PI因子结构类似物对恰塔努加链霉菌发酵产纳他霉素的影响

以恰塔努加链霉菌(Streptomyces Chattanovgensis)为发酵菌种,向发酵培养基中添加PI因子结构类似物,经过初筛,获得能正向调控纳他霉素发酵产量的PI因子结构类似物;应用Box-Behnken设计建立单因素与纳他霉素产量之间的回归模型,经由响应面分析得到最优组合条件。实验结果表明:1,2-丙二醇、丙三醇和三乙醇胺都能有效提高纳他霉素的发酵产量,向每50 m L培养基中添加0.42 m L 1,2-丙二醇、0.43 m L丙三醇、1 m L三乙醇胺,发酵时间为120 h时,发酵培养基中纳他霉素的产量为2.5 g/L,是空白对照组(1.567 g/L)的1.60倍。由此可知一定添加量的PI因子结构类似物可以提高纳他霉素产量。

基于PI3K/Akt/Nrf2信号通路探讨地龙蛋白对自发性高血压大鼠的血管内皮功能保护机制

目的:观察地龙蛋白对自发性高血压大鼠(SHR)主动脉磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/核因子E2相关因子2(PI3K/Akt/Nrf2)通路相关因子表达的影响,探讨其治疗高血压血管内皮功能障碍(VED)的作用机制。方法:选取10只10周龄Wistar Kyoto(WKY)大鼠及50只SHR适应性喂养1周,WKY大鼠作为正常组,50只SHR按体质量随机分为模型组、缬沙坦组(8×10^(-3) g·kg^(-1)·d^(-1))、地龙蛋白高剂量组(0.2g·kg^(-1)·d^(-1))、地龙蛋白中剂量组(0.1g·kg^(-1)·d^(-1))、地龙蛋白低剂量组(0.05 g·kg^(-1)·d^(-1)),正常组和模型组大鼠用等体积双蒸水灌胃。药物干预期间观察各组大鼠一般情况并分别于给药前及给药后每隔1周特定时间监测大鼠血压。药物干预8周后酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测各组大鼠血清中血管紧张素-Ⅱ(Ang-Ⅱ)、内皮素-1(ET-1)活性水平;生化试剂盒法检测一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)水平,超氧化物歧化酶(SOD)活性、亚铁离子(Fe2+)浓度;苏木素-伊红(HE)染色观察主动脉内膜变化情况;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测主动脉组织PI3K、Akt、Nrf2、血红素加氧酶1(HO-1)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)mRNA表达情况;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测胸主动脉中p-PI3K(Tyr467/199)、PI3K、p-Akt(Ser473)、Akt、Nrf2、HO-1、GPX4蛋白表达水平。结果:与正常组比较,模型组大鼠体质量偏低,大鼠较烦躁易激惹,内皮损伤程度较重;模型组大鼠血压、血清Ang-Ⅱ、ET1、MDA、Fe2+均显著升高(P<0.01),NO显著下降(P<0.01),主动脉组织中p-PI3K(Tyr467/199)、PI3K、p-Akt(Ser473)、Akt、Nrf2、HO-1、GPX4蛋白及mRNA表达显著降低(P<0.01);与模型组比较,各治疗组大鼠体质量变化不明显,大鼠相对安静,内皮损伤程度改善;各治疗组大鼠血压、血清Ang-Ⅱ、ET1、MDA、Fe2+均显著下降(P<0.01),NO明显升高(P<0.05),p-PI3K(Tyr467/199)、PI3K、p-Akt(Ser473)、Akt、Nrf2、HO-1、GPX4蛋白及mRNA表达明显升高(P<0.05)。结论:地龙蛋白可通过改善SHR内皮功能障碍起到降压作用,其机制可能与调控PI3K/Akt/Nrf2相关信号通路、抑制氧化应激及铁死亡相关。

aurT基因对金褐霉素生物合成的调控及其作用机制

通过分子克隆技术获得了金褐霉素生物合成基因簇中新基因aurT(Genbank登录号:MH247109.1),并利用高效表达、基因敲除、高效液相色谱(HPLC)和生物信息学技术分析了aurT基因功能及其对金褐霉素生物合成的调控作用,以期为提高金褐霉素发酵产量奠定理论基础。研究结果表明:AurT属于RhtB家族调节因子,是金褐霉素生物合成的氨基酸转运蛋白;aurT基因高效表达菌株(♂aurT)的金褐霉素产量增加了1.3倍;aurT基因敲除菌株(ΔaurT)的金褐霉素产量减少了65%,但金褐霉素的产量没有完全被抑制,说明aurT对金褐霉素生物合成的调控过程不同于途径特异性调控基因aurJ3M。比较了4种不同的PI因子结构类似物(1,2-丙二醇、丙三醇、乙二醇、三乙醇胺)对金褐霉素合成的调控作用,结果表明:0.4 mL的丙三醇对金褐霉素生物合成的调节效果最佳;发酵时间达到96 h时,外源添加丙三醇后,ΔaurT菌株的金褐霉素产量为784μg/mL,而未添加的产量为244μg/mL;进一步通过R T-PCR反应验证在野生型菌株培养中添加丙三醇后,增加了aurT基因的转录水平和表达,说明PI因子结构类似物与基因簇中的特异性受体结合并启动了相关基因的表达,aurT是通过介导PI因子的胞外运输来参与金褐霉素的生物合成与调控的。

多层段致密砂岩气藏有利区评价方法再认识

鄂尔多斯盆地神木、米脂、苏里格等多个气田都具有多层段含气的特征,且都属于典型的致密砂岩气藏。针对该类气藏开发难点,本次以神木气田为例,基于前人研究成果,引入PI因子的概念,进一步优化完善多层段致密砂岩气藏有利区评价方法。首先,优选与单层产能有关的地质参数进行归一化并分析其影响权重,建立单层有利区评价标准;其次,依据单层PI因子,结合产气剖面测试,明确不同层段的产能贡献权重,进而加权求取叠合层综合指数;最后,根据经济极限评价,明确综合指数经济开发界限。该方法使得有利区优选由传统的"多层定性描述"转变为现在实用的"归一层定量表征",在神木气田的高效、规模开发中得到了广泛应用。

南非草药蝴蝶亚仙人掌对db/db小鼠肝脏糖脂代谢和PI3K/Akt/FoxO1信号通路的影响

目的:观察南非草药蝴蝶亚仙人掌(HG)对糖尿病db/db小鼠糖脂代谢的影响,基于磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/叉头转录因子O亚族1(FoxO1)信号通路探索HG对db/db小鼠肝脏可能的机制。方法:30只db/db小鼠根据空腹血糖随机分为5组:模型组、二甲双胍组(0.195 g·kg^(-1))、HG低剂量组(0.39 g·kg^(-1))、HG中剂量组(0.78 g·kg^(-1))、HG高剂量组(1.56 g·kg^(-1)),每组6只,并设6只m/m小鼠为正常组。正常组和模型组小鼠给予9 mL·kg^(-1)等体积生理盐水灌胃。每周检测各组小鼠体质量、饮食水量及空腹血糖。连续给药6周后取材,测空腹血清胰岛素(FINS)、低密度脂蛋白(LDL)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、尿素(UREA)、肌酐(CREA),取肝脏包埋切片行苏木素-伊红(HE)、过碘酸雪夫(PAS)及油红O染色。免疫组化检测肝脏中PI3K p85、磷酸化(p)-Akt和p-FoxO1的磷酸化蛋白表达。实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测肝组织中PI3K、Akt、FoxO1 mRNA的表达变化。结果:给药干预6周后发现,与模型组比较,HG低、中、高剂量组小鼠的空腹血糖均明显下调(P<0.05);HG低、中剂量组胰岛抵抗指数水平均有明显降低(P<0.05);HG低、中、高剂量组均可明显降低TC、TG与LDL表达水平(P<0.05,P<0.01);病理方面,与模型组比较,蝴蝶亚仙人掌可缓解小鼠肝细胞脂肪样变性,减轻肝脏内脂滴体积和含量,并一定程度增加肝脏内糖原颗粒的分布。免疫组化检测发现,与模型组比较,HG低、中、高剂量组PI3K p85蛋白表达均显著增加(P<0.01);HG中、高剂量组p-Akt蛋白表达均明显增加(P<0.05,P<0.01);HG低、中、高剂量组p-FoxO1蛋白表达均明显增加(P<0.05,P<0.01)。基因检测发现,与模型组比较,HG低、中、高剂量组PI3K mRNA均明显升高(P<0.05),HG高剂量组Akt mRNA明显升高(P<0.05),HG低、中、高剂量组FoxO1 mRNA均明显降低(P<0.05)。结论:HG可缓解db/db小鼠糖脂代谢紊乱,可能与其激活肝脏PI3K/Akt/FoxO1信号通路有关。

基于PI3K/Akt/Nrf2信号通路探讨天王补心丹加减对睡眠剥夺小鼠皮肤影响的作用机制

目的:观察天王补心丹加减(MTBD)对睡眠剥夺(SD)小鼠皮肤的作用,并探讨其作用机制。方法:将60只2月龄雌性昆明种小鼠随机分为空白组、模型组、维生素C(VC,0.08 g·kg^(-1))组和MTBD低、中、高剂量(6.5、12.5、25 g·kg^(-1))组。除空白组外,其余组均复制SD小鼠模型采用多平台水环境法行每日睡眠剥夺18 h(15:00至次日9:00),连续14 d,并从第2周起叠加腹腔注射咖啡因(CAF)7.5 mg·kg^(-1),连续7 d;造模同时,空白组、模型组灌胃生理盐水(0.01 mL·g^(-1)),其余各组均灌胃相应药物治疗。实验结束后当天进行一般表现的观察记录(如小鼠体质量、精神、毛发、皮肤等);取材后,采用苏木素-伊红(HE)和马松(Masson)染色法,光学显微镜下观察皮肤组织病理形态变化;测量皮肤厚度、皮肤含水率;生化试剂盒检测皮肤羟脯氨酸(HYP)含量、皮肤及血清超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量;酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测小鼠血清白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α和IL-1β含量;蛋白免疫印迹法检测皮肤组织Ⅰ型胶原(ColⅠ)、Ⅲ型胶原(ColⅢ)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、磷酸化(p)-PI3K、蛋白激酶B(Akt)、p-Akt、核因子E2相关因子2(Nrf2)、血红素加氧酶(HO)-1、核转录因子(NF)-κB蛋白表达。结果:与空白组比较,模型组有不同程度的变化,在一般表现上,出现了诸如体质量减轻(P<0.01),精神萎靡、毛色晦暗、皮肤皱纹形成等衰老迹象;对组织标本检测,结果显示,光学显微镜下可见皮肤变薄,真表皮连接(DEJ)扁平化,胶原纤维减少;皮肤组织的厚度和含水率降低,皮肤组织HYP含量显著减少(P<0.01),皮肤和血清SOD活性显著下降(P<0.01)及MDA含量显著增加(P<0.01);血清IL-6、TNF-α、IL-1β含量显著增加(P<0.01);皮肤ColⅠ、ColⅢ、p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt、Nrf2及HO-1蛋白表达明显减少(P<0.05,P<0.01),NF-κB表达增加(P<0.01)。与模型组比较,VC组和MTBD低剂量组皮肤的含水率、HYP含量、SOD活性及ColⅠ、ColⅢ、p-PI3K/PI3K蛋白表达增加(P<0.05,P<0.01),血清MDA含量减少(P<0.05),此外MTBD低剂量组还检测出血清IL-6、IL-1β含量减少(P<0.05);而MTBD中、高剂量组的上述各指标均有改善(P<0.05,P<0.01)。结论:SD会加促SD模型鼠皮肤老化进程。MTBD可以改善这种现象,发挥抗炎、抗氧化作用,其作用机制可能与激活PI3K/Akt/Nrf2信号通路相关。

丁苯酞对帕金森病伴抑郁小鼠抑郁行为的影响及对黑质纹状体相关信号通路的调节作用

目的观察丁苯酞对帕金森病伴抑郁小鼠抑郁行为的影响及对黑质纹状体区磷脂酰肌醇⁃3⁃激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/叉头状转录因子O亚族3a(FoxO3a)信号通路关键因子的调节作用,探讨丁苯酞治疗帕金森病抑郁的效果及机制。方法选择C57成年雄性小鼠40只,完全随机分为正常对照组、帕金森病伴抑郁模型组、多巴丝肼治疗组和联合治疗组。正常对照组正常饲养,不给予任何干预。采用腹腔注射1⁃甲基⁃4⁃苯基⁃1,2,3,6⁃四氢吡啶建立帕金森病小鼠模型,采用慢性不可预知温和应激诱导产生帕金森病伴抑郁小鼠模型。多巴丝肼治疗组给予多巴丝肼6.25 mg/kg,1次/d,灌胃7 d;联合治疗组给予多巴丝肼6.25 mg/kg和丁苯酞120 mg/kg,1次/d,灌胃7 d。通过强迫游泳测试、悬尾测试和糖水偏好实验对小鼠的抑郁行为进行评价。蛋白质印迹法检测各组黑质纹状体区PI3K/Akt/FoxO3a信号通路相关磷酸化因子p⁃PI3K、p⁃Akt、p⁃FoxO3a水平。结果帕金森病伴抑郁模型组强迫游泳不动时间及悬尾静止时间长于正常对照组,糖水偏好指数低于正常对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。多巴丝肼治疗组及联合治疗组强迫游泳不动时间及悬尾静止时间短于帕金森病伴抑郁模型组,糖水偏好指数高于帕金森病伴抑郁模型组,以联合治疗组更明显,差异均有统计学意义(均P<0.05)。帕金森病伴抑郁模型组p⁃PI3K、p⁃Akt、p⁃FoxO3a表达水平明显低于正常对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。多巴丝肼治疗组及联合治疗组p⁃PI3K、p⁃Akt、p⁃FoxO3a表达水平高于帕金森病伴抑郁模型组[(0.54±0.02)、(0.60±0.03)比(0.44±0.01),(0.57±0.01)、(0.66±0.02)比(0.44±0.04),(0.61±0.03)、(0.70±0.03)比(0.45±0.02)],以联合治疗组更明显,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论丁苯酞可通过激活黑质纹状体区PI3K/Akt/FoxO3a信号通路改善帕金森病伴抑郁小鼠的抑郁症状。

基于miRNA差异性探讨化毒三阴方对气虚质三阴乳腺癌PI3K/Akt/NF-κB通路的调控作用

目的:该研究旨在基于miRNA差异性探讨化毒三阴方对气虚质三阴乳腺癌(TNBC)患者磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/核转录因子-κB(PI3K/Akt/NF-κB)信号通路的调控作用。方法:基于前期研究成果及利用生信分析方法,预测气虚质与平和质患者差异表达miRNA调控的靶基因,与TNBC靶基因取交集,并将交集靶基因进行京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集和蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析,分析其差异表达miRNA调控TNBC关键通路及靶基因。纳入完成西医标准治疗后气虚质TNBC患者,予化毒三阴方干预3年,收集服药前后患者外周血,检测其服药前后关键通路上基因的表达情况。结果:气虚质与平和质差异表达的miRNA共有49个,上调16个,下调33个,调控TNBC共1445个靶基因,PPI和KEGG通路富集分析显示,关键基因主要有肿瘤蛋白p53(TP53),蛋白激酶B1(Akt1),表皮生长因子受体(EGFR),丝裂原活化蛋白激酶3(MAPK3),血管内皮生长因子A(VEGFA),肿瘤坏死因子(TNF)等,关键通路有PI3K/Akt,丝裂原活化蛋白激酶(MAPK),RAS信号通路等。共纳入11例气虚质TNBC患者,与服药前相比,服药后患者PI3K/Akt信号通路上NF-κB1,Akt1表达下调,编码PI3K基因(PIK3CA),B细胞淋巴瘤-xL(Bcl-xL)表达上调。其中治疗前后NF-κB1,Akt1表达差异具有统计学意义。结论:化毒三阴方可调控气虚质TNBC患者的PI3K/Akt/NF-κB信号通路上的基因表达,使NF-κB1,Akt1表达下调,PIK3CA,Bcl-xL表达上调。