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基于全基因组的栀子花香成分合成TPS基因系统分析

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植物科学学报 2024年第1期42卷 85-95页

作者：许文杰娄千陈启桢胡开治曹敏刘燕琴韩蓉蓉宋经元中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所国家中医药管理局中药资源保护重点研究室北京100193 重庆市药物种植研究所重庆408435

栀子(Gardenia jasminoides J.Ellis)花色洁白且香气怡人,不仅具有极高的观赏价值,还是重要天然香料来源。萜类是栀子花独特香气的主要组成成分,但合成该类挥发性产物的关键萜类合酶(TPS)尚未鉴定。本研究基于栀子高质量基因组,通过转... 详细信息

栀子(Gardenia jasminoides J.Ellis)花色洁白且香气怡人,不仅具有极高的观赏价值,还是重要天然香料来源。萜类是栀子花独特香气的主要组成成分,但合成该类挥发性产物的关键萜类合酶(TPS)尚未鉴定。本研究基于栀子高质量基因组,通过转录组数据、系统发育树和保守结构域分析等,全面挖掘栀子萜类花香成分合成相关的TPS基因。结果显示,栀子基因组共注释到44个GjTPS基因,不均匀分布于11条染色体,其中9个GjTPS参与串联复制事件。所有GjTPS被划分为5个亚家族,其中27个属于被子植物特有的TPS-a、TPS-b和TPS-g分支。结合栀子5个器官的转录组数据及实时荧光定量PCR分析,筛选出5个候选GjTPS基因,其在盛开期的花器官中特异高表达,且含有DDXXD和NSE/DTE活性基序。其中,GjTPS1、GjTPS2、GjTPS3和GjTPS27为TPS-b分支酶,推测为芳樟醇或罗勒烯等栀子主要花香成分合成酶,而TPS-a分支的GjTPS18可能是金合欢烯合酶。

关键词：栀子花香萜类合酶基因组转录组

国内《生药学》教材90年历史回顾与未来展望

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世界科学技术-中医药现代化 2024年

作者：陈启桢辛天怡许文杰黄远浩刘春生宋经元中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所国家中医药管理局中药资源保护重点研究室北京中医药大学中药学院中药资源教育部工程研究中心

我国《生药学》教材版本数量多、内容结构复杂、更新速度快，迫切需要进行系统性整理与归纳。借助国家图书馆等信息来源，整合90种《生药学》教材版本，依据内容结构分为3种教材类型：综合型、基础型及应用型。对出版趋势、分类法使用... 详细信息

我国《生药学》教材版本数量多、内容结构复杂、更新速度快，迫切需要进行系统性整理与归纳。借助国家图书馆等信息来源，整合90种《生药学》教材版本，依据内容结构分为3种教材类型：综合型、基础型及应用型。对出版趋势、分类法使用等出版计量与内容进行分析，认为《生药学》教材出版、内容结构安排与学科同时期发展呈现一定相关性。通过梳理《生药学》教材90年变迁历史和剖析该领域前沿主题，提出未来发展相关建议：生药学宜与中药鉴定学相互借鉴并严格区分；教材内容可结合前沿技术拓展范围；强化教材结构调整与归纳总结。本文对新版《生药学》教材编著具有重要参考价值，有助于提升教材水平与整体质量，促进学科专业教育改革与人才培养，推动中药现代化发展。

关键词：《生药学》教材教材分类变迁史计量分析

丹酚酸B-葛根素联用对氧糖剥夺/复氧损伤的SH-SY5Y神经细胞焦亡的影响

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中国实验方剂学杂志 2024年第3期30卷 54-63页

作者：涂舒欣王艳贺晓丽中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所北京100193

目的:基于细胞焦亡探讨丹酚酸B和葛根素合用对氧糖剥夺/复氧(oxygen-glucose deprivation/reoxygenation,OGD/R)损伤的SH-SY5Y神经细胞的保护作用及机制。方法:利用SH-SY5Y细胞构建OGD/R损伤模型,设立正常对照组(control)、模型组(OGD/R)、10μmol·L^(-1)丹酚酸B组(salvianolic acid B,Sal B)、100μmol·L^(-1)葛根素组(puerarin,Pue)、10μmol·L^(-1)丹酚酸B和100μmol·L^(-1)葛根素合用组(SP)及10μmol·L^(-1)NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体抑制剂MCC950组。除正常组外,其余各组细胞在氧糖剥夺6 h后迅速复糖复氧12 h进行OGD/R造模。采噻唑蓝(MTT)法检测细胞存活率,光学显微镜下观测细胞形态,分光光度计法检测培养上清中乳酸脱氢酶(LDH)释放率,Hoechst/PI染色检测细胞膜损伤情况,实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)检测NLRP3、半胱氨酸蛋白酶1(caspase-1)、消皮素D(GSDMD)、凋亡斑点样蛋白(ASC)和白细胞介素-1β(IL-1β)的mRNA表达水平,免疫荧光检测NLRP3和caspase-1蛋白表达的变化,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测IL-1β、ASC、NLRP3、caspase-1和活化半胱氨酸蛋白酶1(cleaved caspase-1)蛋白表达的变化。结果:与正常组比较,模型组SHSY5Y细胞存活率显著降低(P<0.01),细胞形态受损,培养上清中LDH渗漏率显著提高(P<0.01),细胞膜破损,细胞中NLRP3、caspase-1、GSDMD、ASC和IL-1β的mRNA表达水平显著提高(P<0.01),IL-1β、ASC、NLRP3、caspase-1和cleaved caspase-1蛋白的表达水平显著提高(P<0.01)。与模型组相比,丹酚酸B、葛根素与丹酚酸B和葛根素合用均能显著提高OGD/R损伤后SH-SY5Y细胞的存活率(P<0.01);与单用组相比,合用组具有更好的效果(P<0.01)。与模型组相比,丹酚酸B和葛根素合用及MCC950均能改善细胞形态,降低细胞上清液LDH的渗漏(P<0.05),减轻细胞膜损伤水平,降低SH-SY5Y细胞NLRP3、caspase-1、GSDMD、ASC和IL-1β的mRNA表达水平(P<0.05,P<0.01),降低IL-1β、ASC、NLRP3、caspase-1和cleaved caspase-1蛋白的表达水平(P<0.05,P<0.01)。结论:结果表明,丹酚酸B和葛根素合用能减轻OGD/R对SH-SY5Y细胞造成的损伤,这可能与其能够抑制细胞焦亡相关。

关键词：缺血性脑卒中氧糖剥夺/复氧模型丹酚酸B 葛根素细胞焦亡

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“新冠三方”的体外抗氧化作用比较

中国现代应用药学 2024年第7期41卷 887-894页

作者：李西蒙康媛高源刘壮壮李文静徐瑱璐张小雨蔡润兰齐云中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所北京100193

目的平行比较“新冠三方”(清肺排毒汤、化湿败毒方和宣肺败毒方,以下简称“三方”)的体外抗氧化作用。方法在非细胞体系中,采用FRAP法考察三方的总抗氧化能力;通过DPPH法考察三方对DPPH自由基的清除作用;采用NBT还原法考察三方对超氧... 详细信息

目的平行比较“新冠三方”(清肺排毒汤、化湿败毒方和宣肺败毒方,以下简称“三方”)的体外抗氧化作用。方法在非细胞体系中,采用FRAP法考察三方的总抗氧化能力;通过DPPH法考察三方对DPPH自由基的清除作用;采用NBT还原法考察三方对超氧阴离子的清除作用;通过基于终产物丙二醛的荧光测定法考察三方对羟自由基的清除作用;用FeSO4体外诱导大鼠肝匀浆MDA法考察三方对抗脂质过氧化的作用。依据以上5个抗氧化指标,平行比较三方提取物在非细胞体系的抗氧化能力。进一步地,在脂多糖活化的RAW264.7细胞模型上,分别使用L-012探针和MitoSOX线粒体超氧化物红色荧光探针检测胞质与线粒体活性氧(reactive oxygen species,ROS)的生成情况;通过光泽精探针检测胞质NADPH氧化酶活性,以平行比较三方提取物在细胞体系的抗氧化能力。结果在非细胞体系中,三方均能剂量依赖地清除DPPH自由基、超氧阴离子和羟自由基,并且能有效对抗脂质过氧化的发生。在等提取物浓度下,三方对DPPH自由基与超氧阴离子的清除作用相当,总抗氧化能力相当,而化湿败毒方在清除羟自由基和对抗脂质过氧化方面表现更优。在细胞体系中,三方均能通过抑制NADPH氧化酶的活性来减少脂多糖刺激RAW264.7细胞质ROS的生成;不仅如此,三方对线粒体ROS的生成也有抑制作用,其中清肺排毒汤的作用最佳。结论三方在非细胞体系和细胞体系均展现了多重体外抗氧化作用,且在不同指标上的作用强度各有优劣。考虑到抗氧化应激对COVID-19治疗的重要意义,上述结果提示三方的抗氧化能力是它们发挥治疗COVID-19作用的药效学基础之一。

关键词：清肺排毒汤化湿败毒方宣肺败毒方氧化应激新型冠状病毒感染

细胞色素P450在植物倍半萜类化合物生物合成中的作用研究进展

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药学学报 2024年第2期59卷 313-321页

作者：高世玺戎梅彭俊祥徐艳红魏建和中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室濒危药材繁育国家工程实验室北京100193 中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所海南分所海南省南药资源保护与开发重点实验室国家中医药管理局沉香可持续利用重点研究室海南海口570311

倍半萜类化合物是基本骨架含15个碳原子的天然萜类化合物,主要存在于植物挥发油中,具有重要的生理作用和药用价值。细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)是一类超基因家族编码的单加氧酶,是植物中最大的基因家族之一,参与萜类、生物碱... 详细信息

倍半萜类化合物是基本骨架含15个碳原子的天然萜类化合物,主要存在于植物挥发油中,具有重要的生理作用和药用价值。细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)是一类超基因家族编码的单加氧酶,是植物中最大的基因家族之一,参与萜类、生物碱等多种次生代谢产物的合成与代谢。在萜类生物合成过程中,CYP450酶通过引入羟基、羧基、羰基等官能团参与萜类化合物的后修饰阶段,为丰富萜类化合物多样性起到了重要作用。参与倍半萜合成的CYP450酶及底物催化特异性机制已有一些研究,本文简要介绍了植物倍半萜类化合物的生物合成途径、P450酶的结构和分类,对参与倍半萜生物合成的CYP450酶进行了总结,以期为更深入探究CYP450酶在合成倍半萜类化合物中的作用提供参考。

关键词：倍半萜细胞色素P450 生物合成调控次生代谢产物药用植物

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沉香属植物内生真菌多样性及功能研究进展

中草药 2024年第4期55卷 1397-1406页

作者：黄颖孟慧何欣杨云中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室/濒危药材繁育国家工程实验室北京100193 中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所海南分所海南省南药资源保护与开发重点实验室/国家中医药管理局沉香可持续利用重点研究室海南海口570311

沉香Aquilariae Lignum Resinatum是沉香属植物含树脂的木材,广泛应用于传统医学、香料、宗教等领域。沉香的形成与沉香属植物应对伤害防御诱导反应有关,其中内生真菌在沉香形成过程中发挥着重要的作用。综述了沉香属植物内生真菌的多样... 详细信息

沉香Aquilariae Lignum Resinatum是沉香属植物含树脂的木材,广泛应用于传统医学、香料、宗教等领域。沉香的形成与沉香属植物应对伤害防御诱导反应有关,其中内生真菌在沉香形成过程中发挥着重要的作用。综述了沉香属植物内生真菌的多样性,概括了内生真菌在促进沉香属植物次生代谢物积累、提高抗生物胁迫能力等功能,并提出沉香内生真菌研究与开发存在的问题和对策,为沉香增产技术开发提供参考。

关键词：沉香内生真菌多样性诱导结香抗生物胁迫

生态因子与柔毛淫羊藿药效成分含量及花、叶性状的相关性研究

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中国中药杂志 2024年第12期49卷 3194-3203页

作者：范雪兰徐超群曹阳郭宝林罗光明江西中医药大学药学院中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所内蒙古医科大学

不同生态因子与柔毛淫羊藿Epimedium pubescens药效成分及花、叶性状的相关性，前人并无系统报道。该研究选择了分布于不同地域的21个柔毛淫羊藿种群，测定了淫羊藿苷(I)和朝藿定C(C)2种药效含量表型，以及6种叶和12种花形态表型，探究... 详细信息

不同生态因子与柔毛淫羊藿Epimedium pubescens药效成分及花、叶性状的相关性，前人并无系统报道。该研究选择了分布于不同地域的21个柔毛淫羊藿种群，测定了淫羊藿苷(I)和朝藿定C(C)2种药效含量表型，以及6种叶和12种花形态表型，探究不同地域连续5年11种生态因子与上述表型的相关关系。结果表明：各主要生态因子与柔毛淫羊藿2种成分总量(I+C)无显著相关性，纬度和温度(包括年平均气温、年平均最低温度以及各土层的土壤温度)分别与2种成分含量比值(C/I)呈极显著正相关和负相关(P研究系统开展了生态因子与柔毛淫羊藿药效成分及花、叶性状的相关性分析，为柔毛淫羊藿的品质提升和引种驯化提供指导。

关键词：柔毛淫羊藿生态因子药效成分花叶

清肺排毒汤、化湿败毒方和宣肺败毒方体外抗补体活化作用的比较研究

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中药药理与临床 2024年

作者：李西蒙藏晨晨郭怡琳蔡敏闫晶晶李文静刘壮壮高源齐云中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所

目的：平行比较新冠肺炎“抗疫三方”（清肺排毒汤、化湿败毒方和宣肺败毒方）对抗新冠肺炎（COVID-19）重要病机补体活化的作用。方法：基于酶联免疫吸附测定（ELISA）原理，采用免疫球蛋白M（IgM）、酵母多糖和甘露聚糖作为包被物分... 详细信息

目的：平行比较新冠肺炎“抗疫三方”（清肺排毒汤、化湿败毒方和宣肺败毒方）对抗新冠肺炎（COVID-19）重要病机补体活化的作用。方法：基于酶联免疫吸附测定（ELISA）原理，采用免疫球蛋白M（IgM）、酵母多糖和甘露聚糖作为包被物分别启动经典途径、替代途径和凝集素途径，通过测定补体活化终端产物攻膜复合物（C5b-9）水平以评价补体活化程度。不仅如此，通过包被新冠病毒刺突蛋白（S蛋白）与核衣壳蛋白（N蛋白）还可考察“三方”对抗这两种蛋白引起补体活化的作用。结果：“三方”均能剂量依赖地对抗经典途径、替代途径和凝集素途径引起的C5b-9生成，也均对S蛋白与N蛋白引起的C5b-9生成具有抑制作用，其中宣肺败毒方的作用最强。结论：“三方”均可在体外对抗三条补体途径的激活并抑制新冠S蛋白与N蛋白引起的补体活化，此作用可能是三方发挥治疗COVID-19作用的药效学基础之一。

关键词：清肺排毒汤化湿败毒方宣肺败毒方补体活化新冠肺炎

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蜜环菌DNA分子序列杂合特性及其本质

菌物学报 2024年

作者：李寿建刘幽言许欣蕾刘柳李兵郭顺星中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所

蜜环菌是蜜环菌属真菌的统称，由于其既是严重的林木病害病原真菌，又具有重要的食药用价值，因此一直受到广泛重视。蜜环菌属物种形态分类困难，在近50年蜜环菌一直采用基于交配验证的生物种鉴定方法。但随着分子序列在物种鉴定中广泛... 详细信息

蜜环菌是蜜环菌属真菌的统称，由于其既是严重的林木病害病原真菌，又具有重要的食药用价值，因此一直受到广泛重视。蜜环菌属物种形态分类困难，在近50年蜜环菌一直采用基于交配验证的生物种鉴定方法。但随着分子序列在物种鉴定中广泛应用和优势显现，开始有学者进行蜜环菌的分子鉴定，并初步发现蜜环菌分子序列存在杂合，而DNA分子序列杂合会影响蜜环菌物种鉴定的准确性。为揭示蜜环菌DNA分子序列杂合现状及其本质，本研究随机选取了猪苓和天麻共生蜜环菌各20株，以及野外子实体分离获得的蜜环菌40株进行了ITS、IGS、tef-1α、β-tubulin和LSU 5个DNA片段的序列扩增、测序和分析，揭示了蜜环菌的高比例序列杂合特性，在测序的400条序列中有高达74.25%的序列存在杂合，包括超过50%的存在杂合位点的序列和近20%的移码双峰序列。同时对不同分子片段和不同类型的蜜环菌中的序列杂合情况进行了统计，发现不同分子序列、不同类型蜜环菌的序列杂合占比均超过了65%，甚至有些序列杂合占比高达80% - 90%。通过对不同菌株的共37株单倍体菌株分子序列测序分析，揭示了蜜环菌分子序列的杂合特性主要因其两套单倍体基因组之间的序列差异造成，同时存在少量菌株IGS序列移码双峰是由于IGS序列多拷贝之间的序列差异造成。本研究系统揭示了蜜环菌DNA分子序列存在高度杂合，并揭示了其造成序列杂合的本质，为深入开展蜜环菌的分子鉴定、分子系统学研究和遗传育种提供了指导。

关键词：单倍体菌株内转录间隔区转录间隔区翻译延长因子1α β微管蛋白核糖体大亚基猪苓天麻共生