胰蛋白酶对红细胞膜生物物理特性的影响

通过胰蛋白酶作用于红细胞膜,造成红细胞膜不同程度的损伤,改变其膜的生物物理特性。采用新型激光衍射法测量了上述血样的弹性模量Ｅ和膜粘度μｍ。同时通过ＤＰＨ标记的萤光偏振法测定了这些红细胞膜的流动性,并采用ＭＳＬ标记的电子自旋共振波谱技术（ＥＳＲ）测量了红细胞膜蛋白构象的动态变化,对上述红细胞膜结构改变所引起的微观流变特性的变化进行了初步探讨。     

高原低氧习服大鼠红细胞变形性的变化规律及其分子机制

目的：探讨高原低氧习服大鼠红细胞变形性的变化规律及其分子机制。方法：将健康雄性大鼠随机分为3组（n=10）：常氧对照组、急性低氧组和低氧习服组。模拟高原低氧环境对大鼠分别进行急性低氧和间断低氧习服,麻醉后心脏采血,分别测定大鼠红细胞变形性、膜流动性、膜胆固醇和总磷脂含量、膜磷脂成分的含量、红细胞ATP酶活性、红细胞内Na＋和Ca2＋浓度及建立红细胞膜蛋白质双向电泳图谱,寻找差异蛋白质点,对其进行质谱鉴定。结果：①急性低氧大鼠红细胞变形性、膜流动性、膜胆固醇和总磷脂含量、红细胞ATP酶活性均降低;红细胞内Na＋和Ca2＋浓度均增高;红细胞膜磷脂酰丝氨酸（PS）、鞘磷脂（SM）含量增加,磷脂酰胆碱（PC）含量降低;建立了红细胞膜蛋白质双向电泳图谱,选取7个差异蛋白质点,其中4个在急性低氧后表达降低。②低氧习服大鼠红细胞变形性、膜流动性、膜胆固醇和总磷脂含量、红细胞ATP酶活性明显均增高;红细胞内Na＋和Ca2＋浓度均降低;红细胞膜PS、SM含量降低,PC含量增加;上述7个差异蛋白质点中4个在低氧习服后表达增高,3个表达降低,质谱技术鉴定结果为补体结合蛋白、水通道蛋白、膜攻击复合物抑制因子、葡萄糖运载体、脂质移行酶、氨基磷脂转移酶、依赖ATP的翻转酶,其中后三个酶与红细胞膜磷脂翻转有关。结论：急性低氧引起红细胞变形性、膜流动性、膜蛋白质表达、红细胞ATP酶活性及胞内Na＋和Ca2＋浓度方面相应的改变;经低氧习服后,上述指标有所改善,低氧习服对急性低氧引起红细胞的影响具有一定的保护作用;红细胞膜上的3种蛋白质,包括脂质移行酶、氨基磷脂转移酶和依赖ATP的翻转酶在低氧习服改善红细胞变形性的机制中可能发挥重要的作用。     

激光生物学技术研究高脂血症大鼠红细胞变形能力改变及其机制

目的:通过研究红细胞膜流动性以及红细胞骨架结构的改变,进一步探讨高脂血症大鼠红细胞变形能力改变的机制。方法:16只Wistar大鼠随机分为两组:高血症组和对照组。高脂组给予高脂饮食。16周后,腹主动脉采血,采用酶比色法检测血浆甘油三脂、胆固醇含量;并利用激光衍射法测定红细胞变形指数、取向指数,荧光偏振法测定红细胞膜流动性,激光共聚焦显微镜观测红细胞骨架改变和红细胞F-actin的含量。结果:发现高脂血症大鼠红细胞的变形指数、取向指数以及红细胞膜的流动性显著降低(P<0.05),红细胞形态和骨架发生改变,F-actin含量显著降低(P<0.05)。结论:高脂血症大鼠红细胞变形能力降低与红细胞膜结构改变有一定的关系。     

萎缩性肌强直(MYD)患者红细胞膜生物物理特性的研究

作者用荧光方法测定了MYD患者红细胞和正常人红细胞在不同细胞外液K~+浓度下的膜电位,结果MYD患者红细胞膜电位比正常人高;荧光偏振法研究结果表明,MYD患者红细胞膜流动性比正常人高;细胞电泳方法发现MYD患者红细胞电泳迁移率亦较正常人高.这些生物物理特性的改变是相互联系的、反映了MYD患者红细胞膜结构的变化并将直接影响膜的代谢和功能.     

大强度训练及恢复后大鼠红细胞变形能力和红细胞膜蛋白的变化

目的 :探讨运动对红细胞变形性和红细胞膜蛋白的影响及其相互关系。方法 :设计不同强度的训练方案 ,用激光衍射法测定红细胞变形能力 ,用SDS PAGE方法测定一定体积大鼠红细胞膜中的重要蛋白带 3蛋白 (band 3)和肌动蛋白 (actin)的含量 ,研究运动即刻和恢复后红细胞变形性及膜蛋白的变化。结果 :长期的运动训练会促进大鼠红细胞变形能力的改善和红细胞膜band 3蛋白和actin的良好发展 ,一次大强度训练会引起红细胞膜band 3蛋白和actin含量的减少 ,大鼠红细胞变形能力降低 ,一周和二周的大强度训练会提高恢复期大鼠红细胞的变形能力和红细胞膜band 3蛋白和actin含量。结论 :运动训练造成的红细胞膜蛋白含量的变化 ,导致了红细胞膜结构的改变 ,从而影响红细胞变形能力 ,可能是训练对红细胞变形能力的作用机制之一。     

缺锌对大鼠红细胞膜生物物理性质的影响

利用激光衍射仪,荧光分光光度法,ＥＳＲ等牲物理技术和缺锌大鼠模型,研究缺锌对大鼠红细胞膜生物物理性质的影响,实验结果表明缺锌使大鼠红细胞的变形能力增大,稳定性降低,红细胞膜脂的流动性和膜蛋白的运动性增加,支持了锌具有维持膜结构和功能和生理作用的理论;为膜结构和功能的改变是缺锌病理变化主要原因的假说提供了实验依据。     

竹红菌甲素对红细胞膜和几种磷脂脂质体膜的流动性的光敏损伤

本文以荧光探针为手段,通过测量膜偏振度的变化,探讨了竹红菌甲素光敏作用对红细胞膜和几种磷脂脂质体膜的流动性的损伤。结果表明,甲素光敏作用使不同种类的磷脂(DPPC,DPPC/DPPE,红细胞膜磷脂)脂质体的流动性增加,其对光敏作用的敏感程度为红细胞膜磷脂脂质体显著小于DPPC/DPPE脂质体及DPPC脂质体。对红细胞膜来说,甲素光敏作用使其流动性呈现先降低而后增加的现象。去除膜上的spectrin以及用胰蛋白酶处理可使这种流动性变化的幅度受到抑制。据此,我们认为,膜磷脂,膜蛋白对甲素光敏作用中膜流动性的变化有着不同的影响,膜蛋白,特别是spectrin,是其中极重要的因素。     

急性热应激对大鼠肺细胞膜磷脂代谢及膜流动性的影响

使用高效液相色谱法测定了正常健康雄性大鼠经急性热应激致肛温达42℃后,肺细胞膜中磷脂酰丝氨酸(PS),磷脂酰胆碱(PC)的变化,同时用荧光探剂标记红细胞和肺组织细胞膜制剂,采用偏振荧光法测定了膜流动性的改变。结果表明,正常大鼠的PS和PC分别为425.1±68.1μg/g湿重和53.5±9.7mg/g湿重,肛温达42℃持续15min时,两者明显减低,分别为224.3±51.3μg/g湿重和26.5±5.5mg/g湿重。热应激大鼠置于室温下恢复4h后,两者又都回到正常水平。热应激后,大鼠红细胞膜及肺组织细胞膜的流动性明显降低。表明膜磷脂含量的改变对膜流动性有明显的影响。     

运动中脂质过氧化物对人体红细胞膜结构和功能的影响

运动对红细胞某些特性的影响非常明显,其作用涉及到红细胞膜、代谢酶类和血红蛋白。先前的研究表明,运动中红细胞的破坏增多是引发运动性贫血的重要原因,但这些改变最终都归结于损伤红细胞膜的结构和功能,造成膜机械脆性和渗透性的增加,红细胞变形性降低,使其易于被破坏或被网状内皮系统所清除,从而导致运动性贫血的发生。 近来,愈来愈多的研究观察表明,氧自由基(OFR)引发的膜脂质过氧化反应是导致膜的液态性、流动性以及通透性改变,造成膜功能障碍。这为我们探索运动加速红细胞破坏、缩短红细胞寿命的机     

沙棘籽油和硒强化沙棘籽油对大鼠红细胞膜结构稳定性的研究

本文通过在普通饲料中追加10％的沙棘籽油或硒强化沙棘籽油来提高食物中V-E或者V-E和硒的水平后,观察了其对正常大鼠红细胞膜结构稳定性的影响。结果表明,沙棘籽油组和硒强化组大鼠红细胞膜上LPO含量明显低于正常对照组(P<0.05),但膜上唾液酸与巯基总量却显著高于对照组。此外,硒强化组动物红细胞内Se-GSH-Px活性明显高于其它两个组。然而,红细胞膜流动性却在三组之间未发现有明显差异。实验提示,沙棘籽油和硒强化沙棘籽油能稳定正常大鼠红细胞膜的结构可能与其抑制膜脂质过氧化作用有关。     

ESR研究急性运动及恢复期大鼠RBCM脂流动性的改变

本文以大鼠递增负荷力竭性运动为模型,利用电子自旋共振（ＥＳＲ）技术测定急性运动中及不同时程恢复期红细胞膜（ＲＢＣＭ）脂流动性的改变。ＲＢＣＭ脂尾部流动性在短时间中等强度运动（三级负荷末）即有明显下降（Ｐ＜０．０５）,在运动后恢复期进行性加重,并于运动后１２ｈ达极显著改变（Ｐ＜０．０１）：此时膜脂头部流动性也明显下降（Ｐ＜０．０５）。之后二者均有恢复趋势,提示递增负荷力竭性运动对ＲＢＣＭ脂流动性有重要影响,并且ＲＢＣＭ脂流动性与膜功能相互作用,互相影响     

人心肌缺血/再灌注期间红细胞膜分子流动性改变的机理研究

对开心手术病人心肌缺血／再灌注过程中冠状静脉窦血中的红细胞流变性变化和红细胞膜分子结构的改变进行了研究。结果表明,再灌注即刻心脏产生大量自由基,并持续到再灌注第２０分钟时才大幅度回落;于再灌注后的２０分钟的自由基产生时相期间,除红细胞膜蛋白分子和脂质分子的τｐ、τｌ均明显延长外,还伴有血浆ＭＤＡ水平的明显增加和ＳＯＤ活性的显著降低,及红细胞内ＧＳＨ－Ｐｘ活性升高;与此同时其红细胞膜蛋白分子的α螺旋先减少后渐回复和β折叠渐增加并伴有羧基（ＣＯＯＨ）和氨基（ＮＨ３）的减少,而其红细胞膜脂质分子的磷氧双键（Ｐ＝Ｏ）、羰基（Ｃ＝Ｏ）和多不饱和键（Ｃ＝Ｃ）则增加;说明（１）再灌注期间氧自由基分别引起了红细胞膜蛋白分子碳端和氮端的改变及膜磷脂分子亲水区和疏水区化学结构的变化,（２）蛋白分子碳、氮端的变化造成了膜蛋白分子构象的改变,（３）蛋白分子和磷脂分子化学结构及构象的改变是红细胞膜这些分子流动性明显恶化的根本原因。     

梗阻性高胆红素血症红细胞膜成分与结构的相关性研究

为进一步证明梗阻性高胆红素血症对细胞膜的损伤作用,探讨胆红素的毒性机理,我们采用毛细管电泳,圆二色谱,质谱,荧光偏振等方法,研究了红细胞膜蛋白的组成及膜的构象关系,结合膜脂的变化情况,反映了梗阻性高胆红素血症时红细胞膜的成分受到明显的影响,膜脂发生脂质过氧化、膜蛋白被氧化性降解,破坏了细胞骨架,使细胞膜的正常结构被破坏,膜流动性增大、膜稳定性下降,从而细胞不能维持其正常的生物功能。     

红细胞膜对NO_2~-通透性的研究

本文采用NO_2~-快速测量红细胞膜对阴离子的通透特性.NO_2~-跨膜运输进红细胞内后,和血红蛋白相互作用,使后者变为高铁血红蛋白,改变了红细胞内血红蛋白的吸收光谱,进而影响细胞悬浮液的光学特性.据此,测量加入NO_2~-后红细胞悬浮液在特定波长处光密度的时间变化,即能追踪阴离子跨膜运输的动态过程.红细胞膜阴离子运输专一性抑制剂DIDS能抑制约70%的NO_2~-跨膜运输.在15-38℃温度范围检测了NO_2~-跨膜通透速率的温度特性,给出活化能为60KJ·mol~(-1).     

Ⅱ型糖尿病患者红细胞膜葡萄糖运输体异常的研究

用葡萄糖跨膜运输蛋白的抑制剂－根皮素,观察到它对Ⅱ型糖尿病患者红细胞膜葡萄糖输入的抑制常数显著增大,提示了患者葡萄糖运输体外侧和底物分子结合位点发生了结构改变。进一步,测量了和膜上葡萄糖运输体能特异结合的葡萄糖、细胞松弛素Ｂ、根皮素等对血影膜上色氨酸残基荧光的淬灭效应。由淬灭效应前后血影膜荧光强度的相对变化,证实患者红细胞膜对葡萄糖转运功能的异常和运输蛋白中某些色氨酸残基（特别是膜外侧区段）周围结构的改变有关。     

铁缺乏及运动对大鼠红细胞膜圆二色谱、膜表面电荷及膜流动性的影响

采用圆二色谱、膜表面电荷及膜流动性指标测定了铁缺乏和运动大鼠红细胞膜的损伤变化。发现铁缺乏和运动两因素同时存在时红细胞膜蛋白的α－螺旋含量显著偏高,边缘缺铁运动组偏低。运动使红细胞膜表面电荷显著下降。反映膜脂质流动性的,值各实验组差异不显著。提示缺铁和运动所致膜损伤与膜蛋白氧化修饰或膜蛋白成分增减有关。     

血红蛋白对人红细胞膜流动性的影响

本文报道了pH7.5时血红蛋白和红细胞膜的结合效应.在10—45℃温度范围内观察到血红蛋白对膜脂质流动性的限制作用.看来这种限制作用不是脂质过氧化所致,而是血红蛋白和红细胞膜直接作用的结果.对流动性大的膜,血红蛋白的效应也随之增大.高铁血红蛋白及红细胞膜去胆固醇皆能修饰血红蛋白和膜的相互作用.     

不同发育阶段红系造血细胞的生物力学特性和血液流变特性的变化

用可诱发小鼠贫血的病毒(anemia-inducing strain friend’s virus, FVA)感染BALB/c小鼠, 15 d后取其脾脏, 分离出原红细胞, 在加促红细胞生成素(EPO)等的培养基中培养12, 24, 48 h, 获得大量相对同步化的早幼红细胞、中幼红细胞、晚幼红细胞, 研究了不同发育阶段的上述早期红系造血细胞的生物力学及血液流变学特性的变化规律. 发现不同发育阶段的早期红系造血细胞, 随着发育其电泳率、渗透脆性、膜的流动性和黏弹性都发生了改变, 这种改变与膜脂的组成、膜蛋白、细胞膜的骨架蛋白、脂质分子与蛋白质分子的相互作用有关.     

天花粉蛋白对红细胞损伤作用的AFM研究

目的：利用原子力显微镜（atomic force microscopy,简称AFM）观察红细胞（red blood cells,简称RBC）与天花粉蛋白（trichosanthin,简称TCS）作用后形态上的变化以及细胞膜的损伤情况。方法：将1.2mg/ml的TCS溶液与红细胞的PBS缓冲溶液（pH7.4)按1：4的比例混合,在35℃温度下作用2h后,用原子力显微镜观察受损的红细胞,与正常红细胞进行对比。结果：（1）与正常红细胞相比,与TCS作用后的红细胞的高度明显降低,凹陷部分更加明显。（2）对红细胞上小范围扫描成像的结果显示,受损后的红细胞膜表面结构发生了变化,膜表面颗粒排列的特征依然存在,但颗粒之间开始产生连接。结论：TCS能损伤红细胞膜,改变细胞膜的微结构,引起红细胞的溶血作用。     

γ辐射对红细胞膜流动性的影响

我们实验以红细胞膜作为材料,使用ANS和DPH荧光探针测量红细胞膜的荧光强度和偏振度。发现γ辐照红细胞膜剂量从4.6×10~3拉德增至148×10~3拉德,而ANS和DPH的荧光强度随剂量的增加而降低,荧光偏振度随剂量的增加而增加,这些结果表明γ辐照引起红细胞膜流动性降低。但荧光强度的减少并不伴随荧光光谱的变化。ANS与γ辐照的膜结合量也没有改变,因此荧光强度的减少可能是由于在辐照的膜中ANS荧光量子产率的降低。在我们的实验中γ辐射对ANS探针所引起的荧光变化较DPH灵敏,看来γ辐射首先影响膜蛋白。