自由基损伤红细胞膜分子的机理研究

为探明自由基对红细胞膜脂质及蛋白分子损伤机理,本文通过电子自旋共振波谱仪（ＥＳＲ）、激光拉曼波谱仪、圆二色波谱仪（ＣＤ）、显微付立叶变换红外波谱仪（ＭＦＴ－ＩＲ）和表面电子能谱分析系统（ＥＳＣＡ）分别对体外自由基作用３０分钟后,及作用后３小时红细胞膜整体结构、膜蛋白分子及脂质分子进行了分析。结果发现,自由基作用后①红细胞膜中β－胡萝卜素构象由伸展变为卷曲,提示膜整体结构改变,②膜蛋白分子二级结构变化,表现为α螺旋减少和β折叠增加,③膜蛋白分子二硫键与巯基的比例增加（Ｓ－Ｓ／ＳＨ）、亚氨基（ＮＨ）和羰基含量改变,同时蛋白分子的氢键也被破坏（如ＮＨ、ＣＯＨ等基团的减少和ＮＣ、ＣＯ的增加）,④膜脂分子磷氧双键（Ｐ＝Ｏ）成分、羰基成分（Ｃ＝Ｏ）、碳－碳双键（Ｃ＝Ｃ）成分降低;说明自由基导致红细胞膜蛋白及脂质分子化学结构改变是造成膜分子构象及膜整体结构改变的根本原因。３小时后无论是膜蛋白二级结构、二硫键与巯基比或膜脂分子Ｐ＝Ｏ、Ｃ＝Ｏ、Ｃ＝Ｃ不仅没有恢复,反而有加重趋势。这说明了自由基损伤的部分不可逆性     

人心肌缺血/再灌注期间红细胞膜分子流动性改变的机理研究

对开心手术病人心肌缺血／再灌注过程中冠状静脉窦血中的红细胞流变性变化和红细胞膜分子结构的改变进行了研究。结果表明,再灌注即刻心脏产生大量自由基,并持续到再灌注第２０分钟时才大幅度回落;于再灌注后的２０分钟的自由基产生时相期间,除红细胞膜蛋白分子和脂质分子的τｐ、τｌ均明显延长外,还伴有血浆ＭＤＡ水平的明显增加和ＳＯＤ活性的显著降低,及红细胞内ＧＳＨ－Ｐｘ活性升高;与此同时其红细胞膜蛋白分子的α螺旋先减少后渐回复和β折叠渐增加并伴有羧基（ＣＯＯＨ）和氨基（ＮＨ３）的减少,而其红细胞膜脂质分子的磷氧双键（Ｐ＝Ｏ）、羰基（Ｃ＝Ｏ）和多不饱和键（Ｃ＝Ｃ）则增加;说明（１）再灌注期间氧自由基分别引起了红细胞膜蛋白分子碳端和氮端的改变及膜磷脂分子亲水区和疏水区化学结构的变化,（２）蛋白分子碳、氮端的变化造成了膜蛋白分子构象的改变,（３）蛋白分子和磷脂分子化学结构及构象的改变是红细胞膜这些分子流动性明显恶化的根本原因。     

外源H_2O_2和·OH对大麦幼苗根系线粒体膜脂和流动性的伤害

以大麦 (H ordeum vulgare L.)为材料 ,研究了外源 H2 O2 和· OH对大麦根系呼吸速率、线粒体膜流动性和膜脂脂肪酸组成的影响。结果表明 ,1 0 mmol/L H2 O2 或· OH处理 4d,大麦幼苗根系呼吸速率和线粒体膜脂不饱和脂肪酸含量及脂肪酸不饱和指数下降 ,线粒体膜脂荧光强度增加 ,膜流动性下降 ,且 H2 O2 或· OH处理浓度 (在 0 .1～ 1 0 mmol/L范围内 )越高 ,膜脂流动性下降越明显。 H2 O2 和· OH处理的同时加入同浓度的抗坏血酸 (As A)和甘露醇 ,膜流动性明显增强或恢复     

产H_2O_2的乳酸杆菌分离培养基的改良

对MRS培养基的使用方法进行了改良。将MRS(含0.25 mg/ml TMB)融化后倾倒入平皿,待其凝固后,在琼脂表明加入200μl(0.01 mg/ml)HRP,涂匀后进行乳酸杆菌划线分离。37℃、厌氧培养48~72 h。结果表明,产生H2O2的乳酸杆菌呈蓝色菌落,和原来的培养方法相比,改良的方法简便经济、HPR的使用量为原来的1%,分离产H2O2的乳酸杆菌的效果良好。     

植物体内重要的信号分子--H2O2

越来越多的证据表明,植物体内的H2O2作为信号分子发挥作用.在病原、诱发因子和激素应答中是调节细胞程序性死亡的关键因子.H2O2在环境胁迫防御反应中的信号作用也得到证实.已知H2O2直接调节无数基因的表达,其中有些基因与植物防御和超敏反应有关.H2O2还与其它信号系统特别是激素信号相互作用,是激素介导的信号传导通路上的上游或下游组分;更重要的是H2O2还影响和修饰其它第二信使如钙信号的作用,在H2O2信号和钙信号之间发生众多的交互作用且这两种信号分子都调节植物对多种胁迫的交互耐性.此外,现已广泛地认识到与H2O2相关的氧还状态调节是调整细胞活动的关键因子.本文主要概括和讨论了H2O2在不同生物过程中的信号作用.     

水分胁迫下苹果叶片的H_2O_2代谢

轻度水分胁迫下苹果叶片Pr迅速升高 ,CAT活性变化不大 ,NaHSO3 处理能显著降低叶内H2 O2 含量 ,表明光呼吸的加强促进了H2 O2 产生可能是叶内H2 O2大量积累的主要原因 ;中度水分胁迫下叶片AsA含量的下降和Mehler反应的增强都非常明显 ,DDTC和AsA处理都能有效降低叶内H2 O2 积累 ,但MV处理的作用不大 ,说明叶片H2 O2 主要来源于Mehler反应 ,AsA降解造成叶片对H2 O2 清除能力的下降是其积累的根本原因 ;严重水分胁迫时 ,NaHSO3 和DDTC都不能有效地减轻叶内H2 O2 积累 ,光呼吸和Mehler反应都可能不是H2 O2 的主要来源     

H_2O_2预处理结合微生物发酵提取玉米芯木聚糖的工艺研究

为提高微生物发酵玉米芯提取木聚糖的效率,本研究采用H2O2预处理结合微生物发酵的方法提取玉米芯中的木聚糖,并通过扫描电镜(SEM)从微观结构初步探讨了H2O2预处理提高微生物发酵提取玉米芯木聚糖的原因。其结果表明:利用4%H2O2预处理玉米芯1小时,木聚糖含量可达40. 21±0. 21 mg/g,较未处理组玉米芯中木聚糖含量提高了87. 72%;4%H2O2预处理结合微生物发酵玉米芯,可显著提高木聚糖得率,其含量可达52. 72 mg/g,较未经H2O2预处理组提高了186. 67%;进一步利用响应面法优化微生物发酵经H2O2预处理玉米芯提取木聚糖的工艺,得到了发酵最佳培养基组成为含水量50%、尿素添加量0. 25%、葡萄糖添加量0. 75%,此条件下木聚糖含量达70. 84 mg/g,较未发酵提高了249. 82%;SEM图像显示H2O2预处理使得玉米芯结构变得疏松,微生物发酵结合H2O2预处理后的玉米芯出现较大孔洞,结构变得更为疏松。因此,H2O2预处理可改善玉米芯结构,促进微生物发酵,提高玉米芯木聚糖的提取效率,为玉米芯木聚糖的高效开发利用提供了参考。     

外源H2O2和·OH对大麦幼苗根系线粒体膜脂和流动性的伤害

以大麦(HordeumvulgareL.)为材料,研究了外源H2O2和*OH对大麦根系呼吸速率、线粒体膜流动性和膜脂脂肪酸组成的影响。结果表明,10mmol/LH2O2或·OH处理4d,大麦幼苗根系呼吸速率和线粒体膜脂不饱和脂肪酸含量及脂肪酸不饱和指数下降,线粒体膜脂荧光强度增加,膜流动性下降,且H2O2或·OH处理浓度(在0.1～10mmol/L范围内)越高,膜脂流动性下降越明显。H2O2和·OH处理的同时加入同浓度的抗坏血酸(AsA)和甘露醇,膜流动性明显增强或恢复。     

ERK1/2信号通路对黄芪苷Ⅳ抗H_2O_2诱导H9c2细胞氧化损伤的作用

目的:研究黄芪苷Ⅳ(AST)是否通过细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)通路发挥对H2O2诱导的H9c2细胞氧化损伤的保护作用。方法:用200μmol/L的H2O2处理细胞6 h,采用MTT法检测细胞存活率,建立H2O2诱导的H9c2细胞氧化损伤模型;比色法测定细胞培养液中乳酸脱氢酶(LDH)活性、总超氧化物歧化酶(T-SOD)和锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)活力以及丙二醛(MDA)含量;Western blot检测H9c2细胞ERK1/2蛋白的磷酸化水平。结果:在H2O2浓度为200μmol/L作用6 h条件下,细胞存活率降低程度适中,实验结果重复性好,确定后续实验采用200μmol/L H2O2作用6 h建立模型。与H2O2组比较,10 mg/L及20 mg/L AST均显著提高细胞存活率(P<0.01),使细胞培养液中LDH活性显著降低(P<0.01),T-SOD及Mn-SOD活力显著提高(P<0.01),MDA含量显著降低(P<0.01)。10 mg/L及20 mg/L AST均显著增加H2O2损伤的H9c2细胞p-ERK1/2蛋白的表达(P<0.01),当用PD98059(ERK1/2的抑制剂...     

小麦叶片老化期间的内肽酶与H_2O_2的关系(英文)

研究了H2 O2 和蛋白水解酶在小麦 (TriticumaestivumL .cv.Yanmai15 8)叶片老化过程中的关系。小麦叶片老化期间 ,H2 O2 含量高的叶片中内肽酶活力也高。老化后期 ,内源H2 O2 迅速累积 ,内肽酶活力迅速上升 ;通过内肽酶同工酶电泳可检测到新增一种活力较强的内肽酶。用外源H2 O2 处理全展旗叶的内肽酶粗提液 ,随着H2 O2 浓度的升高 ,内肽酶活力先上升后下降。     

不同浓度盐和H_2O_2对海马齿PHGPx活性的影响

磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶(PHGPx)是目前发现的唯一能够直接还原膜上脂类过氧化物的抗氧化酶,在保护生物膜免受过氧化损伤方面发挥重要作用.本研究探讨了海马齿PHGPx活性的测定,检测了不同浓度盐和H_2O_3胁迫对PHGPx活性的影响.结果显示,以蒸馏水为缓冲液提取的叶片总蛋白效果较好;NaCl梯度浓度处理下,海马齿叶片PHGPx活性呈先降低后升高然后再降低的趋势,其中500 mmol/L NaCl处理可以诱导最大活性;H_2O_2梯度浓度处理下,海马齿叶片PHGPx活性呈先升高后降低再升高趋势,0.5 mmol/LH_2O_2处理获得最大活性;海马齿植株经H_2O_2清除剂DMTU处理后再用H_2O_2处理,PHGPx的活性降低,同时NaCl的诱导效果并不受到影响.这些研究结果表明,海马齿中PHGPx的活性受到盐和H_2O_2的调节,并且它们对PHGPx酶活的调节可能是两个独立的过程.     

H_2O_2和水杨酸对陈化马铃薯切片交替呼吸途径影响的比较(英文)

外源 5 .0mmol/LH2 O2 和 0 .1mmol/L水杨酸 (salicylicacid ,SA)处理均可明显提高陈化 2 4h的马铃薯切片的交替呼吸途径容量 (Valt)及其与总呼吸的比值 (Valt/Vt)。应用交替氧化酶的单克隆抗体进行Western杂交的结果表明 ,H2 O2 和SA处理均可明显提高陈化马铃薯切片中交替氧化酶的表达水平。用氧同位素分辨法研究 ,结果表明 :H2 O2 处理对陈化马铃薯切片中交替呼吸途径的实际运行没有影响 ,而SA处理对交替呼吸途径的实际运行具有明显的促进作用。上述结果表明 ,H2 O2 和SA对植物组织交替呼吸途径的影响存在差异 ,二者均可促进交替氧化酶的表达从而诱导交替呼吸途径容量的发生 ,但H2 O2 不影响其实际运行 ,而SA还可同时诱导其实际运行。     

黑腹果蝇white基因在H_2O_2影响下卷翅形成中的作用及机理

卷翅是果蝇遗传学上最常用的标记之一,但卷翅形成的具体机制还不清楚.过去的研究发现,理化刺激影响果蝇卷翅的形成.我们最近研究发现,H_2O_2处理不仅会影响果蝇的羽化率,还会使其出现卷翅现象.本研究通过改变H_2O_2浓度、果蝇培养温度和H_2O_2处理时间,探讨影响黑腹果蝇卷翅形成的具体因素,并对其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活力进行检测,探讨H_2O_2对果蝇抗氧化能力的影响.结果表明:果蝇的羽化率与H_2O_2浓度成反比.温度、H_2O_2浓度和H_2O_2处理时间的改变均会影响果蝇翅的卷曲程度和卷翅果蝇所占的比例.其中white基因突变果蝇对这3种条件反应最明显,mini-white(white基因回复突变)果蝇却可以拯救该表型,它的反应与野生型OR相似.H_2O_2对含Cy基因的果蝇卷翅的形成也有一定的影响,可以加大果蝇翅的卷曲程度.对SOD、CAT和GSH-PX活力检测发现,H_2O_2处理会使果蝇的抗氧化能力降低.实时荧光定量PCR检测发现,H_2O_2处理会导致果蝇基因表达量发生改变.黑腹果蝇卷翅形成是一个十分复杂的过程,H_2O_2可能作为某种信号分子或是间接影响某种因子参与黑腹果蝇的卷翅形成过程.该卷翅形成过程可能与Cy基因导致的果蝇卷翅过程是同一个信号途径,两者也可能是通过不同的模式进行调控的.     

类胡萝卜素对H_2O_2-NaOCl体系生成的~1O_2的猝灭作用

通过Ｈ２Ｏ２与ＮａＯＣｌ的反应体系产１Ｏ２,使用超微弱发光仪在７１０ｎｍ处测量了β胡萝卜素、α生育酚酸酯与抗坏血酸的１Ｏ２猝灭能力。结果表明,１Ｏ２猝灭能力按发下顺序递减：斑蝥黄素、胭脂树橙、β胡萝卜素、叶黄素、生育酚与抗坏血酸。但是具有较低１Ｏ２猝灭常数Ｋｑ值的化合物在人体血浆中却以较高水平存在,说明它们在保护机体防御１Ｏ２的有害影响上起着同样重要作用     

流加H_2O_2对提高供氧及微生物代谢的影响

在大部分的需氧发酵中 ,供氧通常是通过向发酵液通气来实现的。在某一临界细胞浓度时 ,供氧不能满足细胞生长所需 ,成为细胞生长的限制基质 ,进而导致细胞密度和产品浓度较低[1] 。传统方法改善供氧主要是从反应器设计和工艺等方面考虑 ,如增大搅拌速率 ,提高通气速率 ,使用纯氧通气 ,提高罐压等。但由于氧气的溶解度低以及机械和操作上的原因 ,其操作范围有限。近年来出现了一些新的方法来改善发酵过程中的供氧问题 ,如加入氧载体[1～ 3 ] ,流加Ｈ2 Ｏ2[4～ 7] ,与藻类共培养[8～ 10 ] ,以及通过基因克隆转入携带氧的基因等方法。本文将着…     

H_2O_2-NOX系统：一种植物体内重要的发育调控与胁迫响应机制

以H2O2为中心的活性氧（reactive oxygen species,ROS）的产生是动植物发育与响应外界生物与非生物胁迫的普遍特征,其在生理和分子2个水平上调控植物的发育和对外界胁迫的响应,并与一系列信号转导过程相关联。作为关键的ROS产生酶,质膜NADPH氧化酶（plasma membrane NADPH oxidase,PM-NOX）在植物应对各种生物和非生物胁迫中具有重要作用,被广泛认为是胁迫条件下植物细胞ROS产生并积累的主要来源。该文简要综述了近年来人们在植物细胞ROS产生、清除、生理功能以及PM-NOX酶的结构特征与功能等方面的研究进展,并认为H2O2-NOX系统是一种植物体内普遍存在的重要发育调控与胁迫响应机制。     

H_2O_2诱导Neuro-2a细胞死亡机理的研究

细胞内线粒体呼吸链过程中的电子漏和神经细胞代谢的酶类如单胺氧化酶(MAO)等可产生活性氧物质(ROS)如H_2O_2等。ROS对细胞有毒性作用,导致细胞死亡,在许多疾病特别是神经退行性疾病中具有重要作用。我们用H_2o_2诱导N-2a神经母细胞瘤细胞,利用光镜、荧光显微镜、透射电镜观察了诱导的N-2a细胞的死亡,结果表明其死亡形式不同于典型的细胞凋亡,而类似于Ⅱ型神经细胞编程性死亡,死亡细胞染色质呈团块状凝集,细胞核膜仍保持完整。DNA不降解形成ladder,且不需要caspase-3,1的活性,但是H_2O_2诱导的Neuro-2a细胞死亡可以被Bcl-X_L,抑制。我们的结果可以说明,ROS介导的细胞毒性作用是导致Ⅱ型神经细胞编程性死亡的一个原因。