虎杖苷(polydatin, PD) 是一种从虎杖根和茎中提取的天然活性单晶化合物, 为白芦藜醇的天然前体。本研究旨在探讨虎杖苷对尿酸钠结晶(monosodium urate, MSU) 诱导的小鼠痛风性关节炎的治疗作用及可能机制。所有动物实验程序均经过南京大学动物伦理委员会的审查与批准(批准号: 2407002)。采用足掌注射20 μL MSU (25 mg·mL^-1) 混悬液以构建小鼠痛风性关节炎模型, 考察虎杖苷对小鼠足掌病理变化的作用效果。给药组小鼠在造模前3天每天通过腹腔注射给予不同剂量(低剂量组: 5 mg·kg^-1; 中剂量组10 mg·kg^-1; 高剂量组20 mg·kg^-1) 虎杖苷处理。在MSU混悬液注射后第3、6、9、12和24 h测量小鼠足掌厚度并拍照记录。通过苏木精-伊红(hematoxylin-eosin, H&E) 染色法染色观察小鼠足掌组织损伤情况。利用免疫组化及免疫荧光检测NLRP3及CASP1 p20表达情况以评估足掌组织NLRP3炎症小体活化情况。细胞水平采用脂多糖(lipopolysaccharide, LPS) 联合三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)/MSU/尼日利亚菌素(nigericin) 构建NLRP3炎症小体细胞活化模型, ELISA检测虎杖苷处理对巨噬细胞内NLRP3炎症小体活化后白细胞介素-1β (interleukin-1β, IL-1β) 分泌的影响。流式细胞术检测巨噬细胞内CASP1 p20活化情况。免疫荧光检测巨噬细胞内NLRP3炎症小体组装情况。研究结果表明, 与模型组相比, 虎杖苷给药组小鼠足掌肿胀程度显著降低; H&E染色显示小鼠足掌组织损伤显著减轻, 表明虎杖苷对小鼠足掌损伤具有治疗作用。免疫组化及免疫荧光结果显示CASP1 p20及NLRP3表达显著降低, 表明虎杖苷显著抑制NLRP3炎症小体活化, 从而减弱小鼠足掌局部炎症反应。通过提取小鼠骨髓来源巨噬细胞并进行细胞水平相关实验, 发现虎杖苷处理后细胞内由NLRP3炎症小体活化介导的IL-1β分泌及CASP1 p20活化显著降低, NLRP3炎症小体组装受到抑制。综上所述, 虎杖苷可以通过抑制NLRP3炎症小体组装与活化, 减少IL-1β炎性细胞因子的生成与释放以发挥其抗炎作用, 从而减轻小鼠痛风性关节炎的关节损伤, 为痛风的治疗提供了新策略。

奥沙利铂(oxaliplatin, Oxa) 是进展期结直肠癌化疗常用药物, 然而多数患者在接受治疗后出现耐药, 相关耐药机制尚未完全阐明。本研究以结直肠癌细胞HCT116为对象, 通过药物浓度梯度诱导构建奥沙利铂耐药细胞株(HCT116/Oxa)。在此基础上基于蛋白质组学分析HCT116/Oxa细胞表达谱; 采用The Database for Annotation, Visualization, and Integrated Discovery (DAVID) 数据库进行基因本体(gene ontolog, GO) 分析; 利用GeneAnalytics数据库通路富集分析; 通过抑制剂、免疫印迹、siRNA技术揭示结直肠癌细胞对奥沙利铂耐药的潜在靶标及其机制。结果显示, HCT116/Oxa细胞对奥沙利铂的耐药指数为10.2。与HCT116相比, HCT116/Oxa对奥沙利铂表现出强的增殖潜能和抗凋亡能力。蛋白质组数据表明, HCT116/Oxa细胞717种基因表达改变, 上调399种, 下调318种。GO分析显示, 差异表达基因与氧化压力反应、铁代谢、脂质代谢、凋亡、细胞周期进展等生物学过程有关。通路富集显示, 细胞代谢、铁死亡、Nrf2-ARE信号、脂肪酸及谷胱甘肽代谢等通路显著变化。定量结果显示, 与铁死亡相关分子, 包括谷胱甘肽过氧化物酶4 (glutathione peroxidase 4, GPX4)、谷氨酸-半胱氨酸连接酶调节亚基(glutamate-cysteine ligase regulatory subunit, GCLM)、铁蛋白轻链(ferritin light chain, FTL)、铁蛋白重链(ferritin heavy chain, FTH1)、血红素氧合酶1 (heme oxygenase 1, HMOX1)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase, GSR) 和NADH脱氢酶1 (NADH dehydrogenase 1, NQO1) 的表达显著增加, 而长链脂肪酸-辅酶A连接酶(long chain fatty acid-CoA ligase, ACSL) 4和ACSL1的表达降低。功能研究表明, GPX4特异性抑制剂RSL3降低耐药细胞活力, 提高脂质过氧化水平, 增加亚铁离子和丙二醛含量, 降低谷胱甘肽(glutathione, GSH) 浓度。免疫印迹显示, HCT116/Oxa细胞中GPX4、FTH1、FTL、GSR表达增加, ACSL4降低。RSL3能够逆转GPX4、FTH1、FTL、GSR和ACSL4的水平。进一步发现, 敲低GPX4可降低耐药细胞活力, 提高脂质过氧化水平和降低GSH浓度, 表明GSH/GPX4通路介导的铁死亡抵抗是HCT116/Oxa对奥沙利铂耐药的潜在机制, 抑制GSH/GPX4通路是逆转结直肠癌对奥沙利铂耐药的途径。

现有物理和化学剂量计不能直接反映电离辐射对生物体的影响, 无法直接在体内检测辐射。以工程益生菌为核心的生物传感器安全、稳定, 可用于电离辐射体内检测。本文构建了用于电离辐射检测的口服工程化微生物传感器, 选用益生型大肠杆菌Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) 作为底盘菌株, 通过CRISPR/Cas9基因编辑成功敲除EcN的隐秘质粒并得到ΔEcN。以SOS响应中recA启动子为辐射响应元件, 以荧光蛋白为报告元件设计辐射响应基因线路, 通过丝裂霉素C和γ射线诱导表达, 对不同基因线路的工程菌进行性能表征和优化, 获得优化的候选工程菌株。所有动物实验获得军事科学院军事医学研究院伦理委员会批准且实验均按照相关指导原则和规定进行(批准号: IACUC-DWZX-2022-521)。比较小鼠体内辐射检测性能, 筛选得到灵敏度更高的工程菌EC-8作为口服工程化微生物传感器。本研究利用合成生物学原理设计构建了口服工程益生菌, 虽然目前构建得到的工程益生菌仍存在局限性, 检测特异性及信噪比仍待进一步提高, 但该工程菌可在体内对电离辐射产生响应, 为体内电离辐射剂量检测提供了一种新方法, 有望成为用于辐射损伤精准诊断的活体生物药。

采用MCI树脂、葡聚糖凝胶Sephadex LH 20、Flash C18制备色谱和半制备液相制备色谱等方法, 对西南凤尾蕨根部甲醇提取物进行较为系统的分离纯化, 通过质谱、红外光谱和核磁共振等方法, 对分离到的化合物进行结构鉴定。从西南凤尾蕨中分离鉴定了5个倍半萜类化合物, 分别为6,7-四氢吡喃环-(2S, 3S)-蕨素C-3-O-β-D-(6′-acetyl)-葡萄糖苷(1)、(2S, 3S)-蕨素C-3-O-β-D葡萄糖苷(2)、(2S)-蕨素A (3)、(2S)-13-羟基蕨素A (4) 和(2R, 3S)-2-羟基蕨素C (5)。其中, 化合物1为新的三环倍半萜, 化合物3~5首次从西南凤尾蕨中分离。体外生物活性实验表明, 化合物1能够抑制4T1和EMT6细胞增殖, 具有显著抗三阴性乳腺癌生物活性。

利用多种色谱技术从中药赤芝中分离得到4个化合物。经一维(1D)、二维(2D) 核磁共振波谱(nuclear magnetic resonance spectroscopy, NMR) 等方法鉴定其均为新的羊毛脂甾烷型三萜, 并采用量子化学计算方法确定其绝对构型, 命名为baoslingzhines T~W (1~4)。

采用硅胶、MCI Gel CHP-20、Sephadex LH-20、ODS等色谱填料, 运用柱色谱、半制备液相色谱等分离技术, 对青蒿石油醚提取物的中性部位进行分离纯化, 通过高分辨质谱、核磁共振等波谱技术鉴定化合物的结构。从青蒿中分离鉴定了4个萜类化合物, 分别鉴定为(1S,4S,5R,6S,9R,10R)-4-ethoxy-9,10-dimethyloctahydrofuro-(3,2-i)-isochromen-11(4H)-one (1)、3a,4,5,6,6a,7-hexahydro-3,6-dimethyl-9-methyl-2H-naphtho[8a, 1-b]furan-2,8(3H)-dione (2)、kobusone (3) 和1,2-campholide (4)。其中化合物1为新化合物, 利用X-ray单晶衍射技术确定其绝对构型。化合物2为新天然产物, 化合物3和4为首次从蒿属植物中分离得到。

近几十年来, 药物化学家从自然界或化学合成得到了大量肽类化合物, 这些物质以高生物活性、低不良反应的特点引起了广泛的高度关注。然而, 直链多肽因其易受蛋白酶水解影响及膜通透性不佳等问题, 在药物开发领域面临诸多挑战。环肽凭借稳定的结构、高靶标结合亲和力及较低的毒性, 集天然多肽的高生物活性与小分子药物的良好药代动力学特性于一身, 能够很好地克服以上缺陷, 在新药研发中逐渐发挥着重要作用。本文聚焦于环肽药物的发展历程, 探讨了环肽的来源、获取方法以及近年来在药学领域的具体应用, 并对其未来的发展潜力进行了展望, 旨在为环肽的临床应用提供理论与实践基础。

通过超速离心法提取大鼠血浆外泌体(plasma exosomes, Pla-Exos), 150 000 ×g, 离心2.5 h。比较超速离心法、超滤法、磁珠捕获法对Pla-Exos的纯化效果。使用超声共孵育的方法制备载葛根素外泌体(plasma exosomes carrying puerarin, Pue-Exos), 以包封率为指标采用响应面法筛选最优处方并测定表征、评估稳定性和体外释放情况。纯化的Pla-Exos和Pue-Exos的粒径均在30~150 nm内; 蛋白质免疫印迹法结果显示, 纯化的Pla-Exos和Pue-Exos均含有标志蛋白TSG101、CD63、CD81。透射电镜观察纯化后的Pla-Exos和Pue-Exos均具有良好的双层膜囊泡结构。Pue-Exos制备的最优处方为孵育1 h, 超声功率39 W, 载药比10∶1。制备得到的Pue-Exos有较好的稳定性和缓释作用, 提高了葛根素体外血脑屏障的透过效率(P < 0.01)。本研究经河北北方学院实验动物伦理审查委员会批准, 伦理审批号：HBNV202307012103。

基于质谱成像法研究三七改善糖尿病视网膜病变(DR) 及干预角膜、玻璃体和视网膜代谢物的作用, 揭示三七改善DR作用机制。所有动物实验经北京中医药大学实验动物伦理委员会批准(批准号: BUCM-2023052204-2117)。采用链脲佐菌素(STZ) 诱导糖尿病(DM) 大鼠模型, 检测各组大鼠的空腹血糖(FBG) 和糖化血清蛋白(GSP) 含量, 应用免疫荧光染色法检测大鼠视网膜中闭合蛋白(occludin)、闭锁小带蛋白-1 (ZO-1) 表达水平; 采用空气动力辅助解吸电喷雾离子化质谱成像(AFADESI-MSI) 检测DM组和三七组大鼠眼球角膜、玻璃体、视网膜微区内源性代谢物, 通过主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA) 筛选DM组和三七组的差异代谢物, 分析各微区中差异代谢物的原位空间信息, 并通过京都基因与基因组百科全书(KEGG) 数据库分析相关代谢通路。结果表明, 与DM组比较, 三七组糖尿病大鼠FBG和GSP均有下降趋势, 视网膜中ZO-1、occludin表达增加(P < 0.001); AFADESI-MSI分析结果显示, 三七组角膜、玻璃体和视网膜微区共有34个差异代谢物, 其中三七回调13种差异代谢物。在视网膜微区, 三七显著回调溶血磷脂酰丝氨酸(18∶0)、磷脂酰乙醇胺(34∶2) 和磷脂酰丝氨酸(40∶7/42∶7); 代谢通路富集结果表明, 三七主要调控甘油磷脂代谢、糖基磷脂酰肌醇合成、烟酸和烟酰胺代谢以及甘油酯代谢途径。综上, 三七改善糖尿病大鼠血视网膜屏障(BRB), 其作用机制可能与甘油磷脂代谢密切相关, 本研究为三七改善DR的作用机制提供了科学依据, 展现了质谱成像技术应用于药理机制研究的潜力。