、16和60Gy~(60)Co-γ辐照的CHO细胞分别提取全组蛋白,进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,从电泳图谱的变化清楚地看到组蛋白H_1和H_3受辐照影响大于组蛋白H_4和H_(2B)+H_(2A),因此我们推测DNA合成和组蛋白H_1和H_3的关系较之组蛋白H_4和H_(2A)+H_(2B)更为密切。     

姜黄素对H_2O_2诱导的HT29细胞氧化损伤的保护作用及机制研究

研究姜黄素对H_2O_2诱导HT29细胞氧化应激的保护作用及其可能的分子机制。分别采用低、中、高浓度姜黄素处理H_2O_2诱导的HT29细胞氧化损伤模型,并设置H_2O_2模型组和正常对照组;MTT法确定H_2O_2最佳损伤浓度和时间及姜黄素(2.5、5、10μmol/L)对H_2O_2诱导的HT29细胞活性的影响;Annexin V/PI双标记流式细胞术检测细胞凋亡情况;PI染色流式细胞术检测细胞周期变化;DCFH-DA荧光探针检测细胞内活性氧(ROS);JC-1染色检测细胞线粒体膜电位;比色法测定乳酸脱氢酶(LDH)释放量,以及丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、caspase-3和caspase-9的水平。结果显示姜黄素组(2.5、5、10μmol/L)明显提高H_2O_2诱导的HT29细胞的存活率(P0.05,P0.01);与H_2O_2模型组相比,姜黄素组细胞凋亡率降低(P0.01),增殖指数增高(P0.05,P0.01),LDH释放量和细胞内ROS降低(P0.05,P0.01),线粒体膜电位上升(P0.01),SOD活力增加(P0.01),MDA降低(P0.01),caspase-3和caspase-9活性增强(P0.01),并呈剂量-效应关系。结果表明姜黄素在一定剂量范围内对H_2O_2诱导的HT29细胞氧化损伤具有较好的保护作用,该作用可能与清除ROS,减轻DNA氧化损伤,抑制线粒体通路介导的细胞凋亡有关。     

快速测定染色体损伤的微核测定法——Ⅲ.微核测定法评价胱胺和双氧水对骨髓与癌细胞染色体辐射损伤影响的比较研究

本研究工作首次应用微核测定技术快速评价胱胺和H_2O_2在照射前分别或合并使用时,它们对带瘤小鼠的骨髓细胞和艾氏腹水癌细胞染色体辐射损伤的影响。微核测定的结果表明: (1)照前口服或腹注胱胺对受一次或分次照射的腹水癌小鼠骨髓细胞的染色体损伤均有显著性的保护作用,而对其癌细胞的染色体损伤无明显的防护效果。(2)H_2O_2能够提高腹水癌细胞染色体辐射损伤的敏感性,而对其骨髓细胞的染色体损伤无明显的影响。(3)胱胺和H_2O_2合并使用时,H_2O_2不降低胱胺对骨髓细胞的防护作用,而胱胺却能削弱H_2O_2对癌细胞的致敏作用。     

~(60)Coγ-线对人血淋巴细胞DNA和RNA合成能力的影响

T例人血在体外接受~(60)Coγ-_线照射后进行培养,用~3H-胸腺嘧啶核苷(~3H-TdR)和~(14)C-尿嘧啶核苷(~(14)C-UR)作掺入实验,以反映DNA和RNA的合成能力。应用滤膜法收获细胞,液体闪烁计数器测定双标记样品,发现γ-线对DNA和RNA合成的影响有一定规律,即随照射剂量的增加,~3H和~(14)C掺入的放射性呈指数下降。经统计处理分别得到照射剂量和~3H-TdR、~(14)C-UR掺入的放射性计数的对数值两变量间的直线迥归方程。10拉德的照射导致~3H—TdR和~(14)C-UR掺入的放射性计数显著性减少,RNA比DNA合成受抑更明显。     

芜菁中性多糖对PC12细胞氧化损伤保护作用机制的初步研究CSCD

以H_(2)O_(2)诱导PC12细胞建立氧化损伤模型,研究芜菁中性多糖(neutral polysaccharide from Brassica rapa L.,BRNP)对PC12细胞氧化损伤保护及初步作用机制。采用CCK-8法检测细胞存活率;乳酸脱氢酶(LDH)检测H_(2)O_(2)对PC12细胞氧化损伤的保护作用;JC-1法检测BRNP对H_(2)O_(2)诱导的PC12细胞线粒体膜电位的影响;Western blot法检测BRNP对H_(2)O_(2)诱导的PC12细胞Bax、Bcl-2和Caspase-3蛋白表达水平。结果表明,BRNP对PC12细胞无明显细胞毒性;H_(2)O_(2)的造模浓度和时间分别为300μmol/L、4 h;BRNP在一定程度上可减轻H_(2)O_(2)对PC12细胞的氧化损伤;BRNP可降低H_(2)O_(2)对PC12细胞线粒体膜电位的损伤;以不同剂量BRNP干预PC12细胞后,Bax、Caspase-3蛋白表达水平均有显著降低(P<0.05);而Bcl-2蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。综上所述,BRNP能够改善H_(2)O_(2)诱导的PC12细胞氧化应激损伤及保护其细胞功能,其作用机制可能与抑制细胞内LDH生成、提高抗氧化酶活性及其凋亡蛋白表达水平有关。     

瑞芬太尼预处理对皮肤成纤维细胞氧化应激的影响

皮肤成纤维细胞通过合成细胞外基质蛋白对皮肤创面愈合至关重要。多项研究显示瑞芬太尼(RPC)具有预防氧化应激损伤的作用,然而其对皮肤成纤维细胞的影响尚不清楚。本研究以人皮肤成纤维细胞为研究材料,将细胞分为对照组、H_2O_2组(500μmol/L的H_2O_2处理2 h)、RPC+H_2O_2组(2 ng/mL瑞芬太尼预处理2 h, 500μmol/L H_2O_2处理2 h)和3-MA+RPC+H_2O_2组(2 mmol/L的自噬途径抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)和2 ng/mL瑞芬太尼预处理1 h, 500μmol/L H_2O_2处理2 h)。研究显示,H_2O_2组和3-MA+RPC+H_2O_2组的细胞活力显著低于对照组,而RPC+H_2O_2组与对照组无显著差异。H_2O_2组和3-MA+RPC+H_2O_2组的凋亡细胞率显著高于对照组,而RPC+H_2O_2组与对照组无显著差异,并且显著低于H_2O_2组。与H_2O_2组相比,RPC+H_2O_2组中的caspase-3、PARP和Bcl-xL的蛋白表达水平明显升高,而Bak蛋白表达水平则明显下调。与H_2O_2组相比,RPC+H_2O_2组中Becline-1和P62蛋白表达水平均显著升高。然而,当自噬被3-MA抑制时,Becline-1和P62蛋白表达水平均显著降低。本研究表明瑞芬太尼可有效抑制氧化应激诱导的皮肤成纤维细胞凋亡,这种保护作用主要是通过激活自噬介导。     

植物水孔蛋白的功能

水孔蛋白是由多基因编码的介导水分快速跨膜转运的膜内在蛋白。植物水孔蛋白分为4类,具有多功能性,包括介导水分的快速跨膜转运,参与气孔运动,参与叶肉内CO_2的运输,调节植物对中性分子(甘油、NH_3、尿素)和营养元素(硼、硅)的吸收,参与植物体内的氧化应激及信号的跨膜转导等。     

淡水小球藻清除Cu2+、Cd2+、Zn2+污染能力的研究

用接种密度(n/mL-1)为498 ×104的淡水小球藻对含Cu2+、Cd2+、Zn2+的水体分别处理,观察了藻细胞对上述3种离子的清除能力,并用金鱼存活检测了结果.结果表明(1)淡水小球藻对不同密度的Cu2+、Cd2+、Zn2+都有清除能力,Cu2+的密度在0.094～0.484 mol/L时,清除率为61%～84.5%;Cd2+的密度在0.053～0.32mol/L时,清除率为45.90%～78.20%;Zn2+的密度在0.077～0.466 mol/L时,清除率为61.80%～84.80%.(2)淡水小球藻Cu2+、Cd2+和Zn2+良好工作浓度分别为0.094～0.484 mol/L、0.053～0.32 mol/L和0.077～0.466mol/L.其中,Zn2+的清除能达到国家污染物排放的二级标准.     

植物细胞中蓝光诱导ROS生成的识别和亚细胞定位检测

以2’,7’-二氯二氢荧光素二乙酯(dichlorofluorescein diacetate,H2DCF-DA)为荧光探针孵育拟南芥叶表皮条,利用荧光光谱和激光共聚焦扫描显微技术,对高辐照蓝光诱导下叶肉细胞活性氧(reactive oxygen spe-cies,ROS)的生成,进行了分子识别和亚细胞定位检测。结果表明:植物细胞在蓝光诱导下,可以产生大量的ROS。过氧化氢酶清除实验表明:高辐照蓝光诱导产生的ROS,主要成分是H2O2,并且主要定位在叶绿体和细胞膜上。     

4种重金属离子对多刺裸腹溞的联合毒性效应

在研究了铜、铅、镉和锌4种单一因子对多刺裸腹溞（Moina macrocopa）急性毒性作用基础上,采用Marking 相加指数法研究了联合毒性效应.实验结果表明：4种重金属离子的毒性大小依次为Cd2＋＞Cu2＋＞Pb2＋＞Zn2＋,对多刺裸腹溞48h的LC50分别为0.0076mg/L,0.0306mg/L,0.0532mg/L,0.3568mg/L;Pb2＋-Cu2＋-Cd2＋、Pb2＋-Zn2＋-Cd2＋3种离子和Cu2＋-Pb2＋-cd2＋-Zn2＋4种离子共存时的毒性效应表现为拮抗作用;Cu2＋-Zn2＋-Cd2＋和Pb2＋-cu2＋-Zn2＋共存时的联合毒性较为复杂,三者浓度比1：1：1时表现为协同作用,而毒性比1∶1：1时在24h内表现为协同作用,至48h时为拮抗作用.     

Core RNAi machinery and gene knockdown in the emerald ash borer (Agrilus planipennis)

The RNA interference (RNAi) technology has been widely used in insect functional genomics research and provides an alternative approach for insect pest management. To understand whether the emerald ash borer (Agrilus planipennis), an invasive and destructive coleopteran insect pest of ash tree (Fraxinus spp.), possesses a strong RNAi machinery that is capable of degrading target mRNA as a response to exogenous double-stranded RNA (dsRNA) induction, we identified three RNAi pathway core component genes, Dicer-2, Argonaute-2 and R2D2, from the A. planipennis genome sequence. Characterization of these core components revealed that they contain conserved domains essential for the proteins to function in the RNAi pathway. Phylogenetic analyses showed that they are closely related to homologs derived from other coleopteran species. We also delivered the dsRNA fragment of AplaScrB-2, a β-fructofuranosidase-encoding gene horizontally acquired by A. planipennis as we reported previously, into A. planipennis adults through microinjection. Quantitative real-time PCR analysis on the dsRNA-treated beetles demonstrated a significantly decreased gene expression level of AplaScrB-2 appearing on day 2 and lasting until at least day 6. This study is the first record of RNAi applied in A. planipennis.     

拟南芥神经酰胺酶基因对氧化胁迫的响应

以拟南芥哥伦比亚生态型（Col）和神经酰胺酶突变体为实验材料,通过对突变体的一系列生理生化指标的测定,来研究拟南芥神经酰胺酶基因（AtCER）对H2O2的响应。利用PCR和Northern blot获得了9个AtCER纯合单突变体。不同浓度H2O2处理野生型和突变体后,发现突变体对H2O2的反应比野生型更加敏感。H2O2处理后突变体叶片出现比野生型更严重的黄化现象和坏死斑点,总叶绿素含量也比野生型下降的更快,电导率测定也发现突变体比野生型的电导率增加得更多。抗氧化酶活性的分析结果发现H2O2处理后,突变体的抗氧化酶活性比野生型提高了1．5～3倍。上述研究结果说明AtCER参与了H2O2诱导的氧化胁迫反应。     

外源H2O2对湖北海棠根系线粒体膜透性和细胞核DNA的影响

用0．024％（V／V）H2O2处理湖北海棠（Malus hupehensis Rehd．）实生苗根系,30min后,根系线粒体膜通透,陛明显增大,线粒体膜电位（△ψm）和线粒体内Cyt c／a吸光度比值下降;60min后,根系细胞核DNA发生片段化降解。经荧光染料吖啶橙染色后,可见H2O2处理60min以上的根系压片中出现了清晰致密的黄绿色荧光宽,呈现出细胞程序,陛死亡（PCD）的特征。     

小麦与叶锈菌互作过程中的H2O2与HR

以小麦品种洛夫林10为材料,与叶锈菌生理小种165和260分别组成亲和组合和不亲和组合.以荧光探针DCFHDA标记H2O2的变化,并借助荧光显微镜原位地直观显现了叶锈菌侵染过程中小麦叶片中H2O2的动态变化.结果表明,亲和组合中H2O2爆发表现为单峰曲线,峰值出现在接种后12h;不亲和组合中表现为双峰曲线.峰值分别出现在接种后12h和20h,第二个峰比第一个高约一倍,且不亲和组合中H2O2爆发的强度远远大于亲和组合.另外,通过药理学试验,采用活体注射法对小麦叶片在接种叶锈菌小种260之前分别预注射抗氧化药物AsA、DTT以及NADPH氧化酶抑制剂DPI和咪唑.观察这些药物对不亲和组合中寄主叶片产生的H2O2和HR的影响.结果表明,抗氧化药物和NADPH氧化酶抑制剂均使寄主叶片中H2O2爆发的强度降低,表现在两个H2O2峰均受到抑制,其中第二个峰受抑制的程度更明显,同时寄主细胞发生HR的面积减小.     

槲皮素对氧化应激大鼠肝细胞氨基酸代谢的影响

通过检测原代培养的大鼠肝细胞培养液中18种氨基酸含量的变化情况,探讨槲皮素对氧化应激大鼠肝细胞氨基酸代谢的影响。结果表明,与对照组相比,槲皮素组氨基酸质量浓度无明显变化;H2O2组、槲皮素+H2O2组培养液中丙氨酸、蛋氨酸和组氨酸的质量浓度显著减少(P<0.05),而牛磺酸的质量浓度显著增加(P<0.05),上述变化槲皮素+H2O2组较H2O2组更明显,槲皮素+H2O2组M et和H is的质量浓度显著低于H2O2组(P<0.05)。说明槲皮素可影响氧化应激肝细胞某些氨基酸,尤其是含硫氨基酸的代谢。这种影响可能是槲皮素抗氧化应激作用的机制之一。     

植物保卫细胞离子通道在气孔运动中的作用

介绍保卫细胞质膜和液泡膜上的离子通道活性变化及其在气孔运动中的作用,同时对各种刺激引发气孔运动过程中的信使Ca2 、H2O2和pH等对离子通道的调节作用作了概述.