雌激素与葡萄糖能量代谢研究进展

雌激素是类固醇激素,有雌素酮、17β-雌二醇、雌三醇3种形式,通过不同形式的雌激素受体发挥功能。雌激素影响细胞葡萄糖能量代谢,包括葡萄糖转运、糖酵解过程、三羧酸循环和氧化磷酸化作用,同时对葡萄糖能量代谢过程中副产物如甲基乙二醛、活性氧等的产生也具有重要影响。在阿尔茨海默病和肿瘤中都存在葡萄糖能量代谢异常的现象。本文针对阿尔茨海默病和肿瘤就雌激素对葡萄糖能量代谢的调节作用进行综述,以期在预防及治疗相关疾病及开发新药过程中提供新思路。     

糖尿病病人的红细胞能量代谢

糖尿病病人内环境的改变影响了其体内红细胞的葡萄糖摄取率、胞内糖酵解酶活性、能量代谢中间产物含量以及ATP的储存与利用。这些因素共同作用于红细胞能量代谢的整个过程,使病人红细胞能量代谢发生改变,从而影响红细胞自身的结构、性质以及功能,引起机体组织微循环紊乱、供氧不足等,促进糖尿病并发症的产生。本文对糖尿病病人红细胞能量代谢的相关研究及分子机制进行总结,这些有助于了解糖尿病病人红细胞能量代谢发生的改变,并为糖尿病病人微血管病变的预防、诊断及治疗提供新的思路。     

AMPK:细胞能量中枢

腺苷酸活化蛋白激酶(AMPactivated proteinkinase,AMPK)是真核细胞中高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,以异源三聚体的形式广泛存在于真核生物体内,是细胞的能量感受器,在能量代谢调控中起极其重要的作用。肝激酶B1(LKB1)、Ca2+/CaM-依赖蛋白激酶激酶β(CaMKKβ)、AMP/ATP或ADP/ATP比值升高以及诸如运动肌肉收缩等生理刺激均可以激活AMPK,进而调节细胞的能量代谢网络,提高其应对内外环境变化的能力,从而维持细胞水平乃至整个机体的稳定状态。活化的AMPK可以增强分解代谢,抑制合成代谢,上调ATP水平,参与细胞糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢等能量代谢过程,增加细胞能量储备,应对能量缺乏。同时活化的AMPK参与细胞的生长、增殖、凋亡、自噬等基本生物学过程。AMPK是研究肥胖,糖尿病等能量代谢性疾病的核心。肿瘤细胞存在特殊的能量代谢方式,其发生,生长,转移与能量代谢失衡密切相关。AMPK与肿瘤细胞异常的能量代谢相关,为肿瘤发生、发展机制研究提供新的策略。本文主要探讨AMPK的结构、激活机制、参与的物质能量代谢和细胞的基本生物学过程以及与肿瘤发生的关联。     

AMPK：细胞能量中枢

腺苷酸活化蛋白激酶（AMP activated protein kinase,AMPK）是真核细胞中高度保守的丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶,以异源三聚体的形式广泛存在于真核生物体内,是细胞的能量感受器,在能量代谢调控中起极其重要的作用。肝激酶B1（LKB1）、Ca^2＋／CaM-依赖蛋白激酶激酶β（CaMKKβ）、AMP／ATP或ADP／ATP比值升高以及诸如运动肌肉收缩等生理刺激均可以激活AMPK,进而调节细胞的能量代谢网络,提高其应对内外环境变化的能力,从而维持细胞水平乃至整个机体的稳定状态。活化的AMPK可以增强分解代谢,抑制合成代谢,上调ATP水平,参与细胞糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢等能量代谢过程,增加细胞能量储备,应对能量缺乏。同时活化的AMPK参与细胞的生长、增殖、凋亡、自噬等基本生物学过程。AMPK是研究肥胖,糖尿病等能量代谢性疾病的核心。肿瘤细胞存在特殊的能量代谢方式,其发生,生长,转移与能量代谢失衡密切相关。AMPK与肿瘤细胞异常的能量代谢相关,为肿瘤发生、发展机制研究提供新的策略。本文主要探讨AMPK的结构、激活机制、参与的物质能量代谢和细胞的基本生物学过程以及与肿瘤发生的关联。     

SDHA与肿瘤细胞代谢

细胞之间的营养竞争可以影响细胞的生长、生存和功能,不同的细胞对营养摄取条件不同,能量代谢表型各有差异,因此,细胞的状态与能量代谢是密切相关的.琥珀酸脱氢酶(SDH)位于线粒体内膜,是三羧酸循环的本质.SDH基因的突变与多种肿瘤有关.线粒体琥珀酸脱氢酶复合体是由多个亚基构成,包括SDHA、SDHB、SDHC、SDHD.其中SDHA扮演着重要的角色,SDHA突变可以引起SDH肿瘤组织中的酶活性丢失.免疫组织化学和转录组分析表明,SDHA突变会引起假性缺氧,导致血管生成增加,及其他SDHx基因突变.线粒体琥珀酸脱氢酶复合体亚单位A(SDHA)同时为线粒体电子传递链提供电子.SDHA的异常表达在肿瘤发生的过程中起到关键作用.本文从SDHA影响肿瘤细胞中能量代谢出发,对SDHA进行综述.     

动脉粥样硬化中胆固醇外流的研究进展

三磷酸腺苷结合盒转运体A1(ABCA1)、三磷酸腺苷结合盒转运体G1(ABCG1)和B族Ⅰ型清道夫受体(SR-BⅠ)介导的胆固醇外流是巨噬细胞内3条主要的胆固醇外流途径,对维持细胞内胆固醇动态平衡至关重要,其中转运体的功能及其表达的调节、胞外接受体的数量和活性等对细胞内胆固醇外流效率有重要的决定作用．最新研究发现,动脉粥样硬化(As)病变中出现的脂类蓄积、炎症、氧化应激、缺氧和胰岛素抵抗等病理情况,显著影响胆固醇转运体的表达,进而影响胆固醇外流及As的发生发展．本文主要针对As病变细胞内各胆固醇外流途径的作用及常伴随的脂类蓄积、炎症、氧化应激、缺氧和胰岛素抵抗现象,对胆固醇转运体表达调节的最新进展做一综述,以期为As治疗提供新理论依据和药物靶点,推动As治疗方法的发展．     

组织蛋白酶S与ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化的实验研究

目的:观察组织蛋白酶S(Cathepsin S)在不同周龄我脂蛋白E基因缺陷(ApoE-/-)小鼠主动脉的表达,初步探讨Cathepsin S对ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化(As)病变的影响.方法:将16只8周龄ApoE-/-小鼠随机分为两组:16周龄组(n=8),24周龄组(n=8),均饲以高脂饮食,分别在16周龄和24周龄处死动物.采用普通光镜、病理图象分析法测定主动脉As斑块面积及管腔面积;免疫组织化学染色方法观察组织蛋白酶S(Cathepsin S)在不同周龄ApoE-/-小鼠主动脉的表达.结果:16周龄组ApoE-/-小鼠主动脉根部出现As病变;与16周龄组ApoE-/-小鼠相比,24周龄组ApoE-/-小鼠主动脉根部As病变显著增强(P＜0.01),免疫组化显示Cathepsin S表达明显增加(P＜0.01).结论:Cathepsin S在ApoE-/-小鼠主动脉的表达随As病变程度增强而显著增加.     

水稻对砷的吸收及代谢机制研究进展

砷（As）是一种广泛存在的致癌的微量元素。环境中日益严重的As污染问题,影响了水稻的生长和品质,并通过食物链进一步威胁着人类健康。为降低食物链中As的污染并提高水稻对As的耐性,需要深入了解水稻对As的吸收及As在水稻体内转运、代谢过程的生理及分子生物学机制。本文就以上几个问题综述了近些年来国内外的研究结果,并对今后深入研究提出建议。     

从能量代谢探讨中医药治疗慢性心衰机制的新进展

随着心衰病理生理机制的研究进展,心衰的治疗已经进展到针对神经-内分泌异常激活的神经激素拮抗及细胞和分子水平,近年来尤其是通过调整能量代谢来治疗心衰和提高心肌工作效率方法的提出,受到医学界的高度重视。本文通过总结既往学术文献及研究结果,探讨心衰与心肌能量代谢之间的关系及中医药治疗心衰的机制。研究显示心肌能量缺乏、代谢酶类过表达以及基因的异常能够引起左心室重塑。因此,干预心肌重塑已成为当前治疗心衰的关键,而干预心肌能量代谢则成为治疗心衰的新靶点。     

膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa单抗通过抑制HMGB1/TLR4 途径减轻ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化

观察膜糖蛋白(GP) Ⅱb/Ⅲa 单抗对小鼠动脉粥样硬化(atherosclerosis,As)病变和HMGB1/TLR4途径基因表达变化的影响,以探讨膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa 受体拮抗剂对As进程的影响及其机制．30只5周龄雄性ApoE^-/-小鼠随机均分为3组：溶剂对照组(生理盐水50 μl,腹腔注射),IgG 对照组(50 μg,腹腔注射),GP Ⅱb/Ⅲa 单抗组(50 μg,腹腔注射)．实验ApoE^-/-小鼠均已高脂、高胆固醇饲料喂养,10周后处死动物．油红O染色观察主动脉窦As病变;活体荧光显微镜观察颈总动脉As病变处血小板黏附;Western blot 检测HMGB-1、TLR4与NF-κB蛋白的表达;免疫组化观察主动脉窦As病变部位MOMA-2 和VCAM-1的表达;ELISA法检测血浆中HMGB-1、IL-1β、TNF-α 与MCP-1的含量．研究结果表明：与对照组相比,GPⅡb/Ⅲa 单抗组ApoE^-/-小鼠As病变和血小板黏附显著减少(P < 0.05);且该组小鼠主动脉TLR4与NF-κB蛋白的表达明显降低;其血清中的HMGB-1、IL-1β、TNF-α 与MCP-1的水平也明显下降(P < 0.05)．此外,GP Ⅱb/Ⅲa 单抗治疗显著减少As病变处MOMA-2 和VCAM-1的表达(P < 0.05)．GP Ⅱb/Ⅲa 单抗减轻ApoE^-/-小鼠As病变可能与抑制HMGB1/TLR4途径介导的炎症有关．     

脑能量代谢与线粒体功能关系的研究进展

线粒体是人体内的能量代谢工厂,而脑是人体内能量代谢最活跃的部位。神经元和胶质细胞是脑内主要的细胞。本文对线粒体在能量产生的作用进行综述,同时比较神经元和星形胶质细胞能量代谢的异同及密切联系,并对神经退行性变中能量代谢障碍与线粒体可塑性改变进行了回顾。以三种神经退行性疾病帕金森、阿尔兹海默和脊髓侧索硬化症为例说明线粒体在神经系统疾病和脑能量代谢之间的重要作用。从而进一步系统的认识,脑内的线粒体在生理和病理状态下对能量代谢的影响。深入了解其机制,为研究神经系统退行性疾病提供新的治疗策略。     

低氧与神经干细胞

由于氧在能量代谢和内环境稳定中起重要调节作用,所以地球上绝大多数生命都离不开氧（YunZhong,2002）。作为重要的生理病理调节因素,氧浓度改变的影响可以贯穿整个生命过程：从胚胎发育到成体正常功能的维持,多种病变,衰老退变等。NSCs不仅存在于发育中的哺乳动物中枢神经系统中,而且也存在于几乎所有成年哺乳动物,包括人类的神经系统中。     

光合能量代谢对C_3植物光呼吸的调节作用

C_3植物光呼吸与光合作用关系受光合能量代谢状况的调节。在外界无CO_2和照光条件下,贮藏性光合产物经某种转化途径能“回迁”光合与光呼吸碳循环并显著地受到光合能量代谢的影响。在无CO_2或低CO_2浓度、高光强条件下,此碳素“回迁”过程对协调光合能量代谢与光合碳素代谢平衡,可能起重要作用。     

土壤重金属污染的酶学诊断:紫色土Cd、Cu、Pb和As对水稻根系脱氢酶的影响

本文通过酸性紫色土和石灰性紫色土中不同浓度Cd、Cu、Pb、As对水稻根系脱氢酶的影响研究,揭示了脱氢酶受抑制与产生抗性的过程。在低浓度时,土壤Cd、Cu、Pb、As对脱氢酶的影响较敏感,能因元素的不同性质反映土壤类型影响的差别。最后,以脱氢酶受抑制与初始抗性峰出现的转折点相应的土壤浓度为依据,确定了两种紫色土Cd、Cu、Pb、As的临界浓度。     

免疫细胞相关的能量代谢

"免疫细胞的代谢及其调节"是近年发展而成的一个新研究领域。大量实验研究证实,免疫应答通常伴随某些免疫细胞在短时间内大量增殖、激活,而活化的免疫细胞(如T细胞/B细胞及其功能亚群、不同类型的固有免疫细胞等)有赖于改变其能量代谢方式而分化、扩增及发挥功能。因此,通过调控免疫细胞的能量代谢方式,可影响免疫应答的产生、效应及转归,并干预某些免疫病理过程的发生和发展。主要介绍不同T细胞亚群、B细胞和固有免疫细胞(如i NKT细胞等)的能量代谢及其调节,以及调控能量代谢对免疫细胞(尤其是T细胞)分化、功能的影响及其机制。     

土壤重金属污染的酶学诊断:紫色土Cd、Cu、Pb和As对水稻根系脱氢酶的影响

本文通过酸性紫色土和石灰性紫色土中不同浓度Cd、Cu、Pb、As对水稻根系脱氢酶的影响研究,揭示了脱氢酶受抑制与产生抗性的过程。在低浓度时,土壤Cd、Cu、Pb、As对脱氢酶的影响较敏感,能因元素的不同性质反映土壤类型影响的差别。最后,以脱氢酶受抑制与初始抗性峰出现的转折点相应的土壤浓度为依据,确定了两种紫色土Cd、Cu、Pb、As的临界浓度。     

线粒体与肿瘤发生发展

肿瘤的发生发展是一个十分复杂的生物学过程。随着研究的深入,人们逐渐认识到线粒体不仅是重要的细胞器,而且在肿瘤的发生发展中也起着重要的作用,与肿瘤的能量代谢异常、活性氧自由基升高、组织浸润和转移能力、细胞死亡抵抗等密切相关。就近年来线粒体与肿瘤发生发展的关系研究做一综述。     

溶解有机质与铁氧化物相互作用过程对重金属再迁移的影响

水体中的溶解有机质(DOM)可与铁氧化物发生广泛的相互作用,进而对重金属再迁移产生重要影响,因而开展DOM与铁氧化物相互作用过程及其对重金属再迁移影响的实验研究,将有助于深化认识有毒重金属的迁移转化规律及其二次污染风险。本文对还原条件下不同浓度的DOM与铁氧化物的相互作用过程及其对重金属(Pb和As)再迁移的影响进行了研究。Pb、As浓度变化和铁氧化物絮体IR光谱分析结果表明:(1)DOM与铁氧化物的相互作用能明显增强还原环境下铁氧化物中Pb的再释放,并对As的再迁移产生一定的影响;(2)铁氧化物絮体主要通过Fe(III)与DOM中的羟基和羧基形成配位键而发生相互作用,Fe(III)易形成粒径更小的无定形铁氧化物,有利于铁氧化物的还原溶解,进而增强铁氧化物絮体中Pb、As的再释放;DOM使还原溶解后的Fe(II)难以形成二次沉淀矿物,不仅减弱了Pb、As再次进入固相的机会,而且溶解态Fe(II)浓度的增高能够进一步催化γ-FeOOH到α-FeOOH的相转化过程,进而促进铁氧化物絮体中Pb、As元素的再释放;此外,DOM还可以通过竞争吸附作用过程减弱铁氧化物对Pb、As的吸附,这可能也是溶液中Pb、As浓度增高的原因。本研究为进一步深化认识还原环境下重金属的二次污染风险,进而制定科学合理的水环境管理和保护措施提供了科学依据。     

糖酵解参与痫性发作时能量代谢及痫性发作终止机制

痫性发作时大量神经元异常同步放电而导致脑内生物能量大量消耗,在此应激状态下,无氧酵解供能系统启动以缓解有氧代谢(三羧酸循环)供能系统的能量供应短缺。研究表明,糖酵解过程作为生物体内重要的旁路供能途径,参与了痫性发作过程,为痫性发作提供能量,而其代谢产物乳酸可能参与痫性发作的终止。现就糖酵解过程参与痫性发作的可能作用机制,从下述两个方面进行综述(1)糖酵解过程在痫性发作能量代谢中的作用;(2)糖酵解过程代谢产物可能影响痫性发作的终止。     

α-酮戊二酸与动脉粥样硬化的关系研究进展

α-酮戊二酸(α-ketoglutarate,α-KG)是戊二酸带酮基的衍生物中的一种,是三羧酸循环中重要的代谢中间产物,通过异柠檬酸脱氢酶(IDH)催化异柠檬酸氧化脱羧和谷氨酸脱氢酶催化谷氨酸氧化脱氨产生,是连接细胞内碳-氮代谢的关键节点。动脉粥样硬化(atherosclerosis,As)是一种慢性进行性疾病,病因复杂,且容易引发多种心脑血管疾病。本文从血管内皮细胞功能、自噬、DNA甲基化修饰、能量代谢、血管衰老等方面探讨α-KG与As之间的关系及其调控机制。