H_2O_2参与离体蒜苔细胞内含物再分配的调控(英文)

植物生长发育过程中经常发生新老器官更替和细胞内含物的再分配、再利用。Lepold提出新生器官向衰老器官传递某种信息 ,动员后者细胞内含物向前者再分配。但是该信息的化学本质迄今仍不清楚。大蒜 (Alliumsativum)的离体蒜苔是研究细胞内含物再分配的良好材料。细胞内含物大量从苔茎向珠蒜中再分配 ,结果珠蒜显著膨大而苔茎衰老死亡。蔡可等发现赤霉素 (GA3)处理可有效抑制细胞内含物再分配。我们此前的研究发现GA3处理苔茎基部可显著改变珠蒜和苔茎H2 O2 代谢。本研究中我们分别用GA3和 3-氨基 - 1 ,2 ,4-三唑 (AT)H2 O2 清除酶catalase的专一性抑制剂处理珠蒜 ,结果发现GA3和AT均可有效抑制离体蒜苔细胞内含物再分配 (Fig .1 )。根据浓度不同 ,H2 O2 可以诱导细胞产生保护性反应或凋亡。细胞内含物再分配过程中 ,珠蒜H2 O2 浓度显著下降后保持于低水平 ,相反苔茎H2 O2 浓度极显著升高 1 0倍以上 ,而且细胞内含物转移早的苔茎下部H2 O2 峰值出现也早 (Fig .2 )。GA3或AT处理珠蒜 ,珠蒜H2 O2 浓度显著提高而苔茎H2 O2 浓度保持稳定的低水平或峰值显著推迟 (Fig .2 )。可见苔茎高浓度的H2 O2 诱导了苔茎细胞凋亡并把细胞内含物转移给珠蒜。已知约 2 %的呼吸耗氧生成H2 O2 。珠蒜呼吸速率显著高于苔茎 (王     

家蚕胚胎发育中过氧化氢的代谢(英文)

过氧化氢（Ｈ_２Ｏ_２）是生物体内主要的活性氧来源之一。在超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）等的催化作用下,Ｈ_２Ｏ_２。被降解,释放出活性氧。所以,生物个体发育过程中体内Ｈ_２Ｏ_２、ＳＯＤ和ＣＡＴ含量的变化反映着Ｈ_２Ｏ_２的代谢水平。另外,家蚕是蚕卵滞育昆虫,实验设计考虑到了滞育前后可能会有的差别。取产后１０分钟内的卵为供试材料。采用即时浸酸法解除卵滞育。采用比色法和氧电极法测定并比较家蚕胚胎滞育形成与解除过程中过氧化氢的代谢。结果表明：（１）受精初期（０～４ｈ）,Ｈ_２Ｏ_２含量在２．５ｈ时达到峰值（Ｆｉｇ．１）,相应地ＳＯＤ活性处于较高水平,而ＣＡＴ活性处于最低水平（Ｆｉｇ．２）;（２）胚胎发育过程中（即时浸酸解除滞育）,Ｈ_２Ｏ_２含量除１６８～２１６ｈ处于低水平外均显著高于滞育卵（Ｆｉｇ．３）,ＳＯＤ活性分别在７２ｈ、１６８ｈ,形成小大两峰,后期显著高于滞育卵（Ｆｉｇ．４）,而ＣＡＴ活性７２－１９２ｈ保持平稳,随后急剧上升,前期显著低于滞育卵,后期相反（Ｆｉｇ．５）;（３）滞育形成过程中Ｈ_２Ｏ_２水平变化平缓（Ｆｉｇ．６）,ＳＯＤ活性前期剧烈变动,但后期保持平稳（Ｆｉｇ．７）,ＣＡＴ活性逐步升     

低温冷藏提高家蚕滞育卵NAD含量和胞质苹果酸脱氢酶活性

为了调查5℃低温处理是否改变家蚕Bombyx mori卵滞育NAD代谢, 本研究利用HPLC和分光光度法测定了经25℃和5℃分别处理的滞育卵中NADH 含量、 NAD⁺含量、 乳酸脱氢酶（LDH）活性和胞质苹果酸脱氢酶（cMDH）活性。结果表明： 5℃处理的NAD（NADH + NAD⁺）含量和cMDH活性分别增加了106%和53%, 并且显著高于25℃处理（P< 0.01）; 但是两种处理的NADH/NAD⁺比值和LDH活性没有显著差异（P> 0.05）。据此推测, 5℃低温处理加强了家蚕滞育卵NAD⁺合成和再生能力。     

不同催青方式对二化性家蚕过氧化氢酶基因表达的影响

25℃明催青和15℃暗催青分别诱导二化性家蚕Bombyx mori 产滞育性卵和非滞育性卵。此前我们的研究表明, 上述催青处理的二化性家蚕H₂O₂水平存在显著差异。过氧化氢酶（catalase, CAT）是昆虫清除H₂O₂的关键酶。为了进一步明确家蚕滞育过程中H₂O₂代谢的调控机制, 用RT-PCR测定了上述两种催青处理对二化性家蚕CAT基因表达的影响。结果表明：25℃明催青显著提高了滞育诱导和决定阶段的CAT mRNA 水平和CAT活性。滞育性卵的CAT mRNA水平在产后24 h形成峰值, 在72 h后消失; CAT活性在96 h前上升, 120 h后保持于低水平。非滞育性卵的CAT mRNA水平和CAT活性都随着胚胎发育而上升。可见, 25℃明催青诱导二化性家蚕子代滞育可能是通过影响CAT基因表达来调节H₂O₂水平。     

家蚕胚胎发育中过氧化氢的代谢

过氧化氢（H2O2）是生物体内主要的活性氧来源之一。在超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等的催化作用下,H2O2被降解,释放出活性氧。所以,生物个体发育过程中体内H2O2、SOD和CAT含量的变化反映着H2O2的代谢水平。另外,家蚕是蚕卵滞育昆虫,实验设计考虑到了滞育前后可能会有的差别。取产后10分钟内的卵为供试材料。采用即时浸酸法解除卵滞育。采用比色法和氧电极法测定并比较家蚕胚胎滞育形成与解除过程中过氧化氢的代谢。结果表明：（1）受精初期最低水平（Fig.2);（2）胚胎发育过程中（即时浸酸除滞有）,H2O2量除168－216h处于低水平外均显著高于滞育卵（Fig.3),SOD活性分别在72h、168h,形成大小两峰,后期显著高于滞育卵（Fig.4),而CAT活性72－192h保持平衡,随后急剧上升,前期显著低于滞育卵,后于滞育卵（Fig.4),而CAT活性72－192h保持平衡,随后急剧上升,前期显著低于滞育卵,后期相反（Fig.5);(3)滞育形成过程中H2O2水平变化平缓（Fig.6),SOD活性前期剧烈活动,但后期保持平稳（Fig.7),CAT活性逐步升高（Fig.8),而浸酸解除滞育过程中H2O2水平显著高于滞育卵（Fig.6),SOD活性前期出现新峰,后期显著升高（Fig.7),CAT活性显著低于滞育卵（Fig.8)。结合他人的研究结果,可以推测：家蚕卵H2O2代谢状况可能在其滞育形成和解除中具有重要意义,或许酯酶A4计器假说与卵孔堵塞说可以通过H2O2而联系起来。     

家蚕胚后发育中过氧化氢的代谢及其意义(英文)

活性氧参与生物体内复杂的代谢过程。本文对它在家蚕个体发育过程中的生物学功能进行了初步探讨。 取１岁龄家蚕蛹分别注射Ｈ２Ｏ２、脱皮激素（Ｅｃｄｎ）、保幼激素（ＪＨ）和还原型谷胱苷肽（ＧＳＨ）,培养;定期取样测定家蚕体内Ｈ２Ｏ２含量。 对家蚕整个幼虫期（Ｆｉｇ．１）,尤其是大眠期（Ｆｉｇ．２）、化蛹期（Ｔａｂｌｅ１）、蛹期（Ｆｉｇ．３－ａ,ｂ,ｃ）以及成虫期（Ｆｉｇ．４, Ｔａｂｌｅ ２）的研究结果表明,家蚕体内Ｈ２Ｏ２代谢具有如下特点：（１）入眠、化蛹、化蛾和死亡前Ｈ２Ｏ２含量都显著下降;（２）幼虫期１－３龄Ｈ２Ｏ２含量逐步下降,４～５龄Ｈ２Ｏ２含量回升,蛹期和成虫期Ｈ２Ｏ２含量与４～５龄接近;（３）每个龄期的中期Ｈ２Ｏ２含量最高;（４）ＣＡＴ活性与Ｈ２Ｏ２含量呈负相关变化,前者迟于后者;另外,ＣＡＴ活性远远大于ＳＯＤ活性;（５）Ｅｃｄｎ、ＧＳＨ处理可以降低家蚕蛹期Ｈ２Ｏ２含量,并使其提前下降,ＪＨ、Ｈ２Ｏ２处理含量下降,并相应地提早推迟化蛾;（６）成虫期雄蛾Ｈ２Ｏ２含量、ＳＯＤ和ＣＡＴ活性都显著高于同时期雌蛾。家蚕体内Ｈ２Ｏ２含量的变化与其发育密切相关。Ｈ２Ｏ２含量下降是变态的信号;家蚕成虫期Ｈ２Ｏ２ 在性别上的     

GA3对离体蒜苔细胞内含物再分配过程中H2O2代谢的作用

离体蒜苔构成一个完整的细胞内含物再分配系统。25℃条件下,于黑暗中贮存时,苔茎基部细胞内含物转移到顶端珠蒜中,最后苔茎下部枯萎,顶端形成鲜嫩多汁的珠蒜。适当浓度GA3处理苔茎基部可以有效抑制上0述细胞内含物再分配过程。已有研究表明,H2O2由超氧化物歧化酶（SOD）催化产生,被过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）催化降解;H2O2对生物个体发育具有重要调节作用。本文主要测定GA3对离体蒜苔H2O2代谢的影响,为进一步探讨H2O2在细胞内含物再分配中的作用提供参考。取珠蒜未明显膨大的离体蒜苔为供试材料,采用50μg/mLGA3溶液处理蒜苔基部,用比色法和氧电极法测定珠蒜和苔茎下部H2O2水平和SOD、POD、CAT活性。结果表明：（1）在处理后48h内,珠蒜和苔茎下部H2O2代谢即产生明显差异（Fig.1-4);（2）贮存20d后对照珠蒜明显膨大,而GA3不蒜无显著变化（Table1);（3）GA3处理显著提高了珠蒜H2O2水平和SOD、POD、CAT活性,相反苔茎下部H2O2水平和POD、CAT活性受到显著抑制,而SOD活性提高(Fig.5-8)。GA3处理对珠蒜和苔茎下部H2O2代谢的相反作用可能是其调节细胞内含物再分配的作用机制。     

家蚕胚后发育中过氧化氢的代谢及其意义

活性氧参与生物体内复杂的代谢过程。本文对它在家蚕个体发育过程中的生物学功能进行了初步探讨。取1岁龄家蚕蛹分别注射H2O2、脱皮激素（Ecdn)、保幼激素（JH）和还原型谷胱苷肽（GSH）,培养,定期取样测定家蚕体内H2O2含量。对家蚕整个幼虫期（Fig.1),尤其是大眠期（Fig.2)、化蛹期（Table1）、蛹期（Fig.3-a,b,c)以及成虫期（Fig.4,Table2)的研究结果表明,家蚕体内H2O2代谢具有如下特点：（1）入眠、化蛹、化蛾和死亡前H2O2含量都显著下降;（2）幼虫期1－3龄H2O2含量逐步下降,4－5龄H2O2含量回升,蛹期和成虫期H2O2含量与4－5龄接近;（3）每个龄期的中期H2O2含量最高;（4）CAT活性与H2O2含量呈负相关变化,前者迟于后者;另外,CAT活性远远大于SOD活性;活性与H2O2含量呈负相关变化,前者迟于后者;另外,CAT活性远远大于SOD活性;（5）Ecdn、GSH处理可以降低家蚕蛹期H2O2含量,并使其提前下降,JH、H2O2处理含量下降,并相应地提早推迟化蛾;（6）成虫期雄蛾H2O2含量、SOD和CAT活性都显著高于同时期雌。家蚕体内H2O2含量的变化与其发育密切相关。H2O2含量下降是变态的信号;家蚕成虫期H2O2在性别上的显著差异是两者在寿命上存在差异的生理机制之一。     

即时浸酸显著提高滞育性家蚕卵辅酶Ⅰ和Ⅱ含量

即时浸酸在阻止家蚕Bombyx mori卵滞育发动的同时, 提高了其呼吸耗氧量, 抑制了山梨醇积累。本研究利用HPLC法测定了家蚕滞育卵和5 min即时浸酸滞育性卵中辅酶Ⅰ和Ⅱ含量。结果表明： 产下后24-72 h, 家蚕滞育卵中NAD, NADH, NADP和NADPH含量分别下降了30%, 37%, 50%和4%; 而即时浸酸滞育性卵中分别增加了77%, 46%, 142%和241%。不过, 即时浸酸并未显著改变滞育性家蚕卵中NADH/NAD和NADPH/NADP比值。据此推测, 即时浸酸提高滞育性家蚕卵辅酶Ⅰ含量与其呼吸耗氧量增加有关; 即时浸酸显著提高辅酶Ⅱ含量与山梨醇积累抑制无关, 而主要与生物合成加强有关。     

摄入异烟肼对家蚕幼虫体内谷胱甘肽氧化还原循环和谷胱甘肽S-转移酶活性的影响

为了建立家蚕Bombyx mori的药物筛选和毒性评价模型, 以剂量为2 000 mg/kg的抗结核模药异烟肼饲喂家蚕5龄第3天幼虫后检测其中肠和脂肪体的抗氧化解毒相关代谢的变化。结果表明： 雌蚕中肠组织中, 总谷胱甘肽(GSH+2GSSG)、 还原型谷胱甘肽(reduced glutathione, GSH)和氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione, GSSG)含量均呈现迅速上升再缓慢下降趋势; 谷胱甘肽S 转移酶(glutathione S-transferase, GST)活性升高到较大值后逐渐降低; GSH/GSSG的比值下降表明, 在72 min后中肠组织向氧化态转移。脂肪体组织中, 总谷胱甘肽、 GSH和GSSG含量变化均呈现迅速下降再迅速上升的趋势; GST活性达到最大值后逐渐降低后趋于平稳; GSH/GSSG比值升高表明, 在72 min后脂肪体组织向还原态转移。无论雌蚕还是雄蚕, 总谷胱甘肽、 GSH和GSSG含量以及GST活性均是脂肪体高于中肠。雌蚕的总谷胱甘肽含量、 GSH和GSSG含量高于雄蚕, 但雄蚕的GST活性高于雌性。结果说明, 摄入异烟肼引起了家蚕幼虫体内谷胱甘肽氧化还原状态的改变和酶活性的变化, 在这个过程中脂肪体起主要解毒代谢作用。