Low Molecular Weight Heparin Ablates Lung Cancer Cisplatin-Resistance by Inducing Proteasome-Mediated ABCG2 Protein Degradation

Cancer side population (SP) cells, which are often referred to as cancer stem cells, are thought to be responsible for lung cancer chemotherapy resistance, and currently no drug can specifically target these cells. We hypothesize low-molecular-weight heparin (LMWH) may affect the biological properties of SP cells and could be used to clinically target these cells. To test this, SP cells were isolated from cisplatin (DDP)-resistant lung adenocarcinoma A549/DDP cells by flow cytometric sorting. Compared to non-SP cells, SP cells formed increased numbers of colonies in vitro, and had a 1000-fold increase in tumorigenicity in vivo. Proliferation and apoptosis assays demonstrated LMWH had no significant effect on lung SP cell proliferation or apoptosis. However, LMWH reduced lung SP cell colony formation ability and protein expression of the multidrug transporter, ABCG2, by FACS and western blot analyses without affecting its mRNA levels by RT-PCR. Consistently, immunohistochemistry stainings of ABCG2 in LMWH-treated tumor tissues were significantly reduced compared with those in controls. Further, we found proteasomal inhibitor MG132, but not lysosomal inhibitors leupeptin and pepstatin A, could restore ABCG2 protein levels in LMWH-treated SP cells. These suggest LMWH ablates lung SP cell chemoresistance by proteasome-mediated reduction of ABCG2 protein levels without affecting its mRNA levels. We also determined LMWH combined with cisplatin could overcome cisplatin-resistance and induced lung SP cells apoptosis both in vitro and in vivo. This study provides an experimental basis for using a combination of LMWH, which targets lung SP cells, with chemotherapy to improve lung cancer survival.     

多巴胺的负调控中枢——缰核在抑郁症中的作用

腹侧被盖区(VTA)在大脑奖赏环路中起到核心调控作用。抑郁症中VTA的多巴胺能神经元电活动发生异常改变。近年来的研究发现,来自缰核的输入能够负调控VTA多巴胺神经元的电活动。在抑郁动物模型中,由于βCaMKII表达水平异常增加所引起的被过度活化的外侧缰核神经元,可以通过降低包括多巴胺在内的单胺水平,最终导致多种核心抑郁表型的产生。     

产乙醇酸氧化酶的重组毕赤酵母的构建及催化合成乙醛酸的研究

乙醇酸氧化酶（Go）是植物光呼吸途径中的一种关键酶,可以催化乙醇酸生产乙醛酸。从新鲜菠菜叶中提取总RNA,利用RT-PCR技术获得编码GO基因的cDNA片断。通过基因重组将GO基因克隆到载体pA0815中,构建了胞内表达载体pA0815／GO,重组质粒经电转整合至甲醇营养酵母GS115染色体。在混合碳源为10g/L山梨醇和0．5g/L甲醇的培养条件下,细胞的GO酶活达到474IU／g（DCW）。利用该重组毕赤酵母作为催化剂生产乙醛酸,结果表明：在乙醇酸浓度为0．25mol／L,重组酵母湿菌体为10dL,黄素单核苷酸（FMN）浓度为0．01mmol／L,pH8．0,20℃,反应18h后乙醛酸的产率达到51．8％。     

一株红壤溶磷菌的分离、鉴定及溶磷特性

【目的】为了提高红壤磷素利用率,探讨溶磷菌溶磷机理。【方法】利用难溶性无机盐培养基从花生根际土壤样品中分离到一株溶磷菌C5-A,结合菌落形态特征、生理生化和16S rRNA序列确定该菌株的系统发育地位;通过菌株C5-A在NBRIP液体培养基培养过程中培养液pH变化确定其溶磷能力;利用液体发酵实验测定不同的碳源、氮源对菌株C5-A溶磷的影响;通过高效液相色谱检测C5-A在不同氮源培养液中有机酸的种类和浓度。【结果】菌株C5-A鉴定为洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia),遗传稳定性较好。在FePO4和AlPO4培养液中,菌株C5-A的溶磷量和pH变化呈显著负相关;菌株C5-A对磷酸三钙、磷酸铝、磷酸铁、磷矿粉均有较强的溶解能力,最高溶磷量分别为125.79、227.34、60.02和321.15 mg/L;菌株C5-A对不同浓度的两种磷矿粉有较强的溶解能力;分别以麦芽糖和草酸铵为碳源和氮源时溶磷量最高。高效液相色谱检测出10种有机酸,分别为草酸(葡萄糖酸)、乙酸、苹果酸、琥珀酸和5种未知有机酸,然而,乙酸而非草酸似乎是影响C5-A溶磷的重要有机酸。【结论】从红壤花生根际土壤中筛选到一株对难溶性无机盐具有较强溶解能力溶的菌株C5-A,有望为开发高效红壤微生物磷肥提供种质资源。     

重组HIV表面抗原gp120的表达纯化及免疫学鉴定

为研制具有流行特点的HIV血清学诊断试剂,采用pET系统表达HIV-1表面糖蛋白gp120。研究发现,全长的gp120在E.coli中不能有效表达;N端半长的gp120可以表达,但表达量很低;仅保留N端1/3的gp120(包含gp120V1/V2抗原决定簇)有效表达,表达蛋白占菌体总蛋白的18%;Westernblot显示较好的反应原性;通过金属螯合层析,产物得到完全纯化。在这些结果的基础上,我们表达了流行株的gp120片段,为探索gp120在大肠杆菌的高效表达,建立针对中国人群的HIV血清学诊断系统奠定基础。     

玉米雄穗性状遗传结构与形成分子机制*

玉米为雌雄同株异花植物,其雄穗着生于植株顶部,雌穗腋生。雄穗一方面需产生足量花粉以保证雌穗授粉结实,另一方面由于对下部叶片的遮蔽作用和自身营养需求,其生长发育会同时影响叶片光合作用效率和能量分配,因此优化雄穗结构是提高玉米产量的重要措施之一。玉米雄穗性状包括雄穗分枝数、雄穗分枝长度、雄穗主轴长度、雄穗分枝总长度、雄穗分枝角度等,均为多基因控制的数量性状。自20世纪90年代,研究者开始利用数量性状位点(quantitative trait locus,QTL)定位方法解析玉米雄穗性状遗传结构;随着玉米自交系B73等参考基因组释放,以及DNA微阵列、基因组重测序等高通量基因分型技术的日益成熟,全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)成为数量性状遗传研究的主流方法,目前已鉴定出大量玉米雄穗性状遗传位点。通过总结雄穗性状遗传定位研究结果,构建一致性图谱并挖掘定位热点区间,有助于进一步了解雄穗性状遗传结构特征及指导雄穗性状候选基因克隆。此外,通过对调控雄穗发育的已知基因进行功能分类,可为解析玉米雄穗发育的遗传网络和调控通路提供理论支撑。     

引进马铃薯种质资源抗旱性评价

马铃薯属于干旱敏感型作物,当前生产上的马铃薯品种多数不耐旱,中国马铃薯抗旱育种进程又受到遗传背景狭窄的制约。引进外来种质资源,拓宽我国马铃薯遗传背景,加快选育抗旱品种是马铃薯应对干旱的关键策略。2016年和2017年,在常规滴灌和雨养条件下,利用增广设计方法,以生产上常用的5个马铃薯品种为对照,对来自国际马铃薯中心的315份高代品系和中国已有的3个品种进行抗旱性评价。通过AMMI模型和GGE模型分析基因型、环境及二者互作对产量的影响,并结合抗旱指数筛选抗旱性稳定且产量高的材料。从整体上看,在雨养条件下,两年马铃薯平均产量差异较小,但是变异系数较大,常规滴灌条件下正好相反。马铃薯产量受基因型、环境及其交互作用的显著影响,其变异平方和分别占总处理平方和的43.39%、39.36%和17.26%;C93和YS902两年的抗旱指数均高于对照品种,稳产性好,C48虽然抗旱指数相对较低,但是高产和稳产性高于所有材料。筛选出来的材料不仅可以作为抗旱育种亲本,还可以通过进一步研究其抗旱机制,为抗旱育种提供理论支持。     

甘草次酸对Bloom解旋酶生物学特性的影响

甘草次酸(glycyrrhetinic acid,GA)是甘草主要活性组分,可诱导肿瘤细胞凋亡,抑制肿瘤细胞生长.然而,其对BLM解旋酶的抑制作用尚未见报道.本文注视甘草次酸对BLM解旋酶构象、二级结构和生化活性的影响.圆二色光谱和紫外光谱分析显示,GA可破坏BLM642-1290解旋酶α-螺旋结构,改变其构象,并具有2个结合位点.采用荧光偏振技术和自由磷检测证明,GA以浓度依赖的方式抑制BLM642-1290解旋酶与底物dsDNA及ssDNA的结合,抑制BLM642-1290解旋酶活性及ATP酶活性,且抑制类型为混合抑制.综上所述,本文证明GA可通过结合BLM解旋酶,改变BLM解旋酶构象,抑制BLM解旋酶与DNA的结合,从而抑制BLM解旋酶的生化活性.我们的发现将对深入认识GA的抗肿瘤作用有新的启示.     

ELK-1/JNK/c-Fos对左归降糖解郁方(ZGJTJYF)体外培养的模拟糖尿病并发抑郁症(DD)大鼠海马神经元凋亡中的作用

目的:研究信号通路ELK-1/JNK/c-Fos在左归降糖解郁方(ZGJTJYF)对模拟糖尿病并发抑郁症(DD)环境下抗海马神经元凋亡中的作用。方法:原代培养海马神经元,加入高糖(150 mmol/L)+皮质酮(200μmol/L),构建DD体外细胞模型;将培养的海马神经元细胞随机分为5组:空白血清组、正常组、左归降糖解郁方含药血清组、阳性药(二甲双胍+氟西汀)含药血清组和模型组(每组3个复孔)。模型组和正常组给予等量培养液,其余组加入相应体积分数10%的相应血清,均干预18 h。分别采用Hoechst染色、高内涵细胞成像分析技术和RT-PCR技术分别检测海马神经元凋亡情况及检测凋亡相关ELK-1、JNK和c-Fos蛋白和基因的表达。结果:与空白组比较,模型组细胞凋亡明显,其海马神经元凋亡数量明显增多,ELK-1、JNK和c-Fos的mRNA及蛋白表达水平均显著升高(P<0.05);与模型组比较,左归降糖解郁方含药血清组和阳性药含药血清组大鼠海马神经元可见局部亮点明显减少,凋亡细胞数显著减少,ELK-1、JNK和c-Fos蛋白及mRNA表达均明显下调(P<0.05),且神经网络及树突连接情况得到明显改善。结论:左归降糖解郁方可以减低DD环境下海马神经元中Elk-1、JNK、c-fos表达而起到抗凋亡的效果。     

不同土壤水分和养分条件下喜旱莲子草与同属种生长状况的比较研究

喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)入侵已在中国造成巨大的生态和经济损失。为揭示喜旱莲子草成功入侵的生态机制并预测其种群扩张趋势及其与环境因子的关系, 作者比较了喜旱莲子草与其同属的外来弱入侵种刺花莲子草(A. pungens)以及土著种莲子草(A. sessilis)在不同土壤水分、养分条件下的生长状况。结果显示: 在高水高肥条件下, 喜旱莲子草的生物量要高于刺花莲子草和莲子草, 而在低水低肥条件下却不如这两个同属种; 弱入侵种刺花莲子草在低水条件下的生物量要高于强入侵种喜旱莲子草和土著种莲子草, 说明植物的入侵性受环境条件的影响。另外, 强入侵种喜旱莲子草形态学性状的可塑性较高, 在各种条件下都具有较高的比叶面积, 暗示这两个指标可作为莲子草属外来植物入侵性的预测指标。