研究表明,NOD样受体家族吡啶结构域3(NOD-like receptor protein family pyrin domain containing 3,NLRP3)介导的细胞焦亡是参与癫痫发展的信号通路,沉默信息调节因子1(Silent information regulator 1,SIRT1)的激活可以抑制NLRP3炎性小体的表达。文献显示二氢杨梅素(Dihydromyricetin,DHM)在神经系统疾病中具有神经保护作用,但其在癫痫和共患病认知障碍中的影响及机制尚不清楚。本研究旨在探讨DHM是否可以通过调节SIRT1和NLRP3炎性小体来减轻匹罗卡品诱导的癫痫大鼠的海马神经元损伤和学习记忆障碍。应用匹罗卡品建立大鼠癫痫模型,观察DHM对癫痫的影响。观察大鼠癫痫自发作频率、发作持续时间及脑电图间期棘波放电。采用尼氏染色法评价海马锥体神经元的损伤。采用Western blotting、免疫组化、实时逆转录聚合酶链反应、酶联免疫吸附法检测海马组织中SIRT1和NLRP3、caspase-1、GSDMD等因子的变化。认知功能通过观察海马突触超微结构、Morris水迷宫测试、海马CA1区在体长时程增强(Long term potentiation,LTP)记录和海马相关突触蛋白的表达进行验证。实验数据显示,DHM诱导SIRT1表达上调和NLRP3、caspase-1、GSDMD表ICI 46474 NMR达下调,从而对癫痫大鼠产生神经保护作用。此外,DHM还能通过减少海马神经元和突触可塑性的损伤改善认知功能。与此同时,在癫痫患者的病理组织切片和血清中,观察了NLRP3炎性小体相关因子和SIRT1的表达以及它们的相关性。总之,本研究首次证明DHM可能通过抑制细胞焦亡和神经炎症在癫痫和认知障碍合并症的治疗中发挥作用。本研究由以下三部分组成。第一部分 二氢杨梅素对匹罗卡品诱导的大鼠癫痫发作和认知功能的影响目的:建立匹罗卡品癫痫模型,观察DHM处理后对于大鼠癫痫慢性期自发作和认知功能的影响,通过视频监控和脑电图分析、行为学观察、突触蛋白的表达等评估DHM的抗癫痫和改善认知的作用。方法:将6-8周的雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠随机分为4组:正常对照组(Control组),匹罗卡品组(Pilo组)、匹Female dromedary罗卡品+二氢杨梅素50mg/kg/d组(Pilo+DHM 50 mg/kg/d组)和匹罗卡品+二氢杨梅素100mg/kg/d组(Pilo+DHM 100 mg/kg/d组),每组12只。Pilo组及Pilo+DHM组采用腹腔注射氯化锂-匹罗卡品的方法诱导大鼠癫痫持续状态(status epilepticus,SE),Control组同时给予0.9%无菌生理盐水腹腔注射。Pilo+DHM组在SE后第3天开始腹腔注射DHM,对照组和Pilo组注射同等剂量的生理盐水,每天一次,连续给药28 d。大鼠SE后第5周,每组随机选取6只大鼠植入电极,在第6-7周进行视频监测并记录大鼠SRS发作及发作期和发作间期的脑电图;在SE后的第8周,每组选取8只大鼠进行Morris水迷宫实验;每组选取6只进行在体场电位记录;每组3只通过Western blot检测突触蛋白的表达。结果:selleck化学1.脑电图:与癫痫大鼠相比,经DHM干预的大鼠脑电间期放电次数均明显减少。2.视频监控:DHM干预后,大鼠SRS发生频率和持续时间显著降低,对癫痫发作有一定的抑制作用。3.水迷宫:可视平台实验中各组大鼠到达平台的时间和平均游泳速度没有差异。在定位航行实验中,从试验第3天开始,与Control组相比,Pilo组大鼠的逃避潜伏期明显延长。与Pilo组相比,Pilo+DHM组的逃避潜伏期明显缩短。空间探索实验显示,Pilo组大鼠穿越平台的次数和在原平台象限的停留时间明显少于Control组。与Pilo组相比,Pilo+DHM组大鼠穿越平台的次数和原平台象限的停留时间显著增加。4.在体场电位记录:癫痫发作对大鼠LTP效应有明显抑制作用,DHM干预部分逆转了癫痫发作引起的LTP抑制,显示DHM能够在一定程度上减轻突触可塑性的损伤。5.突触蛋白的表达:癫痫大鼠海马中PSD95和synaptophysin的表达水平明显减少,而DHM干预后,大鼠海马中相关蛋白的表达显著升高。结论:DHM可通过抑制癫痫大鼠SRS和发作间期放电、提高PSD95和synaptophysin的表达,从而改善癫痫大鼠学习记忆能力和突触可塑性。第二部分 二氢杨梅素对匹罗卡品诱导的癫痫大鼠神经保护作用的机制探讨目的:探讨DHM干预匹罗卡品诱导的癫痫大鼠后,与NLRP3相关的细胞焦亡通路的变化方法:将6-8周的雄性SD大鼠随机分为4组:正常对照组(Control组),匹罗卡品组(Pilo组)、匹罗卡品+二氢杨梅素50mg/kg/d组(Pilo+DHM 50mg/kg/d组)和匹罗卡品+二氢杨梅素100mg/kg/d组(Pilo+DHM 100mg/kg/d组),每组10只。Pilo组及Pilo+DHM组采用腹腔注射氯化锂-匹罗卡品的方法诱导大鼠SE,Control组同时给予0.9%无菌生理盐水腹腔注射。Pilo+DHM组在SE后第3天开始腹腔注射DHM,对照组和Pilo组注射同等剂量的生理盐水,每天一次,连续给药28 d。每组选取3只进行石蜡切片的制备,用于尼氏染色和免疫组织化学染色,分别观察大鼠海马神经元的损伤情况和NLRP3、GSDMD、caspase-1的表达水平;每组随机选取3只大鼠观察海马突触超微结构;每组随机选取3只进行荧光定量PCR检测,评估大鼠海马中NLRP3、GSDMD、caspase-1和SIRT1等指标的m RNA表达水平;每组3只通过Western blot检测大鼠海马中NLRP3、GSDMD、caspase-1的蛋白表达水平;每组选取6只进行ELISA实验,检测IL-β和IL-18的表达水平。结果:1.尼氏染色:与Control组相比,Pilo组大鼠海马神经元细胞形态异常,神经元存活数量明显减少;DHM干预后,与Pilo组相比,细胞形态接近正常,神经元存活数量明显增多,显示DHM可以减少海马神经元损伤。2.海马CA1区突触超微结构:与Control组相比,Pilo组大鼠海马CA1区突触间隙明显增大,DHM干预后大鼠海马CA1区突出间隙较Pilo组显著减少;同时,Pilo组大鼠海马CA1区突触后致密物厚度较Control组明显减少,与Pilo组相比,Pilo+DHM组的大鼠海马CA1区突出后致密物厚度显著增加。3.免疫组化:海马CA3区免疫组化染色显示,癫痫大鼠的NLRP3、GSDMD、caspase-1的免疫阳性表达高于正常大鼠,而DHM干预能够部分降低这些蛋白在海马的表达。GSDMD在海马CA1区蛋白的表达,与Control组相比,Pilo组明显减少,而Pilo+DHM组较Pilo组明显增加。4.荧光定量PCR:与Control组相比,Pilo组大鼠海马中NLRP3、GSDMD和caspase-1的m RNA表达水平明显升高;DHM干预后,大鼠的海马中相关因子的表达水平较Pilo组均明显降低,结果显示DHM在转录水平上对NLRP3炎性小体相关通路有一定的抑制作用。5.NLRP3通路相关蛋白的表达:与Control组相比,Pilo组大鼠海马区NLRP3、GSDMD-N(GSDMD的裂解形式)、cleaved-caspase-1蛋白的水平显著增多,DHM干预后,癫痫大鼠海马组织中焦亡相关蛋白的表达水平较Pilo组明显降低。6.Il-1β和IL-18炎症因子的表达:DHM干预可下调匹罗卡品诱导癫痫大鼠海马中IL-1β和IL-18的表达。7.SIRT1的表达:PCR结果显示,与Control组相比,Pilo组大鼠海马中SIRT1 m RNA表达水平明显降低,DHM干预后,上调了SIRT1 m RNA在海马的表达水平;Western blotting结果显示癫痫显著降低了SIRT1蛋白的表达,而DHM可提高SIRT1的表达。结论:DHM的干预能够减少癫痫大鼠海马神经元的损伤及突触结果的异常,这可能是通过SIRT1/NLRP3通路介导的细胞焦亡实现的。第三部分 癫痫患者NLRP3炎性小体和SIRT1表达及相关性的探讨目的:分析NLRP3介导的细胞焦亡和SIRT1信号通路在癫痫患者中的变化,为寻找新的治疗靶点提供理论依据。方法:组织病理学切片评估:收集经手术治疗的耐药性癫痫患者的组织病理学切片为癫痫组(9例)和海绵状血管瘤患者的组织病理学切片(8例),共17例,进行免疫组织化学染色,检测NLRP3、caspase-1、IL-1β和SIRT1蛋白的表达。血清评估:收集门诊癫痫患者的血清样本作为癫痫组(45例),同期体检中心的健康人的血清样本作为对照组(38例),共83例;通过ELISA观察血清中NLRP3、caspase-1、IL-1β和SIRT1的表达水平。结果:1.病理组织学评估:与Control组相比,耐药性癫痫患者大脑皮层组织中的NLRP3、caspase-1和IL-1β的表达增多,而SIRT1的表达水平有所下降;并且SIRT1与NLRP3炎性小体的表达具有相关性。2.血清评估:与Control组相比,耐药性癫痫患者血清中IL-1β的浓度升高;与单侧海马硬化的耐药性癫痫患者相比,双侧海马硬化的患者血清中caspase-1的表达水平明显升高。结论:NLRP3炎性小体通路在癫痫患者体内的表达明显增多,并且与SIRT1的表达存在部分相关性;caspase-1在外周的表达水平与耐药性癫痫患者的海马硬化可能有关。
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类受体蛋白激酶基因GmHSL在大豆根系发育中的功能研究
大豆[Glycine max(Linn.)Merr.]有着丰富的营养价值和经济价值,是世界上非常重要的粮油饲兼用作物,近年来随着世界各国对大豆的产量需求越来越高,产需差距呈逐渐增大趋势,因此解决大豆的产量问题具有非常重要的意义。影响大豆产量的主要原因之一是大豆在生长发育期间养分供给受限,造成落花、落荚,从而不能有效形成果实,导致产量骤减。根部作为植物重要的营养器官,通过吸收土壤中水、无机盐和有机质等养分来保证植物的正常生长发育。大豆由于主根入土浅、侧根不发达的特性限制了大豆对于养分的吸收和利用的效率,因此本论文从大豆根系发育的角度进行研究可以为大豆高产育种提供理论和实践的依据。课题组在前期研究中鉴定到参与大豆侧根发育调控的GmIDL2a基因,并通过免疫共沉淀和酵母双杂交手段鉴定到GmI DL2a的互作蛋白GmHSL。GmHSL是一个类受体蛋白激酶,推断GmHSL作为受体蛋白与GmIDL2a共同参与大豆根系发育的调控,因此本论文针对GmHSL基因对其进行了生物信息学、表达模式和蛋白定位分析,并探索了基因的功能以及进行了筛选其下游互作蛋latent neural infection白的研究,获得如下结果。(1)通过生物信息学分析得知,GmHSL基因(Glyma.14G144300)CDS区长度为3099 bp,编码一种酸性、不稳定的亲水性蛋白;GmHSL蛋白具有催化结构域SPS1和S_TKc;存在跨膜结构域和信号肽;预测GmHSL蛋白定位在细胞膜上;GmHSL基因启动子序列存在多个顺式作用元件,如光响应元件、生长素响应元件等;GmHSL和野生大豆(Glycine soja)Gs HSL亲缘关系最近,在进化树上和蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)Mt HSL等11个蛋白属于同一分支。(2selleck)通过RT-PCR分析了GmHSL的表达模式,结果显示,GmHSL基因在大豆根中高表达;大豆的根系发育和GmHSL的表达量受到IAA、NAA、ABA、Na Cl、PEG的影响,IAA和NAA抑制大豆根的发育,并且影响GmHSL基因的表达量;ABA促进大豆根系发育且GmHSL的表达量受到ABA的诱导;在盐胁迫和干旱胁迫下,大豆的主根和侧根的发育都受到抑制,GmHSL的表达量也因受到盐胁迫和干旱胁迫而下调。(3)通过构建融合表达载体p Super1300-GmHSL-GFP,利用农杆菌介导的瞬时转化烟草叶片的方法,对GmHSL蛋白的亚细胞定位进行分析。结果表明GmHSL定位在细胞膜上,是一个膜蛋白。(4)通过构建超表达载体p CAMBIA3301-GmHSL和基因敲除载体Cas9-GmHS L,利用农杆菌介导的大豆遗传转化获得了转基因T_2代植株。与野生型相比,超表达GmHSL大豆植株主根显著变长,侧根数量显著增加,基因敲除型植株主根长度变短,侧根数量减少,说明GmHSL基因促进大豆主根伸长和侧根发生,能够参与大豆根系发育的调控。(5)AZD2281分子量通过构建大豆根cDNA文库,利用膜体系酵母双杂交方法筛选GmHSL下游的互作蛋白,共筛选到85个候选阳性克隆。通过对候选蛋白进行测序和分析,发现这些蛋白共由43个基因编码,除去假定蛋白和未知功能蛋白,主要包括磷酸丙糖转运蛋白、蛋白质糖基转移酶、类转运蛋白、水通道蛋白、琥珀酸脱氢酶等,其中参与植物根系的生长发育的水通道蛋白分别由3个不同的基因编码,推测GmHSL通过和水通道蛋白的相互作用调控大豆根系的生长发育。
球毛壳菌固态发酵产抗植物病原真菌活性物质的工艺优化
【目的】优化球毛壳菌(Chaetomium globosum)秸秆固态发酵的培养基组成和发酵条件,提高发酵粗提物的抗真菌活性,为球毛壳菌生物农药的开发及秸秆绿色资源化提供参考。【方法】首先,以粗提物抗9种植物病原真菌菌丝生长的抑制率为评价指标,对培养基中的秸秆(水稻、小麦、玉米、油菜)和氮源(豆粕、麦麸、氯化铵)进行筛选,确定最适发酵培养基组成。随后进行发酵条件的单因素优化,以粗提物对辣椒疫霉的确认细节抑制率为评价指标,初步确定各发酵条件的较优GSK1120212配制范围及对粗提物抗真菌活性影响的程度。基于单因素优化的结果,利用正交设计对发酵条件进行正交优化,各参数的范围如下:发酵时间18—36 d、发酵温度26—32℃、培养基初始含水量70%—85%、秸秆与麦麸质量比4﹕1—1﹕1、秸秆粒径20—>100目。最后,获得球毛壳菌秸秆固态发酵产抗真菌活性物质的最优发酵条件并进行验证。【结果】在筛选固态发酵培养基组成时发现,球毛壳菌以小麦秸秆和麦麸组成的培养基进行发酵所获得的Knee infection粗提物的抗真菌效果总体上优于其他组成的培养基。在发酵条件单因素优化中,菌液接种量对粗提物抗真菌效果影响不显著,故不对其进行后续的正交优化。正交优化中各发酵条件对球毛壳菌发酵粗提物抗真菌活性的影响极为显著(P<0.001),其影响程度依次为小麦秸秆与麦麸质量比>发酵时间>培养基初始含水量>发酵温度>小麦秸秆粒径。正交优化获得的最优发酵条件为发酵时间24 d、发酵温度26℃、培养基初始含水量80%、小麦秸秆与麦麸质量比4﹕1、小麦秸秆粒径60—100目。经发酵条件优化后,1 mg·mL~(-1)的球毛壳菌发酵粗提物对核盘菌、辣椒疫霉、稻瘟病菌、桃褐腐病菌、尖镰孢、黄色镰孢、鞘腐霉、禾谷镰孢、水稻纹枯病菌的抑制率分别为100%、92.86%、85.94%、83.90%、76.12%、73.02%、66.18%、58.96%、52.99%。【结论】经过发酵培养基组成和发酵条件优化后,球毛壳菌的发酵粗提物具有较高的抗真菌活性,可为后续分离、纯化球毛壳菌利用秸秆固态发酵产生的抗真菌活性物质打下基础。
整合DNA修复能力与核苷酸剪切修复标志物评估头颈鳞癌发病风险的初步研究
目medieval London的:探讨通过整合DNA修复能力和核苷酸剪切修复基因表达来评估头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)的发病风险。方法:82例HNSCC患者作为研究对象,选择性别和年龄与患者匹配的81例健康人作为正常对照组,研究对象均来自中国汉族人群。使用宿主细胞再活化(HCR)实验来测定HNSCC患者和对照者的DNA修复Ferrostatin-1使用方法能力(DRC);使用qPCR实验检测selleck产品HNSCC患者和对照组外周血淋巴细胞中9个核心NER基因的mRNA相对表达水平;使用Logistic回归分析DRC和NER mRNA表达水平之间的相关性;使用受试者工作特征曲线(ROC)评估整合DRC和NER mRNA表达水平对HNSCC风险预测的效能。结果:HNSCC患者DRC的平均水平(9.84±2.32)%明显低于对照组(10.35±2.42)%(P=0.013)。DRC水平与NER基因mRNA表达水平相关性研究发现DRC与XPA之间存在关联(P=0.031)。与单一水平相比,DRC水平曲线下面积显著提高(P=0.043)。同时,将NER mRNA表达水平整合到ROC曲线中,与仅含DRC的水平相比,含DRC和XPA mRNA的水平曲线下面积明显提高(P=0.046)。结论:整合DRC和NER mRNA表达对HNSCC发病风险的预测效能显著提高。相比于只包含一种表型的水平,整合两种标志物能更有效地评估HNSCC的发病风险。
胰岛素对缺氧大鼠认知损伤的保护作用研究
目的 探讨胰岛素对高原缺氧所致认知功能损伤的保护作用。方法 从低海拔空运20只大鼠至高原,随机分为4组,高原缺氧组(5只)、吸氧组(5只)、生理盐水组(5只)和胰岛素组(5只)。高原缺氧组大鼠在高原环境中正常饲养,吸氧组大鼠在到达高原后按2 L/h持续给氧3日,生理盐水组大鼠在达到高原后注射生理盐水3次/日,持续3日,selleck CP-456773胰岛素组大鼠在到达高原后给与胰岛素1.2 U/日,3次/日,持续给药3日。到达高原第4日,对4组大鼠进行MFulvestrant浓度orris水迷宫测试,并placenta infection观察大鼠大脑HE染色结果。结果 与吸氧组相比,高原缺氧组、生理盐水组和胰岛素组大鼠,穿越平台次数、目标象限所占时间百分比、站立次数和总路程均显著减少(P<0.05)。与高原缺氧组和生理盐水组相比,胰岛素组大鼠,穿越平台次数、目标象限所占时间百分比、站立次数和总路程均显著增加(P<0.05)。结论 高原缺氧可致大鼠学习记忆能力减退,但给与胰岛素后可以减轻大鼠学习记忆能力的减退现象。
伏隔核脑区SIRT1调控自噬在海洛因成瘾行为中的作用
目的:研究去乙酰化酶沉默信息调节因子1(Silent information regulator 1,SIRT1)是否通过调控自噬参与了海洛因成瘾行为的发生,并初步探讨其可能的分子生物学机制。方法:1、成瘾小鼠模型构建:按照逐日递增剂量方式,连续7 d每日两次腹腔注射海洛因建立成瘾模型;给予纳洛酮观察小鼠戒断症状;通过条件位置偏爱(conditioned place preference,CPP)范式建立小鼠CPP模型;旷场实验检测小鼠自发性活动。对照组给予相当剂量生理盐水。2、研究海洛因成瘾小鼠伏隔核(nucleus accumbens,NAc)脑区自噬相关蛋白的表Scalp microbiome达。(1)动物分组:C57BL/6J小鼠随机分成海洛因成瘾组和对照组。(2)自噬相关蛋白表达:通过蛋白免疫印迹(western blot,WB)实验,检测各组小鼠NAc内SIRT1和自噬相关蛋白的表达。3、研究雷帕霉素(Rapamycin)和3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)干预自噬对小鼠NAc脑区自噬相关蛋白的表达及自发活动的影响。(1)动物分组:按照给予药物以及作用时间将C57BL/6J小鼠随机分成Rapamycin干预(24 h、48 h、72 h)三组、3-MA干预组(24 h、48 h、72 h)三组、以及相应的对照组。(2)激动/抑制自噬药物(Rapamycin/3-MA)干预:应用脑立体定位技术在小鼠侧脑室内进行微量注射Rapamycin/3-MA,且每组每天腹腔注射两次海洛因。利用WB检测各组小鼠NAc中自噬蛋白LC3Ⅱ/Ⅰ的变化,并用旷场实验检测观察小鼠自发活动变化。4、研究NAc脑区自噬改变引起海洛因成瘾行为是否为SIRT1所介导。(1)动物分组:通过Sirt1~(loxp/loxp)和D1-Cre双转基因小鼠杂交繁殖,构建多巴胺(Dopamine receptor 1,D1)D1神经元上条件性敲除Sirt1的小鼠。本部分实验动物分为C57BL/6J小鼠生理盐水组、C57BL/6J小鼠海洛因组、Sirt1~(loxpProtein Tyrosine Kinase抑制剂/loxp)D1cre(-)小鼠海洛因组、Sirt1~(loxp/loxp)D1cre(+)小鼠海洛因组。(2)条件性敲除Sirt1对自噬及成瘾行为的影响:结合CPP、旷场实验观察各组小鼠行为改变;WB和Real time-PCR检测各组小鼠NAc内SIRT1、自噬相关蛋白及其m RNA的表达;透射电镜观察NAc区神经元内自噬小体的结构;免疫荧光染色检测各组小鼠NAc内自噬相关蛋白的表达。结果:1、在海洛因成瘾小鼠NAc内,SIRT1Erdafitinib纯度及相关自噬蛋白表达增高。连续注射海洛因7天后,腹腔注射纳洛酮,小鼠出现明显戒断症状;海洛因成瘾组小鼠对海洛因伴随的位置发生明显偏爱,奖赏效应增强,成功建立CPP模型;旷场实验中海洛因小鼠自发行为明显增多,精神兴奋性升高;WB结果显示,与生理盐水对照组比较,海洛因成瘾小鼠NAc内SIRT1及自噬相关LC3Ⅱ/Ⅰ、ATG-5、ATG-7的蛋白表达水平明显增高。2、通过Rapamycin/3-MA干预细胞自噬影响小鼠自发活动。WB结果显示给予Rapamycin干预后,海洛因小鼠NAc脑区中的LC3Ⅱ/Ⅰ的相对表达升高,在干预72小时变化最为明显;海洛因小鼠自发性活动增强。而3-MA可使LC3Ⅱ/Ⅰ比值降低,减轻海洛因小鼠自发性活动。3、鼠尾基因鉴定验证NAc内Sirt1条件性敲除小鼠成功构建。CPP结果显示,条敲组小鼠的CPP形成减轻,自发性活动行为显示精神兴奋性明显降低。透射电镜观察到,海洛因成瘾组NAc脑区自噬小体较对照组明显增多,自噬体中可见明显肿胀变性的线粒体。WB、q PCR及免疫荧光结果显示,与Sirt1~(loxp/loxp)D1cre(-)组小鼠相比,Sirt1~(loxp/loxp)D1cre(+)组小鼠NAc内LC3Ⅱ、ATG-5以及ATG-7自噬相关蛋白及m RNA的表达明显降低,然而,虽然Sirt1~(loxp/loxp)D1cre(+)组小鼠LC3Ⅱ/Ⅰ、ATG-5以及ATG-7蛋白及m RNA的表达呈下降改变,但仍高于盐水对照组。结论:本研究结果显示海洛因成瘾小鼠NAc脑区SIRT1表达增高,干预细胞自噬可改变小鼠成瘾行为。敲除D1神经元的Sirt1基因减缓海洛因诱发的细胞自噬。以上结果表明,抑制Sirt1的表达可能通过减少D1神经元自噬形成,进而减缓诱发的成瘾行为。
赤霉素信号阻遏蛋白BnaRGA调控甘蓝型油菜种子含油量和大小的机制
甘蓝型油菜是我国重要的油料作物之一。发展油菜产业,提高菜籽油的产量对抓牢“油瓶子”,保障我国食用油供给安全具有重要战略意义,也是油菜育种的重要目标。种子含油量和产量是决定菜籽油产量的两大重要因素,挖掘参与调控含油量和产量相关性状的位点是实现油菜高产高油育种的重要途径。赤霉素是一种重要的植物激素,目前尚未有研究清晰的揭示其对甘蓝型油菜含油量和种子大小的调控作用。本研究以赤霉素信号转导途径核心阻遏蛋白BnaRGA为研究对象,揭示了BnaRGA调控甘蓝型油菜脂肪酸合成和种子大小的分子机制。主要研究结果如下:BnaRGA与BnaLEC1互作负调控甘蓝型油菜种子含油量在种子发育的过程中,赤霉素合成基因(如BnaGA20ox4、BnaKO等)表达量随着种子发育逐渐上调,赤霉素阻遏蛋白编码基因BnaRGA的表达在种子发育过程中被显著抑制;同时,外源赤霉素处理显著诱导多个Roxadustat浓度脂肪酸合成基因(如BnaACCase、BnaENR等)的表达水平,表明赤霉素可能参与油菜种子含油量的调控。甘蓝型油菜基因组中包含四个BnaRGA同源基因,利用基因编辑技术创制了BnaRGA功能缺失四突变体Bnarga和BnaA6.RGA功能获得型突变体Bnaa6.rga-D。与野生型相比,Bnarga突变体种子发育早期脂肪酸含量显著提高,油酸比例显著增加,而亚油酸比例显著降低;与之相反,功能获得型突变体Bnaa6.rga-D种子含油量显著降低,油酸比例降低,亚油酸比例增加,表明BnaRGA调控种子含油量和油酸/亚油酸在总含油量中的比例。转录组数据分析结果表明,脂肪酸合成相关基因(如BnaACCase、BnaMCMT、BnaKAR等)在Bnaa6.rga-D中下调表达,推测BnaRGA通过抑制脂肪酸合成基因的表达水平调控种子含油量。进一步通过酵母双杂交筛选到脂肪酸合成调控的核心转录因子BnaLEC1与BnaRGA两个同源蛋白BnaA6.RGA和BnaC7.RGA直接互作。Bnalec1突变体种子含油量显著降低,油酸比例降低,亚油酸比例增加;而Bnarga Bnalec1突变体部分恢复了Bnalec1突变体的表型,表明BnaLEC1对BnaRGA存在遗传上位性。BnaRGA与BnaLEC1互作,抑制BnaLEC1对下游靶基因的转录激活活性,赤霉素通过降解BnaRGA,减轻其对BnaLEC1的抑制作用,进而促进甘蓝型油菜种子中脂肪酸的合成。BnaRGA影响细胞分裂素动态平衡负调控甘蓝型油菜种子大小外源赤霉素处理后,脂肪酸合成基因上调表达,同时角果长度和种子大小也显著增加。此外,与野生型相比,BnaRGA功能获得型突变体Bnaa6.rga-D的种子大小和千粒重显著降低,而Bnarga四突变体种子大小和千粒重显著增加。表明BnaRGA负调控种子大小和千粒重。转录组数据分析结果表明,外源赤霉素处理诱导细胞分裂素合成酶相关基因(如BnaIPT1、BnaIPT5等)表达,同时显著抑制细胞分裂素氧化分解酶(Cytokinin oxidase/dehydrogenase,CKX)编码基因的表达,表明赤霉素与细胞分裂素间存在密切的crosstalk关系。在甘蓝型油菜中,授粉后3-12天内源细胞分裂素tZ,cZ和iP含量显著升高;在12-40天,细胞分裂素含量显著降低。甘蓝型油菜基因组中包含4个BnaCKX2同源基因,利用基因编辑技术创制了Bn CKX2功能缺失四突变体Bnackx2,lung pathology突变体内源细胞分裂素含量显著上升,种子大小和千粒重显著降低;过表达BnaA9.CKX2显著降低了内源活性细胞分裂素含量,种子大小和千粒重分别提升了近20%和24%。此外,拟南芥过表达BnaA9.CKX2显著推迟胚乳细胞化。与野生型相比,Bnarga突变体中BnaCKX2的表达水平显著降低,而内源细胞分裂素tZ积累增多;反此网站之,Bnaa6.rga-D中BnaCKX2的表达水平显著升高,同时tZ含量显著降低,表明BnaRGA可能通过激活BnaCKX2表达抑制内源细胞分裂素的积累,进而负调控种子大小。综上,本研究初步揭示了赤霉素信号阻遏蛋白BnaRGA调控油菜种子含油量和种子大小的机制。一方面,BnaRGA与BnaLEC1互作,抑制BnaLEC1对下游脂肪酸合成相关基因的转录激活作用,负调控油菜种子脂肪酸合成;另一方面,BnaRGA激活BnaCKX2表达,通过影响种子中内源细胞分裂素动态平衡,负调控种子大小。本研究为甘蓝型油菜的高油高产育种提供了全新的基因资源,同时也将为在实际生产中利用植物激素提供借鉴和参考。
卡前列甲酯栓联合麦角新碱预防瘢痕子宫剖宫产产后出血的临床效果及安全性
目的 探究卡前列甲酯栓联合麦角新碱对瘢痕子宫(SU)剖宫产患者产后出血(PPH)的预防效果及安全性。方法 以2020年10月-2022年10月我院拟行剖宫产分娩的60例SU产妇为研究对象,依据随机数字表法分为对照组(30例)与观察组(30例)。对照组于胎儿娩出后采用卡前列甲酯栓舌下给药,观察组在其基础上联合麦角新碱子宫颈注射,比较两组PPPuromycin分子量H预防效果、产后出血量(术后2、24 h)、血常规[血红蛋白(Hb)及红细胞压积(HCT)]、产后恢复情况hepatitis and other GI infections(术后住院时间、恶露持续时间、子宫底下降速度)、不良反应。结果 观察组PPH预防总有效率高于对照组(P<0.05);观selleck INCB28060察组术后2、24 h出血量均少于对照组(P<0.05);两组术后HCT低于术前(P<0.05),但组间比较,差异无统计学意义(P>0.05);两组术后Hb低于术前,但观察组Hb高于对照组(P<0.05);观察组术后住院时间、恶露持续时间短于对照组,且子宫底下降速度大于对照组(P<0.05);两组不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 卡前列甲酯栓联合麦角新碱对SU剖宫产产妇的PPH风险具有良好预防效果,可降低其产后出血量,减少血红蛋白流失,加速子宫复旧,且用药安全性高。
非天然氨基酸介导的细胞色素P450酶PikC的功能拓展与机制解析研究
大环内酯类抗生素是一类广谱抗生素,作为有效的蛋白质合成抑制剂在传染性疾病、呼吸道疾病、消化道疾病等治疗中具有显著的治疗应用。PikC是人类发现的第一个天然酮内酯苦霉素的生物合成途径中的唯一一个P450酶,通过酶工程和底物工程已经极大地扩展了 PikC的底物宽泛性和产物多样性,但据我们所知,迄今为止没有任何PikC突变体能够直接氧化YC-17和narbomycin的前体化合物10-deoxymethonolide和narbonolide。为了实现对这两种没有任何锚定基团的大环内酯骨架的氧化修饰并拓展获得结构多样性大环内酯类化合物的方法,我们进行了如下实验:1.非天然底物活性酶PikCH238pAcF的构建与活性分析首先,我们通过结合PikC已有的晶体结构信息以及非天然底物分子的结构特征,利用基于非天然氨基酸的遗传密码子扩展技术对PikC进行了半理性改造。结果显示作为唯一一个同时对两种非天然底物均具有催化活性的突变体(PikCH238pAcF)分别对10-deoxymethonolide和narbonolide具有17.9%和24.7%的底物转化率。另外,与野生型相比该突变体对天然底物YC-17和narbomycin的底物转化率分别提高了 0.9和0.7倍,并且还改变了对YC-17羟基化反应的区域选择性。更重要的是,由于引入H238pAcF突变所展现的非天然活性无法在同一位点被任何蛋白质源性氨基酸所再现。这种突变体不仅实现了对没有任何锚定基团的大环内酯骨架的氧化修饰,也是对结构更加苛刻的底物中惰性C-H键激活的一次挑战。2.PikCH238pAcF的晶体学和机理分析为了深入理解突变体的非天然活性和区域选择性等催化特性的结构基础,我们分别对PikCH238pAcF的多种晶体结构和分子对接实验结果进行了分析。分析结果表明,由于pAcF的引入,PikC通过pAcF介导的氢键和保守的疏水相互作用来稳定底物的催化构象。另外,由于pAcF的引入打破了 YC-17的两个羟化位点与活性中心距离的平衡,从而改变了对YC-17催化的区域选择性。3.专一性苷元羟化酶的工程化改造在PikC多种晶体结构以及前期单点突变结果的指导下,我们通过对PikC进行多位点组合突变获得了对1 0-deoxymethynolide和narbonolide的专一性羟化酶PikCH238pAcF/E85Q/E94Q。另外,在此过程中我们意外获得了对10-deoxymLiraglutide体内实验剂量ethynolide和narbonolide羟基化活性分别提升了 0.4和0.5倍的突变体 PikCH238pAcF/E85Q。4.非天然大环内酯类化合物的人工酶级联反应的建立通过对P450酶促反应条件进行优化,突变体PikCH238pAcF/E85Q对两种非天然底物的底物转化率分别提升到75.%(10-deoxymethynolide)和78.0%(narbonolide)。另外,将突变体与UDP依赖的糖基转移酶BSGT-1相结合,在体外建立了非天然大环内酯类化合物人工酶级联反应,并通过级联反应获得了天然途径无法获得的糖基化产物。非天然大环内酯类化合物人工酶级联反应的建立为丰富大环内酯类化合物的结构多样性和筛选具有潜在治疗活性的抗生素提供了更多的选择。综上所述,本研究对一种微生物天然产物生物合成P450酶进行了非天然氨基酸介导的半理性突变。基于PikC的多种结构信息和两种非天然底物的结构特征,我们通过构建一种非天然氨基酸介导的底物结合策略,实现了对没有任何锚定基团的大环内酯骨架的氧化催化。另外,通过利用这种非天然底物活性酶(PikCH23selleckchem PLX40328pAcF)在体外构建非天然大环内酯British ex-Armed Forces类化合物人工酶级联反应获得了一系列天然途径无法获得的大环内酯类化合物,并逆转了苦霉素生物合成途径中糖基化-氧化的顺序。基于非天然氨基酸定点突变的P450酶工程策略以及从酶-底物复合物的详细结构分析中获得的机制性认识可以应用于未来更多的糖基化-氧化偶联系统的构建。此外,还可以通过外源饲喂或原位生物合成非天然氨基酸在体内实现此类生物合成途径的改造。在结构多样的非天然氨基酸的帮助下,预期可对更多的酶反应或级联反应进行功能拓展,以设计和生产更多的天然产物衍生物用于新药研发。
miR-223、NLRP3、IL-1β、IL-18在克罗恩病患者外周血中的表达及意义
目的 探讨核苷酸结合寡聚化结构域样受体3(NLRP3)、白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素18(IL-18)、miR-223在克罗恩病(CD)患者外周血中的水平变化及意义。方法 选取2019年6月-2020年6月于中国人民解放军联勤保障部队第九一○医院就诊并确诊为CD患者140例为研究对象,根据克罗恩疾病活动指数(CDAI)分为缓解组(n=86)和活动组(n=54),并以同期60名健康体检人群为对照组。采用实时荧光定量PCR法检测外周血中miR-223、NLRP3 m RNA水平,酶联免疫法检测IL-1β、IL-18水平;Pearson法分析NLRP3、IL-1β、IL-18与miR-223表达的相关性;受试者Colforsin体外工作特征(ROC)曲线评价外周血IL-1β、IL-18、miR-223、NLRP3 mRNA水平对CD发生的诊断价值。结果 与对照组比较,CD患者外周血中NLRP3 mRNA、IL-1β、Icomplimentary medicineL-18表达水平明显上调,miR-223表达水平下调,差异均有统计学意义(P均<0.05)。CD患者外周血中NLRP3 m RNA、IL-1β、IL-确认细节18与miR-223表达水平均成负相关(r=-0.396、-0.482、-0.533,P均<0.05)。ROC结果显示,血清miR-223、NLRP3 mRNA、IL-1β、IL-18水平预测CD患者的曲线下面积(AUC)分别为0.843、0.925、0.982、0.978,对应的敏感度分别为85.00%、86.43%、92.86%、87.86%,特异度分别为75.00%、88.33%、96.67%、98.33%,外周血中miR-223、NLRP3 m RNA、IL-1β、IL-18水平联合预测CD患者的AUC为0.999,敏感度为98.57%,特异度为98.31%。结论 NLRP3、IL-1β、IL-18在CD患者外周血中高表达,miR-223低表达,NLRP3、IL-1β、IL-18水平均与miR-223成负相关,四者可能通过相互影响共同参与了CD的发生,且miR-223、NLRP3、IL-1β、IL-18联合检测有助于诊断CD的发生,具有重要的临床价值。