植物鞘氨醇诱导白血病细胞凋亡的作用及机制研究

目的 初步探讨植物鞘氨醇(phytosphingosine, PHS)对白血病细胞凋亡的影响及其可能机制。方法 采用人白血病细胞株K562及SUP-B15作为研究模型,CCK-8法检测细胞活力,EdU检测细胞DNA合成能力,RNA-seq检测PHS处理后差异表达基因,GO功能富集及KEGG信号通路富集分析PHS可能作用的分子途径,CTD数据库和Discovery Studio软件对PHS进行反向找靶,Discovery Studio软件对PHS和BCL-2进行分子对接,流式细胞术检测细胞凋亡变化,JC-1染色检测线粒体膜电位变化,Western blot检测凋亡相关分子蛋白水平表达变化。结果 PHS能抑制K562和SUP-B15细胞增殖,且呈剂量和时间依赖性。PHS的半数抑制浓度在K562细胞中分别为17.67μmol/L(24 h)和12.52μmol/L(48 h),在SUP-B15细胞中分别为17.58μmol/L(24 h)和14.86μmol/L(48 h)。20μmol/L PHS作用白血病细胞48 h后,能显著抑制细胞DNA的合成(P<0.05)。对PHS作用于K562细胞后差异基因进行GO富集分析发现PHS可能参与细胞凋亡正向调控、细胞质膜及组分、激酶结合与活性等生物功能。反向找靶结果提示,BCL-2作为PHS作用靶点的可能性最高。PHS作用白血病细胞48 h后细胞凋亡率显著增加(P<0.05),呈剂量依赖性;线粒体膜电位下降,抗凋亡蛋白BCL-2表达下调(P<0.05),Cleaved caspase-3及Cleaved caspase-9蛋白表达上调(P<0.05)。结论 PHS诱导白血病细胞发生线粒体依赖性细胞凋亡,抑制白血病细胞增殖,并可能与PHS/BCL-2结合体有关。

植物鞘氨醇-1-磷酸对暗诱导蚕豆气孔关闭及保卫细胞胞质pH和NO的影响

【目的】了解植物鞘氨醇-1-磷酸(Phyto-S1P)在暗诱导蚕豆气孔关闭中的作用及信号转导过程,为进一步阐明暗调控植物气孔运动的信号转导机制提供依据。【方法】以蚕豆(Vicia faba)为材料,借助药理学试验,基于一氧化氮(NO)特异荧光探针(DAF-2DA)和pH特异荧光探针(BCECF-AM)的激光共聚焦显微技术,通过测定气孔开度和保卫细胞NO和pH水平的变化,确定Phyto-S1P在暗诱导蚕豆气孔关闭中的作用机制。【结果】暗处理能显著诱导蚕豆气孔关闭且可引起NO水平升高,这种效应可被长链碱基激酶抑制剂DL-threo-二氢鞘氨醇(DL-threoDHS)和N,N-二甲基鞘氨醇(DMS)显著抑制;外源Phyto-S1P可明显诱导蚕豆气孔关闭,且可以提高NO水平,但NO特异清除剂cPTIO和NOS抑制剂L-NAME可明显抑制Phyto-S1P的这些效应,表明Phyto-S1P通过诱导NO的产生介导暗诱导气孔关闭。此外,暗诱导胞质pH升高和气孔关闭可被DL-threo-DHS和DMS显著抑制,外源Phyto-S1P可以明显诱导胞质pH升高和气孔关闭,且Phyto-S1P的这种效应可被丁酸显著抑制,该结果提示PhytoS1P通过诱导胞质碱化参与暗诱导气孔关闭。外源Phyto-S1P处理引起的保卫细胞胞质pH升高较NO水平升高滞后期短,达到峰值更早,且Phyto-S1P引起的NO水平升高可被丁酸显著抑制,这进一步证实Phyto-S1P诱导保卫细胞胞质碱化是NO产生的先决条件。【结论】Phyto-S1P通过诱导保卫细胞胞质碱化和NO产生介导暗诱导蚕豆气孔关闭,胞质碱化是NO产生的诱导因素。

四乙酰基植物鞘氨醇生物合成的研究进展

四乙酰基植物鞘氨醇(tetraacetyl phytosphingosine,TAPS)是一种性能卓越的天然护肤品原料,经去乙酰化后生成的植物鞘氨醇可作为前体合成保湿护肤品神经酰胺,因此广泛应用于护肤化妆品行业。非常规酵母威克汉姆西弗酵母(Wickerhamomyces ciferrii)是已知的唯一可天然分泌四乙酰基植物鞘氨醇的微生物,目前已成为四乙酰基植物鞘氨醇工业生产的宿主。本文介绍了四乙酰基植物鞘氨醇的发现、功能及其生物合成途径,综述了近年来利用单倍体筛选、诱变育种和代谢工程改造威克汉姆西弗酵母高产四乙酰基植物鞘氨醇的研究进展,并展望了实现四乙酰基植物鞘氨醇工业生产的未来发展方向。

透明质酸钠/植物鞘氨醇/三肽-1 经皮共输送纳米载体屏障修复功效研究

通过体外细胞实验,研究透明质酸钠/植物鞘氨醇/三肽-1经皮共输送纳米载体对皮肤屏障的修复作用。采用细胞实验考察透明质酸钠/植物鞘氨醇/三肽-1纳米载体对角质形成细胞(Ha Ca T)的增殖能力,细胞迁移能力,细胞分泌丝聚蛋白、水通道蛋白3及紧密连接蛋白-1水平的影响。结果表明,与游离活性物比较,透明质酸钠/植物鞘氨醇/三肽-1纳米载体能显著提高Ha Ca T细胞增殖能力(P <0.05),增加Ha Ca T细胞迁移能力(P <0.01),且能显著促进HaCaT细胞分泌丝聚蛋白、水通道蛋白3及紧密连接蛋白-1水平(P <0.05)。说明透明质酸钠/植物鞘氨醇/三肽-1纳米载体具有修复皮肤屏障的作用,在新型高性能皮肤屏障修复护肤品领域具有良好的应用前景。

包裹SLC对神经酰胺合成途径中关键酶的调控作用

包裹水杨酰植物鞘氨醇(SLC)解决了SLC溶解性差的问题,样品稳定、耐寒耐热,并且增强了SLC在表皮的透皮吸收率。在包裹SLC对神经酰胺合成途径中关键酶基因表达测试中,结果显示包裹SLC对SPTLC2、CerS3、DEGS1和KDSR基因表达具有明显调控作用,特别在0.1 mg/mL质量浓度下,明显促进CerS3和KDSR基因表达;当样品质量浓度>0.05 mg/mL时,显著上调SPTLC2基因表达;而DEGS1基因表达与样品质量浓度呈剂量依赖性。该研究为包裹SLC进一步应用到日化领域具有一定的参考价值。

柳穿鱼中神经酰胺类成分的结构鉴定

从柳穿鱼全草中分离到一神经酰胺成分 ,通过化学方法和1H NMR ,13 C NMR ,1H 1HCOSY ,HMQC ,HMBC及MS波谱分析 ,确定其结构为 (2S ,3S ,4R ,8E) 8,9 二脱氢植物鞘氨醇(2′R) 2′ 羟基脂肪酰胺 ,其中脂肪酸链主要由二十二 ,二十三 ,二十四和二十五烷酸组成 .

神经酰胺纳米乳液的制备及透皮性能研究

为了提高神经酰胺的应用稳定性和生物利用率,采用高压均质法制备了神经酰胺(Ceramide Ⅲ,Cer3)纳米乳液,研究了卵磷脂用量、甘油与水质量比、均质压力、循环次数及植物鞘氨醇添加量对乳液粒径及稳定性的影响,发现当卵磷脂质量分数为4%,甘油与水质量比为7∶1,均质压力为90 MPa,循环9次,植物鞘氨醇质量分数为1.5%时,载体在各温度下具有良好的储藏稳定性;此时载体呈凝胶状并携带正电,Zeta电位为36.67 mV,粒径为200 nm左右,添加植物鞘氨醇显著提高了载体的高温稳定性,奥氏熟化速率由6.06降至1.53,并且由于植物鞘氨醇的添加,Cer3透皮含量由3.02μg/cm^(2)增至7.12μg/cm^(2),透皮性能得到显著提高。

KRN7000的合成研究

选取2,3,4,6-四-氧-苄基-α-D-半乳吡喃糖硫苷1作为糖基供体,与2-(N-二十六烷酰基氨基)-3,4-二-O-苯甲酰基-植物鞘氨醇2反应合成α-半乳糖神经酰胺(KRN7000)的骨架,进而通过两步脱保护反应得到重要的药物分子KRN7000,总收率为57.3%。充分探究了投料比、催化剂用量和温度对糖基化反应收率的影响。实验结果表明,当n(2)∶n(1)∶n(NIS)∶n(TMSOTf)=1∶1.5∶2∶0.1,温度为0℃时,糖基化收率可达61%。同时探究了溶剂对脱苄基保护反应的影响。溶剂为二氯甲烷/甲醇混合溶剂时,收率定量。该路线具有原料易得、操作简单、收率高等优点,为KRN7000类似物的合成提供了一种新的方法。

寄主植物中抑制十字花科黑腐病菌Ⅲ型分泌系统小分子化合物的鉴定

寻找抑制植物病原菌Ⅲ型分泌系统的植物源活性小分子化合物,是研发生物安全农药的重要途径之一。本研究采用水煮提取法从十字花科黑腐病菌寄主植物满身红萝卜中提取分离活性小分子化合物,利用高效液相-质谱联用解析出活性物质的单体结构。然后用荧光素酶基因luxAB构建融合报告系统以及定量PCR检测活性物质对十字花科黑腐病菌Ⅲ型分泌系统的抑制效果,最后采用剪叶接种和压渗接种的方法研究活性小分子物质对十字花科黑腐病菌的生防作用。研究表明,植物鞘氨醇和二氢鞘氨醇对十字花科黑腐病菌Ⅲ型分泌系统基因的转录表达有一定程度的抑制作用,但是对Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ型分泌系统基因的表达没有明显的抑制作用。植物鞘氨醇在XCM1上影响菌的生长,而二氢鞘氨醇不影响菌的生长。同时,还发现这两种物质能显著降低Xcc在寄主植株满身红萝卜上的病害症状以及能够使Xcc在非寄主植物辣椒上引起过敏反应的能力丧失。该研究结果为深入研究小分子化合物对十字花科黑腐病菌Ⅲ型分泌系统的作用机制及后续开发植物源抑制剂提供了一定的理论依据。