石菖蒲及α-细辛醚对疲劳运动大鼠学习记忆的影响及其机制

目的:研究石菖蒲及其活性成分-α-细辛醚改善疲劳运动大鼠学习记忆的作用及其机制。方法:80只SD大鼠随机分为正常对照组(A)、单纯运动组(B)、运动+α-细辛醚低、中、高剂量组(C、D、E)、运动+石菖蒲低、中、高剂量治疗组(F、G、H),每组10只。并在疲劳运动开始前2 h分别以0.10、0.50和1.00 mgα-细辛醚,灌胃C、D、E组,以0.12、1.20和4.80 g. kg^-1. wt^-1石菖蒲提取物,灌胃F、G、H组。实验结束后采用水迷宫实验进行学习记忆检测,采用生化法检测SOD、NOS活性和MDA含量,免疫印迹法检测海马n NOS蛋白表达水平。结果:实验后E和H组大鼠逃避潜伏期、海马脑组织MDA含量低于B、C、D、F和G组;穿越平台次数、海马脑组织SOD和NOS活性、n NOS蛋白表达高于B、C、D、F和G组,P均<0.01。A、E、H组大鼠海马脑组织SOD活性依次为A> E> H组,而MDA含量则相反,P均<0.01; E组大海马脑组织NOS活性和n NOS蛋白表达低于A和H组,P<0.01或P...     

慢性复合应激对大鼠学习记忆功能及脑ERK表达活化的影响

目的：研究慢性复合应激对大鼠学习记忆的影响,以及大脑细胞外信号调节激酶（ERK）表达活化的变化,探讨慢性应激致学习记忆损害的分子机制。方法：采用低温暴露、足电击、白噪声、束缚、尾部悬吊、睡眠剥夺、水平震荡等刺激方式,建立慢性复合应激大鼠模型。Morris水迷宫实验观察应激对学习记忆的影响;放射免疫法检测血清皮质酮（CORT）含量;Western blot检测ERK的表达。结果：应激组大鼠水迷宫训练潜伏期较对照组延长,应激3周时有所恢复,但4周时大鼠的训练潜伏期再次显著延长（P〈0.05）。同时应激组大鼠血清CORT水平增高,海马、前额皮质P-ERK水平降低（P〈0.05）,两者在应激3周时均出现短时恢复,但4周时再次下调。结论：海马、前额皮质ERK蛋白磷酸化水平的改变可能参与了慢性复合应激损害学习记忆的分子机制。     

成果期女贞子炮制后5-羟甲基糠醛的含量变化

目的:测定不同生长期女贞子酒炖前后5-羟甲基糠醛的含量.方法:采收8～l2月产女贞子,依据《中华人民共和国药典》(2010年版)中的方法进行炮制.采用Inertsil ODS-3 C18色谱柱(4.6 mm x 250mm,5 μm),色谱条件为流动相乙腈-水(10∶90),检测波长285 nm,流速为1mL?min-1,柱温为室温.结果:生女贞子中5-羟甲基糠醛的含量在幼果中(8月)最高,而酒炖后5-羟甲基糠醛的含量增加12.50～45.95倍.结论:为更有效利用女贞子中的5-羟甲基糠醛,可根据实际需要适时采收并加以炮制.     

成果期女贞子炮制后5-羟甲基糠醛的含量变化

目的:测定不同生长期女贞子酒炖前后5-羟甲基糠醛的含量。方法:采收8～12月产女贞子,依据《中华人民共和国药典》(2010年版)中的方法进行炮制。采用Inertsil ODS-3 C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm),色谱条件为流动相乙腈-水(10:90),检测波长285 nm,流速为1 mL.min-1,柱温为室温。结果:生女贞子中5-羟甲基糠醛的含量在幼果中(8月)最高,而酒炖后5-羟甲基糠醛的含量增加12.50～45.95倍。结论:为更有效利用女贞子中的5-羟甲基糠醛,可根据实际需要适时采收并加以炮制。     

MOFs固定5-羟甲基糠醛氧化酶及其催化活性的研究

固定化酶作为一种绿色高效的生物催化剂,其性能远超游离酶。目前酶的固定化技术适用范围仍然较小,酶的研究范围多停留在模型酶阶段,扩大固定化酶的研究范围具有十分重要的意义。金属有机骨架材料(MOFs)作为酶固定化的载体在近些年得到了广泛的探索,但是具有生物功能的酶-MOFs复合材料的许多特性仍有待挖掘。采用仿生矿化的合成方法将5-羟甲基糠醛氧化酶(HMFO)固定到以沸石咪唑酯(ZIF-8)为代表的MOFs材料中,制备得到一种新的生物催化剂HMFO@ZIF-8,扫描电子显微镜表征其形态区别于经典的菱形十二面体。采用考马斯亮蓝法测定蛋白质浓度,计算得到酶的固定化效率达到89. 0%。HMFO@ZIF-8催化5-羟甲基糠醛的转化率达到84. 3%,收率和选择性均高于游离酶。拓展了MOFs固定化酶的研究范围,为研究其他生物大分子复合材料的生物催化剂提供一定的借鉴意义。     

乙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛对产酸克雷伯氏菌发酵生产2,3-丁二醇的影响

为了解产酸克雷伯氏菌对木质纤维素水解液中主要抑制物的耐受和代谢,考察了产酸克雷伯氏菌发酵生产2,3-丁二醇(2,3-butanediol,2,3-BDO)过程中对3种发酵抑制物乙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural HMF)的耐受以及抑制物浓度的变化,检测了糠醛和HMF的代谢产物.结果表明:产酸克雷伯氏菌对乙酸、糠醛和HMF的耐受浓度分别为30 g/L、4 g/L和5 g/L.并且部分乙酸可作为生产2,3-丁二醇的底物,在0～30 g/L浓度范围内可提高2,3-丁二醇的产量.发酵过程中产酸克雷伯氏菌可将HMF和糠醛全部转化,其中约70％HMF被转化为2,5-呋喃二甲醇,30％HMF和全部糠醛被菌体代谢.研究表明在木质纤维素水解液生产2,3-丁二醇的脱毒过程中可优先考虑脱除糠醛,一定浓度的乙酸可以不用脱除.     

不同产地麦冬中5-羟甲基糠醛含量的比较研究

为探讨麦冬中5-羟甲基糠醛(5-HMF)的含量及其与产地的相关性。实验在日光下观察色泽;烘干法测定水分;建立高效液相色谱法(HPLC)用于测定5-HMF的含量;色差仪测定粉末色泽;采用Pearson和Spearman相关系数评价相关性。结果表明,麦冬表面、断面、粉末呈现白色、黄白色或土黄色等较浅的色泽;各样品的水分含量在5.64%到6.39%的范围内;各样品中5-HMF的含量从最低的0.8741μg/g到最高的71.31μg/g,差异明显,但均低于0.02%;产于湖南、湖北的麦冬中5-HMF的含量均较高,介于18.14~71.31μg/g;产于四川的麦冬,5-HMF的含量较低,均低于10μg/g;水分含量与粉末的亮度具有相关性。此外,四川三台县生产加工的麦冬中5-HMF的含量显著低于湖南和湖北产的麦冬样品。四川三台县产麦冬中5-HMF的含量低于其他产区,推测是三台麦冬道地性的特性表现。     

鞘内注射U0126对吗啡戒断大鼠脊髓神经元磷酸化CREB表达的影响

目的：研究鞘内注射细胞外信号调节激酶（ERK）抑制剂U0126对吗啡依赖大鼠纳洛酮催促戒断反应、脊髓磷酸化cAMP反应元件结合蛋白（p-CREB）表达的影响。方法：建立大鼠吗啡依赖和戒断模型,分为正常对照组、吗啡依赖组、吗啡戒断组、U0126组、溶媒（DMSO）组,采用行为学（n=8）、免疫组织化学（n=6）和Western blot（n=4）方法观察鞘内应用U0126对吗啡依赖大鼠纳洛酮催促戒断反应、脊髓p-CREB表达的影响。结果：①鞘内注射u0126可明显减轻吗啡依赖大鼠戒断症状,戒断组戒断症状评分为28．6±4．89,U0126组为22．5±4．09（P〈0．05）;戒断组促诱发痛评分（TEAscore）为13．5±2．55,U0126组为10．0±2．76（P〈0．05）。②鞘内注射U0126可明显减少胸腰段脊髓背角p-CREB阳性神经元的数目,U0126组为287±54,低于戒断组（380±71,P〈0．05）。 ③westem blot结果显示：鞘内注射U0126明显抑制吗啡戒断期间脊髓p-CREB表达的增加。结论：鞘内注射U0126能明显抑制吗啡戒断大鼠脊髓神经元p-CREB的表达。     

氨基羟乙酸对慢性酒精中毒大鼠学习记忆的影响及可能的机制

目的：探究氨基羟乙酸（AOAA）对慢性酒精中毒大鼠学习记忆能力及可能机制的影响。方法：将60只SD雄性大鼠随机均分为3组（n=20）：空白对照组、模型组和治疗组。模型组和治疗组饮含6%（v/v）酒精水溶液28 d。14 d后,治疗组连续14 d腹腔注射AOAA（5 mg/kg·d）注射液,其余两组注射等量生理盐水。实验结束前5 d连续进行5 d的水迷宫实验,实验结束取大鼠海马组织检测H₂S含量、线粒体ATP酶活性及5-HT受体蛋白的表达。结果：与空白对照组比较,模型组大鼠水迷宫实验的第2~4日潜伏期、第2~4日游泳距离、H₂S含量均升高,ATP酶活性和海马CA1、CA3区5-HT受体阳性表达明显下降（P<0.01）;与模型组比较,治疗组大鼠第2~4日潜伏期、第2~4日游泳距离、H₂S含量均下降,ATP酶活性和海马CA1、CA3区5-HT受体阳性表达显著升高（P< 0.01）。结论：AOAA能够减轻慢性酒精中毒大鼠的症状,可能与AOAA影响H₂S的含量、线粒体酶活性、5-HT受体的含量有关。     

耐力运动对大鼠骨骼肌ERK1/2活性的影响

目的:探讨耐力运动对大鼠骨骼肌蛋白总量(t-ERK1/2)及磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)及ERK2mRMA表达的影响。方法:SD大鼠随机分为对照组和运动组。运动组分为1h/d和1.5h/d组,共7周,运动结束后24h和48h取材,测定葡萄糖和胰岛素浓度;Westernblot法检测骨骼肌t-ERK1/2、p-ERK1/2蛋白表达;RT-PCR法分析ERK2mRNA表达。结果:与对照组比较,运动组胰岛素浓度降低;各运动组p-ERK1/2升高;1.5h/d-24h和-48h组t-ERK1/2增高;1h/d-24h组与1.5h/d-24h和-48hERK2mRNA表达增高。结论:耐力运动可能通过增加ERK1/2活性,提高大鼠骨骼肌对胰岛素的敏感性。     

去卵巢大鼠海马CA1／CA2区ERK1／2的基础活性和诱导活性降低

目的：观察去卵巢大鼠空间学习记忆能力的变化与海马中胞外信号调节激酶1／2（ERK1／2）通路的关系。方法：雌性sD大鼠随机分为假手术组和去卵巢组,饲养4个月后采用Morris水迷宫测试空间学习记忆能力,于测试前将各组组内又分为训练组和非训练组,训练组用于测定经学习记忆训练诱发的ERK1／2的诱导活性,非训练组用于测定未经学习记忆训练时的ERK1／2的基础活性,Western blot方法检测海马CA1／CA2区p-ERK1／2蛋白及Raf激酶抑制蛋白（RKIP）的变化。结果：①与假手术组比较,去卵巢组大鼠的空间学习记忆能力明显下降（P〈0．05）。②各组中的训练大鼠p-ERK1／2蛋白水平明显高于非训练大鼠（P〈0．05）。③去卵巢组训练及非训练大鼠的p-ERK1／2蛋白水平均相应低于假手术组训练及非训练大鼠（P〈0．05）。④去卵巢组RKIP蛋白表达水平明显高于假手术组（P〈0．05）。结论：雌激素缺乏大鼠的空间学习记忆能力下降与海马CA1／CA2区ERK1／2通路的基础和诱导活性降低以及该通路的抑制蛋白RKIP的表达增加有关。     

急、慢性运动对2型糖尿病大鼠脂肪PI3K/AKT/GLUT4通路的影响

目的:探讨急性和慢性运动对2型糖尿病(T2DM)大鼠脂肪组织明磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/葡萄糖运载体4(GLUT4)信号通路的影响。方法:15月龄SD雄性大鼠52只随机分为正常对照组(n=13)和高脂组(n=39),分别喂养普通和高脂饲料。8周后,高脂组体重>正常对照组20%,注射小剂量STZ后,血糖>16.7 mmol/l,造模成功。将糖尿病模型组随机分为糖尿病对照组(DC,n=13),糖尿病慢性运动组(DCE,n=13),糖尿病急性运动组(DAE,n=13)。DCE组进行8周的游泳运动,DAE组进行一次性游泳运动。测定血脂,血糖和血清胰岛素,Western blot法测定脂肪PI3K、AKT和GLUT4蛋白含量。结果:糖尿病组体重、血脂、血糖、胰岛素显著高于正常对照组(P均<0.01);高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平降低(P<0.05),脂肪组织中PI3K、AKT和GLUT4蛋白表达下降(P均<0.01)。糖尿病慢性运动组体重、血脂、血糖、胰岛素均出现显著性下降(P均<0.01);HDL-C升高(P<0.05...     

Enhancement of insulin-induced PI3K/Akt/GSK-3beta and ERK signaling by neuronal nicotinic receptor/PKC-alpha/ERK pathway: up-regulation of IRS-1/-2 mRNA and protein in adrenal chromaffin cells

In cultured bovine adrenal chromaffin cells treated with nicotine (10 µm for 24 h), phosphorylation of Akt, glycogen synthase kinase‐3β (GSK‐3β) and extracellular signal‐regulated kinase (ERK)1/2 induced by insulin (100 nm for 10 min) was enhanced by ～ 62%, without altering levels of these protein kinases. Nicotine produced time (> 12 h)‐ and concentration (EC₅₀ 3.6 and 13 µm )‐dependent increases in insulin receptor substrate (IRS)‐1 and IRS‐2 levels by ～ 125 and 105%, without altering cell surface density of insulin receptors. In these cells, insulin‐induced tyrosine phosphorylation of IRS‐1/IRS‐2 and recruitment of phosphoinositide 3‐kinase (PI3K) to IRS‐1/IRS‐2 were augmented by ～ 63%. The increase in IRS‐1/IRS‐2 levels induced by nicotine was prevented by nicotinic acetylcholine receptor (nAChR) antagonists, the Ca²⁺ chelator 1,2‐bis(2‐aminophenoxy)‐ethane‐N,N,N′,N′‐tetra‐acetic acid tetrakis‐acetoxymethyl ester, cycloheximide or actinomycin D. Nicotine increased IRS‐1 and IRS‐2 mRNA levels by ～ 57 and ～ 50%, and this was prevented by conventional protein kinase C (cPKC) inhibitor Gö6976, or ERK kinase inhibitors PD98059 and U0126. Nicotine phosphorylated cPKC‐α, thereby increasing phosphorylation of ERK1/ERK2, as demonstrated by using Gö6976, PD98059 or U0126. Selective activation of cPKC‐α by thymeleatoxin mimicked these effects of nicotine. Thus, stimulation of nAChRs up‐regulated expression of IRS‐1/IRS‐2 via Ca²⁺‐dependent sequential activation of cPKC‐α and ERK, and enhanced insulin‐induced PI3K/Akt/GSK‐3β and ERK signaling pathways.     

急性低压低氧对大鼠空间学习记忆的影响及与海马内孤啡肽的关系

目的:研究暴露在不同海拔高度的急性低压低氧环境中,大鼠空间学习记忆能力的变化及与海马内孤啡肽的关系.方法:采用低压舱模拟4 500 m(中度)和7 500 m(重度)两种海拨高度,Morris水迷宫训练方法和反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)技术.结果:①海马内孤啡肽mRNA表达在急性重度低压低氧(8 h/d,连续6 d)后明显增加,然而在Morris 水迷宫训练(6 counts/d,连续6 d,定位航行潜伏期逐渐缩短)后则显著降低.②急性低压低氧后,定位航行潜伏期明显延长,而海马内孤啡肽mRNA表达较学习记忆训练组明显升高.结论:海马内孤啡肽参与急性低压低氧降低大鼠空间学习记忆的机制.     

Serum- and glucocorticoid-inducible kinase1 enhances contextual fear memory formation through down-regulation of the expression of Hes5

Mitogen-activated protein kinase/extracellular signal-regulated kinase plays an important role in memory formation and directly phosphorylates serum- and glucocorticoid-inducible kinase1 (SGK1) at Ser78. In this study, we examined the role and mechanism of SGK1 Ser78 activation involved in contextual fear memory formation in rats. Results revealed that SGK1 Ser78 phosphorylation was increased 30 min, 1 h and 3 h after training. Transient transfection of the dominant negative mutant of sgk, sgkS78A, to hippocampal neurons impaired, whereas transfection of the constitutively active sgk, sgkS78D, enhanced fear retention. Microarray analysis identified 14 genes that showed more than threefold alteration in their gene expression in sgkS78A-transfected animals 6 h after training. One of them is Hairy and Enhancer of split 5 (Hes5). The expression level of Hes5 is approximately 4.4-fold higher in sgkS78A-transfected animals. Further analyses revealed that Hes5 level is markedly decreased after training in control animals, but sgkS78A markedly increased Hes5 level after training. RNA interference experiment showed that shHes5 dose-dependently enhanced fear retention, whereas over-expression of Hes5 impaired fear retention. Moreover, shHes5 at a lower concentration completely blocked the memory-impairing effect of sgkS78A. These results together suggest that Hes5 negatively regulates contextual fear memory formation and SGK activation down-regulates Hes5 expression to enhance fear retention.     

Differential Coupling of Serotonin 5-HT1A and 5-HT1B Receptors to Activation of ERK2 and Inhibition of Adenylyl Cyclase in Transfected CHO Cells

Although the subtypes of serotonin 5-HT1 receptors have distinct structure and pharmacology, it has not been clear if they also exhibit differences in coupling to cellular signals. We have sought to compare directly the coupling of 5-HT1A and 5-HT1B receptors to adenylyl cyclase and to the mitogen-activated protein kinase ERK2 (extracellular signal-regulated kinase-2). We found that 5-HT1B receptors couple better to activation of ERK2 and inhibition of adenylyl cyclase than do 5-HT1A receptors. 5-HT stimulated a maximal fourfold increase in ERK2 activity in nontransfected cells that express endogenous 5-HT1B receptors at a very low density and a maximal 13-fold increase in transfected cells expressing 230 fmol of 5-HT1B receptor/mg of membrane protein. In contrast, activation of 5-HT1A receptors stimulated only a 2.8-fold maximal activation of ERK2 in transfected cells expressing receptors at 300 fmol/mg of membrane protein but did stimulate a 12-fold increase in activity in cells expressing receptors at 3,000 fmol/mg of membrane protein. Similarly, 5-HT1A, but not 5-HT1B, receptors were found to cause significant inhibition of forskolin-stimulated cyclic AMP accumulation only when expressed at high densities. These findings demonstrate that although both 5-HT1A and 5-HT1B receptors have been shown to couple to G proteins of the Gi class, they exhibit differences in coupling to ERK2 and adenylyl cyclase.     

负重爬梯与有氧跑台运动对糖尿病大鼠学习记忆能力的影响及其机制探讨

目的：研究负重爬梯与有氧跑台运动对糖尿病大鼠学习记忆能力的改善效果并探索其可能分子机制。方法：40只雄性大鼠,随机分为正常对照组（NC）、糖尿病对照组（DC）、糖尿病负重爬梯组（DL）和糖尿病有氧跑台组（DA）,以单次腹腔注射链脲佐菌素构建糖尿病大鼠模型。DL组在晚上进行负重爬梯训练,10次/组×3组/天,每次间歇2 min,6天/周×6周;DA组在同一时间进行20 m/min的跑台训练,30 min/d。于造模成功和运动干预结束后采用Morris水迷宫检测大鼠的学习记忆能力;第2次水迷宫测试结束后断颈处死大鼠,采用RT-QPCR法检测大鼠海马内脑源性神经营养因子（BDNF）、TRKB、CREB mRNA表达水平。结果：与NC组相比,DC组大鼠海马BDNF、CREB基因表达显著下降,学习记忆能力显著降低。与DC组相比,DL和DA组大鼠海马BDNF、CREB基因表达显著上调,学习能力显著提高;DL大鼠海马TrkB基因显著上调,大鼠空间记忆能力显著改善,而DA组大鼠海马TrkB基因无显著变化,大鼠空间记忆能力无改善,与DA组相比,DL组大鼠海马TRKB、CREB基因显著上调。结论：有氧跑台运动与负重爬梯运动介导BDNF/TrkB/CREB信号通路对糖尿病大鼠的学习能力均有促进作用,而负重爬梯运动对糖尿病大鼠记忆能力的改善优于有氧运动方式。