硫化氢与自噬:一把双刃剑

硫化氢(hydrogen sulfide, H_2S)被认为是第三种气体信号分子,在许多生理及病理生理情况下发挥重要的调节作用。然而,在硫化氢对自噬的作用这一方面仍有一些争论。许多信号通路参与硫化氢的促自噬作用,例如AMPK/mTOR、LKB1/STRAD/MO25以及MiR-30c信号通路。同时,也有许多信号通路在硫化氢的抗自噬作用中发挥重要作用,例如SR-A、PI3K/SGK1/GSK3β、PI3K/AKT/mTOR、Nrf2-ROS-AMPK、AMPK/mTOR以及JNK1信号通路。在治疗人类疾病时,可以设计研发新型硫化氢相关药物,通过调节自噬增加疗效。本文主要讨论硫化氢在其介导的自噬信号通路中的作用。     

东方肉座菌EU7-22纤维素内切酶Ⅰ的异源表达

[目的]实现东方肉座菌纤维素内切酶EGⅠ在毕赤酵母中的表达,获得重组EGⅠ。[方法]通过RT-PCR获得EGⅠ开放阅读框。将EGⅠ成熟肽和PHO1信号肽的DNA片段插入p PIC3. 5K后,重组表达载体电转化毕赤酵母。通过甲醇诱导表达和镍柱纯化获得EGⅠ。以羟甲基纤维素钠检测活性,以肽N-糖苷酶F分析N-糖基化,以SDSPAGE分析表达情况和糖基化修饰。[结果]获得EGⅠ分泌表达菌株,诱导96 h后上清液活性为0. 513±0. 002 U/m L,纯化后的EGⅠ活性为0. 558±0. 012 U/mg。SDS-PAGE表明EGⅠ分子量在100～180 k Da,远高于预测值47. 3k Da,经肽N-糖苷酶F处理后,降至63～75 k Da。[结论]实现了EGⅠ的分泌表达,获得活性为0. 558±0. 012 U/mg的糖基化重组EGⅠ。     

幽门螺杆菌感染与细胞自噬的研究进展

幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H. pylori)是一种革兰阴性微需氧病原菌,也是定植于人类胃黏膜上皮中最特异的一种致病菌。它与人消化性溃疡、慢性胃炎、胃癌及胃黏膜相关组织淋巴瘤(MALT)等疾病密切相关。此后又发现H. pylori可能是一种兼性胞内菌,该菌可能通过自噬在胃上皮细胞和巨噬细胞中得以生存、繁殖并引起慢性持续性感染。本文根据近年发表的自噬相关文献,对H. pylori感染不同细胞后自噬对其存活的影响以及H. pylori不同配体引起的自噬调节作一综述。     

单核细胞趋化蛋白-1、高迁移率族蛋白B1与 溃疡性结肠炎患者肠道菌群变化的相关性

目的探讨单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、高迁移率族蛋白B1(HMGB1)与溃疡性结肠炎(UC)患者肠道菌群变化的相关性。方法选取2016年9月-2018年1月遂宁市中心医院收治的98例UC患者资料,根据Mayo评分系统将UC患者分为活动期组(n=50)和缓解期组(n=48)。选取同期进行体检的健康人50例作为对照组。比较各组间肠道菌群,血清MCP-1、HMGB1水平,并进行Pearson相关分析。结果活动期组患者肠道乳杆菌、双歧杆菌含量[(5.34±0.87)、(5.81±0.83)CFU/g]显著低于缓解期组和对照组[(8.07±0.86)、(8.35±0.88)CFU/g;(8.13±0.91)、(8.46±0.95)CFU/g](F=12.035,P0.001;F=10.472,P0.001),大肠埃希菌、肠球菌、拟杆菌含量[(11.75±1.24)、(7.91±0.92)、(5.26±0.62)CFU/g]显著高于缓解期组和对照组[(7.92±1.09)、(4.94±0.61)、(3.30±0.52)CFU/g;(7.64±1.02)、(4.83±0.56)、(3.14±0.47)CFU/g](F=10.815,P0.001;F=9.796,P0.001;F=9.713,P0.001),缓解期组和对照组研究对象各肠道菌群比较差异无统计学意义(P0.05)。活动期组和缓解期组患者血清MCP-1、HMGB1水平[(267.42±23.51)、(21.35±2.26)ng/mL;(188.15±20.73)、(6.28±1.38)ng/mL]显著高于对照组[(106.38±15.92)、(2.13±0.41)ng/mL](F=84.163,P0.001;F=25.386,P0.001);活动期组患者血清MCP-1、HMGB1水平[(267.42±23.51)、(21.35±2.26)ng/mL]显著高于缓解期组[(188.15±20.73)、(6.28±1.38)ng/mL](t=17.676、39.641,均P0.05)。经过Pearson相关性分析,MCP-1、HMGB1与UC患者乳杆菌、双歧杆菌含量呈负相关(r=-0.715、-0.659,r=-0.703、-0.614,均P0.001),与大肠埃希菌、肠球菌、拟杆菌含量呈正相关(r=0.783、0.702,r=0.762、0.735,r=0.653、0.612,均P0.001)。结论 MCP-1、HMGB1作为促炎因子可介导肠黏膜炎性反应,引起UC患者肠道菌群紊乱。     

油脂酵母发酵木糖生产微生物油脂

目的用斯达油脂酵母(Lipomyces starkeyi)作为发酵菌株,以纯木糖溶液为油脂发酵原料,对L.starkeyi利用木糖积累油脂进行系统研究。方法 L.starkeyi于斜面培养基中活化后,接种于YPD液体培养基,于30℃、200 r/min摇床培养。在摇瓶中培养一段时间后,测定发酵液细胞浓度,离心发酵液收集细胞。将离心后得到的菌体加入木糖溶液重悬,并转接于含50 mL木糖溶液的250 mL摇瓶中进行发酵生产。结果相比一阶段法,两阶段发酵方法可以在更短的时间内达到较高的油脂含量,油脂含量能够达到细胞自身干重的60%以上。实验发现高菌龄酵母产油速度更快;并且初始木糖浓度高达120 g/L时,酵母细胞仍然能够高效合成油脂。结论 L.starkeyi能够有效利用木糖进行发酵产生油脂,是以木质纤维素为原料生产微生物油脂的优良菌种。     

丙酮丁醇梭菌的基因编辑工具及代谢工程改造

丙酮丁醇梭菌作为极具潜力的新型生物燃料丁醇的生产菌,受到各国研究学者的广泛关注。通过丙酮丁醇梭菌(ABE)发酵生产丁醇,由于生产成本高,限制了其工业化应用。随着基因组学和分子生物学的快速发展,适用于丙酮丁醇的基因编辑工具不断发展并应用于提高菌株的发酵性能。本文对丙酮丁醇梭菌基因编辑工具和代谢工程改造取得的进展进行综述。     

硫胺素及溶氧对解脂亚洛酵母联产酮酸的影响

α-酮戊二酸和丙酮酸是重要的酮酸,广泛应用于食品、医药等领域。以本研究室在前期的工作中诱变选育的Yarrowia lipolytica WSH-Z06 C3为出发菌株,高效联产α-酮戊二酸和丙酮酸。在摇瓶水平上初步确定了最佳氮源浓度以及接种密度。在此基础上,重点考察了在15 L发酵罐上硫胺素浓度以及溶氧控制参数对酮酸联产的影响。结果显示,硫胺素最佳浓度为0.2μg/L,α-酮戊二酸和丙酮酸分别高达24.5、53.7 g/L。与未优化的对照相比,酮酸总产量和丙酮酸总转化率均提高了57.9%。溶氧水平控制在50%,发酵96 h酮酸总产量高达53.2 g/L。通过两阶段溶氧调控,酮酸总产量高达64.7 g/L,比未调控前提高了21.2%。通过硫胺素与溶氧水平的优化,显著提高了酮酸的产量,进一步为酮酸的工业化生产提供参考。     

小鼠基质重塑相关7(MXRA7)基因产物在肝内互作蛋白质的鉴定（英文）

基质重塑相关7(matrix remodeling associated 7,MXRA7)基因于2002年被命名,但无论在人类或其他动物体系,该基因或其蛋白质产物的功能均未知。直至我们最近的研究表明,该基因可能参与眼睛发育或肝损伤及修复。在本研究中,应用酵母双杂交策略,用小鼠MXRA7诱饵载体对小鼠肝cDNA文库进行筛选,发现23种蛋白质(MUP1, Cpt1a, Mat1a, aldh1l1, Cytb, H2-K1, Psmb1, marc2, Atp5j2, Sec24D, Trf, Rdh7, Apoe, Glud1, Gmfb, Alb, Hdlbp, Pzp, Etnk2, Nrn1, Serpina1a, Apoa2, GNMT)可能直接或间接地与MXRA7蛋白发生相互作用。其中,主要尿蛋白1(major urinary protein,MUP1)或其同家族蛋白质占所有候选克隆的1/6,提示其很可能是小鼠肝内与MXRA7蛋白有较强相互作用的蛋白质。通过基因重组在Hepa 1-6肝癌细胞系中同时过表达MXRA7和MUP1蛋白,荧光染色证明这两种蛋白质在细胞内共定位,应用抗MXRA7或MUP1的抗体进行Pull-down检测,则证明二者共同存在于细胞裂解液中。另外,重组MXRA7蛋白和MUP1蛋白在无任何其他蛋白质的缓冲液体系中直接形成复合体。因此,至少在小鼠肝组织体系中,MXRA7蛋白可能通过与MUP1等蛋白质的相互作用而发挥作用。     

多巴胺通过促进RNF20降解抑制神经细胞中组蛋白H2B泛素化

表观遗传修饰参与了药物成瘾的形成过程,而在药物成瘾过程中组蛋白泛素化水平的变化仍未可知。药物成瘾过程中常表现为多巴胺(dopamine, DA)表达量的升高,因此本研究欲探讨多巴胺升高对神经细胞组蛋白泛素化的影响及其机制。Western印迹结果显示,在终浓度0.8 mmol/L的多巴胺作用8 h后,人神经母细胞瘤细胞系SH-SY5Y细胞中环指蛋白20(ring finger protein 20, RNF20)表达量降低(0.29±0.032 vs. 1.0±0.025,P<0.0001),泛素化组蛋白H2B(H2Bub1)表达量下降(0.28±0.032 vs. 1.0±0.017,P<0.0001)。但是RT-PCR结果显示,多巴胺处理SH-SY5Y细胞后,RNF20在mRNA水平的表达无明显变化。在SH-SY5Y细胞中沉默RNF20的表达,H2Bub1在蛋白质水平的表达明显降低(0.20±0.069 vs. 1.0±0.060,P=0.001)。在加入多巴胺的基础上,分别加入蛋白酶体抑制剂MG132、自噬体形成抑制剂3-MA以及空泡型H^+-ATP酶特异性抑制剂Baf-A1等药物来检测RNF20的降解途径,结果发现,加入MG132、3-MA以及Baf-A1后,RNF20表达量均比DA处理组显著上升(1.51±0.095,P=0.0003; 0.89±0.075,P=0.0021; 2.74±0.099,P<0.0001;vs. 0.27±0.044)。上述结果表明,在SH-SY5Y细胞中,RNF20对H2Bub1具有调控作用,多巴胺可通过泛素化及自噬两种途径促进RNF20降解,从而抑制组蛋白H2B泛素化。     

肠道菌群与肥胖关系的研究进展

西方化的高脂饮食方式造成了越来越多的肥胖人群。高脂饮食在一定程度上可以改变肠道菌群的结构组成和功能,促进宿主对食物营养的吸收,从而增加体重形成肥胖。高脂饮食诱导的肥胖者肠道菌群的改变会导致宿主能量吸收增加,肠道通透性和炎症增加,而有减肥功能的短链脂肪酸合成能力下降。最近研究发现肠道菌群也可以通过影响中枢神经系统,尤其是下丘脑相关基因的表达来控制食欲,从而调控肥胖的形成。本文系统介绍了最近几年高脂饮食诱导肥胖的研究,总结了一些与肥胖形成有密切关系的肠道菌群以及其在肥胖形成中的作用机制,为进一步研究肠道菌群与肥胖之间的调控作用奠定了基础。最后总结了肠道菌群可以作为一个预防和治疗肥胖的有效靶点,可以通过在食物中添加有益菌或者通过菌群移植来治疗肥胖。