NO体外供体硝普钠诱导蚕豆气孔保卫细胞死亡机理研究

为分析NO在植物细胞死亡过程中的作用,以蚕豆表皮条和NO体外供体硝普钠(SNP)及NO信号途径抑制剂为材料,采用表皮条生物法,探讨SNP对蚕豆叶面保卫细胞的毒性机理.结果表明:(1)0.5～9 mmol· L-1的SNP可使蚕豆气孔保卫细胞活性降低,部分细胞死亡,且随着SNP浓度的增高细胞死亡率增高.(2)凋亡抑制剂Z-Asp-CH2-DCB或TLCK可显著降低SNP诱发的保卫细胞死亡率.(3)抗坏血酸(AsA)、过氧化氢酶(CAT)、Ca2+螯合剂EGTA或Ca2+通道抑制剂LaCl3与SNP共同作用时,细胞死亡率显著降低.(4)NO清除剂c-PTIO、MAPK激酶抑制剂PD98059和鸟苷酸环化酶抑制荆ODQ亦能有效阻止SNP诱发的细胞死亡.研究发现,较高浓度的SNP可诱导蚕豆保卫细胞程序性死亡,SNP诱发植物细胞死亡与胁迫组保卫细胞内NO、ROS和Ca2+水平升高有关,cGMP和MAPK参与了SNP诱发的细胞死亡.     

盐胁迫诱导的大麦基因差异性表达

大麦幼苗经 0 .2 0mol·L- 1 的NaCl溶液胁迫后 ,从幼根中提取细胞总RNA ,选择OligodT1 2 CA为锚定引物 ,反转录合成cDNA第一链 ,并以此为模板 ,用随机引物进行PCR扩增 ,琼脂糖电泳分离扩增产物 ,得到 5个在胁迫组中特异性表达而未经盐胁迫组中不表达的片段。结果表明大麦幼苗在盐胁迫时发生特异性基因表达     

小麦幼苗生长及其抗氧化酶活性对模拟酸雨与金属离子复合胁迫的响应

通过水培试验,研究了模拟酸雨(pH 3.5)与Al(3、30 mg/L)、Pb(25、250 mg/L)、Cd(0.11、mg/L)单独或复合胁迫对小麦幼苗生长及抗氧化酶活性的影响。结果表明,模拟酸雨与Al、Pb、Cd单独或复合处理12 d后,小麦幼苗根长降低54.01%~94.81%,苗高降低18.88%~77.95%,单粒萌根数降低21.87%~80.37%,其生长发育受到显著抑制,抑制效应随处理浓度增大和作用时间延长而增强,且复合处理组抑制效应更强;幼苗根部超氧化物歧化酶(SOD)活性在模拟酸雨与单一金属离子处理下显著升高,而在3种金属离子复合处理下显著降低,但酸性条件下无论金属离子单独及复合处理后,过氧化物酶(POD)活性均显著升高,过氧化氢酶(CAT)活性均明显下降。研究发现,酸性条件下3种金属离子对植物细胞均产生氧化胁迫作用,且它们复合胁迫的毒性效应大于其单独胁迫。     

SO2对蚕豆根尖细胞微核的诱导作用

应用蚕豆根尖微核试验,对SO2的遗传毒性效应进行了研究。结果表明：一定浓度范围内（0.108-14.00mg/m^3）,蚕豆根尖微核细胞数与SO2浓度间呈正相关,太原市大气污染严重的冬季采暖期根尖细胞微核率明显高于非采暖期;SO2浓度0.604mg/m^3处理24h和48h或2.80-28.00mg/m^3熏气处理4h可使蚕豆根尖中具有微核的细胞数明显增加,结果表明,低浓度SO2较长时间接触或高浓度短期接触均可引起蚕豆根尖细胞遗传物质的损伤,应用蚕豆根尖细胞微核实验可对大气SO2污染进行生物监测。SO2（2.80-28.00mg/m^3）熏气实验中,接触时间延长能导致根尖细胞微核率下降,2.80mg/m^3熏气组下降较快,14.00mg/m^3熏气组下降较慢,研究结果提示,在运用蚕豆根尖微核实验监测环境SO2污染时要考虑蚕豆的染毒方式,避免假阴性结果的出现。     

NaCl诱导大麦细胞微核及异常有丝分裂的研究

大麦幼苗生长在含ＮａＣｌ的介质中「ｃ（ＮａＣｌ）＝０,０．０５,０．１０,０．１５,０．２０,０．２５ｍｏｌ／Ｌ」,其根尖细胞有丝分裂指数下降,各ＮａＣｌ处理组的微核率均有不同程度地增加,并诱发产生了如染色体断片、后期染色体桥及“不均等分裂”等异常分裂。诱发微核及异常分裂细胞的比率与ＮａＣｌ浓度和作用时间呈正相关,浓度提高或作用时间延长则微核千分率与异常分裂细胞比率增高。     

非诱变剂对姐妹染色单体交换的诱导效应

检测了１６种非诱变剂对大麦根端分生细胞姐妹染色单体交换（ＳＣＥ）的影响及其中９种成份对人外周血淋巴细胞ＳＣＥ的影响。在大麦细胞中,用高浓度的葡萄糖、氯化钠、维生素、氨基酸及脱氧核糖核苷三磷酸（ｄＮＴＰ）处理均能显著提高ＳＣＥ频率。维生素、氨基酸和ｄＮＴＰ对人外周血淋巴细胞中的ＳＣＥ频率也有显著影响,实验结果表明,不只是诱变剂能提高ＳＣＥ频率,非诱变剂在一定高剂量时也能提高ＳＣＥ频率。非诱变剂影响Ｓ     

盐胁迫浓度与大麦幼苗生长分裂和遗传损伤的相关性研究

研究盐胁迫浓度与大麦幼苗生长分裂的关系, 实验结果表明:大麦幼苗生长在一定浓度的NaCl 溶液中时, 幼苗生长抑制、叶绿素含量降低, 有丝分裂指数下降, 根尖分生区细胞中具有微核和染色体畸变的细胞明显增多。统计分析结果显示:幼苗的分裂指数、遗传损伤与盐浓度间有很好的线性关系, 有丝分裂指数与处理浓度间呈负相关(p < 0.01), 微核率、染色体畸变率两项指标与处理浓度间呈正相关(p < 0.01)。研究结果表明:大麦幼根有丝分裂指数、微核率及染色体畸变率可以作为监测环境NaCl 的定量指标。     

黄芩苷通过苦味受体促进哮喘小鼠呼吸道炎性细胞凋亡

全球哮喘患者有3亿多人。目前,约有一半患者的病情不能较好地用现有药物来控制。因此,寻找新的更有效的治疗哮喘病的药物是非常必要的。最近的研究发现,苦味受体(bitter taste receptors,Tas2rs)在呼吸系统中表达,且苦味剂对哮喘有治疗潜力,苦味受体可能成为哮喘治疗的新靶点。为此,本文研究了苦味化合物黄芩苷(baicalin,BA)对哮喘的干预作用,分析黄芩苷对哮喘小鼠呼吸道炎性细胞凋亡的干预作用及其与苦味信号转导的关系。选雄性BALB/c小鼠,随机分为对照组(CK组)、腹腔注射致敏加雾化吸入卵清蛋白(ovalbumin,OVA)激发制成的哮喘模型组(OVA组)和黄芩苷灌胃干预哮喘组(OVA+BA组)。结果发现,OVA组小鼠肺泡灌洗液中白细胞总数和分类细胞计数显著增加,黄芩苷干预组白细胞数量显著减少;HE染色后,OVA组小鼠肺组织中可见炎性细胞浸润、肺泡隔增厚和肺泡囊缩小,上述症状在OVA+BA组小鼠肺部明显减轻;实时荧光定量RT-PCR检测发现,肺组织中黏蛋白Muc5ac表达水平在OVA组明显增高(P <0.05),黄芩苷干预组显著低于OVA组(P <0.05)。OVA致敏哮喘小鼠呼吸道中Tas2r108、Tas2r126、Tas2r135和Tas2r143及其下游信号转导分子α-gust和Trpm5下调表达(P <0.05),促凋亡因子P53、Bax和胱天蛋白酶(caspase,Casp)Casp3转录抑制,凋亡抑制基因Bcl2上调表达,胱天蛋白酶3活性显著降低(P <0.05);黄芩苷干预组4个Tas2rs及苦味信号转导分子转录上调(P <0.05),促凋亡基因P53、Bax和Casp3转录上调,Bcl2转录抑制,胱天蛋白酶3活性显著高于OVA组(P <0.05)。结果表明,黄芩苷干预可激活哮喘鼠呼吸道苦味信号转导通路,并使呼吸道炎性细胞减少、黏蛋白分泌减少。即苦味物质黄芩苷可能作为一种苦味受体激动剂,通过激活苦味信号转导系统促进呼吸道炎性细胞凋亡,减轻肺部炎症和损伤,缓解哮喘发作。     

HOG1 MAPK参与调控亚砷酸钠诱导的酵母细胞凋亡

【目的】本研究探讨了HOG1 MAPK在亚砷酸钠诱导酵母细胞凋亡中的作用。【方法】以酵母野生株BY4741及其HOG1突变株(ΔHOG1)为材料,研究了亚砷酸钠对酵母细胞生长、相对存活率和氧化损伤的影响,并采用流式细胞术检测了亚砷酸钠胁迫下酵母细胞凋亡率、ROS水平和线粒体膜电位的变化。【结果】亚砷酸钠可抑制酵母细胞生长,诱导细胞凋亡。在相同处理组中,ΔHOG1对亚砷酸钠更为敏感,表现为细胞存活率降低,凋亡率升高。在亚砷酸钠胁迫过程中,ΔHOG1胞内ROS水平和MDA含量显著高于野生株BY4741,而线粒体膜电位显著低于野生株。【结论】HOG1 MAPK可能通过影响胞内ROS水平和线粒体膜电位的变化调控亚砷酸钠诱导的酵母细胞凋亡。     

砷诱导蚕豆气孔保卫细胞死亡的毒性效应

采用蚕豆(Vicia faba L.)叶面气孔保卫细胞,研究砷对细胞的毒性效应。结果表明,0.3—10 mg/L的NaAsO_2能降低保卫细胞活性,使部分细胞死亡,死亡率随砷浓度升高而增高。死细胞中呈现核固缩、核崩解等典型程序性死亡特征,且泛caspase抑制剂Z-Asp-CH_2-DCB能阻止NaAsO_2诱发的细胞死亡。过氧化氢清除剂过氧化氢酶与NaAsO_2共同作用时,细胞死亡率显著低于砷单独处理组,保卫细胞内Ca~(2+)水平降低,具程序性死亡特征的细胞数减少;Ca~(2+)特异性螯合剂EGTA亦能降低NaAsO_2诱发的细胞死亡。研究结果表明,NaAsO_2能诱发蚕豆保卫细胞程序性死亡,该过程由胁迫引发的ROS升高引起,ROS可能通过激活质膜Ca~(2+)通道,使胞外Ca~(2+)内流,造成胞内Ca~(2+)浓度升高,进而诱导细胞程序性死亡。