褪黑素及其在昆虫学研究中的展望

褪黑素是一种与光周期相关的内源激素。它在生物界分布广泛,并在复杂而漫长的生物进化过程中作为一种多功能分子保留至今。褪黑素在生物体内起着调节时间节律、免疫和抗氧化等作用,从而可使生物机体保持内环境稳定,更好地适应环境。开展昆虫褪黑素与昆虫行为发育关系的研究,尤其是分子生物学方面的研究,对进一步揭示褪黑素的生理功能具有重要的意义。作者根据近年来的相关研究及进展进行了综述。     

褪黑素对小鼠MFC前胃癌细胞的survivin、caspase-3表达的影响

目的探讨褪黑素（Melatonin,MLT）对小鼠前胃癌细胞（murine foregastric carcinoma,MFC）的生存素survivin和半胱天冬酶-3（cysteinyl aspartate-specific protease-3,caspase-3）表达的影响。方法使用不同浓度褪黑素处理培养的胃癌细胞,运用细胞免疫组化、实时荧光定量PCR、免疫印迹法、分光光度法等方法检测褪黑素在抑制小鼠MFC前胃癌细胞增殖过程中对细胞survivin、caspase-3的表达影响。结果与空白对照组相比,6mmol/L浓度褪黑素干预组的胃癌细胞survivin表达下调,caspase-3蛋白表达上调,并呈剂量依赖性。结论褪黑素能够降低胃癌细胞survivin的表达,进而激活caspase-3的活性,是褪黑素体外抑制肿瘤细胞增殖的作用机制之一。     

褪黑素对小鼠2-细胞期胚胎发育的影响

目的：研究褪黑素对小鼠2-细胞期胚胎发育的影响。方法：在培养液中添加不同浓度褪黑素,在不同的作用时间点,观察并记录小鼠胚胎囊胚率、孵出率,研究其变化情况。结果：不同浓度褪黑素对小鼠2-细胞期胚胎存在双向作用,在10-13-10-5M之间促进细胞囊胚形成和孵出,在10-9M时促进效应达到最高,而在10-3M时则呈现出一定的毒性作用。结论：褪黑素对小鼠胚胎发育影响与褪黑素浓度密切相关。     

鳜肝脏和心脏生物钟基因表达节律分析

在12h光照、12h黑暗交替(Light-Dark; LD)光制下,研究分析了褪黑素和皮质醇水平在鳜血清中的昼夜变化规律,以及13个生物钟基因(Arntl1、Clock、Cry1a、Cry3、Cry-dash、Npas2、Npas4、Nr1d1、Nr1d2、Per1、Per3、Rora和Tim)在鳜(Siniperca chuatsi)肝脏和心脏中的昼夜表达规律。试验在一昼夜内的ZT0(06:00)、ZT3(09:00),ZT6(12:00),ZT9(15:00),ZT12(18:00),ZT15(21:00),ZT18(24:00),ZT21(03:00,2nd d),ZT24(06:00,2nd d) (Zone time,ZT) 9个时间点随机抽取3尾鳜采集其血清、肝脏和心脏。经SPSS 单因素方差分析和Matlab余弦分析,结果显示: 鳜血清中褪黑素和皮质醇含量均呈现出昼夜节律性振荡,褪黑素含量白天显著降低(P0.05),夜间显著上升,皮质醇含量白天缓慢降低,夜间ZT15(21:00)-ZT18(24:00)显著升高,随后开始缓慢降低; 两种激素最低相位都为ZT15(21:00)。在13个生物钟基因中,Cry-dash、Npas4、Nr1d1、Per1和Tim 5个基因在鳜肝脏内具有明显的昼夜节律性,其中Npas4、Nr1d1、Per1、Tim的表达规律相似,皆呈现出光照阶段表达降低,黑暗阶段表达升高的趋势; 但Cry-dash则表现出光照阶段先升高后降低,黑暗阶段先降低后升高的规律。在鳜心脏中,Arntl1、Clock、Cry1a、Npas2、Nr1d1、Nr1d2、Per3、Rora和Tim 9个基因都表现出明显的昼夜节律,表达趋势分为两种: Arntl1、Clock、Nr1d2的表达量在光照阶段降低,黑暗阶段升高; 而Cry1a、Npas2、Nr1d1、Per3、Rora和Tim的表达量在ZT0(06:00)-ZT15(21:00)持续低水平,ZT15(21:00)-ZT18(24:00)表达量显著上升,ZT18(24:00)-ZT21(03:00)表达量降低。研究结果表明: 生物钟基因在鳜肝脏和心脏中所表达的昼夜节律不同。     

对羟基苯甲酸胁迫下褪黑素对黄瓜胚根生理生化特性的影响

以‘津研四号’黄瓜为试材,分别用0、2.5、5、7.5、10、12.5、15、17.5、20 mmol·L^-1浓度的对羟基苯甲酸(PHBA)溶液对黄瓜种子处理72 h,选出胁迫作用较明显的10 mmol·L^-1浓度;再分别用0、1、10、25、50、75、100 μmol·L^-1的褪黑素(MT)溶液对10 mmol·L^-1 PHBA下的黄瓜种子预处理24 h,72 h后观察MT的缓解效果.结果表明: 缓解PHBA胁迫效果最明显的MT浓度为75 μmol·L^-1.随着PHBA浓度的升高,黄瓜种子胚根伸长的抑制作用明显增加;用10、25、50、75、100 μmol·L^-1的MT预处理PHBA胁迫下的黄瓜种子均能不同程度缓解PHBA胁迫对胚根的抑制作用,其中以75 μmol·L^-1的MT缓解效果最好.用MT预处理黄瓜种子可显著提高PHBA胁迫下黄瓜种子中淀粉酶活性及胚根中超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,并降低胚根中O₂^-·的产生速率及H₂O₂和丙二醛含量.外源MT能够通过降低氧化胁迫和促进淀粉的分解转化来降低PHBA对黄瓜发芽的影响.     

产褪黑素绿色木霉工程菌的构建及生理特性分析

【背景】褪黑素(melatonin)是动植物内广泛存在的一种小分子生物胺类物质,在促进生物生长和提高环境耐受性等方面发挥重要作用。木霉(Trichoderma)既是重要的生防菌株也是高效的工业产品生产菌株,能够合成丰富的代谢产物。【目的】针对目前木霉菌株中还未发现褪黑素合成的问题,构建具有褪黑素合成能力的绿色木霉(Trichoderma viride)工程菌,并对其生理特性进行研究。【方法】在绿色木霉Tv-1511中异源表达了来源于人基因组的芳烷基胺N-乙酰转移酶(aralkylamineN-acetyltransferase,AANAT)编码基因hAANAT和乙酰复合胺-O-甲基转移酶(acetylserotonin-O-methyltransferase,ASMT)编码基因hASMT,高效液相色谱法(highperformance liquid chromatography, HPLC)检测了木霉工程菌合成褪黑素的产量,并利用生化方法检测了工程菌的生长、抗逆及对植物的促生抗病能力。【结果】获得了具有褪黑素合成能力的绿色木霉工程菌,此株工程菌具有更好的生长和产孢特性、更强的逆境胁迫耐...     

血清NT-proBNP、sAXL联合MT对左室射血分数保留的心力衰竭患者预后不良的预测价值

摘要 目的：探讨血清N末端前体B型利钠肽（NT-proBNP）、可溶性AXL（sAXL）联合褪黑素（MT）对左室射血分数保留的心力衰竭（HFpEF）患者预后不良的预测价值。方法：选取2018年1月～2020年12月首都医科大学附属北京同仁医院心血管中心收治的100例HFpEF患者为HFpEF组,根据预后情况分为预后不良组和预后良好组,另选取同期54名体检健康志愿者为对照组。采用酶联免疫吸附法检测血清NT-proBNP、sAXL、MT水平。采用多因素Logistic回归分析HFpEF患者预后不良的因素,采用受试者工作特征（ROC）曲线分析血清NT-proBNP、sAXL、MT水平对HFpEF患者预后不良的预测价值。结果：HFpEF组血清NT-proBNP、sAXL水平高于对照组,MT水平低于对照组（P＜0.05）。随访6个月,100例HFpEF患者预后不良发生率为31.00%（31/100）。多因素Logistic回归分析显示,纽约心脏学会（NYHA）心功能分级≥Ⅲ级、NT-proBNP、sAXL升高为HFpEF患者预后不良的独立危险因素,MT升高为独立保护因素（P＜0.05）。ROC曲线分析显示,血清NT-proBNP、sAXL联合MT预测HFpEF患者预后不良的曲线下面积大于NT-proBNP、sAXL、MT单独预测。结论：血清NT-proBNP、sAXL水平升高和MT降低与HFpEF患者预后不良有关,可能成为预测HFpEF患者预后不良的辅助指标,血清NT-proBNP、sAXL联合MT预测HFpEF患者预后不良的价值较高。     

褪黑素改善内毒素血症大鼠血管反应性

观察褪黑素(melatonin,MT)对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的体循环和肺循环血管反应性失调的影响,并探讨可能的作用机制。实验分为溶剂对照组、LPS组、LPS+MT组和MT组。制备离体胸主动脉环和肺动脉环,应用血管张力检测技术检测各组血管环对苯肾上腺素(phenylephrine,PE)和乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)的反应性并绘制累积剂量反应曲线;制备各组血管组织匀浆,测定丙二醛(malondialhyde,MDA)和超氧化物歧化酶(superoxidedismutes,SOD)含量变化。结果显示:与对照组相比,LPS6h后胸主动脉对PE的收缩反应减弱(P<0.01),对PE(1×10–8~1×10–5mol/L)累积剂量反应曲线下移;而肺动脉对ACh的舒张反应显著下降(P<0.01),对ACh(1×10–8~1×10–5mol/L)累积剂量反应曲线下移。加用MT可显著改善LPS诱导的胸主动脉对缩血管剂PE的低反应性,同时可逆转LPS对肺动脉舒张反应的抑制,LPS+MT组胸主动脉对PE的累积剂量反应曲线和肺动脉对ACh的累积剂量反应曲线位于对照组和LPS组之间;MT还可对抗LPS导致的脂质过氧化,使MDA含量减少,提高抗氧化酶SOD的活性。上述结果提示,MT可改善内毒素血症大鼠的血管反应性失调,抗氧化途径可能是其发挥保护作用的机制之一。     

肾上腺素对幼龄小鼠胸腺褪黑素受体的调节

应用放射配体结合法检测幼龄小鼠胸腺褪黑素受体（ＭＲ）,并以此为实验模型研究肾上腺素（Ｅ）对胸ＭＲ的影响及作用机制。结果表明,生理浓度的Ｅ即对胸ＭＲ有明显抑制作用,其抑制效应具时间依赖性及剂量依赖性。β－肾上腺素能受体拮抗剂普萘洛尔可逆转引抑制效应,ＣＡＭＰ对ＭＲ也有明显抑制作用,表现Ｅ对ＭＲ的抑制是通过β受体而实现的。这些结果提示,Ｅ在生理情况下即对胸腺ＭＲ有调节作用。     

褪黑素对中国绒山羊在非生绒期促绒生长与绒产量的影响

用简易的外科手术对阿白羊,盖县红山羊及二者杂交改良型绒山羊在梳绒后于其颈部皮下埋植一种含褪黑素的胶囊,经５周后受试羊群开始长绒,而对照群羊则未见绒生长。在９月中旬天然生绒开始时,受试群羊绒已分别长至３－５ｃｍ,,而对照群则刚开始生长至２ｃｍ。表明上述各受试群当年被成功地诱发二次生绒。