当植物遭受昆虫取食、极端天气及人为因素等导致的机械性损伤胁迫后,会迅速在转录及代谢水平上启动一系列的应答机制,引起植物内源激素及次生代谢物含量的变化.该研究以药用模式植物丹参为例,评估机械损伤对药用植物代谢的作用.运用qRT-PCR 及 LC-MS检测叶片损伤刺激下,胁迫响应的茉莉酸类物质(jasmonates,JAs)和丹参酮类成分生物合成基因以及含量的变化情况,得出处理后不同时序叶片与根部在转录和代谢水平上的相关规律,从而探讨丹参对机械损伤胁迫的响应机制.结果显示,机械损伤诱导能够瞬时提高JAs生物合成基因的表达,其中AOC与JAR在诱导后开始上升,在2 h达到最高,AOS与OPR3则在4 h达到最高,与之相应的OPDA、JA及JA-Ile的含量均在2 h达到最高.丹参酮生物合成中二萜合酶基因CPS1与KSL1均在2 h上升至最高,而后修饰CYP450s基因则均在4 h上升至最高,4种丹参酮的含量则均在8 h内呈现持续上升的趋势.该研究为揭示机械损伤对次生代谢积累的研究提供参考,为进一步了解机械损伤胁迫下JAs在增强植物抗性、促进活性成分积累和提高药材品质方面的作用奠定基础.

目的:探索肠道菌群与血清二胺氧化酶(diamine oxidase，DAO)水平之间的相关性，对DAO高水平(DAO-H)人群和正常人群的肠道菌群特征进行差异性分析。方法:在战略支援部队特色医学中心2021年健康体检人群中招募62名成年志愿者，其中DAO-H人群31名，正常人群31名，采集粪便样本，通过使用16S rRNA全长基因测序技术，对所有受试者粪便样本进行分析，研究不同DAO水平人群的肠道菌群构成特征。结果:DAO-H人群肠道菌群α多样性与正常人群差异无统计学意义，但是菌群结构和功能改变：共生细菌减少，如 Phocaeicola、拟杆菌科细菌等；潜在致病菌增加，如肺炎克雷伯菌。DAO-H组的菌群代谢发生变化，菌群鞘脂代谢水平降低，万古霉素类抗生素生物合成(biosynthesis of vancomycin group antibiotics)、叶酸一碳库(one carbon pool by folate)、萜类骨架生物合成(terpenoid backbone biosynthesis)、细胞周期-Caulobacter(cell cycle-Caulobacter)、蛋白质输出(protein export)、碱基切除修复(base excision repair)、氮代谢(nitrogen metabolism)水平较正常组升高。 结论:血清中DAO-H人群与正常人群比较，存在特有的肠道菌群构成与菌群代谢特征。

目的:探讨连续重复给予含左炔诺孕酮（levonorgestrel，LNG）紧急避孕药（emergency contraception pills，ECPs）对雌性大鼠生育力及其F1代仔鼠健康的影响。方法:成年SPF级雌性大鼠于每个动情周期连续给予3次LNG-ECPs，分别给予3个（P-3）、6个（P-6）和12个（P-12）动情周期。雌性大鼠每个给药时程下，采用Excel产生随机数按体质量分层随机分为2组，分别为LNG-ECPs组和溶媒对照组，分别灌胃给予0.12 mg/kg LNG-ECPs和等体积溶媒。各组于末次给药后4 h分别取1/2动物（12~18只）进行解剖（6~9只）和交配（6~9只）；剩余1/2动物（12~18只）于停药恢复3个动情周期后再分别进行解剖（6~9只）和交配（6~9只），计算脏器系数。采用酶联免疫吸附法（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）检测雌性大鼠血清中卵泡刺激素（follicle-stimulating hormone，FSH）、黄体生成素（lutenizing hormone，LH）、雌激素、孕激素、睾酮、抗苗勒管激素（anti-Müllerian hormone，AMH）以及游离甲状腺激素3（free thyroid hormone，fT3）的水平。雌性大鼠卵巢组织切片苏木精-伊红（hematoxylin and eosin，HE）染色后进行卵泡计数。记录LNG-ECPs给药结束和停药恢复期雌性大鼠妊娠率及窝仔数，测定F1代仔鼠生长指数以及主动和被动运动能力等指标。取P-12大鼠卵巢组织进行转录组学测序，建立LNG-ECPs致卵巢差异表达基因谱，分析LNG-ECPs致卵巢损伤的差异基因，并进行基因本体（gene ontology，GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）通路富集分析。结果:①连续给予3个和6个动情周期后，LNG-ECPs组雌鼠的血清激素水平和生育力与溶媒对照组相比，差异均无统计学意义（均 P>0.05）；F1代仔鼠生长指数和行为学结果与溶媒对照组仔鼠相比差异均无统计学意义（均 P>0.05）。②连续给予12个动情周期后，与溶媒对照组相比，LNG-ECPs组大鼠血清中FSH［（0.21±0.17）U/L］、LH［（0.27±0.08）U/L］和孕激素［（0.68±0.23）μg/L］水平显著低于溶媒对照组［（1.00±0.82）U/L， P=0.043；（1.00±0.50）U/L， P=0.006；（1.00±0.20）μg/L， P=0.027］，雌二醇［（2.24±1.03）μg/L］和睾酮［（1.25±0.25）μg/L］水平明显高于溶媒对照组［（1.00±0.35）μg/L， P=0.019；（1.00±0.07）μg/L， P=0.044］；卵巢中原始卵泡数量（4.88±2.36）显著少于溶媒对照组（16.13±9.36， P=0.005），闭锁卵泡数量（24.38±5.01）显著高于溶媒对照组（19.13±2.30， P=0.018）；LNG-ECPs组中F1代仔鼠负重游泳时间［（157.13±32.29）s］明显低于溶媒对照组［（198.06±40.01）s， P=0.003］。停药恢复3个动情周期后，LNG-ECPs可造成大鼠血清中FSH［（2.48±1.18）U/L］、LH［（1.60±0.41）U/L］、睾酮［（1.37±0.23）μg/L］及FSH/LH值（1.61±0.41）显著高于溶媒对照组［（1.00±0.67）U/L， P=0.024；（1.00±0.27）U/L， P=0.014；（1.00±0.18）μg/L， P=0.011；1.00±0.49， P=0.042］，且雌激素水平［（0.49±0.15）μg/L］和AMH水平［（0.79±0.15）μg/L］显著低于溶媒对照组［（1.00±0.37）μg/L， P=0.011；（1.00±0.10）μg/L， P=0.016］，同时，大鼠卵巢中原始卵泡数量（6.25±5.06）仍显著少于溶媒对照组（12.00±5.56， P=0.048）；F1代仔鼠在旷场中的运动总距离［（89.85±36.98）m］以及负重游泳时长［（112.00±29.52）s］均显著低于溶媒对照组［（147.55±23.13）m， P<0.001；（137.69±25.85）s， P=0.014］。③转录组测序结果表明，与溶媒对照组相比，LNG-ECPs组雌性大鼠卵巢组织中存在 Cd5、 Cxcr1、 Lexm、 Fga、 Mybphl和 Gstm5等显著差异表达的基因，参与萜类骨架生物合成、卵巢类固醇生成和皮质醇的合成与分泌等类固醇激素合成相关过程，还涉及碳代谢、丁酸甲酯代谢和半胱氨酸等物质代谢过程，以及细胞因子-细胞因子受体相互作用、病毒蛋白与细胞因子及细胞因子受体的相互作用等免疫调节过程。 结论:在雌性大鼠中，短期重复（<12个周期）给予LNG-ECPs对雌鼠生育力及其F1代仔鼠生长发育和行为学未见明显影响；而长期重复（12个周期）给予LNG-ECPs会导致卵巢功能损伤，并会对F1代仔鼠的健康产生负面影响，停药恢复3个动情周期后仍未见明显改善。

黄草乌为云南的道地药材,其富含滇乌碱等二萜生物碱,二萜生物碱是其主要活性成分.法呢基焦磷酸合酶(FPS)是萜类生物合成途径中的一个关键酶,在二萜生物碱生物合成中发挥重要作用,其功能研究有助于揭示二萜生物碱合成的分子机制.该研究基于黄草乌转录组数据,筛选到 1 条FPS基因(AvFPS),克隆其全长序列并进行了生物信息学分析、功能验证以及基因表达分析.AvFPS开放阅读框(ORF)为 1 056 bp,编码 351 个氨基酸,相对分子质量约为 41 kDa,其具有异戊烯基转移酶的 2 个典型保守功能域"DDIMD"和"DDYXD".在大肠杆菌中表达AvFPS重组蛋白,用纯化重组蛋白进行体外酶促反应,结果表明,AvFPS能够催化法呢基焦磷酸(farnesyl pyrophosphate,FPP)的合成.qRT-PCR分析结果表明,AvFPS基因在黄草乌根、茎、叶和花中均有表达,在根中表达量最高;经MeJA诱导后,AvFPS的表达量明显上调.该研究明确了AvFPS的催化功能,揭示了AvFPS在不同组织以及经MeJA诱导不同时间段的表达模式,为更深入了解FPS基因在二萜类成分生物合成途径中的功能提供了参考.

背景:课题组前期研究发现二仙丸加减方可以缓解胶原诱导性关节炎大鼠炎症反应,但其作用机制尚需进一步验证.目的:分析二仙丸加减方入血成分,观察二仙丸加减方含药血清对J774A.1巨噬细胞焦亡的影响.方法:①二仙丸加减方入血成分分析:采用超高效液相色谱-高分辨质谱(UHPLC-HRMS)对二仙丸加减方及入血成分进行检测和鉴定.②二仙丸加减方含药血清对J774A.1巨噬细胞焦亡的影响:采用分子对接技术对二仙丸加减方入血成分倍半萜类化合物与NLRP3进行初步验证.将J774A.1巨噬细胞随机分为空白对照组、脂多糖+三磷酸腺苷组及脂多糖+三磷酸腺苷+二仙丸加减方含药血清低(2.5%)、中(5%)、高(10%)剂量组.根据试剂盒说明书检测各组细胞上清液中乳酸脱氢酶释放情况;ELISA检测各组细胞上清液中白细胞介素1β、白细胞介素18水平;Hoechst/PI染色法检测各组细胞膜受损情况;Western blot检测各组细胞中NLRP3、Caspase-1、GSDMD及GSDMD-N蛋白表达水平.结果与结论:①共鉴定出二仙丸加减方药效成分32个,入血成分21个,其中入血成分主要包括多种倍半萜类化合物;②分子对接结果显示3-O-Acetyl-13-deoxyphomenone、Incensol oxide、Atractylenolide III、Rupestonic acid、3,7-Dihydroxy-9,11-eremophiladien-8-one与NLRP3之间结合活性较好;③与空白对照组相比,脂多糖+三磷酸腺苷组细胞上清中乳酸脱氢酶活性及白细胞介素1β、白细胞介素18水平均显著升高(P<0.001),Hoechst/PI染色可见PI阳性细胞数量显著增加.脂多糖+三磷酸腺苷+二仙丸加减方含药血清各组上述指标均显示不同程度降低;④与空白对照组相比,脂多糖+三磷酸腺苷组NLRP3、Caspase-1、GSDMD及GSDMD-N蛋白表达显著升高(P<0.05);与脂多糖+三磷酸腺苷组相比,脂多糖+三磷酸腺苷+二仙丸加减方含药血清各组细胞中NLRP3、Caspase-1、GSDMD及GSDMD-N蛋白表达均有不同程度降低(P<0.05),且具有一定的剂量依赖性.结果表明:二仙丸加减方含药血清可能通过调控NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路抑制J774A.1巨噬细胞焦亡.

目的 探究升麻三萜皂苷(Cimicifuga triterpene saponins)对破骨细胞形成分化和骨吸收功能的影响,并基于网络药理学探讨其作用机制.方法 采用CCK-8法测定升麻三萜皂苷阿克特素、升麻环氧醇苷、升麻醇对骨髓巨噬细胞(bone marrow macrophages,BMMs)增殖活性的影响;抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrateresistant acid phosphatase,TRAP)染色测定破骨细胞数目;磷酸苯二钠法测定破骨细胞的TRAP活性;鬼笔环肽染色观察破骨细胞F-actin环的形成;甲苯胺蓝染色检测破骨细胞在牛皮质骨骨片上形成的骨吸收陷窝;Western blotting分析破骨细胞标志基因和蛋白的表达.采用GeneCards和DisGeNET数据库获取破骨细胞功能的靶点,应用Cytoscape3.7.1软件,采用蛋白互作的方式,筛选升麻三萜皂苷调控破骨细胞功能的核心靶点,并采用DAVID 6.8对核心靶点进行基因本体(gene ontology,GO)功能及京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析.结果 升麻三萜皂苷对BMMs增殖无显著影响,升麻三萜皂苷阿克特素、升麻环氧醇苷、升麻醇均可减少破骨细胞的数目,抑制破骨细胞TRAP活性和F-actin环的形成,显著抑制破骨细胞活化 T 细胞核因子 1(nuclear factor of activated T cells 1,NFATcl)、原癌蛋白 Fos(oncogene Fos,c-Fos)、基质金属蛋白酶 9(matrix metalloproteinase 9,MMP9)和组织蛋白酶(cathepsin K,CTSK)的表达(P＜0.05、0.01),减少破骨细胞在骨片上形成的骨吸收陷窝的面积(P＜0.01).网络药理学分析表明升麻三萜皂苷主要通过丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)通路调控破骨细胞的骨吸收功能.结论 升麻三萜皂苷通过MAPK通路抑制BMMs诱导的破骨细胞的形成分化和骨吸收,可为抗骨质疏松新药的研发提供先导化合物.

附子为毛茛科多年生草本植物乌头Aconitum carmichaeli Debx.的子根加工品,具有回阳救逆、散寒止痛、温阳化气的功效,在我国有着悠久的历史和独特的应用体系.由于附子存在"效毒二重性",当过量服用和配伍不当时,其中所含的二萜类生物碱会对机体的心脏和神经系统造成严重的损坏,但其潜在机制是否与肝脏药物代谢酶的代谢相互作用有关仍不明确.本文从肝脏药物代谢酶角度阐述附子活性成分的代谢特性及其配伍对药物代谢酶的亲和作用和机制,扩大附子的用药范围,降低毒副作用,促进附子合理开发和临床安全应用,以期为附子配伍减毒增效研究提供创新思路及其合理有效应用提供参考.

目的 从毛萼香茶菜中挖掘Ⅱ型二萜合酶并进行功能鉴定.方法 利用转录组测序和生物信息学分析技术从毛萼香茶菜的根、茎、叶、顶芽 4 种组织中挖掘Ⅱ型二萜合酶候选基因,通过 RT-PCR 方法获取候选基因 cDNAs,运用无缝克隆技术构建携带候选基因的表达载体,并基于大肠杆菌异源表达体系及 GC-MS 测定分析技术进行二萜合酶基因的催化功能鉴定.结果 分别从毛萼香茶菜的根、茎、叶、顶芽组织中提取总RNA,经过转录组测序和生物信息学分析获得 4 个Ⅱ型二萜合酶候选基因 IeTPS1、IeTPS2、IeTPS3 和 IeTPS4.利用大肠杆菌异源表达体系对其中的 IeTPS1 和 IeTPS4基因进行功能验证,发现 IeTPS1 能够催化底物香叶基香叶基焦磷酸(GGPP)生成对映-柯巴基焦磷酸(ent-CPP),命名为 IeCPS4;IeTPS4 能够催化底物 GGPP 生成柯巴基焦磷酸(normal-CPP),命名为 IeCPS5.结论 从毛萼香茶菜中筛选并鉴定了两个新的Ⅱ型二萜合酶基因 IeCPS4 和 IeCPS5,其中 IeCPS5 是首个从毛萼香茶菜中发现的专一合成 normal-CPP 的二萜合酶基因,这不仅丰富了毛萼香茶菜的二萜合酶种类,而且为毛萼香茶菜二萜化合物生物合成途径的解析奠定了坚实基础.

该研究以"裂叶""狭长叶""卵圆叶"及"大圆叶"4种不同叶型北苍术为试验材料,建立北苍术根茎中苍术素、白术内酯Ⅰ、β-桉叶醇和苍术酮4种成分同时测定的方法;利用实时荧光定量PCR法(qRT-PCR)检测乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)和法呢基焦磷酸合酶(FPPS)3种生物合成关键酶基因的表达量,采用HPLC比较不同叶型北苍术中4种有效成分含量差异,并探讨有效成分含量与生物合成关键酶基因表达量二者的相关性.结果表明,苍术素、白术内酯 Ⅰ、β-桉叶醇和苍术酮分别在 3.30～33.00 μg·mL-1(r=0.999 7),12.04～120.40 μg·mL-1(r=0.999 5),29.16～291.60 μg·mL-1(r=0.999 5),14.20～142.00 μg·mL-1(r=0.999 5)呈良好的线性关系,其平均回收率分别为99.77％(RSD=2.1％),98.56％(RSD=1.2％),103.0％(RSD=1.2％),100.6％(RSD=1.5％),该方法结果准确,重复性好,可用于苍术素、白术内酯Ⅰ、β-桉叶醇和苍术酮含量的同时测定.该研究结果表明,不同叶型北苍术中4种有效成分含量差异明显,裂叶苍术中苍术素、白术内酯Ⅰ、β-桉叶醇含量均最高,质量分数分别为1.341 9、5.237 2、12.084 3 mg·g-1;狭长叶苍术中苍术酮质量分数最高(5.470 1 mg·g-1);卵圆叶苍术中苍术素、白术内酯Ⅰ、β-桉叶醇和苍术酮含量均最低.4种有效成分总量由高到低依次为裂叶苍术＞狭长叶苍术＞大圆叶苍术＞卵圆叶苍术.裂叶苍术中关键酶ACC、HMGR、FPPS基因表达量最高(P＜0.05),卵圆叶苍术关键酶ACC、HMGR基因表达量最低(P＜0.05),大圆叶苍术关键酶FPPS基因表达量最低.不同叶型北苍术中,关键酶基因ACC与聚乙炔类成分苍术素呈极显著正相关(P＜0.01),关键酶基因HMGR、FPPS与倍半萜类成分白术内酯Ⅰ、β-桉叶醇和苍术酮均呈正相关关系.综上,不同叶型中裂叶北苍术品质最佳,且其药效成分苍术素的生物合成与关键酶ACC基因表达显著相关,这为筛选和优化北苍术种质资源,提高药材品质提供理论依据.

木瓜总三萜(total triterpenoids from the fruits of Chaenomeles speciosa,TCS)是防治胃黏膜损伤的活性组分,具有潜在的抗衰老作用.然而,TCS是否改善胃衰老,尤其是对于其抗胃衰老的分子机制目前仍不清楚.基于此,该研究旨在探讨TCS对D-半乳糖(D-galactose,D-gal)诱导人胃黏膜上皮细胞GES-1衰老的影响及作用机制,为TCS在临床上用于预防胃衰老提供科学数据.将体外培养的GES-1细胞和转染谷氨酰胺酶1(glutaminase 1,GLS1)过表达(overexpression GLS1,GLS1-OE)质粒的GES-1 细胞用 D-gal 诱导衰老后,给予 TCS 和谷氨酰胺酶 1(glutaminase 1,GLS1)抑制剂 bis-2-(5-phenylacetamido-1,2,4-thiadiazol-2-yl)ethyl sulfide(BPTES),考察各组细胞存活率、衰老标志物β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,SA-β-gal)染色阳性细胞比例、线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)和细胞凋亡的变化;采用酶联免疫吸附测定(enzyme-linked im-muno sorbent assay,ELISA)法和比色法检测各组细胞上清液和细胞内GLS1活性、谷氨酰胺(glutamine,Gln)、谷氨酸(gluta-mate,Glu)、α-酮戊二酸(α-ketoglutarate,α-KG)、尿素和氨水平;采用实时荧光定量PCR和Western blot法检测各组细胞中GLS1、线粒体凋亡信号通路相关基因mRNA和蛋白表达情况.结果显示,与D-gal模型组和GLS1-OE D-gal模型组相比,TCS可显著降低D-gal诱导衰老GES-1细胞和GLS1-OE衰老GES-1细胞SA-β-gal染色阳性细胞率和MMP,抑制衰老细胞存活,促进其细胞凋亡(P＜0.01),降低上清液和细胞内GLS1活性和Gln、Glu、α-KG、尿素、氨含量(P＜0.01),降低线粒体中细胞色素C(cytochrome C,Cyto C)浓度以及细胞中GLS1、增殖细胞核抗原mRNA和蛋白表达(P＜0.01),降低细胞中Bcl-2、Bcl-xl mRNA表达和前体半胱氨酸蛋白酶(pro-caspase)-9、pro-caspase-3蛋白表达以及Bcl-2/Bax和Bcl-xl/Bad比值(P＜0.01),升高胞质中Cyto C浓度和细胞中Bax、Bad、凋亡蛋白酶激活因子1(apoptosis protease activating factor 1,Apaf-1)mRNA表达及剪切型半胱氨酸蛋白酶(cleaved-caspase)-9、cleaved-caspase-3、剪切型聚 ADP 核糖聚合酶-1(cleaved-poly ADP ribose polymerase-1,cleaved-PARP-1)蛋白表达(P＜0.01).以上结果表明,TCS可对抗D-gal诱导GES-1细胞衰老,其作用机制与抑制Gln/GLS1/α-KG代谢轴、激活线粒体凋亡通路,进而促进衰老细胞凋亡、清除衰老细胞密切相关.