异鼠李素和异鼠李素-3-O-葡萄糖苷的抗氧化活性分析

槲皮素类化合物是众多黄酮类中活性最高的化合物之一,在医药方面有很强的药效功效。本研究选取两种槲皮素类黄酮化合物异鼠李素和异鼠李素-3-O-葡萄糖苷作为目标化合物,运用Gaussian 09软件密度泛函(DFT)方法从分子总能量、OH解离焓(BDE)的理论表征、前线分子轨道及其轨道能级、原子的净电荷布居等方面研究异鼠李素和异鼠李素-3-O-葡萄糖苷的抗氧化活性。结果表明,异鼠李素活性大于异鼠李素-3-O-葡萄糖苷,两类分子4'位的酚羟基失去氢之后对抗氧化活性的整体影响是最大的,酚羟基在这个位置上就具有较明显的高活性特征,分子中引入的糖苷不参与前线分子轨道的形成,不具有消除自由基活性的作用,但它对于分子本身的极性有很大的影响,可以改变分子在机体反应时的溶解度和吸收度。这对进一步深入研究槲皮素类黄酮化合物的抗氧化活性以及抗氧化剂的结构改良等提供了重要的科学依据。     

高温和H2O2诱导酵母细胞产生活性衍生物的研究

对高温和H2O2应激条件下产生活性酵母细胞衍生物(Live Yeast Cell Derivative,简称LYCD)进行了研究。结果表明：低剂量的预处理(37℃和0．2mmol／LH2O2)能够增加细胞内谷胱甘肽(GSH)含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性。两种预处理均可以诱导对致死浓度H2O2的抗性。通过37℃和0．2mmol／LH2O2处理酵母细胞后,提取LYCD并添加到酵母细胞培养液中,发现细胞在致死浓度H2O2作用下的存活率明显提高,说明温度和H2O2刺激酵母细胞形成的LYCD对细胞氧化具有抵抗作用。     

基于疾病与活性化合物靶点网络构建的异鼠李素抗缺血性神经损伤作用评价与验证研究

基于网络药理学与分子对接探讨异鼠李素对缺血性神经损伤的治疗作用。采用ChEMBL、SwissTargetPrediction、DrugBank、STITCH及BindingDB数据库检索异鼠李素药理学靶点,应用DisGeNET、GenCLiP及CTD数据库检索缺血性神经损伤的疾病靶点,取交集作为异鼠李素对缺血性神经损伤的治疗靶点,并进行表型分析。将交集靶点导入STRING构建蛋白互作网络,使用Network analyser进行拓扑分析,同时应用MODE构建功能模块,并基于ClueGo对功能模块进行分析。之后应用DAVID数据库对治疗靶点进行GO及KEGG富集分析。利用Discovery Studio评价异鼠李素与核心靶点的结合活性,最后建立OGD/R损伤PC12细胞模型,采用MTT和LDH法检测细胞活力,Western blot法对AKT1、IL6和MMP2的表达进行检测。异鼠李素通过50个缺血性神经损伤相关靶点,调控细胞凋亡、转录、蛋白质磷酸化、炎症反应等生物学过程,干预PI3K-AKT信号通路、HIF-1信号通路、雌激素信号通路、肿瘤坏死因子信号通路、FoxO信号通路等多条途径发挥抗缺血性神经损伤的作用。初步阐释异鼠李素治疗缺血性神经损伤的作用,涉及多靶点、多通路,为进一步探究其药理学活性奠定理论基础。     

SelS高表达保护人脐静脉内皮细胞免于H2O2诱导的细胞损伤

采用以下方法探讨SelS在内皮细胞中的表达和作用:将SelS基因克隆到真核表达载体pLNCX2,RT-PCR、XhoⅠ/ClaⅠ双酶切以及DNA序列分析验证目的基因;利用脂质体转染技术将pLNCX2-SelS或pLNCX2转染至人脐静脉内皮细胞(ECV304细胞),RT-PCR检测重组基因SelS的表达;MTT方法检测转染后过氧化氢(H2O2)对内皮细胞增殖能力的影响;硫代巴比妥酸法测定暴露于H2O2中不同转染组细胞脂质过氧化产物丙二醛含量.结果表明:成功构建真核表达载体pLNCX2-SelS;转染后重组SelS mRNA表达水平是内源性水平的1.76倍;H2O2对ECV304细胞损伤后,高表达SelS组细胞活性增强、H2O2诱导产生的丙二醛减少.上述结果表明,高表达SelS可保护内皮细胞免于H2O2诱导的细胞损伤,其作用机制与抗氧化有关.     

Apelin 通过调节ROS 水平抑制TNF-α 诱导的HepG2 细胞凋亡

目的:探讨apelin在肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)诱导的肝细胞凋亡中的作用及可能机制。方法:PCR检测HepG2细胞和原代小鼠肝细胞中APJ受体的表达;采用Hoechst 33342染色检测TNF-α诱导的HepG2细胞凋亡;用活性氧(ROS)检测试剂盒结合流式细胞术测定细胞内ROS水平;通过Western blot检测信号分子JNK的磷酸化水平;比较给予apelin处理对上述指标的影响。结果:HepG2细胞和原代小鼠肝细胞均表达APJ受体;apelin可抑制TNF-α导致的细胞内ROS生成增多和JNK磷酸化水平升高并减少TNF-α诱导的HepG2细胞凋亡。结论:Apelin可能通过拮抗TNF-α诱导的细胞内ROS水平升高,使JNK信号失活,从而抑制HepG2细胞凋亡。     

H2O2诱导的线粒体损伤神经元内硫氧还蛋白 mRNA水平的变化

线粒体缺陷和氧化应激参与了神经退行性疾病的发病机制.叠氮钠(NaN3)是线粒体细胞色素C氧化酶(COX)的特异性抑制剂,能诱导线粒体缺陷.本实验通过细胞活性检测(MTT法),形态学观察,分析H2O2对原代培养的正常神经元及NaN3诱导的线粒体缺陷神经元的损伤作用的差异.并通过RT-PCR半定量法检测H2O2损伤后两类神经元内硫氧还蛋白(Thioredoxin,Trx)mRNA水平的变化,以阐明细胞内这一重要氧化还原调节蛋白在神经元损伤时的作用机制.实验表明,在正常神经元内,H2O2的损伤对Trx表达量的改变似乎不明显;而线粒体缺陷神经元内Trx的表达量下降,且对于H2O2的损伤具有浓度、时间依赖性.提示在线粒体功能缺陷神经元中,Trx似乎发挥更重要的作用.     

重组nkx2.5腺病毒抑制过氧化氢诱导的H9c2细胞凋亡

为研究心脏发育关键基因nkx2.5的功能及应用价值,构建Ad-Nkx2.5重组腺病毒,并检测nkx2.5过表达拮抗氧化应激损伤的效应及机制。采用AdEasy腺病毒表达系统构建Ad-Nkx2.5重组腺病毒,建立H2O2诱导H9c2心肌细胞凋亡模型,分别用Ad-Nkx2.5重组病毒或对照病毒感染细胞,采用Hoechst33342染色观察细胞形态变化、MTT法检测细胞存活率,免疫印迹检测caspase-3活化、细胞色素C的胞浆含量。并通过Real-timePCR检测凋亡相关基因bcl-2和bax表达。结果发现,nkx2.5过表达促进H9c2细胞存活,抑制H2O2诱导的caspase-3活化及线粒体细胞色素C的释放。Nkx2.5过表达上调bcl-2表达,显著下调H2O2诱导的bax表达。并发现H2O2对Nkx2.5核定位无明显影响。结果显示重组腺病毒介导的Nkx2.5过表达可通过调控凋亡相关基因表达,抑制线粒体凋亡途径,保护心肌细胞抗氧化损伤。     

转录因子HBP1调控H2O2诱导的骨肉瘤细胞生长阻滞过程

为探讨氧化应激对人骨肉瘤细胞增殖的影响及其作用机理,首先用H2O2处理U2OS细 胞,采用Western印迹和real-time PCR检测HMG盒转录因子1 (HBP1)及其下游靶基因 DNMT1和p16表达水平的变化. 用荧光素酶报告基因实验检测在H2O2诱导下, HBP1对于DNMT1 和p16启动子的影响. 用细胞增殖试验（BrdU掺入,细胞生长曲线）检测 H2O2对细胞增殖的影响以及HBP1的作用. 用衰老相关β半乳糖苷酶(SA-β-Gal)染色 检测在H2O2诱导的细胞衰老中HBP1所起的作用. Western 印迹, real-time PCR及荧光素酶报告基因实验结果显示,细胞经H2O2处理后,明显增高HBP1表达水平,转录抑制DNMT1的表达, 促进p16蛋白的表达. 细胞增殖实验结果显示, H2O2显著抑制了细胞的增殖,HBP1 knockdown可部分逆转这种抑制作用. SA-β-Gal染色实验说明, H2O2可诱导HBP1表达正常的U2OS细胞衰老,而HBP1 knockdown使这种促衰老作用减弱. 研究结果说明, H2O2可抑制人骨肉瘤细胞增殖,诱导细胞衰老. 其作用机制是通过上调转录因子HBP1的表达,转录抑制或促进其下游靶基因DNMT1或p16的表达来抑制细胞增殖,促进细胞衰老.     

AKT2基因的过表达抑制H2O2诱导的乳腺癌细胞凋亡

To study the effect of Akt2 gene on the apoptosis of breast cancer cells induced by H2O2. The full length cDNA of Akt2 gene was amplified by RT-PCR, and then cloned into pcDNA3.1 /myc-His(-)A vector (Wild type, WT-Akt2). Dominant negative mutant of AKT2 (DN-Ak2) were made by QuikChange site-directed mutagenesis. The eukaryotic expression vector of WT-Akt2 and DN-Akt2 were constructed, and were then transfected into MCF-7 breast cancer cells, respectively. Clones stably expressing Akt2 or DN-Akt2 were obtained by neomycin screening; Two different siRNA fragments targeted Akt2 gene were designed and synthesized, and were then transfected into the same cells. Cell apoptosis pre or post-H2O2 treatment was determined by TUNEL 和DNA Laddering assays. The sequencing result confirmed WT-Akt2 and DN-Akt2 were successfully constructed, and the results of Western Blot show They had good expression in MCF-7 cells, and Akt2 siRNA could effectively silence Akt2 expression. The resistance for apoptosis-induced by H2O2 in MCF-7 cells with WT-Akt2 over-expression was significantly increased (DN-Akt2 showed opposite function). The apoptotic cell number induced by H2O2 was significantly lower in stable transfectants with the WT-Akt2 vector than in those with empty vector or in untransfected cells (P ＜0.05), whereas no significant difference was found between the latter two groups (P ＞0.05). The function of inhibition of apoptosis by Akt2 was blocked by Akt2 siRNA and PI3K/Akt inhibitor, wortmannin. Thus, Akt2’s effect was further confirmed by these endogenous results. Overall, our study suggests that Akt2 can increase the resistance of human breast cancer cells to the apoptosis induced by H2O2, and it may be used as a therapeutic target for breast cancer, providing a foundation for investigation the molecular mechanism of breast cancer cells resistant to the apoptosis induced by reactive oxygen.     

过表达Grx1抑制HEK293T细胞中H2O2诱导的p38MAPK信号通路

谷氧还蛋白1(glutaredoxin1, Grx1)是细胞内一种重要的巯基-二硫键氧化还原酶,在细胞内氧化还原状态的调控及抵抗氧化应激损伤过程中发挥重要作用.为进一步探讨Grx1的抗氧化机制,本实验将重组质粒pcDNA3.1(+)-hGrx1瞬时转染HEK293T细胞,经RT-PCR和Western印迹验证,细胞转染后实现了Grx1的过表达;以不同浓度H2O2为损伤因素,建立细胞氧化应激模型,检测过表达Grx1后细胞存活率,丙二醛(MDA)含量,超氧化物歧化酶(SOD)活力和乳酸脱氢酶(LDH)漏出率的变化,观察过表达Grx1后细胞的抗氧化能力;用终浓度100μmol/L H2O2作用于细胞,利用Western印迹检测120min内HEK293T细胞中p38MAPK磷酸化水平.实验结果表明,HEK293T细胞过表达Grx1后,缓解了细胞的氧化应激损伤;转染空载体组细胞p38MAPK磷酸化水平在H2O2刺激后5min开始升高,15min达到最高值,并可维持至120min左右;而过表达Grx1组细胞p38MAPK磷酸化水平在H2O2刺激后各时间段没有明显改变,提示Grx1通过抑制H2O2诱导的p38MAPK信号通路激活发挥其抗氧化作用.     

H2O2诱导的线粒体损伤神经元内硫氧还蛋白mRNA水平的变化

线粒体缺陷和氧化应激参与了神经退行性疾病的发病机制。叠氮钠(NaN3)是线粒体细胞色素C氧化酶(COX)的特异性抑制剂,能诱导线粒体缺陷。本实验通过细胞活性检测(MTT法),形态学观察,分析H2O2对原代培养的正常神经元及NaN3诱导的线粒体缺陷神经元的损伤作用的差异。并通过RT-PCR半定量法检测H2O2损伤后两类神经元内硫氧还蛋白(Thioredoxin,Trx)mRNA水平的变化,以阐明细胞内这一重要氧化还原调节蛋白在神经元损伤时的作用机制。实验表明,在正常神经元内,H2O2的损伤对Trx表达量的改变似乎不明显;而线粒体缺陷神经元内Trx的表达量下降,且对于H2O2的损伤具有浓度、时间依赖性。提示：在线粒体功能缺陷神经元中,Trx似乎发挥更重要的作用。     

抑制Beclin1促进H2O2诱导的神经胶质瘤U251细胞凋亡

氧化应激能够引起细胞自噬和凋亡同时发生,但其中细胞自噬的作用仍不十分明确,研究表明Beclin 1作为调节前自噬体形成的关键基因,参与了胶质瘤氧化应激的损伤过程.为了探讨自噬在H2O2引起的神经胶质瘤U251细胞损伤中的作用,本文应用真核细胞转染技术将Psilencer3.1-siRNA-Beclin 1重组质粒转入人...     

ABA诱导蚕豆气孔保卫细胞H2O2的产生

以蚕豆叶片下表皮为材料,将荧光探针ＨＰＴＳ导入蚕豆气孔保卫细胞内,利用荧光光谱和激光共聚焦显微技术,检测了ＡＢＡ诱导蚕豆气孔关闭过程中Ｈ２Ｏ２的产生。结果表明,ＡＢＡ和１００μｍｏｌ／Ｌ的Ｈ２Ｏ２可以迅速猝灭ＨＰＴＳ的荧光,ＣＡＴ几乎可完全阻止９μｌ０．２ｍｍｏｌ／Ｌ的ＡＢＡ引起荧光猝灭。因此,ＡＢＡ可以诱导气孔保卫细胞产生Ｈ２Ｏ２,其产生的强度和速度与ＡＢＡ的浓度直接有关,并且推测：这种Ｈ２Ｏ２产生可能是ＡＢＡ诱导气孔关闭过程中信号转导链的一个中间成分。     

蓝莓提取物对H2O2诱导的体外培养的大鼠海马神经元氧化损伤的保护作用

目的：探讨蓝莓提取物对过氧化氢致大鼠海马神经元氧化应激损伤的减缓作用。方法：将培养7d的海马神经细胞分为8组：①过氧化氢组（H2O2）：培养液中加入50μmol/L的H2O2,作用24h。②不同剂量蓝莓提取物预处理组（BE＋H2O2）：在加入H2O2前24h,分别加入0.01、0.1、1.0、10.0、20.0和40.0μg/mlBE。③空白对照组（Control）：处理步骤同上组,但每次处理物质均为等量的培养液。通过测定细胞存活率和上清液中乳酸脱氢酶（LDH）的活性确定减轻海马神经元损伤的蓝莓提取物的适宜浓度。并检测细胞内丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性以及细胞凋亡率的变化。结果：①蓝莓提取物组（0.1,1.0和10.0μg/mlBE）LDH活性显著低于H2O2组,细胞存活率由H2O2组的57.44%分别上升至78.42%、87.71%、72.40%;1μg/ml蓝莓提取物组对H2O2诱导的海马神经细胞氧化应激损伤的保护作用最好。②1μg/ml蓝莓提取物组海马神经细胞培养上清液中MDA含量及细胞凋亡率显著低于H2O2组,SOD活性显著高于H2O2组。结论：适宜剂量的蓝莓提取物对氧化应激损伤的海马神经元有一定的保护作用,其机制可能与抑制海马神经元凋亡、增强神经细胞的抗氧化功能有关。     

Ghrelin抑制H2O2诱导的肺泡上皮A549细胞中IL-8的产生

目的:通过细胞培养的方法,初步研究了生长激素释放肽Ghrelin在氧化应激相关的肺泡上皮细胞炎症反应中的作用.方法:首先是用双氧水(H2O2)刺激A549细胞建立肺泡上皮细胞炎症反应模型,分别加入不同浓度的Ghrelin及普通培养基培养A549细胞,用酶联免疫吸附技术(ELISA)从蛋白水平检测上清液中IL-8的含量,采用逆转录聚合酶链反应技术(RT-PCR)检测炎性细胞因子IL-8mRNA的表达.结果:H2O2可以使A549细胞IL-8蛋白的释放及IL-8mRNA的表达明显升高(P＜0.05),而用Ghrelin干预后IL-8的释放及IL-8mRNA的表达被抑制,明显低于单纯H2O2刺激的模型组(P＜0.05),且随着浓度的增加Ghrelin的这种抑制作用逐渐增强.结论:分别从蛋白水平和基因水平证明了Ghrelin能够抑制H2O2诱导的肺泡上皮A549细胞中IL-8的产生,由此推测Ghrelin可能能够抑制以COPD、支气管哮喘为代表的氧化应激相关的肺部炎症反应.     

RNAi特异性抑制A20基因对H2O2诱导的HUASMC细胞表型的影响

目的:通过采用锌指蛋白A20基因干扰技术观察其对H2O2诱导的人脐动脉血管平滑肌细胞(HUASMC)超微结构影响,以初步研究锌指蛋白A20在氧化还原方面对细胞的保护作用.方法:将培养的人脐动脉血管平滑肌细胞随机分六组,空白组;A20siRNA组;scramble siRNA组;H2O2组;H2O2+A20siRNA组;H2O2+scramble siRNA,采用RT-PCR,Western-blotting方法观察A20基因表达变化,应用透射电镜观察细胞超微结构改变.结果:空白组A20mRNA与蛋白有微弱表达,A20siRNA组较空白组表达减少(P＜0.05);H2O2组A20mRNA与蛋白表达明显高于空白组但显著低于H2O2+A20siRNA组(P＜0.05)干扰效率大约55%.空白组平滑肌细胞(VSMC)电镜下呈典型的"收缩表型";H2O2组VSMC表型发生明显改变,呈"合成表型"H2O2+A20siRNA组成典型的合成表型且肌丝明显减少,细胞器及分泌物增多.结论:A20基因可以抑制H2O2损伤诱导的血管平滑肌细胞表型转化.     

ABA诱导蚕豆气孔保卫细胞H2O2的产生

以蚕豆叶片下麦皮为材料,将荧光探针ＨＰＴＳ导入蚕豆忆保卫细胞内,利用荧光光谱和激光共聚焦显微技术,检测了ＡＢＡ诱导蚕豆气孔关闭过程中Ｈ２Ｏ２的产生。结果表明,ＡＢＡ和１００μｍｏｌ／Ｌ的Ｈ２Ｏ２可以迅速猝灭ＨＰＴＳ的荧光,ＣＡＴ几乎可完全阻止９μｌ０．２ｍｍｏｌ／Ｌ的ＡＢＡ引起荧光猝灭。因此,ＡＢＡ可以诱导气孔保卫细胞产生Ｈ２Ｏ２,其产生的强度和速度与ＡＢＡ的浓度直接有关,并且推测：这种Ｈ２Ｏ２产     

硒对H2O2诱导的人甲状腺细胞凋亡和超微结构改变的影响

目的：观察硒对H2O2诱导的人甲状腺上皮细胞凋亡和超微结构改变的影响。方法：取良性甲状腺腺瘤旁正常组织进行细胞培养。加硒（10^-7mol／L）或不加硒后加入不同浓度H2O2（0～800μmol／L）刺激单层培养的甲状腺细胞,流式细胞术（FCM）检测甲状腺细胞凋亡率并在电镜下观察其超微结构的改变.结果：经过H2O2作用24h的人甲状腺细胞,随H2O2浓度升高,细胞凋亡率逐渐升高;电镜下甲状腺细胞超微结构呈损伤型改变,甚至出现凋亡、死亡。预先加入10^-7mol／L硒可降低细胞凋亡率,可明显减轻亚细胞结构损伤。结论：硒可减轻H2O2诱发的人甲状腺细胞的氧化损伤,拮抗其导致的细胞凋亡。     

UV-B辐射引起的绿豆幼苗叶片Rubisco量降低与H2O2含量升高有关

为了探讨UV-B辐射引起的Rubisco含量降低的可能机制,研究了两个绿豆品种(秦豆-20和中绿-1)幼苗在UV-B辐射下叶片Rubisco含量、蛋白水解酶活性和H2O2含量的变化.结果表明:UV-B辐射显著加速了两个绿豆品种幼苗叶片H2O2含量和蛋白水解酶活性上升,使Rubiscco含量下降.秦豆-20品种在UV-B辐射下H2O2含量和蛋白水解酶活性的上升程度明显大于中绿-1,相应其Rubisco含量的下降程度也大于中绿-1.抗坏血酸处理能明显降低UV-B辐射下两品种幼苗叶片H2O2含量,同时明显抑制蛋白水解酶活性的上升及Rubisco含量的下降.结果说明UV-B辐射诱导Rubisco含量的降低可能通过提高H2O2水平从而加强蛋白水解酶系统的活化而加速了Rubisco的降解.     

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p38 MAP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(mitogenactivated 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: p38 MAP激酶专一抑制剂SB202190处理没有导致蚕豆保卫细胞中H2O2和Ca2+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Ca2+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Ca2+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。