岛叶通过GluA1受体和腺苷酸环化酶1参与调控大鼠头痛及相关焦虑行为

目的:通过大鼠模型明确岛叶是否参与偏头痛发病并探索其机制。方法:连续硬膜外注射炎症汤建立慢性偏头痛(chronic migraine,CM)大鼠模型。von Frey纤维丝评估眶周机械阈值。通过旷场和高架十字迷宫实验观察动物焦虑行为。使用免疫印迹实验检测岛叶α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid,AMPA)受体亚基1-Glu A1受体及腺苷酸环化酶1(adenylate cyclase 1,AC1)的表达。通过双侧岛叶注射AC1抑制剂探索可能的机制。结果:连续炎症汤刺激硬脑膜可诱导大鼠产生偏头痛样头痛及焦虑行为。与对照组相比,CM组岛叶的c-Fos、Glu A1及其磷酸化(p-Glu A1-S845)和AC1的表达显著增加。岛叶注射AC1抑制剂可缓解大鼠的痛觉过敏和焦虑行为,降低岛叶AC1和Glu A1表达量及p-Glu A1-S845水平。结论:岛叶可能通过Glu A1及AC1参与调控大鼠偏头痛样头痛及焦虑行为。

烯烃的可调控区域选择性7-endo或6-exo碘环化有机综合实验设计

该文将科研成果“烯烃的可调控区域选择性7-endo或6-exo碘环化反应”设计转化为有机综合教学实验。考察了溶剂、温度、碱以及气体氛围对反应选择性和实验结果的影响。这种对相同实验进行对比研究的有机合成方法学策略,不仅能够使学生实践科研有机合成实验的基本过程,调动学生的学习积极性,培养科研创新能力和综合实践能力,还很好地实现了教学实验与科研实验的结合。

血清垂体腺苷酸环化酶激活多肽与绝经后骨质疏松症严重性的相关性研究

目的检测绝经后骨质疏松症(PMOP)患者的血清垂体腺苷酸环化酶激活多肽(PACAP)水平,探索其与PMOP严重程度间的相关性,为诊疗提供借鉴。方法纳入某院123例PMOP确诊患者为试验组,以120例绝经后非骨质疏松症患者为对照组。比较2组患者的血清PACAP、骨转换标志物I型胶原氨基端延长肽(PINP)、I型胶原羧基末端肽(CTX-I)水平以及全髋关节、腰椎1~4节和左股骨颈骨密度;对椎体骨折进行分级并测量疼痛程度;测试6 min步行试验及重复坐立试验功能状态;评价血清PACAP水平与其他参数之间的相关性。结果研究组血清PACAP水平、全髋关节、腰椎1~4节和左股骨颈骨密度均低于对照组;椎体骨折患者血清PACAP水平低于非骨折患者,且血清PACAP浓度与Genant分级水平呈负相关(r=-0.54);研究组患者的血清PACAP水平与左股骨颈、全髋关节、腰椎1~4节骨密度、6 min步行试验、重复坐立试验、血清PINP水平均呈正相关(r=0.33~0.39),与NRS评分、血清CTX-1水平呈负相关(r=-0.34、-0.50);以上差异均有统计学意义(P值均<0.01)。结论PMOP患者血清PACAP水平显著低于PMNOP患者,且血清PACAP水平降低与疾病严重程度有关,表明PACAP可能在PMOP进展中起到了保护性作用。

马缨丹中一个2,3-环氧角鲨烯环化酶基因LaOSC1的鉴定和克隆

目的鉴定并克隆药用植物马缨丹体内活性成分三萜皂苷生物合成途径的关键限速酶基因2,3-环氧角鲨烯环化酶基因。方法基于序列比对法,从马缨丹的转录组数据中鉴定出候选2,3-环氧角鲨烯环化酶基因,利用生物信息学软件分析其序列特征、预测其编码蛋白的生化特征及其进化关系,设计特异性引物从马缨丹cDNA中扩增该基因并构建克隆载体。结果成功鉴定出一个2,3-环氧角鲨烯环化酶基因LaOSC1,该基因具备OSC基因特有的保守功能域。进化分析结果提示其可能编码β-AS蛋白,可催化2,3-环氧角鲨烯形成β-香树脂醇,并成功构建了LaOSC1的克隆载体。结论成功鉴定并克隆了马缨丹中一个2,3-环氧角鲨烯环化酶基因LaOSC1,为后续对马缨丹体内活性成分的生物合成途径研究奠定了基础。

藜麦2,3-氧化角鲨烯环化酶基因(CqOSC)家族的全基因组鉴定与分析

基于藜麦全基因组和转录组数据,利用生物信息学的方法对藜麦CqOSC基因家族进行了鉴定和系统分析。结果表明,在藜麦基因组中鉴定到15个CqOSC基因家族成员,可分为3个亚组,同亚组CqOSC基因具有相似的基因结构和蛋白Motif结构;在藜麦正常生长发育过程中,CqOSC基因家族成员的表达模式存在明显差异,CqOSC7和CqOSC12在花和未成熟的种子及干种子中显著表达,而CqOSC9与CqOSC10在所有组织中均呈现出一定水平的表达;对于MeJA具有不同响应:CqOSC2、CqOSC4和CqOSC8基因表达量变化显著;CqOSC3、CqOSC6和CqOSC15基因表达量变化不明显;整体表现为“低促高抑”:在外施0.5 mmol/L和1 mmol/L MeJA时基因表达量显著上升,在浓度达到2 mmol/L时表达量显著下降。

腺苷酸环化酶在大肠杆菌中的表达及初步应用

腺苷酸环化酶(Adenylate Cyclase,AC)对酶法合成环单磷酸腺苷(Cyclic Adenosine Monophosphate,cAMP)至关重要,它催化三磷酸腺苷(Adenosine Triphosphate,ATP)生成cAMP和焦磷酸(PPi)。本研究将Thermomonospora echinospora来源的AC(TeAC)在大肠杆菌中进行异源表达,经过亲和层析纯化蛋白后进行酶学性质的分析,并进一步将其用于cAMP的催化合成。在16℃下诱导重组大肠杆菌表达TeAC后,利用Ni柱亲和层析纯化TeAC,经过SDS-PAGE分析表明目的蛋白条带为40 ku,与预期蛋白大小一致。重组TeAC酶的最适温度为50℃,最适pH值为10.5。经酶动力学分析,测得该酶对底物ATP催化的动力学参数米氏常数(Km)=115.1 mmol/L,最大反应速度(V_(max))=64.52μmol/(mg·min),催化常数(Kcat)=8.13 s^(-1)。用TeAC催化底物ATP反应11 h后cAMP产量可达19.1 g/L。该研究成功表达了一种具有高效催化性能的TeAC,并将其应用于cAMP的催化合成时有较高的产量和生产效率,为酶法合成cAMP的应用研究奠定了基础。

基于垂体腺苷酸环化酶激活多肽在帕金森动物模型中的神经保护作用及机制探索

目的 探讨垂体腺苷酸环化酶激活多肽(PACAP)在帕金森病(PD)动物模型中的神经保护作用及机制。方法SD大鼠设置假手术组(Sham组)、PD组(帕金森造模组)、PD+PACAP_低浓度组(造模+按体重5μg/kg予PACAP鼻腔给药)、PD+PACAP_中浓度组(造模+按体重10μg/kg予PACAP鼻腔给药)、PD+PACAP_高浓度组(造模+按体重20μg/kg予PACAP鼻腔给药) 5组,最终每组纳入10只。四个PD组将脂多糖溶液注射至SD大鼠黑质中建立PD模型,假手术组同法操作但注射生理盐水。通过转棒法检测大鼠行为学表现;ELISA法检测黑质谷氨酸浓度(Glu)和α-突触核蛋白(α-syn)水平,WB法检测黑质α-syn及核因子激活的B细胞的κ-轻链(NF-κB)、核因子κB抑制蛋白α (IκBα)的表达水平;实时荧光定量聚合酶链式反应法(qPCR)检测大鼠黑质炎症因子肿瘤坏死因子α (TNF-α)、白细胞介素-1β (IL-1β)、白细胞介素-6IL-6的mRNA表达水平;WB法和免疫荧光法检测核转录因子胶质纤维酸性蛋白(GFAP)水平来观察星形胶质细胞的活化水平,TUNEL法检测黑质神经元的凋亡情况。结果 (1)行为学结果显示,在转棒实验中,与Sham组比较,PD组潜伏期缩短,掉落次数增加(37.20±5.27次/min);与PD组比较,PACAP组潜伏期延长,掉落次数减少(14.50±2.32次/min),PACAP治疗组的潜伏期和掉落次数随着PACAP浓度的增加而潜伏期可以更长,掉落次数可以更少(P<0.001)。(2)星形胶质细胞激活相关指标显示,PD组GFAP表达水平和黑质神经元的凋亡数量较Sham组显著升高;PACAP治疗组上述指标随着PACAP的浓度增加而显著减低(P<0.01)。(3)黑质神经炎症指标显示,与Sham组比较,PD组NF-κB含量及TNF-α、IL-1β、IL-6的mRNA显著升高,IκBα含量显著降低;PACAP治疗组NF-κB含量及TNF-α、IL-1β、IL-6的mRNA随着PACAP的浓度增加而减低,IκBα含量随着PACAP的浓度增加而升高(P<0.01)。(4) PD疾病特征指标显示,PD组谷氨酸和α-syn含量均较Sham组显著升高,3个PACAP组的上述指标较PD组显著降低;PACAP治疗组的上述指标随着PACAP的浓度增加而递减(P<0.01),以PD+PACAP_高浓度组效果最为明显。结论 PACAP在PD模型中具有神经保护作用,其机制可能为通过抑制星形胶质细胞激活来减轻神经炎症的发生。

可溶性鸟苷酸环化酶激动剂在心血管病中的研究进展

一氧化氮-鸟苷酸环化酶-环磷酸鸟苷通路参与机体多种生理和组织作用,被认为和心血管疾病关联密切。可溶性鸟苷酸环化酶激动剂因具有良好的药动学、较高的安全性,被不断地研究并应用于临床。现将可溶性鸟苷酸环化酶激动剂的作用机制、药理、临床应用研究进展及药物安全性进行简述,以期为临床用药提供指导。

可溶性鸟苷酸环化酶激动剂的安全性探究

维利西呱是新型的口服可溶性鸟苷酸环化酶激动剂,通过重建一氧化氮-可溶性鸟苷酸环化酶-环磷酸鸟苷(NO-sGC-cGMP)信号通路,改善心肌和血管功能,为心力衰竭的治疗提供新思路。该文介绍目前开展的维利西呱临床试验,旨在对其应用安全性提供相关证据支持。

非金属光催化体系下N-环丙基苯胺的[3+2]环化加成反应

环戊烷结构广泛存在于天然产物及药物分子中,是小分子药物合成中重要的核心骨架之一.本文以N-环丙基苯胺和2-[乙酰氧基(苯基)甲基]丙烯酸甲酯为原料,以良好至优异的产率及非对映选择性得到了19种不同结构的环戊烷衍生物.值得一提的是,其中一个异构体可通过柱色谱法进行分离.该方案具有条件温和、底物范围广及绿色经济等特点,为环戊烷的合成提供了新方法,也为曙红Y在光催化合成领域的应用提供了新途径.

基于铑催化亲核环化/炔烃芳基化的3-烯基吲哚合成

3-烯基吲哚是一类重要的生物碱骨架,广泛存在于天然产物、药物及生理活性化合物.为发展高效且简洁的3-烯基吲哚合成方法,采用了铑催化亲核环化/炔烃芳基化串联反应.首先利用N-(2-(环丙基乙炔基)苯基)-4-甲基苯磺酰胺为模型底物,探索邻氨基苯乙炔类化合物胺铑化形成的3-吲哚铑中间体与模型底物另一分子中炔基的插入反应.通过金属前体、配体和溶剂等反应条件的系统优化,发现在以Rh(COD)_(2)BF_(4)为金属前体,4,5-二(二-叔丁基膦)-9,9-二甲基氧杂蒽(^(t)BuXantphos)为配体,四氢呋喃(THF)为溶剂,80℃下反应获得了94%的产率和24∶1的区域选择性.反应表明其具有优秀的底物普适性和良好的官能团兼容性,从中等到优秀的产率和从良好到优秀的区域选择性.机理研究表明磺酰基在反应中具有定位导向作用,不但促进3-吲哚铑中间体与炔烃插入反应,而且控制反应的区域选择性.

双环化反应构建吡喃并吡咯骨架研究

在微波辐射条件下,以2,2-二羟基茚-1,3-二酮和β-烯胺酯为原料,开发了一种合成多官能化吡喃并吡咯衍生物的新方法。在这个双环化反应过程中,吡喃-2-酮和吡咯环很容易通过C-C键断裂形成。该反应具有原子经济性、步骤经济性、底物多样性、区域选择性的特点。

钯催化环加成反应构建中环化合物的研究进展

中环化合物(7—11元环)广泛存在于许多天然产物及药物等功能分子之中,这些分子因具有优异的生物活性及特殊的骨架结构等优点,展现出极其重要的药用价值,如常见的抗癌药物紫杉醇、抗菌药物Spiroxin A等。同时,这类化合物也对化学、医药以及材料等诸多领域产生了深远的影响。但受动力学和热力学因素影响,中环化合物的高效构建依然是一个严峻的挑战。在科研工作者们的不懈努力下,近年来发展出多个新型环加成反应催化体系,其中钯催化环加成反应凭借高效、高选择性和原子经济性等优点在该领域得到了迅猛发展。本文详细介绍了近五年国内外有关钯催化环加成反应构建中环化合物研究的最新进展,旨在为该领域的发展提供一定的帮助。

选择性合成吡咯并吖啶衍生物的四组分多环化反应研究

以靛红、烯胺酮、炔酸酯为原料,通过四环化反应,合成了六环稠合的吡咯并吖啶衍生物,反应涉及[3+2]、[4+2]、[2+2+1]、[2+2]等过程。通过三环化反应,合成了五环稠合的吡咯并吖啶衍生物,反应涉及[3+2]、[4+2]、[2+2+2+1]等过程。产物经红外、氢谱、质谱、单晶的确认。该反应具有立体选择性和区域选择性高、成本低廉、用时短、产物结构新颖等显著优点。

内环化聚(β-氨基酯)的制备与生物物理性能

拓扑结构对聚合物性能具有重要影响.本文通过调控聚合条件制备内环化聚(β-氨基酯)并探究其生物物理性能.以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和4-吗啉丙胺(MPA)为单体并控制其投料比及体系单体浓度,利用迈克尔加成反应制备了两种内环化聚(β-氨基酯).使用凝胶渗透色谱仪(GPC)、核磁共振波谱仪(NMR)和原子力显微镜(AFM)等对内环化聚(β-氨基酯)的化学组成、拓扑结构和生物物理性能进行表征与分析.结果表明,随着环化度的增加,聚(β-氨基酯)对DNA压缩能力增强,降解速率加快,质子缓冲能力提高,细胞毒性增大.本文研究结果为制备和表征内环化聚(β-氨基酯)提供了新思路,也为设计有效的基因递送载体提供了依据.

重复电针抑制前扣带回皮层腺苷酸环化酶1治疗神经病理性痛的研究

目的 探讨重复电针(REA)对坐骨神经慢性压迫损伤(CCI)大鼠神经病理性疼痛影响的中枢神经机制。方法 通过痛行为学检测、全细胞膜片钳、蛋白质印迹技术等方法检测CCI大鼠痛行为变化、前扣带回(ACC)突触可塑性变化以及腺苷酸环化酶(AC1)对REA镇痛效应的影响。结果 与对照组相比,CCI大鼠机械缩足阈值和热敏缩足潜伏期明显降低。CCI大鼠ACC锥体神经元动作电位基强度、阈值、半宽明显降低,幅值增大;微小兴奋性突触后电流(mEPSC)幅值增大,α-氨基-3羟基-5甲基-4异恶唑丙酸受体(AMPAR)表达增多。REA 2周,CCI模型的机械缩足阈值和热敏缩足潜伏期增大,抑制CCI大鼠神经病理性痛,表现累积镇痛效应。AC1激动剂foskolin阻断REA对CCI大鼠神经病理性痛的抑制效应。结论 REA通过抑制ACC锥体神经元AC1信号通路,促进突触传递功能恢复,抑制神经病理性痛。

可溶性鸟苷酸环化酶在心力衰竭治疗中的机制及临床应用进展

心力衰竭已成为严重威胁人类健康的难治性疾病。在心力衰竭发生过程中,氧化应激可引发一氧化氮(NO)-可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)-环鸟苷酸(cGMP)通路受损,导致血管功能失调、心室纤维化、肥大等心脏不良反应发生,进而导致心脏功能障碍。因此,NO-sGC-cGMP通路可作为心力衰竭的重要治疗靶点。刺激sGC可通过直接或间接提高cGMP水平保护心脏功能。维利西呱是sGC刺激剂,可促进cGMP产生,改善心肌和血管功能,达到治疗心力衰竭的目的。深入研究sGC在心力衰竭治疗中的机制,可以为疾病的治疗提供新思路。

铜催化的双环化反应合成五元并六元氮杂环研究

杂环化合物包括氮杂环、硫杂环、硅杂环、磷杂环等不同的结构。氮杂环是杂环化合物中最常见和最重要的。Vasicine、Batracylin、Neocryptolepine等活性分子的关键母核均为五元并六元氮杂环骨架,呈现出多样的药理活性。镁、钴、镍等金属是合成氮杂环衍生物常用的催化剂。与前述金属相比,铜具有配体简单、毒性低、条件温和的显著优点,在构建氮杂环骨架中得到了广泛应用。本研究基于铜催化的双环化反应构建五元并六元氮杂环骨架,为探究该类衍生物的合成新法奠定基础。

鸟苷酸环化酶激活剂维利西呱在心力衰竭治疗中的研究进展

随着对心力衰竭(心衰)发病机制及治疗方法的研究不断深入,近年来许多新型药物取代以往“强心、利尿、扩血管”的心衰传统治疗理念,采用神经内分泌调控为理论基础的治疗药物。维利西呱是一种新型的可溶性鸟苷酸环化酶激活剂,它也可以通过一氧化氮(NO)-可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)-环磷鸟嘌呤核苷(cGMP)通路,最终产生增加心肌细胞内cGMP浓度的效应,从而发挥治疗慢性心衰的功效,同时维利西呱对于心衰合并症例如慢性肾功能不全(CKD)的治疗也有所帮助。目前维利西呱正逐渐成为治疗心衰的热点药物。本文对于维利西呱的相关研究进展及其作用机制和临床应用展望进行综述。

I_(2)介导的炔烃碘化环化反应的研究进展

通过催化炔烃环化的方式构建复杂分子的研究取得了重大进展,但这些构建方法仍受限于金属或Brønsted酸催化剂对炔烃的活化。分子碘具有类似过渡金属的活性,同时具有低毒性、高性价比、商业可得和易处理等优点,用分子碘活化炔烃环的异构化,从而简便、实用地构建碳环或杂环化合物,在有机合成中引起了相当大的关注。值得关注的是,分子碘具有良好的亲炔性,I_(2)介导的炔烃碘化环化反应已被证明是一种高效构建各种碘代杂环的有效方法。本文简述了I_(2)介导的炔烃碘化环化反应的一些研究进展。