油莎草须根油树脂成分及抗抑郁作用分析CSCD

揭示油莎草须根油树脂抗抑郁作用及成分。采用超高效液相色谱与串联四级杆飞行时间质谱联用技术分析油莎草须根油树脂化学成分;建立慢性不可预见温和应激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)抑郁小鼠模型,从动物行为学、神经递质含量变化、海马组织病理学考察油莎草须根油树脂抗抑郁作用。结果表明:油莎草须根油树脂含有酮类(68.891%)、酯类(8.787%)、醇类(4.258%)、烯类(0.374%)及其他物质(12.879%),主要成分为α-香附酮(59.536%)、吉马酮(5.875%)。CUMS抑郁模型小鼠给药后,油莎草须根油树脂显著缩短了小鼠强迫游泳静止时间,悬尾静止时间;显著提高了中央总路程、平均速度、中央持续时间,油莎草须根油树脂高剂量组明显提升了小鼠血清中5-羟色胺(5-HT)含量、去甲肾上腺素(NE)含量,油莎草须根油树脂高剂量组小鼠海马细胞排列整齐,神经元细胞膜基本完整。油莎草须根油树脂可能通过参与调节CUMS抑郁模型小鼠血清中5-HT和NE的表达,修复小鼠海马组织损伤来改善抑郁样行为。     

葵花籽蛋白对慢性不可预知温和应激小鼠的抗抑郁作用

葵花籽蛋白富含芳香族氨基酸。本研究旨在考察其作为食物主要蛋白来源时,对抑郁模型小鼠大脑多巴胺(dopamine,DA)和五羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)产生的影响,及缓解抑郁发生的作用。将C57BL/6J小鼠分别用大豆蛋白(模型对照,MOD)、葵花籽蛋白(SFSP)和乳清蛋白组(WPC,阳性对照)为主要蛋白源饲料饲养2月,进行慢性不可预知温和应激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)造模处理,用未造模动物作为正常对照(CON,10只/组)。SFSP显著预防CUMS引起的糖水偏好率降低、悬尾或强迫游泳不动时间延长,预防在旷场和高架十字迷宫的焦虑行为,效果与WPC相当。SFSP也提高了大脑海马组织5-HT、DA、去甲肾上腺素水平和脑源性神经营养因子,提高了血清色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸浓度和色氨酸与中性氨基酸比值。同时降低了血清皮质酮水平,提高抑郁小鼠皮层中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶活性,降低丙二醛和活性氧自由基水平。SFSP通过增加芳香族氨基酸吸收、提高海马单胺类神经递质浓度,和预防大脑皮层氧化应激发挥预防抑郁发生的作用。     

高强度间歇训练对小鼠抑郁行为的作用及机制

本文旨在明确高强度间歇训练(high-intensity interval training, HIIT)对抑郁的作用及其机制。用动物跑台建立小鼠HIIT运动模型，用慢性不可预测性温和应激(chronic unpredictable mild stress, CUMS)制备抑郁模型，用行为学实验检测小鼠的抑郁相关行为。结果显示，HIIT运动可改善CUMS模型小鼠的抑郁相关行为。Western blot和ELISA结果显示，和对照组相比，CUMS模型小鼠海马、内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex, mPFC)、杏仁核中糖皮质激素受体(glucocorticoid receptor,GR)蛋白表达水平下调，肿瘤坏死因子α (tumor necrosis factor α, TNF-α)含量增加，而HIIT运动能够有效逆转CUMS模型小鼠的这些变化。以上结果提示，HIIT运动能够产生抗抑郁作用，这为临床治疗抑郁疾病带来新的思路和手段。     

逍遥散对CUMS模型大鼠行为学及脑内单胺类神经递质的影响

目的:观察逍遥散对慢性温和不可预知应激(CUMS)模型大鼠的行为学及脑内单胺类神经递质含量的影响。方法:应用慢性温和不可预知应激程序对大鼠进行为期11周的造模,造模后3周,分别采用逍遥散(19.5g/kg、25.0g/kg)和丙咪嗪(15.0mg/kg)对模型大鼠进行为期8周的治疗。实验进程中,定期测定大鼠体重、糖水消耗量;应用开场实验测定大鼠爬行格子数和站立次数;造模、治疗结束后处死大鼠,解剖分离大鼠皮层和海马部位,采用荧光分光光度法测定5-HLAA、5-HT、DA和NE含量。结果:与正常对照组比较。大鼠造模后3周糖水消耗量、爬行格子数和站立次数均明显减少(P<0.01);与模型对照组比较,逍遥散19.5、25.0g/kg连续给药2周能显著增加糖水消耗量,但给药4周、7周对糖水消耗量影响不明显;与模型对照组比较,逍遥散25.0g/kg连续给药7周,对大鼠体重、爬行格子数和站立次数表现出提高趋势(P>0.05),逍遥散25.0g/kg连续给药8周,能明显提高模型大鼠皮层部位5-HT含量及海马部位5-HIAA含量(P<0.05,P<0.01)。结论:逍遥散对CUMS抑郁模型大鼠表现出抗抑郁作用,作用机制与影响脑内单胺类神经递质5-HT活性有关。     

金钗石斛提取物对慢性不可预见应激模型小鼠的抗抑郁作用

为了探讨金钗石斛提取物对慢性不可预见应激模型小鼠的抗抑郁作用,将BALB/c小鼠分为6组,即正常组、模型组、阳性药组(帕罗西汀),金钗石斛低(50 mg/kg)、中(100 mg/kg)、高(200 mg/kg)剂量组,灌胃给药两周后,除正常组外,其他组给予慢性不可预见性应激造模35天。造模结束后,通过糖水偏爱、新奇抑制摄食、强迫游泳实验和悬尾实验检测其行为学改变,采用LC-MS/MS测定各组小鼠应激后海马及皮层单胺类神经递质包括多巴胺(dopamine,DA)和5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)的含量改变。结果显示,与正常组相比,模型组小鼠糖水偏爱指数下降(P0.01);与模型组比较,金钗石斛各剂量组可显著逆转模型小鼠出现的糖水偏爱指数下降(P0.01),其作用与阳性药帕罗西汀相当;与正常组相比,模型组小鼠新奇抑制摄食潜伏期延长(P0.01);与模型组比较,金钗石斛各剂量组均可显著缩短新奇抑制摄食潜伏期(P0.01);与正常组相比,模型组小鼠悬尾的不动时间明显延长(P0.01),与模型组比较,帕罗西汀及200 mg/kg金钗石斛均可缩短悬尾的不动时间(P0.05);与正常组相比,模型小鼠在强迫游泳实验中不动时间无明显延长,各给药组的不动时间也未见明显改变(P0.05)。与正常组相比,模型组小鼠皮层和海马中的DA和5-HT含量明显减少(P0.05);帕罗西汀能使模型小鼠海马和皮层DA、海马5-HT含量明显增加(P0.05);金钗石斛低、高剂量组皮层DA含量与模型组相比显著性升高(P0.05),金钗石斛中、高剂量组海马DA含量与模型组相比显著性升高(P0.05);金钗石斛高剂量组皮层和海马5-HT含量显著高于模型组(P0.05),但金钗石斛中剂量组仅海马5-HT含量显著高于模型组(P0.01)。以上结果提示,慢性不可预见应激可导致小鼠的类抑郁样行为出现,而金钗石斛提取物能有效改善慢性不可预见应激模型动物的抑郁样行为学表现,并提高小鼠脑内的DA和5-HT水平。     

海马NMDA受体与神经肽Y在慢性应激性抑郁发生中的作用及其关系

本文旨在探讨N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid,NMDA)受体与神经肽Y(neuropeptide Y,NPY)在慢性应激抑郁发生中的作用与关系。建立慢性不可预见性温和应激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)抑郁模型,海马单侧分别微量注射非竞争性NMDA受体拮抗剂MK-801、NPY-Y1受体阻断剂GR231118和NMDA后,利用体重测量及糖水偏爱测试、强迫游泳及敞箱实验等方法观察动物行为变化,运用免疫组织化学方法检测海马CA3区和齿状回(dentate gyrus,DG)内NPY的表达。结果显示,CUMS组大鼠表现出抑郁样行为变化,海马NPY表达显著降低;海马微量注射NMDA或NPY-Y1受体阻断剂GR231118,动物行为学表现均与CUMS组相同,注射NMDA可使NPY表达显著降低;海马微量注射MK-801能明显改善应激引起的抑郁样行为表现,并使海马NPY表达增加。联合注射GR231118与MK-801后,GR231118可以显著减弱MK-801的抗抑郁样行为的效应。以上结果表明,CUMS可能使谷氨酸(glutamic acid,Glu)过量释放,NMDA受体过度激活,抑制NPY表达,导致抑郁发生。NPY抗抑郁作用主要是通过NPY-Y1受体实现。     

荆芥挥发油对脂多糖致抑郁样模型小鼠的抗抑郁作用研究

观察荆芥挥发油对脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)诱导的抑郁样模型小鼠的抗抑郁作用,探究其对NOD样受体热蛋白3(NOD-like receptor pyrin domain-containing 3,NLRP3)炎症小体的影响。本研究采用腹腔注射LPS建立抑郁样小鼠模型,给药组分别灌胃给予荆芥挥发油和盐酸氟西汀,给药结束进行糖水偏好试验和飞溅试验,评价荆芥挥发油的抗抑郁作用;酶联免疫法(ELISA)检测小鼠血清白细胞介素-18(interleukin-18,IL-18)和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor α,TNF-α)含量;尼氏染色观察小鼠海马组织CA3区神经元变化;蛋白质免疫印记法(Western blot)检测小鼠海马组织NLRP3、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶(cysteinyl aspartate specific proteinase, Caspase-1)、凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD,ASC)及Iba-1蛋白表达水...     

DS-1226对慢性限制活动大鼠的抗抑郁作用

目的研究人参皂苷水解脱糖产物DS-1226对慢性限制活动大鼠的抗抑郁作用,为抗抑郁药物的研发提供实验数据。方法将90只雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为6组,每组15只,分别为对照组（control）、模型组（model）、西酞普兰组（citalopram,100 mg/kg）、低剂量组（DS-1226,18.75 mg/kg）、中剂量组（DS-1226,37.5mg/kg）、高剂量组（DS-1226,75 mg/kg）。预防7 d给药后进行每天14 h连续28 d的限制活动造模并连续给药。造模过程中每周监测体重并在造模完成后进行糖水偏爱、新奇事物、自主活动实验,测试完成后处死动物取血清检测皮质酮含量。结果经过慢性限制活动应激后,模型组大鼠的体重和糖水偏爱指数降低,对新奇事物的探索行为以及自主活动尤其是中央区的活动减少,血中的皮质酮含量升高。但中剂量、高剂量的DS-1226和西酞普兰能不同程度的提高慢性限制活动大鼠的体重和糖水偏爱指数,增加对新奇事物的探索次数、探索时间、降低潜伏期时间,增加自主活动尤其是中央区的活动,降低血中皮质酮的含量。结论 DS-1226具有改善慢性限制活动大鼠抑郁行为的作用。     

JAK2-STAT3信号通路在天麻素改善小鼠抑郁样行为中的作用研究

摘要 目的：观察天麻素对小鼠抑郁症模型异常行为的改善以及Janus激酶2-信号转导和转录激活因子3（JAK2 -STAT3）信号通路的表达变化。方法：40只雄性昆明小鼠,随机分为正常组和模型组。模型组小鼠经过4周CUMS刺激建模,第6周检测小鼠行为学变化以验证建模效果。随后将模型组分为CUMS+生理盐水、CUMS+氟西汀以及CUMS+天麻素3个亚组,第7-8周继续进行CUMS刺激,同时对3个亚组小鼠腹腔注射给药。第9周再次进行行为学检测。取小鼠脑组织进行HE染色（hematoxylin-eosin staining）和蛋白免疫印迹（western blot）检测。结果：第6周检测结果显示：与对照组比较,模型组小鼠体重增幅显著降低（P＜0.001）,悬尾和强迫游泳不动时间显著增加（P＜0.001、P＜0.001）,糖水消耗率显著降低（P＜0.001）。第9周检测结果显示：与CUMS+生理盐水组相比,CUMS+氟西汀组和CUMS+天麻素组小鼠体重增幅显著增加（P＜0.001,P＜0.001）,强迫游泳不动时间显著降低（P＜0.001,P＜0.001）,悬尾不动时间显著降低（P＜0.01,P＜0.01）,糖水消耗率显著增加（P＜0.001、P＜0.001）。与CUMS+生理盐水组比较,CUMS+天麻素组小鼠JAK2、STAT3、IL-1β蛋白表达显著降低（P＜0.01、P＜0.01、P＜0.05）;HE染色结果提示,CUMS+生理盐水组小鼠神经元形态发生改变,细胞结构不清晰,细胞核固缩、深染;与CUMS+生理盐水组相比,CUMS+天麻素组小鼠神经元形态得到改善。结论：天麻素可以有效改善CUMS诱导的小鼠抑郁样行为,其作用可能与JAK2-STAT3信号通路关键蛋白的表达有关。     

顺铂联合氟西汀对肺癌伴抑郁小鼠干预的研究

目的通过顺铂联合氟西汀对肺癌伴抑郁小鼠进行干预,检测相关指标,观察氟西汀能否通过抗抑郁作用对肿瘤起到抑制作用。方法通过社交失败应激及皮下接种Lewis肺癌细胞株建立小鼠肺癌伴抑郁模型;ELISA方法检测血清皮质醇及IL-6水平;RT-PCR方法检测海马组织中脑源性神经营养因子(brain derived neurotropic factor,BDNF)mRNA表达;免疫组织化学方法检测肿瘤组织核转录因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)及血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)蛋白表达。结果双药组皮质醇与IL-6水平与模型组相比明显降低(P0.05);双药组海马BDNF mRNA表达显著升高(P0.05);双药组肿瘤重量、肿瘤组织中NF-κB及VEGF蛋白表达水平与单药组相比差异无显著性(P0.05)。结论氟西汀能够降低肺癌伴抑郁小鼠血清皮质醇水平并促进海马组织BDNF mRNA表达而发挥抗抑郁作用,但并未发现其抗抑郁效果能够抑制肿瘤进展。     

衰老与血管钙化

血管钙化是指体内钙磷在血管壁的异常沉积,是一个主动的、高度可调节的、类似于骨形成的生物学过程。血管钙化是引起心血管疾病发病率、病死率升高的重要原因,也是危害中老年人身体健康的广泛存在的病理现象。近年研究表明,衰老与血管钙化存在密切关系,衰老可以通过诱导血管平滑肌细胞成骨样转化、内皮细胞释放囊泡、细胞外基质重塑、DNA损伤、炎症反应、磷代谢失衡以及抗衰老因子如Klotho和Sirtuin 1的表达减少而促进血管钙化。     

心肌组织特异性Isca1敲除造成新生大鼠心脏结构异常

目的通过对心肌组织特异性Isca1敲除大鼠进行磁共振分析及病理学分析,探究心肌特异性敲除Isca1对大鼠心脏结构影响。方法繁育心肌组织特异性Isca1敲除大鼠,PCR技术鉴定大鼠基因型及基因敲除效率,对新出生0.5d及2.5d心肌组织特异性Isca1敲除大鼠进行核磁共振影像分析,对新出生2.5d心肌组织特异性Isca1敲除大鼠心肌组织进行H&E染色及透射电镜分析。结果心肌组织特异性Isca1敲除大鼠敲除效率大于78%;与野生型相比,0.5d心肌组织特异性Isca1敲除大鼠心脏未见显著扩张;2.5d心肌组织特异性Isca1敲除大鼠心脏右室呈扩张趋势;2.5d心肌组织特异性Isca1敲除大鼠肌纤维排列不齐,出现排列紊乱,无层次或极向,部分心肌纤维出现溶解断裂,肌节和Z线模糊,出现肌膜损伤,线粒体嵴断裂,肿胀明显。结论心肌组织特异性Isca1敲除造成新生大鼠心脏结构异常。     

国产卡泊芬净对曲霉菌的体外活性评估

目的以进口卡泊芬净(原研药)为对照,评估国产卡泊芬净(仿制药)对曲霉菌的体外抗菌活性及与进口卡泊芬净的一致性。方法 利用北京协和医院分离的75株侵袭性曲霉菌,采用CLSI推荐的微量液基稀释法对8种抗真菌药物进行体外敏感性试验。结果 棘白菌素类药物的MEC值总体低于唑类药物的MIC值,而米卡芬净的MEC 50 和MEC 90 比卡泊芬净低出2个梯度。除了对1株黄曲霉的MIC值为4 μg/mL,两性霉素B对其余74株菌株的MIC值≤2 μg/mL。全部菌株对伏立康唑和泊沙康唑均敏感,分别有16株烟曲霉、2株黄曲霉和5株黑曲霉对伊曲康唑耐药。国产卡泊芬净和进口卡泊芬净仅对11株曲霉菌的MEC值存在不一致,且国产卡泊芬净仅较卡进口泊芬净只低一个浓度梯度。卡泊芬净和米卡芬净对超过76%的曲霉菌24 h和48 h的药敏测定结果完全一致。结论 相较于唑类药物和两性霉素B,卡泊芬净对曲霉菌具有很好的体外抗真菌活性,且国产卡泊芬净与进口卡泊芬净的体外抗菌活性基本高度一致。     

X线全身照射对2型糖尿病KKAy小鼠造血免疫系统功能的影响

目的观察X线全身照射对2型糖尿病模型KKAy小鼠的造血免疫系统功能的损伤作用,并与对照C57小鼠进行比较。方法KKAy小鼠,分为对照组和照射组,照射组小鼠经X线全身照射,剂量4Gy,C57小鼠作为对照。照射后15d检测小鼠的外周血常规,流式细胞术检测骨髓中造血祖细胞、造血干细胞和长期造血干细胞的比例,脾中B细胞和T细胞的比例,胸腺中CD4CD8双阳性T细胞、CD4单阳性T细胞和CD8单阳性T细胞的比例。通过粒细胞集落形成能力实验评价小鼠造血祖细胞的功能。结果照射前KKAy小鼠的HSC和LT-HSC的比例低于C57小鼠。4Gy全身照射后,KKAy小鼠的外周血WBC、RBC、PLT、HGB和LYM%分别下降了68.42%、12.17%、8.78%、30.12%、70.84%;骨髓中HPC、HSC和LT-HSC的比例分别下降了34.02%、29.49%、35.74%;脾B细胞和T细胞的比例分别下降了57.85%、58.81%;胸腺CD4CD8双阳性细胞的比例下降了51.70%。KKAy小鼠的骨髓HSC、LT-HSC、外周血RBC和HGB的降低幅度显著低于C57小鼠。结论4Gy全身照射损伤KKAy小鼠的造血免疫系统功能,KKAy小鼠可能比C57小鼠表现出对电离辐射较强的耐受性。     

斑马鱼胚胎背腹轴建立的分子机制

脊椎动物胚胎发育起始于体轴的建立,是胚胎早期发育过程中最重要的事件之一。Wnt、BMP、Nodal和FGF等多个信号通路协同调控细胞分化和细胞运动,促进胚胎胚层的形成和空间上的分离,调控胚胎背腹轴、前后轴和左右轴线的分化,为胚胎进一步发育勾勒出蓝图。本文主要综述斑马鱼胚胎背腹轴建立的分子机制,包括背部组织中心简介;母源Wnt/β-catenin信号调控背部组织中心形成的分子机制;BMP信号调控背腹轴建立的分子机制。     

AlphaLISA检测金黄色葡萄球菌肠毒素E方法的建立

目的:利用AlphaLISA技术,建立新型均相检测方法,对金黄色葡萄球菌肠毒素E(SEE)进行检测。方法:采用2种SEE抗体建立AlphaLISA检测方法,羊抗肠毒多克隆抗体同受体微球偶联,SEE小鼠单克隆抗体标记生物素,并同偶联了亲和素的供体微球连接,3种组分与待测抗原形成双抗体夹心结构,680nm的光激发供体微球产生能量,将周围反应体系中的氧分子转变为激发态,并将能量传递给受体微球,产生520~620nm的荧光,荧光信号与抗原浓度正相关。对该方法的反应体系进行优化,验证其重复性、敏感性和特异性,并采用该方法检测菌液上清和食品模拟样本。结果:所建立的AlphaLISA检测方法重复性较好,批间变异系数和批内变异系数皆小于10%;检测SEE的灵敏度可以达到100pg/mL,并与其他几种毒素均无交叉反应,具有较好的特异性。该方法也能够准确地对金黄色葡萄球菌菌液上清中的SEE进行检测,对食品模拟样本的检测也有较好的灵敏度。结论:建立了检测SEE的AlphaLISA方法。该方法均相免洗,操作便捷,用时短,灵敏度更高,可对菌液上清和不同食品模拟样本中的SEE进行检测。     

贝氏柯克斯体九里株Ⅱ相突变体的克隆与鉴定

目的:克隆分离国内贝氏柯克斯体九里株Ⅱ相突变体,并利用基因组测序方法进行鉴定,为贝氏柯克斯体研究提供参考依据。方法:用半固体平板法克隆分离贝氏柯克斯体,对随机选择的克隆株CB01进行全基因组测序分析,将测序结果与国外贝氏柯克斯体不同克隆株的基因组进行比较分析。结果:CB01的基因组全长2.024 Mb,包含1个1.987 Mb的环状染色体和1个37.321 kb的质粒。与九里株Ⅰ相菌(RSA 493克隆)基因组相比,CB01多出5个重复序列,有1个25 997 bp的删除区,23个单核苷酸多态性位点(SNP)差异。与九里株Ⅱ相菌(RSA 439克隆)基因组相比,CB01同样多出5个重复序列,但仅有6个SNP差异。CB01与RSA 439的CBU_0533基因序列完全相同,可解释CB01缺失O抗原从而成为Ⅱ相菌。结论:贝氏柯克斯体九里株Ⅱ相菌克隆CB01与国外Ⅱ相菌RSA 439高度同源,CB01可用做国内贝氏柯克斯体研究用参考菌株。     

Smad2/3a对斑马鱼神经嵴细胞标记基因crestin表达的影响

目的 探讨Smad2/3a对脊椎动物神经嵴细胞发育的影响。方法 通过在斑马鱼胚胎单细胞时期显微注射smad2/3吗啉环修饰的反义寡核苷酸的方法,特异性敲降smad2/3基因的表达,至胚胎发育至6体节,利用整胚原位杂交检测神经嵴细胞特异性标记基因snail1b,sox10,foxd3和crestin的表达情况;通过casmad2 mRNA和smad3a mRNA显微注射的方法过表达smad2和smad3a,同样利用整胚原位杂交检测神经嵴细胞特异性标记基因crestin的表达情况;通过过表达casmad2及smad3a对下调smad2和smad3a的胚胎进行挽救。结果 smad2/3a被敲低后,crestin的表达量显著降低,而snail1b,sox10和foxd3的表达量无明显变化。smad3b被敲低后,crestin,snail1b,sox10和foxd3的表达量均无明显变化;过表达casmad2和smad3a均可导致crestin的表达量增高;过表达casmad2和smad3a可挽救由于smad2/3a敲降所造成crestin的低表达量。结论 Smad2和Smad3a对神经嵴细胞标记基因crestin的表达具有重要作用。     

CRISPR/Cas9与心血管疾病

CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)/Cas9(CRISPR-associated proteins)作为一种新型基因组编辑技术,为解释疾病的发生机制和治疗疾病提供了新方法。来自Ⅱ型原核CRISPR系统的CRISPR/Cas9能够通过单链向导RNA(single guide RNA, sgRNA)将Cas9核酸酶靶定到特定的基因组序列发挥作用。已经被成功用来进行基因编辑构建疾病模型,以进行相关领域的功能研究和疾病的治疗。CRISPR/Cas9技术正在迅速的应用于生物医学研究的各个领域,包括心血管领域,它促进了人们对电生理、心肌病、心律失常以及其他心血管疾病的更多了解,已经创建了靶向很多基因的细胞和动物模型,为新一类疗法打开了大门。本综述介绍了CRISPR/Cas9的作用原理、优点和局限性,以及在心血管疾病中的应用进展。     

沙尘暴对北京市空气细菌多样性特征的影响

亚洲沙尘暴携带着各类污染物质,严重影响下风向地区大气过程及生态系统和相关人群的健康。然而,沙尘天气对中国华北地区空气细菌群落及多样性特征影响的研究较少。以北京市为例,系统研究了沙尘暴对城市空气细菌多样性特征的影响。2015年4月,通过定点采样连续收集了一次沙尘暴及其前后4天的空气颗粒物样本,DNA提取、PCR扩增后进行16S rRNA基因高通量测序。共获得169122条高质量序列,生物信息学分析表明,北京市空气细菌物种多样性较高,沙尘暴不能引起细菌OTU数目的增加,但沙尘暴天气下细菌群落Pielou、Shannon和Simpson指数显著增加。菌群分类分析发现,北京市空气细菌由35个细菌门构成,其中变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度最高,分别占总序列的32.76%、28.09%、25.46%和6.32%;芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)次之,分别占序列总数的2.11%和1.81%,其他细菌门的相对丰度均低于1%。沙尘暴天气下,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)显著升高(P<0.05),分别由31.67%、5.74%、1.82%、1.51%升高至41.46%、10.98%、4.48%和4.26%;而放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)显著降低(P <0.05),分别由28.84%、27.10%降低至22.13%和12.35%。冷杆菌属(Psychrobacter),纤维单胞菌属(Cellulomonas),不动杆菌属(Acinetobacter),假单胞菌属(Pseudomonas)和梭菌属(Clostridium)可能含有人类条件病原菌,其在沙尘暴天气中相对丰度下降,但绝对丰度会大幅增加。沙尘暴能降低人体免疫力,因此致病菌潜在健康风险可能显著增强。通过聚类分析和主成分分析发现,沙尘暴日与非沙尘暴日空气细菌群落差异较大,而沙尘暴前后群落结构差异较小。沙尘暴前后空气细菌群落α-多样性和β多样性均无显著差异,推测沙尘暴只能暂时影响空气细菌群落特征,不能显著改变其群落结构。本研究通过分析了沙尘暴侵袭下北京市空气细菌群落多样性特征及动态,为制定中国北方城市沙尘暴灾害预警措施和建立气传疾病的防控机制提供数据支持。