结核分枝杆菌sRNA Mpr5的功能验证

【目的】探究结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, M. tb)中sRNA Mpr5对分枝杆菌的抗逆性及宿主细胞生理的影响。【方法】构建结核分枝杆菌sRNA Mpr5过表达的重组耻垢分枝杆菌(Mycolicibacterium smegmatis, M. smeg) M3-Atc,以转入空载质粒(pSI)的野生型耻垢分枝杆菌T1-Atc作为对照,观察细菌体外生长能力和菌落形态变化。通过非生物胁迫处理(低氧、饥饿、0.02%十二烷基硫酸钠)探究重组菌株的抗逆能力。用重组耻垢分枝杆菌侵染人非小细胞肺癌上皮细胞系A549,活菌涂板计算细菌的胞内增殖能力,利用免疫荧光染色观察感染后细胞的生理结构变化。【结果】sRNA Mpr5过表达菌株的体外生长与菌落形态均与野生型相似。抗逆性实验表明Mpr5过表达菌株(M3-Atc)的抗表面活性剂能力在4 h时显著提高(P<0.05);在饥饿模型中M3-Atc早期(2–12 h)就表现出生长劣势(P<0.05);低氧模型中M3-Atc菌株0–3 d均处于生长优势状态,增长均高于对照组(P<0.05),3d后增长...     

反硝化除磷戈登氏菌属的富集及其菌剂制备

【背景】投加微生物菌剂是强化生物处理效能的重要手段,反硝化是污水脱氮除磷的关键步骤,但目前对于反硝化微生物菌剂相关的研究报道较少。【目的】驯化高效反硝化聚磷菌菌剂,并对系统进行生物强化。【方法】采用两阶段法快速富集反硝化聚磷菌,筛选高效脱氮除磷功能菌株NC1-1并进行鉴定,以NC1-1为菌种来源制备干粉菌剂,研究菌剂强化A²SBR系统污水处理效果。【结果】历经36 d后反硝化聚磷菌富集成功,菌株NC1-1经鉴定属于戈登氏菌属,其脱氮除磷率分别为89.46%和91.68%。麦麸、玉米粉配比为85%:15%、NC1-1投菌量为20 mL、发酵液用量20 mL的条件下成功制得干粉菌剂,干粉菌剂最佳投加量为10%的A²SBR系统总磷（total phosphorus,TP）和NO₃^--N去除率比未投加菌剂的A²SBR系统提高12.06%和11.52%。【结论】菌剂NC1-1的投加使A²SBR系统的污染物去除效能进一步提高,研究结果为进一步研究反硝化聚磷菌菌剂提供了...     

嗜肺军团菌II型分泌系统及其底物的研究进展

嗜肺军团菌(Legionella pneumophila,L. pneumophila)是研究病原菌-宿主相互作用的重要模式菌株之一,其独特的分泌系统及底物效应蛋白的结构与功能是病原微生物领域的研究热点。II型分泌系统(type II secretion system,T2SS)对促进细菌在环境和人类宿主中的生存至关重要。嗜肺军团菌Legionella secretion pathway (Lsp)系统是革兰氏阴性病原菌中一个典型的T2SS。本文综述了L. pneumophila的T2SS及其底物效应蛋白的研究进展,重点介绍其结构与功能,为深入了解革兰氏阴性病原菌的T2SS功能和作用机制提供参考。     

限制活动加剧2型糖尿病小鼠肠道菌群和糖脂代谢紊乱

【背景】久坐行为在2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者群体中广泛存在,对于患者的血糖控制具有严重的不良影响,但是其具体机制还缺乏较为完善的阐述。【目的】通过限制小鼠活动模拟久坐行为,从而阐明久坐导致2型糖尿病小鼠糖脂代谢紊乱加剧的具体机制,为相应的健康教育和干预提供一定的理论基础。【方法】利用C57BL/6J雄性小鼠构建糖尿病模型,小鼠随机分为3组：正常组(CON)、2型糖尿病模型组(MOD)和2型糖尿病限制活动组(SED),通过限制小鼠活动的方法使其进行8周的久坐行为;采用试剂盒和形态学观察法测定小鼠糖脂代谢紊乱情况;HE和PAS染色观察小鼠回肠组织受损情况;采用RT-qPCR法测定小鼠粪便微生物的变化;采用TBA试剂盒测定小鼠血清和肝脏中总胆汁酸含量;分别通过荧光定量PCR(RT-qPCR)和Western blotting测定小鼠回肠和肝脏组织中法尼醇X受体(farnesoid X receptor,FXR)和G蛋白偶联胆汁酸受体5(G protein coupled bile acid receptor 5,TGR5)的mRNA和蛋白表达水平。【结果】与正常组相比,模型组小鼠血糖升高、血脂增加、胰岛素抵抗和口服葡萄糖耐量紊乱,而且肠道病理学变化明显,限制活动使T2DM小鼠糖脂代谢紊乱增加(P<0.05);T2DM小鼠肠道菌群失调,在门和属水平上的有益菌减少、有害菌增加,限制活动加剧了这一情况;与正常组相比,T2DM小鼠血清和肝脏组织中总胆汁酸含量增加,限制活动组总胆汁酸进一步增加(P<0.05);模型组小鼠胆汁酸受体FXR和TGR5表达较正常组显著降低(P<0.01),限制活动后进一步抑制了这些受体的表达。同时,Spearman相关性分析也显示小鼠糖脂代谢水平与肠道菌群及肠道菌群代谢物胆汁酸存在显著相关性。【结论】限制活动致使T2DM小鼠糖脂代谢紊乱加剧,其机制可能与肠道菌群和胆汁酸代谢失调,以及胆汁酸受体的进一步下调有关。     

Ⅲ型固有淋巴细胞在炎症性疾病中的作用

Ⅲ型固有淋巴细胞(group 3 innate lymphoid cells, ILC3)是近十年才被定义的一群新型免疫细胞,属于固有淋巴细胞家族。ILC3包括多种表型和功能差异的细胞亚群,主要分布于肠道、肺及皮肤等屏障组织,在机体免疫调节、组织修复和淋巴组织形成中起重要作用。然而,在多种炎症性疾病中,ILC3出现数量和功能异常,可通过分泌白介素(interleukin, IL)-17、IL-22、γ-干扰素(interferon γ, IFN-γ)及粒-巨噬细胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, GM-CSF)等致炎性细胞因子调控其他免疫细胞和诱导异位淋巴结构形成,从而促进疾病的发生和进展。因此,深入探究ILC3的表型及功能对拓展炎症性疾病的认识和寻找新的治疗靶点具有重要意义。本文就ILC3的表型特点、生物学功能及其在炎症性疾病中的研究进展进行综述。     

东方蜜蜂和西方蜜蜂对红阳猕猴桃雌花挥发性气味响应的差异

【目的】植物的挥发性气味对传粉者的选择具有重要的影响,为探究红阳猕猴桃Actinidia chinensis ‘Hongyang’雌花的挥发性气味对东方蜜蜂Apis cerana和西方蜜蜂Apis mellifera行为反应的差异。【方法】利用顶空固相微萃取与气质联用技术（Headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS）鉴定红阳猕猴桃雌花挥发性物质成分及相对含量,并通过气相色谱-触角电位联用测量系统（GC-EAD）和Y型嗅觉仪测定东方蜜蜂和西方蜜蜂对红阳猕猴桃雌花气味的触角电位和行为反应。【结果】GC-MS结果表明,红阳猕猴桃雌花挥发性气味含有33种成分,包括醇类、酯类、酮类、烃类、萜烯类、醛类、胺类和盐类。GC-EAD结果表明,红阳猕猴桃雌花挥发性物质中7种化合物芳樟醇、壬醛、苯乙醇、2,6,6-三甲基-2-环己烯-1,4-二酮、苯甲酸乙酯、水杨酸甲酯和顺式-3-己烯醇2-甲基丁酸酯能够引起东方蜜蜂和西方蜜蜂的触角反应,而3种化合物乙酸叶醇酯、水杨酸乙酯和β-紫罗酮只引起东方蜜蜂的触角反应。嗅觉行为反应结果表明,红阳猕猴桃雌花的气味对东方蜜蜂具有引诱作用（P> 0.05）,引诱率为60%;对西方蜜蜂具有驱避作用（P <0.01）,驱避率是67.5%。【结论】东方蜜蜂和西方蜜蜂对红阳猕猴桃雌花挥发性气味的响应存在显著差异,东方蜜蜂对红阳猕猴桃雌花的气味无明显趋性,而西方蜜蜂对红阳猕猴桃雌花的气味具有明显驱避。因此,为红阳猕猴桃授粉时,东方蜜蜂相对于西方蜜蜂更理想。     

猪圆环病毒2型通过外泌体miR-125a-5p靶向Bcl-2诱导淋巴细胞凋亡

为研究miR-125a-5p在猪圆环病毒2型(porcine circovirus type 2,PCV2)诱导淋巴细胞凋亡中的作用及其作用机制,以PCV2感染PK-15细胞外泌体孵育的淋巴细胞为研究对象,采用流式细胞术、蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)和实时荧光定量PCR,检测淋巴细胞凋亡率及凋亡相关miRNA表达;合成miR-125a-5p模拟物和抑制物转染PK-15细胞,检测miR-125a-5p过表达或抑制表达后细胞凋亡率;采用生物信息学方法预测miR-125a-5p的靶基因,双荧光素酶报告基因检测miR-125a-5p对靶基因的调控;Western blotting检测外泌体孵育淋巴细胞的线粒体凋亡信号通路相关蛋白Bcl-2、Bax、细胞色素C和caspase-3的表达。结果显示,感染PCV2的PK-15细胞分泌的外泌体极显著提高淋巴细胞凋亡率,在一定浓度范围内呈剂量依赖性;与PCV2诱导细胞凋亡相关的miRNA中,miR-125a-5p表达量极显著升高,miR-125a-5p模拟物转染细胞后极显著提高细胞凋亡率;利用TargetScan预测发现,miR-125a-5p与Bcl-2 3''UTR区有结合位点,miR-125a-5p模拟物极显著抑制pmir-Bcl-2 3''UTR-WT荧光素酶活性,对pmir-Bcl-2 3''UTR-MuT的荧光素酶活性无明显改变;外泌体孵育的淋巴细胞Bcl-2表达量显著降低,Bax、细胞色素C的释放和caspase-3表达量显著升高,Bcl-2/Bax的比值极显著降低。这表明,PCV2通过外泌体诱导淋巴细胞上调miR-125a-5p的表达,进而抑制Bcl-2 mRNA和蛋白表达,激活淋巴细胞线粒体凋亡通路诱导细胞凋亡。     

应用高效体积排阻色谱偶联多角度激光散射鉴定猪圆环病毒2型灭活疫苗及病毒样颗粒疫苗抗原

本文旨在建立基于高效体积排阻色谱(high-performance size-exclusion chromatography,HPSEC)偶联多角度激光散射仪(multi-angle laser light scattering,MALLS)的猪圆环病毒2型(porcine circovirus type 2,PCV2)疫苗抗原检测方法。以纯化的PCV2灭活病毒及病毒样颗粒(virus-like particles,VLP)为参照,对4家生产企业的2种PCV2灭活病毒疫苗(a、b)及VLP疫苗(c、d)破乳后进行HPSEC-MALLS检测及分子量分析;结合PCV2抗原检测卡、Western blotting和透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM),鉴定了特征色谱峰;考察了方法的重复性和检测线性。结果表明,两家企业生产的PCV2灭活病毒疫苗破乳液水相经HPSEC分离,在保留时间约13.3 min处出现抗原特征峰;MALLS计算该色谱峰分子量分别为2.61×10⁶(±4.34%) Da和2.40×10⁶(±2.51%) Da。两种VLP疫苗也在13.3 min处出现抗原特征峰,分子量分别为2.09×10⁶(±2.94%) Da和2.88×10⁶(±11.85%) Da,接近PCV2的理论分子量;同时在保留时间约11.4 min处也出现色谱峰,经检测分子量为4.37×10⁶(±0.42%) Da,TEM表征显示为VLP二聚体。取疫苗d和PCV2 VLP纯品进行重复检测,抗原色谱峰面积的RSD(n=3)均小于1.5%,重复性好;将PCV2 VLP纯品梯度稀释检测,VLP及其多聚体的色谱峰面积与浓度均呈良好的线性关系,R²分别为0.999及0.997,能够满足定量及多聚体含量分析。该方法有望成为一种准确、高效的PCV2疫苗的体外评价方法,用于质量评价与提升。     

固氮施氏假单胞菌亚硝酸盐还原酶基因nirS转录特性及功能鉴定

【目的】研究固氮施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)A1501亚硝酸盐还原酶结构基因nir S的转录调控机制及其在反硝化过程中的功能。【方法】构建nir S-lac Z融合载体,利用三亲本结合法将其导入野生型A1501,通过β-半乳糖苷酶活性的测定,分析不同供氧状况、不同浓度的硝酸盐、亚硝酸盐对nir S基因表达的影响;同时将该载体导入rpo N突变株中,研究氮代谢调控因子Rpo N对nir S基因转录影响。通过同源重组方法构建nir S突变株,通过生化表型测定明确nir S在反硝化过程中的功能。【结果】启动子活性测定表明,nir S基因厌氧条件下高水平表达,是好氧条件下表达水平的4倍;nir S的表达受硝酸盐诱导,但不受亚硝酸盐的诱导;Rpo N突变株中,nir S的表达活性为野生型的1/4,nir S启动子未发现Rpo N的保守结合位点,表明nir S的表达受Rpo N间接调控。表型测定显示以硝酸盐为电子受体时Δnir S的反硝化能力降低了约20%;以亚硝酸盐为电子受体时Δnir S仅有微弱的反硝化能力,并且nir S的突变使得菌体在反硝化条件下利用亚硝酸盐的能力显著减弱。nir S突变提高了菌体在亚硝酸为电子受体的反硝化条件下的固氮酶活。【结论】A1501中nir S基因的转录受外界氧及硝酸盐的影响,同时受氮代谢Sigma因子Rpo N的调控。nir S在A1501菌反硝化过程中起关键作用,参与了亚硝酸盐的转化。     

猪链球菌2型Dbp缺失株的构建及特性分析

【目的】通过构建DNA结合膜蛋白(DNA-binding membrance protein,Dbp)基因的缺失株,探究Dbp基因对猪链球菌2型强毒株毒力的影响。【方法】通过PCR检测Dbp基因的分布。利用同源重组原理构建Dbp基因上下游片段的重组质粒,将构建好的质粒电转入ZY05719感受态细胞中,筛选Dbp缺失突变株,通过PCR及测序分析对其进行验证。生物学特性分析比较缺失株?Dbp和野毒株ZY05719在生长速率、形态特征、毒力等方面的差异。【结果】Dbp基因为猪链球菌2型强毒株中相对保守基因,构建了Dbp基因缺失株?Dbp。体外实验结果显示Dbp基因缺失株的生长速率在对数期减慢,并且缺失株?Dbp的荚膜同野毒株存在显著差异,斑马鱼实验结果表明缺失株?Dbp毒力下降。【结论】Dbp与猪链球菌2型的毒力相关,在猪链球菌2型的致病过程中起一定的作用,这丰富了对该菌致病机理的认识。