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锌离子抑制小鼠组织和细胞吸收三价无机砷作用的研究
目的 三价无机砷通过细胞膜上的水甘油通道蛋白质转运进入细胞内,本研究探讨锌离子对细胞和组织吸收三价无机砷的作用.方法 32只雄性ICR小鼠随机分为4组(8只／组),灌胃给予ICR小鼠10 mg/kg三氧化二砷前15 min灌胃给予不同浓度的硫酸锌(浓度分别为0、25、50和100 mg/kg).给予三氧化二砷2h后,取小鼠肝脏、肾脏、心脏、肺、皮肤和睾丸等组织经硝酸消化后,原子荧光光谱法测定组织中砷含量.培养Raw 264.7细胞,按染毒剂量分为4组:对照组、砷暴露组(iAs3+ 10 μmol/L)、砷和锌联合暴露组(iAs3+ 10 μmol/L+ Zn2 10 μmol/L、iAs3+ 10 μmol/L+ Zn2+50 μmol/L),利用细胞MTT实验检测细胞活性变化.结果 给予小鼠50或100 mg/kg硫酸锌和10 mg/kg三氧化二砷后,与仅给予三氧化二砷小鼠相比,肝脏、肾脏、心脏、睾丸和皮肤组织中砷含量明显减低,而低剂量硫酸锌(25 mg/kg)对小鼠组织中砷含量没有影响.不管给予硫酸锌剂量的高低,肺组织中砷含量均没有明显改变.Raw 264.7细胞培养基中加入10和50 μmol/L硫酸锌后,砷对细胞的毒性明显降低.结论 二价锌离子能抑制多个组织吸收三价无机砷,从而使组织中砷含量降低;二价锌离子也能降低三价无机砷对Raw 264.7细胞的毒性.
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表皮生长因子受体及PI3K在硫酸锌诱导人呼吸道上皮细胞间粘附分子-1表达过程中的作用
目的 探讨硫酸锌对上皮细胞内细胞间粘附分子-1(ICAM-1)表达的影响及其分子生物学机制.方法 应用PCR与蛋白质免疫印迹试验检测硫酸锌诱导人呼吸道上皮细胞ICAM-1mRNA与蛋白的表达,以及表皮生长因子受体(EGFR)及PDK的活化.结果 硫酸锌可诱导ICAM-1 mRNA与蛋白的过量表达.在同一试验条件下,硫酸锌可诱发EGFR及磷脂酰肌醇3激酶(P13K)下游激酶Akt的磷酸化或活化.用EGFR抑制剂(PD153035)及PDK抑制剂(LY294002)预处理上皮细胞,可明显抑制硫酸锌对ICAM-1表达的诱导作用.结论 硫酸锌可激活EGFR与PDK/Akt信号传导通路,进而上调ICAM-1的表达.
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外源性锌离子对人呼吸道上皮细胞内肿瘤抑制蛋白PTEN活性的影响及其机制
目的 探讨外源性锌离子对人呼吸道上皮细胞肿瘤抑制蛋白PTEN的活性的影响及其机制.方法 以人呼吸道上皮细胞株BEAS-2B作为体外模型,应用孔雀绿法测定锌离子对PTEN磷酸酶活性的影响；利用Western Blot法检测锌离子对PTEN蛋白磷酸化的影响.利用酪蛋白激酶2(CK-2)试剂盒测定锌离子对PTEN上游激酶CK-2活性的影响.结果 50 μmol/L锌离子刺激可抑制PTEN蛋白磷酸化及其磷酸酶活性(P＜0.05).在相同实验条件下,锌离子刺激还可抑制CK-2的活性(P＜0.05).此外,CK-2可致PTEN磷酸化(P＜0.05).结论 外源性锌离子可能通过抑制CK-2的活性进一步抑制人呼吸道上皮细胞内肿瘤抑制蛋白PTEN磷酸酶活性.
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圆二色和等温滴定微量热技术研究人血清白蛋白与锌离子的结合机制
目的：体外利用圆二色和等温滴定微量热技术获得人血清白蛋白（HSA）与锌离子（Zn2+）相互作用的二级结构信息与热力学参数，认识Zn2+与HSA之间的相互作用机制，为探索并发挥微量元素在人体内的作用潜力提供科学依据。方法：采用圆二色技术和等温滴定微量热技术；HSA浓度设置为由低到高的梯度，分别为0.025 mmol·L-1、0.05 mmol·L-1、0.1 mmol·L-1、0.2 mmol·L-1，Zn2+浓度5 mmol·L-1。结果：圆二色检测到不同浓度的HSA与Zn2+相互作用后二级结构发生变化，由低到高浓度的HSA与Zn2+结合后α-螺旋含量随之降低，当HSA浓度为0.2 mmol·L-1时α-螺旋含量表现特殊；进而所进行的等温滴定微量热实验获得一整套有关分子相互作用的热力学信息，包括结合常数（Kb）、反应的化学计量数（N）、熵（ΔS）和焓（ΔH），发现当ZnSO4（mmol·L-1）?HSA（mmol·L-1）=5?0.2时，有两类结合位点。不同浓度的HSA分别与Zn2+结合，表现出不同构象变化，特别当HSA浓度达到0.2 mmol·L-1时，α-螺旋含量急剧降低，蛋白质疏水性减弱，肽链伸展。在进一步的等温滴定微量热实验中，发现ZnSO4（mmol·L-1）?HSA（mmol·L-1）=5?0.2的条件下，ZnSO4-HSA有两类结合位点，即吸热位点和放热位点。结论：揭示HSA上的吸热结合位点对Zn2+有高特异性，但非结合优先性。这一结果为Zn2+在未来成为打开HSA上吸热位点的“钥匙”提供可行性依据。
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锌离子：一种内源性的神经调质
锌离子(Zn2+)广泛存在于中枢神经系统中，其释放呈钙依赖性。近年来，许多证据表明，Zn2+能调节递质的释放，并调制电压门控通道和配体(兴奋性、抑制性氨基酸) 门控通道，表明它是一种重要的内源性神经调质。
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常见金属离子抗菌剂及在医用敷料中的应用
该文介绍了银、铜、锌三种常见的无机金属离子抗菌剂、抗菌机理、在医用敷料中的应用,并比较了它们的抗菌性能.在医用敷料载体的基础上,通过复合各种抗菌元素或抗菌剂可以制备出更多新型、高效、安全的医用抗菌敷料.
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纯镁超声微弧氧化-植酸-载锌复合膜层的细胞相容性
目的 为调控医用纯镁的降解速度和赋予材料表面生物活性,对其表面进行超声微弧氧化(UMAO)、植酸、裁锌复合处理,研究不同处理对成骨细胞生物相容性影响,为纯镁在临床上应用提供依据.方法 以纯镁UMAO为对照组(A组),纯镁UMAO-植酸(B组)和纯镁UMAO-植酸-载锌(C组)为实验组.通过碱性磷酸酶(ALP)和Cell Counting Kit(CCK-8)试剂盒、扫描电镜、激光共聚焦显微镜等方式检测不同处理膜层细胞相容性.结果 ALP和CCK8测定的吸光率,B组大于A组,C组高于B组,膜层表面细胞相容性随时间呈递增趋势,其中纯镁UMAO-植酸-载锌复合膜层具有优的成骨细胞相容性.据统计学分析,A、B、C三组结果均具备统计学意义.结论 UMAO-植酸-载锌复合处理后膜层的细胞相容性好,UMAO-植酸处理次之,UMAO组低.
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脑锌稳态与急性脑损伤关系的研究进展
锌离子是急性脑损伤后导致神经损伤的重要毒性阳离子。脑损伤后，锌离子通过跨突触易位和（或）胞内的锌离子动员大量聚集在突触后神经元。锌离子的易位和动员能导致活性氧簇产生及扰乱代谢酶的活性，终通过自噬、凋亡和坏死等途径导致神经元的损伤。而越来越多的证据显示通过调节细胞内和细胞外锌离子水平能够作为急性脑损伤后重要治疗靶点。
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基质金属蛋白酶和消化道肿瘤的相关性
基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMPs)是一种依赖金属锌离子并以细胞外基质(extraceller matrix,ECM)成分为水解底物的蛋白水解酶,主要由肿瘤细胞和肿瘤细胞周边间质细胞产生,几乎能降解细胞外基质的所有成分,通过对细胞外基质的改造而促进肿瘤新生血管的生成,从而实现肿瘤的侵袭和转移.近年来大量研究发现:不同类型基质金属蛋白酶在人类的各种消化道肿瘤中都有表达,其表达量与肿瘤的进展程度,浸润与转移以及预后都密切相关.提示人们可以通过阻断基质金属蛋白酶的作用来抑制消化道肿瘤的侵袭和转移,从而达到控制和治疗肿瘤的目的,为将来的抗癌治疗提供新的目标与方向.
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锌离子对人脐静脉内皮细胞的影响
目的 探究氯化锌(ZnCl2)对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的影响.方法 体外培养HUVECs,氯化锌浓度6~34μM分别处理细胞,MTS检测生长活性,筛选促细胞增殖的佳浓度作为实验组浓度.实验组和对照组(未处理)流式细胞术检测HUVECs凋亡情况;鬼笔环肽-异硫氰酸荧光素(FITC)染色检测HUVECs骨架重构;Transwell小室检测HUVECs迁移和侵袭;Real-time PCR检测细胞迁移相关蛋白基质金属蛋白酶-2(MMP-2)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)mRNA相对表达水平;明胶酶谱法检测MMP-2、MMP-9的活性;ELISA法检测HUVECs上清液MMP-2、MMP-9水平.结果 与对照组相比,浓度范围在10~22μM内ZnCl2处理的细胞,其相对增殖率升高,差异具有统计学意义(P均<0.05).选取促进HUVECs增殖的佳浓度14μM作为实验组浓度.实验组的HUVECs凋亡率为(12.02±0.84)%,高于对照组的(4.05±0.52)%,差异有统计学意义(P<0.01).实验组HUVECs细胞迁移个数为(112.20±10.83)个,高于对照组的(94.80±9.50)个,差异有统计学意义(P<0.05).实验组HUVECs细胞侵袭个数高于对照组,[(36.20±3.22)个vs.(32.80±1.07)个],差异有统计学意义(P<0.05).实验组HUVECs细胞迁移相关蛋白MMP-2和MMP-9的mRNA相对表达水平高于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05).实验组细胞迁移相关蛋白MMP-2的光密度值显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);实验组细胞MMP-9的光密度值高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05).实验组细胞上清液中MMP-2和MMP-9的吸光度值高于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05).结论 14μM氯化锌处理HUVECs,使其处于增殖和凋亡平衡的生长活跃状态,并且促进HUVECs骨架重塑和细胞迁移.
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MMP-2及TIMP-2在膀胱移行细胞癌中的表达
基质金属蛋白酶-2(MMP-2)是一种锌离子依赖性蛋白水解酶，组织金属蛋白酶抑制剂-2(TIMP-2)能特异的同MMP-2及前体结合并抑制MMP-2活性。近年来发现MMP-2和TIMP-2基因表达失衡与大多数肿瘤的侵袭和转移有关［1］。我们应用RT-PCR技术和免疫组织化学方法研究MMP-2和TIMP-2表达与膀胱移行细胞癌侵袭和转移的关系，报告如下。
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大鼠局灶性脑缺血损伤后半暗带区锌离子的变化
目的 观察大鼠局灶性脑缺血再灌注后半暗带区锌离子的变化,探讨锌离子在脑缺血再灌注损伤中的可能作用.方法 将28只SD大鼠随机分为假手术组(n=12)和大脑中动脉梗死(MCAO)组(n=16),以线栓法制作大鼠MCAO模型.分别于再灌注0h、3h、12h和24 h时处死大鼠,取脑组织行TTC染色检测梗死体积,并制作脑组织冷冻切片,采用Newport Green(NG)染色法计数半暗带区NG阳性细胞数目并检测其平均荧光强度,分析NG阳性细胞数目与脑梗死体积的相关性.结果 (1)假手术组大鼠脑组织无梗死灶,也未见NG染色阳性细胞.MCAO组大鼠随再灌注时间延长脑梗死体积增大(均P＜0.01),腩缺血半暗带区域NG阳性染色细胞数目随再灌注时间延长递增(均P＜0.01).各时间点间NG染色阳性细胞平均荧光强度无统计学差异(P＞0.05).(2) MCAO组大鼠脑切片NG阳性细胞数目与脑梗死体积比率呈正相关(r=0,88,P＜0.01).结论 锌离子可能参与了脑缺血再灌注损伤的过程.
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氯碘羟喹联合锌离子对人宫颈癌HeLa细胞的放射增敏研究
目的 探讨氯碘羟喹(CQ)联合锌离子(zinc)对人宫颈癌HeLa细胞系的放射增敏作用.方法 将细胞分为对照组、药物组、单纯照射组、药物+照射组.CCK-8法检测不同浓度氯碘羟喹联合锌离子对HeLa细胞的毒性作用;集落形成实验检测氯碘羟喹联合锌离子对HeLa细胞放射敏感性的影响,依据单击多靶模型拟合剂量-生存曲线,并计算放射增敏参数;流式细胞仪检测HeLa细胞周期与凋亡率;单荧光素酶报告基因法检测核转录因子NF-κB的活性.结果 氯碘羟喹联合锌离子对HeLa细胞的生长抑制作用呈浓度依赖性(F=188.00,P＜0.01).单纯照射组和药物+照射组的平均致死剂量(D0)分别为3.16和2.04 Gy,放射增敏比(SER)为1.55.药物+照射组较单纯照射组相比,G2期阻滞降低(t=10.39,P＜0.05),24 h凋亡率增加(t=5.64,P＜0.01),药物+照射组NF-κB活性降低(t=21.42,P＜0.05).与对照组比较,药物组NF-κB活性降低(t=12.48,P＜0.05),单纯照射组NF-κB活性升高(t=6.23,P＜0.05).结论 氯碘羟喹和锌离子二者联合使用可增加HeLa细胞的放射敏感性,其机制可能与药物去除X射线诱导的G2期阻滞,增加射线诱导的细胞凋亡,以及抑制细胞NF-κB活性有关.
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锌离子对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型中炎性反应的影响
观察锌离子螫合剂N-二硫氨基甲酸(DEDTC)对大鼠缺血性脑损伤的炎症反应的影响并对其作用机制进行研究.随机将200只雄性SD大鼠分为假手术组、局灶性脑缺血再灌注(I/R)组及DEDTC治疗组.采用线栓法建立大鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)模型.分别于再灌注6、12和24 h时处死大鼠并取材.借助2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)法检测大鼠脑梗死体积;采用Newport Green (NG)染色法观察缺血半暗带区域锌离子的变化情况;以酶标记免疫吸附法(ELISA)测定脑组织中TNF-α和IL-6的浓度;后通过Westem blot的方法对PI3K/Akt/NF-κB信号通路的表达变化进行检测.结果显示,DEDTC显著减小大鼠的脑梗死体积,改善大鼠的神经功能,降低缺血再灌注损伤后脑组织中炎性因子的释放,抑制PI3K/Akt/NF-κB信号通路的激活.以上结果表明,DEDTC对大鼠局灶性脑缺血损伤具有一定的保护作用,其作用机制可能与抑制PI3 K/Akt/NF-κB信号通路,降低炎性因子释放有关.
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锌离子参与白藜芦醇的心肌线粒体保护作用及其机制研究
目的:研究锌离子(Zn2+)是否参与白藜芦醇(resveratrol)的心肌线粒体保护作用并探讨其可能的机制.方法:H9c2细胞常规培养,随机分为对照组、白藜芦醇或ZnCl2组、白藜芦醇+锌离子螯合剂(TPEN)组.Western blot观察白藜芦醇对糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)和AKT磷酸化的影响;流式细胞仪检测细胞存活率;共聚焦显微镜观察白藜芦醇对线粒体通透性转移孔(mPTP)开放及对细胞Zn2+产生的影响.结果:白藜芦醇增加GSK-3β的磷酸化、抑制mPTP开放、增加Zn2+产生,此作用均被TPEN所阻断.缺血/再灌注减少细胞存活率,白藜芦醇增加再灌注期细胞存活率,未增加缺血期及GSK-3β质粒转染细胞存活率.结论:白藜芦醇通过Zn2+使GSK-3β失活抑制mPTP开放发挥心肌线粒体保护作用,AKT可能未参与此过程.
关键词： 白藜芦醇 锌离子 糖原合成酶激酶-3β 线粒体通透性转移孔 心肌保护 -
锌离子的心肌线粒体保护作用及其机制研究
目的 研究外源性锌(Zn2+)的心肌线粒体保护作用及其可能的细胞内信号转导机制.方法 大鼠心脏组织来源的H9c2细胞株的常规培养;随机分为对照组、ZnCl2组(1～20 μmol· L-1,孵育20 min)、ZnCl2+抑制剂组[PI3K抑制剂LY294002,10 μmol·L-1、线粒体ATP敏感性钾离子通道(mKATP)抑制剂5-羟基癸酸甘油酯(5-HD),0.5 mmol·L-1,孵育10 min后加入ZnCl2 20 min]、抑制剂组(孵育10 min);激光扫描共聚焦显微镜观察线粒体染料TMRE红色荧光强度的变化以确定线粒体膜电位(△ψm),600 μmol·L-1H2O2造成心肌细胞氧化损伤,进而了解线粒体通透性转移孔(mPTP)的开放程度;Western blot检测磷酸化糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)和AKT/PKB(蛋白激酶B,protein kinase B)蛋白表达;模拟缺血/再灌注损伤,流式细胞仪检测细胞存活率;Fugene 6转染试剂盒进行激活型GSK-3β质粒(GSK-3β-S9A)转染,观察其对mPTP开放的影响.结果 与正常组相比,对照组H2O2处理细胞20 min使TMRE荧光强度明显减少,不同浓度Zn2+能够抑制H2O2引起的TMRE荧光强度的减少,其中以10 μmol· L-1明显;Zn2+使磷酸化GSK-3β和AKT蛋白表达明显增多,此作用被LY294002所阻断,5-HD未改变此作用;与正常组相比,缺血/再灌注明显减少细胞存活率,Zn2+没有增加缺血期细胞存活率而明显增加再灌注期细胞存活率;Zn2+能够模拟mPTP抑制剂环孢素(1 μmol·L-1)阻止mPTP开放,此作用同样被LY294002所逆转,5-HD未改变此作用,Zn2+未能改变GSK-3β-S9A转染细胞的荧光强度.结论 Zn2+通过PI3 K/AKT通路使GSK-3β失活进而抑制mPTP的开放,发挥心肌线粒体保护作用,mKATP可能未参与此过程.
关键词： 锌离子 心肌保护 线粒体 糖原合成酶激酶-3β 线粒体通透转移孔 -
螯合锌离子对局灶性脑缺血再灌注大鼠半暗带区低氧诱导因子-1α表达的影响
目的 利用大脑中动脉梗塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)大鼠模型,观察脑缺血再灌注后脑组织低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)表达的动态变化,并给予脑缺血大鼠锌离子螯合剂[N,N,N’,N’-tetrakis(2-pyridylmethyl)ethylenediamine,TPEN]进行干预,研究锌离子对MCAO大鼠脑组织HIF-1α表达的影响,探讨锌离子介导脑缺血再灌注损伤的相关机制.方法 采用数字表法将45只健康雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为3组:假手术组(Sham)、MCAO组和MCAO+ TPEN组(于MCAO前30 min腹腔注射TPEN,剂量为15 mg/kg),每组15只.使用线栓法制作大鼠右侧大脑中动脉缺血90 min再灌注模型.术中监测大鼠肛温及平均动脉压,使其维持在正常范围.分别于再灌注3、12和24h处死大鼠,迅速取脑,用免疫组化染色检测大鼠脑组织冰冻切片内缺血半暗带区HIF-1α的表达水平,用免疫荧光双标对HIF-1d在缺血脑组织的表达进行细胞定位.结果 假手术组大鼠未见HIF-1α染色阳性细胞,MCAO组大鼠脑组织缺血半暗带区HIF-1α的表达随再灌注时间延长逐渐增加(P＜0.01).给予15 mg/kg TPEN后,缺血再灌注各时间点大鼠脑组织缺血半暗带区内HIF-1 α的表达比MCAO组明显减少(P＜0.01).缺血再灌注大鼠脑组织缺血半暗带区内,HIF-1α免疫荧光染色与神经元标志物NeuN免疫荧光染色共定位.结论 大鼠局灶性脑缺血再灌注后,脑组织神经元内HIF-1α表达随再灌注时间延长递增.螯合细胞内锌离子下调缺血再灌注大鼠脑内HIF-1α浓度,提示锌离子可能通过促进HIF-1 α表达介导脑缺血损伤.
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锌离子在脑缺血中作用的研究进展
近期研究表明,锌离子是介导脑缺血损伤的一种重要离子.缺血时,大量的锌离子从突触末端释放出来,聚集于突触后神经元内.缺血时产生的氧化应激和酸中毒也促使锌离子从胞内锌结合位点如金属硫蛋白释放.急剧的胞内锌超载可引起严重的线粒体功能障碍及活性氧簇产生,继而引起细胞坏死,而轻度的胞内锌超载则可能放大凋亡通路,导致细胞凋亡.深入研究锌离子在缺血损伤中的作用有可能为缺血性脑卒中的防治提供新策略.
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脑缺血再灌注损伤中自由基与锌离子的相互作用
脑缺血再灌注诱导大量的自由基产生,引发氧化应激,并且引起细胞内锌离子(Zn2+)通过多种方式大量聚集,细胞内Zn2+释放和活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)的产生是神经元中许多毒性信号传导机制中的常见成分.已证明Zn2+和ROS在缺氧缺血性应激过程中积累,并在病理过程中起重要作用.释放的Zn2+通过多种机制诱导ROS产生,包括线粒体ROS产生,并且还通过与NADPH氧化酶相互作用等促进ROS在线粒体外的形成.Zn2+释放与ROS产生相互作用,终通过影响细胞凋亡途径或信号转导导致神经元损伤.然而在特定条件下,Zn2+具有抗氧化作用,可保护脑损伤.因此,本文拟对自由基及Zn2 +在脑缺血再灌注损伤中的相互作用进行综述.
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基质金属蛋白酶及其抑制物与肿瘤转移研究进展
基质金属蛋白酶是一个大家族,因其需要Ca2+、Zn2+等金属离子作为辅助因子而得名,其家族成员具有相似的结构,一般由5个功能不同的结构域组成:①疏水信号肽序列;②前肽区,主要作用是保持酶原的稳定.当该区域被外源性酶切断后,MMPs酶原被激活;③催化活性区,有锌离子结合位点,对酶催化作用的发挥至关重要;④富含脯氨酸的铰链区;⑤羧基末端区,与酶的底物特异性有关.其中酶催化活性区和前肽区具有高度保守性.金属蛋白酶组织抑制因子(TIMPs)是基质金属蛋白酶的天然抑制物.
