对氧磷酶研究进展

对氧磷酶（paraoxonase,PON)基因家族至少有三个成员,包括PON1、PON2和PON3。PON1基因产物,也叫血清对氧磷酶,主要在肝脏中表达。作者综述了PON1的性质,催化活性,多态性,及其在有机磷化合物解毒中的重要作用,以及与动脉粥样硬化,冠心病及Ⅱ型糖尿病之间的相关性。还简单介绍了PON2基因多态性与冠心病、血浆脂蛋白和血浆葡萄糖之间的关系。     

血清对氧磷酶3影响代谢性疾病相关机制研究进展

对氧磷酶3(Paraoxonase 3, PON3)是一种新发现的存在于血清中的对氧磷酶,它与代谢性疾病的发生发展关系密切。本文阐述了PON3参与炎症通路NF-κB调控;参与改善胰岛素抵抗、减少细胞凋亡作用;通过对肝脏中胆固醇-7α羟化酶水平影响发挥了调节脂代谢的作用,参与肥胖的调控;还通过对氧化应激的影响参与代谢性疾病的发生等等。总之,本文重点介绍近期与PON3相关的国内外最新的研究进展,探讨可能的相关机制。     

高密度脂蛋白抗动脉粥样硬化作用

高密度脂蛋白通过清道夫受体BI(SR—BI)选择性的摄取外周组织细胞胆固酵,调节胆固酵逆转运过程;依赖对氧磷酶-1(PON1)的抗氧化作用及过氧化体增殖物激活型受体(PPAR-α)调节HDL代谢过程中5种蛋白质编码基因的表达等多种机制发挥其抗AS作用。     

新生儿PON2基因多态性与早产的关系

探讨新生儿对氧磷酶2基因多态性（PON2148,PON2311）对早产的影响。采用横断面调查方法,使用统一的调查表,由安庆市各县医院对入院分娩孕妇及其单胎、活产、早产和对照新生儿进行调查,共得到有效样本194个母亲-新生儿对。单因素分析结果显示：PON2 Ala148Ala纯合子基因型与Gly148Gly纯合子基因型 / Ala148Gly杂合子基因型比较致早产的危险性升高且有显著意义;同样,PON2 Ser311Ser纯合子基因型致早产的危险性升高且有显著意义。进一步分析PON2148位点多态性和PON2311位点多态性是否存在交互作用,结果显示：这两个位点多态性之间无明显交互作用。对氧磷酶2基因PON2148位点多态性和PON2311位点多态性与新生儿早产相关,但PON2148位点多态性和PON2311位点多态性之间对早产的影响无明显交互作用。 Association of PON2 Gene Polymorphisms in Neonates with Preterm LIANG Hong-ye1,WU Bai-yang1,CHEN Da-fang1,YANG Fan2,HU Hai-yan2,CHEN Li1,XU Xi-ping1. 1.Department of Biology & Genetics,Peking University Health Science Center,Beijing 100083,China; 2.Anqing Branch of Institute for Biomedicine,Anhui Medical University,Anqing 246000,China Abstract:The objective is to investigate whether gene polymorphisms in the PON2 gene (PON2148 and PON2311) of neonates are associated with preterm. Using standard questionnaires,194 singleton live born mother-neonate pairs (include preterm cases and term controls) were investigated by the trained field workers with cross-sectional survey at the hospitals in Anqing,Anhui Province,China. Epidemiological and clinical data and blood samples were obtained from 194 mother-neonate pairs. Among neonates,PON2 Ala148Ala homozygote is significantly associated with preterm,compared with Gly148Gly homozygote / Ala148Gly heterozygote before and after adjustment confounders and the same was true for PON2 Ser311Ser homozygote. However,when PON2148 polymorphism and PON2311 polymorphism were considered jointly,no significant gene interaction between PON2148 polymorphism and PON2311 polymorphism in relation to preterm was observed. We draw a conclusion from this research that both PON2148 polymorphism and PON2311 polymorphism in neonates are significantly associated with preterm respectively. But the gene interactions between PON2148 polymorphism and PON2311 polymorphism in neonates are not significantly associated with preterm. Key words：paraoxonase 2 gene (PON2 gene);gene polymorphism;preterm;genotype     

新生儿CYP2E1基因5′端RsaⅠ位点多态性和PON2基因148位点多态性与早产的关系

为探讨新生儿细胞色素P450 2E1(CYP2E1)基因多态性和对氧磷酶2(二乙基对硝基苯磷酸酯酶2)基因(PON2)148位点多态性对早产的影响,采用横断面调查方法,使用统一的调查表,由安庆市各县医院对入院分娩孕妇及其单胎、活产、早产和对照新生儿进行调查,共得到有效样本209个母亲-新生儿对。单因素分析结果显示：CYP2E1野生纯合子基因型( ／ )与突变纯合子基因型(-／-)／杂合子基因型( ／-)比较,对早产的影响不具有统计学意义。而PON2 Alal48Ala纯合子基因型与G1y148G1y纯合子基因型／Ala148 Gly杂合子基因型比较,对早产的影响具有显著的统计学意义。进一步分析CYP2E1基因5′端RsaⅠ位点多态性和PON2基因148位点多态性是否存在交互作用,结果显示：CYP2E1野生纯合子基因型和PON2 Ala148Ala纯合子基因型这一组合与参照组比较,对早产的影响有显著的统计学意义。基因CYP2E1 5′端Rsa I位点多态性与新生儿早产不相关,但基因PON2 148位点多态性与新生儿早产相关,且CPY2E1 5′端Rsa I位点多态性和PON2 148位点多态性之间对早产的影响存在交互作用。     

亚慢性亚毒性有机磷酯类杀虫剂抑制抗氧化酶而致兔血管内皮功能损伤

有机磷酸酯类(OPs)是全球最广泛使用的杀虫剂之一．其除了抑制胆碱酯酶(AChE)活性外, 也抑制对氧磷酶(PON1)的活性．其急性中毒主要与抑制AChE有关．最近,OPs 对PON1的影响已引起学术界广泛关注．因为PON1除了有水解OPs的功能外,也有抗低密度脂蛋白(LDL)氧化和降解LDL中的脂质过氧化物的作用．因为血管内皮功能损伤是动脉粥样硬化形成的起始步骤．将探讨OPs对血管内皮功能的影响作为研究目的．研究结果表明,连续每天给兔灌胃敌百虫(18 mg/kg)70天,可导致其离体血管内皮依赖性舒张(EDR)反应和eNOS活性显著性降低,血浆超氧化物岐化酶活性、一氧化氮水平、PON1 和AChE 活性降低,脂质过氧化代谢产物丙二醛水平增加．OPs的活性成分——对氧磷在体外与兔胸主动脉环直接孵育也能浓度和时间依赖性地显著抑制EDR．研究结果提示,亚慢性-亚毒性剂量的敌百虫灌胃或对氧磷与离体血管环直接孵育,均可导致兔血管内皮功能损伤,其机制可能与OPs抑制氧化酶和诱发氧化应激反应有关．     

电穿孔介导的人对氧磷酶1基因在小鼠原代骨骼肌细胞中的转移与表达

非病毒载体介导的外源基因在哺乳动物骨骼肌细胞中的表达往往受限于基因转移效率的低下.本文利用电穿孔为基因转移方法,研究了人对氧磷酶基因（PON1）在原代培养的小鼠骨骼肌成肌细胞和成熟肌管中的转移与表达.在上述细胞中加入PON1的真核表达质粒后实施一定条件的电穿孔,通过测定不同时间点培养基与细胞裂解液中芳香酯酶活性的变化以衡量PON1的表达与分泌.结果显示,PON1在成肌细胞中表达的最佳电穿孔条件为800 V/cm, 20 ms and 50 μF;在肌管中为700 V/cm, 20 ms and 50 μF.在此条件下,细胞存活率均达75%以上,且表达的蛋白均可有效分泌.RT PCR分析同样验证了PON1 mRNA在骨骼肌细胞中的高效表达.电穿孔介导的PON1基因表达效率显著高于传统的基因转移方法如磷酸钙法和阳离子脂质体法.因此,以不同分化阶段的骨骼肌细胞为靶细胞,通过电穿孔介导外源基因表达切实可行,并可能在细胞工程与基因治疗等领域均具有潜在的应用前景.     

新生儿基因CYP2E1 5′端RsaⅠ和PON2311位点多态性与早产的关系

探讨新生儿基因细胞色素P450 2E1（CYP2E1）5‘端RsaI多态性和对氧磷酶2（二乙基对硝基苯磷酸酯酶2）基因311位点（PON2311）多态性对早产的影响。采用横断面调查方法,使用统一的调查表,由安庆市各县医院对入院分娩孕妇及其单胎,活产,早产和对照新生儿进行调查,共得到有效样本194个母亲－新生儿对。单因素分析结果显示：CYP2E1野生纯合子基因型（cut/cut)与突变纯合子基因型（uncut/uncut)/杂合子基因型（cut/uncut)比较,对早产的影响不具有统计学意义,而PONS2 Ser311Ser纯合子基因型与Cys311Cys纯合子基因型／Cys311Ser杂合子基因型比较,对早产的影响具有显著的统计学意义。进一步分析CYP2E15‘端RsaI位点多态性和PON2311位点多态性是否存在交互作用。结果显示：CYP2E1野生纯合子基因型和PON2 Ser311Ser纯合子基因型这一组合与参照组比较,对早产的影响具有显著的统计学意义。基因CYP2E15‘端Rsa I位点多态性与新生儿早产不相关,但基因PON2311位点多态性与新生儿早产相关,且CYP2E1 5‘端RsaI位点多态性和PON2311位点多态性之间对早产的影响存在交互作用。     

二氧化硫胁迫导致拟南芥防护基因表达改变

研究SO2熏气对拟南芥细胞中mRNA和蛋白质表达的影响,分析植株对逆境胁迫的响应机制.结果表明,30 mg·m-3 SO2 熏气72 h后拟南芥地上组织中差异表达1倍以上的基因有494个,其中抗氧化酶、谷胱甘肽硫转移酶(GST)、硫氧还蛋白等多种与逆境生理关系密切的基因表达上调;2.5～30 mg·m-3 SO2 熏气可导致超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和GST的活性诱导性增高,SOD、CAT同工酶谱带特征改变.研究结果表明,SO2 胁迫能够诱导拟南芥中防护基因在mRNA和蛋白质表达水平的改变,这些基因的差异性表达可能对逆境生理过程有益.     

纯化的兔血清PON1在大鼠体内药动学初步研究

通过探讨纯化的兔血清对氧磷酶-1在大鼠体内的药动学过程,为进一步研究其作为催化清除剂提供依据．按1200,2400和4800U／kg剂量,大鼠尾静脉注射纯化的兔血清对氧磷酶-1．每个剂量组66只大鼠,随机分成11组,每组6只,每只大鼠均于给药前采血,给药后10min,20min,30min,1h,2h,4h,8h,24h,30h,48h和72h分别处死一组大鼠,采集血液．大鼠给药后血清对氧磷酶-1活性值与给药前活性值的差值作为外源性酶活性值,对每一时间点活性值差值的均值进行药动学参数拟合．1200～4800U／kg剂量下,纯化的兔血清PON1在体内符合线性二室模型．T1／2α=2．3-2．35h,T1／2β=18．76-19．72h,V（c）=34．13-35．83mL／kg,CL=2．18～2．35mL·kg^-1·h^-1．3个剂量下雌雄大鼠体内外源性对氧磷酶-1活性无显著性差异（P〉0．05）．因此,纯化的兔血清对氧磷酶-1在大鼠体内的消除半衰期较长,几乎全部分布于血液中,其在雌雄动物体内基本动力学行为相同．     

人血清Q型对氧磷酶在大肠杆菌中的表达

目的:应用大肠杆菌原核表达系统高效表达人血清Q型对氧磷酶(PON1)。方法:从pBlueScript-PON1重组质粒中通过PCR扩增得到了人PON1基因,将其亚克隆至原核表达载体pBV220中,构建了重组表达质粒pBV220-PON1,转化大肠杆菌,获得表达菌株。结果:rhPON1重组蛋白以不溶形式存在于包涵体中。凝胶扫描分析表明,重组蛋白表达量约占菌体总蛋白的18%。包涵体经分离、变性、复性等步骤处理后,产物未显示酶活性。结论:原核表达的rhPON1以包涵体形式存在,实现了人PON1在大肠杆菌中的高效表达。     

2 型糖尿病家系患者PON2 基因9 Ser311C→G 多态性的研究*

目的:研究黑龙江地区汉族人2型糖尿病家系的PON2基因9 Ser311C→G多态性,探讨其与2型糖尿病发病的关系。方法:应用聚合酶链式反应-限制性内切酶长度多态性(PCR-RFLP)技术,对来自于黑龙江地区120个2型糖尿病家系中的210例2型糖尿病患者及319例正常对照的PON2基因9 Ser311→Cys(C→G)位点进行基因分型。结果:PON2基因9 Ser311C→G三种基因型在病例组和对照组间整体分布没有统计学意义(P=0.610,df=2);各基因型及等位基因在病例组和对照组间分布没有统计学意义(P>0.05)。结论:PON2基因9 Ser311C→G多态性与黑龙江地区汉族人2型糖尿病无关,PON2基因可能不是中国人2型糖尿病发病的相关易感基因。     

AhAO2转基因拟南芥植株抗旱生理分析

目的:研究AhAO2基因对拟南芥抗旱生理的影响.方法:以转AhAO2基因拟南芥(AO2 -1 -4、AO2 -3 -7、AO2 -8 -1)为实验材料,通过植物根长、相对含水量、气孔开度和抗氧化酶比活力指标的综合评定,分析超表达AhAO2基因对拟南芥抗旱生理的影响.结果:在PEG胁迫下,AO2 -1 -4、AO2 -3 -7、AO2 -8 -1植株体内相对含水量分别比野生型高2.1％、1.3％和1.6％;超表达植株AO2 -1 -4、AO2 -3 -7、AO2 -8 -1抗氧化酶POD酶比活力较野生型提高73.1％、66.2％和74.4％,SOD酶比活力较野生型提高64.6％、80.5％和43.1％.而野生型的气孔开度在正常生长和PEG胁迫的条件下均低于超表达拟南芥株系.AhAO2转基因植株可能通过提高抗氧化酶活性提升了抗旱能力.     

低磷胁迫对小麦代换系产量性状的影响及染色体效应

以中国春-Synthetic 6x染色体代换系及其亲本为材料,通过测定不同磷处理条件下的产量性状（单穗粒数、穗粒重、千粒重）,对耐低磷胁迫特性的基因进行染色体定位。结果表明,低磷胁迫下,Synthetic 6x的6A、7A、1B、2B、3B、4B、5B、6B、7D染色体上可能携有促进单穗粒重的相关基因;2A、5A、6A、3B、5B、6B、7B、5D、7D染色体上可能携有促进千粒重的有关基因;6A、7A、1B、3B、2D、7D染色体上携有促进单穗粒数的相关基因。表明Synthetic 6x的6A、3B、7D染色体上可能携有与耐低磷胁迫特性有关的基因。     

低压低氧对氧化-抗氧化系统的影响

低压低氧引起机体各组织器官的病理生理变化,其中氧化应激损伤是大多数疾病的病理生理基础。大量研究发现,低压低氧导致机体内抗氧化酶水平降低,而脂质过氧化终产物丙二醛水平升高,表明低压低氧加重机体的氧化应激损伤。本文描述急性低压低氧暴露以及间歇性低压低氧预处理对氧化-抗氧化系统的影响,并阐述世居高原人群的高原适应性,就不同类型低压低氧对机体氧化-抗氧化系统的影响作一综述。急性低压低氧不仅影响抗氧化酶活性,而且具有抑制抗细胞凋亡蛋白,促进缺氧细胞凋亡的作用,影响氧化-抗氧化系统的平衡。而间歇性慢性低压低氧预处理则对组织器官具有保护作用,为治疗心血管疾病提供了一条非药物治疗的可能途径。     

小鼠骨骼肌电转移hPON1 Q基因可以减轻CCl4诱导的急性肝损伤

目的 研究人Q型对氧磷酶1（human paraoxonase 1 Q,hPON1Q）转基因表达对小鼠四氯化碳（carbon tetrachloride,CCl4）诱导急性肝损伤的缓解效果,为防治肝脏疾病寻找新的途径.方法 小鼠骨骼肌直接注射含hPON1Q的真核表达质粒裸DNA并用电刺激介导表达,测量血清芳香酯酶的活性变化显示hPON1Q转基因表达效果,并使用血清谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）为指标及肝组织病理切片检测肝损伤的程度.结果 hPON1Q转基因表达小鼠血清中芳香酯酶活性提高约50%,并可持续到16 d以后.使用PON1裸DNA电刺激治疗组比对照组小鼠在用CCl4诱导24 h后血清芳香酯酶活性高60%,两种血清转氨酶指标及肝组织切片的病理学分析表明肝脏损伤程度有明显的减轻.结论 电刺激介导的重组人PON1Q基因裸DNA在小鼠体内的表达对CCl4诱导的肝损伤具有显著的防护作用.     

玉米ZmPHO2基因家族克隆及其低磷胁迫下的表达

PHO2(编码一个泛素结合酶E2)作为磷高亲和转运体PHT1的负调控子,在维持植物体内磷的动态平衡中发挥重要作用。该研究以拟南芥和水稻中的PHO2为基础,从玉米自交系B73基因组中鉴定出9个ZmPHO2基因家族成员,在系统进化关系上将其分为3类。在玉米自交系178中克隆了上述9个基因的CDS全长序列,保守结构域分析发现,ZmPHO2蛋白质序列中均有1个由约130个氨基酸组成的泛素结合酶E2催化结构域(UBCc),其中包含1个重要的保守氨基酸(半胱氨酸)。实时荧光定量结果表明,低磷胁迫处理后,所有ZmPHO2基因均有表达,并呈现不同的表达模式,主要表现为叶与根之间的组织差异和玉米自交系178与9782之间的基因型差异,而在同一组织多数基因间的表达差异不明显。其中,ZmPHO2;H2在自交系9782的根中持续下调表达,但在叶中持续上调表达,表明ZmPHO2;H2可能参与调控磷素在叶与根之间的运输,以维持地上部分和地下部分磷的平衡。     

2-萘酸加单氧酶基因及NADH:黄素还原酶基因的克隆与分析

伯克霍尔德氏菌(Burkholderiasp.)JT1500对2-萘酸(2-naphthoate)生物降解的关键步骤之一是通过2-萘酸加单氧酶羟化2-萘酸生成1-羟基-2-萘酸(1-hydroxy-2-naphthoate)。在已确定2-萘酸加单氧酶基因及其功能的基础上对含有该基因的一个4.8kb长度的基因簇进行了克隆测序。该序列上含有4个可能的阅读框orfB、orfC、orfD、orfA。序列比对发现,orfA序列与JaponicumUSDA110和RalstoniaeutrophaHF39中的加单氧酶基因同源性较高,orfB序列与BordetllapertussisTohamaI、RalstoniasolanacearumGMI1000和BordetellabronchisepticaRB50等菌中的黄素还原酶基因有一定的同源性。酶活分析发现只含基因orfA的重组大肠杆菌SA细胞提取液有很低的加氧活性,含基因orfB的重组子SB细胞提取液没有加氧活性,但在反应体系中同时加入SA和SB的细胞提取液后,其加氧活性显著增强,包含片段orfB orfA的重组子SB A在黄素(FMN、FAD)存在的情况下也表现出很强的加氧活性;在厌氧条件下,能检测出SB细胞提取液的黄素还原活性。基于以上信息,认为2-萘酸加单氧酶基因簇含有两个重要的组分黄素还原酶基因(nmoB)和加单氧酶基因(nmoA)。2-萘酸加单氧酶Nmo羟化2-萘酸的过程为先由黄素还原酶(NmoB)在NADH存在的条件下将黄素(FMN、FAD)还原为还原型黄素(FMNH2、FADH2),然后加单氧酶(NmoA)利用还原型黄素和O2羟化底物2-萘酸,生成1-羟基-2-萘酸。NmoB是NmoA的偶联蛋白。     

酿酒酵母NST1基因敲除菌的构建及其对抗氧化的影响

构建一株酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)NST1基因缺失菌株并研究其对抗氧能力的影响。以酿酒酵母BY4741中的NST1基因为研究对象,利用Cre-LoxP基因敲除系统将NST1基因与G418抗性基因(kan~r)相替换,实现目的基因的敲除。通过稀释点样实验、荧光电子显微镜检测和荧光定量PCR等技术分析NST1基因在酿酒酵母抗氧化体系中的作用。经过G418抗性筛选和基因组PCR鉴定,成功获得了NST1基因缺失菌株nst1Δ,实验数据显示nst1Δ重组菌胞内ROS增多,并且降低了细胞壁完整性信号通路(CWI)途径下游基因RLM1的表达水平,表明NST1基因的敲除对酿酒酵母BY4741的抗氧化性能有影响。     

镉对长江华溪蟹精巢抗氧化酶活性及脂质过氧化的影响

在实验条件下,将健康性成熟雄性长江华溪蟹Sinopotamon yangtsekiense暴露于0、7.25、14.5、29、58和116 mg/L浓度的镉(Cd2+)溶液中,分别于1 d、3 d、5 d和7 d时测定精巢中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氧酶(CAT)活性及脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的含量.结果显示,不同时间段3种酶活性和MDA含量均具有浓度和时间效应关系,表明急性镉暴露对精巢有明显的毒性作用,其作用机制与抗氧化酶活力变化和脂质过氧化加剧有关.