二甲基精氨酸二甲基氨基水解酶与内皮功能异常

非对称二甲基精氨酸（asymmetric dimethylarginine,ADMA）是一氧化氮合酶（NOS）的内源性竞争性抑制物,竞争性抑制NOS使NO含量减少,引起一系列血管异常效应。二甲基精氨酸Z-甲基氨基水解酶（dimethylarginine dimethylaminohydrolase,DDAH）是主导ADMA代谢的催化酶。DDAH减少或活性降低会使ADMA在体内积累,导致内皮功能异常。本文介绍了DDAH引起内皮功能异常的机制,并对有关影响DDAH活性或表达的药物研究作一概述。     

同型半胱氨酸对内皮细胞一氧化氮合酶系统的损伤机制及叶酸的拮抗效应

本实验探讨同型半胱氨酸(Hcy)对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)一氧化氮合酶(eNOS)的损伤机制及叶酸(FA)的拮抗效应。HUVEC原代培养,传至第3代后,将其与不同浓度Hcv(10μmol/L、30μmol/L、100μmol/L和300μmol/L)、FA(100μmol/L)或两者联合共同培养72h,用RT-PCR和免疫组织化学技术分别估测细胞eNOS mRNA水平及eNOS蛋白质量;高效液相色谱测定细胞内不对称二甲基精氨酸(ADMA)含量;并分别测定二甲基精氨酸二甲胺水解酶(DDAH)、eNOS活性及一氧化氮(NO)含量。HUVEC与不同浓度Hcy培养72h后,eNOS mRNA和蛋白质表达皆受到抑制;eNOS活性降低;NO生成减少。同时,DDAH活性降低;细胞内ADMA含量呈剂量依赖性增加。加入FA后,eNOS蛋白质水平上调;eNOS活性增强;NO生成增多。同时,DDAH活性增强,ADMA蓄积减少;但eNOS mRNA表达没有改变。Hcy对内皮细胞eNOS的损伤机制涉及eNOS酶蛋白和eNOS的基因表达两个层面,其对eNOS酶蛋白的抑制机制可能通过DDAH-ADMA通路,FA可拮抗Hcy对eNOS酶蛋白的抑制作用,显示出对HHcy有一定的保护作用。但FA对HHcy所导致的eNOS基因表达的抑制无保护效应。     

DDAH1参与调控精氨酸代谢介导肿瘤发展的研究进展

代谢重编程是恶性肿瘤的标志之一。调控肿瘤的代谢重编程过程可以用来诊断、监测和治疗癌症。精氨酸在肿瘤生长中发挥重要作用,精氨酸代谢紊乱可能影响肿瘤的进展。双甲基精氨酸水解酶亚基1[N(G),N(G)-dimethylarginine dimethylamino hydrolase 1,DDAH1]可以通过DDAH1/不对称二甲基精氨酸(asymmetric dimethylarginine,ADMA)/一氧化氮(nitric oxide,NO)通路参与调控精氨酸的代谢,进而影响肿瘤的进展。本文主要综述DDAH1代谢通路及其调节机制、DDAH1在肿瘤中的研究进展,以及针对DDAH1靶向分子抑制剂的临床转化研究,旨在系统地展示DDAH1在肿瘤诊断、监测和治疗中的分子病理机制研究进展与临床转化领域的应用前景。     

辛伐他汀通过上调sirt1抵抗氧化低密度脂蛋白诱导的内皮细胞衰老

目的:探讨辛伐他汀对氧化低密度脂蛋白诱导的内皮细胞衰老的作用及其可能机制.方法:体外培养人脐静脉内皮细胞,给予不同浓度(0、25、50、100 μg/ml)氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)培养24小时,观察细胞β-半乳糖苷酶染色及SIRT1蛋白表达的变化;给予不同浓度辛伐他汀(1、5、10 μmol/L)预处理内皮细胞l小时后加入100μg/ml ox-LDL培养人脐静脉内皮细胞23小时,检测细胞β-半乳糖苷酶染色及SIRT1蛋白表达的变化.结果:随着ox-LDL作用浓度的增加,细胞内β-半乳糖苷酶染色的阳性细胞百分率逐渐升高,与空白对照组相比差异均有统计学意义(P＜0.05),在ox-LDL(100 μg/mll)组达到最高,显著高于ox-LDL(25 μg/ml)组(P＜0.001).而不同浓度ox-LDL处理的细胞内SIRT1的表达较空白对照组相比逐渐下降,ox-LDL(50、100 μg/ml)组SIRT1的表达显著低于ox-LDL(25 μg/ml)组(P＜0.05).10 μmol/L辛伐他汀预处理能明显降低100μg/ml ox-LDL处理的内皮细胞内β-半乳糖苷酶染色的阳性细胞百分率(P＜0.001),并显著抑制细胞内SIRT1的蛋白表达(P＜0.001).结论:辛伐他汀可以抵抗ox-LDL诱导的内皮细胞衰老,可能与增加内皮细胞内SIRT1的表达有关.     

苦荞麦总黄酮对PA诱导脐静脉内皮细胞DDAH_2表达的影响

观察苦荞麦总黄酮对软脂酸(PA)诱导的人脐静脉内皮细胞(EA.hy926)中二甲基精氨酸二甲胺水解酶Ⅱ(DDAH2)表达等指标的影响,探讨苦荞麦总黄酮在胰岛素抵抗信号传导通路中的作用机制。将EA.hy926细胞株常规培养、传代,部分用600μmol/L PA造模后分为对照组、模型组、苦荞麦总黄酮组和二甲双胍组,苦荞麦总黄酮组进一步加入浓度为125 mg/L的苦荞麦总黄酮,二甲双胍组加入浓度为2 mmol/L的二甲双胍。双抗体夹心法测定ADMA含量;硝酸还原酶法测定NO含量;RT-PCR法测定DDAH2mRNA表达;Western-blot测定DDAH2蛋白表达。苦荞麦中、高剂量组与模型组比较,ADMA含量明显减少,NO含量明显增加,均有显著性差异(P0.05);苦荞麦总黄酮组与模型组比较,DDAH2mRNA和蛋白表达量增加,有显著性差异(P0.05)。苦荞麦总黄酮对于PA诱导下EA.hy926细胞中DDAH2、NO的合成具有明显促进作用,对ADMA的合成有明显抑制作用。     

枳实提取物及其药效组分对ox-LDL损伤的人脐静脉内皮细胞ICAM-1表达和NO释放的影响

目的:研究枳实提取物及其药效组分橙皮苷和新橙皮苷对氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,Ox-LDL)损伤的人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells line,HUVEC)细胞间黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)表达和一氧化氮(nitric oxide,NO)释放的影响。方法:体外培养HUVEC,50μg/mL ox-LDL制造HUVEC损伤模型。以MTS染色法检测细胞毒性确定用药浓度。细胞ELISA法测定细胞表面ICAM-1的含量,试剂盒测定细胞培养上清液中NO含量。结果:①枳实提取物小于等于2 mg/mL时,橙皮苷浓度小于等于0.03125 mg/mL时,新橙皮苷浓度小于等于0.25 mg/mL时,HUVEC存活率分别大于80%。②2.0 mg/mL和1.0 mg/mL两个浓度的枳实提取物、15.625μg/mL的橙皮苷和0.2500 mg/mL新橙皮苷对ox-LDL诱导的HUVEC的ICAM-1表达有显著抑制作用。③2.0 mg/mL枳实提取物显著提高ox-LDL诱导的HUVEC和正常HUVEC培养液中的NO含量;7.813μg/mL、15.625μg/mL和31.250μg/mL 3个浓度的橙皮苷能显著提高ox-LDL诱导的HUVEC培养液中的NO含量,31.250μg/mL的橙皮苷能促进正常HUVEC的NO释放;0.2500 mg/mL和0.1250 mg/mL 2个浓度的新橙皮苷能显著提高ox-LDL诱导的HUVEC培养液中的NO含量。结论:枳实提取物及其药效组分橙皮苷、新橙皮苷能抑制ox-LDL诱导的HUVEC的ICAM-1表达,促进ox-LDL诱导的HUVEC的NO释放。     

车前子多糖对氧化型低密度脂蛋白致人脐静脉内皮细胞损伤的保护作用

利用ox-LDL对培养的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)造成脂质过氧化损伤模型,探讨车前子多糖(PSP)对HUVECs的保护作用及其可能机制。用MTT和化学方法,从细胞水平观察ox-LDL对细胞增殖活性、细胞上清液中一氧化氮(NO)含量、胞内一氧化氮合酶(NOS)活性、丙二醛(MDA)含量、SOD活力;用ELISA和RT-PCR技术,从分子水平观察ICAM-1和凋亡相关基因mRNA的表达,探讨不同浓度的PSP(25 mg/L、50 mg/L、100 mg/L)对上述指标的影响。结果表明ox-LDL导致HUVECs损伤,而伴随PSP浓度的增加,HUVECs增殖活性呈明显升高趋势(P0.05);而PSP使HUVECsMDA含量显著下降(P0.05),SOD、NO和NOS水平明显升高(P0.05),ICAM-1、c-myc mRNA和p53 mRNA表达降低,表明PSP对受损的内皮细胞具有保护作用,其机制可能与抑制ox-LDL诱导的ICAM-1、c-myc mRNA和p53 mRNA的表达有关。     

非对称二甲基精氨酸水解酶的表达纯化及其酶学性质的研究

非对称二甲基精氨酸水解酶(dimethylarginine Dimethylaminohydrolase,DDAH)是酶学循环法检测早期急性心肌梗塞(acute myocardial infarction,AMI)的生物标记物——非对称二甲基精氨酸(asymmetric dimethylarginine,ADMA)的重要工具酶.为获得高活性DDAH,从绿脓杆菌的基因组中扩增目的基因,构建高效表达DDAH的重组菌E.coli BL 21(pET-28a-DDAH).该菌的可溶性DDAH表达量达100mg/L,经超声破碎后的上清液通过镍柱纯化,可获得纯度达到95％以上的重组DDAH.Q柱的精制可提高它的稳定性,使其能够在常温下长期保持酶活.该重组酶的单位酶活,Km值和Vmax分别为0.5U/mg,3.04 mM和8.07mM/h.最适反应温度和pH分别为35℃和pH =6,在10℃～40℃和pH5.0～ pH9.0的范围内稳定.该重组酶可形成多聚体,但并不影响酶活.最后,利用发酵罐扩大生产规模,有望进行克级生产,为新型ADMA检测试剂盒的开发和药物筛选模型提供材料基础.     

MicroRNA-21 介导非对称性二甲基精氨酸诱导的内皮细胞衰老

目的:观察非对称性二甲基精氨酸(ADMA)对内皮细胞中microRNA-21(miR-21)表达的影响,探讨microRNA-21在ADMA诱导的内皮细胞衰老中的作用。方法:人脐静脉内皮细胞(HUVEC)与10 uM的ADMA孵育48小时后收集细胞提取总RNA及蛋白,荧光定量实时RT-PCR检测miR-21表达,Western blot检测超氧化物歧化酶2(SOD2)表达,衰老相关半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色鉴定衰老的内皮细胞;然后HUVEC与miR-21抑制剂转染6小时后继续与10 uM的ADMA孵育48小时留取细胞按上述方法检测相关指标。结果:HUVEC与ADMA孵育后miR-21表达量明显增加(P<0.01),同时衰老的内皮细胞数量增多(P<0.05),而SOD2表达减少(P<0.01);MiR-21抑制剂转染HUVEC后ADMA诱导的miR-21表达明显减少,同时衰老的内皮细胞减少,而SOD2表达明显增加(所有P<0.01)。结论:ADMA诱导了HUVEC中miR-21表达及细胞衰老,miR-21介导了ADMA诱导的内皮细胞衰老作用,其机制可能与其抑制SOD2表达有关。     

氧化低密度脂蛋白促进培养的人肾小球系膜细胞LOX-1表达

目的:研究氧化低密度脂蛋白(Ox-LDL)对人肾小球系膜细胞植物血凝素样受体(lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor,LOX-1)表达。方法:不同浓度的Ox-LDL和培养的人肾小球系膜细胞共孵育,应用Real-time PCR和Western Blot方法检测Ox-LDL对人肾小球系膜细胞LOX-1表达的影响。结果:Ox-LDL剂量和时间依赖性促进人肾小球系膜细胞LOX-1mRNA和蛋白表达。Ox-LDL 40μg/mL刺激细胞0-24小时,于12小时达峰值。Ox-LDL 10、20、40、60μg/mL分别作用于细胞12小时,40μg/mL组达到峰值,为基础值的3.73倍。Ox-LDL 40μg/mL刺激细胞0-24小时,LOX-1蛋白24小时达高峰,Ox-LDL 10、20、40、60μg/mL分别作用细胞24小时,40μg/mL组细胞LOX-1蛋白达到峰值,为基础值的1.81倍。结论:Ox-LDL在一定浓度范围内剂量和时间依赖性促进人肾小球系膜细胞LOX-1表达。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism