基于生物标志物指数法的海洋环境评价方法综述

生物标志物对化学污染物具有“早期预警”功能,在海洋环境评价中应用广泛.以生物标志物为基础的综合指数能够整合多种标志物对环境状况的响应,因而成为评价环境质量的有用工具.这些综合指数方法包括多生物标志物污染指数(MPI)、综合生物标志物响应指数(IBR)、生物效应评价指数(BAI)、生物标志物响应指数(BRI)、健康状态指数(HIS)等.本文从生物标志物指标体系确定、综合指数计算方法、污染程度分级、应用效果等方面对这些评价方法进行综述,并对基于生物标志物指数的海洋环境评价方法存在的问题和改进建议进行了探讨.     

铅中毒的暴露生物标志物

铅是严重威胁人类健康的一种环境污染物,尤其对儿童神经系统的发育以及学习记忆等产生不良的影响.因此,铅毒性的早期预防、早期诊断以及早期治疗尤为重要.生物标志物是公共卫生领域尤其是环境医学领域的一个研究热点,选择合适的生物标志物对于开展铅毒性的生物监测,实现铅生物效应的早期预警、早期干预等都具有重要的作用.本文就现有的主要铅暴露生物标志物的现状作一归纳.     

阿尔茨海默病血浆和肠道菌群中生物标志物的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种常见的神经退行性疾病,在老年人中患病率高.但目前其发生机制尚不明确,而且缺乏便捷的早期诊断手段,因而难以在疾病早期进行干预和治疗.近几年,随着质谱、免疫学方法等新技术的发展,外周血Aβ、P-tau、外泌体、miRNA、肠道细菌等成为AD早期诊断及病情监测的潜在生物学标志物.本文就目前AD外周血生物标志物及AD相关肠道菌群生物标志物现况进行了综述,旨在为AD的早期诊断和预测疾病进展提供参考.     

药物类过敏反应生物标志物探究

药物类过敏反应为非免疫球蛋白E(IgE)介导的急性过敏反应,与Ⅰ型超敏反应临床症状相似,首次接触药物即可发生,在临床药物过敏反应中占有相当大的比例.药物类过敏反应生物标志物可特异性反映药物类过敏反应的发生发展,监测其生物标志物可实现对该不良反应进行可靠的非临床评价和临床诊断,从而降低该不良反应的发生率.本文介绍了药物类过敏反应特点,重点阐述了组胺等几种药物类过敏反应生物标志物的研究现状,希望为药物类过敏反应的非临床评价以及临床诊断提供参考.     

生物标志物（Biomarkers）在海洋环境监测中的研究与进展

污染物的存在给海洋环境和生态健康带来了巨大的压力,如何监测这些污染物并对其毒性进行科学的评价,成为当今环境科学关心的热点问题。生物标志物（Biomarkers）是毒理学研究的重要工具,它能对污染事件进行早期预警,并能在一定程度上评估生态风险。对近十多年来生物标志物的研究与应用进行了回顾,总结了不同水平（分子、细胞、个体、系统）生物标志物的种类、特征、检测方法和应用特点,并对现存挑战和未来发展趋向进行了展望,旨在系统的认识生物标志物,并为其在海洋环境监测中的合理应用提供理论借鉴。     

急性肾功能损伤早期生物标志物的研究现状与临床应用

急性肾功能损伤(Acute kidney injury,AKI)是临床常见病,它的早期发现一直是肾脏病学非常棘手的问题,同时也是急症医学、检验医学及其他相关学科迫切需要解决的问题.尽管近年来人们在急性肾功能损伤的治疗方法上取得了很大的进步,但其发病率和死亡率并未明显下降.导致这种状况的原因,一方面与对AKI的认识不足有关,另一方面,急性肾功能损伤早期生物标志物的缺乏是更主要原因.因此,寻找能早期能诊断和预测AKI的生物标志物就显得尤为重要.本文主要就近年来评估AKI生物标志物的研究现状与临床应用进展作一论述.     

细胞凋亡相关的组合生物标志物的分子基础及其在环境毒理学中的意义

生物标志物(Biomarker)可以反映机体接触外来化学物后出现的细胞、生物化学或分子生物学改变,或个体对外来因素产生反应的易感性,因此,生物标志物作为指标具有早期预警作用,在生态毒理学、环境毒理学及流行病学研究中都受到极大的重视[1—6]。生物标志物被用于污染物影响的早期     

尿液作为新型生物标志物来源的探索

机体各种变化是生物标志物研究的核心内容.因为机体固有的稳态调控机制,在血液中早期产生的变化容易被清除.而在尿液中不存在稳态调控机制,允许容纳更多的变化因素存在.尤其在疾病发生的早期阶段,从尿液中更有可能发现新型的早期生物标志物.在尿液生物标志物研究中,亦应当考虑药物的影响.使用尿液生物标志物研究路线图,能够有效规避各种影响因素对于尿液生物标志物研究的干扰;同时,结合膜处理新技术,有利于经济、高效地大规模收集尿液样本,促进尿液生物标志物的大规模研究.另外,本文介绍了最容易在尿液中体现出变化的肾脏疾病生物标志物的研究进展.尿液生物标志物的研究,将赋予人类在疾病预防、诊断、治疗及预后监测等诸多方面实现更多进步的可能性.     

铅中毒的暴露生物标志物

铅是严重威胁人类健康的一种环境污染物,尤其对儿童神经系统的发育以及学习记忆等产生不良的影响。因此,铅毒性的早期预防、早期诊断以及早期治疗尤为重要。生物标志物是公共卫生领域尤其是环境医学领域的一个研究热点,选择合适的生物标志物对于开展铅毒性的生物监测,实现铅生物效应的早期预警、早期干预等都具有重要的作用。本文就现有的主要铅暴露生物标志物的现状作一归纳。     

溶酶体检测在海洋污染监测中的应用研究进展

溶酶体(lysosome)是真核细胞内重要的细胞器.近年来随着对溶酶体结构和功能研究的深入,溶酶体被认为是亚细胞水平上的有毒物质的靶点,在国外已广泛应用于海洋污染监测.本文概述了溶酶体标志酶、溶酶体 自噬系统和溶酶体膜的生物学特性,在此基础上介绍了利用溶酶体检测技术进行海洋污染监测的原理和方法.双壳贝类消化腺和鱼类肝脏最适于作为溶酶体检测的敏感器官;采用溶酶体膜稳定性测定(LMS)、溶酶体中性红保留时间测定(NRRT)、溶酶体形态测量(MM)、溶酶体标志酶免疫组化测定(Ih)和电镜(EM)观察等技术,能够指示海洋污染状况,因此溶酶体可作为生物标志物监测海洋环境污染.文中还分析了溶酶体检测的优缺点以及应注意问题,对其应用前景进行了展望.     

不同土壤水分下山杏光合作用CO2响应过程及其模拟

在半干旱黄土丘陵区,以2年生盆栽山杏为材料,应用CIRAS-2型光合作用系统,测定了8个土壤水分梯度下山杏光合作用的CO₂响应过程,并采用直角双曲线模型、指数方程和直角双曲线修正模型对其CO₂响应数据进行拟合,分析了山杏光合作用与土壤水分的定量关系.结果表明: 山杏CO₂响应过程对土壤水分有明显的阈值响应特征.维持山杏叶片较高的光合速率(P_n)和羧化效率(CE)的土壤相对含水量(RWC)在46.3%～81.9%,在此水分范围内,光合作用没有发生明显的CO₂饱和抑制现象;当RWC超出此范围,土壤水分升高或降低均明显降低山杏叶片的光合能力(P_{n max})、CE和CO₂饱和点(CSP).在不同土壤水分条件下,3个模型对山杏CO₂响应数据的模拟效果有明显差别.在46.3%～81.9%土壤水分范围内,3个模型均能较好地拟合山杏CO₂响应过程及其特征参数CE、CO₂补偿点(Γ)和光呼吸速率(R_p),其拟合精度均表现为直角双曲线修正模型＞指数方程＞直角双曲线模型;当土壤水分含量过高(RWC＞81.9%)或过低(RWC＜46.3%)时,只有直角双曲线修正模型能较好地拟合山杏CO₂响应过程及其特征参数.RWC在46.3%～81.9%范围内,山杏具有较高的光合作用效率;与传统直角双曲线模型和指数方程相比,直角双曲线修正模型具有更好的适用性.     

基于PLS分析石斛品质与生态因子的相关性

基于中药材产地适宜性分析地理信息系统(TCM-GIS)平台,获得了采样区域11个生态因子值.应用偏最小二乘回归法(PLS)分析了石斛中的化学成分及其与生态因子的相关性.结果表明: 同种石斛不同产地的化学成分含量差异显著.土壤类型与铁皮石斛中多糖含量呈极显著正相关;年降水量与金钗石斛中石斛碱积累呈极显著正相关;温度是影响鼓槌石斛中毛兰素含量的主要因素.主成分分析表明,浙江是铁皮石斛的最佳产地,贵州是金钗石斛的最佳产地,而云南是鼓槌石斛的最佳产地.
     

桂西南喀斯特山地蚬木幼龄植株的天然更新

分析了桂西南喀斯特山地蚬木幼龄植株的结构特征、空间分布格局和生长动态,以及影响其种群更新的环境因子.结果表明: 该区域的幼龄蚬木种群为稳定型,种群空间分布格局呈集群型分布;幼龄植株的地径和株高生长趋势相同,且地径随株高的增长而增加,实生苗的地径和株高生长受到种群密度的抑制;群落乔木和灌木层对蚬木幼龄植株的更新有重要影响,而草本层的影响不显著;岩石裸露率对蚬木天然更新未产生显著影响,不同坡度、坡位上蚬木幼龄植株的株高和地径的差异极显著,不同坡向植株的密度、株高和地径差异极显著.蚬木的天然更新受到物种的生物学特性,种内、种间竞争,生境异质性及人为干扰等因素的综合影响.     

干旱胁迫下外源钙对石灰岩地区复羽叶栾树种子萌发的影响

以石灰岩生态恢复优选树种复羽叶栾树种子为试材,采用聚乙二醇(PEG6000)设置0%(CK)、5%、15%、25%、30%模拟石灰岩山区不同干旱环境,以CaCl₂设置0(CK)、15、20、25、30 mmol·L^-1为外源钙离子梯度,模拟石灰岩地区的土壤高钙环境,研究不同浓度CaCl₂、PEG及二者交互作用对种子萌发特征的影响.结果表明: 单纯CaCl₂作用下,中低浓度的外源钙对复羽叶栾树种子萌发参数无显著影响,而高浓度的外源钙对种子萌发具有抑制作用,中低浓度CaCl₂可以增加萌发后幼苗的鲜质量.PEG浓度从0%增至25%,各处理组的种子发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数均与对照呈显著递减趋势,幼苗鲜质量明显减小.对各干旱处理组施加一定浓度的外源钙后,中低浓度的CaCl₂可提高种子的萌发特性,而当CaCl₂浓度达到30 mmol·L^-1时,种子难以萌发.PEG浓度达到30%时,种子无萌发.施加一定的外源钙可以提高PEG胁迫下幼苗的鲜质量,使幼苗更加适应干旱缺水的环境.     

温度、盐度和pH对尼罗罗非鱼性别分化的影响

采用Box Behnken设计及响应曲面法研究了温度(20～36 ℃)、盐度(0～16)和pH(5.5～8.5)3个主要环境因子对吉富品系尼罗罗非鱼性别分化的影响.结果表明： 温度的一次和二次效应分别对吉富罗非鱼性别分化的影响显著.盐度和pH的一次和二次效应分别对吉富罗非鱼性别分化的影响不显著,3个环境因子中任意2个因子之间的互作效应都不显著.采用响应曲面法分析发现,随着温度的升高,吉富罗非鱼的雄性率呈逐渐上升的趋势;温度为36 ℃、盐度为8、pH为8.5时,吉富罗非鱼最大雄性率可达80%.建立雄性率与温度、盐度和pH三者之间关系的模型方程,并剔除相关不显著的因子后,得到雄性率与温度之间的模型方程,可用于预测吉富罗非鱼雄性率的变化.     

水稻二化螟内共生菌杀雄菌属和沃尔巴克氏体的检测与分析

应用杀雄菌属(Arsenophonus)23S rDNA基因和沃尔巴克氏体(Wolbachia) wsp基因的特异引物,通过PCR扩增的方法对我国20个水稻二化螟地理种群感染两类内共生菌的情况进行了检测.结果表明: 我国水稻二化螟不同地理种群的Arsenophonus和Wolbachia感染率不一致,哈尔滨、惠水、吉林、南阳和扬州5个地理种群的Arsenophonus感染率为5.0%～50.0%;汉中、南宁和扬州3个地理种群的Wolbachia感染率为25.0%～40.0%,其他地理种群中没有检测到这两种共生菌的存在.水稻二化螟不同地理种群感染的Arsenophonus 23S rDNA基因序列完全一致,将该基因株型命名为csArs.但所检测到的Wolbachia wsp基因序列不一致,分别为wChisup1、wChisup5和wChisup6,其中wChisup1属于A群,其他属于B群.这说明水稻二化螟感染的Arsenophonus为同一株型,而感染的Wolbachia株型较为复杂.通过构建系统发育树发现,水稻二化螟体内的Arsenophonus23S rDNA基因和Wolbachia wsp基因与其他物种体内相关序列完全一致或高度相似.     

高温和密度效应对棉蚜死亡和繁殖的影响

在室内采用叶子圆片培养基饲养棉蚜的方法,研究不同温度(32、34、36、38、40 ℃)和密度(每皿5、25、50、75)对棉蚜死亡和繁殖的影响.结果表明： 随着温度的升高、密度和持续天数的增加,棉蚜累计死亡率呈上升趋势.互补重对数模型模拟结果表明：β值随着密度的增加而减小,说明随着棉蚜密度的增加,温度对棉蚜的作用减弱;不同持续天数的γ_j值不同,说明棉蚜条件死亡率受温度和作用时间的共同影响.双因素方差分析结果表明,温度和密度显著影响棉蚜的繁殖率,且存在交互作用.32~36 ℃范围内,棉蚜繁殖率随密度的增加呈降低趋势,40 ℃条件下,不同密度棉蚜繁殖率没有差异,说明随着温度的升高,密度对棉蚜的作用逐渐减弱.即在不同的温度区间和密度范围内,温度和密度对棉蚜的作用大小、主次发生了改变.研究结果为棉蚜种群监测、预警和改进害虫控制方法提供了科学依据.     

东海竹筴鱼的食性

以2008年5月、8月、11月和2009年2月东海灯光围网采集到的453条东海竹筴鱼为研究对象,对其胃含物进行分析,应用K-W非参数检验、卡方检验、聚类分析等方法,对不同季节和发育阶段条件下东海竹筴鱼的食性进行研究.结果表明: 东海竹筴鱼的饵料生物有124种(包括未鉴定种),浮游甲壳类和小型鱼类为其主要饵料类群.优势饵料生物依次是麦氏犀鳕(IRI%=39.2%)、长尾类糠虾幼体(IRI%=18.4%)、短尾类大眼幼体(IRI%=7.6%)和太平洋磷虾(IRI%=6.6%)等.季节和叉长对东海竹筴鱼的摄食强度均有显著影响(P<0.01),东海竹筴鱼春季摄食强度最高,而冬季最低;叉长140～159 mm的竹筴鱼摄食强度最高,叉长45~99 mm的幼鱼的摄食强度较高,其余叉长的鱼摄食强度相对较低.聚类分析结果表明,叉长100 mm是东海竹筴鱼摄食取向的拐点.东海竹筴鱼四季的平均营养级为3.51,属于低级肉食性鱼类.     

灰飞虱体内类酵母共生菌异常毕赤酵母的分离培养及其对杀菌剂的敏感性

【目的】随着杀虫剂等化学农药的大规模使用,灰飞虱Laodelphax striatellus的抗药性不断增强,防治效果下降,因此寻找新的防治方法尤为重要。本研究探索使用杀菌剂来减少灰飞虱体内共生菌的数量,以降低灰飞虱的活力,为"抑菌防虫"提供理论依据。【方法】对灰飞虱体内的类酵母共生菌(yeast-like symbiotes,YLS)进行离体培养并鉴定,测定离体培养YLS对不同浓度不同种类杀菌剂的敏感性,将对其抑制作用明显的杀菌剂喷施于麦苗,待灰飞虱取食后统计灰飞虱死亡率、体重,并通过荧光定量PCR检测体内共生菌的数量变化。【结果】离体培养得到1株YLS,经碳源同化实验和18S r DNA分子鉴定,将该菌株归为异常毕赤酵母Pichia anomala,以变性梯度凝胶电泳(denatured gradient gel electrophoresis,DGGE)技术验证了该菌株在灰飞虱体内的存在。对杀菌剂敏感性的测定结果显示,70%丙森锌和50%戊唑醇+25%肟菌酯对P.anomala抑制效果明显,而氟吡菌胺+霜霉威盐酸盐(687.5 g a.i./L)与40%嘧霉胺对P.anomala的抑制效果较差。用对P.anomala抑制效果明显的两种杀菌剂(70%丙森锌和50%戊唑醇+25%肟菌酯)以800 mg/L浓度喷施麦苗,灰飞虱取食喷施麦苗后的死亡率分别达到46.7%与63.3%,显著高于对照,而体重比对照组显著低。荧光定量检测结果表明,灰飞虱体内3种共生菌(Noda菌、季也蒙毕赤酵母和异常毕赤酵母)的数量在使用了各种杀菌剂后均显著降低。【结论】结果说明,体外喷施杀菌剂对灰飞虱体内共生菌有抑制作用,进而对灰飞虱的生长存活产生影响,这为杀菌剂与杀虫剂的协同使用防治灰飞虱奠定基础。     

不同人工饲料对刀鲚幼鱼生长、血清生化指标及脂质代谢酶活性的影响

试验选择体长、体质量基本一致的6月龄刀鲚,分别投喂日粮1(人工配合软颗粒饲料)、日粮2(人工配合饲料与鱼油混合的软颗粒饲料)及日粮3(人工配合缓沉硬颗粒料)3种配合饲料60 d,探讨不同人工饲料对刀鲚幼鱼生长性能、血清生化指标及脂质代谢酶活性的影响.结果表明: 日粮2组和日粮3组的幼鱼体质量、体质量增长率、特定生长率和肥满度显著高于日粮1组;日粮3组的饵料系数显著低于日粮1组和日粮2组;各组间体长、体长/体高、体长/体厚、肝体比及脏体比等生长指标及总蛋白、白蛋白、血糖、胆固醇和甘油三酯等血清生化指标均无显著差异;日粮1组的肉碱软脂酰基转移酶-Ⅰ(CPT-Ⅰ)含量显著高于日粮2组和日粮3组;日粮2组的肉碱软脂酰基转移酶-Ⅱ(CPT-Ⅱ)含量显著低于日粮1组和日粮3组;各组间淀粉酶、胃蛋白酶、脂肪酶活性及脂蛋白脂酶(LPL)和乙酰辅酶A羧化酶(ACC)含量均值无显著差异.表明日粮中添加多不饱和脂肪酸有利于刀鲚幼鱼的生长,缓沉饲料的利用效率最高,适合于刀鲚幼鱼驯养阶段使用.