R2R3型MYB转录因子调控植物胁迫应答的研究进展

MYB转录因子(TF)是植物中最大的转录家族之一,广泛参与植物生命过程. R2R3-MYB转录因子作为MYB TF家族最大的亚家族,在植物响应生物和非生物胁迫过程中发挥着重要作用.本文简要综述了MYB转录因子的分类,并具体论述了R2R3型MYB转录因子在调控植物应答病害、虫害等生物胁迫和干旱、低温、盐等非生物胁迫中的作用机制.

小鼠骨髓和腹膜腔来源巨噬细胞的功能差异

目的研究骨髓来源巨噬细胞和腹膜腔巨噬细胞的功能差异,为免疫学研究和免疫调节药物评价中巨噬细胞的选择提供依据。方法利用巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)诱导骨髓单核细胞分化为巨噬细胞,利用巯基乙酸盐培养基诱导腹膜炎获得腹膜腔巨噬细胞,两种巨噬细胞在分别经过酵母多糖(zymosan)、脂多糖(LPS)、雷西莫特(R848)和非甲基化的胞嘧啶鸟嘌呤二核苷酸寡聚体(CpG)四种Toll样受体(TLR)配体诱导后,实时荧光定量PCR测定巨噬细胞肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)、巨噬细胞炎性蛋白1α(MIP-1α)和单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)mRNA水平,ELISA检测巨噬细胞培养上清液TNF-α、IL-6、MIP-1α、MCP-1含量,流式细胞术分析细胞表面共刺激分子CD80、CD86、CD40和主要组织相容性复合体Ⅱ(MHCⅡ)的表达。结果两种巨噬细胞在经过不同TLR配体诱导后,炎症因子和趋化因子的mRNA表达水平均有不同程度的增加,腹膜腔巨噬细胞TNF-α、IL-6、MIP-1α、MCP-1分泌水平以及表面CD86和MHCⅡ表达显著高于骨髓来源巨噬细胞。结论骨髓来源巨噬细胞和腹膜腔巨噬细胞均表达炎症因子、趋化因子、共刺激分子和MHCⅡ,腹膜腔巨噬细胞具有更加完整的巨噬细胞功能,在免疫学研究和免疫调节药物评价中可以优选腹膜腔巨噬细胞。

丹参SmRopGEF1基因的克隆、亚细胞定位与表达分析

目的:克隆丹参SmRopGEF1基因,研究其编码蛋白的亚细胞定位及其对逆境胁迫的应激反应和激素诱导下的表达水平。方法:根据前期丹参转录组测序结果设计SmRopGEF1基因特异引物,利用聚合酶链式反应(PCR)扩增SmRopGEF1基因序列;使用生物信息学方法分析SmRopGEF1蛋白序列特征及进化关系;构建pET28a-SmRopGEF1原核表达载体并转化至大肠埃希氏菌中诱导表达,构建35S启动的SmRopGEF1的绿色荧光蛋白原生质体瞬时表达载体,利用激光共聚焦显微镜观察SmRopGEF1的亚细胞定位;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测逆境胁迫(低温、盐及干旱)和激素诱导(生长素、脱落酸、茉莉酸甲酯)下的基因表达量。结果:丹参SmRopGEF1基因开放阅读框(ORF)全长为1701 bp,编码566个氨基酸,蛋白相对分子质量是62362.99。生物信息学分析显示SmRopGEF1蛋白含有1个PRONE保守结构域,系统进化树分析表明SmRopGEF1蛋白与芡欧鼠尾草和一串红RopGEF1蛋白为高同源蛋白。成功构建pET28a-SmRopGEF1原核表达载体并在大肠埃希氏菌Rosetta(DE3)菌株中表达、纯化出SmRopGEF1重组蛋白。亚细胞定位的结果显示SmRopGEF1存在于植物细胞的细胞核中。qRT-PCR实验结果表明盐胁迫和冷胁迫能够显著提高SmRopGEF1的表达量;干旱胁迫后丹参愈伤中SmRopGEF1表达量下降。茉莉酸甲酯诱导后SmRopGEF1表达量升高。结论:克隆了丹参SmRopGEF1基因,其在抗逆胁迫中起到重要作用并且可能参与茉莉酸甲酯信号转导。研究结果丰富了丹参防御反应机制的研究,为选育丹参抗逆优良品种、提高丹参的产量与品质提供了参考。

乳香中二萜类化学成分研究

采用硅胶、Sephadex LH-20和ODS柱色谱以及半制备HPLC等色谱技术对乳香进行化学成分研究。通过其理化性质及IR、UV、MS、NMR等波谱数据鉴定化合物结构。从乳香正己烷部位分离纯化了7个二萜类化合物,分别鉴定为(1S,3E,7E,11R,12R)-11-hydroxy-1-isopropyl-4,8,12-trimethyl-15-oxabicyclo[10.2.1]pentadeca-3,7-dien-5-one(1)、(1R,3S,4R,7E,11E)-4,8,12,15,15-pentamethyl-14-oxabicyclo[11.2.1]hexadeca-7,11-dien-4-ol(2)、incensole(3)、(-)-(R)-nephthenol(4)、euphraticanoid F(5)、dilospirane B(6)、dictyotin C(7)。其中化合物1和2为新化合物,通过比较计算和实验ECD确定了其绝对构型。化合物6和7为首次从该植物中分离得到。

2ʹ,4ʹ-二羟基-3ʹ-甲基-3-甲氧基查耳酮上调p21抑制人肝癌HepG2细胞的生长

目的探讨2ʹ,4ʹ-二羟基-3ʹ-甲基-3-甲氧基查耳酮(C20)对人肝癌HepG2细胞的体外抗肿瘤作用及其潜在的作用机制。方法通过CCK-8法、集落形成实验、5-乙炔基-2′-脱氧尿苷(EdU)染色法检测C20对人肝癌HepG2细胞增殖的影响;通过彗星实验检测C20(10μmol·L^(−1))对HepG2细胞DNA损伤的影响;通过流式细胞术检测C20(5、10μmol·L^(−1))对HepG2细胞周期阻滞的影响;通过Hoechst染色和流式细胞术检测C20(5、10μmol·L^(−1))对HepG2细胞凋亡的影响。借助Western blotting法检测C20(5、10μmol·L^(−1))处理对HepG2细胞中与凋亡、DNA损伤、细胞周期阻滞相关蛋白表达水平的调控作用。结果与对照组比较,C20显著抑制HepG2细胞的活力(P<0.001),给药48 h的半数抑制浓度(IC50)为7.937μmol·L^(−1);5μmol·L^(−1) C20能够显著抑制HepG2细胞的集落形成能力(P<0.01);EdU染色结果显示5、10μmol·L^(−1)的C20能够抑制人肝癌HepG2细胞的增殖能力;5、10μmol·L^(−1)的C20显著诱导HepG2细胞G2/M期阻滞(P<0.001);5、10μmol·L^(−1)的C20显著促进HepG2细胞凋亡(P<0.001),并显著上调Caspas-3、Caspase-9以及PARP的剪切水平(P<0.01);10μmol·L^(−1)的C20能够诱导HepG2细胞发生DNA损伤,并且5、10μmol·L^(−1)的C20显著上调γH2AX、p21的蛋白水平(P<0.01)。结论C20能够造成HepG2细胞发生DNA损伤,上调p21蛋白水平,导致细胞G2/M期阻滞,并进一步诱发凋亡,发挥体外抗肝癌作用。

基于DNA条形码及HPLC对市售刺五加的种质资源鉴定和质量评价

刺五加Acanthopanax senticosus(Rupr.et Maxim.)Harms是我国东北道地药材之一,本研究根据之前的叶绿体基因组测序结果,选取atpI和atpB_rbcL基因片段对市售刺五加样品进行种质资源鉴定,并利用HPLC对其紫丁香苷含量进行测定,以期确定市售刺五加的主流种质和质量。本研究从24省47市收集80份刺五加样品并提取DNA,通过PCR扩增atpI和atpB_rbcL基因片段,分析结果表明,2个基因片段联合分析形成7个单倍型(H2、H5、H8、H10、H12、H14、H23),其中来自黑龙江伊春、哈尔滨尚志、黑龙江绥化、辽宁抚顺、辽宁本溪、吉林长白和吉林靖宇的单倍型H2是主流单倍型,占总样本量的58.75%。H14和H23为产地独有单倍型,分别来自黑龙江省双鸭山市饶河县和黑龙江省绥化市明水县。通过HPLC检测市售刺五加样品中的紫丁香苷含量,结果表明73.96%样品紫丁香苷含量符合药典标准。样品间的紫丁香苷含量差异显著,在0.0037%~0.5245%之间,相差0.5208%,说明刺五加市场样品质量参差不齐,但是不同单倍型之间市售刺五加紫丁香苷含量没有显著性差异。市场样品中单倍型H23中的紫丁香苷含量比较高,因此可能是质量比较好的种质。本文对刺五加市场样品的种质资源和药材质量进行研究,有利于指导刺五加市场样品流通、临床合理用药和后续优良品种筛选。

没药倍半萜化合物M36抑制人肝癌细胞生长的作用

目的:针对从没药Myrrha中分离得到的倍半萜化合物M36对人肝癌Hep G2细胞的抗肿瘤活性开展观察和研究。方法:分别加入不同浓度M36(0、2、4、6、8、10μmol·L^(-1))干预Hep G2细胞。首先采用噻唑蓝(MTT)比色法、集落形成实验、Ed U增殖实验来检测M36对人肝癌Hep G2细胞的增殖影响。再利用Hoechst染色、流式细胞术和蛋白免疫印迹法研究M36对人肝癌Hep G2细胞凋亡的影响。通过采用吖啶橙染色和蛋白免疫印迹法检测M36是否激活人肝癌Hep G2细胞发生自噬。最后借助蛋白免疫印迹法来检测相关通路的蛋白表达水平。结果:与空白组比较,M36能显著抑制人肝癌Hep G2细胞增殖(P<0.01),给药处理48 h的半数抑制浓度(IC_(50))为5.03μmol·L^(-1),且具有浓度和时间依赖性。M36还能够诱导人肝癌Hep G2细胞凋亡和自噬。8μmol·L^(-1)M36作用于Hep G2细胞48 h,其细胞凋亡率为(42.03±9.65)%(P<0.01)。与空白组比较,M36组(4、8μmol·L^(-1))Hep G2细胞孵育48 h,剪切的聚腺苷酸二磷酸核糖转移酶(cleaved-PARP)蛋白水平显著上调(P<0.01)。吖啶橙染色结果显示,与空白组比较,M36组(4、8μmol·L^(-1))Hep G2细胞孵育48 h自噬被显著激活(P<0.01),并从微管相关蛋白1轻链3Ⅱ(LC3Ⅱ)蛋白水平上调中得到进一步验证(P<0.01)。蛋白免疫印迹实验结果显示,与空白组比较,M36组磷酸化细胞外调节蛋白激酶(p-ERK)、磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶(p-p38 MAPK)、磷酸化c-Jun氨基末端激酶(p-JNK)及其下游核转录因子c-Jun、p-c-Jun蛋白水平均发生明显上调(P<0.05,P<0.01),说明其作用机制可能与上调MAPK信号通路有关。结论:没药倍半萜化合物M36能够抑制人肝癌细胞增殖,促进其凋亡和自噬,其机制可能与激活MAPK信号通路有关。

北苍术特异性DNA条形码筛选、种质资源鉴定及遗传多样性分析

北苍术Atractylodes chinensis具有重要药用价值和经济价值。本研究利用Illumina平台测序获得4份不同产地的北苍术的叶绿体全基因组序列,筛选特异DNA条形码,并利用特异DNA条形码对不同产区北苍术样品种质资源鉴定及居群的遗传多样性分析。该4份北苍术叶绿体全基因组均为典型的环状四分体结构,均注释112个基因。比较基因组学研究结果表明ccsA和trnC-GCA_petN是潜在的北苍术种内鉴别的特异DNA条形码。选择ccsA和trnC-GCA_petN对来自9省14产区的256份样品进行PCR扩增,扩增效率为100%。序列分析结果表明ccsA和trnC-GCA_petN分别有11和22个变异位点,分别能鉴定16和22个单倍型,两段序列联合分析鉴定39个单倍型,命名为Hap1~Hap39,其中占比最多和分布最广的基因型为Hap9。单倍型多样性(Hd)=0.896,核苷酸多样性(Pi)=0.002 22,说明北苍术在物种水平上有较高的遗传多样性。各单倍型的遗传距离为0.000 00~0.004 88,说明各个单倍型之间有较小的遗传差异。系统进化树分析结果表明, 39个单倍型有很近的亲缘关系,并且与除白术外其余同属类群形成明显的两个分支。本研究为后续鉴定北苍术产地来源和后续种质资源保护和育种方面起到重要作用。

沉香中2-(2-苯乙基)色酮类成分及其胃保护活性

目的研究沉香Aquilariae Lignum Resinatum的2-(2-苯乙基)色酮类成分及其胃黏膜上皮细胞保护活性。方法采用硅胶和ODS等多种色谱技术对沉香中2-(2-苯乙基)色酮进行分离纯化,结合波谱数据及其理化性质对化合物进行结构鉴定;采用牛磺胆酸诱导人胃黏膜上皮细胞GES-1损伤模型对分离得到的单体化合物进行胃黏膜保护活性筛选。结果从沉香醋酸乙酯萃取部位中分离得到5个化合物,分别鉴定为(5R,6S,7S)-5,6,7-三羟基-2-苯乙基-5,6,7,8-四氢-4H-色烯-4-酮(1)、(6S,7S,8S)-6,7,8-三羟基-2-(3-羟基-4-甲氧基)-5,6,7,8-四氢-4H-色烯-4-酮(2)、oxidoagarochromone C(3)、rel-(1αR,2R,3R,7βR)-1α,2,3,7β-tetrahydro-2,3-dihydroxy-5-[2-(4-methoxyphenyl)ethyl]-7H-oxireno[f][1]benzopyran-7-one(4)、沉香色酮J(5)。化合物3~5在20μmol/L浓度时,相对模型组细胞存活率分别提高(27.17±4.38)%、(16.02±2.95)%和(14.84±2.86)%。结论化合物1为新化合物,命名为四氢色酮N,通过计算电子圆二色谱(electronic circular dichroism,ECD)确定了其绝对构型。化合物3~5能显著改善牛磺胆酸诱导的人胃黏膜上皮细胞GES-1损伤,表现出一定的胃黏膜上皮细胞保护活性。

山沉香中11个新倍半萜成分

山沉香是一种特色蒙古族药,具有抑赫依、清热、止痛、利呼吸的功效,临床用于冠心病、失眠、哮喘等心肺疾病治疗。作为山沉香药效物质系统研究的一部分,该研究通过LC-MS和1H-NMR导向分离法,从山沉香乙醇提取物的多个含有萜类的流分中,分离得到11个新倍半萜类成分,其平面结构经质谱、1D NMR和2D NMR数据分析鉴定,依次定名为羽叶萜C和D(1、2)、阿拉善丁香萜T~ZI(3~11),结构类型包括羽叶烷、蛇麻烷、裂环蛇麻烷、愈创木烷、石竹烷、裂环艾里莫酚烷、isodaucane等,但因为化合物含量低、手性中心多或结构本身的柔性、无紫外吸收等原因,立体构型有待确定。类型多样的倍半萜成分,进一步丰富了丁香属和本种植物的化学成分谱,并为进一步阐明山沉香的药效物质提供了参考信息。

矮紫堇中2个新的异喹啉生物碱

矮紫堇具有清热解毒、凉血、止泻、降血压功效,临床常用于治疗低氧引起血液中红细胞异常的高山多血症、脉管炎、消化系统的“木布”综合征和腹泻等。该研究通过正相硅胶柱、反相硅胶柱(ODS)、Sephadex LH-20及半制备HPLC等色谱方法从其乙醇提取物中分离得到9个化合物,其结构经波谱分析和与文献数据对比鉴定为hendersine H(1)、hendersine I(2)、去氢碎叶紫堇碱(dehydrocheilanthifoline,3)、普罗托品(protopine,4)、伊米任碱(izmirine,5)、6,7-methylenedioxy-1(2H)-isoquinolinone(6)、icariside D_(2)(7)、ethyl 4-(β-D-glucopyranosyloxy)-3-methoxybenzoate(8)、3-羟基-4-甲氧基苯甲酸(9),其中化合物1和2为新化合物,化合物7~9为首次从该属植物中报道。部分化合物经H9c2心肌细胞缺糖缺氧模型和条件上清诱导H9c2心肌细胞炎症模型进行活性筛选,结果显示,化合物1在20μmol·L^(-1)时对缺糖缺氧的H9c2心肌细胞具有一定的保护作用。化合物4和5在10μmol·L^(-1)时能抑制条件上清诱导的H9c2心肌细胞炎症。

香贝散通过激活AMPK/mTOR信号通路抑制人乳腺癌细胞MCF-7、MDA-MB-231生长

目的探讨香贝散体外抗乳腺癌作用及其分子机制。方法体外培养人乳腺癌细胞MCF-7、MDA-MB-231,给予香贝散1、2、3、4、5 mg·mL^(-1)加药处理,对照组不加药。利用MTT法和克隆形成实验检测细胞增殖,利用流式细胞术检测细胞凋亡,细胞划痕和细胞侵袭实验检测细胞迁移和侵袭能力,借助吖啶橙染色法观察细胞自噬,借助转录组测序技术探索香贝散诱导乳腺癌细胞死亡的作用机制,并采用Western blotting法检测AMP依赖的蛋白激酶(AMPK)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(m TOR)、LC-3、Beclin-1蛋白表达水平。结果与对照组比较,香贝散显著抑制人乳腺癌MCF-7、MDA-MB-231细胞活力(P<0.05、0.001),48 h半数抑制浓度(IC50)分别为2.344、1.961 mg·mL^(-1),且具有时间、浓度相关性;显著抑制MCF-7、MDA-MB-231细胞的集落形成能力;显著诱导MCF-7、MDA-MB-231细胞凋亡(P<0.001);明显抑制人乳腺癌MCF-7、MDA-MB-231细胞的体外迁移能力和侵袭能力;吖啶橙染色实验结果提示香贝散能够诱导MCF-7、MDA-MB-231细胞发生自噬,Western blotting实验结果显示香贝散能够显著上调MCF-7、MDA-MB-231细胞中自噬关键蛋白Beclin-1和LC3-Ⅱ的表达(P<0.01、0.001);转录组测序技术发现差异基因变化最明显的通路包括mTOR信号通路、自噬信号通路等,Western blotting实验结果显示香贝散显著下调mTOR的磷酸化水平(P<0.001),显著上调AMPK的磷酸化水平(P<0.001)。结论香贝散能够显著抑制人乳腺癌细胞的增殖、迁移、侵袭能力,能够诱导凋亡和自噬的发生,激活AMPK/mTOR信号通路可能是其重要机制。