活性氧参与一氧化氮诱导的神经细胞凋亡

采用激光共聚焦成像技术，用氧化还原敏感的特异性荧光探针(DCFH-DA和DHR123)直接研究了一氧化氮供体S-亚硝基-N-乙酰基青霉胺(SNAP)诱导未成熟大鼠小脑颗粒神经元凋亡过程中的细胞胞浆、线粒体中活性氧水平的变化，发现神经细胞经0.5 mmol/L SNAP处理1 h后，细胞胞浆及线粒体中活性氧水平大大增加.一氧化氮清除剂血红蛋白能够有效抑制细胞胞浆、线粒体中活性氧的产生，防止细胞凋亡.外源性谷胱甘肽对细胞也具有良好的保护作用，而当细胞中谷胱甘肽的合成被抑制后，一氧化氮的神经毒性大大增强.实验结果表明一氧化氮通过促进神经细胞产生内源性活性氧而启动细胞凋亡程序，而谷胱甘肽可能是重要的防止一氧化氮引发神经损伤的内源性抗氧化剂.     

硒代硫酸钠诱导HL60细胞凋亡——还原态硒的细胞毒性(英文)

细胞毒性研究认为Cd2+的释放是硒化镉(CdSe)纳米粒子的细胞毒性机制之一,而Se2-阴离子在纳米粒子中的毒性机制未知。作者研究了硒代硫酸钠(selenosulfate(SSeO3)2-)对HL60细胞的细胞毒性作用,发现10μmol/L的硒代硫酸钠可以显著抑制细胞活力,诱导细胞凋亡,出现了染色质凝聚、DNA ladder和G0/G1凋亡亚峰。线粒体膜电位显著降低的同时,促凋亡蛋白Bax的免疫荧光增加。结果表明还原态的Se2-阴离子有显著的细胞毒性作用,可以诱导HL60细胞凋亡。同时也暗示Se2-阴离子的释放可能是含Se2-纳米粒子(比如硒化镉的量子点)细胞毒性的机制之一。     

黑曲霉原生质体诱变选育β-葡萄糖苷酶高产菌株

本研究报道了以原生质体诱变技术选育高产β-葡萄糖苷酶的黑曲霉菌株,并研究了其发酵特性。以黑曲霉CGMCC3.316为出发菌株,通过紫外诱变得到突变株3-3M。然后以3-3M为供试菌株,研究了其原生质体制备与再生的条件。最后通过原生质体诱变,选育得到一株β-葡萄糖苷酶活力较高的突变株60B-3D。该菌株具有良好的遗传稳定性,酶活力平均达到23IU/mL,与出发菌株CGMCC3.316相比提高39%。此外,该菌株的木聚糖酶活力也有所增加。同时考察了黑曲霉60B-3D的发酵特性,并与3-3M和出发菌株进行比较,结果表明该菌株有较高的蛋白分泌能力。本研究为发酵生产β-葡萄糖苷酶提供了一株良好的供试菌株。     

“生命科学导论”课程思政教学改革

素质教育课程作为大学教育的重要组成部分,具备课程思政建设的良好基础。北京化工大学素质教育课程“生命科学导论”是校级课程思政示范课程,教师积极挖掘课程的思政元素,形成了覆盖全部章节的18个教学案例,并通过BOPPPS教学模式将其融入课堂教学中,在传授课程知识的同时润物无声地使学生实现思想升华,教学效果良好。文中介绍了课程的建设、改革与实施情况。     

小脑颗粒神经元谷氨酸兴奋性毒性模型的优化

在急性、慢性神经退行性疾病和炎症引发的神经系统疾病的发病机制中,兴奋性毒性可能是造成后期神经元死亡的共同途径．小脑颗粒神经元谷氨酸兴奋性毒性模型是研究上述过程的重要实验手段,该模型的稳定性和可重复性是开展相关研究的重要基础．然而,文献报道的建模方法条件各异,说法不一,很难适从．本工作针对小脑颗粒神经元谷氨酸兴奋性毒性模型建立的关键环节,包括小脑颗粒神经元的培养、兴奋性毒性刺激条件的确定,毒性标志性指标的表征,分别进行了比较和优化, 从培养皿的包被、神经元消化、兴奋性刺激的溶液介质选择、神经元刺激的最佳时间及谷氨酸的最佳刺激浓度等方面分别给出了优化条件．通过特征性钙离子曲线、NMDA受体特异性抑制剂MK-801的干预作用以及c-fos基因转录水平的动力学变化等指标,确认了毒性模型的成功建立．本工作不仅对建立小脑颗粒神经元谷氨酸兴奋性毒性模型的实验室具有重要参考意义,而且,其针对不同条件分析比较的结果及优化原则,对其他神经毒性模型的建立也具有普遍参考意义．     

川陈皮素改善衰老认知功能损伤的作用与机制

随着世界人口的老龄化,与年龄相关认知功能障碍的威胁越来越大.研究年龄相关认知功能损伤的发病机制及寻找有效的防治策略具有重要意义.我们之前的研究表明,衰老小鼠海马中S-亚硝基谷胱甘肽还原酶(S-nitrosoglutathione reductase,GSNOR)显著升高,神经元特异性高表达GSNOR转基因小鼠在行为学检测中表现出认知功能障碍.然而,其分子机制仍不清楚.在本研究中发现,CREB信号通路在GSNOR高表达转基因小鼠及原代培养小鼠海马神经元中均被GSNOR下调.在Y迷宫中检测表明,连续7 d腹腔注射CREB激活剂川陈皮素,能改善GSNOR过表达小鼠的认知损伤.进一步通过恐惧箱实验及Y迷宫测试研究川陈皮素对自然衰老小鼠认知功能的作用,发现川陈皮素能显著提高自然衰老小鼠在Y迷宫测试中的正确选择率以及在恐惧箱中的冻结时间,表明川陈皮素能显著改善衰老相关的认知功能.同样,川陈皮素上调了CREB磷酸化以及PSD95和Glu R1的水平,表明CREB信号上调在改善自然衰老认知功能损伤中发挥了重要作用.本研究为衰老认知功能损伤机制及改善方法提供了新的依据,GSNOR转基因小鼠也可能成为一种新的认知功能损伤模型.     

生物化学中厌氧消化代谢途径的教学实践

厌氧消化是乳酸和乙醇发酵之外的另一条重要的无氧分解代谢途径,对促进资源高效利用、维持生态平衡、优化能源结构、缓解能源危机、推动实施“双碳”战略都具有重要意义。如此重要的代谢过程在大学生物化学课程教材和教学中没有涉及,使得教学体系不完整,亟需教学改革。厌氧消化过程涉及的反应众多,代谢途径复杂,为了让学生全面了解这一过程,教师通过查阅大量文献,将厌氧消化的主要反应途径归纳成图,较为完整地展现厌氧消化代谢过程,并通过BOPPPS教学模式融入课堂教学中。以代谢途径全图的形式直观展示分散冗杂的代谢过程,可以帮助学生构建厌氧消化代谢的系统框架,有助其丰富代谢知识体系,达到了良好的教学效果。本文介绍了厌氧消化代谢途径的内容及教学过程的设计,为生物化学、环境工程微生物学、新能源工程等课程教材的修订及相关课堂教学改革提供参考和借鉴。     

研究快报：锻炼缓解内质网还原应激从而促进健康衰老

目的 锻炼是延缓衰老的有效策略,本工作的目的在于探索锻炼是如何在细胞器水平影响内质网的氧化还原状态,以及内质网氧化还原状态是否影响个体衰老。方法 利用定位于内质网响应过氧化氢的Hyperion探针检测线虫衰老过程中及经过游泳运动后体壁肌肉内质网的氧化还原状态。通过在线虫内质网中特异过表达哺乳动物过氧化氢酶的同源基因ctl-1构建内质网特异的还原应激模型,研究了内质网还原应激对个体衰老的影响。线虫的健康状态以线虫寿命、身体摆动次数及对压力的响应能力为判断指标进行表征。结果 用Hyperion_ER探针检测发现,衰老线虫的内质网中过氧化氢水平相比与年轻线虫显著降低,表明内质网在衰老过程中发生了还原应激。线虫经过短时90 min游泳运动及长时期4 d （3次+3次+2次+2次,90 min/次）的游泳运动都可以增加内质网的氧化力。相比于对照,内质网还原应激的线虫寿命缩短,身体摆动次数降低,应对压力的响应能力下降,表明内质网还原应激加速线虫衰老。进一步研究发现,长时期的锻炼可以提高内质网的氧化力,缓解衰老相关的内质网还原应激,经过锻炼的第8天的线虫运动活力显著高于未锻炼的第...     

编者按: 衰老: 老问题，新挑战

衰老是一个古老神秘的科学问题,长生不老是人们从古至今的梦想和追求.在人们为温饱而奋斗的时代,对大多数人来说衰老还算不上他们生活中的重要问题,随着现代社会经济和技术的快速发展,人们在追求和享受着各种优越生活与娱乐的同时,健康也成为当下重要的社会问题和人们追求、关注的生活目标.很多严重威胁人类健康的疾病,如糖尿病、心血管疾病、神经退行性疾病、癌症、代谢性疾病等,均与衰老过程密切相关,衰老是导致这些疾病最重要的危险因素之一.因此,衰老以