多胺代谢与调节

多胺为阳离子脂肪族胺,在细胞生长、增殖和分化过程中具有重要的调控作用,主要参与DNA、RNA和蛋白质的合成及稳定性的调节以及细胞膜功能、酶功能及环磷酸核苷代谢等过程的调节。在另一方面,多胺代谢中的一些酶含量低,半衰期短,易于被诱导,因此又可受到体内许多因素如激素、体液因子的调节,使多胺维持在一定水平并保持多胺各成分之间的正常比例,保证细胞在正常水平增殖分化。本文着重介绍了多胺的合成代谢、相互转化及分解代谢的途径和参与这些代谢的酶的一些特性及其调节这些酶的各种因素,并探讨了多胺代谢在基础研究及临床应用上的意义。     

植物多胺代谢途径研究进展

多胺是一类小分子生物活性物质,广泛存在于生物体内,与植物的生长发育、衰老及抗逆性都有着密切的联系。目前,在植物中的多胺合成途径已经基本揭示,其生理作用在分子水平上逐步得到阐明。对多胺合成突变体和各种转基因植物的研究也使得人们更深入地了解了多胺以及其合成代谢相关酶在植物生长发育等生理过程中的重要作用。以下概述了植物多胺代谢途径,重点综述了代谢途径中各基因的功能及遗传操作的最新进展,并对将来的研究方向尤其是相关基因在植物抗逆境 (包括生物和非生物逆境) 基因工程方面的应用作了讨论。     

抗酶的研究进展

抗酶（antizyme）是当细胞内多胺水平升高时刺激机体合成的一种小分子量调节蛋白,能特异性地与鸟氨酸脱羧酶（omithine decarboxylase,ODC）结合,经泛素非依赖途径被26S蛋白酶体降解,从而使多胺合成减少;抗酶还可以调节多胺转运,以稳定细胞内多胺水平。近年来随着生物技术的不断发展,对抗酶的认识也逐步深入,本文综述了抗酶家族、合成、作用及定位等方面的研究进展。     

生物体内多胺对蛋白质影响的研究进展

多胺是普遍存在于生物体中的一种脂肪族阳离子胺。多胺通过离子键和氢键的形式与生物大分子结合,调节生物大分子的生物学活性,调控细胞的生长和发育。多胺对核酸的作用一直是关注热点,而针对蛋白质的影响目前研究较少。本文主要针对多胺调控代谢相关酶、通道蛋白质和其他功能性蛋白质以及相关规律和机制进行综述,并从蛋白质结构和功能角度探讨了多胺与蛋白质之间的相互作用关系,同时总结了多胺与蛋白质相互作用研究在疾病治疗中的应用前景和面临的问题。     

鸟氨酸脱羧酶抗酶抑制因子-1与细胞增殖

多胺(腐胺、精脒、精胺)参与细胞增殖、分化和凋亡等重要生命过程,细胞内多胺代谢紊乱也与包括肿瘤在内的多种疾病的发生发展密切相关。鸟氨酸脱羧酶抗酶抑制因子-1(antizyme inhibitor-1,AZIN1)是重要的多胺代谢调节蛋白,它通过多种途径调控细胞的生长。AZIN1能与鸟氨酸脱羧酶抗酶(antizyme,AZ)相互作用,解除后者对多胺合成限速酶鸟氨酸脱羧酶(ornithine decarboxylase,ODC)的抑制,由此上调细胞内多胺的含量。AZIN1还能通过调节细胞周期蛋白cyclin D1的降解速度和干扰细胞中心体复制而影响细胞增殖。AZIN1基因转录后修饰和某些特定mi RNA也对AZIN1的细胞增殖调节功能有重要影响。现对该研究领域的研究进展做简要综述。     

胆汁酸代谢与肠道微生物

肠道微生物与胆汁酸代谢密切相关,肠道微生物参与了胆汁酸在肠道中的修饰过程;肠道微生物通过法尼醇受体影响胆汁酸的合成;肠道微生物通过调节胆汁酸的代谢影响机体健康,反过来胆汁酸也可以通过调节肠道微生物菌群的组成影响机体健康.肠道微生物与胆汁酸代谢间的稳态影响着机体健康,现对肠道微生物与胆汁酸代谢及其相互影响做一综述.     

MicroRNAs与脂类代谢

本文综述了miRNAs在脂类代谢调控以及脂肪酸对miRNAs影响的研究进展.miRNA能够在转录后水平参与脂类代谢的多个层面,其中miR-122、miR-370、miR33等能够通过与靶基因(Cpt1α、ABCA1等)结合,直接或间接调节细胞内脂肪酸生成、脂肪酸氧化、甘油三酯合成、胆固醇流动及脂蛋白合成等多个路径.而饮食中的脂类,尤其是必需脂肪酸,能够通过对miRNAs表达的调节参与到包括癌症抵抗、炎症缓解等多个生物学进程中.     

γ-氨基丁酸对低氧胁迫下甜瓜幼苗多胺代谢的影响

以‘西域一号’甜瓜为试验材料,采用营养液水培法,研究了低氧胁迫下外源添加γ-氨基丁酸(GABA)对甜瓜幼苗多胺代谢的影响.结果表明：与通气对照相比,低氧胁迫处理的甜瓜幼苗谷氨酸脱羧酶(GAD)活性和GABA含量显著提高,同时多胺合成酶活性提高诱导多胺含量显著增加,但二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶(PAO)活性也显著提高;根系精氨酸脱羧酶(ADC)活性提高幅度较大,导致根系游离态腐胺含量较高,而叶片鸟氨酸脱羧酶(ODC)和S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(SAMDC)活性提高幅度较大,导致叶片游离态亚精胺(Spd)含量较高;根系游离态DAO和PAO活性显著低于叶片,其细胞壁结合态PAO活性显著高于叶片.与低氧胁迫处理相比,低氧胁迫下外源添加GABA处理的甜瓜幼苗叶片和根系中GABA和谷氨酸含量均显著提高,而GAD活性显著降低;精氨酸、鸟氨酸、甲硫氨酸含量的提高促使多胺合成酶活性显著提高,从而诱导多胺含量显著增加,DAO和PAO活性显著降低.     

多胺与环境胁迫关系研究进展

多胺是植物对胁迫响应的重要物质,可以抵消胁迫引起的负效应.多胺预处理可缓解胁迫引起的伤害,通过转基因技术过量表达多胺可提高植物胁迫耐性.本文综述了生物胁迫和非生物胁迫条件下,多胺的合成、代谢、功能及其作为抗氧化剂减少胁迫诱导氧化损伤的研究现状.重点综述了病虫胁迫、盐胁迫、重金属胁迫、渗透胁迫,也简要的综述了其它胁迫如低氧胁迫、冷胁迫、酸胁迫、辐射胁迫等条件下植物体内多胺合成的变化及功能.     

多胺在癌症治疗中的作用及机制

多胺是真核细胞生长及发育的必需物质,多胺代谢功能的紊乱与癌症发生密切相关。研究表明,抑制多胺生物合成途径的限速酶鸟氨酸脱羧酶和S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶能有效缓解癌症的发展。此外,利用多胺跨膜转运系统的特异性,可将多胺类似物和缀合物转运至细胞内,通过降低细胞内多胺水平,调节组蛋白乙酰化和甲基化水平,促进肿瘤细胞凋亡等途径发挥其抗癌治疗的作用。综述了通过抑制多胺合成酶以及利用多胺类似物和缀合物治疗癌症的研究进展,以期为今后利用多胺代谢途径靶向治疗癌症的研究提供参考。     

γ-氨基丁酸对低氧胁迫下甜瓜幼苗多胺代谢的影响

以‘西域一号’甜瓜为试验材料,采用营养液水培法,研究了低氧胁迫下外源添加γ-氨基丁酸(GABA)对甜瓜幼苗多胺代谢的影响.结果表明:与通气对照相比,低氧胁迫处理的甜瓜幼苗谷氨酸脱羧酶(GAD)活性和GABA含量显著提高,同时多胺合成酶活性提高诱导多胺含量显著增加,但二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶(PAO)活性也显著提高;根系精氨酸脱羧酶(ADC)活性提高幅度较大,导致根系游离态腐胺含量较高,而叶片乌氨酸脱羧酶(ODC)和S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(SAMDC)活性提高幅度较大,导致叶片游离态亚精胺(Spd)含量较高;根系游离态DAO和PAO活性显著低于叶片,其细胞壁结合态PAO活性显著高于叶片.与低氧胁迫处理相比,低氧胁迫下外源添加GABA处理的甜瓜幼苗叶片和根系中GABA和谷氨酸含量均显著提高,而GAD活性显著降低;精氨酸、鸟氨酸、甲硫氨酸含量的提高促使多胺合成酶活性显著提高,从而诱导多胺含量显著增加,DAO和PAO活性显著降低.     

植物儿茶酚胺的研究进展

儿茶酚胺是一类含有邻苯二酚基结构的生物胺.在哺乳动物体内,儿茶酚胺既是激素,又是神经递质.许多植物中也发现了儿茶酚胺的存在,其生物合成受环境胁迫因子的调控.儿茶酚胺不仅是植物体内合成某些生物碱和黑色素的前体,还调节着植物细胞的多种活动,具有十分重要的生理功能.本文综述了儿茶酚胺在植物体内的合成与代谢途径,生理功能及其受体等几个方面的研究现状.     

多胺在肿瘤研究中的意义

多胺（Ｐｏｌｙａｍｉｎｅ）是一类含二个或二个以上氨基的脂肪族化合物,它包括腐胺（Ｐｕｔｒｅｓｃｉｎｅ,Ｐｕｔ）、精脒（亚精胺）（Ｓｐｅｒｍｉｄｉｎｅ,Ｓｐｄ）、精胺（ｓｐｅｒｍｉｎｅｓｐｍ）。多胺来源于Ｌ－鸟氨酸;鸟氨酸脱羧酶（ＯｒｎｉｔｈｉｎｅＤｅｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅ,ＯＤＣ）是多胺合成的限速酶。多胺与细胞的分裂分化、核酸代谢、蛋白质生物合成等有密切关系。细胞外液中浓度升高的多胺主要来源于肿瘤细胞。现已发现神经系统肿瘤、白血病、淋巴瘤、恶性黑色素瘤、肺癌、乳腺癌、消化系统肿瘤、泌尿生殖系统肿瘤病人体液中的多胺含量有不同程度的升高,作为恶性肿瘤辅助诊断、疗效及预后的制定,是一项较好的（临床诊断肿瘤）指标。多胺的分析方法、多胺合成抑制剂、鸟氨酸脱羧酶的调控机制及多胺与癌基因之间关系是值得进一步研究的新颖内容。     

盐胁迫下大麦幼苗多胺的种类和状态与多胺氧化酶活性的关系

200 mmol/L的NaCl胁迫8 d大麦幼苗叶片和根系中的三种形态多胺都有不同程度地下降,其中游离态多胺含量的下降幅度最大;高氯酸不溶性结合态多胺含量变化较小.根系中PAO的活性先上升后下降,而叶片中PAO的活性先下降后上升.游离态多胺中,亚精胺和精胺(Spd Spm)的含量变化与相应部位PAO的活性变化趋势相反,表明PAO在盐胁迫下可能调节了游离态多胺的含量从而影响高氯酸可溶结合态与高氯酸不溶结合态多胺的含量.     

高等植物体内特殊形态多胺的代谢及调节

概述了高等植物体内结合态与束缚态多胺、稀有多胺及多胺生物碱代谢的最新研究进展,各种特殊形态多胺的可能作用机制及其在植物抗逆反应中的生理意义。     

多胺参与细胞程序性死亡调控的研究进展

多胺被认为是影响细胞存活的一个关键分子。有证据显示,多胺可直接或间接参与细胞程序性死亡的调控。多胺与细胞程序性死亡直接相关,是指其参与特定的生物学过程及与导致细胞程序性死亡的分子/结构发生相互作用;间接相关,是指多胺通过调控细胞程序性死亡的代谢衍生物,如异化和互变产物来调控这一过程。此外,多胺代谢过程中的细胞毒性产物也参与到细胞程序性死亡的级联反应中。因此,对动植物中依赖于多胺的细胞程序性死亡的最新研究进展进行综述,可为进一步研究提供一些参考。     

多胺与细胞生长及分化的关系

多胺是一类重要的生物活性物质,其代谢受到周密的调节。多胺参与了细胞生长、分化等许多生命过程。尽管其生理功能尚待进一步研究,但在靶细胞的应答反应中,多胺似乎是细胞内信使。     

NaCl胁迫对白刺幼苗体内游离态亚精胺和精胺含量的影响

以西伯利亚白刺试管苗为材料,研究其在0、50和200 mmol·L-1NaCl胁迫及外源环己胺调控下,生物量和体内多胺含量的改变,以探讨多胺对盐生植物白刺在盐胁迫下的生理调节功能.结果显示:50 mmol·L-1NaCl更有利于西伯利亚白刺的生长,处理后30 d白刺根系和地上部干重分别比对照增加75%和95%,处理15 d生根率比对照提高44.42%.而0(对照)和200 mmol·L-1NaCl都显著抑制白刺试管苗的生根与生长;200 mmol·L-1NaCl处理45 d时地上部干重比对照显著降低11.71%.白刺叶片中的多胺(精胺和亚精胺)含量随着盐浓度的增加呈降低趋势,茎和根中的多胺含量在200 mmol·L-1NaCl处理后才显著受到抑制;同时施环己胺和200 mmol·L-1NaCl处理使白刺叶片中的亚精胺含量显著低于200 mmol·L-1NaCl处理组,且叶绿素合成减少,细胞质膜透性增高.研究表明,西伯利亚白刺叶片内保持合适的多胺含量可能是其适应盐渍环境的重要机制之一.     

胁迫条件下高等植物体内脯氨酸代谢及调节的研究进展

概述胁迫处理对Pro代谢调节机理的研究近况,从分子水平上分析了胁迫下Pro积累的原因,初步提出Pro与多胺的相互关系。     

幽门螺杆菌相关胃癌与多胺代谢

幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori, H. pylori)选择性地在人的胃黏膜中定植,是引发胃癌的最强危险因素之一。多胺是一类广泛存在于真核细胞中带高密度正电荷的烷基类小分子化合物,参与细胞增殖、分化、凋亡等重要的生理过程,多种疾病的发生发展与多胺代谢紊乱相关。近期研究发现,H.pylori感染能诱导宿主胃黏膜上皮细胞和巨噬细胞中多胺代谢异常。特别是该菌对多胺代谢途径中的关键酶ARG2(arginase 2,精氨酸酶2)、ODC(ornithine decarboxylase,鸟氨酸脱羧酶)和SMO(soermine oxidase,精胺氧化酶)的激活作用,与H. pylori免疫逃逸,慢性炎症维持、DNA损伤和胃癌的发生发展密切相关,提示多胺代谢途径可能成为H. pylori相关胃癌防治的新靶点。