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蛋白酶抑制剂范文1
中图分类号:P618.21 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)10-0374-01
蛋白酶抑制剂(proteinase inhibitor, PI)是一类能够抑制蛋白水解酶活性的物质,广泛存在于动植物和微生物中。其中胰蛋白酶抑制剂(Trypsin inhibitor, TI)具有重要的药用价值,对急性胰腺炎、肺气肿、抗休克、防治脑水肿和脑缺血等都有很好的临床 治疗 效果,还有研究表明对 HIV 和肿瘤的治疗也有重要意义。因此,从传统中药中筛选具有TI活性的材料有很广阔的应用前景和市场价值。
鱼腥草为三白草科植物蕺菜Houttuynia cordata Thunb.的地上部分,具有清热解毒、消痈排脓、利尿通淋之功效,是临床应用极其广泛的中药之一。本实验根据前期筛选的结果,利用鱼腥草为材料对从鱼腥草中提取TI的工艺进行优化,找出最佳的提取条件,为今后的 工业 化生产TI提供基础性数据。
1 仪器与试剂
1.1 试剂胰蛋白酶( 北京麒麟宏伟公司) 、大豆蛋白酶抑制剂(国药集团化学试剂有限公司)、苯甲酰DL-精氨酸对硝基苯胺(BAPNA)(上海三杰生物技术有限公司)、三-羟甲基-氨基甲烷、无水氯化钙、盐酸、三氯乙酸、氢氧化钠等为国产分析纯;鱼腥草。
1.2? 仪器可见光分光光度计(7202B) 、离心机(LD-4) 、精密pH 计、水浴锅、精密 电子 天平(FA2004N)。
2 方法
2.1? 鱼腥草中胰蛋白酶抑制活性成分提取的正交实验设计根据 文献 及预实验结果,本实验采用双蒸水作为提取TI的溶剂。称取干燥的鱼腥草全草5 g,粉碎,在平行操作条件下,选用L9(34)正交实验表进行提取实验,以胰蛋白酶活性大小为指标,进行9次实验,每次实验重复3次,然后过滤并收集滤液,减压浓缩到100 ml。
2.2? 鱼腥草中胰蛋白酶抑制活性成分对胰蛋白酶的抑制率测定方法采用苯甲酰DL-精氨酸对硝基苯胺(BAPNA)法:取胰蛋白酶液1 ml,加药材提取液1 ml在37℃水浴保温5 min,加入BAPNA溶液5 ml,37℃水浴保温10 min后,立即加1 ml三氯乙酸(30%)终止反应,用分光光度法在410 nm条件下测定吸光度。按下列公式 计算 样品提取液的抑制百分率:i=(Ar-Abr )-(As-Abs)(Ar-Abr)×100%
式中:i ―抑制百分率;Ar ―标准溶液的吸光度;Abr―含标准溶液的空白对照液的吸光度;As―样品溶液的吸光度;Abs―含样品溶液的空白对照液的吸光度。
3 结果与方差分析
由方差分析可知,各因素对提取效果的影响程度依次为B>A>C>D,其中因素B为高度显著,因素A,C影响显著,因素D没有统计学意义,对试验结果的影响很小。由R值可知, 各因素对试验结果的重要次序为B>C>A>D。考虑到规模化生产中 经济 、效率等因素,本文优选工艺A1B2C3D2, 即在60℃,用30倍量水, pH值为9,3 h/次为最佳提取工艺。按照此工艺条件进行3次平行实验,测定提取液对胰蛋白酶的抑制率,结果平均抑制率为58.27%,表明本实验确定的工艺路线稳定可靠。
4 讨论
因素A对实验结果有显著的影响,60℃时提取活性最高,随着温度的上升抑制率有下降的趋势,说明随着温度的上升对TI有失活的作用。因素B对实验有高度显著的影响,在所有因素中影响最显著,说明随着溶剂量的增加会提高TI的提取效率,但从变化趋势看当30倍量时继续增加溶剂量,TI的提取率增幅不是很明显,因此考虑生产成本和效益用30倍量是最好的。因素C对实验结果也有显著影响,随着pH值的增加,提取活性成分的提取率增加,这说明在碱性条件下提取效率升高。
本实验通过正交实验法对提取工艺条件进行了优化, 并按最佳工艺进行了验证试验, 结果证明用该工艺作为鱼腥草中TI的有效部位的粗提取,具有工艺简单、提取率高、操作控制容易、稳定性好的特点。
参考文献
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蛋白酶抑制剂范文2
【摘要】
目的建立一种能够检测不同分子大小(尤其是低分子量)蛋白酶抑制剂的电泳方法。方法根据特异蛋白酶抑制剂抑制靶蛋白酶活性的原理,借助明胶-Tricine-SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品,胶板经蛋白酶水解后,以考马斯亮蓝染色。结果小分子量的胃蛋白酶抑制剂与较大分子量的BBI均能在该方法中显示出活性带,并且利用该方法检测到山合欢种子中含有一种胰蛋白酶抑制剂。结论该方法能够满足不同分子大小、不同类型蛋白酶抑制剂检测的需要。山合欢胰蛋白酶抑制剂的发现对山合欢进一步的研究和综合开发有重要意义。
【关键词】 山合欢 Tricine系统 蛋白酶抑制 电泳
Abstract:ObjectiveTo establish an detecting method for protease inhibitors, especially for low-molecular-weight inhibitors. MethodsInhibitor samples were separated on a gelatin-SDS-PAGE in a Tris-Tricine buffer system. After electrophoresis, the gel was incubated with the target proteases to hydrolyze the background gelatin. The inhibitor bands, which were undigested by the target proteases, were stained.ResultsLow-molecular-weight inhibitor (pepstatin A) and larger inhibitor (soybean Bowman-Birk inhibitor) were demonstrated by this method and showed clear blue inhibitor bands in the white background. By this method, a trypsin inhibitor was detected from the seeds of Albizzia kalkora (Roxb.) Prain. ConclusionThis method not only fit for inhibitors with different molecular mass, but fits for inhibitors with various species. Moreover, the trypsin inhibitor found in Albizzia kalkora is important for further research and overall exploration.
Key words:Albizzia kalkora (Roxb.) Prain; Tricine buffer system; Protease inhibitor; Electrophoresis
蛋白酶抑制剂是一类可以抑制靶蛋白酶水解活性的功能多肽,参与体内许多重要生理过程的调节,广泛存在于豆科、禾本科及葫芦科等植物的种子及块茎中[1]。此外,动物的血液、、胰脏中以及酵母菌、链霉菌属等微生物中亦有蛋白酶抑制剂的存在[2]。蛋白酶抑制剂具有抗炎抗感染的能力,已被广泛用于治疗急性胰腺炎,烧伤后休克及产后大出血等疾病[3]。更重要的是许多临床前研究发现蛋白酶抑制剂具有降糖、抗辐射、抑制因不良环境因素引起的癌转化过程、抑制肿瘤细胞生长的作用,有可能开发出新型的治疗糖尿病、抗癌药物[4~6]。因此寻找及利用蛋白酶抑制剂是极具研究意义的。由于蛋白酶抑制剂属于小分子多肽,有些蛋白酶抑制剂的分子量甚至小于1 000,为了能从材料中寻找新的蛋白酶抑制剂,建立适合于低分子量蛋白酶抑制剂的检测方法十分必要。我们采用Tricine系统,在分离胶中加入明胶,电泳分离样品后,胶板以特定蛋白酶水解,最后用考马斯亮蓝染色的方法,建立了一种满足不同分子量大小、不同类型的蛋白酶抑制剂检测需要的电泳方法。
1 仪器与材料
TU-1901紫外分光光度计(北京普析);Mini Protein III垂直板电泳槽(美国BioBrad公司);山合欢Albizzia kalkora (Roxb.) Prain的成熟种子采自西南交通大学峨眉校区;Acrylamide、Bisacrylamide、胰蛋白酶、甘氨酸、Tris、Tricine、胃蛋白酶抑制剂(Pepstatin A,分子量为685 Da)为Amresco.产品;胃蛋白酶、大豆Bowman-Birk蛋白酶抑制剂(BBI,分子量为8800 Da)为Sigma产品;其余试剂均为国产分析纯。
2 方法与结果
2.1 山合欢蛋白酶抑制剂粗提物制备按Genov等[7]的方法略加修改。山合欢种子(20 g)打磨成粉,加入200 ml去离子水,室温搅拌提取2 h,离心(6 000 ×g,20 min, 4℃),沉淀再用100 ml去离子水抽提1次,离心(6 000 ×g,20 min,4℃),合并2次上清液。加固体硫酸铵至35%饱和度,4 ℃静置过夜,离心(6 000 ×g,20 min,4 ℃)收集上清液。上清液加入固体硫酸铵至55%饱和度,4 °C放置2 h,离心(6 000 ×g,20 min,4℃),收集沉淀,用少量去离子水溶解,对去离子水充分透析,离心(10 000 ×g,10 min,4℃),所得上清液即为山合欢蛋白酶抑制剂粗提物,置-20 °C下储存。
2.2 合欢蛋白酶抑制剂粗提物抑制活力的测定蛋白质浓度的测定采用Bradford法[8],以牛血清白蛋白为标准蛋白。抑制活力按照Erlanger等人的方法[9],以实验条件下,与不加抑制剂的样品的吸收值比较,每降低0.1个A410 nm的吸收值为一个抑制活性单位。
实验结果:由20 g山合欢种子可以制备得到14 ml粗提物,用Bradford法测定蛋白质含量为0.5 mg·ml-1,测定对胰蛋白酶的抑制活力为202 单位/mg蛋白。实验结果表明山合欢粗提物中含有胰蛋白酶抑制剂。
2.3 明胶-SDS-PAGE明胶-SDS-PAGE采用Hanspal等[10]的方法略加修改,分离胶浓度12%(pH 8.8),分离胶中含有0.2% (W/V)明胶。样品处理液配方:6% SDS,300 mM Tris-HCl,pH 8.0,50%甘油,0. 05%溴酚蓝。样品与样品处理液按2∶1比例混合。电极缓冲液为25 mM Tris,250 mM甘氨酸 (pH 8.3),0.1% SDS。电泳完毕后,胶板经去离子水冲洗3次,置于2.5% Triton X-100溶液中复性25 min(两次)。用去离子水冲洗胶板多次,将含有BBI和山合欢粗提物的电泳胶条置于胰蛋白酶酶解缓冲液中,另将含有Pepstatin A的电泳胶条置于胃蛋白酶酶解缓冲液中,37 °C水浴保温30 min,再用考马斯亮蓝R-250染色40 min,10%乙酸-10%乙醇脱色过夜。胰蛋白酶酶解缓冲液配方为100 mM Tris-HCl,pH 8.0缓冲液(内含50 μg/ml胰蛋白酶)。胃蛋白酶酶解缓冲液配方为0.2% NaCl,HCl,pH 3.0缓冲液(内含50 μg/ml胃蛋白酶)。结果见图1。
2.4 明胶-Tricine-SDS-PAGE采用Schagger等人建立的Tricine系统[11]并略加修改,分离胶为12%(W/V)丙烯酰胺,0.32%(W/V)双丙烯酰胺,0.2%(W/V)明胶,10%(W/V)甘油,0.75 M Tris-HCl,pH 8.45,0.1% SDS。浓缩胶为5%(W/V)丙烯酰胺,0.13%(W/V)双丙烯酰胺,0.33 M Tris-HCl pH 6.8。样品处理液配方及样品的处理与明胶-SDS-PAGE方法相同。电泳时,以0.2 M Tris (pH 8.9)缓冲液为阳极缓冲液,以0.1 M Tris,0.1 M Tricine,0.1% SDS (pH 8.25)缓冲液为阴极缓冲液,电流大小为1 mA/孔,当溴酚蓝迁移至凝胶底部时停止电泳。电泳完毕后,胶条的处理过程与明胶-SDS-PAGE相同。结果见图2。
3 讨论
明胶-SDS-PAGE是根据Laemmli系统而建立的检测蛋白酶抑制剂的常用电泳方法[10]。该方法适合于检测较高分子量的蛋白酶抑制剂,如BBI在明胶-SDS-PAGE中能观察到清晰的抑制活性带(图1a)。然而在传统Laemmli系统中,小分子短肽的浓缩是较困难的,因为小分子短肽与SDS形成的复合体具有与SDS本身类似的电荷和大小,会出现短肽-SDS复合物与SDS颗粒共迁移的现象,导致分子量小于1 kDa的短肽无法取得较好的分离效果[11,12]。如图1c中,含有Pepstatin A的电泳胶条未发现有抑制活性带的出现。
Schagger等[11]报道了一种改进的Laemmli 法, 用Tris-Tricine体系代替Tris-glycine体系后可很好地分离分子量在1~100 kD的蛋白质。该方法降低了分离胶的pH值(pH 8.45),使蛋白质的移动速度变慢,提高了电泳分辨率;其次,采用不连续的电极缓冲体系和使用Tricine替代甘氨酸作为慢迁移离子,解除短肽-SDS复合物与SDS颗粒的共迁移效应,改善小分子量短肽的电泳效果[11]。我们首先考察该方法的灵敏度,结果发现500 ng的BBI在明胶-Tricine-SDS-PAGE中能观察到清晰的抑制活性带(图2a),其电泳迁移率要低于明胶-SDS-PAGE,表明该方法具有很高的灵敏度。更为重要的是Pepstatin A在明胶-Tricine-SDS-PAGE中能够观察到一条清晰的抑制活性带(图2c)。以上结果表明该方法的优点在于灵敏度高,能够检测不同类型、不同分子大小的蛋白酶抑制剂,弥补了明胶-SDS-PAGE无法检测低分子量蛋白酶抑制剂的缺陷,从而为大量样品的筛选工作提供了有效、快捷的技术手段。
山合欢Albizzia kalkora属豆科含羞草亚科乔木。近年来发现山合欢皮具有镇静安神、抗抑郁等功效[13, 14],是一种极具开发价值的药用植物。但一旦山合欢皮被使用后,会损坏树木,破坏生态环境。山合欢种子一般在秋天结果后作为废料任其自然消失,未充分加以利用。因此,在应用山合欢皮时,应同时开发山合欢种子,一可充分利用自然资源,二可保护环境。我们分别利用明胶-SDS-PAGE和明胶-Tricine-SDS-PAGE检测了山合欢粗提物,结果均发现只有一条抑制活性带(图1b,图2b),说明山合欢种子只含有一种胰蛋白酶抑制剂。迄今未见国内外有关山合欢胰蛋白酶抑制剂的报道。因此,本实验结果对山合欢进一步的研究和综合开发具有重要意义。对此我们将进一步分离纯化这种胰蛋白酶抑制剂,并进行抑制肿瘤细胞实验。 参考文献
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蛋白酶抑制剂范文3
【摘要】 目的 探讨血清半胱氨酸蛋白酶抑制剂C(cystatin C)在诊断早期糖尿病肾病(DN)中的价值。方法 测定糖尿病正常蛋白尿组(A组),糖尿病微量蛋白尿组(B组),糖尿病大量蛋白尿组(C组)的血清cystatin C和血尿素氮(BUN)、血清肌酐(Scr),对各项指标比较分析。结果 cystatin C值C组明显高于B、A组,B组高于A组,cystatin C在三组之间差异均有统计学意义(P<0.05);BUN、Scr在A、B组中无显著性差异,但C组患者的BUN和Scr明显高于A、B组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 血清cystatin C是诊断早期DN的理想指标。
【关键词】 半胱氨酸蛋白酶抑制剂C 糖尿病肾病
【Abstract】 Objective To explore the diagnostic value of serum cystatin C in early stage diabetic nephropathy.Methods Determination of diabetic normal albuminuria group (A), diabetic microalbuminuria group (B group), a large number of diabetic proteinuria group (C), cystatin C serum blood urea nitrogen (BUN), serum creatinine (Scr), the various indicators Comparative analysis.Result Cystatin C value of the group C was significantly higher than group B and A, group B than group A.Cystatin C IN the three groups was statistically significant differences (P<0.05); BUN, Scr in the A, B group, no significant differences, but Group C with BUN and Scr were significantly higher than A, B group, the difference was statistically significant (P<0.05).Conclusion Serum cystatin C in early diagnosis of diabetic kidney disease is the ideal targets.
【Key words】 Cystatin C Diabetic nephropathy
糖尿病肾病(DN)是糖尿病微血管病变的重要组成部分之一,一旦病情进展至临床肾病期,治疗效果差,是导致糖尿病病人死亡的主要原因之一。早期发现DN,及早采取治疗性干预措施可延缓甚至逆转病情,因此及早诊断DN至关重要。目前主要以尿白蛋白排泄率作为DN的诊断和分期标准,但该法受发热,尿路感染,高血糖等多种因素的影响,因此寻求其他简便易行的诊断指标是今后的研究方向。近年国外有研究指出[1],血清半胱氨酸蛋白酶抑制剂C(Cystatin C)是反映肾小球滤过率良好而敏感的指标,国内亦有报道[2]其诊断早期DN的敏感性高。为了探讨Cystatin C在早期DN中的诊断价值,作者自2007年3至9月分组对DN病人的cystatin C与血尿素氮(BUN),血清肌酐(Scr)进行测定,并分析比较,其结果如下。
1 临床资料
1.1 一般资料 糖尿病正常蛋白尿组(A组)病人43例,男23例,女20例;平均年龄45.6岁,平均病程5.3年,24h尿白蛋白排泄<30mg;DN微量白蛋白尿组(B组)病人24例,男13例,女11例;平均年龄47.3岁,平均病程8.5年, 24h尿白蛋白排泄30~300mg;DN大量白蛋白尿组(C组)病人15例,男8例,女7例;平均年龄60.4岁,平均病程11.7年,24h尿白蛋白排泄>300mg。均为本院内分泌科住院病人。糖尿病的诊断符合1999年WHO糖尿病的诊断标准。所有病人均无心血管、呼吸系统及急慢性感染等合并症,以上各组病人年龄、性别、病程经比较均无统计学意义,具有可比性。
1.2 方法 病人入院后留取24h尿,测定24h尿白蛋白定量,抽取静脉血5ml分离血清,分别检测cystatin C,BUN,Scr。24h尿白蛋白测定采用德国BN Prostec特定蛋白分析仪,免疫速度比浊法测定,试剂为原产微量白蛋白试剂盒;血清cystatin C浓度测定采用日立7060全自动生化分析仪,乳胶颗粒增强免疫比浊法测定,为北京九强公司生产的试剂盒,血清BUN,Scr测定采用日立7060全自动生化分析仪酶法测定,试剂盒购自日本第一化学株氏社。
1.3 统计学分析 应用SPSS13.0软件进行统计分析,计量资料以(x±s)表示,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各组血清cystatin C,BUN,Scr结果比较 三组病人cystatin C,BUN,Scr结果见表1。cystatin C值C组明显高于B、A组,B组高于A组,cystatin C在三组之间差异均有统计学意义(P<0.05);BUN、Scr在A、B组中差别无统计学意义,但C组病人的BUN和Scr明显高于A、B组,差异有统计学意义(P<0.05)。表1 各组cystatin C、BUN、Scr的测量结果
2.2 血清cystatin C和BUN,Scr诊断早期DN的比较 以尿微量白蛋白(>20μg/min)作为诊断早期DN的金标准,血清cystatin C(>0.96mg/L)诊断早期DN的敏感性为87.31%,而Scr>134μmol/L为34.26%,BUN>134mmol/L为30.52%。血清cystatin C诊断早期DN的敏感性高于Scr和BUN,差异有统计学意义(P<0.05)。
3 讨论
在临床工作中,如何准确地评估糖尿病肾功能情况,特别是对糖尿病早期肾功能损害程度的判定,对及早干预糖尿病肾病(DN)的进展有非常重要的作用。目前临床中常用的反映肾小球滤过功能的指标有BUN、SCr、24h尿肌酐清除率(CCr),但均有一定的局限性,且不同程度地受到一些肾内或肾外因素的影响。由于肾脏强大的代偿功能,在肾功能轻度受损时BUN、SCr可无变化,当BUN、SCr高于正常时已表明60%~70%的有效肾单位受到了损害,因此BUN、SCr敏感性较差,不能作为肾脏早期功能受损的指标。此外BUN、SCr还受到蛋白摄入量、体内代谢水平及某些药物的影响,不能真实地反映肾小球滤过功能。24h CCr虽然是反映肾小球滤过功能较敏感的指标,但也有一定的局限性,也会受一些因素的干扰,如肾小管能分泌少量的肌酐,使测得的结果较实际肾小球滤过率高;此外尿液收集、记录不准确,部分尿液丢失,尿液储存不当,特别是在高温下,尿酸会向肌酐改变,以上因素对结果均有影响。
近年国外有研究指出,血清半胱氨酸蛋白酶抑制剂C(Cystatin C,Cys C)反映肾小球滤过率的水平较BUN、SCr为好[1]。Cys C是一种非糖基化的碱性蛋白产物,分子量为13559,由120氨基酸组成,是体内最重要的半胱氨酸蛋白酶抑制剂之一。Cys C是人体内的有核细胞产生,生产率稳定,不受个体肌肉量、性别、年龄、肾前因素和慢性炎症的影响[3,4],血清Cys C几乎完全由肾小球滤过,被肾小管分解代谢,而不被肾小管重吸收及分泌[1,4]。Cys C自1985年发现,已逐渐应用于临床,通过对血中Cys C的测定来反映肾小球的滤过率(肾脏功能),不需收集尿液,只需一份血标本,且重复性良好。据报道,血Cys C浓度与肾小球滤过率的相关性明显优于SCr,因而能更精确地反映肾小球滤过率,特别是在肾功能仅有轻度减退时,血Cys C的敏感性远优于SCr[1~3][5~9]。本文结果显示:cystatin C值C组明显高于B、A组,B组高于A组,cystatin C在三组之间差异均有统计学意义(P<0.05);BUN、Scr在A、B组中差别无统计学意义,但C组患者的BUN和Scr明显高于A、B组,差异有统计学意义(P<0.05)。血清cystatin C诊断早期DN的敏感性高于Scr和BUN,差异有统计学意义(P<0.05)。综上所述,血清cystatin C与尿微量白蛋白相关性好,敏感性高,是诊断早期DN的理想指标,其检测方法简单、快捷、方便,值得临床推广和应用。
参考文献
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蛋白酶抑制剂范文4
【关键词】 胱抑素C;冠心病
血清半胱氨酸蛋白酶抑制剂C(Cystatin, CysC) 目前已成为临床上评价肾小球滤过功能的一个重要指标,不受个体肌肉量、性别、年龄、肾前因素和慢性炎症的影响,其含量升高或降低直接与多种疾病有关[1],不仅在肾脏疾病方面有临床价值,而且在肝脏疾病、糖尿病、冠心病等方面也具有一定的价值。为探讨冠心病(CHD)患者血清CysC的临床检测价值,本文采用免疫比浊法检测Cys C的浓度,并同时其与尿素(Urea)、肌酐(Cr)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C) 、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和脂蛋白a[LP(a)]水平进行比较,旨在研究血清Cys C在冠心病患者中的变化及意义。现报道如下:
1 材料与方法
1.1 研究对象 我院住院的CHD患者60例,诊断均参照文献[2]的标准,排除肝炎、肿瘤、肺心病等。其中稳定型心绞痛组,;男性16例、女性7例,平均年龄56.5岁、不稳定型心绞痛组,男性11例、女性8例,平均年龄60岁、心肌梗死组,男性12例、女性6例,平均年龄58岁。另设健康对照组80例,男43例,女37例,年龄35~79岁,平均年龄53.5±12.5岁,经体检、心电图及负荷试验、心脏超声、X线等检查均未发现异常。入选研究对象无严重感染、创伤、肿瘤、风湿、甲状腺功能低下以及严重肝肾功能异常等疾病。
1.2 研究方法
1.2.1 标本的采集:受试者1周内保持平时的饮食习惯,3d内避免高脂饮食,24h内不饮酒,空腹12h后静脉采血5ml,离心分离血清测定。
1.2.2 仪器与试剂:以东芝40全自动生化分析仪、伊利康试剂、伊利康校准品和Roche质控品组成的检测系统[3]。CysC 、LP(a)试剂采用免疫比浊法, BUN、Cr均采用酶法、HDL- C、LDL-C均采用直接法。
1.2.3 统计学分析:采用统计学软件SPSS13.0对数据进行处理,计量资料采用均数±标准差(x±s)表示,组间均数的比较采用t检验,P < 0.05差异有统计学意义。
2 结果
2.1 血清CysC水平不稳定型心绞痛组、心肌梗死组组均高于对照组(P
表1 各组检测指标水平()
(注:a与对照组相比P
3 讨论
冠心病已成为目前严重危害人类健康及影响人们生活质量最常见心血管疾病。在临床及基础研究中多被重视并加以控制,以降低心血管疾病的发病率及病死率。在肾损害病人中,缺血性心脏病如心绞痛、心肌梗死和猝死,以及脑血管疾病、外周血管疾病和心力衰竭较为常见。肾损害与动脉粥样硬化关系十分密切。而CysC能自由地被肾小球滤过,但不被肾小管重吸收和分泌, 且不受炎症等因素影响,故CysC是一项反映肾小球滤过功能的理想指标[4]。本研究结果显示血清CysC水平心肌梗死和不稳定型心绞痛组均高于对照组,且心肌梗死组高于不稳定型心绞痛、稳定型心绞痛组,表明血清CysC水平是肾功的敏感指标。而血清Urea水平心肌梗死组高于对照组,血清Cr水平冠心病组与对照组无显著差异。LP(a)是冠心病的一个独立危险因素[5]。本研究显示血清LP(a)水平不稳定型心绞痛组和心肌梗死组均显著高于对照组,但两组间无统计学差异,同时,血清HDL-C水平心肌梗死组显著低于对照组,该结果得出HDL-C水平与心血管的保护作用呈正相关,HDL-C降低时心血管容易损伤报道一致[6]。
综上所述,血清CysC和LP(a) 水平的总体变化趋势一致,但在心肌梗死和不稳定型心绞痛的冠心病组,CysC似乎更敏感,该结果提示血清CysC水平可能成为反应冠心病危险因素的又一重要指标,测定血清CysC 水平对冠心病患者具有重要临床意义。
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蛋白酶抑制剂范文5
【关键词】 胱氨酸蛋白酶抑制剂C;同型半胱氨酸;2型糖尿病肾病
近年来2型糖尿病(T2DM)的发生率增高, 且呈年轻化趋势。糖尿病肾病(DN)是糖尿病常见的并发症之一, 是T2DM重要的致死因素, 然而糖尿病早期肾损伤具有可逆性[1, 2]。因此, 及时发现糖尿病早期肾损伤, 对于糖尿病肾病的预防、延缓或减慢疾病的进程十分关键。目前临床上使用的肾功能检测指标血清肌酐(Scr)只是在内生肌酐清除率(Ccr)低于50%时才出现增高, 不能发现早期肾损伤, 容易错过最佳治疗时期而导致肾衰, 因此临床早期全面诊断显得尤其重要。有报道血清中胱氨酸蛋白抑制剂C(CysC)较Scr能更好地反映肾功能损伤的程度[3], 同时检测尿微量白蛋白(U-MA)可以早期诊断糖尿病肾小球损伤[4]。近年来研究表明同型半胱氨酸(HCY)与糖尿病微血管并发症具有相关性[5]。本文通过对健康者、糖尿病及糖尿病肾病患者CysC、HCY、U-MA、Scr、 FPG及BUN的水平进行同时检测, 并通过Scr含量计算出的Ccr, 探讨联合检测对DN早期诊断的应用价值与意义。
1 资料与方法
1. 1 一般资料 收集2012年6月~2012年12月间经本院内分泌科确诊的门诊或住院患者。糖尿病组100例, 男66例, 女34例, 年龄35~80岁。其中分为单纯糖尿病(DM)组72例, 男45例, 女27例, 年龄41~80岁;糖尿病肾病(DN)组28例, 男17例, 女11例, 年龄35~73岁。健康组80例, 经本院体检中心确诊无心脑血管疾病和糖尿病的健康者, 男45例, 女35例, 年龄30~68岁。
1. 2 方法 ①标本收集:空腹12 h抽取静脉血, 以促凝管收集的标本测定CysC、HCY、Scr、 FPG及BUN, 收集随机尿测U-MA。②仪器与试剂:以免疫胶乳比浊法测定CysC(北京利德曼生化股份有限公司批号2092721), 循环酶法测定HCY(北京万泰德瑞诊断技术有限公司批号ZL3102AA32), 酶法测Scr(德赛诊断系统有限公司批号120081), 谷氨酸脱氢酶法测定BUN(德赛诊断系统有限公司批号00000138), 免疫比浊法测U-MA(德赛诊断系统有限公司批号17174)和免疫比浊法测FPG(中生北控生物科技股份有限公司批号201203), 以上检测均在全自动生化分析仪(日立7600-010)上进行。所有检测均受控于室内质控和卫生部室间质量质控计划。③Ccr计算公式:Ccr(ml/min)=uCRE×uV×1.73/ Scr×体表面积(uCRE为尿肌酐, Scr为血肌酐, uV为尿量)
1. 3 统计学方法 所有数据均以SPSS11.1系统处理, 以 (x-±s)表示, 组间比较采用两样本均数t检验, P
2 结果
2. 1 各组指标的检测结果 表1中可见DN组各指标显著高于健康组, 各组间比较差异具有统计学意义(P
2. 2 各指标相关性分析 DM组中HCY与CysC呈正相关(r=0.887, P
2. 3 糖尿病不同病史阶段CysC、HCY、Scr、BUN、Ccr的阳性率分析分别以CysC>1.25 mg/L, HCY>15.0 μmol/L, Scr>133.0 μmol/L, BUN>8.1 mmol/L, Ccr
3 讨论
糖尿病肾损害是糖尿病严重的慢性微血管并发症, 也是糖尿病患者的主要死因之一, 有超过30%的患者发展为肾功能衰竭及需要肾透析。相关专家认为与其他指标相比, CysC检出糖尿病肾病的灵敏度为40%, 特异性为100%, 因此有必要在诊断糖尿病而无证据有肾病患者中定期检测CysC浓度变化以观察其与糖尿病微血管病变的关系。而HCY作为一种血管损伤性氨基酸也与糖尿病肾病损害相关, 认为高HCY血症是DN的一个独立危险因素[5, 6]。联合检测血HCY与CysC可早期预测糖尿病肾损害的程度, 从而可从不同角度、更安全地评价糖尿病早期肾损害[7]。也有研究提示, 2型糖尿病在确立诊断时即应检测尿微量白蛋白。本研究同时对CysC、HCY、U-MA、Scr、 FPG及BUN进行检测, 探讨联合检测对DN早期诊断的应用价值与意义。
本研究结果显示在糖尿病患者中, 当Ccr下降时, CysC、HCY的升高比血Scr更快、更早。本文研究结果显示DN组血清CysC和HCY水平明显高于对照组, 差异具有统计学意义(P
本研究同时对糖尿病不同病史阶段CysC、HCY、Scr、BUN、Ccr的阳性率进行了分析比较, 结果提示在DM的疾病过程中, CysC和HCY几乎同时且较早出现异常, Ccr的异常也出现较早但阳性率低于CysC和HCY, Scr、BUN的异常则出现较晚, 提示CysC、HCY对于糖尿病早期肾损伤的诊断有重要意义。建议在常规糖尿病治疗过程中定期检测CysC、HCY, 及时发现糖尿病早期肾损伤, 这对糖尿病肾病的预防、延缓或减慢疾病的进程具有重要的临床意义。
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蛋白酶抑制剂范文6
【关键词】 MMPs ;TIMPs; 肝纤维化
肝纤维化是许多慢性肝病的共同病理过程,是细胞外基质(ECM)的合成与降解失衡,导致在细胞间质的过度沉积[1-4 ],肝组织结构改建。许多细胞因子参与了这一过程,但是MMPs是最重要的一种[5]。MMPs几乎能降解细胞外基质(ECM) 的所有成分,而其天然抑制剂-基质金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)能与MMPs成员结合成复合物抑制其活性[6]。二者的调节异常将引起ECM合成或降解的失衡,与各种器官纤维化疾病密切相关。研究发现,通过调节MMPs与TIMPs基因的表达来治疗肝纤维化是肝纤维化治疗的新途径。本文就MMPs/TIMPs与肝纤维化的关系及治疗前景作一综述。
1 MMPs分类、功能、结构及活性的调控
MMPs是一组基质金属蛋白酶。MMPs在肝内主要由肝星状细胞(HSC) 和 Kupffer细胞表达分泌,参与细胞外基质降解的一类锌-钙离子依赖的内源性蛋白水解酶家族,因其需要Ca2+、Zn2+等金属离子作为辅助因子而得名,是迄今为止发现的唯一能分解纤维类胶原的酶,几乎能降解除多糖以外的所有ECM成分,在生理病理过程中发挥着重要的作用。MMPs家族由24种成员组成,其中有23种存在于人体中。
1. 1 MMPs 可被分成六类[7] (1) 胶原酶类。主要包括MMP-1、MMP-8、MMP-13和MMP-18。它们能够降解间质胶原(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原),也能消化许多别的ECM及可溶性蛋白[5]。 MMP-1又称成纤维细胞型,是人类主要的间质胶原酶,结缔组织细胞、肝内HSC、肝细胞、枯否氏细胞均有分泌,分解底物为胶原蛋白 (Ⅲ>I>Ⅱ)。而MMP-13是鼠类主要的间质胶原酶。MMP-8又称中性粒细胞胶原酶,主要降解Ⅰ型胶原。(2) 明胶酶类(gelatinases)。包括MMP-2(明胶酶A)及MMP-9(明胶酶B)。它们可降解明胶(变性胶原)和Ⅳ、Ⅴ和Ⅺ型胶原、层粘连蛋白、蛋白聚糖等。MMP-2和胶原酶类以相似的方式可以降解I,Ⅱ,和Ⅲ型胶原,但其活性较MMP-1弱[8]。(3) 基质分解素(strogylisin)。主要包括MMP-3、MMP-10和MMP-11,仅有MMP-3在肝脏中存在。底物广泛,包括蛋白多糖、层粘蛋白、纤维连接蛋白、Ⅳ型胶原、明胶等。MMP-3与MMP-10均有相似的结构及降解底物,但MMP-3蛋白水解的效率比MMP-10更高,除能降解ECM成分外,它还可激活多种MMPs的前酶原。MMP-11对ECM的降解能力较弱。(4)基质溶解因子(Matrilysins)。MMP-7及MMP-26归为此组。MMP-7又称Matrilysin 1,MMP-26又称matrilysin-2或endometase。在正常肝组织中,MMP-26仅在内皮细胞有少量表达。MMP-26能降解许多ECM成分,它大多被储存在细胞内[9]。(5)膜型金属蛋白酶MT-MMPs(Membrane-Type MMPs)。这一类特殊的蛋白酶,主要存在于细胞膜上,具有广泛的底物特异性。其中4个是Ⅰ型跨膜蛋白(MMP-14、15、16、24),2个是GPI锚连蛋白(MMP-17及MMP-25)。除了MT14-MMP之外,其它均能激活MMP-2酶原,这些酶能降解许多ECM分子。MMP-14在肝脏主要表达于活化的HSC中,与TIMP-2、MMP-2共同调节胶原的代谢[10]。(6) 其它种类的MMPs。包括MMP-12、19、20、21、23、27和28。MMP-12主要在巨噬细胞中表达,对于巨噬细胞的迁移起重要作用。MMP-23主要在一些再生性的组织中表达。而MMP-28在角质细胞中可见,在机体中参与止血及伤口修复[11]。MMP-12及MMP-19和MMP-20的主要底物为弹力蛋白、明胶、层粘连蛋白和Ⅳ型胶原。
1. 2 MMPs的调控 MMPs在机体内的表达,激活及其对底物的分解过程均受到严格的调控[5],其调控包括酶基因表达水平,酶原激活程序以及酶活性抑制等3个方面[12]:(1)MMPs的表达水平的调控:正常成人组织大多数MMPs表达水平很低,但在各种炎症细胞因子、激素、生长因子、CD40等作用下不仅能促进或抑制 MMPs mRNA的转录,且能影响其半寿期。对MMPs表达起上调作用的有TNF-α、IL-1 、血小板源性生长因子及成纤维细胞生长因子(FGF)等,起下调作用的有转化生长因子-β (TGF-β)、视黄酸、 血管紧张素Ⅱ和糖皮质激素等,增强和抑制因子都作用于MMPs基因的前肽区。(2)MMPs的活性水平的调控:MMPs均以酶原的形式分泌,活化后才具有降解细胞外基质的作用。活化方式有3种[13],即①逐级活化方式-由血清蛋白酶如纤维蛋白溶解酶,胰蛋白酶,糜蛋白酶,弹性蛋白酶或激肽酶等介导。纤维蛋白溶解酶是MMPs最强有力的生理性激活物[14]。MMPs的前肽结构被血清蛋白酶水解,酶活性中心暴露后,再被其它的蛋白水解酶(如其他MMPs)激活。体内最主要的MMPs激活系统是组织或血浆的纤溶酶原钎溶酶系统( t-PA )。此外,某些 MMPs 可相互激活[5];②膜型-MMPs激活-膜型-MMPs能活化其它MMPs;③细胞内激活-细胞内激活的精确机制和对细胞外MMP s 活性的作用,目前仍不明了。(3)MMPs的活性抑制物:激活的MMP可被普通的蛋白酶清除剂抑制,如α2-巨球蛋白,但主要被特异的TIMPs所抑制。
2 TIMPs的分类、结构、功能及活性的调节
MMPs的表达和活化并不一定代表最后对ECM降解能力。因体内还存在MMPs的特异的抑制剂-组织金属蛋白酶抑制物(TIMPs) 。这是一组具有抑制 MMPs功能的活性多肽,在 ECM代谢的调节中起着非常重要的作用。
目前共发现有4种TIMPs[5]。根据其发现的先后顺序依次命名为TI MP- l、TI MP-2、TIMP-3和TIMP-4。TIMPs是一组低分子量的糖蛋白,广泛分布于组织和体液中,可由成纤维细胞、上皮细胞、内皮细胞等产生。其中TIMP- l、TI MP-2、TI MP-4为可溶性蛋白质分子;而TIMP-3是仅存在于ECM中、并与ECM紧密结合的不可溶性蛋白质分子[15]。
TIMPs由各自独立的基因表达,但四者氨基酸序列具有部分同源性,且都可与特定的活性MMPs通过非共价键结合成1:1复合物,抑制后者对ECM的降解,这种非共价键结合在生理条件下是可逆的。在肝脏中主要由HSC表达TIMP-1、2、3[16]。对肝纤维化的诊断,TIMP-1特异性和敏感性均明显高于TIMP-2。
TIMP-1在肝脏由Kupffer细胞、HSC及肌纤维母细胞产生,以活化的HSC表达最强[17],能被多种细胞因于诱导产生,是体内存在与作用最广泛的一种TIMPs。它能结合除14、19以外的所有MMPs而使其活性减弱,可有效地抑制除MMP-2和膜型MMP外的大多数MMPs,是MMP-9活性的特异性抑制剂。TGF-β、IFN、TPA、IL-1、IL-10、IL-β,NO、RA等能够诱导TIMP-1的基因表达[18]。
TIMP-2是Ⅳ型胶原酶 MMP -2 的特异性抑制因子。TIMP- 2/MMP -2系统对Ⅳ型胶原的增生沉积和降解起着重要的调节作用。
3 针对MMPs和TIMPs的抗肝纤维化策略
肝硬化是肝脏实质性病变,不可逆转,而肝纤维化是可逆性病变。因此,研究肝纤维化发病机制,进而寻求阻断肝纤维化过程的有效方法,对控制肝病的进展,有着十分重要的意义。
鉴于MMPs和TIMPs在肝纤维化发展中的不同作用,增加MMPs或减少TIMPs的合成与表达将是肝纤维化基因治疗的一条新思路。
目前国内外有关抗肝纤维化的各种治疗手段大多是通过下调TIMP-1、2的表达来实现肝纤维化的逆转[19,20]。
杨长青等[21]运用DNA重组技术构建可表达大鼠MMP-1基因和反义TIMP-1序列的真核表达质粒,将其导入免疫损伤性肝纤维化模型大鼠体内,观察MMP-1和反义TIMP-1重组表达质粒对实验动物肝纤维化的影响。结果显示MMP-1、反义TIMP-1表达质粒均可促进肝脏中I、Ⅲ 型胶原的降解;病理形态学显示MMP-1、反义TIMP-1 表达质粒均对肝纤维化有一定的逆转作用;以两种质粒的联合应用效果最好,单独使用反义TIMP-1表达质粒次之,单独使用MMP-1表达质粒作用有限。
Parsons CJ [22]等发现在CCl4持续损伤的情况下,应用人抗鼠TIMP-1抗体后胶原沉积减少,能有效地控制肝纤维化的发展。Liu WB等[23,24]选用TIMP-1为靶基因,将表达反义TIMP-1的重组质粒导人体外培养的HSC内及用猪血清诱导的肝纤维化大鼠体内,发现反义TIMP-1均被成功表达,TIMP-1的基因及蛋白表达水平明显下降,间质胶原酶的活性增加,I、Ⅲ型胶原沉积量减少。显示肝纤维化水平降低66%。Iimuro Y等为了研究人类基质金属蛋白酶-1 (MMP-1)传递的基因能否降解I型和Ⅲ型胶原的问题,利用腺病毒和MMP的重组体导入已造模成功的小鼠体内,发现纤维化显著的减弱[25] 。
转化生长因子β1 (transforming growth factor beta 1,TGF-β1)为现知最强力的促肝纤维化因子。在肝纤维化启动、进展乃至肝硬化的形成中发挥核心作用,是激活HSC并促进其表达ECM的关键因素,除抑制间质胶原酶和基质溶解素的表达外,同时还具有促进TIMP-1和MMP-2的作用[26]。由于TGF-β1在肝纤维化中的广泛作用,尤其是肝损伤后,肝HSC对 TGF-β1的自分泌及旁分泌作用,使得阻断TGF-β1的信号通路成为肝纤维化治疗的理想选择[27]。
总之,随着研究的不断深入,人们逐步认识到MMPs/TIMPs在肝纤维化形成中的作用,故研制的药物如能抑制TIMPs活性/增强MMPs活性,或者抑制其上游信号通路间接抑制TIMPs促进MMPs的活性,从而抑制肝纤维化,就有可能减缓或阻断肝纤维化的进程。迄今为止,肝纤维化过程中,MMPs、TIMPs调控机制、细胞来源、ECM各种成分之间及其与细胞之间的相互关系等问题有待进一步研究。近年随着分子生物学进展,对MMPs、TIMPs的分子结构和基因调控有了一定的了解,对肝纤维化的发病机制研究及从基因水平治疗各种肝纤维化提供了新的途径。
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