烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶-活性氧氧化应激信号通路在过敏反应中的作用及抗氧化剂干预实验研究

目的:探讨烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(Noxs)-活性氧(ROS)氧化应激通路在过敏反应中的作用,并考察抗氧化剂对过敏反应的影响。方法:体外建立肥大细胞脱颗粒模型,将细胞分为空白组、阳性对照组[培养基中含有Compound48/80 (C48/80) 100μmol/L]和抗氧化剂组[培养基中含有C48/80 100μmol/L+二苯基氯化碘盐(DPI) 5μmol/L]。利用酶联免疫吸附试剂盒检测各组细胞胞内β氨基己糖苷酶(β-Hex)、组胺、超氧化物歧化酶(SOD)、脂质过氧化物(LPO)及炎症介质白细胞介素-4(IL-4)和IL-6水平。利用荧光染色及流式细胞仪检测胞内活性氧(ROS)水平。采用Western blot检测三组细胞中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶1、2、3、4(Nox1、Nox2、Nox3、Nox4)蛋白表达情况。结果:C48/80诱导大鼠原代嗜碱性白血病细胞(RBL-2H3)释放β-Hex、组胺及炎症介质IL-4、IL-6,RBL-2H3细胞脱颗粒过程中胞内的SOD含量呈下降趋势,而LPO及ROS浓度升高。利用DPI处理脱颗粒的RBL-2H3细胞后,可以抑制胞内ROS水平,同时升高胞内SOD含量,降低LPO浓度,并且抑制了β-Hex、组胺、IL-4及IL-6的释放。当肥大细胞脱颗粒时,Nox1-4的蛋白表达均呈上升趋势,抗氧化剂DPI可以抑制这一反应。结论:阻断Noxs-ROS信号通路可以抑制过敏反应,抗氧化剂的应用为抗过敏提供了新的治疗思路。

血管外膜成纤维细胞及其还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶激活在血管损伤中的作用

血管外膜是血管壁最复杂的组成部分,血管外膜成纤维细胞(AF)是血管外膜主要的细胞成分,在血管的病理生理过程中发挥着重要作用。AF的还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶激活与活性氧生成是多种血管损伤的始发阶段和共同机制。本综述对AF及其NADPH氧化酶、活性氧在血管损伤中的作用进行了总结。

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶与心房颤动的研究

心房颤动是最常见的心律失常,其发生和维持的分子机制尚未明确。近年来发现心房颤动存在氧化应激,并已从动物实验、临床试验等多方面证实其主要来源为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶,推测NADPH氧化酶可能在心房颤动发生发展过程中起重要作用。以NADPH氧化酶为靶点的心房颤动干预措施如肾素-血管紧张素系统抑制剂和他汀类等也愈受关注。

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶p22phox亚基与出血性脑卒中

近年来研究发现活性氧(ROS)所导致的氧化应激反应与出血性脑卒中的发生和发展有密切相关性。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶作为机体内皮细胞以及血管平滑肌细胞中活性氧最为重要的来源,在出血性脑卒中中扮演了重要角色。p22phox亚基是NADPH氧化酶的一个重要亚基,在传递电子及产生超氧阴离子方面起重要作用。

还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶-1基因重组真核表达质粒的构建及其对血管平滑肌细胞凋亡的影响

目的构建含人还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶-1(NOX1)基因重组真核表达质粒,探讨其对血管平滑肌细胞(VSMC)凋亡的影响。方法通过美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库查找NOX1基因的mRNA序列,针对蛋白质编码区(CDS)设计引物,以人c DNA为模板扩增出NOX1基因全长CDS序列,经双酶切鉴定后,将NOX1基因与真核表达载体pc DNA3.1(+)连接,再经双酶切、测序鉴定。运用脂质体转染重组体pc DNA3.1(+)-NOX1至VSMC中,观察NOX1表达及VSMC凋亡情况。结果重组体中NOX1基因片段和载体DNA大小与预期一致。经BLAST(the basic local alignment search tool)比对,与NCBI数据库中的NOX1基因序列具有高度的同源性。pc DNA3.1(+)-NOX1能促进VSMC中NOX1蛋白高表达,并促使VSMC的凋亡。结论 NOX1基因重组真核表达质粒能促使VSMC凋亡,为阐明NOX1在主动脉夹层中的作用及分子机制研究奠定了基础。

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸在卵母细胞成熟及受精激活中的作用

窦状卵泡的卵母细胞直径为100~130μm时已达成熟卵泡大小,此后的卵母细胞胞质及细胞核将经历生发泡期至第二次减数分裂中期过程中的重大变化,为随后的受精及将来的胚胎发育作准备。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)在传统上被视为参与包括线粒体中的电子传递在内的无数氧化还原反应的辅酶,在能量传递过程中发挥重要作用。在细胞信号传递方面,NADP可以作为底物合成烟酸酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NAADP),进而诱发卵母细胞内钙活动。有关NADP自身在哺乳动物的卵母细胞成熟及受精激活中的影响及其作用机制目前知之甚少,也缺乏相关研究。本综述介绍NADP对卵母细胞成熟及胚胎发育的影响,同时讨论了NADP对卵母细胞内相关钙波的作用。

小鼠卵母细胞内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸的荧光强度与其形态学关系

目的:探讨卵母细胞内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)荧光强度与卵母细形态学的关系。方法:对小鼠实施控制性超促排卵得到体内发育的减数分裂II期(MII)卵母细胞82个。根据卵母细胞异常形态不同分为碎片组(n=8)、极体异常组(n=5),选择正常形态卵母细胞(n=9)作为对照组。通过双光子共聚焦显微镜测量观察卵母细胞内NADP荧光团分布,比较碎片组、极体异常组与正常形态组卵母细胞NADP荧光强度。结果:碎片组卵母细胞内NADP荧光强度高于正常形态组(225.04±7.23比189.50±30.66,P<0.05),而极体异常组卵母细胞与碎片组、正常形态组的NADP荧光强度相比差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:含有碎片的异常小鼠卵母细胞内NADP自发荧光增强,异常NADP荧光可反映线粒体状态异常,或可成为评价卵母细胞质量的一种手段。

尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶与动脉粥样硬化

尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶是一种多亚单位酶复合体,是细胞中一种可诱发的电子传递系统。尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶目前被认为是血管内生成活性氧的主要酶体,它的激活受蛋白激酶C等信号途径介导。研究表明NADPH氧化酶和近年来新发现的gp91phox同工酶即NOX蛋白家族可能通过损伤血管内皮、促进低密度脂蛋白氧化等参与动脉粥样硬化的发生和发展。

高葡萄糖刺激血管内皮细胞尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4表达上调、活性氧增加及细胞凋亡

目的研究在高葡萄糖刺激的条件下,人脐静脉内皮细胞中尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4的表达、细胞内活性氧以及细胞凋亡的变化。方法倒置显微镜下观察人脐静脉内皮细胞形态;免疫荧光法检测人脐静脉内皮细胞Ⅷ因子相关抗原的表达;高葡萄糖刺激人脐静脉内皮细胞,用逆转录聚合酶链反应检测尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4mRNA水平,Western blotting检测尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4蛋白表达的变化,DCFH-DA检测细胞内活性氧生成量,流式细胞仪和Hoechst染色检测细胞凋亡。结果高葡萄糖刺激人脐静脉内皮细胞时,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4mRNA及蛋白表达上调,细胞内活性氧生成增加,细胞凋亡增加。结论高葡萄糖处理促进人脐静脉内皮细胞尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4表达上调并引起细胞内活性氧生成和凋亡增加。

尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4过表达对人脐静脉内皮细胞凋亡和活性氧水平的影响

目的研究尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐氧化酶4表达水平的改变对内皮细胞活性氧生成和凋亡的影响。方法转染尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐氧化酶4表达质粒或GFP质粒到人脐静脉内皮细胞和ECV304中,用逆转录聚合酶链反应检测转染后尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐氧化酶4mRNA的水平,用流式细胞仪检测细胞内活性氧水平和细胞凋亡率,用Hoechst染色和TUNEL法观察细胞凋亡。结果转染后的人脐静脉内皮细胞中尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐氧化酶4mRNA水平明显高于GFP质粒组和对照组,不表达尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐氧化酶的ECV304细胞系经转染后亦表达尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐氧化酶4mRNA;流式细胞仪检测发现,与GFP质粒组(ECV304和人脐静脉内皮细胞的凋亡率分别为1.56%±0.33%和4.56%±0.62%)和对照组(ECV304和人脐静脉内皮细胞的凋亡率分别为1.05%±0.25%和2.28±0.37%)相比,转染尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐氧化酶4质粒组内皮细胞的活性氧生成和凋亡率(ECV304和人脐静脉内皮细胞的凋亡率分别为9.60%±0.92%和12.41%±1.12%)明显增加(P<0.05,n=3);Hoechst和TUNEL染色发现,转染尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐氧化酶4质粒后有部分内皮细胞胞核出现凋亡特征性改变。结论尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐氧化酶4表达质粒可有效地转染人脐静脉内皮细胞,引起尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐氧化酶4mRNA水平升高;尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐氧化酶4过表达可诱导人脐静脉内皮细胞凋亡。

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸在昼夜节律紊乱中的研究进展

昼夜节律紊乱在衰老、神经退行性病变、糖尿病和肿瘤的发生过程中起着重要的作用。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD^(+))的表达及合成NAD^(+)相关的关键酶具有明显的昼夜节律,昼夜节律受到NAD^(+)的调控,NAD^(+)表达减少可导致昼夜节律明显紊乱。补充NAD^(+)的前体物质或者促进NAD^(+)生成在缓解昼夜节律紊乱的同时可以明显缓解衰老、神经退行性病变、糖尿病和肿瘤的发生。

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸与纳米氧化铝和勃姆石的作用(英文)

采用多种现代分析手段研究了烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)与纳米氧化铝(γ-Al2O3)和纳米勃姆石(γ-AlOOH)的相互作用,结果显示NADP+与γ-AlOOH主要通过静电作用相结合,而在γ-Al2O3表面除了静电和氢键作用外,还存在通过铝与磷酸根中的氧配位形成的内层配合物;在3<pH<5时,NADP+的最大吸附量明显下降,这可能是由于酸性条件下溶解Al髥的竞争吸附所致;NADP+与2种纳米铝化合物的吸附过程均为自发的,且符合Langmuir等温式。荧光结果表明吸附后NADP+折叠式构象增加,由此可能影响依赖于NADP+的脱氢酶体系的生物活性。

尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶、氧化应激和心力衰竭

活性氧增加与心力衰竭密切相关,产生活性氧的主要酶体是尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶,它广泛存在于吞噬细胞外的其他组织细胞。尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶过度激活所介导的氧化应激损伤参与心力衰竭的发生发展。

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化酶在动脉粥样硬化中的作用

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化酶不仅存在于吞噬细胞中,也广泛存在于非吞噬细胞中,如血管内皮细胞、血管平滑肌细胞和血管外膜成纤维细胞。非吞噬细胞烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化酶催化产生活性氧,参与动脉粥样硬化的发生和发展。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化酶p22^(phox)亚基的基因多态性与冠心病和缺血性脑血管病有着密切联系。

尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4在心肌细胞分化中的作用

目的探讨尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4在心肌细胞分化中的作用。方法用核糖酶技术获得尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4低表达小鼠胚胎干细胞克隆,将小鼠胚胎干细胞分化为胚小体。应用荧光染料2,7二氯氢化荧光素二酯和定量氮蓝四唑试验检测活性氧水平;逆转录聚合酶链反应和Western blot测定尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶mRNA水平和心室肌肌球蛋白轻链2蛋白表达水平;DNA laddering检测细胞凋亡;原位杂交分析尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4在胚胎心脏中的表达。结果活性氧清除剂N乙酰基半胱氨酸、过氧化氢酶和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶抑制剂二甲苯基碘可抑制胚胎干细胞分化成心肌细胞,而较低浓度(1nmol/L^100nmol/L)的过氧化氢可明显促进心肌细胞分化,但较高浓度(1μmol/L)的过氧化氢显示出抑制作用(P<0.001)。实验发现,心肌细胞分化过程中内源性活性氧的产生主要来自尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4。应用核糖酶技术抑制胚胎干细胞中尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4的表达,可引起活性氧水平下降(P<0.001),肌球蛋白轻链2含量显著降低,使心肌细胞的分化受到明显的抑制(P<0.001)。尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4的高水平表达使干细胞产生大量活性氧,也显著抑制心肌细胞的分化(P<0.05)。结论尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4通过产生活性氧在心肌细胞分化中起关键作用。

运动通过下调烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶亚基改善糖尿病心肌病

目的:探讨链脲霉素诱导的糖尿病对烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶的影响,测定运动的干预效应。方法:SD大鼠糖尿病建模成功1周后,检测心室和心房肌中NADPH氧化酶亚基的表达以及心血管紧张素Ⅱ的表达,测定8周的运动能否有效影响NADPH亚基以及血管紧张素Ⅱ的表达。结果:糖尿病导致心室肌NADPH氧化酶亚基p67^(Phox)和gp91^(phox)表达增加,而8周运动能够抑制两种亚基表达的增加。糖尿病心房肌p67^(phox)增加显著,运动抑制其增加。糖尿病心血管紧张素Ⅱ水平显著增加,运动降低血管紧张素Ⅱ的增加。结论:运动降低糖尿病大鼠心肌p67^(phox)和gp91^(phox)表达的增加,这可能是改善心内基质的机制之一,因此运动治疗和预防糖尿病心肌病的一个有效机制可能是通过抑制心肌氧化应激和降低血管紧张素Ⅱ的表达。

还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶在脂多糖诱导的小鼠急性心肌损伤组织中的表达及意义

目的探讨还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶的非吞噬细胞氧化酶(Nox)家族在脂多糖(LPS)诱导的小鼠急性心肌损伤组织中的表达及意义。方法选取8~10周龄无特定病原体C57/BL6雄性小鼠30只,随机分为对照组和LPS组,每组15只。LPS组小鼠通过腹腔注射大剂量LPS(10 mg/kg)诱导急性心肌损伤模型,对照组腹腔注射等量生理盐水,观察6 h后取材,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测Nox、B细胞淋巴瘤/白血病蛋白-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、半胱氨酸天门冬氨酸特异性蛋白酶3(Caspase 3)基因表达,Western blotting检测Nox 2、Nox 4、Bax、Bcl-2和Caspase 3蛋白表达,免疫组织化学法检测4羟基壬烯醛(4-HNE)表达,末端脱氧核糖核酸转移酶(Td T)介导的脱氧尿苷三磷酸(dUTP)切口末端标记技术(TUNEL)法检测心肌组织细胞凋亡,比较两组结果差异。使用SPSS 13.0统计软件对数据进行分析,两组比较采用t检验。结果相比对照组,LPS组小鼠心肌Nox 2、Nox 4、Bax基因和蛋白以及Caspase 3蛋白表达水平明显升高,Bcl-2基因和蛋白表达水平明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。免疫组织化学检测结果表明相比对照组,LPS组心肌组织4-HNE表达明显增加,差异具有统计学意义(P<0.05)。TUNEL检测结果表明相比对照组,LPS组心肌组织心肌凋亡细胞明显增加,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 NADPH氧化酶通过调控氧化应激和细胞凋亡参与急性心肌损伤的发生发展。

还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶2在局限性骨肉瘤组织中表达及与新辅助化疗效应及局部进展相关性研究

目的探讨局限性骨肉瘤组织还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(NOX)2表达与新辅助化疗效应及局部进展(L-PD)的相关性。方法选取自2005年1月至2016年12月收治的134例局限性骨肉瘤患儿(骨肉瘤组)及同期53例多指畸形患儿的软骨组织样本(参考组)进行回顾性分析。分别采用免疫组织化学法及蛋白质印迹法检测组织NOX2蛋白表达。采用Huvos分级系统评估新辅助化疗反应,RECIST标准评估L-PD情况。结果骨肉瘤组组织NOX2蛋白表达率及相对表达量均高于参考组,差异均有统计学意义(P<0.05),且两种检测结果基本一致。经受试者工作特征曲线(ROC)分析,组织NOX2蛋白相对表达量用于诊断骨肉瘤的曲线下面积(AUC)为0.746。组织NOX2蛋白高表达组病灶数目更多,且新辅助化疗反应不良的患儿比例更高(P<0.05)。Kaplan-Meier生存曲线结果显示组织NOX2高表达者5年无L-PD时间短于低表达者(P<0.001)更高。同样地,单因素及多因素COX回归分析的结果显示组织NOX2蛋白高表达是骨肉瘤患儿5年L-PD预后不良的独立预测因子(P<0.001)。经ROC曲线分析,组织NOX2蛋白表达预测骨肉瘤患儿新辅助化疗反应不良及L-PD的AUC分别为0.774、0.774。结论组织NOX2蛋白表达对骨肉瘤患儿新辅助化疗不良及L-PD具有良好的预测效能,有望成为新型预测生物标志物。

双光子成像技术检测皮肤烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸及其应用

如何判断及检测皮肤衰老程度,一直是皮肤科及皮肤美容学很关注的问题。由于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸[NAD(P)H]的生成伴随着ATP的形成,因而被认为可以用来指征细胞的能量水平。研究发现,年轻人皮肤中NAD(P)H水平显著高于老年人,这可能与内源性衰老及外部环境损害皮肤,导致NAD(P)H合成减慢和(或)分解代谢增加有关。这提示NAD(P)H可能成为在体检测皮肤衰老程度的分子标志物;保持NAD(P)H的生物水平可以成为保持皮肤良好状态以及护肤抗衰老的新途径。双光子成像技术因其穿透深、耗时短及无创性等优点,可用于活体检测皮肤衰老程度。

杨巍教授团队揭示烟酰胺腺嘌呤二核苷酸代谢产物钙调控新机制

2019年6月18日,杨巍教授团队在《细胞报告》( Cell Reports )在线发表了题为“Direct gating of the TRPM2 channel by cADPR via specific interactions with the ADPR binding pocket”的研究论文(https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.05.067),揭示了烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)代谢产物环腺苷二磷酸核糖(cADPR)的钙离子调节新机制。近年研究提示,cADPR可能是TRPM2通道激动剂。