奖励性操作条件反射实验在学习记忆研究中的应用

动物行为学是用于评价动物学习记忆的基本实验手段,广泛应用于生理病理机制研究及药效评价。评价大小鼠学习记忆行为检测方法根据实验原理可分为惩罚性、自发性和奖励性三类,其中奖励性操作条件反射实验是基于奖励性原理和斯金纳条件反射原理的行为学检测方法,为检测动物学习记忆中的高级认知功能提供了一种更全面更精细的检测手段,尤其适合于现代高科技条件下执行复杂操作任务时的认知作业能力评价。本文对奖励性操作性条件反射实验的发展历程、实验装置、实验方法及应用领域等方面进行了概述,为此类方法今后在国内学习记忆行为学领域的研究与应用提供参考。

Piers硼烷的应用研究进展

基于主族元素的化学试剂和催化剂是当前研究的热点之一。HB(C_(6)F_(5))_(2)具有强路易斯酸性的硼中心,因此在小分子活化中具有特殊地位,可以活化包括一氧化碳在内的多种惰性小分子和化学键。同时,由于HB(C_(6)F_(5))_(2)具有可衍生化的硼氢键,因此也被用于构建含硼催化剂以及受阻路易斯酸碱对。经过多年的发展和使用,HB(C_(6)F_(5))_(2)被广泛应用于合成化学,并且以其发现者命名为Piers′Borane即Piers硼烷。综述了Piers硼烷近年来的应用进展,旨在为硼化合物在有机催化和小分子活化等领域的研究提供参考。

树状大分子接枝型聚合物色谱分离材料研究进展

随着色谱固定相制备技术和材料科学领域的不断发展,目前已经有大量修饰方法和新型材料被用于固相萃取、高效液相色谱以及离子色谱聚合物固定相填料的功能化修饰。其中聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子由于其独特的结构和性质,在色谱分离材料结构完善和性能提升中也发挥了重要的作用。该文主要综述了PAMAM树状大分子在以聚合物为基质的色谱分离材料修饰中的应用,并对其今后的发展进行了展望。

失重效应模拟实验方法及对机体功能影响的研究进展

我国载人航天已经进入中长期飞行阶段,失重是航天员在长期的航天飞行和空间驻留时面临的一种极端的航天特因环境,除了会对航天员的身体健康产生严重的影响,还极易诱发神经精神功能紊乱,包括反应、判断、决策等认知功能减退。由于航天飞行的特殊性,在地面采用实验模拟航天失重,探究失重对机体的影响,并找到防护措施是至关重要的。因此,本文从失重效应模拟实验方法出发,综述模拟失重对机体功能的影响。

Bacillus subtilis转录因子CtsR蛋白中clpC操纵子结合区域的NMR研究

革兰氏阳性菌枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)响应热刺激时,精氨酸激酶McsB磷酸化转录因子CtsR蛋白中clpC操纵子结合区域的Arg62(R)位点,使得CtsR与clpC操纵子解离,从而启动clpC相关基因的转录过程,以表达细菌应对热刺激所需的蛋白.本文以CtsR蛋白中结合clpC操纵子的区域(KRGGGG)为研究对象,通过对^(1)H NMR、^(1)H-^(1)H COSY、^(1)H-^(1)H TOCSY、^(1)H-^(15)N HSQC和^(1)H-^(13)C HSQC等谱图的综合分析,对其^(1)H、^(13)C以及^(15)N的化学位移进行归属,为该片段与clpC操纵子相互作用,以及精氨酸磷酸化调控机制的研究提供基础.

SUMO化蛋白质组的富集策略研究进展

蛋白质的SUMO(Small ubiquitin-like modifier)化修饰是生物体内一类重要的翻译后修饰,与核转运、转录调控、基因完整性维持和细胞周期调控等重要生物学过程密切相关。然而由于SUMO本身天然丰度低以及氨基酸序列冗长,SUMO化修饰的分析鉴定一直是研究的热点和难点。为实现SUMO化蛋白质组的深度覆盖分析,发展高效的SUMO化蛋白质/肽段的富集方法十分必要。该文对SUMO化蛋白质组不同富集方法的原理、特点以及最新研究进展进行了综述,并对其发展前景进行了展望。

N-磷酰化氨基酸的研究进展和试剂化前景展望

磷是生命的重要元素之一,充分参与生命体的组成结构和各种生化反应。蛋白质磷酰化是迄今为止最常见的翻译后修饰。氨基酸是蛋白质的基本结构模块,其化学性质相对稳定。当氨基酸的氨基被磷酰化时,由于邻近羧基的参与,该氨基酸易被活化成为具有多种生化活性的“微型活化酶”。在酸性条件下,N-磷酰化氨基酸的高能P—N键因为N原子容易质子化而变得很不稳定,从而限制了N-磷酰化氨基酸的合成以及作为化学试剂的应用。因此,探索适合于各种N-磷酰化氨基酸的高效合成方法并掌控其化学活性具有潜在的应用价值。综述了N-磷酰化氨基酸的分类、合成方法以及化学性质等内容。同时,也讨论了该领域中亟待解决的问题,并对其前景进行了展望。

Fe^(Ⅴ)(O)(TAML)高价铁-氧反应中间体活化C-H键的机理转变的理论研究

本文运用密度泛函理论对Gupta实验中脂肪族与芳香族底物C-H键氧化反应中所表现出的动力学差异进行深入的机理研究.计算表明,这种差异是山于两种底物(脂肪族的环己烷、2,3-二甲基丁烷两种底物以及芳香族的甲苯、乙苯和异内苯三种底物)C-H键活化反应机理的不同所造成.对于脂肪族底物,活性反应中间体Fe^(V)(O)(TAML)进行C-H氧化是一种氢原子转移过程;而对于芳香族底物,C-H键活化则是一个质子耦合的电子转移过程,并且在过渡态具有质子转移特性,即质子耦合的电子转移过程.这种差异是由四氨基的TAML环和芳香底物的苯环之间存在的π-π相互作用产生的,具有“拉电子”效应,从而使得电子从芳香化底物转移到Fe^(V)(O)(TAML)氧化物的效率降低.

去甲槟榔碱对慢性不可预知应激所致焦虑小鼠改善作用及机制研究

目的采用慢性不可预知温和应激所致小鼠焦虑模型探究去甲槟榔碱的体内抗焦虑活性及潜在的作用机制。方法采用旷场、明暗箱和高架十字迷宫等行为学方法评价去甲槟榔碱对焦虑模型小鼠的行为影响;采用酶联免疫法检测小鼠血清皮质酮含量、血清和脑组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT)水平以及脑组织中神经递质和炎症因子水平;Western blotting检测NMDAR、CamkII、Kalirin、Rac的表达。结果去甲槟榔碱能显著降低模型小鼠在旷场活动中总路程、平均速度,增加小鼠活动次数;显著增加模型小鼠在明暗箱实验中的穿箱次数和明室时间(P<0.05、0.01)。去甲槟榔碱能显著减少模型小鼠在高架十字迷宫实验中进入闭臂次数和闭臂总路程(P<0.01)。去甲槟榔碱20、40mg/kg组小鼠血清皮质酮(Cort)、MDA显著降低(P<0.01、0.001),去甲槟榔碱各剂量组小鼠SOD、CAT显著增加(P<0.05、0.001)。去甲槟榔碱各剂量组小鼠脑组织MDA含量显著降低(P<0.01、0.001),SOD、CAT含量显著增加(P<0.001)。去甲槟榔碱各剂量组小鼠脑组织5-羟色胺(5-HT)、多巴胺(DA)、去甲肾上腺素(NE)、γ-氨基丁酸(GABA)含量显著增加(P<0.05、0.01、0.001)。去甲槟榔碱40mg/kg组小鼠肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量显著降低(P<0.05),去甲槟榔碱各剂量组小鼠白细胞介素(IL)-6、IL-1β含量显著降低(P<0.05、0.001)。去甲槟榔碱40mg/kg组可显著上调NMDARa、pCamkII/CamkII、Kalirin/β-actin、Rac/β-Actin蛋白表达(P<0.001)。结论去甲槟榔碱具备显著抗焦虑活性,其作用机制与对抗氧化应激损伤、抑制神经炎性反应、调节神经递质水平以及NMDAR/CamkⅡ/Rac信号通路有关。

人参总皂苷对后肢悬吊大鼠奖励性操作式条件反射能力的保护作用

目的 本研究旨在探讨人参总皂苷(GTSs)对持续暴露于微重力环境导致的宇航员认知障碍的治疗作用。方法 按完成奖赏条件反射适应任务的时间,将50只无特定病原体(SPF)雄性Wistar大鼠随机分为对照组、后肢悬吊(HLS)组、石杉碱甲(HLS-Hup A 0.1 mg/kg)组、 GTSs低剂量(HLS-GTSs100 mg/kg)组和GTSs高剂量(HLS-GTSs 200 mg/kg)组。除对照组外,其余各组大鼠后肢悬吊并给予药物治疗(第20–58天),进行奖赏反射测试,并对大鼠的海马进行尼氏体染色和蛋白质印迹检测。结果 造模后,与对照组比较,HLS组大鼠按压杠杆次数减少,完成奖赏条件反射任务Ⅰ的时间延长(P <0.05),而HLS-GTSs 100和200 mg/kg组大鼠上述指标无明显变化(P> 0.05)。奖赏操作条件反射Ⅱ实验中,与对照组相比,HLS组大鼠按压杠杆次数明显减少(P <0.05),触摸鼻腔次数明显减少(P <0.01);与HLS组大鼠比较,HLS-GTSs 100 mg/kg组大鼠杠杆按压次数和鼻触次数均明显增加(P <0.05),HLS-GTSs200 mg/kg组完成时间显著缩短,杠杆按压次数显著增加(P <0.05)。视觉信号辨别实验中,与对照组大鼠相比,HLS组大鼠视觉信号辨别测试指标降低(P <0.01),HLS-GTSs 100和200 mg/kg组大鼠视觉信号辨别能力明显升高(P <0.01)。奖赏消退实验中,与对照组相比,HLS组大鼠的杠杆按压次数显著增加(P <0.01);与HLS组相比,HLS-GTSs 100和HLS-GTSs 200 mg/kg组大鼠的杠杆按压次数显著降低(P <0.05)。HLS组大鼠N-甲基-D-天冬氨酸受体1 (NR1)和磷酸化N-甲基-D-天冬氨酸受体2B(p-NR2B)蛋白表达明显降低(分别为P <0.01和P <0.05),而NR2B蛋白表达无明显变化(P> 0.05)。GTSs可上调p-NR2B的表达水平(P <0.01)。结论 GTSs通过调节NR1/NR2B磷酸化通路改善大鼠对复杂操作的学习记忆能力。

火星探测和天体矿物手性

从地球到月球到火星,人类一直没有停下探矿寻宝的脚步。从冰洲石到水晶到紫水晶,这些晶莹剔透矿石所呈现的光学现象给科学家带来“光是什么”和“手性起源”的百折不挠探究,贯穿整个科学发展史,促进科学、技术和现代社会进步,并将持续为未来科技发展带来不可估量的影响。

空间生命学科发展战略研究

空间生命学科是一门致力于研究在空间环境条件下生命起源、演化及其分布,生命现象及其规律的学科.该学科从理论和实验两个层面深入探讨生命起源和早期演化机制,同时也探索地外天体生命的宜居性、存在形式等基本科学问题.随着中国空间站、嫦娥工程和天问系列等大科学计划的实施,中国空间生命科学研究进入了一个高速发展阶段.本文对空间生命领域的发展态势进行了梳理,提炼出了中国未来空间生命学科的重点发展领域,并针对学科布局进行优化,旨在推动空间生命科学研究的高质量发展.

美食中的磷——含磷食品添加剂

磷元素是元素周期表中第三周期第五主族的第15号元素,在我们的日常生活中扮演了十分重要的角色,涉及生命、医药、环境、卫生、材料、农牧业等方方面面,我们的日常饮食中也离不开磷的身影。本文围绕着磷元素,通过举例说明,详细介绍了美食中的磷,即含磷食品添加剂,包括它的主要种类、用途以及安全性评价。通过本文的讨论,引导读者在了解含磷食品添加剂的同时,对食品添加剂形成科学的、公正的认识与评价。

大小鼠学习记忆行为实验方法分类概述

学习记忆发生机制复杂,表现形式多样,产生过程涉及到信号的识别和辩认、信息的获得、巩固、再现和再巩固等多个环节;记忆的信息又包括图象记忆、声音记忆、嗅觉记忆、空间位置记忆等;根据信息保存时间的长短,分为短时记忆与长时记忆。行为学实验是评价学习记忆的主要手段。迄今为止,科学家建立了多种大、小鼠行为实验方法用于学习记忆的评价。本文首次对学习记忆行为学实验方法进行了分类和概述,针对不同类型列举不同的评价方法,为基于行为实验的学习记忆研究、相关的产品研发提供参考。

火星生命探测中一种潜在的生物标志物磷酸盐

地外生命探索是国际上广泛关注的深空探测重要目标之一.中国第一个火星探测器天问一号成功发射,开启了对火星表面形貌、生命迹象等进行科学探索的旅程.作为太阳系中与地球最为相似的星球,火星带给人类无穷的遐想.火星上是否存在生命,未来人类是否可以移民火星,磷作为重要的生命元素,在生命的整个进化过程具有不可替代的作用.磷酸盐可以作为一种潜在的生命标志物,为火星生命探测提供新的思路和线索.

基于电子舌技术的氨基酸与密码子关系的初步研究

自从首个遗传密码子被破译以来,密码子与所表达的氨基酸之间的关系一直吸引了许多关注.本研究从氨基酸、核苷和三偏磷酸钠的反应体系出发,用电子舌检测反应前后体系变化,考察核苷对氨基酸成肽反应的影响,试图找到氨基酸与密码子的联系.结果表明,大部分氨基酸的密码子或反密码子中间位核苷对反应的促进作用最大,这种结果可能是因为核苷的碱基与氨基酸的侧链基团之间的某种弱相互作用导致的.相应地,亮氨酸和异亮氨酸之间的结果差异更加佐证了上述假设.这种弱相互作用有望成为研究密码子识别氨基酸的关键突破,为生命起源的研究提供新方法.

核磁共振氢谱中二苯基乙二胺衍生物手性识别其结构类似物（英文）

本文通过手性二苯基乙二胺与异氰酸酯的衍生化反应,合成了一种C2对称的手性主体1.该主体可以手性识别其结构类似物:α-苯乙胺(客体2)、α-对甲氧基苯乙胺(客体9)以及它们的衍生物(客体3~8和10~13).高分辨核磁共振氢谱(1H NMR)显示了对映体识别中主客体间的氢键作用.结果表明,除含2个NO2的客体7和12外,主体1可以较易识别含有两个伯胺的脲和酰胺衍生物.研究还发现,主体1对脲衍生物2、9比对酰胺衍生物有更强的氢键作用,此外主体1对(R)和(S)-脲衍生物中的CHCH3基团也有更高的辨识能力.

从磷酰化氨基酸到丝组二肽

磷是重要的生命元素之一,参与生命活动的各种生化反应进程。L-氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元,氨基酸的N-磷酸化,使氨基酸分子被激活,成为一种"微型活化酶",可以发生多种生化反应,比如成肽反应。丝组二肽(L-丝氨酰-L-组氨酸)就是在N-磷酸化氨基酸的成肽反应过程中产生,并发现是具有多种生物酶活性的最小的功能肽,是现代水解酶的原始进化雏形。本文详细回顾了从N-磷酸化氨基酸到丝组二肽发现的研究历程,有痛苦、有迷茫,也有欢喜,充分体现了科学探索的魅力所在。

槟榔碱改善脂多糖诱导的BV2细胞神经炎症及作用机制

目的探讨槟榔碱对脂多糖(LPS)诱导小鼠小胶质细胞BV2炎症反应的改善作用及机制。方法取对数生长期的BV2细胞分为空白组和LPS(0.01、0.1、1、10、20μg/mL)组,CCK-8法检测细胞活力,分光光度法检测一氧化氮(NO)含量。另取细胞分为空白组、模型组、槟榔碱(10、20、40μmol/L)组。CCK-8法检测细胞活力;分光光度法检测NO含量;酶联免疫吸附法(ELISA)检测上清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素1β(IL-1β)和抗炎因子白细胞介素10(IL-10)水平;实时荧光定量PCR(qPCR)法检测细胞中TNF-α、IL-6、IL-1β、一氧化氮合酶(iNOS)mRNA表达表达;Western blotting法检测Toll样受体4(TLR4)、p-p65、p65、环氧化酶2(COX2)、iNOS、胞内磷脂酰肌醇激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)、p-Akt蛋白表达水平。结果0.01~20μg/mL LPS诱导对BV2小胶质细胞的细胞活力无显著影响,1μg/mL LPS诱导显著上调了细胞中NO含量;槟榔碱在10~40μmol/L内对细胞活力无显著影响,且均可缓解LPS诱导的BV2小胶质细胞损伤。与模型组相比,槟榔碱组可降低细胞内NO含量,下调炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1βmRNA相对表达量及其血清水平;抑制TLR4、p-P65、iNOS、COX2、PI3K、p-Akt蛋白表达量。结论槟榔碱对LPS诱导的BV2小胶质细胞炎症模型具有显著改善作用,其作用机制可能与抑制NO生成、下调iNOS表达、调控TLR4/核因子-κB(NF-κB)、PI3K/Akt信号通路有关。

中药防护航天特因环境应激损伤的研究进展

长期航天飞行中,微重力、昼夜节律紊乱、狭小空间、辐射等常见航天特因环境影响了航天员的身心健康和航天任务的完成。现代医学至今未能找到有效解决措施来防护航天特因环境下机体应激损伤。中医药以强调天人合一、辨证论治等观念引入具备综合、整体调节优势的中药复方、单味或单体来防护应激环境下机体功能紊乱越来越受到人们的关注。综述了近30年来开展中药防护航天特因环境应激损伤的研究进展,以期为航天员的健康保护及将中医药用于现代亚健康维护提供参考。