耐辐射球菌基因DRB0099缺失突变株的构建及逆境分析

耐辐射球菌(Deinococcus radiodurans R1)有着极强的辐射抗性.研究其抗辐射的机理对于处理放射性废料有着潜在的应用价值.在耐辐射球菌的基因组中,许多序列的功能未知.其中DRB0099尤为引人注意.将DRB0099缺失突变构建该基因的突变株.对野生型和突变体进行比较后发现,在正常生长条件下的前期阶段(0～16 h),突变体生长速度比野生型慢.16 h以后,野生型逐渐进入稳定生长期.这时,突变株的生长速度高于野生型.但是,野生型的浓度一直高于突变株.表明在DRB0099被删除后,耐辐射球菌的生长可能受到了阻滞.在紫外线照射的条件下,尽管野生型随着照射剂量的增加,存活率越来越低,但是要比突变体高许多.野生型具有比突变体更强的修复DNA双链断裂的能力.DRB0099可能直接参与了对DNA的修复.突变体对H2O2的敏感程度高于野生型,表明野生型耐辐射球菌在对抗活性氧保护其蛋白质、DNA或者DNA修复方面具有比突变体更强的功能.在低浓度H2O2处理条件下,尽管野生型和突变体的存活率都出现下降趋势,但二者的差值并不大.随着H2O2剂量的增加,二者的差值越来越大.表明随着活性氧浓度的增加,蛋白质和DNA损伤的数量增加,失去DRB0099基因功能的突变体比野生型更容易受到损伤.在紫外线照射处理或者H2O2处理条件下,DRB0099能够保护蛋白质和DNA.     

不同种植方式对花生土壤微生物生物量及活性的影响

在大田条件下,采用随机区组设计研究了春播覆膜（CBFM）、春播露地（CBLD）、麦田套种（MT）、麦田套种露地对照（MTLD）、夏播覆膜（XBFM）和夏播露地（XBLD）6种花生种植方式对土壤微生物生物量碳、活跃微生物生物量和土壤呼吸的影响.结果表明： 花生生育期和种植方式均显著影响土壤微生物生物量及活性.从始花期开始,随着生育进程的推进,土壤微生物生物量碳、活跃微生物生物量和呼吸速率逐渐升高,到结荚期达到最大值,随后下降.露地栽培花生提高了土壤微生物生物量碳和土壤呼吸速率,但是降低了活跃微生物生物量,对土壤养分的转化和吸收不利;覆膜花生提高了活跃微生物生物量,促进土壤养分的分解和有效化;麦田套种花生比同期播种的露地对照花生提高了土壤微生物生物量碳、活跃微生物生物量和土壤呼吸速率,固结养分较多,不利于花生生长.     

NNK诱发BEP2D细胞产生活性氧及其对DNA的损伤

通过测定细胞内和细胞上清中活性氧（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｏｘｙｇｅｎ ｓｐｅｃｉｅｓ,ＲＯＳ）水平,以及ＤＮＡ 加合物——８－羟基脱氧鸟嘌呤核苷（８－ｈｙｄｒｏｘｙｄｅｏｘｙｇｕａｎｏｓｉｎｅ,ＯＨ８ｄＧ）含量,对烟草特异亚硝胺类化合物４－甲基亚硝胺－１（３－吡啶基）－１－丁酮（４－（ｍ ｅｔｈｙｌｎｉｔｒｏｓａｍ ｉｎｏ）－１－（３－ｐｙｒｉｄｙｌ）－１－ｂｕｔａｎｏｎｅ,ＮＮＫ）诱发人乳头状病毒永生化的人支气管上皮细胞（ｈｕｍ ａｎ ｐａｐｉｌｌｏｍ ａｖｉｒｕｓ－ｉｍ ｍ ｏｒｔａｌｉｚｅｄ ｈｕｍ ａｎｂｒｏｎｃｈｉａｌｅｐｉｔｈｅｌｉａｌｃｅｌｌｌｉｎｅ,ＢＥＰ２Ｄ）产生的ＲＯＳ及其对ＤＮＡ 的氧化损伤进行研究,并观察纳米硒的保护作用．结果表明,ＢＥＰ２Ｄ 细胞经不同浓度的ＮＮＫ 作用后,细胞内和细胞上清中ＲＯＳ以及ＯＨ８ｄＧ含量均显著增加,并有较好的剂量效应关系．１ μｍ ｏｌ·Ｌ－ １纳米硒（ｎａｎｏｓｅｌｅｎｕｉｍ ,ＮＳ）能明显抑制ＮＮＫ 诱发ＢＥＰ２Ｄ细胞产生的ＲＯＳ及ＯＨ８ｄＧ 水平．揭示ＮＮＫ 能造成细胞的氧化损伤,而ＮＳ对ＮＮＫ 所致细胞的氧化损伤有保护作用．     

小麦锈病与活性氧代谢的关系

小麦抗锈病品种抽穗期叶片中ＳＯＤ和ＣＡＴ活性较低,Ｏ２＾－产生速率较高,但籽粒形成之后能保持较高的ＳＯＤ,ＣＡＴ活性,Ｏ２＾－积累较少,细胞膜脂过氧化水平较低,叶绿素和脯氨酸含量较高。感病品种则相反。     

强光及活性氧对大豆光合作用的影响

利用叶绿素荧光技术研究了强光及活性氧对大豆（ Ｇｌｙｃｉｎｅ ｍａｘ Ｌ．） 光合作用的影响。结果表明,大豆叶片在强光（２０００ μｍｏｌ·ｍ － ２·ｓ－ １） 下照射２ ｈ 后,净光合放氧速率下降。随着处理光强的增加,叶绿素荧光参数Ｆｍ／Ｆｏ、Ｆｖ／ Ｆｍ 、ΦＰＳⅡ、ｑＰ 和ｑＮ 均呈下降趋势。在强光处理大豆叶片时,加入外源活性氧Ｈ２Ｏ２ 、Ｏ－·２ 、·ＯＨ 和１Ｏ２ 后,大豆叶片受到伤害。其中１Ｏ２ 和·ＯＨ 的破坏作用十分明显,表现为Ｆｖ／ Ｆｍ 和ΦＰＳⅡ的明显降低。抗氧化剂ＤＡＢＣＯ、甘露醇、抗坏血酸和组氨酸对强光下的大豆叶片有保护作用,但这种保护作用不强。在暗处理叶片时,超氧物歧化酶（ＳＯＤ）的抑制剂ＤＤＣ对Ｆｍ／ Ｆｏ 和Ｆｖ／Ｆｍ 的影响不大;抗坏血酸过氧化物酶（ＡＰＸ） 的抑制剂ＮａＮ３ 使Ｆｖ／Ｆｏ、Ｆｖ／ Ｆｍ和ΦＰＳⅡ下降明显。强光处理大豆叶片时,ＤＤＣ明显降低Ｆｍ／ Ｆｏ、Ｆｖ／ Ｆｍ 和ΦＰＳⅡ,ＮａＮ３ 降低Ｆｍ／ Ｆｏ、Ｆｖ／ Ｆｍ 和ΦＰＳⅡ的作用则更大。据此推测,在强光下大豆发生了光抑制,光抑制的发生与活性氧的存在有一定的关系     

解偶联蛋白2对活性氧的抑制作用

线粒体在能量代谢和自由基代谢中占据十分重要的地位。电子传递过程中形成的活性氧(reactive oxygen species,ROS)履行着众多生理功能,但过多或持续存在的ROS可能与癌症、衰老、糖尿病、动脉硬化、局部缺血或再灌注损伤等的发生有关。解偶联蛋白2(uncoupling protein 2,UCP2)作为线粒体内膜质子转运家族中的一个新成员,通过解偶联作用能降低线粒体内膜电势,使活性氢产生减少。UCP2抑制ROS产生的作用日益受到关注。     

心力衰竭状态下的动脉压力感受器反射

心力衰竭是以心脏泵血功能降低（心输出量减少）为始动因素的临床综合征。心输出量降低首先引起动脉压力感受性反射失负荷,进而通过迷走-交感机制加快心率;同时,支配血管床的交感传出活动增强,进而增加总外周阻力。本文主要论述在心力衰竭状态下压力感受性反射在循环功能异常调控中的作用机制。本综述及我们近年的研究表明：（1）在心力衰竭状态下压力感受性反射功能明显减弱;（2）中枢血管紧张素Ⅱ和活性氧在压力感受性反射功能失调中发挥关键作用;（3）心交感传入刺激和化学感受性反射能抑制压力感受性反射;（4）适当的运动可以部分纠正异常的心血管反射活动。     

甘草次酸通过PI3K-AKT途径抑制H2O2所致大鼠心肌细胞氧化损伤

目的:研究甘草次酸对H_2O_2所致大鼠心肌细胞氧化损伤的影响及其可能机制。方法:采用H_2O_2处理建立H9c2大鼠心肌细胞氧化损伤模型后,比较模型中ROS生成和细胞凋亡比例,使用不同浓度的甘草次酸孵育H9c2细胞24、48h后,通过流式细胞仪检测ROS的生成量,Annexin V-FITC/PI双标记流式细胞术检测凋亡率,蛋白质印迹法检测检PI3K、AKT1、p-AKT蛋白的表达。结果:H9c2大鼠心肌细胞氧化损伤模型中ROS生成和细胞凋亡率分别为(49.33±3.23)%和(33.89±1.45)%,与对照组相比有显著差异;100μmol/L和200μmol/L的甘草次酸作用24 h后,H9c2大鼠心肌细胞氧化损伤模型中表达ROS细胞的比例(35.39±1.24)%和(30.46±0.95)%,凋亡细胞比例分别为(29.47±3.15)%和(23.17±1.46)%,当作用48 h后,H9c2大鼠心肌细胞氧化损伤模型中表达ROS细胞的比例(42.67±1.89)%和(35.49±1.63)%,凋亡细胞比例分别为(40.22±3.06)%和(35.26±2.78)%,与对照组相比有显著性差异;使用渥曼青霉素后,各甘草次酸组的与对照组无显著性差异。结论:甘草次酸可能通过PI3K-AKT途径抑制H_2O_2所致大鼠心肌细胞氧化损伤。     

Cu2+-Aβ 复合物与Aβ 单体诱导神经元 H2O2 释放作用的比较研究

目的:比较不同摩尔比Cu~(2+)-Aβ复合物与Aβ单体诱导神经元H_2O_2释放作用的差异。方法:制备不同摩尔比(0.1-5)的Cu~(2+)-Aβ复合物,通过检测硫磺素T(Thioflavin T,Th T)荧光强度考察Cu~(2+)对Aβ纤丝形成的影响。利用原代培养的大鼠海马神经元细胞,分别以不同摩尔比Cu~(2+)-Aβ复合物,不同浓度Cu~(2+)-Aβ复合物(摩尔比为1),以及Aβ单体和Cu~(2+)处理细胞,检测培养上清中的H_2O_2含量;分离线粒体,分别检测不同浓度Cu~(2+)-Aβ复合物(摩尔比为1),以及Aβ单体和Cu~(2+)处理后H_2O_2的释放;观察不同摩尔比Cu~(2+)-Aβ复合物,不同浓度Cu~(2+)-Aβ复合物(摩尔比为1),以及Aβ单体和Cu~(2+)对神经元细胞活力的影响。结果:(1)Th T荧光试验结果表明,Cu~(2+)与Aβ(10μM)摩尔比为1~5范围内可明显抑制Aβ纤丝形成。(2)Cu~(2+)-Aβ复合物(摩尔比为1~5;Aβ浓度为10μM)以及摩尔比为1的Cu~(2+)-Aβ复合物(Aβ浓度分别为5,10μM)可显著诱导神经元释放H_2O_2;另外,摩尔比为1时,Cu~(2+)-Aβ复合物还可诱导神经元线粒体内H_2O_2释放;上述作用均强于Aβ单体或Cu~(2+)。(3)Cu~(2+)-Aβ复合物(摩尔比为1~5)可显著降低神经元细胞活力,该作用强于Aβ单体或Cu~(2+)。结论:与Aβ单体相比,Cu~(2+)-Aβ复合物诱发神经元细胞及其线粒体释放H_2O_2作用更强,并诱发更为明显的神经元毒性。提示Cu~(2+)与Aβ之间的配位结合可能增强其引发活性氧释放以及神经元毒性反应;Cu~(2+)-Aβ复合物引发的活性氧可能主要来自线粒体。     

综述与专论: 纳米酶及其细胞活性氧调控

随着纳米技术的不断进步,人们逐渐开发出能够模拟天然抗氧化酶催化活性的无机纳米材料．这些纳米材料能够模拟过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶等天然酶的催化过程,从而调控细胞的氧化还原水平．本文从金属化合物、贵金属以及碳基纳米酶的角度,阐述了它们对细胞内活性氧(ROS)的调控作用以及在各种氧化应激相关疾病治疗中的应用．作为一种新型的模拟酶,纳米酶有望在生物医学领域中为疾病治疗提供一种新的策略．