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Hypoglycemic Effect and Mechanism of A1998──a New Steroid from Marine Origin

海洋新化合物A1998降血糖作用机制研究



全 文 :· 药理实验与临床观察 ·
海洋新化合物 1 A9 9 8 降血糖作用机制研究△
中山大学药学 系药物 药理研究室 (广州 1 50 2 7 ) 5许东晖 . 许 实波
摘 要 海洋 新化合 物 A1 9 9 8 6. 4, 19 . 2 , 5 7 . 6 m g k/ g 剂量 可明显 降低四 氧啥吮及链脉霉素所致
小 鼠糖 尿病模型 的血 糖 含量 , 增加 A I1C 3 所致 急性衰 老大 鼠血细 胞膜 N a 十 , K 十 一 A T P 酶 活性 . 使
A IC I: 所致 急性衰老大 鼠细 胞膜上活性受到损伤 的 N a + , K气A T P 酶活性恢复 , 增 强胰岛细胞对葡
萄糖反应 的敏感性 , 从而起到降低血 糖的作用 。
关扭词 新化合物 A 1 9 9 8 N a + , K气 A T P 酶 降血糖
H y p o g l y e e m i e E f f e e t a n d M e e h a n i s m o f A 1 9 9 8— a N e w S t e r o i d f r o m M a r i n e O r i g i nX u
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u i a n d X u S h i b
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r u g s a n d P h a r m a e o lo g y
,
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,
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v e r s i t y
,
G
u a n g z h o u 5 1 0 2 7 5 )
A bs t r a e t T h
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c o m p o u n d A 1 9 9 8
,
d i ( 3卜h y d r o x y 一 a n d r o s t 一 5 一 e n 一 1 7 一o n e ) a d i p a t e w a s i s o la t e d a n d
m o d i f ie d f r o m th e m a r i n e e r e a t u r e o f A s t e ar
s a m : ` er n s i s
·
A t d o s e s o f 6
·
4
,
1 9
·
2 a n d 5 7
·
6 m g / k g ( P
o
)
,
i t e a n
m a r k e d l y r e d u e e b lo o d g l u e o s e l e v e l o f d ia b e t ie m ie e in d u e e d b y a l lo x a n o r s t r e p t o z o t o e i n ; in e r e a s e t h e a e t i v i
-
t i e s o f N a +
,
K +

A T P
a s e o n r e d
e e l l m e m b r a n e o f a c u t e s e n e s e e n t m ie e i n d u e e d b y A IC 13
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s e n s i t iv i t y o f is l e t o f I
J a n g e r h
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u e e b lo o d g lu e o s e
.
K e y w o r d s A 1 9 9 8
n e w s t e r o id h y p o g l y e e m i e a e t i o n N a +
,
K
+ 一
A T P
a s e
海洋新化合物 A 1 9 9 8 是从海洋生物海
星 (多棘 海盘 车 ) A s t e r i a : a m ,`二 , , 5 1、 中分 离
并经结构修饰获得的新化合物 . 已 获国家 医
药用途发 明专利 (公开号 C N l l 7 6 7 8 6 A ) , 海
星含有街醇 、 皂 昔 、 菇类等多种活性物质 , 具
有抗癌 、 抗菌等药理作用 乙’ 1 2二 , 我们对 A 1 9 9 8
降血糖药理作用及机制进行 了实验研究 。
1 材料
1
.
1 药品及样品 : 己 二酸 (5 一雄 街烯 17 酮 -
3件经基 )二酷 ,代 号 A 1 9 9 8 , 国家医药用途发
明专利 , 由中山大学药学 系药物化学研究室
提供 ; 阳性对照药 : 格列本脉片 , 津卫 药准字
( 1 9 8 1) 第 0 0 1 2 31 号 , 天 津市力生制药厂 ; 链
脉霉素 ( S t r e p t o z o t o e i n ) , 由 S i g m a C I飞e m i e a l
C o
· 生 产 ; 四 氧 喻 陡 ( A l l o x a n ) , 由 S ig m a
C he m ic al C
o
。 生产 ; 血糖测 定试剂 盒 ( 葡萄
糖氧化酶 一过氧化物酶法 ) , ( 9 3 )卫药准字 D -
2 1

7 号 , 保 定 长城 临床 试 剂公 司 ; O u a b a i n
(哇 巴 因 ) , 由 J a p a n N a e a l a i T e s q u e 生产 。
1
.
2 动物 : N I H 系小 鼠 , 体重 ` 2 0 士 2 ) g , 合
格证号 9 7 A O 1 8 , 5 1) 系大鼠 . 体重 ( 2 5 0士 2 0 )
g
, 实验动物合格证号 : 97 A 0 1 7 , 由广东省医
学实验动物中心提供 。
2 方了去与结果
2
.
1 实 验 值 均 采 用 美 国 P r im e r o f B i o -
st at is it cs 统计软件进行统计学处理 , 并用 t -
t e st 分 析 t 值法分析组 间差 异的显 著性 , 结
果以均值士标准差表示 (牙士 : ) 。
.
A d d
r e s s : x u oD
n g h u 一 , eD
p a r tm e
x i t o f p h a r m a e y
,
Z h o n g s h a r一 U n i v e r s i t y , G l几a n g z h o u
许东 晖 男 , 中山 大学药学 系讲 师 , 天 然药物学博士 , 广东省药理学会理事 , 曾在加 拿大蒙特利尔心脏研究 所从事老年
性痴呆症 、 心律失常 、 脑 中风相关基 因的克隆 , 分别 建立 高通量药物 筛选模 型 。 “ 海洋 天 然活性 产物抗 氧化的应 用研 究 ” 获
1 9 98 年广东省高校科技进步 二等奖 , 《 天 然产物 生理 活性研究论 文专辑 》 (2 册 )获 1 9 9 6 年广东省高教厅科技进步二等奖 , 现
承担国家新药研究基金项 目 等多项 国家级项 目 , 获国家发 明专利 3 项 。
△国家 “ 九 · 五 ” 重点科技攻关项 目《海洋生物活性物质 》 (编号 9 6一 C O Z一 () 4 一 ()l )
·
7 5 2
·
2
.
2A 9 9 18 对四 氧啥陡所致小 鼠糖尿病模
型 的 影 响 : 选 择 健 康 N I H 系 小 鼠 , 雄 性 ,
(2 O士 2 ) g , 80 只 , 随机选择 功 只小鼠作为正
常对照组 , 另外 70 只禁食 12 h 后 , iP 四氧喃
吮 2 5 0 m g / k g 体重 , 6 h 后 i p Z· 5 9 / k g 的葡
萄糖液 ,使小鼠安全渡过低血糖相 , 随后小鼠
提供食物和饮 水 , 36 h 后再禁食 12 h , 从小
鼠眼眶静脉取血 ,测定血糖值 , 选择血糖值大
于 1 1 . 1 m m ol / L 的小 鼠 5 0 只 , 随机分 成 5
组 , 即高 血糖对 照组 、 A 1 9 9 8 低 、 中 、 高剂 量
组 、 阳性对照组 (格列本脉组 ) ,连同正常对照
组 ,按表 1 剂量 19 ,连续给受试样品 12 d 。 末
次给受试样品前禁食 12 h ,小 鼠给受试样品
后 l h 眼眶静 脉取 血 , 采用血糖 测定试剂盒
测定血糖含量 ,结果见表 1 。
表 1 A 1 9 , 8对 四权喷吮所致小鼠怕 尿病模型
的影响 (牙士 s , n 一 1 0 )
有非常显著性差异 ,而且具有明显的量效关
系 。
表 2 A l , , 8 对链服 . 素所致小吸枯尿病模型
的影晌 ` 士 : , n = 1 0 )
组别 剂量 ( m g /k g ) 降糖率(% )
正常对照
高血糖对照
A 199 8
l %C M C
1%C M C
;:
格列本脉
血糖值 (m m o l/ L )
5
.
8 7士 O, 97 井 甘 嘴
22
.
11士 1 . 9 4
19
.
33士 1 . 24 匆 祖
14
.
6 9士 1 . 52 与 ”
9
.
2 3二 1 . 0 1 ` 书 “
15
.
73 二 1 . 28 朴 ` ’
;:
::
`
与高血搪对照组相 比 : ” P < .0 01 ” ’ 尸< .0 0 01
从表 1 结果 可知 ,新化合物 A 1 9 9 8 .6 4 ,
19
.
2
,
57
.
6 m g / k g 体重给受试样品剂量小鼠
血清血糖 值 ( m m ol / L ) 分 别为 1 9 . 3 士 l · 2 4
( P < 0
.
0 1 )
,
1 4
.
6 9 士 1 . 5 2 ( P < 0 . 0 0 1 ) ,
9
.
2 3士 1 . 0 1 ( 尸 < 0 . 0 0 1 ) , 降 糖 率 分 别 为
1 2
.
6%
,
3 3
.
6%和 5 8 . 3% , 与高 血糖对 照组
相 比 , 具有非常显著性差异 , 而且具有明显的
量效关系 。
2
.
3 对链脉霉 素所致 小鼠糖尿病模 型 的影
响 : 实验动物 , 分组及操作 同 2 . 1 , 同链脉霉
素代替四 氧喃陡 , 结果见表 2 。
结果可知 , 新化合 物 A 1 9 9 8 6 . 4 , 1 9 . 2 ,
57
.
6 m g / k g 体重给受试样品剂量小 鼠血清
血糖 值 ( m m ol / L ) 分别为 1 8 . 93 士 1 . 20 (尸 <
0
.
0 0 1 )
,
1 5
.
4 9 士 1 . 2 2 ( P < 0 . 0 0 1 ) , 1 0 . 4 6土
0
.
9 0 ( P < 0
.
0 0 1 )
, 降糖 率 分 别 为 1 8 . 5 % ,
3 3
.
3 %和 5 4 . 9% , 与高血糖 对 照 组相 比 , 具
欢中草药 》 19 9 9 年第 3 。 卷第 10 期
组别 荆 t ( m g /k g ) 血精值 (m m o l / L ) 降抢率 (写)
正常对照 1% C M C 6 . 18士 0 . 88 “ ` 一
高血锗对照 l % C M C 2 3 . 2 1士 1 . 24 一
A 199 8 6
.
4 1 8
.
9 3士 1 . 20… 18 . 519 . 2 1 5 . 4 9士 1 . 22 . ’ . 3 3 . 3
5 7
.
6 1 0
.
4 6士 0 . 90 . 。 份 54 . 9
经烈本脉 二_
. _…. .3 9 _ 丝卫丝 l卫二兰一一兰丝匕一
与高血糖对照组相比 ; ’ “ P < 。 , 。01
2
.
4 对细胞膜 C a Z + , M g Z气 A T P 酶 活性的
影响 : 连续 1 5 d s e A IC 13 7 0 m g / k g 所致急性
衰老大 鼠在戊 巴 比妥钠麻醉下 ( 40 m g k/ g ,
i p )
,颈动脉取血 4 . 5 m L ,用柠檬酸钠 1 3 . 8 %
( 血样 一柠檬酸钠溶液 1 : 9) 抗 凝 , 立 即离心
( 3 0 0 o r /m i n
,
l o m i n )
。弃去血浆及表面绒毛
状细胞层 ,用 3一 5倍体积预冷的生理盐水悬
洗红细胞 1 次 ,在同样条件下离心 ,红细胞用
4 0 倍体 积预冷的 1 0 m m o l / L T r i s 一 H C I ( p H
7
.
6一 7 . 8) 溶血 , 后者在 4 C 静置 l h 左右 , 然
后离心 ( 1 2 0 0 0 r /m i n , 6 m i n , 6 ` C ) 。 弃去上清
液 ,用同样缓 冲液将沉淀反复洗 3 次 ,每次在
同样条件下离心 , 最后将呈乳 白色的红细胞
膜用上述缓 冲液制成每毫 升约 1 ~ L s m g
蛋 白膜悬液 , 按下列步骤 (表 3) 测定 不同浓
度受试样品 A 1 9 9 8 对 A T P 酶活性的影响 。
采 用 F ol in 酚 法测定 蛋 白含 量 , 以 0 . 2
m m o l / L K H
Z
P O
4 测各样品中磷含量 P i 值 。
iP 值 x 稀释倍数 x 时间倍数 x l m g p r /
m L = 酶活单位恤m o l / L · m g · p r / h ) 。
总酶活性一 M g , 十 一 A T P 酶 活性一 N a + ,
K 一 A T P 酶活性
表 4 结果得知 , 新化合物 A 1 9 9 8 在 10 X
1 0
一 5 , 5 o x 1 0 一 s m ol / L 给受试样品浓度下能
够增加 C a Z+ , M g Z ” 一 A T P a s e 活性 印m o l / L .
n l g
·
p r / h )
, 分别为 5 3 . 7士 1 3 . 2 ( P < 0 . 0 5 ) ,
6 0
.
3 士 1 4 . 9 ( P < 0 . 0 1 ) , 能 够 增 加 M g , + -
A T p a s e 活性恤 m o l / I J · m g · p r / h ) , 分别为
2 9
.
4 士 7 . 0 ( P < 0 . 0 5 ) , 3 2 . 9 上 7 . 4 ( P <
0
.
0 5 )
, 能够增加 N a 卞 , K + 一 A T P a s e 活性

7 5 3
.
衰 3 不同浓度 A l, , 8对 A T P 醉活性影晌的洲定步 -
试剂 底物管 ( m L ) 总 酶 ( m L )
0`11ù .人…02 5 0 m m o l / L T r i s一 HC I5 0 m m o l /L M g C 121 m o l / L N a C I
1 5 0 m m o l / L K C I
2 m m o l / L O
u a b a i n
1 m m o l / L C a C 12
A 1 9 9 8 10一 5 m m o l / L
膜蛋 白
4 0 m m o l / L N
a Z A T P
H ZO
O
.
O
.
O
.
O
.
O

O

O
.
O

C a Z+
,
M g Z+

A T P M g Z+

A T P
酶 ( m L ) 酶 ( m L )
0
.
2 0
.
2 0
.
2 0
.
2
0
.
1 0
.
1 0
.
1 0
.
1
0
.
1 0
.
1 0
.
1 0
.
1
0
.
1 0
.
1 0
.
1 0
.
1
0
.
1 0
.
1 0
.
1 0

1
0
.
1 0
.
1 0
.
1 0

l
0
.
1 一 0 . 1 一
0
.
0 5 0 0 5 0
.
0 5 0

0 5
0 1 0
.
1 0 1 0

1
0
.
0 5 0
.
1 5 0
.
15 0
.
2 5
` .上1上,

岌人
105
0.0.0
O

0

注 : 3 7 C , 水浴 3 0 m i n 。
表 4 A 1 9 9 8 对红细胞膜 C a Z+ , M g Z + 一A T P as e , N a + , K + 一 A T P a s e 活性的影晌` 士 s , n = 1 0 )
组别 剂量
( X 1 0 一 s m o l / L )
C a Z+
,
M g Z+

A T P a s e
( 拌m o l / L · m g · p r / h )
M g
Z + 一 A T P a s e
(拌m o l / L . m g . p r / h )
N a +
,
K +

A T P a s e
(卜m o l / L . m g . p r / h )
空白对 照组
A 1 9 9 8
10
6 U
3 9
.
6士 14 . 5
4 1
.
7士 14 . 1△
4 7
.
1士 10 . 0△
5 3
.
7士 1 3 . 2 .
6 0
.
3士 1 4 . 9 . 件
2 3
.
5士 5 . 0
2 4
.
6士 4 . 9△
24
.
7士 5 . 1△
29
.
4士 7 . 0 .
3 2
.
9士 7 . 4 备
15
.
5士 2 . 7
16
.
8士 3 . 0△
18
.
6士 3 . 0 .
2 1
.
9士 4 . 3 . 份 .
2 3 8士 4 . 1 二 番
与空白对照组相比 : △尸> 0 . 05 ` 尸 < 0 . 05 件 书 尸 < 0 . 01
( 拌m o l / L . m g · p r / h ) , 分别 为 2 1 · 9 士 4 . 3
( P < 0
.
0 0 1 )
,
2 3
.
8士 4 . 1 ( P < 0 . 0 0 1 ) ,与空白
对照组相比 ,具有显著性差异 。
3 讨论
肌醇代谢异常与糖尿病有密切关 系 : 已
知游离肌醇的去路主要是进入二磷酸磷脂酞
肌醉循环 ,合成磷脂酞肌醇 ( P l ) 。 而 IP 合成
酶能 促 使 胞 昔 二 酸磷 一二 酞 基 甘 油 ( C D P -
D G )和肌 醇合 成 P l 。 细 胞 内高水 平的肌醇
( 1
.
5 m m ol / L ) 是 维持 适 当 P l 水 平所 必需
的 。 糖尿病时会降低 C D P 一二酞基转移酶及
催化合成肌醇 一 1 磷酸的合成酶活性 ,造成 P l
合成减少 。 更主要的是 , 对于糖尿病患者高血
糖水平会干扰肾脏对肌醇 一 1 磷酸的吸收 。 肌
醇的吸收是一个耗能和依赖 N a ` 的过程 。 对
于糖尿病患者 , 高血糖促使 D 一葡萄糖和肌醇
相互争夺肌醇载体 ,使肌醇重吸收减少 , 造成
肌醇尿 , 由于细胞内肌醇水平降低 , 引起细胞
膜 上 IP 水 平 下 降 , 使 细胞 膜 上 N +a , K + -
A T P 酶活性降低 。 糖尿病与该酶活性减少有
关 。 胰岛素降低血糖 的作用机制是在于胰岛
·
7 5 4
.
. 书 书 尸 < 0 . 0 0 1
素结合到细胞膜受体后 , 激活胞 内的肌醇磷
脂特异性磷脂酶 C ( IP 一 P L C ) , 把细胞膜上与
P l 联结的多糖水解 , 生成专 门传递胰 岛素生
物信号的第二信使— 磷酸肌醇聚糖 s[] 。在实验性糖尿病动物模型 中 , 发现周围
神经肌 醇水平降低 , 同时运动神经水平的葡
萄糖抑制肾中肌醇的重 吸收 , 从而反常地增
加肌醇的排出 。 糖尿病患者周围神经病变与
N a
卜 ,
K 斗 一 A T P 酶活性减少有关 。 四氧啥咤或
链脉霉素化学试剂诱导的高血糖模型 作用机
制是利 用四 氧喃 吮或链脉霉素破坏胰 岛细
胞 ,使胰 岛素分泌不足而 引起高血糖药理模
型 。 从 四氧啥吮或链脉霉素所致小鼠糖尿病
模型 可知 , A 1 9 9 8 具有明显的降血糖作用 , 与
高血糖对照组相比 , 具有非常显著性差异 , 而
具具有明显的量效关系 。
C a
+ ,
M g
Z + 一 A T P 酶及 N a + , K 十 一 A T P 酶
活性实验中 ,证明 A 1 9 9 8 降血糖作用机制是
通过增 强细胞膜 N a + , K 气 A T P 酶 活性 , 使
A IC I
: 所致急性衰老大 鼠细胞膜上活性受到
损伤 的 N a ` , K 长 A T P 酶 活性恢 复 , 从而提
高细胞膜 上磷脂酞肌醇水平 , 有利于胰岛素
更多结合 到细胞膜受体 , 激 活胞 内 IP 一 P L C ,
生 成 专 门 传递 胰 岛 素 生物 信 号 的 第 二信
使— 磷酸肌醇聚糖 , 增强胰 岛细胞对葡萄糖反应的敏感性 ,从而对四 氧喷陡或链 脉霉
素化学试剂诱导的高血糖模型起到降低血糖
的作用 。
今 考 文 献
aB m
e e t D
, e t a l
.
C o m P B i o e h e m P h y s i o l
,
1 9 8 8
, g o B
:
14 1
M i n a l e L
, e t a l
.
N i t u r a l P r o d u e t s a n d B i o lo g i e a l A e t i v i
-
t i e s
.
T o k y o
:
U n i v e r s i t y o f T o k y o P r e s s
, 19 8 6
:
5 9
林 目光 , 等 . 细胞信 号转 导系统基 础医 学 与临床 . 天
津 : 天津科学技术 出版社 , 1 996 : 2 24
1叮山
( 1 9 9 9

0 3

2 8 收稿 )
鲤鱼精巢 D N A 抗脂质过氧化作用研究
中山医 科大学药理学教研室 (广州 5 1 0 0 8 9)
广东药学院预防医学系卫化室
中山大学生命科学学院药学系
唐孝礼 ’
周永红
许 实波
颜光美
摘 要 鲤鱼精巢 D N A 对组织 匀浆 自发 的或 由 F e , + 一 C y st ie n e 体系激发 的脂质过氧化作用 均有
显著 的抑制作用 , 在 。. 16 ~ 1 0。 拌 g / m L 浓度范 围内有明显 的剂量依赖关系 ; 小鼠 19 D N A 15 d , 其
脑 、 心 、 肝 中丙二醛生成量明显减少 ;小 鼠 19 D N A 45 d , 其脑和肝脏 中的脂褐素含 量明显低于空 白
对 照组 。
关健词 鲤 鱼精巢 脱氧核糖核酸 脂质过氧化 脂 揭素
S t u d i e s o n t h e A n t i

l i P id P e r o x i d a t i o n o f D N A f r o m C a r P S P e r m a r y
T a n g X i
a o li
,
Zh o u Y o n g h o n g
,
X u S h ib o
, e t a z
.
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a r t m e n t o f P h a r m a e o lo g y
,
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一 s e n U n iv e r s it y
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,
G
u a n g z h
o u 5 1 0 0 8 9 )
A b s t r a e t T h
e a n t i

l i P id P e r o x id a t io n e f f e e t o f d e o x y r i b o n u e l e ie a e id f r o m e a r P s p e r m a r y ( C SD N A )
w a s s t u d i
e d
·
R
e s u
lt
s o f t h e s t u d y s h o w e d t h a t C S D N A e o u ld m a r k e d l y in h ib it e it h e r s p o n t a n e o u s li p i d p e r o x i
-
d a t io n o r t h a t i n d u e e d b y F e , +

C y s t e i n e s y s t e m i n t is s u e h o m o g e n a t e s i n a d o s e

d
e p e n d e n t m a n n e r w it h i n t h e
r a n g e o f 0
.
1 6~ 1 0 0 拌g /m L . M D A e o n t e n t in t h e b r a in , h e a r t a n d l iv e r o f m ie e r e d u e e d o b v io u s l y a f t e r 19 a d -
m i n i s t r a t io n o f C S D N A f o r 1 5 d
.
L IP o f u s e in le v e l s in t h e b r a in a n d li v e r o f m i e e w e r e s ig n if i e a n t l y lo w e r e d a f
-
t e r 19
a d m in is t r a t io n o f C S D N A f o r 4 5 d a s e o m p a r e d w it h t h e e o n t r o l
·
K
e y w o r d s e a r p s p e r m a r y d e o x y r ib o n u e le ie a e id l ip id P e r o x id a t i o n l iP o f u s e in
鲤鱼既是一种常见食用鱼 , 又是一种常
用滋补中药 ,性味甘平 ,人脾 、 肾经 , 能利水消
肿 , 下气通乳 。 雄性鲤鱼在发情期 , 它的精巢
约 占体重的十分之一 , 精巢 的主要成分是核
蛋白 , 由鱼精蛋 白和 脱氧核糖核酸 ( D N A )组
成 。鲤鱼精巢的药用价值未见文献报道 , 为了
科学合理地利用鲤鱼精巢 , 我们进行 了鲤 鱼
精巢 D N A 的分离提取及其药理作用研 究 ,
发现鲤鱼精巢 D N A 的毒性极低 , 为实际无
毒级物质川 ; 小 鼠服用鲤鱼精巢 D N A 后 , 对
动物体内自身 D N A 的损伤具有 明显的保护
作 用川 ; 鲤 鱼精 巢 D N A 对果蝇和小 鼠的生
A d d r e s s
:
T a n g X i a o l i
,
D e p a r tm e n t o f P h a r m a e o lo g y
,
S u n Y a t
一 s e n U n i v e r s i t y o f M e d i e a l S e i e n e e s
,
G u a n g z h o u
唐孝礼 男 , 1 9 9 7 年 12 月毕业 于中山 大学生命科学学院药学 系 , 博士 学位 , 现在中山医 科大学药理学教研室从事博 士
后研究 工作 ,研究方 向为衰老生物学 和神经药理学 。 曾参加 国家 自然科学基金 、 广东省 自然科学基金等多项科研课题 , 已发
表论 文 1 0 余篇 。
《中草药 》 1 9 9 9 年第 3 0 卷第 10 期 . 7 5 5 .