氢气生物医学研究进展

氢气以其安全、有效、渗透性强、代谢产物只有水等特点,逐渐进入医学研究者和临床工作者的视野,并在近年来快速发展。大量研究证明,氢气对于包括肿瘤、炎症损伤、代谢疾病、神经性疾病等百余种疾病具有潜在的治疗作用。2020年新型冠状病毒肺炎（新冠肺炎）疫情全球大流行期间,氢气在新冠肺炎辅助治疗中也崭露头角。对氢气在生物医学的动物学、细胞学和临床研究领域的研究进展进行了总结,并主要综述了氢气在代谢性疾病、神经退行性疾病、急救和创伤医学以及肿瘤领域的研究进展,以期为氢气在生物医学领域的应用研究提供参考。     

吸氢对大鼠颅脑损伤引起的急性炎症反应的抑制作用

为了探讨吸氢对大鼠创伤性颅脑损伤（traumatic brain injury,TBI）急性期炎症反应的影响,将6周龄雄性SD大鼠随机分为假手术组、TBI组和吸氢治疗组。采用悬浮芯片技术检测TBI后2、6和24 h的血清细胞因子水平;TBI后24 h采用改良的神经功能缺失评分法（modified neurological severity score,mNss）评估吸氢的神经保护作用,同时取脑组织进行尼氏染色分析并对血清生化指标进行检测。神经功能评分表明,TBI大鼠吸氢后24 h内神经功能就有显著改善,尼氏染色进一步验证了吸氢对神经元的保护作用;血清细胞因子的检测表明,吸氢对TBI引起的急性炎症反应具有很好的抑制作用,表现为7种促炎因子的血清水平在TBI后2 h明显降低。此外,吸氢还可明显降低血清中心脏和肝脏标志物水平,提示吸氢对TBI急性期心脏和肝脏功能损伤具有保护作用。研究提示吸氢可能通过抑制TBI急性期的炎症反应发挥其神经保护作用。     

参芪扶正注射液对大鼠重症急性胰腺炎的治疗作用

目的:研究参芪扶正注射液对重症急性胰腺炎(SAP)的治疗作用。方法:66只Wistar大鼠随机分为:SAP假手术组(SO组),SAP模型组(SAP组)和参芪扶正注射液治疗组(SQ组),胆胰管逆行注射50g.l~(-1)牛磺胆酸钠复制大鼠SAP模型。造模成功后2、4、8、12、24 h检测血清中TNF-α、IL-6和ALT水平,观察肝脏组织病理改变。结果:与SO组相比,SAP组及SQ组血清中TNF-α、IL-6和ALT水平明显升高(P<0.05)。与SAP组相比,从8 h开始SQ组血清中TNF-α、IL-6和ALT水平开始下降(P<0.05),两组的肝脏病理改变无统计学意义。结论:参芪扶正注射液可以降低SAP时血清中ALT、TNF-α和IL-6水平,但不能改善肝脏组织的病理损伤程度,对SAP的发生、发展可能有一定的预防作用。     

巨噬细胞迁移抑制因子分子机制研究进展

巨噬细胞迁移抑制因子（macrophage migration inhibitory factor, MIF）是一类多效性的前炎症细胞因子,能够促进其他多种前炎症因子的分泌或表达。其基因在大多数哺乳动物基因组中具有90%的同源性。MIF启动子区含有能够与多种转录因子结合的DNA结合位点,同时含有与其表达水平相关的多态性位点。MIF发挥其生物学功能,一方面可以通过非受体介导的内吞作用,实现MIF与c-Jun激活结构域结合蛋白-1（JAB1）的相互作用;另一方面,受体依赖型的MIF能够激活包括PI3K/AKT、MAPK和G蛋白偶联受体相关的信号传导途径等。此外,MIF还能够通过直接或间接方式调节肿瘤抑制基因p53的功能。MIF已经被证实参与调解炎症、肿瘤生成和纤维化等生物学过程。从MIF表达、相关受体、涉及的信号通路与生物学过程等方面,对其分子功能的研究进展进行了总结,并对MIF相关的分子机理进行了综述,旨在为MIF相关疾病的诊断和治疗提供线索。     

胶质细胞衍生的神经营养因子成熟肽基因的克隆、表达及纯化的研究

通过ＰＣＲ的方法克隆了胶质细胞衍生的神经营养因子（ｇｌｉａｃｅｌ－ｌｉｎｅｄｅｒｉｖｅｄｎｅｕ－ｒｏｔｒｏｐｈｉｃｆａｃｔｏｒ,ＧＤＮＦ）成熟肽的基因,并将其连接到Ｅ．ｃｏｌｉ高效表达载体ｐＥＴ１６ｂ,在Ｅ．ｃｏｌｉ中获得高效表达．表达蛋白占菌体总蛋白２１％以上,以包涵体形式存在,经体外复性后用金属螯合亲和层析的方法得到具有较高纯度和活性ｒｈＧＤＮＦ．     

胶质细胞衍生的神经营养因子与神经退行性性疾病

胶质细胞衍生的神经营养因子（ＧＤＮＦ）是多巴胺神经元及运动神经元的营养因子,对由于损伤引起的多巴胺神经元及运动神经元的变性有保护及修复作用,因而可能用于临床治疗ＰＤ和ＡＬＳ这类神经退行性疾病。     

ThioFusion表达系统：——大肠杆菌中表达可溶性蛋白的重大突破

ＴｈｉｏＦｕｓｉｏｎ表达系统──大肠杆菌中表达可溶性蛋白的重大突破马雪梅,黄秉仁,蔡良婉（中国医学科学院基础医学研究所医学分子生物学国家重点实验室,北京１００００５）在细菌中生产重组蛋白快速、简便,可以产生大量目的蛋白。然而,在大肠杆菌中表达异源蛋白...     

氢气影响大鼠神经兴奋传导的研究

氢气是一种具有重要生物学功能的气体分子,可以用于神经退行性疾病、抑郁、睡眠障碍和毒瘾戒断症状等的治疗和改善,普遍认为和氢气的选择性抗氧化有关,但氢气对神经功能的调控机制尚不清楚。为了探究氢气对神经功能的调控机制,通过脑片膜片钳技术分别检测了氢瞬时作用大鼠大脑切片皮层神经细胞和饮用富氢水（8周）大鼠大脑切片皮层神经细胞的动作电位变化,以判断氢的干预是否能够影响神经兴奋的传导;利用液相色谱质谱联用仪（liquid chromatograph-mass spectrometer,LCMS）检测饮用富氢水（8周）大鼠大脑切片皮层神经递质的含量变化,以进一步探究氢气影响神经兴奋传导的具体机制。结果表明,氢气处理组与对照组相比大鼠皮层神经细胞的阈值电压、动作电位间隔和输入抗阻具有显著性差异（P<0.05）,氢气处理组静息膜电位升高,神经细胞爆发动作电位阈值升高,表明氢气可能对神经细胞膜离子通道的开放和关闭有影响,氢处理能够使皮层神经细胞兴奋性明显降低。大鼠在连续饮用富氢水8周后大脑皮层同样显现出兴奋性降低趋势,经LCMS测定,发现神经递质的含量没有明显变化。研究提示,氢气可能是通过改变细胞内外电荷差异变化或者直接影响神经细胞表面钠、钾等离子通道的打开或关闭,从而实现对神经细胞兴奋性的调节。     

氢气生物学作用的生物酶基础

氢气具有广泛的生物学功能,近年来逐渐引起广泛关注。但是氢气发挥生物学作用的机理一直都有争论,制约了氢生物学的进一步发展。现在被广泛接受的是氢气选择性与毒性自由基反应的理论,但是生理条件下氢气与自由基直接反应的证据并不充分,多数属于间接证据,无法区分氢气是与自由基直接反应还是影响了自由基的产生。氢气具有抗氧化作用,本团队研究表明,氢气不是在自由基产生之后去清除,而是减少自由基的产生,类似于在自由基产生之初就关上“开关”;氢气可以提高包括线粒体复合物Ⅰ、乙酰胆碱酯酶、HRP在内的生物酶的活性,可以影响线粒体膜电位和调节神经细胞膜电位,细胞膜的氧化还原酶类及离子通道等都受到氢气的调节,这表明氢气的作用可能是多靶点的主要基于酶学反应的过程,高等生物具有产生和利用氢气的氢化酶活性。主要探讨了氢气和自由基的关系以及氢气作用的生物酶学基础,以期为揭示氢气发挥生物学作用的机理提供参考。     

MMP-2、MMP-9及P53的表达在肝移植后肿瘤复发与转移预测中的价值研究

目的：探讨MMP-2、MMP-9及P53的表达在预测肝癌行肝移植后肿瘤复发与转移中的价值。方法：选择肝癌行全肝移植患者85例,应用免疫组化方法检测其切除的肝癌组织中MMP-2、MMP-9及P53的表达,并对患者进行移植术后随访,观察术后肝癌复发与转移情况。分析MMP-2、MMP-9及P53的表达与移植后肝癌复发与转移之间的关系和意义。结果：肝癌组织中MMP-2、MMP-9及P53阳性表达率均明显高于癌旁组织（P〈0.01）。MMP-2表达与肝癌肿瘤直径、TNM分期、病理分级及门静脉癌栓显著相关性（P〈0.05）,MMP-9表达与肝癌肿瘤直径、TNM分期、门静脉癌栓及肿瘤包膜显著相关性（P〈0.05）,P53表达与肝癌肿瘤直径、门静脉癌栓及肿瘤包膜显著相关性（P〈0.05）。MMP-2、MMP-9在未复发和转移组中的表达明显低于复发和转移组（P〈0.05）,而P53在两组间的表达差异无显著性（P〉0.05）。肝癌组织中MMP-2、MMP-9高阳性表达均是预测肝癌患者肝移植后肿瘤复发和转移的独立预见因子,而P53未显示其具有预测意义。结论：MMP-2、MMP-9及P53在肝癌组织中呈高表达,MMP-2、MMP-9的表达水平可以有效预测肝癌患者肝移植后肿瘤复发和转移。