神经元对于高频电刺激的动态响应

深部脑刺激(deep brain stimulation,DBS)在许多神经系统疾病的临床治疗上都展现出良好的应用前景,然而,其作用机制尚不明确.常规DBS采用高频刺激(high frequency stimulation,HFS)的脉冲序列,这种窄脉冲最容易激活神经元结构中的轴突部分,通过轴突的投射,将HFS的作用传播至下游神经元.因此,为了探讨DBS的作用机制,并鉴于海马脑区是治疗癫痫和痴呆症等疾病的重要靶点,我们研究了海马区轴突HFS对于下游神经元的作用.对麻醉大鼠的海马CA1区传入神经通路Schaffer侧支施加1 min的100 Hz高频刺激,记录并提取下游CA1区锥体神经元和中间神经元的单元锋电位.计算锋电位的发放率,以及它们与刺激脉冲之间的锁相值(phase-locking value,PLV)和潜伏期,以定量分析HFS期间神经元动作电位发放的变化趋势.结果显示,在传入轴突上施加HFS时,初期会诱发下游神经元群体同步产生动作电位(即群峰电位).在HFS后期(群峰电位消失之后),两类神经元的单元锋电位发放仍然持续,并且发放率较稳定.但是,锋电位与刺激脉冲之间的锁相性逐渐减弱、潜伏期逐渐延长.而且,与中间神经元相比较,锥体神经元锋电位的锁相性更弱、潜伏期更长.这些结果表明,持续的轴突HFS可以诱导下游神经元产生非同步的活动,高频脉冲刺激引起的不完全轴突传导阻滞可能是导致该现象产生的主要原因.本文的研究为揭示脑刺激的作用机制提供了重要信息.     

伴刀豆球蛋白A-糖复合物的模拟分析

主要分析ConA与不同的糖特异性结合时其活性位点构象变化的特征。模拟分析了ConA糖结合活性中心氨基酸残基结构特征,同时对相应残基原子可及性表面进行了计算和分析。结果表明：（1）ConA在和不同的糖结合时,存在不同的结合方式;（2）不管ConA和什么糖结合,主要的作用是由活性中心的Tyr12、Asn14、Asp208和Arg228提供的;（3）无论是结合单糖还是寡糖,活性中心总是与第一个糖环起主要的结合作用。     

全球森林土壤微生物生物量碳氮磷化学计量的季节动态

土壤微生物生物量在森林生态系统中充当具有生物活性的养分积累和储存库。土壤微生物转化有机质为植物提供可利用养分, 与植物的相互作用维系着陆地生态系统的生态功能。同时, 土壤微生物也与植物争夺营养元素, 在季节交替过程和植物的生长周期中呈现出复杂的互利-竞争关系。综合全球数据对温带、亚热带和热带森林土壤微生物生物量碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量比值的季节动态进行分析, 发现温带和亚热带森林的土壤微生物生物量C、N、P含量均呈现夏季低、冬季高的格局。热带森林四季的土壤微生物生物量C、N、P含量都低于温带和亚热带森林, 且热带森林土壤微生物生物量C含量、N含量在秋季相对最低, 土壤微生物生物量P含量四季都相对恒定。温带森林的土壤微生物生物量C:N在春季显著高于其他两个森林类型; 热带森林的土壤微生物生物量C:N在秋季显著高于其他2个森林类型。温带森林土壤微生物生物量N:P和C:P在四季都保持相对恒定, 而热带森林土壤微生物生物量N:P和C:P在夏季高于其他3个季节。阔叶树的土壤微生物生物量C含量、N含量、N:P、C:P在四季都显著高于针叶树; 而针叶树的土壤微生物生物量P含量在四季都显著高于阔叶树。在春季和冬季时, 土壤微生物生物量C:N在阔叶树和针叶树之间都没有显著差异; 但是在夏季和秋季, 针叶树的土壤微生物生物量C:N显著高于阔叶树。对于土壤微生物生物量的变化来说, 森林类型是主要的显著影响因子, 季节不是显著影响因子, 暗示土壤微生物生物量的季节波动是随着植物其内在固有的周期变化而变化。植物和土壤微生物密切作用表现出来的对养分的不同步吸收是保留养分和维持生态功能的一种权衡机制。     

乳酸乳球菌组成型表面展示载体的构建及鉴定

目的探索融合有Usp45信号肽和3Lys M锚定序列的EGFP蛋白能否通过p32启动子组成型展示于乳酸乳球菌MG1363表面。方法融合PCR法分别将p32启动子与Usp45信号肽、3Lys M与egfp基因融合亚克隆至p MD-18T载体,鉴定正确后命名为18T-p Usp45、18T-3Lys M-egfp,分别将上述片段切下依次插入p MG36e构建p MG36e-p Usp45-3Lys M-egfp。将其转化入乳酸乳球菌MG1363,荧光显微镜观察及SDSPAGE、Western-blot检测。结果成功构建重组菌p MG36e-p Usp45-3Lys M-egfp/MG1363,荧光显微镜、SDSPAGE和Western-blot检测表明重组蛋白能在MG1363中组成型表达,且分泌至胞外并锚定在细胞壁上。结论成功地构建了组成型表面展示载体p MG36e-p Usp45-3Lys M-egfp,重组蛋白能分泌至胞外且展示在MG1363细胞壁上。     

猪圆环病毒2型通过外泌体miR-125a-5p靶向Bcl-2诱导淋巴细胞凋亡

为研究miR-125a-5p在猪圆环病毒2型(porcine circovirus type 2,PCV2)诱导淋巴细胞凋亡中的作用及其作用机制,以PCV2感染PK-15细胞外泌体孵育的淋巴细胞为研究对象,采用流式细胞术、蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)和实时荧光定量PCR,检测淋巴细胞凋亡率及凋亡相关miRNA表达;合成miR-125a-5p模拟物和抑制物转染PK-15细胞,检测miR-125a-5p过表达或抑制表达后细胞凋亡率;采用生物信息学方法预测miR-125a-5p的靶基因,双荧光素酶报告基因检测miR-125a-5p对靶基因的调控;Western blotting检测外泌体孵育淋巴细胞的线粒体凋亡信号通路相关蛋白Bcl-2、Bax、细胞色素C和caspase-3的表达。结果显示,感染PCV2的PK-15细胞分泌的外泌体极显著提高淋巴细胞凋亡率,在一定浓度范围内呈剂量依赖性;与PCV2诱导细胞凋亡相关的miRNA中,miR-125a-5p表达量极显著升高,miR-125a-5p模拟物转染细胞后极显著提高细胞凋亡率;利用TargetScan预测发现,miR-125a-5p与Bcl-2 3''UTR区有结合位点,miR-125a-5p模拟物极显著抑制pmir-Bcl-2 3''UTR-WT荧光素酶活性,对pmir-Bcl-2 3''UTR-MuT的荧光素酶活性无明显改变;外泌体孵育的淋巴细胞Bcl-2表达量显著降低,Bax、细胞色素C的释放和caspase-3表达量显著升高,Bcl-2/Bax的比值极显著降低。这表明,PCV2通过外泌体诱导淋巴细胞上调miR-125a-5p的表达,进而抑制Bcl-2 mRNA和蛋白表达,激活淋巴细胞线粒体凋亡通路诱导细胞凋亡。     

黑河流域山区牧坡草地土壤呼吸的时间变化及水热因子影响

采用LI600-09土壤呼吸室和LI-600便携式光合作用测量系统,在生长季节对黑河流域山区牧坡草地土壤呼吸速率进行了连续观测,研究不同环境条件下土壤CO₂释放速率及其对气候和土地利用变化的反馈作用.结果表明,牧坡草地土壤呼吸速率的日变化规律为夜间土壤呼吸速率较低,最低值在5～10月份,分别出现在7:00、6:30、5:30、5:00、6:00和7:00,此后开始升高,达到最大值的时间分别为15:00、14:30、14:30、13:30、14:00和15:00,在16:00～18:30又逐渐下降,整个过程呈单峰曲线;土壤呼吸速率日均值介于0.31～6.98μmol·m^-2·s^-1.土壤呼吸速率7、8月份最高,5月与9月份次之,月与10月份基本一致,整个过程的变化趋势呈单峰曲线形式.土壤呼吸速率与温度呈显著指数关系,与土壤含水量呈显著乘幂关系.     

粘虫的血糖代谢

本文通过纸上层析和化学方法,研究了粘虫在蛹化前后各虫期血淋巴液中的总糖、海藻糖、葡萄糖和血淋巴的还原值,并与蓖麻蚕进行了比较。此外,还测定了血淋巴海藻糖酶的活性变化。结果表明:1)在蛹化前后血淋巴液中的总糖与海藻糖,自末龄幼虫进食以后开始大量积累,到幼虫老熟时达最高。在幼虫蜕皮和停食化蛹过程,血糖含量明显地减少。雌体含量均高于雄体。血淋巴液中的糖量变化与粘虫的生长发育有密切关系。2)和蓖麻蚕相似,在蜕皮和停食以后的化蛹过程,血淋巴中的还原值显著增加,这种增加主要是由于葡萄糖、核糖以及其它还原物质的出现或数量的增加所引起。3)末龄幼虫血淋巴液中的总糖及海藻糖的百分比含量,均比同虫期的蓖麻蚕的含量低2—5倍。粘虫幼虫血淋巴中的海藻糖量只占总糖的66.3%—94%,而蓖麻蚕则为98%—100%。4)幼虫血淋巴中的海藻糖酶活力与家蚕、蓖麻蚕的相同,均在进食期间无活力表现或活力极低;在幼虫蜕皮和化蛹过程则明显出现活力。5)血淋巴液中的糖量变化与海藻糖酶活力变化有明显的负相关。文中还分析和讨论了粘虫血糖代谢的特点以及各种糖类物质在生长发育中的作用。     

思维导图引导康复锻炼对胸腰椎肿瘤术后功能恢复的干预效果

目的:研究思维导图引导康复锻炼对胸腰椎肿瘤术后功能恢复的干预效果,为患者术后的康复提供指导。方法:选择我院2017年1月-2019年12月期间我院200例胸腰段肿瘤术后患者。按照随机数表法将其分为研究组与对照组。研究组采用思维导图引导康复锻炼措施,对照组采用常规术后康复锻炼措施。比较两组患者干预前后腰背部功能、日常生活活动能力、社会生活生存质量及康复质量的评分结果。结果:干预后研究组生活自理能力、疼痛情况、站立、坐位、步行、睡眠情况、社会生活的Oswestry功能障碍(ODI)指数明显低于对照组,差异有统计学意义(P0.05)。干预后研究组Barthel指数以及Fugl-Meyer评分明显高于对照组,差异有统计学意义(P0.05)。干预后研究组社会功能缺陷筛选量表(SDSS)评分与生存质量测定量表(QOLI)评分明显优于对照组,差异有统计学意义(P0.05)。干预后研究组患者的躯体症状、心理状态及康复状况评分明显高于对照组,差异有统计学意义(P0.05)。结论:思维导图引导康复锻炼对胸腰椎肿瘤术后功能恢复有着较为理想的效果,值得临床推广运用。     

石质文物的生物风化及其防治研究进展

石质文物的生物风化问题普遍存在,随着全球气候与环境变化加剧,其面临的生物风化挑战日趋严峻,防风化任务愈趋紧迫.本文综述了地衣类微生物介导的石材风化机理及其与气候环境因子间的关系,讨论了地衣的生物保护作用和地衣防治中生物杀灭剂的效力评价,并展望了该领域未来的研究方向.对地衣-岩石界面的大量研究表明,生物风化可主要归因于以菌丝穿透和草酸钙形成为代表的生物物理风化和生物化学风化;露天石质文物的生物风化与包括石材基质、周边环境及气候因素等在内的整个生态系统多种非生物条件息息相关;地衣对石材兼具生物风化作用和生物保护效应.在石质文物风化修复方面,应逐步改善文物赋存的环境条件,建立用于生物风化和杀灭效率评估的行业规范和国家标准等“通用语言”,推进石质文物的科学保护.     

门诊和住院运动锻炼为核心的整体管理对慢性心力衰竭患者心脏康复治疗效果影响的临床研究*

目的: 探讨门诊运动康复和住院运动康复对慢性心力衰竭（CHF）患者心脏康复治疗效果的影响。方法: 选择2015 年9 月至2018 年9 月间在北京康复医院临床诊断为CHF患者36 例,按照随机原则和患者参与意愿分为3组：对照组（n=12）：进行除运动锻炼治疗之外的常规心脏康复指导;住院运动康复组（n=12）和门诊运动康复组(n=12）：患者在我院分别住院或门诊进行运动锻炼为核心的心脏康复。根据心肺运动试验（CPET）制定个体化运动处方。功率车运动强度为无氧阈以上Δ50%功率负荷,30 min/d,每周5 d,共12 周。治疗前、后分别评估患者CPET指标、超声心动图指标、6 min步行距离（6MWD）、生活质量（QoL）评分等。结果: 所有CHF患者安全无并发症完成症状限制性CPET,运动康复组患者安全完成全程12 周运动康复。组间比较显示,治疗前,3组患者CPET指标、超声心动图指标、6MWD和QoL均无明显差异（P>0.05）。治疗后,住院和门诊运动康复组患者无氧阈（ml/min, ml/（min·kg）, %pred）、峰值摄氧量（ml/min, ml/（min·kg）, %pred）、峰值氧脉搏（ml/beat）、峰值功率（W, %pred）、左心室射血分数、6MWD较对照组升高（P<0.05）,QoL 评分较对照组降低（P<0.05）;门诊运动康复组和住院运动康复组之间比较,CPET指标、超声心动图指标、6MWD和QoL评分等均无明显差异（P>0.05）。治疗前后比较显示,对照组患者治疗后上述指标与治疗前比较,差异均无统计学意义（P>0.05）;治疗后住院运动康复组和门诊运动康复组患者无氧阈（ml/min, ml/（min·kg））、峰值摄氧量（ml/min, ml/（min·kg）, %pred）、峰值氧脉搏（ml/beat, %pred）、峰值功率（W/min、%pred）、左心室射血分数和6MWD均较治疗前升高（P<0.05）,QoL 评分较治疗前降低（P<0.05）。结论: 门诊运动康复可显著改善CHF患者心肺功能、运动耐力和生活质量,与住院运动康复效果无明显差异。门诊康复作为心脏康复一种有效的治疗模式,值得大力推广。