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氢分子机制学习笔记之八
富氢盐水在包括蛛网膜下腔出血在内的许多神经疾病中发挥了多种神经保护作用,涉及抗氧化和抗凋亡作用。我们之前报道过富氢盐水可以减弱神经元凋亡和血管痉挛。然而,富氢盐水对蛛网膜下腔出血诱导的早期脑损伤炎症的潜在机制尚不清楚。
通过向蛛网膜下腔出血大鼠腹腔注射富氢盐水,129只SD大鼠随机分为四组:假手术组、蛛网膜下腔出血组、蛛网膜下腔出血+载体组和蛛网膜下腔出血+富氢盐水组。采用血管内穿孔法建立蛛网膜下腔出血模型;蛛网膜下腔出血后24小时处死所有大鼠。通过western blot检测pIκBα、胞浆和核p65、NLRP3、凋亡相关的含有胱天蛋白酶募集结构域(ASC)的斑点样蛋白、胱天酶-1、白细胞介素-1β(IL-1β)和裂解的胱天酶-3的蛋白水平。RT-PCR检测IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA水平。分别通过末端脱氧核苷酸转移酶dUTP缺口末端标记(TUNEL)和尼塞尔染色检测细胞损伤和死亡。
富氢盐水通过抑制炎症反应减轻大鼠蛛网膜下腔出血诱导的早期脑损伤:NF-κB通路和NLRP3炎症体的可能参与蛛网膜下腔出血后72小时内发生的以炎症和凋亡为特征的早期脑损伤与蛛网膜下腔出血的预后有关。
富氢盐水对蛛网膜下腔出血后早期核因子-κB(NF-κ)途径以及核苷酸结合和寡聚结构域样受体家族含3(NLRP3)炎性小体的pyrin结构域的影响。
氢分子在动物和植物中都具有生物化学效应。尽管氢是一种相对惰性的气体,但它似乎对细胞活性有着深远的影响,可以利用氢帮助植物生长、存活和生产力。
植物,尤其是固着植物,必须承受和生存各种各样的压力挑战,包括生物和非生物。这些压力包括病原体和昆虫]的攻击,以及重金属]、极端温度、盐和紫外线B光。经过多年的研究,很明显存在对此类应力的常见分子反应,这些机制通常涉及活性氧和活性氮。这些化合物包括活性氧,例如超氧阴离子(O2·−) 过氧化氢,后者是活性氧信号的主要焦点。重要的是,活性氧还包括羟基(·OH)。最显著的活性氮是一氧化氮(NO),已知其参与植物细胞信号传导过程。然而,其他活性氮包括过氧亚硝酸盐和亚硝基谷胱甘肽,两者都可以作为信号分子。同样明显的是,活性氧和活性氮之间以及与其他反应性信号分子(如硫化氢)之间发生串扰。
氢与这组反应性信号分子相匹配,并被证明能提高植物的适应性。最近关于氢对植物影响的论文的合适例子包括缓解大麦和拟南芥中的盐分影响,以及提高苜蓿对镉的耐受性。然而,氢究竟是如何相互作用并发挥作用的还不清楚。氢在植物中的代谢并不是一个新的想法,一些植物被认为是重要的氢产生菌,如衣藻,而高等植物也被证明能产生氢。长期以来,人们已经知道植物氢的产生,最近的例子是使用水稻幼苗和番茄植物。最近对氢化酶的作用和植物产生氢进行了综述。
氢分子是一种气体,很难在实验室或环境中使用。它极易燃烧,相对不溶,很容易转移到气相。尽管如此,通常通过生产富氢水来促进氢处理,然后将其应用于土壤或直接应用于树叶上。如果使用水培,富氢水可以直接添加到进料溶液中。在整个审查过程中,包括了几个使用人力资源观察的例子。富氢水的使用有效且简单,通常用于治疗植物,但氢气体治疗也可能具有细胞效应,通常用于动物研究,例如小鼠。氢气体已被用于通过气体处理土壤来改变植物生长。先前的论文进一步讨论了用氢处理生物材料。
以植物的应激反应为重点,对氢效应与可能的作用模式之间的相关性进行了批判性研究。这里讨论的问题包括氢的直接和间接作用以及氢在细胞内与哪些生物化合物相互作用,从而导致观察到的反应。一旦这一点建立起来,就可以更清楚地了解由氢启动的下游信号转导。
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