小檗碱通过PTEN/Nrf2途径抑制胰岛βTC6氧化应激及细胞凋亡

摘要 目的：探讨小檗碱（Berberine,BBR）在棕榈酸（palmitic acid,PA）诱导的胰岛β细胞氧化应激及凋亡中的角色及分子机制。方法：BBR和PA单独或联合处理敲低PTEN的βTC6细胞,利用MTT、Caspase-3活性检测、流式细胞术、ROS含量检测、硝基酪氨酸定量等测定各实验分组的细胞凋亡程度并比较彼此氧化应激水平,利用定量PCR以及Western blotting检测PTEN、AMPK、Nrf2的表达变化。此外,我们还评估了BBR是否可以缓解糖尿病小鼠全身炎症状态和胰岛细胞凋亡,并再次验证了BBR对糖尿病小鼠的治疗效果。结果：BBR通过降低PTEN同时升高Nrf2的表达,进而减轻PA诱导胰岛βTC6细胞ROS以及硝基酪氨酸积累,降低PA诱导性Caspase-3升高。干扰PTEN表达可以与BBR发生协同效应,即协同降低氧化应激性凋亡。经动物实验发现BBR可明显降低糖尿病小鼠血糖以及血清IL-6水平,同时在转录水平降低小鼠胰腺PTEN并上调Nrf2,TUNEL实验发现BBR可以明显抑制糖尿病小鼠胰岛细胞凋亡,而二甲双胍（Metformin, Met）未发现抑制效应。结论：BBR通过下调PTEN并上调Nrf2的表达来发挥对PA引起的βTC6细胞氧化应激以及凋亡的保护作用,而沉默PTEN可反过来与BBR形成协同保护作用。BBR与MET治疗2型糖尿病的降糖效果没有差异性,但BBR可以额外地通过PTEN/Nrf2途径发挥抗炎及抗氧化应激作用。     

肥胖基因的研究进展

肥胖症是摄食和能耗平衡机制的失调,可引起多种疾病,如Ⅱ型糖尿病、高血压、高血脂和癌症等.肥胖基因的克隆为研究肥胖的机制提供了重要途径.肥胖基因编码消瘦激素,作用于下丘脑,控制代谢、能耗和生殖系统.实验表明,重组的消瘦激素具有使肥胖基因缺陷和神经肽Y缺陷小鼠代谢和体重正常化,恢复肥胖基因缺陷小鼠生育能力等活性.进一步研究肥胖基因作用机制,开发针对各种缺陷的药物,能使肥胖症的治疗成为可能.     

非编码RNA与代谢的研究进展

非编码RNA是指不编码蛋白质的调节性RNA分子.近年来的研究发现,非编码RNA,尤其是微小RNA和长非编码RNA,可以在基因转录、RNA成熟和蛋白质翻译等水平调控基因表达,参与发育、分化和新陈代谢等几乎所有重要的生理生命过程,在人类疾病中发挥重要作用.肿瘤和糖尿病等代谢性疾病是人类健康和社会发展的重大威胁.代谢紊乱是肿瘤的主要特征之一.胰岛素抵抗是糖尿病发生发展的主要因素,它与胰岛素产生和分泌以及胰岛素信号通路密切相关.本文将从非编码RNA的产生和作用机制、非编码RNA与胰岛素信号通路及糖尿病、非编码RNA与肿瘤代谢等方面,对非编码RNA在代谢领域的研究进展进行综述.     

新型杀虫蛋白VIPs研究进展

简述了芽孢杆菌属 (Bacillus)中的新型活性杀虫蛋白 营养期杀虫蛋白VIPs及其编码基因的发现、特性、作用模式及机制等研究进展 ,并对其杀虫活性和安全因素作了初步评估和预示。     

p53基因及其功能研究进展

p53基因是一种肿瘤抑制基因,野生型p53对细胞周期和细胞凋亡起重要作用。其编码的蛋白P53相对分子质量为53×103,可刺激Cipt基因产生相对分子质量为21×103的蛋白,该蛋白可以抑制促使细胞通过细胞周期进入有丝分裂的酶的活性,进而抑制细胞生长表达而调控细胞生长,对于预防和治疗胆管癌、肝癌、胃癌等疾病有重要作用。我们在此简要阐述国内外对p53基因及其编码产物的结构、作用机制、检测、功能等方面的研究进展。     

同源异形盒基因和肿瘤

最近,美国哈佛药学院的Ｆｏｒｄ发现同源异形盒(ｈｏｍｅｏｂｏｘ)基因在细胞周期、发育以及癌症发展中起着重要的链接作用[1]同源异形盒基因是与细胞正常分化、发育相关的转录因子,最初作为果蝇同源异形突变中的重要座位而得名。此后,陆续有170多个同源异形盒基因在各类物种中被发现。同源异形盒基因的共同点是具有183个核苷酸长度的同源区,编码61个氨基酸。同源异形盒基因同源区表达蛋白通过其ＤＮＡ结合活性及其下游基因转录活性发挥作用。Ｌａｗｒｅｎｃｅ等[2]推测哺乳动物同源异形盒表达蛋白的作用目标为编码细胞外层蛋白质的基因,粘…     

黑腹果蝇头部响应高盐摄入的基因可变剪接分析

高盐摄入不仅会带来高血压、糖尿病、自身免疫病等风险,而且会对大脑产生负面影响。可变剪接(Alternative Splicing,AS)作为基因表达调控的重要方式,其导致单个基因编码多种蛋白质,大大增加基因组编码的蛋白质的多样性,参与几乎所有的生物学过程。但是,关于高盐摄入是否改变神经系统中基因的可变剪接事件目前还未报道。本文以黑腹果蝇作为材料,利用RNA测序分析其头部响应高盐摄入的基因可变剪接变化。结果发现高盐摄入改变黑腹果蝇头部信号转导、离子稳态、离子通道活性、离子转运和钙调蛋白结合等重要信号相关基因的可变剪接。进一步分析具体发生变化的基因的功能,发现它们在多个层面对神经系统功能的调控起着重要的作用。该研究证明高盐摄入改变神经系统重要基因的可变剪接,为理解高盐摄入对神经系统的影响提供更多的依据和线索。     

高产二羟基丙酮重组菌株的构建

旨在构建一株过量表达编码膜系甘油脱氢酶的sld AB基因的重组菌株,以提高二羟基丙酮产量。以氧化葡萄糖酸杆菌ATCC621H的基因组DNA为模板,运用PCR方法扩增得到基因sld AB,并连接到p BBR1MCS-2质粒上,构建表达载体p BBR1MCS-2-sld AB。通过电转化将载体p BBR1MCS-2-sld AB转化进入氧化葡萄糖酸杆菌ATCC621H内,得到重组菌株GOX205。结果显示,重组菌株构建成功,其甘油脱氢酶的酶活力较之于出发菌株提高了26%。在甘油初始浓度100 g/L的甘油发酵培养基中,较之于出发菌株,GOX205的生长状况良好,发酵52 h时DHA浓度达到94.1 g/L,较之于出发菌株提高了19.7%,甘油残量降低了15.1 g/L。     

从分子水平理解等位基因的显、隐性

等位基因控制着生物的相对性状,其显、隐性关系由基因的表达产物是否"发挥作用"来体现。通过"编码酶的等位基因"和"编码功能蛋白的等位基因"等例子,从分子水平上分析了等位基因的显、隐性关系。例如,赤霉素3-氧化酶基因活性决定豌豆的高茎-矮茎,乙醛脱氢酶基因活性决定喝酒后表现"红脸"-"白脸";N-乙酰半乳糖胺转移酶活性及突变决定ABO血型系统中的A型与其他血型,原癌基因ras、抑癌基因Rb、p53及其突变与细胞凋亡和癌症相关,叶绿素降解酶基因活性决定豌豆子叶的黄-绿色,果蝇Antp基因的突变可造成"触角足"发育异常等。理解等位基因显、隐性的关键是从分子水平把握等位基因是否"发挥了作用"。     

黄连须和小檗碱对草鱼非特异性免疫系统的影响及对嗜水气单胞菌感染的抵抗作用（英文）

为了评估黄连须(FRC)和小檗碱(BBR)对草鱼(Ctenopharyngodon idella)的非特异性免疫及对抵抗嗜水气单胞菌感染的影响,鱼喂食含1.00%、0.50%、0.25%,0.10%,0.00%的FRC和0.05%BBR的饲料28d。喂养28d后,鱼注射嗜水气单胞菌,记录感染14d后的存活率。检测NBT活性、血清溶菌酶活性、吞噬活性和补体C3水平来评价药物对草鱼的免疫反应。结果表明,与模型组相比,喂养饲料含有FRC和BBR的各组提高NBT活性、血清溶菌酶活性、吞噬活性和草鱼补体C3水平。喂食0.50%FRC组感染细菌后的存活率最高,与模型组比较增加44%。FRC和BBR的体外抗菌活性采用最小抑菌浓度的方法进行了研究,并显示出较强的抑制作用。结果表明,FRC和BBR可以用作免疫刺激剂以提高草鱼非特异性免疫和对嗜水气单胞菌引起疾病的抵抗。     

长非编码RNA与糖尿病及其并发症

2型糖尿病是一种严重威胁人类健康的慢性非传染性代谢疾病,而胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能衰竭被认为是其主要致病原因。在以往对糖尿病及其并发症发病机制的研究中,往往关注传统的蛋白编码基因(mRNA)。长链非编码RNA(long noncoding RNA,LncRNA)是一类长度大于200bp,不编码蛋白的RNA分子。近年来,越来越多的研究发现LncRNA在表观遗传、转录及转录后水平等多个层面上参与调控基因表达及代谢过程。本综述旨在讨论LncRNA在糖脂代谢调控、糖尿病及糖尿病并发症发生中作用的最新研究进展。     

黄连须和小檗碱对草鱼非特异性免疫系统的影响及对嗜水气单胞菌感染的抵抗作用

为了评估黄连须(FRC)和小檗碱(BBR)对草鱼(Ctenopharyngodon idella)的非特异性免疫及对抵抗嗜水气单胞菌感染的影响, 鱼喂食含1.00%、0.50%、0.25%, 0.10%, 0.00%的FRC和0.05%BBR的饲料28d。喂养28d后, 鱼注射嗜水气单胞菌, 记录感染14d后的存活率。检测NBT活性、血清溶菌酶活性、吞噬活性和补体C3水平来评价药物对草鱼的免疫反应。结果表明, 与模型组相比, 喂养饲料含有FRC和BBR的各组提高NBT活性、血清溶菌酶活性、吞噬活性和草鱼补体C3水平。喂食0.50%FRC组感染细菌后的存活率最高, 与模型组比较增加44%。FRC和BBR的体外抗菌活性采用最小抑菌浓度的方法进行了研究, 并显示出较强的抑制作用。结果表明, FRC和BBR可以用作免疫刺激剂以提高草鱼非特异性免疫和对嗜水气单胞菌引起疾病的抵抗。       

黄芪-苍术改善糖尿病肾病糖脂代谢的网络药理学研究

为探讨黄芪-苍术改善糖尿病肾病糖脂代谢的作用机制。运用网络药理学方法,通过中药系统药理学数据库(TCMSP)筛选出黄芪、苍术的有效活性成分和作用靶点,再利用Drug Bank、Gene Cards、OMIM等数据库筛选出与糖尿病肾病相关的潜在作用靶点。采用Cytoscape 3. 6. 1软件和Metascape数据库构建活性成分-靶点网络图,利用KEGG和GO富集分析药物与糖脂代谢相关的信号通路。通过筛选得出黄芪和苍术有效活性成分29个,其中槲皮素、山奈酚、汉黄芩素、异鼠李素等成分可能是通过靶向PIK3CG、AKT1、MAPK1、IGF2等靶点,参与m TOR、胰岛素、脂肪细胞因子、Jak-STAT信号通路发挥调节糖尿病肾病糖脂代谢作用。综上,黄芪-苍术改善糖尿病肾病糖脂代谢存在多成分、多靶点和多重药理作用,为进一步研究治疗糖尿病肾病提供了线索。     

黄连素对小鼠心肌梗死后心室重构的作用研究

目的:探讨黄连素(Berberine,BBR)在小鼠心肌梗死(myocardial infarction,MI)后心室重构中的作用,并比较BBR预处理(BBR pre-treatment,preBBR)和BBR后处理(BBR post-treatment,postBBR)给药的效果。方法:将60只C57BL/6小鼠随机分为4组,分别为假手术组、单纯MI对照组、MI+preBBR组及MI+postBBR组,每组15只。MI模型采用前降支结扎法制备。MI+preBBR组在MI模型制备前2周开始用BBR(100 mg·kg~(-1)·d~(-1))每天灌胃,持续至MI后28 d;MI+postBBR组在MI模型制备后4 h开始用BBR(100 mg·kg~(-1)·d~(-1))每天灌胃,持续至MI后28 d。记录实验期间小鼠生存情况。MI后28天采用小动物超声测定左心室收缩功能;取心脏组织,测定心脏大小和重量;ELISA方法测定血浆BNP水平;Masson染色评价心肌纤维化程度。结果:与单纯MI对照组相比,MI+preBBR组及MI+postBBR组小鼠生存率提高、心脏收缩功能增强、心脏变小、心脏重量减轻、血浆BNP水平降低、心肌纤维化明显改善。其中,MI+preBBR组上述指标的改善程度优于MI+postBBR组。结论:BBR可抑制MI后心室重构,且BBR预处理效果优于后处理。     

苏云金芽胞杆菌转座因子的类群和结构

苏云金芽胞杆菌的活性成分主要是杀虫晶体蛋白（ICPs）。已经证明,大多数编码这些蛋白的基因定位于质粒上,在结构上总是与插入序列和转座子相联系。这些具有转座活性的流动因子参与了杀虫晶体蛋白基因的转移,在苏云金芽胞杆菌ICPs基因的变异性上起着极其重要的作用。本文系统介绍苏云金芽胞杆菌转座因子的分类及结构等研究进展,为有目的地利用转座因子提供参考。     

DNA切除修复与转录偶联

细胞DNA受到某些环境理化因子损伤后,其中活性转录基因和DNA转录链上的损伤被优先切除修复,这种DNA选择性修复直接与基因转录过程偶联．在大肠杆菌中已分离到实现此功能的转录修复偶联因子（TRCF）,是由mdf基因编码的一种具有ATPase活性的DNA结合蛋白．在真核细胞中,发现某些DNA修复蛋白也在DNA转录中起作用,如人DNA切除修复基因ERCG－3编码产物,是转录因子TFⅡH中最大亚基p89,酵母切除修复基因RAD3就是编码因子b的最大亚基p85．     

齿肋赤藓热激蛋白60基因的电子克隆和生物信息学分析

用电子克隆方法获得耐旱苔藓齿肋赤藓的热激蛋白60基因,采用生物信息学方法,对该基因编码蛋白从氨基酸组成、结构保守域、理化性质、信号肽、疏水性／亲水性、亚细胞定位、跨膜结构域、二级结构、功能域、活性位点、及同源性等方面进行了预测和分析。结果表明：齿肋赤藓热激蛋白60基因全长1841bp,开放阅读框1581bp,编码526个氨基酸残基;编码蛋白含有GroEL保守域,是chaperon-like superfamily家族;亚细胞定位分析显示,编码蛋白位于内质网中;活性化位点分析表明,编码蛋白存在6类活性位点;同源性分析表明,齿肋赤藓热激蛋白60与小立碗藓预测的HSP60同源性最高,达到92％,与卷柏的HSP60次之,同源性达88．83％。研究结果为该基因的实验克隆奠定基础。     

姜黄素对db/db小鼠基因组DNA甲基化的影响

目的:观察姜黄素对2型糖尿病模型db/db小鼠糖尿病症状的改善作用,并从表观遗传角度分析其对小鼠外周血DNA甲基化水平的影响。方法:2型糖尿病模型db/db小鼠随机分为糖尿病组和姜黄素干预组(给予250 mg/kg姜黄素溶液),连续灌胃8周。OGTT检测葡萄糖耐量,ELISA法测定空腹胰岛素并计算HOMA-IR和HOMA-β,RRBS技术检测外周血基因组DNA甲基化水平。结果:与糖尿病组相比,姜黄素干预小鼠的血糖、空腹胰岛素和HOMA-IR显著降低,葡萄糖耐量显著改善(P<0.05);且小鼠外周血基因组启动子区、CGI岸和5’-非编码区CpG甲基化水平显著降低(P<0.05);对两组间差异甲基化基因进行功能富集分析,筛选出前10位显著富集的可能与2型糖尿病相关的差异基因包括Hdac7、Micall1、Vangl2、Dhcr24、Kcnj8、Gnas、Tcf7l2、Dgkh、Dlgap1和Plekhg4。结论:姜黄素能够改善db/db小鼠的葡萄糖耐量及胰岛素抵抗,并且其外周血中存在显著低甲基化改变,提示姜黄素可能是通过抑制糖尿病小鼠中某些基因的异常甲基化修饰而发挥抗糖尿病作用。     

植物多酚通过microRNA调控脂质代谢研究进展

microRNA（简称miRNA）是长度18~25个核苷酸的非编码RNA分子,具有调控mRNA的翻译和/或稳定性的功能,从而在转录后水平调节不同基因的表达。人体内约60%编码蛋白的基因的表达受到miRNA调节,其中包括脂质代谢调控相关基因。植物多酚具有良好的生物活性,可以通过调节脂质代谢相关miRNAs,如miR-122和miR-33的表达进而发挥降血脂等活性。该文综述了miRNA调控脂质代谢相关mRNA的作用机制以及植物多酚在这一过程中的可能作用。     

microRNAs对脂肪细胞分化相关因子的作用及预测

microRNAs是一类调节靶基因的转录后翻译的小型非编码单链RNA,研究已发现microRNAs在癌症、心血管疾病及糖尿病中显示极为重要的生物学功能。糖尿病目前已成为威胁人类健康的最主要疾病,尤其是II型糖尿病的发病机制成为研究热点。脂肪细胞分化异常是导致II型糖尿病以及胰岛素抵抗的主要因素。进一步阐明microRNAs对脂肪细胞分化过程的作用机制,可能为糖尿病治疗找到新的靶点。本综述将从microRNAs与脂肪细胞分化基因、核激素受体以及相关信号通路相互作用三方面阐述和预测microRNAs对脂肪细胞分化的潜在作用。