Hg2+胁迫对浮萍体细胞DNA一级结构和抗氧化酶系的损伤(英文)

 主要从DNA一级结构及抗氧化酶系变化两方面,研究了Hg2+胁迫下浮萍体细胞的损伤。结果表明：运用随机扩增多态性DNA法（Random amplified polymorphism DNA, RAPD）和DNA梯法（DNA Ladder）,5～10 mg·L-1　Hg2+处理组可检测到基因组DNA的明显损伤,20 mg·-1 Hg2+已导致细胞坏死;RAPD法较DNA Ladder法更灵敏。本文还发现,活性氧和抗氧化酶系很可能参与了浮萍体细胞凋亡过程。低浓度的Hg2+胁迫可刺激抗氧化酶活性升高,以清除体内活性氧,而一旦活性氧水平超出一定域值,抗氧化酶活性急速下降,导致细胞凋亡。      

Cd2+胁迫下浮萍叶细胞核超微结构、nDNA损伤及抗氧化酶系的变化

以不同浓度Cd2+处理6d的浮萍为材料,从细胞核超微结构损伤、nDNA一级结构变化及抗氧化酶系活性改变等方面分析重金属的植物毒理学效应。透射电镜观察发现,5～7mg/L Cd2+处理的细胞核膜完整,染色质凝聚并趋边化;10mg/L Cd2+处理后则核仁解体,且DNA原位末端标记(TUNEL)检测发现DNA的3′-OH断端可被特异标记,表现出典型的凋亡细胞特征。而20mg/L Cd2+已导致细胞坏死。同时,较低浓度的Cd2+胁迫可刺激抗氧化酶(SOD,POD,CAT)活性升高,以清除体内活性氧,而随金属浓度的进一步增高,三种抗氧化酶活性都急速下降。研究发现,活性氧和抗氧化酶系密切参与了重金属Cd2+诱导的浮萍体细胞凋亡过程。     

稀土元素Pr~(3+)、Nd~(3+)对蚕豆(Vicia feba)叶片原生质膜上Ca~(2+)·Mg~(2+)-ATPase活性的影响

本文介绍用二相分配法制备蚕豆叶片原生质膜上的Ca~(2+)·Mg~(2+)-ATPase,用以研究镧系,稀土离子对此酶活性的影响。初步证实Pr~(3+)、Nd~(3+)对依赖于CaM的以及不依赖于CaM的蚕豆叶片原生质膜上Ca~(2+)·Mg~(2+)-ATPase活性的抑制不是CaM专一的。     

胞浆Ca~(2+)和某些激酶对NADPH氧化酶激活和肌动蛋白聚合的作用

 为澄清中性粒细胞胞浆 Ca2 +和某些 O-·2 产生相关激酶对 NADPH氧化酶激活和肌动蛋白聚合的作用 ,利用分化为中性粒细胞样的 HL- 60细胞研究了胞浆 Ca2 +螯合剂 BAPTA- AM和激酶抑制剂对这些激酶激活、NADPH氧化酶激活和肌动蛋白聚合的影响 .使用 1 0 μmol/L的 Ca2 +螯合剂 BAPTA- AM去除胞浆 Ca2 +后 ,趋化肽 f MLP诱导的 O-·2 产生明显减少 ,但不影响 f MLP诱导的肌动蛋白聚合 ;8μmol/L的 PKC激酶抑制物 GF1 0 92 0 3x几乎完全抑制 O-·2 产生 ;50 μmol/L的p38激酶抑制物 SB2 0 3580、50 μmol/L的 ERK激酶抑制物 PD0 980 59和 0 .1 μmol/L的 PI3激酶抑制物渥曼青霉素 (Wortmannin)使 f MLP诱导的 O-·2 产生大约减少一半 ;其中 Wortmannin还抑制 f MLP诱导的肌动蛋白聚合 ;f MLP刺激细胞后 ,PI3- K、p38和 ERK激酶迅速激活 ,但这些激酶的激活对 Ca2 +是非必需的 .这些结果说明 Ca2 +依赖途径 (PKC)和 Ca2 +非依赖途径 (PI3- K、p38和ERK)对 NADPH氧化酶激活都起着重要作用 ,而 Ca2 +非依赖途径中的 PI3- K激酶还参与中性粒细胞样 HL- 60细胞的肌动蛋白聚合 .     

在金黄色葡萄球菌核酸酶测活体系中Ca~(2+)与底物DNA的结合

将携带金黄色葡萄球菌核酸酶(SNase)基因的质粒pFOG405转化到大肠杆菌SE6004中,获得分泌表达的SNase,在该酶的测活体系中,观察到激活剂Ca~(2+)与底物DNA微弱结合,引起底物DNA的UV光谱在260nm附近明显下降。在Ca~(2+)浓度为10mM时,底物DNA紫外区CD光谱在270—280nm和210—230nm处〔θ〕值减少,〔θ〕值为零的点从260nm移至257nm。这一结果表明,Ca~(2+)与底物DNA在缺少SNase的情况下仍能结合,引起DNA分子构象变化。     

Cd~(2+)胁迫对小麦幼苗生理生化特性的影响

以小麦品种'西旱2号'和'宁春4号'幼苗为材料,采用室内水培实验研究了不同浓度Cd(NO3)2处理对叶绿素含量、抗氧化酶活性及渗透性调节物含量等的影响.结果表明,两小麦品种幼苗的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)及叶绿素总量在镉胁迫下均比对照降低,且高浓度镉对'西旱2号'幼苗叶片Chl b的破坏程度强于Chl a;两品种镉胁迫幼苗的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均比对照不同程度地升高;两品种镉胁迫幼苗的可溶性糖含量均与对照无显著差异,但'宁春4号'幼苗叶片的脯氨酸含量却比对照显著升高,且此效应具有浓度依赖性;镉胁迫下两品种小麦幼苗叶片的MDA含量变化与对照无显著差异.研究显示,两品种小麦幼苗叶片的光合色素在镉胁迫下均受到不同程度的破坏,但它们均能通过增加体内保护酶活性和渗透调节物质含量来缓解膜脂过氧化伤害,从而对镉胁迫均表现出较强的耐受能力.     

褪黑素对邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯致雄性小鼠生殖细胞DNA损伤的拮抗作用

目的探讨邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)致小鼠睾丸细胞DNA损伤及褪黑素(MT)对此损伤的拮抗作用。方法将40只CL57BL/6J雄性小鼠随机分为4组,包括对照组、MT组、DEHP组和MT+DEHP联合组。MT采用腹腔注射(剂量为15 mg·kg-1),DEHP灌胃染毒(染毒剂量为1000 mg·kg-1),每天染毒1次,连续30 d。检测睾丸组织中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)活力和丙二醛(MDA)、8-羟基脱氧鸟嘌呤(8-OHd G)含量。单细胞凝胶电泳(彗星实验)检测睾丸细胞DNA损伤,慧星图像软件测定慧星尾长、慧尾DNA百分含量、尾矩及Olive尾矩。结果与对照组比较,DEHP组小鼠睾丸组织GSH-Px和SOD活力降低,MDA和8-OHd G含量增加,睾丸细胞彗星尾长、彗尾DNA百分含量、尾矩、Olive尾矩均显著增加,差异均有统计学意义(P<0.05);与DEHP组比较,MT+DEHP联合组小鼠睾丸组织GSH-Px和SOD活力升高,MDA和8-OHd G含量降低,睾丸细胞DNA损伤程度减轻,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 DEHP造成小鼠睾丸明显的氧化应激,并引起睾丸细胞DNA的损伤;MT可拮抗因DEHP染毒导致的睾丸氧化损伤。     

多年生黑麦草抗氧化酶和植物络合素对Cd2+胁迫的应答

采用水培方法研究了5 mg· L-1 Cd2+胁迫下,Cd在多年生黑麦草中的积累和Cd2+对多年生黑麦草抗氧化酶活性和植物络合素等巯基化合物浓度的影响.将具有3片展开叶的多年生黑麦草实生苗转至1/2霍格兰营养液中培养2周后,对其进行5 mg-L-1 Cd2+处理,分别在处理后的0、0.25、1、3、6d取样测定根系和叶片的Cd浓度、抗氧化酶活性和植物络合素等巯基化合物的浓度.结果表明,Cd2+处理多年生黑麦草6d后,根系中Cd浓度达到2.59 mg·g-1,叶片中Cd浓度达到0.24 mg·g-1,根中Cd向叶片的转运系数力0.093,叶中Cd的富集系数为48,多年生黑麦草属Cd高积累植物,具备在植物修复上应用的前景.Cd2+胁迫下,多年生黑麦草根叶中丙二醛(MDA)含量无显著变化,根中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性无显著变化,抗坏血酸过氧化物酶(APX)对Cd2+敏感,处理后6d活性较0d显著下降67.19％.Cd2+处理1d内,叶中SOD、APX、CAT活性显著降低.Cd2+处理后3d,叶中的抗氧化酶系统对叶中Cd浓度的升高做出了正反馈,SOD、APX、CAT的活性分别较处理后1d显著上升了14.19％、76,82％、99.26％,Cd2+处理时间延长至6d,SOD活性较处理后3d显著下降了18.58％,APX、CAT活性无显著变化.Cd2+处理后6d,多年生黑麦草根中半胱氨酸(Cys)、谷胱甘肽(GSH)、植物络合素2(PC2)、植物络合素3(PC3)、植物络合素4(PC4)、植物络合素5(PC5)和植物络合素6(PC6)浓度分别较处理0d提高了2.19、1.57、2.06、16.08、5.73、6.03和4.31倍,叶中Cys、GSH、PC2、PC3和PC4浓度分别较处理0d提高了0.69、3.21、1.64、5.73和0.27倍.根中PC3巯基比例最大,叶中GSH的巯基比例最大,二者是根、叶中巯基存在的主要形式.随着Cd2+处理时间的延长,根系和叶片中各巯基化合物的总巯基浓度显著升高,根系和叶片中植物络合素总巯基浓度与Cd浓度显著正相关.多年生黑麦草通过植物络合素等巯基化合物的快速合成降低了根叶中自由Cd2+的比例,保护了根叶中抗氧化酶的活性,间接维持了活性氧代谢的平衡.     

Cu~(2+)胁迫对罗氏沼虾血细胞毒性及caspase-3、α-2M基因表达的影响

本研究以Cu~(2+)(0、100μg·L~(-1))对罗氏沼虾Macrobrachium rosenbergii进行处理,分别在胁迫后的0 h、3 h、6 h、12 h、24 h和48 h收集血淋巴,检测血细胞中的细胞凋亡率、活性氧(ROS)含量、酯酶活性、一氧化氮(NO)含量以及细胞凋亡执行分子caspase-3和免疫因子α-2M基因的表达。结果显示,血细胞凋亡率和ROS含量的变化趋势一致,在胁迫后的6~48 h显著升高(P0.05)。酯酶活性在胁迫后的3~48 h均显著下降(P0.05),最低值出现在48 h。在胁迫后的6~48 h,NO含量持续增加,并与对照组的差异有统计学意义(P0.05)。caspase-3的相对基因表达量在胁迫后的6~48 h均显著升高(P0.05),并在24 h达到最高值。在胁迫后的12 h,α-2M基因的表达量显著升高(P0.05)并达到峰值,在24 h有短暂降低,但与对照组相比仍显著增加(P0.05),在48 hα-2M基因的表达量显著降低(P0.05)。相关性分析显示,血细胞凋亡率和NO以及ROS都呈显著的正相关(P0.001)。实验表明,Cu~(2+)胁迫显著抑制了机体的酯酶活性,诱导NO和ROS的产生以及免疫相关基因α-2M的表达来对抗Cu~(2+)胁迫带来的损伤。随着胁迫时间的延长,过高浓度的NO和ROS对机体自身造成了伤害,并诱导凋亡相关基因caspase-3的表达,最终导致细胞凋亡,说明Cu~(2+)对虾类具有免疫抑制性和毒性。NO和ROS的升高可能是细胞凋亡的主要诱因。     

胶原蛋白肽经由Nrf2信号通路对H_2O_2诱导的肝细胞氧化损伤的保护作用(英文)

目的:氧化应激在肝脏疾病中扮演着重要的角色。胶原蛋白肽是天然的抗氧化剂,其在动物实验中已经被证实有抑制氧化应激的作用。最新研究证实胶原蛋白肽将有可能被应用在肝脏疾病的预防中,但是很少有研究报道其分子作用机制。因此本研究在胶原蛋白肽是对H2O2诱导的正常人的肝细胞系HL7702氧化损伤有保护作用的基础上,并探索其分子作用机制。方法:实验设空白对照组,H2O2模型组,胶原蛋白肽低、中、高剂量组(10,100,200μg/ml)。胶原蛋白肽各组加入相应浓度的药物预处理12 h后,与模型组一起加入300μM H2O2的H2O2共同培养12 h,空白对照组正常培养。细胞毒性是由CCK8和乳酸脱氢酶(LDH)的释放检测。抗氧化试剂盒检测细胞内活性氧的水平,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的变化。Western blot检测细胞内Nrf2蛋白的表达水平。结果:胶原蛋白肽对H2O2诱导的正常人的肝细胞系HL7702氧化损伤有保护作用。胶原蛋白肽能够及时清除细胞内的活性氧,增加Nrf2的蛋白表达水平,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,减轻脂质过氧化反应,从而保护正常人的肝细胞系HL7702。结论:总之,胶原蛋白肽通过增加Nrf2的蛋白表达水平,提高抗氧化活性,对H2O2诱导损伤的肝细胞发挥保护作用。本研究为胶原蛋白肽的分子作用机制提供了新的证据,将有助于预防氧化应激所致的肝损伤。     

纳米硒对微囊藻毒素致小鼠肝氧化损伤的保护作用

The occurrence of cyanobacterial blooms has been re-ported in fresh water all over the world~[1].Cyanobacterial bloom in ponds and reservoirs are associated with adverse ef-fects on organisms.including acute toxicity in animals and cases of illness in humans when the toxins released into the aquatic environment after cyanobacterial cell lysis~[2].     

重金属Cu2+、Pb2+单因子及联合毒性对泥鳅卵细胞DNA的损伤效应

采用室内暴露试验方法, 研究了不同浓度Cu2+(0.01、0.10、0.25mg/L)、Pb2+(0.05、0.50、0.75mg/L)单因子染毒以及Cu2++Pb2+(0.01 mg/L+0.05mg/L、0.10 mg/L+0.50 mg/L、0.25 mg/L+0.75 mg/L)联合染毒对泥鳅卵细胞DNA的损伤效应, 并以SCGE技术进行检测。结果显示, Cu2+与Pb2+单因子染毒对泥鳅卵细胞DNA的损伤具有较为显著的剂量-效应与时间-效应关系(P0.05)。Cu2++Pb2+联合染毒, 在溶液暴露的0-5d表现为剂量-效应与时间-效应关系(P0.05); Cu2++Pb2+暴露5-10d 则表现出拮抗作用。研究结果显示, Cu2+、Pb2+ 单因子及联合染毒均造成泥鳅卵细胞DNA损伤, 具有基因毒性效应。       

DEPTH DISTRIBUTIONS OF DNA DAMAGE IN ANTARCTIC MARINE PHYTO- AND BACTERIOPLANKTON EXPOSED TO SUMMERTIME UV RADIATION

During a survey from January to March 1998, the occurrence of UV-B radiation (UVBR)- induced DNA damage in Antarctic marine phytoplankton and bacterioplankton was investigated. Sampling was done in Ryder Bay, off the British base Rothera Station, 67°S, 68°W (British Antarctic Survey). Samples were taken regularly during the survey period at fixed depths, after which DNA damage was measured in various plankton size fractions (>10, 2–10, and 0.2–2 μm). Incident solar radiation was measured using spectroradiometry, whereas attenuation of biologically effective UVBR was studied using a DNA dosimeter. A diatom bloom was found in the bay during the research period, judging from microscopic observations and HPLC analyses of taxon-specific pigments. The high phytoplankton biomass likely caused strong attenuation of DNA effective UVBR (K_bd-eff). K_bd-eff values ranged from 0.83·m ^{− 1} at the peak of the bloom to 0.47·m ^{− 1} at the end of the season. UVBR-mediated DNA damage, as measured by cyclobutane pyrimidine dimer (CPD) abundance, was detected in all plankton size fractions. Highest levels were found in the smallest size fraction, mainly consisting of heterotrophic bacteria. Clear CPD depth profiles were found during mid-summer (January, beginning of February) with surface levels exceeding 100 CPDs per million nucleotides in the bacterioplankton fraction. At that time, melting of the continuously present shelf ice caused strong salinity gradients in the upper meters, thereby stimulating water column stabilization. At the end of February and beginning of March, this phenomenon was less pronounced or absent. At that time, DNA damage was homogeneously distributed over the first 10 m, ranging between 20 and 30 CPDs per million nucleotides for the smallest size fraction.     

Detection of mercury(II) by DNA templated gold nanoclusters based on forming thymidine–Hg2+–thymidine duplexes

We have successfully synthesized gold nanoclusters (AuNCs) templated with DNA (5′‐CCCCCCCCCCCCTTTTTT‐3′), and subsequently employed the fluorescent DNA‐AuNCs as a novel probe for sensitive detections of mercury ions (Hg²⁺). Basically, the procedure is due to the formation of thymidine–Hg²⁺–thymidine duplexes between DNA‐AuNCs and Hg²⁺, thus leading to aggregations of DNA‐AuNCs described here occurring, and facilitating their fluorescence decrease. Significantly, this decrease of fluorescent signals permitted sensitive detection of Hg²⁺ in a linear range of 0.1–100 µmol L^?1, with a detection limit of 0.083 µmol L^?1 at a signal‐to‐noise ratio of 3. Additionally, the practicality of this probe for assaying Hg²⁺ in human urine and lake water samples was further validated, and showed various advantages including simplicity, selectivity, sensitivity and low cost, demonstrating its potential to broaden ways for assaying Hg²⁺ in real samples. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

大鼠应激性胃粘膜损害与eAMPCa~2及能量代谢变化的关系

本文采用放射免疫测定法、原子吸收光谱分析法和生化酶分析法,测定了大鼠在经受束缚加浸水急性应激四小时内,胃组织cAMP Ca~(2+)及在ATP、ADP、AMP和能量代谢的短期动态变化,同时观察了胃粘膜的损害程度。结果发现胃粘膜损害面积密度随着应激时间延长而逐渐增加;胃组织cAMP和Ca~(2+)则进行性降低;两者呈密切负相关;胃组织能量代谢却略有增强。若预先给以CaCl_2,再予应激,则有减轻应激性胃粘膜损害的作用。     

Cd^2＋污染对莼菜叶片形态学伤害反应的研究

重点研究了Ｃｄ＾２＋胁迫下莼菜叶片的受害症状及叶肉细胞超微结构的变化。当Ｃｄ＾２＋浓度大于２μｇ·ｇ＾－１时,莼菜叶面将在短期内出现不同程度的受害症状。莼菜叶片遭受Ｃｄ＾２＋毒害初期,叶肉细胞质体中的少数基粒会发生膨胀或解体,线粒体的脊出现瓦解,部分核仁裂解成数块大小不等的颗粒。随着叶肉细胞遭受毒害程度的加深,质体中较多的类囊体便出现解体,多种膜性结构如：质体、线粒体的外包膜以及核膜、液泡膜等均遭     

HeLa细胞中hR24L基因的表达、DNA损伤修复、G2/M阻滞与电离辐射之间的关系(简报)

DNA是生命活动中最重要的遗传物质,保持其分子结构的完整性对于细胞至关重要,因此研究DNA损伤修复是生命科学的重要课题之一。基因组比较简单,易于操作的单细胞真核生物酵母遂成为研究DNA损伤修复的重要材料。对紫外线或电离辐射敏感的酵母突变株称为rad突变株。酵母细胞的基因组中有近30个遗传位点与辐射抗性有关。根据单突变和双突变的敏感特征所得出的上位关系可将其分为3个上位显性组:RAD3组,该组成员参与核苷酸的切除修复,其突变株对紫外线敏感;     

DNA DAMAGE AND PHOTOSYNTHETIC PERFORMANCE IN THE ANTARCTIC TERRESTRIAL ALGA PRASIOLA CRISPA SSP. ANTARCTICA (CHLOROPHYTA) UNDER MANIPULATED UV-B RADIATION

The effect of reduced, natural ambient, and enhanced UV-B radiation (UVBR) on photosynthesis and DNA damage in the Antarctic terrestrial alga Prasiola crispa ssp. antarctica (Kützing) Knebel was investigated in two field experiments. Samples of P. crispa were collected underneath snow cover and exposed outside to reduced and natural UVBR in the austral spring. In a second experiment at the end of the austral summer, samples were exposed to ambient and enhanced UVBR. PSII efficiency, net photosynthetic rate (NP), dark respiration rate (DR), UV-absorbing pigments, and cyclobutyl pyrimidine dimer (CPD) formation were measured during the experiments. In October 1998, a spring midday maximum of 2.0 W·m ^{− 2} of UVBR did not significantly affect effective quantum yield (ΔF/F_m′), and a reduction in the ratio of variable to maximal fluorescence (F_v/F_m) in the late afternoon was transient. Exposure to natural ambient UVBR in October increased CPD values significantly. Midday maxima of UVBR during the experiments in October and January were comparable, but Setlow-DNA-weighted UVBR was more than 50% lower in January than in October. In January, 0.5 W·m ^{− 2} additional UVBR during 10 h did not have a negative effect on ΔF/F_m′. The reduction in F_v/F_m was not significant. NP and DR were not affected by supplementation of UVBR. Although photosynthetic activity remained largely unaffected by UVBR treatment, DNA damage was shown to be a sensitive parameter to monitor UVBR effects. Supplementation of additional UVBR did significantly enhance the amounts of CPD in exposed samples and repair took place overnight. It is concluded that PSII and whole-chain photosynthesis of P. crispa is well adapted to ambient and enhanced levels of UVBR but that CPD formation is more sensitive to UVBR than to photosynthesis.