黄花蒿Dof基因家族鉴定及在GA-UV处理下对青蒿素生物合成的影响＊

目的 Dof（DNA binding with one finger）家族是高等植物中特有的一类转录因子家族，参与植物中光、激素、非生物胁迫等多种胁迫响应调控。本研究基于全基因组数据对黄花蒿Dof（AaDof）转录因子家族进行鉴定及表达模式分析，探究Dof家族基因在青蒿素合成调控中的作用。方法 经PFAM数据库鉴定获得AaDof序列，通过生物信息学软件分析其理化性质、亚细胞定位、基因结构、蛋白保守结构以及启动子序列结合元件等，并基于赤霉素（Gibberellic acid， GA）、紫外线B（UV-B）及二者协同胁迫下黄花蒿转录组数据对其表达模式进行分析。结果 本研究从全基因组水平共鉴定出51个AaDof基因，均含有保守的C₂-C₂单锌指结构，依据系统发育分析分为8个亚族，同一亚族内基因结构与蛋白保守结构域相对保守。亚细胞定位预测显示12个AaDof蛋白定位在细胞外，其余均定位在细胞核。启动子元件分析发现AaDof家族基因启动子区富含光、激素等多种响应元件。对AaDof在GA、UV-B和GA+UV-B处理下的表达模式分析发现，AaDof基因对GA胁迫处理响应较弱，仅有少量基因敏感，其表达主要受到UV-B胁迫影响。C1及C2.1亚族大部分基因在UV-B胁迫下上调表达，而A亚族大部分基因在UV-B胁迫下下调表达。qRT-PCR验证表明AaDof1、AaDof17和AaDof44在GA和UV-B处理下表达量显著上调，推测其可能通过参与GA和UV-B调控网络，正向调控青蒿素生物合成。结论 本研究系统鉴定了黄花蒿AaDof家族基因并筛选了3个可能正向调控青蒿素生物合成的候选AaDof基因，为黄花蒿Dof家族基因功能研究及其在青蒿素生物合成中的调控机制解析奠定基础。     

二氢青蒿素-查尔酮杂合物的设计、合成及其抗肿瘤活性研究

目的设计合成二氢青蒿素-查尔酮杂合物,提高二氢青蒿素类化合物对白血病细胞的生长抑制活性。方法将取代查尔酮以醚键拼合到二氢青蒿素的C-10位,设计并合成了29个二氢青蒿素-查尔酮杂合物。采用细胞计数法测定目标化合物对人白血病HL-60细胞的生长抑制作用。结果得到了29个含有查尔酮侧链的二氢青蒿素衍生物,均为未见文献报道的新化合物,其结构经1H-NMR、MS和IR谱确证。所有目标化合物对人白血病HL-60细胞都有不同程度的生长抑制作用。结论所有目标化合物对HL-60细胞株的生长抑制活性均强于二氢青蒿素,GI50值均小于0.10μmol·L-1。连接链的改变、查尔酮A环和B环的调换以及取代基的改变对化合物活性的影响没有显著差异。     

青蒿素对大鼠心梗后交感神经重构的影响及其机制研究

目的研究青蒿素对大鼠心梗后交感神经重构的作用并探索其分子机制。方法 SD雄性大鼠70只,随机分成3组,假手术组10只,心梗组30只,心梗治疗组30只。开胸结扎冠状动脉左前降支制造心梗动物模型,术后24 h开始灌胃大鼠,心梗治疗组给予青蒿素75 mg/(kg·d),每天分3次灌胃,心梗组给予等剂量的0.5%羧甲基纤维素钠。假手术组开胸仅冠状动脉下穿线但不结扎,同时给予等剂量的0.5%羧甲基纤维素钠。治疗4周后,将动物处死并按需要取材。Masson染色法测量左室梗死面积,免疫组织化学定量分析梗死周边区生长相关蛋白(growth associated protein 43,GAP43)与酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)阳性交感神经纤维的分布和密度及巨噬细胞数目,蛋白免疫印迹法检测梗死周边区IKBα、GAP43、TH、NGF等的表达。RT-PCR检测心肌组织炎症因子TNF-α和IL-1β的mRNA表达水平。结果心梗组与心梗治疗组心梗面积没有显著差异。心梗组GAP43和TH阳性交感神经纤维密度高于假手术组(P<0.05),心梗治疗组GAP43和TH阳性交感神经纤维密度低于心梗组(P<0.05)。心梗组TNF-α和IL-1β的mRNA高于假手术组(P<0.05),心梗治疗组炎症因子TNF-α和IL-1β的mRNA低于心梗组(P<0.05)。心梗组IKBα蛋白高于假手术组(P<0.05),心梗治疗组IKBα蛋白表达低于心梗组(P<0.05)。心梗组NGF、GAP43及TH蛋白的表达高于假手术组(P<0.05),心梗治疗组NGF、GAP43及TH蛋白的表达水平低于心梗组(P<0.05)。梗死组巨噬细胞数目比假手术组高,而心梗治疗组巨噬细胞数目低于心梗组(P<0.05)。结论青蒿素可以抑制心梗后交感神经重构,其机制可能是通过抑制心梗后炎症反应。     

DHA通过抑制PI3K通路和GLUT2表达而诱导NSCLC细胞毒性

目的:研究二氢青蒿素(dihydroartemisinin,DHA)诱导NSCLC细胞毒性的分子机制。方法:将不同浓度的DHA作用NSCLC细胞系A549和NCI-H1650细胞不同时间,运用MTT法、克隆形成实验、Annexin V染色和流式细胞术测定DHA对细胞活力、克隆形成能力和细胞凋亡的影响;同时测定DHA对细胞中葡萄糖水平、ATP和乳酸含量的影响;Western blot检测PI3K通路活性和GLUT2表达变化;通过细胞转染实现葡萄糖转运体2(GLUT2)和Rheb在A549和NCI-H1650细胞中高表达,测定和分析DHA作用下细胞活力、细胞凋亡、葡萄糖水平、ATP含量和PI3K通路活性的变化;分析葡萄糖缺乏对DHA诱导NSCLC细胞毒性的影响。结果:与对照组比较,DHA显著抑制A549和NCI-H1650细胞活力和克隆形成能力以及诱导细胞凋亡,同时降低ATP和乳酸含量以及抑制细胞对葡萄糖的摄取,具有时间和剂量依赖效应。Western blot结果显示,DHA能抑制PI3K通路活性和GLUT2的表达。上调GLUT2的表达和激活PI3K通路能减弱DHA对NSCLC细胞的毒性作用;葡萄糖缺乏能增强DHA对NSCLC细胞的毒性;相反,高浓度葡萄糖则抑制DHA对NSCLC细胞的毒性。结论:DHA能抑制NSCLC细胞活力和克隆形成,诱导细胞凋亡,该作用是通过降低PI3K活性和GLUT2的表达进而抑制细胞糖酵解代谢实现的。     

青蒿素诱导非小细胞肺癌细胞凋亡及其可能的机制

目的：研究青蒿素（Artemisinin）对非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer cell,NSCLC）细胞（ASTC-a-1和A549细胞）凋亡的影响,并初步探讨其作用机制。方法：CCK-8法检测0~150 μg/ml的青蒿素处理24 h和100 μg/ml青蒿素处理0、6、12、24、48 h对ASTC-a-1和A549细胞活性的影响;激光共聚焦显微镜观察1 μmol/L STS、100 μg/ml青蒿素单独或联合5 mmol/L 活性氧簇（reactive oxygen species,ROS)清除剂NAC（N-乙酰半胱氨酸）处理细胞24 h对细胞核形态的影响,并用流式细胞术检测青蒿素单独或联合NAC对细胞凋亡的影响;通过RNA干扰技术沉默Bax和Bak基因后,观察青蒿素对细胞活性的影响。结果：青蒿素能够以浓度和时间依赖的方式抑制ASTC-a-1和A549细胞的活性,IC50值约为100 μg/ml;经NAC预处理后,青蒿素导致的细胞活性下降程度明显低于未经预处理的细胞,差异有统计学意义（均P<0.01）。STS、青蒿素单独或联合NAC均能引起ASTC-a-1和A549细胞核固缩及细胞凋亡。经NAC预处理后,青蒿素诱导的ASTC-a-1和A549细胞凋亡率分别为（20.4±2.1）%和（17.9±3.8）%,明显低于STS组\[（48.2±2.6）%,（39.8±4.9）%\]和细胞未经预处理组\[（59.6±3.4）%,（50.7±3.8）%\]青蒿素引起的凋亡率（均P<0.01）。青蒿素只能引起Bak沉默细胞活性的上升（P<0.01）,而对Bax沉默细胞活性没有明显影响（P>0.05）。结论：青蒿素能诱导两种非小细胞肺癌细胞（ASTC-a-1和A549细胞）ROS介导的细胞凋亡,促凋亡因子Bak而不是Bax参与了凋亡过程。     

青蒿素基于PI3K/AKT信号通路对人急性髓系白血病细胞凋亡的作用机制

目的分析青蒿素基于磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)信号通路对人急性髓系白血病(AML)细胞凋亡的作用机制。方法以44例AML患儿原代细胞及K562细胞株4株为研究样本,平均分为对照组、实验组(分别加入12.5、25.0、50.0μg/ml青蒿琥酯),细胞计数法观察72 h内细胞生长趋势,采用流式细胞术检测不同浓度青蒿琥酯对细胞凋亡的影响,免疫印迹法检测细胞凋亡相关蛋白(PI3K、AKT、P-AKT、Bcl-2、Bax、caspase-3、PTEN)的表达。结果 AML原代细胞、细胞株K562 24 h内细胞存活率≥80%,对照组AML原代细胞、细胞株K562 48～72 h细胞存活率仍≥70%,而实验组AML原代细胞、细胞株K562培养48 h细胞存活率均降至50%以下,且明显低于对照组(P<0.05);青蒿琥酯呈浓度依赖性诱导人AML原代细胞及K562细胞株凋亡,且25.0μg/ml组、50.0μg/ml组的细胞存活率低于12.5μg/ml组及对照组(P<0.05),25.0μg/ml组、50.0μg/ml组的细胞存活率比较差异无统计学意义(P>0.05)。培养48 h后,实验组原代细胞及K562细胞株的PI3K、P-AKT、Bcl-2均明显下调(P<0.05),而Bax、caspase-3、PTEN表达上调(P<0.05),且青蒿琥酯浓度为25.0μg/ml组各项指标变化最明显,AKT无明显变化(P>0.05)。结论青蒿素类衍生物青蒿琥酯可经PI3K/AKT信号通路调节其Bcl-2、Bax、caspase-3、PTEN等凋亡相关蛋白表达,促进人AML细胞凋亡,25μg/ml浓度时效果较佳。     

美国拉斯克奖获得者屠呦呦科研方法初探

屠呦呦作为首位获得美国拉斯克奖的中国女科学家,其成就极大地激励和鼓舞着中医界和中医学子们。系统研究屠呦呦发现青蒿素的过程,有许多值得我们学习的研究方法:历史文献法、比较方法、实验方法和突破常规的思维方法等,这些方法对我们有重要的学习和借鉴价值。     

Holotransferrin enhances selective anticancer activity of artemisinin against human hepatocellular carcinoma cells

Artemisinin, also termed qinghaosu, is extracted from the traditional Chinese medicine ar- temesia annua L. （the blue-green herb） in the early 1970s, which has been confirmed for effectively treating malaria, Additionally, emerging data prove that artemisinin exhibits anti-cancer effects against many types of cancers such as leukemia, melanoma, etc. Artemisinin becomes cytotoxic in the presence of ferrous iron. Since iron influx is high in cancer cells, artemisinin and its analogs selectively kill can- cer cells with increased intracellular iron concentrations. This study is aimed to investigate the selective inhibitory effects of artemisinin on SMMC-7721 cells in vitro and determine the effect of holotransfer- fin, which increases the concentration of ferrous iron in cancer cells, combined with artemisinin on the anticancer activity. MTT assay was used for assessing the proliferation of SMMC-7721 cells treated with artemisinin. The induction of apoptosis and inhibition of colony formation in SMMC-7721 cells treated with artemisinin were determined by TdT-mediated dUTP nick end labeling （TUNEL） and col- ony formation assay, respectively. The results showed that artemisinin at various concentrations signifi- cantly inhibited growth, colony formation and cell viability of SMMC-7721 cells （P〈0.05）, likely due to induction of apoptosis of SMMC-7721 cells. Of interest, it was found that incubation of artemisinin combined with holotransferrin sensitized the growth inhibitory effect of artemisinin on SMMC-7721 cells （P〈0.01）. Our data suggest that treatment with artemisinin leads to inhibition of viability and pro- liferation, and apoptosis of SMMC-7721 ceils. Furthermore, we observed that holotransferrin signifi- cantly enhanced the anti-cancer activity of artemisinin. This study may provide a potential therapeutic choice for liver cancer.     

青蒿素对ApoE-/-基因敲除小鼠动脉粥样硬化的影响

目的探讨青蒿素对ApoE-/-基因敲除小鼠动脉粥样硬化以及炎症因子的影响。方法将20只ApoE-/-基因敲除小鼠分为青蒿素组和PBS处理组,每组10只,经高脂喂养8周,与对照组小鼠(C57BL/6J标准饮食小鼠,10只)比较,通过血管大体油红O染色评价斑块面积;HE染色观察病变形态及血浆中炎症因子的变化。结果与对照组比较,PBS处理组及青蒿素组均可见动脉硬化斑块,炎症因子水平升高。青蒿素组的动脉硬化程度及炎症因子水平均明显低于PBS处理组。结论青蒿素可以改善ApoE-/-基因敲除小鼠动脉粥样硬化进展。     

屠呦呦得诺贝尔生理医学奖的后效应

屠呦呦获诺奖后引起的后效应表现在:西方有识学者看到了屠呦呦的双语优势;李国桥发出"给我十年,消灭非洲疟疾"诺言;南方药业集团总裁朱拉伊的巨额投入,志在社会责任;非洲高疟国家对屠呦呦获诺奖雀跃高兴,中国医药学正在大发展。我国医药学者还须百倍努力创新发展。