胆固醇代谢异常与阿尔茨海默氏症

阿尔茨海默氏症(Alzheimer's disease,AD)是一种退行性神经系统疾病。许多已知的AD危险因素都与胆固醇的代谢有关。大量研究发现,胆固醇代谢异常与该病神经变性的机制相关。本文主要综述了近年来关于胆固醇在脑内的代谢过程及其与AD相关因素关系的研究进展。     

阿霉素注射剂量对肾病综合征大鼠脂蛋白脂酶和卵磷脂胆固醇酰基转移酶水平的影响

摘要 目的：探讨阿霉素注射剂量对肾病综合征（nehpmtic syndrome,NS）大鼠脂蛋白脂酶和卵磷脂胆固醇酰基转移酶（Leci-thin cholesterol acyltransferase,LCAT）水平的影响。方法：64只SD大鼠随机平分为四组-对照组、小剂量阿霉素组、中剂量阿霉素组与高剂量阿霉素组,四组大鼠经尾静脉一次性注射阿霉素0 mg/kg、2 mg/kg、4 mg/kg、8 mg/kg,检测造模后不同时间点大鼠肾脏脂蛋白脂酶和卵磷脂胆固醇酰基转移酶水平变化情况。结果：小剂量阿霉素组、中剂量阿霉素组与高剂量阿霉素组造模后7 d、14 d、21 d的体重与每日采食量、血肌酐与尿素氮都低于对照组（P<0.05）,24 h尿蛋白高于对照组（P<0.05）,且存在剂量依赖性,三组间对比差异有统计学意义（P<0.05）。小剂量阿霉素组、中剂量阿霉素组与高剂量阿霉素组造模后21 d、28 d的肾脏脂蛋白脂酶和卵磷脂胆固醇酰基转移酶相对表达水平低于对照组（P<0.05）,且存在剂量依赖性,三组间对比差异有统计学意义（P<0.05）。结论：小剂量阿霉素可抑制大鼠肾脏脂蛋白脂酶和卵磷脂胆固醇酰基转移酶的表达,能快速有效建立肾病综合征大鼠模型,具有很好的模拟造模效果。     

干酪乳杆菌arat基因的敲除及其对苯乳酸合成代谢的影响

苯乳酸（PLA）作为一种新型的广谱抑菌物质,在食品行业具有巨大的发展潜力,作为乳酸菌的天然代谢产物之一,对其代谢机理的研究具有非常重要的意义。通过CRISPR/Cas9基因编辑系统对一株干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）1.8727的芳香族氨基转移酶基因arat进行敲除,得到一株arat缺失菌株（L. casei）1.8727Δarat。通过HPLC方法分析其代谢产物,发现发酵72 h时,PLA产量比出发菌株提高约66.7%,而苯丙氨酸（Phe）比出发菌株提高约57.8%。首次在L. casei 1.8727中成功应用基因编辑手段敲除了arat基因,研究表明该菌株具有自身合成代谢Phe的能力,arat作为PLA代谢途径的关键酶基因,其缺失并未使PLA产量下调,而是促进了PLA与Phe的合成代谢,证明干酪乳杆菌中可能存在其他的代偿途径,arat基因缺失所造成的代谢流的改变最终造成PLA与Phe产量的提高,同时PLA的合成代谢可能涉及多个基因的参与,是一个复杂的代谢网络。研究结果对于深入研究PLA的合成代谢机制具有重要意义,为后续PLA合成代谢途径提供了新的思路及方法。     

APRT缺陷型CHO细胞系的建立及其重组蛋白表达能力评价北大核心CSCD

中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)细胞是生产复杂重组药物蛋白的首选宿主细胞,腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adenine phosphoribosyltransferase,APRT)催化腺嘌呤与磷酸核糖缩合形成腺苷一磷酸,是嘌呤生物合成步骤中的关键酶。采用基因编辑技术敲除CHO细胞中aprt基因,验证获得的APRT缺陷型CHO细胞系的生物学特性;构建两种真核表达载体:对照载体(含有目的基因增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)和弱化载体(含有启动子和起始密码子突变的aprt弱化表达盒及EGFP),分别转染APRT缺陷型和野生型CHO细胞并筛选获得稳定转染的细胞池;重组CHO细胞传代培养60代并用流式细胞术检测EGFP表达的平均荧光强度,并比较不同实验组重组蛋白EGFP的表达稳定性。PCR扩增和测序结果表明,CHO细胞aprt基因成功敲除;获得的APRT缺陷型CHO细胞系在细胞形态、生长增殖、倍增时间等生物学特性方面与野生CHO细胞无显著差异。目的蛋白瞬时表达结果表明,与野生型CHO细胞相比,转染对照载体和弱化载体的APRT缺陷型CHO细胞系中EGFP的表达分别提高了42%±6%和56%±9%;特别是长期传代培养时,转染弱化载体的APRT缺陷型细胞中EGFP表达量显著高于野生型CHO细胞(P<0.05);构建的基于APRT缺陷型CHO细胞系能够明显提高重组蛋白的长期表达稳定性。研究结果为建立高效稳定的CHO细胞表达系统提供了一种有效的细胞工程策略。     

小分子药物BNTA通过上调Insig1缓解高胆固醇引起的骨关节炎

骨关节炎(osteoarthritis,OA)是运动系统常见的退行性疾病,具有高发病率和高致残率。骨关节炎的发病机制目前尚不明确,既往研究认为骨关节炎发病主要与创伤因素相关,而近期研究表明,以胆固醇代谢异常为主的代谢性因素同样与骨关节炎密切相关,骨关节炎的治疗以早期对症治疗和晚期手术治疗为主,尚无针对病因的特效药物。既往研究中发现,有一种具有软骨保护作用的小分子药物BNTA,其在创伤引起的骨关节炎中具有较好的疗效,但其对高胆固醇引起的骨关节炎的作用尚不明确。本研究为探究BNTA对高胆固醇引起的骨关节炎的治疗作用及其机制,采用高胆固醇饮食构建了大鼠骨关节炎模型,取膝关节石蜡切片进行组织学评估,使用油红O染色评估大鼠软骨细胞内的脂质积聚情况,使用RT-qPCR、免疫荧光和免疫组化评估软骨细胞合成代谢、分解代谢及胆固醇代谢相关基因和蛋白质的表达。结果显示,BNTA可缓解高胆固醇大鼠骨关节炎模型中的病理表现,改善OARSI评分。在大鼠软骨细胞中,BNTA可促进合成代谢相关基因col2、sox9、acan的表达,抑制分解代谢相关基因mmp13、adamts5的表达,可改善高胆固醇引起的大鼠软骨细胞脂质积聚。在大鼠软骨细胞和高胆固醇大鼠骨关节炎模型中BNTA均可上调Insig1表达。本研究证实,高胆固醇可在体内和体外实验中加重骨关节炎,可引起大鼠软骨细胞脂质积聚增加。在体内和体外实验中BNTA均能缓解高胆固醇引起的骨关节炎表型,改善软骨细胞内的异常脂质积聚,其作用可能为通过上调Insig1抑制细胞内的胆固醇生物合成,从而缓解脂质异常积聚。     

土壤中群体感应淬灭细菌的原位分离与筛选

【背景】许多革兰氏阴性细菌通常以N-酰基高丝氨酸内酯(N-acylhomoserine lactones,AHLs)作为群体感应主要的信号分子。【目的】从土壤中筛选和鉴定新型群体感应淬灭细菌。【方法】通过"垫圈法"从土壤中原位培养分离细菌,采用琼脂条法、报告菌平板法及β-半乳糖苷酶活性测定筛选群体感应淬灭细菌,根据16S rRNA基因序列同源性分析确定菌株系统发育地位。【结果】从不同地区土样中原位培养共分离获得细菌502株。以根癌土壤杆菌Agrobacterium tumefaciens NTL4 (pZLR4)作为报告菌,最终得到11株具有较强降解AHLs能力的细菌,包括假单胞菌5株、不动杆菌4株、变形杆菌和莱茵海默氏菌各1株。大部分细菌可完全降解N-3-羰基十二酰基高丝氨酸内酯(3OC12-HSL),部分细菌对N-(3-氧代己酰)高丝氨酸内酯(3OC6-HSL)和N-3-氧代辛酰高丝氨酸内酯(3OC8-HSL)具有一定降解活性。【结论】Proteus和Rheinheimera可降解AHLs,为今后防治依赖群体感应的植物细菌病害提供新型生防资源。     

乙基多杀菌素和联苯肼酯对地熊蜂的毒性及风险评估

【目的】明确乙基多杀菌素和联苯肼酯对地熊蜂Bombus terrestris的毒性, 探讨这两种农药亚致死浓度对地熊蜂体内乙酰胆碱酯酶(AchE)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)和羧酸酯酶(CarE) 3种解毒酶活性的影响。【方法】采用饲喂法测定60 g a.i./L乙基多杀菌素和43%联苯肼酯对地熊蜂采集蜂的急性经口毒性,依据农药对蜜蜂生态风险的危害熵(hazard quotient, HQ)值评估这两种农药对地熊蜂的风险。同时测定了这两种农药亚致死剂量(LD₅₀和LD₈₀)处理后地熊蜂AchE, GST和CarE的活性变化。【结果】60 g a.i./L乙基多杀菌素和43%联苯肼酯对地熊蜂采集蜂的急性经口毒性测定48 h时LD₅₀值分别为3.590和1 447 μg a.i./蜂,其中60 g a.i./L乙基多杀菌素表现为中毒,43%联苯肼酯表现为低毒。两种农药对地熊蜂采集蜂的HQ值均低于50,表现为低风险。LD₅₀和LD₈₀剂量的乙基多杀菌素处理组与对照组相比,3 h时地熊蜂AchE活性被激活,显著高于对照组(P＜0.05),分别为对照组的1.45和1.23倍,24 h后活性受到抑制,两个剂量处理组AchE活性均显著低于对照组(P＜0.05);CarE活性3 h时同样被激活,显著高于对照组(P＜0.05),LD₅₀和LD₈₀剂量处理组CarE活性分别为对照组的1.24和1.53倍, 24 h后活性受到抑制,其中LD₅₀剂量处理组CarE活性显著低于对照组(P＜0.05),LD₈₀剂量处理组CarE活性与对照组差异不显著(P＞0.05);LD₅₀和LD₈₀剂量处理组GST活性3 h被激活,显著高于对照组(P＜0.05),分别为对照组的2.24和2.58倍,24 h后活性降低,但两个剂量处理组GST活性仍显著高于对照组(P＜0.05)。43%联苯肼酯处理后,与对照组相比3 h时LD₅₀和LD₈₀剂量处理组AchE活性与对照组差异不显著(P＞0.05),24 h后AchE活性降低,显著低于对照组(P＜0.05),分别是对照组的75%和80%;CarE活性3 h时被抑制,LD₅₀剂量处理组CarE活性显著低于对照组(P＜0.05),LD₈₀剂量处理组CarE活性低于对照组,但差异不显著(P＞0.05),24 h后CarE活性被激活,其中LD₅₀剂量处理组CarE活性高于对照组,但差异不显著(P＞0.05),LD₈₀剂量处理组CarE活性显著高于对照组(P＜0.05);LD₅₀剂量处理组GST活性3 h时被激活,显著高于对照组(P＜0.05),24 h后活性降低,但仍显著高于对照组(P＜0.05),3 h和24 h的活性分别为对照组的2.04和1.72倍,LD₈₀剂量处理组3 h的GST活性与对照组无显著差异(P＞0.05),24 h后活性降低,显著低于对照组(P＜0.05)。【结论】乙基多杀菌素和联苯肼酯对地熊蜂的HQ 评估均表现为低风险,其中联苯肼酯对地熊蜂的安全性较高,在熊蜂授粉过程中可以按照推荐剂量应用,但过量施用或者长期施用可能会造成熊蜂体内药剂积累引起生理或者行为的变化,乙基多杀菌素在温室及大田授粉期的使用剂量和方法有待进一步研究。     

日本血吸虫中国大陆株28kDa GST基因在大肠杆菌中的表达

在大肠杆菌ＴＢ１中表达含日本血吸虫中国大陆株２８ｋＤａ抗原基因的重组质粒，表达产物是融合蛋白，分子量来３３ｋＤａ。采用谷胱甘肽琼脂糖亲和层析柱纯化表达产物。２，４－二硝基氯苯／谷胱甘肽分光光度测定法和琼脂糖－淀粉凝胶电泳显示重组抗原具有较高的谷胱甘肽Ｓ－转移酶活力。     

针刺对去卵巢大鼠脑内胆碱乙酰转移酶基因表达的影响

本工作旨在探讨雌激素对脑内乙酰胆碱生成的影响和电针刺激“足三里”穴对去卵巢大鼠脑内乙酰胆碱生成的调整作用。实验选用成年Wistar雌性大鼠,将动物分为正常对照组(INT)、去卵巢组(OVX)和去卵巢针刺组(OVX AC)。用放射免疫分析方法测定血中雌二醇含量,采用RT-PCR方法获得大鼠脑内胆碱乙酰转移酶(ChAT)mRNA的逆转录表达产物——cDNA,用琼脂糖凝胶电泳方法检测,并通过原位杂交方法观察海马ChAT mRNA阳性神经元的表达,然后用计算机图像分析系统进行统计分析。实验结果显示：去卵巢组大鼠体内雌激素水平明显降低,脑内ChAT mRNA的RT-PCR产物和海马ChAT mRNA阳性表达产物的平均面积、平均积分光度值均明显减少,与对照组和针刺组比较有显著性差异;去卵巢针刺“足三里”穴组与去卵巢组相比,大鼠血中雌激素水平明显升高,脑内ChAT mRNA RT-PCR产物明显增多,海马的ChAT mRNA表达阳性神经元增多。以上结果提示：脑内ChAT基因表达与体内雌激素水平有密切关系,去卵巢后针刺“足三里”穴对ChAT的调节作用可能是针刺增强脑内乙酰胆碱含量的机制之一。