非人灵长类帕金森病模型研究进展

帕金森病是第二大神经退行性疾病,目前没有有效的治疗措施。非人灵长类动物在基因序列、大脑解剖、生殖生理和免疫系统等方面与人类有着极高的相似性,非人灵长类PD动物模型有助于阐明PD病因和发病机制,在新的治疗方法和药物研发中具有重大的应用价值。该文对当前非人灵长类PD模型研究进展作一综述。     

灵长类干细胞在基础科学与应用研究中的机遇与展望

以干细胞治疗为核心的再生医学为人类退行性和损伤性的重大疾病治疗提供了希望。然而,干细胞应用于人之前,一些重大的科学问题和治疗的安全性、有效性还没有得到有效的回答和验证。由于啮齿类动物在遗传、代谢和生理表型等方面与人存在较大差异,因此其研究结果较难转化到人上。非人灵长类(NHP)与人高度相似,因此,利用NHP模型可以回答和解决啮齿类动物无法回答的问题,从而解决干细胞基础科学和再生医学技术瓶颈问题。该文首先总结了在NHP模型上需解决的干细胞重大科学问题和技术瓶颈,如干细胞的多能性、治疗的安全性和效率等。其次,评述了一些新技术的出现将加速灵长类干细胞研究和应用。结合NHP模型,这些技术将促进干细胞在基础科学和临床治疗中的应用研究。最后,建议将干细胞的先进技术应用于NHP模型,这将极大促进干细胞关键科学问题的回答和技术瓶颈的解决。     

纳帕海高原湿地mazG遗传多样性初步研究

mazG基因广泛存在于细菌和病毒中,其功能大多数未知,仅在大肠杆菌中的功能被证实。为揭示纳帕海高原湿地mazG遗传多样性,本研究于纳帕海高原湿地采集旱季泥炭土样品,提取总的基因组,以特异性引物对其mazG基因进行扩增,得到不同的mazG有效序列共39条,并与其它细菌及病毒进行系统发育分析和PCoA分析。通过研究得知,纳帕海高原湿地的部分mazG基因和其它细菌及病毒的mazG序列相接近,其余mazG序列的遗传距离较远,推测其可能为纳帕海高原湿地独有的类群。     

基于高通量测序的树鼩不同肠道部位菌群结构分析

目的观察树鼩不同肠道部位菌群的多样性及构成。方法采集3只雄性树鼩回肠、盲肠、结肠内容物,提取DNA,利用Illumina PE250高通量测序平台扩增肠道菌16S rDNA V4区域,分析菌群结构和丰富度。结果树鼩回肠、盲肠、结肠菌群的优化序列数差异无统计学意义。α多样性分析,树鼩肠道3个部位菌群的Chao1指数、PD指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数差异无统计学意义,相对于回肠,盲肠与结肠菌群多样性的相似性较高。Rank-Abundance曲线显示,回肠菌群的丰富度较高且分布较均匀。β多样性分析,树鼩回肠菌群结构差异性较小,盲肠与结肠菌群结构差异较大。树鼩肠道菌群共检出26个门,17个门在3个组共存。互养菌门(Synergistetes)、Rokubacteria门、奇古菌门(Thaumarchaeota)、TA06门仅见于回肠;衣原体门(Chlamydiae)为盲肠中特有;迷踪菌门(Elusimicrobia)仅在结肠中发现。共获得414个属,结肠、盲肠、回肠中独有属分别为15个、7个、3个。共发现530个种,其中唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius)丰富度最高。Random Forest分析结果显示,在树鼩回肠、盲肠、结肠中发现7个生物标记物。结论树鼩回肠、盲肠、结肠肠道菌群多样性差异无显著性,但相对于结肠与盲肠,回肠菌群丰富度较高且分布较均匀。树鼩3个肠道部位具有各自独特的菌群。     

过表达GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶（GMP）基因提高灵芝多糖的生产

灵芝多糖是灵芝的主要生物活性成分之一,具有多种药理活性,但灵芝多糖的低产量限制了其广泛应用。相关研究表明,灵芝中过表达多糖生物合成相关基因能够提高多糖产量,但过表达GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶（GMP）基因提高灵芝多糖产量未有报道。本研究克隆获得了灵芝gmp基因,并成功构建出了过表达gmp基因的工程菌株（GMP菌株）,同时对野生型菌株（WT）和GMP菌株的胞内多糖（IPS）、胞外多糖（EPS）产量以及GDP-甘露糖合成相关基因甘露糖磷酸变位酶1（PMM1）基因及甘露糖磷酸变位酶2（PMM2）基因的表达水平进行了检测。研究结果表明,在悬浮发酵培养条件下,灵芝中gmp基因的过表达增加了灵芝多糖的积累。与WT菌株相比,GMP菌株的EPS以及IPS的含量最高达到了0.991g/L和21.59mg/100mg干重,比WT菌株分别提高了21.1%和19.5%。gmp基因的过表达也提高了基因pmm1和pmm2的表达。与WT菌株相比,GMP菌株中pmm1以及pmm2基因的表达水平分别上调了2.87倍和2.55倍。研究结果表明,过表达gmp基因是一种提高灵芝多糖产量的有效方法,并且过表达gmp基因提高了灵芝多糖的合成及pmm1和pmm2基因的表达。     

长期砷胁迫下大屯海浮游植物群落的季节性特征及其驱动因子

重金属是影响湖泊水质和生态健康的重要胁迫因子,系统识别生物对长期污染胁迫的响应模式是开展污染湖泊生态修复的重要基础。本研究以经历持续砷污染的大屯海为研究对象,于2017年6月—2018年3月对水体浮游植物和环境因子开展季节性调查。结果显示: 大屯海的浮游植物群落主要由蓝藻门组成,与已有研究反映的长期砷胁迫下浮游植物组成以蓝藻门等耐受属种为主的特征一致。相似性和方差分析结果表明,浮游植物群落结构和生物量存在显著的时间差异而空间差异不显著。Pearson相关分析表明,浮游植物总生物量与溶解性正磷酸盐和砷呈显著正相关,与砷对藻类生长产生的低促高抑效应一致,同时磷酸盐的增加可能降低了砷对藻类的毒性效应。冗余分析显示,溶解性营养盐和砷是影响浮游植物群落变化的显著因子。方差分解结果表明,营养盐和水温分别单独解释了群落结构变化的17.6%和3.8%,且与砷产生了较强的相互作用(15.1%);而砷对浮游植物的群落构建无显著的独立作用,反映了现有优势藻类具有对砷较强的耐受性从而对砷浓度的变化不敏感。因此,大屯海的优势浮游植物以耐砷藻类为主,砷对藻类产生的低促效应是污染湖泊修复中需要重点关注的生态效应之一。     

滇东南喀斯特区域生态脆弱性的时空演变及其影响因素

由于自身的脆弱性和人类活动的扰动,喀斯特区域植被破坏、水土流失和石漠化等生态问题突出。综合分析喀斯特区域的生态脆弱性及其影响因素,可为区域生态修复、环境治理提供科学支持。本研究以滇东南典型喀斯特区域广南县为例,从自然和人为因素角度构建喀斯特区域生态脆弱性评价指标体系,运用SPCA对2000、2010和2018年的生态脆弱性进行反演,分析其时空演变特征,并利用地理探测器探究其影响因素。结果表明: 2000—2018年,广南县整体脆弱性变化较小,但脆弱程度在不断加剧。在脆弱等级方面,该县以微度脆弱为主,但轻度、中度和重度脆弱在逐渐增加。广南县沿“者兔-莲城-杨柳井-板蚌”以南地区的生态脆弱性较高,以北地区的脆弱性较低;脆弱性空间集聚效应强烈,北部处于脆弱性低-低集聚区,而西南部和东南部处于脆弱性高-高集聚区;生态工程的实施有利于区域生态脆弱性的改善,而人类活动的干扰使生态脆弱性进一步恶化。岩性和石漠化面积比重对喀斯特区域生态脆弱性的影响较为显著,导致喀斯特生态脆弱的基础是喀斯特碳酸盐岩的发育。     

高山柏化学成分研究(Ⅰ)

采用硅胶、Sephadex LH-20、HPLC半制备等方法,对高山柏(Sabina squamata)的化学成分进行了研究。结果表明:从高山柏植物中共分离得到9个化合物。这些化合物经过波谱数据分析并结合文献对照,分别鉴定为山达海松酸(1),3β-羟基山达海松酸(2),柳杉酚(3),5-羟基-7,4'-二甲氧基黄并酮(4),去甲丁香色原酮(5),柏木双黄酮(6),十九烷酸-2,3-二羟丙酯(7),胡萝卜苷(8),β-谷甾醇(9)。以上所有化合物均为首次从该植物中发现。研究结果丰富了高山柏的化学成分内容,为其今后的开发与利用提供了科学依据。     

多重环境压力下大屯海硅藻群落结构的长期变化

云南亚热带高原湖泊在过去几十年内面临着工业污染、富营养化、滩地围垦、极端干旱等多重环境压力的影响.本研究以大屯海为研究对象,结合沉积物硅藻、粒度、碳氮同位素以及年代序列等数据进行了多指标分析,重建并识别了大屯海近百年来生态环境变化的历史和硅藻群落变化的特征.结果表明： 近百年来硅藻群落组合出现了较大的转变,优势种由连接脆杆藻转变为极细微曲壳藻.结合多指标环境记录(如碳氮同位素)和现代监测记录,采用排序分析以及方差分解发现,工业污染和湖泊营养盐富集是大屯海硅藻群落结构长期变化的主要驱动因子.此外,沉积物粒度分析结果与气象数据显示,由于大屯海受到修建大坝以及多次干旱事件的影响,湖泊水动力与水体交换能力减弱,从而使沉积物硅藻群落结构也发生了相应的变化.