利用核磁共振技术检测植物细胞凋亡

在细胞凋亡的研究中,通常以检测细胞核和细胞器的形态改变或生物化学特性变化为指标进行分析.已有的实验表明:动物细胞在凋亡过程中,细胞膜的脂质双分子层发生了一系列生物物理和生物化学改变,如膜电位的改变、磷脂酰丝氨酸由细胞膜内侧向外翻转、细胞膜微粘度的改变等,这些变化会导致细胞中亚甲基信号强度的增加.我们利用质子核磁共振光谱分析(1H-NMR)方法,首次发现用物理和化学方法诱导的烟草(Nicotiana tabacumL. cv.BY-2)和胡萝卜(Daucus carota L.)细胞在凋亡过程中伴随有亚甲基信号强度的明显增加.在用烟酰胺处理的烟草细胞中,亚甲基信号强度的增加与DNA Ladder几乎同时出现,随诱导时间的延长,亚甲基信号强度也逐渐增大,在24 h亚甲基信号强度增加约2倍.而这种特征在坏死的细胞中并不存在.说明亚甲基信号强度的增加是动、植物细胞凋亡过程中所具有的共同特征,1H-NMR技术提供了一种精确可靠的分析植物细胞凋亡的手段,同时由于它所具有的非侵害性的特点,可能在揭示细胞凋亡机制的研究中具有一定的意义.     

植物细胞凋亡的ELISA检测

本文利用TUNEL方法在单个细胞水平上对苯胺灵诱导的玉米根尖细胞死亡进行了检测。结果表明,一定浓度的苯胺灵能诱导玉米根尖细胞发生主动性的细胞凋亡,具有细胞凋亡典型的形态和生化特征即细胞核浓缩并形成核碎片、染色质边缘化及DNA特异片段化等（Fig.1)。首次利用ELISA方法在群体水平上对这种细胞凋亡进行了进一步检测。结果表明：动物细胞研究常用的ELISA方法同样也适合用于植物细胞凋亡的检测。在凋亡前期,随着凋亡过程的进行,细胞质中的OD值逐渐上升（Fig.2)。剂量实验表明,0．2mg/mL苯胺灵最适合于诱导细胞凋亡（Fig.3)。     

植物细胞凋亡的检测方法

细胞凋亡是一种在动、植物中普遍存在的现象,在动、植物的发育过程中起着非常重要的作用。从形态学、生化及分子生物学、免疫学、生理学等方面介绍了几种检测细胞凋亡的方法,以及各种方法在检测不同植物凋亡时的应用,并对植物细胞凋亡检测技术的前景进行了展望。     

植物细胞凋亡研究进展

细胞凋亡是生物体生长发育、细胞分化和病理条件下细胞主动、有序的死亡过程.大量研究表明,细胞凋亡是植物胚胎发育,导管分子的形成,根、茎、叶、花等器官正常生长发育的重要组成部分.在植物的超敏反应中,寄主细胞凋亡对限制病原物的扩散、保护植物整体发挥着重要作用.     

膜脂过氧化对植物细胞的伤害

本文综述了近年来有关膜脂过氧化对植物细胞膜系统的结构和功能、细胞的蛋白质代谢、光合作用和呼吸作用等过程的伤害机理方面的研究进展。     

植物细胞凋亡的研究进展

大量的实验研究表明细胞凋亡普遍存在于植物中,对于植物的正常生长发育及病理过程具有十分重要的生物学意义。植物细胞与动物细胞凋亡有许多相似的特征;在凋亡过程中有核酸内切酶的激活以及类caspase的参与。尽管植物细胞与动物细胞凋亡具有相似特征和机制,但其独特的分子调控机理目前尚不清楚。     

细胞凋亡检测技术的进展

细胞凋亡是多细胞生物体内一个重要的生命现象,它已成为当前科学和医学领域的研究热点。随着对细胞凋亡的研究不断扩展和深化,许多新的指标逐渐被采纳;同时伴随着一些先进仪器的应用,原有一些指标的灵敏性和准确性也得到了提高,这些都将细胞凋亡的检测水平提升到一个新的高度。     

线粒体与细胞凋亡

细胞凋亡是一种由基因控制的自主性死亡过程。近年来研究发现,线拉体在细胞凋亡过程中起重要作用,它可以通过改变膜通透性、释放凋亡活性物质等介导细胞凋亡。     

核基质与细胞凋亡

阐述了凋亡过程中,核基质所发生的形态、生化变化及相关凋亡基因的表达,尤其是凋亡早期便出现核基质蛋白的降解.核基质是细胞核最基本的组分,对维持细胞核形态结构和功能非常重要,其主要由核纤层,核内骨架及核孔复合体构成,在DNA复制、转录、RNA加工转运等事件中起支持作用.多少年来,关于凋亡时细胞核形态及生化改变的分子机理一直未阐明,最近对核基质与细胞凋亡的研究取得了重大进展.     

植物管状分子发育中的细胞凋亡

细胞凋亡在植物发育过程和防御机制中发挥着重要作用.植物细胞凋亡具有染色质固缩和边缘化、DNA片断化、核的降解、质膜内缩、大量囊泡的出现、细胞壁的修饰等特征,是由相关的基因、蛋白酶以及细胞色素C介导和调控的.本文根据国内外的研究报道,对两种管状分子(导管、筛管)发育过程中细胞凋亡的形态学变化以及机制进行分析,为进一步探讨细胞凋亡的途径和机制提供参考.     

核磁共振氢谱法在芹亚科植物化学分类中的简便应用

用核磁共振红谱（1H－NMR）方法对芹亚科14种植物的香豆素类成分进行了检测,然后用常规植物化学方法加以验证。结果表明,1H-NMR方法可以简便应用于芹亚科植物的化学分类。     

Caspase-1 Is Not Involved in CD95/Fas-Induced Apoptosis in Jurkat T Cells

It is now well established that the caspases, a family of cysteine proteases, play a key role in apoptosis. Although overexpressing each of the caspases in cells triggered apoptosis, the precise role and contribution of individual caspases are still unclear. Caspase-1, the first caspase discovered, was initially implicated in mammalian apoptosis because of its similarity to the gene productced-3.Using whole cells as well as anin vitrosystem to study apoptosis, the role of caspase-1 in Fas-mediated apoptosis in Jurkat T cells was examined in greater detail. Using various peptide-based caspase inhibitors, our results showed thatN-acetyl-Tyr-Val-Ala-Asp chloromethyl ketone and benzyloxycarbonyl-Val-Ala-Asp (OMe) fluoromethyl ketone efficiently blocked Fas-mediated apoptosis in Jurkat T cells, whereasN-acetyl-Tyr-Val-Ala-Asp aldehyde, which is more specific for caspase-1, had little effect. Cell lysates derived from anti-Fas-stimulated cells, which readily induced apoptotic nuclei morphology and DNA fragmentation in isolated thymocyte nuclei, had no caspase-1 activity using proIL-1β as a substrate. Time-course studies showed no caspase-1 activity during the activation of apoptosis in Jurkat cells by agonistic Fas antibodies. Furthermore, no pro-caspase-1 protein nor activated form of the protein was detected in normal or apoptotic Jurkat cells. In contrast, both caspase-2 and caspase-3 were readily detected as proenzymes in control cells and their activated forms were detected in apoptotic cells. Incubation of recombinant active caspase-1 with control cell lysates did not activate the apoptotic cascade as shown by the lack of detectable apoptotic nuclei promoting activity using isolated nuclei as substrate. However, under similar conditions proIL-1β was readily processed into the mature cytokine, indicating that the recombinant caspase-1 remained active in the presence of control cell lysates. Taken together our results demonstrate that caspase-1 is not required for the induction of apoptosis in Jurkat T cells mediated by the Fas antigen.     

ANKRD49通过上调Bcl-xL的表达抑制UV诱导GC-1细胞的凋亡

目的:利用稳定过表达Ankyrin repeat domain 49(ANKRD49)的GC-1(小鼠精原细胞)细胞模型,探讨ANKRD49过表达对GC-1细胞凋亡的影响。方法:40J/m~2紫外线(UV)刺激GC-1细胞2 min诱导凋亡,分别利用流式细胞术、Hoechst33258染色和免疫印迹技术检测过表达ANKRD49对GC-1细胞线粒体膜电位、核浓缩情况和凋亡相关蛋白多聚ADP核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase,PARP)、Cleaved-Caspase-3、Bcl-xL和Bax的表达变化,以反映ANKRD49对GC-1细胞凋亡的影响。结果:流式细胞术检测结果表明稳定过表达ANKRD49的GC-1细胞线粒体膜电位下降率和细胞凋亡率均明显低于空载体组和裸细胞组(P0.05)。Hoechst33258染色结果显示ANKRD49稳定过表达组细胞的凋亡百分比明显低于其它组(P0.05)。Western blotting检测结果显示ANKRD49稳定过表达组Cleaved-PARP、Cleaved-Caspase-3蛋白的表达水平明显低于对照组,而Bcl-xL蛋白表达水平明显高于对照组(P0.05)。结论:ANKRD49过表达可抑制UV诱导的GC-1细胞凋亡,其作用可能是直接或间接通过促进Bcl-xL的表达而实现的。     

一种研究和鉴别悬浮培养红豆杉细胞凋亡与坏死的新方法

将在动物细胞凋亡研究中应用的Hoechst-PI双重荧光染色法与琥珀酸脱氢酶(SDH)染色法相结合,建立了一种更加完善的、能同时鉴别和研究悬浮培养的植物细胞凋亡及坏死的新方法——Hoechst-PI-SDH三重染色法(H-P-S法)。该方法可直接用于红豆杉悬浮培养细胞,无需对细胞进行去壁、固定及切片等其它方法所必需的步骤,在荧光显微镜下可鉴别活细胞、死细胞及凋亡细胞,并可同时观测细胞凋亡的全部过程。该方法简单、快速、准确,而且克服了因细胞膜通透性差异引起的对死、活细胞判断的困难,可在植物细胞凋亡的研究中广泛应用。     

AcMNPVie—1基因诱导的斜纹夜蛾细胞凋亡

苜蓿丫纹夜蛾核多角体病毒 (Autographacalifornicamulticapsidnucleopolyhedrovirus,AcMNPV)感染可诱导斜纹夜蛾 (Spodopteralitura)离体细胞Sl zsu 1发生典型的细胞凋亡。通过细胞松弛素 (cytochalasinD)和NH4Cl的抑制实验 ,分别排除病毒粒子结合细胞受体蛋白 ,和病毒在核内体运输过程启动细胞凋亡信号发生的可能性。RT PCR实验证实 ,病毒基因组进入了细胞核 ,极早期基因ie 1开始了转录 ;而DNA聚合酶抑制剂 (芽栖菌素 )的存在对病毒诱导的细胞凋亡程度与进程均没有明显的影响。这说明细胞凋亡的信号是先于病毒晚期复制事件启动的。单独转染AcMNPV极早期基因ie 1可诱导斜纹夜蛾离体细胞系Sl zsu 1细胞发生部分凋亡 ,转染 2 4h后出现凋亡小体 ,4 8h达到高峰。提取转染细胞的总DNA电泳 ,可检测到典型的DNA梯形条带 (DNAladder)。另外 ,AcMNPV的ie 1基因温度敏感突变株tsB82 1在非受纳温度感染细胞时 ,细胞不发生凋亡。这些结果暗示 ,在AcMNPV感染诱导的Sl zsu 1细胞凋亡中 ,ie 1基因是一个凋亡信号的直接或间接诱导因子。     

乙醇诱导杂交瘤细胞凋亡的检测

为建立杂交瘤细胞凋亡检测模型,在乙醇诱导下,采用荧光染色、MTT等方法检测H18杂交瘤细胞凋亡时的形态学及增殖活性变化,并用流式细胞仪对其进行定量分析,夹心ELISA检测IgG抗体分泌的变化情况。结果发现5lOmmol／L乙醇作用5～6h的凋亡诱导效果最为明显,在诱导条件下,杂交瘤细胞的活细胞数显著下降,凋亡细胞比例较高。抗体浓度明显下降,与乙醇浓度呈负相关,但与细胞增殖活性无明显的线性关系。故以此为凋亡检测模型,可为后续抗凋亡细胞株的建立与筛选研究提供初步的实验基础,并为乙醇对IgG型抗体分泌的影响研究提供了可能的实验模型。     

植物细胞质膜离子通道研究进展

多种有机和无机离子作为重要的营养物质、渗透物质、辅酶和信号分子, 参与植物生殖、生长发育和逆境反应等多种生物学过程。离子通道是离子跨质膜和内膜运动的重要渠道和动态调控因子, 直接影响和调控细胞内离子浓度及亚细胞分布的动态变化。目前, 植物尤其是模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的多个离子通道家族被先后鉴定出来, 其中部分离子通道蛋白定位在细胞质膜上, 其基本生物学功能, 诸如蛋白结构、离子选择性和通透性、门控特点、活性调控机理以及不同离子通道之间的协同关系等均取得重要进展。该文概要介绍近年来植物细胞质膜离子通道方面的研究进展。     

Simple device to monitor aerobic biotransformations by in situ 1H-NMR

A simple device for taking in situ proton NMR measurements in ¹H₂O is described. This allows aeration of reactions in a 10 mm diameter NMR tube without modifying the magnet or the probe head. With this device, aerobic biotransformations can be monitored in the NMR-tube placed in the spectrometer. It allows in situ analyses of the transformations, separating the aeration period temporally from the measurement time, not unlike traditional Warburg respiratory experiments. Two reactions determining kinetic and stoichieometric parameters: (i) a biotransformation by a growing Pseudomonas putida culture and (ii) l-phenylalanine oxidation catalysed by l-amino acid oxidase [E.C. 1.4.3.2]; both incubations were contained in the magnet.     

Induction of Apoptosis and Effect on the FAK/AKT/mTOR Signal Pathway by Evodiamine in Gastric Cancer Cells

Evodiamine isolated from Evodia rutaecarpa has been known to have anti-tumor activity against various cancer cell types. Although there have been reports showing the inhibitory effect of evodiamine on cell survival of gastric cancer cell, it is not clearly explained how evodiamine affects the expression and modification of proteins associated with apoptosis and upstream signal pathways. We confirmed the cytotoxic activity of evodiamine against AGS and MKN45 cells by a WST assay, cell morphological change, and clonogenic assay. The apoptotic cells were evaluated by Annexin V/PI analysis and Western blot and the expressions of apoptosis-related molecules were confirmed by Western blot. Evodiamine promoted apoptosis of AGS gastric cancer cells through both intrinsic and extrinsic signal pathways in a time- and dose-dependent manner. Evodiamine attenuated the expression of anti-apoptotic proteins, including Bcl-2, XIAP, and survivin, and elevated that of the pro-apoptotic protein Bax. Evodiamine also suppressed the FAK/AKT/mTOR signal pathway. Based on these results, we expect that the results from this study will further elucidate our understanding of evodiamine as an anti-cancer drug.