用蚯蚓溶酶体作为检测土壤污染的生物标志物

蚯蚓体腔细胞内的溶酶体能积累中性红染料.当受到环境胁迫时,溶酶体膜容易破裂,染料就逐步泄露到细胞质中,使细胞染成红色.中性红的保持时间(neutral red retention time,NRRT)可反映溶酶体受损情况.用不同浓度乙草胺和不同浓度Se处理赤子爱胜蚓(Eisenia fetida),观察体腔细胞溶酶体中性红染色的保持时间.结果表明,随乙草胺和Se处理浓度的增高和处理时间的延长,NRRT缩短;NRRT与土壤中乙草胺残留的浓度呈明显的负相关,与蚯蚓体内富集的Se也有明显的负相关.可见,蚯蚓溶酶体中性红染色保持时间是测定土壤污染物的生物标志物,在环境风险评价和土壤监测中具有稳定性和准确性,可作为早期预警生物标志物.     

动物生物标志物在土壤污染生态学研究中的应用

应用陆栖无脊椎动物的生物标志物对土壤生态系统中污染物的暴露和效应进行评价日益受到重视,并取得了显著的研究进展,文中介绍了溶酶体、胁迫蛋白和金属硫蛋白(MTs)3种主要生物标志物,体腔细胞内溶酶体膜稳定性用中性红保持时间(NRR)进行检测;胁迫蛋白类多采其中的Hsp70和Hsp60;金属硫蛋白不同同分异构体的定量分析可用于反映不同的金属污染胁迫,对3种生物标志物机理、特性、检测实例以及在污染土壤生态毒理诊断中的应用前景进行了评述。     

LAMTOR1在溶酶体代谢中的研究进展

LAMTOR1是一种特异定位于晚期内小体/溶酶体表面的膜蛋白,参与溶酶体运输及成熟。作为Ragulator复合物的锚与溶酶体结合,LAMTOR1在溶酶体表面上激活雷帕霉素复合物1的哺乳动物靶标(mTORC1)调节各种细胞功能。已发现LAMTOR1在参与自噬、细胞生长,免疫调控甚至癌症的发生有密切关系。除此之外,LAMTOR1还参与糖代谢的调控途径。然而,LAMTOR1及Ragulator复合物在溶酶体代谢中的具体机制并不清楚。故该文以LAMTOR1蛋白以及Ragulator复合物结构及其功能为出发点,来总结LAMTOR1在溶酶体代谢调控中的作用,为相关领域的研究提供参考。     

膜技术在生物检测中的应用研究进展

膜具有保护、支撑、分散和分离的功能,通过表面修饰和接枝/负载选择性配基或催化剂等可赋予膜更多的功能,因此膜技术在生物检测中的应用越来越广泛,其发挥作用的方式和途径也极其多样化。对功能膜的理性设计可以满足生物检测过程中不同环节的需求,包括生物样品的前处理、制备、响应和传感等。文中简述了分离膜的功能化方法,并对目前膜技术在样品制备和检测过程中的应用以及多功能膜集成的研究进行综述。通过梳理面向生物检测的功能膜设计、制备和应用研究进展,以期更好地发挥膜材料结构和功能的优势,构建更加"适应"检测环境的高效、稳定检测平台。     

纳滤技术在生物分离中的应用

纳滤技术近年来已成为生物分离领域中的研究热点之一。本文分别就纳滤技术在食品、医药等方面的应用及其膜污染控制进行较为详细的介绍,综述了近年来纳滤生物分离技术的研究与应用进展。     

生物标志物在微生物鉴定和检测中的应用

分析化学技术的进步促进了分析微生物学的发展,开辟了微生物鉴定和检测的新途径。检测微生物中的某些生物标志物往往可以快速、准确地鉴定和检测微生物,在临床检验、环境监测、食品卫生和防生物恐怖中有广泛的应用前景。生物标志物的种类繁多,分析技术和方法多种多样,本文就其种类、应用和发展前景做一综述。     

荧光定量PCR 方法及分子标志物在海洋污染监测中的应用进展

荧光定量PCR 作为一种核酸定量技术, 可在PCR 扩增时在体系中加入荧光染料或荧光基团, 实时监测荧光信号从而对PCR 扩增产物进行实时准确定量, 技术灵敏度高, 特异性强。通过对荧光定量PCR 的原理、分类、优缺点及几种定量分析方法对比进行简述, 并对其在国内外海洋环境污染监测中的广泛应用和研究进行了全面综述, 从而对荧光定量PCR 和分子标志物在海洋监测中的应用前景做进一步的展望。     

生物标志物在前列腺炎中的研究进展

前列腺炎是男性泌尿系统的常见疾病,由于前列腺炎存在病因和发病机制复杂,导致临床症状表现多种、药物治疗缺乏特异性和复发率较高等问题,因此前列腺炎的诊断、治疗和预后判断标准一直是临床关注的焦点。目前还没有诊断前列腺炎的"金标准",而生物标志物的检测有助于临床诊断、治疗和预后诊断,本文检索近年相关,对敏感性较高和特异性较好的一些前列腺炎生物标志物(细胞因子和趋化因子等)及今后研究的侧重点进行综述,从而为前列腺炎的诊断、分型治疗和预后观察提供依据。     

底栖有孔虫在海洋污染监测中的应用

随着经济的迅猛发展,越来越多的污染物被排到海洋中,使得海洋环境质量明显下降,对生物资源和人体健康产生有害影响。底栖有孔虫因其具有个体小、数量大、物种多样性高、生命周期短、分布广泛、在海洋沉积物中具有良好的保存潜力、以及对各种污染物具有较高敏感性等特点,而被作为优良的海洋污染指示生物,在海洋环境生态评估方面具有重要价值。本文综述国内外开展的有孔虫对海洋污染的生态响应,重点介绍了其在农业、工业和水产养殖业污染方面的指示作用,指出当前研究存在的问题,并展望了今后的研究方向,为推进我国有孔虫指示海洋污染的应用提供依据。     

环境DNA在两栖动物监测中的应用研究进展

两栖动物是我国受威胁程度最高的动物类群,加强两栖动物资源调查和多样性监测,是开展两栖动物保护和濒危物种拯救行动的关键性基础工作。传统的两栖动物监测主要以形态学和声学为基础,耗时费力,且难以发现一些隐蔽性较强的稀有物种。基于环境DNA(environmental DNA, eDNA)的调查方法以其快速、灵敏、高效、无创等独特优势,为两栖动物多样性监测及保护提供了新的工具。综述了eDNA在两栖动物多样性监测、外来入侵和珍稀濒危物种调查、物种丰度或生物量估测等研究领域的应用进展,分析了两栖动物eDNA产生、扩散、迁移和降解的动态变化特征及其关键影响因子,探讨了eDNA应用于两栖动物监测研究的局限性并提出了优化建议,同时对未来的研究方向进行了展望,以充分挖掘eDNA在两栖动物监测中的应用潜力,为两栖动物多样性保护和管理提供新的思路。     

赤泥在重金属污染治理中的应用研究进展

尽管赤泥在重金属污染环境修复研究中的应用越来越受到重视,但赤泥给污染环境修复带来突破的同时也给环境带来风险.目前,在赤泥的重金属环境修复研究中,针对赤泥的修复效果和修复过程研究较多,而对赤泥的钝化机理研究不够深入,赤泥修复的环境安全风险评价才刚起步.本文对近年来国内外关于赤泥修复重金属污染的研究进行综述,并指出了赤泥在今后的重金属污染治理中应加强的方向:一是深入赤泥对重金属钝化机制的研究;二是探索有效的赤泥安全评价方法;三是联合赤泥修复和生物修复技术(植物和微生物)对重金属和有机物复合污染进行修复.     

海洋微塑料污染的生态效应研究进展

海洋微塑料污染已成为全球性环境问题。微塑料粒径小,易与海洋生物发生相互作用,可通过多种途径进入海洋生物体内,并在其组织和器官中蓄积和转移,对机体产生毒害。微塑料可沿食物链进行传递,威胁海洋生态系统的健康与稳定。因此,海洋生物与微塑料的相互作用以及海洋微塑料污染的生态效应成为当前研究的热点。综述微塑料的生物附着、生物摄入、对海洋生物的毒性效应及其与化学污染物的复合毒性效应研究的基础上,提出未来微塑料生态效应研究应重点关注我国海洋环境中微塑料的污染现状及生物摄入状况、微塑料的生物效应及其毒理学机制研究、微塑料与其他污染物的复合效应、以及微塑料在海洋生态系统中的作用及其生物地球化学行为等。     

应用肠道微生物示踪地表水粪便污染的研究进展

人和动物的粪便已成为水污染的重要污染源, 严重威胁着饮水安全和经济发展。水质污染微生物的传统检测指示菌是总大肠菌群、粪大肠菌群、埃希大肠菌、肠球菌和梭菌属。经过调查发现, 上述指示菌由于在体外能存活并繁殖, 并且不同宿主之间没有差异性, 不能准确用于追踪污染粪便的来源, 因此该指标难以直接说明粪便污染源和污染程度。最近的研究表明, Faecalibaterium作为水体粪便污染来源追踪的指示微生物具有很多优点。本文综述了粪便污染指示菌以及其相关替代方法在水质检测中的研究进展, 对各种指示菌进行了优、缺点比较, 展望了Faecalibaterium的应用前景。     

褐菖鲉肝CYP 1A作为生物标志物监测厦门海域石油污染状况

以褐菖鲉为实验鱼类,以鱼肝微粒体CYP1A 生物标志物(EROD活性和CYP1A蛋白表达量)为指标,在厦门海域开展了两次野外监测实验,研究EROD活性和CYP1A蛋白表达量的变化,以及它们与海水和沉积物中石油类和重金属含量之间的相关性。结果表明,在现场属于一类海水的石油类浓度(0.0121-0.0242 mg/L)条件下,石油类就能够显著诱导褐菖鲉肝EROD活性和CYP1A蛋白表达量,鱼肝EROD活性和CYP1A蛋白表达量与海水中石油类含量均呈现极显著正相关,CYP1A蛋白表达量比EROD活性较为敏感和稳定。此外,在监测实验中,尚未发现这两种生物标志物受所监测海区的海水和沉积物重金属含量的影响。因此,利用褐菖鲉肝微粒体EROD活性和CYP1A蛋白表达量作为生物标志物监测海洋石油类及其PAHs污染是可行的,在海洋环境石油类污染监测及其生化效应评价中具有重要的应用价值。而且,把这两种生物标志物结合起来加以研究并推广应用将更有意义。     

Elimination of paternal mitochondria through the lysosomal degradation pathway in C. elegans

In mammals, the inheritance of mitochondrion and its DNA (mtDNA) is strictly maternal, despite the fact that a sperm can inject up to 100 functional mitochondria into the oocyte during fertilization. The mechanisms responsible for the elimination of the paternal mitochondria remain largely unknown. We report here that this paternal mitochondrial elimination process is conserved in Caenorhabditis elegans, and that the lysosomal pathway actively participates in this process. Molecular and cell biological analyses indicate that in wild-type animals paternal mitochondria and mtDNA are destroyed within two hours after fertilization. In animals with compromised lysosomes, paternal mitochondria persist until late embryonic stages. Therefore, the lysosomal pathway plays an important role in degrading paternal mitochondria introduced into the oocyte during fertilization. Our study indicates that C. elegans is an excellent animal model for understanding and dissecting this conserved biological process critical for animal development and reproduction.     

农业土壤中邻苯二甲酸酯污染研究进展

由邻苯二甲酸酯(PAEs)引起的环境污染和食品安全问题已经引起全球性关注.我国既是邻苯二甲酸酯生产大国,又是消费大国,其环境污染问题不容忽视.本文综述了美国国家环保署所列出的6种优先控制PAEs污染物在我国农田土壤中的污染现状,分析了其来源,重点阐述了不同类型农作物对PAEs化合物的吸收累积特征及PAEs类污染物的生物毒害效应.我国多数地区农业土壤中PAEs的含量显著高于美国和欧洲等国家.大气沉降、农用薄膜、施用污泥和污水灌溉是我国农业土壤中PAEs的主要来源.不同作物对PAEs的吸收、累积和分配特征具有显著的差异性.PAEs不但影响土壤质量、作物生长和生理生化性质,而且具有生物累积效应.最后指出了当前研究中的不足及对今后研究的展望,建议扩大PAEs污染调查范围,深入揭示PAEs对农作物的毒害机理,重点研发PAEs污染土壤的原位修复技术.     

沙蚕耐污染的特征及机理研究进展

沙蚕（Nereis diversicolor）是一种栖息于海陆交错带、具有重要生态学意义的无脊椎动物.近年来发现,沙蚕体内能够蓄积大量的重金属等有毒有害污染物,且表现出较强的污染耐性.文中就沙蚕对重金属和有机污染物具有的污染耐性特征和最新国内外研究进展进行了概述,并就其污染耐性形成的机理进行了分析.沙蚕的污染耐性机制可能是通过多种生态化学过程实现的,包括通过大量粘液的分泌,在沙蚕体表形成一层保护膜;与有效态以及溶解于水中的污染物离子结合,从而降低污染物的生物可利用性;加快排泄速率等.更多的研究认为,沙蚕将吸收进入体内的重金属等有毒有害污染物以无毒的形式存贮,达到解毒的目的.这些无毒形式主要包括:与金属结合蛋白MTs和MTLP的结合物,热稳定硫醇化合物（CHSTC）,或者与重金属相互结合形成不溶性的溶酶体/微粒和结石等颗粒物或沉淀物.最后,对沙蚕生态毒理学研究以及耐性机制研究的工作重点进行了展望.     

Direct addition of cultures of tester bacteria into semi-permeable membrane devices (SPMDs) as a modified procedure for preliminary detection of mutagenic pollution of the marine environment by use of microbiological mutagenicity assays

Mutagenic pollution of the natural environment, including marine waters, is a very serious ecological problem. However, since chemical mutagens usually occur and act at low concentrations, their detection and identification is technically difficult, laborious and time-consuming. Therefore, preliminary detection of mutagenic pollution is commonly based on biological mutagenicity assays. On the other hand, triolein-containing semi-permeable membrane devices (SPMDs) provide a method for concentration of hydrophobic organic contaminants, including a large fraction of the mutagens. Combinations of SPMDs with microbiological toxicity and mutagenicity assays have already been described, but only SPMD-derived extracts, prepared with various organic solvents, were tested in such a way to date. We found that the presence of these solvents could interfere with the Vibrio harveyi bioluminescence-based mutagenicity assay. Moreover, preparation of the extracts from SPMD takes usually at least 48 h. Here, we propose a modified procedure, based on direct addition of tester bacteria cultures into SPMD. We found that this procedure is significantly (at least two times) more rapid and several times more sensitive than that based on testing the extracts. This optimization is presented in this report. Moreover, we have performed preliminary studies on samples of marine waters. Positive results (i.e. detection of mutagenic activity) were obtained when test samples came from a region known to be highly contaminated by industrial pollution, while negative results were observed in the case of samples from a region supposed to be of low risk for mutagenic pollution.     

微流控芯片在水环境污染分析中的应用

近年来,一种新型技术——微流控芯片技术因其分析速度快、消耗低、体积小、操作简单等特点而备受世界各国的广泛重视.该技术以微通道网络为基本特征,以微机电系统(MEMS)工艺为技术依托,将整个实验室的功能集成在微小芯片上,即构成所谓“芯片实验室”.本文从该技术的基本情况出发,介绍了微流控芯片的发展,并从仪器小型化、系统集成化、不同的芯片材料以及多种检测技术等方面,着重讨论了其在水环境污染分析方面的实际应用和发展前景,指出了它当前所面临的一些问题.随着微流控芯片的不断发展,高速多通道检测装置、低成本设备以及集成了多种方法的高通用性微流控检测芯片,都将成为未来研究的热点.