驱蛔中药的活性成分川楝素的生物效应

利用楝属植物皮和种子治疗消化道寄生虫病和防治农业虫害,早在两千年前的中国古代已有记载。川楝素（toosendanin,C30H38O11,FW=574）是我国科学家在上世纪五十年代从川楝皮提取、分离的一个用以代替进口驱蛔药山道年的三萜化合物。研究已证明川楝素具多种独特的生物效应和在科学研究、临床医学及农业上的应用价值。第一,川楝素以先易化后抑制的双相作用干扰神经递质释放,阻遏神经肌肉接头和中枢神经突触的突触传递。此作用可能是川楝素改变递质释放装置的Ca^2＋敏感性和使之最终完全消失的结果。第二,尽管川楝素与肉毒神经毒素阻遏神经肌肉接头传递的作用有许多相似,川楝素在离体和在体实验中均显示出极有效的抗肉毒神经毒素作用：川楝素可治愈致死量肉毒中毒的小鼠和猴;经川楝素孵育的离体神经肌肉标本,或由经一次川楝素注射的动物取出的神经肌肉标本具抵抗肉毒神经毒素作用的能力。已有证据表明抗肉毒神经毒素作用是通过川楝素阻隔肉毒神经毒素与其酶解底物SNARE蛋白的接近而实现的。第三,近年观察到川楝素还引发细胞分化和凋亡,抑制人的多种肿瘤细胞增殖。该作用是Ca^2＋依赖性的,有线粒体依赖的凋亡通路参与。第四,川楝素抑制多种K^＋通道,选择性地易化通过L型Ca^2＋通道的Ca^2＋流,并由此导致细胞内Ca^2＋浓度（[Ca^2＋]i）持续升高。川楝素对K^＋通道的抑制,对L型Ca^2＋通道的易化和由之引起的[Ca^]．升高和超载,是川楝素引发细胞分化和凋亡、抑制细胞增殖,以及川楝素产生神经递质双相变化和阻遏突触传递的机制。     

刺激频率、温度、钙离子对川楝素阻遏接头传递作用的影响

利用大白鼠离体膈神经膈肌标本,以肌肉对间接刺激的收缩反应为指标,观察了不同浓度川楝素、不同刺激频率、温度以及溶液中钙离子浓度等对川楝素阻遏作用的影响,主要结果如下: 1.川楝素的神经肌肉阻遏作用同温度和浓度有关。温度系数(Q_(10))(?)3.5,麻痹时间(?)K/(川楝素浓度)~(1/4)。 2.增加间接刺激频率,提高溶液中的钙离子浓度使肌肉麻痹加速;缺Ca~(++)或不施予刺激麻痹延缓,但不能阻止麻痹的最终发生。 3.川楝素引起的神经肌肉阻遏不能用冲洗解除,加药5分钟后便洗去川楝素,300分钟后仍出现神经肌肉传递阻遏。 4.在川楝素作用下肌肉逐渐不能对间接强直刺激维持强直收缩,并由强直后容易化转化为强直后抑制。     

川楝素突触前阻遏作用的电生理学分析

利用微电极技术在大鼠膈神经膈肌标本上观察了川楝素对神经肌肉传递的作用,并将所获结果与某些突触前阻遏剂如肉毒和β-银环蛇毒素等的作用进行了比较。(1)在川楝素作用下,间接刺激不能诱起肌肉收缩时,于终板区可记录到终板电位。此时串刺激可诱起一串振幅大小变化无规律的终板电位。(2)川楝素对终板电位和终板电位量子含量的影响是在使之逐渐下降之前有一暂时的升高。(3)小终板电位的发放最终可完全被川楝素所阻断,但在消失前其发放频率长时间维持高于对照,刺激神经使小终板电位发放频率的下降加速。(4)某些神经肌肉传递易化药物如Ca~( )、盐酸胍和4-氨基吡啶也有对抗川楝素的作用,如4-氨基吡啶可明显增大川楝素中毒接头的终板电位的振幅和量子含量,有时甚至恢复肌肉对间接刺激的收缩反应.     

川楝素对粘虫幼虫拒食作用的电生理学研究

1×10^-4g/ml川楝素溶液能诱发记录到粘虫(Mythimna separata)幼虫下颚瘤状体栓锥感器的传入发放.其发放频率有一个逐步发展的过程,并可引起几个感受器细胞的爆发性发放.若用1×10^-4g/ml川楝素溶液处理栓锥感器,则经过一段时间后,能抑制粘虫幼虫侧栓锥感器对10mmol/L蔗糖和中栓锥感器对50mmol/L肌醇的诱发反应.用二硫苏糖醇及川楝素的混合液处理上述感器,则能解除川楝素的抑制效应.对川楝素作为拒食剂对昆虫化学感受器的可能作用方式作了初步探讨.对其拒食效应与活乐木醛作了比较.     

川楝素在大鼠大脑皮层匀浆中的结合位点

从驱蛔中药楝属植物根皮提取的一种三萜化合物──川楝素是一个选择性地作用于突触前的神经肌肉传递阻遏剂。根据它作用的专一性和不可逆性推测,突触前末梢应存在着川楝素的结合位点。本工作利用３Ｈ－川楝素进行的结合实验表明,大鼠大脑皮层匀浆中存在川楝素的结合位点;３Ｈ－川楝素与结合位点复合物的平衡解离常数（ＫＤ）约为２．０×１０（－７）ｍｏｌ／Ｌ;皮层匀浆离心团粒（Ｐ２＇）的重悬液含川楝素结合位点约２．７×１０（－１２）ｍｏｌ／ｍｇ蛋白质;该结合位点的Ｈｉｌｌ系数为０．９７。研究还显示,Ｐ２＇重悬液经蔗糖密度梯度超离心得到的突触体组分是川楝素结合位点的富集亚细胞组分,其比结合活性是Ｐ２＇重悬液的２至３倍。     

川楝素对人胃癌细胞MKN-45中CTPS细胞蛇形成的影响及其机制*

目的:本研究旨在对川楝素(TSN)与胃癌细胞MKN-45中CTPS细胞蛇形成的联系进行初步探究。方法:以人胃癌细胞MKN-45为实验材料,设置7个处理组分别为:0、20、40、60、80、100、120 nmol/L TSN。每组3次重复,分别作用24 h、48 h、72 h,利用CCK-8法检测川楝素对MKN-45细胞增殖抑制作用,使用免疫荧光检测之后再通过激光共聚焦显微镜观察细胞内CTPS细胞蛇形态,qRT-PCR检测川楝素对MYC基因表达的影响。另外设置2个处理组为1 mmol/L DON和1 mmol/L MPA,每组3次重复,作用6 h然后采用免疫荧光检测细胞蛇形态。结果:免疫荧光结果显示,分别利用1 mmol/L DON和1 mmol/L MPA 处理MKN-45细胞后CTPS形成丝状的细胞蛇结构,意味着该细胞具有形成CTPS细胞蛇的能力;川楝素处理组的细胞增殖率明显低于0 nmol/L TSN组(P＜ 0.01);免疫荧光结果显示80 nmol/L的川楝素作用72 h时MKN-45细胞中CTPS细胞蛇形成数量最多;qRT-PCR检测结果显示,80 nmol/L川楝素作用24 h细胞内MYC表达明显降低(P＜0.05),48 h后细胞内MYC的表达量明显增多(P＜0.01)随后表达降低。结论:川楝素可能通过调节MYC的表达影响细胞内细胞蛇的组装。     

川楝素对菜青虫体内几种酶系活性的影响

用川楝素处理菜青虫Pieris rapae L.五龄前期幼虫,对其体内几种重要酶系的活性作了测定.结果表明,取食川楝素后的幼虫中肠组织中微粒体多功能氧化酶活性明显被抑制;蛋白酶活性也受到一定程度的抑制;对淀粉酶、脂肪酶及乙酰胆硷酯酶活性均无明显影响.酯酶总活性降低,但电泳分析结果表明亦有个别酶带得到加强.注射川楝素于血腔后,试虫中肠酯酶活性下降,但血淋巴中酯酶活性却升高,电泳图谱亦稍有不同,故有必要对酯酶同功酶作详细研究.通过测定可以看出,川楝素对菜青虫体内解毒酶系的影响可能是引致中毒的一个重要因素.     

川楝素诱导人胃癌MGC-803细胞凋亡及其机制

目的: 本研究旨在探讨川楝素诱导人胃癌MGC-803细胞凋亡及其机制。方法: 将人胃癌MGC-803细胞分为5组,每组3个复孔,采用氟尿嘧啶(5-FU)和0 nmol/L川楝素(TSN)分别作为阳性对照和阴性对照。其余3组分别加入终浓度为30 nmol/L、50 nmol/L、70 nmol/L的川楝素。川楝素处理细胞48 h后,利用激光共聚焦显微镜观察细胞形态结构变化;流式细胞术检测线粒体膜电位变化;酶标法检测Caspase-3和Caspase-9活性;利用qRT-PCR和Western blot检测凋亡相关基因Bcl-2、Bax、Cyt c和APAF-1 mRNA和蛋白水平。结果: 与0 nmol/L TSN组相比,30 nmol/L、50 nmol/L、70 nmol/L的川楝素作用于人胃癌MGC-803细胞48 h,可见细胞体积缩小,细胞核裂解,部分染色质凝集等形态学变化;Caspase-3和Caspase-9活性升高(P＜0.05);而线粒体膜电位明显下降(P＜ 0.05);Bax、Cyt c和APAF-1 基因mRNA及蛋白表达量显著升高(P＜0.05),Bcl-2 基因mRNA及蛋白表达量显著降低(P＜0.05)。结论: 川楝素通过上调Bax、Cyt c和APAF-1的表达,下调Bcl-2基因表达,增强Caspase-3、Caspase-9活性诱导人胃癌MGC-803细胞凋亡。     

根霉菌利用木质纤维素发酵生产有机酸的研究进展*

木质纤维素是世界上储量最丰富、最廉价的可再生生物质资源,利用木质纤维素发酵生产有机酸具有重大的经济效益及社会效益。为发掘影响木质纤维素利用的关键因素,对根霉菌的木糖代谢途径以及利用木质纤维素发酵生产乳酸、富马酸等重要有机酸的生产方式、发酵策略等进行了阐述,指出针对木糖的转化率是制约木质纤维素高效利用的瓶颈。     

一种作用于突触前的神经肌肉接头传递阻断剂—川棟素

本文利用大鼠膈神经膈肌标本观察了川楝素对神经肌肉接头的作用,主要结果如下:1.川棟素不可逆地阻遏间接刺激引起的肌肉收缩,但不影响兴奋在神经的传导,也不降低肌肉对直接刺激的反应。2.在经川楝素作用下接近麻痹的标本,于终板区做细胞内记录可观察到肌肉动作电位的消失,终板电位下降、脱落和完全消失的过程。3.川楝素对肌细胞膜的静息电位无明显作用。用小鸡颈二腹肌标本检查,川棟素引起接头传递阻遏后,肌肉的乙酰胆碱敏感性不受影响。4.川棟素对在新斯的明存在下由单个间接刺激诱起的神经末梢的重复发放的作用是先加强然后减弱,在川楝素引起接头传递阻遏前重复发放完全消失。这些结果表明,川棟素是一个选择性地作用于突触前的神经肌肉传递阻遏剂。     

五种新化合物对亚洲玉米螟幼虫生长发育和消化生理的影响(英文)

研究了五个新化合物对亚洲玉米螟 (Ostriniafurnacalis)五龄幼虫的拒食活性以及对其生长发育和中肠蛋白酶活性的影响 ,并与川楝素的作用效果进行了比较。结果表明 ,川楝素以及C19、C2 3 、C2 4、C2 6、C2 8在 5 0 0mg kg浓度下拒食活性分别为 5 1 16 %、5 7 6 1%、4 2 8%、5 1 0 8%、36 73%、5 1 6 7% ,其中C19、C2 4、C2 8拒食活性与川楝素相当。在 2 0mg kg浓度 ,生长发育实验表明C19、C2 6、C2 8具有较好的抑制幼虫生长作用 ,其中C2 8的作用与川楝素相当 ;药剂对中肠蛋白酶的影响结果表明 ,川楝素和C2 8对弱碱性类胰蛋白酶、类胰凝乳蛋白酶表现为激活作用 ,C19、C2 4、C2 6对两种蛋白酶在 2 4h激活 ,4 8h抑制。对相关作用机理进行了探讨。     

川楝素对K+、Ca2+通道活动及细胞内Ca2+浓度的调控

川楝素是我国学者从驱蛔中药中分离、鉴定的一个三萜化合物,已证明具选择地影响神经递质释放,有效地对抗肉毒中毒,促进细胞分化、凋亡,抑制肿瘤增殖,抑制昆虫发育和取食,影响K 、Ca2 通道活动等多种生物效应.综述了证明川楝素抑制多种K 通道,选择地易化L型Ca2 通道和进而升高胞内Ca 浓度的研究资料,并对川楝素产生这些生物效应的机制进行了讨论.     

川楝素诱导人肺癌A549细胞凋亡

该研究旨在探讨川楝素诱导人肺癌A549细胞凋亡作用及其作用机制。通过不同浓度的川楝素作用于A549细胞48 h后,采用MTT法检测细胞活性;光学显微镜及荧光显微镜下观察细胞形态结构;流式细胞术检测细胞凋亡率、线粒体膜电位(ΔΨm)和细胞周期;实时定量RTPCR和Western blot分别检测Bax、Bcl-2、Fas、Cycs(细胞色素C)和Caspase-3基因m RNA和蛋白质水平。结果显示,在一定浓度范围内,川楝素能抑制A549细胞增殖,诱导细胞凋亡,且呈剂量依赖性。川楝素作用48 h的最佳药物浓度是40μmol/L,增殖抑制率为46.73%±1.47%,细胞凋亡率为13.18%±0.41%,线粒体膜电位(ΔΨm)显著下降(P0.01),细胞阻滞于G2期和S期;Bcl-2的表达显著降低,Bax、Fas、Cycs和Caspase-3的表达显著增加(P0.01),提示川楝素可能通过上调Bax、Fas、Cycs和Caspase-3基因和下调Bcl-2基因诱导人肺癌A549细胞凋亡。     

川楝素对菜青虫中肠组织的影响

川楝素是从楝属植物树皮中提取出来的一种三萜烯类物质。过去主要作为医用药品驱除人体蛔虫,后来发现具有杀虫活性,已有较全面的综述(赵善欢和张兴,1987)。在杀虫作用研究中曾发现,川楝素对菜青虫(Pieris rapae L.)具有高的生物活性(赵善欢等,1985;张兴等,1988),可应用于田间防治。为了揭示川楝素对菜青虫幼虫致毒作用的毒理机制,曾从生理、生化等方面作了研究,本文主要报道对中肠组织病变的观察结果。     

黄杜鹃毒素和川楝素在果蝇幼虫神经肌肉传递的毒理效应初步观察(英)

黄杜鹃毒素Ⅱ,Ⅲ,Ⅴ和川楝素分别是从杀虫植物黄杜鹃Rhododendron molle和川楝Melia toosendan中提取、纯化的有效成分。本文利用胞内微电极记录技术,测定了它们对果蝇(Drosophila melangaster Meigen)3龄幼虫腹侧纵肌细胞内神经肌肉兴奋性接点电位的毒理效应。各化合物均可抑制并最终阻断该电位,阻断所需时间随处理浓度提高而缩短。3种黄杜鹃毒素的抑制活性顺序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅴ.初步观察提示,上述植物杀虫物质对神经肌肉传递的破坏作用可能与其致死效应有关。     

Ppuronic和纤维素类对杂交瘤细胞保护特性的研究

利用鼠鼠杂交瘤２Ｆ７细胞研究了Ｐｏｕｒｏｎｉｃ Ｆ－６８、甲基纤维素、羧甲基纤维素及聚醚多元醇与杂交细胞生物相容性及添加限制浓度;研究了添加浓度对葡萄糖的利用及氨的生成影响;在高速搅拌、高剪切力下考查添加剂的保护效果。结果表明,０．０５－０．１０％Ｐｌｕｒｏｎｉｃ Ｆ－６８、０．１０－０．２０％甲基纤维素能较好地保护杂交瘤细胞。     

木薯纤维素乙醇发酵的纤维素酶成本评价

木薯中的纤维素成分约占木薯干重的10％(W/W).文中以木薯燃料乙醇生产的木薯纤维素酒渣为原料,从纤维素酶成本角度评估了三种利用木薯纤维素组分发酵生产乙醇的方法,包括木薯纤维素酒渣的直接糖化和乙醇发酵、木薯纤维素酒渣预处理后的糖化与乙醇发酵、木薯乙醇发酵中同步淀粉与纤维素糖化以及乙醇发酵.结果表明,前两种方法的纤维素利用效率不高,酶成本分别达到13602、11659元/吨乙醇.第三种方法,即在木薯乙醇发酵过程同时加入糖化酶和纤维素酶,进行同步淀粉与纤维素糖化,进而进行乙醇发酵,木薯纤维素乙醇的收益最高.发酵结束时的乙醇浓度从101.5g/L提高到107.0g/L,纤维素酶成本为3 589元/吨乙醇.此方法利用木薯纤维素与木薯淀粉同时进行,不会带来额外的设备及操作投入,酶成本低于产品乙醇价格,可实现盈利,因此第三种方法为木薯纤维用于乙醇发酵的最适方法,本研究结果将为木薯乙醇产业深度利用木薯纤维提供依据.     

利用纤维素废弃物发酵生产纤维素酶的研究

以纤维素废弃物为原料利用黑曲霉LN0402菌株发酵生产纤维素酶。分别考察培养时间、碳源用量、装液量、摇床转速及孢子悬液体积分数等因素对该菌株利用不同碳源生产纤维素酶能力的影响。确立了黑曲霉LN0402利用不同纤维素废弃物产纤维素酶的最适条件。     

纤维素乙醇的生物炼制及研究进展

纤维素乙醇是以农业废弃生物质中的纤维素为主要原料、通过微生物发酵转化而成的生物燃料产品。作为一种绿色可再生替代能源,纤维素乙醇具有显著的能量收益和碳减排效益,对保障我国可持续发展、能源安全以及环境友好意义重大。然而,纤维素乙醇的生物炼制过程面临着难点和挑战。本文围绕纤维素原料及其预处理、纤维素酶水解和纤维素乙醇发酵工艺3个方面,介绍纤维素乙醇生物炼制的工艺流程及特征,剖析纤维素乙醇生产的主要技术瓶颈,并基于菌株抑制物胁迫耐性、碳源利用以及乙醇合成强化3个方面,总结了近年来纤维素乙醇生物炼制的研究进展,最后对纤维素乙醇未来的研究重点和发展前景进行了展望。     

瘤胃纤维素降解细菌的研究进展

反刍动物瘤胃是自然界中最有效的纤维素降解系统，其纤维素降解能力主要源于寄居于其中的纤维素降解细菌、真菌和原虫。其中，瘤胃纤维素降解细菌因数量庞大、种类繁多以及代谢途径丰富，在木质纤维素降解及利用方面发挥着重要作用。本文综述了国内外瘤胃纤维素降解细菌的种类，分析了瘤胃纤维素降解细菌的特性；阐述了瘤胃纤维素降解细菌通过纤维小体对纤维素的降解过程，以及瘤胃微生物之间的相互作用和相互制约关系；简述宏组学技术在开发新纤维素降解菌和新纤维素酶方面的应用，旨在为进一步研究纤维素降解细菌的降解机理，开发新的纤维素菌种和酶资源提供新的思路。