Genetic and Anatomical Basis of the Barrier Separating Wakefulness and Anesthetic-Induced Unresponsiveness

A robust, bistable switch regulates the fluctuations between wakefulness and natural sleep as well as those between wakefulness and anesthetic-induced unresponsiveness. We previously provided experimental evidence for the existence of a behavioral barrier to transitions between these states of arousal, which we call neural inertia. Here we show that neural inertia is controlled by processes that contribute to sleep homeostasis and requires four genes involved in electrical excitability: Sh, sss, na and unc79. Although loss of function mutations in these genes can increase or decrease sensitivity to anesthesia induction, surprisingly, they all collapse neural inertia. These effects are genetically selective: neural inertia is not perturbed by loss-of-function mutations in all genes required for the sleep/wake cycle. These effects are also anatomically selective: sss acts in different neurons to influence arousal-promoting and arousal-suppressing processes underlying neural inertia. Supporting the idea that anesthesia and sleep share some, but not all, genetic and anatomical arousal-regulating pathways, we demonstrate that increasing homeostatic sleep drive widens the neural inertial barrier. We propose that processes selectively contributing to sleep homeostasis and neural inertia may be impaired in pathophysiological conditions such as coma and persistent vegetative states.     

Cancer‐upregulated gene 2 (CUG2) overexpression induces apoptosis in SKOV‐3 cells

Cancer‐upregulated gene 2 (CUG2) was originally identified as a potential oncogene commonly up‐regulated in various human cancers. Recently, CUG2 was also identified as a new member of a centromere protein complex, important in the formation of a functional kinetochore complex. Presently, we report the pro‐apoptotic effect of CUG2 when this gene was overexpressed in the SKOV‐3 human ovarian cancer cell line. Apoptotic cell death mediated by CUG2 overexpression was independently demonstrated using cell viability determination, flow cytometry analysis, chromosome fragmentation assay, and the cleavage of the death substrate poly(ADP‐ribose) polymerase. Moreover, activation of caspase‐3 and ‐8 and the cytoplasmic translocation of mitochondrial cytochrome c were evident upon CUG2 expression. Apoptotic cell death was also observed during early development of zebrafish when CUG2 was overexpressed in zebrafish embryo. We propose that high expression of CUG2 induces apoptotic cell death. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

不同生长调节剂及基质对越南粉苞茉莉扦插生根的影响

为探索越南粉苞茉莉(Jasminum dichotomum)扦插生根的影响因素,建立扦插繁育技术体系,以1年生越南粉苞茉莉枝条为插穗,采用L16(44)正交试验,探讨生长调节剂种类及其浓度、处理时间、基质种类对越南粉苞茉莉茎段扦插生根的影响,利用排队评分法和公式评分法对正交试验进行分析。结果表明,A2B3C3D2为试验的最优处理组合,即将插穗在250 mg·L-1 IBA和500 mg·L-1 NAA混合药剂中浸泡20 min后扦插于沙子上。     

基于高通量测序的闽楠幼林根际土壤丛枝菌根真菌群落变化

【背景】闽楠是珍贵用材树种。阐明闽楠根际土壤微生物特征,对科学经营闽楠人工林有指导作用。【目的】明确闽楠人工林恢复过程中根际土壤丛枝菌根群落随林龄的变化特征。【方法】采用高通量Illumina MiSeq测序的方法,评估不同林龄闽楠幼林根际土壤丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhiza Fungi,AMF)群落的多样性和组成,揭示造林后闽楠根际土壤真菌群落对时间序列中土壤养分变化的响应特征。【结果】从3个林龄闽楠根际土壤中共得到342 555条有效序列,共得到253个AMF-OTU,分属于1门1纲5目9科14属。α多样性指数表明,丛枝菌根真菌群落的Chao1、Shannon指数随着林龄的增加而增加,但不同林龄间差异不显著。β多样性指数表明,在闽楠幼龄阶段,不同林龄间AMF群落组成差异明显。根据Bray-Curtis相异度分析阐明AMF群落组成的相似性与林龄相关。种水平物种丰度与土壤因子的相关性分析表明,影响AMF群落丰度的主要土壤因子是pH、全钾、硝态氮和铵态氮。铵态氮与优势AMF分子虚拟种Glomus-Franke-A1-VTX00076、Glomus-Franke-A1-VTX00269的丰度呈显著正相关。【结论】随着林龄的增加,闽楠幼龄根际土壤丛枝菌根真菌的种类组成发生了显著变化,影响AMF特性的主要土壤因子是pH、全钾、硝态氮和铵态氮。这些发现将有助于揭示闽楠幼林生态系统和土壤微生物多样性的相互关系和机制,为生物多样性-生态系统功能实验提供理论依据。     

基于网络药理学与分子对接技术的清瘟护肺颗粒防治新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的潜在药效物质研究

本文通过网络药理学和分子对接技术探讨清瘟护肺颗粒防治新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的潜在药效物质。首先,通过TCMSP数据库,BATMAN-TCM数据库及TCMIP数据库检索清瘟护肺颗粒中十六味药的化学成分及作用靶点,利用GeneCards和OMIM数据库检索COVID-19的相关疾病靶点。然后,通过venny2.1.0获取清瘟护肺颗粒防治COVID-19的潜在靶点,利用R语言对潜在靶点进行GO功能和KEGG通路富集分析,并结合文献对富集所得通路进行分析。最后,利用Cytoscape3.7.1软件构建网络图,采用AutoDock4.2.1软件评价清瘟护肺颗粒中潜在药效成分和新型冠状病毒SARS-CoV-23CL水解酶、血管紧张素转化酶II(ACE2)和RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)的结合作用。网络药理学得到清瘟护肺颗粒防治COVID-19的473个活性成分和123个靶点,KEGG结果及文献分析预测到清瘟护肺颗粒可通过调控MAPK、小细胞肺癌、肺结核、PI3K-AKT等多条信号通路而发挥作用,分子对接结果显示清瘟护肺颗粒中潜在药效成分和SARS-CoV-23CL水解酶、ACE2及RdRp具有良好的亲和性。本研究较为全面揭示了清瘟护肺颗粒治疗COVID-19“多成分、多靶点、多通路”的特点,为深入探讨清瘟护肺颗粒治疗COVID-19的作用机制提供参考依据。     

紫穗槐叶片浸提液对长柄扁桃种子萌发和幼苗生长的影响

紫穗槐和长柄扁桃是中国西北干旱和半干旱地区的常见绿化植物。为探索紫穗槐搭配长柄扁桃进行绿化建设和生态修复的可行性,采用培养皿滤纸法和土培法测定了5种质量浓度的紫穗槐叶片浸提液(0.025、0.05、0.10、0.15和0.20 g·mL^-1)对长柄扁桃8个品种(YY₁、YY₃、YY₄、YY₅、YY₆、SM₆、SM₇和SM₈)的化感作用。结果表明: 当浸提液浓度为0.025和0.05 g·mL^-1时,长柄扁桃YY₁和SM₆品种的种子萌发和幼苗长势显著优于其他品种。随紫穗槐叶片浸提液浓度升高,长柄扁桃幼苗过氧化氢酶活性呈先升高后降低的趋势。此外,随叶片浸提液浓度升高,过氧化酶和超氧化物歧化酶活性以及可溶性蛋白和叶绿素含量降低,而丙二醛和可溶性糖含量及细胞膜透性呈现逐渐上升的趋势。主成分及聚类分析表明,在紫穗槐化感作用下,长柄扁桃的生长势按照YY₁、SM₆、SM₈、SM₇、YY₆、YY₃、YY₅和YY₄顺序依次降低。综上,低密度紫穗槐与长柄扁桃YY₁和SM₆品种人工搭配混合种植有利于促进长柄扁桃种子萌发和幼苗生长。     

麻杏石甘汤合玉屏风散对支原体肺炎患儿血清炎症因子、氧化应激及T淋巴细胞亚群的影响

目的:探讨麻杏石甘汤合玉屏风散对支原体肺炎患儿血清炎症因子、氧化应激及T淋巴细胞亚群的影响。方法:选取我院儿科门诊于2016年12月至2018年7月间收治的86例支原体肺炎患儿,按随机数字表法分为观察组(43例)和对照组(43例)。对照组采用常规治疗,观察组在对照组基础上联合使用麻杏石甘汤合玉屏风散治疗,两组均治疗14 d。比较两组患儿疗效及临床症状变化情况,检测并比较两组患儿血清炎症因子、氧化应激指标和T淋巴细胞亚群变化情况,观察两组患儿治疗过程中的不良反应发生情况。结果:观察组总有效率为93.02%(40/43),高于对照组的76.74%(33/43)(P<0.05)。观察组患儿体温恢复时间、啰音消失时间、咳嗽消失时间和X线检查恢复正常时间均明显短于对照组(P<0.05)。治疗14 d后,两组患儿血清白介素-2(IL-2)水平明显升高,而白介素-4(IL-4)、白介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平明显降低(P<0.05);且与对照组比较,观察组患儿治疗14 d后的血清IL-2水平明显较高,而IL-4、IL-6和TNF-α水平明显较低(P<0.05)。与治疗前比较,治疗5 d后、治疗14 d后,两组患儿血浆丙二醛(MDA)降低,超氧化物歧化酶(SOD)水平升高(P<0.05);与对照组比较,观察组治疗5 d后的血浆MDA明显较低,而SOD水平明显较高(P<0.05)。治疗14 d后,两组患儿CD3⁺、CD4⁺、CD4⁺/CD8⁺明显升高,且观察组高于对照组,而两组患儿CD8⁺明显降低,且观察组低于对照组(P<0.05)。两组不良反应比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:麻杏石甘汤合玉屏风散治疗支原体肺炎疗效显著,能够缓解临床症状、炎症反应,减轻患儿氧化应激状态,并可提高患儿免疫功能。     

益生菌联合早期肠内营养对合并应激性高血糖的重症脑卒中患者血糖调控及预后的影响

目的探讨益生菌联合早期肠内营养(EEN)对合并应激性高血糖的重症脑卒中患者血糖调控及预后的影响,为此类患者的治疗提供参考。方法选择2017年5月1日至2019年5月1日我院神经内科收治的合并应激性高血糖的重症脑卒中患者64例为研究对象,随机分为对照组和观察组,各32例。对照组患者在入院48 h内给予EEN,观察组患者在对照组基础上给予双歧杆菌乳杆菌三联活菌片鼻饲。比较两组患者治疗后血糖变异性、胰岛素使用强度、低血糖发生率、炎症反应指标水平、应激反应指标水平、胃肠道不良反应,5 d内肠内营养达标率、营养状态指标水平、医院获得性肺炎(HAP)发生率及病死率。结果治疗后,观察组患者血糖变异性较小,胰岛素使用强度降低,低血糖发生率降低,炎症反应指标、应激反应指标水平均低于对照组;胃肠道不良反应中腹泻发生率降低,肠内营养达标率升高,血清白蛋白、前白蛋白水平均高于对照组,医院获得性肺炎发生率降低。两组患者病死率差异无统计学意义(12.50%vs 18.75%;χ~2=0.474,P=0.491)。结论对于合并应激性高血糖的重症脑卒中患者,益生菌联合EEN有助于控制血糖稳定性,降低胰岛素使用强度及低血糖发生率,同时降低炎症及应激反应,提高患者肠内营养耐受性,改善患者营养状态,降低HAP发生率。     

二烯丙基二硫对荷S180肉瘤小鼠的辐射增敏效应

研究大蒜素重要活性成分二烯丙基二硫(Diallyl disulfide,DADS)对荷S180肉瘤小鼠的辐射增敏效应。利用X射线对荷瘤小鼠全身辐照。测量肿瘤体积、重量;检测肿瘤组织中细胞凋亡及Bcl-2、Bax、caspase-3等凋亡因子的表达。同时测定了DADS对S180细胞增殖及细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)的影响。结果显示:与对照组、单纯药物组及单纯辐照组相比,DADS联合辐照组小鼠的肿瘤体变小、重量减轻(P<0.01);肿瘤组织中TUNEL阳性细胞增多(P<0.01);Bax、caspase-3表达增强,而Bcl-2表达减弱。此外,DADS引起了S180细胞内大量ROS的产生。结果提示DADS对荷S180肉瘤小鼠具有辐射增敏效应,其机制与上调Bax、Caspase-3、下调Bcl-2表达及诱导肿瘤细胞产生ROS有关。