基于Caspase3探讨余甘子叶提取物对慢性阻塞性肺疾病大鼠气道高反应、肺泡上皮细胞活性的影响及作用机制

目的 基于胱天蛋白酶(Caspase)3探讨余甘子叶提取物对慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)大鼠气道高反应、肺泡上皮细胞活性的影响及作用机制。方法 选取60只SPF级SD雄性大鼠,随机分为正常(A)组、模型(B)组、乙酰半胱氨酸颗粒(富露施,C)组、余甘子叶提取物(D)组、Caspase3抑制剂(Z-DEVD-FMK,E)组、余甘子叶提取物+Caspase3抑制剂(F)组,每组10只,对B、C、D、E、F组采用香烟发生器+脂多糖法建立慢阻肺模型,A组不建立该模型,建模成功后,C组灌胃50 g/kg富露施,D组灌胃50 mg/kg余甘子叶提取物,E组灌胃10μg/kg Z-DEVD-FMK,F组给予余甘子叶提取物联合Z-DEVD-FMK,A、B组同期给予灌胃同体积生理盐水,无创肺功能仪检测气道高反应,干湿重法测定肺体脂数(LBF)、肺含水量(LWC),苏木素-伊红(HE)染色法检测肺组织病理形态,TUNEL法检测肺组织细胞凋亡,免疫组化法检测肺组织中Caspase3蛋白表达。结果 与A组比较,B组气道阻力、LBF、LWC含量、肺泡上皮细胞凋亡、肺组织Caspase3蛋白表达显著升高(P<0.05),肺组织病理形态遭到破坏;与B组比较,C、D、E、F组气道阻力、LBF、LWC含量、肺泡上皮细胞凋亡、肺组织Caspase3蛋白表达明显降低(P<0.05),肺组织病理形态明显改善,且D组较C组变化更显著(P<0.05),E组与D组相比无明显差异(P>0.05),F组较E组变化显著(P<0.05)。结论 余甘子叶提取物可有效改善慢阻肺大鼠气道高反应及肺泡上皮细胞活性,其作用机制可能与抑制Caspase3表达有关。

GOx@Fe_(3)O_(4)-HNTs微囊反应器的构筑及多酶级联催化性能

细胞内或细胞间的微空间使得生物体内的各种酶促反应能够高效有序地进行.基于此,本文结合天然酶-纳米酶二者的优势,构筑了一种模拟体内酶促级联反应的微囊反应器.首先,以天然硅铝酸盐矿物埃洛石纳米管(HNTs)为载体,在其表面原位生成具有类辣根过氧化物酶活性的四氧化三铁(Fe3O4);随后,将其作为囊壁材料封装天然葡萄糖氧化酶(GOx),构筑GOx@Fe3O4-HNTs微囊反应器.当向体系中加入葡萄糖时,微囊反应器内的GOx先将葡萄糖转化为葡萄糖酸和过氧化氢(H_(2)O_(2)),之后H_(2)O_(2)继续被囊壁中的Fe_(3)O_(4)催化转化为羟基自由基,触发底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)显色.其中,Fe_(3)O_(4)-HNTs作为囊壁材料不仅使囊内GOx免受外界环境干扰,还可与GOx构建级联催化反应体系,这种酶-纳米酶微囊化级联体系具有比天然酶系统更优异的催化性能和反应稳定性.此外,因磁性Fe_(3)O_(4)的参与,材料还具有可回收性和重复使用性.这种酶-纳米酶复合微囊反应器为模拟生物体内限域环境下的多酶反应体系提供了新方法,同时为后续生物分析与仿生催化领域的进一步研究奠定了基础.

离子型磁性COFs负载GOx实现纳米酶与天然酶的级联反应

【目的】一锅反应中将天然酶的高选择性与纳米酶的高稳定性相结合,已成为一种提高生物催化级联多样性/复杂性和多酶系统稳定性的理想解决方案。【方法】设计合成了一种离子型磁性Fe_(3)O_(4)@EB-COFs材料,在静电作用诱导下制备了葡萄糖氧化酶(GOx)-磁性共价有机框架材料(GOx/Fe_(3)O_(4)@EB-COFs)。【结果】Fe_(3)O_(4)@EB-COFs扮演了纳米酶与载体材料的角色,且所得复合材料可用于葡萄糖浓度的比色测定。酸性条件下,GOx/Fe_(3)O_(4)@EB-COFs展现出极好的催化葡萄糖氧化与2,2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)氧化的级联反应。动力学研究表明,反应遵循Lineweaver-Burk方程,说明构建纳米酶与天然酶的级联反应时仍呈现了生物催化的特点。在磁性Fe_(3)O_(4)的加持下,GOx/Fe_(3)O_(4)@EB-COFs表现出良好的可回收性。【结论】构建纳米酶与天然酶的多酶催化系统对于实现仿生催化具有重要意义。

以级联反应为基础的多酶共固定载体研究进展

多酶共固定体系以级联反应体系为基础,将两种或两种以上的酶固定在同一载体上,具有较高的原子经济性和可持续利用性,已成为材料科学、生命科学、生物医药等多种领域的研究热点。选择适宜的载体材料是提高多酶共固定体系催化效率最基本也是最重要的途径。本文以葡萄糖氧化酶和辣根过氧化物酶构建的级联反应作为研究对象,分别从随机固定、分区域固定以及定向固定这三种不同的载体和酶之间的作用形式入手,概述了目前用于多酶共固定体系的载体研究进展。最后分析了多酶共固定领域目前存在的局限和挑战,以期为更多多酶共固定体系提供研究思路。

应用酶级联反应在一次操作中产生治疗性寡核苷酸

治疗性寡核苷酸已成为一种强大的药物模式,具有治疗多种疾病的潜力。然而,越来越多的治疗应用给其生产带来了挑战。现有的合成方法是将固定在固相支持物上的序列逐步延伸,其可扩展性和可持续性受到限制。研究人员报道了一种生物催化的方法,可以在一次操作中有效地产生寡核苷酸,其中聚合酶和内切酶协同工作,以扩增嵌入催化自引发模板中的互补序列。这种方法使用无保护的构建块和水环境。研究人员通过合成含有不同修饰的临床相关寡核苷酸序列,证明了这种方法具有广泛的用途。

上海交通大学医学院高小玲课题组提出“纳米刹车”新策略,阻断线粒体功能障碍级联反应并改善阿尔茨海默病认知功能障碍

2023年1月26日,上海交通大学医学院高小玲教授和上海中医药大学陈红专教授团队合作在Advanced Science正式发表了题为Nano-brake halts mitochondrial dysfunction cascade to alleviate neuropathology and rescue Alzheimer's cognitive deficits的研究论文。

Caspase的活化机制

Caspase是一类与凋亡密切相关的蛋白水解酶家族,以Caspase前体酶原的形式存在大多后生动物的细胞中。Caspase在凋亡信号的作用下首先激活启动型Caspase引发Caspase级联反应,然后通过活化的执行型Caspase裂解特异性底物导致细胞凋亡。Caspase的活化是导致细胞凋亡的中心环节,位于Caspase级联反应上游的启动型Caspase的和下游的执行型Caspase有着明显不同的活化机制。

Caspase与细胞凋亡

Caspase半胱氨酸蛋白酶家族引发的级联反应是细胞凋亡过程的中心环节 ,其激活主要包括线粒体依赖途径和死亡受体介导的信号传导途径 ,激活后的下游Caspase ,通过切割特异性底物 ,导致细胞凋亡。

大黄苷元注射抗大鼠脑缺血损伤炎性级联反应

目的评价大黄苷元抗脑缺血损伤作用,并从细胞因子水平及表达方面探讨其抑制脑缺血炎性级联反应机制。方法将大鼠分为假手术组、模型组、川芎嗪组、大黄苷元组(低、中、高剂量)。线栓法制备大鼠局灶性脑缺血6h模型。观察神经症状积分、脑组织含水量、梗死面积,放射免疫法测定脑组织TNF-α、IL-1β、TGF-β水平,免疫组织化学法测定TNF-α、VCAM-1表达,原位杂交法测定VCAM-1-mRNA表达。结果与假手术组比较,模型组大鼠神经症状积分和脑含水量及梗死面积增加,脑组织TNF-α和IL-1β水平增高(P<0·01)、TGF-β水平降低(P<0·01),TNF-α和VCAM-1的表达增强(P<0·01)。与模型组比较,川芎嗪组和大黄苷元低剂量、中剂量组神经症状积分和脑含水量及梗死面积明显降低,大黄苷元低剂量组较中、高剂量组和川芎嗪组尤为明显。大黄苷元低剂量组和川芎嗪组TNF-α和IL-1β水平及TNF-α、ICAM-1表达明显降低,TGF-β水平增高(P<0·01),大黄苷元低剂量组较川芎嗪组尤为明显。结论由多种细胞因子如TNF-α、IL-1β、ICAM-1介导的炎性级联反应增强和TGF-β的保护作用减弱是脑缺血损伤的重要机制。大黄苷元抗脑缺血损伤作用机制可能是通过抑制缺血脑组织炎性级联反应和提高脑保护因子如TGF-β水平而实现的。

Caspase家族与细胞凋亡的研究进展

细胞凋亡是细胞维持生命活动的重要过程,它对器官组织的生长发育、免疫、新陈代谢以及非正常细胞的清除具有重要意义。Caspase是一种促使细胞凋亡的蛋白酶,在细胞凋亡机制网络中处于核心地位。本文就对Caspase家族、Caspase级联反应系统以及Caspase蛋白分子调节作一综述。

凋亡小体与炎症小体:Caspase蛋白酶的激活平台

多细胞生物的细胞凋亡(apoptosis)和炎症反应(inflammation)分别在内稳态维持和对抗外源微生物入侵的过程中具有重要作用.凋亡小体和炎症小体则是调节这两种生物学过程的关键复合物.凋亡小体和炎症小体的功能都是作为caspase的激活平台,但是前者激活caspase-9,而后者则是激活炎症性caspase-1.本文综述近年来关于这两类复合体激活机制的研究进展.

生物操纵、营养级联反应和下行影响

理化因子和生物间的相互关系对生物群落的结构和生态系统功能的影响一直是生态学研究所关注的问题之一。在湖沼学方面，自６０年代大规模组织国际合作重点研究水体富营养化问题以来，氮、磷等植物营养物质与浮游植物和初级生产力之间的定量关系，对水质的影响的研究和一系...

氧化炎症级联反应在二氯二丁基酯联合乙醇诱发的小鼠胰腺纤维化进展中的作用

目的:探讨胰腺氧化炎症级联反应在二氯二丁基酯(DBTC)联合乙醇诱发小鼠慢性胰腺炎胰腺纤维化进展中的作用及机制。方法:健康昆明小鼠36只,随机分为两组(n=18):对照组和模型组,模型组经尾静脉一次性注射DBTC(8 mg/kg)后加饮10%乙醇饲喂诱发慢性胰腺炎。造模后2、4、8周处死动物,HE及Masson胶原纤维染色观察胰腺组织的病理学改变及纤维化程度,免疫组织化学法检测F4/80的表达;制备胰腺组织匀浆检测超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、髓过氧化物酶(MPO)的变化。结果:模型组小鼠HE染色和Masson染色显示造模2周后可见成纤维细胞出现、巨噬细胞(F4/80阳染)浸润,4周及8周巨噬细胞浸润增加、伴随胰腺实质明显减少并被大量纤维组织取代。胰腺组织匀浆SOD活性逐渐降低,MDA和MPO逐渐升高,与对照组同时间点相比,有显著性差异(P<0.05)。结论:DBTC尾静脉注射联合饮用乙醇可以成功建立小鼠慢性胰腺炎胰腺纤维化模型,氧化炎症级联反应在胰腺纤维化进展中发挥重要的作用。

NLRP3／caspase-1信号通路在百草枯中毒致急性肺损伤过程中的作用

目的研究NLRP3／caspase-1信号通路在百草枯（PQ）中毒致大鼠急性肺损伤（Au）过程中的作用。方法36只SD雄性大鼠随机平均分成两组，百草枯中毒组（20mg／kg，腹腔注射）和对照组（生理盐水1mL，腹腔注射）。在注射百草枯后8h、1d和3d时，收集肺泡灌洗液（BALF）和肺组织标本。采用ELISA方法检测BALF中IL—1β和IL-18含量，使用比色法检测大鼠肺组织髓过氧化物酶（MPO）和丙二醛（MDA）含量，分别采用realtimePCR和Western blot方法检测肺组织中NLRP3、ASC和caspase-1mRNA和蛋白表达水平，采用免疫组化方法检测NLRP3在肺组织中的表达。结果与对照组比较，百草枯中毒组大鼠BALF中炎性细胞因子IL-1β和IL-18以及大鼠肺组织MPO和MDA含量均明显增加，肺组织中NLRP3、ASC和caspase-1mRNA和蛋白表达水平升高。NLRP3在正常对照组大鼠肺组织中有少量表达，而百草枯中毒以后表达明显增加，3d时更为明显。结论在百草枯中毒导致ALI的过程中，NLRP3／caspase-1信号通路被激活，进而导致炎性细胞因子IL—1β和IL-18表达和分泌。

脑缺血/再灌注损伤级联反应研究进展

脑缺血／再灌注损伤是一个快速级联反应过程，包括许多环节，如能量／三羧酸循环基因表达上调、细胞内钙超载、兴奋性氨基酸过量释放、氧自由基生成增多、炎性细胞因子及黏附分子释放增加、凋亡基因激活等。这些环节紧密联系，互为因果，彼此重叠，形成恶性循环，最终导致脑细胞凋亡或坏死。本文就脑缺血/再灌注损伤级联反应的研究进行综述。

PTSD样情感行为异常大鼠杏仁核Caspase 9的改变

目的观察创伤后应激障碍(PTSD)样行为异常大鼠杏仁核神经元Caspase 9表达变化,有望揭示PTSD的部分发病机制。方法采用国际认定的SPS方法刺激建立大鼠PTSD模型,取成年健康雄性Wistar大鼠60只,随机分为SPS模型的1d、4d、7d组及正常对照组,采用免疫荧光法、免疫印迹和逆转录-聚合酶链式反应检测大鼠杏仁核Caspase 9的表达变化。结果SPS刺激后大鼠杏仁核神经元细胞内Caspase 9于1d开始逐渐升高,7d时表达最多;Caspase 9 mRNA的变化与之相一致。结论海马Caspase 9的表达变化,可能是PTSD大鼠情感行为异常的重要病理生理基础之一。

内质网应激中IRE1级联反应对动脉粥样硬化的作用

1概述内质网（endoplasmic reticulum,ER）蛋白质折叠在生理上是至关重要的,它的破坏导致内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERS）触发动脉粥样硬化（atherosclerosis,AS）发生发展。未折叠蛋白反应（unfolded protein response,UPR）是目前研究最为透彻的ERS信号通路,