工业生态学研究足迹迁移——基于Citespace II的分析

由于工业发展与环境关系愈发恶化,可持续发展问题日益突出,有必要通过回顾工业生态学研究来寻找理论指导。利用引文空间分析工具Citespace Ⅱ,通过绘制工业生态学知识图谱,以定量与定性结合方法,系统梳理国内外工业生态学研究成果,挖掘工业生态学的知识基础、发展脉络和研究热点。研究发现:工业生态学是一门交叉性学科,涉及环境科学、生态学、管理学和经济学;生态工业园仍为工业发展重要方向,需要结合生态系统理论与工业流程重构对其加以改善;城市、农业、共生成为当前研究热点;生命周期评估、投入产出分析和工业代谢仍为重要分析工具;我国工业生态问题将成为未来关注重点。     

瞬时受体电位香草酸亚型1激活通过抑制线粒体通透性转换孔开放保护急性心肌梗死小鼠的心肌细胞抗凋亡

瞬时受体电位香草酸亚型1（TRPV1）在心肌缺血激活后可传导心绞痛信号,释放神经肽,减轻心肌梗死后的心肌细胞凋亡。目前,TRPV1激活抑制心肌梗死后细胞凋亡的具体机制尚不清楚。线粒体通透性转换孔（MPTP）的开放与心肌细胞缺血再灌注损伤密切相关,抑制其开放可保护心肌缺血后的心肌细胞抗凋亡。本研究证明,TRPV1激活通过抑制MPTP开放而减少心肌细胞凋亡。首先,本研究利用左冠状动脉前降支结扎术建立了TRPV1基因敲除（TRPV1-/-）和野生型（WT）小鼠心肌梗死模型,辅以环孢素A（CSA）预处理抑制 MPTP开放,比较观察TRPV1、MPTP在心肌梗死中的作用。心肌组织切片氯化三苯基四氮唑（TTC）染色显示,心肌缺血24 h,TRPV1-/-小鼠的心肌梗死面积明显大于WT型小鼠。而经CSA预处理的TRPV1-/-小鼠比TRPV1-/-小鼠梗死面积明显减小。TUNEL检测心肌细胞凋亡指数（AI）揭示,WT型心肌梗死小鼠的AI明显低于TRPV1-/- 心肌梗死小鼠,而CSA预处理明显降低TRPV1-/-小鼠心肌细胞的AI。Western印迹检测胱天蛋白酶3、胱天蛋白酶9、Bcl-2、Bax、p53和细胞色素C（Cyt-C）水平。结果证明,TRPV1的激活可抑制MPTP的开放,减少线粒体Cyt-C的外溢,降低胱天蛋白酶9和胱天蛋白酶3的表达。GENMEN光度法检测MPTP开放实验显示,激活的TRPV1明显抑制了MPTP的开放。本研究证实,急性心肌梗死后的TRPV1激活可能通过抑制MPTP开放而抵抗心肌细胞凋亡,对心肌起保护作用。     

树干CO_2释放速率影响因素研究进展

树干CO2释放速率(stemCO2effluxrate,FCO2)是森林生态系统碳循环的重要组成部分,其占树木自养呼吸的14%～48%。对FCO2影响因素进行分析,对于了解全球碳循环以及森林生态系统对全球变暖的响应具有重要意义。本文综述了生物因素和非生物因素对FCO2的影响,指出这些因素不仅直接或间接影响FCO2,而且各因素间还存在交互作用,此外,各因素的影响程度也会随时间、空间而变化。在此基础上,本文提出了今后研究应集中在以下几方面:(1)运用有效方法分离树干释放CO2的各个组分,并分析各个组分与影响因素的关系,深入揭示FCO2变化机制;(2)加强生物、非生物因素交互影响FCO2动态模型的研究,用以提高模拟的准确性;(3)深入探讨FCO2的温度适应性。     

瞬时受体电位香草酸亚型1激活释放的P物质在小鼠急性心肌梗死后凋亡中的保护作用

瞬时受体电位香草酸亚型1 (transient receptor potential vanilloid 1, TRPV1)在心肌缺血激活后可传导心绞痛信号和释放P物质(substance P, SP).SP是速激肽家族成员之一,主要通过结合并激活神经激肽1 (neurokinin 1,NK1)受体发挥作用. TRPV1和SP在缺血性心脏病中对心功能的恢复和重塑有一定保护作用,但对心肌梗死后凋亡的作用及具体机制尚不明确.本研究用TRPV1基因敲除(TRPV1-/- )小鼠和野生型(wide type, WT)小鼠建立心肌梗死模型,并外源性给予SP和NK1受体拮抗剂RP67580,用TTC染色法观察梗死的面积,TUNEL法检测心肌细胞凋亡指数,Western印迹方法检测caspase-3、Bcl-2、Bax、p53的蛋白表达.结果发现,心肌梗死24 h后,TRPV1-/-小鼠比WT小鼠梗死面积更大,凋亡指数和caspase-3活性更高,Bcl-2/Bax和p53蛋白表达更低. SP预处理可以明显缩小TRPV1-/-小鼠梗死面积,降低凋亡指数、caspase-3活性和升高Bcl-2/Bax比值,而在WT小鼠中改善不明显.外源性给予RP67580,阻断SP与NK1受体结合后,与相应对照组相比,WT小鼠梗死面积和凋亡指数更大,caspase-3蛋白表达更高,Bcl-2/Bax比值更低;TRPV1-/-小鼠与相应对照组比较,凋亡指数和caspase-3表达升高,Bcl-2/Bax比值降低.研究结果表明,SP可能介导了TRPV1在急性心肌梗死后凋亡中的保护作用.     

基于生理指标与籽粒产量关系的小麦品种抗冻性分析

以20个冬小麦品种为材料进行盆栽试验,对其在低温胁迫条件下功能叶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性,丙二醛（MDA）、可溶性蛋白、可溶性糖含量以及籽粒产量、千粒重和籽粒形态性状进行测定.结果表明：拔节初期麦苗经-4 ℃低温胁迫后,不同品种冬小麦籽粒形态性状和产量性状均发生变化,绝大多数小麦品种籽粒长宽比、圆度和不育小穗数均增加,籽粒等效直径和面积及千粒重和籽粒产量均下降.通径分析表明,拔节初期低温处理后,功能叶SOD活性和可溶性糖含量是影响籽粒产量的主导因素,其中SOD活性对籽粒产量的直接影响较大,直接通径系数为-0.578.以籽粒产量下降的百分数作为小麦抗冻性评价的标准,可将20个小麦品种划分为3类：强抗冻类型的济麦19、济麦20、良星99、山农1135、山农8355、泰山23、泰山9818、汶农6号和烟农21,弱抗冻类型的临麦2号、潍麦8号、烟农19和淄麦12号,而其余7个品种属中度抗冻类型.苗期综合评价值（D值）与籽粒产量下降的百分数之间呈显著负相关(r=-0.512*),说明小麦苗期抗冻性强有利于获得较高的籽粒产量.苗期是小麦抗冻性鉴别选择的重要时期.     

实验感染卵圆鲳鲹的刺激隐核虫DG1虫株胞口的超微结构研究

作者从卵圆鲳鲹Trachinotus blochii分离了一株刺激隐核虫Cryptocaryon irritans,再经人工感染的方法收集各期虫体,制成电镜样品,对虫体的胞口超微结构进行了观察.同时,用银染和免疫荧光染色以及共聚焦显微镜对虫体的胞口周围及内部的纤维和微管进行了观察.结果表明刺激隐核虫的胞口结构与前口类纤毛虫(Prostome)的胞口结构有诸多相似之处,而与归属于膜口类Ophryoglenina小瓜虫差异较大,因此,作者认为刺激隐核虫的分类更适合归属于前口类Prostome,而不是膜口类Ophryoglenina.     

丙酸杆菌基因敲除体系的构建及其应用

目的 丙酸杆菌基因敲除体系的构建及其验证.方法 利用PCR技术扩增丙酸杆菌hemE基因上、下游约500 bp左右片段,构建由上下游同源臂及hygB抗性基因组成的打靶质粒pPK705-arms-hygB.将打靶质粒转入丙酸杆菌感受态细胞,利用同源重组技术定向敲除hemE基因,并通过连续传代培养,消除外源质粒.最后,利用PCR技术验证丙酸杆菌染色体和打靶质粒发生同源重组.结果 成功敲除了丙酸杆菌hemE基因.结论 打靶质粒pPK705-arms-hygB能够与宿主基因组DNA发生重组,对稳定地改善其整个代谢途径的研究奠定了方法学基础.     

植物氨基酸转运子研究进展

氨基酸是高等植物氮素同化产物长距离运输及在组织间分配的主要形式,通过跨膜转运的方式在植物体内进行运输。氨基酸转运子是位于生物膜上吸收及转运氨基酸的蛋白家族,对植物氮素营养具有重要贡献。本文对植物氨基酸转运子的表达、调控及其与氮素利用效率、植物产量与品质形成、抗逆性及适应性等方面的研究进展进行了综述。     

miR-155通过促进炎症因子释放参与脓毒症肠道屏障功能障碍的发生发展

摘要 目的：探讨miR-155在脓毒症致肠道功能障碍中的表达及作用。方法：（1）临床实验：以2022年5月至2022年8月入住新疆医科大学第一附属医院重症医学科的脓毒症患者和同期健康体检者为研究对象,根据急性胃肠损伤分级（AGI）将脓毒症患者分为AGI组和非AGI组。根据28 d生存情况分为存活组和死亡组,采用实时荧光定量反转录-聚合酶链反应（qRT-PCR）法前瞻性观察各组外周血miR-155的变化。（2）体内实验：将20只雄性S/D大鼠按照随机数字表法分为假手术组（sham组）和盲肠结扎穿孔术组（CLP组）,采用qRT-PCR及Western blot法检测miR-155、肠道紧密连接蛋白（ZO-1、claudin-1）的表达,ELISA法检测大鼠肠道组织中IL-1β、IL-6、IL-18的表达水平。(3)体外实验：培养人结直肠腺癌细胞（Caco-2）,并分为正常对照组(完全培养基培养48 h)、脂多糖组（完全培养基培养24 h后加入10 μg/mL LPS处理24 h）。采用qRT-PCR检测miR-155的表达。在倒置荧光显微镜下观察细胞形态的变化。采用CCK-8检测细胞活力。采用免疫荧光观察Caco-2细胞中紧密连接蛋白ZO-1分布的变化。并行细胞旁通透性实验,观察两组细胞旁通透性的变化。结果：（1）脓毒症组和健康对照组相比,脓毒症患者外周血miR-155较健康对照组明显升高,差异具有统计学意义（P<0.05）。AGI组患者外周血miR-155表达较非AGI组明显升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。脓毒症死亡患者外周血miR-155表达显著升高(P<0.05)。（2）应用CLP模型进行体内动物实验,CLP组大鼠肠道组织miR-155表达较假手术组（sham组）明显升高。CLP组大鼠肠道紧密连接蛋白（ZO-1、claudin-1）较sham组下降,差异具有统 计学意义(P<0.05)。ELISA结果提示,CLP大鼠肠道组织中IL-1β、IL-6、IL-18水平较sham组显著升高（P<0.05）,且肠道组织中miR-155水平与IL-1β、IL-6、IL-18呈正相关（r=0.542,r=0.906,r=868,P<0.05）。（3）与正常对照组相比,经LPS处理后细胞形态破坏、细胞间紧密连接破坏、细胞活力减弱、细胞旁通透性增加。结论：脓毒症发生时伴有肠道屏障功能障碍,miR-155在脓毒症肠道屏障功能障碍中表达升高,并可能通过促进炎症因子的释放参与脓毒症肠道屏障功能障碍的发生发展。miR-155异常表达对脓毒症患者早期肠道功能障碍诊断及预后的评估具有重要价值,可作为脓毒症早期肠道损伤诊断及预后情况的重要指标。     

机器学习在微生物组宿主表型预测中的应用

随着大数据时代的到来,如何将生物组学海量数据转化为易理解及可视化的知识是当前生物信息学面临的重要挑战之一。为了处理复杂、高维的微生物组数据,目前机器学习算法已被应用于人体微生物组研究,以揭示疾病背后的复杂机制。本文首先简述了微生物组数据处理方法及常用的机器学习算法,如支持向量机(SVM)、随机森林(RF)和人工神经网络(ANN)等,然后对机器学习的工作流程及其要点进行阐述,并探讨了机器学习算法在基于微生物组数据预测宿主表型方面的应用。最后以唾液微生物组数据预测口腔异味为例,实现了机器学习算法的模型构建与评估分析,并提供了可用于微生物组研究实践的R/Python代码(https://github.com/LiLabZSU/microbioML)。