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。     

植物活性氧的产生及其作用和危害

活性氧(ROS)是一类由O2转化而来的自由基或具有高反应活性的离子或分子。植物消耗的O2约有1%在叶绿体、线粒体、过氧化物酶体等多种亚细胞单位中被转化成了ROS。ROS有益或有害取决于它在植物体内的浓度。低浓度的ROS作为第二信使能在植物细胞信号转导途径中介导多种应答反应,高浓度的ROS则引起生物大分子的氧化损伤甚至细胞死亡。植物体内ROS产生和清除之间的平衡十分重要,并由一套有效的酶促和非酶促抗氧化系统来监控。该文主要系统介绍了植物ROS的种类、产生部位、在信号转导中的作用及其对植物细胞造成的主要伤害等方面的研究进展,为利用基因工程手段来提高植物对环境胁迫的抗性提供信息和思路。     

叶黄素对人RPE细胞氧化应激损伤的保护作用

目的：外源性给予过氧化氢（H2O2）诱导构建人视网膜色素上皮细胞（Retinal pigment epithelial,RPE）细胞氧化损伤模型,探究H2O2的最佳建模浓度,并探讨叶黄素对H2O2诱导人RPE细胞氧化损伤的保护作用。方法：本研究以人RPE细胞为实验对象。不同浓度H2O2（0、50、100、200、400、600μmol/L）处理RPE细胞1 h后,观察细胞形态的改变,并测定细胞生存率和细胞内ROS浓度进而确定H2O2的最佳建模浓度。不同剂量叶黄素（1、2.5、5、7.5、10μg/mL）预处理RPE细胞24h,随后给予100μmol/L H2O2作用1h,测定各组细胞生存率和细胞内活性氧（ROS）浓度,从而评价叶黄素对RPE细胞氧化损伤的作用。结果：H2O2作用后,随H2O2浓度的增加,RPE细胞生存率逐步下降;细胞内ROS浓度随H2O2的浓度增加而显著升高。与损伤对照组相比,各叶黄素处理组RPE细胞生存率显著升高,同时细胞内ROS浓度显著下降。结论：H2O2可导致RPE细胞出现氧化应激损伤,细胞ROS含量显著增加。叶黄素干预后可显著减缓H2O2诱导的氧化应激反应,提示其可通过提高RPE细胞的生存率、抑制细胞内ROS浓度,保护RPE细胞免受氧化损伤,从而对年龄相关性黄斑变性等眼部退行性疾病起到预防和减缓作用。     

硫氧还蛋白-过氧化物氧还蛋白与过氧化氢构成环路参与肿瘤的发生与发展

组织细胞可经过多种途径产生氧自由基（ROS）,而肿瘤组织由于多种应激因素会产生大量ROS,其中最重要的是过氧化氢（H2O2).H2O2对细胞发挥着致损伤及亚毒性信使的双重作用,作为信使其不仅参与调节正常细胞信号通路,重要的是促进肿瘤的发生及进展. ROS作为一种应激刺激信号激活细胞内的AP-1（activator protein 1）、Nrf-2（NF-E2-related factor 2）等核转录因子,活化后的AP-1、Nrf-2会结合到硫氧还蛋白（sulfiredoxin, SRX）基因启动子上游的调控序列,促进SRX基因的表达.SRX的表达上调则影响其下游的抗氧化蛋白,即特定亚型的过氧化物氧还蛋白（peroxiredoxin, PRX）的活性状态,最终使细胞内H2O2浓度受到调节. 由SRX-PRX轴与H2O2形成1个环路,通过调节H2O2含量来参与细胞众多信号通路.本文对H2O2、SRX及PRX各自的功能进行综述,还进一步探讨三者构成的信号环路对肿瘤的调控机制,从而了解该环路在肿瘤发生发展中所发挥的作用.     

活性氧水平决定白血病细胞对三氧化二砷诱导凋亡的敏感性

旨在探索三氧化二砷（As2O3)诱导白血病细胞株（NB4和U937）凋亡的敏感性与细胞活性氧（reactive oxy-gen species,ROS)水平的关系。以二甲萘醌（DMNQ）温育NB4和U937细胞,双氢罗丹明123（DHR）捕获ROS,流式细胞仪检测两种细胞ROS水平的差异。As2O3单独或联用DMNQ温育NB4和U937细胞,流式细胞仪及电镜检测凋亡并分析两种细胞凋亡敏感性的差异及其在用药前后的变化。结果显示,NB4的ROS水平明显高于U937,DMNQ可提高NB4和U937的ROS水平,诱发U937对As2O3的敏感性,增强As2O3促NB4细胞凋亡的效应,过氧化氢酶可逆转DMNQ的效应,结果提示,白血病细胞NB4和U937对As2O3促凋亡的敏感性决定于细胞固有的ROS水平。     

线粒体呼吸链与活性氧

已知有氧真核生物细胞吸收的氧分子绝大部分都是在线粒体呼吸链末端细胞色素氧化酶上通过四步单电子还原生成水。但同时也有1％-2％的氧可在呼吸链中途接受单电子或双电子被部分还原生成超氧（O2·^-和过氧化氢（H2O2）作为呼吸作用的正常代谢产物。此种来源于线粒体呼吸链的O2·^-和H2O2不但在多种病理的氧化损伤中起关键作用,同样它们也是正常生理条件下对多种细胞过程具有基本调控意义的氧还信号。基于Chance实验室约自20世纪70到90年代的早期研究贡献以及20世纪90年代后其他各实验室的研究新进展,我们聚焦于下述四个相关问题的评述和讨论：（1）由于线粒体内膜面积及其含有的呼吸链复合体酶活力远远高出细胞中所有膜系数量和相关酶活力之总和,因而线粒体呼吸链产生的O2·^-和H2O2构成生物体内最大数量ROS的恒定来源;（2）线粒体呼吸链复合体III的Q循环中Qo位点中半醌自由基（UQH·）已明确是O2·^-的单电子来源;还原细胞色素C-P66^SHC是生成H2O2的双电子供体。虽然复合体I也是产生线粒体基质内O2·^-的主要来源,但由于其确切生成位点尚未明确,在invivo条件下能否产生大量O2·^-也尚有争议;（3）线粒体呼吸链产生O2·^-后的分配和跨膜转移涉及其生理病理作用机制和作用靶点等复杂而重要的问题,直到目前尚未意见一致。“质子和O2·^-循环双回路解偶联模型”整合了目前提出的几种假说的联系点,指出H^＋和O2·^-相互作用生成HO2·及其跨膜很可能是这一复杂问题的中心环节,并与O2·^-对“脂肪酸shuttling model”或O2·^-对“UCPS激活”模型形成了内在的联系;（4）线粒体呼吸形成的△P（△ψ和△pH）能直接控制呼吸链的ROS生成,并以非线性（非欧姆）相关方式通过影响Q循环中的Qo半醌的氧还态和寿命来调节O2·^-生成的急速?     

活性氧:从毒性分子到信号分子--活性氧与细胞的增殖、分化和凋亡及其信号转导途径

活性氧(reactive oxygen species,ROS)是生物体有氧代谢产生的一类活性含氧化合物的总称,主要包括O2·-、H2O2、·OH等,机体细胞通过多种途径维持ROS产生与消解的动态平衡。近年的研究揭示ROS参与细胞正常的生理过程,与细胞的增殖、分化及凋亡密切相关。不同刺激诱导细胞产生的内源性ROS可作为第二信使,通过改变氧化还原状态调节增殖、分化和凋亡相关的信号转导通路中多种靶分子的活性,最终决定细胞的命运。     

线粒体内活性氧产生靶标位点研究进展

活性氧(reaction oxygen species,ROS)是真核细胞在生命活动过程中产生的一种中间产物,它在胞内信号转导、细胞应答、损伤修复等过程发挥着重要的作用。线粒体在合成三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)过程中有部分电子会从电子传递链(electron transport chain,ETC)上泄漏,与细胞质中O2、H2O及NO等结合产生ROS,是细胞内ROS的主要来源。目前,人们对真核线粒体内ROS的产生位点已有初步的了解,大多数研究证实复合物Ⅰ和复合物Ⅲ是ROS的主要来源,复合物Ⅱ也能产生部分的ROS,但其具体的靶标位点还未得到全面的阐述,使得深入了解线粒体内ROS的功能受到限制。现就诱导线粒体产生ROS的主要方法和线粒体内产生ROS的靶标位点进行简要的综述,以期为日后相关生理学、毒理学及病理学等研究提供参考。     

H2O2-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。     

SB202190调节蚕豆保卫细胞中SA诱导H2O2产生

运用激光共聚焦扫描技术,在p38MAP激酶专一抑制剂SB202190处理下,探索植物促分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAP激酶）介导蚕豆（Vicia faba）保卫细胞中H2O2为代表的活性氧（reactive oxygen species,ROS）信号机制,发现：p38MAP激酶专一抑制剂SB202190处理没有导致蚕豆保卫细胞中H2O2和Ca^2＋探针荧光强度增强,与水杨酸（salicylic acid,SA）或脱落酸（abscisic acid,ABA）迅速加强2种探针荧光强度形成鲜明对比;而该抑制剂分别与SA和ABA共同处理,前者H2O2探针荧光强度没有增加,而后者荧光强度仍然能够增加;而进一步使用Ca^2＋螯合剂BAPTA和SB202190＋SA共同处理,H2O2探针荧光强度没有增加。这些结果初步表明：无论胞质Ca^2＋浓度高低,SB202190调节蚕豆保卫细胞中SA诱导H2O2产生,但是不调节植物逆境信使分子ABA此类的反应。因此推测,植物细胞中可能有类似动物和酵母细胞中的p38MAP激酶类,并可能专一调节植物保卫细胞中H2O2信号通路。据我们所知,这是首次报道SB202190和SA共同调节植物保卫细胞中ROS信号过程。     

Recent advances in the study of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus replication and pathogenesis

It has now been over twenty years since a novel herpesviral genome was identified in Kaposi's sarcoma biopsies. Since then, the cumulative research effort by molecular biologists, virologists, clinicians, and epidemiologists alike has led to the extensive characterization of this tumor virus, Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus(KSHV; also known as human herpesvirus 8(HHV-8)), and its associated diseases. Here we review the current knowledge of KSHV biology and pathogenesis, with a particular emphasis on new and exciting advances in the field of epigenetics. We also discuss the development and practicality of various cell culture and animal model systems to study KSHV replication and pathogenesis.     

The structure, reproduction and taxonomy of Vidalia and Osmundaria (Rhodophyta, Rhodomelaceae)

Comprises species occurring mostly in subtidal habitats in tropical, subtropical and warm-temperate areas of the world. An analysis of the type species, V. spiralis (Sonder) Lamouroux ex J. Agardh, a species from Australia, establishes basic characters for distinguishing species in the genus. These characters are (1) branching patterns of thalli, (2) flat blades that may be spiralled on their axis, (3) width of the blade, (4) primary or secondary derivation of sterile and fertile branchlets and (5) position of sterile and fertile branchlets on the thalli. Application of the latter two characters provides an important basic method for separation of species into three major groups. Osmundaria , a genus known only in southern Australia, was studied in relation to Vidalia , and its separation from the Vidalia assemblage is not accepted. Species of Vidalia therefore are transferred to the older genus name, Osmundaria. Two new species, Osmundaria papenfussii and Osmundaria oliveae are described from Natal. Confusion in the usage of the epithet, Vidalia fimbriala Brown ex Turner has been clarified, and Vidalia gregaria Falkenberg, described as an epiphyte on Osmundaria pro/ifera Lamouroux, is revealed to be young branches of the host, Osmundaria prolifera.     

New or rare chromosome counts in Artemisia L. (Asteraceae, Anthemideae) and related genera from Kazakhstan

Fifteen chromosome counts of six Artemisia taxa and one species of each of the genera Brachanthemum, Hippolytia, Kaschgaria, Lepidolopsis and Turaniphytum are reported from Kazakhstan. Three of them are new reports, two are not consistent with previous counts and the remainder are confirmations of very scarce (one to four) earlier records. All the populations studied have the same basic chromosome number, x = 9, with ploidy levels ranging from 2x to 6x. Some correlations between ploidy level, morphological characters and distribution are noted.     

肝癌中HBV和HCV基因和抗原的分布及意义

采用原位分子杂交方法检测HCV RNA及HBV X基因;采用免疫组织化学方法研究HCV核心抗原,非结构区C33c抗原及HBxAg在肝细胞肝癌中的定位及分布.结果表明(1)HCV RNA、HBV X基因在肝细胞肝癌组织检出率分别为40%(55/136)和82%(112/136).HCV RNA定位于癌细胞的胞浆内,阳性细胞呈散在、灶状及弥漫分布三种形式;HBV X基因在肝癌细胞中的分布呈胞浆型、核型及核浆型,阳性细胞也呈上述三种分布形式;(2)HCV C33c抗原、核心抗原在肝细胞肝癌中的阳性率为81%(133/164)及86%(141/164).C33c抗原定位于癌细胞及肝细胞的胞浆内;核心抗原既定位于癌细胞核中,又可定位于胞浆中.C33c抗原阳性细胞以灶状分布为主;而核心抗原阳性细     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.