二氧化硫衍生物对大鼠海马CA3区神经元瞬间外向钾电流的影响

为研究二氧化硫(SO2)衍生物——NaHSO3和Na2SO3(二者分子比为1：3)对大鼠海马CA3区神经元瞬间外向钾电流(IA)的影响,利用全细胞膜片钳技术,根据动力学和药理学特性分离鉴定大鼠海马CA3区神经元IA,观察SO2衍生物对IA的效应。发现SO2代谢衍生物可浓度依赖性地增大IA,使IA增大50％的剂量为25μmol/L。此外还与电压呈依赖关系,但不具有频率依赖性。10μmol/L的SO2代谢衍生物不影响IA电流的激活过程,但升高了A-通道稳态失活电压,延长了A-电流失活时间。说明SO2代谢衍生物可增大大鼠海马CA3区神经元IA电流,延长A-电流的失活时间,从而影响海马神经元的膜生理感应,这可能是SO2影响神经细胞功能的机理之一。     

SO2对蚕豆根尖细胞微核的诱导作用

应用蚕豆根尖微核试验,对SO2的遗传毒性效应进行了研究。结果表明：一定浓度范围内（0.108-14.00mg/m^3）,蚕豆根尖微核细胞数与SO2浓度间呈正相关,太原市大气污染严重的冬季采暖期根尖细胞微核率明显高于非采暖期;SO2浓度0.604mg/m^3处理24h和48h或2.80-28.00mg/m^3熏气处理4h可使蚕豆根尖中具有微核的细胞数明显增加,结果表明,低浓度SO2较长时间接触或高浓度短期接触均可引起蚕豆根尖细胞遗传物质的损伤,应用蚕豆根尖细胞微核实验可对大气SO2污染进行生物监测。SO2（2.80-28.00mg/m^3）熏气实验中,接触时间延长能导致根尖细胞微核率下降,2.80mg/m^3熏气组下降较快,14.00mg/m^3熏气组下降较慢,研究结果提示,在运用蚕豆根尖微核实验监测环境SO2污染时要考虑蚕豆的染毒方式,避免假阴性结果的出现。     

硫酸镁对大鼠海马CA1区神经元钠电流的抑制作用

利用全细胞膜片钳技术研究了硫酸镁 (MgSO4 )对大鼠海马CA1区神经元钠电流的影响。结果表明 ,MgSO4 可浓度依赖和电压依赖地抑制钠电流 ,半数抑制浓度为 4 0 5mmol/L。这一抑制作用与刺激频率无关。结果还表明 ,4mmol/LMgSO4 不影响钠电流的失活过程 ,却使半数激活电压由 - 5 5 8± 6 8mV变为 - 3 4 2± 6 2mV (n =8,P <0 0 1) ,而激活曲线的斜率因子不变。结果提示 ,MgSO4 抑制大鼠海马CA1区神经元的钠电流可能是其抗缺血缺氧造成的中枢神经系统损伤的机制之一     

亚硫酸盐引起小麦幼苗细胞膜透性等改变的机制研究

研究亚硫酸盐胁迫后,小麦幼苗叶内超氧化物歧化菌(SOD)和过氧化物菌(POD)活性、游离脯氨酸含量和质膜透性变化等各项指标之间的关系。结果显示：从指标的敏感性来看,亚硫酸盐引起小麦幼苗的抗氧化酶活性、游离脯氨酸含量变化、质膜透性改变的反应敏感性依次降低;从时间进程来看,亚硫酸盐首先引起抗氧化酶活性改变,然后引起游离脯氨酸的积累,最后导致细胞质膜透性增加,并存在一定的时间一效应和剂量一效应的相关性。     

亚硫酸氢钠对大蒜幼苗生长及细胞分裂的作用

研究SO2体内衍生物-亚硫酸钠与亚硫酸氢钠（分子比为3：1）混合液对大蒜幼苗生长和细胞分裂的效应。结果表明：低浓度（0.2mmol/L）的混合液促进幼苗生长,短时间（24h）作用时根尖细胞有丝分裂指数（MI）提高;高浓度（1.5与2.0mmol/L）处理抑制大蒜幼苗生长,细胞周期涎滞,大蒜根尖MI下降,并诱发细胞分裂异常,且呈明显的时间效应与剂量效应关系。     

DNA连接酶的结构与功能

在ＤＮＡ合成中 ,合成方向为 5′→ 3′ ,即一条链上是连续复制的 ,而另一条链的复制是不连续的 ,必须先合成岗崎片段 (真核细胞的岗崎片段为 10 0ｂｐ ,原核细胞的为 10 0 0ｂｐ)。ＤＮＡ连接酶的作用就是催化岗崎片段的连接以完成ＤＮＡ的合成。另外 ,ＤＮＡ连接酶在ＤＮＡ修复过程中也起重要作用 ,如在切除修复中 ,切除损伤的ＤＮＡ片段 ,以未受损伤的链作为模板合成一条新的ＤＮＡ链后 ,ＤＮＡ连接酶将新合成的ＤＮＡ链与原来的ＤＮＡ链之间的缺口封闭完成ＤＮＡ的修复。ＤＮＡ链未封闭的缺口对细胞具有潜在的危险性 ,所以 ,ＤＮＡ连接…     

线粒体DNA及其表达的研究进展

线粒体属于半自主性细胞器 ,含有环状ＤＮＡ ,能进行自我复制 (重组和修复机制也包括在内 )。但线粒体ＤＮＡ(ｍｔＤＮＡ)的复制仍受细胞核的控制 ,因为不仅构成线粒体的蛋白质几乎都受核基因编码、在细胞质中合成 ,而且与ｍｔＤＮＡ有关的特定蛋白质(如ＤＮＡ聚合酶、重组与修复所需的酶、ＲＮＡ聚合酶、ＲＮＡ加工酶 )也都是由核基因编码的。ｍｔＤＮＡ的复制、转录、翻译及蛋白质的输入有其特殊规律 ,阐明线粒体的分子遗传规律既有助于理解线粒体在凋亡或程序性细胞死亡中发挥的作用 ,因而可更深入地对发育生物学、癌症、老化及机体死亡…     

焦亚硫酸钠对大鼠海马CA1区神经元钾电流的影响

目的:探讨焦亚硫酸钠(SMB)、二氧化硫(SO2)及其体内衍生物(亚硫酸盐和亚硫酸氢盐)对中枢神经元钾通道的影响及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)相应的保护作用.方法:采用全细胞膜片钳技术研究了SMB对大鼠海马CA1区神经元瞬间外向钾电流(IA)和延迟整流钾电流(IK)的影响.结果:①焦亚硫酸钠可增大全细胞IA和IK,且具剂量依赖性和电压依赖性,使IA和IK增大50%的剂量分别为15.8 μmol/L和11.5μmol/L;②10 μmol/L的SMB均可显著影响IA和IK的激活过程,给药前后IA的半数激活电压分别为(-12.6±1.6)mV和(-7.0±1.3)mV(n=8,P＜0.01),IK的半数激活电压分别为(10.8±0.9)mV和(21.6±0.7)mV(n=8,P＜0.01),但不改变其斜率因子;③10μmol/L的SMB还非常显著地影响IA的失活过程,给药前后其半数失活电压分别为(-97.0±1.1)mV和(-84.4±3.3)mV(n=8,P＜0.01),但也不改变其斜率因子;④抗氧化酶SOD(1×106U/L)、CAT(2×106U/L)及GPx(105U/L)均可使SMB(10μmol/L)增大的IA和IK部分恢复.结论:SMB可显著增大IA和IK,抑制IA和IK的激活过程及IA的失活过程,从而导致胞内K 的外流增加,使胞内K 浓度降低,从而对中枢神经元功能产生不利影响.     

二乙基二硫代氨基甲酸钠对二氧化硫衍生物引起的心肌细胞钠电流增大的增强效应

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)是生物体内专一的过氧自由基(superoxide anions,O2.-)清除剂,而二乙基二硫代氨基甲酸钠(diethyldithiocarbamate,DDC)则是公认的Cu,Zn-SOD的抑制剂。采用全膜片钳技术研究了DDC对二氧化硫(sulfur dioxide,SO2)衍生物引起的大鼠心肌细胞钠电流增大效应的作用,以期更进一步揭示SO2的毒性机理。结果表明:SO2衍生物对SOD活性无显著影响,SO2衍生物存在时,DDC仍可以显著降低SOD的活性。DDC(10￣100 mmol/L)剂量依赖性地增大钠电流(INa),半数效应浓度为(19.85±0.95)mmol/L。将20 mmol/L的DDC与10μmol/L的SO2衍生物同时作用于心肌细胞,INa仍表现为电压依赖性的增大,并使INa的电压依赖性激活曲线显著地向负电压方向移动,稳态失活曲线向正电压方向移动,差异极其显著。这表明DDC增强了SO2衍生物对心肌细胞钠电流的增大效应,提示SO2衍生物引起的大鼠心肌细胞毒性主要是通过自由基,特别是O2.-氧化损伤实现的。     

二氧化硫生物学研究进展:从毒理学到生理学

本文以作者20余年的系列研究为基础,对二氧化硫(SO2)生物学研究进展进行了综述.首先,总结近年来SO2的毒理学作用及其机制的研究;其次,评述SO2作为一种新型气体信号分子的生理学作用及SO2供体方面的最新研究进展;最后介绍SO2的病理生理学作用的研究进展.