蛋白–配体复合物的结构及其相互作用分子机制的虚拟仿真实验 项目的建设与教学实践——COVID-19肺炎疫情防控时期线上教学的案例

宏观世界和微观世界的尺度鸿沟使得人类无法用肉眼直接观察到微观结构,但化学研究者又必须基于微观结构解释物质的宏观性质,因此借助X射线衍射等仪器对微观结构进行表征是认识微观世界的重要手段。然而这些科学仪器普遍使用成本高昂、操作门槛高,且存在辐射污染的风险。这也成为了本科生学习和理解微观结构的最大障碍。我们本着“能实不虚、虚为实用、虚实结合”的建设理念,综合运用“数字化3D虚拟现实”等现代信息化技术,将微观世界中的蛋白–配体复合物的晶体学研究、蛋白–配体结合构象的理论精准预测的最新成果,与“结构化学课程群”中的基本理论知识有机结合、重组再造、由浅入深地合理设计、二次开发、转化为本虚拟仿真实验项目,旨在构建一个“有图有真相”的三维、立体、直观的蛋白–配体结构及其相互作用的研讨空间,引导学生进一步掌握化学学科的理论基础,培养学生的化学学科思维、学科表达及应用的能力与素养。

黄酮类化合物抗肿瘤作用分子机制研究进展

天然黄酮类化合物(flavonoidscompounds)是植物体多酚类(polyphenolic compounds)的内信号分子及中间体或代谢物,具有多种药理活性。对黄酮类化合物的抗肿瘤作用研究已久,国内外文献报道较多,提出作用机制有:抑制肿瘤细胞增殖、促进肿瘤细胞凋亡、干扰细胞信号传导、调节抑癌基因和癌基因关系等。本文对黄酮类化合物抗肿瘤作用分子机制的研究进展进行了简要的概述。

基于血浆代谢组学研究三七皂苷R1改善神经炎症的分子作用机制

目的:通过血浆代谢组学研究三七皂苷R1(notoginsenside R1,NGR1)治疗神经炎症的分子作用机制。方法:采用腹腔注射0.83 mg‧kg^(-1)脂多糖(LPS)构建小鼠神经炎症模型,应用NGR1(30 mg‧kg^(-1))进行给药治疗,眼眶静脉丛取血并分离血浆。在使用苏木素-伊红(HE)染色法检测小鼠脑组织损伤情况、采用实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)技术检测神经炎症相关指标及酶联免疫吸附反应(ELISA)技术分析血清炎症因子变化的基础上,应用液相色谱-质谱法(LC-MS)对各组小鼠血浆样品进行代谢组学分析,通过人类代谢组数据库(HMDB)、京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库进行差异内源代谢物的鉴定,并应用MetaboAnalyst和Metscape数据库进一步分析差异内源代谢物的关键代谢途径,最后通过qRT-PCR检测调控关键代谢途径基因表达水平的变化。结果:NGR1能够明显改善小鼠脑组织神经损伤,明显降低中枢神经炎症因子离子化钙结合适配分子1(Iba-1)、白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-6的mRNA水平,显著提高转化生长因子-β(TGF-β)的mRNA水平,显著降低血清炎症因子IL-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达水平。此外,代谢组学发现模型组与给药组之间小鼠血浆中皮质酮、吲哚丙酮酸、泛酸、12S-羟基5Z,8Z,10E,14Z-二十碳四烯酸、PC(18:3(9Z,12Z,15Z)/16:1(9Z))等22个差异内源代谢物发生明显变化,主要涉及甘油磷脂代谢、亚油酸代谢及类固醇激素生物合成等代谢通路。qRT-PCR结果显示,给药后能显著逆转关键代谢途径中2A型磷脂酶A2(PLA2G2A)、1B型磷脂酶A2(PLA2G1B)、12A型磷脂酶A2(PLA2G12A)、醛酮还原酶1D1(AKR1D1)、羟基类固醇11β脱氢酶1(HSD11B1)、羟基类固醇11β脱氢酶2(HSD11B2)mRNA表达水平。结论:NGR1对LPS诱导的神经炎症具有治疗作用,并可能通过调控皮质酮等关键代谢物及甘油磷脂代谢、亚油酸代谢及类固醇激素生物合成等关键途径发挥抗神经炎症的作用,将为深入研究NGR1抗神经炎症的作用机制提供参考。

基于整合药理学平台的当归补血汤治疗贫血分子作用机制研究

目的:借助整合药理学平台研究当归补血汤治疗贫血的分子作用机制。方法:依托中医药整合药理学平台(integrative pharmacology-based research platform of traditional Chinese medicine,TCMIP)V2.0,构建当归补血汤治疗贫血的“方剂-中药材-成分-疾病-靶标-通路”多维关系网络图,预测其治疗贫血疾病的关键靶标和作用通路,揭示其分子作用机制。结果:当归补血汤中与贫血疾病相关的化学成分包括谷甾醇、叶酸、华良姜素、豆甾醇、琥珀酸、叶酸、癸二酸、壬二酸8种,核心靶标176个,共有靶标9个;前20位核心靶标和通路中多数靶标与癌性贫血发生有关,如Akt1、CCND1、ABL1、EPOR、GATA1、SMAD4等可能通过细胞增殖正调节、细胞增长负调节、蛋白激酶b信号蛋白正调节、细胞分化等通路起抑制癌细胞增殖、增长、分化及凋亡等作用;而NFKB1、HSP90AA1、TFRC、TF、NDUFV1、NDUFS1等靶标可能通过细胞因子介导的信号通路、Nf-kappab转录因子正调节、线粒体呼吸链组装、红细胞分化、促红细胞生成素介导信号通路、肽丝氨酸磷酸化正调节等途径,以提高免疫力、补充营养、消除炎症等方式治疗缺铁性贫血、炎性贫血、心脑缺血、糖尿病并发症及改善营养不良性等的贫血。结论:当归补血汤可通过多靶点、多通路治疗缺铁性贫血、心脑缺血、癌性贫血、炎性贫血、营养不良性贫血及糖尿病、高脂血症等引起的贫血。

基于血清化学成分研究藏药六味木香丸治疗慢性非萎缩性胃炎的分子作用机制

目的:以小鼠实验入血化学成分研究六味木香丸治疗慢性非萎缩性胃炎的作用靶点与机制。方法:采用Thermo TSQ-MS检测六味木香丸8种入血成分的含量;网络药理学方法(Swiss Target Prediction、Herb、GeneCards、OMIM、Cytoscape、STRING)筛选入血成分及疾病靶点,绘制交集靶点维恩图,构建“入血成分-靶点”及PPI关系网络;生物信息学方法(GO、KEGG)分析生物过程、信号通路,挖掘网络药理学预测靶点与动物实验差异表达蛋白(干预1、2个月)交集靶点,并使用Mestro进行分子对接;最后,通过Western Blot(WB)实验在动物组织验证共同交集靶点。结果:MRM靶向检测8个入血成分质谱响应良好,线性方程的R2接近于1,满足物质靶向检测与定量要求;六味木香丸8种入血成分映射416个靶点,慢性非萎缩性胃炎疾病靶点1250个,入血成分和疾病共同交集靶点157个。GO结果显示,入血成分的靶蛋白主要富集到基因表达的正调节、凋亡过程的负调控和炎症反应等生物过程,功能蛋白质与酶以及ATP结合,KEGG结果显示涉及有PI3K-Akt、MAPK、IL-17、TNF等信号通路;网络药理学预测靶点与小鼠模型蛋白库比较显示,共同交集靶点有TFAM、PARP1、COL3A1、NQO1、IDO1、CTSL、HMGCR等。分子对接结果发现,8个入血成分与3个核心蛋白受体对接分数均低于-5.0 kJ/mol。WB结果显示,3个靶蛋白在模型组、对照组中具有高表达,干预组的低、中、高剂量中均具有下调作用。结论:六味木香丸入血成分对治疗慢性非萎缩性胃炎具有潜在的抗炎、抗炎癌转化的作用。

优化溃结方对溃疡性结肠炎气滞血瘀模型大鼠的影响及其作用机制研究

背景经验方优化溃结方能有效提高溃疡性结肠炎(UC)患者生活质量,促进肠黏膜愈合和临床缓解,但其作用机制尚不完全明确。目的探讨优化溃结方对UC气滞血瘀模型大鼠的影响及其作用机制。方法2023年9—10月,选取SPF级雄性SD大鼠70只并采用随机数字表法将其随机分为正常组、模型组、柳氮磺胺吡啶组、低剂量组、标准剂量组、益气组、活血组,每组10只。采用三硝基苯磺酸(TNBS)/乙醇二次致炎法结合束缚法建立UC气滞血瘀模型。正常组大鼠在造模时使用0.9%氯化钠溶液灌肠,并与其他组大鼠进行同步抓取、固定,在造模成功后给予等体积水灌胃,1次/d,共灌胃14次;模型组大鼠在造模成功后给予等体积水灌胃,1次/d,共灌胃14次;柳氮磺胺吡啶组、低剂量组、标准剂量组、益气组、活血组大鼠分别在造模成功后给予柳氮磺胺吡啶药液0.54 g/kg灌胃、低剂量优化溃结方药液0.837 g/kg、标准剂量优化溃结方药液1.674 g/kg灌胃、黄芪药液1.8 g/kg、红花药液0.9 g/kg,均为1次/d,均灌胃14次。采用高精度透射电镜观察7组大鼠干预后结肠组织超微结构变化,并比较7组大鼠干预后结肠组织趋化因子受体4(CXCR4)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、转化生长因子激酶1(TAK1)表达水平。结果低剂量组、标准剂量组大鼠干预后结肠组织超微结构趋于正常。模型组大鼠干预后结肠组织CXCR4、VEGFA、TAK1蛋白灰度比值、mRNA相对表达量高于正常;柳氮磺胺吡啶组、低剂量组、标准剂量组、益气组、活血组大鼠干预后结肠组织CXCR4、VEGFA、TAK1蛋白灰度比值、mRNA相对表达量低于模型组(P<0.05);标准剂量组大鼠干预后结肠组织CXCR4、VEGFA、TAK1蛋白灰度比值低于柳氮磺胺吡啶组,活血组大鼠干预后结肠组织VEGFA、TAK1 mRNA相对表达量低于柳氮磺胺吡啶组(P<0.05)。结论优化溃结方及其益气、活血组分可有效降低UC气滞血瘀模型大鼠结肠组织CXCR4、VEGFA、TAK1表达水平,其治疗作用可能是益气组分、活血组分通过协同调节结肠组织中CXCR4、VEGFA、TAK1表达水平而实现。

中药活性成分调控糖代谢抗胆管癌的分子机制

胆管癌是一种高度异质性的肿瘤,其发病隐匿、病情凶险、恶性程度高、预后极差。葡萄糖是胆管癌增殖和转移的主要能量来源,胆管癌细胞在快速增殖过程中其糖代谢途径会被重新编辑,产生大量能量以满足自身需求。中医药在胆管癌治疗中具有独特优势,中药活性成分已被证明可以通过调控糖代谢抑制胆管癌的发生和发展。本文对胆管癌中的糖代谢特点和中药活性成分调控糖代谢抗胆管癌进行综述,为胆管癌的治疗提供新思路。

应用网络药理学及分子对接技术研究甘草泻心汤治疗白塞病的分子机制

目的运用网络药理学和分子对接技术研究甘草泻心汤治疗白塞病(BD)的分子机制,为今后的研究提供参考。方法运用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)获取甘草泻心汤中七味药材的有效成分与作用靶点,并利用UniProt数据库将作用靶点基因加以注释和整合。通过GeneCard、PharmGkb、TTD、OMIM、DrugBank数据库获得BD疾病靶点,并与药物作用靶点取交集。使用Cytoscape 3.8.0软件构建药物-成分-疾病靶点网络图;使用STRING数据库构建蛋白质与蛋白质相互作用(PPI)网络,并用Cytoscape 3.8.0软件进行分析;使用R×644.0.5软件和脚本对交集靶点进行基因本体(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;运用AutoDock Tools对核心靶点及核心成分进行分子对接验证。结果共筛选出甘草泻心汤236个成分、3480个靶点,986个BD疾病靶点,63个药物与疾病交集靶点,筛选出槲皮素、β-谷甾醇、山奈酚、豆甾醇、黄芩甙元、富马碱、汉黄芩素7个核心成分,前列腺素内过氧化物合酶2(PTGS2)、白细胞介素18(IL-18)、CC趋化因子配体2(CCL2)、基质金属蛋白酶9(MMP-9)、信号转导与转录激活因子3(STAT3)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、CXC趋化因子配体8(CXCL8)7个核心靶点。共得到1804个GO条目,106条KEGG通路,包含晚期糖基化终末产物/晚期糖基化终末产物受体(AGE-RAGE)信号通路、IL-17信号通路、缺氧诱导因子-1(HIF-1)信号通路等。分子对接结果显示,药物核心成分与疾病核心靶点之间有较强的结合能力。结论甘草泻心汤可通过多成分、多靶点、多通路治疗BD。

基于网络药理学研究“黄芪-大黄-积雪草”角药治疗慢性肾功能衰竭的作用机制

目的通过网络药理学方法研究“黄芪-大黄-积雪草”治疗慢性肾功能衰竭(chronic renal failure,CRF)的核心成分、作用靶点、信息通路及作用机制。方法通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)获取并筛选“黄芪-大黄-积雪草”角药的活性成分及作用靶点,CRF相关靶基因通过GeneCards、人类孟德尔遗传数据库和疾病关联数据库(GAD)数据库检索,对CRF的相关靶点及“黄芪-大黄-积雪草”角药的作用靶点取交集,其中蛋白信息转换成基因信息通过Uniprot数据库完成,绘制Venny图。将靶点导入STRING数据库制作蛋白质相互作用(PPI)网络图,通过Cytoscap3.9.1软件对PPI网络进一步分析,得到关键蛋白靶点。借助京都基因与基因组百科全书(KEGG)与注释、可视化和集成发现数据库(DAVID)数据库进行基因本体(GO)功能及KEGG信号通路富集分析。应用Cytoscape 3.9.1软件构建“黄芪-大黄-积雪草”角药治疗CRF的疾病-通路-靶点-成分-药物网络图。结果获得“黄芪-大黄-积雪草”共39种活性成分、226个靶点,其中黄芪-大黄-积雪草角药治疗CRF关键靶点82个。PPI网络图显示78个节点,互作关系269条,平均度值为6.9。GO分析共得到富集结果614个,KEGG分析得到142条信号通路,涉及晚期糖基化终未产物(AGE-RAGE)信号通路、癌症通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、白细胞介素(IL)-17信号通路、Toll样受体信号通路等。结论“黄芪-大黄-积雪草”角药可通过多种成分、多个靶点、多条信号通路治疗CRF。

小建中汤治疗脾胃虚寒型消化性溃疡作用机制的网络药理学研究及验证

目的以网络药理学研究结果为基础,对小建中汤中桂枝、甘草、生姜、大枣、白芍、饴糖6种中药开展深入研究,以期为小建中汤治疗脾胃虚寒类消化性溃疡作用机制研究提供新的依据及方向。方法基于中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)、中医药综合数据库(TCMID)获取小建中汤6种中草药的相关化学成分,并在Swiss Target Prediction中搜索活性化学成分潜在靶点;通过GeneCards数据库检索消化性溃疡、十二指肠溃疡、胃溃疡靶点和脾胃虚寒型消化性溃疡主要症状靶点;筛选出疾病主要症状、疾病和药物的共同靶点;运用Cytoscape Version 3.7.2软件绘制药物-化合物-靶点网络;利用STRING数据库绘制构建蛋白质相互作用(PPI)网络分析共同靶点之间的相互作用,找出可能的关键基因;利用R软件进行基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,分析治疗的作用机制;运用AutoDock及Pymol对关键靶点与相应活性成分进行分子对接验证,实验验证小建中汤对靶点蛋白、白细胞介素(IL)-6表达的影响。结果分析得到小建中汤具有128个活性化学成分作用于75个脾胃虚寒型消化性溃疡靶点,其中TP53、血管内皮生长因子(VEGF)、IL-6、胱天蛋白酶3(CASP3)、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(AKT1)、信号转导因子和转录激活因子3(STAT3)、丝裂原活化蛋白激酶3(MAPK3)、白蛋白(ALB)、表皮生长因子受体(EGFR)与非受体酪氨酸激酶(SRC)为核心靶点;而小建中汤治疗脾胃虚寒型消化性溃疡的核心活性成分是儿茶素、羟黄酮、芍药内苷C、拟雌内酯、草果甲素等;靶点基因主要富集于脂筏、膜微结构域、膜区、细胞小凹等细胞区域,作用于跨膜受体蛋白酪氨酸激酶活性、蛋白酪氨酸激酶活性、跨膜受体蛋白激酶活性、磷酸酶结合等分子功能,重要的是具有调节平滑肌细胞增殖和氧化应激反应。生物学通路则主要集中于磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)-Akt信号通路、缺氧诱导因子(HIF)-1信号通路、C型凝集素受体信号通路、胃癌等通路。分子对接结果显示,筛选的主要核心成分与其对应靶蛋白具有较好的结合活性。结论小建中汤通过网络药理学预测的作用机制多成分、多靶点、多通路治疗脾胃虚寒型消化性溃疡;实验验证小建中汤可下调靶点蛋白IL-6的表达,抑制肠上皮损伤。

唑来膦酸对肌少症作用机制的研究进展

肌少症是指与年龄增长有关的进行性全身骨骼肌质量减少、骨骼肌力量下降和(或)躯体功能减退的疾病。近年我国流行病学调查显示,60岁及以上的老年人肌少症患病率为5.7%~23.9%,跌倒、骨折等相关风险增加,加重了家庭和社会的负担。目前缺乏有效治疗药物。肌肉和骨骼在发育、生长、衰老和许多疾病中表现出显著的共性,肌少症常伴随骨质疏松一起发生。唑来膦酸是临床上应用较为广泛的抗骨质疏松药物,它主要通过抑制甲羟戊酸代谢途径中的法尼基焦磷酸合成酶来发挥作用。唑来膦酸不仅可以保持骨骼完整性,还可以在各种情况下发挥肌肉促进作用。该文通过梳理唑来膦酸对肌少症的影响及其涉及的潜在机制,为未来治疗肌少症提供新的思路。

中药抗骨质疏松症及其分子作用机制研究进展

骨质疏松症是一种以骨量减少、骨微结构退化和骨脆性增加的常见疾病。随着世界人口老龄化的加剧,其发病率呈逐年升高趋势,因此,针对骨质疏松症的防治受到越来越多的重视。近年来,传统中药治疗骨质疏松症作用机制方面的研究不断深入,发现其与细胞自噬作用、成骨细胞与破骨细胞的活性以及间充质干细胞的定向分化等因素关系密切。因此,结合中药有效成分对骨质疏松症的作用和精准信号调节通路,可为骨质疏松症的防治提供理论依据和潜在治疗靶点。

现代中药复方还脑益聪方治疗老年痴呆症作用机制的研究进展

近年来,随着我国对中医药事业的不断重视和发展,中医学在治疗老年痴呆方面取得了一定疗效,能有效减缓老年痴呆的恶化,甚至防治老年痴呆。还脑益聪方是我国现代中医学家所研究的治疗认知障碍类疾病的中药制剂,有着补肾益气、活血通络、化痰祛浊、清热解毒的功效,与老年痴呆的发病机制吻合。因此,本文总结并阐述了还脑益聪方的方义分析和通过抑制环磷腺苷效应元件结合蛋白(cAMP response element-binding protein,CREB)活性、下调早老蛋白增强子-2(presenilin enhancer 2,PEN-2)表达、抑制γ分泌酶活性、减少淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,APP)裂解及β-淀粉样蛋白(amyloidβ-peptide,Aβ)产生等药理作用机制来防治老年痴呆的实验研究和临床概况,以期为还脑益聪方防治老年痴呆提供参考和文献支持,并为今后进一步的研究奠定基础。

人参皂苷治疗哮喘的分子作用机制研究进展

哮喘是由多种细胞和细胞内组分参与的气道炎症性疾病,以气道的慢性炎症、气道高反应性、可逆性气流受限及气道重构为主要特征。哮喘的可逆性气流受限可逐渐发展成不可逆的气流受限,演变为重症哮喘。重症哮喘常合并呼吸衰竭等,危害人类健康。人参皂苷包含Rh_(1)、Rh_(2)、CK、Rb_(1)、Rg_(1)和Rg_(3)等有效成分,其中多个成分对哮喘的治疗具有有效性,通过抑制炎症因子、多条信号通路改善哮喘症状。本文对人参皂苷治疗哮喘的分子作用机制进行综述,为临床治疗哮喘提供理论依据。

多光谱法结合分子模拟分析洛索洛芬和金属离子影响三磷酸腺苷对蛋白的作用机制

利用光谱法结合分子模拟分析探究在血浆中常见的5种金属元素存在下,洛索洛芬对三磷酸腺苷抑制血清白蛋白的影响。研究结果表明,在洛索洛芬钠的影响下,三磷酸腺苷以静态猝灭的模式抑制蛋白的荧光强度。ΔG<0,ΔH<0且ΔS>0,表明两种药物与蛋白的结合为自发的放热反应,作用力以氢键和范德华力为主。通过希尔方程,测定出希尔系数均略大于1,表明洛索洛芬和三磷酸腺苷之间有弱的正协同效应;同步荧光数据说明结合位点更加接近于酪氨酸残基。添加的镁、钴和锰明显增强抑制作用,反而铬和铁削弱了抑制作用。分子对接法证明光谱实验的结论,为后续进一步开展探究临床实践过程中应用合并用药对疾病进行治疗奠定一定的理论基础。

基于网络药理学和分子对接技术探讨参苓白术散治疗抗生素相关性腹泻的分子作用机制

目的:运用网络药理学及分子对接技术探讨参苓白术散治疗抗生素相关性腹泻(Antibiotic-associated Diarrhea,AAD)可能的分子作用机制。方法:在中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)获取参苓白术散的活性成分与药物作用靶点,在GeneCards和OMIM数据库中获取AAD的靶点。采用Cytoscape 3.6.0构建“中药-活性成分-参苓白术散”对AAD作用靶点的调控网络图,结合String数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,筛选出参苓白术散对AAD调控网络中潜在的最佳靶点。利用DAVID数据库进行基因本体论(GO)功能富集分析及京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。最后,运用AutoDock Tools 1.5.6和AutoDock Vina 1.0进行分子对接验证。结果:搜索得到参苓白术散活性化合物156个,对应的靶点276个;其中作用于AAD的靶点186个,AAD疾病靶点2787个。有GO条目440条与KEGG通路127条。参苓白术散的核心化合物木犀草素、槲皮素、山柰酚作用于关键靶蛋白JUN原癌基因(Jun Proto-oncogene,JUN)、肿瘤抑制蛋白p53(Tumor Protein p53,TP53)等信号通路对AAD发挥整体疗效。参苓白术散关键活性成分与最佳核心靶蛋白的分子对接结合能基本低于-7 kJ/mol,证明参苓白术散关键活性成分与关键靶蛋白具有较好的结合活性。结论:本研究初步预测了参苓白术散治疗AAD的分子作用机制,为日后研究提供参照。

巨大芽胞杆菌与普通生酮基古龙酸菌共培养过程中相互作用分子机制研究进展

混菌发酵法广泛应用于维生素C前体2-酮基-L-古龙酸的生产。为进一步改善工艺,多年来,科研人员一直致力于研究发酵过程中两菌相互作用的科学本质。目前,随着组学技术、高通量技术、生物信息学和生理学等多种技术与学科的迅速发展,为深入研究相互作用分子机制提供了新的方法和工具。通过蛋白质组学、代谢组学、比较基因组学、转录组学等多种组学数据的挖掘和分析,提供了系统中各层次之间的相互作用关系网络。在此基础上结合高通量的生理学验证分析,为诠释两菌相互作用分子机制和开发代谢工程改造策略奠定了基础。本文就近些年来在该研究方向的进展及其应用进行了简要归纳,并提出进一步研究的方向。

山东大学揭示了硝态氮在玉米和拟南芥中保守地改善铝胁迫耐受性的分子作用机制

土壤酸化是世界范围内限制农业生产的主要问题之一。当土壤pH值低于4.5时,可溶性的铝离子(Al^(3+))会释放到土壤中,对农作物的生产造成很大影响。导致我国土壤酸化程度加重的主要原因之一就是氮肥的过度使用。硝态氮(NO_(3)^(-))和铵态氮(NH_(4)^(+))是土壤无机氮的主要形式,有研究表明不同形态的氮在植物耐铝性中起着不同的作用,而植物中氮和铝毒性之间的相互作用又因物种而异。截至目前,氮信号参与调控植物耐铝性的分子机制尚不清楚。

金丝桃苷抑制鼻咽癌细胞生物学行为的分子机制研究

目的 探讨金丝桃苷对鼻咽癌细胞增殖、迁移和侵袭等生物学行为的影响和机制。方法 采用10、20及40 mg/L金丝桃苷的培养液孵育SUNE1细胞,依次记为低、中、高剂量组;将长链非编码RNA(lncRNA)配对盒基因8反义RNA 1(PAX8-AS1)过表达或敲低质粒、miR-494-3p模拟物及其阴性对照分别转染至40 mg/L金丝桃苷处理的SUNE1细胞,采用CCK-8实验、平板克隆实验、Transwell实验检测SUNE1细胞活力、克隆形成以及迁移和侵袭。蛋白质印记法分析基质金属蛋白酶(MMP)-2和MMP-9蛋白表达。实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测lncRNA PAX8-AS1和miR-494-3p表达。双荧光素酶报告实验分析lncRNA PAX8-AS1和miR-494-3p靶向关系。结果低、中、高剂量金丝桃苷降低SUNE1细胞活力、迁移数和侵袭数,下调MMP-2蛋白、MMP-9蛋白以及miR-494-3p表达水平,上调lncRNA PAX8-AS1表达水平(P<0.05)。lncRNA PAX8-AS1靶向负调控miR-494-3p表达。过表达lncRNA PAX8-AS1增强40 mg/L金丝桃苷对SUNE1细胞活力、迁移、侵袭以及MMP-2、MMP-9蛋白表达的抑制作用(P<0.05)。敲低lncRNA PAX8-AS1和过表达miR-494-3p均减弱40 mg/L金丝桃苷对SUNE1细胞活力、迁移、侵袭以及MMP-2、MMP-9蛋白表达的抑制作用(P<0.05)。结论 金丝桃苷可能通过上调lncRNA PAX8-AS1/miR-494-3p轴来抑制鼻咽癌细胞增殖、迁移和侵袭。

蟾毒灵抗肿瘤作用分子机制

蟾酥在中医药抗肿瘤治疗方面已有悠久的历史，其单体蟾毒灵被认为是具有抗肿瘤活性的有效成分之一。从诱导肿瘤细胞凋亡、分化，抑制细胞增殖及血管生成，增强放化疗药物的敏感性等方面阐述蟾毒灵抗肿瘤作用的分子机制，可以为深入研究蟾毒灵及其发展和临床用药提供依据。