布地奈德通过干预线粒体钙单转运蛋白影响哮喘大鼠气道上皮细胞自噬和屏障功能的机制

摘要 目的：探究布地奈德通过干预线粒体钙单转运蛋白影响哮喘大鼠气道上皮细胞自噬和屏障功能的机制。方法：30只雄性SD大鼠作为研究对象,并根据实验目的分为3组：对照组（正常大鼠,生理盐水干预,n=10）,哮喘组（通过OVA诱导大鼠哮喘模型,n=10）,布地奈德组（气雾剂布地奈德用于治疗过敏性哮喘的大鼠,n=10）。通过钙测定试剂盒和蛋白印迹分析大鼠气道上皮细胞中Ca²⁺的吸收和MCU蛋白表达;TEER和TRITC 荧光分析检测大鼠气道上皮中的屏障功能;免疫组化分析分气道上皮细胞屏障功能相关因子ZO-1、E-cadherin的蛋白表达;ELISAF分析BALF上清液中炎性因子IL-4、IL-5和IL-13的水平;二氢乙锭衍生物和蛋白印迹分析BALF中ROS含量和caspase-3活性。结果：哮喘组较对照组Ca²⁺浓度降低,MCU蛋白表达升高（P<0.05）,布地奈德组较哮喘组Ca²⁺浓度升高,MCU蛋白表达降低（P<0.05）。哮喘组较对照组TEER降低,TRITC升高（P<0.05）,布地奈德组较哮喘组TEER升高,TRITC降低（P<0.05）。哮喘组较对照组ZO-1、E-cadherin的蛋白表达降低（P<0.05）,布地奈德组较哮喘组ZO-1、E-cadherin的蛋白表达升高（P<0.05）。哮喘组较对照组IL-4、IL-5和IL-13的水平升高（P<0.05）,布地奈德组较哮喘组IL-4、IL-5和IL-13的水平降低（P<0.05）。对照组组支气管和肺泡结构未见异常,与对照组相比哮喘组大鼠表现出肺泡间隔增厚,可见的肺毛细血管水肿,以及肺毛细血管和肺泡间隙中的大量炎性细胞浸润（P<0.05）,与哮喘组相比,布地奈德组显著减轻肺部病变的严重程度（P<0.05）。哮喘组较对照组LC3B II/I、ATG5、Beclin-1 和LC3II 的表达升高（P<0.05）,布地奈德组较哮喘组LC3B II/I、ATG5、Beclin-1 和LC3II 的表达降低（P<0.05）。哮喘组较对照组ROS含量和caspase-3活性升高（P<0.05）,布地奈德组较哮喘组ROS含量和caspase-3活性降低（P<0.05）。结论：布地奈德通过调节MCU表达介导气道上皮细胞的屏障完整性和自噬水平,缓解哮喘气道炎症,改善哮喘症状。     

布地奈德混悬液对哮喘模型小鼠肺组织TLR4/MyD88/NF-κB通路的影响

摘要 目的：探究布地奈德混悬液对哮喘模型小鼠肺组织TOLL样受体4（toll-like receptor 4,TLR4）/髓样分化因子88（myeloid differentiation factor 88,MyD88）/核因子κB（nuclear factor-κB,NF-κB）通路的影响。方法：使用4 %鸡蛋清白蛋白与2 %的Al（OH3）共同致敏小鼠,建立咳嗽变异性哮喘小鼠模型40只,将模型大鼠分别使用低、中、高剂量（0.2、1.0、2.0 g/kg）布地奈德混悬液和孟鲁司特钠进行干预,1次/日连续干预14 d,于干预14 d时采集小鼠的支气管肺泡灌注液（bronchoalveolar lavage fluid,BALF）、气管及肺组织,对各组BALF中的白细胞（white blood cell,WBC）、嗜酸性粒细胞、血清γ干扰素（interferon-γ,IFN-γ）、白细胞介素-1β（interleukin-1β,Il-1β）、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平差异开展比较,对各组小鼠肺组织黏膜上皮增生程度评分、炎症细胞浸润程度评分、病变总评分差异,以及TLR4、MyD88、p65蛋白表达差异进行分析。结果：分析显示,布地奈德混悬液能够显著降低哮喘模型小鼠BALF中白细胞及嗜酸性粒细胞数量,同时还能够改善小鼠气管和支气管黏膜上皮增生与肺组织炎症细胞浸润状态,且干预后小鼠肺组织中的TLR4、MyD88、p65蛋白表达水平出现了明显的降低。结论：布地奈德混悬液对改善小鼠哮喘效果较好,其作用机制可能与该药能够调节TLR4、MyD88、p65蛋白表达,进而影响炎症和免疫反应进程有关。     

miR-19靶向PTEN并介导HMGB1影响小鼠动脉粥样硬化进程的机制研究

摘要 目的：探究miR-19靶向PTEN并介导HMGB1影响小鼠动脉粥样硬化进程的机制研究。方法：SPF级C57BL/6J ApoE^-/-雄性小鼠根据研究目的将实验小鼠分为对照组、AS模型组和miR-19抑制剂组。通过RT-PCR分析小鼠主动脉组织中miR-19的mRNA表达。通过蛋白印迹分析小鼠主动脉PTEN、HMGB1和AKT的蛋白表达。通过荧光素酶活性检测miR-19a与PTEN的靶向关系。通过组织学和红油O染色分析小鼠胸腹主动脉和主动脉窦中的AS斑块面积。通过RT-PCR分析小鼠主动脉主动脉弓内膜中促炎细胞因子和趋化因子的mRNA表达。通过蛋白印迹分析主动脉弓内膜中ICAM-1和VCAM-1的蛋白表达。结果：AS模型组miR-19mRNA表达较对照组升高（P<0.05）,miR-19抑制剂组miR-19mRNA表达较AS模型组降低（P<0.05）。AS模型组PTEN蛋白表达较对照组降低,HMGB1和AKT蛋白表达较对照组升高（P<0.05）,miR-19抑制剂组PTEN蛋白表达较AS模型组升高,miR-19抑制剂组HMGB1和AKT蛋白表达较AS模型组降低（P<0.05）。AS模型组主动脉和主动脉窦的斑块面积较对照组增加（P<0.05）,miR-19抑制剂组主动脉和主动脉窦的斑块面积较AS模型组减少（P<0.05）。AS模型组TNF-α、IL-β、IL-6和CXCL2的mRNA表达较对照组升高（P<0.05）,miR-19抑制剂组TNF-α、IL-6、IL-β和CXCL2的mRNA表达较AS模型降低（P<0.05）。AS模型组ICAM-1和VCAM-1的蛋白表达较对照组升高（P<0.05）,miR-19抑制剂组ICAM-1和VCAM-1的蛋白表达较AS模型组降低（P<0.05）。结论：miR-19通过靶向调控PTEN表达激活HMGB1/PI3K/Akt信号通路,这可能会促进VSMCs的异常增殖、迁移和炎症反应,有助于AS的进展。     

淫羊藿苷对RSV感染诱发哮喘小鼠体内PGD2水平的影响

摘要 目的：观察淫羊藿苷对RSV感染诱发哮喘小鼠血清及支气管肺泡灌洗液中前列腺素D2（Prostaglandin D2,PGD2）表达水平的影响,以期为哮喘治疗寻找新的靶点。方法：30只Balb/c小鼠随机均分为三组：即正常组,OVA/RSV-YYH组（即淫羊藿苷治疗组）及OVA/RSV-非YYH组（即未经淫羊藿苷治疗组）。卵蛋白致敏RSV感染诱发小鼠哮喘模型成功建立后,予以淫羊藿苷2.5 mg连续腹腔注射治疗2周,比较治疗前后肺功能检测结果、支气管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid,BALF）中细胞分类计数、血清及BALF中PGD2表达水平、肺组织病理学变化。结果：淫羊藿苷治疗后,哮喘小鼠肺功能较治疗前明显改善,差异有统计学意义（P<0.05）;PGD2水平较前明显下降,差异有统计学意义（P<0.05）;各分类白细胞计数较前明显减少,差异有统计学意义（P<0.01）,气道管壁增厚及管腔狭窄现象较前明显改善,肺组织炎症细胞浸润较前减少。结论：淫羊藿苷可有效降低RSV感染诱发哮喘小鼠体内炎性介质PGD2水平,从而改善气道重塑,减轻小鼠的哮喘症状,它可能是以后哮喘治疗的一个新的靶点。     

IL-6抗体对银屑病小鼠的治疗作用及其对外周血辅助性T细胞和树突状细胞影响的研究

摘要 目的：研究白介素-6（Interleukin-6,IL-6）抗体对银屑病小鼠的治疗作用,并探讨IL-6抗体治疗对银屑病小鼠外周血辅助性T细胞和树突状细胞影响。方法：30只6-8周龄SPF级BALB/c小鼠按照随机数字表法分为Normal组、Model组和IL-6组,Model组和IL-6组小鼠通过在背部脱毛区涂抹咪喹莫特建立银屑病小鼠模型。IL-6组小鼠通过在背部脱毛区皮下注射IL-6抗体进行治疗。比较三组小鼠皮损组织银屑病皮损面积及严重程度指数（psoriasis area and severity index,PASI）、表皮厚度和血管数、血清TNF-α、IL-17和IL-23含量、外周血树突状细胞、Th17细胞和Th22细胞比例以及皮损组织IL-6、IL-21和STAT3蛋白表达。结果：IL-6抗体治疗后,Model组和IL-6组小鼠皮损组织PASI、表皮厚度和血管数,血清TNF-α、IL-17和IL-23含量,外周血树突状细胞、Th17细胞和Th22细胞比例,以及皮损组织IL-6、IL-21和STAT3蛋白表达均显著高于Normal组小鼠（P<0.05）;与Model组相比,IL-6组小鼠皮损组织PASI、表皮厚度和血管数,血清TNF-α、IL-17和IL-23含量,外周血树突状细胞、Th17细胞和Th22细胞比例,以及皮损组织IL-6、IL-21和STAT3蛋白表达均显著降低（P<0.05）。结论：IL-6抗体对银屑病小鼠模型具有较好的治疗作用,其机制可能与通过抑制IL-6/STAT3通路影响Th17/Th22和树突状细胞水平有关。     

基于TLR4MyD88信号通路观察粪菌移植对DSS诱导小鼠溃疡性结肠炎干预作用机制

摘要 目的：探讨粪菌移植（fecal microbiota transplantation,FMT）对葡聚糖硫酸钠（dextran sodium sulfate, DSS）诱导小鼠溃疡性结肠炎（ulcerative colitis,UC）干预作用及其炎症相关的分子机制。方法：30只昆明小鼠采用DSS喂养建立结肠炎小鼠模型并随机分为模型组、FMT低剂量组和FMT高剂量组,另取10只作为对照组。FMT低剂量组、FMT高剂量组自造模后第1 d开始分别给予8 g/kg、15 g/kg粪菌剂量灌肠处理,灌肠体积0.2 mL。对照组和模型组给予等体积生理盐水灌肠处理。分别在实验第1、7、14及21 d称量小鼠体重。实验结束后处死小鼠,取出结直肠,观察各组小鼠结直肠形态变化并通过HE染色观察病变程度。ELISA检测小鼠结直肠组织匀浆液上清中肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α,TNF-α）、白细胞介素-6（interleukin 6, IL-6）、白细胞介素-4（interleukin 4, IL-4）和白细胞介素-10（interleukin 10, IL-10）的表达变化;免疫组化法和RT-qPCR分别检测结直肠组织中核因子κB-P65亚基 (nuclear factor-κB P65, NF-κB P65)蛋白和mRNA的表达情况;Western blotting检测结直肠组织中Toll 样受体4 (Toll-like receptor 4,TLR4)、髓样分化因子 88(myeloid differentiation factor 88,MyD88)的蛋白表达情况。结果：对照组相比,造模小鼠在第6 d起至第14 d体重明显减轻,差异具有统计学意义（P<0.05）;与模型组相比,FMT低、高剂量组小鼠第10 d起至第14 d体重明显减轻,FMT高剂量组小鼠体重升高更加明显,差异具有统计学意义（P<0.05）;与对照组相比,模型组小鼠结直肠组织中TNF-α、IL-6、NF-κB P65 mRNA和蛋白阳性表达、TLR4、MyD88 蛋白表达均显著升高(P<0.05),IL-4、IL-10表达显著下降（P<0.05）;FMT高剂量组IL-4、IL-10较模型组显著升高,其余指标均显著下降（P<0.05）。结论：FMT可通过抑制TLR4/MyD88/NF-κB信号通路缓解炎症反应,发挥对UC的治疗作用。     

右美托咪啶通过抑制NADPH氧化酶2缓解氧化应激小鼠模型神经元的毒性和认知障碍的机制

摘要 目的：探讨右美托咪啶通过抑制NADPH氧化酶2缓解氧化应激小鼠模型神经元的毒性和认知障碍的机制。方法：10只野生型以及20只Sod1KO雄性BALB/c小鼠,12月龄,根据实验目的分为3组：对照组（野生型小鼠）,模型组（氧化应激小鼠模型）和DEX组（氧化应激小鼠模型+50 μg/kg DEX治疗）,每组10只。通过MWM 测试检测小鼠的空间学习和记忆能力。通过免疫染色检测海马中Neu-N+细胞数和PSD-95表达水平。通过蛋白质印迹检测海马中Neu-N、PSD-95、TH、总α-突触核蛋白和Ser129-磷酸化α-突触核蛋白表达水平。通过ROS、MDA和SOD检测试剂盒分别检测ROS、MDA和SOD水平。通过 ELISA试剂盒检测NOX2水平。通过RT-qPCR检测IL-1β、IL-6和TNF-α水平。结果：对照小鼠表现出正常的空间学习功能,与对照组小鼠相比,模型组小鼠逃避潜伏期和游泳距离增加（P<0.05）,而DEX治疗能够降低模型组小鼠逃避潜伏期和游泳距离（P<0.05）。三组小鼠平均游泳速度没有统计性差异（P>0.05）。与对照组小鼠相比,模型组小鼠小鼠海马中Neu-N+细胞数和PSD-95表达水平降低（P<0.05）,而DEX治疗能够增加小鼠海马中Neu-N+细胞数和PSD-95表达水平（P<0.05）。与对照组小鼠相比,模型组小鼠小鼠海马中Neu-N、PSD-95和TH蛋白表达水平降低（P<0.05）,总α-突触核蛋白和Ser129-磷酸化α-突触核蛋白表达水平升高（P<0.05）,而DEX治疗能够增加小鼠海马中Neu-N、PSD-95和TH蛋白表达水平（P<0.05）,降低总α-突触核蛋白和Ser129-磷酸化α-突触核蛋白表达水平（P<0.05）。与对照组小鼠相比,模型组小鼠ROS和MDA水平增加,SOD水平降低（P<0.05）,而DEX治疗能够降低ROS和MDA水平,增加SOD水平（P<0.05）。与对照组小鼠相比,模型组小鼠NOX2水平增加（P<0.05）,而DEX治疗能够降低NOX2水平（P<0.05）。与对照组小鼠相比,模型组小鼠IL-1β、IL-6和TNF-α水平增加（P<0.05）,而DEX治疗能够降低IL-1β、IL-6和TNF-α水平（P<0.05）。结论：DEX对NOX2的抑制可通过抑制小鼠模型中的氧化应激和神经炎症来阻断学习和记忆障碍以及海马神经变性。     

糖皮质激素对小鼠急性肝衰竭的干预作用研究

摘要 目的：探讨糖皮质激素对小鼠急性肝衰竭（Acute liver failure, AHF）的干预作用。方法：通过腹腔注射D-GaIN/LPS构建AHF小鼠模型,并随机分为对照组、AHF模型组（AHF组）和糖皮质激素处理急性肝衰竭组（GCs + AHF组）。通过全自动生物化学分析仪检测小鼠血清中ALT、AST、TBA、TBIL、DBIL水平;采用ELISA试剂盒测定小鼠血清中IL-1β、TNF-α、IL-6水平;通过定量PCR检测mRNA表达水平;苏木精-伊红（H&E）染色检测肝组织病理学情况;免疫组织化学检测肝组织中SOX9表达水平;蛋白质印迹检测Hedgehog信号通路关键蛋白因子的表达水平。结果：与对照组相比,AHF组小鼠血清ALT、AST、TBA、TBIL、DBIL、MDA、TNF-α、IL-1β和IL-6水平显著升高,SOD、GSH和CAT活性水平显著降低（P＜0.01）;与AHF组相比,GCs+AHF组小鼠血清中ALT、AST、TBA、TBIL、DBIL、MDA、TNF-α、IL-1β和IL-6水平显著降低,SOD、GSH和CAT活性水平显著升高（P＜0.01）。H&E染色结果显示,对照组小鼠的肝脏切片显示正常的细胞结构,AHF组小鼠出现广泛的细胞坏死和炎性细胞浸润;与AHF组相比,GCs + AHF组小鼠中细胞坏死和炎性细胞浸润等病理变化显著减弱。免疫组织化学结果显示：与对照组相比,AHF小鼠肝脏中SOX9的表达水平显著升高（P＜0.01）;与AHF组相比,GCs+AHF组小鼠肝脏中SOX9的表达水平显著降低（P＜0.01）。Western blotting结果显示,与对照组相比,AHF组小鼠的Hedgehog通路关键蛋白因子Shh、Ptch-1和Gli-1蛋白表达水平显著升高（P<0.01）;与AHF组相比,GCs+AHF组的Shh、Ptch-1和Gli-1蛋白表达水平显著降低（P<0.01）。结论：GCs可有效改善AHF小鼠肝功能指标,降低炎性因子表达,提高急性肝衰竭小鼠抗氧化能力,并使Hedgehog通路关键蛋白因子表达恢复正常。     

阿魏酸钠对肺结核模型小鼠免疫功能及肺泡巨噬细胞吞噬功能的调控作用研究

摘要 目的：探讨与分析阿魏酸钠对肺结核模型小鼠免疫功能及肺泡巨噬细胞吞噬功能的调控作用。方法：肺结核模型小鼠(n=36)随机分为模型组、利福平组、阿魏酸钠组,每组各12只。利福平组、阿魏酸钠组分别给予100 mg/kg剂量的利福平与阿魏酸钠,模型组小鼠灌胃等量生理盐水,1次/d,给药6周,观察与记录所有小鼠的一般特征;分别于给药第2周、第4周、第6周,HE染色观察小鼠的病理特征;MDA检测试剂盒和总SOD活性检测试剂盒测定肺组织MDA水平与SOD活性;流式细胞仪检测小鼠T淋巴细胞亚群-CD3⁺T淋巴细胞、CD4⁺T淋巴细胞水平;酶联免疫法检测血清IL-6、IL-8含量;AnnexinV-FITC检测肺泡巨噬细胞凋亡率。结果：利福平组、阿魏酸钠组给药第2周、第4周、第6周的肺组织丙二醛（Malondialdehyde,MDA）水平低于模型组（P<0.05）,超氧化物岐化酶（superoxide dismutase,SOD）活性高于模型组（P<0.05）,利福平组与阿魏酸钠组对比也有明显差异（P<0.05）。利福平组、阿魏酸钠组给药第2周、第4周、第6周的血液CD3⁺T淋巴细胞、CD4⁺T淋巴细胞比例明显高于模型组（P<0.05）,阿魏酸钠组也高于利福平组（P<0.05）。利福平组、阿魏酸钠组给药第2周、第4周、第6周的血清IL-6、IL-8含量明显低于模型组（P<0.05）,阿魏酸钠组也低于利福平组（P<0.05）。利福平组、阿魏酸钠组给药第2周、第4周、第6周的肺泡灌洗液（broncho alveolar lavage fluid,BALF）巨噬细胞凋亡率明显低于模型组（P<0.05）,阿魏酸钠组也明显低于利福平组（P<0.05）。结论：阿魏酸钠在肺结核模型小鼠的应用可抑制炎症因子的表达,并改善氧化状况,还能增强小鼠的免疫功能,降低肺泡灌洗液巨噬细胞凋亡率。     

白藜芦醇对脊髓损伤小鼠神经元凋亡及Fas/FasL等凋亡相关蛋白表达的影响

摘要 目的：研究白藜芦醇对脊髓损伤（Spinal cord injury, SCI）小鼠脊髓组织神经元凋亡和凋亡相关蛋白表达的影响。方法：21只雌性C57BL/6小鼠,6-8周龄,随机分为三组：Sham组（假手术对照组）,SCI组（脊髓损伤模型）和Resveratrol组（白藜芦醇治疗的脊髓损伤模型）,每组7只。通过Basso小鼠量表（BMS）评估小鼠后肢运动功能、HE染色评估小鼠脊髓病变面积、尼氏染色检测脊髓组织神经元数目、TUNEL染色检测凋亡细胞数目。通过酶联免疫试剂盒检测脊髓组织髓过氧化物酶（myeloperoxidase,MPO）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α,TNF-α）、白细胞介素（interleukin, IL）-6和IL-8蛋白表达水平。通过免疫印迹法检测脊髓组织凋亡相关蛋白Fas、FasL、caspase 3和caspase 8表达水平。结果：与Sham组小鼠相比,SCI模型小鼠脊髓组织病变面积和MPO活性均显著增加（P<0.05）,但经白芦藜醇治疗后的Resveratrol组SCI小鼠脊髓组织病变面积和MPO活性较SCI组小鼠显著降低（P<0.05）。与Sham组小鼠相比,SCI模型小鼠BMS评分显著降低（P<0.05）,但经白芦藜醇治疗后的Resveratrol组SCI小鼠BMS评分较SCI组小鼠显著升高（P<0.05）。与Sham组小鼠相比,SCI模型小鼠脊髓组织神经元丢失和凋亡均显著增加（P<0.05）,但经白芦藜醇治疗后的Resveratrol组SCI小鼠脊髓组织病神经元丢失和凋亡较SCI组小鼠显著降低（P<0.05）。与Sham组小鼠相比,SCI模型小鼠脊髓组织Fas、FasL、caspase 3、caspase 8、TNF-α、IL-6和IL-8蛋白表达水平均显著升高（P<0.05）,但经白芦藜醇治疗后均显著降低（P<0.05）。结论：白芦藜醇可显著降低脊髓损伤小鼠脊髓组织神经元凋亡,其机制可能与抑制脊髓损伤小鼠脊髓组织炎症和炎症引起的凋亡蛋白表达有关。     

Role for dopamine in malonate-induced damage in vivo in striatum and in vitro in mesencephalic cultures

Defects in mitochondrial energy metabolism have been implicated in the pathology of several neurodegenerative disorders. In addition, the reactive metabolites generated from the metabolism and oxidation of the neurotransmitter dopamine (DA) are thought to contribute to the damage to neurons of the basal ganglia. We have previously demonstrated that infusions of the metabolic inhibitor malonate into the striata of mice or rats produce degeneration of DA nerve terminals. In the present studies, we demonstrate that an intrastriatal infusion of malonate induces a substantial increase in DA efflux in awake, behaving mice as measured by in vivo microdialysis. Furthermore, pretreatment of mice with tetrabenazine (TBZ) or the TBZ analogue Ro 4-1284 (Ro-4), compounds that reversibly inhibit the vesicular storage of DA, attenuates the malonate-induced DA efflux as well as the damage to DA nerve terminals. Consistent with these findings, the damage to both DA and GABA neurons in mesencephalic cultures by malonate exposure was attenuated by pretreatment with TBZ or Ro-4. Treatment with these compounds did not affect the formation of free radicals or the inhibition of oxidative phosphorylation resulting from malonate exposure alone. Our data suggest that DA plays an important role in the neurotoxicity produced by malonate. These findings provide direct evidence that inhibition of succinate dehydrogenase causes an increase in extracellular DA levels and indicate that bioenergetic defects may contribute to the pathogenesis of chronic neurodegenerative diseases through a mechanism involving DA.     

2018年中国植物科学若干领域重要研究进展

2018年中国植物科学继续呈现快速发展的态势, 我国科学家在国际植物科学主流学术刊物发表论文数量大幅增加, 取得了多项具有重要影响的成果。调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展入选2018年度中国科学十大进展; 中国被子植物区系进化历史研究入选2018年度中国生命科学十大进展。以水稻为代表的农作物和果蔬等经济作物研究在国际上已呈现出明显的优势, 若干领域已从“追赶”状态跨越到“领跑”地位。该文对2018年中国科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域的发展前沿和热点, 展示中国科学家所取得的杰出成就。     

2017年中国植物科学若干领域重要研究进展

2017年中国植物科学继续保持高速发展态势, 重大成果频出, 具体表现在中国植物学家在国际顶级学术期刊发表的文章数量平稳上升。中国植物科学领域的研究工作者成果精彩纷呈, 如新型广谱抗病机制的发现、水稻广谱抗病遗传基础及机制和疫霉菌诱发病害成灾机制研究等。2017年中国生命科学领域十大进展评选中, 有两项植物科学领域的研究成果入选。水稻生物学、进化与基因组学和激素生物学等领域学科发展突出。另外, 值得一提的是, 长期从事高等植物与代谢途径调控分子网络研究和水稻品种设计育种的李家洋院士的研究成果“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”荣获2017年国家自然科学一等奖。这一具有重大国际影响的开创性贡献标志着中国植物科学在该领域的国际科学前沿居于引领和卓越地位。该文对2017年中国本土科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了系统梳理, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域发展的最新前沿动态, 与广大读者共同分享我国科学家所取得的辉煌成就。     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义。综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望。     

SSTR5 ablation in islet results in alterations in glucose homeostasis in mice

Somatostatin (SST) peptide is a potent inhibitor of insulin secretion and its effect is mediated via somatostatin receptor 5 (SSTR5) in the endocrine pancreas. To investigate the consequences of gene ablation of SSTR5 in the mouse pancreas, we have generated a mouse model in which the SSTR5 gene was specifically knocked down in the pancreatic beta cells (betaSSTR5Kd) using the Cre-lox system. Immunohistochemistry analysis showed that SSTR5 gene expression was absent in beta cells at three months of age. At the time of gene ablation, betaSSTR5Kd mice demonstrated glucose intolerance with lack of insulin response and significantly reduced serum insulin levels. Insulin tolerance test demonstrated a significant increase of insulin clearance in vivo at the same age. In vitro studies demonstrated an absence of response to SST-28 stimulation in the betaSSTR5Kd mouse islet, which was associated with a significantly reduced SST expression level in betaSSTR5Kd mice pancreata. In addition, betaSSTR5Kd mice had significantly reduced serum glucose levels and increased serum insulin levels at 12 months of age. Glucose tolerance test at an older age also indicated a persistently higher insulin level in betaSSTR5Kd mice. Further studies of betaSSTR5Kd mice had revealed elevated serum C-peptide levels at both 3 and 12 months of age, suggesting that these mice are capable of producing and releasing insulin to the periphery. These results support the hypothesis that SSTR5 plays a pivotal role in the regulation of insulin secretion in the mouse pancreas.     

2018年中国植物科学若干领域重要研究进展

2018年中国植物科学继续呈现快速发展的态势, 我国科学家在国际植物科学主流学术刊物发表论文数量大幅增加, 取得了多项具有重要影响的成果。调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展入选2018年度中国科学十大进展; 中国被子植物区系进化历史研究入选2018年度中国生命科学十大进展。以水稻为代表的农作物和果蔬等经济作物研究在国际上已呈现出明显的优势, 若干领域已从“追赶”状态跨越到“领跑”地位。该文对2018年中国科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域的发展前沿和热点, 展示中国科学家所取得的杰出成就。     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义.综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望.     

Apoptosis in experimental myocardial infarction in situ and in the perfused heart in vitro

We report the appearance of apoptotic cells in experimental myocardial infarction (rabbit heart) in in situ and in vitro preparations. Apoptosis was recognized by intravital staining with Hoechst 33342 (Ho342), by nick-end labeling (TUNEL) and by DNA laddering. A steady rise in the relative number of apoptotic cardiomyocytes (apoptotic index) was noted in in situ preparations. Apoptosis was first noted 6 h after the onset of ischemia with its highest value occurring after 72 h. Apoptotic nuclei were absent in remote areas of the left and right ventricles. Apoptotic nuclei within the infarcted area showed diminished intensity of Ho342 fluorescence. Three days after ischemia, a border zone adjacent to the infarcted area consisting of apoptotic macrophages was recognized. A novel finding was the appearance of apoptotic cardiomyocytes in the isolated perfused ischemic heart. Occurring as early as 50 min after the onset of ischemia, a high apoptotic index was present adjacent to the ligature placed around the coronary artery. This observation provides the opportunity to selectively examine factors leading to apoptosis in the ischemic heart under controlled experimental conditions.     

Changes in aquatic vegetation in Rhine floodplain streams in Alsace in relation to disturbance

Abstract. Changes are described in aquatic vegetation in oligotrophic, groundwater-fed Rhine floodplain streams in Alsace (eastern France), resulting from disturbance. Disturbance factors include changes in nutrients, either permanent ones - effluent from a waste water treatment plant or trout hatcheries - or periodic ones: flooding. Regular inputs of high levels of phosphate and ammonia modified the macrophyte vegetation in these streams. The floristic composition, which was characteristic of oligotrophic waters upstream of the eutrophicated sector, changed to that of a eutrophic situation as originally found downstream. Periodic disturbance by floods which normally occur once a year, irregularly eutrophicates the small streams, causing the development of a mixture of eutrophic and oligotrophic species. Six macrophyte communities are distinguished, indicating different trophic levels. The aquatic vegetation is adapted to the variations of phosphate and ammonia levels. Hence, aquatic macrophytes can be used as bio-indicators of fluctuations in water nutrient levels in relation to the type of disturbance.     

Morphine-potentiated platelet aggregation in in vitro and platelet plug formation in in vivo experiments

The detailed mechanisms underlying morphine-signaling pathways in platelets remain obscure. Therefore, we systematically examined the influence of morphine on washed human platelets. In this study, washed human platelet suspensions were used for in vitro studies. Furthermore, platelet thrombus formation induced by irradiation of mesenteric venules with filtered light in mice pretreated with fluorescein sodium was used for an in vivo thrombotic study. Morphine concentration dependently (0.6, 1, and 5 microM) potentiated platelet aggregation and the ATP release reaction stimulated by agonists (i.e., collagen and U46619) in washed human platelets. Yohimbine (0.1 microM), a specific alpha(2)-adrenoceptor antagonist, markedly abolished the potentiation of morphine in platelet aggregation stimulated by agonists. Morphine also potentiated phosphoinositide breakdown and intracellular Ca(2+) mobilization in human platelets stimulated by collagen (1 microg/ml). Moreover, morphine (0.6-5 microM) markedly inhibited prostaglandin E(1) (10 microM)-induced cyclic AMP formation in human platelets, while yohimbine (0.1 microM) significantly reversed the inhibition of cyclic AMP by morphine (0.6 and 1 microM) in this study. The thrombin-evoked increase in pH(i) was markedly potentiated in the presence of morphine (1 and 5 microM). Morphine (2 and 5 mg/g) significantly shortened the time require to induce platelet plug formation in mesenteric venules. We concluded that morphine may exert its potentiation in platelet aggregation by binding to alpha(2)-adrenoceptors in human platelets, with a resulting inhibition of adenylate cyclase, thereby reducing intracellular cyclic AMP formation followed by increased activation of phospholipase C and the Na(+)/H(+) exchanger. This leads to increased intracellular Ca(2+) mobilization, and finally potentiation of platelet aggregation and of the ATP release reaction.