长期血液透析患者红细胞膜F_2-isoprostanes及细胞膜流动性的研究（英文）

【目的】探讨建立血浆和红细胞膜的iPF2α-Ⅲ评估血液透析(HD)患者氧化应激状态,并研究细胞膜流动性与氧化应激的关系。【方法】对49名长期血液透析患者和31例健康人检测其血浆和红细胞细胞膜F2-isoprostanes(一个特定的同分异构体iPF2α-Ⅲ)作为体内氧化应激评价的指标,同时利用DPH和TMA DPH评估细胞膜流动性作为一种间接的细胞功能标志。【结果】血液透析患者和正常对照组相比,氧化应激增高,血浆iPF2α-Ⅲ(0.450±0.173与0.236±0.107 nmol/L、P<0.01)和红细胞膜iPF2α-Ⅲ(32.5±7.9与25.7±8.7 pmol/g,P<0.01)。与正常对照组比较血液透析病人红细胞膜流动性降低,DPH(0.230 2±0.004 0与0.224 6±0.004 6,P<0.01)和TMA DPH(0.271 0±0.004 5与0.264 7±0.007 1,P<0.01),血浆的iPF2α-Ⅲ及红细胞膜流动性无相关;血液透析患者红细胞膜的iPF2α-Ⅲ与核心区域细胞膜流动性呈负相关(r=0.630,P<0.01)。在血液透析病人与健康对照组相比较中发现,血液透析病人中的不同时段的红细胞膜上的iPF2α-Ⅲ的含量较健康对照组增高,相对应红细胞的流动性减低。线性回归分析显示血液透析病人不同时段的红细胞膜DPH流动性与红细胞的膜iPF2α-Ⅲ含量相关(幼红细胞r=0.491,P=0.015;成熟红细胞r=0.563,P=0.004;衰老红细胞r=0.460,P=0.024)。【结论】血液透析患者由于长期处于氧化应激增高的状态,此状态造成不同时段的红细胞膜的表面及核心区域的均受到损害。通过检测红细胞膜的iPF2α-III可以评估体内红细胞氧化应激状态的指标。

调控质膜稳态提高枯草芽孢杆菌积累四烯甲萘醌MK-4

维生素MK-4在食品、保健和制药工业中被广泛用于膳食补充剂和药物治疗。为了获得1株四烯甲萘醌MK-4的高产菌株,对细胞膜的稳态进行了系统的分析和优化。首先,对出发菌株Bacillus subtilis BC04细胞膜的完整性相关的基因进行整合分析,发现膜蛋白相关基因srfAD对MK-4的积累有重要的影响;然后对流动性、渗透性相关基因进行整合分析,找到了影响MK-4积累的基因ypkP和fadR。通过组合优化,确定优势菌株为BF14,其整合了基因srfAD、ypkP,敲除了基因fadR。BF14在40℃条件下,摇瓶发酵7 d,产量达到(213.80±2.16)mg/L,比优化前提高了19.51%。基于上述结果,在3 L发酵罐中进行发酵条件优化,确定了初始葡萄糖质量浓度为10 g/L,补料维持葡萄糖质量浓度4~10 g/L的分批发酵工艺,最终MK-4的产量达到(249.65±2.34)mg/L,较摇瓶水平提高了16.77%,生产强度为2.08 mg/(L·h)。研究表明,优化细胞膜的稳态可以有效提高菌株生产MK-4的能力,该成果为进一步提升工业水平MK-4发酵性能奠定了基础。