过氧亚硝基阴离子介导高糖引起的小鼠胚胎成骨细胞损伤与铁死亡

背景糖尿病(Diabetes mellitus,DM)是一种由多种原因引起的以慢性高血糖为主Aboveground biomass要特征的全身代谢性疾病。长期代谢紊乱常导致眼睛、肾脏、骨骼、神经、心血管等多系统的损害,其中糖尿病性骨质疏松症(diabetic osteoporosis,DOP)是糖尿病的常见且严重并发症之一。至今,造成DOP骨代谢异常的机理尚未完全阐明,目前已知活性氧(reactive oxygen species,ROS)与糖尿病并发症息息相关,过氧亚硝基阴离子(peroxynitrite anion,ONOO-)作为ROS家族的重要一员,其在糖尿病相关并发症中起重要作用。成骨细胞(osellecksteoblast,OB)作为骨形成和重建过程中的核心环节。但ONOO-是否参与高血糖引起的OB损伤尚不清楚。因此,了解ONOO-在高糖(high glucose,HG)诱导成骨细胞损伤的作用及其机制对于防治DOP具有重要的理论意义与临床应用价值。目的(1)探讨HG对小鼠胚胎成骨细胞(MC3T3-E1胞)的ONOO-水平的影响。(2)探讨ONOO-是否介导HG引起的MC3T3-E1细胞的损伤和铁死亡。方法1.应用高浓度(45mmol/L)葡萄糖(high glucose,HG)处理MC3T3-E1细胞构建HG损伤成骨细胞模型。2.应用细胞计数检测试剂盒-8(CCK-8)测定MC3T3-E1细胞存活率;3.应用 Dihydrorhodamine 123 检测 MC3T3-E1 细胞的 ONOO-水平;4.通过Western blot法检测3-硝基酪氨酸(3-nitrotyrosine,3-NT,ONOO-的标志物)、谷胱甘肽过氧化物酶4(Glutathione Peroxidase 4,GPX4,为反映能抑制铁死亡的蛋白分子)蛋白的表达水平;5.双氯荧光素(DCFH-DA)探针检测MC3T3-E1细胞内活性氧(ROS)水平;6.罗丹明123(Rh 123)染色法测定MC3T3-E1细胞的线粒体膜电位(MMP);7.碱性磷酸酶(ALP)检测盒测定MC3T3-E1细胞的ALP活性;8.茜素红染色法测定MC3T3-E1细胞内矿化结节;9.铁离子比色法测定铁离子Dorsomorphin说明书水平;10.丙二醛(MDA)试剂盒测定MDA水平;11.应用SPSS 22.0数据分析软件对实验数据进行统计分析,实验数据以均数±标准差(mean±SD)表述。单因素方差分析(one-way ANOVA)用于多样本均值之间的比较,运用最小显著差异法(LSD)检验进行多样本均数的两两比较,P<0.05时,认为差异有统计学意义。结果一、HG诱导MC3T3-E1细胞ONOO-的生成增加HG(45mmol/L)能明显降低MC3T3-E1细胞存活率,并促进ONOO-水平及3-NT的表达增加。二、ONOO-介导HG诱导的MC3T3-E1胞损伤及铁死亡1.ONOO-解构剂(penortachlide,FeTMPyP)抑制 HG 引起的小鼠MC3T3-E1细胞存活率降低;2.ONOO-解构剂抑制HG对成骨细胞内ROS水平增加;3.ONOO-解构剂抑制HG对成骨细胞MDA生成增多;4.ONOO-解构剂抑制HG对成骨细胞线粒体膜电位(MMP)损伤;5.ONOO-解构剂对抗HG对成骨细胞ALP活性的抑制作用;6.ONOO-解构剂对抗HG对成骨细胞矿化结节生成的抑制作用;7.ONOO-解构剂对抗HG对成骨细胞铁离子分泌的促进作用;8.ONOO-解构剂对抗HG对成骨细胞GPX4蛋白表达的抑制作用。结论1.HG诱导MC3T3-E1细胞ONOO-的生成增加。2.ONOO-介导HG引起的小鼠MC3T3-E1细胞多种损伤和铁死亡

归芪益元膏对气血两虚证模型大鼠的药效学评价

目的 探讨归芪益元膏对气血两虚证模型大鼠的药效学作用。方法 以“限制饮食+负重游泳”和注射乙酰苯肼建立气血两虚大鼠模型,采用边造模边给药的方法,给予归芪益元膏进行灌胃干预。观察大鼠耳缘、鼻唇颜色,精神状态等证候学指标,并测定力竭游泳时间;腹主动脉取血,检测血常规;取胸腺和脾脏并称重,计算脏器指数,HE染色观察胸腺和脾脏形态;取肝脏、肌肉,测定肝糖原、肌糖原含量;取股骨,流式细胞术selleckchem Liraglutide检测骨髓有核细胞凋亡。结果 与空白对照组相比,模型对照组大鼠出现活动减少,皮毛无光泽,呼吸短促等症状;且力竭游泳时间缩短,肝糖原、肌糖原含量降低,血中红细胞、白细胞、血红蛋白、血小板及红细胞压积均下降,骨髓有核细胞减少,骨髓有核细胞凋亡率上升,脾指数和胸腺指数降低(P<0.01);同时,脾脏结节和淋巴细胞数减少,红、白髓线不明,大量红细胞渗出,胸腺萎缩,分叶不清晰,皮质变薄,皮质细胞排列不紧密。与模型对照组相比,归芪益元膏高、中、PLX4032低剂量组大鼠力竭游泳时间增加,肝糖原、肌糖原含量增加,血中红细胞、白细胞、血红蛋白、血小板及红细胞压积增immunesuppressive drugs加,骨髓有核细胞增加,骨髓有核细胞凋亡率下降,脾指数和胸腺指数增加(P<0.01);同时,脾脏结节和淋巴细胞数明显增多,红、白髓较清晰,胸腺分叶较清晰,可见皮质及髓质,皮质内细胞较模型组明显增多。结论 归芪益元膏能有效改善气血两虚证候,这可能与其提高机体能量供应,改善骨髓造血功能和增强免疫功能等有关。

构建双模态成像的纳米增敏剂通过重塑肿瘤微环境实现乳腺癌的多模态诊疗

为了提高乳腺癌治疗效果,以Fe(Ⅲ)-聚多巴胺(记为FeP)为核心,以铂纳米颗粒(Pt)为壳,构建出FeP@Pt多功能核壳纳米结构。该复合结构进一步包裹透明质酸(HA),最终形成FeP@Pt@HA(FPH)纳米平台。FPH通过CD44介导的靶向摄取,被肿瘤微环境(TME)激活。FPH中Fe3+和内源性谷胱甘肽(GSH)之间发生氧化还原反应进而促进GSH耗竭,同时可以和过氧化氢(H2O2)发生反应生成OH启动铁死亡(Ferroptosis)治疗。此外,FPH具有优异的光热转换效率,可吸收近红外激光产生热量,促进上述催化反应,从而实现光热治疗(PTT)。除Ferroptosis和PTT之外,Pt纳米壳具有H2O2酶活性,通过加速O2的产bioprosthesis failure生从而改善肿瘤乏氧微环境。同时,Pt的高X射线衰减系数可以增强放射治疗(RT)。更重要的是,FPH可实现红外(IR)热成像和计算机selleck NSC 125973断层扫描(CT)成像,体现了其成像引导癌症治疗的潜力。结果显示,该纳米平台可以通过产生O2、耗竭GSH和H2O2来重塑TME,从而共同增强Ferroptosis、PTT和RT的治疗效Liproxstatin-1体内实验剂量应。这种重塑TME的纳米增敏剂可促进多模态纳米成像药物平台的建立。

小檗碱对高糖诱导视网膜血管内皮细胞铁死亡的抑制作用及机制

目的:探究高糖环境下人视网膜微血管内皮细胞(HRCECs)是否存在铁死亡现象及小檗碱(Berberine,BBR)对高糖诱导HRCECs铁死亡的抑制作用及机制,为糖尿病视网膜病变(DiabetDocetaxelic retinopathy,DR)提供新的治疗靶点。方法:1.体外培养正常人视网膜微血管内皮细胞(HRCECs),细胞长至75%时血清饥饿处理12h,随后用30m M高糖刺激体外培养的HRCECs 48h,RT-q PCR及Western blot检测高糖刺激下铁死亡相关基因GPX4、ACSL4、FSP确认细节1等水平的变化;CCK8试剂盒检测细胞活性;ROS试剂盒检测各实验组细胞ROS水平;GSH、MDA、Fe~(2+)试剂盒检测GSH,MDA,Fe~(2+)水平;透射电镜观察高糖刺激下细胞线粒体的变化。2.用30m M高糖+梯度浓度BBR(0、7.5、15、30、60μM)刺激体外培养的HRCECs 48h,采用CCK8试剂盒检测各浓度下的细胞活性选取BBR最佳干预浓度。3.小檗碱干预及实验分组:A组:正常对照组(NC组);B组:高糖建模组(HG组);C组:建模+DMSO组(HG+DMSO组);D组:建模+小檗碱组(HG+BBR组);E组:建模+铁死亡抑制剂(FER1)组(HG+FER1组)。RT-q PCR及Western blot检测各组铁死亡相关基因GPX4、ACSL4、FSP1及核心信号通路因子Nrf2、HO-1的动态变化;用活性氧(ROS)试剂盒检测各组细胞活性氧(ROS)水平;GSH、MDA、Fe~(2+)试剂盒检测GSH、MDA、Fe~(2+)水平;透射电镜观察各实验组细胞线粒体的变化。结果:1.高糖刺激下HRCECs细胞活性下降,细胞ROS水平升高(P<0.05),GSH水平下降(P<0.05),MDA、Fe~(2+)水平升高(P<0.05),ACSL4蛋白及m RNA水平升高,GPX4、FSP1蛋白及m RNA水平降低(P<0.05)。2.BBR干预高糖刺激下的HRCECs后,与HG组相比,HG+BBR组细胞ROS水平明显下降(P<0.05),细胞内抗氧化应激产物GSH水平明显升高(P<0.05),脂质过氧化代谢产物MDA和Fe~(2+)水平明显下降(P<0.05),ACSL4蛋白及m RNA水平下降,GPX4、FSP1蛋白及m RNA水平升高(P<0.05),Nrf2蛋白及m RNA水平升高,HO-1蛋白及m RNA水平升高(P<0.05),且BBR干预结果与铁死亡抑制剂干预结果一致。结论:1.视网膜内皮细胞铁死亡参与了糖尿病视网膜病变的发生发展2.小檗碱通过激活Nrf2/HO-1/GPX4信号通路抑制视网膜内皮细胞发生铁死亡,从而hepatitis-B virus延缓DR的进程,为DR的发病机制研究和药物治疗提供了理论基础

一个玉米矮秆突变体20F421的表型鉴定及遗传分析

矮秆资源是农medicinal chemistry作物矮化育种的物质基础,发掘矮秆基因资源对培育矮秆新品种具有重要作用。为了明确252CF裂变快中子辐射诱变玉米自交系KWS49筛选得到的矮秆突变体20F421的遗传特性和矮化机理,以20F421为材料分别与Nirogacestat研究购买玉米自交系PH6WC、B73、Mo17及KWS49杂交构建F1和F2分离群体,分析矮秆性状的遗传模式,并以(20F421/B73)F2为定位群体,采用混池转录组测序(bulked segregant RNA-seq,BSR-seq)方法初步定位突变基因。结果表明,与KWS49相比,20F421的植株高度为95.2 cm,降低47.89%;穗位高度为23.9 cm,降低64.54%;茎秆节间长度显著缩短、叶片较直立密生,自交结实良好。遗传分析表明,F2分离群体野生型(高秆)与突变型(矮秆)植株性状分离符合3∶1的分离比例,表明该突变体受单个核隐性基因控制;BSR-seq结果将突变基因定位在1号染色体177~255 Mb之间。通过与B73参考基因组进行比对发现,该区间内含有矮秆基因Br2,将20F421与br2突变体杂交进行等位性检测,F1和F2的株高均没有发生性状分离,表现为突变体20F421和br2表型,推测20F421的矮秆突变基因为矮秆基因Br2的等位突变。研究结果为进一步精细定位、克隆突变基因奠定基础,也为解析玉米矮化机理和培育矮秆Rapamycin玉米新品种提供重要基因资源和理论支撑。

基于类黄酮积累抗氧化工程生菜的创制

类黄酮具有抗氧化、抗菌和抗炎等生物活性,可降低疾病风险,对人类健康有益,但绿叶生菜中含量却不高,因此,提高类黄酮含量是绿叶生菜获取抗氧化能力的极好来源,具有实际的应用价值。miRNA作为重要的调节因子,在调节植物类黄酮生物合成以及其他次生代谢产物方面发挥着重要作用。miR858通过调控靶标MYB蛋白,参与调控植物的次生代谢产物含量,在拟南芥、番茄等植物中已有相关报道,但目前尚无关于miR858在生菜中提高类黄酮含量的研究。本研究分析了不同叶色生菜的指标差异,预测并验证了miR858与MYB111的互作机制,在生菜愈伤组织培养体系的基础上,应用STTM技术获得了下调miR858表达的T2代生菜植株,并探究了降低miR394的表达对绿叶生菜类黄酮含量及抗氧化性能的影响。主要研究结果如下:1.本研究测定了不同叶色生菜的类黄酮含量、抗氧化指标及基因表达水平。结果显示紫叶生菜较红叶、绿叶生菜具有更高的类黄酮及更强的总抗氧化能力;三者的SOD、POD、CAT抗氧化酶活性差距明显,且紫叶生菜最高、绿叶生菜最低;紫叶生菜的DPPH与ABTS自由基清除率较高,清除效果良好;所有品种的miR858表达水平均与类黄酮含量呈负相关趋势,而靶标MYB111呈正相关趋势。2.本研究通过生物信息学预测了miR858与MYB111的靶标互作可能性,并通过构建成功的pOT2-miR858与p TF486-MYB111载体瞬时转染本氏烟草,结果显示MYB111定位于细胞核中;GFP荧光强度和q PCR结果均显示MYB111-GFP荧光/表达量较高,而pOT2-miR858+MYB111-GFP荧光/表达量较低,即证明miR858可以靶向调控MYB111的表达。3.应用STTM技术成功构建可降低miR858表达的pFGC5941-pOT2-STTM858载体,通过农杆菌介导转入绿叶生菜中,经愈伤组织培养、Kan筛选出了具有抗性的10株T0代生菜,采用PCR技术检测到2株为假阳性,假阳性率仅有20%;将阳性T0代生菜植株命名为STTM858Las并进行继代培养,获得T2代转基因生菜植株。4.测定野生型生菜WT及T2代转基因生菜STTM858Las的类黄酮含量及抗氧化指标。结果显示,STTM858Las比WT类黄酮含量高出约16.3%、总抗氧化能力高出约11.4%;抗氧化酶与苯丙氨酸解氨酶活性也显著升高,且清除DPPH与ABTS自由基的效果更好。5.使用qRT-PCR技术,检测WT及STTM858Las中miR858、MYB111以及类黄酮生物合成途径中多个关键酶基因的表达量。结果显示,STTM858Las的miRCSF biomarkers858的表达量至少降低了2.08倍,MYB111表达量至少升高了2.87倍;与野生型生菜相比,T2代转基因生菜中CHI、CHS、ANS、DFR购买Erdafitinib、PAL、F3H的相对基因表达量均有显著提升。综上所述,紫叶与红叶生菜通过其高含量的类黄酮来保证自身的抗氧化活性,因此可通过提高绿叶生菜中类黄酮含量来提升其抗氧化能力。本研究在预测并验证miR858与MYB111的靶标互作后,应用SAHA核磁STTM技术,获得了降低miR858表达的T2代转基因生菜植株。实验结果显示,转基因生菜的类黄酮含量上升,提升了其抗氧化能力。因此推测,MYB111可能促进了类黄酮生物合成途径中关键酶基因的表达,进而促进生菜类黄酮的积累,从而提升生菜的抗氧化能力。

基于肠道菌群和机体产热通路探讨葛根和粉葛对风寒表证大鼠模型的退热作用

目的:本研究为了明确葛根和粉葛对风寒表证大鼠模型的解热药理作用,从肠道菌群和机体体温调控中的产热机制两个角度来研究其解热作用机制。方法:1.葛根和粉葛对风寒表证大鼠模型肠道菌群的影响运用风寒体表降温吹风法建立风寒表证大鼠模型,首先将84只SD大鼠随机分为正常对照组(12只)和风寒表证造模组(72只),连续造模4天后,将体温波动(ΔT<0.5°C)及单次体温低于38°C的大鼠剔除,将剩余风寒表证造模组60只大鼠随机分为模型对照组、对乙酰氨基酚组、葛根3.2 g/kg组、葛根6.4g/kg组、粉葛3.2 g/kg组、粉葛6.4 g/kg共6个组,每组10只。通过检测大鼠的体温、体重和血液黏度的变化来初步研究葛根与粉葛的解热药效学;基于DNA16S r RNA测序技术对大鼠的粪便进行初步分析,提取菌群在不同分类水平的丰度值,之后通过基于R语言的Two-part模型算法,比对16S r RNA数据库,对大鼠体温与肠道菌群种分类水平进行关联分析,以获得葛根与粉葛与体温相关的菌群,再结合菌群在种分类水平上的丰度值数据,从而得到与葛根和粉葛解热有关的目标菌群;采用酶联免疫吸附法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测在大鼠血浆中的炎症因子,白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)和白细胞介素-8(Interleukin-8,IL-8)的变化来初步验证肠道菌群的结果。2.葛根和粉葛对风寒表证大鼠模型产热通路的影响运用风寒体表降温吹风法建立风寒表证大鼠模型,首先将110只SD大鼠随机分为正常对照组(15只)和风寒表证造模组(95只),连续造模4天后,将体温波动(ΔT<0.5°C)及单次体温低于38°C的大鼠剔Bafilomycin A1研究购买除,将剩余风寒表证造模组84只大鼠随机分为模型对照组、对乙酰氨基酚组、葛根3.2 g/kg组、葛根6.4g/kg组、粉葛3.2 g/kg组、粉葛6.4 g/kg共6个组,每组14只。通过蛋白质免疫印迹法(Western blot)和实时荧光定量聚合酶链式反应(Medial patellofemoral ligament (MPFL)Real-time q RT-PCR)检测介导冷、热敏通路的TRPM8和TRPV1的蛋白表达水平和m RNA表达水平及棕色脂肪组织(Brown adipose tissue,BAT)中的解偶联蛋白1(Uncoupling protein 1,UCP1)的蛋白表达水平和m RNA表达水平;通过苏木精-伊红染色(Hematoxylin-Eosin staining,HE)技术观察BAT细胞形态的变化情况;通过ELISA法检测骨骼肌ATP含量和Na~+-K~+-ATP酶活性来衡量骨骼肌产热Pexidartinib采购变化;通过XTL-30多功能微循环彩显分析仪测量大鼠颈部皮肤血流速度来衡量血管舒张或收缩变化情况。以此通过机体产热途径来明确葛根与粉葛的解热作用机制。结果:1.葛根和粉葛对风寒表证大鼠模型肠道菌群的影响实验结果表明,葛根和粉葛可以降低大鼠的体温,增加大鼠的体重和降低大鼠的血液黏度,初步验证了葛根和粉葛具有解热作用。通过肠道菌群分析方法共筛选出两个与葛根和粉葛解热相关的菌种,分别是普雷氏沃菌和约氏乳杆菌,它们可能通过调节血浆中炎症因子IL-6和IL-8来影响机体体温调控;通过大鼠血浆中IL-6和IL-8的ELISA结果可知,葛根和粉葛可以降低血浆中IL-6和IL-8的含量。2.葛根和粉葛对风寒表证大鼠模型产热通路的影响通过Western blot和Real-time q RT-PCR结果可知,葛根和粉葛可以减少TRPM8的蛋白表达水平和m RNA的表达水平,增加TRPV1的蛋白表达水平和m RNA表达水平,减少BAT产热从而减少UCP1的蛋白表达水平和m RNA表达水平;通过HE染色结果可知,葛根和粉葛可以增大BAT细胞直径,减少消耗用来产热的BAT;通过骨骼肌ATP含量和Na~+-K~+-ATP酶活性的ELISA结果可知,葛根和粉葛可以减少骨骼肌产热从而使骨骼肌ATP含量和Na~+-K~+-ATP酶活性增加;通过XTL-30多功能微循环彩显分析仪结果可知,葛根和粉葛可以使皮肤血管舒张从而增加皮肤血管血流速度。表明葛根和粉葛可以通过影响冷、热敏通路和棕色脂肪、骨骼肌产热来达到对风寒表证大鼠模型的解热作用。结论:葛根和粉葛具有解热作用,其通过调节肠道菌群普雷氏沃菌和约氏乳杆菌来影响炎症因子IL-6和IL-8的释放,从而可能影响机体的体温调控中枢来调节冷、热敏通路进而减少棕色脂肪组织、骨骼肌的产热和舒张血管来达到解热作用。

基于代谢组及转录组学研究灰毡毛忍冬不同品种黄酮类成分差异积累的转录调控机制

为探究湘蕾型和野生型灰毡毛忍冬黄酮类成分差异积累的分子调控机制,该研究以灰毡毛忍冬两品种花、茎和叶为材料,采用超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS)技术和高通量转录组测序(RNA-seq)技术进行代谢组学和转录组学联合分析,筛选黄酮类差异代谢物、关键差异表达基因及及相应转录因子,并随机挑选其中14条差异表达基因进行qRT-PCR验证。结果表明,通过代谢组学分析发现在黄酮类化合物生物合成相关途径中共获得17个差异代谢物,包括柚皮苷查尔酮、芹菜素、槲皮苷等;通过转录组学分析发现黄酮类化合物生物合成相关途径中共筛选出1selleck Pidnarulex9条差异表达基因,包括2条CHS、3条CHI等;调控网络分析和WGCNA分析筛选出调节黄酮类成分积累的关键酶基因CHS1、FLS1和HdiABZI STING agonist molecular weightCT;同时发现MYB12和LBD4 这2个转录因子可能通过调控关键酶基因CHS1、FLS1和HCT的表达来调控黄酮类成分的生物合成;qRT-PCR结果显示,随Medial orbital wall机选取的14个差异表达基因的表达模式与RNA-seq结果基本一致。该研究初步解析了两品种灰毡毛忍冬黄酮类成分差异积累的转录调控机制,为进一步阐明其中关键酶基因及相应转录因子对灰毡毛忍冬黄酮类成分积累的调控作用奠定基础。

重楼皂苷Ⅱ诱导肝癌HepG2细胞铁死亡作用机制

目的:探讨重楼皂苷Ⅱ(PPⅡ)诱导肝癌HepG2细胞发生铁死亡作用及其机制。方法:采用噻唑蓝(methyl thiazolyl tetrazolium, MTT)实验检测PPⅡ(0、1.5、3.0、4.5、6.0、9.0、18.0 mg·L~(-1))对HepG2细胞体外增殖能力的影响;平板克隆实验检测HepG2细胞克隆形成能力;划痕实验检测HepG2细胞迁移能力;利用试剂盒检测HepG2细胞中乳酸脱氢酶(Lactatedehydrogenase, LDH)的含量;借助荧光倒置显微镜观察HepG2细胞的活性氧(Reactive oxygen species,ROS)水平;利用试剂盒检测HepG2细胞中丙二醛(Malondialdehyde, MDA)、谷胱甘肽(Glutathione,GSH)和游离Fe~(2+)的含量;利用透射电镜观察HepG2细胞的线粒体超微结构;采用Western blotting检测HepG2细胞中铁死亡相关蛋白p53、溶质载体家族7成员11(Solute carrier family 7 member 11, SCL7A11)、谷胱甘肽过氧化物酶4(Glutathione peroxidase 4, GPX4)、长链脂酰辅酶A合成酶4(Long-chain acyl-CoA synthetase 4, ATamoxifen分子式CSL4)及转铁蛋白受体(Transferrin receptor protein 1, TFR1)表达的情况。结果:与空白组比较,PPⅡ各给药组HepG2细胞selleck存活率明显下降,并呈剂量依赖性(P<0.01);与空白组比较,PPⅡ给药组细胞克隆数明显减少(P<0.01);与空白组比较,PPⅡ给药组划痕愈合距离明显缩短,迁移距离和药物浓度呈反比(P<0.01);与空白组比较,PPⅡ各给药组细胞LDH的泄漏显著增多,差异具有统计学意义(P<0.01);与空白组比较,PPⅡ给药组细胞内ROS相对荧光强matrix biology度显著增强;与空白组比较,PPⅡ给药组细胞内脂质过氧化物MDA积累量显著增多(P<0.01);与空白组比较,PPⅡ给药组细胞内GSH含量随着药物浓度的增大而减少(P<0.01);与空白组比较,PPⅡ给药组细胞FeRhoNox-1荧光强度明显增强(P<0.01);与空白组比较,PPⅡ给药组细胞出现空泡,线粒体明显皱缩,线粒体嵴减少甚至消失;与空白组比较,PPⅡ给药组细胞中p53、ACSL4、TFR1蛋白表达显著上调,SLC7A11、GPX4蛋白表达显著下调(P<0.05)。结论:综上,PPⅡ通过调控p53/SLC7A11/GPX4信号通路轴,促进ACSL4表达和细胞摄取Fe~(3+),使抗氧化系统失衡,诱导HepG2细胞铁死亡。

多花黄精试管苗工厂化生产及PLT家族鉴定与表达分析

多花黄精(Polygonatum cyrtonema Hua)作为我国传统药食同源中药材,其地下根状茎具有补气养阴、健脾、润肺、益肾之效。随着生态环境改变、野生资源被采挖的日益枯竭以及市场上需求量逐渐加大,促使不得不进行大面积人工栽培以补充野生资源的不足,但多花黄精种苗问题成为限制人工栽培的瓶颈,工厂化育苗具有不受季节限制且周年连续生产等优点,是实现批量化、规模化、标准化生产种苗的关键手段。本研究以邵武多花黄精组培苗为材料,主要进行了以下研究:1.外源激素及添加物对多花黄精根状茎生长、活性成分含量及生理指标的影响以福建省邵武市多花黄精种子‘sw33号’、‘sw100号’、‘sw200号’、‘sw207号’4份种质资源经扩繁形成的组培苗为试验材料,研究多种外源激素和添加物调控多花黄精根状茎生长的影响,结果表明:各处理对4份种质资源根状茎生长结果趋势差异显著,其中各处理对‘sw100号’和‘sw200号’根状茎生长的结果趋势较为一致,MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA3.0 mg/L+马铃薯泥50.0 g/L+香蕉泥50.0g/L+白糖60.0 g/L+琼脂7.0 g/L的培养基处理下对多花黄精组培苗根状茎的生长效果最好(P<0.05)。以‘sw200号’为材料,探究不同激素、添加物处理对活性成分含量和生理指标的影响,结果表明:6-BA、NAA和添加物联合处理能medical entity recognition较有效促进根状茎生长、多糖、总皂苷、可溶性蛋白含量的提高。综合分析MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 3.0mg/L+马铃薯泥50.0 g/L+香蕉泥50.0 g/L+白糖80.0 g/L处理下对多花黄精根状茎生长效果较好,多糖、总皂苷含量上的表达量都较高,与CK组相比具有显著差异(P<0.05)。2.多花黄精移栽及栽后不同时间活性成分的变化研究多花黄精驯化移栽试验发现,无根组培苗中炼苗时间长短对成活率有极大的影响,其中7d炼苗期为最佳,此时移栽苗的成活率为55%;根状茎大小1~2cm是组培苗移栽的最适范围;通过有无根系对移栽成活率的影响进行对比发现,有根移栽的成活率高达92.5%,无根的成活率仅为55%,表明根系是多花黄精组培苗成活的关键,移栽前的生根处理是工厂化育苗必不可少的一步。多花黄精移栽苗移栽后1个月、3个月、5个月、9个月、12个月5个时间段活性成分含量检测发现,三种活性成分含量随着移栽苗种植时间的增长呈现出先下降后上升的趋势,栽后5个月时含量最低,栽后第12个月时含量最高,与栽后5个月时相比差异显著(P<0.05)。3.多花黄精组培苗遗传稳定性的ISSR分析以多花黄精不同继代数的组培苗(1至14代)叶片DNA为模板,筛选出5条多态性好的引物,共扩增出342条条带,利用NTSYS软件计算出多花黄精不同继代数的遗传相似性系数,平均遗传相似性系数为0.90443005,不同继代数之间遗传相似性系数较为相近,但当继代次数增加到11代时变异率增加到13.04%,多花黄精组培苗在多次继代后才出现变异现象,在10代之内相对很稳定,适合工厂化育苗生产。4.多花黄精工厂化继代培养基简化及经济效益分析多花黄精工厂化生产中通过替换培养容器和简化继代培养基等探究培养容器、MS粉和琼脂用量简化三因素对多花黄精组培苗生长的影响,为多花黄精工厂化生产降低成本。结果表明:培养容器更换为组培袋后组培苗生长旺盛,与组培瓶培养效果无差别;不同MS粉用量结果显示MS粉和1/2MS粉用量相比较,未有明显的生长上的变化;1/2琼脂用量对组培苗生长没有较大的影响。因此可选用1/2MS粉用量,1/2琼脂用量用组培袋来进行继代培养。结合中药材生产现状,对规模为15亩温室大棚及1000m~2组培室工厂效益分析表明,工厂年产量大概为76.92万袋,第一年大概需投资521.7万元,净利润-409.49万元,从第二年开始仅需投资133万元用来维持基本药品消耗、水电费及员工工资等,此时净利润-20.79万元,第三年实现净利润219.66万元。5.根状茎生长相关基因多花黄精PLT基因家族鉴定与表达分析为探究PLT基因在根状茎中的表达模式,本研究从多花黄精转录组数据库鉴定获得15个PcPLT家族成员,该家族均无内含子结构,蛋白编码CHIR-99021采购长度为159~601个氨基酸,均为亲水蛋白;关键基因q RT-PCR结果显示PcPLT2-3和PcPLT2-7在根状茎中表达最高,PcPLT2-2在根中表达最高,具有组织特异性;根状茎不同生长时间下,PcPLT2-2在第45d时表达量最高,PcPLT2-3与PcPLT2-7在第30d时表达量最高,PcPLT家族在根状茎生长过程中均呈现出高表达;不同光周期处理下PcPLT2-2、PcPLT2-3、PcPLT2-7均在全光照下表达量最高,全黑暗下表达量最低,表明PcPLT基因对光周期有响应;PcPLT1-3在500 m M Na Cl处理48h后表达量上调,PcPLT1-4、PcPLT2-7表达量下调,PcPLT基因对盐胁迫有响应;PLT2-2、PcPLT2-3、PcPLT2-7在45℃高温胁迫后相对表达量下调,MT及高温胁迫后表达量有较为明显的上调,表明PcPLT基因对高温、MT及高温胁迫有响应。以上结果表明该基因作为根状茎器官发育调节因子不仅参与多花黄精根状茎的生长发育,还响应光周期、高温及盐胁迫等;亚细胞定位验证结果显示PcPLT2-2定位于细胞质和细胞核中、PcPLT2-7定位于细胞核中;瞬时转化结果显示PcPLT2-2和PcPLT2-7相对表达量显著高于阴性和1302空载的表达量,对于其功能还有待进一步验证。综上所述,本PF-07321332研究结果表明6-BA、NAA和添加物联合处理对根状茎生长及活性成分积累的提高具有重要作用,在MS+6-BA 0.5mg/L+NAA 3.0 mg/L+马铃薯泥50.0 g/L+香蕉泥50.0 g/L+白糖80.0g/L处理下对促进多花黄精根状茎生长、多糖和总皂苷积累效果均较好;ISSR结果表明继代次数10代以内最好;工厂化育苗中组培容器简化为组培袋,MS粉用量简化至2.2 g/L,琼脂用量简化至3.5 g/L对植物生长无明显阻碍,且配制100 L培养基成本降低932元;同时PcPLT基因对多花黄精的根状茎生长及非生物胁迫均有响应,该结果可为多花黄精药用根状茎快繁生产、根状茎生长及抗胁迫提供参考,同时为深入研究PLT调控植物根状茎器官生长发育的生物学功能和多花黄精遗传改良奠定基础。