导读:本文包含了羟基蜕皮酮论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:昆虫,20-羟基蜕皮酮,先天免疫,细胞免疫
羟基蜕皮酮论文文献综述
王远,张若男,陈雪,顾偌铖,苏睿[1]（2018）在《20-羟基蜕皮酮调控昆虫先天免疫的分子机制研究进展》一文中研究指出昆虫先天免疫(innate immunity)包括细胞免疫(cellular immunity)和体液免疫(humoral immunity)。近年来研究表明,作为昆虫生长发育调节的关键激素之一,20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone, 20E)参与调节了昆虫的先天免疫。本文在介绍昆虫免疫机制的基础上,重点阐述20E调控昆虫先天免疫及微生物影响20E滴度的分子调控机制。20E可以激活细胞免疫和体液免疫来对抗外源入侵微生物,而外源微生物的刺激也会通过3-脱氢蜕皮激素-3β-还原酶(3-dehydroecdysteroid-3β-reductase, 3DE-3β-reductase)促进20E滴度升高。20E对昆虫免疫系统有显着影响,其滴度升高可以激活细胞免疫,包括吞噬(phagocytosis)、包被(encapsulation)和结节(nodulation);而对体液免疫的影响则比较复杂,除可以加速黑化作用(menalization)外,对抗菌肽的表达究竟是促进还是抑制尚不明确。研究人员鉴定发现了一些20E调控体液免疫的关键基因,这些基因的作用途径总结起来可以分为3类:(1)依赖于Toll和IMD等先天免疫通路;(2)依赖于胰岛素(insulin)信号途径;(3)依赖于20E信号通路因子BR-C等的直接调控。但这些通路因子究竟是如何互作以及其分子调控机制等都尚不清楚,值得进一步深入探讨。(本文来源于《昆虫学报》期刊2018年11期）
李亚娜,李文利[2]（2018）在《20-羟基蜕皮酮对柞蚕蛹滞育解除过程中海藻糖代谢的影响》一文中研究指出柞蚕(Antheraea pernyi)属于完全变态昆虫,一生经历卵、幼虫、踊和成虫四个不同的生理阶段,以蛹滞育的形式度过恶劣的外界环境。滞育是昆虫受不利环境影响而出现生长发育或生殖暂时中止的生理现象。在滞育前期和滞育解除过程中,昆虫通过特异性地积累或转化体内脂类、碳水化合物和氨基酸等营养物质,以提升滞育存活率及保障滞育解除后发育的能量需求。海藻糖作为昆虫的主要血糖,在昆虫正常生长发育和滞育方面发挥重要的作用。海藻糖通过海藻糖合成酶(trehalose-6-phosphatesynthase,TPS)和海藻糖磷酸化酶(trehalose-6-phosphate phosphatase, TPP)在脂肪体内合成,再释放到血淋巴中,通过淋巴循环输送到各个组织细胞,由可溶型海藻糖酶(solubletrehalase,TRE1)和膜结合型海藻糖酶(membrane-bound trehalase,TRE2)水解成葡萄糖为机体提供能量。柞蚕海藻糖代谢相关TPS、TRE1和TRE2基因已经被克隆研究。在柞蚕解除滞育过程中,Ap-TPS的表达量显着升高,Ap-TRE2基因则呈现先升高后降低的趋势。目前关于柞蚕滞育解除过程中海藻糖的代谢调控研究较少,亟待深入研究以推动柞蚕滞育解除过程中碳水化合物代谢机制的完善。蜕皮激素是昆虫调控蜕皮及变态发育的重要激素,它的活性形式是20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone,20E)。20E作为一种典型的类固醇激素,主要通过受体复合物来行使功能,即蜕皮激素受体EcR和超气门蛋白USP形成异源二聚体后才能介导蜕皮激素信号。已有研究结果显示柞蚕滞育蛹进行外源20E处理后可打破滞育状态提早羽化,表明20E对柞蚕有效解除滞育起着重要的调控作用。然而柞蚕滞育解除过程中体内20E含量的变化以及20E对海藻糖代谢的影响还尚未报道。本研究旨在探讨20E在柞蚕蛹滞育解除过程中对Ap-TRE1和Ap-TRE2基因转录水平和酶活性的调控作用。我们通过对柞蚕滞育解除过程中海藻糖含量和20E滴度的测定,并结合TRE1和TRE2基因表达量及酶活水平的变化得到以下结果:(1)随着滞育的解除,体内的海藻糖含量呈现递减的变化,糖原含量呈M型变化。柞蚕蛹滞育初期Ap-TRE1和Ap-TRE2基因表达下调,TRE1和TRE2酶活较低,海藻糖得到累积。随着滞育的解除,Ap-TRE1和Ap-TRE2基因表达上调,TRE1和TRE2酶活性提高,海藻糖含量降低;(2)在柞蚕蛹解除滞育的过程中,20E含量呈现先上升后下降的趋势;(3)20E处理柞蚕滞育蛹后,血淋巴中海藻糖含量显着降低并且呈现明显的剂量依赖效应。20E可提高Ap-TRE1和Ap-TRE2基因转录水平,并进一步促进其相应酶活力的增加,加快海藻糖水解。(4)我们分别对20E受体ECR进行RNA干扰和施加Cucurtacin B抑制剂后,均引起Ap-TRE1和Ap-TRE2转录水平的显着降低,阻碍柞蚕蛹对海藻糖的利用,使得海藻糖维持在较高水平。综上所述,柞蚕滞育解除过程中20E含量增加激活20E信号途径,与此同时ECR促进Ap-TRE1和Ap-TRE2基因表达上调,海藻糖加速水解,从而有利于打破滞育并恢复生长发育。本研究一方面将有助于从分子水平揭示解除滞育过程中碳水化合物的代谢调控规律,为阐明柞蚕滞育解除机制提供新思路。另一方面,则对人工控制柞蚕滞育的有效解除和提高制种成绩具有指导价值。(本文来源于《第八届泛环渤海生物化学与分子生物学会2018年学术交流会论文集》期刊2018-06-30）
张俊英[3]（2018）在《多巴胺/蜕皮激素受体通过结合20-羟基蜕皮酮调节昆虫的变态发育》一文中研究指出研究背景及科学问题昆虫是地球上数量最多、分布最广的动物群落。昆虫的生长发育主要由保幼激素和蜕皮激素(20-羟基蜕皮酮,20E)协同调控。在昆虫取食生长时期,虫体内保幼激素滴度高,而在昆虫蜕皮变态时期,保幼激素逐渐降低直至零,蜕皮激素滴度逐渐增加。两种激素存在相互作用,既拮抗又统一,协同调控昆虫的蜕皮与变态过程。研究已证明20E存在着经典的基因组信号通路,20E通过自由扩散,或在细胞膜受体介导下,跨越细胞膜进入细胞内,与核受体EcR结合起始基因的转录表达。近些年,科学研究陆续发现了 20E的非基因组途径。例如胞内蛋白的快速磷酸化及移位,胞内钙离子动员等。也有研究发现G蛋白偶联受体(GPCR)参与蜕皮激素的非基因组信号途径,而不同的GPCR的作用机制各异。因此GPCR参与20E的非基因组信号通路的问题成为人们的关注热点。本实验室已证明ErGPCR1、ErGPCR2参与20E的非基因组信号通路。在果蝇中发现多巴胺受体(DmDopEcR)也可以结合20E的类似物[3H]]PonA,但是多巴胺受体在20E信号通路中的作用机制尚不清楚。本论文以棉铃虫为实验材料开展了相关研究,探究DopEcR在20E信号通路中的作用及机制。结果及结论DopEcR在棉铃虫幼虫的不同组织均有表达,包括表皮、中肠、脂肪体和脑,且在脑中的表达量最高,在蜕皮及变态期的脑和中肠中有升高的趋势。20E促进DopEcR的表达。DopEcR参与调控20E诱导的胞内钙离子水平的快速增加、基因表达及昆虫的变态过程。DopEcR定位于细胞膜,且20E诱导下不发生内吞。RNA干扰DopEcR后降低了 20E与细胞膜的结合水平,过表达DopEcR后增加了 20E与细胞膜的结合水平,纯化后的DopEcR能与20E发生结合,但是其结合位点突变体与20E的结合能力显着降低。我们的研究表明20E上调DopEcR的表达,DopEcR通过结合20E调控昆虫的变态发育。研究的新发现及意义:本论文以生化与分子生物学的技术方法进行研究,针对GPCR动态结合20E的特性,设计建立了新的方法,首次在鳞翅目昆虫中证明了 DopEcR可以结合20E,为鉴定GPCR结合其它配体提供了借鉴。该研究阐明了 DopEcR主要分布在脑,说明了组织分布不同可能是多个GPCR参与20E信号途径的机制之一。本研究首次报道类固醇激素20E可以促进神经系统的分子DopEcR表达,而DopEcR又参与20E途径调控昆虫取食及发育,说明20E与多巴胺系统存在正反馈调控关系,共同调控昆虫生长发育。该研究丰富和完善了蜕皮激素调控昆虫生长发育的理论知识,为20E的非基因组信号途径提供了新的实验证据,为害虫防治提供了新的靶标基因。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-23）
潘静[4]（2018）在《胰岛素与20-羟基蜕皮酮拮抗调控3-磷酸肌醇依赖激酶-1的表达进而调控昆虫化蛹》一文中研究指出研究背景及科学问题胰岛素与蜕皮激素20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone,20E)是调控昆虫生长发育及变态的重要激素。胰岛素在生物进化过程中高度保守,广泛参与到昆虫的生长发育和细胞的生长增殖当中。胰岛素通过胰岛素信号途径起作用,在胰岛素信号途径中,,3-磷酸肌醇依赖激酶-1(PDK1)起到十分重要的中介作用。在受到胰岛素刺激时,胰岛素首先会与胰岛素受体(insulin receptor,IR)结合,使胰岛素受体发生自体磷酸化,进而激活下游的胰岛素受体底物(insulin receptor structure,IRS)使其与携带SH2结构域的磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)结合,催化磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate,PIP2)形成磷脂酰肌醇-3,4,5-叁磷酸(phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate,PIP3)。PIP3能够招募带有PH结构域的PDK1和蛋白激酶B(protein kinase B,AKT/PKB)上膜,PDK1能够将AKT磷酸化进而磷酸化下游的叉头框蛋白O(forkheadbox,FoxO)。磷酸化的FoxO不能够入核,失去了对靶基因的负调控功能,起到促进细胞生长,抑制细胞凋亡的作用。有研究发现抑制胰岛素信号通路能抑制昆虫的化蛹,例如在果蝇中抑制胰岛素信号途径能够抑制幼虫生长,延迟化蛹时间。在果蝇中过表达PDK1能够通过活化AKT增大细胞或器官的体积。昆虫化蛹时发生组织重建,中肠重建包括幼虫中肠的程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)以及成虫中肠的形成过程。中肠重建发生在完全变态昆虫的变态阶段,受到蜕皮激素20E的调控。20E的主要功能是促进昆虫幼虫蜕皮和变态,包括促进幼虫组织的凋亡和成虫组织形成,从而拮抗胰岛素的功能。20E是一种类固醇激素,通过与其核受体EcR(Ecdysone recepter)结合,然后形成EcR/USP(Ultraspiracle)复合体,从而激活下游相关基因的表达。此外,20E还能够通过抑制FoxO磷酸化促进其入核与DNA结合元件(FoxO binding element,FoxOBE)结合,促进促皮层溶离蛋白酶(carboxypeptidase A,CPA)的表达进而在昆虫蜕皮时促进皮层溶离。蜕皮激素在前胸腺中产生,在组织中加工成20-羟基蜕皮激素。胰岛素能够促进全身细胞的增殖和生长,促进昆虫生长达到临界体重。前胸腺在胰岛素的刺激下也生长到一定大小从而为变态过程产生更多的20E。因此,胰岛素和20E之间存在复杂的相互调控关系,但其中的分子机理尚不完全清楚。由于PDK1是胰岛素信号通路中的关键蛋白,我们推测胰岛素能够通过PDK1促进前胸腺生长和20E合成,从而促进昆虫的变态发育,因此,本论文选择PDK1为靶标,研究PDK1在昆虫变态发育中的功能,研究胰岛素和20E对PDK1表达的调控,揭示20E拮抗胰岛素途径的分子机制,从而了解昆虫变态发育的激素调控机理。研究结果及结论以鳞翅目昆虫棉铃虫为实验材料,发现PDK1和FoxO参与了昆虫化蛹这一过程。我们发现,PDK1在棉铃虫幼虫取食期转录水平上高表达。胰岛素能够促进PDK1在转录水平的表达,而20E能够抑制PDK1在转录水平的表达。在棉铃虫幼虫敲降PDK1能够延长幼虫化蛹的时间,同时使幼虫化成了小蛹。检测胰岛素途径下游基因在转录水平的表达发现,敲降PDK1导致下游蛋白激酶AKT/PKB表达量下降,但是FoxO的表达量上调。此外,敲降PDK1了阻断棉铃虫中肠重建过程,20E滴度降低。在虫体上回补20E能够恢复敲降PDK1所带来的影响,中肠重建也得以恢复。在棉铃虫表皮细胞系上过表达FoxO够促进自噬,抑制凋亡,抑制细胞增殖。以上研究结果表明,PDK1在幼虫的取食期高表达,能够在胰岛素的调控下通过抑制FoxO的表达促进细胞增殖和幼虫生长,促进20E水平的升高。高浓度的20E抑制PDK1的表达,从而解除对FoxO的抑制,抑制细胞增殖,促进细胞凋亡。其中充足的20E是起始变态和中肠凋亡的关键因子。创新点和意义我们通过一系列实验证明了 PDK1是昆虫化蛹的关键基因,受胰岛素和20E拮抗调控。20E是引起昆虫起始变态及凋亡发生的关键因子,阐明了一种胰岛素和20E调控昆虫变态的分子机理。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-19）
金文杰[5]（2018）在《黄脸油葫芦性腺中TeERR与20-羟基蜕皮酮相关基因的关联性分析》一文中研究指出黄脸油葫芦Teleogryllus emma Ohmachi&Matsuura属昆虫纲Isecta,直翅目Orthoptera,蟋蟀科Gryllidae,油葫芦属Teleogryllus。近年来,因黄脸油葫芦能入药、可食用,亦可观赏等特殊的经济价值,而得到广泛养殖。由于气候条件改变和生物防治技术缺乏,野生蟋蟀得到大量繁殖,导致农田蟋蟀发生危害的趋势明显上升。因此,了解蟋蟀蜕皮与生殖的调控机制,从而提高特种养殖效益和改善田间防治措施显得尤为重要。昆虫的蜕皮和变态受到蜕皮类固醇激素(Ecdysteroid hormones,EH)和保幼激素(Juvenile hormone,JH)调控。其中,EH经一系列羟化和氧化反应后,在靶组织中转变成为20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone,20E)的活性形式,再与蜕皮激素受体(Ecdysone,EcR)和超气门蛋白(Ultraspiracle,USP)二聚体结合形成20E-EcR-USP复合体。20E-EcR-USP复合体募集一些共激活因子后与蜕皮激素应答元件(Ecdysone response element,EcRE)结合,继而引发下游应答基因E74A,E75B和HR3等的级联应答,调控昆虫蜕皮、变态和生殖。此外,热休克相关蛋白70(Heat shock cognate protein 70,Hsc70)和热休克蛋白 90(Heat shock protein 90,Hsp90)可作为EcR-USP复合体的组成部分,促进EcR的结合活性。然而20E在直翅目昆虫生殖方面的角色还有待进一步完善。雌激素相关受体(Estrogen relative receptor,ERR)属核受体超家族成员,与雌激素受体(Estrogen receptor,ER)高度同源,不与雌激素结合,对天然雌激素的刺激不产生应答,至今未发现其天然配体。在共激活因子作用下,ERR与雌激素受体应答元件(Estrogen receptor response element,ERE)结合,并启动一系列的基因表达,进而调控雌、雄生殖系统的正常发育。此外,EcRE序列具有与ERE的“AGGTCA”非常相似的“GGTCA”保守基序。因此,ERR是否也能与EcRE结合,进而调控20E信号参与昆虫生殖呢?本研究以黄脸油葫芦为实验对象,采用RNA干扰(RNAinterference,RNAi)敲低性腺中TeERR,TeEcR,TeHsc70和TeHsp90的表达,并运用qPCR检测TeERR与20相关基因的表达,以探讨TeERR,TeEcR,TeHcR70和TeHsp90在性腺发育和功能维持中的作用以及TeERR与TeEcR的关联性。研究结果如下:1.在黄脸油葫芦成体精巢中克隆和鉴定了RXR,E75B,HR3,Hsc7 和Hsp90部分 cDNA 序列,并运用 qPCR 检测TeRXR,eE75BOTeHR3,TeHsc70和TeH90在蟋蟀性腺发育过程中的表达。核酸序列比对分析显示,黄脸油葫芦RXRE75B,HR3,Hsc70和Hsp90序列与其他昆虫相应基因的序列具有高度同源性,故定名为TeRXR,TeE75B,TeHR3,TeHsc70和TeHsp90。经20E处理后,黄脸油葫芦成体精巢中TeEcR,TeRXR,TeE75B,TeHR3,TeHsc70和TeHsp90受到不同程度的抑制。TeERR和20E相关基因在4,5,6龄若虫和成虫性腺中均有表达。有趣的是在性腺发育过程中TeERR与20E相关基因在同一龄期精巢中的表达并不总是同步,并且与同一龄期卵巢中的表达相比也并不同步。此外,TeERR,TeEcR和TeE75B在卵巢的表达显着高于相应龄期精巢中的表达(n=5,P<0.05)。总体来看,TeERR,TeEcR,TeRXR,Te75B,TTeHR3,TeHsc70和TeHsp90的表达与性腺发育各阶段之间的关系并不总是单调相关。本研究结果表明ERR和20E相关基因应答外源性20E激素,并且参与调控性腺发育和维持成体性腺功能。其中,ERR,EcR和E75B主要参与卵巢发育。2.本研究以雄性黄脸油葫芦成体为实验对象,设实验组、阴性对照组和空白对照组。实验组注射dsTeERR/dsTeEcR,阴性对照组注射dsEGFP。dsTeERR组以400,700,1000,2000和3000 ng剂量注射,干扰36和48 h后检测RNAi效率,并选择最佳干扰剂量和时间;dsTeEcR组以2000 ng注射,干扰48,72和96 h后取材以检测RNAi效率以选择最佳干扰时间。以敲低TeERR或TeEcRmRNA的精巢为样本,检测TeERR/TeEcR敲低后TeEcR/TeERR mRNA和蛋白质表达以及精巢的形态和重量变化。结果显示2000 ng dsTeERR/dsTeEcR干扰48 h后精巢中TeERR/TeEcRmRNA表达均显着下调(n=3,P<0.05)。dsTeERR干扰后TeEcR mRNA和蛋白的表达显着下调(n=3,P<0.05),并且dsTeEcr干扰后TeERR mRNA和蛋白的表达也显着下调(n=3,P<0.05)。此外,TeERR和TeEcR主要定位于精原细胞,并且dsTeERR/dsTeEcR干扰会导致精巢形态缺陷,但对精巢的重量无显着影响(P>0.05)。以上结果表明ERR与EcR密切相关,参与20E信号通路,并且维持成体昆虫精巢功能。3.本研究以雄性黄脸油葫芦成体为实验对象,设实验组、阴性对照组和空白对照组。实验组注射dsTeTHsc70,dsTeHsp90和dsTeHsc70 + dsTeHsp90,阴性对照组注射dsEGFP,干扰48,72和96 h后qPCR检测RNAi效率和20E相关基因的表达。此外,第3章内容已发现dsTeERR干扰后黄脸油葫芦成体精巢中TeEcR mRNA和蛋白质的表达被显着敲低,并且dsTeEcR干扰后黄脸油葫芦成体精巢中TeERR mRNA和蛋白质的表达也能被显着敲低。因此,本节内容也检测了 dsTeERR/dsTeEcR 干扰后 TeEcR,TeERR,TeRXR,TeE75B,TeHR3,TeHHsc70 和 TeHHsp90的表达,以探讨TeERR和TeEcR与20E初、次应答基因的关系。结果显示dsTeERR和dsTeEcR干扰均可导致TeEcR,TeERR,TeRXR,TeHR3和TeHHsc70表达显着下调(n=3,P<0.05),以及TeE75B和TeHsp90表达上调。dsTeHsc70 + dsTeHsp90干扰不仅导致TeEcR,TeRXR,TeE75B和TeHR3 mRNA表达均显着下调(n=3,P<0.05)外,还能显着下调(n=3,P<0.05)TeERR mRNA的表达。dsTeHsc70干扰可导致TeERR,TeEcR,TeRXR,TeE75B和TeHR3 mRNA的表达显着下调(n=3,P<0.05),并且TeHsp90 mRNA的表达显着上调(n=3,P<0.05);dsTeHsp90干扰后TeRXR,TeE75B和TeHR3 mRNA的显着下调(n=3,P<0.05),但对TeERR,TeEcR和TeHsc70 mRNA的表达无显着影响。由此看来,ERR和EcR处于20]E相关基因的上游,二者对于精巢的发育和形态建成必不可少;Hsc70可与ERR和EcR互相作用,并处于RXR的上游,参与调控20E应答基因E74A,E75B和HR3的表达。4.本研究采用外源性20E诱导和RNAi来探讨TeERR和20E应答基因在黄脸油葫芦卵巢发育中的作用。本研究以雌性黄脸油葫芦4龄期和6龄期若虫为实验对象,设实验组、阴性对照组和空白对照组。在20E诱导实验中,实验组注射500 ng 20E,阴性对照组注射DMSO,处理1,3,6,12和24 h后检测TeERR和20E相关基因的表达。在RNAi实验中,实验组注射dsTeERR/dsTeEcR,阴性对照组注射dsEGFP,干扰48 h后qPCR检测RNAi效率和20E相关基因的表达。结果显示20E处理和dsTeEcR干扰后4龄期和6龄期若虫卵巢中TeERR,TeEcR TeRXR,TeHR3,TeHsc70和TeTHsp90表达显着下调(n=3,P<0.05),而E75B的表达显着上调(n=3,P<0.05)。dsTeTeERR干扰后4龄期若虫卵巢中TeERR,TeEcR,TeRXR,TeHR3,TeHsc70和TeHsp90表达显着下调(n=3,P<0.05),而E75B的表达却显着上调(n=3,P<0.05);6龄若虫卵巢中TeERR,TeEcR,TeRXR,E75B,TeHR3 TeHsc70和TeHsp90表达均显着下调(n=3,P<0.05)。以上结果表明ERR和EcR对于卵巢中20E信号应答必不可少,并且二者参与卵巢发育。5.本研究以雌、雄性黄脸油葫芦4龄期若虫为实验对象,设实验组、阴性对照组和空白对照组,实验组注射dsTeERR/dsTeEcR,阴性对照组注射dsEGFP。对比分析dsTeEcR干扰后黄脸油葫芦4龄期若虫精、卵巢中20E应答基因的表达。结果显示dsTeEcR干扰后4龄期若虫精、卵巢中TeERR,TeRXR,eeHR3,TeHsc70和TeHsp90表达显着下调(n=3,P<0.05);E75B的表达在精巢中显着下调(n=3,P<0.05),卵巢中却显着上调(n=3,P<0.05)。此外,TeERR,TeEcRcR,TeRXR,E75B和TeHR3在卵巢中的表达均显着高于精巢中的表达,而TeHHsc70和TeHsp90精巢中的表达均显着高于卵巢中的表达。结果表明ERR,EcR,RXR,E75B和HR3主要参与卵巢发育,Hsc70和Hsp90主要参与精巢发育。综上所述,本研究通过RNAi和外源性20E诱导后检测TeERR,TeEcR,TeRXR,E75B,TeHR3,TeHHsc70和 TeHHsp90表达,探讨了 TeERR与 TeEcR 的关系,以及 TeERR,TeEcR,TeHsc70和TeHsp90在20E信号级联中的作用,明确TeERR,TeEcR,TeHsc70和TeHsp90参与卵巢发育和精巢功能维持,并且对于精、卵巢中20E信号应答必不可少。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2018-05-01）
李永波[6]（2017）在《类固醇激素20-羟基蜕皮酮通过增加细胞内钙离子水平促进自噬向凋亡转化》一文中研究指出研究背景及存在的科学问题程序性细胞死亡(PCD)主要包括有自噬和凋亡。自噬是指当细胞受到压力或营养缺乏时,细胞将自身的一些损伤蛋白或细胞器降解掉从而产生能量让自己存活下来的过程。凋亡是指机体通过自身基因及其产物主动而有序的调控机体死亡的过程,称为Ⅰ型PCD。对于自噬的功能目前主要存在两种观点:一种是自噬导致细胞存活,在众多的哺乳动物细胞中,如在人类的成纤维和T细胞中,自噬是一种存活过程。另一种是自噬是一种死亡过程,既Ⅱ型PCD,如在果蝇中肠的降解。因此,自噬究竟是存活还是死亡、自噬与凋亡之间究竟存在着一种什么关系以及自噬转向凋亡的分子机制是当今亟待解决的科学问题。昆虫在经历幼虫到蛹的转变过程中,旧的中肠会发生PCD降解,包括自噬与凋亡,因此昆虫中肠PCD为研究自噬和凋亡以及二者的关系提供了理想模型。双翅目昆虫果蝇中肠PCD是一种自噬性死亡,没有凋亡性死亡,而鳞翅目昆虫家蚕中肠PCD中却是先发生自噬,然后发生凋亡,但家蚕中肠PCD自噬转化成凋亡的机制尚不清楚。因此,不同昆虫中肠的PCD的机制有所不同。昆虫PCD的发生依赖于蜕皮激素(20-Hydroxyecdysone,20E),在家蚕脂肪体中,20E可以通过上调自噬相关基因和凋亡相关基因的表达来促进脂肪体PCD。在家蚕丝腺中,20E可以引起胞内Ca2+水平的升高最终活化下游的Caspase-3导致PCD。钙离子的变化和平衡对细胞行使多种功能有着重要的作用,胞质中的钙离子水平相对较低,而胞外可以维持较高的钙离子水平。在一些细胞中,胞内钙离子的增加可以促进自噬。另外还有一些细胞中,胞内钙离子的增加可以活化钙依赖蛋白酶Calpain,Calpain一旦活化后,就会引起自噬相关蛋白5(ATG5)切割成氨基端ATG5(NtATG5),这样自噬的过程就会受阻,凋亡就会增强。因此,我们推测20E增加的细胞内Ca2+在自噬与凋亡的转化中发挥重要作用。为了验证我们的假设以及解决自噬研究领域存在的科学问题,我们以鳞翅目昆虫棉铃虫的中肠PCD作为模型,并以棉铃虫的表皮细胞系(HaEpi)作为平台开展研究,以回答自噬的功能究竟是一种存活还是死亡,自噬与凋亡究竟是一种什么关系以及自噬转向凋亡的分子机制等科学问题。研究结果在鳞翅目昆虫棉铃虫中,自噬相关基因(ATGs)和凋亡相关基因(Caspases)都在变态期高表达,而且都响应20E的诱导。大部分自噬相关基因的表达要先于凋亡相关基因。20E可以诱导微管轻链3蛋白-磷脂酰乙醇胺(LC3-Ⅱ,又名ATG8)的形成,表明自噬受20E的诱导,但是转染pIEx-RFP-GFP-LC3-His荧光双标签质粒进一步检测自噬发现,20E诱导的自噬不能持续下去,这表明自噬在20E诱导的晚期呈现出下降趋势,而凋亡却显着增加,说明20E诱导的自噬最终转向了凋亡。在鳞翅目昆虫棉铃虫中肠程序性细胞死亡过程中(PCD),既存在自噬也存在凋亡而且自噬发生在前凋亡的发生在后。LC3-Ⅱ形成的增加预示自噬的水平的增加;活化的Caspase-3和流式细胞仪用于检测凋亡的水平。凋亡发生时Caspase-3被活化同时自噬相关蛋白ATG5被切割产生氨基端ATG5(NtATG5)。在棉铃虫的表皮细胞系(HaEpi)中,相对较低浓度20E情况下,LC3-Ⅱ的形成增多预示着自噬会逐渐增强,在相对较高浓度的20E情况下,ATG5被切割成为NtATG5,Caspase-3的活性逐渐增强,预示着自噬转向了凋亡。当干扰ATG5或施加自噬的抑制剂3-甲基嘌呤(3-MA)时,20E诱导的自噬和凋亡会受到抑制。但是,当施加凋亡的抑制剂Ac-DEVD-CHO时,可以抑制20E诱导的凋亡,但没有阻止20E诱导的自噬。这暗示了自噬控制并决定凋亡。另外,高浓度20E可以诱导胞内Ca2+水平升高促进ATG5的切割成NtATG5,Caspase-3的活化,进而将自噬转向凋亡。阻止20E诱导的胞内Ca2+的升高将会导致NtATG5以及活化的Caspase-3下降,细胞会维持自噬存活。在人类乳腺癌细胞中,20E可诱导自噬的发生,但是当施加高浓度的Ca2+时,自噬会转化成凋亡。这些结果表明胞内高浓度的Ca2+将细胞自噬性存活转为凋亡性死亡,而且20E诱导了胞内高浓度的Ca2+促进了自噬向凋亡的转化。结论1.自噬是一种存活过程,凋亡是一种细胞死亡过程。当凋亡受到抑制时,细胞将处于自噬的存活状态。这与果蝇中肠的自噬死亡不一样,可能是物种间调控机制的差异。2.20E诱导中肠自噬和凋亡先后发生并促使自噬向凋亡转化。自噬是凋亡的前提,凋亡终结自噬。阐明了中肠中自噬与凋亡的关系不是简单的拮抗关系。3.20E通过增加细胞内钙离子浓度促进自噬向凋亡转化。高浓度的20E诱导胞内Ca2+增加,高水平的Ca2+使ATG5被切割成NtATG5进而活化Caspase-3引起凋亡。抑制Ca2+通道可以阻止自噬向凋亡的转化。在没有钙离子时自噬不能被转化成凋亡。该结果在人乳腺癌细胞中可以得到验证。确定了自噬转向凋亡的关键因子是钙离子。科学意义阐明了 20E调控钙离子增加,介导自噬转化为凋亡是中肠PCD的分子机制;自噬是一种存活过程而凋亡是一种细胞死亡过程;Ca2+离子的浓度决定了自噬向凋亡的转化。丰富了昆虫中肠PCD的理论,为防治病虫害提供了新的靶标。为自噬的功能及在细胞存活与死亡中的机制提供了新的理论依据。(本文来源于《山东大学》期刊2017-05-19）
刘双,赖银璇,李南,吴志贤,王丹纯[7]（2016）在《虾血20-羟基蜕皮酮对瘢痕成纤维细胞增殖与Smad3 mRNA表达的影响》一文中研究指出目的探讨20-羟基蜕皮酮对增生性瘢痕成纤维细胞增殖与Smad3 mRNA表达的影响。方法以不同质量浓度(0.05、0.10、0.25 mg/L)20-羟基蜕皮酮分别处理体外培养的人瘢痕成纤维细胞(分别设为B、C、D组)24 h,同时加同体积无水乙醇溶剂作为对照(设为A组)。分别选用CCK8法、实时荧光定量PCR检测4组成纤维细胞的增殖情况及瘢痕增生相关Smad3 mRNA的表达。结果 CCK8法检测显示作用24 h后,4组的吸光度均数差异有统计学意义(P<0.01),其中A组最高,B组次之,C组较低,D组最低,两两比较差异均有统计学意义(均P<0.05或0.01)。实时荧光定量PCR结果显示20-羟基蜕皮酮可使瘢痕增生相关Smad3 mRNA的表达显着下调(P<0.01)。B、C和D组Smad3 mRNA表达均低于A组(均P<0.01)。结论 20-羟基蜕皮酮能抑制增生性瘢痕成纤维细胞的增殖与瘢痕增生相关Smad3 mRNA的表达。(本文来源于《广东医学院学报》期刊2016年06期）
柴连琴,苗迎春,王乐[8]（2015）在《20-羟基蜕皮酮对棉铃虫免疫系统的影响》一文中研究指出20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone,20E)是昆虫生长发育的重要调节激素,其类似物RH2485常作为杀虫剂使用,对昆虫的影响全面而深刻。然而20E对昆虫免疫系统的影响作用至今我们仍了解较少。为探究20E在棉铃虫Helicoverpa armijera生长发育过程中对免疫系统的影响,本研究选取6龄取食期幼虫注射20E,采用半定量RT-PCR检测了24个棉铃虫体液免疫相关基因在脂肪体和血淋巴中的表达变化,并检测了20E对细胞免疫的影响,包括细胞吞噬能力、凋亡状况及细胞密度变化。结果显示20E处理后,在脂肪体和血淋巴中不同免疫基因对20E的响应不同;血细胞密度在处理12 h后增加2倍,24 h后减少近1/2,但其中浆血细胞密度相对增加,细胞间的粘连作用增强,吞噬率提高约15%,凋亡率升高。结果表明,20E对棉铃虫免疫系统有显着影响,其中对体液免疫的影响比较复杂,但对细胞免疫有明显增强作用。(本文来源于《四川动物》期刊2015年05期）
栗相如[9]（2015）在《20羟基蜕皮酮在棉铃虫变态期通过上调Yorkie的表达和磷酸化促进幼虫中肠细胞凋亡》一文中研究指出昆虫的蜕皮变态由蜕皮激素(20E)和保幼激素(JH)协同调控。在昆虫变态期,高浓度的20E引发幼虫器官程序性死亡,其机制是20E引发的二次级联反应,凋亡相关蛋白的大量表达和活化。棉铃虫的幼虫中肠在变态期发生降解,在这一过程中存在细胞凋亡,这为昆虫变态期幼虫器官的程序性死亡的研究提供-个很好的模型。在昆虫变态期,凋亡抑制因子1(IAP1)表达量的下降和活性降低是幼虫器官程序性死亡所必需的。IAP1是Hippo信号通路中转录共激活因子Yorkie (Yki)的靶标分子,Yki对平衡细胞凋亡和增殖有着很重要的作用。未磷酸化的Yki进入细胞核与转录因子Scalloped (Sd)结合共同促进IAP1的表达从而抑制细胞凋亡。因此20E引发的幼虫器官的程序性死亡过程可能与Yki存在一定的关系。Yki在昆虫变态期器官程序性死亡过程中发挥什么作用?Yki是如何参与20E引发的程序性死亡过程的?在这些方面有很少的研究,我们以棉铃虫变态期幼虫中肠的凋亡模型来探讨这些问题。我们发现20E能够上调鳞翅目昆虫棉铃虫Yki的表达、磷酸化和细胞质定位,从而促进幼虫中肠细胞的程序性死亡。我们得到的结果显示Yki在棉铃虫变态时期的中肠有较高的表达,并且表达量受20E的上调。在虫体上干扰Yki后抑制了棉铃虫从幼虫到蛹的转变,并阻止幼虫中肠细胞的程序性死亡。Yki定位于棉铃虫变态时期幼虫中肠细胞的细胞质中,而这一时期幼虫中肠细胞发生凋亡。20E通过促进Yki的磷酸化和Yki与棉铃虫中衔接蛋白14-3-3-ε的相互作用将Yki滞留在细胞质中。20E通过下调IAP1的表达促进细胞凋亡。这些结果表明高浓度的20E通过促进Yki磷酸化和Yki与14-3-3-ε的相互作用使其滞留在细胞质中,使IAP1的表达下调,从而促进细胞凋亡。(本文来源于《山东大学》期刊2015-05-30）
陈超[10]（2014）在《20-羟基蜕皮酮对菜蛾盘绒茧蜂滞育、代谢物、卵大小的影响》一文中研究指出菜蛾盘绒茧蜂Cotesia vestalis (Haliday)是小菜蛾Plutella xylostella (Linnaeus)幼虫期的主要内寄生蜂,在东南亚许多国家成为防治小菜蛾的重要支柱,在我国分布广泛,南至广东,北至吉林都有分布。大量繁殖、长期储存、集中适时释放菜蛾盘绒茧蜂是有效地利用其防治小菜蛾的关键,滞育阶段成为储存的最有利阶段。当日照时长在13h以下、温度在17℃以下可诱导其进入滞育,进入滞育状态的预蛹在低温下可以储藏160d之久,大幅度延长了该天敌昆虫的产品贮存期,因而就非常有必要对滞育进行研究。蜕皮激素是与滞育密切相关的一种激素,根据已有的研究结果表明,随着光周期的延长,菜蛾盘绒茧蜂雌成虫、产出前以及产出后的卵20-羟基蜕皮酮(20E)含量显着提高,其对应的子代滞育率显着降低,进而推测20E在母代效应中可能起传递作用,鉴于此,本实验通过在茧蜂蛹期点滴和雌成虫期注射,然后寄生2-3龄小菜蛾幼虫,置于15℃,8L：16D条件下培养直至出茧,观察其滞育率的变化。同时,考虑到过氧化氢、糖、卵大小都和滞育密切相关,也可能在母代效应中起传递作用,因而,也研究了20E对茧蜂雌成虫过氧化氢、糖含量,卵大小影响,研究结果如下：1.与对照相比,在茧蜂的蛹期点滴250-2500ng20E不会影响菜蛾盘绒茧蜂的羽化率；在雌成虫期注射10-100ng20E,不会影响菜蛾盘绒茧蜂的寿命。2与对照相比,无论是蛹期点滴250-2500ng20E还是成虫期注射10-100ng20E,都不会影响子代的滞育。3.与对照相比,雌成虫注射10-100ng20E后,对体内海藻糖含量、产出后卵大小没有影响,但是雌成虫体内卵显着变小,糖原含量升高,总糖含量降低,过氧化氢含量在注射后24h显着升高,48h后显着降低。(本文来源于《浙江大学》期刊2014-05-01）
羟基蜕皮酮论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
柞蚕(Antheraea pernyi)属于完全变态昆虫,一生经历卵、幼虫、踊和成虫四个不同的生理阶段,以蛹滞育的形式度过恶劣的外界环境。滞育是昆虫受不利环境影响而出现生长发育或生殖暂时中止的生理现象。在滞育前期和滞育解除过程中,昆虫通过特异性地积累或转化体内脂类、碳水化合物和氨基酸等营养物质,以提升滞育存活率及保障滞育解除后发育的能量需求。海藻糖作为昆虫的主要血糖,在昆虫正常生长发育和滞育方面发挥重要的作用。海藻糖通过海藻糖合成酶(trehalose-6-phosphatesynthase,TPS)和海藻糖磷酸化酶(trehalose-6-phosphate phosphatase, TPP)在脂肪体内合成,再释放到血淋巴中,通过淋巴循环输送到各个组织细胞,由可溶型海藻糖酶(solubletrehalase,TRE1)和膜结合型海藻糖酶(membrane-bound trehalase,TRE2)水解成葡萄糖为机体提供能量。柞蚕海藻糖代谢相关TPS、TRE1和TRE2基因已经被克隆研究。在柞蚕解除滞育过程中,Ap-TPS的表达量显着升高,Ap-TRE2基因则呈现先升高后降低的趋势。目前关于柞蚕滞育解除过程中海藻糖的代谢调控研究较少,亟待深入研究以推动柞蚕滞育解除过程中碳水化合物代谢机制的完善。蜕皮激素是昆虫调控蜕皮及变态发育的重要激素,它的活性形式是20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone,20E)。20E作为一种典型的类固醇激素,主要通过受体复合物来行使功能,即蜕皮激素受体EcR和超气门蛋白USP形成异源二聚体后才能介导蜕皮激素信号。已有研究结果显示柞蚕滞育蛹进行外源20E处理后可打破滞育状态提早羽化,表明20E对柞蚕有效解除滞育起着重要的调控作用。然而柞蚕滞育解除过程中体内20E含量的变化以及20E对海藻糖代谢的影响还尚未报道。本研究旨在探讨20E在柞蚕蛹滞育解除过程中对Ap-TRE1和Ap-TRE2基因转录水平和酶活性的调控作用。我们通过对柞蚕滞育解除过程中海藻糖含量和20E滴度的测定,并结合TRE1和TRE2基因表达量及酶活水平的变化得到以下结果:(1)随着滞育的解除,体内的海藻糖含量呈现递减的变化,糖原含量呈M型变化。柞蚕蛹滞育初期Ap-TRE1和Ap-TRE2基因表达下调,TRE1和TRE2酶活较低,海藻糖得到累积。随着滞育的解除,Ap-TRE1和Ap-TRE2基因表达上调,TRE1和TRE2酶活性提高,海藻糖含量降低;(2)在柞蚕蛹解除滞育的过程中,20E含量呈现先上升后下降的趋势;(3)20E处理柞蚕滞育蛹后,血淋巴中海藻糖含量显着降低并且呈现明显的剂量依赖效应。20E可提高Ap-TRE1和Ap-TRE2基因转录水平,并进一步促进其相应酶活力的增加,加快海藻糖水解。(4)我们分别对20E受体ECR进行RNA干扰和施加Cucurtacin B抑制剂后,均引起Ap-TRE1和Ap-TRE2转录水平的显着降低,阻碍柞蚕蛹对海藻糖的利用,使得海藻糖维持在较高水平。综上所述,柞蚕滞育解除过程中20E含量增加激活20E信号途径,与此同时ECR促进Ap-TRE1和Ap-TRE2基因表达上调,海藻糖加速水解,从而有利于打破滞育并恢复生长发育。本研究一方面将有助于从分子水平揭示解除滞育过程中碳水化合物的代谢调控规律,为阐明柞蚕滞育解除机制提供新思路。另一方面,则对人工控制柞蚕滞育的有效解除和提高制种成绩具有指导价值。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
羟基蜕皮酮论文参考文献
[1].王远,张若男,陈雪,顾偌铖,苏睿.20-羟基蜕皮酮调控昆虫先天免疫的分子机制研究进展[J].昆虫学报.2018
[2].李亚娜,李文利.20-羟基蜕皮酮对柞蚕蛹滞育解除过程中海藻糖代谢的影响[C].第八届泛环渤海生物化学与分子生物学会2018年学术交流会论文集.2018
[3].张俊英.多巴胺/蜕皮激素受体通过结合20-羟基蜕皮酮调节昆虫的变态发育[D].山东大学.2018
[4].潘静.胰岛素与20-羟基蜕皮酮拮抗调控3-磷酸肌醇依赖激酶-1的表达进而调控昆虫化蛹[D].山东大学.2018
[5].金文杰.黄脸油葫芦性腺中TeERR与20-羟基蜕皮酮相关基因的关联性分析[D].陕西师范大学.2018
[6].李永波.类固醇激素20-羟基蜕皮酮通过增加细胞内钙离子水平促进自噬向凋亡转化[D].山东大学.2017
[7].刘双,赖银璇,李南,吴志贤,王丹纯.虾血20-羟基蜕皮酮对瘢痕成纤维细胞增殖与Smad3mRNA表达的影响[J].广东医学院学报.2016
[8].柴连琴,苗迎春,王乐.20-羟基蜕皮酮对棉铃虫免疫系统的影响[J].四川动物.2015
[9].栗相如.20羟基蜕皮酮在棉铃虫变态期通过上调Yorkie的表达和磷酸化促进幼虫中肠细胞凋亡[D].山东大学.2015
[10].陈超.20-羟基蜕皮酮对菜蛾盘绒茧蜂滞育、代谢物、卵大小的影响[D].浙江大学.2014