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丙戊酸调节一氧化氮合成的研究进展

生物技术 2024年第2期34卷 261-268页

作者：陆燕琴向往容德昌王军湖北工业大学工业发酵协同创新中心湖北武汉430068 湖北工业大学孤独症抑郁症诊断与干预研究所湖北武汉430068 湖北工业大学细胞调控与分子药物“111”引智基地湖北武汉430068

丙戊酸(valproic acid, VPA)是一种可透过血脑屏障的短链脂肪酸,具有致畸、神经发育障碍乃至死亡的风险,也具有保护心脑血管、抗癫痫、减轻肾损伤、抑菌、促进神经细胞分化等作用,这些对机体的保护作用与一氧化氮(nitric oxide, NO)的... 详细信息

丙戊酸(valproic acid, VPA)是一种可透过血脑屏障的短链脂肪酸,具有致畸、神经发育障碍乃至死亡的风险,也具有保护心脑血管、抗癫痫、减轻肾损伤、抑菌、促进神经细胞分化等作用,这些对机体的保护作用与一氧化氮(nitric oxide, NO)的合成密切相关。NO是人体内维持正常生理功能所必需的自由基小分子,NO失衡会改变细胞功能,引起人体病理性疾病。VPA通过抑制NO合成来增强致畸性,促进NO合成增强血管保护作用、抗癫痫、抑菌性、诱导细胞分化作用以及减轻NO缺乏所致的肾损伤。该文首次介绍了VPA通过调节NO的合成来对机体产生上述作用,归纳了VPA调节NO的途径及其相对应产生的影响。

关键词：丙戊酸一氧化氮合成致畸性心脑血管癫痫肾损伤抑菌神经细胞

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斑马鱼模型在孤独症谱系障碍研究中应用进展

生物技术 2024年第1期34卷 126-133页

作者：陆燕琴尚鑫淼向往王娟徐新杰张嵘王军湖北工业大学工业发酵协同创新中心生物医药与分子诊断团队湖北武汉430068 湖北工业大学孤独症抑郁症诊断与干预研究所湖北武汉430068 湖北工业大学细胞调控与分子药物“111”引智基地湖北武汉430068 武汉大学人民医院东院肾内科湖北武汉430060 北京协和医院北京100010 北京大学医学部北京100191

斑马鱼(Danio rerio,zebra fish)是一种新型脊椎动物模型,由于具有与人类同源性高、价格低廉、生长周期短、透明度高等优点,已应用于人类疾病研究。该文分析对比了斑马鱼12个已通过测量目标mRNA或蛋白质水平证明功能丧失的ASD风险基因... 详细信息

斑马鱼(Danio rerio,zebra fish)是一种新型脊椎动物模型,由于具有与人类同源性高、价格低廉、生长周期短、透明度高等优点,已应用于人类疾病研究。该文分析对比了斑马鱼12个已通过测量目标mRNA或蛋白质水平证明功能丧失的ASD风险基因与人类基因的同源性百分比,从基因组靶向诱变方面介绍了9个斑马鱼功能敲低或敲除且有显著ASD行为的ASD模型,从药物环境诱导方面介绍了丙戊酸钠、戊四唑等环境因素诱导的斑马鱼ASD模型,以及对应的ASD行为表现。斑马鱼对于孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD)的机理研究、药物治疗与筛选等研究具有独特的优势,在人类疾病的研究中将会带来极大的研究前景和应用价值。

关键词：斑马鱼模型孤独症谱系障碍生理特性行为基因同源性基因修饰环境因素应用进展

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S-亚硝基谷胱甘肽在创伤修复中的应用进展

生物技术 2024年第1期34卷 114-119页

作者：石嫒贾含香容德昌刘玲童黄胜朱红敏伍莉王军湖北工业大学工业发酵省部共建协同创新中心湖北武汉430068 湖北工业大学孤独症抑郁症与干预研究所湖北武汉430068 湖北工业大学细胞调控与分子药物学科创新引智基地湖北武汉430068 华中科技大学同济医学院附属武汉儿童医院湖北武汉430016 中南民族大学湖北武汉430074

创伤修复的治疗对缩短恢复时间、减少患者痛苦和预防并发症至关重要。S-亚硝基谷胱甘肽(S-nitrosoglutathione,GSNO)作为一氧化氮的天然供体,具有抗菌、抗炎和促进细胞增殖的作用,已逐渐成为创伤修复再生领域的研究热点。因此,了解GSNO... 详细信息

创伤修复的治疗对缩短恢复时间、减少患者痛苦和预防并发症至关重要。S-亚硝基谷胱甘肽(S-nitrosoglutathione,GSNO)作为一氧化氮的天然供体,具有抗菌、抗炎和促进细胞增殖的作用,已逐渐成为创伤修复再生领域的研究热点。因此,了解GSNO在创伤修复中的作用机制可为将来开发治疗创伤的新疗法提供有力的依据。该文总结了GSNO在促进创伤修复中的研究进展,重点描述其抗菌活性、抗炎症反应和促进细胞增殖等方面的作用机制,还阐述了GSNO治疗创伤修复研究中的应用,以期为后续的深入研究提供思路。

关键词：创伤修复 S-亚硝基谷胱甘肽一氧化氮抗菌水凝胶微纳米材料抗炎细胞增殖

两种马尾藻岩藻多糖的理化性质、结构表征及其增强免疫和降血糖活性

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食品科学 2024年第1期45卷 15-22页

作者：陈舒桐周庆玲杨睿宇王潇潇丁睿李瑞罗连响钟赛意广东海洋大学食品科技学院广东省水产品加工与安全重点实验室广东省海洋生物制品工程实验室广东省海洋食品工程技术研究中心广东省亚热带果蔬加工科技创新中心汕头大学理学院生物系广东省海洋生物技术重点实验室广东医科大学海洋医药研究院广东湛江海洋医药研究院大连工业大学海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心

分析和比较张氏马尾藻岩藻多糖（Sargassumzhangiifucoidan,SZ-Fuc）和半叶马尾藻岩藻多糖（Sargassum hemiphyllum fucoidan,SH-Fuc）的化学成分及结构、增强免疫和降血糖活性。结果表明，SZ-Fuc硫酸基质量分数为（29.74±0.01）%，分... 详细信息

分析和比较张氏马尾藻岩藻多糖（Sargassumzhangiifucoidan,SZ-Fuc）和半叶马尾藻岩藻多糖（Sargassum hemiphyllum fucoidan,SH-Fuc）的化学成分及结构、增强免疫和降血糖活性。结果表明，SZ-Fuc硫酸基质量分数为（29.74±0.01）%，分子质量为111.28 kDa，表面结构较疏松，主链存在(→1)连接的岩藻糖、木糖、葡萄糖、甘露糖和半乳糖，(1→3)-和(1→4)-连接的木糖，(1→2)-连接的甘露糖，(1→3)-、(1→4)-和(1→6)-连接的半乳糖，(1→4)-和(1→6)-连接的葡萄糖。而SH-Fuc分子质量相对较大，为1 166.48 kDa；硫酸基质量分数较高，为（44.11±0.01）%；表面结构较紧实；主链包含(→1)、(1→3)-和(1→4)-连接的岩藻糖，(→1)、(1→4)-和(1→6)-连接的葡萄糖，(→1)和(1→2)-连接的甘露糖，(1→4)-连接的半乳糖。二者均具有多糖分支结构，均可显著增加RAW264.7细胞NO的释放量，并提高一氧化氮合酶和诱导型环氧化酶的蛋白表达情况，具有良好的增强免疫活性，其中SZ-Fuc增强免疫活性优于SH-Fuc，而后者抑制α-葡萄糖苷酶的效果较好，表明其具有较好的降血糖潜力。本研究可为两种马尾藻多糖在免疫调节和降血糖相关功能食品和营养食品方面的开发提供理论依据。

关键词：马尾藻岩藻多糖理化性质结构表征免疫调节降血糖

补阳还五汤治疗多发性硬化的网络药理学研究及其单体的实验验证

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中药药理与临床 2024年

作者：刘健陈莹梁亚杰李彦青肖莹王翰斌毛珍马存根王青山西国润制药有限公司山西中医药大学神经生物学研究中心/国家中医药管理局多发性硬化益气活血重点研究室湖北省武汉市蔡甸区人民医院

目的：基于网络药理学、分子对接技术和动物实验，探讨补阳还五汤治疗多发性硬化症（MS）的作用机制及其单体成分治疗效果的验证。方法：通过TCMSP、HERB数据库收集BYHWD的药物活性成分，再通过口服生物利用度（OB）≥30%、类药性（DL）... 详细信息

目的：基于网络药理学、分子对接技术和动物实验，探讨补阳还五汤治疗多发性硬化症（MS）的作用机制及其单体成分治疗效果的验证。方法：通过TCMSP、HERB数据库收集BYHWD的药物活性成分，再通过口服生物利用度（OB）≥30%、类药性（DL）≥0.18、血脑屏障透过性（BBB）≥-0.3为标准筛选有效药物活性成分；使用SwissADME和SwissTargetPrediction平台预测有效药物活性成分作用靶点，运用UniProt校正作用靶点基因名；利用GeneCards、OMIM、DisGeNET数据库获取MS的相关疾病靶点。取有效药物活性成分作用靶点和MS的相关疾病靶点做交集靶点韦恩图；使用Cytoscape3.9.1软件构建“药物-活性成分-疾病靶点基因网络图”网络图；通过Metascape数据库对交集靶点进行GO和KEGG通路富集分析，借助微生信平台将其可视化，分析得到JAK-STAT通路为补阳还五汤药物成分的关键作用通路，做“药物关键作用靶点-靶点通路图”，采用STRING11.5在线数据库和Cytoscape3.9.1软件构建蛋白质互作网络(Protein-ProteinInteractionNetworks，PPI)；结合PPI网络结果再用分子对接技术进行测试，得出小分子药物活性成分芒柄花黄素与受体蛋白能自发地结合。使用双环己酮草酰二腙（cuprizone，CPZ）诱导的髓鞘脱失模型验证活性成分FMN是否抑制髓鞘脱失。将30只C57BL/6雄性小鼠随机分为正常对照组、模型对照组和芒柄花黄素组，每组10只。正常对照组小鼠给予正常饲料，模型对照组和芒柄花黄素组喂养含0.2%CPZ饲料6w，第5w开始，给药组腹腔注射芒柄花黄素治疗2w。采用高架十字迷宫试验、旷场试验评价其对小鼠行为学的影响；采用黑金染色、免疫荧光染色检测各组小鼠胼胝体区域髓鞘脱失情况和MBP、IBA1、GFAP蛋白表达的变化；采用ELISA法检测脑组织液 TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10含量，微量酶标法检测LPO、GSH的含量。结果：共获得162个补阳还五汤治疗MS的关键靶点。KEGG富集分得到三条和MS有关的通路为Janus激酶（januskinase，JAK）/信号转导子和转录激活子（signaltransducerandactivatoroftranscription，STAT）信号通路、核因子κB（nuclearfactorkappaB，NF-κB）信号通路、过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferators-activatedreceptors，PPARs）信号通路，可能的主要作用通路为JAK-STAT，主要作用靶点为STAT3、STAT1、JAK2；使用分子对接技术最终筛选得到有效小分子药物单体为芒柄花黄素。动物实验证明芒柄花黄素改善了CPZ模型狂躁和焦虑的行为学表现、抑制了髓鞘脱失，降低了 CPZ模型脑组织TNF-α、IL-1β、IL-6、LPO含量，升高了IL-10、GSH含量，促进了小胶质细胞（microglia，MG）活化，抑制了星形胶质细胞（astrocyte，AST）的活化。结论：本文通过网络药理学对补阳还五汤作用机制进行分析，通过分子对接预测有效单体芒柄花黄素，并首次用动物实验证明芒柄花黄素可显著改善CPZ模型的行为学、抑制髓鞘脱失，其治疗机制可能与其抑制CPZ模型的炎症反应和氧化应激、调控MG和 AST 的活化有关。

关键词：补阳还五汤多发性硬化症网络药理学 Janus激酶/信号转导子和转录激活子通路分子对接芒柄花黄素动物实验

1T′-MoTe_(2)单层:一种有前景的电催化合成双氧水的催化剂

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Chinese Journal of Catalysis 2022年第6期43卷 1520-1526页

作者：孙晓旭朱晓蓉王彧李亚飞南京师范大学化学与材料科学学院江苏省生物医药功能材料协同创新中心江苏省新型动力电池重点实验室江苏南京210023

在酸性介质中,氧气(O_(2))的电化学两电子氧还原反应(2e-ORR)是一种新兴的合成双氧水(H_(2)O_(2))的绿色方法.然而,目前该方法普遍依赖贵金属电催化剂,严重影响了其在工业上的大规模应用.与传统材料相比,二维材料具有超高比表面积和表... 详细信息

在酸性介质中,氧气(O_(2))的电化学两电子氧还原反应(2e-ORR)是一种新兴的合成双氧水(H_(2)O_(2))的绿色方法.然而,目前该方法普遍依赖贵金属电催化剂,严重影响了其在工业上的大规模应用.与传统材料相比,二维材料具有超高比表面积和表面原子比率,这非常有利于其在催化领域的应用.实验和理论研究结果表明,以2H-MoS_(2)为代表的过渡金属二硫属化合物(TMDs)具有较强的电化学析氢性能.最近,有研究团队发现2H-MoTe_(2)在酸性介质中对O_(2)的电化学还原制H_(2)O_(2)具有较高的催化活性(***.,2020,7,1360‒1366),这也为2e-ORR催化剂的开发带来了新的机遇.然而与其他TMDs材料类似,2H-MoTe_(2)只有边缘原子具有催化活性,暴露最多的表面原子是催化惰性的,导致其催化效率受限.除常规2H相外,二维MoTe_(2)还有稳定的1T′相.由于1T′-MoTe_(2)单层是半金属特性的,因此它的电催化性能要优于半导体性质的2H-MoTe_(2).本文通过理论计算发现,1T′-MoTe_(2)的剥离能为0.45 J/m^(2),与2H-MoS_(2)的解离能相近,表明通过机械剥离或者液相剥离来制备1T′-MoTe_(2)单层结构是可行的.进一步计算了1T′-MoTe_(2)单层的声子谱,并对其进行了第一性原理分子动力学(FPMD)模拟.结果表明,1T′-MoTe_(2)单层的声子谱中没有虚频,并且其在整个FPMD模拟过程中都能保持良好的晶体结构,表明1T′-MoTe_(2)单层具有良好的动力学和热力学稳定性.中间体OOH*的吸附自由能(DGOOH*)是2e-ORR催化剂的活性描述符,本文发现1T′-MoTe_(2)单层的ΔGOOH*为4.24 eV,非常接近其催化活性理论最佳值(4.22 eV),优于PtHg4催化剂(4.28 eV).此外,采用微观动力学模拟的方法,对1T′-MoTe_(2)单层的2e-ORR催化性能进行了定性分析;通过求解反应物种的速率方程,得到了其2e-ORR极化曲线.根据模拟结果,1T′-MoTe_(2)单层的起始电压约为0.62 V,相当于80 mV的过电势.这个结果略优于最先进的PtHg4催化剂.进一步通过动力学分析研究了1T′-MoTe_(2)单层催化剂对2e-ORR的选择性,发现其生成H_(2)O_(2)步骤的动力学势垒远低于4e路径中生成O*和H_(2)O的动力学势垒.从动力学角度看,2e路径比4e路径更有利,因此1T′-MoTe_(2)单层对2e-ORR具有高的选择性.本研究为高效2e-ORR催化剂的设计提供了新思路.

关键词： 1T′-MoTe_(2) 二维材料电催化合成双氧水 DFT计算微动力学模拟

GLP-1R结构和功能及小分子药物筛选研究进展

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生物技术通报 2017年第2期33卷 30-40页

作者：胡中平程念杨帆苏正定湖北工业大学生物医药研究院工业发酵协同创新中心教育部发酵工程重点实验室武汉430068

胰高血糖素样肽-1受体(glucagon-like peptide-1 receptor,GLP-1R)作为2-型糖尿病(T2DM)药物研发和治疗的靶点有着十分重要的临床意义。尽管通过结构生物学,蛋白质工程等方法和手段对于GLP-1R结构的研究有了较大突破。但是关于其全长结... 详细信息

胰高血糖素样肽-1受体(glucagon-like peptide-1 receptor,GLP-1R)作为2-型糖尿病(T2DM)药物研发和治疗的靶点有着十分重要的临床意义。尽管通过结构生物学,蛋白质工程等方法和手段对于GLP-1R结构的研究有了较大突破。但是关于其全长结构解析,多肽结合受体的分子机理及受体激活的内在机制还不曾得到解决。近些年有关GLP-1R相关研究发展较快,简述了该受体的结构与功能以及已有的小分子药物先导化合物,并讨论GLP-1受体分子结构作用机制的发展方向及应用前景,旨为进一步探寻2型糖尿病的治疗方案提供有利的帮助。

关键词： GLP-1R 分子结构小分子药物

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卡拉胶寡糖对秀丽隐杆线虫的抗衰老作用研究

食品与发酵工业 2024年第13期50卷 39-46页

作者：黎梓玉宋兵兵潘明雪袁媛陈菁汪卓张杰良钟赛意广东海洋大学食品科技学院广东省水产品加工与安全重点实验室广东省海洋生物制品工程实验室广东省海洋食品工程技术研究中心广东省亚热带果蔬加工科技创新中心广东湛江524088 广东海洋大学深圳研究院广东深圳518108

基于生物秀丽隐杆线虫模型探究卡拉胶寡糖的抗衰老能力。采用含不同质量浓度(0.25、0.50、1.00 mg/mL)卡拉胶寡糖的大肠埃希氏菌液(OP50)饲喂线虫,以饲喂OP50菌液组作为空白对照,观察卡拉胶寡糖对线虫的寿命、繁殖力、体长体宽、运动能... 详细信息

基于生物秀丽隐杆线虫模型探究卡拉胶寡糖的抗衰老能力。采用含不同质量浓度(0.25、0.50、1.00 mg/mL)卡拉胶寡糖的大肠埃希氏菌液(OP50)饲喂线虫,以饲喂OP50菌液组作为空白对照,观察卡拉胶寡糖对线虫的寿命、繁殖力、体长体宽、运动能力和应激能力等健康指数的影响,以及测定线虫体内活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量和抗氧化酶活性,探究卡拉胶寡糖对线虫抗衰老的影响。与对照组线虫相比,各浓度的分子质量为1.58 kDa的卡拉胶寡糖(KCO-5)均可延长线虫寿命,能将线虫的寿命延长4.18%~16.48%;改善了线虫的体长体宽、运动和应激能力,降低了其体内脂褐素积累水平,且不会损伤繁殖能力。KCO-5能够显著降低线虫体内ROS和丙二醛含量,并提高了总超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和还原型谷胱甘肽的活性,且呈剂量依赖性(P<0.05)。结果表明,KCO-5中和了过量产生的ROS,增强了线虫的抗逆性,并延长了寿命。综上,卡拉胶寡糖具有抗衰老功效,是减少氧化应激、改善健康寿命的功能食品或药物替代品的一种新的可能来源。

关键词：卡拉胶寡糖秀丽隐杆线虫抗衰老抗氧化健康寿命

弹性体共混改性聚乳酸(PLA)高韧性共混物研究进展

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材料导报 2019年第S2期33卷 590-598页

作者：赵西坡胡欢熊娟王鑫余晓磊彭少贤湖北工业大学材料与化学工程学院绿色轻工材料湖北省重点实验室湖北工业大学绿色轻质材料与加工协同创新中心

聚乳酸(PLA)是最有前景的生物基可降解材料之一,其优异的力学性能、良好的可塑性以及生物相容性使其在包装、服装和医药领域有巨大的应用潜力,但PLA固有的脆性和低的冲击韧性限制了它的应用范围。近十几年来,广大学者对聚乳酸的增韧改... 详细信息

聚乳酸(PLA)是最有前景的生物基可降解材料之一,其优异的力学性能、良好的可塑性以及生物相容性使其在包装、服装和医药领域有巨大的应用潜力,但PLA固有的脆性和低的冲击韧性限制了它的应用范围。近十几年来,广大学者对聚乳酸的增韧改性进行了大量研究,主要改性方法有复合、共聚、增塑和共混。复合改性是指向PLA中加入纤维、改性碳纳米管(MWCHNTs)、壳聚糖(Ch)、改性二氧化钛(TiO 2)等填料,填料与PLA形成一定的物理交联,具有补强增韧的作用,但填料与基体间的粘附与分散是有待解决的难点。共聚改性是指在PLA链上引入聚乙二醇(PEG)、聚己内酯(PCL)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、聚蓖麻油(PCO)等柔性分子链,PLA分子链规整度和结晶度下降,韧性改善显著,但高额的成本、严重的污染和复杂的反应流程无法满足实际应用的需求。增塑改性是指在PLA中加入柠檬酸酯、甘油基酯、聚乙二醇、乳酸及乳酸酯等小分子物质,增强PLA分子链的运动能力,断裂伸长率大幅提升,但增塑剂易迁移这一问题仍有待解决。共混改性是将PLA与橡胶粒子或热塑性弹性体(聚氨酯类热塑性弹性体(TPU)、聚烯烃类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体(TPEA)等)等柔性高分子共混,利用橡胶或弹性体组分在剪切脱粘或发生形变时吸收能量,使PLA的韧性大幅提升,其中,热塑性弹性体具有比橡胶粒子更好的加工性,对PLA的增韧效果也更好,是PLA增韧改性研究的焦点。本文归纳了石油基热塑性弹性体与生物基/可降解弹性体增韧改性PLA的研究进展,分别从物理共混和反应性共混两方面介绍了增韧改性的原理与方法,分析了共混物相形貌和界面缠结作用力的变化对共混物性能的影响,反应性共混和动态硫化工艺有利于在共混过程中实现原位增容,是制备高韧性PLA/弹性体共混物的有效途径;详细介绍了生物基/生物可降解弹性体增韧PLA制备高韧性全生物基/生物可降解PLA共混物的主要方法和渠道,生物基/可降解弹性体是弹性体增韧PLA的一个新兴方向,具有重要的研究价值。

关键词：聚乳酸热塑性弹性体生物降解增韧