嘌呤核苷酸补偿对海洛因依赖大鼠嘌呤核苷酸代谢相关酶基因表达的影响

目的探讨外源性补偿嘌呤核苷酸对海洛因依赖大鼠嘌呤核苷酸代谢酶的影响。方法将50只雄性Wis-tar大鼠随机分为对照组、海洛因组、海洛因+AMP+GMP组、海洛因+AMP组、海洛因+GMP组。采用real-timePCR的方法检测大鼠脑皮质中腺苷脱氨酶(ADA)、黄嘌呤氧化酶(XO)、次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)、腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT)和腺苷激酶(AK)mRNA的表达水平。结果海洛因组ADA、XO的mRNA比对照组明显升高(P<0.05),而海洛因+AMP+GMP组、海洛因+AMP组、海洛因+GMP组与海洛因组相比明显降低(P<0.05)。海洛因组HGPRT、APRT和AK的mRNA比对照组明显降低(P<0.05),而海洛因+AMP+GMP组、海洛因+AMP组、海洛因+GMP组与海洛因组相比有不同程度升高,以HGPRT的升高程度尤为显著(P<0.05)。海洛因+AMP+GMP组、海洛因+AMP组、海洛因+GMP组的各项指标差异无显著性。结论海洛因在大鼠基因水平上促进嘌呤核苷酸的分解代谢,降低合成代谢,而补偿嘌呤核苷酸可以抑制或拮抗海洛因的上述作用。

嘌呤核苷酸对海洛因依赖及戒断大鼠垂体嘌呤核苷酸代谢关键酶基因表达的影响

目的研究嘌呤核苷酸对海洛因依赖及戒断大鼠垂体嘌呤核苷酸分解代谢关键酶腺苷脱氨酶(ADA)、嘌呤核苷酸补救合成关键酶次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)基因表达的影响,阐明海洛因对垂体嘌呤核苷酸代谢的损害及嘌呤核苷酸补偿的对抗作用。方法建立海洛因依赖及戒断大鼠模型,80只建模成功的雄性Wistar大鼠随机分成对照组(生理盐水)、核苷酸组(不给海洛因)、海洛因组、海洛因+核苷酸组(同时给药)、海洛因戒断3d组、海洛因戒断9d组、核苷酸3d组(海洛因停药后给核苷酸3d)及核苷酸9d组(海洛因停药后给核苷酸9d)(每组10只)。检测垂体组织内ADA及HGPRT基因表达的情况。结果与对照组比较,海洛因组、戒断3d组大鼠垂体ADA mRNA水平有所增高,但差异均无显著性(P>0.05)。垂体组织核苷酸组HGPRT mRNA水平高于对照组(P<0.05),其他各组与对照组比较,差异均无显著性(P>0.05)。结论海洛因有增强大鼠垂体组织ADA基因表达,减弱HGPRT的基因表达作用,但作用不显著;补偿嘌呤核苷酸保持海洛因依赖大鼠垂体ADA和HGPRT基因表达的相对稳定。

寄生原虫嘌呤磷酸核糖转移酶研究进展

寄生原虫是一类单细胞寄生性原虫,包括利什曼原虫(Leishmania spp.)、锥虫(Trypanosoma spp.)、疟原虫(Plasmodium spp.)、刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)、隐孢子虫(Cryptosporidium spp.)和艾美耳球虫(Eimeria spp.)等,可引起严重危害人类与动物健康以及对养殖业造成巨大经济损失的原虫病。寄生虫入侵宿主后的发育和繁殖需要大量的嘌呤核苷酸,相应的嘌呤碱基在嘌呤磷酸核糖转移酶的催化下生成对应的嘌呤核苷酸。嘌呤磷酸核糖转移酶是一类参与嘌呤核苷酸补救合成的重要代谢酶,广泛存在于寄生原虫中。寄生原虫的嘌呤磷酸核糖转移酶主要包括腺嘌呤磷酸核糖转移酶和次黄嘌呤-鸟嘌呤-黄嘌呤磷酸核糖转移酶,两者在寄生原虫中分别催化腺嘌呤核苷酸、次黄嘌呤核苷酸、鸟嘌呤核苷酸和黄嘌呤核苷酸合成,从而参与寄生原虫的多个生化代谢过程,不仅为寄生原虫核酸生物合成等提供前体物质,还为虫体提供通用能量载体。由于寄生原虫的嘌呤补救途径明显区别于宿主的从头合成途径,且嘌呤磷酸核糖转移酶是寄生原虫嘌呤补救途径的关键酶,因而近年来寄生原虫嘌呤磷酸核糖转移酶成为抗原虫药物候选靶标的研究热点,以寄生原虫嘌呤磷酸核糖转移酶为潜在靶标,特异性筛选、设计抑制剂,并开发抗寄生原虫药物取得重要进展。以利什曼原虫、锥虫、疟原虫和弓形虫的嘌呤磷酸核糖转移酶为重点,综述寄生原虫嘌呤磷酸核糖转移酶的基本特征、生物学功能、抑制剂筛选与应用的研究进展,以期为抗寄生原虫药物靶标研究与新型抑制剂筛选提供参考。

华裔科学家陈志坚发现感知DNA免疫监控的cGAS-STING信号通路——2024年拉斯克奖基础医学研究奖

北京时间2024年9月19日,生物医学领域重要奖项拉斯克奖(The Lasker Award)揭晓,华人学者陈志坚博士(德克萨斯大学西南医学中心)因发现感知自身及外源DNA的环鸟嘌呤-腺嘌呤核苷酸合成酶[cyclic guanosine monophosphate(GMP)-adenosine monophosphate(AMP)synthase,cGAS],阐明了DNA如何刺激免疫和炎症反应的分子机制荣获基础医学研究奖。

嘌呤核苷酸代谢与恶性肿瘤关系的研究进展

核苷酸是多种生命活动所必须的有机小分子,嘌呤核苷酸的合成和分解代谢异常是一些疾病产生的基础,也是其治疗的靶点。肿瘤的发生、发展涉及大量的病理生理学过程,包括嘌呤核苷酸代谢失衡。参与嘌呤核苷酸合成代谢和分解代谢的多种酶与肿瘤细胞的增殖、耐药有关,尿酸抗氧化特性和促炎特性的失衡也可诱发肿瘤并促其进展。异常的嘌呤核苷酸代谢可通过调节信号转导通路影响基因和蛋白的表达,促进细胞恶性转化、侵袭和转移,且不同肿瘤患者的核苷酸代谢特点不完全相同。本文简要综述了嘌呤核苷酸代谢与恶性肿瘤关系的基础研究和流行病学研究进展,旨在为恶性肿瘤的预防、治疗及预后判断提供依据。

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸合成相关酶有助于1,4-丁二醇转化为4-羟基丁酸

4-羟基丁酸(4-HB)不仅具有医学应用价值,而且是合成生物材料P3HB4HB的重要前体。在烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)参与情况下,大肠杆菌Escherichia coli S17-1(pZL-dhaT-aldD)可以把1,4-丁二醇(1,4-BD)转化为4HB。为提高4HB产率,通过过表达烟酸磷酸核糖转移酶(PncB)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸合成酶(NadE)增加胞内NAD含量,从而加速1,4-BD转化反应的进行。结果表明,PncB-NadE的表达使1,4-BD转化率比对照组增加13.03%,由10 g/L的1,4-BD得到4.87 g/L的4HB,单位细胞的4HB产量由1.32 g/g提高40.91%至1.86 g/g。因此PncB和NadE可用于促进1,4-BD转化为4HB。

毛细管电泳法测定苷肽胶囊中3种核苷酸

提出了毛细管电泳法同时分离测定苷肽胶囊中3种核苷酸腺嘌呤-5′-单磷酸、胞嘧啶-5′-单磷酸和鸟嘌呤-5′-单磷酸含量的方法。以15 mmol.L-1硼砂+35 mmol.L-1碳酸钠+60 mmol.L-1羟丙基-β-环糊精混合溶液为电解质溶液,运行电压30 kV,于254 nm波长处进行紫外检测。3种核苷酸的线性范围依次为5.0～80.0,8.0～80.0,8.0～80.0 mg.L-1,检出限(3S/N)依次为2.0,3.0,3.0 mg.L-1。采用该方法对苷肽胶囊样品中3种核苷酸的含量分别进行了测定,所得加标回收率在92.1%～102.7%之间,相对标准偏差(n=5)均小于等于5.0%。

线粒体电子传递呼吸链及其生物学意义的研究进展

线粒体为细胞的生命活动提供基本能量。其内膜上的呼吸链酶传递氢和电子到ATP酶复合体,用于合成能量及维持跨内膜氢离子梯度循环。细胞生存所需能量的95%由线粒体呼吸链提供,主要由位于线粒体内膜上的5个复合体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)组成的线粒体呼吸链酶完成,即NADPH-泛醌、琥珀酸-泛醌还原酶、泛醌-Cytc还原酶、细胞色素c氧化酶及ATP合成酶。本文对线粒体呼吸链Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ/Ⅴ的分子结构、功能及生物学意义等进行了综述。

正源负源比较液质联用测定酶解液中脱氧核苷酸含量

目的:建立一种快速灵敏的同时测定DNA酶解液中5′-腺嘌呤脱氧核苷酸(dAMP)、5′-胸腺嘧啶脱氧核苷酸(dT-MP)、5′-鸟嘌呤脱氧核苷酸(dGMP)、5′-胞嘧啶脱氧核苷酸(dCMP)的超高效液相色谱质谱(UPLC-MS)方法。方法:采用UPLC-MS色谱质谱系统,安捷伦ZORBAXSBAq-C18柱(4.6mm×250mm,5μm);以20mmol.L-1醋酸铵缓冲盐溶液(A)-乙腈(B)为流动相进行梯度洗脱(0～10min,B相从5%→10%;10～11min,B相从10%→90%;11～15min,B相为90%;15～16min,B相从90%→5%;16～18min,B相为5%),流速0.6mL·min-1;在电喷雾正离子模式下,采用多反应监测模式(MRM)选择性监测5′-腺嘌呤脱氧核苷酸(dAMP)(m/z332.1/81.1和332.1/136.2)、5′-胸腺嘧啶脱氧核苷酸(dTMP)(m/z323.1/81.1和323.1/207.2)、5′-鸟嘌呤脱氧核苷酸(dGMP)(m/z348.1/152.1348.1/313.3)和5′-胞嘧啶脱氧核苷酸(dCMP)(m/z308.1/81.1和308.1/112.1)。结果:5′-腺嘌呤脱氧核苷酸(dAMP)、5′-胸腺嘧啶脱氧核苷酸(dTMP)、5′-鸟嘌呤脱氧核苷酸(dGMP)和5′-胞嘧啶脱氧核苷酸(dCMP)的线性范围分别为34.8～1160.0ng.mL-1(r=0.9997),32.8～820.0ng.mL-1(r=0.9997),60.0～1200.0ng.mL-1(r=0.9990),37.6～940.0ng.mL-1(r=0.9998),检出限分别为9.4,8.48,11.43,10.35ng·mL-1;定量限分别为31.35,28.28,38.10,34.50ng·mL-1;样品加标回收率为71.1%～117.2%;日内、日间精密度试验的RSD为0.94%～4.99%。结论:该方法快捷,灵敏度高,专一性强,重复性好,可用于DNA酶解液中4种脱氧核苷酸的分析。

HPV感染宫颈病变危险因素及cGAS/STING/TBK1信号通路基因表达水平

目的探讨环鸟嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸合成酶/干扰素激活蛋白/TANK结合激酶1(cGAS/STING/TBK1)信号通路基因在HPV感染宫颈病变患者中的表达及其易感因素。方法回顾性分析2019年3月-2023年3月吉安市中心人民医院收治的151例人乳头瘤病毒(HPV)感染宫颈病变患者的临床资料,并作为研究组,151例同期无HPV感染的宫颈病变患者的临床资料作为对照组。比较两组临床资料,采用单因素及多因素分析法分析宫颈病变患者HPV感染的易感因素;采用实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)检测cGAS、STING、TBK1mRNA表达水平;比较研究组和对照组cGAS、STING、TBK1mRNA表达水平;采用受试者工作特征(ROC)曲线分析cGAS、STING、TBK1单独及联合检测对宫颈病变患者HPV感染的诊断价值。结果多因素Logistic回归分析结果显示,年龄大、既往宫颈炎病史、性生活频率高、未使用避孕套、性生活前后无外阴清洗、初次性生活年龄≤20岁、有宫颈癌家族史、初中及以下文化、性伴侣个数≥2个均是宫颈病变患者HPV感染的易感因素(P<0.05);研究组cGAS、STING、TBK1 mRNA表达水平均高于对照组(P<0.05);cGAS、STING、TBK1水平联合检测诊断宫颈病变患者HPV感染的曲线下面积(AUC)为0.902,高于各项单独检测(P<0.05),且联合检测的敏感度和特异度为82.80%和82.10%,诊断价值均较高。结论宫颈病变患者HPV感染后cGAS/STING/TBK1信号通路被激活;联合检测cGAS、STING、TBK1有助于诊断宫颈病变患者HPV感染;宫颈病变患者HPV感染与患者年龄、宫颈炎病史、性生活频率等多种因素有关。

高危型HPV感染宫颈病变患者外周血cGAS/ STING/TBK1信号通路基因表达

目的 探究高危型人乳头瘤病毒(HPV)感染宫颈病变患者外周血环鸟嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸合成酶/干扰素激活蛋白/TANK结合激酶1(cGAS/STING/TBK1)信号通路基因相对表达量。方法 选取2015年4月-2021年4月中部战区总医院妇产科收治的高危型HPV感染宫颈病变患者89例为研究组,同期无HPV感染的宫颈病变患者89例为对照组,采用第2代杂交捕获实验检测高危型HPV DNA载量,荧光定量聚合酶链反应(PCR)检测外周血cGAS、STING和TBK1 mRNA表达水平。结果 研究组外周血单个核细胞中cGAS、STING和TBK1 mRNA水平高于对照组(P<0.05);不同高危型HPV DNA载量患者外周血cGAS/STING/TBK1信号通路基因表达的比较差异有统计学意义(P<0.05),其中高载量组cGAS、STING和TBK1 mRNA水平最高,低载量组最低(P<0.05);不同高危型HPV感染类型患者外周血cGAS/STING/TBK1信号通路基因表达的比较差异无统计学意义。结论 高危型HPV感染对宫颈病变患者外周血cGAS/STING/TBK1信号通路基因表达影响较大,高危型HPV DNA载量与其表达水平密切相关。

毛竹笋化学成分研究(Ⅰ)

目的对毛竹Phyllostachys edulis笋的化学成分进行研究。方法利用反复硅胶柱色谱、开放性ODS柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱和制备液相色谱等方法对其进行提取、分离和纯化,并结合核磁共振（NMR）、质谱等现代波谱技术对所得化合物进行结构鉴定。结果从毛竹笋95%乙醇提取物中分离鉴定得到18个化合物,分别为脱氧胸腺嘧啶核苷（1）、尿嘧啶（2）、胸腺嘧啶（3）、香草酸（4）、对羟基苯甲醛（5）、腺嘌呤核苷（6）、尿嘧啶核苷（7）、2′-O-甲氧基尿嘧啶核苷（8）、对羟基苯甲酸乙酯（9）、环（L-丙氨酸-L-缬氨酸）（10）、环（L-苯丙氨酸-L-亮氨酸）（11）、酒渣碱（12）、ethyl 4-（sulfooxy）benzoate（13）、吲哚-3-甲酸甲酯（14）、顺式对羟基肉桂酸乙酯（15）、反式对羟基肉桂酸乙酯（16）、2-甲氧基-4-羟基-苯甲醛（17）、对羟基苯乙腈（18）。结论所有化合物均首次从毛竹笋中分得,化合物6~18为首次从刚竹属植物中分离得到。

基于多元功效成分的瓜蒌皮药材产地现代干燥加工方法研究

目的比较不同干燥方式对瓜蒌皮药材品质的影响,优选出适宜的瓜蒌皮药材产地现代干燥加工方法。方法收集安徽产新鲜瓜蒌皮,分别采用传统与现代产地加工干燥方法[40、50、60、70℃控温热风干燥,40、50、60、70℃微波真空干燥(真空度-0.08 MPa),50、60、70℃中短波红外干燥,-80℃真空冻干干燥,晒干,阴干]加工处理,结合干燥样品外观性状,以药效成分(5种黄酮类芦丁、木犀草苷、芹菜素-7-O-葡萄糖醛酸苷、芹菜素、橘红素,3种三萜类葫芦素D、葫芦素B、葫芦素E)、营养滋补类成分(2种糖类葡萄糖、果糖,18种氨基酸类苯丙氨酸、L-亮氨酸、异亮氨酸、L-色氨酸、γ-氨基丁酸、L-蛋氨酸、L-缬氨酸、脯氨酸、L-酪氨酸、反式-4-羟基-L-脯氨酸、L-苏氨酸、L-谷氨酸、L-谷氨酰胺、L-丝氨酸、L-天门冬酰胺、L-瓜氨酸、L-精氨酸、L-赖氨酸,12种核苷类胸腺嘧啶核苷、2′-脱氧尿苷、腺嘌呤、尿苷、腺苷、2′-脱氧肌苷、肌苷、胞嘧啶、鸟嘌呤、2′-脱氧鸟苷、胞苷、鸟苷)共40种资源性化学成分的组成及含量为评价指标,对不同干燥加工方法所得瓜蒌皮药材样品的品质进行综合评价。利用主成分分析(PCA)法,优选瓜蒌皮最佳现代干燥加工方法。结果不同干燥品中,药效成分及营养滋补类成分含量差异较大,其中果糖及葡萄糖质量分数分别为9.78%~21.32%、4.46%~15.63%;70℃微波真空干燥处理获得的瓜蒌皮所含黄酮类和四环三萜类成分总量最高,40℃控温热风干燥处理的总量最低。通过对14种不同干燥方式获得的瓜蒌皮样品进行综合评价分析,发现70℃控温热风干燥、70℃中短波红外干燥、-80℃真空冻干干燥、50℃微波真空干燥和60℃控温热风干燥方式获得的样品有效成分含量均优于传统晒干。结论结合药材的外观性状、色泽、质地、干燥时间及功效成分含量等因素,基于目前企业设备现状,建议70℃控温热风干燥为瓜蒌皮产地加工条件;基于未来新型设备的发展,70℃中短波红外干燥可作为瓜蒌皮产地加工的发展方向。研究结果将为瓜蒌皮药材产地加工的规范化和品质特征的形成提供借鉴。

cGAS/STING通过NLRP3炎性小体调控人肺微血管内皮细胞炎症的作用机制

目的探讨鸟嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸合成酶(cGAS)/干扰素激活蛋白(STING)通过NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎性小体调控人肺微血管内皮细胞(HPMVECs)炎症的作用机制。方法原代培养HPMVECs,进行脂多糖(LPS)量效实验及cGAS、STING和NLRP3抑制干预实验。(1)量效实验:以50、100、1000 ng/ml的LPS作用24 h后(分别为50 ng/mlLPS组、100 ng/mlLPS组、1000 ng/ml LPS组),用实时荧光反转录-聚合酶链反应(qRT-PCR)和蛋白质免疫印迹试验(Western Blot)分别检测cGAS、STING和NLRP3表达。(2)cGAS抑制干预实验:使用cGAS(siRNA)转染,再加入100 ng/ml的LPS处理24 h;同时设立空白对照组、LPS刺激组、siRNA单独处理组,采用WesternBlot检测STING、NLRP3,及NLRP3下游因子白介素(IL)-1β和IL-18的表达。(3)STING抑制干预实验:使用STING(siRNA)转染,再加入100 ng/ml的LPS处理24 h;同时设立空白对照组,采用WesternBlot检测cGAS、NLRP3,及NLRP3下游因子IL-1β和IL-18的蛋白表达。(4)NLRP3抑制干预实验:使用NLRP3炎性小体抑制剂MCC950预处理30 min,再加入100 ng/ml的LPS处理24 h;同时设立空白对照组,采用WesternBlot检测cGAS、STING,及NLRP3下游因子IL-1β和IL-18的蛋白表达。结果(1)量效实验:与空白对照组比较,HPMVECs中cGAS、STING、NLRP3的mRNA水平和蛋白表达均显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。(2)cGAS抑制干预实验:与空白对照组比较,LPS刺激HPMVECs,cGAS表达水平显著升高,差异有统计学意义(P<0.05);与LPS刺激组比较,抑制cGAS时,siRNA+LPS处理组STING、NLRP3及其下游因子IL-1β、IL-18的表达水平均显著降低,差异有统计学意义(P<0.05)。(3)STING抑制干预实验:与空白对照组比较,LPS刺激HPMVECs,STING表达水平显著升高,差异有统计学意义(P<0.05);与LPS刺激组比较,抑制STING时,NLRP3及其下游因子IL-1β、IL-18的表达水平均显著降低,差异有统计学意义(P<0.05),而cGAS的表达水平无显著降低(P>0.05)。(4)NLRP3抑制干预实验:与空白对照组比较,LPS刺激HPMVECs,siRNA+LPS处理组NLRP3表达水平显著升高,差异有统计学意义(P<0.05);与LPS刺激组比较,抑制NLRP3显著降低了NLRP3下游因子白细胞IL-1β和IL-18的表达,差异有统计学意义(P<0.05),而cGAS和STING的表达水平无显著降低;差异无统计学意义(P>0.05)。结论(1)LPS刺激下,在HPMVECs中cGAS、STING、NLRP3、IL-1β和IL-18的表达水平均显著升高,参与调控炎症反应;(2)cGAS/STING/NLRP3信号通路顺序参与调控PMVECs炎症作用。