学术投稿

珍稀药用植物珠子参的转录组测序及分析

张绍鹏;金健;胡炳雄;吴亚运;闫祺;曾万勇;郑用琏;张西峰;陈平

关键词:珠子参, 转录组, 三萜皂苷
摘要:药用植物珠子参的根茎在中国西南区域已有上千年的药用历史,三萜皂苷为珠子参主要的活性成分.为了探索珠子参根茎中皂苷物质生物合成的分子基础,该文采用Illumina HiSeq 2000高通量测序获得珠子参根茎的转录组数据;使用Trinity和TGICL软件实现Unigene的de novo拼接;基于BLAST完成Unigene的蛋白功能注释、KOG功能注释、GO分类和KEGG代谢通路分析.终获得了短读序15.6 Gb,通过de novo拼接注释得到Unigene 62 240个.研究发现,珠子参根茎部表达的19个Unigene与三萜碳环骨架合成相关;69个Unigene与介导三萜碳环骨架的氧化和羟基化等修饰的CYP450相关,18个Unigene与负责三萜碳环骨架的糖基化的糖基化转移酶相关.该研究发现的三萜皂苷合成相关候选基因对于阐明珠子参三萜皂苷合成方式研究提供了重要的基础.
中国中药杂志相关文献
  • 微波技术在桂枝茯苓胶囊提取过程中的应用

    该文在中试规模下考察微波技术在桂枝茯苓胶囊提取过程中的佳条件,首先,对各因素进行单因素试验考察,确定各因素大致的影响趋势及范围;其次,以L9(34)正交试验进行优化,检测药液中没食子酸、芍药苷、苯甲酸、肉桂酸、苯甲酰芍药苷、苦杏仁苷的含量,分别计算其提取率并进行综合评价,以其作为提取效果的评判依据.微波提取桂枝茯苓胶囊的佳工艺为按液固比6∶1加入饮用水,设定微波功率6 kW,提取20 min,提取3次.该工艺经3批放大试验验证,结果稳定,且相比常规煎煮提取具有节能、省时、高效的优势.以上结果显示该优化工艺提取效率高,且稳定可行.

    作者:王正宽;周茆;刘圆;毕宇安;王振中;萧伟 刊期: 2015年第11期

  • 药用植物转录组研究进展

    细胞或组织内全部的RNA转录本(RNA transcripts)被称为转录组,其反映了基因在不同生命阶段、不同生理状态、不同组织类型以及不同环境条件下表达的情况.而药用植物转录组作为现今研究药用植物基因组活跃的领域之一,可从整体水平了解细胞中基因表达情况及其调控规律.对转录组的研究将有助于解决基因进化、遗传育种以及生态等诸多方面的问题.该文以转录组的研究目标、发展历程和研究方法为基础,介绍了药用植物中转录组的研究现状及未来发展趋势,为分子生药学的研究提供更多基础数据.

    作者:王尧龙;黄璐琦;袁媛;查良平 刊期: 2015年第11期

  • 何首乌水提物大鼠连续灌胃给药28 d肝毒性研究——胆汁淤积相关机制探讨

    目的:考察何首乌水提物(AEPM)对大鼠肝脏中胆汁酸合成、代谢、转运相关分子影响,探讨何首乌肝毒性相关机制.方法:SD大鼠分别灌胃AEPM60,30 g·kg-1,每天1次,连续28 d.28 d后解剖取肝脏,分别采用荧光定量PCR和Westernblot检测肝脏MRP3,MRP2,BSEP,FXR,CYP7A1等分子的mRNA和蛋白表达水平.结果:与正常组相比,AEPM高剂量组雄性大鼠肝脏中MRP3和BSEP的mRNA表达均显著升高(P<0.05),而AEPM高、低剂量组肝脏FXR的mRNA表达均显著降低(P<0.05);AEPM高、低剂量组雌性大鼠肝脏MRP3,MRP2,BSEP,CYP7A1的mRNA表达均显著升高(P<0.05).Westernblot检测结果显示,AEPM高、低剂量给药组雄性和雌性大鼠肝脏中MRP3,MRP2,BSEP,FXR,CYP7A1蛋白表达水平与mRNA变化基本一致,但均未达统计学显著差异.结论:AEPM大鼠灌胃给药28 d对肝脏胆汁酸合成、转运、排泄相关蛋白的表达具有一定的影响,在mRNA表达水平既具有胆汁淤积分子特征,同时也可见促进胆汁酸排泄的分子特征.

    作者:王涛;王佳颖;周植星;江振洲;李妍妍;张良;张陆勇 刊期: 2015年第11期

  • 川芎含药血清对肝星状细胞Toll样受体4及下游信号因子MyD88表达的影响

    观察川芎含药血清对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激的大鼠肝星状细胞(hepatic stellate cell,HSC) Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)及下游信号因子髓样分化因子88(myeloid differentiation factor 88,MyD88)表达的影响.清洁级SD大鼠给予川芎水煎剂、秋水仙碱、生理盐水连续灌胃7d制备川芎含药血清.体外培养的肝星状细胞,除空白组外,其余各组均予LPS 1 mg·L-刺激24 h,各组含药血清干预后于37℃,5%CO2培养箱中培养.24h后收集细胞,分别采用半定量RT-PCR和Western blot法测定TLR4,MyD88的表达情况.用LPS刺激大鼠HSC后,TLR4与MyD88的mRNA和蛋白的表达均明显增加(与空白对照组比较P<0.01).川芎含药血清干预后,TLR4,MyD88 mRNA和蛋白的表达明显减少(与模型组比较P <0.01或P<0.05),其中川芎含药血清中、高剂量组减少为明显.川芎含药血清可通过抑制LPS诱导的HSCs中TLR4及下游信号因子MyD88的表达,参与TLR4信号通路而发挥其抗纤维化作用.

    作者:王海兰;何娟;曹文富;陈文龙 刊期: 2015年第11期

  • 两色金鸡菊中1个新的没药烷型倍半萜类化合物

    研究两色金鸡菊Coreopsis tinctoria头状花序的化学成分.采用柱色谱技术从采自新疆的两色金鸡菊中分离得到14个化合物,包括1个新的没药烷型倍半萜类化合物.通过理化性质和波谱数据鉴定其结构分别为coretinterpenoid A(1),coretinphenol(2),槲皮素(3),槲皮素-3-O-β-葡萄糖苷(4),木犀草素(5),花旗松素(6),7,3',5'-三羟基二氢黄酮(7),异奥卡宁(8),异奥卡宁-7-O-β-葡萄糖苷(9),5,7,3',5'-四羟基二氢黄酮-7-O-β-葡萄糖苷(10),紫铆因(11),奥卡宁(12),硫黄菊素(13),linocinnamarin (14).其中化合物1为新化合物,化合物4,10,13首次从该植物中分离得到.

    作者:刘金俊;杨印军;朱寅荻;李广志;黄文华;郭宝林 刊期: 2015年第11期

  • 药对网络中社团的网络特征数值分析

    利用网络科学技术刻画中医理论有助于中药配伍研究的现代化和程序化.该文通过药对网络表示药物之间的直接作用关系,然后分析该网络的社团特征与血气功效的映射关系,后以方剂为桥梁研究了血气理论在药对网络上的网络表达.研究发现,药对网络具有强的社团结构特征,每个社团由一系列关联紧密的药对组成.社团在药对功效上具有明显的理血和理气功效的相斥性,即同一个社团基本不会同时出现理血功效的药对和理气功效的药对,或者二者均不出现.由此将药对网络所涉及的386个单味中药划分成3类社团:理血(B)社团、理气(Q)社团和灰色社团.把262首方剂依次映射在这3类社团上的统计结果表明,如果一个方剂包含Q社团单味中药,那么它以99.84%的概率也包含B社团的单味中药;同时包含B和Q社团单味中药的方剂数量为140首.因此,对于一个方剂所包含的单味药物满足“有Q就有B,有B未必有Q”的规律,这个数值规律完全吻合中医的血气理论:理气必理血,理血未必理气(出血若因外伤或血热,那么理气就会加重出血).一方面该文寻找到具有高辨识度的宏观网络数值特征,可以为判断新方剂合理性提供网络数值参考;另一方面论文从数值分析的角度证明了人体血与气的关系.

    作者:曹佳;辛娟娟;王耘 刊期: 2015年第11期

  • 厚朴MVA途径相关基因鉴定及生物信息学分析

    甲羟戊酸(MVA)途径是萜类化合物生物合成的重要途径,该研究在厚朴转录组测序基础上,利用生物信息学方法对MVA途径中相关基因MoACOT,MoHMGS,MoHMGR,MoMK进行全面的生物信息学分析.结果表明,MoACOT和MoMK为稳定的亲水蛋白,而MoHMGS,MoHMGR为不稳定的亲水蛋白;二级结构均为混合型结构的蛋白质,α-螺旋是所有基因多肽链中大量的结构元件;利用同源建模法对三级空间结构进行了预测;跨膜域分析显示MoACOT,MoHMGS,MoMK无跨膜区,Mo-HMGR具有2个跨膜区,分别为39~61 aa和82~104 aa;系统进化树分析表明MoACOT,MoHMGS,MoHMGR,MoMK均与被子植物或双子叶植物遗传距离较近,符合遗传进化规律;基因表达水平显示MoACOT,MoHMGS,MoHMGR,MoMK表达水平在厚朴与凹叶厚朴间均无显著差异.研究结果为解析厚朴萜类生物合成MVA途径的分子机制提供理论依据.

    作者:查良平;袁媛;黄璐琦;余淑琳 刊期: 2015年第11期

  • 川芎嗪对白血病U937细胞增殖和凋亡的作用及其机制研究

    目的:研究川芎嗪(tetramethylpyrazine,TMP)对白血病U937细胞增殖与凋亡的影响,并初步探讨其作用机制.方法:应用CCK-8法检测TMP对U937细胞的增殖抑制,流式细胞仪检测细胞凋亡及周期分布,采用Real-time PCR法检测bcl-2,P27 mRNA表达,Western blot检测bcl-2,caspase-3,cyclin E1,CDK2,P27的表达.结果:川芎嗪呈时间剂量依赖的方式抑制U937细胞的增殖,作用48 h的IC50为160 mg·L-1;并且诱导U937细胞凋亡,阻滞细胞周期于G0/G1期;Real-time PCR及Western blot结果显示川芎嗪使U937细胞中凋亡相关分子bcl-2表达下调,caspase-3上调,周期相关蛋白cyclin E1,CDK2表达下调,P27上调.结论:川芎嗪对白血病U937细胞呈抑制增殖及诱导凋亡的作用,其机制可能是通过影响细胞周期分布,下调bcl-2的表达,终激活caspase-3,启动凋亡途径,诱导细胞凋亡.

    作者:王小静;杨桂存;陈红霞;张萍;徐酉华 刊期: 2015年第11期

  • 3种来源藏紫菀药材的形态学与薄层色谱鉴别研究

    对来源于缘毛紫菀Aster souliei、萎软紫菀A.flaccidus和块根紫菀A.asteroides的藏紫菀药材进行了鉴别研究.参照《中国药典》2010年版附录相关方法,对药材进行了性状观察和描述,拍摄了药材照片;对药材粉末进行了显微观察,描述了主要显微特征,并制备了粉末显微图谱;以灯盏甲素和绿原酸为指标性成分,采用薄层色谱法建立了藏紫菀的薄层色谱鉴别方法.3种来源藏紫菀在药材性状和粉末显微特征方面均具有一定的区别,二者结合可以较好的区分3种不同的来源;薄层色谱鉴别结果显示,来源于缘毛紫菀和萎软紫菀的药材薄层色谱图较为一致,块根紫菀具有一定差别.该实验建立的性状、显微和薄层色谱鉴别方法简便、准确、重复性好,可方便、有效地区别3种不同来源的藏紫菀药材.

    作者:丁锤;张炜;边樱;张朝凤;许翔鸿;张勉 刊期: 2015年第11期

  • 小鱼眼草三萜类化学成分研究

    采用硅胶,Sephadex LH-20和半制备HPLC等色谱方法对小鱼眼草Dichrocephala benthamii全草的三萜类化学成分进行了研究,并运用质谱、核磁等波谱技术对分离得到的化合物进行了结构鉴定,结果从小鱼眼草中分离得到9个三萜类化合物,分别鉴定为β-香树脂醇甲酸酯(1),β-香树脂醇乙酸酯(2),β-香树脂醇(3),β-香树脂酮(4),3β-羟基,Δ11,13(18)-齐墩果二烯(5),Δ12-齐墩果烯(6),木栓酮(7),达玛烷二烯醇乙酸酯(8)和表木栓醇(9).化合物1~8为首次从鱼眼草属植物中分离得到,化合物9为首次从该种植物中分离得到,其中化合物1为新的天然产物.

    作者:宋波;张秋博;王孟华;田新慧;孙浩理;张福宝;邹忠梅;丁刚 刊期: 2015年第11期

  • 我国中药产业自主创新历史演进、特点与启示

    中药产业是我国具有极大自主创新潜力的战略性新兴产业.对我国中药产业自主创新演进历程进行回顾,其发展经历了自主创新基础奠定、自主创新核心地位确立、中药现代化体系探索及中药产业现代化体系全面建设等4个阶段.纵观中药产业自主创新的历程,呈现出鲜明的特征,从中可以探索有益的启示.

    作者:丰志培;陶群山;彭代银;魏骅 刊期: 2015年第11期

  • 三七香叶基香叶基焦磷酸合酶基因的克隆及表达分析

    基于三七转录组测序结果,选择萜类代谢骨架上香叶基香叶基焦磷酸合酶基因(GGPPS),结合RACE技术,克隆得到全长1 203 bp的cDNA序列,长开放阅读框为1 035 bp,命名为PnGGPPS,GeneBank登录号为KM486564,PnGGPPS基因全长2 370 bp,包含1个内含子和2个外显子,该基因编码344个氨基酸,与蓖麻Ricinus communis、丹参Salvia miltiorrhiza等植物GGPPS的同源性达到73%以上,具有富天冬氨酸区等多个结构域,属于类异戊二烯合成酶超家族.实时荧光定量PCR结果显示,PnGGPPS在一至三年生三七的根、茎、叶和三年生的花等不同器官组织中均有表达,但以三年生叶中具有显著水平的高表达量,暗示其既具有调节三七生长发育的基本功能,也与三七叶绿素和类胡萝卜素的合成、叶绿体的发育、阴生适应性,以及品质的形成有关.

    作者:闵丹丹;唐美琼;李刚;屈啸声;缪剑华 刊期: 2015年第11期

  • 采用UPLC-TQ-MS同时测定银杏花粉24种资源性化学成分

    分析评价银杏花粉中黄酮类、萜内酯类、银杏酸类以及原花青素类化学成分.采用UPLC-TQ-MS的方法对银杏花粉中24种资源性化学成分进行定性定量分析.结果显示芦丁和槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖-(4→1)-β-L-吡喃鼠李糖苷达到120.9 μg·g-1和114.0 μg·g-1,山柰酚为222.1 μg·g-1.该文采用UPLC-TQ-MS的方法首次同时测定银杏花粉中24种资源性化学成分,此方法快速、便利,质量准确,为银杏花粉的资源化利用提供了基础性工作.

    作者:徐澄梅;任浩;钱大玮;孙光天;宿树兰;郭盛;欧阳臻;段金廒 刊期: 2015年第11期

  • 鼠尾草属植物化学成分及生物活性研究的新进展

    唇形科鼠尾草属包括大约1 000余种植物,广泛分布在全球各地的温带和热带地区.许多鼠尾草属植物是历史悠久的重要药用植物,其中丹参(Salvia miltiorrhiza的干燥根和根茎)是许多亚洲国家常用的传统植物药材之一.该属植物的化学成分主要类型有倍半萜类,二萜类,三萜类,甾体类和多酚类等;这些化合物多具有抗菌,抗寄生虫,抗氧化,抗炎,抗肿瘤以及抗血小板聚集等作用.为了更好的开发利用鼠尾草属植物,该文对近5年来从该属植物中发现的新化合物及其生物活性进行了综述.

    作者:彭勍;刘建勋 刊期: 2015年第11期

  • 乙醇分级沉淀提取黄芪多糖及其理化性质和抗氧化活性研究

    该文采用乙醇分级沉淀法提取不同浓度乙醇层的黄芪多糖,并探讨黄芪多糖相对分子质量、构效及活性之间的关系.采用不同浓度的乙醇(30%,50%,70%,75%,80%,90%)沉淀,以获得不同相对分子质量的黄芪多糖;采用红外及电子扫描显微镜观察各层多糖的形态特征;采用DPPH自由基清除率,还原力和β-胡萝卜素/亚油酸体系检测各层的抗氧化活性.结果显示该法所得黄芪多糖随乙醇浓度增加,相对分子质量降低,抗氧化活性增强,90%乙醇沉淀层多糖表面光滑,相对分子质量较小,三股螺旋链构象特异,抗氧化活性强(P<0.05).

    作者:李红法;郭松波;满淑丽;范亚亚;王婷婷;李霞;高文远 刊期: 2015年第11期

  • 中成药中处方药和非处方药“双跨”品种的风险与管理探讨

    中成药“双跨”品种同时具有处方药和非处方药身份,是一类临床应用广泛且容易混淆的药品,充分认识和加强该类药品的风险管理非常必要.该文通过查阅分析双跨品种目录及文献,探讨相关法规,药品包装、标签与说明书及生产、流通和使用等方面存在的问题以及由此构成的潜在风险.建议有关部门完善相关法规,严格控制“双跨”品种审批,完善药品包装、标签和说明书,加强生产、流通、使用环节的管理,提高医患认识,构建并完善“双跨”品种的风险管理体系,以保障公众用药安全.

    作者:金蕴;吴赛伟;高兴旺;许丹华;翟永松 刊期: 2015年第11期

  • 珍稀药用植物珠子参的转录组测序及分析

    药用植物珠子参的根茎在中国西南区域已有上千年的药用历史,三萜皂苷为珠子参主要的活性成分.为了探索珠子参根茎中皂苷物质生物合成的分子基础,该文采用Illumina HiSeq 2000高通量测序获得珠子参根茎的转录组数据;使用Trinity和TGICL软件实现Unigene的de novo拼接;基于BLAST完成Unigene的蛋白功能注释、KOG功能注释、GO分类和KEGG代谢通路分析.终获得了短读序15.6 Gb,通过de novo拼接注释得到Unigene 62 240个.研究发现,珠子参根茎部表达的19个Unigene与三萜碳环骨架合成相关;69个Unigene与介导三萜碳环骨架的氧化和羟基化等修饰的CYP450相关,18个Unigene与负责三萜碳环骨架的糖基化的糖基化转移酶相关.该研究发现的三萜皂苷合成相关候选基因对于阐明珠子参三萜皂苷合成方式研究提供了重要的基础.

    作者:张绍鹏;金健;胡炳雄;吴亚运;闫祺;曾万勇;郑用琏;张西峰;陈平 刊期: 2015年第11期

  • 补骨脂及其与甘草配伍单次给药大鼠的毒代动力学及肝肾毒性初探

    研究补骨脂及补骨脂-甘草配伍水煎剂中对补骨脂酚在大鼠体内的毒代动力学,探讨单次经口给予高剂量补骨脂及其与甘草配伍水煎剂的肝、肾毒性,为临床安全用药提供新的科学依据.SD大鼠随机分为溶剂对照组、甘草组(20 g·kg-1)、肾毒性阳性对照组、补骨脂水煎液(40 g·kg-1)组(雄性、雌性)、补骨脂-甘草配伍合煎液(40 +20 g·kg-1)组(雄性、雌性),每组5只,单次灌胃给药.含补骨脂各组于给药后不同时间点静脉取血,HPLC测定血浆中补骨脂酚含量,DAS2.0软件拟合毒代动力学参数.测定各组大鼠给药24h后血中肝功能生化指标丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)以及肾功能生化指标尿素氮(BUN)、肌酐(Cr) 、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和人肾损伤分子1(Kim-1)水平,统计分析各组间差异.结果显示雌、雄大鼠单次灌胃补骨脂单煎液,血浆中补骨脂酚的毒代动力学参数明显不同,且补骨脂与甘草配伍后,补骨脂酚药时曲线下面积(AUC)、大血药浓度(Cmax)均升高,其中雌性大鼠AUC显著升高;血浆清除率(CL)降低;半衰期(t1/2)缩短,达峰时间(Tmax)延长;雄性大鼠表观分布容积(V)显著降低.各组ALT,AST与溶剂对照组比较无明显差异.补骨脂组及其与甘草配伍组NAG均显著升高(P<0.05).研究表明补骨脂酚在雌、雄大鼠体内的代谢存在性别差异.补骨脂与甘草配伍,甘草增加了大鼠对补骨脂酚的吸收和暴露量,延长了补骨脂酚在大鼠体内的作用时间,使补骨脂酚消除减慢.提示甘草影响补骨脂酚在大鼠体内的代谢.单次大剂量经口给予补骨脂,可引起大鼠肾损伤,未见明显肝毒性.但长期服用补骨脂或与甘草配伍产生的影响还有待进一步实验研究.

    作者:赵子婧;巩政;史少泽;杨津兰;马娜娜;王旗 刊期: 2015年第11期

  • 桂枝茯苓胶囊及其活性成分组合物抗大鼠子宫肌瘤作用研究

    为了研究桂枝茯苓胶囊及其活性成分组合物对大鼠子宫肌瘤模型的治疗作用,该研究以雌激素负荷法建立大鼠子宫肌瘤模型,灌胃给药后,观察大鼠子宫病理增生、子宫质量、血清中雌二醇(E2)和孕酮(P)水平等指标.结果表明,桂枝茯苓胶囊及活性成分组合物(75,150,300 mg·kg-1)均显著降低子宫肌瘤大鼠的子宫质量、子宫系数,抑制子宫平滑肌过度增殖,降低血清中雌二醇(E2)和孕酮(P)水平.该研究提示,活性成分组合物与桂枝茯苓胶囊一样具有明显的抗实验性大鼠子宫肌瘤作用,且具有量效关系,其作用机制主要是通过改善肌瘤子宫的病理学组织、降低血清雌二醇(E2)和孕酮(P)的含量,更进一步揭示了活性成分组合物可能是桂枝茯苓胶囊抗子宫肌瘤的效应物质基础.

    作者:衡晴晴;曹亮;李娜;丁岗;王振中;萧伟 刊期: 2015年第11期

  • 基于LIBS技术对4种珍宝藏药快速多元素分析

    采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对4种珍宝藏药仁青芒觉、仁青常觉、二十五味珊瑚丸和二十五味珍珠丸进行元素定性研究,建立4种珍宝藏药的元素特征图谱.实验采用Nd∶YAG和基频1 064nm的脉冲激光器;激光光束聚焦待测样品表面产生等离子体,采用光谱仪探测其光谱信号.基于美国国家原子光谱标准与技术(NIST)数据库,对LIBS谱线进行辨识.4种珍宝藏药主要含有Ca,Na,K,Mg等,同时检测到C-N分子谱带.其中,在仁青常觉和二十五味珍珠丸中检测到Fe;仁青常觉和仁青芒觉中检测到重金属Cu,Hg;仁青常觉中检测到Ag.结果表明,LIBS提供了4种珍宝藏药的可靠、快速多元素分析;LIBS具有实时、快速、近似无损的优势,该技术在民族药物的元素检测,具有广阔的应用前景.

    作者:刘晓娜;史新元;贾帅芸;赵娜;吴志生;乔延江 刊期: 2015年第11期

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主管:中药通报

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