小麦耐Cu性综合评价及其谷胱甘肽相关酶活性差异研究

近年来,小麦(Triticum aestivum L.)受重金属污染导致的减产和污染问题十分严峻。为明确中国不同主栽区小麦品种耐铜(Cu)性,探讨谷胱甘肽相关酶在耐性不同品种间的活性差异,进而揭示小麦在Cu胁迫下的抗氧化反应机制,采用室内水培法,选择来自不同主栽区的37个小麦品种,进行重金属Cu胁迫处理,96 h后测定幼根的6个生长生理指标,运用隶属函数法计算其平均隶属度值,再结合中位数聚类分析法,将参试品种分为3类:(Ⅰ)强耐Cu型,包括良星99、济麦22等7个品种;(Ⅱ)中等耐Cu型,包括众麦1号、石农952等22个品种;(Ⅲ)弱耐Cu型,包括西农979、洛麦23等8个品种。进一步选取强耐Cu型(济麦22、科农9204)和弱耐Cu型(西农979、洛麦23)各两个品种,测定幼根谷胱甘肽硫转移酶(GSTs)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活力。结果表明,Cu胁迫下,3种谷胱甘肽相关酶的变化规律存在较大差异。与CK相比,Cu胁迫下,GSTs在洛麦23和西农979的活力显著高于其他2个品种;GR和GSH-PX在强耐Cu型品种间的活力均升高,与其他2个品种差异显著,而在弱耐Cu型小麦品种间变化不尽相同,这暗示了同一种酶在不同小麦品种间耐受Cu的质量浓度可能不同,其响应Cu胁迫机制存在一定的基因型差异。

微囊藻毒素MC-LR对罗非鱼(Oreochromis niloticus)肝脏谷胱甘肽含量及其相关酶活性的影响

采用腹腔注射的方式研究了微囊藻毒素MC-LR(注射剂量为500μg.kg-1 BW)胁迫下罗非鱼(Oreochromis niloticus)肝脏谷胱甘肽(GSH)含量及其相关酶γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性的动态变化。结果表明,MC-LR能够对罗非鱼肝脏GSH含量及其相关酶活性产生明显影响。在MC-LR胁迫下,与对照组相比,GSH含量呈现先下降后上升趋势,总体上被诱导;罗非鱼肝脏γ-GCS和GST在试验过程中出现两次显著升高现象,在GST作用下,GSH与MC-LR结合会造成GSH的消耗,γ-GCS和GR的活性增强能够使GSH含量升高,从而使罗非鱼肝脏GSH能够维持一定水平;GR和GPx的活性均表现为先上升后下降,它们能有效调节罗非鱼肝脏GSH-GSSG缓冲系统,从而在减轻或消除由MC-LR侵入而造成的肝细胞氧化胁迫中发挥重要作用。

谷胱甘肽及相关酶类与泌尿系肿瘤

泌尿系肿瘤的发生、发展的机理十分复杂,近年来资料表明谷胱甘肽及有关酶与泌尿系肿瘤的关系十分密切,本文仅就近年来这方面的进展作一简要的综述。 1 谷胱甘肽及相关酶类的组成 谷胱甘肽(GSH)是一种广泛存在于生物体内的三肽,是某些酶起作用的辅助因素。

维生素E对吉富罗非鱼肝脏谷胱甘肽含量及其相关酶活力的影响

为了探讨维生素E对吉富罗非鱼肝脏谷胱甘肽含量及其相关酶活力的影响,试验选用400尾大小均匀、平均体重为(3.25±0.02)g的健康吉富罗非鱼分别投喂添加0,25,50,250,2 500 mg/kg维生素E的饲料。结果表明:饲喂添加维生素E饲料的吉富罗非鱼肝脏中谷胱甘肽含量均显著高于对照组(P<0.05),在添加量为250 mg/kg时谷胱甘肽的增加量最高;γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)活力却显著低于对照组(P<0.05),在维生素E的添加量为250 mg/kg时,γ-GCS的活力最低;维生素E对吉富罗非鱼肝脏中谷胱甘肽硫转移酶(GST)活力、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力的影响与对照组相比差异不显著;对谷胱甘肽还原酶(GR)活力与对照组相比有增加趋势,其中维生素E的添加量在25 mg/kg时GR的活力与对照组差异显著(P<0.05),其他组差异不显著;不同添加量的维生素E对γ-GCS mRNA表达产生不同影响。说明影响谷胱甘肽及其相关酶含量是维生素E在罗非鱼体内发挥作用的途径之一。

双路通脑方调节SIRT1/Nrf2/GPx4信号通路对缺血性脑卒中大鼠神经元铁死亡的影响

目的探讨双路通脑方对缺血性脑卒中大鼠神经元铁死亡的作用以及对沉默信息调节因子2同源物1(SIRT1)/核因子E2相关因子2(Nrf2)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPx4)信号通路的调节机制。方法采用随机数字表法选取20只大鼠作为假手术组,剩余70只大鼠均利用大脑中动脉闭塞法制备缺血性脑卒中大鼠模型,将造模成功的大鼠随机分为模型对照组、双路通脑方组、双路通脑方+SIRT1抑制剂组(双路通脑方+EX527组),每组20只。14 d后,对大鼠进行神经功能损伤评分;TTC染色检测大鼠脑梗死面积;HE染色检测大鼠脑组织病理变化;尼氏染色检测大鼠脑组织神经元数量;试剂盒检测大鼠脑组织中铁离子(Fe^(2+))、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)的水平;免疫组化检测大鼠脑组织中酰基-辅酶a合成酶长链家族成员4(ACSL4)、转铁蛋白受体(TFR)、铁蛋白重链多肽1(FTH1)蛋白的阳性表达;Western blotting法检测大鼠脑组织中SIRT1、Nrf2、GPx4及胱氨酸/谷氨酸转运蛋白(SLC7A11)蛋白的表达。结果与假手术组比较,模型对照组大鼠的神经功能缺损评分、脑梗死面积、Fe^(2+)和MDA含量、ACSL4、TFR蛋白表达升高(P<0.05),神经元数量、SOD和GSH含量、FTH1、SIRT1、Nrf2、GPx4及SLC7A11蛋白表达均降低(P<0.05);与模型对照组比较,双路通脑方组大鼠神经功能缺损评分、脑梗死面积、Fe^(2+)和MDA含量、ACSL4、TFR蛋白表达降低(P<0.05),神经元数量、SOD和GSH含量、FTH1、SIRT1、Nrf2、GPx4及SLC7A11蛋白表达均升高(P<0.05);采用SIRT1抑制剂进行回补实验,结果显示SIRT1抑制剂逆转了双路通脑方对神经元铁死亡的抑制作用,同时也抑制了Nrf2和GPx4的表达(P<0.05)。结论双路通脑方可能通过激活SIRT1/Nrf2/GPx4信号通路来抑制缺血性脑卒中大鼠神经元铁死亡。

罗哌卡因对人结肠癌顺铂耐药细胞株顺铂敏感性的增强作用及其机制

目的观察罗哌卡因对人结肠癌顺铂耐药细胞株顺铂敏感性的增强作用,并进一步探讨其作用机制。方法通过浓度递增法将人结肠癌LOVO细胞暴露于顺铂中诱导顺铂耐药株LOVO/DDP形成。将LOVO和LOVO/DDP两种结肠癌细胞株分别分为罗哌卡因联合顺铂组、罗哌卡因组、顺铂组、对照组。对照组加入细胞培养液,顺铂组加入细胞培养液和1.0μmol/L浓度顺铂,罗哌卡因联合顺铂组加入细胞培养液后再同时加入1.0μmol/L浓度顺铂及1 mmol/L浓度罗哌卡因培养。培养14 d,采用平板克隆实验观察细胞增殖能力。培养48 h后,采用Tran⁃swell和流式细胞术观察细胞迁移、凋亡情况;JC-1和ROS实验测定细胞线粒体膜电位和活性氧(ROS);Western blot⁃ting法、免疫荧光法检测细胞株中MMP-9及铁死亡相关蛋白GPX4、Nrf-2、SLC7A11;亚铁离子染色法检测结肠癌细胞株中亚铁离子。结果LOVO细胞中,与对照组比较,顺铂组LOVO细胞株克隆体的形成减少、迁移细胞株数减少、MMP-9蛋白水平降低、凋亡率升高、存活率降低,罗哌卡因组克隆体形成数、迁移细胞株数、MMP-9蛋白水平、细胞凋亡率、细胞存活率变化不明显,顺铂联合罗哌卡因组细胞株克隆体数减少、迁移细胞数减少、MMP-9蛋白水平下降、凋亡率升高、存活率降低(P均<0.05);与顺铂组比较,顺铂联合罗哌卡因组细胞株克隆体数少、迁移细胞数少、MMP-9蛋白水平低、凋亡率高、存活率低(P均<0.05)。在LOVO/DDP细胞株中,与对照组比较,顺铂组、罗哌卡因组细胞株克隆体数、迁移细胞株数、MMP-9蛋白水平变化不明显,顺铂联合罗哌卡因组细胞株克隆体数、迁移细胞株数减少、MMP-9蛋白水平降低、细胞凋亡率降低、细胞存活率升高(P均<0.05)。在LOVO细胞株和LOVO/DDP细胞株中,与对照组比较,其他三组JC-1多聚体红色荧光与单体绿色荧光比值[JC-1(Red/Green)]均降低,ROS水平升高,GPX4蛋白水平下降,GPX4相对荧光强度减弱,Fe2+荧光强度增强,以罗哌卡因联合顺铂组最显著(P均<0.01)。在LOVO/DDP细胞株中,与对照组相比,顺铂组及罗哌卡因组Nrf-2、SLC7A11蛋白表达水平无明显变化(P均>0.05),罗哌卡因联合顺铂组Nrf-2、SLC7A11蛋白水平均下降(P均<0.01)。结论罗哌卡因可增强人结肠癌顺铂耐药细胞株顺铂敏感性,其作用机制可能与由Nrf-2、GPX4、SLC7A11及线粒体膜电位水平降低、ROS水平升高诱导的铁死亡有关。

细胞铁死亡发生机制的研究进展

铁死亡是一种全新的细胞死亡方式,具有独特的形态结构、生物化学及遗传学表现,其本质是铁离子依赖的脂质过氧化产物超量蓄积引起的以线粒体改变为主的氧化损伤。铁离子代谢失衡,诱发机体大量活性氧类与脂质过氧化物的产生,导致细胞铁死亡;而核转录因子红系2相关因子2/谷胱甘肽过氧化物酶4抑制氧化应激是铁死亡的关键信号通路;胱氨酸/谷氨酸反向转运体促进谷胱甘肽的合成;电压依赖性阴离子通道稳定线粒体代谢及离子平衡;p53上调溶质载体家族7成员11的表达,抑制胱氨酸进入细胞内,促进铁死亡。铁死亡与肿瘤、神经退行性疾病、缺血再灌注损伤等有关,但铁离子在细胞铁死亡中的具体作用以及铁死亡与其他细胞死亡方式之间是否存在潜在的相关性需进一步探讨。

丹酚酸B基于Nrf2-Gpx4通路介导的铁死亡途径改善单侧输尿管梗阻大鼠肾脏间质纤维化

目的基于核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)-谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,Gpx4)通路介导的铁死亡途径,探究丹酚酸B对单侧输尿管梗阻(unilateral ureteral obstruction,UUO)大鼠肾脏间质纤维化(renal interstitial fibrosis,RIF)的改善作用。方法采用随机数字表法将40只大鼠分为假手术组、模型组、丹酚酸B组、丹酚酸B+Nrf2抑制剂组,每组10只。除假手术组外,其余各组建立UUO模型,假手术组除不结扎、剪断输尿管外,其余操作相同。丹酚酸B组灌胃100 mg·kg^(-1)·d^(-1)丹酚酸B,丹酚酸B+Nrf2抑制剂组在丹酚酸B组基础上腹腔注射Nrf2抑制剂ML38530 mg·kg^(-1)·d^(-1),假手术组、模型组灌胃等体积无菌生理盐水,连续9 d。HE染色和Masson染色检测肾组织形态和纤维化情况;试剂盒检测肾脏组织中Fe^(2+)、丙二醛(maleicdialdehyde,MDA)含量及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性;实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,RT-qPCR)和蛋白质免疫印迹检测肾脏组织中Ⅰ型胶原(Collagen-Ⅰ,CoL-Ⅰ)、Ⅲ型胶原(Collagen-Ⅲ,CoL-Ⅲ)、Nrf2、Gpx4的mRNA和蛋白水平。结果与假手术组相比,模型组肾脏组织中Fe^(2+)、MDA含量,CoL-Ⅰ、CoL-Ⅲ的mRNA和蛋白水平升高(P<0.05),血清中SOD活性降低(P<0.05),肾脏组织中Nrf2、Gpx4的mRNA和蛋白水平降低(P<0.05);与模型组相比,丹酚酸B组肾脏组织中Fe^(2+)、MDA含量,CoL-Ⅰ、CoL-Ⅲ的mRNA和蛋白水平降低(P<0.05),血清中SOD活性,肾脏组织中Nrf2、Gpx4的mRNA和蛋白水平升高(P<0.05);与丹酚酸B组相比,丹酚酸B+Nrf2抑制剂组肾脏组织中Fe^(2+)、MDA含量,CoL-Ⅰ、CoL-Ⅲ的mRNA和蛋白水平升高(P<0.05),血清中SOD活性,肾脏组织中Nrf2、Gpx4的mRNA和蛋白水平降低(P<0.05)。结论丹酚酸B能够激活Nrf2-Gpx4通路进而抑制铁死亡实现对UUO大鼠RIF的缓解。

灯盏花素调控Nrf2/Gpx4通路对MIRI模型心肌凋亡的影响及作用机制研究

[目的]探究灯盏花素调控核因子E2相关因子2(Nrf2)/谷胱甘肽过氧化物酶4(Gpx4)通路对心肌缺血再灌注损伤(MIRI)模型心肌凋亡的影响及作用机制。[方法]45只大鼠随机分为Sham组、MIRI组和MIRI+灯盏花素组,每组15只。通过结扎左前降支冠状动脉建立MIRI模型,建模24 h后,MIRI+灯盏花素组使用灯盏花素灌胃(200 mg/kg,1次/d,7 d)。比较各组大鼠心功能、心肌组织损伤、细胞凋亡、血清氧化应激因子、Nrf2/Gpx4通路表达水平。[结果]3组的上述指标比较差异显著(P<0.05)。MIRI组的左室收缩压力(LVESP)、上升和下降速率(±dP/dt max)、超氧化物歧化酶(SOD)、Nrf2和Gpx4 mRNA和蛋白水平显著低于Sham组,左室舒张末压力(LVEDP)、凋亡指数、丙二醛(MDA)水平显著高于Sham组(P<0.05)。MIRI+灯盏花素组的LVESP、±dP/dt max、SOD、Nrf2和Gpx4 mRNA和蛋白水平显著高于MIRI组,而LVEDP、凋亡指数和MDA显著低于MIRI组(P<0.05)。[结论]灯盏花素具有缓解MIRI模型大鼠心肌细胞凋亡的功能,并且其保护心功能的机制可能与促进Nrf2/Gpx4通路有关。