PDZ/PDZ interaction between PSD‐95 and nNOS neuronal proteins

N‐Methyl‐D‐aspartate (NMDA) receptors are key components in synaptic communication and are highly relevant in central nervous disorders, where they trigger excessive calcium entry into the neuronal cells causing harmful overproduction of nitric oxide by the neuronal nitric oxide synthase (nNOS) protein. Remarkably, NMDA receptor activation is aided by a second protein, postsynaptic density of 95 kDa (PSD95), forming the ternary protein complex NMDA/PSD95/nNOS. To minimize the potential side effects derived from blocking this ternary complex or either of its protein components, a promising approach points to the disruption of the PSD‐95/nNOS interaction which is mediated by a PDZ/PDZ domain complex. Since the rational development of molecules targeting such protein‐protein interaction relies on energetic and structural information herein, we include a thermodynamic and structural analysis of the PSD95‐PDZ2/nNOS‐PDZ. Two energetically relevant events are structurally linked to a “two‐faced” or two areas of recognition between both domains. First, the assembly of a four‐stranded antiparallel β‐sheet between the β hairpins of nNOS and of PSD95‐PDZ2, mainly enthalpic in nature, contributes 80% to the affinity. Second, binding is entropically reinforced by the hydrophobic interaction between side chains of the same nNOS β‐hairpin with the side chains of α2‐helix at the binding site of PSD95‐PDZ2, contributing the remaining 20% of the total affinity. These results suggest strategies for the future rational design of molecules able to disrupt this complex and constitute the first exhaustive thermodynamic analysis of a PDZ/PDZ interaction.     

The role of astrocytes in oxidative stress of central nervous system: A mixed blessing

Central nervous system (CNS) maintains a high level of metabolism, which leads to the generation of large amounts of free radicals, and it is also one of the most vulnerable organs to oxidative stress. Emerging evidences have shown that, as the key homeostatic cells in CNS, astrocytes are deeply involved in multiple aspects of CNS function including oxidative stress regulation. Besides, the redox level in CNS can in turn affect astrocytes in morphology and function. The complex and multiple roles of astrocytes indicate that their correct performance is crucial for the normal functioning of the CNS, and its dysfunction may result in the occurrence and progression of various neurological disorders. To date, the influence of astrocytes in CNS oxidative stress is rarely reviewed. Therefore, in this review we sum up the roles of astrocytes in redox regulation and the corresponding mechanisms under both normal and different pathological conditions.     

滇中退化山地不同植被恢复下土壤碳氮磷储量与生态化学计量特征

植被恢复对土壤营养元素的存赋及其生态化学计量特征的影响广受关注,为了深入了解不同植被恢复类型下土壤碳、氮、磷储量与生态化学计量特征,选择滇中地区退化山地飒马场流域具有代表性的4种不同修复阶段的典型植被(荒坡灌草丛、云南松林、针阔混交林和次生常绿阔叶林)为研究对象,分析了不同植被类型下不同深度土壤中有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)储量和化学计量变化特征。结果表明,退化山地的植被恢复显著改变土壤碳氮磷储存能力和化学计量比,这种改变作用整体上随土壤深度增加而降低。其中,在0—60 cm土层上,SOC储量在次生常绿阔叶林最高,达123.41 t/hm~2,其次是针阔混交林(115.69 t/hm~2)和云南松林(93.08 t/hm~2),荒坡灌草丛(89.56 t/hm~2)最低;TN储量针阔混交林(4.91 t/hm~2)次生常绿阔叶林(4.58 t/hm~2)云南松林(4.43 t/hm~2)荒坡灌草丛(3.98 t/hm~2),4种植被类型间差异显著;TP储量云南松林最高(2.57 t/hm~2),次生常绿阔叶林(2.2 t/hm~2)最低;4种植被类型下土壤C/N介于15.77—30.18,C/P介于29.24—65.33,N/P介于1.28—2.68之间,在0—60 cm土层上均以次生常绿阔叶林最高。植被类型和土壤深度及其交互作用显著影响研究区的SOC、TN和TP储量和化学计量比。分析认为,退化山地不同植被类型对土壤碳氮磷储量和化学计量的影响过程复杂,修复演替进入到次生常绿阔叶林阶段土壤理化性质显著提升,该地区植被修复主要受到氮的限制。研究表征了滇中退化环境植被恢复过程中土壤主要元素变化特征,为揭示植被恢复与土壤生态功能演变关系提供数据支持。     

人体动脉血气波浪式变化特点的实验证据—同时间动、静脉血波浪式变化幅度的不同*

目的: 人动脉血来源是右心系统并在肺脏进行气体交换的静脉血,右心系统的静脉血是否存在波浪式信号目前尚没有证据支持,本研究旨在对比同时间动、静脉血中信号的连续变化特点。方法: 选择心功能正常,需要连续监测动脉血流动力学变化的患者6 例,4男2女,年龄（59.00±16.64） 岁,体质量（71.67±10.37）kg,左心射血分数（LVEF）（61.33±2.16)%。患者签署知情同意书后,选择心功能正常需要监测动、静脉血流动力学变化的患者6 例,连续同时桡动脉、颈内静脉逐搏取血,测定PaO₂。选取2个典型呼吸周期,用于分析同时段动、静脉血气的波浪式变化。分别比较患者血氧分压最高和最低值,以验证同时段动、静脉血气是否都存在周期性波浪式信号变化。此外,将患者动脉、静脉血气周期性波浪式信号的变化幅度进行统计学t 检验分析,比较有无差异。结果: 共6例患者,抽取动、静脉血液充满肝素化细长塑化管需要15~16次心跳,即取血需要15~16次心跳,全部覆盖超过2个呼吸周期。所有患者动脉血气中PaO₂均呈现明显的波浪式变化（P<0.05）,幅度是（9.96±5.18）mmHg,是均值的（8.09±2.43）%。患者静脉血气中PaO₂波动幅度并不明显,为（1.63±0.41）mmHg,是均值的（3.91±1.22）%,与动脉血气组相比有明显统计学差异（P<0.05）。结论: 采用同时连续逐搏动、静脉取血血气分析法证实,患者自主呼吸时动脉血气有明显的周期性波浪式变化信号,而静脉血气几乎没有周期性波浪式变化信号（很弱）,说明动脉血气波浪式信号主要是由于肺通气过程中吸气和呼气期产生肺泡中氧分压规律性上升和下降,通过离开肺毛细血管与肺泡氧气压力平衡的动脉化血液,经过左心室搏血进入动脉血管系统所致。     

基于雪岭云杉树轮宽度重建过去339年天山中部巴音布鲁克地区夏季NDVI

归一化差异植被指数(NDVI)被广泛应用于植被研究的各个领域,但由于观测时长较短,难以满足长时间尺度的研究需要。基于巴音布鲁克地区雪岭云杉建立了树轮宽度年表(STD),计算年表和NDVI同气象观测数据的相关系数。结果表明:树轮宽度指数和NDVI均与同时段的气象数据具有显著相关。结合宽度年表与6—8月NDVI间的显著正相关(r=0.7,P＜0.01,n=38),使用回归模型重建了研究区过去339年的夏季(6—8月)NDVI变化序列,在1680—2018年,重建序列有4个高植被覆盖时段(1738—1765、1786—1798、1964—1973和2000—2018年)和5个低植被覆盖时段(1690—1714、1825—1834、1850—1880、1895—1920和1945—1955年)。重建结果也反映了天山中部水文气候。与周边重建的对比显示,当开都河径流量增加,且研究区处于较为潮湿的环境时,植被覆盖相对较高,反之植被覆盖偏低。重建序列的极值也捕捉了历史文献中一系列自然灾害。混合单粒子拉格朗日综合轨迹模型(HYSPLT)后向轨迹模型和风场分析表明,NDVI异常受到西风带来的降水影响。     

血清TM、P-selectin、HDL-C以及凝血功能指标与创伤性骨折患者术后深静脉血栓形成的关系研究

摘要 目的：探讨血清血栓调节蛋白（TM）、P-选择素（P-selectin）、高密度脂蛋白（HDL-C）以及凝血功能指标与创伤性骨折患者术后深静脉血栓形成（DVT）的关系。方法：选择2018年1月至2020年1月我院收治的术后发生DVT的创伤性骨折患者100例作为DVT组,同期术后未发生DVT的创伤性骨折患者100例作为无DVT组,比较两组血清TM、P-selectin、HDL-C、血浆凝血功能指标[凝血酶时间（TT）、凝血酶原时间（PT）、活化部分凝血酶时间（APTT）、纤维蛋白原（FIB）、D-二聚体（D-D）],应用Pearson相关性分析血清TM、P-selectin、HDL-C与凝血功能指标的相关性,应用多因素Logistic回归分析创伤性骨折患者术后DVT的影响因素。结果：DVT组血清TM、P-selectin、血浆D-D、FIB水平、年龄≥60岁比例高于无DVT组,血清HDL-C水平低于无DVT组（P＜0.05）。DVT组血清TM和P-selectin与血浆D-D、FIB呈正相关（P＜0.05）,血清HDL-C与血浆D-D、FIB呈负相关（P＜0.05）。多因素Logistic回归分析显示,年龄≥60岁、血清TM≥9.50 IU/mL、P-selectin ≥70.00 ng/mL、HDL-C<1.00 mmol/L、血浆D-D≥700.00 μg/L、FIB≥4.00 g/L是创伤性骨折患者术后DVT的危险因素（P＜0.05）。结论：创伤性骨折患者术后发生DVT患者血清TM、P-selectin较无DVT患者升高,HDL-C较无DVT患者降低,联合检测血清TM、P-selectin、HDL-C和凝血功能指标可能有助于降低DVT的发生风险。     

南水北调中线工程对海河流域鱼类入侵风险分析

海河流域是南水北调中线工程的受水区之一, 为评估中线工程引发海河流域鱼类入侵的风险, 本研究统计了南水北调引水区和受水区海河流域鱼类物种多样性差异, 采用水生生物入侵能力筛查系统(aquatic species invasiveness screening kit, AS-ISK)和外来鱼类入侵风险评估体系筛选引水区有入侵风险的鱼类物种, 并用MaxEnt模型预测有入侵风险的鱼类物种在海河流域的潜在适生区。结果表明, 丁鱥(Tinca tinca)、陈氏新银鱼(Neosalanx tangkahkeii)和大口鲇(Silurus meridionalis)是具有高入侵风险的鱼类, 另有3种鱼类具有中入侵风险, 均需重点监控; 而具入侵风险鱼类的适生区预测结果表明, 海河流域南部的徒骇马颊河水系、海河水系的漳卫南运河以及环渤海地区的河流是极易发生鱼类入侵的水域。因此在海河流域高入侵风险水域应开展持续性的水生生物监测, 针对具有高入侵风险的鱼类应进行早期筛查, 此外在水资源利用和分配上应加强管理, 从源头上杜绝鱼类入侵的发生, 还应尽快开展针对东线工程的鱼类资源调查和入侵风险评估工作。     

红色诺卡菌固体培养基配方的优化

应用响应面优化设计法优化固体培养基配方,增大红色诺卡菌的固体培养细胞生物量。首先用Plackett-Burman法从现有培养基组分中找到影响红色诺卡菌细胞生物量的关键因素,再通过最陡爬坡法确定细胞生物量最大的配方,用作中心组合设计(Central Composite Design, CCD)实验的基础起始值,拟合数学模型方程,最后找到最优组分的组合。优化的配方转移至企业实施放大实验,对结果进行验证和比较。试验结果表明,培养基各组分中影响红色诺卡菌细胞生物量的关键因素为蛋白胨、NaCl、牛肉膏;最优固体培养基配方:蛋白胨42 g/L、牛肉膏8 g/L、NaCl 1.2 g/L、甘油10 mL/L、Na_2HPO_4·12H_2O 0.3 g/L、琼脂20 g/L。在细胞生物量方面最优固体培养基配方比原配方高104%。响应面优化设计可用于提高红色诺卡菌细胞生物量固体培养基的优化,也为红色诺卡菌培养条件、液体发酵的优化研究提供参考。