单增李斯特菌感染并调控宿主丙酰辅酶A羧化酶α(PCCA)的研究

为探究单增李斯特菌感染与宿主丙酰辅酶A羧化酶α(PCCA)表达的相互影响机制,本研究将单增李斯特菌野生株(LM-EGD-e)以MOI 200感染HeLa细胞5 h后,利用qRT-PCR检测感染LM-EGD-e后HeLa细胞中Pcca基因的转录水平变化,结果显示LM-EGD-e感染HeLa细胞中Pcca基因的转录水平无明显变化(log2FC=-0.305);采用相应试剂盒分别提取感染后的HeLa细胞蛋白和线粒体蛋白,采用western blot检测PCCA蛋白表达变化,结果显示,LM-EGD-e感染后的HeLa细胞中,以及线粒体中PCCA蛋白表达水平均无显著变化(P>0.05)。PCR扩增Pcca基因后构建pCMV-N-HA-PCCA重组质粒,并经PCR和测序鉴定正确后转染HeLa细胞中过表达PCCA蛋白后,利用qRT-PCR检测HeLa细胞中Pcca基因的转录水平,收集细胞总蛋白采用western blot检测PCCA蛋白表达水平,结果显示,与转染空载体的细胞相比,转染重组质粒的HeLa细胞中Pcca基因的转录水平上调(log2FC=8.454),且细胞内PCCA蛋白表达量显著增加(P<0.001)。利用LM-EGD-e以MOI 200感染过表达PCCA蛋白的HeLa细胞,在感染后2 h、5 h和8 h分别收集感染细胞进行点样计数,结果显示,感染后各时间点PCCA蛋白过表达显著或极显著抑制LM-EGD-e的感染及其在胞内增殖的能力(P<0.05、P<0.001、P<0.001)。综上所述,单增李斯特菌感染对宿主细胞内PCCA蛋白的表达无显著影响,但在宿主细胞中过表达PCCA会降低单增李斯特菌的胞内增殖能力。本研究首次探究了单增李斯特菌与宿主PCCA蛋白的调控关系,为深入探究单增李斯特菌等重要胞内菌的感染与宿主的内在联系机制,以及防控该病原感染奠定了基础。

乙酰辅酶A羧化酶在治疗肥胖中的潜在作用

肥胖作为一种疾病引起了世界各国越来越多的重视。目前,对乙酰辅酶A羧化酶的研究表明,该酶和肥胖的发生有着重大关系,脂肪的代谢异常是导致肥胖的重要原因之一。乙酰辅酶A羧化酶是脂肪代谢过程中的一种重要的调节酶,它的产物丙二酰辅酶A的含量在一定程度上控制着脂肪酸的代谢。因此对乙酰辅酶A羧化酶的深入研究很可能为肥胖的治疗提供新的医疗手段。该文介绍乙酰辅酶A羧化酶在脂肪代谢中的作用、分类与调控,以及当前国际上对其研究的最新进展。

微生物合成丙二酰辅酶A衍生物的代谢工程

丙二酰辅酶A是一种重要的微生物胞内代谢中间产物,由于其独特的结构,可衍生为几类具有独特结构的化合物,包括:脂肪酸类化合物、生物基化学品和植物源黄酮及聚酮类天然产物等。这些化合物广泛应用于食品、医药、化工和能源等领域。目前,微生物大量合成上述丙二酰辅酶A衍生物的限制性因素是其胞内较低的丙二酰辅酶A含量。本文中,笔者以提高微生物合成丙二酰辅酶A衍生物为核心,综述了提高其前体丙二酰辅酶A导向目标产物的代谢工程策略,包括丙二酰辅酶A合成途径的强化、竞争支路途径的消减以及其含量的精细调控等,以期为微生物合成丙二酰辅酶A衍生物的进一步研究提供参考。

哺乳动物丙二酰CoA的调控与功能

丙二酰CoA不仅是脂肪酸合成的中间产物,而且对脂肪酸代谢、胰岛素分泌、机体能量消耗和采食量的调控具有重要作用。乙酰辅酶A羧化酶、丙二酰CoA脱羧酶及营养状况调控机体内丙二酰CoA的水平,而丙二酰CoA主要经由肉毒碱脂酰转移酶来调节脂肪酸代谢,进而调控胰岛素分泌,采食量等。本文主要综述了丙二酰CoA的调控与功能及其在哺乳动物的研究进展。

乙酰辅酶A羧化酶反义寡核苷酸对非酒精性脂肪肝细胞模型的作用

目的观察乙酰辅酶A羧化酶(ACC)反义寡核苷酸(ASODN)对HL-7702肝细胞脂肪变性的影响。方法用计算机软件设计并合成特异性靶向ACC的硫代修饰ASODN。用静脉脂肪乳剂体外培养正常HL-7702肝细胞48 h,制备体外脂肪肝细胞模型。以脂质体法将ACC-ASODN转染至脂肪肝细胞模型,设置空白组(HL-7702肝细胞组)、模型组(脂肪肝细胞模型组)、低高2个浓度实验组(5,10μmol·L^(-1)ACC-ASODN转染组)。以ACC-ASODN转染入脂肪肝细胞模型24 h后,放射性同位素技术测定ACC酶活性,HPLC法测定丙二酰辅酶A含量,放射性同位素技术测定肉碱棕榈酰转移酶Ⅰ(CPT I)活性,用全自动生化分析仪测定4组肝细胞内三酰甘油(TG)含量。结果 ACC-ASODN转染入脂肪肝细胞模型24 h后,空白组、模型组及低、高2个浓度实验组的肝细胞ACC活性(U)分别是0.74,0.33,0.20,0.18;这4组的细胞内丙二酰辅酶A含量(nmol·L^(-1))分别是14.3,12.4,7.5,6.8;这4组的细胞CPTⅠ活性(U)分别是1.33,1.47,3.85,3.95;这4组的TG含量分别是0.20,0.52,0.37,0.28 mmol·L^(-1)。模型组与空白组的以上几项指标比较,差异均有统计学意义(均P<0.05);实验组与模型组的以上几项指标比较,差异均有统计学意义(均P<0.01)。结论 ACC-ASODN作用于肝细胞,通过抑制肝细胞ACC活性,使TG含量下降,从而减轻肝细胞脂肪变性。

基于丙酰辅酶A通量优化的安丝菌素P-2(AP-2)高产

微生物来源的安丝菌素是植物来源的美登素的结构类似物,在传统工业生产中常用来替代美登素作为抗体药物偶联物(ADC)的毒素分子部分,因此获得安丝菌素高产菌株及高产培养基尤为重要。本研究首先在初始培养基中依次添加异亮氨酸、正丙醇和丙酸钠等三碳单元前体,对发酵培养基进行优化。发酵结果表明,添加10 mmol/L异亮氨酸的培养基(FI)可使AP-2产量提高1.23倍,达到(22.12±1.5)mg/L;在FI培养基中添加1.5%正丙醇(FIP),可使AP-2产量再增加74.5%,达到(36.85±3.62)mg/L;在FIP培养基中添加25 mmol/L丙酸钠(FIPP),可使AP-2产量再增加近31%,达到(48.31±0.67)mg/L。在高产培养基基础上,为了进一步提高AP-2产量,使用同源重组双交换方法缺失NXJ24菌株中的丙酰辅酶A羧化酶基因APASM6339;发酵结果表明,使用FIP培养基进行发酵,丙酰辅酶A羧化酶基因APASM6339缺失突变株的AP-2产量比出发菌株NXJ24提高了9.4倍,达到(98.93±0.19)mg/L,获得AP-2高产菌株ZY-1。该研究表明,提高珍贵束丝放线菌中胞内丙酰辅酶A的代谢通量是提高AP-2产量的重要策略,且通过改变安丝菌素C3位不同酰基侧链在珍贵束丝放线菌胞内的比例,可定向改变安丝菌素不同组分的生产比例。

葱白提取物对非酒精性脂肪肝模型大鼠ACCase和CPT-1表达的影响

目的:探讨葱白提取物治疗非酒精性脂肪肝(NAFLD)可能的作用机制。方法:60只大鼠分为正常组、模型组、低剂量葱白组、中剂量葱白组、高剂量葱白组、易善复组,每组10只。采用高脂饮食造模,造模10周后经组织病理学鉴定模型制备成功后给予不同剂量药物干预4周。光镜下观察肝组织HE染色组织结构;检测血浆黏度、全血黏度及血清三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)水平及肝组织游离脂肪酸(FFA)的含量;Realtime PCR检测大鼠肝脏乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)、肉毒碱棕榈酰基转移酶-1(CPT-1)mRNA的表达情况。结果:模型组大鼠肝脏出现明显脂肪变性,舌像评分、肝指数、血浆黏度和全血黏度以及血清AST、ALT、TC、TG水平明显升高(P<0.05),ACCase mRNA表达升高(P<0.05),CPT-1 mRNA的表达下降(P<0.05);低、中、高剂量葱白组及易善复组肝脂肪变性减轻,舌像评分、肝指数、血浆黏度和全血黏度以及血清AST、ALT、TC、TG水平降低(P<0.05),以高剂量葱白组和易善复组下降明显,高剂量葱白组和易善复组差异无统计学意义(P> 0.05)。结论:葱白提取物治疗NAFLD有效,其机制与促进CPT-1表达及降低ACCase表达有关。

丙酸血症两家系的临床特征及基因突变分析

目的：探讨2例丙酸血症患儿的临床特征及基因突变特点。方法回顾性分析2例丙酸血症患儿的病例资料及家系的基因突变检测，并复习相关文献，分析本病的临床表现、生化检测和基因突变特点。结果例1患儿，男，11 d，因“呕吐、气促”3 d 入院，新生儿期发病，入院后遗传代谢病筛查发现丙酰肉碱增高，丙酰肉碱／乙酰肉碱增高，尿有机酸分析发现甲基枸橼酸、甲基巴豆酰甘氨酸、3-羟基丙酸增高，诊断为丙酸血症，治疗过程中表现为反复感染，骨髓抑制，生物素治疗有效，随访过程中发现丙酰基肉碱水平较高，高甘氨酸血症，限制异亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸和苏氨酸饮食后丙酰基肉碱下降的同时易发生支链氨基酸的缺乏；虽然积极治疗仍表现明显的精神运动发育落后；基因检测患儿PCCB c．1301C＞T p．（Ala434Val）纯合突变，父母为PCCB c．1301C＞T p.（Ala434Val）杂合突变。例2患儿，女，7个月，因“呕吐伴代谢性酸中毒”入院。婴儿期发病，入院经检测诊断丙酸血症。患儿表现较例1患儿轻微，无反复感染，无骨髓抑制。随访过程中发现丙酰基肉碱水平较例1患儿明显偏低，有高甘氨酸血症，限制异亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸和苏氨酸饮食后丙酰基肉碱下降的同时不易发生支链氨基酸的缺乏；运动发育正常，精神及语言发育稍落后，检测到 PCCB 基因的一个纯合突变：c．167＿179del13insC p.（Asp56＿Lys60delinsAla），其父亲、母亲各检测到一个杂合突变。结论2例丙酸血症患儿中，新生儿期发病、反复感染、骨髓抑制、高丙酰基肉碱水平，饮食控制中易发生支链氨基酸的缺乏，提示病情预后不佳，容易发生精神运动发育落后；目前报道2例（含本例）基因突变为 PCCB c.1301C＞T p．（Ala434Val）纯合突变，均病情严重。

78例丙酸血症患者的基因型和表型分析

目的丙酸血症是由于丙酰辅酶A羧化酶(propionyl CoA carboxylase, PCC)缺乏导致的罕见遗传代谢病, 本研究拟分析我国丙酸血症患者的临床特点和基因突变类型, 并初步探讨临床表型与基因型的关系。方法单中心的回顾性、观察性研究, 来自我国20个省自治区直辖市的78例丙酸血症患者, 男46例, 女32例, 于2007年1月至2022年4月就诊, 初诊年龄7 d至15岁, 就其临床表现、生化代谢异常、基因变异、诊断、治疗及转归进行研究, 采用χ2检验或Mann-WhitneyU检验进行统计学分析。结果 78例患者中, 6例(7.7%)为新生儿筛查发现, 于无症状时开始治疗。72例(92.3%)为发病后临床诊断, 发病年龄为2 h至15岁, 确诊年龄7 d至15岁, 其中早发型32例, 晚发型40例。患者的首发临床表现包括嗜睡、肌张力低下、呕吐、喂养困难、发育落后、惊厥及昏迷等。74例接受基因分析的患者中, 35例(47.3%)有PCCA基因变异, 39例(52.7%)有PCCB基因变异。PCCA最常见的变异为c.2002G>A和c.229C>T, 等位基因频率分别为11.4%和10.0%;PCCB最常见的变异是c.838dupC和c.1087T>C, 等位基因频率分别为14.1%和10.3%。PCCB c.1228C>T和c.1283C>T可能与早发型丙酸血症相关, PCCA c.2002G>A及PCCB c.838dupC、c.1127G>T和c.1316A>G可能与晚发型丙酸血症相关。新生儿筛查发现的6例患儿于无症状时开始治疗, 发育基本正常。发病后临床诊断的72例有不同程度的合并症, 其中10例(12.8%)死亡, 62例经左卡尼汀及饮食等代谢干预后好转。6例患儿仍有频繁代谢危象发作, 进行了肝移植, 术后临床症状改善。结论丙酸血症的临床表现复杂, 缺乏特异性, 多数患者预后不良。新生儿筛查和临床高危筛查有助于早期治疗和改善预后。丙酸血症基因型与表型的关系尚不明确, 但某些基因变异可能与早发型或晚发型丙酸血症有关。

高脂饮食大鼠脂肪肝脂质代谢轴的变化及中药对其的干预作用

目的探讨腺苷酸活化的蛋白激酶(AMPK)-乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)-丙二酰辅酶A(Malonyl Co A)脂质代谢轴在脂肪肝病理机制中的意义。方法采用大鼠脂肪肝模型,随机分正常组、模型组和中药干预组各8只。造模12周,中药干预组在第8周起按1 ml/100 g鼠重予中药(中药"HJJB"复方:红景天苷、绞股蓝总苷、姜黄素、白术多糖)灌胃治疗。观察项目:1肝组织HE染色;2生化法检测血清及肝脏甘油三酯(TG)含量,酶免法检测肝脏游离脂肪酸(FFA)、AMPK、ACCase、Malonyl CoA含量;3肝脏TG、FFA、AMPK、ACCase、Malonyl CoA含量间的相关性分析。结果 1模型组肝脏出现严重的脂肪变性,肝脏TG、FFA、ACCase、Malonyl CoA含量较正常组均显著升高(P<0.01),肝脏AMPK含量较正常组显著降低(P<0.01);中药干预组的肝脏TG、FFA、ACCase、Malonyl CoA含量均显著低于模型组(P<0.01),肝脏AMPK含量则显著高于模型组(P<0.01)。2肝脏TG、FFA含量与肝脏ACCase、Malonyl CoA含量之间均呈显著正相关(P<0.001),而与肝脏AMPK含量则呈显著负相关(P<0.001)。结论脂肪肝大鼠AMPK-ACCase-Malonyl CoA脂质代谢轴明显异常,在脂肪肝病理机制中有重要意义。