现代生物学研究进展范文
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篇1
>> 冬暖棚有机蓝莓园蓝莓灰霉病发生及预防措施 高寒地区有机蓝莓种植与繁育 有机蓝莓园建园管理技术 蛴螬的发生与防治 有机废气治理技术的研究进展 中国有机农业的研究进展 有机废气处理技术研究进展 蓝莓菌根研究进展 花生蛴螬的发生与防治 蛴螬的发生特点与综合防治 幼儿园种植园地开发与指导的实践研究 河流溶解性有机物与重金属复合污染研究进展 有机-无机杂化材料的应用研究进展 电化学法处理高浓度有机废水的研究进展 光催化联合生物法处理低浓度有机废水的研究进展 生物炭吸附有机污染物的研究进展 有机薄膜太阳能电池的研究进展 有机紫外防晒剂内分泌干扰效应研究进展 有机磷农药中毒致神经损伤机制的研究进展 急性有机磷中毒治疗的研究进展 常见问题解答 当前所在位置:l.
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基金项目 贵州省农业公关项目(黔科合NY〔2013〕3046号)。
篇2
【关键词】壳聚糖;药物制剂;应用;研究进展
壳聚糖为天然聚阳离子多糖,在自然界广泛存在的甲壳质脱乙酰化后得到。此种多糖在1859年发现后,由于其理化性质及生物活性的优势被广泛应用在食品、化工、医疗及其他产业之中。
1 壳聚糖的基本概念及作用
1.1 壳聚糖的基本概念
壳聚糖即N-乙酰基-D-葡萄糖胺经β-1,4糖苷键相连直链状氨基酸多糖,为甲壳质脱乙酰化合物,化学通用名为聚(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D葡萄糖,又称作聚(N-乙酰基-D-葡糖胺)。从理化角度上说,壳聚糖即为甲壳质的重要衍生物之一,呈灰白色或白色的半透明状固体。壳聚糖多溶于稀酸,不能完全溶于水或碱性溶液,在溶液中带正电,具有很强的吸附能力。从生物活性角度上属,壳聚糖为无毒、天然并且与机体有良好的相容性,其分子链中游离的氨基在弱酸溶液中可结合质子生成阳离子聚合体,并且其吸附力较强。在溶液中带正电的壳聚糖可与蛋白多糖、粘多糖等发生静电反应。除此之外,壳聚糖还具有抗菌性并且可以用于药物释放载体。壳聚糖在机体内降解可通过相关酶进行降解,具体由机体内溶菌酶进行,溶菌酶可识别壳聚糖中N-乙酰基葡萄糖残基,从而进行降解。
1.2 壳聚糖的药物释放行为机制
根据壳聚糖的基本性质,则此类物质可进一步用于医药领域之中。首先壳聚糖属于可生物降解的天然高分子化合物载体,即可用作机体内药物释放,将此类物质制作成载药微球可显著控制药物释放的速度,改善药物的稳定性,延长药物的治疗效果并能够降低药物的毒副作用。壳聚糖应用在药物释放的机制有三种,即通过微球表面释放,溶蚀释放及通过溶胀的凝胶态基体扩散释放。药物经过微球表面释放即药物浓度梯度差异进而使药物从微球向介质扩散,需要微球表层药物与介质相接触。药物的溶蚀释放机制具体又分成表面降解时出现的溶蚀释放现象及本体降解时出现的溶蚀释放现象两种,其中表面降解时出现的溶蚀释放现象受释药速度和系统表面积/体积影响。通过溶胀的凝胶态基体扩散释放时,介质首先需渗透至微球内部,基体溶胀后壳聚糖即由玻璃态转变为凝胶态,使药物进行扩散和释放。经有关人士研究发现,壳聚糖的药物释放行为可以用球形几何体扩散指数、粒径分布及暴释行为进行描述,壳聚糖微球的载药量、微球粒径、壳聚糖分子量、壳聚糖脱乙酰度、交联程度及缓释介质环境均能对壳聚糖微球药物释放产生一定的影响。
2 壳聚糖在药物制剂中的应用及研究进展
近年来,由于壳聚糖制成的载药微球具有提高药物稳定性、组织靶向及药物缓释等诸多优点,被广泛应用于药物制剂研制之中。将壳聚糖应用于片剂制作中,可作为缓释剂,使药物溶出度更佳。将壳聚糖应用于膜剂制作中,可增加药物的黏膜吸附性并具有一定的促进药物渗透作用。将壳聚糖应用在颗粒剂制作中,可显著改善口服颗粒制剂在胃内滞留时间,增加药物的生物利用率。将壳聚糖应用于滴眼剂,即可增加药物的生物粘附性,降低药物的清除率,使药物在眼部作用时间增加,从而使药物治疗效果更强。将其应用在外敷粉剂药物制作之中,可以提高药物溶解性及生物利用度。应用于栓剂制作中,可显著降低首关效应的作用,达到更好的治疗效果。将其应用在靶向给药制剂制作之中,可应用其在不同PH值环境中具有的不同释药速度,达到更好的治疗目的。将壳聚糖应用在微囊剂制作时,可显著降低药物的胃肠道不良反应,并且能使血药浓度不受影响。将壳聚糖应用在抗菌制剂制作中,可利用壳聚糖本身具有的广谱抗菌作用并能有效起到缓释的作用。除以上壳聚糖在西医药物制剂中的应用外,也可以应用在中药制剂的制作中,具体可作为澄清剂应用于中药口服液的制备,能够有效的去除中药浸液中树胶及鞣质。
3 总结
近年来,壳聚糖由于其特殊的理化性质及生物学性质,被广泛应用于片剂、膜剂、颗粒剂、滴眼剂、外敷粉剂、栓剂、靶向给药制剂、微囊剂、抗菌制剂及中药制剂的药物制剂研制之中。但是,对于壳聚糖的医药产业研究仅仅处在研究初期。笔者认为,壳聚糖在医药产业领域会随着研究的不断深入逐渐成为药物载体中非常重要的一种药物制剂辅料。
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篇3
“生物信息学”是英文单词“bioinformatics”的中文译名,其概念是1956年在美国田纳西州gatlinburg召开的“生物学中的信息理论”讨论会上首次被提出的[1],由美国学者lim在1991年发表的文章中首次使用。生物信息学自产生以来,大致经历了前基因组时代、基因组时代和后基因组时代三个发展阶段[2]。2003年4月14日,美国人类基因组研究项目首席科学家collins f博士在华盛顿隆重宣布人类基因组计划(human genome project,hgp)的所有目标全部实现[3]。这标志着后基因组时代(post genome era,pge)的来临,是生命科学史中又一个里程碑。生物信息学作为21世纪生物技术的核心,已经成为现代生命科学研究中重要的组成部分。研究基因、蛋白质和生命,其研究成果必将深刻地影响农业。本文重点阐述生物信息学在农业模式植物、种质资源优化、农药的设计开发、作物遗传育种、生态环境改善等方面的最新研究进展。
1.生物信息学在农业模式植物研究领域中的应用
1997年5月美国启动国家植物基因组计划(npgi),旨在绘出包括玉米、大豆、小麦、大麦、高粱、水稻、棉花、西红柿和松树等十多种具有经济价值的关键植物的基因图谱。国家植物基因组计划是与人类基因组工程(hgp)并行的庞大工程[4]。近年来,通过各国科学家的通力合作,植物基因组研究取得了重大进展,拟南芥、水稻等模式植物已完成了全基因组测序。人们可以使用生物信息学的方法系统地研究这些重要农作物的基因表达、蛋白质互作、蛋白质和核酸的定位、代谢物及其调节网络等,从而从分子水平上了解细胞的结构和功能[5]。目前已经建立的农作物生物信息学数据库研究平台有植物转录本(ta)集合数据库tigr、植物核酸序列数据库plantgdb、研究玉米遗传学和基因组学的mazegdb数据库、研究草类和水稻的gramene数据库、研究马铃薯的pomamo数据库,等等。
2.生物信息学在种质资源保存研究领域中的应用
种质资源是农业生产的重要资源,它包括许多农艺性状(如抗病、产量、品质、环境适应性基因等)的等位基因。植物种质资源库是指以植物种质资源为保护对象的保存设施。至1996年,全世界已建成了1300余座植物种质资源库,在我国也已建成30多座作物种质资源库。种质入库保存类型也从单一的种子形式,发展到营养器官、细胞和组织,甚至dna片段等多种形式。保护的物种也从有性繁殖植物扩展到无性繁殖植物及顽拗型种子植物等[6]。近年来,人们越来越多地应用各种分子标记来鉴定种质资源。例如微卫星、aflp、ssap、rbip和snp等。由于对种质资源进行分子标记产生了大量的数据,因此需要建立生物信息学数据库和采用分析工具来实现对这些数据的查询、统计和计算机分析等[7]。
3.生物信息学在农药设计开发研究领域中的应用
传统的药物研制主要是从大量的天然产物、合成化合物,以及矿物中进行筛选,得到一个可供临床使用的药物要耗费大量的时间与金钱。生物信息学在药物研发中的意义在于找到病理过程中关键性的分子靶标、阐明其结构和功能关系,从而指导设计能激活或阻断生物大分子发挥其生物功能的治疗性药物,使药物研发之路从过去的偶然和盲目中找到正确的研发方向。生物信息学为药物研发提供了新的手段[8,9],导致了药物研发模式的改变[10]。目前,生物信息学促进农药研制已有许多成功的例子。itzstein等设计出两种具有与唾液酸酶结合化合物:4-氨基-neu5ac2en和4-胍基-neu5ac2en。其中,后者是前者与唾液酸酶的结合活性的250倍[11]。目前,这两种新药已经进入临床试验阶段。tang sy等学者研制出新一代抗aids药物saquinavir[12]。pungpo等已经设计出几种新型高效的抗hiv-1型药物[13]。杨华铮等人设计合成了十多类数百个除草化合物,经生物活性测定,部分化合物的活性已超过商品化光合作用抑制剂的水平[14]。
现代农药的研发已离不开生物信息技术的参与,随着生物信息学技术的进一步完善和发展,将会大大降低药物研发的成本,提高研发的质量和效率。
4.生物学信息学在作物遗传育种研究领域中的应用
随着主要农作物遗传图谱精确度的提高,以及特定性状相关分子基础的进一步阐明,人们可以利用生物信息学的方法,先从模式生物中寻找可能的相关基因,然后在作物中找到相应的基因及其位点。农作物的遗
传学和分子生物学的研究积累了大量的基因序列、分子标记、图谱和功能方面的数据,可通过建立生物信息学数据库来整合这些数据,从而比较和分析来自不同基因组的基因序列、功能和遗传图谱位置[15]。在此基础上,育种学家就可以应用计算机模型来提出预测假设,从多种复杂的等位基因组合中建立自己所需要的表型,然后从大量遗传标记中筛选到理想的组合,从而培育出新的优良农作物品种。
5.生物信息学在生态环境平衡研究领域中的应用
在生态系统中,基因流从根本上影响能量流和物质流的循环和运转,是生态平衡稳定的根本因素。生物信息学在环境领域主要应用在控制环境污染方面,主要通过数学与计算机的运用构建遗传工程特效菌株,以降解目标基因及其目标污染物为切入点,通过降解污染物的分子遗传物质核酸 dna,以及生物大分子蛋白质酶,达到催化目标污染物的降解,从而维护空气[16]、水源、土地等生态环境的安全。
美国农业研究中心(ars) 的农药特性信息数据库(ppd) 提供 334 种正在广泛使用的杀虫剂信息,涉及它们在环境中转运和降解途径的16种最重要的物化特性。日本丰桥技术大学(toyohashi university of technology) 多环芳烃危险性有机污染物的物化特性、色谱、紫外光谱的谱线图。美国环保局综合风险信息系统数据库(iris) 涉及 600种化学污染物,列出了污染物的毒性与风险评价参数,以及分子遗传毒性参数[17]。除此之外,生物信息学在生物防治[18]中也起到了重要的作用。网络的普及,情报、信息等学科的资源共享,势必会创造出一个环境微生物技术信息的高速发展趋势。
6.生物信息学在食品安全研究领域中的应用
食品在加工制作和存储过程中各种细菌数量发生变化,传统检测方法是进行生化鉴定,但所需时间较长,不能满足检验检疫部门的要求,运用生物信息学方法获得各种致病菌的核酸序列,并对这些序列进行比对,筛选出用于检测的引物和探针,进而运用pcr法[19]、rt-pcr法、荧光rt-pcr法、多重pcr[20]和多重荧光定量pcr等技术,可快速准确地检测出细菌及病毒。此外,对电阻抗、放射测量、elisa法、生物传感器、基因芯片等[21-25]技术也是未来食品病毒检测的发展方向。
转基因食品检测是通过设计特异性的引物对食品样品的dna提取物进行扩增,从而判断样品中是否含有外源性基因片段[26]。通过对转基因农产品数据库信息的及时更新,可准确了解各国新出现和新批准的转基因农产品,便于查找其插入的外源基因片段,以便及时对检验方法进行修改。目前由于某些通过食品传播的病毒具有变异特性,以及检测方法的不完善等因素影响,生物信息学在食品领域的应用还比较有限,但随着食品安全检测数据库的不断完善,相信相关的生物信息学技术将在食品领域发挥越来越重要的作用。 生物信息学广泛用于农业科学研究的各个领域,但是仅有信息资源是不够的,选出符合自己需求的生物信息就需要情报部门,以及信息中介服务机构提供相关服务,通过出版物、信息共享平台、数字图书馆、电子论坛等信息媒介的帮助,科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我国生物信息学发展还很不均衡,与国际前沿有一定差距,这需要从事信息和科研的工作者们不断交流,使得生物信息学能够更好地为我国农业持续健康发展发挥作用。
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篇4
M.A.库平斯基 H.H.巴雷特
本书系统地介绍了单光子发射计算体层摄影这一现代先进的成像技术。单光子发射计算体层摄影有助于新药的研发、药物的研究、分子成像和成像科学的发展。
本书汇集了在小动物单光子发射计算体层摄影研究方面的世界上顶级研究人员的成果,提供了从单光子发射计算体层摄影的基本原理到小动物试验方法,另外还包括了动物保定、成像质量评估和数据处理的内容,以使读者可以应用该书提供的技术和方法来设计和开展自己的研究。
全书共有25章,123幅图片。主要包括闪烁和半导体监测器技术,数字信号处理技术,系统模型和重建运算法则,动物监控和动物保定、成像评估、小动物成像的应用等章节。本书适用于应用成像技术进行药物作用、分子试剂研究的科研人员和疫病治疗的分子成像师、核医学科研人员以及有兴趣了解在癌症研究、心血管病研究和基因治疗方面应用单光子发射计算体层摄影的所有人员阅读参考。
李 刚,教授
(中国农业科学院北京畜牧兽医研究所)
线虫学专论和展望2 第四届国际线虫学大会论文汇编
R.库克和D.J.亨特
2002年6月在西班牙的特内里费岛(Tenerife)举行了规模最大的“第四届国际线虫学大会”,有500多位代表参加。此次会议分为23个分会场,与会特邀代表交流了近年在线虫学研究的进展,特别是在植物线虫致病性基因、线虫寄主信号识别的分子机制、巴氏杆菌的人工培养、线虫的分子诊断等方面取得突出进展,本书是这次会议的论文集。内容涵盖线虫流行和检疫、利用线虫多样性作为指示生物、利用抗性和育种防治植物线虫病害、集约化和精准农业中的线虫治理方法、有机改良剂和线虫生防因子的市场开发等所有线虫学方面的研究进展,具有很高的科学价值和参考价值。
全书共分八个部分。第一部分作物线虫病害的治理,介绍了精准农业和GPS的应用,全球作物线虫病害治理方法的比较,粮食作物线虫病害治理、检疫性线虫、有机改良剂在植物寄生线虫防治中的应用,植物线虫生防因子的市场开发前景及植物线虫的分子诊断研究的进展。第二部分植物抗线虫育种,主要介绍了抗固定性内寄生线虫和非固定性寄生线虫育种的进展。第三部分线虫与植物的相互关系,主要介绍了线虫与植物的亲和性相互关系和非亲和性相互关系的研究进展。第四部分线虫与其它生物的相互关系,主要介绍了线虫作为伴生生物的关系,昆虫病原线虫现在的研究趋势和未来的发展方向。第五部分线虫生态学,主要介绍了线虫的生物多样性及线虫作为指示生物以及线虫在食物网中的作用。第六部分线虫生物学研究现状,主要介绍了线虫的寄生性,线虫系统树、进化和分类,线虫形态学和发育生物学,线虫的群体感应和行为。第七部分海洋和淡水线虫,主要介绍了海洋和淡水线虫的分类鉴定、生物多样性、生态学及其应用。第八部分松材线虫,主要介绍了松树萎蔫病害的流行学、日本松材线虫的起源、松材线虫复合种群的分子特征、松材线虫在介体昆虫体内的迁移、松材线虫在葡萄牙的发生和扩散、松树萎蔫病害的扩散模型和生物防治。
本书主要适合研究生、研究人员和从事线虫学科研教学的专业人士阅读参考。
篇5
1.免疫学方法在快速检测微生物抗原或抗体中的应用
免疫学技术是利用特异性抗原抗体反应,检测病原微生物,简化了病原微生物的鉴定步骤,备受关注。该方法已成为一种微生物实验室常用的成熟的快速检测技术。
应用单克隆抗体结合各种形式的放射免疫分析、酶免疫分析、荧光免疫分析、时间分辨荧光免疫分析、化学发光免疫分析、生物发光免疫分析等,足以检出临床标本中痕量微生物抗原,免去细菌或病毒培养过程,直接完成微生物感染的快速诊断。如抗血清凝集技术、荧光抗体检测技术、协同凝集试验、酶联免疫测试技术等。这些方法操作简单,已经被广泛应用于细菌的分型和鉴定,如沙门菌、霍乱弧菌、流感嗜血杆菌及隐球菌,短时间内就可完成鉴定[1]。其中,应用酶联免疫技术制造的全自动免疫分析仪,使该技术进一步简化和准确。许多疾病的检测
都已有商品化的试剂盒出现。
2.分子生物学技术在快速检测微生物中的应用
随着分子生物学技术的迅速发展,对病原微生物的鉴定已不再局限于外部形态结构及生理特性等一般检验上,而是立足于分子,特别是核酸水平的检测上,使人们对微生物的认识从外部表型逐渐转向内部基因结构特征,微生物的检测也从生化、免疫方法转向基因水平检测。在此基础上建立的众多检测技术中,核酸杂交和聚合酶链反应(PCR)以其敏感、特异、快速等特点已应用于病原菌的快速检测。特别是基因芯片技术的兴起,其具有样品需求量少、检测效率高等优点给微生物学检测带来新的革命[2]。同时,随着病原微生物的耐药性问题的日益严重,有的细菌甚至出现多重耐药,基因芯片可实现检测耐药菌的耐药基因,可有针对性地使用抗生素,从而提高疗效,对临床用药和新药开发具有指导意义[3]。但目前基因芯片技术还有一些关键问题有待解决,如芯片的特异性、敏感性和成本等极大限制了该技术在临床病原微生物检测中应用。
3.细菌专有酶及其代谢产物在快速检测微生物中的应用
快速酶触反应是根据细菌在其生长繁殖过程中可合成和释放某些特异性的酶,按酶的特性选用相应的底物和指示剂,并将他们配制在相关的培养基中,根据细菌反应后出现的明显的颜色变化,确定待分离的可疑菌株,反应的测定结果有助于细菌的快速诊断。这种技术将传统的细菌分离与生化反应有机的结合起来,并使得检测结果直观,正成为今后微生物快速检测发展的一个主要发展方向。
4.细菌毒素在快速检测微生物中的应用
自临床标本中直接检出细菌的毒素,常比细菌培养更可靠。如难辨梭菌在正常肠道中也可出现,故对抗生素相关性肠炎的诊断,检出其毒素比细菌培养更有意义[4]。目前,英国Unipaih公司已研制出VTEC的PRLA乳胶凝集试剂分别检查VT-l与VT-2,试验时以多粘菌素裂解菌体,释出VT,与乳胶试剂在U形板中温育24h,肉眼判定有无凝集。金黄色葡萄球菌产生的多种肠毒素也用单抗的协同凝集试验迅速检出,是诊断该菌致成的食物中毒的可靠手段。
5.分子生物传感器在快速检测微生物中的应用
分子生物传感器是将新兴的传感器技术和分子诊断技术相结合而成的一种新技术,为现代临床诊断发展的一个新方向。生物传感器在感染类疾病诊断、药物筛选等领域获得了广泛的应用。其中临床中用于病原体检测的以DNA生物传感器最为常见。据报道,最新制成的生物传感器,仅需20s时间即可检测出微量SARS病毒、天花病毒及炭疽杆菌等的存在,从而达到早期、快速诊断的目的。
6.病原微生物的自动化系统在快速检测微生物中的应用
近年来,随着计算机技术的不断发展,对病原微生物的鉴定技术朝着微量化、系列化、自动化的方向发展,从而开辟了微生物检测与鉴定的新领域。最有代表性的是AMS微生物自动分析系统,可实现基本同常规检测鉴定,单检测所需时间4~8h。
随着现代科学技术的不断发展,特别是免疫学、生物化学、分子生物学的不断发展,国内外学者不断推出新的微生物诊断技术和方法,建立了很多快速、简便、特异、敏感、低耗且适用的微生物诊断方法,明显加快了微生物检验的速度和诊断水平。
参考文献:
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[2]李苏利.临床微生物检验的快速诊断技术研究进展[J].当代医学,2009,15(l6)15-16.
篇6
艾滋病并发贫血的病因学、预后和治疗 张永宏,赵艳,吴昊
转基因植物疫苗的研究现状 陈红岩,高毅,张军,郑文竹,夏宁邵
疯牛病与新变异型克雅氏病 张艳,何凤田
美国炭疽的流行现状及进展 万谟彬
婴幼儿轮状病毒腹泻的防治策略 曾玫,朱启镕
埃博拉出血热流行状况 许国章,袁渭,何浙生
医务人员职业感染的危险度及防治对策 邢颜超,程维兴
树突细胞在病毒感染中的双重作用 汤灵玲,刘克洲
表皮生长因子受体与人状瘤病毒感染 俞小虹,程浩
全球传染病爆发流行信息(2001年8~11月) 凌志强,胡野
病毒性肝炎研究的新进展 成军
肝纤维化和肝癌研究新进展 邵俊斌,陈智
065联合抗HIV治疗后发生的带状疱疹是免疫重建性疾病
066母乳喂养对感染HIV-1妇女死亡率的影响
067卡氏肺孢子虫肺炎抢救治疗的综合分析
068慢性病毒性肝炎时的白细胞介素水平
069甲型肝炎疫苗在失代偿性肝硬化患者中的免疫原性
070多重耐药结核病的治疗
072暴露于麻疹后预防性应用免疫球蛋白的现时疗效
071成人轮状病毒腹泻
073流行性腮腺炎并发面神经瘫痪
074东南亚消灭脊髓灰质炎的进展
075支原体感染所致继发性脑膜脑炎
建议将Prion的中文名定为"朊毒" 毛江森
人免疫缺陷病毒母婴传播的研究进展 庄柯,桂希恩
非细胞毒性机制在抗HBV感染中的作用 邢同京,骆抗先
阿德福韦治疗慢性HBV感染的临床研究 王耀宗
慢性丙型肝炎的抗病毒治疗 聂小蒙,薛建亚,万谟彬
造血干细胞移植中肝炎病毒感染及治疗 胡培华,孙竞
肝炎后肝硬化血液学异常的若干研究 陈公英,娄国强,刘克洲
梅毒螺旋体膜多肽抗原及其免疫学意义 张瑞芬,庄辉
霍乱菌苗接种的费用-效益评价 周祖木,魏承毓
肠出血性大肠杆菌O157:H7分子生物学检测 张文元,何浙生
幽门螺杆菌分子流行病学研究进展 代敏,段广才,施侣元
美国人群中沙门菌感染的流行病学变化趋势 张小荣,潘志明,焦新安,张如宽
全球传染病爆发流行信息(2001年4~7月) 俞为群,袭欣
041艾滋病临床试验组第373号方案疗效观察
042阿托伐醌悬液治疗HIV相关性卡氏肺孢子虫肺炎
043艾滋病患者确诊卡氏肺孢子虫肺炎后的生存率
045IL-2可迅速增加HAART低反应者的CD4细胞计数
044关于HIV感染者是否停止PCP预防的研究
046病毒性肝损害时急性期蛋白的动态变化
047丙型肝炎病毒感染者肝纤维化的生化标记
049关于肝纤维化可逆性的研究
048HCV/HIV同时感染者的肝纤维化进展与CD4细胞耗竭有关
050使用归因危险度监测儿童乙型肝炎疫苗接种后不良反应的重要性
051HIV/HCV同时感染者应用利巴韦林后线粒体毒性反应增高
052扎那米韦有效治疗高危患者的甲型和乙型流感
053尼派病毒在医护人员中传播的危险性评估
054细菌突变可为研究许多传染病提供线索
055衣原体与宫颈癌的相关性
056产妇梅毒及其婴儿先天性梅毒的流行率和危险因素
人免疫缺陷病毒性传播的机制与影响因素 庄柯,桂希恩
儿童HIV/AIDS的研究进展 骆嘉拉,王兮,桂希恩
大学生预防艾滋病健康教育之现状 张毅,刘纯艳
HIV、HBV、HCV重叠感染研究进展 朱彪,吴南屏
HIV的T细胞免疫及其对乙型、丙型肝炎的影响 杨炼,管小琴
乙型肝炎病毒转录后调节元件功能及作用机制 倪勤,刘克洲,陈智
丙型肝炎病毒E2包膜糖蛋白的研究近况 姚杰,贾战生
HCV NS3及其对信号转导途径的影响 牟劲松,刘妍,成军
内毒素在重型肝炎中的作用机制 秦爱兰,周霞秋
α干扰素抗肝纤维化的疗效及影响因素 杜方雄,张树林
肝硬化基因治疗若干研究进展 陈公英,陈智,蔡卫民
新型人工肝--分子吸附再循环系统及其临床应用 李勇年,Aldinger SF,高建兴
肝细胞原代培养的常用添加物 徐哲,白雪帆,黄长形
致病性钩端螺旋体溶血素基因功能的研究进展 张怡轩,赵国屏,吴春福
霉酚酸酯在病毒机会性感染中的双重作用 刘楠梅,李保春
自动化PCR在感染性疾病中的应用和前景 夏嘉陵,万朝敏
登革出血热发病机制及其影响因素 周光智,薛健
加拿大确定国家传染病监测重点的标准 张明江,陆永昌,张家祝
哨点监测:跟踪社区耐药性菌株流行的可行方法 蒋骏航,翟羽
诊断试验的成本-效益分析 段艳华,高奕
重组人生长激素在艾滋病相关治疗中的应用 杨旻,何庆
高效抗逆转录病毒治疗中的耐药研究进展 邹薇,吴南屏
人鼠嵌合肝:研究肝脏病学的新工具 蒋黎,毛青
HBV前S基因变异及其临床意义 吴炜,李兰娟
慢性乙型肝炎的流行病学、自然史和预防 邓永岳,陈紫榕
慢性乙型肝炎的抗病毒联合治疗 王耀宗
拉米夫定治疗慢性肝炎外的HBV感染相关肝病 赵汝钦,孟晨鑫,宋军,乔光彦
乙型肝炎疫苗佐剂与Th1/Th2细胞平衡调节 李莉,余光开
HBx及其编码基因与肝细胞癌的发生机制 王涛,王一
丙型肝炎病毒非结构基因NS5b研究进展 秦兆习,魏来
CD81在HCV致病机制中的重要意义 史丽云,陈智
人巨细胞病毒感染的早期诊断 郭红梅,朱启镕
金黄色葡萄球菌感染的预防和治疗 章锐锋,王选锭
红霉素及其衍生物在感染性疾病中的现代应用 程书权,杨昌辉
γ干扰素与幽门螺杆菌感染 刘海燕,方平楚
幽门螺杆菌感染的危险因素 郭智成,陈坤
细菌感染诱导巨噬细胞凋亡的机制 吴淑燕,周正宇,黄瑞
副衣原体及其潜在致病性研究进展 石君帆,钱凯先
HIV/AIDS与失明 严有望,李少安
俄罗斯HIV感染的现状和治疗前景 卢德荣
感染的新观念 王建设,王晓红,朱启镕
人α-防御素与艾滋病治疗 刘娟
HIV感染的免疫发病机制和免疫重建 刘水青,徐斌
西尼罗病毒的蔓延及提示 刘洋
卵圆细胞介导的肝脏再生及其调节机制 陈瑜
乙型肝炎治疗药物研究进展 吴亚松
DNA疫苗的基因佐剂 陈红梅
抗病毒药物的抗肝纤维化作用探讨 俞海英
HBV和HCV感染的免疫应答 邓永岳
干扰性小RNA对HCV RNA复制的干扰作用 刘风军
酒精性肝病易感性与基因多态性 杨铭
艾滋病网络快讯
登革出血热和登革休克综合征的发病机制 陈文捷
分枝杆菌esat-6家族研究进展 王丽梅
幽门螺杆菌粘附素及其致病性 茅海燕
MRSA分子流行病学及相关研究 郑玉兰
生物被膜菌耐药机制及治疗进展 王杰
艾滋病痴呆复合征 李春元
2002年全球霍乱及免疫预防 严有望
应用互联网资源抗击SARS 周淑新,杨景震,孙淑芳,刘燕,宋大海
世界卫生组织SARS全球会议摘要 贺晨
SARS在具备防护措施的医务人员中聚集发病 龙宝光
SARS临床转归和预后的相关因素 崔速南,刘天路
《国外医学分子生物学分册》更名启事
中国在SARS研究中需解决的问题 贺晨
SARS给我们的启示 丁艳华
糖尿病流行病学研究进展--第18届国际糖尿病联盟会议侧记 唐彬,王娜,董砚虎
第43届国际抗微生物制剂和化疗年会简况 杨露绮,宁慧娟,熊峰
应对生物恐怖的检测技术研究进展 李保昌,王全立
人免疫缺陷病毒1型的亚型分类 胡越凯,卢洪洲,潘孝彰
IL-7及其受体在HIV感染中的作用和意义 邹薇,吴南屏
艾滋病潜伏期研究方法 顾菁,柳青
核酶基因治疗的研究进展 张(韦华),周霞秋
sIL-2R对艾滋病和病毒性肝炎的临床意义 冯鲜妮,吴昊
RNA干扰技术防治病毒性肝炎的研究 倪勤,刘克洲
HBV细胞模型及其在抗病毒药物研究中的应用 于德敏,张欣欣,陆志檬
HBV特异性免疫复合物和乙型肝炎发病的关系 吴炜,李兰娟
HCV感染的分子机制研究 刘秋平,贾战生
IL-10在丙型肝炎中的作用 曾俊涛,刘正稳
干扰素调节因子3研究进展 陈建忠,朱海红,刘克洲,陈智
干扰素抗病毒作用的机制 卢年芳,黄爱龙
肝炎病毒基因分型方法及临床意义 孙朝晖,郑文岭,马文丽
CⅡTA与疾病的关系及潜在应用前景 龚玲,赵英仁
PKB/Akt及其生理作用的研究进展 徐凌,王华祖,李永泉
幽门螺杆菌空泡毒素及其致病性 邵世和,段秀杰,李凡
沙眼衣原体的流行病学研究进展 皇甫月明,陆金春,黄宇烽
细菌生物膜 盛清,何浙生
肺炎衣原体的标准化检测 吕国才,朱建国
SARS病毒正在免疫压力应答下发生突变 杨露绮,杨月
SARS病原体的确认完全符合郭霍法则 姚静娟,戚中田
SARS患者在发病第二周病情恶化可能由免疫介导所致 杨露绮,杨月
SARS病毒可能会在不同人群中发生突变 杨露绮,杨月
冠状病毒蛋白酶结构的研究有利于研制抗SARS药物 郑南浩,杨月
迅速启用SARS治疗方案预后良好 郑南浩,杨月
细胞因子失调在SARS致病机制中起重要作用 杨月,杨露绮
FDA加强供血安全的指导条例 贺晨,高奕
结核病的"复燃"及其防治对策 刘敬东
中华医学继续教育视听网简介
老年高血压住院患者生存质量的调查与分析 项凤梅,符林春,王永梅
丁型肝炎患者血清HDV-IgM检测结果及资料分析 徐小燕
内质网应激与细胞凋亡 姜山,谢青
B7-CD28家族共刺激途径的研究进展及其临床意义 陈佳佳,李兰娟
哺乳动物RNA干扰中小干扰RNA载体表达策略及其表达盒 徐宁,陈智
美国:产肠毒素大肠埃希菌O169:H41
HIV-1逆转录酶耐核苷类药物突变新进展 姚勤伟,黄春,吴昊
禽流感病毒对人类感染机制的研究进展 何义林,叶冬青
人巨细胞病毒蛋白pp71的研究进展 许利军,吴南屏
HIV/AIDS患者贫血的研究进展 李在村,吴昊
HIV感染抗病毒治疗的副作用 张忠东,吕铁锋,娄国强
抗乙型肝炎病毒治疗近况 周冬生,罗光汉
肝硬化合并自发性细菌性腹膜炎的诊断现状及研究进展 袁春,连建奇,黄长形,叶进
人疱疹病毒6型的研究进展 李彬,郭永建
抗日本血吸虫药物作用机制的研究进展 张剑锋,闻礼永
大环内酯类抗生素在某些传染病中的应用 程书权,孔淑敏
篇7
关键词:炎症介质急性胰腺炎发病机制研究进展
Doi:10.3969/j.issn.1671-8801.2014.01.044
【中图分类号】R-0【文献标识码】B【文章编号】1671-8801(2014)01-0035-01
1TLR4
通过对非宿主性病原体表达的相关病原分子模式(PAMP)进行识别,TLR4能够起到十分重要的天然免疫作用,相关医学研究结果证实,TLR系统内通常包括10个以上的成员,其中,TLR4主要用于革兰阴性菌脂多糖(LSP)的识别,TLR2主要用于革兰阳性菌脂磷壁酸和肽聚糖的识别[1,2]。TLR4有助于发挥全身抗感染作用以及维持肠道防御系统的保护作用。通常情况下,中性粒细胞和单核巨噬细胞等能够利用自身的TLR4对革兰阴性菌LSP进行识别,同时向细胞内转入LPS细胞,进而达到NF-JB、AP-1等转录因子的激活作用,并有助于NO、TNFA、IL-2、IL-1等多种细胞因子的形成,起到杀灭病原体的作用[3,4]。
2NO
NO属于一种氧分子和L-精氨酸在一氧化氮合酶(NOS)催化作用下而产生的步反应产物。现阶段,研究人员已知的人体中NO主要有三种常见异构体存在形式,即诱导型NOS(iNOS)、内皮型(eNOS)以及神经型(nNOS)[5,6]。临床上对于AP的发生和发展过程中NO的作用和角色尚未形成一致认识,其主要争论核心在于NO本身所产生的双重生物学作用。有医学研究人员通过向患有AP动物体内注射NO供体L-精氨酸发现,动物注射这一物质后,其器官微循环状态改善效果明显,红细胞压积显著降低,且骨骼肌、胃肠、肝肾和胰腺等组织的血液通过量显著增加[7,8]。
3IL-10
有关医学报道证实,IL-10属于一种抗炎效果较为理想的炎性介质,这一介质主要来源于Th2细胞,能够对蛋白激酶IKK的活性产生抑制作用,并导致中性粒细胞的活性逐步降低,对NF-JB的过度活化现象产生限制作用,降低DNA与NF-JB之间的结合力,进而从根本上对IL-6和TNF等炎性细胞因子的形成产生抑制作用,防止AP患者发生远处脏器损伤以及病情的持续恶化[9,10]。作为关键性炎症介质的一种,IL-10的血清浓度会在AP患者发病早期快速上升,并随着病情的发展而长期保持较高水平,所以,有医学研究者提出,在AP患者的发病后期,IL-10会直接影响其病情的慢性迁延和恢复[11,12]。
4IL-6
IL-6的调节和转录作用使其主要的表达途径,新生的IL-6能够利用MAPKAPK-2(MK2)进行信号转导,进而磷酸化转录激活子和信号转导子及-3(STAT-3),并保证其进入细胞核内部,并与DNA相互结合,达到调节与参与炎症反应的目的。现有的医学研究结果证实,IL-6抗体能够对AP小鼠胰腺腺泡的凋亡过程产生诱导作用,进而改善AP患者的病情[13]。同时,血清中IL-6的高水平还会诱导患者发生严重的器官并发症以及AP病情的进一步恶化,因而可以在患者的临床治疗过程中对其预后情况和病情的严重程度进行准确的预测[14]。
5IL-1B
IL-1B能够对粘附分子、COX-2、iNOS、IL-6以及TNFA等炎症介质产生调控和诱导作用,并存在于多种细胞表达之中,能够对AP患者的死亡率和病情严重程度产生直接的影响。现阶段,研究人员尚未在普通的胰腺实质之中发现mRNA和IL-1B,在AP发生后,IL-1B表达会同时出现于肝、肺和胰腺等器官的实质细胞中,由此可知,IL-1B也会对胰腺组织以外的其他组织器官产生直接影响[15]。
6TNFA
传统医学理论认为,IL-1和TNFA是最为主要的AP危险因素,其主要原因在于,AP患者的发病之初,其血清中的IL-1和TNFA水平较高。但也有部分研究人员在对IL-1和TNFA所实施的贯注离体实验中发现,IL-1和TNFA并不会导致患者发生AP疾病[16]。NF-JB的调控会直接影响TNFA的基因表达。TNFA一方面能够同时与E-选择素和ACAM-1等相互作用,进而激发中心粒细胞的活性,加速胰腺细胞凋亡,阻碍胰腺外组织器官微循环,产生大量的氧自由基,另一方面,还会增加TXA2、IL-6、IL-1等炎性介质的产生量,因而是AP病情发生和发展过程中的主要危险因素。
7NF-JB
炎症介质的迅速大量生成是导致患者发生AP,并产生MOF以及SIRS甚至死亡的主要危险因素,而炎症介质的形成的机制也是现阶段医学研究者关注的主要交点[17]。现阶段,研究结果证实NF-JB能够利用正反反馈两种途径调控相关炎症介质:一方面是细胞内外之间的负反馈,即在激活NF-JB的基础上,对P150和IJBA的抑制性蛋白基因产生调节作用;另一方面是正反馈,激活NF-JB后IL-6、TNF等细胞因子表达会逐步增强,且细胞因子释放量的增加也会对NF-JB的活化产生相应的刺激作用,并造成更多的炎症介质表达[18]。
8总结
急性胰腺炎是临床上较为常见的一种炎症疾病,该疾病的发生和发展过程中会形成大量的炎性介质,尽管临床上尚未完全掌握AP发病过程中单个炎症介质的作用,但其本身所具有的协同性、多效性及多向性等生物学特征仍然会在各个因子之间产生级联反应,并相互激发、相互诱导、相互调节。炎性介质的交互作用决定了疾病的严重性和最终结果。
参考文献
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篇8
1.计算机辅助教学方法。计算机辅助教学(ComputerAssistedInstruction,CAI)是利用计算机来帮助教师执行教学活动的一种现代教育技术,在教学过程中通过有效利用文字、图形、声音、动画等多种表现媒体,已达到从不同的角度调动学生的注意力和兴趣的教学方式之一。“医学细胞生物学”的教学内容包含细胞的显微和超显微结构,细胞器的功能等内容,既有静态的形态结构,又有动态的功能表达。大量应用多媒体教学,能有效的解决课时数少而学生人数多的矛盾,教学过程更加生动,提高了教学效率。这种教学方式对那些汉语理解能力和表达能力较为欠缺的少数民族学生来说具有不可代替的作用。在实际教学过程中尽量对难点、重点内容运用了3D动画及视频进行讲解,使得课本上的复杂、难以理解的知识点变得很形象、清晰易懂,尤其是学生对细胞内部结构及其变化过程的理解和各种细胞器功能的掌握有了明显的进步,教学效果也得到了提升。
2.启发式教学法。在实际教学过程中我们把医学细胞生物学基础理论和当下热门科研进展结合起来,启发学生的创新意识,更有利于学生创新能力的培养和综合素质的开发。如教学过程中在相应的章节补充“转基因动物及其应用”“iPS细胞与再生医疗”、“绿色荧光蛋白(GFP)在科研中的应用”、“细胞骨架蛋白的研究进展”等最新研究进展和诺贝尔生理/医学奖成就的讲解,并提示学生思考这些新的科研技术和成果,会有什么样的应用价值,将来可能运用到哪些具体的临床治疗中?使得学生不仅了解到了最新科研动态,也激发了学生对医学细胞生物学的浓厚兴趣,对细胞生物学也有了重新的认识和定位。
3.主题汇报方式的教学法。在教学过程中抽出适当的时间,选择重点章节中的重点、难点内容,采用了以主题汇报为主的教学方法。“细胞膜的物质转运功能”、“信号肽假说”、“palade模型”、“溶酶体的形成过程”和“细胞分裂与细胞周期”等本门课程的重点内容是教学大纲中要求学生必须掌握相关内容。因这些内容存在知识点多且抽象难懂等问题,有些基础较薄弱学生很容易产生厌课情绪,对学习失去兴趣。为了调动这一部分学生的学习主动性和积极性,能让他们养成独立学习的习惯并促使他们尽快掌握这些核心内容,我们采用了主题汇报方式的教学法。由任课老师按照既定的教学计划在课堂完成授课任务后,选定部分重点内容,让学生利用课余时间做好准备。在下一节开课前10分钟由任课老师课指定2名学生给全班学生做主体汇报,即所谓的课前10分钟。对准备充分、汇报效果较好的学生,全班报以热烈的掌声予以肯定,这极大的调动了这一部分学生的学习激情,增强了学生的自信心。
4.采用灵活多变的测试方法。通过采用校园网细胞生物学课程网页进行网络测试、针对每个章节重难点内容进行口试及布置网络作业等灵活的促进学习的方法让学生不间断地去接触在课堂中所教授的内容,处在紧张而有序的学习气氛当中,对提高少数民族学生尤其是民考民学生的汉语表达能力和专业知识水平有很大的帮助。在实际实施过程中,我们发现学生汉语表达能力和对课程内容的理解能力在逐渐提高。学生也认为这些形式多样的教学和测试方法持赞同和支持和态度,认为这些措施较好的调动学了他们的学习积极性,一定程度上促进了自学能力、综合分析的能力和语言表达能力。
篇9
【摘要】 本文介绍了药用植物麻黄的生物学特征、化学成分及内生菌的研究概况,并对麻黄的多元价值及资源现状进行了综述。
【关键词】 麻黄;生物学特征;化学成分;内生菌;资源
麻黄为常用中药,源于麻黄科植物草麻黄(Ephedra sinica Stapf)、木贼麻黄(E. equisitina Bunge)、中麻黄(E. intermedia Schrenk ex Mey)的干燥草质茎。始载于汉代《神农本草经》,列为中品,历代本草均有记载。其性味辛、微苦、温,归肺、膀胱经。具有发汗解表,宣肺平喘,利水消肿等功效。主治风寒感冒、发热无汗、咳嗽气喘、骨节疼痛、风水浮肿、小便不利、风邪顽痹、风疹瘙痒等症[1]。现代医学和中医学研究发现其具有平喘、抗病毒作和免疫调节作用。麻黄主要分布于我国北方干旱、半干旱地区,具有重要的药用、生态和经济价值。
1 麻黄资源状况
1.1 生物学特点 麻黄呈灌木、半灌木、亚灌木或草本状,茎直立或匍匐,分枝多,一般是雌雄异株,少有同株。雄花单生或数个丛生,具膜质假花被;雌花具4对苞片,种子1~3 粒,胚乳丰富,肉质或粉质,子叶两枚,发芽时出土[2,3]。
1.2 生长习性 麻黄属旱生植物,适宜于温凉、干燥的气候环境,耐旱性强,较耐贫瘠,多分布于海拔800~1500m的开敞、干燥、多石的山坡和山前地带及丘陵坡地、平川、沙地, 在沙地上常有聚生的小片群落。对土壤要求为微碱性, 特别是富含有机质的沙质土壤。在年均气温9℃~15℃,年降雨量300~500mm的地区最为适宜[4]。
1.3 地理分布 麻黄属现存约67种,中国有15种及2变种1变型[5],约占全世界麻黄属植物总数的50%[6],主要分布在我国北方地区的北纬35°~49°范围内, 其地理分布主要受降水的制约, 多集中分布于降水量350mm以下、年湿润度0.38以下的干旱、半干旱地区[7]。草麻黄主要分布于新疆吐鲁番、甘肃河西地区、内蒙古;木贼麻黄主要分布于河北、山西、内蒙古、陕西西部、甘肃、青海、新疆;中麻黄主要分布于内蒙古、辽宁、吉林、河北、山东、山西、陕西、甘肃、青海、新疆等地[7,8]。
2 麻黄的化学成分
麻黄具有多种类型的化学成分,包括生物碱类、黄酮类、挥发油类、糖类、鞣质及有机酸类、氨基酸及矿质元素类等。
2.1 生物碱类 麻黄类生物碱中麻黄碱的含量较高,为苯丙胺类生物碱,该类成分一直以来被认为是麻黄的有效成分,至今已分离出10多种麻黄碱,但在不同种麻黄中其含量从1%~3%不等[9]。草麻黄中以麻黄碱为主,伪麻黄碱含量较少,总碱含量为0.481%~1.382%;木贼麻黄中总碱含量为2.093%~2.436%;中麻黄总碱含量为1.059%~1.564%[10]。
2.2 挥发油类 麻黄所含挥发油类成分复杂,主要有效成分有2,3,5,6-四甲基吡嗪(2, 3-tetram-ethylpyrazine)和1-α-萜品烯醇(1-α-terpineol),但含量很低。草麻黄含油量0.25% ,木贼麻黄0.124%;草麻黄挥发油中有效成分四甲基吡嗪和萜品烯醇的含量分别为2.26%和1.92%,而木贼麻黄挥发油中仅含四甲基吡嗪1.34%[9,10]。
2.3 黄酮类 黄酮是麻黄属中的一类重要成分,李姿娇等研究发现麻黄的总黄酮含量约为0.29%[11]。麻黄黄酮类主要有: 芹菜素(Apigenin)、山柰酚(Kaempferol)、槲皮素(Quercetin)、无色矢车菊素(Leuoc-ycmidin)、小麦黄素(Tricin)、草棉黄素(Herbacetin)、芹菜素-5-鼠李糖苷(Apigenin-5-rhamno-side)、3-甲氨基棉黄素(3-Methoxyherbacetin)、山柰酚鼠李糖苷(Kaempferolrhsmnoside)、无色飞燕草素(Leu-codelphinidin)、芦丁(Rudin)、白天竺秦苷(Leu-copelargonin)、白花色甙(Leucoanthpcyanin)、4,5,7-三羟基-8-甲氧基黄酮醇-3-O-β-D-葡萄糖苷(4,5,7-Trihy-Droxy-8-methoxy-flaronol-flaronol-3-O-β-D-glucopyraniside)。
2.4 多糖类 多糖在不同的麻黄中各有不同,目前国内主要对麻黄果多糖进行了研究。麻黄草质茎及其果实中多糖的含量分别为1.05%和7.21%,水溶性糖含量分别为1.93%和1.158%,果实中还原性糖及水溶性糖的含量均比草质茎中的高。据报道从双穗麻黄中分离出具有降血糖功能的麻黄多糖A、B、C、D、E[9]。采用热水提取法,从麻黄中提取到水溶性多糖,其收率为2.8%左右。经SephadexG-100柱层析得到较纯的麻黄多糖样品,实验证明,该样品具有清除氧自由基的作用[12]。
2.5 鞣质及有机酸 鞣质也是麻黄属植物中的一类重要化学成分,一般认为其主要是以缩合型鞣质形式存在[9,13]。现已分出儿茶酚鞣质等26种缩合鞣质,最近又报道分出可水解型鞣质nilocitin,麻黄鞣质A 和B(ephedratannin A、B)[10]。对于麻黄中的有机酸成分研究较少,现已发现的有机酸有苯甲酸、香草酸、肉桂酸、香豆酸、草酸、柠檬酸、苹果酸和原儿茶酸等。
2.6 氨基酸及矿质元素 麻黄果有一定的营养及食用价值,研究结果显示麻黄果富含18种氨基酸及较高的半必需氨基酸和非必需氨基酸[9]。
3 麻黄资源的多元价值
3.1 药用价值 麻黄是驰名中外的一种传统药材,也是提取麻黄素的主要原料,其主要成分为麻黄碱和伪麻黄碱,二者作为拟肾上腺素药物被广泛应用于多种制剂中。《中国药典》2010年版收载作为药用的麻黄植物主要有木贼麻黄、草麻黄和中麻黄。麻黄味辛、微苦,性温、归肺、膀胱经,具有发汗散寒,宣肺平喘,利水消肿功能。用于风寒感冒,胸闷喘咳,风水浮肿,支气管哮喘。在畜牧上麻黄可提高牲畜的抗病能力[7]。以麻黄碱为主的制剂在国外还有营养补充剂、减肥剂等[14,15]。
3.2 生态价值 麻黄是重要的荒漠旱生植物,具有耐寒、耐旱、耐贫瘠、耐沙埋等特性。麻黄草根系发达、分蘖能力强、根幅宽, 地上部分可以增加地表覆盖度,多生长在沙丘黄土丘陵,对防止水土流失、保护草场、改善沙地生态环境等发挥着巨大作用[16]。有研究表明有麻黄分布的沙丘地段, 植被总覆盖度可提高32%; 同时, 麻黄也是珍贵的水土保持植物, 在28°的坡地上, 麻黄群落比禾草群落生长的地段径流量减少47%,冲刷量减少60%。
3.3 饲用价值 麻黄具有一定的饲用价值, 其所含粗脂肪和粗蛋白属于中等牧草类型。经测定,未提取麻黄素的麻黄营养成分中粗蛋白和粗脂肪含量分别为8.34%和3.2%;提取麻黄素后的麻黄草渣成分中粗蛋白和粗脂肪含量分别为1.98%和3.58%。麻黄植物的上芽及枝条冬天呈绿色, 植物体保持良好状态, 可成为牲畜冬季采食的主要牧草。由于麻黄生长在荒漠、半荒漠草场上, 常与蒿子、假木贼、琵琶柴、裸果木、木旋花、红柳等植物构成春秋草场, 是春、秋季节牲畜转场的主要放牧草场。另外,工厂中提取过麻黄素碱的草渣,在冬、春季节牧草青黄不接时, 也可以和其他饲料混用, 增加饲料来源。4 麻黄内生菌的研究概况
内生菌是指一类在其部分或全部生活史中存活于健康植物组织内部, 如根、茎、叶、花、果实和种子,而不使寄主植物表现出明显感染症状(至少暂时没有感染症状)的微生物,主要有细菌、真菌和放线菌[17]。部分植物内生菌能够产生与寄主植物相同或相似的生物活性物质。近年来,随着对药用植物内生菌的研究不断深入,麻黄内生菌的研究也有一定进展。古力山·买买提等为筛选具有拮抗活性的植物内生菌,以新疆有毒植物蓝麻黄(E.glauca)为材料,采用研磨法和琼脂扩散法从中分离并筛选出一株对多种植物致病菌具有较强抗性的内生细菌XJEG-GB-13。根据该菌形态特征、生理生化特性和系统发育分析结果,菌株XJEG-GB-13应属于枯草芽孢杆菌属。拮抗作用测定结果表明,内生细菌XJEG-GB-13发酵液对8种植物病原菌具有较强的抑制作用[18]。古力山·买买提等又从蓝麻黄中分离得到7株内生放线菌,而其中的XJEG-GA-6对7种植物病原菌具有较好的拮抗作用,尤其是对玉米大斑病菌的拮抗作用显著抑菌圈大于20mm,并且在该菌株的代谢产物中检测出生物碱成分[19]。黄丹虹等[20]以内蒙古赤峰等地产的麻黄为材料,进行植物内生真菌的分离、纯化,得到141株内生真菌,体外抗氧化、抗肿瘤等活性测定表明,有11株内生真菌对H2O2具有较好的清除活性,占菌株总数的7.8%;有27株内生真菌对Raji和Hep G22具有肿瘤细胞毒活性,占菌株总数的19.15%,其中以抑制悬浮Raji细胞为主。此外,在141株菌中,有74株对一种或二种以上的指示菌显示出抑菌活性,占菌株总数的52.48%。该实验结果表明,麻黄中含有丰富的内生真菌,是抗氧化/抗菌及抗肿瘤等活性物质的重要来源,为进一步从中草药植物中分离筛选新药先导化合物提供了科学依据。彭辉等采用常规的分离纯化方法从麻黄草质茎中分离出5种内生真菌,经初步筛选得到可能产生生物碱的菌株Mh3和Mh5。进一步研究表明,Mh5为能产生麻黄生物碱类物质的内生真菌[21],这些对进一步了解植物-内生真菌的相互关系、开发我国植物内生真菌的药用资源以及濒危药用植物的生态保护等均具有重要的理论意义和潜在的应用价值。
我国是全球天然麻黄的最大产地,也是世界上主要生产麻黄素的国家。随着制药业的发展,国内外对麻黄资源的需求不断增加[22]。目前,每吨麻黄碱的生产需要消耗200~300吨的麻黄草,每公顷麻黄产量为15吨左右,一个50吨麻黄碱的生产厂家,每年约需1000公顷的麻黄。长期以来,麻黄的加工原料主要依赖采收野生资源,导致植被破坏严重,产量和品质逐年下降。2000年起,我国开始禁止滥挖发菜、甘草、麻黄草等固沙植物,在19个省、市、自治区全面启动天然林保护工程[7]。为了保护现有的天然资源,在采收麻黄草时要求留有母株,禁止连根采挖。现在人们正利用各种不同的方法如组织培养[22,23]、化学合成[24]、生物转化法[25]、转基因微生物发酵等[25]方法开发麻黄资源。利用细胞悬浮培养提取次级代谢产物的优点是不受环境生态和气候条件的限制,增殖速度比整个植物体栽培快,且有用物质的含量一般较高,但在生产工艺、细胞株遗传稳定性和成本等方面仍存在问题。生物转化法具有反应条件温和、反应速度快、转化率高、得到的产品纯度高等优点,但是麻黄碱的生产最终依赖苛刻的化学条件来实现,造成生产成本较高,是制约生物转化法生产麻黄碱的主要原因。转基因微生物发酵法是通过对生物转化法中关键酶的研究,利用转基因微生物或通过纯化得到大量酶来生产麻黄碱的一种方法,也是基因工程技术发展的必然结果。显然,利用生物技术开发麻黄资源将是未来的发展方向。
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篇10
摘要:对中药抗衰老的药理作用机制及其实验方法的研究进展进行综述。现代中医药实验表明,中药可以通过抗氧化、调节免疫功能、调节神经内分泌、抗DNA损伤等作用延长机体寿命及细胞的传代能力,从而达到抗衰老的目的。
关键词:抗衰老; 中药; 药理作用机制
Abstract:The progress in the research of pharmacological mechanism of anti-aging traditional Chinese drugs is summarized. It's demonstrated by pharmacological experiments that anti-aging traditional Chinese drugs can prolong life span of organism and enhance passage capability of cell by many ways, such as antioxidation, immunoregalation, neuroregulation, endocrine secretion regulation, anti-DNA injury.
Key words:Anti-aging; Traditional Chinese drug; Pharmacological mechanism
衰老是机体在发育成熟后,体内各种功能活动进行性下降的过程,是一种复杂的生命现象。目前关于其发生机制说法不一,有氧化自由基学说、内分泌学说、大脑伤害学说、蛋白质变性学说、遗传学说、程序衰老学说及免疫学说等。中医药以其独特的疗效,在抗衰老抗氧化的研究中占有日益重要的地位。现代人对于利用天然产物预防和治疗疾病观念的更新,使中医药在抗衰老方面得到了更广泛的开发和利用。探明衰老的本质,寻找有效的抗衰老药物已成为当前老年医学领域中的研究热点,现就抗衰老中药的最新研究进展综述如下。
1 衰老的机理
1.1 中医理论中医对人体衰老或早衰的认识源远流长,内容极其丰富,为大多数学者公认。而又有较好之实际效验者,当以肾虚致衰之说为最。肾虚致衰是肾元之阳气和肾藏之精气亏损、虚少,五脏气血津液生化无源导致的诸多衰老病态和衰老过程。肾藏精,为先天之本,生命之源,以肾为主宰而主持、维系人体的一切生理功能,使其统一平衡而又能自调自稳地正常活动,从而抵御疾病。肾气亏虚则五脏之气血津液生化乏源,各种衰老病症更日益显露出来。中医还认为,久病、慢性病没有不损及肾气的,所以又有“病久之疾、穷必及肾”之说。
1.2 现代医学理论现代医学认为衰老是机体各种生化反应的综合表现,是体内外许多因素(环境污染、精神紧张、遗传等)共同作用的结果。关于衰老的学说有很多种,氧化自由基学说为1956年由Harman[1]提出,是目前比较公认的学说之一。该理论认为,机体内时刻产生着自由基,但同时又具有有效的自由基清除系统(如超氧化物歧化酶等),使体内自由基维持在正常水平。随着年龄的增长,这种平衡逐渐被破坏,造成自由基过剩。过量自由基可通过过氧化作用攻击细胞膜及核酸、蛋白质和酶类等生物大分子,引起细胞膜上的不饱和脂肪酸产生脂质过氧化反应,核酸及蛋白质分子交联,DNA基因突变或复制异常及生物酶活力下降,最终导致细胞功能严重受损以至衰老、死亡。目前,衰老机制在分子水平的研究进展非常迅速。20 世纪90 年代以来,陆续有报道第1,4,7 号染色体与X染色体上各自存在着与衰老有关的基因[2],这表明衰老也是由遗传基因决定的。近年来,端粒与端粒酶的发现使衰老的遗传程序学说有了新进展。端粒(telomere)是真核细胞染色体末端的重复DNA序列,对染色体末端起保护作用,并决定细胞的复制与衰老。DNA每复制1次,端粒即丢失50~200 bp,当它缩短到一定程度时,细胞则停止分裂、衰老、死亡[3]。端粒序列的复制依赖于一种特殊的DNA聚合酶,即端粒酶(telomerase)。目前,国内外有大量研究报道实验动物或人类组织细胞在衰老过程中端粒酶活性的变化,但对影响端粒酶活性的因素研究较少。
2 抗衰老中药及其作用机制
2.1 抗氧化作用正常代谢过程所产生的自由基如果能很快被机体防御系统所清除, 不会造成危害, 如不能完全被清除, 则会使生物大分子遭到损伤, 导致人体衰老, 大量资料表明,自由基产生过多或清除能力下降是引起许多疾病的生化机制,诸如炎症、免疫性损伤、缺氧-再灌流损伤、药物和毒物的损害、营养缺乏、乙醇中毒、放射线损伤、衰老、癌症、休克、氧中毒等均与自由基有关,补充抗氧化剂可使一些疾病得到缓解,无疑为这类疾病的防治开辟了一条有希望的新路[4]。中药抗氧化的作用机制还未完全清楚。就已有资料来看,中药既可抑制自由基的产生,也可直接对抗自由基对组织及细胞的损伤作用,或直接清除自由基,还可增强机体本身抗氧化系统的功能,从多个环节阻断自由基的损伤作用。人参皂苷可明显提高衰老模型小鼠血清中超氧化物歧化酶(SOD)及谷胱苷肽过氧化物酶(GSH-PX)的活性,减少过氧化脂质(LPO)及其代谢产物丙二醛(MDA)含量,能减少自由基对细胞的损伤,亦可减少脂褐质在脑、心肌中的沉积达到抗衰老的效果[5]。丹参为强自由基清除剂, 从中提取的3种水溶性成分丹酚酸A、丹酚酸B和丹罗酚酸, 对实验性大鼠脑、肝、肾微粒体的脂质过氧化均有较强的抑制效应, 三者中效应最强的丹酚酸A抗氧化作用比维生素E强百倍至千倍[6]。研究证实, 具有抗氧化作用的中草药尚有: 黄芪[7]、银杏叶、大黄、灵芝、枸杞[8]、蛤蚧、红景天、绞股蓝[9]、西洋参、五味子等, 一些中药方剂如百年乐、龟龄集、参鳖补膏、五味子冲剂、复方丹参合剂等亦有抗氧化作用。
2.2 调节免疫功能现已证明,人体和动物的衰老与免疫防御功能的健全状态有密切关系。免疫系统在细胞和分子水平上的适度调节,可以延缓衰老。因此,近年应用免疫调节剂防治老年病与控制衰老引起许多学者的关注。许多治疗虚证的中药,如补肾阳药肉桂、仙茅、锁阳、黄精等具有使抗体提前形成的作用,养阴药炙鳖甲、玄参、天门冬、北沙参、银耳等具有延长抗体存在时间的作用。最近的研究表明,补肾复方(右归饮)对T细胞Fas基因的转录有一定的调控作用,从而可以下调老年大鼠T 细胞过度凋亡。补气药人参抗衰老,除了能使神经系统、内分泌系统、机体代谢功能、自由基清除等生理生化现象从衰老趋向正常外,还对免疫功能衰老的改变极有影响。人参抗衰老的主要活性成分为人参皂苷,据多方面研究报道人参皂苷和人参多糖对小鼠的体液免疫和细胞免疫均有刺激作用,可使网状内皮系统吞噬功能增强,促进抗体形成,增加血液免疫球蛋白的含量,升高cAMP 和cGMP,并能刺激老年人淋巴细胞的转化功能,增加骨髓细胞DNA、RNA 及蛋白质的合成[10]。香菇所含多糖能增强抗体形成细胞,促进吞噬细胞功能,提高免疫力[11]。野玫瑰根可增加外周血淋巴细胞绝对值,提高脾脏抗体生成细胞的OD值[12]。枸杞多糖(LBP)在调控T细胞过度凋亡方面具有下调促凋亡基因表达及上调抗凋亡基因表达的协同作用,从而逆转衰老时T细胞过度凋亡的趋势,有助于衰老时免疫稳态的恢复和重建[13]。冬虫夏草可促进特异性抗体的产生,增强机体体液免疫功能[14]。六味地黄多糖对绵羊红细胞(SRBC)体外诱导的正常小鼠脾抗体形成细胞生成反应亦有明显的促进作用,使抗体形成细胞(PFC)的数目明显增加[15]。
2.3 调节神经系统中枢神经系统极易受自由基系统的影响而引起中枢神经系统退行性疾病。研究发现,很多中药对神经细胞有保护作用,能延年益寿,延缓衰老。人参皂苷Rg1,是人参“益智延年”的主要成分,可显著提高老龄大鼠的瞬时记忆、记忆广度及复杂动作的反应时间,改善老龄大鼠的行为及操作能力。实验证明,人参皂苷Rg1能提高青、老龄大鼠海马神经细胞的功能, 促进海马细胞内c - fos 基因的表达,并能对抗谷氨酸介导的神经毒作用以及对原代培养的大鼠海马神经细胞表现出一定保护作用。鹿茸水提物可抑制小鼠脑、肝MAO - B 活性, 使脑内单胺类递质增加, 从而加强小鼠的学习记忆能力[16]。黄芩茎叶黄酮能改善D2半乳糖引起小鼠学习记忆障碍和神经系统的病理改变。丹参酮ⅡA 2磺酸钠能清除氧自由基,丹酚酸A可改善脑缺血再灌注引起的小鼠记忆功能障碍,并使小鼠脑组织内脂质过氧化反应和氢氧自由基的生成明显减少[17]。复方剂乌龙丹、脑血宝制剂、益智灵、参鳖补膏、健脑补肾丸等亦有改善大脑功能的作用。
2.4 调节内分泌系统衰老过程中细胞死亡及器官功能减退受神经-内分泌的控制。中药可以通过改善和提高老年人的内分泌功能来延缓衰老。附子、菟丝子、人参、黄芪、杜仲、冬虫夏草、补骨脂、肉苁蓉等能显著增加淋巴细胞糖皮质激素受体,增加唾液皮质醇浓度,促进肾上腺皮质功能,从而改善和平衡老年人内分泌水平,延缓人体衰老。灵芝水提取液可通过强化内分泌系统(如下丘脑-垂体-性腺轴)、甲状腺系统和肾上腺皮质功能来调节机体的多种代谢活动,达到抗衰延寿目的[18]。
2.5 抗DNA损伤基因是生物一切原发信息的来源,细胞老化的原发改变一定会在基因组水平上有所体现。DNA损伤与细胞老化的关系十分密切,DNA损伤是机体衰老的原发程序。有关中药及其方剂抗DNA损伤的研究报道日渐增多。阿不旺都热依木等采用现代生物学发光分析技术研究5种维吾尔药:地锦草、琉璃苣、番泻叶、西青果、阿里红的醇提取物,对硫酸2维生素C2过氧化氢2苯基体系产生的・OH 引发的DNA 氧化损伤的保护作用。结果表明,它们抗DNA氧化损伤的保护作用与浓度之间存在正比性依赖关系,可能是其抗衰老、防治某些疾病的机制之一[19]。王晓雯等[20]发现肉苁蓉总苷对・OH、过氧化氢等活性氧自由基均有明显的清除作用,特别是能保护・OH 引起DNA的氧化损伤,其清除自由基作用可能是其抗衰老、抗辐射损伤与保护心肌缺血的机制之一。杨新海等应用FADU法从DNA的自然损伤、抗损伤能力及损伤后的修复能力方面观察了补肾化淤方药六味丹坤方对老年小鼠脾淋巴细胞DNA结构完整性的影响。实验表明:该方可以减轻老年小鼠的DNA损伤,增强其对辐射的抗性,提高其修复DNA损伤的能力。钱汝红等通过比较饲喂首乌的老年大鼠、对照大鼠和青年大鼠外周血淋巴细胞DNA的复制后合成(PRDS)的水平,探讨补益中药首乌在提高老年机体DNA修复能力方面的作用。结果表明:中等剂量的首乌乙醇浸膏可明显提高大鼠外周血淋巴细胞DNA的损伤修复能力。提示中药补肾益精延衰的一个重要机制,可能就是提高了机体的DNA损伤修复能力。刘群良研究发现还少丹水煎液(由何首乌、熟地、肉苁蓉等中药组成)能使老年小鼠超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性增加,清除活性氧的能力加强,并可能通过此作用保护染色体,延缓端粒的缩短,达到延缓衰老的目的。
3 抗衰老中药的药理实验方法
在现代抗衰老中药的研究中,把动物实验与临床研究、体外与体内试验结合起来,应用分子生物学技术,配合中药药代动力学研究,建立起一系列快速、有效的研究途径和新方法,从而可从细胞及分子水平上阐明药物的作用机制。常规的检测方法包括果蝇、家蚕、小鼠等的寿命实验和二倍细胞培养传代实验,以及测定药剂对小鼠游泳耐力、常压耐缺氧能力、应激能力、耐疲劳能力及记忆力、体重变化等影响的行为学方法。此外,大量的生化指标也被用于抗衰老中药的研究。如研究药物对动物(最好选用自然衰老或人工衰老的模型动物)老化相关酶活性的影响。包括正常代谢酶, 如单胺氧化酶、琥珀酸脱氢酶等,清除自由基的酶, 如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化酶等。近些年来, 皮质醇和睾酮、氨基酸神经递质(AANT)含量,Na+-K+-ATP 酶和线粒体复合酶Ⅰ、Ⅳ活力测定,线粒体ATP的合成[21]等一些指标也得到了较多的应用。研究药物对正常动物自然衰老和人工衰老的动物模型的有关组织(脑、心、肝和肾等)老化代谢产物(如过氧化脂质、脂褐质等)的影响也是衡量药物抗衰老活性的常用方法之一[22]。
4 展望
延缓衰老是目前生命科学研究中的重点和难点之一。衰老是人体正常的生理过程, 涉及全身多功能系统。虽然衰老机制的研究已有了较大进展,但由于衰老是由多种因素引起的一个复杂的生物学过程,目前仍未完全阐明衰老机理,还有待于更深入的研究。许多中药延缓衰老的作用, 主要是通过调节和增强机体非特异性及特异性免疫功能,显著消除衰老动物体内自由基的增加。中药抗衰老作用与其活性成分密切相关,一些贵重药材抗衰老有效成分已明确,而大部分中药的活性成分还有待于进行药理学研究。开发更多易种植、药效好的普通药物,对于珍贵中药资源的保护、降低药物成本都具有更为现实的意义。中药尤其是复方所含有效成分相当复杂,其药效的发挥也是系统性、多靶点的,这就影响了药效学的深入研究及评价,因此有待于结合中医衰老理论,运用现代科学技术,探索更科学的药理研究方法。
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