离体血流循环切应力水平控制方法的研究

本文应用流体力学及血流动力学理论和分析方法,建立了离体心血管循环系统的切应力水平控制方法。并采用该方法研制可精确控制切应变水平的模拟在体血流动力学环境的层流流动装置,用于研究动力学因素对人工培养的内皮细胞生物学特性影响。     

海绵共生真菌产黄青霉LS16抗菌活性物质的分离及结构鉴定

海洋真菌能够产生大量活性独特的次级代谢产物。为了探明海绵共生真菌产黄青霉LS16发酵液中抗副溶血弧菌Vibrio parahemolyticus的活性物质,本实验对副溶血弧菌Vibrio parahemolyticus的抑菌活性进行跟踪,采用VLC（vacuum liquid chromatography）、Sephadex LH-20柱层析、薄层层析和高效液相色谱等技术,从海绵共生真菌LS16乙酸乙酯发酵液中分离纯化得到5个化合物。进一步实验证明,化合物2具有抗副溶血弧菌Vibrio parahemolyticus活性。根据该化合物的波谱数据（¹H NMR、¹³C NMR）对其化学结构进行鉴定,确定其分子式为C₁₅H₁₅NO₃,为生物碱类化合物。     

陆地棉GST基因家族全基因组分析

谷胱甘肽转移酶(glutathione-S-transferase, GST)是一种普遍存在的具有多功能的超家族蛋白,在植物初次生代谢、逆境胁迫、胞间信号传递等方面具有重要作用;同时,作为配体其在植物激素代谢以及物质转运方面也发挥作用。为了解析陆地棉(Gossypium hirsutum L.) GST基因家族的信息,本研究对该基因家族成员的种类、进化关系、物理定位、基因结构和保守基序以及表达模式进行了分析。结果显示,在陆地棉全基因组中共含有70个GST基因,进化树和基因结构分析将该家族分为U族、F族、T族、Z族、EF1Bγ族和TCHQD族。基因定位分析发现,除了AD/At2、AD/At4、AD/At5、AD/Dt5、AD/Dt10号染色体上没有GST基因外,其他染色体上都有GST基因,并且在AD/At9、AD/Dt7、AD/Dt12、AD/Dt13这4条染色体上出现基因簇。对F族(Phi类) 9个GST基因进行荧光定量分析,结果表明,除GhGSTF1可能为假基因外,GhGSTF2~9等8个基因在陆地棉根、茎、叶以及各个发育时期的纤维中均有表达;结合生物信息学分析,推测GhGSTF8可能参与原花青素/花青素的转运和积累;GhGSTF4、GhGSTF6和GhGSTF9可能在调节陆地棉的生长和胁迫反应中起作用,而GhGSTF2、GhGSTF3、GhGSTF5和GhGSTF7的功能还有待进一步研究。本研究为陆地棉GST基因家族的分子进化及功能研究提供了理论依据。     

典型阔叶林的物种多样性分布和环境解释

生物多样性的分布格局和形成机制一直是生态学研究的核心内容之一。大量的研究表明, 气候是影响物种分布的主要因素, 但是对不同气候带内的形成机制关注较少。作者沿不同气候带选择了山西庞泉沟、山西历山、河南龙峪湾、湖北神农架以及湖南八大公山等五个国家级自然保护区的典型阔叶林植物群落为研究对象, 分析了植物物种多样性的变化趋势及其与环境因子的关系。DCA 分析结果表明: 植物群落具有一定的区域性, 从暖温带的山西庞泉沟保护区依次向南到亚热带的湖南八大公山保护区, 植物物种多样性和丰富度均呈增加的趋势。CCA 和Partial Mantel Test分析都表明, 年均气温和年均降水量是影响不同气候带上植物分布的显著因子。此外, 影响暖温带庞泉沟和历山植物分布的环境因子还包括土壤碱解氮和速效磷, 影响亚热带神农架和八大公山的环境因子还包括土壤湿度、pH 和土壤硫。因 此, 不同气候带上水热分配不均以及土壤养分存在的差异是影响不同区域植物物种多样性分布的主要因素。     

UV-B辐射增强对反枝苋形态、生理及化学成分的影响

通过大田盆栽实验,研究了2种增强的UV-B辐射对双子叶C4植物反枝苋(Amaranthus retroflexus)形态、生理、生物量分配及化学成分的影响.结果表明:增强UV-B辐射处理下分枝数、叶片数、高度和基径均没有显著变化.高、低剂量的UV-B处理均导致过氧化氢酶(CAT)活性显著高于对照组(P＜0.05),但对超氧化物歧化酶(SOD)活性无影响,低剂量辐射下过氧化物酶(POD)活性显著高于对照而高剂量辐射下无显著变化,同时丙二醛(MDA)含量随辐射剂量的增加而显著增加(P＜0.05).收获期低剂量辐射处理下的资源分配模式发生变化,分配到叶片的生物量比例显著增加,而分配到根的比例显著减小,但高剂量辐射对生物量分配无影响.UV-B辐射处理下根、茎、叶部所检测的大多数化学成分与对照相比均有显著变化:叶片中可溶性蛋白、木质素和脂肪,根中木质素,茎中纤维素、木质素含量在辐射处理下显著高于对照;叶片中淀粉,茎中可溶性糖、淀粉和脂肪含量在辐射处理下显著低于对照(P＜0.05).     

中华稻蝗不同地理种群杂交子代的滞育率

为弄清中华稻蝗Oxya chinensis Thunberg卵滞育的遗传特征,调查中华稻蝗济宁、泗洪及株洲3个地理种群卵滞育的地理变异及亲本对杂交子代滞育的影响。结果表明:南方的株洲种群仅部分卵进入滞育,滞育率较低,而纬度较高的济宁、泗洪种群的卵滞育率达100%。说明不同地理种群的中华稻蝗卵滞育率存在着地理变异。将完全滞育的济宁、泗洪种群与滞育率较低的株洲种群的雌雄成虫进行正反杂交,济宁与株洲种群、泗洪与株洲种群的子代均有部分卵为非滞育卵,与株洲种群的滞育特征相似。但不管是以株洲种群为父本,还是为母本,杂交子代的滞育率均显著高于株洲种群,而与完全滞育的济宁、泗洪种群更为接近,说明中华稻蝗卵滞育的发生受雌雄基因的共同作用,但滞育程度与滞育率高的亲本的关联性更大。     

玉米黄化幼苗生理生化特性的研究

以玉米品种'户单26'为材料,研究了黑暗条件下生长的玉米黄化幼苗内光合色素、可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性的动态变化.结果表明,与正常条件下生长的对照组相比,黄化幼苗的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均明显降低,特别是叶绿素a含量大幅度降低;黄化幼苗的抗氧化酶SOD、POD和CAT活性显著提高,可溶性蛋白含量也显著增加.研究发现,黑暗条件下的玉米幼苗叶绿素a的合成受到了显著影响而表现出黄化现象,黄化幼苗能主动提高其自身抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量,减轻黑暗逆境对植物细胞的伤害.     

三棱针点刺委中穴放血治疗急性腰椎间盘突出症临床观察

目的:观察点刺委中穴放血对急性腰椎间盘突出症(lumbar inter-vertebral disc protrusion,LIDP)的临床疗效及初步机制探讨.方法:64例急性LIDP患者随机分成治疗组与对照组各32例,对照组予常规针刺治疗,治疗组在此基础上加用三棱针点刺委中穴放血,进行临床疗效评价.结果:治疗组症状及体征改善明显优于对照组,治疗后两组的坐骨神经传导速度较治疗前明显加快(P<0.05),且治疗后两组间的坐骨神经传导速度有显著性差异(P<0.05),治疗组总有效率明显高于对照组,差异有显著性意义(P<0.05).结论:常规针刺加点刺委中穴放血治疗急性LIDP均有效,其可能的机制是常规针刺加点刺委中穴组其发挥了委中穴的穴位特异性,点刺的刺激,放血的通经活络、行气活血等综合作用从而减轻坐骨神经的压迫、水肿,减轻其临床症状与体征.     

激活Shh信号通路促进BMP9诱导的小鼠成肌细胞C2C12向成骨分化

近年来骨组织工程技术迅猛发展,小鼠成肌细胞C2C12因其来源广泛等优点可望成为有效的种子细胞应用于组织工程. 然而,对于C2C12细胞的成骨分化机制仍需深入研究. 为了观察Sonic hedgehog（Shh）信号通路对骨形态发生蛋白9（bone morphogenetic proteins 9,BMP9）诱导的C2C12细胞成骨分化的影响,构建过表达腺病毒Ad Shh,并作用于BMP9处理的C2C12细胞,检测碱性磷酸酶（alkaline phosphatase , ALP）的变化,茜素红S染色检测钙盐沉积,RT PCR检测Shh、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)、骨钙素（osteocalcin,OCN）、Runx2、Dlx5、Id1和Id2基因表达,Western印迹检测Shh、OPN、OCN、Runx2和Dlx5的蛋白质表达,Micro-CT和H&E染色检测裸鼠皮下异位成骨包块情况. 结果表明,活化Shh信号通路可促进BMP9诱导的C2C12细胞早晚期成骨分化,以及裸鼠皮下异位成骨.体内外实验证明,Shh信号通路能促进BMP9诱导小鼠成肌细胞C2C12向成骨分化.     

2023年整合生物学领域发展态势

自20世纪中叶以来,生命科学研究逐渐从单一的生物个体水平延伸到细胞、分子、基因等不同层次。面对生物体的复杂性和多样性,跨层级、多维度、全周期的生命结构与功能研究日益受到重视,整合生物学应运而生,旨在揭示生物体内部各种层次之间的相互关系和调控机制,以期深入了解生物体的功能和行为。回顾数十年整合生物学的发展历程,多学科交叉的工具为其提供了有力的支撑,跨层级的功能涌现现象是其研究的关键节点,其理论基础则在于揭示了非线性、不确定性和异质性等复杂科学特征,为生命健康解决方案的赋能提供了基础。2023年,整合生物学在研究生命系统的涌现现象、健康及生态环境方面取得了突破性进展,加深了我们对生命系统整体知识体系的理解,也促进了对生物体在健康和疾病状态下的生理和病理变化的全面了解。展望未来,整合生物学或将以更为综合的整体视角,深入解析生命系统的复杂性、临界条件的变化、无序与有序状态的转化过程,进而促进人类对于生命本质的更深认知,创新前所未有的技术策略。