低氧运动对Nrf2基因敲除大鼠运动能力和氧化应激的影响

Nrf2可调节多种抗氧化酶的表达,Nrf2的缺失可能影响机体的运动能力,而低氧可提高机体的抗氧化能力并改善运动能力。为了考察低氧运动对Nrf2基因敲除大鼠运动能力和氧化应激的影响,本研究分别在常氧和低氧环境(12%氧浓度)中对野生型大鼠和Nrf2敲除大鼠进行4周的跑台运动。研究显示,低氧运动可提高野生型大鼠的跑台运动力竭时间,Nrf2敲除可缩短大鼠的力竭时间;低氧运动可上调大鼠的Nrf2 m RNA表达量;Nrf2敲除明显抑制HIF-1α蛋白表达,而低氧运动可上调野生型和Nrf2敲除大鼠的HIF-1α蛋白表达;Nrf2敲除大鼠的骨骼肌ROS水平明显升高,并且低氧均可降低野生型和Nrf2敲除大鼠骨骼肌ROS水平。低氧运动可上调Nrf2敲除大鼠的CAT和GSH-PX蛋白表达。苏木精和伊红(HE)染色显示,Nrf2敲除大鼠在力竭跑台运动完成后出现更严重的骨骼肌病理改变,而低氧运动可减轻骨骼肌损伤。本研究认为,Nrf2敲除导致了大鼠骨骼肌中抗氧化酶的抑制及ROS的过量累积,从而造成了骨骼肌损伤并降低了运动能力。此外,低氧可通过上调Nrf2的表达,进而激活HIF-1α及抗氧化酶活性,从而提高运动能力,并防止骨骼肌损伤。     

过表达TRAF6对人急性髓系白血病细胞自噬活性的影响

该文旨在探讨过表达肿瘤坏死因子受体相关因子6(tumor necrosis factor receptorassociated factor 6,TRAF6)对人急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)细胞自噬活性的影响。利用基因表达数据库GEO分析TRAF6在AML患者白血病细胞中的mRNA表达水平。通过癌症基因组图谱TCGA分析TRAF6表达与AML患者临床预后的关系。将TRAF6重组质粒载体转染人AML细胞系(KG-1a和THP-1),采用自噬激活剂雷帕霉素(Rapamycin)和自噬相关抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)、巴弗洛霉素A1(bafilomycin A1,Baf-A1)分别处理AML细胞。荧光定量PCR、蛋白免疫印迹技术检测过表达TRAF6后白血病细胞自噬标志物(LC3和p62)mRNA和蛋白水平;免疫荧光方法检测LC3绿色荧光斑点结构(puncta);流式细胞术检测细胞凋亡率;CCK-8实验检测AML细胞的体外增殖能力。结果显示,AML患者白血病细胞高表达TRAF6(P<0.01);TRAF6高表达的白血病患者总体生存率和无事件生存率均较TRAF6低表达组显著降低(P=0.01)。TRAF6重组质粒转染能够显著增加两株AML细胞系中TRAF6的mRNA和蛋白水平(P<0.05)。Rapamycin处理能够激活AML细胞系自噬水平,过表达TRAF6后AML细胞LC3 mRNA和LC3II蛋白水平表达上调(P<0.05)、p62 mRNA和蛋白水平下调(P<0.05)以及LC3 puncta聚集增多。用Baf-A1处理以阻断过表达TRAF6的白血病细胞系中的自噬流后,LC3II蛋白表达水平显著提高(P<0.05)。3-MA处理过表达TRAF6的白血病细胞后,LC3II蛋白表达减少、p62蛋白表达增加(P<0.05)。此外,过表达TRAF6降低白血病细胞凋亡率和促进细胞的体外增殖(P<0.001),而过表达TRAF6后联合3-MA处理则可逆转TRAF6对白血病细胞的抗凋亡和促增殖作用(P<0.001)。以上研究结果提示,过表达TRAF6能够增强AML细胞的自噬活性,促进AML细胞的生长。     

拟南芥ATGs在发育和非生物胁迫中的表达特征和功能分析

植物细胞自噬(Autophagy)是依赖于液泡来降解体内异常蛋白的重要途径,其中ATGs (Autophagyrelated genes)蛋白对该途径中的核心组分自噬体的形成至关重要。目前在模式植物拟南芥中已经鉴定到35个ATGs,它们对细胞自噬的发生和调节起到关键作用,然而全面地认知植物ATGs在生长发育和逆境中的转录表达变化尚有不足。本研究通过收集公共数据库中的转录组数据,利用生物信息学方法挖掘了拟南芥ATGs的表达信息,展示了其在47个不同发育时期或组织部位的表达聚类情况,对比分析了ATGs在植物非生物胁迫情况下的地上部分(茎)和地下部分(根)的表达差异,同时结合ATGs的启动子组分分析,阐明ATGs表达的时空变化可能的调控分子机制。本研究将为进一步探索ATGs在生长发育和非生物胁迫中的功能提供基础数据和相关依据。     

有氧运动对高糖高脂膳食大鼠腓肠肌Nrf2-SOD的影响*

目的: 探讨有氧运动预防大鼠胰岛素抵抗中Nrf2及SOD的变化。方法: 24只12月龄SD大鼠随机分为对照组(C)、高糖高脂IR组(IR)和高糖高脂IR并运动组(IRE)。IRE进行递增负荷跑台运动,运动6周。检测腓肠肌T-SOD、CAT、MDA、GSH/GSSG,ELISA法检测腓肠肌8-OHdG含量,Western blot检测腓肠肌Nrf2和GLUT4表达。结果: ①IRE组HOMA-IR明显低于IR组(P＜0.05);IRE组肌糖原明显高于IR组(P＜0.01);②IRE组T-SOD和CAT、GSH/GSSG明显高于IR组(P＜0.01);IRE组8-OHdG和MDA明显低于IR组(P＜0.01);③IRE组腓肠肌Nrf2和GLUT4明显高于IR组 (P＜0.01) 。结论: 有氧运动可激活大鼠腓肠肌Nrf2-SOD通路,提高抗氧化酶活性和糖摄取能力,预防IR发生。     

1980—2018年祁连山南坡土地利用变化及其驱动力

祁连山是我国第一阶梯和第二阶梯的分界线,生态环境脆弱,对过渡地带土地利用变化及其驱动力研究具有重要的生态意义。本研究以祁连山南坡为研究区,基于1980—2018年遥感影像数据,运用空间自相关分析法、ArcGIS空间分析方法和主成分分析法分析了土地利用的时空变化特征及其驱动力。结果表明: 1980—2018年,草地是研究区土地利用类型的主体,建设用地所占比重最小,水域、草地表现为下降趋势,未利用土地、建设用地和耕地均呈现出增长态势,林地变化较小。不同地类单一土地利用动态度从大到小依次为:建设用地＞水域＞耕地＞未利用土地＞林地＞草地,综合土地利用动态度为0.9%。不同土地利用类型空间分布表现出空间集聚性特征。耕地增加的区域和林地、草地减少的区域主要分布在门源县城所处大通河谷地西北侧,天峻县东北部大通河上游地区存在工矿建设用地占用草地的现象。土地利用变化驱动力主要为人口数量、科技、城市化、经济发展水平和政策。本研究结果可为政府合理规划和利用土地资源提供依据,对祁连山南坡生态环境保护和社会经济可持续发展具有重大意义。     

植物与植食性昆虫化学互作研究进展

植物与植食性昆虫之间存在着复杂的化学相互作用。一方面,当遭受植食性昆虫为害时,植物能识别植食性昆虫相关分子模式,触发早期信号事件和激素信号转导途径,并由此引起转录组与代谢组重组、直接和间接防御化合物含量升高,最后提高对植食性昆虫的抗性。另一方面,植食性昆虫也能识别植物的防御反应,并能通过分泌效应子、选贮、解毒以及降低敏感性等反防御措施抑制或适应植物的化学防御。深入剖析植物与植食性昆虫的化学互作,不仅可在理论上丰富对昆虫与植物互作关系的理解,而且可在实践上为作物害虫防控新技术的开发提供重要的理论与技术指导。     

呼吸机相关性肺炎患者病原菌分布及血清sTREM 1和HMGB1的变化

目的探讨呼吸机相关性肺炎患者病原菌分布及血清高迁移率族蛋白1(HMGB1)和可溶性髓系细胞触发受体-1(sTREM-1)的变化。方法选取我院2016年3月至2019年5月收治的131例呼吸机相关性肺炎患者进行研究,检测入选患者病原菌感染情况,同时根据患者病情分为重症组与非重症组。另选取60例同期体检对象作为对照组,比较各组患者血清sTREM-1、HMGB1水平及临床肺部感染评分(CPIS),分析血清sTREM-1、HMGB1对呼吸机相关性肺炎的预测价值。结果 131例患者共检出病原菌415株,病原菌以革兰阴性菌为主,其次是革兰阳性菌,真菌的占比最低。革兰阴性菌中以铜绿假单胞菌和肺炎克雷伯菌为主,革兰阳性菌中以金黄色葡萄球菌为主。重症组、非重症组及对照组患者血清sTREM-1、HMGB1水平及CPIS评分依次递减,组间比较差异均有统计学意义(均P0.05)。Cochran Armitage趋势检验发现,血清sTREM-1、HMGB1水平及CPIS评分与呼吸机相关性肺炎严重程度呈线性增加趋势(Z=5.056、3.127、3.811,均P0.05)。诊断呼吸机相关性肺炎病情严重程度时,血清sTREM-1的AUC及敏感性、特异性最高,其次是CPIS和血清HMGB1,3个指标均对呼吸机相关性肺炎有一定诊断价值。结论革兰阴性菌是呼吸机相关性肺炎的主要致病菌,血清sTREM-1、HMGB1水平对呼吸机相关性肺炎的病情有一定诊断价值。     

城市群新冠疫情时空分布格局与分异机制的地理探测

自从2019年12月湖北武汉爆发新型冠状病毒（COVID-19）以来,疫情在全国范围内迅速传播并蔓延。城市群既是我国新型城镇化主体特定的空间组织形态,也是相互连接的城市网,集合了相当数量不同性质、类型和等级规模的城市,城市群经济发展程度较高、人口密度大,交通发达,是疫情传染扩散-关联的重点区域,因而跨区域感染风险高,联防联控难度大。以疫情集中地区城市群为研究对象,通过核密度分析聚焦重点研究的城市群,从多层空间尺度对疫情在数量、人口迁移和空间分布上进行测度,利用空间自相关分析疫情分布特征,运用地理探测器方法客观地测度城市群疫情发展的差异性主导因素,从景观格局中挖掘相关主导因子,为生态、安全的空间规划和治理提供科学依据和思路。结果显示：①全国范围感染人数核密度高值区的空间分布与长江中游城市群和三大沿海城市群范围耦合,首位核心城市确诊感染数在城市群中占比均较高,城市群疫情扩散分布呈现典型的由核心城市向外辐射的特征,湖北地区迁出的人数对迁往地区的疫情形势构成一定程度的影响;②全国范围的COVID-19感染人数和感染增长率分布存在显著空间集聚特征,城市群范围感染人数的空间聚集性从长江中游城市群向其他城市群依次减弱;③地理探测器识别出人口密度、城乡建设、交通、卫生、科技、生态绿地为疫情的主导因素,并且交互后所产生的共同作用增加了对疫情的解释力;④生态与建设用地景观格局对疫情的解释能力较强,其中建设用地的聚集性和生态用地的蔓延性为主要因子。     

基于转录组测序的Cd胁迫下芹菜细胞自噬相关基因的筛选

细胞自噬是植物逆境应答过程中最常见的保护机制之一。动物中,自噬相关基因抵御镉(Cd)毒害的功能研究较清楚,但植物却知之甚少。文中以芹菜品种‘皇后’为试材,采用外源Cd(终浓度为0、2、4、8mg/L)添加营养液水培处理,利用转录组测序(RNA-seq)技术筛选细胞自噬相关差异基因并进行q RT-PCR验证。结果表明Cd胁迫对芹菜植株产生了明显的毒害作用,并与浓度间产生了量效关系。在筛选的8个差异表达的自噬相关基因中,ATG8a、ATG8f、ATG13、AMPK-1、AMPK-2基因随Cd浓度升高表达上调,ATG12、VPS30和VPS34则先上调后下降,说明自噬相关基因可能通过表达上调增加了自噬小体结构以抵御Cd毒性作用;而高浓度Cd(8mg/L)可能超出芹菜的耐受范围,导致多个自噬基因又出现表达下调趋势。以上结果有助于后期自噬相关基因的功能研究,为进一步探讨芹菜对Cd胁迫的耐性机制提供参考依据。