人工微生物混菌系统机制解析中的组学应用及进展

人工微生物混菌系统的生物工程应用价值日益受到重视,使得对于混菌系统中成员菌间的相互作用机制研究也成为近年来的一个热点。其研究结果一方面可以为现有人工混菌系统的进一步优化提供理论依据,另一方面也为全新混菌系统的人工构建提供新的思路和策略,进而促进人工微生物混菌系统未来规模化应用。基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等研究方法能够高通量分析各种生物分子、提供大量的数据与信息,多组学分析可以获得混菌系统中细胞的“全景”,在揭示人工微生物混菌系统中各个成员间的相互作用的研究中有着特殊的意义。文中综述了近年来多种组学技术在人工微生物混菌系统机制解析中的应用及研究进展,从代谢网络、能量代谢、信号转导、膜转运、胁迫响应、混菌系统的稳定性以及结构合理性等方面探讨混菌系统机制解析的最新进展,以期为利用合成生物学、基因组编辑等新兴生物技术改造微生物混菌系统实现其工程化应用提供理论依据。     

利用扁桃斑鸠菊叶发酵高产粗毛纤孔菌胞外多糖的条件优化及其抗氧化活性研究

粗毛纤孔菌胞外多糖是粗毛纤孔菌液体发酵的重要活性代谢产物,但采用常规的发酵方法,粗毛纤孔菌胞外多糖的产量较低。为更好地获取粗毛纤孔菌胞外多糖,本文采用双向液体发酵的方法,通过向发酵培养基中添加适量的扁桃斑鸠菊叶粉末,来提高粗毛纤孔菌胞外多糖的产量,并对优化得到的胞外多糖抗氧化活性进行了研究。以发酵液中胞外多糖含量为指标,采用单因素实验和正交实验优化发酵条件;采用红外光谱对胞外多糖的结构特征进行分析;通过测定胞外多糖对ABTS、DPPH和羟基自由基的清除率来了解其抗氧化活性。结果表明,最优发酵条件为:扁桃斑鸠菊叶粉末添加量0.5g/L、发酵时间10d、pH 6.5、接种量5.0mL,在此条件下,粗毛纤孔菌胞外多糖的产量达到(2.34±0.25)mg/mL,与未添加扁桃斑鸠菊叶的空白组相比,其胞外多糖产量提高了约216.22%;红外分析与抗氧化活性实验结果表明,添加扁桃斑鸠菊叶后的胞外多糖与未添加扁桃斑鸠菊叶的胞外多糖红外主要吸收峰一致,并且对ABTS、DPPH以及羟基自由基清除能力相近。本研究结果表明扁桃斑鸠菊叶能够有效地提高粗毛纤孔菌胞外多糖的产量,为其他珍稀食药用菌胞外多糖的高效生产提供了新思路。     

天山林区不同类型群落土壤氮素对冻融过程的动态响应

季节性冻融过程对北方温带森林土壤氮素的转化与流失具有重要影响,但不同类型群落对冻融过程响应的差异尚不明确。通过在林地、草地、灌丛上设置系列监测样地,采用原位培养的方法,利用林冠遮挡形成的自然雪被厚度差异,监测分析了冻融期天山林区不同群落表层土壤(0—15 cm)的氮素动态及净氮矿化速率间的差异。结果表明:(1)不同类型群落土壤的铵态氮(NH+4-N)含量、微生物量氮(MBN)含量基本与土壤(5 cm)温度呈正相关,深冻期林地土壤铵态氮含量低于其他群落类型而硝态氮含量高于其他群落类型;(2)硝态氮(NO-3-N)为天山林区季节性冻融期间土壤矿质氮的主体,占比达78.4%。灌丛土壤硝态氮流失风险较大,融化末期较融化初期灌丛土壤硝态氮含量下降了64.6%;(3)冻融时期对整体氮素矿化速率影响显著,群落类型对氨化速率影响显著;(4)天山林区土壤氮素在冻结期主要以氮固持为主。通过揭示不同类型群落土壤氮素对冻融格局的响应,能够助益于对北方林区冬季土壤氮素循环的认识。     

猎豹(Acinonyx jubatus)肠道微生物多样性及其性别差异研究

[目的]探讨猎豹（Acinonyx jubatus）肠道微生物多样性特征。[方法]通过采集新鲜粪便样品,对9只健康成年野生猎豹（4只雄性,5只雌性）的肠道微生物16S rRNA基因V3-V4区进行高通量测序,对猎豹肠道微生物多样性进行研究。[结果]测序共获得肠道微生物16S rRNA基因V3-V4区有效序列599349条,序列平均长度405 bp。通过以97%的序列相似性进行分类,共获得操作分类单元（OTU） 268个。经序列比对和分类鉴定,这些OTU都属于细菌域,包括10个门,21个纲,35个目,72个科,144个属。其中,丰度最高的5个细菌门是厚壁菌门（Firmicutes,平均占OTU总数的42.29%%）、放线菌门（Actinobacteria,31.54%）、梭杆菌门（Fusobacteroidetes,16.66%）、变形菌门（Proteobacteria,5.30%）和拟杆菌门（Bacteroidetes,4.19%）。拟杆菌门的丰度较低是猎豹肠道微生物的主要特征。丰度最高的5个科依次是红蝽杆菌科（Coriobacteriaceae,31.28%）、消化链球菌科（Peptostreptococcaceae,平均占17.66%）,梭杆菌科（Fusobacteriaceae,15.46%）、毛螺菌科（Lachnospiraceae,12.40%）、梭菌科I（Clostridiaceae_I,6.93%）等。丰度最高的5个属依次是柯林斯氏菌属（Collinsella,30.16%）、梭杆菌属（Fusobacterium,15.46%）、艰难梭菌属（Peptoclostridium,11.46%）、Blautia属（8.28%）和狭窄梭菌属1（Clostridium_sensu_stricto_1,6.39%）。约有2.32%的OTU没有归类到属。群落alpha多样性分析结果显示,猎豹肠道微生物群落Shannon指数为2.93-4.41,Simpson指数为0.72-0.91。通过依据性别进行分组,对雌雄两组之间的alpha多样性比较表明,雄性组的物种和Shannon指数略高于雌性组。Beta多样性分析表明,雌雄两组之间的差异高于各组内部不同个体之间的差异。然而,聚类分析显示,相同性别的猎豹的肠道微生物并没有聚在一起。[结论]本文通过高通量测序技术研究了猎豹肠道微生物多样性特征和性别差异,为猎豹的保护、救护饲养和消化生理学研究提供了基础数据。     

帕金森病认知功能障碍的相关因素及临床特点分析

目的:探讨帕金森病(PD)伴轻度认知功能障碍(PD-MCI)的相关因素及临床特征,找出帕金森病伴轻度认知功能障碍的预测因子。方法:参照运动障碍协会工作组推荐的帕金森病伴轻度认知功能障碍的诊断标准,用蒙特利尔认知功能评估量表(Mo C A)及帕金森病统一评定量表(Ⅰ~Ⅲ)对81例PD患者进行评估。结果:81例PD患者中47例为轻度认知功能障碍,占58%,23例无认知功能障碍,占28%;14%PD-MCI病人病程小于5年。PD-MCI组与帕金森病不伴有认知功能障碍(PD-NCI)组在文化程度、HY分期、每日左旋多巴等效剂量(LEDD)上差异有统计学意义(P0.05);视空间/执行功能、延迟记忆、注意力、语言、抽象能力认知域差异有统计学意义(P0.05);UPDRSⅢ、姿势不稳步态障碍(PIGD)差异有统计学意义(P0.05);Mo CA评分与年龄(r=-0.31,P0.05)、HY分期(r=-0.44,P0.05)、UPDRS-Ⅲ分数(r=-0.32,P0.05)、UPDRS-Ⅱ(r=-0.35,P0.05)、UPDRS-Ⅰ(r=-0.40,P0.05)、迟缓(r=-0.38,P0.05)、PIGD呈负相关(r=-0.31,P0.05),与教育程度呈正相关(r=0.30,P0.05)。纳入Mo CA评分为因变量,年龄、教育程度、HY分期、UPDRS-Ⅲ分数、UPDRS-Ⅱ分数、UPDRS-Ⅰ分数为自变量行多元线性回归分析,年龄(βcoefficients-0.06,P0.05)和HY分期(βcoefficients-0.80,P0.05)为帕金森病伴轻度认知功能障碍的预测因子;为观察UPDRSⅢ中亚项评分对认知功能的独立影响,单独纳入迟缓和PIGD评分为自变量,结果迟缓为帕金森病伴轻度认知功能障碍的预测因子(βcoefficients-0.12,P0.05)。结论:MCI是PD患者中发生率较高的一种非运动症状,以视空间/执行功能、延迟记忆、注意力、语言功能障碍为主。患者的认知功能和年龄、教育程度、疾病严重程度、运动障碍密切相关,特别是迟缓与姿势不稳/步态障碍。年龄、HY分期、迟缓为PD-MCI的预测因子。     

液相质谱联用的代谢组方法优化及其在蓝细菌分析中的应用

为了准确鉴定光合蓝细菌中的各种代谢物,需要对基于液相色谱–质谱联用仪(LC-MS)的代谢组学分析方法进行有针对性的优化。本研究选取了24种涉及中心碳代谢和能量代谢的代谢物作为LC-MS的检测目标,获得了每个代谢物的最适色谱分离条件和质谱参数;同时以光合蓝细菌Synechocystis sp.PCC6803为主要对象,针对性地优化了样品前处理条件,结果显示适当延长梯度洗脱顺序表的时间并将流速设为0.2 m L/min可以得到最佳的分离效果,同时选择80%(V/V)甲醇(-80?C)作为代谢物萃取剂。分析结果证明这一代谢组分析技术可以成功地应用到光合蓝细菌的研究中。     

鞘内联合给予米诺环素和IL-6的中和抗体对脊神经结扎模型所引起的热痛敏的镇痛作用

目的:研究鞘内联合给予米诺环素和IL-6的中和抗体在大鼠脊神经结扎(spinal nerve ligation,SNL)模型所引起的神经病理性痛中的镇痛作用.方法:建立大鼠SNL模型,分别在手术前和手术后鞘内给予米诺环素100 μg、在手术后鞘内给予IL-6的中和抗体0.03 μg、手术后鞘内联合给予两种药物,观察给药3天各组大鼠热刺激的缩足反应潜伏期(paw withdrawal latencies,PWL).结果:①SNL手术前后给予米诺环素都可以提高大鼠的PWL(P＜0.05),但SNL手术前给药对大鼠PWL的提升明显高于手术后给药(P＜0.05).②手术后给予IL-6的中和抗体可以有效提升SNL组的PWL(P＜0.05),但是还是比给予生理盐水的假手术组大鼠的PWL明显减少(P＜0.05).③手术后联合给予两种药物可以明显逆转SNL组的PWL(P＜0.05).④联合给药对大鼠PWL的提高明显高于SNL手术后给予米诺环素组和给予IL-6的中和抗体组(P＜0.05),但与手术前给予米诺环素组的PWL相比无明显差异(P＞0.05).结论:鞘内联合给予米诺环素和IL-6的中和抗体对SNL引起的神经病理性痛有明显的镇痛作用.     

实施“优质护理服务示范工程”的实践探讨

目的 探讨“优质护理服务示范工程”的实施及影响。方法 树立“优质护理服务示范工程”护理服务文化理念,制定“优质护理服务示范工程”护理服务标准及实施方法。结果 提高了病人满意度及护理工作质量、健康教育覆盖率及合格率,增进护患感情。结论 开展“优质护理服务示范工程”, 能提高护理质量, 确保护理安全,能扩大医院的知名度, 提升护理服务的品牌。     

40%苯甲·嘧菌酯悬浮剂防治水稻稻瘟病的田间药效

为了验证40%苯甲·嘧菌酯悬浮剂对水稻稻瘟病防治的效果,筛选适宜的剂量及调查其对作物的安全性,对该药剂进行防治水稻稻瘟病的田间药效试验.结果表明:40%苯甲·嘧菌酯悬浮剂可以有效防治水稻稻瘟病,每667 m 2制剂用量8~16 g;第1次施用后10 d防效达59.76%~71.87%,第2次药后10 d防效达69.64%~85.86%;最佳施药时间是水稻破口期,推荐最佳用药量为每667 m 2制剂用量16 g,施用方法推荐手动常规喷雾.     

孕妇分娩机构选择及其影响因素分析

目的:调查孕妇分娩机构选择情况,并对影响分娩机构选择的因素进行分析,为加强分娩机构建设,合理配置助产机构医疗资源提供参考。方法:本研究调查对象均为2019年5月-2019年9月期间在我院办理建档立册的孕产妇,随机抽取420例孕妇进行自制问卷调查,实际发放问卷420份,获得有效问卷为395份。采用EpiData3.1软件建立数据库,统计孕妇基本资料、选择分娩机构考虑因素,多元Logistic回归分析影响选择分娩机构的因素。结果:90%以上的孕妇认为医疗技术水平、仪器设备水平、是否有新生儿科、医院声誉、服务态度、环境比较重要,是选择医疗机构会考虑的因素;大多数孕妇选择三级分娩机构、专科分娩机构进行分娩;经单因素和多因素分析显示,专家门诊、费用、医院级别可能是孕妇选择分娩机构类别的独立影响因素(P0.05)。结论:孕妇趋向于选择三级、专科分娩机构进行分娩,增强二级和民营助产机构的核心竞争力,有助于合理配置助产机构医疗资源,更好保障母婴安全。