微量元素医学精要Ⅰ.微量元素的生理作用和体内平衡

本文综述了微量元素的各种生理作用及其在体内的平衡与健康的关系 ,主要内容包括 :微量元素的主要生理作用 ;体内元素平衡及其与健康的关系 ;必需微量元素的生理作用及其与健康的关系 ;锌缺乏症 ;碘缺乏症 ;铁缺乏症 ;儿童铅中毒 ;铝中毒。

感觉对体内平衡和衰老的影响:分子信号通路机制

动物通过生理调节保持体内平衡、适应外部环境的变化。来自体内、外部的刺激,经动物体内各种类型的感受器转换成信号,转导至下游感受器,感觉信号经处理后影响激素分泌、调节体内平衡。感觉信号转导和激素分泌过程主要依赖于离子通道受体和G蛋白偶联受体。另外,研究发现,感觉系统不仅影响动物的行为和生理,也影响寿命,机制可能是通过调节动物的食物摄入影响寿命。本文讨论:1动物外部感觉信号如何被感受器细胞所识别和转换;2如何进一步处理这些感觉信号以调节生理过程中维持体内平衡的肽激素的分泌;3感觉影响衰老的可能的机制。

钠排泄影响老年男性和女性钙的体内平衡

本研究用全钙摄入和不同水平的钙摄入比较了老年男性和女性尿钠与钙之间的关系，并检测了同一人群尿钠排泄与骨矿物质密度之间的关系。结论是，健康的老年男性和女性于中等和高钙摄入时，尿钠和钙排泄是有关联的，而于低钙摄入时则无关联。对于一个给定的钠排泄而言，老年男性的排钙量高于女性。

妊娠期主要微量元素的合理摄入与体内平衡

目的重点概述铁、锌、铜、硒、碘对妊娠期的影响,从对应元素的缺乏及过量两方面阐述微量元素摄入量保持相应平衡的临床意义。方法通过查阅近期国内、外文献及资料进行综述。结果与结论微量元素是生命活动过程中必不可少的元素。妊娠期母体内的微量元素会发生一系列的变化,部分微量元素的缺乏或过量均会影响母体健康及胎儿发育。

瘤胃保护米糠对非泌乳经产奶牛体内钙平衡的影响

产犊前,通过激活体内钙平衡可预防奶牛产乳热,通过降低日粮钙利用率可获得奶牛体内平衡适应。试验旨在研究甲醛处理米糠给奶牛提供瘤胃保护植酸来降低钙的利用率。选择经产干奶牛12头,采用3×3拉丁方设计,转换期5d,3个处理日粮由混合饲草(玉米青贮、牧草青贮和干草,占77%日粮干物质)和添加3种精料组成:对照组(无甲醛处理米糠)、T1组(100%甲醛处理米糠)、T2组(99.5%甲醛处理米糠,0.6%碳酸钙,以获得与对照组相同的钙含量)。试验结果表明,日粮处理不会影响尿液pH(对照组、T1组和T2组分别为8.14、8.13和8.11)、干物质采食量(对照组、T1组和T2组分别为13.9、13.7和13.8kg)。日粮加入甲醛处理米糠使得尿钙与肌酸酐比值下降(对照组、T1组和T2组分别为0.970、0.457和0.618)。撤销T1和T2,引入对照组时,尿钙排泄突然增加,第1天达到高峰,第2天和第3天逐渐下降。撤销T1后,峰值最大,米糠处理组之间转换则没有观察到。这可理解为在饲喂甲醛处理米糠期间,激活肠道钙吸收的间接证据,因为肾脏适应血钙清除变化是即时的,而肠道适应延迟2d。试验结果表明,产犊前,奶牛日粮加入甲醛处理米糠是一种预防产乳热而不会降低干物质采食量的日粮策略。

微重力通过骨髓微环境嘌呤代谢影响造血干细胞分化的机制研究

目的长期暴露在太空微重力环境下影响宇航员机体健康,包括骨质流失、免疫功能障碍以及造血功能障碍等。造血干细胞(hematopoietic stem cell)作为血液系统的祖细胞,微重力环境对其命运分化的影响仍有待阐明。本研究通过构建小鼠尾悬吊模拟微重力模型,结合转录组和代谢组联合分析的方法,揭示微重力影响HSCs的命运分化及其具体机制。方法采用尾悬吊后肢去负荷构建模拟微重力小鼠模型,并基于外周血组分及骨密度分析进行评估。在此模型成功建立的基础上,检测微重力对小鼠HSCs增殖和分化的影响。进一步,联合HSCs转录组和骨髓上清非靶向代谢组学分析HSCs响应微重力的分子机制。结果尾悬吊处理后,小鼠后肢骨密度显著减少,外周血中白细胞数、淋巴细胞数显著下降,红细胞数及血红蛋白数增加。对HSCs各谱系的流式分析结果显示,微重力显著增加了骨髓中HSCs的比例,并减少了淋系祖细胞和红系祖细胞的分化。与此一致,转录组分析显示微重力抑制了HSCs的造血谱系通路。进一步,代谢组分析结果表明骨髓微环境中嘌呤代谢通路被明显抑制。结论本项研究表明微重力会通过改变骨髓微环境中嘌呤代谢通路,抑制小鼠HSCs向红系和淋巴系的分化,扰乱HSCs体内平衡。

LXR和ABCA1对体内胆固醇代谢的调节作用

肝外组织胆固醇返回肝脏,在肝脏通过生成胆汁酸排出,这一过程称为胆固醇逆转运。研究表明LXRs在维持体内胆固醇平衡方面起着感受器作用,通过关键靶基因转录的控制来调节胆固醇分解、储存、吸收和转运。LXR和RXR激动剂可上调巨噬细胞三磷酸腺苷结合盒转运体A1和G1(ABCA1,ABCG1)的表达,导致细胞内胆固醇流出。以LXR作为靶点的药物将为治疗高胆固醇血症和抗As提供新的希望。

《中国肿瘤临床》文章推荐:细胞自噬调控在肿瘤中作用的研究进展

自噬是溶酶体介导的细胞自行消化,其构成了一个被损坏的细胞器和长寿命蛋白质的循环动态途径,在机体内环境稳态和肿瘤发生机制中发挥着重要作用,以保证细胞在营养不足、肿瘤微环境等应激条件下可获得持续利用的能量,并以此来维持体内平衡及生存能力。自噬不仅依赖于肿瘤中的环境、细胞种类和阶段,而且还受肿瘤细胞与微环境之间相互串扰的调节。

肝肾联合移植让患者重获新生

肝脏和肾脏作为人体重要的器官,在维持体内平衡、排除废物、合成重要分子等方面扮演着关键的角色。然而,某些疾病或损伤可能会导致肝脏和肾脏失去功能,影响患者生活质量,严重时甚至危及生命。随着外科技术的快速发展和免疫抑制剂的出现,作为现代医学最成功的典范之一,器官移植已成为治疗终末期器官衰竭的有效手段。在各种类型的器官移植中,肾移植开展得最早、病例数最多、技术最成熟。

TAK1在肝脏炎症性损伤中的研究进展

炎症是生命活动过程中各种生理和病理现象的基础,它是由各种有害刺激引发的适应性反应过程。炎症也通常被认为是一种具有机体自我修复、维持体内平衡和保护组织功能的天然机制。持续刺激和慢性损伤均可引起肝脏炎症,寻找炎症过程中的关键分子将为肝脏炎症性疾病提供潜在的治疗靶点。肝脏炎症损伤可导致异常肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)信号被激活。

《中国肿瘤临床》文章推荐:细胞自噬调控在肿瘤中作用的研究进展

自噬是溶酶体介导的细胞自行消化,其构成了一个被损坏的细胞器和长寿命蛋白质的循环动态途径,在机体内环境稳态和肿瘤发生机制中发挥着重大作用,以保证细胞在营养不足、肿瘤微环境等应激条件下可获得持续利用的能量,并以此来维持体内平衡及生存能力。自噬不仅依赖于肿瘤中的环境、细胞种类和阶段,而且还受肿瘤细胞与微环境之间相互作用的调节。

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骨组织的生物电学特性

骨是一种高度血管化的坚硬组织,可以提供结构支撑,保护人体脆弱的软组织和器官,以密质骨或松质骨(骨小梁)形式出现。目前大面积骨缺损的治疗效果不佳,一直是临床面临的重大挑战。骨组织的电生理特性是调节其体内平衡、重塑和再生的关键因素,因此,了解天然骨组织的生物电学特性是开发治疗骨损伤新策略、改进骨组织工程植入材料设计的重要途径。

骨组织的生物电学特性

骨是一种高度血管化的坚硬组织,可以提供结构支撑,保护人体脆弱的软组织和器官,以密质骨或松质骨(骨小梁)形式出现。目前大面积骨缺损的治疗效果不佳,一直是临床面临的重大挑战。骨组织的电生理特性是调节其体内平衡、重塑和再生的关键因素。因此,了解天然骨组织的生物电学特性是开发治疗骨损伤新策略、改进骨组织工程植入材料设计的重要途径。

多不饱和脂肪酸的研究进展

多不饱和脂肪酸(PUFAs)作为一种独特的生物活性物质,对人体有重要的生理功能,ω-3和ω-6多不饱和脂肪酸都是合成类二十烷酸化合物的前体,它们在体内的平衡对于稳定细胞膜功能、调控基因表达、维持细胞因子和脂蛋白平衡、抗心血管病、促进生长发育等方面起着重要作用,是目前营养生化研究热点之一。随着PUFAs开发应用领域的扩大,纯PUFAs脂质的需求量越来越多,近年来人们一直在探索利用PUFAs的新来源——即利用微生物技术来生产PUFAs。介绍了PUFAs的生理作用和来源的研究进展,着重阐述了ω-3和ω-6多不饱和脂肪酸体内代谢、生理功能、ω-3和ω-6多不饱和脂肪酸比例、生物发酵等方面的研究情况。

植物对重金属耐性的分子生态机理

植物适应重金属元素胁迫的机制包括阻止和控制重金属的吸收、体内螯合解毒、体内区室化分隔以及代谢平衡等。近年来,随着分子生物学技术在生态学研究中的深入应用,控制这些过程的分子生态机理逐渐被揭示出来。菌根、根系分泌物以及细胞膜是控制重金属进入植物根系细胞的主要生理单元。外生菌根能显著提高寄主植物的重金属耐性,根系分泌物通过改变根际pH、改变金属物质的氧化还原状态和形成络合物等机理减少植物对重金属的吸收。目前,控制菌根和根系分泌物重金属抗性的分子生态机理还不清楚。但细胞膜跨膜转运器已得到深入研究,相关金属离子转运器被鉴定和分离,一些控制基因如铁锌控制运转相关蛋白(ZIP)类、自然抵抗相关巨噬细胞蛋白(Nramp)类、P1B_typeATPase类基因已被发现和克隆。金属硫蛋白(MTs)、植物螯合素(PCs)、有机酸及氨基酸等是植物体内主要的螯合物质,它们通过螯合作用固定金属离子,降低其生物毒性或改变其移动性。与MTs合成相关的MT_like基因已经被克隆,PCs合成必需的植物螯合素合酶(PCS),即γ_Glu_Cys二肽转肽酶(γ_ECS)的编码基因已经被克隆,控制麦根酸合成的氨基酸尼克烟酰胺(NA)在重金属耐性中的作用和分子机理也被揭示出来。ATP结合转运器(ABC)和阳离子扩散促进器(CDF)是植物体内两种主要膜转运器,通过它们和其它跨膜方式,重金属被分隔贮藏于液泡内。控制这些蛋白转运器合成的基因也已经被克隆,在植物中的表达证实其与重金属的体内运输和平衡有关。热休克蛋白(HSP)等蛋白类物质的产生是一种重要的体内平衡机制,其分子机理有待进一步研究。重金属耐性植物在这些环节产生了相关响应基因或功能蛋白质,分子克隆和转基因技术又使它们在污染治理上得到了初步的应用。

多不饱和脂肪酸的研究进展

多不饱和脂肪酸 (PUFAs)为一独特的生物活性物质 ,在生物系统中具有广泛的功能。过去二十年的研究已经揭示了其作用、参与类二十烷的代谢机理及在哺乳动物中的体内平衡功能。越来越多的研究认为 :在类二十烷代谢系统中 ,采用普通的医疗条件诊治因多不饱和脂肪酸吸收和代谢紊乱所致的疾病效果甚微随着PUFAs开发应用领域的扩大 ,纯PUFAs脂质的需求量越来越多 ,而来自于植物、哺乳动物和海洋鱼的PUFAs远远不能满足市场需求 ,微生物特别是藻类。