阿尔茨海默病早期筛查与肠道菌群变化的相关性

目的研究阿尔茨海默病(AD)早期筛查与肠道菌群(GM)变化的相关性。方法选取郑州市社区符合纳入标准的老年群体,统一接受XYDN-C-V2神经心理评估训练系统测评,依据测评结果分AD组(AD早期,n=40)、对照组(测评结果完全正常,n=40);MiSeq高通量测序检测粪便样本GM,比较α多样性、β多样性、物种门水平及属水平相对丰度,并行LEfSe分析优势菌属,比较差异物种相对丰度,绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析差异物种相对丰度对早期AD的筛查价值。结果 AD组Chaol指数、Ace指数、Shannon指数高于对照组,Simpson指数低于对照组(Z=5.667、3.254、4.404、15.866,均P0.05);主坐标分析显示主成分1、主成分2、主成分3贡献率依次为34.6%、10.9%、8.8%,AD组与对照组样本间距离明显,差异显著;与对照组比较,AD组门水平上厚壁菌门、放线菌门、疣微菌门升高,拟杆菌门降低;而在属水平上,AD组拟杆菌属、普雷沃菌属下降,布劳特菌属、梭菌属上升;LEfSe分析显示,AD组属水平上的优势菌属分别为芽生球菌属、瘤胃球菌属2,对照组属水平上的优势菌属为毛罗菌属、Aestuariispira、支原体属;样本中共计筛选出门水平、属水平上相对丰度0.01%的差异物种5个,门水平上AD组拟杆菌门降低,厚壁菌门相对丰度高于对照组;属水平上AD组拟杆菌属、Parasutterella相对丰度低于对照组,Alistipes相对丰度高于对照组;其中拟杆菌属筛查早期AD的曲线下面积值(AUC)最高,以27.54%为Cut-off,其筛查早期AD的敏感度、特异度分别为82.50%、72.50%。结论早期AD患者肠道菌群属水平上拟杆菌属相对丰度可作为AD早期筛查的敏感指标,值得临床重视。     

基于xkdB假基因座位的瓦雷兹芽孢杆菌FZB42超折叠GFP标记研究

【目的】利用一个GFP的超折叠变体SfGFP(superfolder GFP)对瓦雷兹芽孢杆菌(Bacillus velezensis)FZB42菌株进行标记,以期确立一种瓦雷兹芽孢杆菌及近缘芽孢杆菌通用的高亮GFP标记手段,同时,为了方便后续生物膜和分子互作的相关研究,测试SfGFP基因插入位点,假基因xkdB,作为外源基因表达座位的可行性。【方法】利用基因工程技术构建了一系列质粒,然后通过同源重组的方式,分别获得xkdB敲除菌株FBS373和SfGFP标记菌株FBS374,分别测试这些菌株在生长速度、碳源利用、荧光亮度、生物膜形成、swarming运动性等方面的差异。【结果】本研究成功构建了SfGFP标记的瓦雷兹芽孢杆菌FZB42,其荧光亮度是gfp+变体标记菌株的5倍以上;xkdB基因敲除对瓦雷兹芽孢杆菌FZB42生长速度、不同碳源利用、生物膜形成和运动性等方面无明显影响。【结论】通过本研究我们确认了xkdB基因位点作为瓦雷兹芽孢杆菌FZB42基因组上外源基因表达的中性位点的可行性,同时,通过在xkdB基因座位表达了SfGFP基因,成功对FZB42进行了高亮标记,对同类菌株的标记...     

敲除aceE基因对猪链球菌丙酮酸代谢的影响

【目的】探究缺失编码丙酮酸脱氢酶蛋白的aceE基因对猪链球菌生长特性、三羧酸循环和丙酮酸代谢的影响。【方法】通过测量菌液的OD600值,绘制野生型菌株与aceE基因缺失突变株的生长曲线;利用试剂盒测定三羧酸循环和丙酮酸代谢旁路中乙酰CoA、琥珀酸CoA、延胡索酸、草酰乙酸、丙酮酸、乳酸和ATP的含量,通过荧光定量qRT-PCR确定柠檬酸合酶基因、苹果酸脱氢酶基因、琥珀酸脱氢酶基因、异柠檬酸脱氢酶基因、丙酮酸脱羧酶基因、乳酸脱氢酶基因、乙醇脱氢酶基因和乙醛脱氢酶基因的表达水平。【结果】与野生株相比,菌株ΔaceE在平台期OD600值下降;添加1g/L乙酸盐能够显著提升菌株ΔaceE平台期OD600值。菌株ΔaceE的丙酮酸含量上升,ATP含量下降;三羧酸循环代谢中乙酰CoA、琥珀酸CoA、延胡索酸含量降低;柠檬酸合酶基因和苹果酸脱氢酶基因表达水平上升,琥珀酸脱氢酶基因和异柠檬酸脱氢酶基因表达水平下调;在丙酮酸代谢旁路中丙酮酸脱羧酶基因、乳酸脱氢酶基因、乙醇脱氢酶基因和乙醛脱氢酶基因表达水平上升。【结论】结果显示,菌株ΔaceE三羧酸循环活性降低,虽然能够通过PDH旁路将部分丙酮酸分解为乙...     

生物细胞中颗粒状多聚磷酸盐细胞器的结构与功能

多聚磷酸盐(polyphosphat,poly P)是一种由数十个或上百个磷酸根聚合而成的生物大分子,以颗粒状、胶体状和溶解状等多种状态存在于各类生物细胞中。生物体中的poly P能够通过分解提供能量;鳌合金属离子来调节细胞内渗透压,维持质膜稳定;与蛋白质或DNA结合稳定其结构,减轻细胞应激损伤。颗粒状多聚磷酸盐细胞器主要指细胞中用于贮存颗粒状poly P、金属阳离子以及蛋白质、氨基酸和少量水等物质的细胞器。在寄生虫细胞中颗粒状聚磷细胞器常称为酸性钙体,而细菌或者其他微生物细胞中则称为异染颗粒,但是随着研究的不断深入,发现酸性钙体和异染颗粒都具有相似的结构特征,遂将其统一定义为颗粒状多聚磷酸盐细胞器。颗粒状聚磷细胞器的发现拓展了生物共同祖先(last universal common ancestor,LUCA)的学说,丰富了原核生物细胞器认知,我们相信该细胞器在生命起源、抗环境胁迫、生物互作和代谢调控等方面具有重要功能,在疾病治疗以及磷生物地球化学循环过程中发挥重要作用。     

禽传染性支气管炎病毒Nsp2蛋白与宿主蛋白eIF2α的互作鉴定

Nsp2蛋白是冠状病毒的非结构蛋白,在病毒早期感染中具有重要作用。【目的】为初步筛选可能与禽传染性支气管炎病毒(avian infectious bronchitis virus,IBV) Nsp2蛋白互作的宿主蛋白,鉴定Nsp2蛋白与真核翻译起始因子2α亚基(eIF2α)的相互作用。【方法】以pCAGGs-Flag-Nsp2和pCAGGs-Flag载体转染后的鸡胚肾(CEK)细胞为研究对象,利用免疫共沉淀(Co-IP)和液相色谱-串联质谱(LC⁃MS/MS)技术筛选出可能与IBV Nsp2蛋白发生互作的宿主蛋白eIF2α,通过免疫共沉淀和间接免疫荧光试验进一步验证二者相互作用。【结果】经免疫共沉淀与质谱分析后筛选到97个可能与Nsp2蛋白互作的宿主蛋白,其中宿主抗病毒反应的关键蛋白eIF2α与Nsp2蛋白的相互作用通过免疫共沉淀和间接免疫荧光试验,表明二者存在直接互作关系,并共定位于细胞质中;此外,Nsp2蛋白表达和IBV感染都能显著提高宿主内源性eIF2α的转录水平。【结论】利用免疫共沉淀联合质谱技术筛选到CEK细胞中存在的97种可能与IBV Nsp2互作的候选蛋白,利用免疫共沉淀与间接免疫荧光证明候选蛋白eIF2α与Nsp2蛋白在细胞质中存在直接互作,同时发现Nsp2蛋白过表达和IBV感染会导致CEK细胞内eIF2α的转录水平显著增强。本研究为进一步探索冠状病毒非结构蛋白Nsp2的生物学功能奠定了基础,并提供了IBV入侵宿主时Nsp2蛋白的作用机制研究的新线索。     

环境病毒的宿主鉴定技术进展

病毒是地球上丰度最高的微小生命粒子,通过调控宿主的群落结构、介导宿主死亡和参与水平基因转移等方式影响着生物地球化学循环和地球生命演化。近年来,宏基因组学的发展实现了在全球尺度上对环境病毒的大规模探索和研究,大量新的病毒基因组被发掘,病毒在全球生态过程和生物地球化学循环中的角色和贡献也得到进一步认知。病毒在环境中的重要作用是通过感染宿主实现的。然而,环境病毒的宿主鉴定工作远落后于环境病毒基因组测序研究。本文综述了目前病毒宿主鉴定的主要技术及其优缺点和应用场景,总结了病毒的宿主鉴定在病毒生态学研究和生物工程领域的重要价值,并初步展望了未来病毒宿主鉴定技术的发展方向。     

一种对甲螨无形态损伤的DNA提取技术

甲螨是一类重要的土壤动物,体型微小,一般具有较厚的体壁。本研究针对甲螨这一特定类群,探讨了一种无形态特征损伤的DNA提取技术。通过结合试剂盒DNA提取法,并适当改进实验条件,设计出一套行之有效的DNA提取流程。通过对提取DNA之后的标本进行形态学观察,发现其主要的分类学特征均保存完好,可以作为凭证标本长期保存。本研究所提供的DNA提取技术既可以提取出足够的DNA又可以保留凭证标本,因此能有效促进甲螨分子分类学相关研究。     

光肩星天牛与星天牛种间竞争行为研究

光肩星天牛Anoplophora glabripennis和星天牛Anoplophora chinensis是我国两种重要的林业蛀干害虫,存在很多共同的寄主植物。为了阐明两种星天牛之间的物种竞争关系,本文采用行为观察试验,研究两种星天牛寄主危害部位、异种危害寄主识别和种间争斗行为等试验。结果显示,光肩星天牛和星天牛在寄主植物上的取食危害部位有很大差异,光肩星天牛主要取食寄主植物的枝条上部,取食面积为2 390.0 mm^2,占整个寄主植物取食面积的69.3%,星天牛主要取食寄主植物的树干上部,取食面积为3 140.0 mm^2,占整个寄主植物的96.6%;两种星天牛都能识别异种天牛危害过的寄主,对其具有显著的回避性,其中光肩星天牛对星天牛危害过的寄主取食量平均值为420.8 mm^2,显著低于健康寄主取食量平均值2 518.8 mm^2,同样,星天牛对光肩星天牛危害过的寄主取食量平均值为436.8 mm^2,显著低于健康寄主取食量平均值1 803.5 mm^2,而对同种天牛危害过的寄主没有显著的选择性;两种星天牛之间争斗共发生34次,其中星天牛获胜30次,表现出更强的竞争力。两种星天牛之间存在显著的种间竞争关系,并且能够识别对方物种的存在,其对寄主的感受机制和植物免疫反应机制需要进一步的试验研究。     

免疫系统人源化小鼠模型构建技术探讨

探讨免疫系统人源化小鼠模型构建技术的方法和技巧,能够提高免疫系统人源化小鼠模型构建的成功率,并为后续的肿瘤免疫治疗药物研发提供临床前动物模型。利用不同移植数量和供体的HuPB-MNC细胞尾静脉注射重度免疫缺陷小鼠NCG,建立免疫系统人源化小鼠模型。每周观察2次,并记录小鼠体重及死亡情况;实验第7、14、21、28和35天眼眶静脉丛试血,流式细胞术监测NCG小鼠外周血中人CD45⁺ T细胞的重建水平。NCG小鼠外周血中人CD45⁺ T细胞水平随注射后时间逐渐升高,约在3~4周达到25%以上。研究结果表明,免疫系统人源化小鼠模型构建应该从构建方法、免疫缺陷小鼠品系、性别和饲养、免疫细胞的供体和数量及细胞状态等各个方面进行考虑,通过采用多种供体克服差异性,优化肿瘤模型和免疫细胞供体联合接种方案最大化利用窗口期等策略提高模型构建成功率及应用转化率,进一步完善实验室免疫系统人源化小鼠模型构建方法,以期为肿瘤免疫疗法提供更有利的药物研发工具。