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乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶基因多态性及饮酒与胃癌的关系
个体酒精代谢的差异是由于乙醇脱氢酶(ADH)、乙醛脱氢酶(ALDH)和细胞色素P4502E1等的基因多态性所致,被摄取至肝脏的乙醇大部分被肝细胞液中的ADH催化脱氧而牛成乙醛,ALDH的主要作用是将有毒的乙醛氧化为无毒的乙酸,后者进入三羧酸循环后,终代谢成为二氧化碳和水而排出体外,其中约有90%在肝脏中完成[1].
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独活寄生汤治疗肝肾亏虚型膝骨关节炎患者临床疗效及关节液代谢组学变化
目的:观察独活寄生汤治疗肝肾亏虚型膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)的临床疗效,并分析经独活寄生汤治疗前后关节液中小分子化合物的变化.方法:将73例天津中医药大学第一附属医院确诊的KOA患者随机分为观察组(42例)及对照组(31例),观察组给予独活寄生汤150 mL/次,2次/d,口服,对照组给予硫酸氨基葡萄糖胶囊0.5g/次,3次/d,口服,两组患者均治疗1个月,以膝关节视觉模拟评分法(visual analogue scale score,VAS),西安大略麦马斯特大学骨关节炎指数评分(The Western Ontario and McMaste Universities,WOMAC),自制膝关节肿胀评分及综合疗效治疗反应评价作为临床疗效判定指标;所有KOA患者均在治疗前及治疗后抽取关节液,采用超高效液相色谱仪与主成分分析法(principal componentsanalysis,PCA)分析两组患者治疗前后关节液代谢差异物,并用EZinfo 2.0软件进行PCA潜在差异生物标记物.结果:治疗1个月后,两组患者VAS,WOMAC,自制膝关节肿胀评分均较治疗前有明显改善(P<0.05);治疗1个月后与对照组比较,观察组患者VAS,WOMAC,自制膝关节肿胀评分、综合疗效治疗反应评价均明显升高(P<0.05);与治疗前比较,两组治疗后膝关节关节液中泛酸、犬尿氨酸、酪氨酸表达降低,苯甲酸、柠檬酸及脯氨酸表达升高(P<0.05);与对照组治疗后比较,观察组关节液中泛酸、犬尿氨酸、酪氨酸表达更低,苯甲酸、柠檬酸及脯氨酸表达更高(P<0.05),此外观察组关节液中牛磺酸,卢-隐黄素及赖氨酸表达明显升高(P<0.05).结论:独活寄生汤可减少肝肾亏虚型KOA患者关节疼痛、肿胀程度,增加活动范围,改善KOA患者生活质量;同时随着肝肾亏虚型KOA患者症状的改善,关节液中泛酸、犬尿氨酸、酪氨酸、苯甲酸,柠檬酸,脯氨酸,牛磺酸,β-隐黄素及赖氨酸表达出现变化.
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差异蛋白质组学法探索大承气汤优化方治疗便秘小鼠的生物学基础
目的:应用差异蛋白质组学方法探索大承气汤优化方治疗便秘小鼠的生物学基础.方法:实验动物分为正常组、模型组及大承气汤优化方组.模型组、大承气汤优化方组小鼠按50 mg·kg-1灌胃给予复方地芬诺酯混悬液以制备便秘模型,正常组小鼠则给予等量生理盐水.大承气汤优化方组按31 g·kg-1灌胃给予大承气汤优化方药液,正常组及模型组小鼠则给予等量生理盐水.完成药效指标检测后,处死动物,称取小鼠大肠组织,提取蛋白样品,经纳升级高效液相色谱联用线性离子阱/静电场轨道阱高分辨组合式质谱(NanoLC-LTQ Orbitrap Elite)系统分析检测,Protein Discovery软件进行蛋白质搜库,Sieve v2.1软件对所有样本蛋白进行相对定量分析.结果:与模型组相比,大承气汤优化方组小鼠的肠组织蛋白表达上调或下调且与正常组变化方向一致的有77个.经文献检索分析表明,以上蛋白生物学功能一方面集中于促进糖脂代谢、三羧酸循环、生物氧化及能量代谢等,由此增加机体对大肠蠕动的供能,另一方面表现为增强肠道平滑肌的收缩功能,以促进肠道蠕动,缓解便秘.结论:差异蛋白质组学法找出的相关蛋白靶点及其涉及的生物体调控通路极可能是大承气汤优化方治疗便秘小鼠的生物学基础.
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地黄饮子对AD大鼠中枢神经线粒体结构及功能的保护作用
目的:以侧脑室注射β-淀粉样蛋白1-42(Aβ1-42)致痴呆大鼠为阿尔茨海默病(AD)模型,探讨地黄饮子对AD大鼠中枢神经线粒体结构功能损伤的保护机制.方法:120只SD大鼠随机分为假手术组,模型组,阳性药(安理申,0.5 mg·kg-1)组,地黄饮子高、中、低剂量组(3,1.5,0.75 g·kg-1).除假手术组外,其他大鼠均在左侧脑室注射老化的Aβ1-42建立AD大鼠模型.经灌胃给予地黄饮子30 d后,采用Morris水迷宫和跳台实验检测地黄饮子对AD大鼠学习记忆能力的影响,高效液相色谱法检测AD大鼠脑组织中三磷酸腺苷(ATP),二磷酸腺苷(ADP),单磷酸腺苷(AMP),磷酸肌酸(PCr),并计算能荷(EC)水平,光吸收法检测线粒体中丙酮酸脱氢酶(PDH)和α-酮戊二酸脱氢酶(KGDH)活性、线粒体肿胀度、膜电位等.结果:地黄饮子可以显著改善AD大鼠学习记忆能力,与模型组比较,地黄饮子升高大鼠脑组织ATP,ADP,PCr及EC水平(P<0.05,P<0.01),升高三羧酸循环关键酶PDH和KGDH活性(P <0.05,P<0.01),降低线粒体肿胀程度(P <0.05,P<0.01),升高线粒体膜电位(P <0.05,P<0.01).结论:地黄饮子药能通过保护线粒体结构功能,改善能量代谢,提高AD大鼠学习记忆能力.
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M1型巨噬细胞的葡萄糖分解代谢
巨噬细胞在机体先天性免疫中发挥着重要作用。巨噬细胞在γ干扰素(IFN-γ)或脂多糖(LPS)刺激下,极化为 M1型巨噬细胞,其主要的糖代谢途径随之改变,主要表现为糖酵解取代三羧酸循环成为产生 ATP 的主要途径,并且糖酵解过程的中间产物还可作为 M1型巨噬细胞产生促炎细胞因子的原料参与炎症反应。本文将重点讨论 M1巨噬细胞的葡萄糖分解代谢。
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汉斯·克雷布斯与谷氨酰胺在临床营养的应用
汉斯·阿道夫·克雷布斯(Hans Adolf Krebs)(1953年诺贝尔奖获得者)为谷氨酰胺在临床营养的应用开创了新的舞台,本文对其在谷氨酰胺代谢方面的研究贡献进行阐述.本文两位作者在谷氨酰胺代谢方面也进行了多年研究,并在克雷布斯教授指导下完成了牛津大学哲学博士学位训练.1923年,克雷布斯成为一名医生,并参加了3年的临床培训.1926年,他进入奥托·沃伯格(Otto Warburg)(1931年诺贝尔奖获得者)实验室开始了他的科研生涯.克雷布斯利用沃伯格测压法等技术对肿瘤相关蛋白降解代谢进行相关研究.1931年克雷布斯开始研究合成反应,并于1932年描述了第一个生化循环路径——尿素循环.1933年克雷布斯移居英格兰,同时将研究集中于氨基酸代谢,从分子水平阐述动物组织谷氨酰胺代谢,为临床营养应用谷氨酰胺奠定了基础.其研究以谷氨酰胺异常代谢为起点,之后,他将注意力转移到谷氨酰胺水解产生谷氨酸与氨的过程.克雷布斯于1935年发表文章阐述谷氨酰胺代谢的重要酶学研究,如谷氨酰胺的合成是一个吸热反应,需要能量供应.同时,他鉴定了谷氨酰胺酶对谷氨酰胺的水解作用,且不同组织含有不同亚型的谷氨酰胺酶.此外,他还阐述了分布广泛的“脑型”谷氨酰胺酶的基本调节特点,证实其受谷氨酸负反馈调节,而“肝型”谷氨酰胺酶则不受此调节.1935年的文章发表后,克雷布斯仍致力于应用当时先进的技术方法对氨基酸代谢进行各种研究,并将注意力转移到谷氨酰胺其他代谢过程.20世纪70年代,克雷布斯与其同事合作,发现谷氨酰胺是肝糖异生与尿素合成的底物,肾糖异生与氨的产物,且是小肠上皮细胞的代谢底物.此外,克雷布斯团队还发现骨骼肌可以释放大量谷氨酰胺,同时阐述了肝在谷氨酰胺利用与合成中的作用.直到克雷布斯去世(1981年)前,他仍致力于支链氨基酸与谷氨酰胺代谢关系的研究.在过去的20-30年大量研究中,威尔莫(Wilmor)与弗斯特(Furst)团队先发表文章描述谷氨酰胺在临床肠外营养中的补充应用.关于在临床营养中补充谷氨酰胺,已发表了大量研究文章与综述,一些研究展示了其非常显著的有效性,更多的研究显示它具有一定效果,也有研究发现它在某些人群中会产生不良反应.总而言之,谷氨酰胺在临床营养的运用在很大程度上应归功于克雷布斯与他的同事和实习生所做的大量工作.描述与克雷布斯工作“个人追忆”的本文作者,非常感谢作为谷氨酰胺之父的汉斯·阿道夫·克雷布斯教授对他们科学研究技术的培养.
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从中医角度透析糖尿病(系列九篇)2型糖尿病解码之——寻根
2型糖尿病是公认的世界医学难题,这是由糖尿病的复杂性所决定的.但是再疑难的疾病总是有根本的,糖尿病的根本到底是什么?这个问题搞清楚了,其中一系列的疑点都会迎刃而解.这也是目前医者和患者关心的一个问题,也是目前中﹑西医都未讲清楚的问题,所以糖尿病成为一个无本之病,目前采取的治疗方案只能治标.那么糖尿病的根本到底是什么呢?首先要从理论上寻求突破.
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糖尿病酮症酸中毒
酮体是人体新陈代谢过程中脂肪代谢的正常中间产物,酮体由乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮三种物质组成。酮体在肝脏内生成,在肝外氧化分解,肝外组织如心脏、肾脏和肌肉等能迅速将酮体转变为乙酰辅酶A,然后再参加三羧酸循环为肌体供应能量。肝外组织氧化酮体的速度非常快,可以及时迅速分解血中酮体,正常人每100毫升血液中酮体小于1毫克,尿中含量极少几乎无法检出。当糖尿病病人在遇到急性感染、胃肠道疾病、妊娠分娩、甲状腺机能亢进或胰岛素治疗中断等情况时,由于糖代谢的严重紊乱,脂肪组织开始加速分解,这时便产生了大量的脂肪代谢中间产物--酮体。
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线粒体乙醛脱氢酶2在心肌缺血再灌注损伤中的作用
一、乙醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase,ALDH)2的基本知识●●ALDH是一种四联体蛋白,是人体内乙醇代谢的关键酶之一. 乙醇在体内首先经乙醇脱氢酶( ethanol dehydrogenase,ADH)代谢为乙醛,再由ALDH代谢为乙酸进入三羧酸循环.它在肺和肝脏大量表达,同时也存在于需要消耗大量ATP的器官如心脏和大脑[1].已发现的ALDH 同工酶有19种,常见的为ALDH1~ALDH4[2].其中,ALDH2主要位于线粒体内,与其余3种位于胞浆内的同工酶ALDHl、ALDH3和ALDH4比较,ALDH2与乙醛的亲和力高,故在乙醛氧化为乙酸过程中发挥主要作用[3].
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丙酮酸对多脏器及组织损伤保护作用的研究进展
丙酮酸是三羧酸循环的中间产物、糖酵解途径的终产物,或在细胞浆中转变成乳酸供能,或进入线粒体内,氧化脱羧生成乙酰辅酶A,进入三羧酸循环被氧化成CO2和H2O,释放能量.丙酮酸在体内是三大营养物质相互转化的重要枢纽,可通过三羧酸循环和辅酶A(CoA)进行脂肪、氨基酸和糖之间的转化.丙酮酸主要有抑制细胞凋亡、抗氧化、抗酸、抗炎等生理作用[1].
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运动性组织损伤的线粒体机制
细胞能量代谢的重要过程三羧酸循环和氧化磷酸化均在线粒体中进行,因此线粒体常被比作细胞的动力工厂.但在提供能量的同时线粒体亦会生成活性氧(ROS)等副产品,特别是伴随着运动应激,线粒体处于高NADH、高氧状态,其电子传递链上的氧化还原酶也处于高还原状态,引起ROS生成大幅增加,ATP生成减少,线粒体内钙离子超载,膜电位降低,线粒体膜的通透性、液态性发生改变,细胞终以凋亡的形式死亡,导致组织损伤.现已证明运动诱发的细胞凋亡性组织损伤广泛地存在于骨骼肌、心肌、肝脏、肾脏等器官中,由于这些器官大都是由终末分化细胞构成的,故一定程度的细胞凋亡可能会使组织器官遭受严重的损伤并导致永久性的功能障碍.如何避免或减轻运动性组织损伤已成为运动医学领域的一项重要研究内容,本文即就此方面内容做一综述.
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左卡尼汀的研究及临床应用
左卡尼汀,化学名L-3-羟-4-三甲氨基丁酸,是一种广泛存在于机体组织内的特殊氨基酸,是脂肪酸代谢的必需辅助因子,它能促进脂肪酸经β氧化进入三羧酸循环,产生能量.静脉注射左卡尼汀后,其体内的分布呈现为二室模型,初始分布容积为:0.2~0.3L/kg,在24小时内约76%从小便排出,肾清除率为1~3ml/min.平均消除半衰期约17小时.左卡尼汀不与血浆蛋白结合.
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线粒体介导细胞凋亡的机制
50多年前,线粒体曾是生物学研究的焦点之一.由于线粒体在细胞中含量多,容易纯化,含有许多重要的酶类,细胞能量代谢的重要过程三羧酸循环和氧化磷酸化都在线粒体内进行,因此,对线粒体能量代谢功能和结构的研究曾经在生物科学发展中占有重要的位置.
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脂肪酸氧化代谢障碍研究进展
脂肪酸β-氧化代谢是将二碳单位由长链脂肪酸上水解下来后进入三羧酸循环或酮体生成途径分解产能.体内脂肪酸根据所含C原子的多少,分为短链(2~4碳),中长链(4~12碳),及长链(12碳以上).人体完成脂肪酸β氧化代谢的器官有线粒体和过氧化物体两种,线粒体主要完成≤20个碳单位的脂肪酸代谢.到目前为止,人们已发现25种参与脂肪酸β氧化的酶或转运蛋白,此环节中的任何一个出现异常均可导致脂肪酸分解和能量生成障碍,出现神经系统、骨骼肌、心、肝、肾、消化道等的功能异常.1973年人们首次报道了2例脂肪酸代谢异常患者;目前至少发现了22种影响骨骼肌和/或其它组织β氧化的先天性异常[1~3].
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浅谈氟乙酰胺中毒的护理
氟乙酰胺是一种高效、剧毒、内吸性强的有机氟农药,主要用于农田、森林、果园的杀虫及灭鼠.本品在正常生产条件下经呼吸道和皮肤中毒的可能性较小,其进入人体的主要途径为消化道,临床上多见于自服与误服.氟乙酰胺的作用原理为阻断机体的三羧酸循环,使之不能进行正常的能量代谢.临床症状主要以神经系统症状和心血管系统症状为主.
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氟乙酰胺中毒患者的抢救与护理
氟乙酰胺属高毒性灭鼠药,进人人体后脱胺形成氟乙酰,干扰了三羧酸循环的代谢过程,终造成对神经系统及心脏的损害.临床症状为恶心、呕吐、头痛、头晕、上腹部不适,严重者出现阵发性抽搐、心律失常、室颤或昏迷,如不迅速急救,后果不堪设想.1996年至1999年,我科共诊治氟乙酰胺中毒患者16例,经治疗护理,取得满意效果,现报告如下:
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从糖代谢谈基因进化的保守性
物质代谢中化学反应种类和物质代谢模式是有限的、保守的和简单的.从生物进化的角度看,许多物质代谢模式都是由同一古老模式演化而来的,这些化学反应种类和代谢模式的保守特征实际上反映了蛋白质编码基因进化的保守性[1].在生命过程中,糖类是第一位和有效的能源物质,其代谢过程中有许多化学反应都体现了生物体内化学反应种类和代谢模式的保守特征.
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利百素凝胶防治1,6-二磷酸果糖致痛的效果研究
1,6-二磷酸果糖(FDP)是一种细胞内介质,参与三羧酸循环,特别是在能量代谢和调节酶活性方面具有重要作用,能有效改善心肌能量代谢,是心血管疾病常用药.FDP的主要成分是果糖,静脉输注对血管壁刺激性较大[1].轻者引起局部疼痛,并由穿刺点沿静脉走行放射;严重者出现烦躁、心率增快、情绪波动,甚至影响肢体活动,约有10%的病人无法忍受剧痛而拒绝继续用药,6%病人出现静脉炎[2].为减轻病人的痛苦,我们用利百素凝胶外涂防治FDP致痛.现将结果报告如下.
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三氧化二砷治疗急性早幼粒细胞性白血病研究进展
砷是一种广泛分布于自然界的非金属元素,在地表元素构成中居第20位.自然界存在的砷通常以化合物的形式存在.常见的砷化合物有三氧化二砷(As2O3,俗称砒霜),雄黄(As2S2)和雌黄(As2S3)等.元素砷几乎无毒.将元素状态的砷作为一种强壮剂,服用可以强身壮体御寒.微量的砷化合物对人体也是无害的.自古以来,一些药物和美容化妆品中都含有适量的砷.但是,一旦人体摄入过量砷化合物,尤其是三价砷化合物,便会导致砷中毒.急性砷中毒会严重损害胃肠道、呼吸、神经系统等,严重者可出现昏迷、呼吸困难、心力衰竭甚至死亡.慢性砷中毒主要表现为皮肤改变和某些周围神经系统症状.极少数长期慢性砷中毒病人可能进一步发生癌症.这些砷毒性主要是由于它与巯基的强亲和力.它与含巯基的酶结合后,抑制酶活性进而扰乱正常生理功能,因为这些酶常常涉及三羧酸循环、ATP的产生及氧化磷酸化过程.砷还可通过抑制谷胱甘肽(GSH)等抗氧化酶的活性而产生氧化损伤.此外,砷也可能干扰DNA聚合酶,影响细胞DNA合成和修复.
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血尿酸和同型半胱氨酸联合检测在心绞痛评价中的作用
尿酸(UA)是由肝脏降解食物和内源性合成嘌呤复合物形成的,主要由体内组织的核酸分解产生,嘌呤核酸和嘌呤经过水解、脱氢和氧化作用生成.Framingham研究发现,很多高尿酸血症患者终可发生冠心病,并于1995年首次提出高尿酸血症与冠心病有关[1].同型半胱氨酸(Hcy)是一种含硫氨基酸,是蛋氨酸代谢过程中的重要中间产物,正常机体存在少量同型半胱氨酸,还原型仅占2%.Hcy转化的主要途径有两条:①甲基化过程:即通过叶酸循环途径,有甲基四氢叶酸作为甲基供体,维生素B12作为辅因子,在蛋氨酸合成酶的催化下形成L-蛋氨酸.叶酸循环中的限速酶为5,10-甲基四氢叶酸还原酶.②转硫过程:由维生素B6依赖的胱硫醚β合成酶催化完成,代谢产物进入三羧酸循环或由尿排出.