群体感应在生物强化功能菌定殖及降解能力增强中的作用研究进展

由于难降解有机污染物和外界环境对水处理系统的冲击干扰,污水水质常出现不达标现象。引入外源含有相关功能基因并且具有基因水平转移能力的工程菌株进行生物强化处理是提高污水处理效能的有效措施。污水处理系统中存在能够分泌信号分子的菌体,菌间具有群体感应现象,当种群密度达到感应阈值时,菌体会通过释放信号分子来触发一些群体行为,从而激活相关基因的表达(如生物膜形成、生物发光、抗生素合成和毒力因子表达等)。早期的群体感应技术研究主要集中在信号传递学、微生物社会行为学和医学微生物领域,近年来,在水处理领域也开始有相继报道,研究表明群体感应在污水生物处理中发挥重要作用,并且影响生物强化菌株的定殖和污染物降解,因此群体感应行为调控是生物强化技术成效显著与否的关键因素。本文综述了群体感应及信号分子的作用机制、信号分子释放及存在的影响因素以及群体感应对菌株定殖、微生物群落结构和污染物去除的影响,并对从群体感应角度出发研究生物强化过程进行了展望,旨在为生物强化技术的有效实施及提升污水处理效能提供一种新思路,为深入理解生物强化过程中群体感应调控行为提供理论参考。     

封闭Skp2基因表达对大肠癌LS-174T细胞裸鼠皮下移植瘤生长与转移抑制的研究

目的:建立人大肠癌LS-174T细胞的裸鼠皮下移植瘤模型,应用Skp2基因特异性siRNA重组腺病毒治疗,观察其在体内对肿瘤生长和转移的影响,并探讨其相应的作用机制.方法:将大肠癌LS-174T细胞以5×106个/只接种于雌性裸鼠右侧腋窝皮下,待平均瘤体积长至50～150mm3时筛选成模动物分组给药,分别给予重组腺病毒pAD-Skp2/siRNA 5×108和5× 109pfu/只瘤内注射,阳性组给予今又生5×109pfu/只瘤内注射,另设空病毒对照组.每周给药2次,连续4周,以安乐死时肿瘤体积大小和重量来评价治疗效果.然后用Western Blot检测肿瘤组织中Skp2、p27kipl、c-myc、Bcl-2的表达,用免疫组化法检测肿瘤组织中MMP-2的表达.结果:安乐死时阴性对照组平均肿瘤体积与空病毒对照组生长情况基本一致(P≥0.05);今又生组平均肿瘤体积明显小于模型组(P≤0.05);pAD-Skp2/siRNA低、高剂量组平均瘤体积均显著低于模型组(P≤0.01),且有剂量依赖性.今又生组瘤重抑制率为58.16％,pAD-Skp2/siRNA低、高剂量组瘤重抑制率分别为75.59％、86.45％.Skp2蛋白表达在模型组、空病毒对照组和今又生组均有较强表达,而在pAD-Skp2/siRNA低剂量和高剂量组均未见表达;而p27kipl仅在pAD-Skp2/siRNA低剂量和高剂量组有表达,其余三组均未见其表达;c-myc和bcl-2表达趋势一致,均在模型和空病毒对照组有表达,而在今又生组和pAD-Skp2/siRNA两个剂量组均表达明显减弱.模型组和空病毒对照组有棕黄色阳性表达,而今又生组和pAD-Skp2/siRNA两个组均未检测到MMP-2阳性表达.结论:在高转移性大肠癌LS-174T裸鼠移植瘤模型中,封闭Skp2基因可以抑制肿瘤的增殖和转移,其作用机制与细胞周期调控、细胞凋亡中的c-myc和bcl-2以及基质金属蛋白酶MMP-2相关.     

封闭EFNA2 基因表达对肝癌细胞HepG2 的转移和运动的抑制作用

目的:构建Ephrin-A2(EFNA2)基因的干扰RNA重组腺病毒,并观察其对肝癌细胞HepG2转移能力的影响。方法:合成EFNA2基因的干扰RNA片段,用基因重组技术构建于腺病毒载体pAD-X,经293细胞包装得到高滴度重组腺病毒pAEFNA2/siRNA,并用real-time PCR进行EFNA2基因表达的验证。将重组腺病毒pAEFNA2/siRNA感染HepG2细胞,48h后用transwell小室法检测病毒对HepG2细胞侵袭和运动能力的影响。结果:经验证病毒正确构建,且HepG2细胞感染病毒pAEFNA2/siRNA后48小时的real-time PCR检测结果未见到有EFNA2基因的表达。病毒感染后transwell小室可见,HepG2细胞的侵袭和运动能力均受到显著的抑制(分别为105±12 v.s.21±7cells/孔和194±22 v.s.39±11,P<0.01)。结论:成功构建了重组EFNA2siRNA腺病毒,并观察到封闭EFNA2对肝癌细胞HepG2的侵袭和运动均有抑制作用。