糖尿病大鼠额叶脑神经细胞中ERK1/2及其下游底物Elk-1磷酸化表达状态的研究

目的研究糖尿病大鼠额叶神经细胞中细胞外信号调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK1/2)、底物磷酸化ets样基因1(Elk-1)的磷酸化表达状态,以探讨糖尿病脑病的发病机制。方法应用链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)诱导制备糖尿病大鼠模型,通过组织学、免疫组化染色,对比观察糖尿病大鼠额叶脑组织的病理改变及神经细胞中磷酸化ERK1/2及下游作用底物Phospho-Elk-1的表达情况。结果制模后第4周和第8周,糖尿病组大鼠额叶脑皮质神经细胞中磷酸化-ERK1/2以及大鼠额叶脑皮质、灰质核团神经细胞中的磷酸化-Elk-1的阳性率均高于同期对照组以及第3天、第2周糖尿病组大鼠(P<0.05),糖尿病组大鼠第8周额叶脑皮质核团神经细胞中磷酸化ERK1/2和磷酸化Elk-1表达的阳性率高于第4周(P<0.05)。制模后第2、4、8周的糖尿病组大鼠的额叶脑灰质神经细胞中磷酸化ERK1/2阳性率均高于同期对照组和制模后第3天(P<0.05),且随着制模时间的延长,磷酸化ERK1/2阳性率逐渐增高(P<0.05)。结论糖尿病大鼠在制模后第4、8周额叶神经细胞中存在ERK1/2信号转导通路的异常激活。

单/双磷酸化酪氨酸底物与蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B相互作用分子动力学研究

目的:探索双磷酸化酪氨酸底物与蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B(PTP1B)亲和能力比单磷酸化酪氨酸底物高的原因。方法:利用分子动力学模拟的方法来研究上述两种底物与PTP1B相互作用的差异。结果:双磷酸化酪氨酸底物和单磷酸化酪氨酸底物对PTP1B骨架运动影响模式相近。但双磷酸化酪氨酸底物可以增强底物与PTP1B的Asp48之间的形成氢键的概率。能量分解分析表明双磷酸化酪氨酸底物两个双磷酸化酪氨酸与PTP1B之间的强静电作用是导致双磷酸化酪氨酸底物与PTP1B相互作用能的主要原因。结论:双磷酸化酪氨酸底物与PTP1B比单磷酸化酪氨酸底物亲和力高的主要原因是双磷酸化酪氨酸底物与PTP1B中Asp48强氢键作用以及双磷酸化酪氨酸底物的两个双磷酸化酪氨酸与PTP1B之间的强静电作用。

生物体内高能量化合物—三磷酸腺苷

生物生生不息,动动不止,繁衍种族,欣欣向荣,并使体内能量源源不断地得到供应,乃至表现出生长发育、遗传变异等一系列复杂的生命活动,这是由于生物体内有多种能量化合物,其中三磷酸腺苷是一种重要的高能化合物。

细胞因子信号转导抑制因子3对糖尿病大鼠胰岛素受体底物1及其丝氨酸磷酸化水平的影响

目的观察糖尿病大鼠肝脏和骨骼肌中细胞因子信号转导抑制因子3(SOCS-3)、胰岛素受体底物1(IRS-1)及丝氨酸磷酸化胰岛素受体底物1(PIRS-1^(Ser307))水平,探讨其在胰岛素抵抗发生中的机制。方法将40只雄性SD大鼠按随机数字表法分为对照组(20只)和糖尿病组(20只)。对照组大鼠予以普通饲料喂养,糖尿病组大鼠予以高糖高脂饲料喂养4周后腹腔注射链脲霉素,其中16只大鼠制成2型糖尿病模型。采用实时荧光定量PCR法检测大鼠肝脏和骨骼肌中SOCS-3、IRS-1 mRNA水平,Western blot法检测大鼠肝脏和骨骼肌中SOCS-3、IRS-1、PIRS-1^(Ser307)蛋白水平。应用t检验及Pearson直线相关进行数据分析。结果 1与对照组相比,糖尿病组大鼠肝脏和骨骼肌SOCS-3 mRNA显著升高(P<0.05),IRS-1 mRNA显著降低(P<0.05);糖尿病组大鼠肝脏和骨骼肌SOCS-3和PIRS-1^(Ser307)蛋白显著升高(P<0.05),IRS-1蛋白显著降低(P<0.05);2糖尿病组大鼠肝脏和骨骼肌SOCS-3蛋白与IRS-1蛋白呈负相关(r=-0.865、-0.756,P<0.05),与PIRS-1^(Ser307)蛋白呈正相关(r=0.678、0.663,P<0.05)。结论糖尿病大鼠可能通过上调SOCS-3基因,增加IRS-1丝氨酸磷酸化水平和降低IRS-1表达,诱发胰岛素抵抗。

ATP在生物体内是怎样产生的?能否人工合成?

答:氧化磷酸化作用是指生物氧化过程中放出的能量转移至ATP的过程,可见在生物体内ATP是通过氧化磷酸化作用产生的。氧化磷酸化作用至少有三种形式即:底物水平磷酸化、呼吸链磷酸化及光合磷酸化等,前者是指底物被氧化时,直接形成ATP的过程,如糖降解过程中,由磷酸烯醇式丙酮酸→烯醇式丙酮酸反应:

前列腺素家族中的PGB2、15-keto-PGE2、8-iso-PGF2α在非酒精性脂肪性肝病中的作用

目的探讨前列腺素家族(prostaglandins,PGs)成员对非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)的影响。方法以人肝癌细胞系HepG2细胞为研究对象。试验设为对照组(Ctrl)、脂肪变组(FFA)、前列腺素B2(PGB2、10μg/mL)处理组、15-酮基-前列腺素E2(15-keto-PGE2、10μg/mL)处理组、8-异前列腺素F2a(8-iso-PGF2α、10μg/mL)处理组。采用噻唑蓝(MTT)试验检测细胞活性,油红O染色检测脂质沉积,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测炎性因子基因的表达情况,Western blot检测磷酸化胰岛素受体底物(p-IRS)蛋白的表达水平。另取15只SPF级雄性C57BL/6J小鼠,随机分为基础组(CD组,n=5,10%低脂饲料喂养16周)、高脂组(HFD组,n=5,60%高脂饲料喂养16周,建模NAFLD)、PGB2组(n=5,60%高脂饲料喂养16周后,每天给予尾静脉注射PGB220μg/kg,持续2周)。采用小鼠葡萄糖耐量试验(IPGTT)检测小鼠的糖耐量水平,HE染色验证小鼠肝脏脂肪变程度。结果油红O染色结果显示,PGs对NAFLD的脂质沉积没有显著影响,但PGs能够缓解NAFLD伴随产生的炎症。qRT-PCR结果显示,FFA组IL-1β水平[(2.274±0.550)倍]与对照组相比显著升高(P=0.0028),而在50μg/mL PGB2、10μg/mL 15-keto-PGE2和10μg/mL 8-iso-PGF2α的作用下,IL-1β分别降低至[(0.720±0.036)倍,P=0.0031、(0.857±0.225)倍,P=0.0064和(1.767±0.725)倍,P=0.0297]。Western blot结果显示,经过PGs处理,p-IRS蛋白的表达水平增加。CD组小鼠体重为(28.560±2.028)g,HFD组小鼠体重升高至(49.300±0.667)g,而PGB2组显著降低至(40.840±4.043)g,各组间差异有统计学意义(P=0.0017);此外,PGB2组葡萄糖耐量结果优于HFD组。HE染色结果显示,与HFD组比较,PGB2组肝脏脂肪变的程度降低。结论PGs中的PGB2、15-keto-PGE2、8-iso-PGF2α可通过缓解IL-1β介导的炎症,上调p-IRS表达,促进胰岛素信号传导,减轻胰岛素抵抗,缓解NAFLD的发生、发展。

Rho激酶在肺动脉高压大鼠肺组织中的表达

目的探讨Rho激酶在肺动脉高压大鼠肺组织中的表达及其作用机制。方法48只雄性SD大鼠,随机分为对照组和模型组,测大鼠平均肺动脉压力(mPAP)、右心室肥厚指数(RVHI)。采用RT-PCR及Western blot法,从基因和蛋白水平观察肺组织Rho激酶表达;Western blot法检测其底物肌球蛋白磷酸酶的磷酸化状态,作为该激酶功能活化标志。结果Rho激酶mRNA和蛋白在肺动脉高压早期即明显上调,后期仍维持于较高水平;肌球蛋白磷酸酶磷酸化水平也较对照组显著增高(P均<0.01),并与mPAP及RVHI均呈显著正相关(P均<0.01)。结论肺动脉高压大鼠肺组织中存在Rho激酶的表达上调与功能活化,提示Rho激酶在肺动脉高压发病机制中具有重要作用。

姜黄素对阿尔茨海默病模型小鼠胰岛素受体底物-1的影响

目的观察姜黄素对阿尔茨海默病模型APP/PS1双转基因小鼠胰岛素受体底物-1(IRS-1)和磷酸化胰岛素受体底物-1(p-IRS-1)表达的影响,探讨姜黄素神经保护作用机制。方法将3月龄的APP/PS1双转基因小鼠随机分为模型组、罗格列酮组、姜黄素高(400 mg/kg)、中(200 mg/kg)、低(100 mg/kg)剂量组,并以同窝阴性小鼠作为正常对照组。连续灌胃6个月后,应用免疫组织化学、Western blot和RT-PCR法进行检测。结果免疫组化染色,模型组小鼠大脑海马CA1区IRS-1阳性细胞较正常组明显增加(P<0.01),与模型组相比,各干预组IRS-1阳性细胞数减少(P<0.05或P<0.01),p-IRS-1结果与IRS-1结果相反。Western blot检测海马IRS-1和p-IRS-1的蛋白表达结果与免疫组化检测结果一致。RT-PCR检测IRS-1 mRNA表达结果与免疫组化和Western blot结果一致。结论姜黄素可以使APP/PS1双转基因小鼠海马增加的IRS-1和减少的p-IRS-1得以恢复,并调节IRS-1mRNA表达,改善APP/PS1双转基因小鼠胰岛素信号转导,提示姜黄素可能通过调节胰岛素信号转导机制发挥抗阿尔茨海默病作用。

ATP与细胞主动运输能量偶联关系的实验设计

细胞和其环境之间进行着活跃的物质交换,大多数细胞可以根据生理需要有选择性地吸收其些离子,并具有逆着浓度梯度不断地积累某种离子的能力。这种质膜上的"离子泵"

妊娠期糖尿病胎盘组织中SOCS3与IRS1、IRS1^(ser307)水平的相关性研究

目的:探索妊娠期糖尿病(GDM)胎盘组织中SOCS3与IRS1、IRS1^(ser307)水平的相关性。方法:收集GDM组及正常孕妇组胎盘组织。HE染色观察GDM胎盘组织的病理变化。QRT-PCR、免疫组化检测SOCS3、IRS1在胎盘组织中的表达及分布情况。Western blot检测SOCS3、IRS1、IRS1^(ser307)三种蛋白的表达量。Spearman秩和相关性分析胎盘组织中SOCS3与IRS1、IRS1^(ser307)蛋白表达的相关性。结果:(1)GDM胎盘组织胎盘血管分布紊乱,管壁增厚且管腔狭窄,血细胞减少。(2)SOCS3和IRS1主要特异性表达于细胞质中,SOCS3在GDM组中表达升高,呈黄色,为阳性表达;IRS1在GDM组中表达降低,几乎不表达。(3)QRT-PCR发现,与对照组相比,在GDM组胎盘中SOCS3表达上调(P<0.01);IRS1表达下调(P<0.01)。(4)Western Blot发现,与对照组相比,在GDM组胎盘中SOCS3表达上调(P<0.01);IRS1表达下调(P<0.01);IRS1^(ser307)表达上调(P<0.01)。(5)经分析发现SOCS3与IRS1之间的相关性(r=-0.635 4,P<0.000 1);SOCS3与IRS1^(ser307)之间的相关性(r=0.902 8,P<0.000 1)均呈强相关。结论:SOCS3和IRS1^(ser307)在GDM胎盘组织中表达上调,IRS1表达下调。SOCS3与IRS1呈负相关,与IRS1^(ser307)呈正相关。

中职卫校《生物化学》教学大纲及教材章节编排顺序的调整

教学大纲的编写和教材章节的编排顺序要符合本学科的内在联系,前后呼应,循序渐进,紧密配合。传统的中职卫校《生物化学》教材在以上方面存在有不足之处,根据笔者多年教学经验,将某些章节进行调整,使教学内容更具科学性、系统性、逻辑性,使学生易于理解、消化和吸收。传统的中职卫校《生物化学》教材涉及三部分内容:第一篇:生物大分物质的结构和功能,包括:(1)蛋白质;(2)核酸;(3)酶;(4)维生素。第二篇:物质代谢,包括:(1)

多巴胺再摄取抑制剂对小鼠和人精子运动的影响研究

目的探究多巴胺再摄取抑制后对小鼠和人精子运动的影响及其作用机制。方法精子经多巴胺再摄取抑制剂GBR 12909和GBR 12935处理后,应用计算机辅助精液分析系统(Computer-Assisted Semen Analysis,CASA)评估精子活力;伊红-苯胺黑染色检测精子存活率;通过荧光探针分别检测细胞内pH(Intracellular pH,pHi)、细胞内钙离子(Intracellular Calcium,[Ca^(2+)]_i)水平变化;蛋白质免疫印迹检测蛋白磷酸化水平变化;考马斯亮蓝G250染色检测顶体反应变化。结果GBR 12909和GBR 12935可在不影响精子存活率的情况下显著抑制小鼠和人精子运动,使精子细胞[Ca^(2+)]i降低,pHi升高,糖原合酶激酶3α(Glycogen Synthase Kinase 3 Alpha,GSK3α)磷酸化及蛋白激酶A(Protein Kinase A,PKA)底物磷酸化水平下降。其中GBR 12909可促进精子获能相关的蛋白酪氨酸磷酸化,GBR 12935未观察到该现象;二者均不影响小鼠精子获能后经A23187诱导的顶体反应发生率。结论多巴胺再摄取抑制剂GBR 12909和GBR 12935可降低精子[Ca^(2+)]_i,提高pH_i,并可能通过下调GSK3α磷酸化及PKA底物磷酸化水平降低精子运动能力。

羁糖脂对HepG2胰岛素抵抗细胞葡萄糖代谢及相关蛋白表达的影响

目的通过体外实验探讨羁糖脂改善2型糖尿病胰岛素抵抗(IR)的作用,并初步探明其作用机制。方法采用1×10-7 mol/L胰岛素诱导Hep G2细胞,建立IR细胞模型;MTT法检测羁糖脂对Hep G2细胞的增殖抑制率;葡萄糖氧化酶-过氧化物酶(GOD-POD)法检测羁糖脂对Hep G2 IR细胞葡萄糖吸收的影响;Western blotting法检测胰岛素受体底物1磷酸化丝氨酸p-IRS-1(Ser307)、磷酸酰肌醇-3-激酶(PI3K)、葡萄糖转运体-4(GLUT-4)的表达。结果 Hep G2细胞置于含10-7胰岛素培养液孵育24 h,与对照组比较,葡萄糖吸收水平下降,表明建模成功;30~120μg/m L羁糖脂均能显著增加IR细胞葡萄糖吸收率,显著上调GLUT-4、PI3K蛋白表达水平,显著下调IRS-1 Ser307磷酸化水平。结论羁糖脂能有效增强Hep G2 IR细胞对葡萄糖的消耗能力,推测与上调GLUT-4、PI3K蛋白表达,抑制IRS-1丝氨酸磷酸化相关。

细胞中ATP的生成方式

ATP是细胞生命活动中的能量"通货",是高中生物学教学中的一个重难点内容,但课本对细胞中ATP的生成方式没有详细的阐述,给高中生物学教学带来一定的困惑。对ATP生成的3种方式——氧化磷酸化、底物水平磷酸化和光合磷酸化进行总结梳理。