干扰素通路调控与自身免疫疾病

干扰素信号通路是细胞抵抗病原微生物侵染的重要防线。通过识别病源相关模式分子、激活下游通路,干扰素的表达被显著上调并分泌于细胞外,作用于自身和周围细胞,引发众多下游基因的转录激活。这些基因产物直接参与抗侵染过程或调控机体免疫反应。干扰素信号通路需要被正确调控,其异常激活会导致炎症和自身免疫疾病的发生。正确地识别“自己”和“非己”分子是首要的一步。鉴于干扰素通路所抵抗的微生物侵染中,核酸分子是重要的免疫原性分子,内源性核酸分子的代谢调控显得尤为重要。细胞编码一系列参与核酸代谢的酶,这些蛋白质功能的发挥对保持细胞核酸稳态至关重要。以单基因突变引发的自身免疫疾病Aicardi-Goutières综合征为例,目前发现9种基因可突变致病,均来自DNA代谢相关的和RNA代谢相关的基因。尽管这9种基因突变都导致干扰素通路的异常激活,但中间所依赖的参与蛋白并不相同。可见,同样症状的疾病,其致病机理也可能不同,这也将影响有效治疗方案的确定,凸显基因检测在诊治自身免疫疾病中的必要性。本综述通过阐述细胞内环境稳态对干扰素通路正确识别“自己”和“非己”的重要作用,帮助理解自身免疫疾病的发病机理。     

尾鳍缺失对鳊鱼幼鱼游泳能力、能量效率与行为的影响

鱼类需要多个系统的协同以完成包括游泳运动在内的各种生理功能。尾鳍作为运动系统的重要器官,在游泳过程中具有推进及导向作用。尾鳍的形状、面积和大小等均会对鱼类的运动能力和运动方式产生影响[1—5]。在自然界中由于捕食、等级斗争等因素常常导致鱼体出现尾鳍的部分缺失,不仅如此,疾病、水温及食物等因素也会对尾鳍的形状及大小造成影响[6—11]。     

一种通用的基于NSP5基因的A组轮状病毒荧光定量RT-PCR检测方法的建立

建立一种通用的检测不同物种来源A组轮状病毒的逆转录实时荧光定量PCR方法(RT-qPCR)。根据轮状病毒保守的NSP5基因的保守序列设计引物和探针,建立并优化RT-qPCR检测体系;同时通过9份轮状病毒毒株和96份临床标本的检测对该方法和目前常用的基于NSP3基因的2种RT-qPCR方法进行灵敏度和检出率的比较。新建立的RT-qPCR方法特异性高,重复性好;与基于NSP3基因的方法相比:(1)在临床标本检测中,检出率无差异;(2)9株培养病毒检测中,NSP5体系可全部检出,两个NSP3对照体系NSP3-1和NSP3-2的检出率分别为78.78%(7/9)和88.89%(8/9);(3)NSP5体系与对照NSP3-1体系灵敏度相当,检测下限比NSP3-2体系低100倍。本研究建立的基于NSP5的荧光定量PCR体系灵敏度高,可检测毒株范围广,为检测不同物种来源的A组轮状病毒提供一种新的选择。     

四姑娘山国家级自然保护区鸟兽多样性初步调查

物种的分布与多度对我们理解生态过程、实施保护管理以及评估全球变化的影响都非常重要。2017年5-12月, 我们按照公里网格在四川省四姑娘山国家级自然保护区共布设60台固定位点红外相机, 调查了保护区内主要沟系的兽类和鸟类多样性。本次调查累计11,013个相机工作日, 共拍摄到31种兽类和鸟类, 隶属7目18科, 包括5种国家一级和10种国家二级重点保护野生动物, 被IUCN红色名录评估为濒危(EN)、易危(VU)和近危(NT)的野生动物分别有2种、5种和3种。其中, 相对多度指数居于兽类前五位的是毛冠鹿(Elaphodus cephalophus)、水鹿(Rusa unicolor)、喜马拉雅旱獭(Marmota himalayana)、野猪(Sus scrofa)、猪獾(Arctonyx collaris); 相对多度指数居于鸟类前五位的则是血雉(Ithaginis cruentus)、白马鸡(Crossoptilon crossoptilon)、大噪鹛(Garrulax maximus)、雉鹑(Tetraophasis obscurus)和灰头鸫(Turdus rubrocanus)。由于局域性气候、植被类型和地形结构的不同, 使四姑娘山国家级自然保护区与毗邻的卧龙国家级自然保护区存在动物群落结构的差异。本调查初步掌握了四姑娘山保护区内大中型兽类和林下活动鸟类的种类组成和相对多度。     

野生蓝莓和花青素提取物对高脂饮食小鼠肠道菌群的影响

【目的】研究野生蓝莓和花青素提取物对高脂饮食小鼠肠道菌群的影响。【方法】采用高脂饲料喂养C57BL/6小鼠,同时膳食补充野生蓝莓或花青素提取物,将25只无菌小鼠分为5组:正常对照组(Normal chow diet,NCD),普通饲料+10 g/100 g蓝莓组(NCD+BB),高脂饲料组(High-fat diet,HFD),高脂饲料+10 g/100 g蓝莓组(HFD+BB),高脂饲料+20 mg/100 g花青素组(HFD+ACN),饲养10周,每周对其食物摄入量、能量摄入量以及体重进行测定,并运用DGGE方法对小鼠肠道菌群结构变化进行动态监测。【结果】各实验组食物摄入量无显著性差异,HFD+BB组和HFD+ACN组能量摄入量均明显高于NCD+BB组。虽然HFD+BB组体重增加最为明显,但10周末时HFD+BB组体重与其他各组无显著差异。随着实验的进行,HFD组、HFD+BB组和HFD+ACN组肠道微生物多样性发生明显变化。HFD+BB组与NCD组菌群差异最大,HFD+ACN组与NCD组肠道菌群DGGE图谱相似性系数明显高于HFD组,对优势条带测序结果显示膳食补充蓝莓或花青素提取物可明显降低肥胖相关细菌Firmicutes的数量。【结论】蓝莓和花青素提取物可改善由高脂饮食引起的肠道微生态失调,调节肠道菌群结构,具有潜在的减肥消脂功能。     

基于体外组装核糖核蛋白形式的CRISPR/Cas9基因编辑方法研究进展 *

CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)/Cas(CRISPR-associated)系统是近年来发展起来的新型的基因编辑技术,在生物医学领域得到广泛应用。CRISPR/Cas9系统需要在gRNA存在的条件下通过Cas9蛋白实现对基因组的定点编辑,通常情况下以慢病毒感染或质粒转染等方式提供Cas9和gRNA。但是,这些方式容易引起免疫反应及基因片段不可控插入,存在一定的风险,限制了CRISPR/Cas9技术在机体的应用。近年来发展起来的基于体外组装的核糖核蛋白(ribonucleoprotein, RNP)转导入胞的策略由于快捷安全、编辑的脱靶率低等优势引起广泛关注。对Cas9 RNP的转导方式及其应用进行了总结,并就其目前存在的问题进行探讨,以期为CRISPR/Cas9技术的进一步发展提供依据,为拓展其应用奠定基础。     

多粘类芽胞杆菌利用生物柴油副产物粗甘油生产乙偶姻

研究多粘类芽胞杆菌利用廉价底物生物柴油副产物粗甘油批次发酵生产乙偶姻,考察不同pH条件、不同转速下乙偶姻、2,3-丁二醇和乙酸3种主要产物的产量,根据发酵结果设计一种三阶段溶氧调节的方法,结果表明:经76h批次发酵,乙偶姻产量为14.62 g/L,副产物2,3-丁二醇和乙酸分别为1.24和2.93 g/L;副产物量低,且易于分离,可以有效减少后期分离提取产物的成本。     

野生蓝莓提取物对四种致病菌的抑制作用

本研究选用中国野生蓝莓,研究了其提取物对铜绿假单胞菌、单增李斯特菌、金黄色葡萄球菌与副溶血性弧菌等四种致病菌的抑制作用,分别采用试管二倍稀释法和平板涂布法测定了野生蓝莓提取物的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)。结果表明,野生蓝莓提取物对四种致病菌均有一定的抑制作用,对铜绿假单胞菌、单增李斯特菌、金黄色葡萄球菌与副溶血性弧菌的MIC分别为62.5、250、500 mg/m L与31.25 mg/m L,MBC分别为250、250、500与125 mg/m L。本研究首次报道了中国野生蓝莓对这四种致病菌的抑制作用,为中国野生蓝莓的开发和利用提供了依据。     

靶向蛋白降解技术及其在疾病治疗中的研究进展

靶向蛋白降解 (Targeted protein degradation,TPD) 技术利用细胞内天然存在的两大蛋白降解系统：泛素化-蛋白酶体系统与溶酶体降解途径实现对疾病相关蛋白的特异、高效降解,从而达到疾病治疗的效果。相较于传统的小分子抑制剂,基于TPD技术的药物在靶点蛋白的选择上限制性更小,能够作用于“无成药性”的蛋白,从而拥有更为丰富的靶点库。与在基因、mRNA层面干扰蛋白表达的技术相比,TPD药物具有特异、快速以及不受蛋白翻译后修饰约束等特点。在过去的20年里,基于TPD技术的各类降解系统层出不穷,相关研究成果在近些年呈爆发式增长,更令人兴奋的是,2019年两种基于TPD技术的治疗性药物进入临床阶段并初步显示出良好的治疗效果。虽然TPD技术的发展处于起步阶段,目前仍存在诸多缺陷,但凭借其独有的优势,在不久的将来,该技术必将成为药物研发的主要手段之一,同时,也将给学术界和产业界带来前所未有的机遇。本综述详细介绍了基于TPD技术的不同降解系统的研究现状,阐述了各系统在疾病治疗中的应用,系统地总结了各自的优势和不足,以期为TPD技术在科学研究和药物研发中的进一步应用提供理论指导。     

细胞穿膜肽介导生物大分子入胞机制研究进展

生物大分子药物与传统治疗方式相比作用靶点具有高度的专一性,成为21世纪药物研发中最具发展前景的领域之一,但由于细胞膜的天然屏障作用致使许多潜在的胞内药物靶标无法应用于新药研究。细胞穿膜肽(cell-penetrating peptides,CPP)是一类具有穿膜功能的小分子短肽,可高效携带核酸、蛋白质等生物大分子穿过细胞膜进入胞质发挥功能,在介导生物大分子药物入胞上有着高效、低毒等诸多优势,但仍存在效率低、靶向性差等问题。CPP携带货物分子入胞的方式可以根据是否依赖能量分为直接入胞和内吞。直接入胞依据孔隙形成的方式不同分为四种模型:桶板模型、超环面模型、地毯模型和反向胶团模型。内吞则根据受体的不同又分为巨胞饮、网格蛋白介导的内吞、小窝蛋白介导的内吞、硫酸乙酰肝素蛋白聚糖介导的内吞以及神经毡蛋白-1介导的内吞。CPP自身的类型、浓度、效应分子的物理化学性质以及分子大小都会影响CPP的入胞过程,进而决定CPP携带生物大分子入胞的途径。对CPP介导生物大分子的入胞机制进行综述,为研究更加高效、靶向性强的CPP提供依据,从而推动其在生物、医学领域的应用。