纳米硒抗胰岛β细胞凋亡作用与机制的研究

旨在研究纳米硒(Se NPs)抗二型糖尿病胰岛β细胞凋亡的作用及机制。通过电子显微镜,纳米粒度仪等技术方法对Se NPs的表征进行鉴定,并运用相关分子生物学技术验证其对于胰岛β细胞凋亡模型的保护作用及机制。结果表明,壳聚糖(CS)修饰后的Se NPs表面电荷增加到24.8 mv,其保存期延长到100 d以上。另外,细胞学实验表明浓度在2μmol/L以下Se NPs不具有毒性,38.1 nmol/L Se NPs可通过激活硫氧还蛋白还原酶(Trx R)活性,从而减轻胞内氧化应激(ROS)水平,最终使胰岛β凋亡模型细胞存活率提高了31.75%。动物学实验也表明Se NPs能抗胰岛β细胞凋亡。因此,Se NPs可有效减轻二型糖尿病中胰岛β细胞凋亡,对于二型糖尿病具有潜在的治疗价值。     

微生物硒代谢机制研究进展

硒(Se)是人与动物生命必需的微量元素,在医学保健和工业制造方面有着广泛的应用。硒在环境中有四种价态,包括硒酸盐Se O42-(+6)、亚硒酸盐Se O32-(+4)、单质硒Se0(0)和硒化物Se2-(-2)。微生物在硒的形态转化中扮演了重要的角色,影响着环境中硒的生物地球化学循环。本文主要从自然界中硒的循环以及微生物与硒代谢机制两个方面阐述微生物对硒的生物地球化学循环的重要性。     

富硒产品中硒的形态分析及化学评分模式的建立

采用微波水解、HPLC-HG-AFS法测定了硒蛋白粉、硒蛋白片、肽粉、富硒原料等19种硒产品中的总硒、硒代氨基酸和亚硒酸根离子[Se(IV)],分析了硒代氨基酸、Se(IV)和其他形态硒占总硒的百分比及不同形态硒代氨基酸的组成比例。以此为依据,将硒产品分为硒蛋白型、单一硒代氨基酸型、其它形态硒型及有机无机硒混合型。根据DBS42/002-2014规定建立了富有机硒产品评分模式,其中18种为富有机硒产品;根据适硒地区母乳中硒代氨基酸的组成比例提出了硒代氨基酸的化学评分模式,评分结果显示13种以蛋白态硒为主的硒产品中硒代氨基酸的组成比例均与母乳相差甚远,不利于人体平衡吸收利用,其中10种SeMet含量远远超过人体所需,SeCys_2为限制硒代氨基酸。该评分模式的建立对硒产品的开发具有指导意义。     

微生物对硒的还原及其产物的应用研究进展——纪念硒发现200周年

硒是生命必需的微量元素,以硒代半胱氨酸(Sec,第21位氨基酸)和硒代甲硫氨酸(Se-Met)的形式加入到硒蛋白(酶)中。人畜硒摄入过量或不足均会导致很多疾病。微生物参与了Se(-Ⅱ)、Se(0)、Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)等各种价态间的转化。本文主要综述微生物对硒的还原及其生物学意义。微生物对硒的还原包括同化还原、异化还原以及在还原基础上进行的硒的甲基化。硒的同化还原主要是形成各种硒蛋白,满足微生物自身对硒的需求,食源性微生物对人畜补硒具有重要意义。高浓度硒酸盐和亚硒酸盐则可促使微生物进行异化还原并形成单质纳米硒颗粒。有的微生物会将还原态的Sec和Se-Met进一步转化为挥发态的甲基化硒。硒的异化还原和甲基化都是解毒机制,在硒污染环境的治理中具有重要意义。最后,阐述了单质纳米硒在医药、生物传感器和治理重金属污染等方面的应用前景,以及微生物合成CdSe荧光量子点的应用。     

硒对氧化应激诱导的胎盘滋养层细胞增殖与凋亡的影响

摘要 目的：检测硒（NaSe）对CoCl₂氧化应激诱导人胎盘滋养层细胞(JEG-3) 增殖与凋亡的影响及其可能机制。方法：体外培养JEG-3 细胞,在加入CoCl₂（500 μM）氧化应激诱导前先加入NaSe(100nM) 预处理24小时,MTT 实验检测硒对氧化应激JEG-3的增殖促进作用; 利用细胞流式术（FCM）检测硒对氧化应激JEG-3细胞凋亡的影响;用Western blot检测硒影响氧化应激JEG-3细胞增殖与凋亡的可能分子生物学机制。结果：MTT 提示硒能够增加氧化应激诱导的JEG-3细胞的增殖活性(P＜0.05) ,降低氧化应激JEG-3细胞凋亡率(P＜0.01) ,同时硒蛋白Gpx1表达上调(P＜0.05) ,脂质过氧化物MDA表达下降（P＜0.05）。结论：硒通过上调硒蛋白Gpx1 表达,降低脂质过氧化物MDA表达,进而降低氧化应激JEG-3细胞凋亡率而发挥其促进增殖活性,提示硒的补充对子痫前期的预防和治疗具有重要的意义。     

细菌还原氧化态硒产生红色单质硒的研究进展

硒是一种生命必需的微量元素,但高浓度时毒性较强且会造成环境污染。许多细菌可以将亚硒酸盐(SeO32-)或硒酸盐(SeO42-)等毒性较高的氧化态硒还原为毒性较小的红色单质硒(Se°),形成硒-蛋白复合物,它们对于获得最佳补硒方式和治理硒环境污染具有应用潜力。近年来,关于这一生物还原过程,人们进行了大量的研究,包括碳源、氧气、元素硫、谷胱甘肽以及一些氧化还原酶和膜转运蛋白等在内的多种物质都被发现可能影响或参与了细菌对硒的代谢。综述了细菌进行生物还原氧化态硒的影响因素及不同细菌产生红色单质硒机理的研究进展。     

亚硒酸钠和硒酸钠对小白菜生长生理特性的影响

以小白菜品种'秦白2号'为材料,采用盆栽试验研究了不同浓度亚硒酸钠[Se(IV)]和硒酸钠[Se(VI)]胁迫对小白菜生长生理特性的影响及其生理机制,为土壤硒污染修复及其合理开发利用提供理论依据.结果表明,Se(IV)≤10.0 mg·kg-1时,小白菜的叶长、叶宽显著下降,而生物量没有受到显著影响;Se(VI)≤1.0 mg·kg-1时,叶长、叶宽、生物量没有显著变化;更高浓度处理时,叶长、叶宽、生物量均随外源Se(IV)和Se(VI)处理浓度的增大而急速下降.Se(IV)≤40.0 mg·kg-1和Se(VI)≤20.0 mg·kg-1处理均对小白菜叶片叶绿素含量无显著影响,但更高浓度外源Se(IV)和Se(VI)却显著抑制了叶绿素合成.低浓度外源Se(IV)和Se(VI)均使小白菜叶片谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性上升,膜质过氧化物(MDA)含量下降,对超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性及脯氨酸含量无显著影响;高浓度硒使MDA含量、脯氨酸含量及SOD活性上升,而使GSH-Px活性和CAT活性下降;外源Se(IV)和Se(VI)均使过氧化物酶(POD)活性降低.研究发现,低浓度外源Se(IV)和Se(VI)均提高了小白菜的抗氧化作用,从而促进小白菜叶片叶绿素的合成和生长,高浓度时则相反;低浓度硒的抗氧化作用和高浓度硒的过氧化作用均以Se(VI)大于Se(IV).说明硒酸钠的有效性和毒害作用均大于亚硒酸钠.     

基于CdSe掺杂锐钛矿TiO_2的可见光体外灭活HL60细胞实验研究

用超声驱动方法合成了CdSe/TiO_2复合纳米粒子,并通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外可见光(UV-Vis)吸收光谱和荧光(FS)光谱对CdSe/TiO_2复合纳米粒子进行表征。使用CCK-8法测定CdSe/TiO_2对白血病细胞的可见光光催化活性并通过SEM研究HL60细胞的表面超微结构形态。实验结果表明,用CdSe/TiO_2复合纳米粒子处理的组中观察到明显的HL60细胞生长抑制,并且HL60细胞在CdSe掺杂TiO_2复合纳米粒子作用下的PDT效率显著高于TiO_2,表明可以通过CdSe的修饰有效增强TiO_2的可见光光催化活性。此外,CdSe/TiO_2在可见光辐照下在4μg/m L的终值浓度下显示非常高的光动力效率,达76%。荧光光谱分析表明,CdSe/TiO_2复合纳米粒子可能通过分离光生空穴电子对提高此复合纳米粒子的光催化活性,从而提高CdSe/TiO_2对HL60细胞的PDT灭活效率。     

肉桂醛调控不结球白菜多胺氧化酶-过氧化氢系统缓解硒胁迫的机理研究北大核心CSCD

硒(Se)胁迫通常引发植物细胞生理损伤,进而抑制植物生长。肉桂醛(CA)是一种具有抗氧化特性的天然化合物。该研究以不结球白菜(Brassica rapa)幼苗根为研究材料,采用多种生理生化以及原位荧光检测手段,研究了多胺氧化酶-过氧化氢(PAO-H_(2)O_(2))系统参与肉桂醛缓解硒胁迫的作用方式。结果表明:(1)硒胁迫显著抑制不结球白菜幼苗根的生长,并呈现浓度效应,而肉桂醛能显著缓解硒胁迫导致的生长抑制。(2)肉桂醛能够显著缓解硒胁迫诱导的根细胞氧化损伤和细胞死亡。(3)硒胁迫导致根内PAO活性和H_(2)O_(2)水平显著升高,而加入肉桂醛后可显著抑制PAO活性并降低H_(2)O_(2)水平。(4)在不结球白菜体内6个BrPAOs家族基因(BrPAO1-6)中,硒胁迫能够诱导BrPAO3、BrPAO5和BrPAO6表达量显著上调,而肉桂醛可显著抑制硒胁迫的这种诱导效应。研究发现,肉桂醛可通过抑制PAO-H_(2)O_(2)系统有效缓解不结球白菜的硒胁迫伤害,为外源调控作物耐受硒胁迫提供了新证据。     

硒对亚硝酸钠导致的草鱼肝细胞氧化损伤的保护作用

以草鱼(Ctenopharyngodon idella)肝细胞(L8824)为研究对象, 设置对照组、亚硝酸钠暴露实验组、亚硒酸钠孵育实验组和亚硒酸钠孵育后亚硝酸钠暴露实验组, 探讨亚硒酸钠对不同浓度亚硝酸钠诱导L8824细胞氧化损伤及凋亡的保护作用。结果显示, 亚硝酸钠暴露能抑制L8824细胞贴壁, 导致细胞凋亡率增加。亚硝酸钠暴露引致L8824细胞的谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低; gpx、sod和cat基因表达下调(P<0.05), DNA损伤诱导转录物3(ddit3)和bcl-2相关X蛋白(bax)基因表达上调(P<0.05)。亚硒酸钠(10 μmol/L)孵育L8824对细胞形态和凋亡率无显著影响, 但GPX、SOD和CAT活性上升, gpx、sod、cat、核因子E2相关因子2(Nrf2)和Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(keap1)基因表达上调(P<0.05)。亚硒酸钠孵育后亚硝酸钠暴露实验组, 细胞凋亡率、GPX、SOD和CAT活性较对照组无显著变化, 但B淋巴细胞瘤-2(bcl-2)基因表达显著上调(P<0.05)。研究结果表明, 给草鱼肝细胞补充硒在一定程度上能缓解亚硝酸钠暴露导致的抗氧化系统失衡, 抵抗亚硝酸钠暴露带来的氧化应激, 降低细胞凋亡率, 硒的预孵育作用能上调Nrf2/Keap1通路中的关键基因和酶, 表明硒的保护作用可能是通过介导 Nrf2/Keap1信号通路发挥作用。     

亚硒酸钠对弥漫性大B细胞淋巴瘤SU-DHL-4细胞的干预作用及其机制*

目的: 证实亚硒酸钠对弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)的作用,并分析其作用的分子机制。方法: 分别用0、2、10、50和250 ng/ml亚硒酸钠作于96孔培养板培养24 h 的DLBCL细胞SU-DHL-4,用CCK-8法检测DLBCL细胞的增殖活性,hoechst染色和流式细胞术分析SU-DHL-4细胞的核形变化、凋亡和坏死率,RT-qPCR和Western blot法检测该细胞基因转录、表达和活化情况。结果: 亚硒酸钠可显著抑制SU-DHL-4细胞增殖活性并诱导其凋亡,抑制基因RIP2、Bcl-xL、NIK及NF-κB的表达,同时可以使SU-DHL-4细胞内RIP2、Bcl-xL、NIK、P52蛋白表达水平明显下调,并促进Caspase-3的磷酸化。结论: 亚硒酸钠可通过影响NF-κB经典和非经典通路,从而抑制SU-DHL-4细胞的增殖,并诱导其发生凋亡。     

镉诱发肝细胞毒性和胞内Ca2+变化及硒的保护作用研究

本文通过研究镉诱发鼠肝细胞毒性和胞内游离Ca2 变化及硒的干预效应,探讨镉致肝细胞损伤机制及硒的保护作用。分离培养新生鼠原代肝细胞,随机分为正常对照组、4个5、25、100和250μmol/LCdCl2组、2个10和20μmol/LNa2SeO3组和8个用10和20μmol/LNa2SeO3分别与5、25、100和250μmol/LCdCl2联合作用组。在实验后第12h检测肝细胞存活及其MDA含量和培养液中LDH活性,激光共聚焦显微镜分析肝细胞内游离Ca2 水平([Ca2 ]i)。结果显示,镉处理的肝细胞存活随镉浓度增加明显下降,硒处理组与对照组差异不明显;硒提高或明显提高镉染毒肝细胞存活。肝细胞培养上清液LDH活性随镉浓度增加而逐渐升高,且100和250μmol/LCdCl2组显著高于对照组,而硒处理组未见明显变化;给予硒的25、100和250μmol/LCdCl2处理组LDH活性下降或明显下降。不同浓度镉均诱发肝细胞MDA含量显著升高,而硒处理组未见类似表现;10和20μmol/LNa2SeO3抑制或显著地降低25、100和250μmol/LCdCl2诱发的MDA的生成。经镉处理的肝细胞[Ca2 ]i荧光强度明显高于对照组,且随镉浓度的增加而上升,而给予硒的肝细胞[Ca2 ]i荧光强度未见升高,与对照组相近;加入硒的镉染毒肝细胞[Ca2 ]i均比各对应浓度的镉处理组有较大幅度地下降,其中给予硒的25μmol/LCdCl2处理组差异显著,且接近对照组的水平。结果提示,镉诱发肝细胞毒性和损伤以及肝细胞[Ca2 ]i升高;硒可能通过干预肝损伤细胞脂质过氧化反应,改善和保护肝细胞[Ca2 ]i稳态而减轻镉诱发的细胞毒性和损伤过程。     

硒代蛋氨酸对Aβ1-42诱导N2a细胞损伤的保护作用

探索硒代蛋氨酸（Se-Met）的早期干预对Aβ1-42诱导的Neuro-2A（N2a）细胞损伤的保护作用。将N2a细胞分为对照组、Aβ1-42诱导损伤组、Se．Met组和Se—Met预处理的ADl-42组,CCK．8法检测显示不同浓度Se-Met对N2a细胞活力的影响不同,且Se．Met能减弱Aβ1-42诱导N2a细胞活力的降低（P〈0．01）：DCFH．DA标记检测可见Se-Met预处理明显抑制Aβ1-42引起的N2a细胞内总活性氧（reactive oxygen species,ROS）水平增高,Aβ1-42作用24h组效果更显著（P〈0．05）;Westernblot检测发现,Se-Met可显著回升Aβ1-42引起的N2a细胞synaptophysin和PSD95水平的降低（P〈0．05;P〈0．05）;同时,Se-Met可显著降低Aβ1-42引起的N2a细胞内LC3-II／LC3-I水平的升高（P〈0．05）。因此,Se-Met在一定作用时间和浓度下可以提高N2a细胞的活力,对Aβ1-42引起的N2a细胞ROS水平增高、自噬均有抑制作用,同时缓解Aβ1-42引起的突触损伤;Se-Met对Aβ1-42诱导N2a细胞损伤具有较好的保护作用。     

基于Fe-TiO_2和Ni-TiO_2的PDT体外灭活HL60细胞的试验研究

本文通过溶胶-凝胶法制备了Fe-TiO_2和Ni-TiO_2纳米颗粒,并研究这两种纳米颗粒体外光动力疗法(PDT)对HL60细胞的灭活效果。通过透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见光(UVVis)吸收光谱等方法对纳米颗粒进行表征。使用CCK-8法分别测定Fe-TiO_2和Ni-TiO_2对HL60细胞的灭活效果。结果表明,不同终值浓度及掺杂量的Fe-TiO_2和Ni-TiO_2纳米颗粒对HL60细胞的暗毒性较低,但是PDT效率均显著高于未掺杂的TiO_2。在各自的最佳作用参数下,PDT灭活效率分别达到72. 5%±1. 6%和56. 4%±1. 2%。此外,还对这两种纳米颗粒灭活效果的差异进行了探讨。     

螺旋藻转化纳米元素硒的制备及其体外清除自由基活性的初步研究

研究利用高密度富硒螺旋藻(Se-SP)细胞通过生物转化制备纳米元素硒(Nano-Se)的可行性,观察Nano-Se在体外对氧自由基的清除作用。用梯度离心分选Nano-Se,原子力显微镜(AFM)、透射电镜(TEM)及X-射线能谱(EDX)联用表征纳米粒中的元素硒形态,电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测定Nano-Se中的硒含量,化学发光方法检测Nano-Se在体外对超氧自由基和羟自由基的清除作用。结果发现,Nano-Se主要由元素硒构成,形态呈球形,73%的纳米粒子直径大小分布在(61±17)nm范围。Nano-Se在体外对两种氧自由基的最大清除率分别为:30.1%和27.6%,相应的EC50分别为:0.8 μg/ml和2.2 μg/ml。相同剂量时,Nano-Se对氧自由基的清除作用比硒代蛋氨酸(Se-Met)及Se-SP中其它含硒活性成分更强。结果提示,利用高密度Se-SP可诱导Nano-Se的大量生成,Se-SP转化的Nano-Se可能是一种新的抗氧化硒形态,其作用机制和体内生物活性有待深入研究。     

一株耐硒壶瓶碎米荠内生菌分离、鉴定及其体外硒代谢研究

【背景】壶瓶碎米荠对硒具有超积累能力,并主要以硒代胱氨酸的形式存在,与已有的硒超积累植物显著不同,其硒超积累机制不明。【目的】从硒超积累植物壶瓶碎米荠(Cardamine hupingshanensis)体内分离耐硒内生菌,并对其进行鉴定和体外硒代谢特征研究,为壶瓶碎米荠超积累硒的机制研究提供参考。【方法】从壶瓶碎米荠新鲜叶片中分离纯化耐硒内生菌株,对其进行生理生化特征及16S rRNA基因序列分析鉴定,并对其进行亚硒酸钠培养代谢。【结果】获得一株耐硒内生菌CSN-1,被鉴定为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus),培养液中硒含量低(Se 1.5 mg/L)时其吸光度值较对照组高,硒含量高(Se 10 mg/L)时其吸光度值较对照组低;代谢后的上清液中硒主要以Se~(4+)存在,而菌体中硒主要是硒代胱氨酸(SeCys_2)。【结论】硒超积累植物壶瓶碎米荠叶片体内存在甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)CSN-1,具有将亚硒酸钠转化为硒代胱氨酸的能力,低浓度的硒对该内生菌的生长具有一定的促进作用,而高浓度的硒则会抑制该内生菌的生长。     

硒对H2O2诱导的人甲状腺细胞凋亡和超微结构改变的影响

目的：观察硒对H2O2诱导的人甲状腺上皮细胞凋亡和超微结构改变的影响。方法：取良性甲状腺腺瘤旁正常组织进行细胞培养。加硒（10^-7mol／L）或不加硒后加入不同浓度H2O2（0～800μmol／L）刺激单层培养的甲状腺细胞,流式细胞术（FCM）检测甲状腺细胞凋亡率并在电镜下观察其超微结构的改变.结果：经过H2O2作用24h的人甲状腺细胞,随H2O2浓度升高,细胞凋亡率逐渐升高;电镜下甲状腺细胞超微结构呈损伤型改变,甚至出现凋亡、死亡。预先加入10^-7mol／L硒可降低细胞凋亡率,可明显减轻亚细胞结构损伤。结论：硒可减轻H2O2诱发的人甲状腺细胞的氧化损伤,拮抗其导致的细胞凋亡。     

总状蕨藻盾叶变种多糖及其硒化产物对小鼠T细胞和NK细胞的调节

一种分离自总状蕨藻盾叶变种的多糖CrvpPS与纳米硒反应之后形成稳定的多糖纳米硒（CrvpPS-nano—Se）系统．实验检测了CrvpPS和CrvpPS—nano-Se对小鼠T淋巴细胞亚群及NK细胞的调节功能．用氢化可的松制造免疫功能低下的小鼠动物模型,给模型小鼠分别连续10天灌胃CrvpPS、蔗糖-纳米硒、CrvpPS—nano-Se溶液和阳性对照药物左旋咪唑,检测脾脏和胸腺指数的变化,并用流式细胞仪检测血中T细胞亚群（CD3^＋,CD4^＋,CD8^＋）和脾脏NK细胞百分比．结果表明,CrvpPS和CrvpPS-nano-Se对胸腺有较大的刺激作用,能使模型小鼠的CD3^＋,CD3^＋CD4^＋,NK细胞百分比以及CD4^＋／CD8^＋明显升高（P〈0．05）,CrvpPS-nano—Se提升CD3^＋,CD3^＋CD4^＋细胞百分比的作用明显优于CrvpPS、蔗糖-纳米硒及左旋咪唑（P〈0．05）．表明CrvpPS对免疫功能低下小鼠的胸腺指数、T细胞亚群和NK细胞百分比具有正向调节作用;其硒化产物CrvpPS-nano-Se对CD3^＋,CD3^＋CD4^＋细胞的调节作用优于单纯多糖和单纯纳米硒．     

基于5-ALA-TS-FA体外光动力疗法灭活HL60细胞实验研究

本文通过癌症靶向性分子叶酸(FA),硅壳包裹的TiO_2(TS)纳米颗粒和5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)进行结合形成新型光敏剂5-ALA-TS-FA,并研究其在光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)治疗白血病肿瘤细胞HL60中的灭活效果。实验采用表面修饰的方法成功制备了5-ALA-TS-FA纳米颗粒,表征样品通过透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)等测试方法,通过加入不同浓度的复合纳米颗粒5-ALA-TS-FA与HL60细胞共育12 h,分别测量纳米颗粒的暗毒性和PDT灭活效应,其中PDT灭活效应采用Cell Counting Kit-8(CCK-8)法检测。实验结果表明,5-ALA-TS-FA复合纳米颗粒分散性良好;当药物浓度为100μg/m L与HL60细胞共育12 h后,5-ALA-TS-FA对HL60细胞的暗毒性较低,在光动力疗法中5-ALA-TS-FA灭活效率可达到74.65%,显著高于TiO_2和TS-FA的灭活效率。因此5-ALA-TS-FA作为一种潜在的光敏剂具备良好的应用前景。     

硒蛋白

硒(Se)已被确认为是一种生物微量元素,它能共价结合到生物大分子、尤其是蛋白质中。硒蛋白是某些细菌、鸟类、哺乳动物(可能也包含植物)的酶系统的基本成份。一、细菌硒蛋白最早被鉴定的细菌硒蛋白是依赖硒的甲酸脱氢酶,该酶催化无氧条件下HCOOH?H_2+CO_2。Pinsent(954)指出,E·Coli甲酸脱氢酶的表达需要硒。Lester和Demoss(1971)则