非生物胁迫对烟草悬浮细胞胞内和胞外ATP水平的影响

以烟草悬浮细胞BY-2(Nicotiana tabacum ‘Bright Yellow-2’)为材料,研究了NaCl、PEG(6000)、低温3种非生物胁迫对细胞内ATP(intracellular ATP,iATP)和细胞外ATP(extracellular ATP,eATP)水平的影响。结果显示:50~200 mmol·L^(-1)NaCl处理导致烟草悬浮细胞膜通透性显著增加(P<0.05),100和200 mmol·L^(-1)NaCl处理时iATP和eATP水平显著降低(P<0.05)。随着PEG质量浓度的增加(50、100、200 g·L^(-1)),烟草悬浮细胞膜通透性和eATP水平逐渐增加,其中在200 g·L^(-1)PEG处理时eATP水平显著增加至对照的3.4倍(P<0.05),而iATP水平则在200 g·L^(-1)PEG处理时显著降低至对照的0.5倍(P<0.05)。0~10℃低温处理后,烟草悬浮细胞膜通透性和iATP水平呈不同程度增加,其中0℃处理时iATP水平增加至对照的1.9倍,而eATP水平在10℃时显著下降至对照的0.8倍(P<0.05)。上述结果表明,虽然植物的iATP是eATP的来源,但在非生物胁迫下iATP不是影响eATP水平变化的唯一因素,细胞运输ATP等因素可能也影响着eATP的水平。

eATP——植物细胞外的信使分子

对近年来植物细胞外ATP生理功能和信号转导机制的研究进展作介绍。

细胞外ATP促葡萄糖细胞膜转运的回顾性研究

通过葡萄糖、ATP、细胞膜转运早期研究文献,分析葡萄糖细胞膜转运研究中ATP用词、分类、加入方法、检测方法、实验结果等,探讨细胞外ATP在细胞膜转运中的作用。研究细胞外ATP在葡萄糖细胞膜转运中的作用。

胞外ATP影响ZnCl_2诱导烟草悬浮细胞活性和呼吸速率的降低

以烟草悬浮细胞BY-2为材料,探讨细胞外ATP对ZnCl_2诱导的细胞活性降低和呼吸抑制的调节作用.结果表明,随着ZnCl_2浓度逐渐增加,细胞活性、胞外ATP浓度和细胞呼吸速率均随之降低.在400 mmol/L ZnCl_2胁迫细胞的条件下,研究了细胞外ATP对ZnCl_2诱导的细胞活性降低和呼吸抑制的调节作用.结果发现,与400 mmol/L ZnCl_2胁迫下的细胞相比,加入20μmol/L外源ATP到ZnCl2胁迫下的细胞中,会使细胞的活性、胞外ATP浓度和细胞呼吸速率均有显著升高.胞外ATP浓度的变化可能是造成ZnCl_2胁迫下细胞活性受抑制的原因之一,同时胞外ATP对ZnCl_2胁迫下细胞的活性具有一定的调节作用.

K_(ATP)通道与人肺动脉平滑肌细胞外信号调节激酶磷酸化的关系

目的研究三磷酸腺苷(ATP)敏感性钾(KATP)通道与人肺动脉平滑肌细胞外信号调节激酶1和2(ERK1/2)磷酸化的关系。方法原代培养人肺动脉平滑肌细胞,用Western-blot方法检测磷酸化细胞外信号调节激酶1和2(p-ERK1/2)。对照组不予干预,实验组分别加入内皮素-1(ET-1)、ET-1+埃他卡林、吡那地尔或格列本脲等孵育。结果①在2～30 min,ET-1呈时间依赖性促进人肺动脉平滑肌细胞ERK1/2磷酸化,10 min时最明显。②埃他卡林和吡那地尔可拮抗ET-1对ERK1/2磷酸化的影响。③特异性KATP通道阻断剂格列本脲可逆转埃他卡林和吡那地尔的作用。结论KATP通道开放剂可能通过激活KATP通道,抑制ET-1诱导的原代培养人肺动脉平滑肌细胞ERK1/2磷酸化,KATP通道可能是研发新型治疗肺动脉高压药物的重要靶分子。

应用振动探针技术观察ATP对外沟细胞吸收阳离子的影响

目的 研究外沟上皮细胞对维持耳蜗内淋巴环境稳态的作用。方法 应用振动探针技术记录内耳外沟上皮细胞附近的电流密度 ,并观察ATP对它的作用。结果 在外沟细胞附近记录到负电流 ,并且该电流在浴液中加入ATP时增加。结论 外沟细胞通过再吸收阳离子以维持耳蜗内淋巴环境的稳态 。

ATP生物发光测定白血病细胞体外药物敏感试验

ＡＴＰ生物发光测定白血病细胞体外药物敏感试验赖启明，金宝翠，刘立华（南京铁道医学院附属医院血液科南京２１０００９）如何能在体外短期内通过药物敏感试验选择对白血病细胞有最大杀伤力的药物，是多年来临床上不断探索的问题。常用的体外药敏试验有：集落法、活细胞...

细胞外ATP对低温下菜豆叶片光系统Ⅱ运行及光能分配的影响

细胞外ATP(eATP)可作为一种重要的胞外分子调节植物的多种生理反应。该研究以菜豆(Phaseolus vulgaris L.)品种‘农普12号’幼苗叶片为实验材料,研究了胞外1.0mmol/L ATP溶液对低温下(10℃、10h)菜豆叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)运行及光能分配的影响。结果显示:(1)低温胁迫(10℃、10h)对菜豆叶片PSⅡ的潜在最大光化学效率(F_v/F_m)没有产生显著性影响,但低温胁迫却降低了叶片的实际光化学运行效率[Y(Ⅱ)],同时降低了PSⅡ的光化学反应能量(P),增加了天线热耗散能量(D)和非光化学反应耗散能量(E),使叶片胞外ATP水平有所下降。(2)叶片施加外源ATP可以有效缓解低温胁迫下菜豆叶片胞外ATP水平的下降,同时使叶片的实际光化学效率[Y(Ⅱ)]和光化学反应能量(P)显著上升,也使天线热耗散能量(D)非光化学反应耗散能量(E)均显著下降。研究表明,低温胁迫降低了菜豆叶片PSⅡ的光化学运行并增加了光能的耗散,而在低温胁迫下增加胞外ATP水平能够有效提高菜豆叶片光化学反应的运行效率并降低光能的耗散。

寡霉素处理下细胞外ATP和细胞内ATP的关系及其对细胞死亡调节作用的研究

以烟草悬浮细胞BY^(-2)为材料,利用FoF1-ATP合成酶(FoF1-ATPase)抑制剂寡霉素研究了细胞内ATP(i ATP)对胞外ATP(e ATP)水平的影响,以及施加外源ATP对i ATP水平和细胞死亡的调节作用。结果表明,随着寡霉素浓度的增加(5、10、25、50μmol·L^(-1)),烟草悬浮细胞的i ATP含量逐渐下降,e ATP含量也随之减少,且细胞死亡水平在较高寡霉素处理浓度下有明显上升。同时,随着寡霉素处理时间的增加(0.5、1、3、5 h),烟草悬浮细胞的i ATP含量和e ATP含量也呈现出不同程度的下降,而细胞死亡水平则有所增加。施加外源ATP能够缓解寡霉素引起的细胞i ATP水平的下降和细胞死亡水平的上升。上述结果表明,e ATP水平受到了i ATP水平的影响,而e ATP也在线粒体ATP合成受到抑制时调控i ATP和细胞死亡的发生。

ATP溶液和Holtfreter溶液浸渍三角帆蚌离体外套膜小片对细胞存活的影响

用含有ATP的Holtfreter溶液和Holtfreter溶液浸渍三角帆蚌离体外套膜小片,与用清水浸渍的小片作对照,观察三者对细胞存活的影响。细胞存活率随离体时间加长而降低。用ATP溶液浸渍的小片,细胞存活率最高,Holtfreter溶液次之,清水最低。小片离体时间相同的条件下,室温高,细胞存活率较低。细胞存活情况因小片来自不同蚌体而有差异。

细胞外ATP和水杨酸对烟草光合指标的影响

研究了细胞外ATP(eATP)和水杨酸(SA)对烟草(Nicotiana tabacum)叶片的气孔导度(GH2O)、蒸腾速率(E)、光合作用速率(A)与叶绿素荧光参数[包括PSⅡ潜在最大光化学量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ光适应下实际光化学效率Y(Ⅱ)、电子传递速率(ETR)、非光化学荧光淬灭(NPQ)和光化学荧光淬灭(qP)]的影响。结果表明:SA能导致A、GH2O和E的下降,而eATP的处理能缓解SA造成的A、GH2O和E的下降;但SA未对叶绿素荧光参数Fv/Fm、Y(Ⅱ)、NPQ、qP和ETR造成显著影响,eATP的加入也未改变SA处理下叶片叶绿素荧光参数的水平。这说明SA能导致光合作用的抑制,而eATP能明显缓解SA对光合作用的抑制,但以上作用可能均和光反应阶段无关。并对其内在机理进行了探讨。

呼吸链影响光化学反应过程中细胞外ATP调控作用的研究

细胞外ATP(eATP)是调节植物多种生理生化反应的信号分子.文中以野生型(WT)和eATP受体缺失突变(dorn-1)拟南芥(Arabidopsis thaliana)为实验材料,分析了呼吸链抑制剂水杨基氧肟酸(SHAM)影响植物光化学反应过程中eATP的调控作用.结果表明,SHAM能够显著降低交替呼吸途径的容量.在WT叶片中,SHAM处理能够引起光系统Ⅱ(PSⅡ)实际光化学效率(Y(Ⅱ))、相对电子传递速率(R_(ET))、光化学猝灭(q_(p))和PSⅡ处非调节性能量耗散的量子产量(Y(NO))的显著降低,同时使得非光化学猝灭(Q_(NP))和PSⅡ处调节性能量耗散的量子产量(Y(NPQ))显著上升;而在dorn-1叶片中,SHAM对Y(Ⅱ),R_(ET),qp,Q_(NP),Y(NPQ)和Y(NO)均无显著性影响.进一步研究发现,对WT叶片添加外源ATP可显著缓解SHAM所导致的Y(Ⅱ),R_(ET)和q_(p)的下降及Y(NPQ)的上升,而对DORN1叶片添加外源ATP则无类似效应.以上结果表明,eATP可通过受体蛋白DORN1对呼吸链抑制引起的光化学活性的下降进行调控.

外源ATP对摄磷烟草悬浮细胞生长和活性氧代谢的影响

以BY-2烟草悬浮细胞为实验材料,探究了在缺磷及正常磷供应下外源ATP对烟草悬浮细胞生长和活性氧代谢的影响.结果表明,较之缺磷下生长的细胞,正常磷供应下细胞活力降低,细胞鲜重显著增加,H_(2)O_(2)含量上升而抗氧化酶活性有所下降,其中过氧化物酶(POD)活性的下降最为明显.对缺磷的细胞添加外源ATP使得细胞活性降低,细胞鲜重增加,H_(2)O_(2)含量上升,POD和超氧化物歧化酶(SOD)活性下降,过氧化氢酶(CAT)活性上升.对正常磷供应下的细胞添加外源ATP则导致细胞活性升高,细胞鲜重增加,H_(2)O_(2)含量降低,POD和CAT活性升高,SOD活性下降.上述结果表明,在缺磷及正常磷供应下胞外ATP对细胞的生长和活性氧代谢具有不同的调控作用.

胞外ATP对AlCl3诱导的细胞死亡过程中胞内H2O2和Ca2+水平的影响及其生理机制分析

该实验以烟草悬浮细胞BY-2为材料,在烟草悬浮细胞中分别加入0.05、0.10、0.15、0.20mmol·L^-1AlCl3,以等体积去离子水处理的悬浮细胞液为对照,并依据前述实验结果选择0.15mmol·L^-1AlCl3,分别添加5mmol·L^-1DMTU(H2O2抑制剂)、20μmol·L^-1CaCl2、15μmol·L^-1LaCl3(Ca^2+通道抑制剂)和50μmol·L^-1ATP设计多项处理,分析胞外ATP(eATP)对铝离子(Al^3+)胁迫引起的植物细胞死亡及其胞内H2O2、Ca^2+的影响,以揭示Al3+胁迫下植物调节细胞死亡的可能机制,进一步扩展对eATP功能的认知。结果显示:(1)随着AlCl3胁迫浓度的提高,细胞死亡水平和胞内H2O2水平上升,而胞内Ca^2+和eATP水平则逐渐降低。(2)外援施加H2O2抑制剂DMTU(二甲基硫脲)和Ca^2+能够有效缓解AlCl3诱导的细胞死亡水平的上升;而Ca^2+通道抑制剂LaCl3(三氯化镧)则加剧了AlCl3胁迫下的细胞死亡。(3)在AlCl3胁迫下对细胞添加外源ATP,能够缓解AlCl3胁迫下胞内H2O2水平上升和Ca^2+水平下降的同时,并显著降低AlCl3胁迫导致的细胞死亡。研究表明,Al^3+以剂量依赖的模式提升细胞死亡和细胞内H2O2的水平并降低胞内Ca^2+和eATP水平,AlCl3诱导的细胞死亡受到H2O2和Ca^2+水平变化的调节,eATP可以通过调节H2O2与Ca^2+水平缓解AlCl3诱导的细胞死亡。推测Al3+胁迫可能通过抑制钙离子通道而破坏了细胞内H2O2和Ca^2+之间的协同关系,外源ATP对Al^3+诱导H2O2上升的缓解作用可能是由于其提升了细胞的抗氧化能力。

细胞外ATP调节NaCl胁迫诱导的烟草悬浮细胞死亡和呼吸抑制

本文以烟草悬浮细胞BY-2为材料,探讨了胞外ATP对NaCl诱导的细胞死亡和呼吸抑制的调节作用.实验表明,随着NaCl浓度的逐渐上升(50、100、200、400mmol/L),细胞的死亡水平逐渐上升,而胞外ATP含量和细胞呼吸速率则随NaCl浓度的上升而逐渐下降.本文在200mmol/L NaCl处理下的细胞中探索了胞外ATP对NaCl诱导的细胞死亡和呼吸抑制的调节作用.结果发现,较之200mmol/L NaCl胁迫下的细胞,对NaCl胁迫的细胞加入外源ATP(20μmol/L)其使得细胞死亡水平显著性降低,也使得胞外ATP含量和细胞呼吸速率均有所回升.上述实验观察表明,NaCl胁迫诱导的植物细胞的死亡和呼吸抑制可能和细胞外ATP水平的变化有关,并且胞外ATP对NaCl诱导的细胞死亡具有一定的调节作用.

胞外ATP对胡杨细胞囊泡运输的影响

在植物中,胞外ATP(eATP)作为一种重要的信号分子,调控植物的生长、发育及逆境响应等多种生命活动。这些植物细胞的生命活动与囊泡运输密切相关,然而,eATP是否对植物细胞的囊泡运输具有调控作用尚不清楚。本文利用能够标记囊泡运输的荧光染料FM1-43研究了eATP对胡杨细胞囊泡运输的影响。FM1-43染色结果显示,50μmol/L eATP对胡杨细胞胞吞作用不明显,而高浓度的eATP(200、400μmol/L)则会抑制其胞吞作用,其抑制作用与eATP浓度呈正相关。高浓度的eATP(200、400μmol/L)同样抑制胡杨细胞胞吐作用。而不同浓度的ADP(50、200、400μmol/L)处理则对胡杨细胞囊泡运输无明显影响。这说明高浓度eATP对胡杨细胞囊泡运输的抑制作用不是源于eATP的水解产物,而是来自于其本身的信号作用。药理学实验发现,ATP受体抑制剂PPADS(100μmol/L)能抑制高浓度eATP对胡杨细胞囊泡运输的限制作用,说明eATP是通过嘌呤受体介导的信号通路调控囊泡运输过程。但值得注意的是,嘌呤受体的另一种抑制剂suramin(100μmol/L)却对eATP的抑制作用不明显,因为suramin处理胡杨细胞后eATP(200μmol/L)仍能抑制囊泡运输。这说明在胡杨细胞中某一类与P2X同源的受体介导了高浓度eATP对囊泡运输的抑制作用。综上,eATP作为信号分子可调控胡杨细胞的囊泡运输,并且高浓度eATP对胡杨细胞的囊泡运输具有负调控作用。

细胞外ATP影响铜诱导的细胞死亡和H_2O_2的产生（英文）

细胞外ATP是植物体中许多生理过程的调节信号.胞外ATP可以影响铜离子诱导的细胞死亡和H2O2的产生.100~700/μmol/L CuCl2导致烟草悬浮细胞的死亡量显著上升,而且胞内H2O2和胞外H2O2的含量也随之上升.选择了300/μmol/L CuCl2研究铜离子导致的细胞死亡量上升和H2O2产生的过程.结果表明,此浓度的CuCl2提升了NADPH氧化酶的活性,而加入DPI（NADPH氧化酶抑制剂）缓解了CuCl2引起的细胞死亡和H2O2的产生,这说明CuCl2引起细胞死亡和H2O2产生与NADPH氧化酶活性的增加相关.加入50μmol/L ATP进一步增加了CuCl2引起的细胞死亡、H2O2的产生、NADPH氧化酶.而DPI预处理后,外源ATP并未引起变化.这一实验表明,胞外ATP可以通过刺激NADPH氧化酶影响铜离子引起的细胞活性和H2O2产生的变化.

脊髓小胶质细胞中释放ATP的SWELL1通道参与神经病理性疼痛

外周神经损伤后,细胞外三磷酸腺苷(ATP)介导的嘌呤能信号对脊髓小胶质细胞激活和神经病理性疼痛至关重要。然而,ATP释放的机制仍然知之甚少。该研究发现体积调控阴离子通道(volume-regulated anion channel,VRAC)是一个ATP释放通道,在小胶质细胞中被炎症介质鞘氨醇-1-磷酸(sphingosine-1-phosphate,S1P)激活。SWELL1(也称为Lrrc8a)是VRAC必需的亚基,小鼠小胶质细胞特异性敲除Swell1减少了由周围神经损伤引起的脊髓细胞外ATP增加。而且,基因敲除小鼠还表现出脊髓小胶质细胞活化减少、背角神经元过度兴奋下降、诱发的和自发的神经病理性疼痛样行为下降。该研究通过高通量筛选确定了一个FDA批准的药物—双香豆素作为一种新型有效的VRAC抑制剂。鞘内给予双香豆素减轻了小鼠神经损伤引起的机械性触诱发痛。该研究证明脊髓中小胶质细胞释放ATP的VRAC是神经病理性疼痛的关键因素,也是治疗这种疾病的潜在靶点。

细胞外ATP联合前列腺素E_1对周围神经再生的影响

周围神经系统是人体结构中分布最广、也是最重要的器官。周围神经遍布于身体的各个器官,对人体起着调节全身器官的活动、从而使机体保持统一与完整的整合作用。