（细胞生物学专业论文）柞蚕蛹中5′脱氧核苷酸提取工艺的研究.pdf

独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得沈阳农业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 丝主戾 e l 司： 如口7 年，月劢日 导师签名： 互唔复 时间： 口夕年月护日 关于论文知识产权和使用授权的说明 本论文的知识产权为沈阳农业大学所有。本人完全了解沈阳农业大学有关保 留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论 文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 同意沈阳农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的内容。 学位论文中的所有内容不经沈阳农业大学授权不得以任何方式擅自对外发 表。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名； 垒五灰时间：, z 0 0 7 年歹月勿日 导师签名： 互厉夏时间：，似夕年多月砂矿日 沈阳农业大学硕士学位论文 摘要 57 脱氧核苷酸在营养保健和医药行业上有着广泛的用途。57 脱氧核苷酸在医药领 域的应用有着不可替代的作用，脱氧核苷酸钠对治疗血小板减少症、乙肝、白细胞减少 症、肿瘤和结核等疾病有很重要的作用。除在医药行业应用外，在营养保健品行业及精 细化工业中57 脱氧核苷酸也有重要作用。国内目前生产57 脱氧核苷酸的原料短缺，不 但严重影响到我国医药产业的快速发展，而且对于我国的生物化工行业也有着严重的影 响。针对5 7 脱氧核苷酸原料不足的问题，本试验开展了从鳞翅目昆虫柞蚕c 4 p e r n y i ) 滞育蛹中提取5 脱氧核苷酸方法的研究，研究结果为生产5 脱氧核苷酸原料短缺的问 题提供了一条有效的途径。 1 柞蚕蛹是缫丝工业的主要副产物，资源丰富，本研究对柞蚕蛹进行冷冻干燥， 再进行脱脂处理，得到脱脂柞蚕蛹粉，对其核酸含量进行测定得知，脱脂柞蚕蛹粉中核 酸含量为3 6 5 ，是提取核酸的上好原料； 2 本研究分别用s d s 法、浓盐法2 种方法从天然动物柞蚕蛹中提取5 脱氧核昔 酸，并获得成功。比较其提取效果得知，浓盐法好于s d s 法，提取的最佳工艺为：盐 浓度1 0 ，提取时间3 h ，固液比1 ：6 ，提取率为0 6 6 ； 3 本研究从麦芽根中提取到5 磷酸二酯酶，与工业上常用的用桔青霉生产5 磷 酸二酯酶相比，从麦芽根中提取既经济又简便； 4 用从麦芽根中提取的5 磷酸二酯酶对柞蚕蛹d n a 进行酶解，并用7 1 7 树脂层 析柱和活性炭柱进行纯化，得到了较纯的5 脱氧核苷酸，用高效液相色谱法测得纯度 为7 7 1 1 ，证明产品达到符合医用( 或保健品) 脱氧核苷酸的标准； 5 采用本研究所用方法从柞蚕滞育蛹提取57 脱氧核苷酸的工艺简单，对设备要求 不高，生产成本较低，产品安全系数高。 关键词；柞蚕蛹；5 脱氧核苷酸：提取；酶解；纯化；检验 英文摘要 a b s t r a c t 5 - d e o x y m o n o n u c l e o t i d eh a gb r o a du s a g ei nt h ei n d u s t r yo fn u t r i t i o na n dm e d i c i n e ， e s p e c i a l l ya p p l y i n g i nt h ef i e l do fm e d i c i n ei no u rl i v e s ，i ti s u n r e p l a c e d ， 5 - d e o x y m o n o n u c l e o t i d eh a gi m p o r t a n te f f e c t o nc u r i n gt h eb l o o dp l a t e l e tr e d u c t i o n s i c k n e s s 、h e p a t i t i sb 、w h i t e b l o o dc e l lr e d u c t i o ns i c k n e s s ，t u m o ra n dt u b e r c u l o s i s b e s i d e s o ft h eu s i n gi nt h ei n d u s t r yo fm e d i c i n e ，5 - d e o x y m o n o n u c l e o t i d ep l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei n t h ei n d u s t r yo fh e a l t h c a r ea n df i n ec h e m i s t r y a tp r e s e n t , t h er a wm a t e r i a lo fp r o d u c i n gt h e 5 - d e o x y m o n o n u c l e o t i d ei sn o tm u c h ，n o to n l ys e r i o u s l ye f f e c t i n g t h ef a s td e v e l o p m e n to ft h e m e d i c i n ei n d u s t r yi nc h i n a , b u ta l s oh a v i n gs e r i o u se f f e c t so nt h ei n d u s t r yo fb i o l o g i c a l c h e m i c a li n d u s t r y i nv i e wo ft h es h o r t a g eo fr a wm a t e r i a lo f5 - d e o x y m o n o n u c l e o t i d e ，w e f i n do u tt h em e t h o dt h a te x t r a c t i n g5 - d c o x y m o n o n u c l e o t i d ef r o mt h ea p e m y i t h ef i n d i n g s p r o v i d ea l le f f e c t i v ew a y t os o l v et h es h o r t a g eo f5 - d c o x y m o n o n u c l e o t i d e 1 t u s s a hp u p ai sm a i nb y p r o d u c ti ns i l kr e e l i n gi n d u s t r y ，a n dt h er e s o u r c eo ft u s s a h p u p ai sr i c h t h ed e f a t i n gt u s s a hp u p ap o w d e rw a go b t a i n e db yf r e e z e d r y i n ga n dd e f a t i n g , a n dt h ec o n t e n to fn u c l e i ca c i di nd e f a t i n gt u s s a hp u p ap o w d e ri s3 6 5 i ti sg o o dm a t e r i a l f o re x t r a c t i n gn u c l e i ca c i d ； 2 5 - d e o x y m o n o n u c l e o t i d ei s e x t r a c t e df r o mn a t u r a la n i m a lt u s s a hp u p a b yt w o m e t h o d si n c l u d i n gs d sm e t h o da n ds t r o n gs a l tm e t h o d ，a n di ti ss u c c e s s f u l t h ee f f e c to ft w o m e t h o d si sc o m p a r e dw i t he a c ho t h e r a sar e s u l t ，t h es t r o n gs a l tm e t h o di sb e t t e rt h a nt h e s d sm e t h o d ，a n dt h eo p t i m u me x t r a c t i o nc r a f ti so b t a i n e da sf o l l o w s ：t h ec o n c e n t r a t i o no fs a l t i s1 0 f o r3 h ，t h er a t i oo fm a t e r i a lt os o l v e n ti s1 ：6 ，t h ey i e l do fp u p ad n ai so 6 6 ； 3 5 - p h o s p h o d i e s t e r a g ei se x t r a c t e df r o mb a r l e ym a l ts p r o u t ，a n di t i se c u o m i c a la n d s i m p l et h a tu s e st h eb a r l e ym a l ts p r o u t ，c o m p a r e dw i t hu s i n g t h ep e n i c i l l i u mc i t r i n u m ； 4 t h et u s s a hp u p ad n ai sd e c o m p o s e db y5 - p h o s p h o d i e s t e r a g et h a te x t r a c t e df r o m b a r l e ym a l ts p r o u t ，a n dt h e ni ti sp u r i f i e db y7 1 7r e s i na n da c t i v ec a r b o n f i n a l l yt h ep u r e 5 - d e o x y m o n o n u c l e o t i d ei so b t a i n e d , d e t e c t e db yt h eh p l c ，a n dt h ep u r i t yi s7 7 1 1 t h a tc o m p l i e s w i t ht h es t a n d a r do f m e d i c a l 5 p h o s p h o d i e s t e r a s e ； 5 t h ep r o c e s st h a tp r o d u c e s5 - d e o x y m o n o n u c l e o t i d eb yu s i n gt h o s em e t h o d si ss i m p l e t h er e q u i r e m e n tt oe q u i p m e n ti sn o th j i 曲t h ec o s to fp r o d u c t i o ni sl o w e r t h ep r o d u c ti s v e r ys a f e k e yw o r d s ：t u s s a hp u p a ；5 - d e o x y m o n o n u c l e o t i d e ；e x t r a c t i o n ；z y m o l y s i s ；p u r i f i c a t i o n ； d e t e c t i o n 2 沈阳农业大学硕士学位论文 第一章前言 1 8 6 8 年瑞士青年生化学家米歇尔( m i e s c h e r ) 在用胃蛋白酶分解细胞蛋白质的时候， 发现该酶不能分解细胞核。经过化学分析。细胞核主要是由含磷的物质构成的，它的性 质不同于蛋白质，当时起名叫核素。2 0 年以后，人们发现这种物质是强酸，改称为核酸。 1 8 9 3 年德国生化学家科赛尔( k o s s e l ) 第一个系统地研究了核酸的分子结构，从核酸的 水解物中，分离出一些含氮的化合物，命名为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶，科 赛尔因此获得了1 9 1 0 年的诺贝尔医学与生理学奖。他的学生、美国生化学家莱文 ( l e v i n e ) 在1 9 0 9 年进一步证明了核酸里含有五个碳原子组成的糖分子，又继续证明了 2 种五碳糖的性质不同，酵母核酸含有核糖，胸腺核酸里的糖很类似核糖，只是分子中 少了1 个氧原子，称为脱氧核糖，含磷化合物是磷酸。约经过半个世纪，生化学家托德 ( t o d d ) 把这3 个“元件”比较简单的碎片，相互连接组合起来，称核苷酸，再小心地 把各种核苷酸连结起来，而获得了1 9 5 7 年的诺贝尔化学奖。1 9 5 3 年英国物理学家克里 克( c r i c k ) 和美国生化学家华特生( w a t s o n ) 则划时代地提出核酸分子模型，揭开了研 究核酸的崭新序幕。此外，2 1 世纪人类基因组的创建，也将预示着核酸研究与应用的新 的里程碑的到来( 陈来同和唐运，2 0 0 3 ) 。 核酸是生物体的基本组成物质，从高等动、植物到简单的病毒都含有核酸。它在生 物的个体发育、生长、繁殖、遗传和变异等生命过程中起着极为重要的作用。恩格斯关 于生命定义中所指的“蛋白体”，从现代生物学观点看来，就是蛋白质和核酸的复合体。 自发现核酸以来，核酸的研究经历了1 0 0 多年的历史。虽然核酸营养的研究较晚，但 其发展速度却很快。由于人类内源性合成核酸的功能逐渐衰退，因此，需要补充摄入外 源性核酸。目前外源性补充物多为动物内脏和鱼贝类食品，但其胆固醇含量较高。部分 来自植物源核酸，但植物中核酸含量较低( 玄国东等，2 0 0 0 ) 。 一 近年来证明核酸是维持机体正常免疫的必须营养素，同时具有很强的抗氧化作用。 在组织损伤的恢复，提高铁、蛋白质利用，降低胆固醇等方面发挥重要作用。另外，核 酸还具有改善肝脏功能、抗癌等作用。因此，近3 0 年来核酸分解产物及其衍生物的利用 和生产得到了突飞猛进的发展。 世界各国对核酸的研究和应用非常重视，新的发现一个接一个地涌现出来，应用于 箜二童萱宣 临床的核酸及其衍生物类生化产品愈来愈多，并初步形成了核酸生产工业( 黄晓兰等， 2 0 0 0 ) 。1 9 7 9 年我国召开了核酸科研生产会议，有力地推动了核酸的生产与应用。随着 对核酸秘密的揭示，对生命现象认识的不断深入，利用核酸战胜危害人类健康的各种疾 病将会有新的飞跃。对生化产品制备来说，可以利用合成核酸的方法来研究、设计、制 备治疗多种严重疾病的新生化产品。 1 1 脱氧核苷酸的理化性质与应用 1 1 1 脱氧核苷酸的理化性质 核苷酸是核酸的组成单位，它由三部分组成，分别为磷酸、戊糖和碱基。核苷酸按 戊糖的种类不同，可以分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两种，其中核糖核苷酸是r n a 的组成单位，而脱氧核糖核苷酸( 以后简称脱氧核苷酸) 则是d n a 的组成单位。 按照脱氧核苷酸分子碱基的不同，脱氧核苷酸可分为四种，即脱氧腺苷酸( d a m p ) ， 脱氧鸟苷酸( d g m p ) ，脱氧胞苷酸( d c m p ) ，脱氧胸苷酸( d t m p ) 。四种脱氧核苷 酸的结构式如下图所示： 旧q _ 鬯n 儿， h 口p 司1 1 i l 矿叫 i0 肋n 外7 f 刈 l 旷 口h 脱氧鸟苷酸 吨矿” “_ 5 ：d 脱氧胞苷酸 脱氧胸苷酸 实际使用中，以上的四种脱氧核苷酸都以钠盐形式存在，其形态均为无色至白色结 晶，或白色结晶性粉末。 d n a 为白色类似石棉状的纤维状物，呈酸味。d n a 都是极性化合物，一般都溶于 4 沈阳农业大学硕士学位论文 水，不溶于乙醇、三氯甲烷等有机溶剂，它们的钠盐比游离酸更易溶于水。在酸性溶液 中，d n a 上的嘌呤易水解下来，分别成为具有游离糖醛基的无嘌呤核酸和磷酸酯。在中 性或弱碱性溶液中较稳定。 d n a 在生物细胞内都与蛋白质结合成核苷酸，d n a 蛋白在盐溶液中的溶解度受 盐浓度的影响而不同。d n a 蛋白在低浓度盐溶液中，如在0 1 4 m o l l 1 的氯化钠液中 溶解度特别低，几乎不溶解，随着盐浓度的增加溶解度也增加，至j j l m o l l - 1 氯化钠中的 溶解度很大，比纯水高2 倍，相反，r n a 蛋白在盐溶液中的溶解度受盐浓度的影响较 小，在0 1 4 m o l l 1 氯化钠液中溶解度较大。因此，在提取时，常用此法分离这两种核 蛋白。 d n a 既有磷酸基又有碱性基，故为两性电解质，在一定的p h 条件下，可以解离而 带有电荷，因此，都有一定的等电点，能进行电泳。 脱氧核苷酸是人类主要遗传物质d n a 的基本结构单位，四种脱氧核苷酸通过化学 键相连而成的多聚体脱氧核苷酸序列就是d n a 分子。可见，脱氧核苷酸与生物的遗传 和健康有着密切的关系，具有多种极其重要的生理功能。更好的认识、开发和利用脱氧 核苷酸的潜在价值，对促进人类健康具有重要意义。 1 1 2 脱氧核苷酸的用途 脱氧核苷酸的生理作用并不仅仅是用于合成d n a ，正如核酸的生理作用也不仅仅 和遗传有关一样。生物化学家已经证明，核酸的基本组成单位核苷酸除了用来组装 d n a 和r n a 外，在生物体内还有许多重要的生理生化作用，如腺苷酸的三磷酸化合物 a t p 是生命过程中能量货币，多种核苷酸都是生命过程中化学反应里起辅助催化作用的 成分( 辅酶) ，核苷酸还参与信息传递，调节新陈代谢，调节平滑肌收缩特性，调节血 流量等。 随着对核酸类物质研究的不断深入，人们发现核苷酸特别是用于组成d n a 的基本 单位脱氧核苷酸具有增强免疫，抗氧化，促进组织生长、分化等多种生理功能。脱氧核 苷酸这些诸多的生理功能，决定着其在医疗和保健领域中必将发挥巨大的作用。目前， 脱氧核苷酸已经开始被用于一些疾病( 如血细胞减少症、肝炎以及多种疾病) 的治疗， 并具有相当肯定的疗效。同时将其作为条件型补充营养物的观点也逐步得到了认可。对 于一些特殊的人群来说，补充脱氧核苷酸对促进细胞代谢，特别对于促进迅速分生组织 ( 如淋巴细胞、肠细胞) 的生长，抵抗衰老，预防疾病等具有重要意义。 5 兰二童萱童 虽然对脱氧核苷酸医疗保健作用和营养价值的研究远远落后于对六大营养素的研 究，但随着医学和保健学的不断发展，脱氧核苷酸的这方面的潜力正逐渐显露。有越来 越多的人投身到脱氧核苷酸理论和应用的研究中来，关于脱氧核苷酸营养保健和医疗作 用的报道也越来越多。 1 1 2 1 脱氧核苷酸在营养保健上的应用 研究证明，脱氧核苷酸具有多种保健作用：如增强免疫，抗氧化，促进细胞再生与 修复，维持肠道正常菌群，促进多种营养素的吸收和利用等。此外，补充脱氧核苷酸还 可提高机体对环境变化的耐受力，具有显著的抗疲劳和增强机体对寒、暑等不良环境的 抵抗力，促进氧气利用等作用。开发脱氧核苷酸的保健用途将为人类健康事业做出重要 的贡献，以下介绍脱氧核苷酸的一些保健作用。 1 1 2 1 1 增强和维持免疫功能 脱氧核苷酸营养能维持免疫系统的正常功能，是维持正常免疫的必需物质，它可提 高免疫力，尤其是提高细胞免疫的功能和免疫调节能力，增强人和动物对致病菌感染的 抵抗力，加速抗体产生，刺激淋巴细胞增生，提高免疫监视能力。 1 1 2 1 2 抗氧化作用 脱氧核苷酸除具有维生素c 同样的抗氧化作用外，还可协同维生素c 发挥作用， 使维c 免受氧化，是机体内源性自由基的清除剂和抗氧化剂，其碱基上的氮氧原子能够 迅速捕获氧化过程中形成的自由基。以嘌呤碱基的代谢终产物尿酸对内源性自由基的清 除效果最好，可以大大减轻脂质过氧化造成的各种损伤。 1 1 2 1 3 脱氧核苷酸对脂类代谢的影响 脱氧核苷酸还是多不饱和脂肪合成的重要调节物。通过对刚断奶的幼鼠及婴幼儿的 研究发现，在早期的食物中补充脱氧核苷酸类物质可以调节多不饱和脂肪酸和脂蛋白的 新陈代谢。在促进1 8 c 脂肪酸转向更长的不饱合碳链2 0 2 2 c 的过程中起着重要作用。 可增加红血球中不饱合脂肪酸的含量，其血浆脂蛋白、甘油三酯水平均有所提高。此外， 补充脱氧核苷酸营养还可增加单不饱和脂肪酸的含量和提高血清高密度脂蛋白的水平， 降低胆固醇含量，促进脂类的健康代谢。 1 1 2 1 4 促进细胞的生长和对组织损伤的修复 脱氧核苷酸对促进细胞的生长、分裂和创伤组织的修复有很好的效果。脱氧核苷酸 营养可以明显促进手术后患者的康复。据报道，烧伤和手术后患者静脉或肠道给予脱氧 6 沈阳农业大学硕士学位论文 核苷酸能增强其机体免疫力，加速细胞分裂、生长和成熟，促进伤口愈合、受损肠黏膜 康复及损伤肝细胞的再生，减少伤口感染率，有效避免手术后各种并发症的发生，从而 显著缩短病人康复期。我们认为，在这种特定的生理阶段，补充脱氧核苷酸并配合补充 其他营养素是营养支持治疗的最佳方式。 脱氧核苷酸还可加速因饥饿、辐射、炎症、溃疡及创伤造成的肠道损伤的恢复。研 究表明，脱氧核苷酸对肝脏切除后肝细胞的生长和损伤肝组织的恢复有良好的促进作 用，对皮肤细胞的再生、毛发组织的改善也有很好的作用。另外，血液中的红细胞、白 细胞、血小板和血浆蛋白等也都是代谢较快的细胞，而血液几乎没有从头合成核苷酸的 能力，脱氧核苷酸对促进这些细胞的健康生长代谢及损伤的修复都具有重要的意义。 1 1 2 1 5 维持肝脏的正常功能 随着生活节奏的加快和社会交往的日益频繁，人们的居住及饮食习惯较以往发生了 很大变化。生活习惯导致的各种传染和非传染性疾病已经成为威胁人类健康的重要杀 手，其中以肝脏疾病尤为引入注意。 肝脏是消化系统的重要器官，它通过胆汁参与脂类物质的消化和吸收。同时肝脏中 存在着丰富的酶类，几乎参与体内所有物质的代谢，肩负着分解外来和内源毒素以及合 成一些生命大分子的重要任务。同时，肝脏在满足人体对脱氧核苷酸的需求中也起着重 要作用，它是体内各细胞核苷酸的供应“工厂”。 人体所需脱氧核苷酸的来源：一种是利用氨基酸等小分子物质在辅酶的参与下从头 合成脱氧核苷酸，这是一个高耗能的生理过程，主要在肝脏内进行。而且随着年龄的增 高，这一途径的合成能力逐渐减弱。另一种途径是机体利用外源性核酸类物质，经消化 分解成小分子的核苷、碱基等物质后，由于补救合成脱氧核苷酸。这是一种相对经济的 途径，随着年龄的增长，补救合成作用对人体越来越重要。除此以外，直接补充脱氧核 苷酸单体，可直接被人体吸收和利用，是供应机体需要的最为节能的一种方法。 外源性补充脱氧核苷酸可抑制体内复杂耗能的从头合成，促进补救合成途径的进 行，在给机体节能的同时，有效的减轻了肝脏的工作负担。特别时在当机体某些细胞( 如： 免疫细胞) 受到刺激时，细胞快速增殖，新陈代谢加快，脱氧核苷酸需要量迅速增加， 肝脏的工作负荷加重。此时若及时补充脱氧核苷酸，则在大大减轻肝脏的工作量，避免 肝脏因超负荷工作而受损的同时，增强免疫力，促进机体损伤组织的恢复。 7 第一章前言 目前，脱氧核苷酸已被应用于l 临床，作为护肝和治疗各种慢性肝病及病毒性肝炎的 一剂良药，而其在保健领域的应用却仍没有得到足够的重视。 1 1 2 1 6 放疗和化疗后损伤的恢复 在放疗、化疗后，机体免疫能力下降，体质虚弱，消化吸收等多种生理功能也随之 下降。而此时d n a 严重损伤的组织细胞需要修复，健康的d n a 也需要大量的复制来 满足细胞的再生的要求，此时科学合理的补充脱氧核苷酸将促进机体恢复健康。 1 1 2 1 7 促进胃肠道的生长发育、调节肠道菌群，维持胃肠的正常功能 胃肠道系统是机体从外界摄取营养物质的主要场所，大约有9 5 以上的营养物质是 从胃、肠吸收而来，再由血液转运到其它组织和细胞中。约有9 0 的核苷酸、核苷及碱 基是肠上皮细胞吸收的。脱氧核苷酸也不例外，它主要在小肠上段被吸收。 实验表明：小肠细胞生长代谢旺盛，内源合成的脱氧核苷酸不能满足其代谢所需， 且小肠缺乏利用氨基酸从头合成脱氧核苷酸的能力，需要直接吸收或利用吸收的核苷、 碱基等物质补救合成脱氧核苷酸，用以满足其组织细胞的分裂、生长以及维持生理功能 的需要。 脱氧核苷酸是肠道系统发挥正常功能的重要营养素，它具有促进肠道的生长及成 熟，保护肠道系统免于受到自由基的攻击，调节肠道中的微生物系统的等很多方面的生 理功效。因此，外源性的补充脱氧核苷酸对促进胃肠健康具有重要的意义。 1 1 2 1 8 促进多种营养素的吸收和利用，促进机体的生长 脱氧核苷酸除了可调节脂肪代谢外，对三大营养要素的吸收和利用也起着调节作 用。如果蛋白质吃的不够，补充食物脱氧核苷酸能促进蛋白质的吸收及利用，消除低蛋 白饮食造成的各种不良危害，同时促进维生和矿物等营养素的吸收和利用。 对于哺乳动物的研究已经证实了补充脱氧核苷酸可以平衡体内的氮循环。研究表 明，手术后病人补充脱氧核苷酸类物质能促进体内氮的滞留从而增强人体对蛋白质的吸 收。脱氧核苷酸的这种作用可能是通过提高人体免疫能力或蛋白的节约效应而实现的。 补充脱氧核苷酸对哺乳期、断奶期的动物生长的影响较明显。在哺乳期仔猪的断奶 日粮中给与脱氧核苷酸，可减少因食物变化而导致的断奶腹泻，提高采食量和生长速度。 饲喂添加脱氧核苷酸的饲料还能够提高猪的产仔数量。婴儿食品添加近似人乳比例的脱 氧核苷酸可以使早产婴儿的平均增重量、身高、头围等指标均高于对照组。 1 1 2 1 9 其它方面的作用 8 沈阳农业大学硕士学位论文 补充脱氧核苷酸，除了活化细胞，增强免疫机能，促进新陈代等功能以外，还具有 健美、健脑及防治多种功能性疾病的作用。例如减少皱纹、青春痘、黄褐斑等皮肤问题 的发生，降低人体血胆固醇含量，有助于心脏病、白内障、肺气肿、糖尿病、关节炎等 疾病的防治。 此外，饮食脱氧核苷酸还可提高机体对环境变化的耐受力，具有显著的抗疲劳，增 强机体抗寒、暑能力，促进氧气利用等，还能促进生殖系统的发育以及改善痴呆等某些 神经功能障碍。 脱氧核苷酸具有十分重要的营养保健价值，有必要科学合理的补充。 1 1 2 2 脱氧核苷酸在临床上的应用 脱氧核苷酸是生物体内重要的生化物质，也是基因工程中的重要试剂。随着人们对脱 氧核苷酸研究的不断深入，发现其在很多疾病的治疗及疗后恢复上起有积极的作用，目 前医用的脱氧核苷酸主要以注射液及片剂为主，用于以下疾病的治疗中： 1 1 2 2 1 用于增强免疫功能 ， 脱氧核苷酸类药物，可以使辅助性t 淋巴细胞( t h ) 对免疫刺激发生正常的反应， 脾淋巴细胞经刀豆蛋白a ( c o n a ) 刺激后，白细胞介素2 ( i i ，2 ) 的产量提高，这使机 体对致病菌感染的敏感性减弱，对机会致病菌的抵抗能力加强。 脱氧核苷酸作为合成d n a 的单体物质是免疫造血干细胞的重要调节营养物，对骨 髓细胞和外周血中性粒白细胞都是必需的。腹腔注射或口服脱氧核苷酸类药物可加速中 性粒白细胞的产生，促进造血细胞的生长，对老年人骨髓干细胞分裂增生能力的减弱有 针对性的改善作用。 对于大面积烧伤和手术后的患者来说，静脉或肠道给予脱氧核苷酸也能有效的增强 免疫力，减少并发症的发生和缩短住院时间。 1 1 2 2 2 用于急、慢性肝炎的治疗和治疗后的恢复 肝脏是人体核苷酸从头合成的重要场所，肝炎患者的肝细胞受病毒侵染后大量损 伤、死亡，肝功能严重下降，体内脱氧核苷酸的代谢量增加，自身合成的量己不能满足 生理需求，用于修复和复制d n a 的脱氧核苷酸原料不足，特别是血液、淋巴、脑等这 些不能自身合成脱氧核苷酸的免疫组织和神经组织处在严重的“营养不良”状态，而同 时已经受伤的肝脏仍然要继续超负荷的工作，长此下去，机体内部就形成了恶性循环。 9 第一章前言 采用脱氧核苷酸类药物，可被机体直接，或经简单的分解后吸收，用以补充d n a 的复制和修复所需的脱氧核苷酸，保证d n a 的健康( 只有健康的d n a 才能指导受伤 组织的修复和再生) ，增强机体抗病毒能力和对营养素的吸收能力，同时促进了脱氧核 苷酸的补救合成，抑制了耗能的从头合成，这就大大的减轻了肝脏的工作量，对于恢复 和维持正常的肝功能具有重要的作用。 乙型肝炎感染者有1 3 发展成慢性乙型肝炎，所以在急性期清除乙肝病毒是防止发 展成慢性乙型肝炎的关键。h b v 感染的慢性化主要是人体免疫功能低下所致，但引起免 疫功能低下的原因不明。近来认为，特定免疫应答及其效应机制主要有分泌不同细胞因 子的t 细胞亚群调节，且t 细胞亚群功能与乙肝慢性化有关。脱氧核苷酸钠( d n a ) 富含腺嘌呤核苷酸( a m p ) 、鸟嘌呤核苷酸( g m p ) 、胞嘧啶核苷酸( c m p ) 、胸腺 嘧啶核苷酸( t m p ) 等四种核苷酸成分，参与体内核酸代谢过程，具有调节外周淋巴细 胞功能，促进淋巴细胞分泌白介素2 和促进内源性干扰素合成；促进自然杀伤细胞的细 胞杀伤活性，调节t 细胞功能；增强单核细胞的趋化及吞噬作用，抑制病毒复制，并具 有提高细胞酶活性和生物电活性，维持肝细胞膜稳定性，促进体内半胱氨酸、谷胱苷肽、 辅酶a 等重要物质的合成，提高肝脏的解毒功能，促进肝功能恢复。应用脱氧核苷酸钠 治疗急性乙型肝炎有利于恢复肝脏功能，提高机体免疫功能，抑制病毒复制，清除乙肝 病毒，减少慢乙肝发生率，无明显不良反应，值得推广使用( 许爱民等，2 0 0 5 ) 。 脱氧核苷酸钠联合a 干扰素治疗慢性乙型肝炎取得了良好的疗效。目前单独应用a 一 干扰素治疗的疗效下降，而增加单次剂量以增强抗病毒作用的同时加重乏力、头痛、食 欲不振、黄疸及可能造成趟j 、a s t 、g g t 、t b i l 等升高，w b c 、p l t 等下降的不良反 应也增加。当早期联合脱氧核苷酸钠注射液治疗不但提高了抗病毒疗效，使h b s a g 、 h b e a 9 6 , q 转率和h b vd n a 定量复常率提高2 0 0 6 0 ，而且使改善肝功能及纠正骨髓抑制现 象方面疗效提高9 0 。脱氧核苷酸能够调节外周淋巴细胞功能，促进淋巴细胞分泌白介 素2 和促进内源性干扰素合成，促进自然杀伤细胞的杀伤活性，调节t 细胞功能，增强 单核细胞的趋化及吞噬作用，抑制病毒复制，提高免疫系统识别和清除能力，有效纠正 免疫抑制。脱氧核苷酸钠注射液可利用体内游离的核苷合成核苷酸，直接提供给脑、骨 髓、肝脏、脾脏等器官，促进d n a 合成和分裂，有利于维持各项生理功能，促进细胞增 殖和组织修复。减少了a 干扰索引起免疫反应导致肝细胞损伤，加快了肝功能恢复，同 时降低了骨髓抑制作用( 姜波和黄晶，2 0 0 4 ) 。 1 0 沈阳农业大学硕士学位论文 口服脱氧核苷酸，同时补充维生素和微量元素还可达到预防脂肪肝的目的。另外肝 病患者常常伴有不同程度的营养不足，可通过饮食疗法来纠正，一般不需要药物治疗。 对于有严重营养不良、维生素缺乏、进食量少或长期静脉内补液的患者，在补充脱氧核 苷酸的同时还应额外补充维生素、矿物质和微量元素。 1 1 2 2 3 用于治疗白细胞减少症，包括肿瘤患者放疗、化疗后的白细胞减少 临床上，混合5 脱氧核苷酸具有增强骨髓造血机能的功能，对放疗、化疗过程中引 起的白细胞减少症有良好效果。很多实践证明，在多种促白细胞生成药物临床应用中， 以核苷酸类物质( 其中主要是肌苷、脱氧核苷酸) 对抗癌药、放疗或氯霉素等因素所致 的白细胞减少的疗效较为突出。因此，临床医学认为，对此类疾病在针对病因治疗的同 时可选择使用脱氧核苷酸药物，服用4 6 周，白细胞回升效果明显。 脱氧核苷酸钠具有增强机体代谢，促进造血功能等作用。核苷酸是生物体内重要的 低分子化合物，具有许多生理功能，是遗传物质d n a 、r n a 的前体，是生理、生化过程 的调节物质，参与体内物质代谢。核酸代谢疗法的作用机制是通过改善每一个细胞的活 力，提高机体各系统的自身功能和自我调节功能。达到最佳综合状态和生理平衡。d n a 单核苷酸钠的分解产物嘌呤和嘧啶可促进造血干细胞分化增殖为中性粒细胞，增强中性 粒细胞趋化性及吞噬和杀灭细菌的能力。d n a 单核苷酸钠可提高骨髓造血机能活性，促 进肠道内铁的吸收。而白细胞减少症的发病与造成血干细胞生成损伤和粒细胞破坏、消 耗过多有关。本组资料提示，d n a 单核苷酸钠注射液治疗白细胞减少症有效率达8 8 5 ， 而对照组仅6 6 ，两组比较p o 0 5 ，有最著意义，且d n a 单核苷酸钠注射液治疗过程中 无明显毒副作用，价格适宜，在临床治疗白细胞减少症的药物中，不失为一种良好的治 疗药物( 吴晓芳，2 0 0 2 ) 。 1 1 2 2 4 用于血小板减少症、贫血及再生障碍性贫血等血液疾病的治疗 临床上用于提升血小板、血细胞和治疗贫血的药物中，脱氧核苷酸片剂和注射液已 被广泛采用，并且有肯定的疗效。如巨幼细胞性贫血( m e g a l o b l a s t i c m a c r o c y t i c a n e m i a ) ， 是因体内缺乏维生素b 1 2 或叶酸而影响了脱氧核苷酸的从头合成导致的一种脱氧核苷酸 合成障碍性贫血，亦可由遗传性或药物等获得性d n a 合成障碍引起。 叶酸和维生素b 1 2 与核苷酸的合成有密切的关系，当体内缺乏这些物质时，核苷酸 特别是胸腺嘧啶脱氧核苷酸的合成减少，以致骨髓中幼红细胞d n a 的合成受到影响， 细胞分裂增殖速度明显下降。此时血红蛋白的合成虽也有所减弱，但影响较小。幼红细 第一章前言 胞因分裂障碍而使细胞增大，形成巨幼红细胞( m e g a l o b l a s t ) 。由这种巨幼红细胞产生 的成熟红细胞，其平均体积也较正常的红细胞大，可在周围血液中见到。另外，当叶酸 缺乏时，白细胞分裂增殖受到同样的影响，周围血液中粒细胞也同样由于脱氧核苷酸不 足而产生分裂障碍，导致体积偏大，核的分叶数增多，生理功能受到影响。 人类肠道内的一些细菌能够合成叶酸，维生素b 1 2 的来源也比较丰富，因此一般不 会发生缺乏症，但在吸收不良，代谢失常，组织需要过多以及长期使用肠道抑菌药物或 拮抗药物等状况下，就会造成维生素b 1 2 和叶酸缺乏引起脱氧核苷酸合成障碍。此时若 能够及时补充脱氧核苷酸，可以有效的缓解和治疗因缺乏叶酸而导致脱氧核苷酸合成不 足引起的恶性贫血及血小板、白细胞的减少。此外，脱氧核苷酸可以促进基因的健康和 多种营养素的吸收、利用，对于改善缺铁性贫血等多种血液疾病都有较好的效果。 1 1 2 2 5 用于治疗冠心病、心肌梗塞、心肌炎 冠心病是冠状动脉及其分支粥样硬化，管腔狭窄或阻塞导致心脏供血不足引起的心 脏病变。心肌梗塞是在冠状动脉粥样硬化病变的基础上并发血管腔内血栓，形成冠状动 脉闭塞，血流中断，使部分心肌因严重持久性缺血发生局部坏死。心肌炎是由多种原因 引起的心肌局限性或弥漫性的炎性病变，其病因可为感染性因素( 如由细菌、病毒、立 克次体等) 引起，也可为化学品、药物、毒物或过敏因素所致。 许多此类疾病的发生、发展都与脂质过氧化的程度密切相关。血管壁过氧化脂质的 含量越高，动脉粥样硬化程度就越高，血清过氧化脂质的含量也越高，患高血压、心肌 梗塞、糖尿病、高血脂症和肝损害等疾病的可能性就越大。脱氧核苷酸具有非常好的抗 氧化作用，可用于此类心脏病的临床治疗和预防中。脱氧核苷酸是内源性的自由基清除 剂和抗氧化剂，其碱基的氮氧原子能够捕获氧化过程中形成的自由基，减少脂质过氧化 的发生，降低胆固醇含量。同时脱氧核苷酸能增加单不饱和脂肪酸含量和血清高密度脂 蛋白的水平，又是多不饱和脂肪酸合成的重要调节物，在促进1 8 c 脂肪酸转向为2 0 2 2 c 更长的不饱和链的过程中起着重要作用。治疗和预防血液高粘稠和血管粥样化引起的疾 病。 病毒性心肌炎己成为常见的心脏病之一。目前西医的主要治疗方案是采用促进心肌 代谢的药物( 其中的很大一部分都是脱氧核苷酸及核苷类物质) ，如静脉滴注脱氧核苷 酸、三磷酸腺苷( a t p ) 、肌苷和环化腺苷酸等，同时可用一些抗病毒及抗生素药物配 合治疗，能使心肌炎症状得到较好的缓解。 沈阳农业大学硕士学位论文 病毒性心肌炎是指嗜心性病毒( 主要指柯萨奇、埃可、流感病毒等) 感染引起的心 肌局灶性或弥漫性炎症病变，有关病毒性心肌炎的病因与发病机制目前尚不完全清楚， 研究认为；病毒及其毒素直接侵犯心肌并引起自身免疫反应和免疫失调，损伤血管内皮 和心肌细胞，使心肌细胞缺血和炎性细胞浸润，产生大量氧自由基，引发细胞膜内脂质 过氧化损伤，产生脂质过氧化物，使细胞膜通透性增加，钙离子大量内流，细胞内钙超 载导致细胞坏死。因此，扩张冠状动脉、保护血管内皮完整、增加心肌供氧、减轻心 肌耗氧、减少氧自由基产生，对于防止心肌细胞受损、恢复心脏功能具有重要意义。脱 氧单核苷酸参与体内核酸代谢过程，对肝脏、心脏、血液系统、免疫系统等多器官、系 统具有广泛的药理作用。d n a 单核苷酸钠注射液联合其药物联合用于治疗急性心肌炎取 得较好疗效。d n a 岸- 核苷酸钠注射液可以改善受损心肌细胞功能以及防止心肌细胞进一 步受到损伤。此外，d n a 单核苷酸钠注射液还具有抗病毒和调节机体免疫力的作用。核 酸是维持正常细胞免疫所必需的营养物质，由于免疫系统没有“从头合成途径”合成核苷 酸的能力。补充外源性核苷酸可有效地促进机体维持正常免疫功能。d n a 单核苷酸钠注 射液具有调节外周淋巴细胞功能，促进淋巴细胞分泌白介素a 干扰素，促进自然杀伤细 胞的细胞杀伤活性，调节t 细胞功能，增强单核细胞的趋化及吞噬作用等，因此，d n a 单核苷酸钠注射液在抗病毒治疗中也发挥重要作用。病毒性心肌炎的发生发展与病毒直 接侵犯心肌以及病毒或毒素引起的免疫失调有直接关系。在急性期的治疗中，抗病毒治 疗尤其具有现实意义。对急性病毒性心肌炎早期加用d n a 单核苷酸钠注射液取得较好疗 效，d n a 单核苷酸钠注射液具有抗病毒及调节机体免疫功能的作用。研究结果表明， d n a 单核苷酸钠注射液在急性病毒性心肌炎的治疗中可以通过多种药理作用发挥重要 的治疗作用，耐受性好，无严重不良反应，值得在临床中推广应用( 曾智桓等，2 0 0 6 ) 。 1 1 2 2 6 用于促进大面积创伤的修复 修复是指组织缺损后，由周围健康组织再生来修补恢复损伤的过程。再生是指组织 损伤后细胞分裂增生以实现受损部位修复的过程。可见这些生理作用都是在细胞的水平 上进行的。伤口的修复正是通过血管组织、结缔组织、上皮组织等组织细胞的再生来完 成的。而d n a 是细胞中最重要的核心物质，它指导细胞的分裂、生长和分化的进行。 当机体某些组织大面积损伤后，周围健康的组织细胞会加速分裂，以修复再生受伤 的组织。在细胞的分裂繁殖过程中，d n a 起着指导作用。细胞分裂首先从d n a 的复制 开始，这就需要大量的脱氧核苷酸作为合成d n a 的原料，但是，由于大面积的损伤常 第一章前言 常伴随着感染等现象的发生，机体免疫系统处于紧张的工作状态，免疫力下降，体质减 弱，很多生理功能严重失调，影响了脱氧核苷酸的从头合成，导致细胞分裂障碍，影响 创伤组织的修复。科学合理的补充脱氧核苷酸，可以促进d n a 的健康合成，加速细胞 分裂和组织分化、再生，在促进创伤组织恢复的同时增强机体免疫力，避免感染的发生， 在临床上的应用效果较好。 1 1 2 2 7 用于各种慢性消耗性疾病的营养支持 患有肿瘤、贫血、结核、慢性肾功能衰竭等慢性消耗性疾病或长期营养不良的人， 由于长期处于不健康状态，自身体质下降，免疫力低下，很多生理功能失调。对于这样 一类病人使用脱氧核苷酸类药物，能有效的缓解症状，调节免疫功能，增强病人体制， 具有很好的辅助治疗作用。 化疗药物以其不同机理不仅能杀伤肿瘤组织，同时也对正常组织细胞与机体脏器的 生理功能有一定程度的破坏，尤其抑制机体免疫功能和骨髓造血功能，从而影响化疗的 继续进行，严重者引起继发的混合感染而难以控制，因此防治化疗所导致的毒副反应对 癌症治疗尤为重要。d n a 单核苷酸钠的减毒增效作用可能与促进蛋白质的合成代谢，并 可能增强l u ( 细胞的抗肿瘤性，从而有助于抑制肿瘤成长，它还可以减弱骨髓抑制的作 用机理可能在于为血细胞增殖提供充足原料，提高骨髓造血机能及细胞免疫功能刺激淋 巴细胞增生，提高自然杀伤细胞活性从而恢复机体抗病能力( 张月圆和张耀华，2 0 0 3 ) 。 肺结核是一种慢性传染病，实践证明，合理的抗结核药物疗法是彻底治愈肺结核最 重要的方法。抗结核药物治疗的基本原则是早期、适量、联用、规律和全程，如果中途 换药或停药则对彻底治疗肺结核非常不利，容易产生耐药菌，为今后复发埋下隐患。目 前常用的抗结核药物主要有利福平、异烟肼、吡嗪酰胺、链霉素、乙胺丁醇等。这些药 物的主要副作用之一是对肝功能有一定损害。联合应用时对肝细胞功能的损害更大，严 重者甚至出现急性肝坏死，危及生命。肝穿刺活检证明药物性肝损时可造成肝细胞脂肪 变性、肝细胞坏死、胆汁淤滞等多种病理改变。寻找有效的改善肝功能、减轻抗结核药 物副作用的辅助性治疗药物，从而保证抗结核治疗方案的规律、全程完成，对于提高肺 结核治愈率具有重要意义。 d n a 单核苷酸钠注射液在抗肿瘤和抗感染治疗中发挥重要作用。肺结核的发病及转 阴与机体免疫功能状态密切相关，多数肺结核患者在发病和治疗过程中伴有不同程度的 免疫功能低下，提高患者免疫功能对于彻底清除结核菌、减少耐药菌产生和残留、提高 1 4 沈阳农业大学硕士学位论文 治愈率、降低复发率都具有重要意义。研究表明：患者在应用d n a 单核苷酸钠注射液治 疗4 周后复查外周血i g g 、l e a 、i g m 水平、外周血t 淋巴细胞比例c d 3 和c d 8 t 淋巴细胞 亚群的比例增加，治疗后体液免疫和细胞免疫指标均明显