基于胱氨酸-谷氨酸反向转运体的抗肿瘤代谢治疗新策略

代谢重编程是恶性肿瘤的重要特征之一,是促使肿瘤细胞在营养匮乏的情况下存活并促进其恶性进展的重要原因。近些年研究发现,胱氨酸-谷氨酸反向转运体(system Xc^(-))不仅是诱导铁死亡的关键靶点,同时对肿瘤代谢起重要调控作用,该转运体是导致肿瘤细胞对葡萄糖高度依赖的原因之一,这提示对于高表达system Xc^(-)的肿瘤,抑制葡萄糖摄取及糖代谢是一种有效的治疗策略。本文从system Xc^(-)的表达调控、功能及其对肿瘤代谢的影响等方面进行综述,以期为抗肿瘤代谢治疗提供新思路。

利用L-半胱氨酸自组装膜和混合溶剂协同作用手性拆分DL-谷氨酸

基于L-半胱氨酸(L-Cys)自组装膜(SAMs)在乙醇-水混合溶剂体系中对外消旋谷氨酸展现出的手性识别能力,在含60%(体积分数)乙醇的乙醇-水混合溶剂中,利用L-Cys SAMs对不同手性谷氨酸的选择性结晶作用,通过多次重结晶,分离出纯D-谷氨酸晶体,从而实现了对DL-谷氨酸的手性拆分.

NPPB和尼弗灭酸对H_2O_2损伤C6胶质细胞谷氨酸半胱氨酸合成酶及CLIC4表达的影响

目的:观察氯通道阻断剂5-硝基-2-(3-苯丙胺)-苯甲酸(NPPB)、尼弗灭酸(NFA)对H2O2诱导的神经胶质瘤C6细胞损伤的影响。方法:MTT法检测NPPB、NFA、H2O2作用的C6细胞生存率;紫外分光光度法检测乳酸脱氢酶(LDH)释放率以及谷胱甘肽GSH水平;RT-PCR检测谷氨酸半胱氨酸合成酶(GCL)亚单位GCLC、GCLM及线粒体氯通道(CLIC4)mRNA表达;Western blotting检测CLIC4的蛋白水平。结果:与对照组相比,H2O2组C6细胞存活率和GSH含量明显降低;LDH释放率增加;GCLC、GCLM、CLIC4 mRNA表达降低;CLIC4蛋白水平明显增强。NPPB或NFA与H2O2联合作用于C6细胞组,与单独应用H2O2组相比,细胞存活率和GSH含量未见明显变化;LDH释放率降低;GCLC、GCLM mRNA表达未见明显差异;CLIC4蛋白表达下降。结论:氯通道阻断剂NPPB或NFA能够在一定程度上减轻氧化应激引起的C6细胞损伤,可能与调节细胞膜功能和下调CLIC4蛋白表达有关。

γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶在溃疡性结肠炎患者结肠黏膜中的表达

背景：溃疡性结肠炎（uc）的黏膜损伤与氧化应激相关。谷胱甘肽（GSH）是细胞内最重要的抗氧化剂，γ-谷氯酰半胱氨酸合成酶（γ-GCS）是其合成的关键酶。目的：探讨UC患者结肠黏膜中γ-GCS表达。方法：选取2007年8月～2009年12月北京军区总医院的30例UC患者，以26例健康者作为对照，应用免疫组化法检测结肠黏膜中γ-GCS的表达：结果：γ-GCS主要表达于腺体细胞胞质内，UC组γ-GCS表达显著低于对照组（53．3％对92.3％，P〈0．01）。结论：UC患者结肠黏膜中γ-GCS表达显著降低，说明其存在氧化应激失衡，且GSH合成减少可能与γ-GCS低表达有关.

茵栀黄注射液治疗肝移植术后高胆红素血症对患者同型半胱氨酸和γ-谷氨酸转肽酶的影响

目的:探究茵栀黄注射液治疗肝移植术后高胆红素血症对患者同型半胱氨酸(Hcy)和γ-谷氨酸转肽酶(γ-GT)的影响。方法:选取2015年1月至2018年1月上海长征医院收治的肝移植术后高胆红素血症患者80例作为研究对象,按随机数字表法随机分为对照组和观察组,每组40例。对照组在抗排斥、抗病毒的基础上给予优思弗药物治疗,观察组在此基础上给予茵栀黄注射液治疗,2组均连续治疗4周。统计2组治疗后临床疗效;比较2组患者治疗前后肝功能指标如直接胆红素(DBiL)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、血清总胆红素以及Hcy、γ-GT的差异。结果:治疗后观察组与对照组的治疗有效率分别为95.00%、75.00%,观察组显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);与治疗前比较,治疗后4周血清总胆红素值显著降低,且观察组显著低于对照组,差异有统计学意义P<0.05);治疗后4周肝功能指标DBiL、ALT、AST显著降低,且观察组显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗后4周Hcy、γ-GT指标显著降低,且观察组显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:茵栀黄注射液可有效缓解肝移植术后高胆红素血症临床症状,对肝功能指标(DBiL、ALT、AST)、血清总胆红素以及Hcy、γ-GT等方面有显著改善,且疗效优于优思弗治疗。

80例代谢综合征合并脑卒中患者同型半胱氨酸及纤溶酶原激活物抑制物-1检测分析

目的研究同型半胱氨酸(Hcy)和纤溶酶原激活物抑制物-1(PAI-1)与代谢综合征合并脑卒中的关系。方法用HIT ACHI7600-020生化分析仪对80例代谢综合征合并脑卒中患者和50例健康对照者血液中Hcy、低密度脂蛋白(LDL)、脂蛋白a(LPa)、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)等指标进行检测。结果代谢综合征合并脑卒中组的血浆Hcy、PAI-1、LPa、TG、LDL水平明显高于健康对照组,差异有统计学意义(P<0.01);TC代谢综合征合并脑卒中组与健康对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。两组收缩压、舒张压差异有统计学意义(P<0.05)。结论Hcy和PAI-1检测在代谢综合征合并脑卒中患者中有重要意义。

N-乙酰半胱氨酸保护下给药钆-二乙三胺五乙酸后慢性肾衰大鼠的尿液代谢组学研究

N-乙酰半胱氨酸(NAC)有减轻造影剂引发肾损伤的作用,但其作用机制尚未明确。本研究采用基于1H NMR的代谢组学方法,结合正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA),在NAC保护下对慢性肾衰大鼠给药造影剂钆-二乙三胺五乙酸(Gd-DTPA),通过分析大鼠尿液中内源性代谢物的变化,研究了NAC对慢性肾衰大鼠的保护机制。结果表明,慢性肾衰大鼠能量代谢、尿素循环等代谢通路发生紊乱。给药Gd-DTPA后,大鼠尿液中胆碱、N-氧三甲胺、邻羟基苯乙酸苯酯、对羟基苯乙酸苯酯、马尿酸、甘氨酸、烟酸、牛磺酸减少,尿囊素增加;而在NAC保护下相关代谢产物向模型组的恢复,说明NAC对Gd-DTPA引发的大鼠肠道细菌代谢、肝线粒体代谢、犬尿氨酸代谢紊乱及氧化损伤具有一定修复作用。NAC对尿素循环代谢的改善可能减轻大鼠体内的肾损伤,而其对细胞中谷胱甘肽的补充可能减轻Gd-DTPA造成的氧化损伤。

γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶在吸烟气道上皮细胞表达的研究

目的通过观察吸烟大鼠支气管上皮细胞及慢性吸烟人气道上皮细胞γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)表达的研究,探讨γ-GCS在吸烟所致慢性气道炎症及氧化/抗氧化失衡中的作用。方法①自制大鼠实验性被动吸烟装置,建立吸烟引起慢性气道炎症的动物模型,将40只大鼠随机分为不吸烟组、吸烟1个月组、吸烟2个月组、吸烟3个月组,每组各10只;②选择2007年9月至2008年10月行支气管镜检查的患者60例。吸烟指数>300支,平均年龄(50±10)岁,分为吸烟组(慢性支气管炎组、非慢性支气管炎组),不吸烟组(慢性支气管炎组、非慢性支气管炎组),每组各15例。通过支气管镜刷检获取支气管气道上皮细胞,分别采用免疫组织化学、免疫细胞化学法检测支气管上皮细胞中γ-GCS蛋白的表达水平。结果 (1)吸烟3个月组大鼠出现了肺气肿的病理改变;吸烟1个月、2个月和3个月组大鼠支气管上皮细胞γ-GCS蛋白表达水平明显高于不吸烟组(均P<0.01)。(2)在气管镜下取人气道上皮细胞γ-GCS蛋白的表达:①吸烟组[慢性支气管炎组(0.20±0.10)、非慢性支气管炎组(0.35±0.11)]的气道上皮细胞γ-GCS的表达水平,低于不吸烟组[慢性支气管炎组(0.40±0.10)、非慢性支气管炎组(0.50±0.15)]差异均有统计学意义(P均<0.05);②慢性支气管炎组(0.40±0.10)的气道上皮细胞γ-GCS的表达水平,低于非慢性支气管炎组(0.50±0.15)的表达,差异有统计学意义(P<0.05)。结论①随着吸烟时间的延长,大鼠支气管上皮细胞中γ-GCS蛋白表达水平逐渐增高;②吸烟者气道内上皮细胞γ-GCS的免疫活性降低,γ-GCS在不吸烟非慢性支气管炎者表达最强,而在吸烟者与慢性支气管炎者的气道内表达下调;γ-GCS在香烟所致慢性气道炎症、氧化应激及氧化/抗氧化失衡中可能发挥一定的作用。

重度阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者血浆同型半胱氨酸和内皮素-1与血脂代谢的关联

目的:探讨重度阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)患者血浆同型半胱氨酸(HCY)和内皮素-1(ET-1)与血脂代谢的关联。方法:采用多导睡眠监测仪筛选出60例重度OSAHS患者,同时选择30例年龄、性别、体质指数等均相匹配的健康体检者(健康对照组)。用全自动生化分析仪检测空腹血脂,用酶联免疫吸附法检测血浆HCY、ET-1水平,根据血脂检测结果将重度OSAHS患者进一步分为血脂升高组(35例)和血脂正常组(25例),比较分析重度OSAHS血脂升高组和血脂正常组之间HCY、ET-1水平差异及与血脂相关性。结果:血脂正常重度OSAHS组和血脂升高重度OSAHS组血清ET-1与HCY水平显著高于健康对照组(P<0.01),且血脂正常重度OSAHS组和血脂升高重度OSAHS组内ET-1与HCY呈正相关(r=0.873,P<0.01);血脂升高重度OSAHS组内ET-1与TC、LDL水平呈正相关(r=0.587,P<0.05;r=0.583,P<0.05);HCY与TC、TG呈正相关(r=0.563,P<0.05;r=0.524,P<0.05)。结论:血脂、ET-1和HCY参与了OSAHS的病理生理过程,且三者之间互相影响,有效控制三者水平,对治疗OSAHS及其心脑血管并发症有重要意义。

N-乙酰半胱氨酸对慢性肝损伤大鼠Nrf2及HO-1和γ-GCS表达的影响

目的观察小剂量N-乙酰半胱氨酸(NAC)注射液对慢性肝损伤大鼠核因子相关因子2(Nrf2)及下游分子血红素氧合酶1(HO-1)和γ谷氨酸-半胱氨酸合成酶(γ-GCS)的影响。方法雄性SD大鼠sc给予25%CCl4橄榄油溶液(1 m L·kg^(-1)),每周3次,连续4周。4周末,将造模成功的大鼠分别ip给予NAC 45,90和180 mg·kg^(-1)及阳性对照谷胱甘肽(GSH)54 mg·kg^(-1),每日1次连续4周。检测血清中谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)活性及肝组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、GSH、羟脯氨酸(Hyp)含量或活性;HE染色法观察肝组织病理变化;免疫组化检测肝组织Nrf2,HO-1和γ-GCS蛋白表达。结果与正常对照组相比,模型组大鼠血清GPT,GOT,MDA和Hyp明显升高(P<0.01),Nrf2,HO-1和γ-GCS蛋白表达及SOD活性和GSH含量无明显变化;模型组肝细胞广泛脂肪变性,肝组织可见许多大小不等的圆形空泡,部分肝细胞水肿,汇管区伴炎症细胞灶性浸润;与模型组相比,NAC各治疗组大鼠血清GPT和GOT活性明显降低(P<0.01),肝组织SOD活性、GSH和Hyp含量下降(P<0.01,P<0.05),Nrf2,HO-1和γ-GCS蛋白表达增加(P<0.01,P<0.05)。与阳性对照组比较,NAC 45,90和180 mg·kg^(-1)组肝组织Hyp明显降低(P<0.01),NAC 45 mg·kg^(-1)组肝组织Nrf2蛋白表达明显升高(P<0.01)。与NAC 45 mg·kg^(-1)组比较,90和180 mg·kg^(-1)组Nrf2蛋白表达较低(P<0.01)。结论小剂量NAC可能通过调节Nrf2及下游因子HO-1和γ-GCS的表达发挥抗氧化应激作用进而发挥防治慢性肝损伤进展的目的。

同型半胱氨酸与甲基代谢及其胱硫醚酶基因研究进展

同型半胱氨酸(HCY)水平增高是慢性血管疾病的独立危险因子,但HCY的来源不是从食物中吸取,其由蛋氨酸在甲基(CH3)循环代谢的中间产物。甲基化代谢亢进,再甲基化或转硫化代谢酶基因突变或功能障碍等原因均可造成甲基循环代谢失衡,从而导致HCY推积,患者出现高同型半胱氨酸血症(HHCY),动脉硬化等为特征的临床症状和体征。胱硫醚β-合酶(CBS)基因可将HCY转硫化成为胱硫醚,后者再经过胱硫醚-γ-裂解酶(CTH)裂解成丙酮酸、硫酸和水,达到有效降低HCY水平,降低动脉硬化进展,保障机体健康。本文综述近年来HCY代谢通路及其与心血管疾病的关系等的研究许多新进展。

半胱氨酸代谢关键酶基因DNA甲基化与动脉粥样硬化性缺血性脑卒中的相关性研究

目的:探讨半胱氨酸代谢关键酶基因表观遗传学改变与汉族人群缺血性脑卒中(IS)的发病关系。方法:采用病例-对照研究设计,以动脉粥样硬化性脑梗死(ATS)患者30例为病例组,另选择同期体检健康人群30例为对照组。寻找目的基因(基因上游5 kb的区域一直到第2外显子区域)的CpG岛区域,使用重亚硫酸盐修饰直接测序技术进行样本DNA甲基化检测,运用单因素或Logistic回归分析检测2组间DNA甲基化分布差异。结果:胱硫醚-β-合成酶(CBS)基因4个CpG岛同源性非常高,放弃甲基化分析;5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)基因有2个CpG岛;半胱氨酸合成酶(MTR)基因有1个CpG岛。结果显示,2组这2个基因所有CpG岛都未发现DNA甲基化情况。结论:未发现MTHFR和MTR基因DNA甲基化改变与汉族人群ATS相关。

代谢工程改造谷氨酸棒杆菌合成四氢嘧啶

为了获得四氢嘧啶生产菌株并利用此菌株提高四氢嘧啶产量,以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)野生菌株ATCC13032为研究对象,以赖氨酸积累量为评价指标,强化了天冬氨酸-β-半醛合成代谢流;通过阻断赖氨酸输出通道LysE,表达不同来源的四氢嘧啶操纵子ectABC,获得了四氢嘧啶生产菌株;通过强化天冬氨酸转氨酶和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)再生途径,进一步提高四氢嘧啶产量。结果表明,构建了一株高产赖氨酸的谷氨酸棒杆菌工程菌株LYS-3,赖氨酸积累量为28.48 g/L;表达操纵子HEectABC的谷氨酸棒杆菌ECT-3四氢嘧啶产量达到17.21 g/L;过表达基因aspC和ECpntAB谷氨酸棒杆菌ECT-6,摇瓶发酵四氢嘧啶产量达到21.85 g/L。研究结果可为天冬氨酸-β-半醛衍生物的生物合成提供参考。

知母皂苷元对谷氨酸引起的皮层神经元损伤的保护作用研究

目的观察知母皂苷元(Sarsasapogenin,SAR)对谷氨酸引起的皮层神经元损伤的保护作用。方法大鼠乳鼠大脑皮层神经元,培养7 d后用于实验。倒置相差显微镜观察神经元树突生长发育情况;用MTT法测定细胞活力;Ho-echst33258核染色观察细胞凋亡的形态学改变;Western印迹法检测神经元SYP、caspase-3、钙蛋白酶Ⅰ蛋白表达水平。结果形态学观察结果显示谷氨酸可明显抑制神经元树突的生长发育,表现为神经元树突总长度明显降低、一级树突数目明显减少、最大分支级数明显减少及胞体面积缩小。SAR(10、30、100μmol.L-1)可明显抑制谷氨酸对神经元树突生长发育的抑制作用,并呈明显浓度依赖。MTT和Ho-echst33258核染色结果显示谷氨酸可降低神经元细胞活力及增加神经元细胞凋亡百分比。SAR(10、30、100μmol.L-1)能明显对抗谷氨酸引起的神经元细胞活力降低及细胞凋亡百分比增加。Western印迹结果显示谷氨酸可明显降低SYP蛋白表达水平及增加活性caspase-3、钙蛋白酶Ⅰ蛋白表达水平。SAR(10、30、100μmol.L-1)可明显对抗谷氨酸引起SYP蛋白表达降低及活性caspase-3、钙蛋白酶Ⅰ蛋白表达增加。结论知母皂苷元能够明显对抗谷氨酸引起的皮层神经元损伤作用。

S-腺苷甲硫氨酸代谢途径相关基因在小麦水分胁迫中的表达

以小麦品种‘晋麦47’为材料,利用半定量RT-PCR方法,对S-腺苷甲硫氨酸代谢途径中的S-腺苷甲硫氨酸合成酶（SAMS）基因、S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶（SAMDC）基因和γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶（-γECS）基因在正常供水、PEG-6000模拟水分胁迫和复水过程中小麦叶片的表达模式进行了分析。结果表明,3个基因在正常生长情况下有一定量的表达,SAMS和SAMDC基因在水分胁迫早期（PEG-6000胁迫6、12、244、8 h）上调表达,水分胁迫后期（PEG-6000胁迫75 h）表达量下降;复水后3~6 h上调表达,复水9 h后表达量下调至对照水平。-γECS基因在水分胁迫阶段呈上调表达,复水后表达量下调至对照水平。可见,小麦SAMS、SAMDC和-γECS基因的表达都受水分胁迫诱导,同时,SAMS与SAMDC基因还参与水分胁迫后的复水调节,说明S-腺苷甲硫氨酸代谢途径在小麦抗旱节水中具有重要作用。

1-氯-3-丁烯-2-酮与N-乙酰半胱氨酸的反应

1-氯-3-丁烯-2-酮(1-chloro-3-buten-2-one,CBO)是致癌性环境污染物1,3-丁二烯的一种体外代谢产物,具有细胞毒性和遗传毒性,易形成DNA加成产物以及谷胱甘肽偶联产物.预计CBO-谷胱甘肽偶联产物在肾脏被代谢为CBO-N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)偶联产物,最终随尿排出体外.因此,CBO-NAC偶联产物能够作为CBO生物标志物.然而,CBO与NAC的反应尚未见报道.研究了CBO与NAC在体外生理条件下(pH=7.4,37℃)的反应,观察到两种产物.通过一维和二维核磁共振光谱(nuclear magnetic resonance spectroscopy,NMR)确定两种产物的结构分别是1-氯-4-(N-乙酰-S-半胱氨酸基)-2-丁酮和1,4-双(N-乙酰-S-半胱氨酸基)-2-丁酮,后者是一种新化合物.这些产物的识别为后续研究打好了基础.

同型半胱氨酸对谷胱甘肽合成的抑制作用

目的:探讨同型半胱氨酸对谷胱甘肽合成的影响及其发生的可能原因。方法:实验于2004-08/2005-02在新乡医学院生物化学与分子生物学实验室进行。选用健康家兔20只,取抗凝血,离心收集红细胞,制备含有γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合成酶体系的红细胞裂解液,设置对照组,高、低剂量同型半胱氨酸处理组,每组均设8个平行管。各组均加入100mmol/L的Tris-Hcl缓冲液(pH8.0)60μL,1mol/LMgCl28μL,10mmol/LATP40μL,50mmol/L谷氨酸(调pH为中性)40μL,红细胞裂解液40μL。低、高浓度同型半胱氨酸处理组再分别加入100mmol/L同型半胱氨酸20μL和60μL,其余实验条件相同。以反应中生成无机磷的mmol数表示γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶活性大小。分别用紫外分光光度法和荧光法检测各组无机磷和谷胱甘肽含量。结果:①无机磷的生成量:低浓度同型半胱氨酸组和高浓度同型半胱氨酸组明显低于对照组犤(1.476±0.240),(0.751±0.085),(3.279±0.470)mmol/L,P<0.01犦,高浓度同型半胱氨酸组明显低于低浓度同型半胱氨酸组(P<0.05)。②还原型谷胱甘肽含量:低同型半胱氨酸组和高同型半胱氨酸组明显低于对照组犤(3.058±0.264),(1.908±0.301),(4.476±0.462)μmol/L,P<0.01犦,高浓度同型半胱氨酸组明显低于低浓度同型半胱氨酸组(P<0.01)。结论:同型半胱氨酸有可能通过竞争性抑制γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶的活性,减少细胞内还原型谷胱甘肽的生成。

同型半胱氨酸在临床中的应用价值

1同型半胱氨酸的概述同型半胱氨酸（homocysteine,Hcy）源于饮食摄取的蛋氨酸,在体内代谢主要为：（1）Hcy与丝氨酸在胱硫醚-β合成酶（CBS）催化下,以维生素B6为辅因子,生成胱硫醚;

N-乙酰半胱氨酸对甲基汞致大鼠脑皮质氧化损伤和谷氨酸代谢障碍的影响

目的研究甲基汞致大鼠脑氧化损伤与谷氨酸代谢障碍的关系,探讨N-乙酰半胱氨酸(NAC)对甲基汞致大鼠神经毒性的防护作用。方法 40只Wistar大鼠按体重随机分成4组:对照组、4和12μmol/kg MeHg组及NAC预处理组。第1～3组皮下注射生理盐水,第4组皮下注射1 mmol/kg NAC;2 h后,第1组腹腔注射生理盐水,第2和3组分别腹腔注射4和12μmol/kg MeHg,第4组腹腔注射12μmol/kg MeHg,注射剂量均为5 ml/kg。干预隔日1次,染毒每日1次,连续干预与染毒4周。最后一次染毒24 h后,处死大鼠取其大脑皮质,测定汞、GSH、MDA、Glu、Gln、ROS含量,SOD、GSH-Px、PAG、GS活力,以及细胞凋亡率。结果随着染汞剂量的增大,脑皮质汞的含量也随之增大,GSH和Gln的含量降低,MDA、Glu和ROS的含量升高,SOD、GSH-Px和GS的活力降低,PAG的活力升高,细胞凋亡率增大;NAC预处理组与高剂量染汞组比较,上述指标均得到不同程度的拮抗。结论甲基汞可导致脑氧化损伤和谷氨酸代谢障碍,二者相互联系、相互促进;NAC对甲基汞所致氧化损伤和谷氨酸代谢障碍具有一定的防护作用。