茶叶中营养元素钾、钙的快速提取与测定

钾和钙都是人体必须的金属元素,钾是机体重要的电解质,其主要功能是调解与维持细胞内液的容量及渗透压,维持心肌正常运动;钙是维持细胞正常生理状态所必需的,降低毛细管和细胞膜的渗透性[1]。茶叶中富含钾和钙,多饮茶有益于人体健康[2]。对于生物样品进行前处理,一般分为干法消化和湿法消化。干法具有简单快速,干扰少,污染少等优点,但在消化过程因一些元素易挥发而损失;湿法消化则费时费力,极易带入污染物。近年来报道用微波消化[3],但在实践中对于微波炉的质量要求很高,难于推广使用。对于钾和钙的测定,国标中测定方法有滴定法和火焰光度法…     

Na~+-Ca~(2+)交换机制在心肌缺血-再灌注损伤中的发病学意义

本工作在大鼠的离体灌流心脏和分离的成年大鼠心肌细胞上进行了系统实验,结果表明心肌缺血-再灌注时细胞外钙离子内流的主要机制在于缺血期细胞内钠离子超负荷,激活了心肌质膜上Na~+-Ca~(2+)交换的反向运转,从而使细胞外大量Ca~(2+)内流,形成细胞内Ca~(2+)超负荷,后者导致心肌的不可逆损伤。     

Fura-2荧光探针法检测细胞内La~(3+)

使用Fura - 2荧光探针技术 ,检测细胞内的镧离子浓度 [La3+]i 变化 ,研究其跨膜行为。结果显示 ,细胞外镧 [La3+]o(0 .1mmol/L)可使细胞内镧离子浓度增加 ,说明镧离子能够跨越小鼠心肌细胞膜 ,讨论了跨膜机理。     

缺氧预处理诱导心肌细胞蛋白质组变化的初步研究

缺氧预处理(hypoxia preconditioning, HPC)可模拟缺血预处理(ischemic preconditioning, IPC)对缺血/再灌注心肌的保护作用, 涉及细胞内众多分子事件. 本工作旨在采用双向电泳和质谱分析等蛋白质组分析技术, 发现缺氧预处理后心肌细胞蛋白质整体表达上的变化, 初步分析其与缺氧预处理心肌保护作用的关系. 将原代培养的SD乳鼠心肌细胞分为2组(n＝6): (1)缺氧预处理组(HPC): 将细胞置缺氧仓内短暂缺氧20 min进行缺氧预处理(HPC), 制备心肌细胞蛋白提取物; (2)对照组(control): 细胞置于培养箱内持续常氧孵育至实验结束, 提取蛋白. 采用双向凝胶电泳和图像扫描, 经蛋白样本分离和考马斯亮蓝染色后比较分析, 选取3个差异表达蛋白点进行胶内酶切、肽质量指纹图谱分析和数据库检索. 双向电泳可分离约529±45个蛋白质, 点匹配率约为78%±7.5%. 18种蛋白质在HPC后发生明显表达差异, 其中12种蛋白质表达降低, 6种表达增高. 经质谱分析鉴定出的3种蛋白质分别为myosin light polypeptide 3, nucleoside diphosphate kinase (NDPK)和calreticulin (CRT). 缺氧预处理引起心肌细胞蛋白质组变化, 初步发现其中myosin light polypeptide 3表达下调、nucleoside diphosphate kinase和calreticulin表达增加, 可能通过调节心肌细胞的收缩性、激活G蛋白、调节细胞内Ca^2＋浓度而保护心肌. 本工作通过研究缺氧预处理延迟保护过程中心肌内源性蛋白表达水平的变化, 有助于从细胞水平探讨预处理延迟保护机制.     

脑源性神经营养因子保护GdCl_3对神经元与星形胶质细胞共培养体系中的毒性作用

星形胶质细胞和神经元之间的相互作用对于神经元的生长及调节过程十分重要.脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)是脑内广泛分布的一类神经营养因子,除神经元分泌外,星形胶质细胞分泌BDNF功能在神经细胞损伤和神经退行性病变过程起重要作用.本实验之前的研究表明,Gd引起的神经元死亡伴随线粒体功能的损伤,如线粒体呼吸链功能障碍,ATP的合成量的减少和线粒体膜电位的降低.同时细胞内ROS水平的升高.抑制细胞氧化应激水平能够降低Gd暴露后神经元的死亡.神经元产生BDNF功能的影响可能和ROS介导的细胞毒性有密切的关系.因此,Gd对神经元分泌BDNF功能的影响可能是其导致神经毒性的又一因素,本实验研究了Gd对单独培养的神经元以及神经元与星形胶质细胞共培养体系的作用.通过测定细胞上清乳酸脱氢酶(LDH)的活性和观察PI阳性染色的细胞数目来分析细胞死亡率.结果表明,单独培养的神经元暴露GdCl3 12h后,细胞上清LDH的活力显著增加(约40%).但是,与星形胶质细胞共培养或者单独培养的星形胶质细胞暴露于GdCl3后并没有LDH的显著增加.BDNF能够降低Gd导致的细胞上清LDH的升高.同时,单独培养的神经元暴露于GdCl3后,PI阳性染色的细胞数目明显增多.与星形胶质细胞共培养或者BDNF的干预均能够降低Gd导致的PI阳性染色数目的增加.因此,Gd引起的神经元死亡和其对细胞产生BDNF功能的影响有关系,星形胶质细胞能够够减轻Gd对神经元的毒性作用.用DCFH-DA标记细胞内ROS,用激光共聚焦显微镜(CLSM)观察不同细胞用GdCl3孵育后细胞内ROS荧光强度.结果提示,用20μM的GdCl3孵育不同细胞12h后,单独培养的神经元细胞内ROS水平显著升高.但是与星形胶质细胞共培养或者BDNF处理的神经元,ROS水平并没有明显的升高.因此,与星形胶质细胞共培养或者BDNF的干预能够降低Gd引起的神经元的死亡.BDNF能够降低Gd诱导的神经元ROS水平的升高以及细胞的死亡.因此,对细胞产生BDNF功能的影响可能是Gd导致神经元细胞毒性的主要因素之一.实验结果显示,GdCl3孵育单独培养的神经元不同时间后,BDNF mRNA和蛋白表达随着GdCl3孵育时间的延长而降低.当GdCl3孵育时间达到12h时,表达量降低了约25%.当GdCl3孵育时间达到24h时,对BDNF表达的影响进一步加强.但与单独培养的神经元相比,当神经元与星形胶质共培养时,20μM的GdCl3孵育细胞并没有引起BDNF表达的明显降低.因此,星形胶质细胞能够通过调节BDNF的表达对神经元的损伤起到保护作用,神经元中BDNF水平的维持可能来源于直接星形胶质细胞分泌的BDNF,或者由外源性BDNF诱导了神经元中BDNF的表达.我们提出了一种可能的分子机制,将有助于理解钆化合物对神经细胞的毒理作用.     

甲基弯菌IMV3011细胞生物催化二氧化碳制甲醇

甲基弯菌IMV 3011可以催化二氧化碳生物转化生成甲醇.在细胞悬浮液中充入二氧化碳后,反应一段时间后在反应液中检测到了甲醇产生.但是甲烷氧化细菌细胞合成甲醇的能力受到了细胞内还原当量的限制.研究发现,细胞内贮存的聚-β羟基丁酸(PHB)分解后能够产生还原当量,可以提高甲醇的产生能力.本文通过改变培养基中氮和铜的起始浓度对PHB积累量进行调节来提高甲基弯菌IMV 3011还原二氧化碳生成甲醇的能力.结果表明,随着细胞内PHB含量的增加甲醇的产生能力也会增加.当细胞内PHB的积累量达到38.6%时,将二氧化碳还原成甲醇的能力最强.当PHB的积累量超过38.6%时细胞生成甲醇的能力反而降低.     

三角褐指藻对镉的富集机制和转化途径

本论文报道了在典型配体乙二胺四乙酸(EDTA)和半胱氨酸(Cys)的存在下三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)对镉(Cd)的富集机制和转化途径. 毒性试验表明, 两种配体均可有效降低Cd对三角褐指藻的毒性. ICP-MS分析结果表明, EDTA存在下细胞表面吸附和内部吸收Cd的量随着培养液中EDTA浓度的升高(自由Cd²⁺浓度的降低)而降低, 基本符合自由离子活度模型(Free ion activity model, FIAM)的预测; 而Cys存在时, 细胞表面吸附Cd的量随着Cys浓度的增大呈现先增加后降低的趋势. 在Cys浓度由空白浓度增加至4.45 µmol/L时, 细胞内部吸收Cd的量呈现增加趋势; 而大于4.45 µmol/L时, 又趋于同一水平的现象, 结果偏离FIAM. FTIR和XPS研究确证了细胞壁上的?OH和−NH₂基团对Cd的吸附起主要作用. Cd胁迫后P. tricornutum细胞内诱导合成的植物螯合肽(PCs)的HPLC和ESI-IT-MS分析结果证实造成这两种配体对P. tricornutum积累和转化Cd行为产生不同影响的主要原因是Cys作为Cd²⁺的配体的同时, 又是P. tricornutum细胞内PCs合成的前驱体之一. P. tricornutum细胞内PCs、氧化型PCs以及Cd-PC2的发现证明了Cd诱导P. tricornutum合成的PCs反过来钝化细胞内吸收的Cd, 降低了其对P. tricornutum细胞的氧化毒性.     

微流控芯片上的肿瘤组织微阵列构建

研发了一种多层复合微流控芯片,包含64细胞培养微孔阵列,该微阵列集成了细胞进样、水凝胶三维支架形成和持续灌流培养的过程.以MCF-7乳腺癌细胞为模型,连续培养中监测细胞存活率、细胞密度、增殖率和细胞内pH值,并同时进行冰冻切片后免疫组化染色.实验结果显示,乳腺癌细胞在水凝胶微球中增殖形成了类组织结构.E-cadherin及Vinculin在细胞内、细胞间隙均出现较强表达,提示水凝胶微球中细胞建立了细胞-细胞、细胞-间质连接.芯片上连续培养15天内细胞存活率保持在85％以上,细胞增殖率随时间延长而递减.细胞内pH值检测显示芯片3D培养细胞内部呈现明显的酸化,其程度随着细胞密度增大而增加.这种芯片肿瘤组织微阵列构建方法简单高效,有望发展成为肿瘤研究的有力工具.     

测定细胞内游离钙的有机显色剂和荧光试剂

钙离子调节着活细胞内大量重要的生理和生化过程。多种形式的细胞损伤或细胞处于病理生理状态下常伴有胞内钙水平的增高,例如,心肌缺血或缺血后再灌注引起的心肌损伤和恶性心律失常的发生即是如此。事实上,细胞钙的转运和利用及其与某些疾病发生和发展的关系已成为当前生命科学研究中的前沿课题。为了深入研究钙的生物学作用机理,给预防或     

多壁碳纳米管诱导A549细胞氧化应激与去极化线粒体膜电位

以人肺上皮细胞系A549为模型细胞, 探讨多壁碳纳米管的细胞毒性效应及其机制. A549细胞暴露于不同浓度(0~300 μg/mL)的多壁碳纳米管后, 用MTT比色法检测细胞活力和Hoechst 33342染色法观察细胞形态; 用活性氧(ROS)敏感探针2',7'-二氯荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)结合流式细胞仪检测细胞内ROS水平; 用荧光探针JC-1结合激光共聚焦显微镜检测细胞线粒体膜电位ΔΨm的变化; 用免疫荧光和蛋白印迹法检测细胞氧化应激敏感蛋白血红素氧合酶-1(HO-1)的表达水平. 结果表明, 多壁碳纳米管可引起A549细胞活性降低、细胞内活性氧ROS过量产生以及谷胱甘肽GSH含量下降, 诱导细胞氧化应激效应; 抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)抑制多壁碳纳米管诱导的A549细胞内ROS的产生. 多壁碳纳米管处理A549细胞2 h后, 诱发细胞线粒体膜电位下降; 多壁碳纳米管诱导细胞氧化应激的同时伴有适应性应激蛋白HO-1的上调表达. 结果表明, 细胞氧化应激和线粒体膜电位去极化可能是多壁碳纳米管诱导A549细胞毒性效应的重要机制.