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质谱技术在代谢组学研究中的应用
代谢组学(metabonomics)概念首先由Nicholson等[1]在1999年提出,将其定义为:对病理(生理)刺激或基因改变时生物体系的动态代谢响应的多参数定量分析.即代谢组学是关于生物内源代谢物整体及其变化规律的科学,它的中心任务就是检测、量化和绘制生物代谢组的动态变化规律,并将该变化规律和所发生的生物化学反应过程联系起来[2].
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生物技术在中药研究中的应用及展望
生物技术是以生物体系(个体、组织、细胞、细胞器、基因)和生物工程原理来生产生物产品,培育新的生物品种,或提供社会服务的综合性生物科学技术.它有基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程等.
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丙酮酸抗休克的研究进展
丙酮酸(pyruvic acid)是生物体系中重要的有机小分子物质,是细胞进行氧化供能过程中起关键作用的中间产物.它不仅存在于人体细胞内,还广泛存在于苹果、奶酪、黑皮、红酒等食品中.既往研究表明,丙酮酸具有加速脂肪消耗、增加活动欲望、增强耐力、降血糖、降血脂、消除或抑制自由基、抗疲劳等诸多生理功效.近年来它的抗炎及细胞保护作用逐渐被证实.
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关注国际营养学前沿重视和加强儿科营养队伍建设
2005年9月在南非德班召开的第18届国际营养大会上,国际营养学界提出了"新营养学"的概念,指出营养学是一门研究食品体系、食品、饮品及其营养成分、其他成分在生物体系、社会和环境体系之间及内在的相互作用的学科[1-2].这种学术交融的趋势表明,作为食品科学的营养学积极介入医学领域,关注健康将成为本世纪营养学发展新的前沿.营养学除了生物学内容外,还有很多管理科学的内容,如:食品标准制定、质量控制、食品管理法规制定、市场准入、流通管理、产品召回等.
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网络药理学的研究进展和发展前景
1网络药理学的形成及研究进展网络药理学(network pharmacology)是由英国Dundee大学Andrew L. Hopkins于2007年提出的。网络药理学从系统生物学和生物网络平衡的角度阐释疾病的发生发展过程、从改善或恢复生物网络平衡的整体观角度认识药物与机体的相互作用并指导新药发现。与传统药理学的大区别在于,网络药理学紧紧围绕系统生物学、生物网络构建和分析、连接性、冗余性和多效性等进行药物有效性、毒性、代谢特性的揭示,是建立在高通量组学数据分析、计算机虚拟计算及网络数据库检索基础上的生物信息网络构建及网络拓扑结构分析策略和技术基础上的科学思想和研究策略。以系统生物学和网络生物学基本理论为基础的网络药理学具有整体性、系统性的特点,注重网络平衡(或鲁棒性)和网络扰动,强调理解某个单一生物分子在生物体系中的生物学地位和动力学过程要比理解其具体生物功能更为重要,揭示药物作用的生物学和动力学谱要比揭示其作用的单个靶标或几个“碎片化”靶标更重要。因此,网络药理学突破传统的“一个基因一个药物一个疾病”理念,代表了现代生物医药研究的哲学理念与研究模式的转变。目前,网络药理学在以下4个方面取得了显著进展。
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Cr(Ⅵ)在细胞内外价态的变化规律
铬(Cr)具有多种价态,其中Cr(Ⅵ)毒性大, Cr(Ⅲ)毒性小; Cr(Ⅵ)又是强致癌剂和氧化剂.Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)生物学效应明显差异的原因是二者的细胞生物利用率不同[1].1979年Jennette就曾提出Cr(Ⅵ)摄入、还原代谢模型,Cr(Ⅵ)以四面体铬离子形式利用细胞上普通阴离子运输系统进入细胞,Cr(Ⅲ)主要以八面体存在,只能通过简单扩散,而不易穿过细胞膜.它很好地解释了Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)在细胞生物利用率上的差别.此后大量的化学体系[2]及模拟生物体系[3]研究均证明,Cr(Ⅵ)确实存在价态变化,同时在还原过程中伴有活性氧产生.但在完整的、特别是在人体细胞体系内,这方面的研究则很少.为此,我们用K2Cr2O7提供Cr(Ⅵ), 以人胚肺(HEL)细胞作为受试对象,观察了Cr(Ⅵ)在细胞内外价态变化的规律.
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淋巴细胞染色体畸变和微核分析估计生物剂量体系研究
为了解不同剂量的放射线对血细胞的致畸作用和实验室正常值,采用不吸烟的健康成年人外周血,用不同剂量的X射线照射,用以估计受照剂量的生物体系.采用0~3 GY之间的剂量范围进行外照射,经外周血淋巴细胞的培养,染色体标本的制备、染色体畸变分析后与相关剂量的对应关系进行比较.
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脑卒中的代谢类生物标志物研究进展
近年来,分析多种生物分子的“组学”技术受到广泛关注[1-9],组学作为一些种类个体的系统集合,如构成生物体所有蛋白质的组合即蛋白组学和构成生物体所有代谢物的组合即代谢组学和已经成为还原现象本质的重要方法。目前研究较为成熟的有转录组学、蛋白质组学和随之延伸出的代谢组学及多肽组学等。其中,代谢组学作为研究细胞和生物体代谢中间体和终产物的新学科,是快速发展的系统生物学学科,在诸多生物医学研究中越来越受关注[10]。代谢组学以细胞、组织或生物体等生物体系为研究对象,观察其受刺激或扰动后的代谢产物变化或其随时间的变化,为除基因组学和蛋白质组学以外提供有用定量信息的检测工具[10]。该技术已经广泛地运用于心血管病[11]、糖尿病[12]、肾脏变[13]及肿瘤等[3,14]疾病的研究中,并在多种疾病的诊断以及病理生理机制的研究中取得了重要进展。其中,有关脑卒中的代谢组学研究发现,发病过程中多种代谢物的浓度发生了显著变化,包括与糖代谢、氨基酸代谢及脂类代谢等有关的内源性小分子物质。本文将对近年来国内外代谢组学与脑卒中的相关标志物研究作一归纳。
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冠心病的中医时间医学研究
近年来发展起来的时间生物医学对包括人类在内的生物体系的看法已从体内稳态的观点转变为体内动态的观点,认为人体内普遍存在生物节律,与一年四季、二十四节气及时辰节律的变化息息相关,由于气温、气压、干湿度等因素的影响,可导致人体一系列生理病理变化,诱发某些疾病,乃至恶化、死亡.因此,诸多疾病在人体中的发生发展亦可能具有一定的规律.
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生物技术在环境卫生学的应用
生物技术是以生命科学为基础,利用生物体系(组织、细胞及其组分)及工程原理,提供商品或社会服务的一门综合型技术.主要包括基因工程(含蛋白质工程)、细胞工程、酶工程和发酵工程4个方面.生物技术的应用领域十分广泛,涉及到农业、医药卫生、能源、环境等方面,其中环境卫生学也是现代生物技术应用的重点领域之一.
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甲醛暴露的生物标志物研究现状
广义的生物标志物是指生物体系或材料中与有害因素接触有关的各种物质,包括生理、生化、免疫、细胞和遗传方面的改变.美国国家科学院(NAS/NRC)将生物标志物分为接触标志物、效应标志物和易感标志物三大类.这3种标志物互为因果、相互作用.同一种生物标志物在一种情况下是接触标志物,在另一种情况下可能是效应标志物.甲醛普遍存在于空气中,其主要来源是移动和固定的燃烧物.然而对人类影响大的还是室内家具和建筑材料等造成的甲醛污染.甲醛的急性刺激作用和对各系统的急慢性毒性作用众所周知,它的致突变作用在几个生物种系已被证实.1995年,国际癌症研究中心(IARC)确定甲醛为动物致癌物,短期试验证据充分,但对人的致癌作用的证据还不充分,属可疑致癌物.由于甲醛在环境中存在广泛性和对人体的有害影响,确定敏感、特异的甲醛标志物是必要的.本文就甲醛标志物的研究现状及意义作一综述.
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磁性纳米微粒在磁性分离技术中的应用进展(文献综述)
磁性分离技术是以纳米或微粒级的磁性微粒为载体,利用结合于磁性微粒表面的蛋白质所提供的特异的亲和特性,在加磁场的定向控制下,通过亲和吸附、清洗、解吸操作,可以一步从复杂的生物体系中分离到目标物分子,具有磁性分离简单方便、亲和吸附高特异性及高敏感性等众多优点[1].应用于磁性分离技术的磁性载体应具备以下特点:①粒径比较小,比表面积较大,具有较大的吸附容量;②物理和化学性能稳定,有较高机械强度,使用寿命长;③含有可活化的反应基团,以用于亲和配基的固定化;④粒径均一,能形成单分散体系;⑤悬浮性好,便于反应的有效进行.针对这些要求,人们对磁性载体的制备、性能及应用展开了许多研究,并取得一定成果.
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重水和氘化药物的药理学应用前景
一、重水(D2O)对人体及动物的影响重水(D2O)对许多生物体系的影响被广泛研究.近有研究表明,D2O在人类疾病治疗中具有巨大潜力.当小鼠、大鼠和狗的氘含量大约为25%时,它们仍能长期处于健康状态,能产生精子和卵子,但不育;当氘含量更高时则会表现出急性神经症状、肝脏肿大、贫血及其它症状,甚至死亡.
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代谢组学在强直性脊柱炎研究中的应用
代谢组学[1]是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后兴起的系统生物学的一个新的分支,它是通过考察生物体系(细胞、组织或生物体)受刺激或扰动后(如将某个特定的基因变异或环境变化后)代谢产物图谱及其动态变化,研究生物体系的代谢网络的一种技术。与其他三种组学研究的 DNA、RNA和蛋白质等生物大分子不同,代谢组学是对生物体系中的小分子化合物进行定性定量研究。近年来,代谢组学相关技术发展迅速,已广泛应用到毒理学[2]、营养学[3]、植物学[4]、微生物学[5]、药物研发[6]、疾病研究[7]、功能基因组学[8]等领域。强直性脊柱炎( AS )是以中轴关节慢性炎症为主的原因不明的全身性免疫性疾病,其特点为病变累及骶髂关节,常发生椎间盘纤维环及其附近韧带钙化和骨性强直,晚期可发生脊柱强直和关节畸形[9]。国内髋关节受累率达60%左右,严重者髋关节畸形强直而造成终身残废,丧失劳动力[10]。 AS病因复杂,其发病机制至今仍然不明。近年来,一些学者[11]对AS的生物学指标进行了研究,希望能够找到早期诊断AS的标志物并探明其发病机制。代谢组学运用高通量、高敏感的分析技术,结合化学计量学方法,分析体液中的代谢产物,可以将所有代谢物的信息整合到一起,通过比较其代谢特性,寻找出早期敏感的生物标志物,能够帮助分析病变过程和辅助临床诊断。本文就代谢组学及其在AS生物标志物研究中的现状做一综述。
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生物技术在中药研究中的应用
生物技术是利用生物体系(个体、组织、细胞、细胞器、基因等)运用生物工程原理来生产生物产品,培育新的生物品种或提供社会服务的综合性生物科学技术,包括基因工程、细胞工程、酶工程等.现将生物技术在中药研究中的应用做一综述.
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微波生物效应与人体健康
自从18世纪以来,科学家就对电磁场(EMFs)和各种生命过程的相互作用产生浓厚的兴趣.他们的注意力主要集中在不同频率范围内的电磁场,其中微波是电磁波谱重要的组成部分.微波本质是一种频率在300MHz至300GHz之间电磁波,相应的波长区域为1m至1mm.它具有波动性、高频性、热效应和非热效应四大基本特性.微波不仅能够穿透到生物组织内部,使偶极分子和蛋白质的极性侧链以极高的频率振荡,增加分子的运动,并可导致热量的产生,而且能够对氢键、疏水键和范德瓦尔斯键产生作用,使其重新分配,从而改变蛋白质的构象与活性.微波与生物组织的相互作用主要表现为热效应和非热效应.由于极其缺少有关微波和生物体系相互作用机理的信息,确定和评价微波的生物效应又很复杂,因此,在物理和工程学界一直对微波的生物效应存有争议.
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生物体系非共价弱相互作用的理论研究
现代化学是基于对化学键理解的基础之上逐渐完善起来的[1].从1916年Lewis[2]提出共价键的理论以来,对于共价键的形成及起源的认识已经相当深刻了.此外,现代量子化学从头算理论对于共价结合分子的电子结构的描述是极其成功的,并可获得与实验结果相吻合的结果[1].
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自由基与临床医学(上)
早在18世纪末,化学家就对物质提出了"基"的概念,并企图分离它们.经过了二个世纪的探索,终于形成了一门新的学科--自由基化学.近代人们又注意到自由基在生物体系中的作用,正在形成又一门新的学科--自由基生物学.
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氢化物原子荧光法测定血中硒
微量元素硒在生物体系中有着广泛而重要的作用.血中硒的含量与人体健康有着密切的关系.血中硒的测定可采用荧光分光光度法、石墨炉原子吸收法和ICP-MS法,但由于血中硒含量低,测定效果不是十分理想.AFS-230双道原子荧光光度计是一种新型的原子荧光仪,它采用断续流动进样,氩氢焰原子化,具有样品进样体积小、灵敏度高等优点.本文应用抗坏血酸和硫脲作为预还原剂将硒(VI)还原为硒(IV),采用断续流动进样氢化物原子荧光法测定血中痕量硒,速度快、操作简便,结果令人满意.
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改进碘量法测定生物体系中的脂质氧化程度
目的:为方便而准确的测定生物体系中的脂质过氧化程度.方法:采用改进碘量法对纯品LDL、培养细胞的上清液、人血浆的脂质氧化水平测定,并经过四种质量控制指标测定.结果:改进碘量法具有快速、简便、灵敏、准确等特点,易在一般实验室推广,是对生物体系中脂质氧化水平测定在方法学上的一项重要补充.