引論:我們?yōu)槟砹?3篇?jiǎng)游锛に氐幕瘜W(xué)本質(zhì)范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
一、生物高考中涉及的蛋白質(zhì)種類和功能
在高中生物教材中,涉及的蛋白質(zhì)種類比較多,根據(jù)生物學(xué)功能,生物高考中常出現(xiàn)的蛋白質(zhì)可分為以下幾種。
1.結(jié)構(gòu)物質(zhì)
蛋白質(zhì)是建造和維持生物體的結(jié)構(gòu),為細(xì)胞或組織提供強(qiáng)度和保護(hù),如構(gòu)成毛發(fā)、指甲、角、蹄的角蛋白,肌肉中司運(yùn)動(dòng)、調(diào)節(jié)功能的肌球蛋白、肌鈣蛋白,組成紅細(xì)胞的血紅蛋白,病毒的蛋白質(zhì)外殼,細(xì)胞膜、核糖體、染色體的結(jié)構(gòu)分子等。
2.催化作用
酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化作用的有機(jī)物,絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)為RNA。在生物體新陳代謝中酶作為催化劑具有高效性、專一性等特點(diǎn),主要的酶有催化水解反應(yīng)的淀粉酶、蛋白酶和核酸酶等,催化氧化還原反應(yīng)的過(guò)氧化氫酶等。
3.運(yùn)輸作用
蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)運(yùn)特定的物質(zhì),如紅細(xì)胞中含F(xiàn)e2+的血紅蛋白,在氧濃度高的地方與氧結(jié)合,在氧濃度低的地方與氧分離,可以在循環(huán)系統(tǒng)中運(yùn)輸氧氣和二氧化碳;細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì),可以形成離子通道,運(yùn)輸小分子的代謝物或養(yǎng)分。
4.調(diào)節(jié)作用
蛋白質(zhì)可以調(diào)節(jié)其他蛋白質(zhì)執(zhí)行其生理功能的能力,這類蛋白質(zhì)主要是參與體液調(diào)節(jié)的蛋白類激素,如調(diào)節(jié)血糖平衡的胰島素和胰高血糖素;促進(jìn)腎小管和集合管對(duì)水分重吸收的抗利尿激素;促進(jìn)蛋白質(zhì)合成和骨生長(zhǎng)的生長(zhǎng)激素;促進(jìn)腺體(性腺、甲狀腺、腎上腺)生長(zhǎng)和發(fā)育、調(diào)節(jié)腺體合成和分泌相應(yīng)激素的促激素:促進(jìn)合成和分泌促激素的釋放激素。以甲狀腺為例介紹其調(diào)節(jié)機(jī)理如下:
5.免疫防御作用
在脊椎動(dòng)物免疫系統(tǒng)中,B淋巴細(xì)胞受抗原刺激后分化成漿細(xì)胞,漿細(xì)胞經(jīng)復(fù)雜的免疫反應(yīng)而產(chǎn)生的免疫球蛋白或稱抗體,對(duì)外來(lái)物質(zhì)具有防御保護(hù)和免疫作用。自然生活中蛇毒或蜂毒的溶血蛋白可以起到防衛(wèi)作用,血液凝固蛋白對(duì)血液起到了保護(hù)作用,生活在極地的魚類具有抗凍蛋白,在適應(yīng)環(huán)境中起抗凍作用。
6.識(shí)別作用
動(dòng)物和人體細(xì)胞膜的外表有一層糖蛋白構(gòu)成的外被,稱為糖被或糖萼,它是細(xì)胞與外界溝通的重要信號(hào)分子。如發(fā)生受精作用時(shí),頂部要與透明帶糖蛋白結(jié)構(gòu)的相互識(shí)別;人細(xì)胞表面的糖蛋白稱為組織相容性抗原(HLA),在結(jié)構(gòu)上類似于免疫細(xì)胞受體抗原,可為免疫系統(tǒng)提供識(shí)別標(biāo)志;紅細(xì)胞膜上有一種稱為血型糖蛋白的整合蛋白質(zhì),起到血型抗原的作用;興奮在神經(jīng)元之間傳遞時(shí),要通過(guò)神經(jīng)遞質(zhì)——乙酰膽堿的介導(dǎo),乙酰膽堿受體是由5~6亞基組成的糖蛋白;激素調(diào)節(jié)中,某種激素的靶細(xì)胞具有該種激素的專一受體,其受體即是存在于細(xì)胞膜上的糖蛋白,如胰島素、腎上腺素、胰高血糖素、甲狀腺素等含氮激素。目前,已分離的受體的化學(xué)本質(zhì)多為結(jié)合蛋白質(zhì),但受體不一定都是糖蛋白,還有脂蛋白,如脂類在血液中以脂蛋白的形式進(jìn)行運(yùn)送,并可與細(xì)胞膜上存在的特異受體相結(jié)合,被攝取進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行代謝。
除此之外,在教材中還有阮病毒、動(dòng)物細(xì)胞間質(zhì)、抗原、血漿蛋白、紡錘體等,這些也是蛋白質(zhì),在高考試題中也有所體現(xiàn)。如朊病毒就是蛋白質(zhì)病毒,只有蛋白質(zhì)而沒有核酸的病毒,一般在生物分類中考查與細(xì)胞、病毒的結(jié)構(gòu)異同點(diǎn);在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中,首先要用胰蛋白酶處理組織,使組織分離成單個(gè)細(xì)胞,根據(jù)酶的專一性考查動(dòng)物細(xì)胞間質(zhì)的本質(zhì);抗原除了具有異物性、特異性的特點(diǎn)外,還具有大分子性,因?yàn)榈鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,分子量較大,所以大多數(shù)蛋白質(zhì)都是抗原;還有組成血漿中最主要的固體成分——血漿蛋白;細(xì)胞分裂期形成的紡錘體涉及微管蛋白,使細(xì)胞具有運(yùn)動(dòng)能力等。
二、幾組易混淆的蛋白質(zhì)
1.與“素”有關(guān)的蛋白質(zhì)
在生物教學(xué)中有關(guān)“素”的歸納中,化學(xué)成分屬于蛋白質(zhì)的有蛋白類激素、毒素、凝集素、干擾素、白細(xì)胞介素、細(xì)胞色素C等,其中蛋白類激素,在調(diào)節(jié)作用中已做闡述和比較,在此處不做分析。凝集素是指一種從各種植物、無(wú)脊椎動(dòng)物和高等動(dòng)物中提純的糖蛋白或結(jié)合糖的蛋白,因其能凝集紅血球,故名凝集素,也屬于抗體;細(xì)胞色素C是一種細(xì)胞色素氧化酶,由一條大約含有110個(gè)氨基酸的多肽鏈組成,是電子傳遞鏈中唯一的外周蛋白,位于線粒體內(nèi)側(cè)外膜;其余的與“素”有關(guān)的蛋白質(zhì)可分為以下兩組。
(1)外毒素、抗毒素和類毒素
外毒素主要成分是蛋白質(zhì),是致病細(xì)菌合成的一類有毒的次級(jí)代謝產(chǎn)物,在細(xì)菌生活的過(guò)程中釋放到細(xì)胞外,在周圍環(huán)境中積累,具有抗原性和毒性,在人體免疫學(xué)中屬于抗原。抗毒素是一類能中和細(xì)菌產(chǎn)生的外毒素的蛋白質(zhì),是由效應(yīng)B細(xì)胞產(chǎn)生并分泌的,在人體免疫中抗毒素屬于抗體。類毒素是經(jīng)過(guò)化學(xué)藥劑處理后失去毒性的外毒素,屬于抗原,用于預(yù)防接種,如注射破傷風(fēng)類毒素用于預(yù)防破傷風(fēng)。(注:內(nèi)毒素是革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁中的一種成分,叫做脂多糖,不屬于蛋白質(zhì)。)
(2)干擾素和白細(xì)胞介素
干擾素和白細(xì)胞介素都屬于淋巴因子,化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)。干擾素是效應(yīng)T細(xì)胞產(chǎn)生并釋放的可溶性免疫活性物質(zhì),是一種抗病毒的特效藥,幾乎能抵抗所有病毒引起的感染。白細(xì)胞介素中的白細(xì)胞介素-2的作用可概括“三能”:能誘導(dǎo)人體產(chǎn)生更多的效應(yīng)T細(xì)胞,能增強(qiáng)效應(yīng)T細(xì)胞的殺傷力,能增強(qiáng)其他免疫細(xì)胞對(duì)靶細(xì)胞的殺傷作用。
2.血紅蛋白和血漿蛋白
這兩種蛋白質(zhì)在內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的教學(xué)中常考,兩者不是同一種物質(zhì),血紅蛋白存在于紅細(xì)胞內(nèi),可以與氧氣結(jié)合;而血漿蛋白存在于血漿中,在紅細(xì)胞外,是血漿的結(jié)構(gòu)成分之一。兩者的關(guān)系是:血漿(內(nèi)有血漿蛋白)是紅細(xì)胞(內(nèi)含血紅蛋白)的直接內(nèi)環(huán)境(細(xì)胞外液)。
參考文獻(xiàn):
[1]劉樹成.《生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者:蛋白質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)與反思[J].新課程:教育學(xué)術(shù),2011(01):113-114.
[2]張啟元.中學(xué)生物教學(xué)詞典[M].北京師范大學(xué)出版社,1991.
篇2
植物合成的化學(xué)防御物質(zhì)最主要的有兩大類,一是單寧類,二是生物堿。單寧也稱作沒食子鞣質(zhì),它是一類苦澀的物質(zhì),動(dòng)物不能過(guò)多食用,否則抑制消化,還會(huì)使嘴唇發(fā)麻。可以想象,連皮革都能鞣熟的東西,當(dāng)然是沒食子――沒法食啦!生物堿是植物體內(nèi)廣泛存在的一類含氮的次生代謝物質(zhì),苦毒是其一般特性,對(duì)動(dòng)物具有毒性,甚至還有致幻作用。狼草、飛燕草和千里光等都是含有有毒生物堿的草本植物。由于家畜不像野生動(dòng)物那樣對(duì)它們具有天然的辨別能力,所以常有中毒的事情發(fā)生。
對(duì)付微生物的侵染,植物發(fā)展出了化學(xué)種類各異的抗菌物質(zhì),也稱為植保素,在豆科植物的植保素多為異黃酮類,在茄科植物多為倍半萜類。但脊椎動(dòng)物使用蛋白質(zhì)本質(zhì)的抗體,沒有這么復(fù)雜的小分子物質(zhì)。
植物遇到敵害蠶食還會(huì)釋放揮發(fā)性物質(zhì)告訴同伴做好防御準(zhǔn)備,或者吸引敵害的天敵來(lái)消滅敵害。這些揮發(fā)性物質(zhì)主要是萜類和酚類物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),煙草能釋放出揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì),把黃蜂吸引過(guò)來(lái),吃掉其身上的煙青蟲。
不過(guò)植物可不是總要把動(dòng)物趕跑,在植物開花的時(shí)候,植物需要用它們美麗的花色和香甜的花蜜來(lái)招引昆蟲為它們傳粉,這些物質(zhì)主要黃酮類花青素和揮發(fā)性的萜類物質(zhì);在果實(shí)種子成熟的時(shí)候,植物為利用動(dòng)物的消化道傳播植物的種子,植物的肉質(zhì)漿果成熟十分甜美,營(yíng)養(yǎng)當(dāng)然也更豐富,具體化學(xué)成分除普通的糖類(蔗糖、果糖)外,還有其他獨(dú)特的香甜成分。
在化學(xué)方面,固著生長(zhǎng)的特性逼迫植物自力更生進(jìn)行深入的次生代謝轉(zhuǎn)化;而動(dòng)物習(xí)慣了在植物世界里掠奪和攝取,在這方面幾乎無(wú)所作為。
馬利筋是一種蘿摩科植物,其體內(nèi)含有對(duì)付動(dòng)物的洋地黃素和強(qiáng)心甙,可干擾維持動(dòng)物心律的電脈沖的傳導(dǎo)。但是有一種蚱蜢不怕馬利筋,還把植物中的毒素轉(zhuǎn)化為自己的武器。當(dāng)這種蚱蜢受到捕食者的攻擊時(shí),它能從毒腺中射出霧狀的這種物質(zhì)來(lái)進(jìn)行自衛(wèi)。蚱蜢射出的這類物質(zhì)經(jīng)分析表明含有兩種主要成分,即卡拉克丁和牛角瓜苷。
人類是動(dòng)物中利用植物次生代謝成分的佼佼者,我國(guó)的中草藥更是舉世聞名。現(xiàn)代天然藥物80%以上來(lái)自植物,源于動(dòng)物的分子卻很少。
植物體內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)比動(dòng)物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)要多得多,因此植物體內(nèi)催化化學(xué)反應(yīng)的酶及其輔酶(輔基)分子也必然比動(dòng)物體內(nèi)多而且全。而這些輔酶(輔基)分子就是動(dòng)物需要的維生素。
且不說(shuō)植物為體內(nèi)龐雜的次生代謝反應(yīng)準(zhǔn)備的酶及其輔基分子,單單說(shuō)說(shuō)綠色植物體內(nèi)的光合作用反應(yīng)過(guò)程中的捕光色素分子和電子傳遞物質(zhì)。β胡蘿卜素一分為二就是維生素A;維生素E、維生素K來(lái)自于電子傳遞物質(zhì)醌類分子;而維生素D來(lái)自植物麥角固醇;維生素B1、B2、B6、B12 、PP、泛酸、生物素葉酸,以及維生素C在植物含量豐富,因?yàn)樗鼈兌际侵参矬w內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)所必備的。
植物世界豐富的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和多彩的次生代謝成分,使得動(dòng)物再也用不著為自己制造各種需要的物質(zhì)而勞神費(fèi)力,而一門心思專門生產(chǎn)管理自己體內(nèi)器官相互作用的荷爾蒙。植物不僅在各個(gè)方面制造化學(xué)物質(zhì)而獨(dú)樹一幟,植物也有自己的生理調(diào)節(jié)激素。
例如高等動(dòng)物體內(nèi)有甲狀腺素、胰島素、性激素,昆蟲有保幼激素、蛻皮激素,植物體內(nèi)也有生長(zhǎng)素、赤霉素、脫落酸等等物質(zhì)。不同的是,植物激素由于和人體激素差別太大,吃植物性食物對(duì)人類沒有任何影響,但食用肉食時(shí),就存在動(dòng)物激素影響人體發(fā)育和健康的可能。
不過(guò)由于植物過(guò)分忙于體內(nèi)的龐雜的化學(xué)反應(yīng),在基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)糖類向脂類、蛋白質(zhì)方向的化學(xué)轉(zhuǎn)化方面也有欠缺,相對(duì)來(lái)說(shuō),只有植物的種子以及油料作物含有較高的脂類,種子以及豆類含有較多的蛋白質(zhì)。
篇3
適應(yīng)對(duì)象:繼教院實(shí)驗(yàn)班
先修課程:普通動(dòng)物學(xué)、動(dòng)物生物化學(xué)、家畜解剖學(xué)、家畜組織學(xué)
考核要求:考試
使用教材及主要參考書:
楊秀平 主編.動(dòng)物生理學(xué),高等教育出版社,第三版,2016.
姚 泰 等.生理學(xué),人民衛(wèi)生出版社,2002.
W. J. Germann, C.L. Stanfield, Principles of Human Physiology, Pearson Benjamin Cummings, Second Edition. 2005
一、課程性質(zhì)和任務(wù)
動(dòng)物生理學(xué)是動(dòng)物醫(yī)學(xué)卓越專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課,是專業(yè)核心課程。動(dòng)物生理學(xué)是數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)與生物學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物,是生理學(xué)的一個(gè)分支。它運(yùn)用數(shù)、理、化、生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法和科學(xué)原理,來(lái)研究健康家畜在正常條件下所表現(xiàn)的各種生命現(xiàn)象或生理活動(dòng)及其規(guī)律。動(dòng)物生理學(xué)的理論來(lái)源于科學(xué)實(shí)際和生產(chǎn)實(shí)踐,它的任務(wù),一方面為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和將來(lái)從事畜牧業(yè)科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);另一方面它的最終任務(wù)是為發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。
二、課程的教學(xué)目的與教學(xué)要求
動(dòng)物生理學(xué)是一門理論性較強(qiáng)的課程,其基本概念、基本理論、各器官系統(tǒng)的基本生理活動(dòng)及其規(guī)律必須認(rèn)真掌握,在理解的基礎(chǔ)上加以牢記,以達(dá)到基本概念清楚、基本理論知識(shí)扎實(shí)的要求。同時(shí)動(dòng)物生理學(xué)也是一門實(shí)踐性課程,要求學(xué)生通過(guò)課程實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步鞏固和加強(qiáng)所學(xué)的理論知識(shí),按照理論聯(lián)系實(shí)際的方針,提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,以便在日后畜牧生產(chǎn)實(shí)踐及獸醫(yī)臨床實(shí)踐中能夠加以運(yùn)用。
三、學(xué)時(shí)與學(xué)分
學(xué)時(shí)分配表
章次
教學(xué)內(nèi)容
學(xué)時(shí)
1
緒論
6
2
化學(xué)信使與內(nèi)分泌
8
3
神經(jīng)系統(tǒng)
10
4
肌肉生理
3
5
血液生理
3
6
心血管系統(tǒng)
8
7
呼吸系統(tǒng)
4
8
消化系統(tǒng)
6
9
泌尿系統(tǒng)
6
10
能量代謝與體溫調(diào)節(jié)
3
11
生殖系統(tǒng)
3
總學(xué)時(shí)
60
四、課程內(nèi)容
第一章:緒論
1.教學(xué)內(nèi)容
⑴機(jī)體生命活動(dòng)的基本特征:新陳代謝,包括同化作用和異化作用;興奮性、刺激和反應(yīng)、閾刺激、興奮和抑制等概念;適應(yīng)性;生殖。
⑵內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其維持方式:內(nèi)環(huán)境、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)、負(fù)反饋與正反饋。
⑶機(jī)體機(jī)能的基本調(diào)節(jié)方式:神經(jīng)調(diào)節(jié)及其方式和作用特點(diǎn);體液調(diào)節(jié)及其方式和作用特點(diǎn);細(xì)胞內(nèi)源性調(diào)節(jié)。
⑷生物膜的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能:生物膜的成分,生物膜的結(jié)構(gòu)模型;被動(dòng)運(yùn)輸,分為單純擴(kuò)散和易化擴(kuò)散,水的轉(zhuǎn)運(yùn),主動(dòng)運(yùn)輸,膜泡運(yùn)輸(入胞作用和出胞作用)。
2.教學(xué)基本要求
識(shí)記:新陳代謝,興奮性,刺激和反應(yīng),閾刺激,興奮和抑制,適應(yīng)性,生殖,內(nèi)環(huán)境、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)、正反饋與負(fù)反饋,神經(jīng)調(diào)節(jié),體液調(diào)節(jié),單純擴(kuò)散,易化擴(kuò)散,主動(dòng)運(yùn)輸,入胞作用和出胞作用,靜息電位,極化狀態(tài),動(dòng)作電位,去極化,反極化,復(fù)極化,受體,化學(xué)信使的分類,第二信使系統(tǒng)。
理解:神經(jīng)調(diào)節(jié)的方式及作用特點(diǎn);生物膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能及其特點(diǎn)。
掌握:機(jī)體生命活動(dòng)的基本特征;內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的生理意義;機(jī)體機(jī)能的基本調(diào)節(jié)方式;生物膜的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能。
3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):新陳代謝,興奮性,神經(jīng)調(diào)節(jié)的方式及其作用特點(diǎn),生物膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能。
難點(diǎn):生物膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能。
4.教學(xué)方法
多媒體教學(xué)為主。
第二章:化學(xué)信使與內(nèi)分泌
1.教學(xué)內(nèi)容
⑴細(xì)胞間通訊的機(jī)制:直接通訊與間接通訊。
⑵化學(xué)信使的分類:①功能分類:旁分泌物、自分泌物、神經(jīng)遞質(zhì)、激素、神經(jīng)激素、細(xì)胞因子;②化學(xué)分類:氨基酸、胺類、肽/蛋白質(zhì)、類固醇、類二十烷酸。
⑶信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制:受體的特征;①膜結(jié)合受體介導(dǎo)的反應(yīng):離子通道偶聯(lián)的反應(yīng)、G蛋白偶聯(lián)的反應(yīng)、酶偶聯(lián)的反應(yīng);②胞內(nèi)受體接到的反應(yīng)。
⑷主要內(nèi)分泌器官:下丘腦和垂體及其分泌的激素、甲狀腺及其分泌的激素、甲狀旁腺及其分泌的激素、松果腺及其分泌的激素、胸腺及其分泌的激素、腎上腺皮質(zhì)及其分泌的激素、腎上腺髓質(zhì)及其分泌的激素、胰腺及其分泌的激素、性腺及其分泌的激素。
⑸其他內(nèi)分泌器官:心臟及其分泌的激素、肝臟及其分泌的激素、腎臟及其分泌的激素、胃腸道及其分泌的激素。
⑹血液中激素水平的調(diào)節(jié):激素分泌水平的控制、激素在血液中的運(yùn)輸、激素代謝的速度。
⑺激素分泌的異常:高分泌和低分泌。
⑻激素的相互作用:拮抗作用、加性作用和協(xié)同作用、允許作用。
2.教學(xué)基本要求
識(shí)記:化學(xué)信使的分類、各內(nèi)分泌器官及其分泌的激素。
理解:細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)制、血液中激素水平的調(diào)節(jié)機(jī)制、激素的相互作用。
掌握:化學(xué)信使的分類及其實(shí)例、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)制、各內(nèi)分泌腺分泌的激素的化學(xué)本質(zhì)、功能及其分泌調(diào)節(jié)、激素的相互作用。
3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):化學(xué)信使的分類、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)制、各內(nèi)分泌腺分泌的激素的化學(xué)本質(zhì)、功能及其分泌調(diào)節(jié)、激素的相互作用。
難點(diǎn):細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)制
4.教學(xué)方法
多媒體教學(xué)為主。
第三章:神經(jīng)系統(tǒng)
1.教學(xué)內(nèi)容
⑴神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)胞及其點(diǎn)活動(dòng):神經(jīng)元的結(jié)構(gòu);神經(jīng)纖維的分類;靜息電位及其產(chǎn)生原理、動(dòng)作電位及其產(chǎn)生原理、動(dòng)作電位的傳導(dǎo)方式。
⑵突觸:突觸的類型和結(jié)構(gòu)及傳遞機(jī)理;神經(jīng)的整合作用;突觸的調(diào)節(jié)作用;神經(jīng)遞質(zhì)。
⑶神經(jīng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)功能:反射的基本概念;反射的分類;肌緊張和牽張反射;隨意運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié);高位腦中樞對(duì)軀體運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)。
⑷神經(jīng)系統(tǒng)的感覺功能:感覺生理學(xué)的一般原理;感覺的傳導(dǎo)途徑;感覺區(qū);視覺、聽覺。
⑸神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)內(nèi)臟活動(dòng)的調(diào)節(jié):自主神經(jīng)系統(tǒng)的基本概念;交感和副交感神經(jīng)系統(tǒng);自主神經(jīng)末梢的興奮傳遞。
2.教學(xué)基本要求
識(shí)記:神經(jīng)元的結(jié)構(gòu);神經(jīng)纖維的功能和分類;神經(jīng)纖維傳遞興奮的方式和特征;突觸的結(jié)構(gòu)與傳遞機(jī)理、傳導(dǎo)特征;EPSP、IPSP;反射活動(dòng)的特征;反射協(xié)調(diào)的方式;突觸前抑制和突觸后抑制;特異性投射系統(tǒng)和非特異性投射系統(tǒng)及其功能;皮層感覺區(qū);皮層運(yùn)動(dòng)區(qū);錐體系統(tǒng)和錐體外系統(tǒng);自主神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能與興奮傳遞。
理解:靜息電位的產(chǎn)生原理、動(dòng)作電位的產(chǎn)生原理、神經(jīng)纖維傳遞興奮的方式;突觸的傳遞機(jī)理;EPSP、IPSP的形成機(jī)理;反射活動(dòng)的特征;突觸前抑制和突觸后抑制的形成機(jī)理;植物性神經(jīng)系統(tǒng)的功能。
掌握:神經(jīng)纖維的結(jié)構(gòu)、功能、分類與興奮傳導(dǎo);靜息電位及其動(dòng)作電位的產(chǎn)生原理;突觸的分類與傳遞機(jī)理;主要神經(jīng)遞質(zhì);反射活動(dòng)的基本特征;中樞神經(jīng)的感覺功能;中樞神經(jīng)的運(yùn)動(dòng)功能;自主神經(jīng)的結(jié)構(gòu)與功能。
3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):靜息電位及其動(dòng)作電位的產(chǎn)生原理;神經(jīng)纖維的結(jié)構(gòu)、功能和分類;神經(jīng)纖維的興奮傳導(dǎo);突觸的傳遞機(jī)理,興奮性突觸和抑制性突觸的傳遞機(jī)理;突觸傳遞的特性;突觸傳遞的化學(xué)遞質(zhì);反射活動(dòng)的基本特征;反射活動(dòng)的協(xié)調(diào);交感和副交感神經(jīng)系統(tǒng);植物性神經(jīng)末梢的興奮傳遞。
難點(diǎn):靜息電位及其動(dòng)作電位的產(chǎn)生原理;突觸傳遞的機(jī)理;突觸后抑制與突觸前調(diào)節(jié)。
4.教學(xué)方法
多媒體教學(xué)為主。
第四章:肌肉生理
1.教學(xué)內(nèi)容
⑴肌肉的特性:平滑肌的特點(diǎn)及其分類;骨骼肌由肌纖維組成,肌纖維由肌原纖維組成,肌原纖維由肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白構(gòu)成。
⑵骨骼肌的收縮及神經(jīng)肌肉的興奮傳遞:橫橋循環(huán);神經(jīng)肌肉的興奮傳遞;興奮和收縮的偶聯(lián);骨骼肌的代謝。
⑶骨骼肌收縮的特點(diǎn):?jiǎn)问湛s;等長(zhǎng)收縮和等張收縮;刺激強(qiáng)度對(duì)骨骼肌收縮的影響;刺激頻率對(duì)骨骼肌收縮的影響;影響骨骼肌收縮的因素。
⑷骨骼肌的類型:快肌和慢肌
2.教學(xué)基本要求
識(shí)記:肌原纖維的組成;肌小節(jié)的組成;橫管與肌漿網(wǎng)的功能;單收縮、等長(zhǎng)收縮、等張收縮、強(qiáng)直收縮、臨界融合頻率。運(yùn)動(dòng)終板、運(yùn)動(dòng)單位。
理解:骨骼肌收縮的機(jī)制;骨骼肌的代謝;神經(jīng)肌肉的興奮傳遞。
掌握:骨骼肌的組成及其功能;橫橋循環(huán),興奮與收縮偶聯(lián);骨骼肌收縮的特點(diǎn),影響骨骼肌收縮的因素。
3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
⑴重點(diǎn):骨骼肌的組成;骨骼肌的收縮的特點(diǎn);神經(jīng)肌肉的興奮傳遞。
⑵難點(diǎn):橫橋循環(huán);興奮收縮的偶聯(lián);骨骼肌的收縮的特點(diǎn)。
4.教學(xué)方法
多媒體教學(xué)為主。
第五章:血液
1.教學(xué)內(nèi)容
⑴體液和血液:血液的功能及其血液的組成。
⑵血漿:化學(xué)成分及其功能,包括血漿蛋白、血脂、血糖、無(wú)機(jī)離子、非蛋白氮;理化性質(zhì),包括血漿晶體滲透壓和血漿膠體滲透壓兩部分組成的滲透壓及其功能,酸堿度。
⑶血細(xì)胞:紅細(xì)胞的特性、功能、生成與破壞;自細(xì)胞的特性、分類、功能;血小板。
⑷血液凝固和纖維蛋白的溶解:血液凝固的概念、本質(zhì)和基本過(guò)程;纖維蛋白溶解的過(guò)程。
⑸血型:紅細(xì)胞凝集的概念;血型及不同的血型系統(tǒng)。
2.教學(xué)基本要求
識(shí)記:非蛋白氮,血漿晶體滲透壓、膠體滲透壓,堿儲(chǔ),最大脆性和最小脆性,紅細(xì)胞沉降率,白細(xì)胞的分類,細(xì)胞免疫和體液免疫,血液凝固,紅細(xì)胞凝集。
理解:血漿的理化特性及其功能,紅細(xì)胞的生成和破壞,白細(xì)胞的功能,血液凝固的過(guò)程。
掌握:血液的成分及理化特點(diǎn);紅細(xì)胞的形態(tài)特點(diǎn)及功能;白細(xì)胞的分類及生理功能;血小板的生理功能;血液凝固的機(jī)理;ABO血型系統(tǒng) 。
3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):血液的功能,血漿的化學(xué)組成及理化特性,紅細(xì)胞的特性、生成和破壞,白細(xì)胞的分類及功能,血液凝固的本質(zhì)和過(guò)程。
難點(diǎn):血漿的化學(xué)組成及理化特性,紅細(xì)胞的特性、生成和破壞,白細(xì)胞的分類及功能,血液凝固的過(guò)程。
4.教學(xué)方法
多媒體教學(xué)為主,課堂專題討論1學(xué)時(shí)。
第六章:血液循環(huán)
1.教學(xué)內(nèi)容
⑴概述:血液循環(huán)的概念、功能及組成。
⑵心臟的泵血功能:心動(dòng)周期的概念及組成;心臟泵血過(guò)程;泵功能的評(píng)價(jià),包括每搏輸出量、每分輸出量和心臟指數(shù);心音。
⑶心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性:心肌細(xì)胞的類型分為普通心肌細(xì)胞和特殊傳導(dǎo)組織;普通心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位的產(chǎn)生原理,竇房結(jié)細(xì)胞靜息電位和動(dòng)作電位;心肌細(xì)胞的生理特性及其特點(diǎn),包括興奮性、自律性、傳導(dǎo)性和收縮性;心電圖及其各波的意義。
⑷血管生理:各類血管的特點(diǎn);血流動(dòng)力學(xué),包括血流量、血流速度、血流阻力、血壓;動(dòng)脈血壓和動(dòng)脈脈搏;微循環(huán)的組成及其功能;組織液的生成;淋巴液的生成和回流。
⑸心血管活動(dòng)的調(diào)節(jié):心臟和血管的神經(jīng)支配,心血管反射;全身性體液因素和局部性體液因素。
2.教學(xué)基本要求
識(shí)記:血液循環(huán),心動(dòng)周期,搏出量、每分輸出量、心臟儲(chǔ)備力、心臟指數(shù),正常起搏點(diǎn),竇性節(jié)律,潛在起搏點(diǎn):異位節(jié)律,最大復(fù)極期電位,期前收縮,代償間歇,心電圖及各波的意義,收縮壓,舒張壓,脈搏壓,平均壓,有效濾過(guò)壓,動(dòng)脈脈搏,血流量,血流速度,微循環(huán)及其組成和功能,減壓反射。
理解:心動(dòng)周期心室的壓力和容積的變化;心臟泵功能的評(píng)價(jià);普通心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位的產(chǎn)生原理,起搏細(xì)胞的動(dòng)作電位產(chǎn)生原理;心肌細(xì)胞的生理特性;影響動(dòng)脈血壓的因素;心血管功能的調(diào)節(jié)。
掌握:血液循環(huán)的概念、功能及組成;心動(dòng)周期及泵功能的評(píng)價(jià);心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位;心肌細(xì)胞的生理特性;心電圖各波及其生理意義;各類血管的生理特點(diǎn)及功能;血流動(dòng)力學(xué);微循環(huán)的組成、組織液生成和淋巴回流;心血管活動(dòng)的神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)機(jī)理。
3.教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):血液循環(huán)的概念、組成,心動(dòng)周期,心輸出量,心臟指數(shù),心音,普通心肌細(xì)胞及竇房結(jié)細(xì)胞的動(dòng)作電位的產(chǎn)生原理,心肌細(xì)胞的生理特性,心電圖及其各波的意義,血流阻力的來(lái)源,血壓的成因,動(dòng)脈血壓的組成及含義,微循環(huán)的組成及功能,組織液的生成,心血管活動(dòng)的神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)。
難點(diǎn):心輸出量的調(diào)節(jié),心肌細(xì)胞的動(dòng)作電位及生理特性,心電圖及各波的含義,血壓的成因,影響動(dòng)脈血壓的因素,微循環(huán)的組成及功能,心血管功能的調(diào)節(jié)。
4.教學(xué)方法
多媒體教學(xué)為主,1學(xué)時(shí)的課堂專題討論。
第七章 呼吸
1.教學(xué)內(nèi)容
⑴肺的通氣:呼吸器官包括呼吸道和肺;肺通氣的概念,動(dòng)力與阻力;呼吸類型;胸內(nèi)負(fù)壓的成因及意義;肺容量;無(wú)效腔的概念。
⑵氣體交換:肺泡與血液的氣體交換;影響氣體交換的因素。
⑶氣體在血液中的運(yùn)輸:O2的運(yùn)輸;CO2的結(jié)合和運(yùn)輸。
⑷呼吸運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié):呼吸中樞和化學(xué)感受器;體液因素對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)。
2.教學(xué)基本要求
識(shí)記:呼吸器官的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),呼吸運(yùn)動(dòng)及其呼吸類型,肺通氣、肺內(nèi)壓和胸內(nèi)壓的變化,肺容量,潮氣量,肺活量,無(wú)效腔,肺泡通氣量,影響氣體的交換的因素,氧分壓,氧容量,氧含量,血氧飽和度,氧解離曲線,CO2的運(yùn)輸及其影響因素,呼吸運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)。
理解:影響氣體的交換的因素,氧解離曲線,CO2的運(yùn)輸及其影響因素,呼吸運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)。
掌握:呼吸系統(tǒng)的組成;肺通氣原理及其動(dòng)力與阻力;氣體交換的動(dòng)力與阻力;O2的運(yùn)輸及其影響因素;CO2的運(yùn)輸及其影響因素;呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)。
3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):肺通氣的概念、動(dòng)力與阻力;呼吸類型;胸內(nèi)負(fù)壓的成因及意義;肺容量;影響氣體交換的因素;O2的運(yùn)輸及其影響因素;CO2的結(jié)合和運(yùn)輸及其影響因素;呼吸運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)。
難點(diǎn):胸內(nèi)負(fù)壓的成因及意義;影響氣體交換的因素;O2的運(yùn)輸;CO2的結(jié)合和運(yùn)輸;呼吸運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)。
4.教學(xué)方法
多媒體教學(xué)為主。
第八章:消化系統(tǒng)
1.教學(xué)內(nèi)容
⑴概述:消化的概念和方式;消化道平滑肌的特性及神經(jīng)支配。
⑵單胃消化:胃粘膜的結(jié)構(gòu)及胃液分泌;非反芻動(dòng)物的粘膜可分為賁門腺區(qū)、胃底腺區(qū)、幽門腺區(qū);胃液的特性、組成及分泌調(diào)節(jié);胃的運(yùn)動(dòng)及其排空。
⑶復(fù)胃消化:瘤胃微生物;瘤胃和網(wǎng)胃的消化;瓣胃和皺胃的消化。
⑷小腸消化:胰液的性質(zhì)、成分、消化作用及分泌調(diào)節(jié);膽汁的性質(zhì)、成分、消化作用及分泌調(diào)節(jié);小腸液的性質(zhì)、成分及消化作用;小腸運(yùn)動(dòng)的形式及其調(diào)節(jié)。
⑸吸收:營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收的部位、吸收機(jī)理。
2.教學(xué)基本要求
識(shí)記:消化的概念和方式;消化道平滑肌的特性及神經(jīng)支配;胃粘膜的結(jié)構(gòu);胃液的特性、組成及分泌;胃的運(yùn)動(dòng)及其排空;瘤胃微生物的消化作用;尿素再循環(huán);反芻;胰液的成分、作用及分泌的調(diào)節(jié);膽汁的成分、作用及分泌的調(diào)節(jié);小腸液的成分及作用;小腸的運(yùn)動(dòng)形式及調(diào)節(jié)和吸收。
理解:胃液分泌的調(diào)節(jié),胰液分泌的調(diào)節(jié),膽汁分泌的調(diào)節(jié);小腸的運(yùn)動(dòng)形式的調(diào)節(jié),不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收機(jī)理。
掌握:消化道的組成及其生理特點(diǎn);單胃消化及其調(diào)節(jié);復(fù)胃消化;小腸消化及其調(diào)節(jié)。
3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):消化的概念和方式;消化道平滑肌的特性及神經(jīng)支配;胃粘膜的結(jié)構(gòu)及胃液分泌;胃液的特性、組成及分泌;胃的運(yùn)動(dòng)及其排空;胰液的性質(zhì)、成分、消化作用及分泌調(diào)節(jié);膽汁的性質(zhì)、成分、消化作用及分泌調(diào)節(jié);小腸運(yùn)動(dòng)的形式、神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收的機(jī)理。
難點(diǎn):消化道平滑肌的特性及神經(jīng)支配;胃液的特性、組成及分泌;胰液的性質(zhì)、消化作用及分泌調(diào)節(jié);膽汁的性質(zhì)、消化作用及分泌調(diào)節(jié);小腸液的性質(zhì)及消化作用;小腸運(yùn)動(dòng)的形式、神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收的機(jī)理。
4.教學(xué)方法
多媒體教學(xué)為主,1學(xué)時(shí)的課堂專題討論。
第九章:泌尿
1.教學(xué)內(nèi)容
⑴尿的理化性質(zhì)、組成:排泄、排泄物及排泄途徑;尿液的理化性質(zhì)和組成;
⑵尿的生成:腎臟的結(jié)構(gòu)特點(diǎn);腎小球的濾過(guò)作用和腎小管的重吸收、分泌、排泄作用。
⑶尿生成的調(diào)節(jié):腎血流量的調(diào)節(jié);腎小管活動(dòng)的體液調(diào)節(jié)(抗利尿素、醛固酮的作用);
⑷腎臟的其它功能:調(diào)節(jié)血液的酸堿平衡;活化維生素D3;促進(jìn)紅細(xì)胞的生成;調(diào)節(jié)動(dòng)脈血壓。
2.教學(xué)基本要求
識(shí)記:排泄、排泄途徑、尿液的組成;腎單位、腎單位的分類;腎小球旁器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn);有效濾過(guò)壓、腎小球?yàn)V過(guò)率、濾過(guò)分?jǐn)?shù)、被動(dòng)重吸收和主動(dòng)重吸收;腎糖閾,滲透性利尿,水利尿;抗利尿激素的作用機(jī)理、醛固酮的合成部位、作用及引起其分泌的有效刺激;腎臟的其它功能。
理解:腎臟血液循環(huán)的特點(diǎn),兩類腎單位功能;不同物質(zhì)的重吸收機(jī)理;尿液濃縮與稀釋的機(jī)理;腎血流量的調(diào)節(jié);抗利尿激素分泌的調(diào)節(jié);醛固酮分泌的調(diào)節(jié);H+-Na+交換、K+-Na+交換。
掌握:排泄的概念和途徑;腎單位的組成及分類;腎小球旁器的結(jié)構(gòu)與功能;腎小球?yàn)V過(guò)及其調(diào)節(jié);重吸收及其調(diào)節(jié);不同激素對(duì)尿液生成的調(diào)節(jié)作用。
3.教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):腎單位的結(jié)構(gòu)、分類;腎臟血液循環(huán)的特點(diǎn);尿液生成的基本過(guò)程;腎血流量的調(diào)節(jié);腎小管活動(dòng)的調(diào)節(jié)。
難點(diǎn):腎臟血液循環(huán)的特點(diǎn);尿液生成的過(guò)程;尿液的濃縮與稀釋;腎血流量的調(diào)節(jié);腎小管活動(dòng)的調(diào)節(jié)。
4.教學(xué)方法
多媒體教學(xué)為主。
第十章:能量代謝及體溫
1.教學(xué)內(nèi)容
⑴能量代謝:能量代謝的概念;能量來(lái)源及去向;測(cè)定能量代謝的方法;基礎(chǔ)代謝。
⑵體溫:產(chǎn)熱和散熱;體溫調(diào)節(jié)。
2.教學(xué)基本要求
了解:能量代謝;呼吸商,氧熱價(jià),物理熱價(jià),生理熱價(jià),基礎(chǔ)代謝率,等熱范圍,散熱方式。
理解:能量來(lái)源及去向;測(cè)定能量代謝的方法;基礎(chǔ)代謝;體溫調(diào)節(jié)的方式。
掌握:能量來(lái)源及去向;測(cè)定能量代謝的方法;機(jī)體產(chǎn)熱和散熱的方式;體溫調(diào)節(jié)的方式。
3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):能量來(lái)源及去向;測(cè)定能量代謝的方法;體溫調(diào)節(jié)的機(jī)理。
難點(diǎn):體溫調(diào)節(jié)的機(jī)理。
4.教學(xué)方法
多媒體教學(xué)為主。
第十章:能量代謝及體溫
1.教學(xué)內(nèi)容
⑴生殖生理概述:配子在生殖中的作用、減數(shù)分裂、生殖系統(tǒng)的組成。
⑵雄性和雌性生殖系統(tǒng):雄性生殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、的生成;雌性生殖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、卵子的生成。
⑶受精、著床和妊娠:受精、著床、妊娠。
2.教學(xué)基本要求
識(shí)記:生殖系統(tǒng)的組成、兩性生殖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
理解:生成、卵子生成、受精。
掌握:生成、卵子生成、受精。
3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):和卵子的生成
難點(diǎn):和卵子的生成
4.教學(xué)方法
多媒體教學(xué)為主。
五、 考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定
(一)考核方式:考試
(二)課程考核成績(jī)組成:
課程總評(píng)成績(jī)=平時(shí)考核成績(jī)×30% + 課程結(jié)課考核×70%。
執(zhí)筆人:
篇4
作為最受好評(píng)和暢銷的行為學(xué)教材,本書是其第6版;首版于1998年出版。關(guān)于行為學(xué),可以追溯到1963年廷伯根提出的“行為學(xué)4個(gè)基本問(wèn)題”——功能、演化、因果、發(fā)育依然是動(dòng)物行為學(xué)的“中心法則”。
本書分為7章,每章下面涵蓋5到14主題。1. 導(dǎo)言。內(nèi)容包括:有關(guān)動(dòng)物行為的問(wèn)題、逃脫的蜣螂、艾草松雞的求偶、神經(jīng)系統(tǒng)的單元、反射弧與復(fù)雜行為、行為學(xué)研究的分異與統(tǒng)和;2. 行為的發(fā)育。動(dòng)物幼體的發(fā)育、基于機(jī)體的本能和學(xué)習(xí)、本能和學(xué)習(xí)的特征、遺傳與行為、神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和演變、激素與胚前發(fā)育、幼體經(jīng)驗(yàn)和護(hù)幼行為的多樣性、游戲、行為印記、鳥類鳴叫的發(fā)育;3. 刺激和交流。刺激的定義與作用、多樣化的感知能力、模式識(shí)別的問(wèn)題、信號(hào)刺激的特征、超常刺激、信號(hào)刺激的神經(jīng)行為學(xué)基礎(chǔ)、廣義特征感知、交流、交流的定義、作為有效刺激的信號(hào)、蜜蜂的舞蹈、黑長(zhǎng)尾猴的求救行為;4. 決策和動(dòng)機(jī)。不同時(shí)間尺度的決策、決策與動(dòng)機(jī)、動(dòng)機(jī)大小的測(cè)量、動(dòng)機(jī)是特異的還是普適的、目標(biāo)作為決策點(diǎn)、穩(wěn)態(tài)和負(fù)反饋、動(dòng)機(jī)之間的競(jìng)爭(zhēng)、抑制與去抑制、信息有限時(shí)的決策、煩躁和“異常”行為、決策的生理學(xué)基礎(chǔ)、激素與行為時(shí)序、沖突和生理應(yīng)激、決策、動(dòng)機(jī)和動(dòng)物福利;5. 學(xué)習(xí)和記憶。作為適應(yīng)方式的學(xué)習(xí)、感知和習(xí)慣化、關(guān)聯(lián)性學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)能力的特化類型、動(dòng)物學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)、動(dòng)物的學(xué)習(xí)有高級(jí)形式嗎、動(dòng)物學(xué)習(xí)的比較研究、社會(huì)化學(xué)習(xí)與文化、動(dòng)物心智的本質(zhì)、記憶的本質(zhì);6. 進(jìn)化。行為的適應(yīng)性、基因和行為演化、親緣選擇與內(nèi)含性適應(yīng)、演化性穩(wěn)態(tài)的策略、性和性選擇、種群隔離和選擇、行為的種系發(fā)生學(xué)——廷伯根之問(wèn);7. 社會(huì)的組織化。群體中的個(gè)體、群體化的優(yōu)勢(shì)、社群的多樣化、真社會(huì)性:等級(jí)分化、脊椎動(dòng)物社群的領(lǐng)地、系統(tǒng)和社會(huì)組織、社會(huì)系統(tǒng)中的統(tǒng)治、哺乳動(dòng)物社會(huì)行為、靈長(zhǎng)類社會(huì)組織。
Aubrey Manning是愛丁堡大學(xué)的生物學(xué)院榮休教授,Marian Stamp Dawkins是牛津大學(xué)教授。兩位作者在動(dòng)物行為學(xué)領(lǐng)域研究多年,造詣深厚。本書適合動(dòng)物行為學(xué)、生態(tài)學(xué)、動(dòng)物生理學(xué)、保護(hù)生物學(xué)、心理學(xué)等領(lǐng)域的大學(xué)生及其他感興趣人士。
魏玉保,博士生
(中科院遺傳發(fā)育所)
篇5
由于藥物具有保健和促生長(zhǎng)作用,在動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)中應(yīng)用普遍。隨著養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展,其用量越來(lái)越大。美國(guó)動(dòng)物保健研究所1986 年的統(tǒng)計(jì),動(dòng)物保健產(chǎn)品年銷售額已達(dá)21 億美元,包括藥品、生物制品和飼料添加劑;僅藥物添加劑就占銷售額的50 %左右(即10. 5 億美元) 。1989 年世界飼料添加劑銷售額為91.18 億美元。其中美國(guó)占33 % ,西歐占29 % ,其他地區(qū)占38 %;在藥物添加劑年銷售額中,預(yù)防的藥物添加劑約占30 % ,治療性藥物添加劑占70 %。據(jù)統(tǒng)計(jì),1998 年世界市場(chǎng)上動(dòng)物保健品銷售額為179. 23 億美元,其中化學(xué)治療藥物87. 64 億美元,生物制品23.66 億美元,飼料添加劑67. 93億美元,在11 年中增長(zhǎng)了140.6 %。
2. 獸藥和飼料添加劑的殘留
由于藥物及其添加劑的廣泛使用,使肉、蛋、乳等產(chǎn)品中含有各種藥物的殘留不可避免。1987 年,美國(guó)加利福尼亞州查處了1166 例藥物殘留超標(biāo)事件,同年,美國(guó)農(nóng)業(yè)部檢查了117 628 頭肉用犢牛,發(fā)現(xiàn)有2 063 頭食用組織中藥物殘留也超過(guò)允許標(biāo)準(zhǔn),占1. 75 %。食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)(毒理學(xué)的國(guó)際專業(yè)小組) 于1987 年第32 次會(huì)議上報(bào)告了獸藥殘留的毒性評(píng)價(jià),共評(píng)議了7 大類30 余種獸藥殘留。分別是抗生素類、驅(qū)腸蟲類、生長(zhǎng)促進(jìn)劑類、抗原蟲藥類、滅錐蟲藥類、鎮(zhèn)靜藥類、β- 腎上腺素能受體阻斷劑- 咔唑心安,日本有60 %的牛和92 %的豬檢出抗生素。日本學(xué)者阿部甫報(bào)道,對(duì)一批經(jīng)過(guò)治療的急宰動(dòng)物進(jìn)行調(diào)查,19 頭牛中,有11 頭(占57. 9 %)有青霉素殘留,6 頭(31. 6 %) 有四環(huán)素殘留; 1988 年,日本報(bào)道,日本從臺(tái)灣及美國(guó)產(chǎn)的豬肉中檢出合成抗菌劑。我國(guó)動(dòng)物性產(chǎn)品中藥物殘留是很嚴(yán)重的,因?yàn)槲覈?guó)尚未全面開展對(duì)動(dòng)物性產(chǎn)品進(jìn)行的藥物殘留的常規(guī)監(jiān)測(cè),所以許多養(yǎng)殖者及生產(chǎn)者還根本未認(rèn)識(shí)到動(dòng)物體內(nèi)藥物殘留的危害性,也不清楚如何檢測(cè)殘留;近幾年來(lái),雖然我國(guó)加大這方面工作的力度,但是,很多人的認(rèn)識(shí)還是很膚淺。
3.獸藥和飼料添加劑殘留的危害
3.1獸藥
3.1.1抗生素
抗生素是某些微生物在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的能抑制或殺滅其他病原微生物的化學(xué)物質(zhì)。目前在動(dòng)物生產(chǎn)中使用的主要有β-內(nèi)酰胺類、四環(huán)素類、大環(huán)內(nèi)酯類、氨基糖甙類等。抗生素是動(dòng)物疾病治療中應(yīng)用最多的藥物,其殘留的來(lái)源主要是不遵守有關(guān)食品衛(wèi)生法規(guī)和停藥期的規(guī)定,對(duì)食品動(dòng)物大量使用,甚至濫用抗生素,造成在動(dòng)物產(chǎn)品中殘留。
3.1.1.1過(guò)敏與變態(tài)反應(yīng)
過(guò)敏和變態(tài)反應(yīng)是一種與藥物有關(guān)的抗原抗體反應(yīng)。臨床診斷上過(guò)敏和變態(tài)反應(yīng)無(wú)本質(zhì)上的區(qū)別, 青霉素、四環(huán)素及某些氨基糖甙類抗生素潛在威脅較大,這些抗生素具有抗原性,能刺激機(jī)體形成抗體,尤以青霉素抗原性最強(qiáng),當(dāng)被致敏人體再接受這些抗生素治療時(shí),該抗生素就會(huì)與抗體結(jié)合生成抗原抗體復(fù)合物而發(fā)生過(guò)敏反應(yīng)。對(duì)青霉素有過(guò)敏反應(yīng)的人約為0.7%-10%,過(guò)敏休克的人約為0.004%-0.015%,重者可致死。同時(shí)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)影響很大,抗生素?zé)o論是對(duì)動(dòng)物全身用藥或局部和乳導(dǎo)管用藥,均可隨乳汁排出,經(jīng)加熱亦不能完全失活,人食入殘留藥物的乳后,可引起皮膚瘙癢和蕁麻疹。氨基糖甙類的鏈霉素,新霉素等亦不受高溫的影響,因此,烹調(diào)不是避免變態(tài)反應(yīng)的措施。
3.1.1.2 毒性作用
鏈霉素對(duì)聽神經(jīng)有明顯的毒性作用,嚴(yán)重者可致耳聾;氯霉素可抑制骨髓造血細(xì)胞線粒體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成,引起再生障礙性貧血,在我國(guó)已明令禁止使用。
3.1.1.3 細(xì)菌耐藥性
細(xì)菌耐藥性是指某些細(xì)菌菌株對(duì)通常能抑制其生長(zhǎng)繁殖的某種濃度的抗生素產(chǎn)生了耐性,隨著抗生素的不斷應(yīng)用,細(xì)菌中耐藥菌株數(shù)量也在不斷增加。細(xì)菌容易產(chǎn)生耐藥性的抗生素有以青霉素為代表的β-內(nèi)酰胺類,大環(huán)內(nèi)酯類,部分氨基糖甙類,四環(huán)素類等。耐藥菌最大的危害是通過(guò)食物鏈轉(zhuǎn)給人類,使人類感染致病,同時(shí)往往會(huì)延誤疾病的正常治療或使治療失敗。另外,由于殘留造成的長(zhǎng)期低水平積累,可使人體正常菌群平衡遭到破壞,導(dǎo)致非致病菌死亡,致病菌大量繁殖,引起人群發(fā)病或維生素缺乏癥。 如四環(huán)素類抗生素中的四環(huán)素、土霉素、金霉素、強(qiáng)力霉素及其衍生物等,在腸道菌群平衡破壞后,造成二重感染,導(dǎo)致中毒性胃腸炎,并對(duì)肝臟有一定的損害。
3.1.1.4 致畸致癌和致突變作用
在妊娠關(guān)鍵階段對(duì)胚胎或胎兒有毒性作用,造成先天性畸形的藥物或化學(xué)物品稱為致畸物。能誘發(fā)細(xì)胞遺傳物質(zhì)產(chǎn)生變異的藥物稱為誘變劑或致突變劑。許多誘變劑具有致癌作用,四環(huán)素,氨基糖甙類和β內(nèi)酰胺類等抗生素均可能有導(dǎo)致三致作用。這些藥物通過(guò)肉、乳、蛋進(jìn)入人體。
3.1.2 磺胺類藥物
磺胺類抗菌藥物種類很多,在動(dòng)物生產(chǎn)中應(yīng)用較多的是磺胺間甲氧嘧啶、磺胺二甲氧嘧啶和磺胺甲基異惡唑等。殘留來(lái)源主要是不遵守停藥期規(guī)定,作為飼料藥物添加劑而飼喂不適宜的動(dòng)物,長(zhǎng)期或大量使用治療細(xì)菌性感染和球蟲病,因其在環(huán)境中不易降解#低劑量污染墊料和飼料等。磺胺類藥物殘留對(duì)人體的危害,主要是引起過(guò)敏中毒和導(dǎo)致耐藥性細(xì)菌產(chǎn)生,另外還可引起造血系統(tǒng)障礙,急性溶血性貧血,粒細(xì)胞缺乏癥,再生障礙性貧血等。
3.1.3 呋喃類藥物
呋喃類藥物為人工合成抗菌素類藥物,主要包括呋喃唑酮、痢特靈、呋喃它酮、呋喃苯烯鈉和呋喃西林等。常用于預(yù)防和治療家禽、犢牛和仔豬的傳染病,用于火雞組織滴蟲病的防治,在動(dòng)物生產(chǎn)中也常用作飼料添加劑, 這些均是藥物殘留的來(lái)源,主要危害是對(duì)某些動(dòng)物和人有致癌作用。我國(guó)和歐盟、日本均禁止在所有的食品動(dòng)物中使用該類藥物。
3.1.4 抗寄生蟲藥
目前認(rèn)為在動(dòng)物性食品中殘留并對(duì)人體具有較大危害的主要是苯丙咪唑類驅(qū)蟲藥,如噻苯咪唑、丙硫苯咪唑、苯硫苯咪唑、甲苯咪唑、丙氧苯咪唑、苯砜苯咪唑等及其主要代謝物。苯并咪唑類驅(qū)蟲藥在水中的溶解度極小,在消化道可有一定程度的吸收,藥物及其主要代謝物從組織中消除較快,在動(dòng)物組織中未見長(zhǎng)期存留;但使用后不經(jīng)停藥期,就會(huì)造成殘留。苯丙咪唑類驅(qū)蟲藥的危害是由于長(zhǎng)期而持久地殘留于肝臟,對(duì)肝臟造成毒性作用,還有較大的胚胎毒性,具有潛在的致畸性和致突變性。
3.2 飼料添加劑殘留及對(duì)人體健康的危害
3.2.1 激素殘留
激素殘留是指在畜牧業(yè)生產(chǎn)中,將激素作為飼料添加劑或埋植于動(dòng)物皮下,達(dá)到促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育、增加體重和肥育,以及促進(jìn)動(dòng)物同期等目的;結(jié)果導(dǎo)致所用激素在動(dòng)物食品中殘留,動(dòng)物生產(chǎn)中常用的激素類飼料添加劑主要有性激素類,生長(zhǎng)激素兩大類。
3.2.1.1 性激素
動(dòng)物生產(chǎn)中使用的性激素按其生理作用分為雄性激素和雌性激素,大量使用性激素及其衍生物以后,這類化合物可在食品動(dòng)物體內(nèi)殘留,而且相當(dāng)穩(wěn)定,不易分解,隨著食物鏈進(jìn)入人體而產(chǎn)生不良后果;類固醇激素化合物殘留對(duì)人體的危害主要表現(xiàn)在對(duì)人體生殖系統(tǒng)和生殖功能造成嚴(yán)重影響,如雌激素能引起女性早熟,男性女性化,雄性激素化合物能導(dǎo)致男性早熟,第二性征提前出現(xiàn),女性男性化,誘發(fā)癌癥。如長(zhǎng)期經(jīng)食物吃入雌性激素可引起子宮癌、乳腺癌、腫瘤、白血病等。對(duì)人的肝臟有一定的損害作用,我國(guó)和歐盟、美國(guó)等已禁止對(duì)食品動(dòng)物使用己烯雌酚及其鹽酯制劑,禁止將甲基酮、丙酸睪酮、苯丙酸諾龍、苯甲酸雌二醇及其鹽酯制劑作為動(dòng)物促生長(zhǎng)劑用。
3.2.1.2 生長(zhǎng)激素
動(dòng)物生長(zhǎng)激素是由動(dòng)物垂體前葉分泌的一類天然蛋白質(zhì)激素,其主要作用是調(diào)節(jié)動(dòng)物物質(zhì)代謝過(guò)程,提高動(dòng)物生產(chǎn)性能,增加胴體瘦肉率,提高肉的品質(zhì)和飼料轉(zhuǎn)化率。目前在畜牧業(yè)生產(chǎn)中使用的主要有牛生長(zhǎng)激素和豬生長(zhǎng)激素。盡管許多國(guó)家在幾十年的研究和生產(chǎn)應(yīng)用中證實(shí): 生長(zhǎng)激素不同于以往使用的很多性激素制品,是一類蛋白質(zhì)激素,具有種屬特異性,在人和動(dòng)物體內(nèi)均不蓄積,無(wú)殘留問(wèn)題;但近年來(lái)大量使用生長(zhǎng)激素,尤其是在使用BST 的過(guò)程中,還是發(fā)現(xiàn)了一些的問(wèn)題。因此,對(duì)生長(zhǎng)激素的使用應(yīng)謹(jǐn)慎,大量使用牛生長(zhǎng)激素,使奶牛炎的發(fā)生率顯著增高,比未使用的奶牛高15%--45%。 尤其在我國(guó),若大量使用BST就會(huì)使原來(lái)高發(fā)的奶牛炎失去控制,隨之而來(lái)的便是大量使用抗生素。勢(shì)必造成抗生素的殘留尚不能得到有效檢測(cè)和控制,對(duì)人體健康存在極大危害。
3.2.2 興奮劑
β-興奮劑全稱為β-腎上腺素受體激動(dòng)劑,又叫β-激動(dòng)劑,是一類化學(xué)結(jié)構(gòu)和生理功能類似腎上腺素和去甲腎上腺素的苯乙醇胺類衍生物。它能與動(dòng)物體內(nèi)大多數(shù)組織細(xì)胞膜上的β受體結(jié)合。激活β-腎上腺素受體,從而調(diào)節(jié)整個(gè)細(xì)胞新陳代謝。早期在醫(yī)學(xué)上屬于擬交感神經(jīng)作用藥,可興奮支氣管平滑肌的β-受體,使平滑肌松馳,支氣管擴(kuò)張。用于治療支氣管哮喘,在以后的研究中發(fā)現(xiàn)能刺激脂肪組織釋放脂肪酸,并增加蛋白質(zhì)沉積。β-興奮劑對(duì)大多數(shù)動(dòng)物具有促生長(zhǎng)作用,尤其對(duì)反芻動(dòng)物,能促進(jìn)組織細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成,從而引起肌纖維內(nèi)物質(zhì)增多,體積增大,同時(shí)可減少胴體的脂肪含量和非胴體部分的脂肪沉積,另外還對(duì)生長(zhǎng)激素和胰島素具有調(diào)節(jié)作用。目前在畜牧業(yè)生產(chǎn)中使用的β-興奮劑主要有萊克多巴胺、克喘素(又稱克倫特羅,俗稱瘦肉精),舒喘寧(又稱沙丁胺醇),息喘寧(又稱塞曼特羅),吡啶甲醇類等10余種,使用較多的是萊克多巴胺和克倫特羅,國(guó)內(nèi)禁止將β-興奮劑用于食品動(dòng)物。β-興奮劑雖然能促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)、提高日增重、提高飼料轉(zhuǎn)化率、改善胴體品質(zhì)、 但它對(duì)動(dòng)物生理,胴體品質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重的副作用,其殘留亦對(duì)人體造成嚴(yán)重危害,克倫特羅在牛體內(nèi)的半衰期不超過(guò)24h, 但在動(dòng)物組織別是內(nèi)臟中含有較高的殘留,在肝、腎、肺、脾的濃度為血液的20-90倍,肌肉中的濃度為血液的3-15倍,乳中的殘留量可相當(dāng)于人體的治療用量。人食用了殘留量較高的動(dòng)物食品后出現(xiàn)心跳加快、頭暈、心悸、呼吸困難、肌肉震顫、頭痛等中毒癥狀。
4.藥物殘留的控制對(duì)策
4.1 加強(qiáng)政府宏觀控制 責(zé)成有關(guān)部門解決問(wèn)題加強(qiáng)動(dòng)物及其產(chǎn)品安全體系的標(biāo)準(zhǔn)化管理體制建設(shè),政府加強(qiáng)對(duì)動(dòng)物及其產(chǎn)品安全體系的法制化管理,通過(guò)立法,賦予管理部門職能和法律地位。建立依法行政、強(qiáng)化監(jiān)督、職責(zé)清晰、運(yùn)作科學(xué)的一體化管理體系。
4.2 建立一整套藥物殘留監(jiān)控、監(jiān)測(cè)體系
為控制動(dòng)物性產(chǎn)品的藥物殘留,提高我國(guó)動(dòng)物性產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外的競(jìng)爭(zhēng)力,必須建立一整套藥物監(jiān)控、監(jiān)測(cè)體系,研究藥殘的檢測(cè)技術(shù)與方法,特別是適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的檢測(cè)方法,而且同國(guó)際先進(jìn)水平接軌。在省級(jí)建立藥殘監(jiān)測(cè)系統(tǒng),按國(guó)家統(tǒng)一要求,藥殘監(jiān)測(cè)工作應(yīng)由省級(jí)動(dòng)物疫病監(jiān)測(cè)中心或?qū)B殭C(jī)構(gòu)負(fù)責(zé),堅(jiān)持長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)動(dòng)物及其產(chǎn)品中的藥殘,為我國(guó)藥物殘留控制對(duì)策提供依據(jù)。鼓勵(lì)企業(yè)建立、完善自身監(jiān)測(cè)體系,開展適應(yīng)WTO 準(zhǔn)則的基本、必要的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。
4.3 嚴(yán)厲打擊偽劣獸藥及違禁藥品的使用
嚴(yán)格控制人畜共用藥的使用,如政府三令五申禁止使用β- 興奮劑、安定類藥物、激素類藥等,因?yàn)檫@些藥物殘留直接危害著人體健康;凡在動(dòng)物產(chǎn)品中使用這些假藥及違禁藥,只要發(fā)現(xiàn)就要狠狠打擊,只有這樣才能有效控制藥物殘留。
4.4 科學(xué)用藥
引導(dǎo)養(yǎng)殖者以及藥物、添加劑生產(chǎn)者、經(jīng)營(yíng)者,按藥物的消減規(guī)律,科學(xué)使用藥物。1999 年我國(guó)學(xué)者沈川等報(bào)道,3 周齡肉雞以含新霉素飼料(140 mg/ kg) 飼喂14 d 后,除腎臟有明顯殘留,肌肉、肝臟、脂肪組織殘留的檢測(cè)結(jié)果不存在殘留;而肉雞以10 mg/ kgw 的齊量連喂4 d, 環(huán)丙沙星,停藥期12d 后,肌肉、腎臟均不含有原形藥物,而肝臟、腎臟、肌肉中原形藥物及代謝物總殘留藥物的濃度低于0.03 mg/ kgw。只有掌握了藥物消除規(guī)律,進(jìn)行合理的用藥,才能達(dá)到一定的滿意效果。
4.5大力開發(fā)無(wú)公害、無(wú)污染、無(wú)殘留的非抗菌素類藥物及添加劑
非抗菌素類藥目前很多,例如微生物制劑、中草藥和無(wú)公害的化學(xué)藥物,都可達(dá)到治療、防病的目的,尤其以中草藥添加劑和微生物制劑為主的生產(chǎn)前景最好。中草藥制劑是從動(dòng)物本身免疫功能上起作用,只有提高了自身免疫功能,才能提高機(jī)體對(duì)外界致病菌的抵抗力。這樣的藥物有微生態(tài)制劑,如腸病消、腐植酸、螺旋藻及中草藥方劑等,都能有效替代各種抗菌類藥物。總之,只有采取適合我國(guó)的國(guó)情,發(fā)展具有中國(guó)特色的具有保護(hù)生態(tài)環(huán)境的無(wú)公害、無(wú)殘留、無(wú)污染的特色產(chǎn)品,才能從根本上解決藥物的殘留及對(duì)人體的危害。
5.結(jié)論
在獸藥和飼料添加劑的使用過(guò)程中,只有嚴(yán)格遵守國(guó)家的相關(guān)規(guī)定;同時(shí),大力開發(fā)利用中草藥及其添加劑和微生物制劑,才能有效地減少有毒有害物質(zhì)的殘留,確保人民的身體健康。
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篇6
概念既然是事物本質(zhì)特征的抽象概括,當(dāng)然理解起來(lái)就會(huì)有一定的難度。有經(jīng)驗(yàn)的老師總是善于聯(lián)系學(xué)生的日常生活,舉出學(xué)生所熟悉的具體事例,把一些抽象的生物概念和具體的實(shí)例聯(lián)系起來(lái),逐步引入概念。在學(xué)生通過(guò)實(shí)例獲得比較豐富的感性認(rèn)識(shí)后,再及時(shí)引導(dǎo)他們進(jìn)行比較、分析、綜合、抽象、概括等,以便形成科學(xué)概念。
例如:在高中生物教學(xué)中,每當(dāng)教到“染色體組”這一概念時(shí),我就頗為頭疼,盡管講了幾遍,學(xué)生仍是霧里看花,不知所云,即便學(xué)力好的同學(xué),也只是略知一、二,不能從深處理解。為了解決這一難題,經(jīng)過(guò)幾次思考,我從失敗中總結(jié)教訓(xùn),決定通過(guò)讓學(xué)生看得見的具體的生活實(shí)例構(gòu)建這一概念。首先我就地取材,從粉筆盒中取出紅、綠、黃長(zhǎng)短不一的三種顏色粉筆各兩支,(同一種顏色的兩支粉筆長(zhǎng)短一致)將學(xué)生分成兩組,每組紅、綠、黃各一支,這樣一種分法,所形成的一個(gè)組,就相當(dāng)于一個(gè)細(xì)胞中的染色體組。這種教學(xué)既直觀又具體。“染色體組”這一抽象概念就被具體化了,更重要的是:“染色體組”具有的兩個(gè)特點(diǎn)(①組內(nèi)無(wú)同源染色體,形狀、大小各不相同;②攜帶本物種全套的遺傳信息)學(xué)生也容易理解,一組紅、綠、黃各一支粉筆中,形狀、大小、顏色各不相同,這相當(dāng)于一個(gè)染色體組同內(nèi)無(wú)同源染色體,這一組粉筆中,包括了各種顏色,這又相當(dāng)于一組染色體攜帶本物種全套的遺傳信息。講到這里,如果再做些相關(guān)的配套練習(xí),理解概念就會(huì)水到渠成,事半功倍。
二、分析概念的構(gòu)成要素,解剖概念
一個(gè)完整的概念往往是由幾個(gè)要素構(gòu)成的,引導(dǎo)學(xué)生找出概念的要素,從而理解、掌握概念。怎樣準(zhǔn)確找出概念的要素呢?在概念的內(nèi)涵和外延中有些詞語(yǔ)反映了事物最本質(zhì)的特征。
例如:“環(huán)境容納量”的概念——在環(huán)境條件不受破壞的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量,其中有三大要素:環(huán)境條件不受破壞、一定空間、種群的最大數(shù)量。并通過(guò)問(wèn)題:“如果環(huán)境遭到破壞了,這個(gè)種群的K值變不變呢?”進(jìn)一步鞏固這個(gè)概念,使學(xué)生容易掌握并理解環(huán)境容納量的概念。再如:“相對(duì)性狀”的構(gòu)成要素有三個(gè):一種生物、同一性狀、不同表現(xiàn)類型。這些概念中的要素缺少一個(gè)都不能形成一個(gè)完整的科學(xué)概念,此法適合于大多數(shù)概念教學(xué)。
三、改變陳述概念的模式,解讀概念
嚴(yán)格地講,生物學(xué)中所給出的概念的定義都是十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模@是毋庸置疑的,這些概念語(yǔ)句精煉,表達(dá)含蓄,理解起來(lái)有一定困難,如果在不影響整體意思的情況下,我們換用一種表達(dá)方式,可能就會(huì)達(dá)到意想不到的表達(dá)效果。
例如“單倍體”這一概念的教學(xué)讓我十分揪心,教材上是這樣定義的:體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)的生物個(gè)體,稱為單倍體。結(jié)合多年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐,我認(rèn)為,如果將這一概念直接呈現(xiàn)在學(xué)生面前,教學(xué)時(shí)就一定會(huì)冷場(chǎng),學(xué)生無(wú)法理解,教師一遍又一遍地講解,只能讓概念越來(lái)越糊,最后連自己都不明白。對(duì)此,我變通了方法,傳授這一概念,課堂上這樣給出“單倍體”的概念:由配子直接發(fā)育構(gòu)成的個(gè)體,不論配子中含有幾個(gè)染色體組,都稱為單倍體。變通之后的這一概念,變抽象為具體,說(shuō)出了單倍體的來(lái)源、特點(diǎn),學(xué)生理解起來(lái)非常簡(jiǎn)便,更重要的是有利于學(xué)生對(duì)“多倍體”概念的理解,便于后續(xù)學(xué)習(xí)。
四、展開對(duì)比,區(qū)分易混淆的概念
在生物學(xué)中有很多相似的名詞、術(shù)語(yǔ)和概念,學(xué)生往往存在模糊不清的印象。因此在教學(xué)過(guò)程中,我們有必要將這些易混淆的生物學(xué)名詞術(shù)語(yǔ)加以比較、區(qū)分,以期使學(xué)生更好地掌握基礎(chǔ)知識(shí),提高解題技能。為了搞好概念教學(xué),提高學(xué)生掌握概念的能力,對(duì)一些相近或關(guān)系密切的概念,可把它們的各種屬性,尤其是關(guān)鍵屬性進(jìn)行對(duì)比,使學(xué)生明確這些概念的共同點(diǎn)和差異點(diǎn),從而將它們科學(xué)有效地區(qū)分,使概念的外延和內(nèi)涵更清晰。
篇7
1 資料與方法
1.1 一般資料 針對(duì)本院從2007年5月~2013年5月收治的2000例黃褐斑患者作為分析的對(duì)象。其中男性有472例,女性有1528例。患者的年齡為19~46歲,平均年齡(32±7.8)歲。所有患者均符合中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合皮膚病專業(yè)委員會(huì)色素病組學(xué)關(guān)于黃褐斑的臨床辨證標(biāo)準(zhǔn)。所有的患者在采取治療之前均無(wú)采取其它藥物治療,并且排除各種慢性皮膚病和肝腎疾病。另外選取無(wú)黃褐斑的健康婦女300名作為實(shí)驗(yàn)的對(duì)照,健康婦女的皮膚健康白皙,無(wú)可見色斑。
1.2 方法 在治療之前,針對(duì)患者的黃褐斑情況采取特定的數(shù)碼設(shè)備進(jìn)行拍照,在設(shè)置的固定官員和各種拍攝系數(shù)下進(jìn)行統(tǒng)一的拍攝,進(jìn)行患者面部真彩色的圖像手機(jī)。患者在拍照之前需要對(duì)拍照部位進(jìn)行清潔和處理,以確保不會(huì)受到化妝品、遮蓋劑或者其它條件的影響。選取健康皮膚的患者在同樣的環(huán)境下進(jìn)行拍照,對(duì)位對(duì)照。針對(duì)患者在凌晨未進(jìn)食之前抽取5ml血液作為檢測(cè)用,以測(cè)定患者的體內(nèi)的雌激素水平,采取植物激素作為藥物使用之后,一1w之后,再次測(cè)定患者激素水平。并和治療前進(jìn)行比較。
1.3 判斷指標(biāo) 比較治療前后患者皮膚的色斑面積和平均灰度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),灰度可以分為0~255級(jí),數(shù)值越大表示色斑顏色越淺。治療的有效性指數(shù)=(治療前的灰度值/治療之后的灰度值)/治療前的灰度值×100%。患者痊愈:灰度值≥90%,顯效60%~89%,有效20%~59%,無(wú)效:低于20%[4]。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采取SPSS 19.0軟件數(shù)據(jù)包對(duì)于收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析和比較,計(jì)量性資料采取均數(shù)加減標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示,組間比較采取t檢驗(yàn),計(jì)量性資料采取χ2檢驗(yàn)。當(dāng)P
2 結(jié)果
患者在治療前后和對(duì)照組之間的血清中的激素水平存在顯著性的差異(P
從治療之后患者和治療之前的灰度值來(lái)進(jìn)行判斷,比較在治療前后的效果。采取雌激素進(jìn)行治療之后,其治療效果較為明顯,痊愈310人,顯效264人,有效1009人,無(wú)效417人。明顯要好于治療之前的情況(見表2)。
3 討論
黃褐斑也稱肝斑,為面部的黃褐素沉著。多對(duì)稱蝶形分布于頰部。多見于女性,血中雌激素水平高是主要原因,其發(fā)病與妊娠、長(zhǎng)期口服避孕藥、月經(jīng)紊亂有關(guān)。病因尚不清楚,多見于女性,血中雌激素水平高是主要原因。其發(fā)病與妊娠、長(zhǎng)期口服避孕藥、月經(jīng)紊亂有關(guān)。也見于一些女性生殖系統(tǒng)疾患、結(jié)核、癌癥、慢性乙醇中毒、肝病等患者。日光可促使發(fā)病。男性患者約占10%,有研究認(rèn)為男性發(fā)病與遺傳有關(guān)。臨床診斷上,多見損害為黃褐或深褐色斑片,常對(duì)稱分布于顴頰部,也可累及眶周、前額、上唇和鼻部,邊緣一般較明顯。無(wú)主觀癥狀和全身不適。色斑深淺與季節(jié),日曬,內(nèi)分泌因素有關(guān)。精神緊張,熬夜,勞累可加重皮損[5]。
植物雌激素的分子結(jié)構(gòu)與哺乳動(dòng)物雌激素結(jié)構(gòu)相似,是一類具有類似動(dòng)物雌激素生物活性的植物成分,尤其是針對(duì)一些例如骨質(zhì)疏松、心血管病、絕經(jīng)期綜合征、前列腺癌和乳腺癌等激素相關(guān)病癥有著較好的預(yù)防療效。雖然被我們稱之為植物雌激素,但是其本質(zhì)上并不是激素的一種,只不過(guò)是在化學(xué)結(jié)構(gòu)上和人體的雌激素比較類似,能夠在人體內(nèi)起到暫時(shí)替代,干擾女性生理內(nèi)分泌的調(diào)節(jié)過(guò)程,其本質(zhì)是一種植物異黃酮。主要來(lái)源于豆科類的食物中提取而來(lái),本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示患者在治療前后和對(duì)照組之間的血清中的激素水平存在顯著性的差異(P
總而言之,在臨床上,采取植物雌激素治療黃褐斑,確實(shí)具有較為顯著的效果,但是由于存在未知的副作用和影響,所以在使用過(guò)程中需要謹(jǐn)慎。
參考文獻(xiàn):
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篇8
1.1 中醫(yī)學(xué)的基本特點(diǎn)就是整體觀念,認(rèn)為人是一個(gè)有機(jī)整體,重視人體內(nèi)部以及人與外界環(huán)境之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。七情學(xué)說(shuō)強(qiáng)調(diào)情志與臟腑之間依靠氣機(jī)正常升降而產(chǎn)生的統(tǒng)一協(xié)調(diào),認(rèn)識(shí)到情志與臟腑氣機(jī)之間任何一個(gè)方面出現(xiàn)異常,均可以導(dǎo)致疾病的發(fā)生。應(yīng)激理論則適應(yīng)了生物—心理—社會(huì)醫(yī)學(xué)模式的需要而迅速發(fā)展起來(lái),神經(jīng)、內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)構(gòu)成的應(yīng)激中介機(jī)制將應(yīng)激源(生活事件)與最終的心理生理反應(yīng)聯(lián)系在一起。
1.2 七情學(xué)說(shuō)與應(yīng)激理論均認(rèn)同七情與應(yīng)激具有積極與消極兩方面的作用。七情是人們對(duì)外界刺激產(chǎn)生的正常情緒體驗(yàn),能夠促進(jìn)臟腑功能協(xié)調(diào)和機(jī)體對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng);當(dāng)情志過(guò)于強(qiáng)烈持久,超過(guò)了人體心理生理的承受能力時(shí),則會(huì)損傷機(jī)體,造成陰陽(yáng)失衡、臟腑精氣虛衰而產(chǎn)生病變。應(yīng)激則是個(gè)體對(duì)變化著的內(nèi)外環(huán)境所做的一種適應(yīng),是機(jī)體提高警覺系統(tǒng)以應(yīng)付可能的威脅與挑戰(zhàn)的防御反應(yīng)。適度應(yīng)激可以提高機(jī)體的適應(yīng)及應(yīng)對(duì)能力,而積極應(yīng)激,強(qiáng)烈、持久的應(yīng)激則會(huì)使體內(nèi)的穩(wěn)態(tài)打破,形成消極應(yīng)激,波及多個(gè)系統(tǒng)及易感內(nèi)臟,導(dǎo)致疾病。可見七情與應(yīng)激都強(qiáng)調(diào)一個(gè)內(nèi)環(huán)境的平衡。
2 怒致病與心理應(yīng)激的相關(guān)性
盡管中醫(yī)學(xué)中沒有“心理應(yīng)激”這一概念,但中醫(yī)藏象及七情學(xué)說(shuō)很早就認(rèn)識(shí)到不良的環(huán)境或精神刺激與疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。心理應(yīng)激理論與中醫(yī)情志內(nèi)傷理論在理論框架與對(duì)發(fā)病原理的認(rèn)識(shí)上存在一致性[1],周萍等[2]認(rèn)為中醫(yī)情志致病與現(xiàn)代心理應(yīng)激理論在認(rèn)識(shí)方法上有很大的相同之處,其扼要模式S-R(S:外界刺激,R:人體心理性的、生理性的多層次的反應(yīng))是一致的;從中醫(yī)角度而言,機(jī)體調(diào)節(jié)應(yīng)激反應(yīng)的核心臟腑是肝[3]。嚴(yán)燦等[4]則認(rèn)為應(yīng)激理論與中醫(yī)學(xué)陰陽(yáng)氣血、臟腑機(jī)能平衡的整體觀高度一致,肝主疏泄的功能更是在機(jī)體心理應(yīng)激中起決定作用。肝在志為怒,負(fù)性生活事件是怒致病的始發(fā)因素,所以怒致病與心理應(yīng)激之間必然存在一定的相關(guān)性。
2.1 病理機(jī)制的相通性 怒致病的病理機(jī)制。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為怒主要是通過(guò)引起神經(jīng)—內(nèi)分泌—免疫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的失調(diào)而致病的。憤怒情緒發(fā)生時(shí),激活交感神經(jīng)系統(tǒng),引起交感腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)興奮;內(nèi)分泌系統(tǒng)被激活,血中腎上腺皮質(zhì)激素、腎素血管緊張素、甲狀腺素、胰高血糖素、垂體后葉激素分泌增加,這些激素對(duì)肝臟和其它一些器官都有影響[5],從而引發(fā)了一系列的病癥。
心理應(yīng)激的生物學(xué)機(jī)制。Vuitton等學(xué)者[6]提出心理應(yīng)激與疾病的關(guān)系是一系列連鎖的過(guò)程——緊張性刺激、對(duì)應(yīng)激刺激的反應(yīng)、神經(jīng)內(nèi)分泌的改變、免疫應(yīng)答失調(diào)、疾病的發(fā)生。嚴(yán)燦等[7]結(jié)合中醫(yī)基礎(chǔ)理論及相關(guān)研究進(jìn)展,將現(xiàn)代心理應(yīng)激理論引入中醫(yī)理論的研究中,從臟腑學(xué)說(shuō)提出,任何形式的應(yīng)激首先是影響了機(jī)體的正常氣機(jī)。肝失疏泄所致生理病理改變的發(fā)生發(fā)展在一定程度上也是一種病理性的心理應(yīng)激反應(yīng)。所謂“疏泄”與調(diào)節(jié)心理應(yīng)激反應(yīng)過(guò)程中的中樞與外周多種神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)肽、激素以及酪氨酸羥化酶的變化有關(guān)。心理應(yīng)激的物質(zhì)基礎(chǔ)是神經(jīng)一內(nèi)分泌-免疫調(diào)節(jié)(NIM)網(wǎng)絡(luò),有學(xué)者通過(guò)對(duì)中醫(yī)肝臟象及證候的有關(guān)研究得出:肝的實(shí)證和虛證都表現(xiàn)出不同程度的神經(jīng)內(nèi)分泌功能紊亂[4],肝的疏泄功能也存在著一定的NIM網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)機(jī)制,其中樞神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制在整體上與調(diào)節(jié)下丘腦——垂體——腎上腺軸有關(guān),具體而言,可能與調(diào)節(jié)慢性心理應(yīng)激反應(yīng)(情志活動(dòng)異常)過(guò)程中中樞多種神經(jīng)遞質(zhì)及其合成酶、神經(jīng)肽、激素、環(huán)核苷酸系統(tǒng)以及即刻早期基因los蛋白表達(dá)等的變化有關(guān)[8]。因此,心理應(yīng)激反應(yīng)已成為研究怒致病生物學(xué)機(jī)制的一個(gè)很好的切入點(diǎn)。
2.2 怒致病動(dòng)物模型的制備 基于怒致病和心理應(yīng)激的相關(guān)性,運(yùn)用心理應(yīng)激制作怒的動(dòng)物模型已是現(xiàn)代模型的發(fā)展趨勢(shì),并且目前此領(lǐng)域已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展。如劉曉偉等[9]參考了Breuer[10]的方法,對(duì)成年雄性大鼠利用入侵成功制作怒的動(dòng)物模型。岳文浩[11]使用刺激貓怒吼中樞的方法誘發(fā)貓的怒反應(yīng),對(duì)怒傷肝機(jī)制進(jìn)行研究。陳小野等[18]用自制的頸部枷鎖模具影響大鼠日間理毛、撓癢等活動(dòng),從而引起大鼠情志變化;而喬明琦等[13]用“擇時(shí)擠壓造模法”制作以急躁易怒、月經(jīng)前加重的經(jīng)前期綜合征肝氣逆證獼猴模型,利用和人類情緒變化極其相似、具有豐富表情和行為的靈長(zhǎng)類動(dòng)物進(jìn)行造模,為中醫(yī)情志研究提供更為理想的動(dòng)物模型。
運(yùn)用心理應(yīng)激方法研制中醫(yī)證候動(dòng)物模型具有創(chuàng)傷性少的優(yōu)點(diǎn),既克服了之前中醫(yī)證候動(dòng)物中過(guò)多使用化學(xué)藥物導(dǎo)致的偏差,又能與中醫(yī)傳統(tǒng)的情志、勞倦、飲食等致病因素相吻合,特別是情志病本身的特點(diǎn)決定了其動(dòng)物模型的復(fù)制是很困難的,再加上中醫(yī)學(xué)的證候特點(diǎn)要求就更加困難。因此,借助現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的應(yīng)激理論和方法復(fù)制情志動(dòng)物模型已是現(xiàn)代模型的發(fā)展趨勢(shì)。
3 問(wèn)題與展望
從現(xiàn)代應(yīng)激理論入手,結(jié)合中醫(yī)的臟象理論和七情學(xué)說(shuō),研究“氣”和“氣機(jī)”的內(nèi)涵,探討中醫(yī)證候及臟象的本質(zhì)[1]。同時(shí)要考慮不同的應(yīng)激反應(yīng)會(huì)有不同的神經(jīng)內(nèi)分泌的改變和不同的病理變化,在明確所采用的應(yīng)激模型的基本生理病理變化的基礎(chǔ)上進(jìn)行中醫(yī)藥的研究,促進(jìn)中醫(yī)對(duì)怒所致疾病的辨證及治療的量化、標(biāo)準(zhǔn)化。采用循證醫(yī)學(xué)的理論和臨床流行病學(xué)的研究方法,對(duì)處于心理應(yīng)激狀態(tài)的人群或具有精神性障礙的人群中進(jìn)行屬于中醫(yī)肝病證候的調(diào)查,尋找中醫(yī)肝病證候在此類病癥中的分布規(guī)律,并借助于中醫(yī)體質(zhì)理論,在細(xì)胞、分子等不同層次上揭示證候形成的物質(zhì)基礎(chǔ),從而為進(jìn)一步揭示肝主疏泄,調(diào)暢情志功能的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制提供科學(xué)的依據(jù)。在動(dòng)物模型方面,可病證結(jié)合制備模型,并建立量化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)由于情緒反應(yīng)是復(fù)雜的,導(dǎo)致應(yīng)激反應(yīng)的因素不可能像中醫(yī)七情致病理論那樣對(duì)七情與五臟的相關(guān)性作出嚴(yán)密的區(qū)分,所以如何在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物身上體現(xiàn)出某一具體情緒改變所致的特定病理變化,還是具有相當(dāng)難度的,這一領(lǐng)域還需要進(jìn)一步的突破與創(chuàng)新。
怒致病與心理應(yīng)激的研究顯示了中西醫(yī)學(xué)在神經(jīng)——精神這一高層次領(lǐng)域中的密切溝通合作和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),它不僅為中醫(yī)不同臟腑功能本質(zhì)和證候機(jī)理研究提供了新的思路和技術(shù)方法,而且符合醫(yī)學(xué)模式的轉(zhuǎn)變及社會(huì)發(fā)展對(duì)健康的新的要求,具有很大的發(fā)展空間和良好的發(fā)展前景。
篇9
1Xenohormesis假說(shuō)
地球上的物種都經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程。在此過(guò)程中,生物體需不斷面對(duì)與應(yīng)付各種有害刺激或不利環(huán)境因素,而逐步演化出適應(yīng)性的自身結(jié)構(gòu)與能力, 稱之為脅迫適應(yīng)性反應(yīng)(adaptive stress response),為生物體生存的基本原則之一[3]。低水平有害刺激或不利因素激活生物體的脅迫適應(yīng)性反應(yīng),形成保護(hù)機(jī)制,進(jìn)而可對(duì)抗嚴(yán)重的、甚至毀滅性的傷害,這種現(xiàn)象稱之為Hormesis[4-5]。Hormesis較常譯為“化學(xué)興奮效應(yīng)”或“毒物興奮效應(yīng)”,是進(jìn)化論中的基本概念,具保守性,廣泛體現(xiàn)于各物種上,解釋了生物體是如何適應(yīng)環(huán)境脅迫而得以生存的,其劑量效應(yīng)曲線具雙相性(biphasic),呈倒置U型或J型,表現(xiàn)為低劑量促進(jìn)或有益,高劑量抑制或毒性[4-5]。同時(shí),地球上的生物體亦是相互聯(lián)系(interconnectedness)而存在。生物體的生存不僅與其內(nèi)在環(huán)境有關(guān),亦受同一環(huán)境下其他生物體所影響[3]。與脅迫適應(yīng)性反應(yīng)相關(guān)的是,一種生物體可受益于其他生物體的脅迫適應(yīng)性反應(yīng),此種現(xiàn)象歸納為Xenohormesis。Xenohormesis假說(shuō),也可稱之為“外源性化學(xué)興奮效應(yīng)”或“外源性毒物興奮效應(yīng)”[6]。 此假說(shuō)認(rèn)為在自然選擇壓力下,異養(yǎng)生物(動(dòng)物與真菌)經(jīng)進(jìn)化能感知植物及其他自養(yǎng)生物由環(huán)境脅迫產(chǎn)生的作為化學(xué)信息素(chemical cue)的次生代謝產(chǎn)物,進(jìn)而預(yù)知環(huán)境狀態(tài),誘導(dǎo)防御反應(yīng),提高對(duì)逆境適應(yīng)能力,增加生存機(jī)會(huì)。同時(shí),Howitz K T和Sinclair D A將其Xenohormesis假說(shuō)中對(duì)化學(xué)信息素的感知只局限于進(jìn)化出了結(jié)合口袋(binding pocket)的酶或受體[2]。2010年Hooper P L等[3]與2011年Surh Y J[7]將Xenohormesis假說(shuō)中對(duì)化學(xué)信息素的識(shí)別擴(kuò)展至所有的細(xì)胞應(yīng)激響應(yīng)(cellular stress response)機(jī)制。即一物種由脅迫適應(yīng)性反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)信息素使另一物種的脅迫耐受性增強(qiáng)而受益。本文認(rèn)為前者提出的可稱之為狹義Xenohormesis假說(shuō),后者的可稱之為廣義Xenohormesis假說(shuō)。考慮到Xenohormesis可能是一種普遍性規(guī)律,同時(shí)中藥的作用不僅僅只見于對(duì)酶或受體的直接結(jié)合,其他細(xì)胞應(yīng)激響應(yīng)機(jī)制亦是其常見作用方式,因此,本文的論述將適用于廣義Xenohormesis假說(shuō)。
2Hormesis與植物次生代謝產(chǎn)物
植物在復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境中需面對(duì)各種生物脅迫(昆蟲取食、病原菌感染、個(gè)體密度等)與非生物脅迫(紫外線、高溫、高鹽、干旱、重金屬等)。由于不能經(jīng)位置的改變來(lái)趨利避害,植物進(jìn)化出了物理防御(如針葉、刺等),但最主要的還是進(jìn)化形成了次生代謝途徑以合成次生代謝產(chǎn)物來(lái)應(yīng)對(duì)[8]。這是植物的一種脅迫適應(yīng)性反應(yīng),特別是面對(duì)昆蟲取食、病原菌侵染以及營(yíng)養(yǎng)匱乏時(shí),往往以合成次生代謝產(chǎn)物構(gòu)成化學(xué)防御(chemical defense)。以昆蟲取食為例,當(dāng)植物受到植食性昆蟲取食,組織被破壞,釋放出自身的或感受到植食性昆蟲口腔分泌物中的誘導(dǎo)因子時(shí),能迅速作出反應(yīng),釋放出早期信號(hào),如活性氧簇(ROS)或鈣離子(Ca2+)等,再進(jìn)一步誘導(dǎo)蛋白激酶信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng),激活轉(zhuǎn)錄因子,誘導(dǎo)合成酶基因表達(dá),合成毒性次生代謝產(chǎn)物,構(gòu)成直接化學(xué)防御或合成揮發(fā)性次生代謝產(chǎn)物吸引植食性昆蟲的天敵形成間接化學(xué)防御,以避免遭受過(guò)度啃食[9]。植物由進(jìn)化形成的這種脅迫適應(yīng)性反應(yīng)符合典型的Hormesis機(jī)制。
環(huán)境脅迫因素可誘導(dǎo)藥用植物次生代謝產(chǎn)物累積的現(xiàn)象及Hormesis機(jī)制已逐漸為中藥研究領(lǐng)域的生藥學(xué)研究者所認(rèn)識(shí),用以探究道地藥材的形成機(jī)制以及指導(dǎo)藥用植物的生產(chǎn)[10-11]。目前在國(guó)內(nèi)研究較多的為非生物脅迫因素的影響,如低水平稀土元素、重金屬與鹽等環(huán)境脅迫可誘導(dǎo)提高中藥細(xì)胞、組織或植物中的有效成分,而高水平的脅迫因素往往會(huì)導(dǎo)致相反的結(jié)果[12-14]。生物脅迫對(duì)藥用植物次生代謝產(chǎn)物的影響在國(guó)外有報(bào)道,如海灰翅夜蛾幼蟲可致銀杏內(nèi)部分黃酮與揮發(fā)性化合物作為化學(xué)防御物質(zhì)增加[15]。
3植物與昆蟲的Xenohormesis關(guān)系
植物對(duì)次生代謝產(chǎn)物選擇的進(jìn)化動(dòng)力,很顯然是來(lái)自其生存的微環(huán)境。而在植物生存的微環(huán)境中,與之相互作用的最主要生物因素來(lái)自于無(wú)脊椎動(dòng)物 ,特別是其中的昆蟲。因?yàn)樵谥辽?億年前,昆蟲就進(jìn)化成以植物為食,從而建立起密切聯(lián)系。在種類豐富度和生物數(shù)量上,植物和昆蟲代表了地球上2個(gè)非常廣泛的類群[16-17]。而且,這2個(gè)物種類群存在著密切的協(xié)同進(jìn)化(co-evolution)關(guān)系[18]。實(shí)際上,自Mode[19]于1958年首次提出協(xié)同進(jìn)化一詞以來(lái),特別是1964年Ehrlich和Raven[17]在發(fā)表了“蝴蝶與植物:協(xié)同進(jìn)化研究”一文后,昆蟲與植物間的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系備受生態(tài)學(xué)家關(guān)注。植物與昆蟲協(xié)同進(jìn)化過(guò)程中的自然選擇是造成植物次生代謝產(chǎn)物的種類和功能多樣性的主要因素。因此,植物對(duì)次生代謝產(chǎn)物自然選擇的進(jìn)化動(dòng)力主要來(lái)自于其生存微環(huán)境中的昆蟲。
Xenohormesis效應(yīng)體現(xiàn)的是物種間的互相聯(lián)系。因此,從進(jìn)化與生態(tài)角度研究次生代謝產(chǎn)物的Xenohormesis效應(yīng)最直接的應(yīng)是探究植物與昆蟲間的Xenohormesis關(guān)系。本質(zhì)上,Xenohormesis指的是物種間的Hormesis效應(yīng)[3]。在生存的微環(huán)境中,植物產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物作為化學(xué)信息素,首先被昆蟲味覺或嗅覺化學(xué)感受器上的酶或受體所感知,形成相應(yīng)的編碼神經(jīng)傳導(dǎo)信號(hào),通過(guò)中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)出指令,使機(jī)體作出適應(yīng)性反應(yīng)[20]。而進(jìn)入消化道和吸收進(jìn)入體內(nèi)的次生代謝產(chǎn)物亦可使機(jī)體作出相應(yīng)脅迫適應(yīng)性反應(yīng)[20],使之對(duì)潛在的環(huán)境脅迫提前作出準(zhǔn)備,這即形成了植物與昆蟲間的Xenohormesis效應(yīng)。植物與昆蟲間的Xenohormesis關(guān)系存在不同形式。有些Xenohormesis關(guān)系體現(xiàn)于植物與昆蟲間的互惠關(guān)系之中。例如植物可通過(guò)次生代謝產(chǎn)物吸引昆蟲授粉,昆蟲在取食植物次生代謝產(chǎn)物后可能增加其生存能力,也就能更加成功地在惡劣環(huán)境中散播植物的基因[3]。有些Xenohormesis關(guān)系是植物次生代謝產(chǎn)物直接產(chǎn)生的,其中較為典型的是昆蟲可將植物次生代謝產(chǎn)物隔離,進(jìn)一步為己所用。如Longitarsus跳蚤甲蟲可選擇性地隔離植物環(huán)烯醚萜中的桃葉珊瑚苷與梓醇,這類環(huán)烯醚萜的苦味與使拒食性成為了昆蟲抵抗捕食者的有效防御武器[21]。有些Xenohormesis關(guān)系是植物次生代謝產(chǎn)物激活了昆蟲的脅迫防御機(jī)制而產(chǎn)生。如激活昆蟲的解毒酶P450與谷胱苷肽S-轉(zhuǎn)移酶(GST)等[20]。值得注意的是,次生代謝產(chǎn)物對(duì)昆蟲的作用以及昆蟲的反應(yīng),往往不是單一的,而是多靶標(biāo)性的。
4植物次生代謝產(chǎn)物對(duì)人體的Xenohormesis作用
雖然人類對(duì)植物進(jìn)化貢獻(xiàn)微小,但由于源于共同祖先、進(jìn)化保守性以及適應(yīng)趨同性,使得動(dòng)物(包括人類)與植物具有很多的生物相似性。許多細(xì)胞生理過(guò)程具保守性而廣泛存在,如合成和降解蛋白質(zhì)、核酸、糖與脂質(zhì)。一系列相互關(guān)聯(lián)的、古老的信號(hào)分子與通路在植物與動(dòng)物中亦都有保留[22]。如NO在植物與動(dòng)物細(xì)胞信號(hào)通路中均起著關(guān)鍵的作用[23];細(xì)胞應(yīng)激與氧化還原信號(hào)通路亦在不同種類生物間不同程度得以保留;一些在動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中存在的神經(jīng)化合物,如乙酰膽堿(acetylcholine),亦廣泛存在于所有的真核細(xì)胞[24]。CYP450酶系廣泛進(jìn)化保守性地存在于所有生物體,參與了化合物的生物合成、解毒、代謝等諸多過(guò)程之中[25]。此外,脂肪酸衍生的茉莉酮酸酯(jasmonate)族植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)信號(hào)分子與很多哺乳動(dòng)物旁分泌信號(hào)分子,如前列腺素與其他類二十烷酸類物質(zhì),均由同樣的遺傳保守性通路所控制合成[26]。2組信號(hào)分子均在生物與非生物脅迫反應(yīng)時(shí)扮演關(guān)鍵角色。與植物相比,昆蟲除亦包含上述特征外,還與人類更具相似性。如大多數(shù)神經(jīng)化合物:神經(jīng)肽、荷爾蒙、神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺、5-羥基色胺、谷氨酸、乙酰膽堿等,在昆蟲與人類中都存在[22]。以及非脊椎動(dòng)物所特有的神經(jīng)遞質(zhì)/調(diào)節(jié)物質(zhì)章魚胺(octopamine)在功能與結(jié)構(gòu)上亦與人類的去甲腎上腺素(noradrenaline)類似[27]。甚至昆蟲腦認(rèn)知體系亦與人類具有相似性[22]。由以上論述可知,人類與植物以及昆蟲均存在較高的生物相似性,而這些相似性是構(gòu)成植物次生代謝產(chǎn)物對(duì)人體Xenohormesis效應(yīng)的基礎(chǔ)。目前研究得較多的Xenohormesis信號(hào)通路如下。
4.1AMPK通路 AMPK(腺苷單磷酸活化蛋白激酶)是細(xì)胞能量感受器,在所有的真核生物中均保守遺傳。其在酵母中的同源物為SNF1((蔗糖非發(fā)酵-1)蛋白,植物中的同源物為SnRK1 (蔗糖非發(fā)酵-1相關(guān)蛋白激酶1)。該蛋白質(zhì)激酶能夠通過(guò)感受細(xì)胞能量狀態(tài)來(lái)維持真核細(xì)胞的ATP生成和消耗的平衡,即能量穩(wěn)態(tài)[28]。如煙草在受到煙草天蛾幼蟲取食時(shí),SnRK1能調(diào)控增加植物體內(nèi)的糖轉(zhuǎn)移分布至根部,而提高植物對(duì)取食昆蟲造成的能量失衡(葉片破壞致光合作用減弱)的耐受性[29]。而AMPK通路的調(diào)控直接影響著人體能量與代謝相關(guān)疾病,如:糖尿病、肥胖癥、衰老、心血管疾病、癌癥以及癡呆與中風(fēng)等中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病[30]。
4.2HSF1通路 核轉(zhuǎn)錄子熱休克因子1(HSF1)是調(diào)控機(jī)體蛋白毒性應(yīng)激響應(yīng)(proteotoxic stress response)的關(guān)鍵分子機(jī)制。熱休克蛋白在進(jìn)化過(guò)程中具高度保守性,而且廣泛存在生物界中。在正常細(xì)胞生理過(guò)程中,熱休克蛋白負(fù)責(zé)蛋白折疊、組裝、轉(zhuǎn)運(yùn)與降解以及穩(wěn)定蛋白與膜。在應(yīng)激狀態(tài)下,可作為伴侶蛋白協(xié)助蛋白重折疊[31]。如在熱、干旱、高鹽等環(huán)境脅迫下,植物許多細(xì)胞蛋白質(zhì)的酶性質(zhì)或結(jié)構(gòu)組成受影響,結(jié)果變成非折疊或錯(cuò)誤折疊狀態(tài),而喪失其催化結(jié)構(gòu)及活性,通過(guò)熱休克蛋白可重建正常蛋白構(gòu)象,維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài),以保護(hù)植物免受環(huán)境脅迫損傷[32]。熱休克蛋白在細(xì)胞中廣泛存在,因此,與癌癥、退行性疾病、心血管疾病、糖尿病等眾多人體疾病都相關(guān)聯(lián)[31]。
4.3Nrf2通路 核轉(zhuǎn)錄子NF-E2相關(guān)因子2 (Nrf2)被認(rèn)為是調(diào)控著機(jī)體抗氧化應(yīng)激損傷的關(guān)鍵信號(hào)通路,調(diào)控一系列抗氧化、II相解毒、抗炎的保護(hù)性基因表達(dá),如血紅素加氧酶-1 (HO-1)與NAD(P)H:醌氧化還原酶1(NQO1)等[33]。Nrf2通路被證實(shí)與神經(jīng)退行性疾病、炎癥、癌癥、脂肪生成相關(guān)代謝性疾病以及其他多種病理過(guò)程都相關(guān)[33]。Nrf2具高度進(jìn)化保守性,不僅在哺乳動(dòng)物,在魚及昆蟲中均保守地存在相應(yīng)同源基因[34]。而在植物中,幾乎所有動(dòng)物Nrf2通路調(diào)控的防御性基因均保守性存在[35]。這些基因的啟動(dòng)子區(qū)域所包含的順式調(diào)控元件為As-1,保守性地包含動(dòng)物ARE調(diào)控元件的核心TGACG序列。序列及功能類似性顯示As-1與ARE啟動(dòng)子調(diào)控元件及相應(yīng)信號(hào)通路很可能是由同一遠(yuǎn)古防御性基因調(diào)控系統(tǒng)分化而來(lái)[36-37]。植物中能與As-1調(diào)控元件特異性結(jié)合是TGA轉(zhuǎn)錄子,與Nrf2 DNA結(jié)合區(qū)域的堿性域(basic region)序列保留著中等程度的相似性[36] 。
5中藥Xenohormesis效應(yīng)
中藥的應(yīng)用是數(shù)千年來(lái)我國(guó)人民長(zhǎng)期與疾病作斗爭(zhēng)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和智慧結(jié)晶。但同時(shí)絕大多數(shù)中藥也是自然界的一部分,尤其是植物源中藥,其活性成分往往是自身次生代謝產(chǎn)物,因此,也將遵循自然界的基本規(guī)律,形成也將受到進(jìn)化與生態(tài)等因素的影響。如果我們對(duì)每種中藥都從進(jìn)化與生態(tài)角度去重新審視,追本溯源,一定可以對(duì)中藥的傳統(tǒng)功效或現(xiàn)代生物效應(yīng)作出更加合理的解釋。例如,人參被認(rèn)為具有適應(yīng)原(adaptogen)樣作用,增強(qiáng)機(jī)體對(duì)來(lái)自環(huán)境、生理以及心理的各種不利因素的非特異性抵抗力,使機(jī)體恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)[38]。即符合中醫(yī)理論中的“扶正固本”思想。那么前述的Xenohormesis效應(yīng)是否與此作用相關(guān),能否從進(jìn)化與生態(tài)角度理解此作用呢?人參皂苷被認(rèn)為是人參主要有效成分。研究發(fā)現(xiàn)茉莉酮酸甲酯能顯著提高體外培養(yǎng)的人參毛狀根中人參皂苷產(chǎn)量[39]。而茉莉酸與茉莉酮酸甲酯是植物特有的信號(hào)分子,能調(diào)控植物在昆蟲與病原菌侵襲時(shí)的防御反應(yīng),誘導(dǎo)具化學(xué)防御作用的次生代謝產(chǎn)物生物合成,增強(qiáng)植物對(duì)脅迫的抵抗力[40]。人參皂苷具顯著抗菌活性。而且,其苦味能使昆蟲拒食。同時(shí),由于與蛻皮激素具結(jié)構(gòu)類似性,人參皂苷亦具昆蟲蛻皮變態(tài)激素樣作用[41]。昆蟲在蛻皮時(shí)不吃少動(dòng),對(duì)植物沒有危害,所以,促使昆蟲蛻皮是植物對(duì)昆蟲進(jìn)行化學(xué)防御的方法之一。而很多昆蟲能將某些累積的植物毒性次生代謝產(chǎn)物經(jīng)蛻皮生理過(guò)程由外殼排泄掉[20]。這也正體現(xiàn)出植物與昆蟲間的協(xié)同進(jìn)化。因此,人參皂苷的產(chǎn)生可能與人參受到昆蟲或病原菌的脅迫有關(guān),用以增強(qiáng)其對(duì)更危險(xiǎn)脅迫的抵抗力,符合Hormesis機(jī)制。那么,是否具有Xenohormesis效應(yīng)呢?目前,研究證實(shí)人參對(duì)果蠅壽命具顯著延長(zhǎng)作用[42]。而且,人參皂苷能調(diào)控Nrf2通路,誘導(dǎo)相應(yīng)的抗氧化與II相解毒酶基因表達(dá),而減輕病理或外源性物質(zhì)引起的氧化損傷。如Rb1對(duì)抗6-羥多巴胺引起的人SH-SY5Y細(xì)胞氧化損傷[43]。Rg3能顯著降低環(huán)境致癌物苯并芘導(dǎo)致的DNA損傷[44]。Rg1能降低PM(2.5)造成的氧化損傷[45]。而且,結(jié)構(gòu)類似的人參皂苷合用可能產(chǎn)生協(xié)同作用,如Rb1,Rg1,20(S)-原人參三醇可協(xié)同地激活人HepG2-C8細(xì)胞Nrf2通路,發(fā)揮抗氧化作用[46]。人參皂苷亦可通過(guò)調(diào)控AMPK通路對(duì)一些代謝相關(guān)疾病模型具較好作用效果,如Rg3可抑制脂肪細(xì)胞分化,從而對(duì)肥胖癥有效[47]。Rg2可抑制肝糖生成[48],Re可降低血糖[49],Rc,CK與Rg1可提高葡萄糖攝取[50-51],從而可能用于糖尿病的治療。Rb1可增強(qiáng)新生大鼠心肌細(xì)胞耐缺氧能力[52]。此外,Rh2可誘導(dǎo)小鼠胚胎成骨細(xì)胞MC3T3-E1分化與鈣化,具抗骨質(zhì)疏松作用[53]。目前,人參皂苷還被證實(shí)可直接作用于類固醇受體上的配體結(jié)合位點(diǎn),如Rg1,Re,CK,Rh2是糖皮質(zhì)激素受體(glucocorticoid receptor, GR)的功能配體[54-57],而Rg3,Rg1,Rb1是雌激素受體(estrogen receptor, ER)的功能配體[58-61]。類固醇受體具較高的進(jìn)化保守性,無(wú)脊椎動(dòng)物與脊椎動(dòng)物的類固醇受體均由遠(yuǎn)古類固醇受體在進(jìn)化過(guò)程中保留并分化而來(lái),包括GR,ER,雄激素受體等[62]。植物產(chǎn)生具動(dòng)物類固醇激素樣作用的次生代謝產(chǎn)物(如植物雌激素)。其原因可能是植物通過(guò)協(xié)同進(jìn)化產(chǎn)生模擬動(dòng)物類固醇激素結(jié)構(gòu)的次生代謝產(chǎn)物。當(dāng)遭受動(dòng)物取食后,可擾亂動(dòng)物原有的激素平衡,引起各種生理機(jī)能紊亂,對(duì)取食動(dòng)物造成嚴(yán)重后果[63-64]。而當(dāng)這些植物源激素應(yīng)用到人體后,針對(duì)不同病理狀態(tài)善加利用,即可產(chǎn)生很多有益的治療效果。如通過(guò)作用于GR受體介導(dǎo)的不同信號(hào)通路,Rg1與Re可促進(jìn)血管新生[54-55],Rh2可分別促進(jìn)前脂肪細(xì)胞與神經(jīng)細(xì)胞分化[57],CK可抑制炎癥反應(yīng)[56]。而通過(guò)作用于ER受體介導(dǎo)的不同信號(hào)通路,Rb1可分別減少β-淀粉樣蛋白肽與MPP+誘導(dǎo)神經(jīng)凋亡[61],Rg1還可促進(jìn)淀粉樣前蛋白降解[60],從而對(duì)阿爾茨海默氏癥(Alzheimer′s disease)產(chǎn)生療效,而Rg3可促進(jìn)血管新生[58]。因此,對(duì)于人參現(xiàn)在研究得比較清楚的作用機(jī)制均可找到其進(jìn)化與生態(tài)的本原,體現(xiàn)出Xenohormesis效應(yīng),使我們能對(duì)人參生物效應(yīng)的認(rèn)識(shí)更加深入。由人參的例子可以看出植物類中藥在受到脅迫后,可合成次生代謝產(chǎn)物,激活此物種在進(jìn)化過(guò)程中形成的脅迫適應(yīng)性反應(yīng),構(gòu)成保護(hù),提高耐受性(圖1)。在為人所服用,次生代謝產(chǎn)物經(jīng)物種間轉(zhuǎn)移后,可能調(diào)控人體多種進(jìn)化保守的細(xì)胞應(yīng)激響應(yīng)信號(hào)通路,從而增強(qiáng)機(jī)體對(duì)潛在病理因素的抵抗力。這種作用模式即為中藥Xenohormesis效應(yīng),可稱之為“中藥外源性興奮效應(yīng)”。
6總結(jié)與展望
Xenohormesis能夠解釋為何植物受環(huán)境脅迫,如昆蟲、病原菌、高溫、干旱、紫外線等,產(chǎn)生的活性次生代謝產(chǎn)物,作為化學(xué)信息素,可使動(dòng)物或真菌對(duì)潛在逆境作出適應(yīng)性準(zhǔn)備。這些次生代謝產(chǎn)物或源于共同祖先或形成于協(xié)同進(jìn)化或進(jìn)化趨同過(guò)程中,而動(dòng)物與真菌進(jìn)化保守性地保留著感知這些脅迫信號(hào)分子的能力[2-3]。因?yàn)樵谔囟ǖ沫h(huán)境脅迫下,這些脅迫信號(hào)分子將被動(dòng)物或真菌持續(xù)不斷地接觸到,在如此背景下,自然進(jìn)化可能使動(dòng)物或真菌更傾向于保留體內(nèi)那些能夠?qū)ζ涓兄男盘?hào)通路,形成脅迫適應(yīng)性反應(yīng)[2]。同作為自然進(jìn)化的產(chǎn)物,植物源中藥與人體間亦存在Xenohormesis關(guān)系,即中藥外源性興奮效應(yīng)。認(rèn)識(shí)到中藥外源性興奮效應(yīng),對(duì)研究中藥存在諸多益處。不僅可由特定的環(huán)境脅迫因子提高活性次生代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量以及闡明藥材的道地性,還可使我們從進(jìn)化與生態(tài)的角度去考慮中藥的生物效應(yīng)本質(zhì)。尋求到中藥活性成分易于在體內(nèi)代謝的緣由。增進(jìn)對(duì)中藥毒性的理解以及為何中藥毒性普遍較合成藥物低。可為同一中藥內(nèi)成分協(xié)同作用以及同一中藥成分作用的多靶點(diǎn)性尋找到合理的解釋。通過(guò)追蹤植物類中藥在環(huán)境脅迫下化學(xué)成分的變化,可能發(fā)現(xiàn)具強(qiáng)生物活性的中藥成分。鑒于前述的昆蟲在研究植物Xenohormesis效應(yīng)的特殊作用,開展涉及植物類中藥次生代謝產(chǎn)物與昆蟲相互關(guān)系的中藥化學(xué)生態(tài)學(xué)研究,對(duì)提高次生代謝產(chǎn)物產(chǎn)量以及闡明其生物效應(yīng)十分重要。同時(shí),以基因組已經(jīng)明確的模式昆蟲,如果蠅與家蠶等,作為藥物篩選的模型,可能更符合潛在中藥活性成分的作用本質(zhì),而易于得到更多意想不到的回報(bào)。本文雖主要論述植物源中藥,其實(shí)動(dòng)物源中藥,如斑蝥、紅娘子、九香蟲、蝎子、蜈蚣、蛇類等,亦是在進(jìn)化過(guò)程中受生態(tài)環(huán)境影響形成了強(qiáng)活性物質(zhì)(如毒性肽等),當(dāng)對(duì)癥度量善加利用,即可對(duì)人體產(chǎn)生療效,這也屬Xenohormesis效應(yīng)范疇。目前,這些涉及中藥外源性興奮效應(yīng)的各方面,或處于研究的起步階段或仍然空白,還需中藥研究者協(xié)同其他相關(guān)學(xué)科的研究者進(jìn)行更深入的研究,尤其是中藥化學(xué)生態(tài)學(xué)方面的研究。
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Xenohormesis: understanding biological effects of traditional Chinese
medicine from an evolutionary and ecological perspective
QI Hong-yi*, LI Li, YU Jie
(College of Pharmaceutical Sciences, Southwest University, Chongqing 410075, China)
篇10
早先,希臘著名的哲學(xué)家柏拉圖曾對(duì)記憶進(jìn)行過(guò)探索。他認(rèn)為,記憶就像火烤蠟紙一樣,蠟紙上出現(xiàn)的許多景象就是記憶的信號(hào)。顯然,這只是一種虛無(wú)的想象猜測(cè),沒有事實(shí)根據(jù)。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)在人們對(duì)大腦的記憶認(rèn)識(shí)已深入得多。
一種理論認(rèn)為,記憶貯存在蛋白質(zhì)分子(或者多肽――蛋白質(zhì)片段)里。這個(gè)理論是瑞典神經(jīng)化學(xué)專家海登于1958年首先提出的,后來(lái)有若干實(shí)驗(yàn)給出了證明。例如,世界著名的生物化學(xué)家喬治?昂加爾對(duì)兩種大白鼠腦細(xì)胞的化學(xué)物質(zhì)做了分析比較,發(fā)現(xiàn)受過(guò)記憶訓(xùn)練的大白鼠腦細(xì)胞中的蛋白質(zhì)、多肽含量,比未受過(guò)訓(xùn)練的大白鼠要高。為此,他進(jìn)一步指出,記憶就是腦細(xì)胞中多肽分子迅速形成的結(jié)果:多肽分子每一種排列組合順序,就代表著一種記憶。但這種觀點(diǎn)并沒有得到公認(rèn),原因是有的科學(xué)家重新做昂加爾實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)有2/3的大白鼠效果不明顯,因此對(duì)海登的“蛋白質(zhì)分子記憶”學(xué)說(shuō)產(chǎn)生了懷疑。
還有一種觀點(diǎn)認(rèn)為,記憶與傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)――乙酰膽堿有密切關(guān)系。如果讓產(chǎn)婦服用一種名為東茛菪堿的藥,它能使人體的乙酸膽堿分解,結(jié)果產(chǎn)婦就失去了對(duì)手術(shù)的記憶。美國(guó)醫(yī)生也曾做過(guò)臨床試驗(yàn),讓記憶力衰退的老年人服用一定的乙酰膽堿藥物,結(jié)果老人記憶力有所好轉(zhuǎn),這證明乙酰膽堿與記憶確實(shí)有一定的關(guān)系。但究竟為什么它能促進(jìn)記憶,它是否就是貯存記憶信息的物質(zhì),目前還不清楚。
篇11
1.相近類型概念
相近類型概念往往代表相同的物質(zhì)、相似的空間或相似的過(guò)程,卻又有著一定的差異。
1.1染色體和染色質(zhì)。
染色質(zhì)和染色體的主要成分都是DNA和蛋白質(zhì),是同一物質(zhì)在細(xì)胞分裂間期和分裂期的不同形態(tài)表現(xiàn)而已。它們?cè)诤藘?nèi)的螺旋程度不一,螺旋緊密的部分,染色較深;有的螺旋松疏染,色較淺,染色質(zhì)出現(xiàn)于間期,在光鏡下呈現(xiàn)絲狀,不均勻地分布于細(xì)胞核中。細(xì)胞分裂時(shí)染色質(zhì)細(xì)絲高度螺旋化形成較粗的柱狀和桿狀等不同的形狀形成染色體。不同生物的染色體數(shù)目、形態(tài)不同,具有種的特異性,而且比較恒定。
1.2生殖和繁殖。
生殖是延續(xù)種系的重要生命活動(dòng),是生物的基本特征之一。高等動(dòng)物和人的生殖過(guò)程包括生殖細(xì)胞(和卵細(xì)胞)的形成、、受精、著床、妊娠、胚胎發(fā)育、分娩和哺乳等環(huán)節(jié)。而繁殖包括性器官的成熟、筑巢、占區(qū)、示愛、等。因此,生殖的范圍小,繁殖的范圍大。
1.3花藥和花粉。
花藥是位于花絲頂端的結(jié)構(gòu),是植物的器官,花粉是花藥里的花粉母細(xì)胞(或小孢子母細(xì)胞)通過(guò)一次減數(shù)分裂產(chǎn)生四個(gè)花粉粒。
2.包含類型概念
概念之間是包含、從屬關(guān)系。
2.1脂類和類脂。
脂類包括脂肪、類脂、和固醇等;類脂是脂類的一種形式。因此脂類概念范圍大,而類脂概念范圍小。
2.2肽鏈和肽鍵。
肽鏈?zhǔn)嵌鄠€(gè)氨基酸經(jīng)過(guò)脫水縮合形成的鏈狀大分子物質(zhì);而肽鍵是由兩個(gè)氨基酸經(jīng)脫水縮合而形成的有機(jī)化合鍵。所以一條肽鏈中可能含有多個(gè)肽鍵。
2.3核酸和核苷酸。
核酸是由許多核苷酸聚合而成的生物高分子化合物為生命的最基本物質(zhì)之一,是生物體遺傳信息的載體。而核苷酸是由含氮堿基(嘌呤或嘧啶)、戊糖(核糖或脫氧核糖)與磷酸所組成的小分子化合物,是組成核酸的基本單位。
2.4種群和群落。
從概念的內(nèi)涵上看,種群和群落都是許多生物個(gè)體的總和。但種群強(qiáng)調(diào)是同一物種生物在特定時(shí)間、特定空間內(nèi)的所有個(gè)體的總和。而群落則是一定區(qū)域內(nèi)所有生物個(gè)體的總和。雖然都是生物群體,但這兩個(gè)群體是不同的生物群體。
3.相反類型概念
字面意思相反,往往代表相對(duì)的空間領(lǐng)域,或者是相反含義的概念,或者過(guò)程相反。
3.1細(xì)胞液、細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液。
細(xì)胞液是指植物細(xì)胞液泡內(nèi)的液體,其中含有生物堿、色素、無(wú)機(jī)鹽、蛋白質(zhì)等物質(zhì),對(duì)細(xì)胞的內(nèi)環(huán)境起著調(diào)節(jié)作用,可以使細(xì)胞保持一定的滲透壓,以維持膨脹狀態(tài)。
細(xì)胞內(nèi)液是指動(dòng)物體液中存在于細(xì)胞內(nèi)部的液體,相對(duì)于細(xì)胞外液而言。它是細(xì)胞中進(jìn)行各種化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所。
細(xì)胞外液指人體內(nèi),存在于細(xì)胞外的體液叫做細(xì)胞外液。主要包括:組織液(組織間隙液的簡(jiǎn)稱)、血漿(血液的液體部分)和淋巴、腦脊液等,占體液總量的八分之三。人體內(nèi)的細(xì)胞外液,構(gòu)成了體內(nèi)細(xì)胞生活的液體環(huán)境,這個(gè)液體環(huán)境叫做人體的內(nèi)環(huán)境。
3.2有絲分裂和無(wú)絲分裂。
細(xì)胞有絲分裂是細(xì)胞進(jìn)行分裂增殖的方式之一,在分裂過(guò)程中經(jīng)過(guò)染色體的復(fù)制和平均再分配,形成兩個(gè)具有與親代細(xì)胞相同遺傳物質(zhì)的子代細(xì)胞,由于在分裂過(guò)程中出現(xiàn)紡錘絲(紡錘體),所以稱之為有絲分裂。
細(xì)胞無(wú)絲分裂過(guò)程一般是細(xì)胞核先延長(zhǎng),從核的中部向內(nèi)凹進(jìn),縊裂成為兩個(gè)細(xì)胞核;接著,整個(gè)細(xì)胞從中部縊列成兩部分,形成兩個(gè)子細(xì)胞。因?yàn)樵诜至堰^(guò)程中沒有出現(xiàn)紡錘絲(紡錘體),所以叫做無(wú)絲分裂。例如,蛙的紅細(xì)胞的無(wú)絲分裂。
3.3無(wú)氧呼吸和有氧呼吸。
無(wú)氧呼吸一般是指細(xì)胞在無(wú)氧(缺氧)條件下,通過(guò)酶的催化作用,把葡萄糖等有機(jī)物質(zhì)分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程對(duì)于高等植物、高等動(dòng)物和人來(lái)說(shuō),稱為無(wú)氧呼吸。如果用于微生物(如乳酸菌、酵母菌),則習(xí)慣上稱為發(fā)酵。有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下,通過(guò)酶的催化作用,把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解,產(chǎn)生出二氧化碳和水,同時(shí)釋放出大量能量的過(guò)程。有氧呼吸是高等動(dòng)物和植物進(jìn)行呼吸作用的主要形式,因此,通常所說(shuō)的呼吸作用就是指有氧呼吸。細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所是線粒體。一般說(shuō)來(lái),葡萄糖是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸時(shí)最常利用的物質(zhì)。
4.并列類型概念
概念之間是并列的關(guān)系。
4.1抗原和抗體。
抗原是一類能誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應(yīng)答,并能與免疫應(yīng)答的產(chǎn)物(抗體或效應(yīng)T細(xì)胞)發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì)。抗原具有免疫原性和反應(yīng)原性兩種性質(zhì),對(duì)于生物體而言,抗原就是“外來(lái)物”。抗體是人或動(dòng)物接受抗原物質(zhì)(如細(xì)菌或其毒素、病毒等)刺激后,由漿細(xì)胞合成和分泌的一種特異性蛋白質(zhì)。
4.2細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化。
細(xì)胞分裂是活細(xì)胞繁殖其種類的過(guò)程,是一個(gè)細(xì)胞分裂為兩個(gè)細(xì)胞的過(guò)程。分裂前的細(xì)胞稱母細(xì)胞,分裂后形成的新細(xì)胞稱子細(xì)胞。通常包括核分裂和胞質(zhì)分裂兩步。
細(xì)胞分化則是在個(gè)體發(fā)育中,由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性的差異的過(guò)程。其結(jié)果是在空間上細(xì)胞之間出現(xiàn)差異,在時(shí)間上同一細(xì)胞和它以前的狀態(tài)有所不同。一次細(xì)胞分化是在細(xì)胞分裂的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的。
4.3生長(zhǎng)素和生長(zhǎng)激素。
生長(zhǎng)素是植物激素,又名吲哚乙酸,是一種有機(jī)酸。產(chǎn)生的部位是葉原基、嫩葉和發(fā)育中的種子。其分布的范圍很廣,主要集中在生長(zhǎng)旺盛的部位,趨向衰老的組織和器官中很少。其生理作用是促進(jìn)生長(zhǎng),促進(jìn)枝條生根、發(fā)芽、促進(jìn)果實(shí)發(fā)育,防止落花落果。生長(zhǎng)素的生理作用還表現(xiàn)出兩重性――高濃度抑制生長(zhǎng),低濃度促進(jìn)生長(zhǎng)。
生長(zhǎng)激素是動(dòng)物激素,其成分是一種蛋白質(zhì)。是由動(dòng)物的內(nèi)分泌腺(垂體)分泌的一種激素,直接進(jìn)入血液循環(huán),隨血液流向全身。其主要生理作用是促進(jìn)生長(zhǎng),此外還能影響動(dòng)物的糖類、脂類和蛋白質(zhì)的代謝。
上述這些概念在字面意思上雖然只有一字之差,但在結(jié)構(gòu)或者功能方面有著或多或少的差異,但更重要的是關(guān)注學(xué)生原有概念和生物學(xué)科學(xué)概念之間的認(rèn)知沖突,[3]如果學(xué)生能正確地加以區(qū)別,將有助于培養(yǎng)在生物學(xué)學(xué)習(xí)中的基本能力。
參考文獻(xiàn):
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1.2方法
chang[2l于1957年首次報(bào)道了乳化、噴霧干燥和靜電法3種微膠囊制備方法以來(lái),微膠囊制備的新方法、新技術(shù)一直是眾多研究者的方向之一目前已形成化學(xué)法、物理化學(xué)法和物理法3大類多種制備方法(表2).圖2是對(duì)80年代以來(lái)研究報(bào)道中所使用的微膠囊制備方法的統(tǒng)計(jì)結(jié)果.研究者多以溶劑蒸發(fā)法、相分離法、界面沉積法和噴霧干燥法等物理化學(xué)法以及聚合法和乳化法等化學(xué)法制備微膠囊.這些方法通常需要高溫條件,或者使用破壞性有機(jī)溶劑,而且反應(yīng)劇烈,對(duì)于那些日用化工行業(yè)中內(nèi)含物性質(zhì)較穩(wěn)定的體系而言基本上沒有不良影響.然而這些條件很難滿足醫(yī)藥工業(yè)和生物技術(shù)領(lǐng)域中保持生物物質(zhì)活性的要求.
另外,一般應(yīng)用中要求微膠囊尺寸均勻,即具有較窄的粒徑分布,而上述方法制備的微膠囊通常粒徑分布寬,需要篩分過(guò)濾,增加了工藝步驟和設(shè)備投資.靜電法通過(guò)電場(chǎng)中離子型物質(zhì)間反應(yīng)制備微膠囊,過(guò)程比較溫和.然而應(yīng)用并不普遍,主要原因是該方法規(guī)模小,產(chǎn)量通常為每小時(shí)數(shù)十毫升,而且微膠囊粒徑在200林m以上,不能滿足對(duì)小粒徑微膠囊的需要.Lencki等人123]以離子型多糖物質(zhì)為材料,提出了乳化/內(nèi)部凝膠化方法,即以海藻酸鹽和難溶鈣鹽混合懸浮液為分散相,以含有酸的油相為分散介質(zhì),形成乳化液,利用酸溶解難溶鈣鹽釋放出Ca2+,ca2+再與海藻酸鹽生成海藻酸鈣凝膠珠,實(shí)現(xiàn)了較溫和條件下小粒徑微膠囊的規(guī)模生產(chǎn).Benedetti等人〔24]利用超臨界流體技術(shù)制得粒徑小于20林m,甚至平均直徑只有0.5林m的微粒,并指出了該方法在制備藥物釋放體系中的應(yīng)用前景.他們發(fā)現(xiàn):超臨界反溶劑CO:為連續(xù)流體時(shí),導(dǎo)致微粒聚結(jié)和纖維結(jié)構(gòu)的形成,而為間歇流體時(shí)則形成球形微米粒子;溫度實(shí)際上對(duì)粒子的形狀和尺寸影響并不顯著;而溶質(zhì)濃度越高,生成的粒子聚結(jié)程度越低.Nakashima等人[25]制備出一種微孔玻璃膜(SPG),采用膜乳化方法制備出單分散性乳化液滴.
受此啟發(fā),Muramatsu等人1261以白蛋白溶液為分散相,含有表面活性劑的煤油為分散介質(zhì)制備出尺寸均一的乳化液滴,再經(jīng)過(guò)加熱使之變性固化得到白蛋白微球.研究發(fā)現(xiàn),加熱變性過(guò)程并不影響微球單分散性;白蛋白濃度越高,微球尺寸分布越寬,而濃度較低易形成非球形粒子;另外較高的變性溫度利于形成較小的粒子.眾多研究均表明就單分散性來(lái)說(shuō),膜乳化法優(yōu)于任何傳統(tǒng)的方法,而且通過(guò)選擇膜孔徑可以控制微膠囊的尺寸.
2微膠囊結(jié)構(gòu)與性能的表征
2.1微膠囊膜結(jié)構(gòu)及表面性質(zhì)微膠囊膜結(jié)構(gòu)及表面性質(zhì)的表征對(duì)了解微膠囊膜滲透性具有重要作用.利用傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡(SEM)lz7]可以觀測(cè)微膠囊形態(tài)、大小、膜厚、表面及斷面顯微結(jié)構(gòu).近年來(lái),出現(xiàn)借助現(xiàn)代儀器分析方法開展微膠囊膜結(jié)構(gòu)及表面性質(zhì)的研究報(bào)道.Levy等人[28,29〕利用Fourie:變換紅外光譜(FTIR)分別考察了人血清白蛋白與對(duì)苯二酞氯表面交聯(lián)制備微膠囊過(guò)程中pH(5.9一11)、交聯(lián)反應(yīng)時(shí)間(2一60min)對(duì)表面配基、醋基、梭基等功能團(tuán)吸收峰的影響.pH升高導(dǎo)致配基和醋基峰增強(qiáng)而梭基峰減弱,且在pH=9時(shí)得到表面粗糙直徑<巧林m的微膠囊;微膠囊進(jìn)一步在pH=7.5緩沖液中浸泡導(dǎo)致配基消失而梭基增強(qiáng)醋基減弱,相應(yīng)的微膠囊膜表面變得光滑,直徑明顯增大.延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間導(dǎo)致酷基、醉基峰增強(qiáng)而梭基峰減弱,反應(yīng)2min得到形狀很好的球形顆粒,凍干后為表面光滑完整的卵形顆粒;反應(yīng)5min后為表面粗糙的球形顆粒,且時(shí)間越長(zhǎng),膜表面粒狀物越多.
xu等人l30]利用原子力顯微鏡(AFM)對(duì)處于液體環(huán)境中的微膠囊表面三維形態(tài)進(jìn)行了觀測(cè),考察了表面不同摩爾比的反凝膠和凝膠離子(Na+/caz+)對(duì)其表面形態(tài)和粗糙度的影響.Na+/eaZ+比值越高(分別為0.921,2.520.6,4.5/0.6),微膠囊表面垂直方向最大高度(Zmax)越低(相應(yīng)為488,369和263nm);且比值為0.9/1,2.510.6的樣品表面有皺縮,4.5/0.6的樣品則是光滑的,而光學(xué)顯微鏡僅觀測(cè)到0.9/1的樣品有皺縮,無(wú)法區(qū)分后兩個(gè)樣品.我們使用兩個(gè)參數(shù),平面在垂直方向的偏離度(Ra)及其平方根(RMS),對(duì)微膠囊表面粗糙度進(jìn)行了定量評(píng)價(jià),結(jié)果對(duì)應(yīng)于Na+/ca2+比值升高,R。和RMs均降低,即微膠囊表面粗糙度降低.Asaki等人[3’]制備了含有海藻酸作為水溶性大分子配基的聚酞胺微膠囊,萃取銅、鉆、鎳、銀等金屬離子,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)不僅微膠囊內(nèi)部的配基,而且微膠囊膜本身都能夠吸附累積金屬離子.他們利用X射線光電子譜(XPS)分析了微膠囊表面組成,發(fā)現(xiàn)海藻酸配基的一些功能團(tuán)穿過(guò)微膠囊膜分布于表面,所以膜表面也能富集金屬離子.
2.2微膠囊的物理化學(xué)性能
微膠囊膜具有保護(hù)膜內(nèi)物質(zhì)和控制膜內(nèi)、外物質(zhì)跨膜傳遞的雙重作用,是微膠囊物理化學(xué)性能的決定因素.膜強(qiáng)度和膜滲透性是通常用于表征微膠囊膜物理化學(xué)性能的主要參數(shù).
2.2.1微膠囊膜強(qiáng)度膜強(qiáng)度大小決定了微膠囊在生物環(huán)境停留期間能否保持基本完整,從而保證囊內(nèi)細(xì)胞或物質(zhì)活性,是微膠囊的重要性能之一,但至今仍未建立微膠囊膜強(qiáng)度的直接測(cè)試方法.Jay等人[32l采用泡形彈性計(jì)對(duì)含有血紅蛋白的聚己撐癸二酞胺微膠囊的膜強(qiáng)度進(jìn)行了定量研究,他將與可調(diào)水銀柱相連通的微量滴管伸到懸浮在水中的微膠囊表面上,通過(guò)改變汞柱高度的方法將膜的小舌吸人微量滴管內(nèi),測(cè)定膜表面張力,從而表征膜強(qiáng)度.zhang等人[33}把測(cè)定細(xì)胞強(qiáng)度的微控制方法引人微膠囊膜強(qiáng)度的測(cè)定研究,即將微膠囊置于兩水平探頭間,采用擠壓方法測(cè)定破碎微膠囊所需的破碎力.
測(cè)得典型微膠囊的破碎力一般在5一20林N,而且還給出了單個(gè)微膠囊的直徑.一般認(rèn)為,微膠囊膜強(qiáng)度是膜厚和膜彈性的綜合結(jié)果,而相同條件下制備的微膠囊,其膜強(qiáng)度與膜厚之間成正比關(guān)系,所以通過(guò)對(duì)微膠囊膜厚的評(píng)價(jià)即可定性地表征微膠囊膜的強(qiáng)度.馬小軍等人134}在假設(shè)微膠囊尺寸均勻和膜內(nèi)液體密度D;與微膠囊密度Dw相等的情況下,建立了微膠囊濕態(tài)膜厚的定量計(jì)算方法:L=R{l一[(Ww一Wm)/Ww]113},通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段測(cè)定微膠囊總重Ww,微膠囊濕態(tài)膜重硯n和微膠囊平均半徑R,即可確定微膠囊濕態(tài)膜厚L,從而定性表征膜強(qiáng)度.而且,他們還發(fā)現(xiàn):微膠囊制備過(guò)程中體積膨脹率與膜厚之間成反比關(guān)系,進(jìn)而可以推出體積膨脹率與膜強(qiáng)度成反比關(guān)系,定義體積膨脹率為S(%)=100[(V(膠囊)一V(膠珠)/V(膠珠)],通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段測(cè)定微膠囊體積V(膠囊)和膠珠體積V(膠珠),即可計(jì)算出體積膨脹率,同樣可定性表征膜強(qiáng)度.
2.2.2微膠囊膜滲透性膜的滲透性是微膠囊的另一重要性能,尤其對(duì)于生物環(huán)境中應(yīng)用的微膠囊來(lái)說(shuō),了解膜滲透性更為重要.生物環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能否擴(kuò)散進(jìn)入微膠囊,細(xì)胞代謝產(chǎn)物能否擴(kuò)散出微膠囊,微膠囊能否隔離具有殺傷性的抗體等性能都將影響微膠囊內(nèi)生物物質(zhì)的活性.因而膜的滲透性是決定微囊化技術(shù)能否用于臨床移植治療或細(xì)胞培養(yǎng)的關(guān)鍵.目前,國(guó)際上普遍使用截留分子量[35],即不能透過(guò)微膠囊膜的蛋白質(zhì)的最低分子量,來(lái)衡量微膠囊的滲透特性.但是,截留分子量只反映了微膠囊膜對(duì)不同分子量溶質(zhì)的阻隔能力,不能反映低于截留分子量的各種溶質(zhì)的滲透速率等特性,因而它作為表征微膠囊膜滲透特性的手段顯得不夠準(zhǔn)確也不夠全面.Jalsenjak和Un。等人[36,’7]建立了平板膜模型,使用滲透率來(lái)衡量微膠囊膜的滲透性,分別利用NaCI擴(kuò)散進(jìn)人水相分離法制備的明膠一一阿拉伯樹膠微膠囊以及苯巴比妥擴(kuò)散進(jìn)人乙基纖維素微膠囊的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證,認(rèn)為物質(zhì)擴(kuò)散通過(guò)微膠囊膜的機(jī)理主要是溶解一擴(kuò)散作用.Kwok等人138}建立了海藻酸鈉/聚賴氨酸微膠囊的物質(zhì)擴(kuò)散模型,對(duì)物質(zhì)跨膜傳遞現(xiàn)象作了理論預(yù)測(cè).他們利用牛血清白蛋白擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模型計(jì)算所得擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果比較吻合.解玉冰等人139〕綜合膜分離技術(shù)中表示超濾、微濾和透析過(guò)程分離透過(guò)特性的物化參數(shù),使用膜相擴(kuò)散系數(shù)、截留率、截留分子量等參數(shù)較為全面地表征了微膠囊膜的滲透性,并建立了非穩(wěn)態(tài)球形滲透擴(kuò)散模型,從理論上對(duì)微膠囊膜的物質(zhì)傳遞特性進(jìn)行了分析,認(rèn)為APA微膠囊內(nèi)外物質(zhì)擴(kuò)散阻力主要集中在膜上.
進(jìn)而利用葡萄糖擴(kuò)散進(jìn)人海藻酸鈉/聚賴氨酸微膠囊的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合,求算出其膜相有效擴(kuò)散系數(shù),從而對(duì)葡萄糖的膜內(nèi)濃度分布有所了解.何洋等人140在非穩(wěn)態(tài)球形滲透擴(kuò)散模型基礎(chǔ)上,提出膜擴(kuò)散阻力特性參數(shù)和膜內(nèi)基質(zhì)分配系數(shù),重新建立了蛋白質(zhì)在APA微膠囊中的擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型.該模型一方面消除了原模型在編程差分?jǐn)M合中需調(diào)整初值以防結(jié)果發(fā)散的問(wèn)題,利于大批數(shù)據(jù)處理;另一方面清晰地反映出制備條件對(duì)物質(zhì)擴(kuò)散性質(zhì)的影響,為APA微膠囊制備條件的優(yōu)化提供了重要的理論依據(jù).但是上述基礎(chǔ)研究大都是對(duì)微膠囊膜性能初步的、靜態(tài)的表征,相關(guān)的應(yīng)用環(huán)境中微膠囊膜行為動(dòng)態(tài)過(guò)程規(guī)律的研究是相對(duì)薄弱的一環(huán),這一方面的研究工作有待加強(qiáng).
2.3微膠囊生物相容性
對(duì)于生物環(huán)境中應(yīng)用的微膠囊來(lái)說(shuō),其主要目的是保護(hù)并運(yùn)載生物活性物質(zhì)或細(xì)胞進(jìn)入生物體內(nèi)發(fā)揮一定的功能,因而其材料除應(yīng)具備一定的物理化學(xué)性能外,還必須具備生物相容性,即材料在特定應(yīng)用環(huán)境中,引起適當(dāng)宿主反應(yīng)和產(chǎn)生有效作用的能力.它決定于材料和活體系統(tǒng)間的相互作用,要求材料盡可能不引起生物體異常反應(yīng)(如炎癥、過(guò)敏等),生物體對(duì)材料性能也不產(chǎn)生較大影響(如強(qiáng)度降低、老化等).Mille:等人14’l通過(guò)體外細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物體內(nèi)模型考察了組織/材料界面的細(xì)胞相互作用,發(fā)現(xiàn)一些材料能不同程度地激活單細(xì)胞/巨噬細(xì)胞分泌具有不同生物活性的蛋白質(zhì),如白細(xì)胞介素一1和一種促纖維細(xì)胞增殖及膠原質(zhì)合成的調(diào)節(jié)因子,而正是這些物質(zhì)在宿主反應(yīng)中起了決定性作用.
Gin等人[’2〕分別考察了植人大鼠腹腔和脾臟的聚丙烯酞胺微膠囊的生物相容性.微膠囊在整個(gè)20周植人期內(nèi)每4周回收檢測(cè)一次,結(jié)果發(fā)現(xiàn)腹腔中微膠囊保持很好的獨(dú)立性,而脾臟中的微膠囊引起了輕微的炎癥反應(yīng),進(jìn)而發(fā)現(xiàn)這是微膠囊吸附了纖維細(xì)胞并促進(jìn)其生長(zhǎng)的結(jié)果.研究表明,在微囊化Langerhans胰島細(xì)胞移植實(shí)驗(yàn)中囊周宿主反應(yīng)常最終導(dǎo)致移植失敗.Robitaille等人143〕將海藻酸鈉/聚賴氨酸微膠囊移植人大鼠附翠脂肪墊,考察了細(xì)胞因子在宿主反應(yīng)機(jī)理中的作用.在移植14d后檢測(cè)了轉(zhuǎn)生長(zhǎng)因子p,(TGF一p,)基因的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)在囊周浸潤(rùn)物包含的細(xì)胞中細(xì)胞因子TGF一plmRNA水平明顯高于非移植組織細(xì)胞和鹽水注射組織細(xì)胞中的水平.這表明TGF一p,在宿主反應(yīng)中起了一定的作用.
同樣的方法可用于研究其他成纖維細(xì)胞因子的作用機(jī)理,從而可通過(guò)控制其水平而控制囊周宿主反應(yīng),以獲得理想的移植效果.由于生物相容性的研究涉及多學(xué)科交叉的綜合性因素,是十分復(fù)雜的,所以人們對(duì)生物相容性的認(rèn)識(shí)基本上還是經(jīng)驗(yàn)性的.如何從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)生物相容性問(wèn)題,進(jìn)而指導(dǎo)成膜材料的選擇仍將是微膠囊研究中的主要課題之一。
3微膠囊在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究
3.1在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用研究
人體器官和組織缺損或衰竭正日益成為威脅人類健康乃至生命的突出問(wèn)題.同種或異種器官移植是世界醫(yī)學(xué)界對(duì)付器官衰竭的主要手段,當(dāng)前心臟和腎臟等器官整體移植手術(shù)的成功率已經(jīng)相當(dāng)高,挽救了許多患者的生命.但是供體來(lái)源有限和機(jī)體免疫排斥反應(yīng)限制了其應(yīng)用和發(fā)展.在器官供體來(lái)源嚴(yán)重匾乏的情況下,人們研制了人工器官,即人造的裝置或機(jī)器(如人工心臟和人工腎),它們可以替代人體有缺陷的部位,完成復(fù)雜的任務(wù)以維持生命.
另一方面,糖尿病、帕金森氏癥、早老性癡呆、肝功能障礙、甲狀腺功能減退和侏儒癥等神經(jīng)/內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病則是部分組織細(xì)胞功能喪失引起的,如糖尿病是因?yàn)榛颊咦陨砻庖呦到y(tǒng)選擇性地破壞了分泌胰島素的胰腺細(xì)胞,導(dǎo)致胰島素分泌不足,血糖水平升高130].對(duì)此類疾病目前尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)相關(guān)的整體器官移植,只能期望通過(guò)組織細(xì)胞水平移植得以治療.這時(shí)的組織細(xì)胞移植人體內(nèi)又將遇到強(qiáng)烈的機(jī)體免疫排斥反應(yīng).微膠囊則依靠膜的隔離保護(hù)性能和選擇透過(guò)作用,可以保證生物活性物質(zhì)擴(kuò)散通過(guò),抗體或免疫細(xì)胞被截留隔離,從而在生理上避免了個(gè)體的免疫排斥,成為解決組織細(xì)胞移植過(guò)程免疫排斥問(wèn)題的理想手段,因而引起眾多研究者的興趣.繼糖尿病大鼠模型取得進(jìn)展之后,sun等人147}實(shí)驗(yàn)室又進(jìn)行了靈長(zhǎng)類糖尿病動(dòng)物模型的研究.他們將APA微囊化豬胰島細(xì)胞移植人9只自發(fā)性糖尿病猴的腹腔中,7只病猴在不注射胰島素的情況下維持正常血糖水平4個(gè)月以上,最長(zhǎng)達(dá)804d.進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn)受試猴體內(nèi)葡萄糖清除率和胰島素分泌量明顯高于移植前.血糖正常3個(gè)月后從兩只病猴體內(nèi)回收得到完整的微膠囊且沒有細(xì)胞過(guò)度生長(zhǎng)的跡象,囊內(nèi)胰島清晰可見.
而且移植人體內(nèi)長(zhǎng)達(dá)兩年的微膠囊對(duì)兩只病猴器官無(wú)不良影響.薛毅瓏等人149]以右側(cè)帕金森氏癥病樣大鼠和猴為模型,分別將APA微囊化和非微囊化牛腎上腺嗜鉻細(xì)胞(BCC)及空微囊定向植人右側(cè)腦紋狀體內(nèi),結(jié)果表明植人的微囊化BCC能在動(dòng)物腦內(nèi)存活、分泌多巴胺(一種神經(jīng)化學(xué)信號(hào)物質(zhì),帕金森氏癥就是中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元變性減少,不能正常分泌多巴胺造成的)等單胺類物質(zhì)并糾正帕金森病樣大鼠和猴的異常行為(偏側(cè)旋轉(zhuǎn)),作用超過(guò)10個(gè)月.非囊化BCC僅能改變部分動(dòng)物的偏側(cè)旋轉(zhuǎn),且作用時(shí)間基本只能持續(xù)1個(gè)月;空微囊組則與對(duì)照組模型一樣,癥狀沒有改善.甲狀腺功能減退癥是由多種原因引起的甲狀腺激素(TH)合成、分泌或生物效應(yīng)不足所致的一種內(nèi)分泌疾病.其中占90%以上的是由免疫反應(yīng)或病毒感染、放療和缺碘等引起的甲狀腺組織破壞.吳美慧等人150〕以甲狀腺功能減退大鼠為模型,進(jìn)行APA微囊化和非微膠囊化豬甲狀腺組織移植治療.微囊化甲狀腺組織顯著提高了受體T3,T4水平,降低了促甲狀腺激素(TSH)水平且作用持續(xù)超過(guò)40周,且微膠囊回收率100%,回收的微囊化甲狀腺組織存活率達(dá)80%.
非囊化甲狀腺組織在初期也明顯改善了上述指標(biāo),但9周后均回復(fù)到了移植前的水平.上述臨床前動(dòng)物研究均表明:采用一定材料、方法制成的微膠囊本身并不具備治療疾病的作用,但能保證囊內(nèi)包埋的細(xì)胞存活且正常代謝、應(yīng)答式分泌有效物質(zhì),如胰島素、多巴胺和甲狀腺激素等,從而達(dá)到治療疾病的目的;微膠囊膜的選擇透過(guò)作用可以保證細(xì)胞分泌的有效物質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)人生物體內(nèi)發(fā)揮生理功能,而將免疫球蛋白等抗體阻隔在囊外,避免了異種移植中最棘手的免疫排斥問(wèn)題.臨床應(yīng)用的主要技術(shù)問(wèn)題一是獲取高產(chǎn)量、高活性、高純度的供體組織細(xì)胞;二是作為免疫隔離工具的微膠囊材料的生物相容性;三是微囊化細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)和保存.
3.2在生化藥物控制釋放中的應(yīng)用研究
蛋白質(zhì)和多膚類大分子生化物質(zhì)(如生長(zhǎng)激素、胰島素、肝素、干擾素、白細(xì)胞介素等)由于在侏儒癥、糖尿病、肝硬化以及許多癌癥等難以治愈疾病的治療過(guò)程中表現(xiàn)出藥理作用強(qiáng)、副作用少且很少引起過(guò)敏反應(yīng)的特點(diǎn)而備受重視.另一方面,重組DNA技術(shù)的出現(xiàn)使得具有療效的蛋白質(zhì)的規(guī)模生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)15’〕.然而由于此類生化藥物穩(wěn)定性差,采用傳統(tǒng)口服給藥后在人體胃腸道內(nèi)易被酶降解,所以目前多限于注射給藥,如胰島素在其被發(fā)現(xiàn)75年之后仍只是以注射途徑治療糖尿病[52〕.另外,此類藥物體內(nèi)半衰期短,以至于不得不多次注射以維持療效.此外在非保護(hù)狀態(tài)下這類藥物的生物利用度通常很低(<5%),不能獲得滿意的療效.所以,開發(fā)適于蛋白質(zhì)和多膚類生化藥物的釋放體系已成為重要的研究方向.
微膠囊膜能最大程度地保持囊內(nèi)生化物質(zhì)活性,且通過(guò)調(diào)節(jié)制備條件可以控制微膠囊膜的厚度和孔尺寸,從而實(shí)現(xiàn)囊內(nèi)生化藥物的控釋或緩釋.Redding等人1531將黃體激素(LHRH)包埋于乳酸一乙醇酸共聚物(PLGA)微膠囊中,采取肌肉注射途徑實(shí)現(xiàn)該膚在大鼠體內(nèi)持續(xù)釋放30d以上,顯著降低了雄激素依賴型前列腺瘤的重量和體積,成功抑制了大鼠血清中肇酮水平,而且效果優(yōu)于每天皮下注射等量或雙倍劑量的未包囊激素.纖維原細(xì)胞生長(zhǎng)因子具有刺激細(xì)胞生長(zhǎng)和組織修復(fù)的功能,傳統(tǒng)的基于聚合物基質(zhì)的釋放體系雖然能實(shí)現(xiàn)緩釋,但其99%的分裂活性將喪失.Edelman等人154]將其與肝素一瓊脂糖凝膠珠鍵合以便于長(zhǎng)期穩(wěn)定保存,再以海藻酸鈉包囊,然后在肝素酶酶解斷鍵作用下實(shí)現(xiàn)了該因子以活性狀態(tài)的控制釋放.Johnson等人155]將重組人生長(zhǎng)激素包埋于PLGA微球中,經(jīng)皮下注射人大鼠和恒河猴體內(nèi),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明微囊化激素性質(zhì)穩(wěn)定,動(dòng)物血清中重組人生長(zhǎng)激素維持高水平達(dá)30d以上,是等量該激素以溶液形式經(jīng)皮下注射后維持時(shí)間的20倍.Takada等人f56}設(shè)計(jì)了leuprorehn的微膠囊控制釋放體系,以大鼠和狗為動(dòng)物模型,一次注射即可實(shí)現(xiàn)3od內(nèi)維持血清中穩(wěn)定的leuprorelin水平.
該微囊化leuprorelin對(duì)前列腺癌、子宮內(nèi)膜異位及性激素依賴型疾病的臨床療效已在60多個(gè)國(guó)家得到了證實(shí).Isobe等人157]將重組人骨形成蛋白包埋于乳酸一乙醇酸共聚物微膠囊中并移植人大鼠皮下,經(jīng)組織化學(xué)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)隨著骨形成蛋白的釋放,具有堿性磷酸酶活性的骨誘導(dǎo)細(xì)胞出現(xiàn)在膠囊周圍,而且在異位骨誘導(dǎo)形成過(guò)程中并不生成軟骨,該結(jié)果表明骨形成蛋白的作用是誘發(fā)間質(zhì)細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞.另外對(duì)干擾素158〕、促甲狀腺素[59]、人類免疫缺損疫苗L60]等物質(zhì)釋放體系的研究結(jié)果均表明微膠囊(微球、微粒)可以起到控(緩)釋作用,保護(hù)了藥物的生物活性,延長(zhǎng)了半衰期,提高了穩(wěn)定性,不同程度地提高了藥物的生物利用度.臨床應(yīng)用的主要技術(shù)問(wèn)題一是如何更好地保持囊內(nèi)蛋白質(zhì)的生物活性;二是作為控制釋放載體的微膠囊材料的生物相容性;三是開發(fā)條件溫和且易于規(guī)模化生產(chǎn)的微膠囊制備技術(shù).
4展望
篇13
Key words: Kidney-Yang deficiency; Hypothalamic-Pituitary-Thyroid axis
腎陽(yáng)虛證是腎臟陽(yáng)氣虛衰表現(xiàn)的證候,以全身功能低下伴見寒象為審證要點(diǎn)。《內(nèi)經(jīng)》中就有“陽(yáng)虛則外寒,陰虛則內(nèi)熱”的論述。在腎陽(yáng)虛證辨證因子評(píng)分表中,辨證因子出現(xiàn)頻率較高的前兩位是畏寒、肢冷。1979年沈自尹院士等發(fā)現(xiàn)腎陽(yáng)虛證患者存在下丘腦-垂體-甲狀腺軸不同環(huán)節(jié)、不同程度的功能紊亂。甲狀腺功能低下在腎陽(yáng)虛病機(jī)學(xué)上占有重要的地位。目前研究者們從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究?jī)煞矫妫\(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)和方法如放射免疫、組織形態(tài)學(xué)觀察、免疫組化、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等,以下丘腦-垂體-甲狀腺軸為切入點(diǎn)研究腎陽(yáng)虛證,已取得了一系列的進(jìn)展。現(xiàn)綜述如下。
1 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究
從甲狀腺軸研究腎陽(yáng)虛證基于“腎陽(yáng)是人體陽(yáng)氣之根本,對(duì)臟腑組織起溫煦、生化作用”。腎陽(yáng)虛動(dòng)物模型常選用藥物或手術(shù)抑制甲狀腺功能造模、老齡“腎虧”造模、皮質(zhì)酮大鼠造模、“勞倦過(guò)度、房室不節(jié)”小鼠造模等方法,并通過(guò)應(yīng)用補(bǔ)腎藥觀察模型動(dòng)物下丘腦-垂體-甲狀腺軸結(jié)構(gòu)和功能的變化,依據(jù)證效關(guān)系推斷腎陽(yáng)虛證與甲狀腺軸的關(guān)系。
1.1 腎陽(yáng)虛證在甲狀腺軸的神經(jīng)內(nèi)分泌變化
腎陽(yáng)虛大鼠血清中三碘甲腺原氨酸(T3)、甲狀腺素(T4)明顯低于正常大鼠,腺垂體分泌的促甲狀腺激素(TSH)也明顯低于正常大鼠,補(bǔ)腎中藥可上調(diào)腎陽(yáng)虛大鼠血清T3、T4,TSH水平[1]。用他巴唑制備甲減腎陽(yáng)虛小鼠模型,模型組小鼠T3、T4濃度均降低,TSH濃度升高,用參附注射液后,T3、T4濃度明顯升高,TSH濃度降低[2]。郭凱等[3]對(duì)金匱腎氣丸的拆方研究,表明金匱腎氣丸比單純的補(bǔ)陽(yáng)藥、補(bǔ)陰藥更能夠促進(jìn)下丘腦-垂體-甲狀腺軸內(nèi)分泌功能,顯著提高腎陽(yáng)虛小鼠T3、T4水平。我們發(fā)現(xiàn),“勞倦過(guò)度、房室不節(jié)”腎陽(yáng)虛小鼠同樣存在T3,T4,TSH較正常組下降,但對(duì)造模不同時(shí)期(2,4,6周)TSH的比較表明,模型組小鼠血清TSH含量先降后升,第2周下降,第4,6周回升,但仍低于對(duì)照組,這可能與T3,T4明顯下降對(duì)腺垂體造成的反饋調(diào)節(jié)有關(guān)。
1.2 腎陽(yáng)虛證在甲狀腺軸的病理形態(tài)學(xué)變化
激素致腎陽(yáng)虛模型大鼠垂體TSH細(xì)胞、甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞出現(xiàn)核降解、線粒體腫脹、嵴空化、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張,表明線粒體的氧化磷酸化及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)合成受到影響,使細(xì)胞物質(zhì)和能量代謝功能下降,合成和分泌激素能力下降。補(bǔ)腎中藥可以明顯改善垂體的超微結(jié)構(gòu)改變,但可能由于藥量或時(shí)程有限對(duì)損傷較重的甲狀腺損傷改善不明顯[4]。我們對(duì)“勞倦過(guò)度、房室不節(jié)”腎陽(yáng)虛小鼠的甲狀腺超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,也發(fā)現(xiàn)線粒體腫脹,線粒體嵴不清楚,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹,胞漿有膠質(zhì)顆粒,微絨毛少,核膜腫脹,核膜間隙增寬。用金匱腎氣丸治療后線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹減輕,微絨毛稍多,核膜稍模糊。
1.3 腎陽(yáng)虛證在甲狀腺軸的相關(guān)基因表達(dá)變化
對(duì)激素致腎陽(yáng)虛大鼠下丘腦、垂體、甲狀腺組織中鈣調(diào)蛋白基因表達(dá)情況研究表明[5],下丘腦的鈣調(diào)蛋白基因mRNA表達(dá)過(guò)度,可抑制生長(zhǎng)激素釋放激素的基因表達(dá),促進(jìn)一氧化氮合酶的基因表達(dá),生成過(guò)量一氧化氮,使環(huán)磷酸鳥苷酸升高導(dǎo)致下丘腦-垂體-靶腺軸功能紊亂,而羊藿總黃酮可明顯降低大鼠血清一氧化氮含量,減少環(huán)磷酸鳥苷酸生成,進(jìn)而恢復(fù)下丘腦-垂體-甲狀腺軸功能。“勞倦過(guò)度、房室不節(jié)”腎陽(yáng)虛小鼠模型腦基因芯片研究結(jié)果顯示[6],差異表達(dá)基因顯著下調(diào)的前5位依次為:糖蛋白激素α鏈前體(FSH、CG)、泌乳素前體(PRL)、生長(zhǎng)激素前體(GH)以及下丘泌素和黑色素(MCH)前體基因下調(diào),后兩者與下丘腦分泌有關(guān),其余則與下丘腦-垂體的促性腺、促甲狀腺的調(diào)節(jié)有關(guān)。沈自尹等[7]以藥測(cè)證對(duì)腎陽(yáng)虛大鼠基因表達(dá)譜的研究發(fā)現(xiàn),羊藿總黃酮能顯著上調(diào)皮質(zhì)酮大鼠熱休克蛋白(HSP)、細(xì)胞色素P450(CytP450)和TSH的大幅度上調(diào),提出腎陽(yáng)的主要物質(zhì)基礎(chǔ)是甲狀腺激素促進(jìn)能量代謝的氧化磷酸化過(guò)程。
1.4 腎陽(yáng)虛證在甲狀腺軸的蛋白質(zhì)組學(xué)變化
腎陽(yáng)虛證明顯的特征是能量代謝功能障礙,而對(duì)體內(nèi)許多組織的代謝起調(diào)節(jié)作用的激素主要是甲狀腺素及腎上腺皮質(zhì)激素。給動(dòng)物喂飼他巴唑或甲基硫氧嘧啶可造成甲狀腺功能降低的腎陽(yáng)虛。盧德趙等[8]通過(guò)應(yīng)用凝膠內(nèi)差異顯示電泳技術(shù)研究補(bǔ)腎陽(yáng)對(duì)甲基硫氧嘧啶腎陽(yáng)虛動(dòng)物肝線粒體蛋白質(zhì)組學(xué)的影響,發(fā)現(xiàn)藥物性腎陽(yáng)虛能導(dǎo)致甲狀腺內(nèi)過(guò)氧化酶系阻滯,抑制甲狀腺激素的合成,導(dǎo)致機(jī)體多種功能代謝紊亂。二氫硫辛酰胺支鏈酰基轉(zhuǎn)移酶表達(dá)量增加,導(dǎo)致糖代謝紊亂;異戊酰輔酶A脫氫酶、羥氨基輔酶A脫氫/酮脂酰輔酶乙酰輔酶A脫氫酶α亞基表達(dá)增加,使腎陽(yáng)虛動(dòng)物脂肪酸β-氧化加快;氨甲酰磷酸合成酶和鳥氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶合成增加,促進(jìn)鳥氨酸循環(huán)。應(yīng)用溫補(bǔ)腎陽(yáng)治療后,上述酶的表達(dá)有所下調(diào),以免體內(nèi)糖和脂類物質(zhì)大量消耗。而唐利華等[9]對(duì)激素致腎陽(yáng)虛動(dòng)物肝線粒體蛋白質(zhì)組的影響研究則表明,腎陽(yáng)虛動(dòng)物的糖和脂肪代謝功能降低,而蛋白質(zhì)和核酸代謝增強(qiáng)。兩種腎陽(yáng)虛動(dòng)物模型肝線粒體蛋白質(zhì)組的表達(dá)有所不同,可能與藥物的損傷靶點(diǎn)不同或?qū)е履I陽(yáng)虛的不同階段有關(guān)。
1.5 腎陽(yáng)虛證在甲狀腺軸與性腺軸功能的關(guān)系研究
汪勝等[10]通過(guò)觀察氫化可的松復(fù)制腎陽(yáng)虛模型大鼠在腎陽(yáng)虛早期(第15天)、中期(第23天)、晚期(第30天)T3、T4與睪酮(T)指標(biāo),建立T3、T4與T的徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)模型,發(fā)現(xiàn)腎陽(yáng)虛早期模型中T隨T3、T4的改變呈同向改變,波動(dòng)幅度最大,T對(duì)T3、T4變化敏感,而中期T隨T3、T4的改變呈同向改變,波動(dòng)幅度最小,晚期模型中T隨T3、T4的改變呈反向改變,進(jìn)而揭示了腎陽(yáng)虛演變進(jìn)程中甲狀腺與性腺功能的動(dòng)態(tài)變化關(guān)系,為進(jìn)一步探討腎陽(yáng)虛證的內(nèi)在變化規(guī)律提供了參考依據(jù)。
2 臨床研究
臨床對(duì)腎陽(yáng)虛證的研究主要從神經(jīng)內(nèi)分泌、基因表達(dá)、蛋白質(zhì)組學(xué)等方面入手。按照中醫(yī)異病同證的理論,許多慢性病如腎病綜合征、慢性腎功能衰竭等均可出現(xiàn)腎陽(yáng)虛證,因此臨床上研究腎陽(yáng)虛證涉及多種疾病。這里綜述的是有關(guān)腎陽(yáng)虛證與甲狀腺軸變化的臨床研究。
2.1 腎陽(yáng)虛證的神經(jīng)內(nèi)分泌變化
青姚等[11]觀察腎陽(yáng)虛患者血清甲狀腺激素水平變化及溫補(bǔ)腎藥的療效,發(fā)現(xiàn)腎陽(yáng)虛患者治療前血清T3、T4、游離T3(FT3)、游離T4(FT4)均明顯低于正常人,而TSH則相反。用自擬的肉蓉補(bǔ)陽(yáng)湯治療后可改善殘存的甲狀腺組織功能,調(diào)節(jié)下丘腦神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)激素,使基礎(chǔ)代謝提高,T3、T4上升,TSH下降。程冕等[12]將39例腎病綜合征患者按中醫(yī)辨證分型標(biāo)準(zhǔn),分為肝腎陰虛型,脾腎陽(yáng)虛型,濕熱型,探討不同證型與血清甲狀腺激素的關(guān)系,結(jié)果:脾腎陽(yáng)虛型TT3、TT4明顯下降,但TSH與正常對(duì)照組無(wú)明顯差異,說(shuō)明腎病綜合征脾腎陽(yáng)虛型的形成原因之一可能是下丘腦-垂體-甲狀腺軸系統(tǒng)正反饋調(diào)節(jié)機(jī)制失衡。將慢性腎功能衰竭患者分為脾腎陽(yáng)虛、氣陰兩虛、肝腎陰虛,分別觀察甲狀腺軸指標(biāo),發(fā)現(xiàn)脾腎陽(yáng)虛型T3下降最明顯,中藥治療后TT3、TT4值顯著升高,因此甲狀腺激素水平改變可以作為臨床判斷中醫(yī)辨證分型及治療效果的觀察指標(biāo) [13]。
2.2 腎陽(yáng)虛證的基因表達(dá)變化
倪紅梅[14]利用基因芯片技術(shù)研究青少年腎陽(yáng)虛體質(zhì)差異表達(dá)基因,發(fā)現(xiàn)符合標(biāo)準(zhǔn)的差異表達(dá)基因涉及到免疫、發(fā)育、細(xì)胞生長(zhǎng)、細(xì)胞受體、信號(hào)與傳遞蛋白、蛋白翻譯合成等。而細(xì)胞的生長(zhǎng)和發(fā)育與甲狀腺激素密切相關(guān)。如果以基因芯片為手段,研究腎陽(yáng)虛證在甲狀腺軸的基因表達(dá)譜,同時(shí)以藥測(cè)證,糾正基因網(wǎng)絡(luò)失衡,將是腎陽(yáng)虛證實(shí)質(zhì)的研究中一個(gè)非常有意義的探索方向。
2.3 腎陽(yáng)虛證的蛋白質(zhì)組學(xué)變化
蛋白質(zhì)組學(xué)對(duì)于機(jī)體、組織或細(xì)胞全部蛋白質(zhì)表達(dá)和功能進(jìn)行研究的思路與中醫(yī)證候認(rèn)識(shí)疾病的整體觀、辨證觀有著趨向性。劉希成等[15]利用雙向電泳(2-DE)對(duì)老年體虛腎陽(yáng)虛患者血清蛋白質(zhì)組學(xué)研究發(fā)現(xiàn),腎陽(yáng)虛患者存在轉(zhuǎn)甲狀腺球蛋白、視黃醇結(jié)合蛋白及前清蛋白A鏈的異常表達(dá),這三種蛋白之間存在密切的關(guān)系,它們能夠與T3、T4結(jié)合,將血液中的甲狀腺素轉(zhuǎn)運(yùn)至腦部。盡管三種蛋白的變化趨勢(shì)不完全相同,但這些變化都在不同程度影響著甲狀腺功能及下丘腦-垂體-甲狀腺軸的調(diào)控。
3 思考
3.1 進(jìn)一步探索反映腎陽(yáng)虛證甲狀腺軸損傷的理想動(dòng)物模型
目前多種腎陽(yáng)虛動(dòng)物模型均可表現(xiàn)出甲狀腺功能不同程度的受損,但還不能確定具體哪一種造模方法更能反映典型的甲狀腺軸損傷。他巴唑動(dòng)物模型所模擬的腎陽(yáng)虛狀態(tài)似乎更能反映出下丘腦-垂體-甲狀腺軸的功能異常[16]。但這種病理模型導(dǎo)致證候病理的是非自然因素,與臨床腎陽(yáng)虛證產(chǎn)生的病因條件迥然不同。而病因型腎陽(yáng)虛動(dòng)物造模,將引起相應(yīng)證候的病因施加在動(dòng)物身上,以造成模型與病人的臨床表現(xiàn)相一致,既突出了中醫(yī)理論的指導(dǎo)作用,又能夠體現(xiàn)“以證測(cè)因”。盡管這在一定程度上增加了造模的難度,但對(duì)于更深入地闡述腎陽(yáng)虛證的實(shí)質(zhì)將是一個(gè)必要的探索方向。
3.2 進(jìn)一步探索更適合腎陽(yáng)虛證概念研究的方法
學(xué)體系腎陽(yáng)虛證在下丘腦-垂體-甲狀腺軸上的改變涉及神經(jīng)內(nèi)分泌、病理、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等多個(gè)方面,機(jī)械地理解腎陽(yáng)虛證的本質(zhì)就是某些細(xì)胞因子或生化指標(biāo)的異常,單純地運(yùn)用直觀、線性的方法將腎陽(yáng)虛證和西醫(yī)理化指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)單相關(guān)與疊加研究,難以揭示腎陽(yáng)虛證本質(zhì)的內(nèi)涵。現(xiàn)代興起的基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等系統(tǒng)生物學(xué)研究方法以其整體性、動(dòng)態(tài)性、復(fù)合性為特點(diǎn),將微觀的物質(zhì)定性定量與宏觀的分析方法融為一體,這將以更接近腎陽(yáng)虛證概念的方法學(xué)體系闡釋證的實(shí)質(zhì),也必將推動(dòng)中醫(yī)學(xué)證實(shí)質(zhì)的現(xiàn)代研究。
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