阿尔茨海默病中β淀粉样蛋白的生成及清除的调节

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是一种慢性退行性神经系统疾病,临床主要表现为进行性认知能力下降、记忆力衰退、人格改变等。AD的标志性病理特征包括脑细胞外β淀粉样蛋白（β-amyloid protein,Aβ）沉积形成老年斑、细胞内神经纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFT)、神经炎症增加以及神经元凋亡。β淀粉样蛋白主要在神经元产生,是淀粉样前体蛋白经过一系列酶解反应生成的由39～42个氨基酸组成的多肽,调节Aβ的生成和清除能够有效延缓甚至逆转阿尔茨海默病的进程,因而具有重大的研究价值。β-分泌酶（β-site APP cleaving enzyme 1,BACE1）为Aβ产生过程中的关键酶,其含量及活性的改变均能影响Aβ产生,在阿尔茨海默病的发生发展中发挥至关重要的作用;老年斑周围炎性细胞的聚集提示,AD与神经炎症高度相关,神经炎症相关细胞能够参与Aβ的清除,多种炎性因子也能调节Aβ的生成;非编码RNA虽很少直接参与Aβ的产生、沉积和清除,但其可以通过多种途径调节Aβ的产生。本文从β淀粉样蛋白生成及清除的机制着手,重点阐述了BACE1、神经炎症、非编码RNA对Aβ调控的重要作用,以期为AD发病机制的进一步研究提供思路,并对阿尔茨海默病早期干预及治疗提供理论参考。     

受体相互作用蛋白质激酶3通过上调整合素β3促进骨关节炎相关病变

骨关节炎（osteoarthritis,OA）是最常见的慢性致残性关节疾患,目前尚无针对病因的有效治疗手段。程序性坏死在多种疾病中扮演关键角色,受体相互作用蛋白质激酶3（receptor-interacting protein kinase 3, RIP3）是程序性坏死进程的关键调控因子。有研究显示,RIP3在人与鼠骨关节炎退变软骨组织中表达水平显著上调,提示程序性坏死的发生,但RIP3在软骨中的具体病生理角色仍不明确。本研究拟对过表达RIP3前后的软骨细胞转录物组进行测序分析,探索RIP3在骨关节炎进程中发挥作用的具体机制。RNA测序结果显示,RIP3的过表达诱发软骨细胞中244个基因表达上调,277个表达下调。通过进一步构建基因间共表达作用网络,筛选出16个候选靶基因在mRNA水平进行验证,证实RIP3对磷脂酰肌醇3激酶调节亚单位5（phosphoinositide-3-kinase, regulatory subunit 5,Pik3r5）、整合素β3（integrin subunit beta 3,Itgb3）及成髓细胞瘤转录因子第2亚型（MYB proto-oncogene like 2,Mybl2）的表达上调作用最为显著。CCK-8以及乳酸脱氢酶活性检测结果表明,利用siRNA沉默Itgb3的表达可显著抑制RIP3诱发的软骨细胞活力下降及程序性坏死,同时也抑制了RIP3对软骨细胞中分解代谢相关基因Mmp1、Mmp13与Il6的表达上调作用,以及其对合成代谢相关基因Acan、Col2a1与Sox9的下调作用。本研究证实,RIP3通过上调软骨细胞中Itgb3的表达诱发软骨细胞坏死与软骨基质代谢紊乱,并最终导致软骨退变,为骨关节炎的临床治疗提供了新靶点,同时进一步明确了程序性坏死的病理生理学意义。     

白细胞介素-6在酒精性肝病中的作用

酒精性肝病（alcoholic liver disease,ALD）是由于长期过量饮酒导致肝的内部组织发生炎症损伤的慢性肝病。乙醇及其衍生物在代谢过程中直接或间接诱导引起的肝炎症反应可能是ALD发病的重要机制。然而,该过程内在的细胞分子机制尚不明确。最新研究发现,白细胞介素-6（interleukin-6,IL-6）对乙醇介导的肝细胞炎症反应具有双重作用,既参与了酒精损伤的炎症驱动过程,激活细胞凋亡的信号通路来刺激巨噬细胞和淋巴细胞合成急性反应蛋白加剧炎症反应,又能引起肝细胞再生,上调抗炎性细胞因子水平,发挥抗炎症功能来改善肝损伤程度。而运动应激可造成肌源性IL-6暂时性显著增加,改变肝的氧化-炎症状态,将机体保持在长期抗炎症的适应性状态中,并防治肝细胞炎症损伤。本文在加深对酒精性肝病炎症病理机制理解的同时,综述有关酒精性肝细胞炎症相关因子变化及IL-6调控途径。考虑临床利用IL-6联合炎性因子途径的靶向治疗,将有望成为一种可行性新颖的疗法,有利于实验室筛选炎症相关酒精性肝病干预药物,为酒精性肝疾病的预防与治疗提供新的靶点与思路。     

新型冠状病毒相关TMPRSS2蛋白结构特征和抗原表位分析

采用生物信息学方法分析预测新型冠状病毒(Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)跨膜蛋白酶丝氨酸2(transmembrane protease serine 2, TMPRSS2)的理化特性、结构特征和抗原表位,为抗SARS-CoV-2药物研发提供参考。利用ProtParam、ProtScale分析预测TMPRSS2蛋白酶的理化特性;利用COILS Server、SignalP、TMPred、TargetP Server、NetPhos Server、NetNGlyc Server服务器对TMPRSS2蛋白酶结构进行功能结构的分析预测;利用SOPMA、Pfam、SWISS-MODEL分析预测TMPRSS2蛋白酶高级结构;利用IEBD分析预测TMPRSS2蛋白酶B细胞、T细胞表位。TMPRSS2蛋白酶氨基酸组成数为492个,其中丝氨酸占比最高;亲水性较高,含10个跨膜螺旋区;具有4个磷酸化位点,3个糖基化修饰点;二级结构中无规则卷曲占据主导地位,三级结构能与已知的5ce.1.1.A(SMTL ID)模型同源建模;存在13个潜在的B细胞表位,12个得分较高的T细胞表位。     

运动与阿尔茨海默病：基于Tau蛋白翻译后修饰视角的研究述评

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是一种与年龄有关的神经退行性疾病,严重危害老年人的身心健康,给社会带来巨大的经济压力。但目前其发病机制尚不完全明确,临床仍无根治的有效方法。Tau蛋白是一种微管相关蛋白质,能够参与维持微管相关结构稳定,具有可溶性且不会聚集。在AD病理状态下,病人脑内Tau蛋白结构和功能异常。异常的Tau蛋白聚集成不可溶的神经纤维缠结,损害微管运输能力,导致病人认知功能障碍。Tau蛋白结构和功能的改变是由多种翻译后修饰过程来调控的,即将特定的化学修饰基团与Tau蛋白N-端或C-端结合,直接改变蛋白质的性质和功能。AD病人脑内Tau蛋白的磷酸化、糖基化、乙酰化及SUMO化等多种翻译后修饰异常,与Tau蛋白的降解和毒性物质的聚集密切相关。本文综述近年来的研究后发现,运动可以通过改善Tau蛋白翻译后的某些异常修饰来预防和改善AD,主要作用方式如下：(1）运动可通过抑制GSK 3β和MAPK等蛋白激酶活性来抑制Tau蛋白的过度磷酸化,可能通过上调PP2A活性来促进Tau蛋白去磷酸化;(2）运动可通过提高GLUT1和GLUT3蛋白质水平,可能通过调节OGA和OGT活性平衡,提高蛋白质O-GlcNAc糖基化水平;(3）运动可能通过AMPK/mTORC1途径抑制p300以及激活SIRT1,降低Tau蛋白乙酰化水平;同时运动还可能通过抑制HDAC6,改善Tau蛋白KXGS基序异常乙酰化程度;(4）运动可能通过调节磷酸化与SUMO化共定位点,改善Tau蛋白异常SUMO化水平。     

陕西黄龙山林区褐马鸡春季夜栖地选择

2006年4～6月,在陕西黄龙山林区,对褐马鸡(Crossoptilon mantchuricum)春季夜栖地的选择进行了研究.共记录到22个夜栖地,以夜栖树为中心做一个10 m×10 m样方,测定夜栖地海拔、坡向、坡度、坡位、地貌特征、夜栖树高度和胸径、乔木层盖度、乔木的数量、灌木层盖度、草本盖度、水源距离、人为干扰距离、林缘距离、栖枝高度和栖位上盖度等参数;通过9条样带测定54个随机样方,除栖枝高度和栖位上盖度外,指标相同.结果表明,褐马鸡春季夜栖地多偏向以坡度较大、山坡和山脊、接近水源、远离林边、人为干扰距离较远、乔木盖度和密度较大、栖树胸径较大、灌木层盖度和草本层盖度较小为主要特征的地方.主成分分析表明,前5个特征值的累积贡献率达到72.746%,可以较好地反映褐马鸡春季夜栖地生境特征.根据载荷系数绝对值大小,将褐马鸡春季夜栖地生境选择影响因子分别命名为地形和林下植被因子、气象因子、稳定性因子和水因子.影响褐马鸡夜栖地选择的关键因素是安全、舒适和栖息地转换的方便程度.     

鳜鱼CRP cDNA和斜带石斑鱼AAT cDNA的克隆与序列分析

采用RT-PCR及RACE法分别克隆得到鳜鱼(Siniperca chuatsi)C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)cDNA全序列和斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)α1-抗胰蛋白酶(α1-antitrypsin,AAT)cDNA全序列.鳜鱼CRP基因cDNA全长为914 bp,其中5'非翻译区(5'-UTR)为49 bp,3'非翻译区(3'-UTR)为199 bp,开放阅读框(ORF)为666 bp,编码222个氨基酸.序列同源性分析发现,推测的鳜鱼CRP氨基酸序列与小鼠(Mus musculus)、人类(Homo sapiens)、大鼠(Rattus,norvegicus)、非洲蟾蜍(Xenopus tropicalis)和中国鲎(Tachypleus tridentatus)的CRP氨基酸同源性分别为33.2%、32.4%、31.5%、24.9%和22.4%.斜带石斑鱼肝脏ATT基因cDNA全序列长1 785 bp,其中,5'-UTR为13 bp,3'-UTR为530 bp,ORF为1 242 bp,编码414个氨基酸.序列同源性分析发现,推测的斜带石斑鱼AAT氨基酸序列与斑马鱼(Danio rerio)、非洲爪蟾(X.laevis)、楔齿蜥(Sphenodon punctatus)、大鼠、人类、狒狒(Papio papio)和小鼠的AAT氨基酸序列同源性分别为59.2%、40%、38.6%、38.5%、37.7%、37%和36%.鳜鱼CRP基因和斜带石斑鱼AAT基因cDNA全序列的获得为其疾病相关分子机理研究奠定了基础,对今后进一步进行种苗育苗的研发,并以此为依据提高其人工育苗仔鱼成活率有重要意义.     

一株生物表面活性剂产生菌的分离及其特性研究

模炼油厂污泥中分离得到1株生物表面活性剂产生菌C-3, 根据其生理生化特性和16S rDNA序列相似性分析, 将其鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。初步研究了其产生物表面活性剂的最适条件, 在以植物油为碳源、30°C、初始pH 8、Ca2+浓度20 mg/L、250 mL三角瓶中装75 mL发酵液的条件下, 最利于菌株的生长和生物表面活性剂产生。它的成分为糖脂类物质, 临界胶束浓度(CMC)为50 mg/L, 具有很好的增溶效果。     

我国环境微生物领域中部分特色工作介绍

微生物与环境的相互作用及其相关生物学技术的发展和利用,已经成为当今环境微生物学的主题曲.环境中的微生物以及微生物的环境变化对于人类的生存和发展越来越重要.近年来,我国在环境微生物学的相关研究领域获得了较大的发展和进步.在此,我们将本刊第四期作为"环境微生物专刊",介绍国内众多同行的部分工作,并将其中一些较有特色的研究成果推荐给大家.     

蒙古国地区酸乳中乳酸菌的鉴定及耐酸菌株筛选

本研究对采集自蒙古国地区牧民家庭中17份发酵乳样品中的乳杆菌进行了分离、鉴定、生物学特性和耐酸性研究。共分离出45株乳杆菌。通过形态观察、生理生化试验、糖发酵试验及16S rDNA序列分析等研究将这些菌株鉴定为Lactobacillum fermentum(L. fermentum)31 株, L. helveticus 12株, L. plantarum 1株 和L. casei 1株, 所以认为L. fermentum是蒙古国地区传统酸乳中的优势菌群。经pH 为3.0 的人工胃液耐受性试验复筛后发现, 存活率在80%以上的仅1株, IMAU20085的存活率高达81.44%。菌株的分离鉴定以及高耐酸性菌株的筛选, 对我国益生菌资源的保藏和开发有重要的意义, 对我国未来益生菌的开发具有重要价值。