胆固醇在细胞膜中的作用

针对高中生物学教材对胆固醇在细胞膜中功能的认知,将细胞中非极性分子间相互作用的理论,与温度影响脂质体膜流动性的实验结果相结合进行分析,提出胆固醇并非细胞膜中单纯的"刚性"结构,而是对细胞膜的流动性起重要调节作用的分子。     

膜脂物理状态的变化与肺腺癌细胞A549的顺铂耐药性

用荧光探剂DPH分别标记药物敏感的肺腺癌细胞A549和抗顺铂药物的肺腺癌细胞A549/DDP, 对其膜脂物理状态的变化研究结果表明, 对顺铂药物敏感的A549的DPH各向异性值(P)为0.162, 而抗顺铂药物的A549/DDP者为0.194, 统计分析表明二者具有明显的差异. 当用可探测细胞膜脂双层不同层次的荧光探剂2-AS, 7-AS和12-AS进一步测定不同层次的膜脂质分子的流动性变化时, 结果表明: 分别反映膜表层和中层的2-AS和7-AS的各向异性值, 对敏感性的A549细胞分别为0.134和0.144, 具抗药性的A549/DDP细胞则分别为0.171和0.178. 而反映膜深层脂质分子变化的12-AS的各向异性值二者却无显著差异. 这提示, 两种细胞膜脂流动性的变化主要反映在膜的表层和中层. 同时, 用MC540荧光探剂标记两种细胞膜在FCM (flow cytometry)上测定反映膜脂质分子头部堆积程度差异的二维散点图及频数分布直方图的结果分析也表明, A549/DDP细胞膜脂质分子的有序性增加, 即流动性降低. 用气相色谱测量两株细胞膜脂肪酸的不饱和度, A549/DDP细胞膜脂肪酸的不饱和度明显低于A549细胞, 进一步肯定了上述结果. 结果提示, 在药物长期作用下, 膜脂物理状态的变化亦可能是肿瘤细胞具有抗药性的原因之一.     

荧光漂白恢复技术在细胞生物学中的应用

荧光漂白恢复(FPR)技术已发展成为定量测定细胞膜分子的流动性的方法之一。本文着重介绍了FPR技术应用于测定细胞膜中和细胞质内分子的运动,这些测定将有助于研究活细胞中膜分子的运动方式、功能及其相互关系。     

用脂肪酸自旋标记研究库存血红细胞膜的流动性

用两种脂肪酸自旋标记物5—DOXYL和16-DOXYL研究了ACD-B库存血保存期间红细胞膜的流动性及其温度相关性.结果发现:血液保存期间红细胞膜浅层流动性降低,深层流动性增高;红细胞膜浅层相变温度点明显降低,红细胞膜深层则出现两个相变温度点T_1和T_2在血液保存期间T_1和T_2逐渐接近并最后融合成一个相变温度点.     

伴刀豆球蛋白A与巨噬细胞膜受体结合引起膜蛋白和膜脂分子运动及电荷的变化

本文利用荧光漂白恢复,顺磁共振和细胞电泳等技术研究外源性配体伴刀豆球蛋白A与巨噬细胞膜受体结合后膜蛋白及膜脂分子运动以及细胞表面电荷变化,结果表明,细胞膜表面蛋白分子侧向扩散速度减慢;膜脂分子流动性减慢,烃链有序性增强;细胞电泳速度加快。此等对阐明伴刀豆球蛋白A作为外源信息导致细胞膜分子动力学变化以及电荷改变有重要的生物学意义。     

亚硒酸钠对肿瘤细胞膜流动性及致癌性的影响

 本文为探讨硒抗肿瘤的机理而开展了硒对小鼠腹水型肝癌(Hep.A)细胞膜流动性影响的研究。结果表明;1.腹水型肝癌细胞膜流动性明显高于正常肝细胞的膜流动性。2.硒能显著降低腹水型肝癌细胞膜的流动性,而对正常肝细胞的膜流动性没有明显影响。3.通过降低腹水型肝癌细胞膜的流动性,可降低肿瘤细胞的致癌力。     

融合蛋白与病毒入膜机制研究进展

包膜病毒感染细胞的第一步即病毒与靶细胞膜的融合,它由病毒包膜上的融合蛋白诱发,融合蛋白与受体分子相互作用后暴露出融合肽,它伸向靶膜使两膜紧密接近后,多肽周围的脂质分子进一步重排,通过中间态最后发生融合,本文将介绍近年来病毒融合蛋白及入膜机制研究进展。     

囊膜病毒膜融合分子机制研究进展

囊膜病毒通过病毒与宿主细胞膜融合的方式感染宿主,病毒囊膜蛋白介导了膜融合过程。根据这些囊膜蛋白在病毒囊膜表面的排列、蛋白结构及其在融合肽中的位置不同,可将囊膜病毒分为三类,其利用这些囊膜特殊的蛋白分子与受体相互作用完成膜融合。在分子水平上研究这一过程有助于认识病毒侵染的本质和发现关键环节,达到预防与治疗病毒病的目的。     

衰老及促智药影响神经细胞膜流动性机制的研究进展

细胞膜流动性通常是指膜脂质的流动性。神经细胞膜功能的正常进行要求膜脂质保持适宜的流动状态。膜流动性改变将导致膜电位、离子通透性、跨膜物质运输、信号转导等一系列改变。老年动物及阿尔茨海默氏病(AD)患者脑神经细胞膜流动性显著降低,主要与自由基增多引起的脂质过氧化反应、神经细胞钙平衡失调有关,此外,还与其脑内神经元上的受体密度、β-淀粉样蛋白沉积有关。促智药(吡咯烷酮类、人参皂甙、银杏叶提取物EGb761)能明显增强老年动物及AD患者脑神经细胞膜的流动性。     

铁缺乏及运动对大鼠红细胞膜圆二色谱、膜表面电荷及膜流动性的影响

采用圆二色谱、膜表面电荷及膜流动性指标测定了铁缺乏和运动大鼠红细胞膜的损伤变化。发现铁缺乏和运动两因素同时存在时红细胞膜蛋白的α－螺旋含量显著偏高,边缘缺铁运动组偏低。运动使红细胞膜表面电荷显著下降。反映膜脂质流动性的,值各实验组差异不显著。提示缺铁和运动所致膜损伤与膜蛋白氧化修饰或膜蛋白成分增减有关。     

栀子提取物ZG对副流感病毒1型感染后宿主细胞膜的影响

为了探讨栀子提取物ZG抗病毒作用的生物学机制,观察了栀子提取物ZG对副流感病毒1型(PIV-1)感染后宿主细胞膜电位、膜Na -K -ATP酶活性和膜流动性的影响。以氯化乙酰胆碱为阳性对照,采用荧光探针Di-BAC4(3)标记Hep-2细胞膜电位,借助流式细胞仪检测膜电位;定磷法,分光光度计检测Na -K -ATP酶活性;荧光探针NBD-C6-HPC标记细胞膜磷脂,以荧光漂白恢复法和激光扫描共聚焦显微镜检测膜流动性。结果显示:PIV-1感染后宿主细胞膜电位下降,处于超极化状态;膜Na -K -ATP酶活性显著增加,膜流动性显著降低。栀子提取物ZG作用后,对宿主细胞膜的超极化状态没有明显影响;对膜Na -K -ATP酶活性没有明显影响;而对膜流动性则有明显的恢复作用。阳性对照药乙酰胆碱能明显改善病毒感染后膜电位的超极化状态。PIV-1感染后膜电位、Na -K -ATP酶活性和膜流动性等细胞膜能态和功能的改变,可能为病毒感染的生物学机制之一;栀子提取物ZG可能是通过改善细胞膜流动性,维持细胞膜的正常功能来发挥抗病毒感染的作用,而与膜电位和膜Na -K -ATP酶活性等能态来源的环节可能无关。     

过氧化氢诱导酿酒酵母细胞膜透性和组成的变化

以下简述了过氧化氢(H2O2)作为一种信号分子诱导并调节酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)细胞膜的变化。H2O2是一种强氧化剂,可以跨膜扩散进入细胞中,形成跨膜梯度;当外源H2O2达到亚致死剂量时,酿酒酵母的细胞膜透性和流动性降低,产生跨膜梯度,从而限制H2O2向细胞内的扩散速率,保护细胞免受氧化胁迫的伤害。研究表明,由H2O2引起的膜透性和流动性的变化与膜的组成有关:当酵母细胞对H2O2产生适应时,与膜组成和微区域变化有关的几个基因的表达发生了改变。膜组成的变化和微区域的调整还可能与H2O2依赖的信号途径有关,即以H2O2为信号分子,调节膜的变化并赋予细胞对氧化压力更高的适应性,但这种信号分子的具体传递途径及机制还需要进一步研究。     

膜蛋白氨基酸组成通过改变膜流动性影响粟酒裂殖酵母和酿酒酵母融合株耐酒精能力

实验显示,一种氨基酸混合液（含异亮氨酸、甲硫氨酸和苯丙氨酸,添加浓度分别为1.0、0.5和2.0g/L）能显著提高自絮凝酵母——粟酒裂殖酵母和酿酒酵母融合株SPSC的耐酒精能力。实验将菌体分别培养于添加（试验组）和未添加（对照组）该氨基酸混合液的条件下,然后收集菌体进行酒精（20%,V/V）冲击试验（30℃,9h）,结果,试验组的菌体尚有一半以上的存活细胞,而对照组的菌体全部死亡。通过对试验组和对照组的菌体细胞膜蛋白质氨基酸组成分析发现,试验组的菌体耐酒精能力提高与所添加氨基酸组入菌体的细胞膜密切相关。以DPH为荧光探针的细胞膜流动性测定分析进一步揭示,氨基酸组入菌体的细胞膜后,细胞膜能有效抵抗高浓度酒精冲击诱发的膜流动性的提高,从而维持膜的稳定。因此,实验首次揭示膜蛋白氨基酸组成可通过改变膜流动性而影响酵母菌的耐酒精能力。     

多不饱和脂肪酸对微生物低温适应性的影响

地球生物圈75%以上的环境温度常年低于5℃,在这种低温环境中栖息着多种适应低温的微生物。在长期进化过程中低温微生物从细胞到分子水平形成一套独特的低温环境适应机制,而通过增加细胞膜膜脂中多不饱和脂肪酸含量来维持低温条件下最佳的细胞膜流动性是其中的一种。从多不饱和脂肪酸对微生物低温生长、细胞膜流动性细胞膜蛋白的组成和表达水平的影响来探讨多不饱和脂肪酸与微生物低温适应性的关系,总结多不饱和脂肪酸低温合成调节机制的研究进展,为相关的基础和应用开发研究提供参考。     

生物膜融合

生物膜融合分为专一性膜融合和非专一性膜融合。专一性膜融合主要是指细胞膜的自然融合过程。病毒诱导的细胞膜融合也属于专一性膜融合。非专一性膜融合主要是指化学因子和物理因子诱导的膜融合过程。本文对上述两种膜融合作了较为全面的介绍,并对膜融合的机理作了简单的讨论。     

竹红菌甲素对红细胞膜和几种磷脂脂质体膜的流动性的光敏损伤

本文以荧光探针为手段,通过测量膜偏振度的变化,探讨了竹红菌甲素光敏作用对红细胞膜和几种磷脂脂质体膜的流动性的损伤。结果表明,甲素光敏作用使不同种类的磷脂(DPPC,DPPC/DPPE,红细胞膜磷脂)脂质体的流动性增加,其对光敏作用的敏感程度为红细胞膜磷脂脂质体显著小于DPPC/DPPE脂质体及DPPC脂质体。对红细胞膜来说,甲素光敏作用使其流动性呈现先降低而后增加的现象。去除膜上的spectrin以及用胰蛋白酶处理可使这种流动性变化的幅度受到抑制。据此,我们认为,膜磷脂,膜蛋白对甲素光敏作用中膜流动性的变化有着不同的影响,膜蛋白,特别是spectrin,是其中极重要的因素。     

血红蛋白对人红细胞膜流动性的影响

本文报道了pH7.5时血红蛋白和红细胞膜的结合效应.在10—45℃温度范围内观察到血红蛋白对膜脂质流动性的限制作用.看来这种限制作用不是脂质过氧化所致,而是血红蛋白和红细胞膜直接作用的结果.对流动性大的膜,血红蛋白的效应也随之增大.高铁血红蛋白及红细胞膜去胆固醇皆能修饰血红蛋白和膜的相互作用.     

几种促分化剂对人早幼粒白血病细胞系HL-60细胞膜流动性的影响

本文探讨了以1,6-二苯基-1,3,5己三烯(DPH)作为探针测定人早幼粒白血病细胞系HL-60细胞膜流动性的最适实验条件。在此基础上研究了促分化剂DMSO、TPA及GM_3对HL-60细胞膜流动性的影响。结果表明三种促分化剂都能明显地降低HL-60的膜流动性。作者们对膜流动性降低的可能机理进行了初步的讨论。     

伴刀豆球蛋白A和层粘连蛋白与膜受体结合下膜分子运动及微丝组装变化的比较

研究伴刀豆球蛋白A和层粘连蛋白分别与小鼠腹腔巨噬细胞膜受体结合下引起细胞膜分子运动的变化和对微丝组装的影响.结果表明,伴刀豆球蛋白A和层粘连蛋白作用下均导致膜表面蛋白分子的侧向扩散速率减慢,膜脂流动性降低,加快膜内微丝组装并使微丝含量增加.两配体作用下引起细胞上述反应有相似性.     

铁缺乏及运动对大鼠红细胞膜圆二色谱,膜表面电荷及膜…

采用圆二色谱、膜表面电荷及膜流动性指标测定了铁缺乏和运动大鼠红细胞膜的损伤变化。发现铁缺乏和运动两因素同时在时红细胞膜蛋白的α－螺旋含量显著偏高,边缘缺铁运动组偏低。运动使红细胞表面电荷显著下降。反映膜脂质流动性的ｒ值各实验组差异不显著。提示缺铁和运动所致膜损伤与膜蛋白氧化修饰或膜蛋白成分增减有关。