植物亚硝基谷胱甘肽还原酶(GSNOR)功能的研究进展

亚硝基谷胱甘肽还原酶(GSNOR)能通过还原亚硝基谷胱甘肽(GSNO)途径调节细胞内一氧化氮(NO)和亚硝基硫醇(SNOs)水平,保护机体免受亚硝化胁迫的影响。在植物体内,GSNOR作为催化调节NO及其代谢物SNOs水平的关键酶,参与植物生长、抵御病原菌、热耐受性、细胞死亡和镉胁迫等多种生理过程。综述GSNOR功能的研究进展,分析存在的问题,有望为红掌、合果芋等热带观赏植物基因工程提供理论基础。

亚硝基化谷胱甘肽还原酶:一个调控炎症反应的新分子

炎症因子的表达调控是炎症反应的关键步骤,与自身免疫疾病以及癌症等密切相关.一氧化氮(nitric oxide,NO)在炎症因子表达调控中具有重要作用,但已有的研究多关注于NO合成对炎症因子的调控作用,而对NO代谢的作用知之甚少.亚硝基化谷胱甘肽还原酶(S-nitrosoglutathione reductase,GSNOR)是体内NO信号通路代谢调控的关键蛋白.本研究发现脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)在RAW264.7细胞中上调诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)的同时下调GSNOR的转录和蛋白质表达,该下调作用依赖MEK1/2、p38和PI3K信号通路.抑制GSNOR可促进LPS诱导的炎症因子IL-1β、IL-6和TNF-α表达,而过表达GSNOR作用相反.抗炎症药物曲古抑菌素A(trichostatin A,TSA)能够挽回LPS对GSNOR的下调作用,并且GSNOR抑制剂削弱了TSA对炎症因子IL-6和TNF-α转录的抑制效应.这些结果表明:GSNOR是一个新的重要炎症调控分子,它可能成为调控NO介导的炎症相关信号通路的新的潜在靶点,上调GSNOR可能是抑制炎症的新思路.本研究揭示了巨噬细胞通过上调iNOS和下调GSNOR共同增强免疫炎症反应的新机制,拓展了对NO代谢在炎症反应中作用机制的认识.

淫羊藿苷对糖尿病大鼠睾丸中亚硝基谷胱甘肽还原酶及Bcl-2的影响

目的：初步探讨淫羊藿苷（ICA）干预下亚硝基谷胱甘肽还原酶（GSNOR）及B细胞淋巴瘤/白血病-2基因（Bcl-2）在糖尿病大鼠睾丸中表达。方法：链脲佐菌素建立糖尿病大鼠模型，低、中、高（30、 70、 100mg/kg）淫羊藿苷灌胃21d，光镜观察大鼠睾丸形态学变化，检测外周血血糖、雌二醇及睾酮水平。免疫组织化学检测GSNOR及Bcl2在睾丸中的表达。结果：中剂量组血糖明显降低，低、中剂量组睾酮与雌二醇比值升高；GSNOR主要表达在精母细胞及精子细胞，与对照组相比，低、中剂量组灰度值较高。Bcl-2蛋白主要表达在睾丸间质细胞，与对照组相比，低、中剂量组阳性细胞数明显增多。结论：淫羊藿苷可稳定糖尿病大鼠血糖，提高睾酮与雌二醇比值对睾丸有保护作用，其作用可能与减少睾丸间质细胞凋亡，提高Bcl-2及GSNOR蛋白表达，抵抗亚硝化应激有关。

亚硝基谷胱甘肽还原酶GSNOR1正调控植物对疫霉菌的抗性

疫霉属(Phytophthora)卵菌引致马铃薯晚疫病等作物灾难性病害,严重威胁作物的可持续生产。由于病菌毒性变异,导致品种抗病性丧失问题突出。因此,挖掘植物广谱和持久抗病基因,并探索其在抗病育种中的有效利用具有重要的科学意义。亚硝基谷胱甘肽还原酶1(GSNOR1)是植物氮信号通路中高度保守的关键还原酶,其参与调节R基因介导的植物抗性和非寄主抗性。然而,GSNOR1参与抗疫霉菌的免疫功能和作用机理尚不清楚。本研究中,借助拟南芥与寄生疫霉菌互作的模式体系,首先发现拟南芥T-DNA插入突变体gsnor1-3对寄生疫霉菌呈现感病表型。进一步利用病毒诱导的基因沉默(VIGS)降低烟草叶片中GSNOR1同源基因的表达量,在此基础上,通过抗病表型分析以及一系列抗性相关功能的检测,结果表明,沉默本氏烟草GSNOR1同源基因能够在寄生疫霉菌侵染植物的过程中削弱植物体内的活性氧(ROS)迸发、病程相关基因(PR genes)的诱导表达以及MAPK信号转导,从而增强了植物对疫霉菌的感病性。本研究揭示了植物GSNOR1对疫霉菌具有高度保守的抗性功能,并初步解析了GSNOR1正调控植物抗疫霉菌的作用机理,为进一步探索GSNOR1在马铃薯抗晚疫病中的功能及其在抗病育种中的有效利用奠定了重要的理论基础。

淫羊藿苷对糖尿病大鼠阴茎组织细胞凋亡及亚硝基谷胱甘肽还原酶表达的影响

目的：探讨淫羊藿苷对糖尿病大鼠阴茎组织细胞凋亡以及亚硝基谷胱甘肽还原酶（GSNOR）表达的影响.方法：采用链尿佐菌素（STZ）建立糖尿病大鼠模型.分为正常对照组、糖尿病模型组、糖尿病淫羊藿苷干预组（高、中、低剂量分别为30、70、100 mg·kg^-1·d^-1,灌胃,连用21 d）.TUNEL法检测阴茎组织细胞凋亡,免疫印迹检测GSNOR表达.结果：淫羊藿苷高、中剂量组阴茎勃起组织细胞凋亡指数降低,与模型组比较差异有统计学意义.淫羊藿苷干预组阴茎组织GSNOR蛋白表达增加,中、高剂量组与模型组比较差异有统计学意义.结论：淫羊藿苷能抑制糖尿病大鼠阴茎组织细胞凋亡并上调GSNOR蛋白表达.

植物亚硝基谷胱甘肽还原酶在胁迫反应中的作用研究

信号分子一氧化氮(Nitric oxide,NO)参与植物的许多生理反应过程,例如:萌发、气孔的关闭、侧根的发育以及生物与非生物的胁迫反应过程等,主要的调控形式是与半胱氨酸上的硫基发生可逆的S-亚硝基化作用。NO的半衰期很短,这限制了它在细胞中的生理功能,与胞内含硫基的分子形成的S-亚硝基硫醇(S-nitrosothiols,SNOs)的化学性质稳定,在植物的生长发育及抗逆过程中SNOs参与NO的运输、扩散、储存以及蛋白的翻译后修饰过程。谷胱甘肽(Glutathione,GSH)与NO发生S-亚硝基化作用形成S-亚硝基谷胱甘肽(S-nitrosoglutathione,GSNO),GSNO作为NO的储存与转运形式,可以把NO转到靶蛋白上,使靶蛋白发生亚硝基化。亚硝基谷胱甘肽还原酶(S-Nitrosoglutathione reductase,GSNOR)是生物体中的一类保守蛋白,通过还原亚硝基谷胱甘肽从而调节细胞内NO及亚硝基硫醇(S-nitrosothiols,SNOs)水平,保护机体免受亚硝化的胁迫,间接的调控的细胞的氧化状态。GSNO是一个天然的NO储存库,GSNOR是调节机体亚硝基化水平的关键基因。主要对GSNOR参与的植物生长发育、生物与非生物胁迫等过程进行了概述,探讨GSNOR在植物生长发育及胁迫反应中的作用机制,将有助于我们对NO生理功能的了解,旨在为将来GSNOR的研究提供理论参考和思路。

注射用氟尿嘧啶对晚期胃癌患者亚甲基四氢叶酸还原酶、谷胱甘肽硫转移酶及肿瘤标志物的影响

目的探讨注射用氟尿嘧啶对晚期胃癌患者亚甲基四氢叶酸还原酶(methylene tetrahydrofolate reductase,MTHFR),谷胱甘肽硫转移酶(glutathione S-transferase,GST)及肿瘤标志物的影响。方法选取中国人民解放军第63870部队医院2013年8月~2014年8月确诊为晚期胃癌的患者48例,根据随机数字表法随机分为2组:对照组(n=24)予卡培他滨为基础的化疗方案;实验组(n=24)予注射用氟尿嘧啶为基础的化疗方案。观察2组患者血清中MTHFR浓度、GST水平及患者肿瘤标志物(糖类抗原199、癌胚抗原、甲胎蛋白)水平,进而对注射用氟尿嘧啶的疗效机制进行分析。结果与对照组相比,实验组患者血清中亚甲基四氢叶酸还原酶浓度较高(P<0.05),谷胱甘肽硫转移酶活性较低(P<0.05),肿瘤标志物水平降低(P<0.05),临床症状改善的总有效率较高[16(66.67)vs.22(91.67),χ2=4.55,P<0.05],不良反应发生率较低[14(58.33)vs.6(25.00),χ2=5.49,P<0.05]。结论注射用氟尿嘧啶化疗方案能够升高血清中MTHFR浓度,降低GST活性,临床疗效明显、不良反应少、对治疗晚期胃癌具有重要意义。

亚硝基化谷胱甘肽还原酶缺陷导致的S-亚硝基化可引起神经肌肉功能障碍

NO的产生在神经肌肉萎缩病变过程中有重要影响，然而其具体致病机制尚不清楚。最新研究显示，在年幼亚硝基化谷胱甘肽还原酶（ GSNOR）敲除小鼠体内，蛋白质亚硝基化水平的升高会导致肌肉质量减少、肌纤维体积减少和神经病变，从而呈现神经肌肉萎缩表型。这项研究首次揭示GSNOR的缺陷所导致的蛋白质亚硝基化水平升高，而非硝基化水平升高，是引起神经肌肉病变临床表型的原因，并为临床进一步认识、治疗相关性神经肌肉萎缩疾病，如糖尿病、癌症，提供了新的视角和潜在的治疗方案。

亚硝基谷胱甘肽对冰冻血小板聚集及一氧化氮含量的影响

本研究探讨亚硝基谷胱甘肽(GSNO)对冷冻血小板聚集及一氧化氮(NO)含量的影响。用血小板聚集仪对血小板的聚集率进行测定,用硝酸还原酶法对NO含量进行检测。结果表明,新鲜液态血小板的聚集率为(63.44±2.96)%,冷冻血小板的聚集率为(35.47±2.93)%,加入GSNO后的冷冻血小板聚集率为(24.43±3.07)%。32例正常献血者新鲜液态血小板的NO浓度为(31.59±16.88)μmol/L。32例冷冻血小板的NO浓度为(22.16±6.38)μmol/L,明显低于新鲜液态血小板组。32例加入GSNO的冷冻血小板NO浓度为(45.64±6.31)μmol/L,明显高于新鲜液态血小板组。结论:GSNO增加了冷冻血小板NO的浓度,抑制血小板的聚集,保持血小板的功能,可以用作冷冻保护剂。

饲料中添加谷胱甘肽对吉富罗非鱼抗氧化和抗亚硝基氮应激能力的影响

选择初始体重(3.27±0.04)g的吉富罗非鱼(GIFT Oreochromis niloticus),分别投喂基础饲料和添加80、160、240、320和400 mg/kg谷胱甘肽(GSH)的试验饲料,记作G0、G80、G160、G240、G320和G400。49 d后,G320血清和G160、G240肝脏谷胱甘肽S-转移酶,G160、G240血清和G320肝脏谷胱甘肽还原酶,G240肝脏超氧化物歧化酶,G320血清和G240肝脏过氧化氢酶活性,G240～G400血清和G240肝脏总抗氧化能力,G320血清抗超氧阴离子活性,与对照组相比分别显著升高。G80～G320肝脏丙二醛含量显著低于对照组。在亚硝基氮应激96 h内,G320累积死亡率显著降低。结果表明,饲料中添加一定量的GSH能显著提高罗非鱼的抗氧化性能和抗亚硝基氮应激能力。

S-亚硝基谷胱甘肽对小鼠肠急性缺血再灌注损伤后肠屏障功能的影响

目的探讨S-亚硝基谷胱甘肽（GSNO）预处理对小鼠肠急性缺血再灌注（I/R）所致的肠黏膜屏障损伤的影响。方法6~8周龄雄性C57BL/6小鼠24只,分为Sham组、I/R组、I/R＋GSNO组,每组8只。采用夹闭肠系膜上动脉30min,再灌注6h作为小鼠肠I/R模型。苏木素-伊红（HE）染色观察小肠组织形态学的变化;免疫组织化学观察肠上皮细胞间紧密连接蛋白claudin-1的表达情况;Western blot检测claudin-1蛋白水平变化。结果 HE染色显示,与Sham组比较,I/R组肠黏膜明显肿胀,绒毛部分脱落、变粗,绒毛倒伏、断裂,而I/R＋GSNO组肠黏膜无明显肿胀,绒毛完整,形态接近正常;免疫组织化学观察显示I/R刺激可造成肠上皮表面claudin-1连续性明显破坏,阳性表达率明显降低,I/R＋GSNO组肠上皮claudin-1连续性明显恢复,阳性染色显著增加;肠上皮claudin-1蛋白定量分析显示：与Sham组比较,I/R组及I/R＋GSNO小肠上皮紧密连接蛋白claudin-1表达分别下降32.5%,13.8%（P〈0.05）;与I/R组比较,I/R＋GSNO组小鼠肠上皮紧密连接蛋白claudin-1表达上调27.8%（P〈0.05）。结论小肠急性I/R刺激可造成明显的肠黏膜损伤及肠上皮间紧密连接的显著破坏;GSNO预处理可通过上调claudin-1表达,有效缓解I/R对肠黏膜结构与肠上皮屏障功能的损伤。

亚硝基谷胱甘肽对冷冻血小板膜糖蛋白分子的影响研究

本研究探讨亚硝基谷胱甘肽(S-nitrosoglutathione,GSNO)对冷冻血小板膜糖蛋白分子的影响。用流式细胞术对新鲜血小板、冷冻血小板及加入GSNO后的冷冻血小板的膜糖蛋白分子进行测定并进行比较。结果表明:GSNO明显降低了血小板的聚集率;PAC-1变化不显著;CD42b、CD62P变化在新鲜液态血小板组与冷冻血小板组、加有GSNO的冷冻血小板组差别显著;冷冻血小板组、加有GSNO的冷冻血小板组的血小板膜糖蛋白变化差别不显著。结论:GSNO抑制血小板的聚集,保持血小板的功能,可以用作冷冻保护剂。加入GSNO的冷冻血小板可能存在分子重排、结构上的变化及其它作用机制。

亚硝基谷胱甘肽对冰冻血小板质量及功能的影响

目的探讨亚硝基谷胱甘肽(GSNO)对冰冻血小板聚集、一氧化氮(NO)含量和膜糖蛋白分子的影响。方法实验分为3组(n=12):新鲜液态血小板组(对照1组)、冰冻血小板组(对照2组)、加有GSNO的冷冻血小板组(实验组)。用血小板聚集仪测定冷冻血小板聚集率,用硝酸酶还原法检测NO含量,用流式细胞仪测定冷冻血小板膜糖蛋白分子。结果血小板聚集率(%):对照2组与实验组分别为35.47±2.93 vs 24.43±3.07(P<0.05);NO浓度(μmol/L):对照1组与实验组分别为31.59±16.88 vs 45.64±6.31(P<0.05),对照2组与实验组分别为22.16±6.38 vs 45.64±6.31(P<0.05);膜糖蛋白分子CD42b(%):对照1组与实验组分别为90.46±6.65 vs 78.32±12.54(P<0.05),对照2组与实验组分别为76.94±15.66 vs 78.32±12.54(P>0.05);膜糖蛋白分子CD62P(%):对照1组与实验组分别为12.74±9.64 vs 26.34±9.97(P<0.05),对照2组与实验组分别为31.72±8.20 vs 26.34±9.97(P>0.05)。结论 GSNO增加了冰冻血小板NO的浓度,抑制血小板在贮存过程中的聚集,有望作为冰冻血小板的保护剂。

S-亚硝基谷胱甘肽对舱室内大鼠颅脑爆炸伤后继发性脑损伤的作用

目的观察S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)在舱室内大鼠颅脑爆炸伤后继发性脑损伤中的作用,探讨其在舱室颅脑爆炸伤防治中的临床应用价值。方法 88只SD大鼠完全随机分为正常对照组(n=8)、单纯致伤组(n=40)和致伤+GSNO治疗组(n=40);采用二硝基重氮酚(DDNP)纸质点爆源在模拟装甲舱室爆炸,建立颅脑爆炸伤模型。伤后1、6、12、24、48小时取标本。测定脑组织中肿瘤坏子因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)浓度;丙二醛(MDA)浓度及超氧化物岐化酶(SOD)活性;观察脑组织病理学变化。结果致伤组伤后1小时脑组织TNFα-、IL-1β、MDA浓度均明显升高(P<0.01),伤后12小时升高达峰值(P<0.01),伤后48小时脑组织TNF-α、IL-1β浓度仍显著高于正常对照组(P<0.01)。致伤组伤后1小时脑组织SOD活性即显著降低(P<0.01),致伤后12小时降低至最低值(P<0.01),伤后48小时仍低于正常值。致伤组脑血管内皮细胞肿胀、脑水肿、神经元变性、坏死明显;给予GSNO治疗后各时间点脑组织TNF-α、IL-1β、MDA浓度均较致伤组明显降低,SOD活性明显增高(P<0.01或P<0.05)。治疗组脑水肿、神经元变性、坏死等表现均较单纯致伤组轻。结论舱室颅脑爆炸伤后可导致大鼠严重的继发性脑损伤;而早期给予GSNO可明显减轻脑组织炎性损伤和氧化损伤,减轻脑水肿及神经元变性、坏死,从而减轻继发性脑损伤。

亚硝基谷胱甘肽对孢子化卵囊、孢子囊活力及致病力的影响

以亚硝基谷胱甘肽（S-nitroso—glutathione，GSNO）处理柔嫩艾美耳球虫（Eimeria tenella）卵囊和孢子囊，通过检测子孢子的脱囊情况以及卵囊和孢子囊的致病力来探讨GSNO对E．tenella卵囊和孢子囊活力的影响。体外脱囊试验结果表明，GSNO处理孢子囊的脱囊率只有1．01％～1．48％，而GSNO处理的孢子化卵囊的脱囊率为45．73％～63．90％。接种试验表明，各接种组鸡均发生了明显的临床球虫病，但与攻毒对照组相比，只有GSNO处理的孢子囊组鸡的发病情况有所减轻，这说明GSNO能明显抑制孢子囊的脱囊，并能在一定程度上减轻其致病力，而对孢子化卵囊无明显抑制作用。

注射用氟尿嘧啶对晚期胃癌患者亚甲基四氢叶酸还原酶、谷胱甘肽硫转移酶及肿瘤标志物的影响

目的:探讨注射用氟尿嘧啶对晚期胃癌患者亚甲基四氢叶酸还原酶、谷胱甘肽硫转移酶及肿瘤标志物的影响。方法:选取2014年5月—2015年11月三峡大学(宜昌市)第二人民医院收治的晚期胃癌患者83例。以随机数字表法分为卡培他滨组41例和氟尿嘧啶组42例。卡培他滨组患者给予卡培他滨为基础的化疗方案;氟尿嘧啶组给予注射用氟尿嘧啶为基础的化疗方案。比较2组患者的总有效率、不良反应发生率及干预前后亚甲基四氢叶酸还原酶、谷胱甘肽硫转移酶、肿瘤标志物水平的差异,观察2组患者治疗后生活质量。结果:治疗后,氟尿嘧啶组患者的总有效率明显高于卡培他滨组,不良反应发生率明显低于卡培他滨组,亚甲基四氢叶酸还原酶、谷胱甘肽硫转移酶、肿瘤标志物水平改善明显优于卡培他滨组,生活质量明显优于卡培他滨组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:注射用氟尿嘧啶治疗晚期胃癌,效果确切,可有效改善患者亚甲基四氢叶酸还原酶、谷胱甘肽硫转移酶及肿瘤标志物水平,提高患者的生活质量,且不良反应较少。

S-亚硝基谷胱甘肽对肿瘤细胞增殖的影响

目的:研究S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)对肿瘤细胞增殖的影响。方法:实验于2003-09/2004-03在解放军总医院生化科完成。以人宫颈癌细胞(Hela)为对象,用二硫双硝基苯甲酸法检测Hela细胞还原型谷胱甘肽GSH含量、四甲基偶氮唑法检测Hela细胞的增殖活性。()结果:肿瘤细胞富含GSH和GSNO,引起Hela细胞增殖活性下降。四甲基偶氮唑法显示GSNO(浓度为1000μmol/L)作用于Hela细胞时,其增殖活性由(2.021±0.069)μkat/L降到(1.549±0.234)μkat/L。结论:肿瘤细胞可消耗GSH生成GSNO,而抑制肿瘤细胞的增殖。

S-亚硝基谷胱甘肽对血管紧张素Ⅱ诱导的大鼠血管平滑肌细胞增生的影响

目的 :探讨脂溶性NO前体药物S -亚硝基谷胱甘肽 (GSNO)对血管紧张素 -Ⅱ (AT -Ⅱ )诱导的培养的大鼠胸主动脉平滑肌细胞增殖的影响。方法 :体外培养大鼠胸主动脉平滑肌细胞 ,用同位素掺入法测定其增殖率的变化 ,观察不同浓度AT -Ⅱ对血管平滑肌细胞增殖的影响以及不同浓度的GSNO对AT -Ⅱ作用的预防和逆转作用。结果 :AT -Ⅱ可以使血管平滑肌细胞的吸光度A值 (MTT法测定 )、[3H]-胸腺嘧啶核苷 ( [3H]-TdR)的掺入量、细胞数量明显高于对照组 (P <0 0 5 )。而用GSNO干预后 ,与对照组相比AT -Ⅱ的上述作用被明显抑制 (P <0 0 5 )。结论 :GSNO可以抑制AT -Ⅱ诱导的血管平滑肌细胞增殖。

S-亚硝基谷胱甘肽对PGF2α诱导心肌肥大的抑制作用

目的从细胞水平研究一氧化氮(Nitric oxide,NO)供体S-亚硝基谷胱甘肽(S-nitrosoglutathione,GSNO)对前列腺素F2α(PGF2α)所致心肌肥大的影响,并初步探讨其作用原理。方法利用培养的新生大鼠心肌细胞,以细胞直径大小、蛋白质含量为心肌肥大反应指标,观察药物的抗心肌肥大效应;分别用比色法和荧光法检测细胞NO浓度和游离钙浓度(〔Ca2+〕i),分析其可能的作用原理。结果PGF2α10-7mol/L使心肌细胞明显增大,蛋白质含量明显增加,并使〔Ca2+〕i显著升高,但对NO含量无明显影响。与PGF2α组比较,GSNO10-4mol/L明显使心肌细胞直径、蛋白质含量和〔Ca2+〕i减少;同时使NO浓度明显增加,差异有统计学意义(P<0.05)。结论GSNO可抑制PGF2α诱导的心肌细胞肥大,该作用可能与其释放NO,使心肌细胞局部NO含量增加,从而降低细胞内钙有关。

亚硝基谷胱甘肽对大鼠肝微粒体谷胱甘肽转移酶的激活及机制

目的 探索一氧化氮供体亚硝基谷胱甘肽(GSNO)能否在体外通过S 亚硝酰化机制激活大鼠肝微粒体谷胱甘肽转移酶 (mGST)。方法 微粒体粗提物与GSNO体外共孵育 ,测定mGST催化动力学改变 ,结合N 乙基马来酰亚胺 (NEM )再激活实验和二巯基苏醇 (DTT)逆转实验 ,以及酶蛋白游离巯基和酶S 亚硝酰化蛋白的改变 ,研究酶的激活机制。结果 GSNO在 0 .12 5～ 2mmol·L- 1浓度范围内呈浓度和时间 (3～ 15min)依赖性地激活mGST ,NEM对酶的再激活效应消失 ,DTT可以逆转上述激活作用 ,同时酶蛋白游离巯基浓度依赖性减少 ,而S 亚硝酰化蛋白浓度依赖性增多。结论 GSNO体外可激活大鼠肝mGST ,激活机制可能与mGST第 4 9位半胱氨酸 (Cys4 9)的巯基被亚硝酰化形成S 亚硝基硫醇结构有关。