文心兰黄化突变体的初步研究

对文心兰品种百万金币的10份体细胞无性系黄化突变体的叶绿素合成和叶绿体结构进行初步分析。结果表明：（1）黄绿条纹突变体（Y1～Y6）的总叶绿素（Chl）和类胡萝卜素（Car）含量显著降低，分别为正常植株的28．47％～87．21％和35．82％～91．98％；Y2、Y3、Y5和Y6的叶绿素a／b比值（Chla／b）显著升高，Y4的Chla／b显著降低；叶绿素合成分别在粪卟啉原Ⅲ（CoprogenⅢ）到原卟啉Ⅸ（ProtoIX）（Y1、Y2、Y3、Y5和Y6），及ProtoIX到镁原卟啉Ⅸ（Mg-ProtoⅨ）（Y4）的位点受阻。（2）完全黄化突变体（Y7～Y10）的Chl和Car含量显著降低，分别为正常植株的10．94％～15．22％和22．06％～28．94％；Chla／b显著升高，Chl／Car显著降低；叶绿素合成在CoprogenⅢ到ProtoⅨ的位点受阻。（3）黄叶组织内叶绿体和基粒片层减少；部分叶绿体异常，基粒片层稀疏松散或缺失，基质中含较多嗜饿颗粒和囊泡。（4）利用ISSR引物UBC827和UBC897在突变体中各检测出1个多态性位点。叶绿素合成受阻和叶绿体发育异常导致叶绿素含量减少是突变体叶片呈现黄色的主要原因。

文心兰浅绿条纹突变体的生理生化及叶绿素荧光特性研究

以文心兰浅绿条纹突变体为材料,分析叶片光合色素含量和组成、叶绿素合成前体物质含量以及叶绿素荧光参数的变化,观察突变体叶绿体超微结构的改变,以探寻其叶色变异的生理基础。结果表明:(1)突变体叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)和总叶绿素(Chl)含量分别比叶色正常植株显著降低了37.1%、34.0%、30.8%和36.3%。(2)突变体叶绿素生物合成受阻于胆色素原(PBG)到尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)的反应步骤。(3)突变体叶绿体发育存在明显的缺陷,基粒数目及基粒片层的垛叠层数明显减少,嗜锇颗粒及囊泡较多。(4)突变体初始荧光(Fo)比正常植株高39%,最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光化学效率(Fv′/Fm′)和PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)均显著低于正常植株,但光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)与正常植株无显著差异。研究结果说明,文心兰叶绿素生物合成受阻和叶绿体结构发育不良,导致叶绿素的含量下降,致使突变体叶片呈现浅绿条纹,光能利用率降低。

文心兰体细胞无性系变异的倍性检测和CE-AFLP分析

为探讨文心兰体细胞无性系变异的特征,分别利用流式细胞术和毛细管电泳-AFLP(CE-AFLP)技术,对10份文心兰体细胞无性系条纹突变体(N1~N10)进行倍性分析和遗传多样性检测。结果表明,10份突变体均为二倍体,未发生染色体倍性的改变。28对引物组合在突变体(N1~N10)和正常植株(CK)中共扩增出596条大小为100~1 000 bp的条带,其中多态性条带192条,总多态性位点比率为32.2%,不同突变体相对于正常植株的变异频率在12.3%~19.9%之间;突变体与正常植株的遗传相似系数在0.8132~0.8838之间,相似系数为0.85时,突变体N1、N5、N7、N9、N4、N2与CK聚成Ⅰ类,突变体N3、N6、N8和N10聚成Ⅱ类。10份突变体与叶色正常植株相比存在遗传差异,说明其在DNA水平发生了不同程度的变异。本研究结果为创造基于体细胞无性系变异的兰花新种质提供了参考。

姜黄素改善慢性低度炎症及其相关疾病研究进展

慢性低度炎症(chronic low-grade inflammation,CLGI)属于较新的概念,尚无明确定义,一般认为是一种非特异性、慢性、持续、低度的炎症状态,与肥胖、炎症性肠病、神经退行性疾病、肿瘤等多种慢性疾病密切相关,改善CLGI可有效减缓相关疾病进程。抗炎治疗是防治CLGI的重要策略,但目前还没有确切的药物治疗方法。姜黄素是从姜科植物根茎中提取的多酚类化合物,具有显著的抗炎活性。研究表明,姜黄素通过调节核转录因子-κB(NF-κB)、Janus激酶信号转导/转录激活因子通路(JAK/STAT)、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)、促分裂素原活化蛋白激酶(MAPK)、NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体和核因子E2相关因子2/抗氧化反应元件(Nrf2/ARE)等炎症相关通路发挥抗炎作用。该文系统总结了姜黄素的抗炎作用机制及其在改善慢性低度炎症相关疾病中的药理作用和临床应用情况,以期为姜黄素改善CLGI的深入研究和临床应用提供参考。

药用植物生物信息数据库及生产布局可视化分析平台(以川产道地药材为例)

目前对药用植物的研究和认识已进入到跨组学、跨学科智能新阶段,迫切需要将这些大数据进行整合并交互应用,形成统一、多层次的研究体系和大数据平台。道地药材作为一类重要的药用植物来源,是中医药特有的品质优劣概念和综合判别标准。国内外已建立中医药百科全书数据库(ETCM)、全球药典基因组数据库(GPGD)等为代表的数据库平台,但未能及时反映新近的大量地理资源、表型、化学成分和遗传信息等多维度数据。四川省是著名的“中医之乡,中药之库”,据四川省第四次全国中药资源普最新统计中药品种数超过8000种,川产道地药材品种86种,是我国药用植物多样性最具代表性的地区。该文基于四川省第四次全国中药资源普查最新数据及相关成果,以川产道地药材为例构建药用植物生物信息数据库及生产布局可视化分析平台,涵盖了地理资源数据、表型数据、化学成分数据和遗传资源数据等,有效地将川产道地药材多维度数据统一整合,并提供不同层面的数据交互应用。该平台不仅是首个针对川产道地药材的大型多维数据库和可视化平台,可为川产道地药材种质资源鉴定、药效成分生物合成途径解析、优良品种分子育种等奠定基础。该平台提供的以川产道地药材为代表的药用植物资源基础信息和数据支撑,对我国及全球药用植物开发利用也不无裨益。

中药及天然药物来源的小核酸新药发现与前景展望

小核酸药物主要包括小干扰核糖核酸(small interfering RNA,siRNA)、反义寡核苷酸(antisense oligonucleotide,ASO)、微小RNA(microRNA,miRNA)、信使RNA(messenger RNA,mRNA)以及核酸适配体(aptamer)等,可通过与靶分子的RNA结合,抑制其翻译或调控,具有高度特异性、持久性和可治愈性,近年来颇受关注。新近发现中药动植物来源的miRNA自身稳定并可稳定存在于动物或人体的血液与组织器官,而且可通过参与调控多种靶蛋白的表达发挥药理作用。该文概述了源自中药及天然药物的小核酸药物发现及其跨界调控机制,探讨这类新兴药品带来的技术挑战与监管问题,可为中药复杂性作用机制阐释、中药及天然药物来源的小核酸新药研制及监管科学研究提供新的思路和方法。

基于全长转录组测序的多花黄精WRKY转录因子家族分析

WRKY转录因子家族在植物生长发育、次生代谢产物合成、生物和非生物胁迫响应等过程发挥着重要的作用。该研究采用PacBio SMRT高通量测序技术对多花黄精进行全长转录组测序,利用生物信息学手段从多花黄精全长转录组中鉴定WRKY家族成员,分析其理化性质、亚细胞定位、系统进化信息及保守基序。结果显示,多花黄精全长转录组测序共获得30.69 Gb数据,去冗余后得到89564条转录本序列,平均长度为2060 bp,N50长度为3156 bp;基于多花黄精全长转录组数据共筛选得到64个WRKY家族成员,氨基酸数目92~1027 aa,相对分子质量为10377.85~115779.48 kDa,等电点4.49~9.84,均为疏水蛋白,大部分都定位于细胞核中;结合拟南芥的WRKY家族进行系统进化分析,所有WRKY家族成员可以分成7个亚组,多花黄精WRKY在这7个亚组中呈不同数量的分布;40个WRKY家族成员在一年生和三年生多花黄精根茎中存在不同程度的表达差异,除PcWRKY39以外,均在三年生样本中表达趋向下调。该研究为多花黄精的遗传学研究提供了丰富的参考数据,也为深入研究WRKY家族的生物学功能奠定了理论基础。

基于Microtox技术的白芷、川芎及其成方制剂都梁软胶囊质量生物评价研究

目的:以Microtox技术应用于白芷、川芎及其成方制剂都梁软胶囊探讨其质量控制。方法:参照本实验室建立的Microtox技术方法体系,以青海弧菌Q67为测试菌种,对10个不同批次的白芷、川芎和都梁软胶囊进行生物质量控制研究。结果:3个批次的青海弧菌Q67发光强度值接近,且均随着时间变化呈现先降低后稳定的特点,在平衡后的15 min~60 min处于相对平稳状态。复苏稀释液、渗透压调节液及待测样品溶液不干扰青海弧菌Q67发光强度的测定,方法学RSD值符合要求。安徽产区白芷批间差异无统计学意义(P>0.05),四川产区白芷批间差异部分有统计学意义(P<0.05),且安徽产区与四川产区IC_(50)值存在交叉重合。彭州产区川芎批间差异部分有统计学意义(P<0.05),眉山产区川芎批间差异部分有统计学意义(P<0.05),且彭州产区与眉山产区IC_(50)值存在交叉重合。都梁软胶囊批间差异部分有统计学意义(P<0.05)。结论:基于Microtox技术建立的质量生物评价方法专属性强,精密度高,重复性良好。白芷、川芎和都梁软胶囊对青海弧菌Q67的发光效应存在显著的浓度-效应关系,部分批次之间IC_(50)值差异具有统计学意义(P<0.05),提示Microtox技术可以用于白芷、川芎和都梁软胶囊的质量控制,本方法以期作为一种新的质量生物评价方法用于中药的质量波动检测及安全风险预警,提高中药质量控制的可靠性。

都梁软胶囊对皮质扩布性抑制偏头痛大鼠的作用研究及机制探讨

目的:应用氯化钾刺激建立皮质扩布性抑制(Cortical spreading depression,CSD)偏头痛大鼠模型,研究都梁软胶囊对CSD大鼠的改善作用及机制。方法:按照体质量将大鼠随机分层分为正常对照组、模型对照组、氟桂利嗪2.7 mg/kg组和都梁软胶囊0.32、0.65、1.30 g(内容物)/kg组,每组15只,各组灌胃相应药物或同体积溶媒,1次/d,连续给药7 d。末次给药30 min后以浸有定量3 mol/L氯化钾溶液的滤纸片于大鼠硬脑膜表面刺激大鼠枕叶皮质,复制CSD偏头痛大鼠模型。记录刺激前后CSD大鼠的大脑额叶皮质的脑电信号;采用ELISA法测定CSD大鼠血浆及脑干中降钙素基因相关肽(Calcitonin-generelated peptide,CGRP)和P物质(Substance P,SP)的含量;用免疫组织化学法(IHC)检测CSD大鼠氯化钾刺激侧皮质原癌基因(C-FOS)的表达。结果:与正常对照组比较,模型对照组大鼠氯化钾刺激1 h内皮质脑电信号的波幅标准化值显著降低,血浆和脑干CGRP含量显著升高(P<0.01),脑干SP含量明显升高,刺激侧皮质C-FOS的表达显著升高(P<0.05);与模型对照组比较,都梁软胶囊0.32、0.65 g/kg组大鼠氯化钾刺激1 h内皮质脑电信号的波幅标准化值明显升高,0.32 g/kg组脑干组织CGRP、SP含量,0.65 g/kg组血浆CGRP、脑干SP含量以及1.30 g/kg组血浆和脑干CGRP含量明显降低,0.65、1.30 g/kg组刺激侧皮质C-FOS的蛋白表达明显降低(P<0.05或P<0.01)。结论:都梁软胶囊预防给药对CSD大鼠具有一定的对抗作用,其可以改善CSD大鼠皮质脑电的抑制状态,降低刺激侧皮质C-FOS高表达,下调中枢及外周血管活性神经肽CGRP以及SP的表达。

川产道地药材花椒转录组及品质相关性探讨

花椒系芸香科植物花椒Zanthoxylum bungeanum或青椒Z.schinifolium的干燥成熟果皮,为著名的川产道地药材,尤以四川汉源、茂县、九龙等地区栽培的"大红袍"享誉海内外,但有关川产花椒"道地性"的遗传学基础研究较为薄弱。该文将四川省(汉源县、九龙县、理县、茂县)与甘肃武都、陕西凤县共6个产地的花椒进行转录组分析,Trinity组装后得到177616条unigene,通过与KEGG,NR,SwissProt,Trembl,KOG/COG,GO,Pfam数据库比对,最终获得106644条有注释信息的unigene;川产与其他产区的花椒果实中共4574个差异基因,3740个基因上调表达,834个基因下调表达,其中,27个上调基因与萜类化合物相关,8个上调基因与异喹啉类生物碱生物合成相关,不同产地花椒样本间差异表达基因的富集比较显示不同产地样本间存在明显差异;KEGG通路分析表明,川产与其他产区的花椒果实及叶片中的差异信号都主要集中在植物病原交互、植物激素信号转导、苯丙烷代谢等通路,而异黄酮合成通路、甜菜素合成通路在果实和叶片中有明显差异。该研究为后续比较不同产地的花椒品质差异与基因表达差异间的关系奠定了基础。

基于模式生物费氏弧菌Hormesis效应的中药非典型剂量-反应关系与定量化表征

中药多组分复杂性药理作用量效关系是难以把握的“不传之秘”,经典的剂量-效应模型在方药量效关系研究中受到严峻挑战。近年一种新的毒物兴奋效应模型(Hormesis效应)用于非典型剂量-反应关系受到关注。我们基于模式生物费氏弧菌建立Hormesis效应测试关键技术平台,实现对中药Hormesis效应的精准识别和客观评价,可客观描述复杂性中药的非典型剂量-反应关系,科学阐释中药通过Hormesis剂量反应机制发挥双相调节作用科学假说,为建立精准的中药治疗剂量和临床合理用药方案提供新的科学依据。

都梁方制剂的现代药学、药理学及临床应用研究进展

都梁方源于《是斋百一选方》,由白芷单味药材组成,炼蜜为丸名"都梁丸",能祛风散寒,主诸风眩晕。现代都梁方制剂出自《北京市中药成方选集》,由白芷、川芎2味组成,能散风止痛,主治感冒风寒、头痛眩晕、鼻塞不通、身热倦怠。其制剂主要包括都梁丸、都梁滴丸和都梁软胶囊等,现代临床上广泛用于偏头痛、慢性紧张型头痛等头痛类疾病。本方主要化学成分包括香豆素类、有机酸类、挥发油类、苯酞类、多糖类等,药理研究表明,本品具有镇痛、抗炎、调节血管舒缩相关因子、内源性痛觉调制系统相关神经递质、改善血液粘度与血流动力学及抑菌解痉等其他药理学作用。本文概述了现代都梁方制剂的处方来源、组成、成方药材的道地产区、生产区划及资源概况,制备工艺剂型改革、化学成分、质量控制研究在内的都梁方制剂现代药学研究,其药理作用和安全性评价以及临床应用,以期为该复方的进一步研究与临床推广提供参考。