定量蛋白质组学研究揭示知母可缓解2型糖尿病模型大鼠肝脏代谢异常

2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus,T2DM）是一种在全球范围内广泛存在的代谢性疾病,不及时治疗可能会引发众多危及生命的并发症。肝脏代谢在糖尿病发生发展的过程中扮演着至关重要的角色。目前已有报道中药知母用于缓解胰岛素抵抗及糖尿病,但其能否缓解糖尿病中肝脏代谢的异常仍有待深入研究。因此,提取了高脂饮食和化学药物链脲佐菌素（streptozotocin,STZ）诱导的2型糖尿病大鼠模型、知母提取物处理的2型糖尿病大鼠模型、高脂饮食大鼠模型以及正常饮食大鼠对照组的肝脏蛋白,通过基于质谱的定量蛋白质组学串联质量标签（tandem mass tag,TMT）标记技术获得定量蛋白质组数据。利用生物信息学软件对各组数据进行层次聚类分析及主成分分析,并以P<0.05,差异倍数（fold change）>1.5作为阈值标准进行火山图分析,发现知母提取物治疗组相较未治疗组与正常对照组更接近,表明肝脏组织定量蛋白质组数据能够反映知母提取物对2型糖尿病大鼠模型的治疗效果。筛选获得了表达水平与知母提取物治疗密切相关的关键蛋白簇。利用在线网站分析蛋白簇的GO功能与KEGG通路,发现知母缓解2型糖尿病模型大鼠肝脏脂肪酸代谢异常可能与关键蛋白Ndufa6和Prkar2b的表达水平回调有关。     

国家重点生态功能区城市与毗邻非生态功能区城市绿色发展水平测度与时空差异

以黑龙江省为主体的中国北方森林湿地生态功能区及毗邻地区作为实证研究区域,从绿色生产、绿色生活、绿色生态三个维度构建绿色发展水平测度指标体系,运用熵权-TOPSIS评价法、障碍度模型、趋势移动平均模型等方法,对2009—2018年期间长白山森林生态功能区、三江平原湿地生态功能区、大小兴安岭森林生态功能区及毗邻的非生态功能对照区绿色发展水平进行了动态测度和时空差异比较、评估了绿色转型发展速度、识别并分析了障碍因素作用,预测了绿色发展趋势水平。主要结论如下：(1)区域自然生态本底优质,但各功能区绿色发展水平相对较低,绿色指数均低于0.6;十年间各功能区绿色发展水平呈小幅上升趋势。城市间绿色发展整体水平的最大差距徘徊在0.16—0.17之间,呈微弱缩小态势。(2)从3个时间节点各功能区整体绿色发展空间格局上看,长白山森林生态功能区处于较高水平,三江平原湿地生态功能区水平偏低。大小兴安岭森林生态功能区绿色发展水平上升幅度较大,毗邻对照区则较小。高水平类型城市数量有所增加,由1个增加至3个,低水平地区数量下降,由4个下降至2个,并呈向高水平转变的趋势。(3)区域绿色转型效果总体不显著,转型速度缓慢...     

河流着生藻类多样性对城镇化的响应——以深圳市为例

着生藻类是河流生态状况的重要指示生物,然而关于城镇化对着生藻类多样性影响的研究还较缺乏。本研究基于深圳市9条主要河流74个样点2020年雨、旱季的调查数据,对比了城区、郊区河流样点的着生藻类α、β多样性。两次调查共鉴定出着生藻类301个分类单元,其中硅藻门种类最多。谷皮菱形藻（Nitzschia palea）、隐头舟形藻（Navicula cryptocephala）、平庸菱形藻（Nitzschia inconspicua）等污染指示种在城区组相对丰度更高,而清洁指示种微小曲丝藻（Achnanthidium minutissimum）在郊区组相对丰度更高。城镇化对着生藻类物种丰富度、香农维纳多样性指数、Pielou均匀度指数等α多样性指数均无显著影响,但对着生藻类群落结构有显著影响。城区组样点的着生藻类β多样性（用主坐标分析质心指示）低于郊区组,城区组与郊区组藻类β多样性差异在旱季更为显著。两组样点的藻类β多样性差异主要来源于物种周转组分。与城区组着生藻类群落显著相关的环境因子包括总氮、高锰酸钾指数、电导率、pH、浊度和水深,而与郊区组着生藻类群落显著相关的是总氮、溶解性无机磷和电导率。研究发现,城市人类活动导致的总氮、溶解性无机磷、高锰酸钾指数、电导率等指标的显著增高导致着生藻类β多样性的降低。为了保护河流生物多样性,建议有效控制城区生产生活污水排放,减少人类活动对河流的干扰。     

半枫荷调控RA模型的非靶向代谢组学研究

为探讨半枫荷干预类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis, RA)模型大鼠血浆内容物代谢轮廓的变化和特征,该研究以半枫荷正丁醇提取物给药前后RA模型大鼠血浆为研究对象,借助超高效液相色谱联用四极杆飞行时间质谱(UPLC-QTOF/MS)技术进行非靶向代谢组学检测,并用SIMCA-P软件对代谢物测定结果进行多元变量统计分析,筛选差异代谢物并作通路富集分析。结果表明:(1)给药前后大鼠血浆代谢轮廓存在显著差异,与模型组相比,给药组在正负离子模式合并后筛选出321种差异代谢物,其中负离子模式鉴定到174种代谢物,正离子模式鉴定到192种代谢物。(2)鉴定到的所有代谢物根据其化学分类归属信息归为12种类型,有机酸及其衍生物和脂类及类脂分子这2类代谢物数量占比较高。(3)通路富集获得37个代谢通路且呈显著性差异(P<0.05),给药组中蛋白质的消化和吸收、肿瘤胆碱代谢通路和ABC转运蛋白通路出现较大扰动且富集到的差异代谢物数量最多,所有通路均显著上调(P<0.05)。这对阐明半枫荷调控RA症状的变化机制具有一定指导价值和理论意义。     

烟曲霉的细胞外囊泡蛋白质及RNA分析

目的分析烟曲霉的细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)中的重要成分,以进一步明确曲霉致病机制。方法通过离心法分离烟曲霉的囊泡,用电镜观察形态。采用马尔文纳米颗粒跟踪分析仪分析溶液中EVs的大小分布。通过质谱仪对囊泡内处理后的肽段进行分析。二级质谱数据使用Maxquant(v1.5.2.8)进行检索。检测RNA分布,通过数据库分析烟曲霉EVs中miRNA可能参与的一些通路。结果电镜下烟曲霉的EVs可见明显的双层脂质结构。NTA发现烟曲霉分析的EVs大小主要集中在130 nm左右。EVs蛋白中不稳定蛋白为9种(15%),其余为稳定蛋白,而等电点(isoelectric point,PI)>7的为6种蛋白。EVs中大部分是胞浆蛋白,其余比较多的是细胞外分泌蛋白,但仍有25%的蛋白不能定位。通过跨膜蛋白预测(transmembrane prediction,TMPred)和糖基磷脂酰肌醇(glycosylphosphatidylinositol,GPI)预测,有5种蛋白存在于双层脂质膜上的蛋白。检测到RNA中rRNA和tRNA分别占59.7%和29.4%,而miRNA占0.25%,发现EVs-miRNA主要可能影响代谢通路。结论我们证实了烟曲霉也能分泌EVs,其中位直径为130 nm,含有较多种蛋白,以烟曲霉胞浆蛋白为主,RNA以rRNA和tRNA为主,而其中miRNA可能涉及多种信号通路。     

叉角厉蝽触角转录组及嗅觉相关基因分析

叉角厉蝽Eocanthecona furcellata是一种在生物防治方面有重要作用和潜力的捕食性天敌昆虫,触角是昆虫进行信息交换的重要器官,而嗅觉相关基因则是调控天敌昆虫捕食行为的重要分子基础。为获得叉角厉蝽触角转录组数据库,挖掘叉角厉蝽嗅觉相关基因,本研究利用Illumina高通量测序平台对叉角厉蝽雌雄成虫与5龄若虫触角进行转录组测序。成功构建了叉角厉蝽触角转录组,获得了67 843条unigenes,N50长度为2 300 bp。与七大公共数据库比对注释到27 686条unigenes,其中NR数据库注释最多(33.33%),且与茶翅蝽Halyomorpha halys相似度最高(64.20%)。14 258条注释到GO数据库中,分为生物过程、细胞组分和分子功能3个大类42个亚类;KEGG代谢途径分析表明,7 703条形成282条代谢通路,其中被注释在信号传导通路中的unigenes最多(11.50%)。进一步基因注释分析,鉴定得到134个候选嗅觉相关基因,32个化学感应蛋白基因(Chemosensory protein genes,CSP),10个气味结合蛋白基因(Odorant binding protein genes,OBP),21个气味受体基因(Gustatory receptor genes,GR),48个嗅觉受体基因(Olfactory receptor genes,OR),17个离子型受体基因(Ionotropic receptor genes,IR),6个感觉神经元膜蛋白基因(Sensory neuron membrane protein genes,SNMP)。通过比较叉角厉蝽5龄若虫、雌雄成虫触角转录组,共筛选出7 324个差异表达基因,分析发现5龄若虫与成虫间的差异表达基因较多,雌雄成虫之间差异表达基因较少;利用FPKM值对OBP与CSP基因进行表达量分析发现,大部分OBP与CSP的表达量在雌雄间差异不大,而若虫与成虫相比基因表达量差异较大,除少部分基因在5龄若虫中高表达外,其余大部分基因均在雌雄成虫间高表达。本研究获得了叉角厉蝽触角转录组数据,并鉴定出候选嗅觉相关基因,结果为进一步研究叉角厉蝽的嗅觉感受机制及昆虫化学生态奠定分子基础。     

蛋白质组学在妊娠期高血压疾病中的研究进展

蛋白质组学的兴起能快速筛选并鉴定疾病的特异性生物标志物,有助于研究妊娠期高血压疾病的病因、发生机制,通过特异性生物标志物进行早期诊断,从而改善母儿结局,降低母儿严重发病率和死亡率。本文综述近年来与妊娠期高血压疾病相关的蛋白质研究及其在妊娠期高血压疾病患者血液、脑脊液、尿液、羊水、滋养细胞中差异蛋白质谱的分析,为进一步研究提供思路。     

Ezrin在化疗敏感性不同大B细胞淋巴瘤中表达的实验研究

目的：比较化疗敏感性不同弥漫性大B细胞淋巴瘤的蛋白质表达差异,寻找可反映大B细胞淋巴瘤化疗敏感性的标志物。方法：通过肿瘤药物敏感试验选取化疗高敏感性和低敏感性大B细胞淋巴瘤组织,进行蛋白质组学比较研究后得出差异表达蛋白;对在高敏感组中高表达的埃兹蛋白（Ezrin）进一步行免疫印迹验证,应用免疫组化技术检测在临床病例中的表达情况。结果：建立了化疗高敏感和低敏感大B细胞淋巴瘤差异表达蛋白质凝胶2D图谱,鉴定了28种差异表达蛋白,发现Ezrin蛋白在化疗高敏感组表达高于低敏感组,免疫印迹和免疫组化结果也进一步证实了Ezrin的这一表达状态。结论：Ezrin蛋白表达在化疗敏感性不同大B细胞淋巴瘤中存在差别,可能作为预测淋巴瘤化疗敏感性的候选标志物。     

黄瓜抗黑星病相关基因的差异表达分析

以抗黑星病黄瓜材料HX1为试材,接种黑星病菌（Cladosporium cucumerinum）2h、8h、20h、32h和72h的叶片作为试验方（Tester）,相应的未接种叶片作为对照方（Driver）,利用SSH技术,构建了黑星病菌侵染初期的正向和反向cDNA-SSH文库。用巢式引物PCR检测插入片段,获得了200个阳性克隆,通过测序,除去重复序列,共得到105个Unique ESTs。与非冗余蛋白数据库进行BLASTx比对,结果显示,17条ESTs未找到同源序列,88条非重复序列和已知基因的同源性较高,占全部ESTs序列的83.8%,其中86条ESTs与非冗余蛋白数据库已知功能的蛋白具有高度的相似性。结合高密度点阵膜杂交差异筛选,阳性率为75.0%。经初步分析这些序列的功能,差异表达的ESTs功能涉及能量和基础代谢、信号转导、蛋白和核酸代谢、光合作用及逆境中特异表达的基因等方面。为研究黄瓜抗黑星病基因提供了依据。