Incidence and survival of non-O157 verocytotoxigenic Escherichia coli in soil

Aims: This study estimated the incidence of non‐O157 verocytotoxigenic Escherichia coli (VTEC) in farm pasture soils and investigated the survival of non‐O157 VTEC in clay and sandy loam soils. Methods and Results: Twenty farms were tested over a 12‐month period by sample enrichment in tryptone soya broth plus vancomycin, followed by PCR screening for the presence of vt1 and vt2 genes. Of the 600 soil samples, 162 (27%), across all farms, were found to contain vt1 and/or vt2 genes. The enrichment cultures from the 162 PCR‐positive samples were plated onto Chromocult tryptone bile X‐glucuronide agar (TBX), presumptive VTEC colonies recovered, confirmed as VTEC by PCR and serotyped. Samples of the two predominant soil types in Ireland (clay and sandy) were homogenized, characterized in terms of pH, boron, cobalt, copper, potassium, magnesium, manganese, phosphorus, zinc and organic matter content, inoculated with washed suspensions of eight non‐O157:H7 soil isolates and six bovine faecal isolates and stored at 10°C for up to 201 days. Inoculum survival rates were determined at regular intervals by recovering and plating soil samples on TBX. All inoculated non‐O157 serotypes had highest D‐values in the sandy loam soil with D‐values ranging from 50·26 to 75·60 days. The corresponding range in clay loam soils was 31·60–48·25 days. Conclusions: This study shows that non‐O157 VTEC occur widely and frequently in pasture soils and can persist in such environments for several months, with considerable opportunity for recycling through farm environments, and cattle, with clear potential for subsequent transmission into the human food chain. Significance and Impact of the Study: This is the first such study of non‐O157 VTEC in farm soils and found that these VTEC are frequent and persistent contaminants in farm soils. In light of recent epidemiological data, non‐O157 VTEC should be seen as an emerging risk to be controlled within the food chain.     

吴茱萸碱对黑色素瘤细胞的耐药逆转作用

黑色素瘤是目前恶性程度最高的肿瘤之一。临床上,常采用维罗非尼（PLX4032）作为晚期患者的治疗药物,但患者很快就出现了耐药。因此,如何克服耐药、提高患者生存率成为急需解决的问题。本文选用中药吴茱萸碱（EVO）与黑色素瘤A375细胞、对PLX4032耐药的A375细胞（A375/R）进行相关研究。采用CCK-8法检测发现,用EVO的细胞非毒性浓度0.5 μmol/L处理A375/R,PLX4032对A375/R细胞的半数抑制浓度（IC50）降低,逆转倍数为3.85。显示EVO能够增强黑色素瘤A375/R细胞对PLX4032的敏感性。后续实验分为对照组、EVO组、PLX组、PLX + EVO组。流式细胞仪检测结果显示,EVO组细胞凋亡率为5.88%,PLX组细胞凋亡率为17.88%,PLX + EVO组细胞凋亡率为30.28%。细胞集落结果证明,PLX4032联合EVO能够抑制A375/R细胞的克隆形成。免疫印迹法结果证明,联合用药能够上调促凋亡蛋白质Bax、胱天蛋白酶3的表达量,下调p-Akt、p-NF-κB-p65及抗凋亡蛋白Bcl-2的蛋白质水平。以上结果均表明,EVO能够有效逆转黑色素瘤A375/R细胞耐药,并且诱导细胞凋亡,抑制细胞增殖。     

吴茱萸碱对黑色素瘤细胞的耐药逆转作用

黑色素瘤是目前恶性程度最高的肿瘤之一。临床上,常采用维罗非尼（PLX4032）作为晚期患者的治疗药物,但患者很快就出现了耐药。因此,如何克服耐药、提高患者生存率成为急需解决的问题。本文选用中药吴茱萸碱（EVO）与黑色素瘤A375细胞、对PLX4032耐药的A375细胞（A375/R）进行相关研究。采用CCK-8法检测发现,用EVO的细胞非毒性浓度0.5 μmol/L处理A375/R,PLX4032对A375/R细胞的半数抑制浓度（IC50）降低,逆转倍数为3.85。显示EVO能够增强黑色素瘤A375/R细胞对PLX4032的敏感性。后续实验分为对照组、EVO组、PLX组、PLX + EVO组。流式细胞仪检测结果显示,EVO组细胞凋亡率为5.88%,PLX组细胞凋亡率为17.88%,PLX + EVO组细胞凋亡率为30.28%。细胞集落结果证明,PLX4032联合EVO能够抑制A375/R细胞的克隆形成。免疫印迹法结果证明,联合用药能够上调促凋亡蛋白质Bax、胱天蛋白酶3的表达量,下调p-Akt、p-NF-κB-p65及抗凋亡蛋白Bcl-2的蛋白质水平。以上结果均表明,EVO能够有效逆转黑色素瘤A375/R细胞耐药,并且诱导细胞凋亡,抑制细胞增殖。     

癌症新型的诊疗靶点－APOBEC

APOBEC（“载脂蛋白质B mRNA编辑催化多肽”）是一类进化保守的胞苷脱氨酶家族。在人体内,已知含有保守的DNA胞嘧啶脱氨酶结构域的基因共有11种,包括AID、APOBEC1、APOBEC2、APOBEC3基因家族APOBEC3A、APOBEC3B、APOBEC3C、APOBEC3DE、APOBEC3F、APOBEC3G、APOBEC3H（分别称为A3A、A3B、A3C、A3D、A3F、A3G和A3H）和APOBEC4。APOBEC利用其脱氨酶活性通过与RNA和/或DNA结合,催化mRNA或使DNA中的胞嘧啶核苷酸转变为尿嘧啶,或者胞嘧啶核苷酸转变为胸腺嘧啶核苷酸,进而完成各自不同的功能。目前研究发现,AID及APOBEC3（A3s）的7种脱氨酶在人类的天然免疫和适应性免疫防御过程中发挥重要的作用,且在口腔癌,肺癌（腺癌和鳞状细胞癌）,结直肠癌和乳腺癌等的诊疗过程中具有重要的潜在应用价值。AID可以通过将胞嘧啶脱氨基成尿嘧啶,来启动SHM (体细胞超突变)和CSR (类别转换重组),进而在抗体多样性方面发挥作用。它的异常表达能够使B细胞淋巴瘤等恶性肿瘤的发病频率显著增加。而A3A、A3B通过胞嘧啶到尿嘧啶转换,以及自身表达量上调而在乳腺癌和肺癌诊疗中起作用。A3G通过APOBEC3G/miR 29/MMP2为了解结直肠癌肝转移和开发治疗晚期结肠癌的有效疗法开辟了新的途径。综上所述,本文将以AID,A3A,A3B,A3G为例子,对APOBEC在癌症诊断和治疗方面的应用进行综述,以期为进一步药物研究和临床应用等提供参考。     

癌症新型的诊疗靶点－APOBEC

APOBEC（“载脂蛋白质B mRNA编辑催化多肽”）是一类进化保守的胞苷脱氨酶家族。在人体内,已知含有保守的DNA胞嘧啶脱氨酶结构域的基因共有11种,包括AID、APOBEC1、APOBEC2、APOBEC3基因家族APOBEC3A、APOBEC3B、APOBEC3C、APOBEC3DE、APOBEC3F、APOBEC3G、APOBEC3H（分别称为A3A、A3B、A3C、A3D、A3F、A3G和A3H）和APOBEC4。APOBEC利用其脱氨酶活性通过与RNA和/或DNA结合,催化mRNA或使DNA中的胞嘧啶核苷酸转变为尿嘧啶,或者胞嘧啶核苷酸转变为胸腺嘧啶核苷酸,进而完成各自不同的功能。目前研究发现,AID及APOBEC3（A3s）的7种脱氨酶在人类的天然免疫和适应性免疫防御过程中发挥重要的作用,且在口腔癌,肺癌（腺癌和鳞状细胞癌）,结直肠癌和乳腺癌等的诊疗过程中具有重要的潜在应用价值。AID可以通过将胞嘧啶脱氨基成尿嘧啶,来启动SHM (体细胞超突变)和CSR (类别转换重组),进而在抗体多样性方面发挥作用。它的异常表达能够使B细胞淋巴瘤等恶性肿瘤的发病频率显著增加。而A3A、A3B通过胞嘧啶到尿嘧啶转换,以及自身表达量上调而在乳腺癌和肺癌诊疗中起作用。A3G通过APOBEC3G/miR 29/MMP2为了解结直肠癌肝转移和开发治疗晚期结肠癌的有效疗法开辟了新的途径。综上所述,本文将以AID,A3A,A3B,A3G为例子,对APOBEC在癌症诊断和治疗方面的应用进行综述,以期为进一步药物研究和临床应用等提供参考。     

Duplex real-time PCR detection of type III effector tccP and tccP2 genes in pathogenic Escherichia coli and prevalence in raw milk cheeses

Aims: To develop a duplex real‐time PCR assay targeting enterohaemorrhagic Escherichia coli (EHEC) type III effector TccP/TccP2‐encoding genes which are pivotal to EHEC‐mediated actin cytoskeleton reorganization in human intestinal epithelial cells. Methods and Results: The specificity of the assay was demonstrated with DNA from EHEC reference strains and non‐E. coli bacterial species. The detection limit was determined as five tccP or tccP2 copies per reaction. The assay was then evaluated on a large collection of 526 E. coli strains of human, animal, food and environmental origins. The results showed that tccP was restricted to a limited number of serotypes (i.e. O5:H^?, O55:H7, O125:H6 and O157:H7). The tccP2 gene was present in a higher number of serotypes including the five most frequent EHEC serotypes (i.e. O26:H11, O103:H2, O111:H8, O145:H28 and O157:H7), and a few other serotypes that caused human infections (i.e. O4:H^?, O45:H2 and O55:H7). A minority of O26:H11 and O103:H2 strains however tested negative for tccP2, though it is not known whether the lack of tccP2 affected their pathogenic potential. Real‐time PCR analysis of 400 raw milk cheeses revealed the presence of tccP and/or tccP2 genes in 19·75% of the cheese enrichment suspensions. Conclusions: A highly specific and sensitive duplex real‐time PCR method was developed for rapid and simultaneous detection of tccP and tccP2. Unpasteurized dairy products may be contaminated with E. coli strains carrying tccP and/or tccP2. Significance and Impact of the Study: The developed real‐time PCR assay represents a valuable alternative to conventional PCR tests and should be useful for characterization of the virulome of pathogenic E. coli strains.     

基于GWR模型的土地覆盖与地表温度的关系——以京津唐城市群为例

基于Landsat TM土地覆盖分类数据和MODIS地表温度数据,探讨京津唐城市群不同土地覆盖的地表温度(7日),并采用常用的普通线性回归(OLS)和地理加权回归(GWR)方法分别拟合土地覆盖比例与地表温度的关系.结果表明: 研究区不同土地覆盖类型的地表温度差异明显,人工表面(40.92±3.49 ℃)和耕地(39.74±3.74 ℃)的平均温度较高,林地(34.43±4.16 ℃)和湿地(35.42±4.33 ℃)的平均温度较低;土地覆盖比例与地表温度显著相关,且两者之间的定量关系存在空间非稳定性,地理位置以及周围环境影响的差异是空间非稳定性产生的主要原因;GWR模型的拟合结果优于OLS模型(R_GWR²>R_OLS²),并且GWR模型可以量化土地覆盖比例与地表温度两者关系的空间非稳定性特征.     

p53与细胞死亡

p53是一种重要的肿瘤抑制因子,是迄今发现与人类肿瘤相关性最高的分子之一。超过50%的人类肿瘤含有p53基因突变。因此,p53是肿瘤治疗中的重要分子靶点。p53依赖的细胞凋亡是其抑制肿瘤的重要机制之一。然而,最近研究发现,p53不仅参与细胞凋亡,还与程序性细胞坏死、细胞自噬以及铁诱导的细胞死亡等细胞死亡途径相关。促使肿瘤细胞死亡是肿瘤治疗的重要目标。因此,进一步了解p53与细胞死亡之间的关系,将有助于探索以p53为靶点的肿瘤治疗和p53相关肿瘤细胞耐药机制。     

黄河源区玛多县土地利用和生态系统服务价值的演变

黄河源区玛多县作为"世界的一方净土",开展土地利用变化及生态系统服务功能量化评价,以期为保障黄河流域乃至全国生态安全提供支撑。以黄河源区玛多县为研究案例,统计了2005—2015年玛多县土地利用类型转移矩阵、土地利用变化动态度,计量了2005—2015年玛多县生态系统服务价值演变特征。结果表明:(1)10年间玛多县土地利用结构变化显著,高覆盖度草地、建设用地面积分别增加了38.30%和3.85倍,低覆盖度草地、林地分别降低了44.29%和86.55%。(2)10年间林地、低覆盖度草地的单一土地利用动态度分别为-8.65%、-4.43%,高覆盖度草地、中覆盖度草地的单一土地利用动态度分别为3.83%、2.83%,土地利用类型演变表现为从林地、低覆盖度草地向高覆盖度草地、中覆盖度草地的转移;前期(2005—2010年)林地、低覆盖度草地迅速减少,后期(2010—2015年)建设用地急速扩张。(3)10年间玛多县生态系统服务价值(ESV)呈增长趋势,从2005年的911.24×10~8元增长到2015年938.87×10~8元;单项生态系统服务价值中水文调节的ESV贡献量最大,在53.70%—55.24%之间。(4)10年间水域面积比例在8.21%—8.31%之间波动,ESV贡献量约占生态系统服务价值均在50%左右,未利用土地和高覆盖度草地的ESV贡献量分别为16.85%—17.26%和13.78%—18.50%,低覆盖度草地的ESV减少了44.29%。     

1990—2015年三江平原生态功能区水禽栖息地适宜性动态

作为国际重要湿地,三江平原生态功能区是重要的水禽栖息地.随着人类活动干扰、土地利用和全球气候变化,栖息地适宜性逐渐引起生态学家的重视.本文以Landsat TM/ETM+/OLI和HJ-1B为遥感信息源,采用面向对象分类方法提取土地覆被空间信息;采用综合熵值法和层次分析法确定水源状况(湖泊和河流密度)、干扰条件(居民地和道路密度)、遮蔽物(土地覆被类型和坡度)和食物丰富度(NDVI)等因子的权重;根据水禽栖息地适宜性评价系统获得三江平原生态功能区1990、2000、2010和2015年水禽栖息地适宜性结果,并分析其时空分布和变化特征及驱动因素.结果表明: 近25年间,三江平原生态功能区水禽栖息地适宜性最好区域面积减少3.2%,主要由于湿地开垦和退化;适宜性最好区域空间分布特征明显,主要分布于黑龙江、挠力河、乌苏里江、穆棱河以及兴凯湖等水补给充足的沿岸区域.适宜性良好的区域主要分布在饶河县,到2010和2015年,虎林县和抚远县也变为适宜性良好区域的重要分布区,主要由于该区水田面积大幅增加.适宜性一般区域分布较零散,其面积先增加后减少.适宜性差的区域面积在1990—2000年间增加6.7%,2000—2015年间减少3.1%.土地覆被变化是水禽栖息地适宜性等级变化的最重要影响因素;人口和经济增长以及气候的变干、变暖使水禽栖息地适宜性降低;保护区的建立使水禽栖息地得到有效保护.     

黄土区露天煤矿排土场土壤与地形因子对植被恢复的影响

在脆弱的生态环境改善和恢复过程中,植被恢复与重建扮演着重要的角色。黄土露天煤矿区生态环境极其脆弱,认识矿区损毁土地植被恢复与地形、土壤因子之间的作用规律对矿区土地复垦与生态恢复改善至关重要。为此,选择山西平朔安太堡露天煤矿南排土场对2条样带27个复垦样地的土壤、地形、植被参数进行了采集与测定,并应用单因素方差分析与CANOCO4.5软件的降趋势对应分析和冗余分析研究了地形与土壤因子对植被恢复的影响。结果表明:植被与土壤变量之间呈显著相关,与地形变量之间相关性不明显;坡度主要影响草本覆盖度,坡向与有机质和速效磷之间具有线性相关性;速效钾对植被的变化起着重要的作用;土壤容重与砾石含量对土壤养分含量具有明显的指示作用;有机质与全氮呈显著正相关,各土壤养分指标之间存在明显的相关关系。为了改善和恢复黄土区露天煤矿排土场脆弱的生态系统,应该考虑植被和土壤的联合演替。在当地的生态环境状况下土地复垦与生态恢复的关键是改善土壤状况和增加人工植被,同时加强对排土场人工和自然植被的保护。     

脑外伤后ERK信号通路调节AQP4及其锚定蛋白DG的表达

脑外伤是青年人最主要的致死与致残疾病。脑水肿是脑外伤的严重并发症,其形成与脑内最主要的水通道蛋白4（aquaporin4, AQP4）关系密切。AQP4对水的转运与其在星形胶质细胞胞膜上的极性分布有关。肌营养不良-肌萎缩蛋白复合物（dystrophin-dystroglycan complex, DDC）可能与AQP4的锚定及极性分布有关。肌萎缩蛋白（dystroglycan, DG）是该复合物的核心成员,但其对AQP4锚定及极性表达的作用目前并不清楚。脑外伤后,AQP4的表达改变是否与DG有关,其二者表达变化的调控机制均不清楚。为了揭示以上科学问题,为临床治疗脑外伤后脑水肿提供理论依据,分别进行在体、离体及离体干扰实验。研究发现脑外伤后,AQP4、α-DG、β-DG的表达,于6 h增至峰值,后逐渐减弱,于24 h降至最低,48 h再次表达上调。在此过程中,其表达变化规律虽基本一致,但确实存在不一致的现象。排除其他因素干扰,在星形胶质细胞划伤后,DG与AQP4及p-ERK的表达改变完全一致;抑制及激活ERK信号通路后,分别导致DG与AQP4的表达下调及上调。以上结果证实,脑外伤后,DG参与AQP4在星形胶质细胞的锚定,但并非AQP4极性表达的专属锚定蛋白质;机械损伤后,早期ERK信号通路激活,并上调DG及AQP4的表达。     

Structure, function and regulation of the DNA-binding protein Dps and its role in acid and oxidative stress resistance in Escherichia coli: a review

Dps, the DNA‐binding protein from starved cells, is capable of providing protection to cells during exposure to severe environmental assaults; including oxidative stress and nutritional deprivation. The structure and function of Dps have been the subject of numerous studies and have been examined in several bacteria that possess Dps or a structural/functional homologue of the protein. Additionally, the involvement of Dps in stress resistance has been researched extensively as well. The ability of Dps to provide multifaceted protection is based on three intrinsic properties of the protein: DNA binding, iron sequestration, and its ferroxidase activity. These properties also make Dps extremely important in iron and hydrogen peroxide detoxification and acid resistance as well. Regulation of Dps expression in E. coli is complex and partially dependent on the physiological state of the cell. Furthermore, it is proposed that Dps itself plays a role in gene regulation during starvation, ultimately making the cell more resistant to cytotoxic assaults by controlling the expression of genes necessary for (or deleterious to) stress resistance. The current review focuses on the aforementioned properties of Dps in E. coli, its prototypic organism. The consequences of elucidating the protective mechanisms of this protein are far‐reaching, as Dps homologues have been identified in over 1000 distantly related bacteria and Archaea. Moreover, the prevalence of Dps and Dps‐like proteins in bacteria suggests that protection involving DNA and iron sequestration is crucial and widespread in prokaryotes.     

土壤质量与可持续土地利用管理

可持续发展的基础是农业的可持续发展,可持续农业应当包含对于资源的成功管理来满足人类需求的变化,同时维持或提高环境质量,保护自然资源。土壤质量是可持续土地利用管理的重要指标,本文在深入剖析土壤质量与可持续土地利用管理内涵基础上,总结、分析了土壤质量和可持续土地利用管理的相互关系,提出了二者研究的发展趋势。并就土壤质量研究如何在可持续土地利用管理中发挥重要作用,以及目前存在的问题等做了探讨。     

基于温度植被干旱指数的土库曼斯坦典型绿洲干旱遥感监测

针对目前中亚地区广泛存在的农业干旱问题,选取土库曼斯坦典型绿洲为研究区,利用2幅MODIS影像和同期过境的Landsat影像,获取归一化植被指数(NDVI)和地表温度(Ts),构建NDVI-Ts特征空间,计算得到2001和2011年2种温度植被干旱指数TVDITM和TVDIMODIS.利用较高分辨率的Landsat TM数据对MODIS数据反演结果进行验证.结果表明:2001年、2011年TVDITM和TVDIMODIS的绝对误差分别为0.0178和0.0228;均方根误差分别为0.0226和0.0279;相关系数分别为0.949和0.922,说明TVDI可有效反映区域土壤干旱情况.研究区内干旱区域占总面积的60％以上,旱情由绿洲中心向外围逐步严重.近10年来,研究区内土壤湿度低值区呈现扩大趋势,湿润和正常所占比例下降了5.32％,干旱和重旱的比例上升了14％,旱情情况总体加剧.因此,利用MODIS影像的温度植被旱情指数可有效地监测中亚地区干旱情况.     

基于最小累积阻力模型的北京市生态用地规划研究

生态用地规划强调对区域生态系统结构与功能的保护,增强社会经济发展的生态环境支撑能力。从保障首都基本生态安全、改善大气环境质量、建设宜居城市的角度出发,通过对北京市生态重要性进行综合评价,明确北京市重要生态用地空间分布特征。在此基础上,采用最小累积阻力模型(MCR),以重要生态用地为"源",以土地覆被类型、距道路距离和距居民点距离作为阻力因子生成阻力面,模拟重要生态用地空间扩张过程,进而设置生态用地规划情景,并从景观连通性、生态功能保障度及与现状建设用地冲突情况等3个方面对不同情景下的生态用地规划方案进行保护效能评价,最终提出北京市生态用地的适宜规模和优化布局方案。研究结果表明:北京市重要生态用地总面积为9879 km~2,占市域总面积的60.20%;生态用地的适宜规模为12417 km~2,占市域总面积的75.67%,其中,平原区生态用地的适宜规模为2944 km~2,占平原区总面积的46.45%,主要分布于建成区的外围过渡地带;山区生态用地的适宜规模为9473 km~2,占山区总面积的94.05%。     

基于MODIS数据的天山区域地表温度时空特征

基于2001-2013年MODIS地表温度产品及TM影像遥感解译的土地利用类型数据,对天山区域地表温度时空特征进行分析.结果表明: 2001-2013年,研究区地表平均温度达1.73 ℃,呈东高西低的特点,西北部分地区的地表温度年际变化幅度明显高于其他地区,局部地区在0.55 ℃以上;地表温度呈逐年缓慢增加趋势,增加率为0.147 ℃·a^-1,季节性差异明显,冬季地表温度波动幅度较大,变异系数达12.7%,地表温度的差异白天大于夜晚,夏季明显高于其他季节;不同土地利用类型的地表温度之间存在差异,与对应像元的归一化植被指数之间存在不同的拟合效果.随着植被盖度的增加,林地、草地地表温度下降明显,归一化植被指数每下降0.1时,林地和草地的地表温度降幅为3.74、5.04 ℃;受人为活动影响较多的城镇用地和农地的地表温度与归一化植被指数之间的敏感性高于其他土地利用类型.     

南疆生态脆弱区土地利用变化及其生态影响评价--以新疆阿克苏市为例

在城市化速度加快的背景下,研究LUCC对生态脆弱区的生态环境影响过程,对了解区域生态环境变化具有重要意义。利用南疆生态脆弱区———阿克苏市1995、2000和2003年的TM遥感影像,采用景观生态学的空间格局指数对城乡土地利用动态变化特征进行了研究,参照Costanza等对全球不同生态系统类型服务功能价值测算结果的比例关系,分析了阿克苏市城乡土地利用类型的生态价值,定量综合评价了阿克苏市城乡区域LUCC的生态影响。结果表明,阿克苏市域景观总体构成表现为景观破碎度较高,斑块数目较多;农业用地中有近半数不稳定,水土条件差致使农用地和未利用地相互转换。研究时段内市域土地利用变化带来了较好的生态影响,土地利用生态效益持续提高,并表现出了较大空间差异。