肌醇缺乏环境下骨形成蛋白/Smad1/5/8通路对小鼠神经干细胞增殖的影响

目的探究肌醇缺乏环境下骨形成蛋白(bone morphogenetic proteins,BMP)/果蝇与秀丽隐杆线虫蛋白同源物(homologues of the drosophila protein,mothers against decapentaplegic and the caenorhabditis elegans protein,Smad)1/5/8通路对小鼠神经干细胞增殖的影响,进一步阐明胚胎神经发育异常的分子机制。方法选取NE-4C细胞系,分为对照组和0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1、5、10、50、100、150和200 mmol/L肌醇处理组;应用肌醇合成酶抑制剂碳酸锂处理细胞,分为对照组和0.75、1、1.25、1.5、1.75、2和2.5 mmol/L碳酸锂处理组;用BMP信号通路抑制剂LDN-193189进行挽回实验,分别将细胞分为对照组和0.05、0.1、0.5、1、2、4和8μmol/L LDN-193189处理组;以及对照组、碳酸锂组、无肌醇组、碳酸锂+LDN-193189组和LDN-193189组,培养24 h,3-(4,5-二甲基-2-噻唑)-2,5-二苯基四氮唑溴盐[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-di-phenyltetrazolium bromide,MTT]法检测各组细胞活性;逆转录-聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)检测BMP信号通路关键基因Bmp2、Bmp4、Smad1、Smad5、Smad8以及下游靶基因Runx家族转录因子2(Runx family transcription factor 2,Runx2)的表达情况;免疫印迹法及免疫荧光检测BMP/Smad1/5/8通路关键基因的表达及定位。统计学方法采用方差分析和Dunnett's t检验。结果①0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1、5、10、50、100、150和200 mmol/L肌醇处理组与对照组细胞活性分别为(119.1±1.5)%、(101.7±2.6)%、(98.9±1.4)%、(101.5±1.2)%、(97.9±1.5)%、(97.5±1.0)%、(96.5±1.2)%、(97.8±1.1)%、(94.4±1.2)%、(92.9±1.9)%、(82.9±1.5)%、(63.6±1.7)%与(147.8±2.4)%,随着培养基中肌醇浓度增加,细胞增殖能力逐渐降低(P值均<0.01)。1、1.25、1.5、1.75、2和2.5 mmol/L碳酸锂处理组与对照组细胞活性分别为(119.8±1.6)%、(128.1±1.8)%、(138.5±2.2)%、(114.4±2.3)%、(111.0±1.9)%、(106.3±1.7)%与(99.5±1.6)%,碳酸锂显著促进细胞增殖(P值均<0.05),且浓度为1.5 mmol/L时细胞增殖作用最明显。②碳酸锂组、无肌醇组与对照组Bmp2(2.17±0.26、19.81±0.92与1.00±0.13)、Bmp4(1.97±0.18、4.23±0.31与1.00±0.27)、Smad1(1.91±0.15、4.10±0.25与1.00±0.37)、Smad5(1.94±0.20、2.88±0.27与1.00±0.28)、Smad8(1.62±0.14、3.20±0.18与1.00±0.13)及Runx2(1.79±0.13、5.31±0.49与1.00±0.21)的mRNA水平比较,碳酸锂组和无肌醇组基因表达增强(P值均<0.01)。③0.05、0.1、0.5、1、2、4和8μmol/L LDN-193189处理组与对照组细胞活性分别为(96.5±0.7)%、(80.4±1.6)%、(63.8±1.1)%、(56.9±1.8)%、(29.3±2.4)%、(4.6±0.2)%、(2.6±0.2)%与(99.4±1.0)%,LDN-193189抑制细胞增殖且具有剂量依赖性(P值均<0.001)。碳酸锂组、无肌醇组、碳酸锂+LDN-193189组、无肌醇+LDN-193189组、LDN-193189组与对照组细胞活性分别为(122.1±2.0)%、(144.7±2.7)%、(82.6±2.3)%、(66.6±2.0)%、(57.3±2.1)%与(101.2±2.2)%,LDN-193189能逆转碳酸锂或无肌醇诱导的细胞增殖(P值均<0.001)。④碳酸锂组、无肌醇组、碳酸锂+LDN-193189组、LDN-193189组与对照组磷酸化Smad1/5/8相对表达量分别为1.30±0.10、1.62±0.10、0.59±0.15、0.11±0.08与1.00±0.18,表明LDN-193189能逆转肌醇缺乏环境下磷酸化Smad1/5/8蛋白表达上调(P<0.01)。⑤免疫荧光结果显示,红色荧光标记的Runx2蛋白定位于细胞核,与对照组比较,碳酸锂组和无肌醇组Runx2表达增高,LDN-193189组几乎无表达,碳酸锂+LDN-193189组表达降低,LDN-193189能逆转肌醇缺乏环境下诱导的Runx2表达上调。碳酸锂组、无肌醇组、碳酸锂+LDN-193189组、LDN-193189组与对照组Runx2蛋白相对表达量分别为2.00±0.08、2.09±0.11、1.75±0.05、1.76±0.13与1.04±0.10,表明肌醇缺乏促进Runx2表达上调(P<0.01),LDN-193189逆转碳酸锂诱导的Runx2表达上调的作用不明显,但P值接近0.05(P=0.051)。结论肌醇缺乏环境会导致BMP/Smad1/5/8通路被异常激活,调控下游靶基因Runx2,可促进神经干细胞异常增殖。

碳酸锂联合长春新碱促进儿童急性T淋巴细胞白血病细胞增殖抑制和凋亡

儿童急性T淋巴细胞白血病(T-cell acute lymphoblastic leukemia,T-ALL)是T系前体细胞发生恶性转化的一种侵袭性肿瘤,化疗药物的毒副作用及耐药性问题仍然是阻碍其治疗成功的难题。长春新碱(vincristine,VCR)是治疗儿童T-ALL疗效显著的传统化疗药物,但其副作用明显。碳酸锂(Li_(2)CO_(3))可增强其它化疗药物的疗效,但其联合VCR的研究未见报道。该研究旨在探讨Li_(2)CO_(3)联合VCR对2种儿童T-ALL细胞系CCRF-CEM和Jurkat细胞增殖、凋亡及细胞周期的作用。噻唑蓝(thiazolyl blue tetrazolium bromide,MTT)比色法结果显示,与对照组比较,单用VCR或Li_(2)CO_(3),随着其浓度的增加,2种细胞存活率均逐渐降低(P<0.05)。2种细胞在相同Li_(2)CO_(3)浓度下存活率不同(P<0.01)。Li_(2)CO_(3)联合VCR处理细胞存活率与单独VCR组处理相比,2种细胞的细胞存活率和VCR的半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC_(50))值降低,Li_(2)CO_(3)与VCR的2药相互作用指数(coefficient of drug interaction,CDI)均小于1。流式细胞仪检测结果发现,对照组、Li_(2)CO_(3)组、VCR组和Li_(2)CO_(3)联合VCR组,2种细胞Li_(2)CO_(3)联合VCR组的G_(2)/M期和凋亡细胞占比最高,Li_(2)CO_(3)联合VCR组和VCR组比,均存在显著性差异(P<0.05)。总之,我们的研究结果提示,Li_(2)CO_(3)与VCR联合促进T-ALL细胞增殖抑制,使细胞周期阻滞于G_(2)/M期,且促进细胞凋亡,结果为儿童T-ALL临床治疗及减少VCR毒副作用提供了新的实验依据,也为其药物研发提供新的思路。

QSAR建模及其在抗病毒药物设计与筛选中的研究进展

新药研发往往是一件过程漫长且人力物力投入极大的事情。随着日益严重的环境污染问题对人类生命健康形成的挑战,快速研发高效低毒的药物成为当务之急。定量构效关系(QSAR)在历经几十年的发展后,广泛应用于药物科学领域中,作为药物筛选及其生物活性预测的高效工具,在药物活性、毒性和渗透性预测以及作用机制等研究中发挥重要作用。重点介绍了QSAR建模过程及其近年来在抗病毒药物设计与筛选中的研究进展,并对现阶段QSAR应用的局限性问题进行了分析,展望了其未来的发展方向。

正交实验法优选小蓟中总黄酮的提取工艺

优选小蓟中总黄酮的最佳提取工艺。以总黄酮提取率作为考察的指标,运用超声法提取小蓟中的总黄酮,将乙醇体积分数(A)、超声提取时间(B)和料液比(C)3个因素作为单因素实验对象,在单因素实验的基础上设计正交实验,从而确定最佳工艺为乙醇体积分数80%,超声提取时间45 min,料液比1∶20 (g·mL^(-1))时提取率最高。该方法操作简便、准确、提取率高,并且此实验结果为小蓟的进一步研究奠定了基础。

热休克蛋白gp96在恶性肿瘤中的研究进展

热休克蛋白90B1又称为糖蛋白96(gp96).gp96属于热休克蛋白90家族,是一种高度保守且普遍存在的糖蛋白.作为一种内质网蛋白,gp96在维持内质网稳态、内质网应激、钙稳态等方面起着重要的调控作用,这些调控网络在肿瘤的发生发展过程中起着重要的作用.gp96作为分子伴侣在稳定和激活客户蛋白等方面有众多报道,其中包括HER2、整合素和Toll样受体等多个客户蛋白.大量研究表明,gp96在肝癌、乳腺癌、胃癌等不同类型的肿瘤中高表达,并在肿瘤的生长、侵袭和转移等方面起着重要的作用.本文从gp96的基本结构和功能及其在肿瘤发生发展中的作用等方面进行综述,并着重阐述细胞膜gp96相关的研究进展.最后,重点介绍基于胞膜gp96结构所设计的选择性小分子抑制剂、抗体和多肽等药物在肿瘤靶向治疗中的潜在应用.

肿瘤靶向性多功能亚硝基脲的合成及抗肿瘤活性评价

氯乙基亚硝基脲(CENUs)是临床上重要的抗肿瘤药物,该类药物通过诱导形成DNA股间交联(dG-dC交联)发挥抗肿瘤作用。但O^(6)-烷基鸟嘌呤-DNA烷基转移酶(O^(6)-alkylguanine-DNA alkyltransferase,AGT)介导的细胞耐药性及明显的毒副作用降低了其抗癌效果。合成了一种肿瘤靶向性多功能亚硝基脲,该化合物由具有低氧选择活性的偶氮苯衍生物、能够抑制AGT活性的O^(6)-苄基鸟嘌呤衍生物和氯乙基亚硝基脲3部分组成。该化合物能够特异性地在低氧肿瘤区域被还原,释放AGT抑制剂和氯乙基亚硝基脲,从而发挥靶向抗肿瘤作用。多功能亚硝基脲及其各中间产物的化学结构经高分辨质谱、^(1)HNMR、^(13)CNMR及IR数据确证。通过CCK-8法评价了上述化合物对人脑神经胶质瘤SF763细胞的增殖抑制活性;并用荧光成像法评价了该化合物对SF763细胞的促凋亡活性。结果表明,与临床一线亚硝基脲类抗肿瘤药物尼莫司汀相比,多功能亚硝基脲能够更有效地抑制肿瘤细胞增殖、促进肿瘤细胞凋亡,并具有明显的低氧靶向性。

小蓟胶囊制备工艺及抗氧化活性研究

优选小蓟抗氧化胶囊的最佳辅料与制剂工艺并验证制备的胶囊的质量和抗氧化活性。通过测定不同比例辅料的吸湿率、堆密度等,筛选出最佳辅料,并确定胶囊壳的型号和装量。对蒙花苷的含量、薄层色谱、水分、装量差异进行小蓟胶囊的质量评价实验研究,以此考察制备的小蓟胶囊是否符合“中国药典2020版”的相关要求。以Vc作为对照,考察胶囊内容物对DPPH自由基的清除能力,以自由基清除率为指标,计算清除率和半数有效浓度的IC50值。小蓟胶囊浸膏粉与微晶纤维素的最佳比例为1∶1,休止角为33.69°,堆密度为0.5208 g·mL^(-1),选用0号胶囊壳,胶囊的装量为0.3489 g。质量评价实验结果显示,薄层色谱检测发现供试品与对照品色谱在相应位置显相同颜色荧光斑点,表明小蓟胶囊内容物中含有蒙花苷。含量测定得出,每粒小蓟胶囊中蒙花苷的质量应不低于115 mg。装量差异检测得到,小蓟胶囊3批次的装量差异均在±7.5%内,符合“中国药典2020版”的要求。通过抗氧化活性实验发现,小蓟胶囊和Vc对DPPH自由基的清除能力均表现为随着浓度的升高而提升,代入回归方程得出小蓟胶囊的半数有效浓度IC_(50)值为0.06 mg·mL^(-1),Vc的半数有效浓度IC_(50)值为0.13 mg·mL^(-1)。

一种低pH响应的新型近红外菁类荧光探针

开发一种快速、准确的pH测定方法对研究生命体系内的理化环境具有重要意义。以糠醛化合物为起始原料合成了两个水溶性良好的七甲川菁pH荧光探针I-1及I-2。光学性能研究表明,这两个探针都能在低pH条件发出较强的近红外荧光,最大发射波长分别为749、753 nm,且其荧光强度分别在pH 1.69~3.38、1.78~2.52时与pH值呈良好线性关系,pKa值分别为2.82、2.40,因此可用于该范围内pH值的定量检测。它们对pH值的响应非常迅速、灵敏、可逆,并且响应前后荧光强度变化达20倍以上。另外,探针I-1及I-2在体外模拟胃液的低pH检测中同样显示出了良好的荧光响应以及稳定性。因此,探针I-1及I-2在低pH生物体系的pH值检测与荧光成像上具有较佳应用潜力。

四川省Y县稻谷和农田土壤中重金属含量测定及致癌风险评价

建立并优化了高分辨连续光源原子吸收光谱法(HR-CS AAS)测定稻田土壤及水稻可食用籽粒中铬(Cr)、镉(Cd)、铅(Pb)和砷(As)含量的测定方法。4种重金属的方法检出限(LOD)分别为0.025、0.011、0.012和0.006μg/L;土壤标准品回收率98.3%~99.3%,大米粉标准物质回收率为98.4%~99.6%。应用该方法对四川省Y县稻田土壤和稻粒样品中4种重金属元素进行了定量分析,结果表明,土壤样品中重金属平均含量均小于国标农用地土壤风险筛选值,有3.7%土壤样品中Cd超标;稻粒样品中重金属含量平均值都在国标食品中污染物的限量范围内,有15%的稻粒样品中Cr含量超标。采用美国环境保护署(USEPA)建议的致癌风险模型分别对土壤和稻粒中重金属暴露进行了致癌风险评价。结果表明,稻田土壤中重金属经各种途径暴露对人类的致癌风险均在可接受范围内。稻粒中重金属经口摄入对人类的总致癌风险指数为1.48×10-3,潜在致癌风险超出可接受范围。稻谷可食用部分的经口摄入是当地居民暴露于重金属的主要途径;可能是导致当地胃癌高发病率的重要影响因素之一。

稠环与非稠环芳烃对大鼠致癌性的定量构效关系研究

稠环与非稠环芳烃(FNFAHs)的致癌性与人类的健康密切相关。用传统实验测试方法进行毒理学研究成本昂贵、耗时,且涉及伦理问题。因此,用于致癌性预测的定量构效关系(QSAR)等计算机替代方法受到了监管机构的广泛关注。根据严格的OECD指南,基于2D分子描述符采用遗传算法(GA)结合多元线性回归(MLR)方法建立了FNFAHs对雌性大鼠、雄性大鼠和大鼠的致癌性QSAR模型,所有模型均通过国际广泛接受的内部和外部验证指标,并进行应用域(AD)分析。同时,机理解释确定了结构信息(描述符)和致癌性之间的详细关系。此外,还首次应用所建立的模型预测了没有实验值的真实外部集化合物的致癌效力。就监管目的而言,所构建的模型在其AD内可用于预测新的或未经测试的FNFAHs的致癌性。

迷迭香酸磁性分子印迹聚合物的合成及应用

本文使用磁性分子印迹技术,合成了同时具有超顺磁性和吸附选择性的迷迭香酸磁性分子印迹聚合物(R-MMIPs)。在外加磁场的作用下,R-MMIPs可以快速提取分离复杂基质中的迷迭香酸。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和磁强振动计(VSM)对纳米材料的微观结构进行表征。通过吸附实验评价其结合能力和特异性,其最大吸附量为8.68 mg/g。此外,R-MMIPs成功地实现了从实际样品中提取和分离迷迭香酸,加标回收率为88.1%~107.5%。本方法具有操作简便、吸附速度快、选择性高等优点,适用于复杂基质中迷迭香酸的快速选择性分离。

聚乙二醇修饰的槲皮素磁性分子印迹聚合物合成及其应用

本文以磁性物质为负载材料,槲皮素(Que)为模板分子,丙烯酰胺(AM)为功能单体,乙腈和水为致孔剂,采用本体聚合法,在改性剂修饰后的磁性物质表面制备槲皮素磁性分子印迹聚合物(Que-MMIPs)。利用扫描电镜、透射电镜、红外光谱等技术对其进行了表征。结合平衡吸附实验证明:其最大吸附容量为4.38 mg/g,最佳吸附时间约为25 min。以该印迹材料为吸附填料制备分子印迹固相萃取柱,结合高效液相色谱法快速检测苹果皮、西兰花、乌龙茶以及沙棘粉中槲皮素的含量,方法线性范围为3~800μmol/L(R^(2)=0.9990),检出限(S/N=3)为0.9μmol/L,沙棘粉中测得Que的平均检出量为57μmol/L,加标回收率为90%~114%。研究表明,该磁性吸附材料在实际样品的检测中对Que具有良好的吸附效果。

FMNH介导偶氮苯还原机理的密度泛函理论研究

实体瘤的低氧微环境是恶性肿瘤的重要特征之一,针对肿瘤低氧的靶向化疗药物为癌症治疗带来了新策略。偶氮苯中的偶氮基团具有低氧激活的特异性,能够在常氧条件下稳定存在而在低氧条件下发生还原裂解,因此一些偶氮苯衍生物前药也因其具有肿瘤低氧靶向潜力,近年来被开发并应用于临床研究。使用密度泛函理论(DFT)对在辅酶还原型黄素单核苷酸(FMNH)作用下的偶氮苯还原机理进行了研究。结果表明,优势反应路径为偶氮苯首先经过连续的两步1e^(-)/1H^(+)转移形成1,2-二苯肼,然后依次再发生第3次1e^(-)/1H^(+)转移、氮氮裂解和第4次1e^(-)/1H^(+)转移后最终形成两分子苯胺。其中,前两步1e^(-)/1H^(+)转移需要克服最高能垒,为反应的控速步骤。这些结果为设计开发新型的肿瘤靶向性低氧激活前药提供了重要理论依据。

植物源提取物抑制亚硝胺致癌作用的研究进展

亚硝胺是一类对人体危害极大的致癌物,是引发肝癌、肺癌和食管癌等癌症的重要因素。植物源提取物近年来逐渐成为抗癌研究的热点,例如黄酮类、多酚类、维生素类以及生物碱类化合物都具有良好的抗肿瘤效果。一些植物源提取物可以通过清除亚硝酸盐或阻断亚硝化反应来抑制亚硝胺在体内的形成;还可以通过抑制亚硝胺代谢活化、促进肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞增殖和调节肿瘤细胞周期来阻断亚硝胺的致癌作用。对近年来国内外关于植物源提取物抑制亚硝胺诱导癌症的研究进展进行了综述,为植物源提取物的临床应用及癌症防治提供参考。

牛血清蛋白纳米金团簇基于荧光共振能量转移法灵敏检测尿酸

基于纳米金团簇(AuNCs)良好的光学稳定性、生物相容性和简单无毒的制备方法,开发了一种具有高度选择性、高灵敏度且可视化的尿酸(UA)传感器。使用牛血清白蛋白(BSA)作为模板合成了BSA-AuNCs。在尿酸氧化酶的催化下,UA产生化学计量的过氧化氢(H_(2)O_(2)),导致AuNCs的荧光猝灭。此外,发现BSA-AuNCs在该体系模拟过氧化物酶发挥酶活性,它可以催化产物H_(2)O_(2)将底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(3,3’,5,5’-tetramethylbenzidine,TMB)氧化成ox-TMB,此时BSA-AuNCs的发射光谱与ox-TMB的吸收光谱重叠,发生了一种荧光共振能量转移(FRET)。BSA-AuNCs作为供体将激发能量转移到受体ox-TMB,使ox-TMB产生荧光,同时BSA-AuNCs的荧光强度明显低于单独存在时的强度,从而大大提高了UA检测的灵敏度。在最佳条件下,发现UA浓度在2~100μmol·L-1猝灭程度线性关系良好,线性方程为(F 0-F)/F 0=0.00585c UA+0.10364,线性相关系数为0.9954,UA的检出限为0.26μmol·L^(-1),远低于正常人体UA水平的最低限(90μmol·L^(-1)),同时研究了血液样本中UA的加标回收,回收率在97.3%~104.7%,表明了该方法在临床血样UA的检测中具有很大的应用潜力,为进一步的临床分析提供了良好的理论依据和方法学指导。

磁性表面分子印迹聚合物的合成及其在玉米汁中检测玉米赤霉烯酮的应用

本研究以姜黄素为替代模板分子,Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)-MPS为磁性载体,采用表面分子印迹技术制备了玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)磁性分子印迹聚合物(ZEN-MMIPs)。使用傅立叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)技术对制备的磁性分子印迹纳米微球进行表征。通过吸附动力学和吸附等温线考察了ZEN-MMIPs的吸附性能,其最大吸附容量为0.72 mg/g。以ZEN-MMIPs为磁性分散固相萃取剂,结合高效液相色谱(HPLC)完成了复杂食品基质中ZEN加标样品的痕量检测,线性范围为1~100 mg/L(R^(2)=0.9991),相对标准偏差(RSD)为2.11%,玉米汁样品加标回收率为88.3%~94.7%。本文所建立的方法可用于复杂基质实际样品中ZEN残留的检测。

壳聚糖-透明质酸支架用于低氧靶向性抗癌药物筛选的研究

三维细胞培养近年来正被逐渐广泛地应用于抗肿瘤药物筛选,与传统二维细胞培养相比,三维细胞培养模型中的细胞形态、结构和功能与实体瘤更加接近,有利于模拟肿瘤微环境,从而提高药物筛选的准确度。以壳聚糖和透明质酸为原料制备了一种三维多孔支架,并使用该支架构建了人脑胶质瘤SF763细胞的三维肿瘤模型。在此基础上,使用该三维肿瘤球和普通二维细胞评价了尼莫司汀(ACNU)与替拉扎明(TPZ)的体外抗肿瘤活性;并探讨了在常氧和低氧条件下两种药物的活性差异。结果表明,不论在常氧还是低氧条件下,经ACNU处理的三维细胞均比二维细胞表现出更强的耐药性,这说明三维细胞在抗癌药物耐药性评价中具有更高的灵敏性。对于肿瘤低氧敏感药物TPZ,其对三维细胞的毒性与低氧条件下二维细胞的毒性接近,且显著高于在常氧条件下对二维细胞的毒性,这说明三维肿瘤球模拟了肿瘤组织的低氧微环境,使TPZ发生低氧启动从而发挥了抗肿瘤活性。三维细胞培养可作为抗肿瘤药物体外活性评价的有效模型,为抗肿瘤药物筛选提供了更加可靠的方法。

甲胎蛋白在肝癌的诊断和治疗中的研究进展

肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)是致死率第3的恶性肿瘤,也是全球第5大常见癌症。肝癌在临床上的治疗手段非常有限,患者的总生存率也很低。因此,肝癌的早期诊断和治疗对于患者总生存率有着重要的影响。甲胎蛋白(Alpha-fetoprotein,AFP)是最早发现也是目前应用最广泛的肝癌标志物之一。目前,多项研究表明,作为一个特异性的癌基因,AFP在肝癌的发生、发展、诊断和治疗中有巨大的研究价值。文中简述了AFP在肝癌发生发展中的分子调控机制以及在肝癌细胞逃避免疫监视中的作用,着重阐述AFP作为重要的肝癌靶标分子在肝癌的临床诊断和治疗研究中的应用。