黑豆皮提取物对果蝇结肠炎的保护作用

黑豆是东方医学中常见的药食同源材料,黑豆皮提取物(black bean seed coat extract,BBSCE)含有高浓度的酚类化合物,具有很好的抗氧化和抗炎症活性。文章采用十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)诱导的果蝇溃疡性结肠炎研究BBSCE对肠道损伤的防御作用。研究发现,果蝇在SDS暴露实验中,其存活率、攀爬能力以及肠道形态会受到显著影响,肠道屏障的完整性也会受到严重破坏。膳食喂养BBSCE可以有效地减轻SDS暴露对果蝇造成的损害,包括行为学损伤、肠道形态及肠道屏障的完整性。结果表明,BBSCE可以通过改善肠道萎缩和提高肠道屏障的完整性保护肠道免受化合物造成的损伤,可为功能性食品或天然药物的开发提供理论依据。

鸡皮胶原蛋白多肽锌螯合物结构表征及生物利用率评价

文章制备鸡皮胶原蛋白多肽锌螯合物(chicken collagen peptide-zinc,CCP-Zn),通过紫外光谱、红外光谱研究CCP-Zn理化性质,并利用果蝇模型评价CCP-Zn的体内补锌效果。结果表明锌离子通过与多肽酰胺Ⅰ带上的羧基进行配位,肽锌结合能力达到152.8 mg/g。膳食添加ZnSO 4、CCP-Zn,结果显示与ZnSO 4添加组相比,CCP-Zn添加能显著提高果蝇体内锌水平,说明该研究开发的CCP-Zn可以提高锌的吸收利用率,具有良好的补锌效果。

Catsup通过调控细胞内锌水平影响雌性果蝇生殖的机制研究

锌稳态与生殖健康息息相关,文章以果蝇为模型,从锌转运蛋白Catsup入手,发现在果蝇卵巢生殖干细胞微环境特异性沉默Catsup基因影响卵巢胶原蛋白的表达,从而影响卵巢结构及生殖能力。进一步研究发现,Catsup敲低导致的生殖障碍是由于细胞质中的锌水平降低导致的。该研究为机体锌缺乏导致的生殖问题的诊断和治疗提供理论依据,具有重要研究意义。

百里醌对化学诱导的溃疡性结肠炎的保护作用

百里醌(thymoquinone,TQ)是从黑种草种子中提取的一种天然化合物,被证实具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎等效果,对辐射等外部因素引起的肠炎具有治疗作用。文章利用经典模式生物果蝇研究发现,TQ对野生型果蝇的寿命具有提升作用。此外,采用化学物葡聚糖硫酸钠(dextran sodium sulfate,DSS)诱导果蝇溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)模型,研究TQ对肠道炎症的保护作用,结果表明,TQ能显著提高DSS诱导的UC模型果蝇的生存率与攀爬能力,并改善DSS暴露导致的成虫肠道形态及肠壁损伤。因此TQ摄入能够明显缓解DSS诱导的UC。

新型牛乳铁蛋白衍生肽LFcinB-W的抗感染作用

抗菌肽有望替代抗生素成为一种安全、绿色、高效的理想抗菌剂,牛乳铁蛋白肽(bovine lactoferricin,LFcinB)是由牛乳铁蛋白经消化酶水解产生的一类具有广谱抑菌活性的短肽。文章以牛乳铁蛋白肽为基础,根据抗菌肽结构与功能的关系,对LFcinB的结构进行优化设计得到衍生肽LFcinB-W。将设计得到的LFcinB-W基因片段与pPIC9K质粒构建重组表达载体,转化毕赤酵母细胞GS115诱导表达。对发酵上清液进行分离纯化和活性测试,结果证明该衍生肽对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌有更强的抑菌活性;利用病原体Erwinia carotovora carotovora 15(Ecc15)感染模式生物果蝇肠道,进一步探究LFcinB-W对感染模型的保护作用,结果显示LFcinB-W可有效缓解病原体感染对果蝇造成的损伤,在体内表现出比LFcinB更好的抗感染作用,为进一步研究该肽的生物活性及生产应用提供参考。

果蝇脂肪体中Piwi影响生长发育的新功能鉴定

Piwi(P-element induced wimpy testis)是一类与生殖相关的蛋白,主要在生殖系统中表达,对生殖细胞的形成和维持DNA的完整性及稳定性十分重要,但其在其他器官和组织中的功能尚不清楚。文章利用模式生物果蝇进行研究,发现降低Piwi在脂肪体中的表达导致果蝇的羽化率、生长周期和寿命出现问题,并且脂肪体的功能受到严重影响,说明脂肪体内表达的Piwi蛋白对于果蝇生长发育是必须的。进一步的研究表明,在脂肪体细胞内敲低Piwi基因引起活性氧(reactive oxygen species,ROS)的大量产生,干扰脂肪体细胞的储存功能,进而影响果蝇的生长发育。该研究为鉴定Piwi在脂肪体的新功能提供了新思路,并且对相关疾病的治疗具有重要价值。

果蝇Catsup基因在卵巢中表达降低对生殖的影响

人类生殖健康是种族繁衍的重要基石,任一环节发生问题都可导致生殖障碍。当今社会,生殖障碍非常普遍,但是原因不明,也缺乏有效的调控手段。微量金属元素作为人体必需的营养元素,在多种生理过程中发挥着至关重要的作用。文章发现果蝇基因Catsup在卵巢中突变后会显著降低雌性果蝇的生殖能力,这些果蝇极有可能是由于卵巢发育障碍导致生殖能力的降低。生物信息学分析显示,Catsup编码的蛋白极可能是一个定位在高尔基体上的转锌蛋白,因此可能Catsup通过调控卵巢内锌离子稳态影响了雌性生殖能力。该研究为后续探究锌离子对雌性生殖的影响提供了有利模型,将为探究雌性生殖障碍提供新的线索。

黑豆皮对铅中毒导致果蝇机体损伤的影响研究

黑豆是日常生活中常见的功能性食品,临床上用于补血补气,又被称为“黑色食品”。铅是一种无处不在、威胁人类健康的重金属,会通过被污染的食物和水被胃肠道吸收到人体。近年来的研究表明铅中毒患者会患有缺铁性贫血的症状。为了探究黑豆皮(black soybean seed coat,BSSC)对铅中毒的挽救效果,文章利用果蝇为模式生物进行铅暴露实验,发现果蝇在铅暴露实验中,其存活率、生长周期、行动能力以及寿命会受到显著的影响,并且全身铁相对含量降低;当添加黑豆皮粉之后铅暴露果蝇的表型得到显著的改善,并且果蝇全身的铁相对含量升高。研究结果表明,BSSC通过调节果蝇机体铁相对含量进而挽救铅暴露致果蝇的机体损伤。该研究对于治疗铅中毒具有重要的临床意义。

致病蛋白Htt-exon1在大肠杆菌中表达及铜离子结合能力的检测

含有过度延长的氨基末端谷氨酰胺重复序列(polyglutamine,polyQ)的Htt-exon1具有神经毒性,导致亨廷顿舞蹈症(Huntington’s disease,HD),研究表明HD病人脑内有过度积累的铜离子,但机制不明。为了探索铜离子与Htt-exon1的关系,文章利用基因工程技术,聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增出含有10个polyQ的Htt-exon1 polyQ10和含有42个polyQ的毒性蛋白Htt-exon1 polyQ42,克隆至pGEX-6p-2原核表达载体上,在大肠杆菌BL21中表达,异丙基-β-D-硫代半乳糖(IPTG)诱导表达出融合蛋白GST-Htt-exon1并分离纯化出Htt-exon1 polyQ10和Htt-exon1 polyQ42,样品硝化后用电感耦合等离子体质谱(inductively coupled plasma masss pectrometry,ICP-MS)检测Htt-exon1结合铜离子的量。结果表明:分离纯化后的GST-Htt-exon1 polyQ10分子量为40 kDa左右,GST-Htt-exon1 polyQ42分子量为50 kDa左右,经PP酶切割掉GST标签后,通过Western Blot进一步验证,纯化后的Htt-exon1 polyQ10分子量为8.5 kDa,Htt-exon1 polyQ42分子量为12.5 kDa,与预期一致;并利用ICP-MS检测发现,Htt-exon1 polyQ10和Htt-exon1 polyQ42均具有结合铜离子的能力。

果蝇铁蛋白H型亚基-His融合蛋白的原核表达

铁元素是有氧生物必不可少的微量元素,过量的铁又对细胞物质具有潜在的毒性。铁蛋白(ferritin)是一种由H型和L型2种亚基组成的大分子蛋白复合物,可以结合大量的铁,使其处于非毒性且可利用的状态。H型和L型亚基分别由不同基因编码,其中铁蛋白H型亚基(Fer1HCH)具有亚铁氧化酶(ferroxidase)活性,可以将二价铁原子氧化为三价。文章为了探索Fer1HCH的结构和功能性质,利用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增Fer1HCH基因全长,连接至原核表达载体PET-28a,将重组质粒转入表达菌株BL21,异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导成功表达融合His标签的Fer1HCH重组蛋白;进一步检测发现该重组蛋白部分表达在上清,部分表达在包涵体。该文为进一步研究该基因的分子结构和功能奠定了基础。

果蝇锌离子转运蛋白Catsup亚细胞定位分析

Catsup是果蝇体内一个功能重要的基因,其突变会导致体内多巴胺含量过高,引起果蝇致死及生殖障碍。绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)在确定蛋白的亚细胞定位进而在研究蛋白功能方面起着重要的作用。为了探索Catsup的亚细胞定位进而能够更好地研究Catsup的功能,文章利用基因工程技术和生物学方法,聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增Catsup基因全长,与GFP一起连接至pUAST质粒,构建载体pUAST-Catsup-GFP,通过显微注射技术导入果蝇,获得UAS-Catsup-GFP转基因果蝇。通过克隆验证了转基因果蝇构建成功。利用该果蝇进行Catsup的亚细胞定位,确定其定位在高尔基体上,为进一步研究该基因的功能奠定基础。

酪氨酸羟化酶的大肠杆菌表达载体构建

酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)的作用是将L-酪氨酸催化为L-多巴,而L-多巴是多巴胺的前体物质。TH功能异常导致多巴胺合成受损,进而引起多种神经性疾病的发生。为了探索TH的结构和功能性质,文章利用基因工程技术和生物学方法,聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增TH基因全长,连接至pET-28a载体,构建原核表达载体pET-28a/TH,转入表达菌株E.coli BL21,IPTG诱导表达蛋白。结果表明,pET-28a/TH表达载体构建成功,并且TH基因能有效表达,为进一步研究该基因的分子机制奠定了基础。