基本信息
- 項目名稱：
- Hormesis現(xiàn)象的多亞型受體機制探討
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 自Hormesis現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)提出以來，大量學者設計實驗證實了該現(xiàn)象的普遍性。本文就其機制展開探討，著重闡述了多亞型受體機制。首先從理論上應用該機制成功地解釋了Hormesis現(xiàn)象以及其他機制學說；其次設計了實驗驗證方案證明多亞型受體機制的正確性。最后簡述Hormesis現(xiàn)象的應用前景及闡明多亞型受體機制的意義。
- 詳細介紹：
- Hormesis——毒物興奮效應是一種根據(jù)端點測量（end-point measured）的U型或倒U型劑量反應，即表現(xiàn)為毒物的劑量對受體產生的“低促高抑”現(xiàn)象。隨著hormesis在許多研究中被證明存在，人們逐漸發(fā)現(xiàn)其在農業(yè)生產、醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)中的重要意義，并且試圖將這種現(xiàn)象應用到實踐當中。但是由于對其機制的不明晰、對使用劑量的不確定等因素的限制，這一有意義的發(fā)現(xiàn)至今只能停留在一個設想。 早在1887年，Achulez就發(fā)現(xiàn)了毒物對機體的雙向量效關系，直至近十年來hormesis才被普遍重視，成為毒理界及生物界研究的熱點之一。至今已有眾多實驗證明了hormesis的普遍性，但對其機制的解釋卻莫衷一是。 目前在多種機制中被廣泛認可的機制只有兩種，一種是Calabrese的過度補償(Overcompensation)理論，認為Hormesis現(xiàn)象是生物體一開始對毒物的抑制反應之后產生的一個補償現(xiàn)象(凈刺激效應)；另一種是Stebbing的矯正過度（Overcorrection）理論，認為由于毒物對生物體的生長起到抑制作用，那么Hormesis可能是生物體對抑制作用的過度中和和抵抗，當毒物劑量過高時抵抗作用被抵消，呈現(xiàn)出毒物的抑制作用。但是，上述兩種機制皆為一種描述性的理論，并未對其本質給出合理的解釋。所以，有人從生物學原理就Hormesis現(xiàn)象提出了多亞型受體機制。 多亞型受體機制認為，一種生物體針對某種毒物有兩類不同亞型的受體，一類是數(shù)量少、親和力高的興奮亞型受體，另一類是數(shù)量多、親和力低的抑制亞型受體。當一定數(shù)量的毒物作用于生物體時，興奮亞型受體首先結合并產生促進效應，之后由抑制亞型受體結合并產生抑制效應。兩種效應幾乎同時產生，若促進效應大于抑制效應，則綜合表現(xiàn)為促進，反之則為抑制效應。由于興奮亞型受體數(shù)量少，所以只有當毒物數(shù)量較少時，綜合效應才能表現(xiàn)為促進，即為“低促”：當濃度較高時綜合效應只能表現(xiàn)為抑制，即為“高抑”。 該機制不僅合理地闡述了hormesis現(xiàn)象的生物學原理、解釋了過度補償機制和矯正過度機制，并且可以給予實驗實驗證明，使其更加完備。 本文中實驗應用ELISA 試驗、分子對接DOCK技術尋找配體X在其作用對象體內對應的受體A和受體B，以及受體分別對應的特異性阻斷劑A和阻斷劑B。再分別阻斷受體A和B,觀察將實驗組生物體各項生物學指標與空白組相對照并記錄變化。預期的實驗結果為實驗組生物體的生物學指標與空白組相比別表現(xiàn)為促進和抑制。從而正明了多亞型受體機制的正確性。 成功的解釋hormesis現(xiàn)象的機制，不僅僅具有其生物學意義，正重要的是其在農業(yè)及醫(yī)學領域的應用價值及指導意義。不久的將來hormesis現(xiàn)象所展示的量效關系將更好的指導生，產改善生活。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的在于闡明Hormesis現(xiàn)象機制之一的多亞型受體機制，以便使該現(xiàn)象被更好地應用于實踐中。 通過閱讀大量中英文相關文獻，進行分析、歸納、總結，詳細闡明機制，并設計了驗證機制的實驗方案，最后提出多亞型受體機制對Hormesis現(xiàn)象應用前景的意義。
科學性、先進性及獨特之處
- Hormesis現(xiàn)象在國內并沒有系統(tǒng)全面的研究，在國外為數(shù)不多的研究文獻中也存在很多爭議，而爭議的焦點在于對其機制的闡述眾說紛紜，本文提出了多亞型受體機制，并利用該機制解釋了其它機制。同時，提出了證明多亞型受體機制的實驗方案。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 明晰Hormesis的機制不僅可以使研究層面更進一步，更重要的是可以將Hormesis現(xiàn)象成功得應用到生產生活中。本文對多亞型受體機制的闡述及實驗設計旨在為研究Hormesis的機制提供一些新的方向。
學術論文摘要
- 在毒理學界發(fā)現(xiàn)并提出Hormesis現(xiàn)象一個世紀以來，隨著對現(xiàn)象的深入調查，證實了Hormesis現(xiàn)象是普遍存在的。但對其機制的闡述仍然存在很大的爭議。本文就眾多機制中的一種—多亞型受體機制進行深入的探討，并設計了實驗方案驗證該機制的正確性。
獲獎情況
- 無
鑒定結果
- 無
參考文獻
- CalabreseEJ,Baldwin.Chemical hormesis:its historical foundations as a biological hypothesis.Toxicol Pathol 1999;27:195±216 CalabreseEJ,Linda.Baldwin 2002TRENDS in Pharmacological Sciences23,331-337
同類課題研究水平概述
- 1887年，Achule發(fā)現(xiàn)了毒物對機體的雙向量效關系，這對原來所普遍認可的量效關系（dose-respones relationship即在一定的范圍內，藥物的效應與靶部位的濃度成正相關）提出了巨大的沖擊，隨后在1943年該現(xiàn)象被Southa等正式定義為“hormesis”現(xiàn)象。但由于人們當時沒有發(fā)現(xiàn)Hormesis的應用價值，相反原來的單向量效關系有助于了解藥物作用的性質，也可為臨床用藥提供參考資料，已經很好得被應用于實踐中，所以Hormesis現(xiàn)象的研究就此被擱置。 直到近10年來，有人提出是否可以應用Hormesis的原理治療癌癥、腫瘤等臨床疾病，低濃度農藥對人類、動物、農作物和環(huán)境的影響中存在著Hormesis現(xiàn)象等等。Hormesis現(xiàn)象的研究再一次成為毒理學界的熱點。 期間，大量學者設計了實驗，驗證了Hormesis現(xiàn)象的普遍性，撰寫了眾多相關文獻，但只有為數(shù)不多的外國文獻提到了對其機制的闡述。目前被廣泛認可的機制有兩種，一種是Calabrese的過度補償(Overcompensation)理論，認為Hormesis現(xiàn)象是生物體一開始對毒物的抑制反應之后產生的一個補償現(xiàn)象（凈刺激效應）；另一種是Stebbing的矯正過度（Overcorrection）理論，認為由于毒物對生物體的生長起到抑制作用，那么Hormesis可能是生物體對抑制作用的過度中和和抵抗，這種作用在毒物劑量較低時可測，但當毒物劑量過高時抵抗作用被抵消，呈現(xiàn)出毒物的抑制作用。但這些機制也都屬于理論上的猜想與推理，缺少實驗證明。所以目前針對于Hormesis的機制還沒有達成共識，并且其機制的不明確成為了限制Hormesis現(xiàn)象應用發(fā)展的重要因素。
