莽草酸途径中26种代谢物的NMR谱归属

莽草酸代谢途径广泛存在于植物、微生物与某些寄生虫中,是芳香氨基酸、植物激素与多种重要活性次生代谢物的主要合成通路.这些代谢物的系统核磁共振（NMR）研究尚不完备,且5-羟基吲哚乙酸与吲哚乳酸等代谢物的NMR数据归属尚不完整.本文对莽草酸代谢途径介导的26种代谢物（包括2种非芳香羧酸、2种植物激素、3种芳香类氨基酸、19种植物次生代谢物）结构进行了较为系统的NMR分析,对这些代谢物的¹H和¹³C NMR信号进行了归属,为植物化学及代谢组学研究提供了基础数据.     

电离辐射对小鼠肾脏影响的代谢组学研究

电离辐射对生物体影响是目前生物医学领域研究的热点之一.本文利用基于核磁共振氢谱（¹H NMR）的代谢组学技术研究来自暴露于不同的电离辐射的C57BL/6J小鼠的肾脏的水溶性萃取物,并试图寻找电离辐射对小鼠肾脏影响的特异性生物标志物.分析结果表明,辐射组可与相应的对照组明显区分.在所发现的75个代谢物中,有6种代谢物的浓度发生显著性变化,分别为2-氨基丁酸、3-羟基丁酸、高丝氨酸、1,3-丙二胺、β-丙氨酸和抗坏血酸.这些代谢物可能成为高剂量电离辐射对生物体肾脏代谢影响的标志物.     

SIRT7基因低表达胶质瘤细胞株代谢特征的NMR分析

肿瘤是一种代谢疾病，癌基因表达对肿瘤细胞代谢的影响是目前肿瘤研究的热点之一.本文利用基于核磁共振氢谱（¹H NMR）的代谢组学方法对癌基因SIRT7低表达胶质瘤细胞株的代谢特征进行分析，寻找与SIRT7基因表达相关的特征性代谢物和代谢通路.分析结果表明，SIRT7基因低表达组与对照组细胞的代谢轮廓存在显著性差异，其细胞水溶性萃取物中有22种代谢物浓度发生明显变化.与对照组相比，SIRT7基因低表达胶质瘤细胞株中乳酸、甘氨酸、谷氨酸等12种代谢物浓度升高；缬氨酸、亮氨酸、赖氨酸等10种代谢物浓度降低.通路富集分析提示氨酰-tRNA生物合成、氨基酸代谢等代谢通路与SIRT7低表达密切相关.以上结果为进一步阐明癌基因SIRT7调控胶质瘤细胞代谢的作用机制提供了理论依据.     

涡虫代谢物组成的核磁共振分析

作为扁形动物门的代表动物,涡虫因其特殊的演化地位和极强的再生能力,迅速成为实验动物学、细胞遗传学、发育生物学和再生生物学等研究中的理想模式生物. 众多与涡虫相关的研究都取得了突破性进展,而其在核磁共振和代谢组领域的相关科研报道却极为匮乏. 该研究使用甲醇水提取方法获得了涡虫身体提取物样品,同时利用高分辨的1 GHz NMR谱仪对该样品采集了¹H NMR谱图和5种2D NMR谱图（¹H-¹H COSY,¹H-¹H TOCSY,¹H-¹H J-RES,¹H-¹³C HSQC和¹H-¹³C HMBC）. 通过归属得到涡虫身体提取物里所含有的53种代谢物质,包括氨基酸、糖类、脂类、有机羧酸、酮体、胺类、胆碱类以及核苷酸等. 这些物质覆盖了多种代谢途径,为涡虫代谢组研究提供了基本的NMR相关信息.     

大鼠粪样中几种糖类物质的结构确定

粪样代谢组能够反映宿主和肠道菌群相互作用的共代谢信息,然而粪样中糖类物质的归属信息迄今仍不完善. 该研究使用1D NMR技术检测到大鼠粪样中木糖、阿拉伯糖、半乳糖等单糖以及由阿拉伯糖和木糖组成的寡聚糖. 在使用固相萃取（SPE）方法进行分离富集的基础上,结合使用2D NMR实验技术（¹H-¹H COSY,¹H-¹H TOCSY,¹H-¹³C HSQC,¹H-¹³C HMBC以及DOSY）确定了这些糖类物质的结构,并对其1H NMR和¹³C NMR谱峰进行了归属.     

靶向新药吉非替尼的核磁共振波谱研究

应用1D、2D NMR实验技术（¹H NMR、¹³C NMR、DEPT、¹H-¹H COSY、¹H-¹³C HMQC、¹H-¹³C HMBC等）研究了靶向新药吉非替尼的结构,对其1H NMR和¹³C NMR谱峰作了全归属,并讨论了F原子对吉非替尼的¹H、¹³C NMR的影响.     

新型连翘脂素-布洛芬酯合物的波谱学数据解析

以连翘脂素和布洛芬为原料,通过Schotten-Baumann酯化合成了酯合物——连翘脂素-布洛芬酯.对其紫外吸收光谱（UV）、红外吸收光谱（IR）、基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）、1D和2D核磁共振（NMR）波谱（包括¹H NMR、¹³C NMR、DEPT、¹H-¹H COSY、¹H-¹H NOESY、¹H-¹³C HSQC和¹H-¹³C HMBC）进行了解析,对其¹H和¹³C NMR谱峰进行了全归属.     

两个C19-二萜生物碱的结构鉴定和NMR信号归属

从剑川乌头（Aconitum handelianum）的根中分离得到两个C₁₉-二萜生物碱：高展花乌头宁（homochasmanine,化合物1）和14-去苯甲酰大渡乌碱（14-debenzoylfranchetine,化合物2）.采用1D和2D核磁共振（NMR）技术（包括¹H NMR、¹³C NMR、DEPT、¹H-¹H COSY、HSQC、HMBC和NOESY）对其进行结构鉴定,完整归属了这两个化合物的¹H和¹³C NMR信号.     

拉伸取向聚合物2H NMR谱的键涨落模型Monte Carlo模拟

采用三维键涨落模型（BFM）的Monte Carlo计算机模拟方法,模拟了两种分别具有高取向和低取向链微观结构的拉伸取向聚合物²H NMR谱. 讨论了排除体积效应与链的均方末端距分布对²H NMR谱线的影响. 结果表明,排除体积效应对高取向和低取向聚合物²H谱劈裂的影响是不同的,较小均方末端距的链决定²H谱劈裂,而较大均方末端距的链使²H谱产生长的拖尾. 采用BFM计算机模拟与²H NMR实验的结合是研究拉伸取向聚合物网络微观结构的有力手段.     

脑科学研究中的质子磁共振波谱方法

核磁共振（NMR）波谱作为一种操作简单、高效且重复性良好的技术手段，在脑科学领域的应用日益广泛，尤其是离体核磁共振氢谱（¹H NMR）和活体核磁共振氢谱（¹H MRS）.¹H NMR和¹H MRS在实验设计、样品预处理、数据处理等方面各有优劣、各擅胜场.本综述主要从适用范围、样品预处理、数据处理分析等方面，对二者在方法学层面的研究现状进行总结和讨论，以期为脑科学领域的研究者进行大脑代谢相关研究时提供一定的参考和帮助.     

胰岛素异常积累诱发转移性致癌通路激活的模型化研究

本文基于质量作用动力学与Michaelis-Menten方程建立理论模型,研究胰岛素异常积累诱发转移性致癌通路激活特性.理论模型考虑胰岛素通过激活PI3K-AKT-mTOR信号传导途径调控AKT-MDM2-P53-PTEN信号通路,以及胰岛素异常积累诱发JAK2/STAT5转移性致癌通路信号激活特性.研究发现,在JAK2/STAT5通路信号传导过程中,酪氨酸磷酸化的STAT5单体迅速转化为STAT5二聚体.随着异常胰岛素积累的增加,磷酸化的STAT5二聚体、酪氨酸磷酸化STAT5二聚体表达水平进一步提升.由此表明了,异常胰岛素积累诱发JAK2/STAT5转移性致癌通路激活.胰岛素异常积累通过直接提升JAK2的表达,导致了AKT的表达异常升高,致使细胞糖原代谢紊乱,P53蛋白抑癌作用降低,促进的癌症的发生发展. miR-378作为非常重要的抑癌因子,在JAK2/STAT5转移性致癌信号通路信号作用下,miR-378的抑癌效应被明显削弱,由此也表明了转移性癌症的复杂性.通过分析模型中各参数的敏感性,确定了JAK2/STAT5信号通路创设致癌微环境的灵敏性.本文理论结果符合实验理论观测,可为...     

Roles of PI3K and JAK pathways in viability of retinal ganglion cells after acute elevation of intraocular pressure in rats with different autoimmune backgrounds

Background  

We recently showed that whereas inhibition of PI3K/akt or JAK/STAT pathway promoted retinal ganglion cell (RGC) survival after optic nerve (ON) injury in Fischer 344 (F344) rats, the same inhibition resulted in aggravated RGC loss after acute intraocular pressure (IOP) elevation in Sprague Dawley (SPD) rats. In addition, the responses of macrophages to ON injury and acute IOP elevation were different between F344 and Lewis rats, i.e., different autoimmune profiles. Using an acute IOP elevation paradigm in this study, we investigated 1) whether autoimmune background influences PI3K/akt and JAK/STAT functions by examining the effect of PI3K/akt and JAK/STAT pathway inhibition on RGC survival in F344 and Lewis rats, and 2) whether differential actions of macrophages occur in PI3K/akt and JAK/STAT pathways-dependent modulation of RGC survival. IOP elevation was performed at 110 mmHg for 2 hours. PI3K/akt and JAK/STAT pathway inhibitors were applied intravitreally to block their respective pathway signaling transduction. Because macrophage invasion was seen in the eye after the pathway inhibition, to examine the role of these pathways independent of macrophages, macrophages in the retina were removed by intravitreal application of clodronate liposomes. Viable RGCs were retrogradely labelled by FluoroGold 40 hours before animal sacrifice.     

LED照明系统的光谱组成对糖脂代谢的影响

哺乳动物昼夜节律系统对不同光谱组成敏感性不同。时差光照模式可导致昼夜节律紊乱进而增加患代谢性疾病的风险。然而,光谱组成是否影响时差光照模式的代谢效应尚不明确。采用昼夜节律系统敏感性显著不同的窄带LED光照（蓝光和红光波段）和宽带LED白光,分析光谱组成对时差光照模式下小鼠糖脂代谢功能的影响,并与正常光照模式进行比较。光照强度均采用120 μW·cm-2。结果显示白光时差组小鼠体重增加最多。红光时差组小鼠出现严重脂质代谢紊乱,并伴有肝功能受损。白光下时差光照会显著降低葡萄糖耐量和胰岛素敏感性,而红光和蓝光能阻碍时差光照引起空腹血糖升高。研究表明调整光谱组成可能改善时差光照模式对糖脂代谢的不良影响。     

Understanding the structural features of JAK2 inhibitors: a combined 3D-QSAR,DFT and molecular dynamics study

Molecular Diversity - JAK2 plays a critical role in JAK/STAT signaling pathway and in patho-mechanism of myeloproliferative disorders and autoimmune diseases. Thus, effective JAK2 inhibitors...     

基于UHPLC-QE-MS的CCI模型大鼠的血清代谢组学研究

采用超高效液相色谱-四级杆静电场轨道阱质谱（UHPLC-QE-MS）非靶向代谢组学方法,观察CCI模型大鼠血清内源性代谢物的变化,筛选出慢性坐骨神经痛大鼠血清差异性代谢物,分析慢性疼痛对差异性代谢物的影响。将12只SPF级SD雄性大鼠随机均分为正常组和坐骨神经慢性压迫损伤（CCI）组,每组6只。CCI组建立大鼠左侧坐骨神经慢性压迫损伤模型,正常组除不结扎坐骨神经,其余步骤一样。14天后腹主动脉采血, 分离血清,对大鼠血清中的代谢物进行代谢组学检测。利用UHPLC-QE-MS技术并结合PCA(主成分分析)筛选差异代谢物,利用MetabolicAnalyst5.0进行差异代谢物的富集分析。富集分析结果表明,与正常对照组相比,CCI模型大鼠血清有机酸、有机杂环化合物、脂肪酰基、碳水化合物、核酸、有机氮化合物、碳氢化合物等9类代谢物具有统计学差异。结果表明：基于UHPLC-QE-MS的血清代谢组学方法能够有效区分正常组和CCI组,筛选出的差异代谢物有助于慢性疼痛的机制及药物靶点研究。     

Formation of luminescent (NH4)2SiF6 phase from vapour etching-based porous silicon

In this paper we describe the formation of a luminescent (NH₄)₂SiF₆ via porous silicon (PS) obtained from HNO₃/HF vapour etching (VE) silicon (Si) substrates. It was found that at specific conditions, PS transforms in a luminescent thick white powder (WP) layer. Scanning electron microscopy (SEM) revealed that the WP has a coral-like structure. It was also found that PS persists as an intermediate layer between the Si substrate and the WP, and seems to be the seed that transforms into the WP. SEM microanalysis show that the WP is essentially composed of silicon (Si), nitrogen (N) and fluorine (F). Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy investigations show that this WP contains SiF₆²⁻ and NH₄⁺ ions and N---H chemical bonds. X-ray diffraction (XRD) patterns of the WP confirm that a (NH₄)₂SiF₆ cubic phase is concerned. SEM microanalyses show an excess of Si in the WP matrix. FTIR spectroscopy and XRD analysis reveal the presence of crystalline Si particles and SiO_x, both originating from the excess of Si. The (NH₄)₂SiF₆ WP phase emits an intense photoluminescence (PL) band, shifted towards higher energies as compared to the starting PS layer. The possible origin and mechanism of the luminescence emission was discussed taking into account the ability of small SiO_x-surrounded Si particles to emit PL at rather high energy. The wide range variation of the thickness of the (NH₄)₂SiF₆ WP may be easily used for the grooving of Si wafers.     

pH对血清影响的1H NMR研究

维持血液的pH在7.35～7.45范围内,是生命的基本需要. 人体生理状态的改变往往会伴随或者引发血液pH的变化. 本文通过扩散加权、横向弛豫加权以及饱和转移差谱等¹H NMR方法,对pH 7.0～7.8的血清体系进行研究,观察其中大分子和小分子代谢物的变化. 实验结果表明 pH的改变不仅能够引起血清中一些小分子代谢物化学位移的改变,还会影响小分子代谢物与蛋白的相互作用,引起这些小分子结合态和游离态含量的变化. 此外,没有观察到血清蛋白信号的明显变化,仅血清白蛋白赖氨酰信号随pH增高有高场位移.