营养对褐飞虱生长和繁殖信号通路的影响

【目的】昆虫感知外界营养状态,在体内营养信号通过许多信号通路进行传递,进而调控昆虫的生长和繁殖。本研究旨在为营养调控褐飞虱Nilaparvata lugens生长和繁殖的分子机制作出初步探索。【方法】在不同营养条件［100%浓度饲料(全纯人工饲料D-97, 对照)、50%浓度人工饲料和25%浓度人工饲料］下饲喂褐飞虱3龄第2天若虫至成虫,统计体重、发育历期、存活率和每卵巢成熟卵量;利用荧光定量PCR检测羽化后第2天褐飞虱成虫不同组织(卵巢、脂肪体和其他组织)中IIS, TOR以及AMPK信号通路相关基因(InR1, InR2, AKT, FoxO, TOR, S6K, 4EBP, AMPKα,AMPKβ和AMPKγ)的表达量;利用Western blot方法检测羽化后第6天褐飞虱成虫卵巢和其他组织中Akt, FoxO和AMPK蛋白磷酸化水平;同时检测羽化后第6天褐飞虱成虫不同组织中的ROS水平以及不同龄期褐飞虱体内保幼激素(juvenile hormone, JH)和蜕皮激素(20-hydroxyecdysone, 20E)滴度。【结果】与饲喂100%浓度人工饲料的对照相比,用低浓度人工饲料饲喂褐飞虱至成虫导致5龄第2天至成虫体重显著降低,从3龄第2天若虫至成虫发育历期缩短,死亡率提高,每卵巢成熟卵量显著降低。取食低浓度人工饲料后,羽化后第2天成虫IIS, TOR以及AMPK信号通路相关基因InR2, TOR, 4EBP, AMPKα在卵巢、脂肪体和其他组织中, AKT, S6K和AMPKγ在脂肪体和其他组织中,以及InR1, FoxO和AMPKβ在其他组织中表达量较对照均显著下降,但卵巢中InR1, AKT, FoxO和AMPKγ的表达量相对稳定;羽化后第6天成虫卵巢和其他组织中AKT, FoxO以及AMPK的磷酸化水平显著增加。随着人工饲料饲喂浓度的降低,羽化后第6天褐飞虱成虫不同组织中的ROS水平显著增加。不同营养条件下褐飞虱4龄第2天若虫体内JH滴度无显著差异,低营养条件下5龄第2天若虫体内JH滴度较对照显著降低,而在羽化后第2天成虫体内JH滴度则较对照显著增加;低营养条件导致褐飞虱若虫以及成虫体内20E滴度均显著增加。【结论】褐飞虱在面临营养缺失的情况下,营养信号传导通路(IIS, TOR以及APMK通路)的关键基因表达均下降,而ROS水平显著上升,通过调节AKT, FoxO以及AMPK的磷酸化水平,进而影响JH以及20E的生物合成。     

2-羟基-3-甲基蒽醌抑制结直肠癌的作用及机制研究

为观察2-羟基-3-甲基蒽醌(HMA)对结直肠癌细胞增殖的影响并探讨其作用机制,本研究采用CCK8法检测HMA对结直肠癌细胞增殖的影响;Heochst-33343/PI染色检测细胞凋亡情况;同时检测细胞内ROS及GSH含量变化并应用Western blot检测细胞凋亡相关蛋白及Keap-1/Nrf-2/ARE信号途径相关蛋白的表达。实验结果显示,HMA给予结直肠癌细胞后,细胞内ROS含量升高,GSH含量减少;HMA通过抑制Keap-1/Nrf-2/HO-1通路,诱导细胞发生凋亡。综上表明HMA具有抑制结肠癌细胞增殖的作用,其机制可能与破坏细胞内氧化还原平衡,抑制Keap-1/Nrf-2/HO-1通路有关。     

黄芪汤对延缓C离子辐射致大鼠肾组织细胞凋亡的影响及相关机制

目的: 探讨黄芪汤抑制¹²C⁶⁺离子辐射脑模型鼠肾组织细胞凋亡的分子保护机制。方法: 50只SPF级Wistar大鼠随机分为正常对照组,单纯辐射模型组,黄芪汤(高、中、低剂量)组。正常对照组和单纯辐射模型组给予等体积生理盐水灌胃10 ml/(kg·d),黄芪汤治疗组分别灌胃给予黄芪汤18、9、4.5 g/(kg·d),连续给药2周。7 d后除正常对照组外,其余各组大鼠脑组织给予4Gy ¹²C⁶⁺离子束单次照射,辐射后第7日处死各组大鼠。HE染色法观察大鼠肾脏的病理形态变化,ELISA法检测大鼠血清IL-6的含量,实时荧光定量PCR法测定大鼠肾脏Bcl-2、Bax和Caspase-3的基因表达,免疫组化法检测大鼠肾脏Bcl-2、Bax、Caspase-3和NF-κB的蛋白表达。结果: 与正常对照组比较,单纯辐射模型组体重和肾脏指数均显著降低,血清IL-6的含量显著升高,肾脏Bcl-2的基因表达和蛋白表达均显著降低,Bax和Caspase-3的基因表达和蛋白表达均显著升高,NF-κB的蛋白表达也显著升高(P＜ 0.01),单纯辐射组肾小球系膜细胞明显增生,肾小管间质血管明显扩张充血,肾小管管腔狭窄、不规则。与单纯辐射模型组相比,黄芪汤高剂量组体重和肾脏指数均明显升高,黄芪汤各干预组肾脏Bcl-2的基因表达和蛋白表达均显著升高(P＜0.05或P＜0.01);而黄芪汤中、高剂量组Bax和Caspase-3的蛋白表达均显著降低,各干预组血清IL-6的含量显著降低,肾脏Bax和Caspase-3的基因表达均显著降低,肾脏NF-κB的蛋白表达显著下降(P＜0.05或P＜0.01),黄芪汤高剂量组可见肾小球系膜细胞增生情况明显改善,肾小管轮廓清晰。结论: 黄芪汤对¹²C⁶⁺离子辐射脑模型鼠的肾损伤具有一定的防护作用,其作用机制可能与调控Bcl-2/NF-κB信号通路有关。     

推拿对慢性应激大鼠抑郁行为的影响及其机制

目的: 探讨推拿对慢性应激大鼠抑郁行为的影响及其作用机制。方法: 制备慢性轻度不可预见性的应激大鼠模型^[1-2],造模21 d后,进行推拿治疗14 d。分组:空白对照组、模型组、推拿组、氟西汀组,每组10只。每日推拿膀胱经重要穴位10 min(间隔2 min,共2次)。通过体质量检测、旷场、糖水消耗实验和水迷宫实验评价抑郁模型大鼠行为学改变情况;蛋白质免疫印迹法(Western blot)法检测大鼠海马及前额叶皮质组织中ERK/P-ERK、BDNF蛋白表达情况。结果: 模型组与空白组比较,大鼠的体质量、旷场、糖水消耗实验和水迷宫数据均显著下降(P＜0.01),P-ERK、BDNF蛋白含量均显著降低(P＜0.01);推拿组和氟西汀组与模型组比较,大鼠的体质量、旷场实验、糖水消耗实验和水迷宫实验数据均显著上升(P＜0.01),推拿组和氟西汀组大鼠海马及前额叶皮质组织中P-ERK、BDNF蛋白含量均显著升高(P＜0.05,P＜0.01),氟西汀组升高更为显著(P＜0.01)。结论: 推拿可上调大鼠海马及前额叶皮质组织中ERK蛋白的磷酸化水平,激活ERK信号通路,促进效应蛋白BDNF的表达,改善慢性应激大鼠的抑郁行为。     

不同训练方式对大鼠骨骼肌纤维类型转化和CaMK II/MEF2传导途径的影响*

目的: 探讨间歇速度训练和耐力训练对大鼠骨骼肌纤维类型转化及钙调蛋白激酶/肌细胞增强因子2(CaMK II/MEF2)信号传导通路的影响。方法: 成年雄性SD大鼠(8周龄)18只,随机分成间歇速度训练组(IST),耐力训练组(ET),设空白组(C),每组6只,IST组采用75 m/min×1 min、20 m/min×1 min的交替训练6次,跑台坡度15,持续时间12 min/d;ET组采用速度30 m/ min、跑台坡度7、持续时间90 min/d的耐力训练。干预8周后,分别取小鼠右侧胫骨前肌、比目鱼肌,酶联免疫吸附法检测骨骼肌琥珀酸脱氢酶(SDH)、乳酸脱氢酶(LDH)活性,ATP酶染色法观察I、Ⅱ型肌纤维面密度、数密度变化情况,SDS-PAGE凝胶电泳技术观察骨骼肌MHC亚型百分比含量、骨骼肌mRNA表达谱测序分析及qRT-PCR技术检测CaN、CaMKII、MEF2水平。结果: 相比C组,ET组SDH活性显著上升,LDH活性降低(P＜0.05);IST组胫骨前肌中LDH活性值升高(P＜0.01)。ET组胫骨前肌MHCIIa%升高,MHCIIb%降低(P＜0.05),比目鱼肌MHCI% 和MHCIIa%升高,MHCIIb%均降低(P＜0.05)。相比IST组,ET组胫骨前肌MHCIIx%升高(P＜0.05)。相比C组,ET组胫骨前肌 I、II 型纤维纤维密度上升,IST组II型纤维纤维密度提高,IST组、ET组比目鱼肌I型纤维纤维密度上升(P＜0.05)。相比C组,ET组骨骼肌CaN、CaMKII、MEF2 mRNA表达水平增高,IST组CaN、CaMKII、MEF2 mRNA表达水平下降(P＜0.01)。Illumina高通量测序筛选骨骼肌纤维转化相关因子及关联分析,运动干预促使骨骼肌纤维转化相关因子表达变化富集于TGF-β/Smad3、CaN/MEF2、AdipoQ等信号通路,而耐力训练显著提高骨骼肌纤维转化、干细胞功能相关信号通路的富集。结论: 耐力训练促进向氧化型肌纤维转化(慢肌),而间歇速度训练向酵解型肌纤维转化(快肌),并伴随着CaMK II/MEF2传导途径中CaN、CaMKII、MEF2基因的高表达。     

小檗碱通过JNK通路调控柯萨奇病毒B3感染心肌细胞凋亡的作用

小檗碱是具有细胞保护作用的生物碱,能够在柯萨奇病毒B3(CVB3)感染引起的病毒性心肌炎小鼠中发挥心肌保护作用,但具体的机制未阐明。在内皮细胞中,小檗碱通过c-Jun氨基末端激酶(JNK)通路抑制细胞凋亡,因此本研究将分析小檗碱通过JNK通路调控CVB3感染心肌细胞凋亡的作用。H9c2心肌细胞分为对照组(不含药物的DMEM处理)、模型组(含CVB3的DMEM处理)、小檗碱组(含CVB3及小檗碱的DMEM处理)、小檗碱+JNK质粒组(含CVB3、小檗碱、JNK质粒的DMEM处理),检测细胞凋亡率、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)、活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)的含量、p-JNK、cleaved caspase-3、bax、bcl-2的表达量。结果显示,模型组的细胞凋亡率、TNF-α、IL-6、ROS、MDA的含量、p-JNK、cleaved caspase-3、bax的表达量高于对照组,bcl-2的表达量低于对照组(P<0.05);小檗碱组的细胞凋亡率、TNF-α、IL-6、ROS、MDA的含量、p-JNK、cleaved caspase-3、bax的表达量低于模型组,bcl-2的表达量高于模型组(P<0.05);小檗碱+JNK质粒组的细胞凋亡率、TNF-α、IL-6、ROS、MDA的含量、p-JNK、cleaved caspase-3、bax的表达量高于小檗碱组,bcl-2的表达量低于小檗碱组(P<0.05)。以上结果表明小檗碱对CVB3感染心肌细胞的凋亡具有抑制作用,抑制JNK通路是介导这一作用可能的分子机制。     

种植模式对当归根际细菌群落多样性及代谢通路的影响

连作障碍严重限制了当归产业的可持续发展。为了探索当归(Angelica sinensis)高效栽培技术,本研究在当归主产区甘肃省渭源县设置5种种植模式(A: 豌豆-当归-当归,对照;B: 豌豆-小麦-当归;C: 豌豆-蒙古黄芪-当归;D: 豌豆-马铃薯-当归;E: 豌豆-休耕-当归),于采挖期分别测定不同种植模式下,当归根际土壤理化特性和细菌基因组DNA相对丰度,分析不同种植模式对当归根际土壤理化特性、细菌群落多样性和代谢通路的影响。结果表明: 1) 5种种植模式下当归根际土壤理化特性差异较大。与对照相比,C模式根际土壤的电导率显著增加,B、D和E模式的电导率略有下降,B、C、D和E模式的土壤CO₂呼吸速率显著提高。2) 5种种植模式的当归根际土壤细菌隶属于26门368属,其中,芽单胞菌门的芽单胞菌属、变形菌门的鞘脂单胞菌属和酸杆菌门的Subgroup_6属为优势菌属。与对照相比,B、C模式变形菌门和放线菌门的相对丰度显著增加,D模式酸杆菌门的相对丰度显著降低;E模式变形菌门、酸杆菌门和放线菌门的相对丰度显著增加。3) 5种种植模式下,当归根际土壤的pH值、电导率、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量与变形菌门细菌的相对丰度呈显著负相关。4) 5种种植模式下,当归根际土壤中6种代谢通路细菌的相对丰度差异显著。C模式对当归根际土壤理化特性和细菌群落有较好的调节作用,是克服当归连作障碍的主要种植模式。     

基于对JNK信号通路的调控探讨齐墩果酸对食管癌细胞凋亡的影响

摘要 目的：本研究通过对JNK信号通路的调控来探讨齐墩果酸( oleanolic acid,OA) 对食管癌细胞凋亡的影响。方法：对食管癌细胞EC109进行培养,以MTT法分析不同浓度齐墩果酸对食管癌细胞EC109的生长抑制作用,采用流式细胞术考察齐墩果酸对EC109细胞凋亡的影响,以Western blot实验检测JNK通路蛋白的表达情况。结果：不同浓度齐墩果酸作用Eca109细胞48 h后,均有显著的抑制作用（P<0.05）,且随着齐墩果酸浓度的增加,对Eca109的抑制作用逐渐增强。与对照组相比,各浓度OA组的Eca109细胞的凋亡率分别为8.03±0.34 %,12.82±0.28 %,19.34±0.79 %和32.21±0.81 %,均显著增加（P<0.05）,且随着OA浓度的增加,细胞凋亡率显著升高。与对照组相比,不同浓度OA组的P-JNK、Bak、Bax表达量均显著升高（P<0.05）,Bcl-2表达量显著降低（P<0.05）,JNK表达量无显著差异（P>0.05）,对OA组(1.2 mmol/L)相比,OA组(2.4 mmol/L) Bak、Bax表达量均显著升高（P<0.05）,Bcl-2表达量显著降低（P<0.05）,P-JNK、JNK表达量无显著差异（P>0.05）。结论：齐墩果酸能通过对JNK信号通路的调控促进食管癌细胞的凋亡,且随着浓度的增强,细胞凋亡率显著升高。     

金银花提取物对重症急性胰腺炎肺损伤大鼠的保护作用及机制研究

摘要 目的：探讨金银花提取物对重症急性胰腺炎肺损伤大鼠的保护作用及其分子机制。方法：选择60只大鼠并将其分为假手术组、模型组、金银花低剂量组、金银花中剂量组和金银花高剂量组。比较各组的肺组织和胰腺组织病理评分。采用全自动血气分析仪检测各组大鼠血氧分压、二氧化碳分压和氧合指数。采用酶联免疫吸附法检测各组炎症因子[白细胞介素（IL）-1、IL-6和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）]水平。免疫印迹法检测各组肺组织中NF-κB通路相关蛋白（p-p65、p-IκBα、p65和IκBα蛋白）水平。结果：与假手术组相比,模型组肺组织和胰腺组织病理评分以及二氧化碳分压明显升高（P<0.05）。与模型组相比,金银花各剂量组肺组织和胰腺组织病理评分以及二氧化碳分压明显下降,并且呈剂量依赖性（P<0.05）。与假手术组相比,模型组血氧分压和氧合指数明显下降（P<0.05）。与模型组相比,金银花各剂量组血氧分压和氧合指数明显升高,并且呈剂量依赖性（P<0.05）。与假手术组相比,模型组IL-1、IL-6和TNF-α水平以及p-p65和p-IκBα蛋白水平明显升高（P<0.05）。与模型组相比,金银花各剂量组IL-1、IL-6和TNF-α水平以及p-p65和p-IκBα蛋白水平明显下降,并且呈剂量依赖性（P<0.05）。结论：金银花提取物对大鼠重症急性胰腺炎肺损伤具有一定保护作用,能够升高血氧分压和氧合指数并降低二氧化碳分压,并且其保护作用可能是通过抑制NF-κB通路介导的促炎症因子IL-1、IL-6和TNF-α的产生,缓解炎症性肺损伤。     

高通量转录组RNA-seq研究成年牛下丘脑-垂体-卵巢

肉牛的性成熟受下丘脑-垂体-卵巢(HPO)轴的调节,但其具体作用机制尚不清楚.为了探讨HPO轴繁殖相关基因和调控机制,采用高通量转录组RNA-seq技术,研究了成年安格斯牛(30个月大)的下丘脑、垂体和卵巢.结果表明,HPO共有18 179个基因在GO(基因本体论)中注释,37 158个基因在KEGG(京都基因百科全书和基因组)中注释,36 645个基因在KOG(KEGG同源数据库)中注释.GO分析表明,HPO富集了8种生殖相关功能,主要是受精、单个组织生殖过程、子宫胚胎发育和雌激素反应.KEGG分析发现,HPO富集300条信号通路(SP),主要是癌症SP和磷脂酰肌醇3激酶蛋白激酶(PI3K-Akt)SP.与生殖有关的SPs共有16条,主要是Notch SP、神经营养素SP、哺乳动物雷帕霉素(mTOR)SP和血管内皮生长因子(VEG F)SP.为今后肉牛繁殖性能的提高、分子育种和同行参考提供了科学依据.