基于CRISPR/Cas9的基因分析方法研究进展

自2012年首次证明了CRISPR/Cas9可以在体外进行DNA切割试验以来,CRISPR技术逐渐在基因编辑研究中获得了迅速的发展,除了应用于基因编辑领域之外,它在基因表达调控、基因成像、基因分析等方面也展现出了巨大的应用潜力。尤其在基因分析领域,CRISPR技术由于其精确的基因识别、室温的反应条件、易设计性和操作性等特色,使得一系列新型的基因检测技术得以发展,并取得了超越常规技术的一些检测参数。本文以Cas9蛋白为对象,综述了近些年来在该领域取得的研究进展。主要论述Cas9蛋白的功能、改造、引导RNA(sgRNA)的设计及其在基因分析方法上的应用。     

Plasmonic Biosensor Controlled by DNAzyme for On‐Site Genetic Detection of Pathogens

On‐site predetection of pathogens could significantly decrease of a disease outbreak or national loss in most of the countries. However, conventional detection techniques are limited in use for on‐site detection due to the necessity of specialized skill or equipment. Therefore, it is necessary to develop a new technique that can predetect pathogens in the field without special skills or equipment. Here, a DNAzyme strategy to control a plasmonic biosensor for rapid and simple visual detection of Salmonella choleraesuis is adopted. Multicomponent DNAzyme formed by target addition can cleave the linker effectively at 50 °C. Linker cleavage induces dispersion of two DNA‐immobilized gold nanoparticles and color change. Under optimized assay conditions, the target could be detected via visual discrimination sensitively and specifically. Moreover, the biosensor shows the possibility of practical use with contaminants and a 16S rRNA real target. As a result, the proposed plasmonic biosensor can visually detect S. choleraesuis without unstable enzymes, a specialized technique, or equipment. Therefore, these advantages could allow that this biosensor would be used for on‐site predetection to lower the risk of transmission of infectious diseases.     

血清sST2在心力衰竭诊断、预后中的应用价值

心力衰竭(心衰)的发病率正随着人口老龄化的加速而显著上升,目前仍然是一个重大的公共健康问题。尽管近年来在心衰治疗方面取得了显著成效,但患者的生存率依旧很低,预后差,确诊心衰后5年内死亡率高达50%。如果能够对心衰进行快速有效的诊断并按危险程度进行合理分层,将为临床医生制定治疗方案提供重要的参考依据。生物标志物在心衰的诊断、疗效评估及预后判断方面都具有重要的意义。心力衰竭是一种复杂的疾病,涉及多种生理病理过程。心力衰竭时,神经内分泌系统被激活,同时伴随着血容量和心室壁压力增加,心室肌细胞分泌NT-proBNP/BNP,因此,其可作为心衰诊断和预后生物标志物。然而血浆中NT-proBNP/BNP易受到年龄、性别、体型、左室肥大、心动过速、右心室过载、低氧血症、肾脏功能等诸多因素影响。sST2作为一种新型心力衰竭标志物,近年来备受关注,它不仅能够反映心肌纤维化程度并预测是否发生心室重构,且不受年龄、性别、肾功能等因素的影响,同时具有更低的参考变化值和个体指数,更适合用于连续监测和指导治疗,是评价心力衰竭的理想指标之一。文中对近年来sST2在心衰诊断和预后方面的研究进展进行总结归纳,并对其发展趋势进行展望。     

2011-2017年大连市输入性卵形疟原虫感染病例的实验室诊断

目的分析大连市2011-2017年7例输入性卵形疟原虫感染病例的病原、抗原及核酸检测结果,以提高卵形疟原虫诊断的准确率和效率。方法收集7例疑似疟疾患者的血样,对血样进行血涂片镜检、快速疟疾诊断试纸条检测(RDT)及荧光定量PCR检测。结果血涂片镜检结果显示7例患者均感染卵形疟原虫。RDT检测结果显示2例阴性,另外5例为泛疟原虫抗原阳性。荧光定量PCR结果显示7例患者均检出疟原虫属和卵形疟原虫核酸。结论综合镜检、RDT及荧光定量PCR检测结果确定该7例患者均为卵形疟原虫感染。     

Machine Learning Approach to Detect Cardiac Arrhythmias in ECG Signals: A Survey

Cardiac arrhythmia is a condition when the heart rate is irregular either the beat is too slow or too fast. It occurs due to improper electrical impulses that coordinates the heart beats. Sudden cardiac death may occurs due to some dangerous arrhythmias conditions. Hence the main objective of the electrocardiogram (ECG) analysis is to detect the life-threatening arrhythmias accurately for appropriate treatment in order to save life. Since the last decades, several methods were reported for automatic ECG beat classifications. In this work, we present a systematic review of the current state-of-the-art methods used to detect cardiac arrhythmia using on ECG signals. It includes the signal decomposition, feature extraction and machine learning approaches used for automatic detection and decision making process. The articles covers the pre-processing, detection of QRS complex, feature extraction and classification of ECG beats. Based on the past studies, it is understood that the automated approach using computer-aided decision making process is highly required for real-time detection of cardiac arrhythmias. The advantages and limitations of different methods are discussed and also the future scopes is highlighted in the process of effective detection of cardiac arrhythmias. This study could be beneficial for researchers to analyze the existing state-of-art techniques used in detection of arrhythmia conditions.     

常见肠道菌群代谢产物作为疾病诊断的指针的研究进展

人类肠道菌群能够产生多种代谢产物或与人体相互作用产生肠道菌群-宿主共代谢物,显著影响人体各大系统的生理功能。当人体健康状态以及肠道菌群发生变化时,肠道代谢物的种类和含量也会相应受到影响,因此肠道菌群代谢产物具有作为疾病诊断指针的巨大潜力。本文总结了常见的几类肠道微生物代谢产物,包括糖类、胆碱代谢物、脂质、氨基酸与肽类、维生素、胆汁酸、短链脂肪酸、酚、苯甲酰基和苯基衍生物等,及其在不同疾病状态下的作用机理,以期更好地理解肠道菌群、代谢产物和疾病之间的相关性,为疾病的预防、诊断和治疗提供新的靶点。     

不同微生物大鼠腹腔注射模型尿液蛋白组学的比较

不同的微生物都可以引起腹腔感染,文中尝试利用尿液来区分不同的微生物感染。通过在大鼠腹腔内分别注射大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念球菌建立3种模型,收集感染后0、12、36、72 h的尿液,并使用液相色谱串联质谱技术 (LC-MS/MS) 对尿蛋白进行分析。与感染前相比,在大肠杆菌腹腔注射模型中共鉴定到69个差异蛋白,在金黄色葡萄球菌腹腔注射模型中共鉴定到31个差异蛋白,在白色念球菌腹腔注射模型中共鉴定到38个差异蛋白。结果表明,腹腔注射不同的微生物时尿蛋白质组不同,提示尿液可能对不同的腹腔感染有鉴别诊断的潜能。     

胰腺癌的生物学临床诊断研究进展

胰腺癌(pancreatic cancer,PC)是一种发病率接近死亡率、死亡率极高的恶性肿瘤。由于胰腺癌早期无明显病症,许多病人确诊时已是癌症末期,错过了最佳的治疗时期,预后极差,因此,迫切需要高效的胰腺癌早期诊断生物标志物。随着高通量测序技术(next-generation sequencing,NGS)、高分辨质谱技术以及生物信息技术等的发展与应用,很多关于胰腺癌诊断的生物标志物不断被发现,如糖蛋白、突变基因、甲基化DNA、非编码RNAs(如miRNA、lncRNA、circRNA)等。本文旨在对胰腺癌生物标志物的临床诊断价值进行总结,以期为胰腺癌的早期诊断和治疗提供一定的参考。     

心肺运动试验（CPET）评价个体化精准运动整体方案强化管控心脑血管慢病疗效的临床研究*

目的: 探讨研究症状限制性极限运动心肺运动试验（CPET）评价个体化精准运动整体方案强化管控3月后（简称强化管控）的长期慢病患者整体功能的改善。方法: 选取2014年至2016年由我们团队强化管控的长期心脑血管代谢慢病为主的患者20例,签署知情同意书后完成CPET,根据CPET及连续功能学检测结果制定以个体化适度运动强度为核心的整体管理方案,强化管控3月后再行CPET,个体化分析每例患者强化管控前后CPET指标的变化、计算差值和百分差值。结果: 本研究心脑血管代谢性慢病为主的患者20例（18男2女）,年龄（55.75±10.80,26~73）岁,身高（172.20±8.63,153~190）cm,体重（76.35±15.63,53~105）kg,所有患者CPET和强化管控期间均无任何危险事件发生。①强化管控后患者静态肺功能指标及静息收缩压、心率收缩压乘积和空腹血糖等均显著改善（P<0.05）。②强化管控前峰值摄氧量为（55.60±15.69,34.37~77.45）%pred和无氧阈为（60.11±12.26,43.29~80.63）%pred;强化管控后峰值耗氧量为（71.85±21.04,42.40~102.00）%pred和无氧阈为（74.95±17.03,51.90~99.47）%pred;管控后较管控前峰值摄氧量和无氧阈显著提高分别达（29.09±7.38,17.78~41.80）%和（25.16±18.38,1.77~81.86）%（P均<0.01）;其他核心指标峰值氧脉搏、峰值负荷功率、摄氧通气效率平台和递增功率运动持续时间均显著升高（P均<0.01）,二氧化碳排出通气效率最低值及二氧化碳排出通气斜率也显著好转（P<0.01）。③个体化分析而言,强化管控后15例上述8项CPET核心指标全部改善,另5例7项指标改善;全部病例峰值摄氧量（%pred）提高>15%以上,16例>20%,13例>25%,10例>30%。结论: CPET能安全客观定量地评估人体整体功能状态和治疗效果、指导制定个体化精准运动强度。个体化精准运动整体方案强化管控三个月能安全有效逆转长期心脑血管代谢等慢病患者的整体功能状态和异常指标。