Insight into molecular profile changes after skeletal muscle contusion using microarray and bioinformatics analyses

Muscle trauma frequently occurs in daily life. However, the molecular mechanisms of muscle healing, which partly depend on the extent of the damage, are not well understood. The present study aimed to investigate gene expression profiles following mild and severe muscle contusion, and to provide more information about the molecular mechanisms underlying the repair process. A total of 33 rats were divided randomly into control (n=3), mild contusion (n=15), and severe contusion (n=15) groups; the contusion groups were further divided into five subgroups (1, 3, 24, 48, and 168 h post-injury; n=3 per subgroup). A total of 2844 and 2298 differentially expressed genes (DEGs) were identified using microarray analyses in the mild and severe contusions, respectively. From the analysis of the 1620 coexpressed genes in mildly and severely contused muscle, we discovered that the gene profiles in functional modules and temporal clusters were similar between the mild and severe contusion groups; moreover, the genes showed time-dependent patterns of expression, which allowed us to identify useful markers of wound age. The functional analyses of genes in the functional modules and temporal clusters were performed, and the hub genes in each module–cluster pair were identified. Interestingly, we found that genes down-regulated at 24-48 h were largely associated with metabolic processes, especially of the oxidative phosphorylation (OXPHOS), which has been rarely reported. These results improve our understanding of the molecular mechanisms underlying muscle repair, and provide a basis for further studies of wound age estimation.     

升温对祁连山东部青海云杉径向生长的影响

在祁连山东部西营河流域不同海拔采集年轮样品,利用树木年代学方法建立高海拔(3000 m)、中海拔(2750 m)、低海拔(2500 m)青海云杉标准化年表,将年轮宽度指数与不同时段气温和降水分别进行相关分析,研究祁连山东部不同海拔青海云杉径向生长对气候变暖的响应。结果表明: 水热是祁连山东部青海云杉径向生长的主要限制因子,不同海拔树木的生长限制因子基本一致。在显著升温之前(1961—1986年),低、中、高海拔3个样点的青海云杉径向生长均与上一年7—8月和当年8月平均最高温呈显著负相关,与当年6月相对湿度呈显著正相关。显著升温之后(1986—2014年),高、中、低海拔树木生长与气温仍呈显著负相关,而与当年2月的相对湿度由升温前的不显著负相关转为显著正相关,与6月降水和相对湿度由升温前的显著正相关转为不显著的负相关。升温导致祁连山东部各海拔青海云杉树轮生长变慢,其中高海拔所受影响最大。气候变暖导致的干旱胁迫可能是青海云杉径向生长发生变化的主要原因。     

树木形成层活动及其影响因素研究进展

树木生长是森林生态系统固碳的主要方式,树木生长过程受到气候与非气候因素的共同作用。树木径向生长长期定位监测是明确树木生长对气候变化响应的重要研究手段。本文对运用微树芯法的树木形成层活动及径向生长过程研究进行了总结。首先,综述了气候因素对树木形成层活动的影响: 寒冷湿润区温度决定树木生长开始和停止,干旱半干旱区水分和温度共同决定生长开始,水分决定生长停止;生长速率和持续时间共同决定生长量,最大生长速率出现在夏至前后;短期施氮并不能影响树木径向生长动态。其次,探讨了生物因素对树木径向生长过程的调控: 形成层活动开始时间因树种、树龄、竞争关系而有所差异;非结构性碳水化合物的季节动态与径向生长过程相耦合。最后,阐述了气候因素和生物因素交互作用下树木次生生长的响应机制。针对以上进展,本文提出了目前研究尚存在的问题并展望了未来的发展前景,以期为进一步的科学研究提供参考。     

大气CO2浓度升高对干旱条件下冬小麦叶片光合适应的影响

大气CO₂浓度升高是全球气候变化的主要特征,但大气CO₂浓度长期升高条件下冬小麦叶片发生光合适应的机制尚不十分清楚。本研究以盆栽冬小麦‘郑麦9023’为试验材料,在人工气候控制室内设置2个CO₂浓度(400和600 μmol·mol^-1)、2个水分条件(田间持水量的80%±5%和55%±5%),测定拔节期和抽穗期的光合特征曲线、叶绿素荧光动力学参数、叶氮含量和收获后的籽粒产量等指标,探讨干旱条件下库源关系改变对叶片光合适应的影响。结果表明: 在小麦拔节期,干旱条件下CO₂浓度升高处理的小麦PSⅡ实际光化学效率没有显著增加,但通过提升最大电子传递速率和电子向光化学方向的传递比例,增强了Rubisco的羧化速率,从而提高了最大净光合速率;在抽穗期,功能叶最大电子传递速率和电子向光化学方向的传递比例虽然较高,但PSⅡ实际光化学转换效率降低,Rubisco羧化速率和丙糖磷酸利用效率下降,以致最大净光合速率降低。干旱条件下,CO₂浓度升高增加了小麦单茎生物量、单穗粒数和穗粒重,降低了不孕小穗数,提高了籽粒产量。土壤干旱条件下,CO₂浓度升高对收获期小麦单茎籽粒产量的促进作用可能主要来自于生长前期的光合产物积累。生长后期光合适应发生的主要原因是功能叶PSⅡ实际光化学转换效率和丙糖磷酸利用效率的降低,而不是最大电子传递速率、光化学方向的电子传递比例和新叶库强的变化。     

中国人类病毒传染病的研究进展及可视化分析

病毒性出血热、流感和病毒性肝炎等传染病的流行与暴发,提示着病毒性传染病一直是人类健康的威胁,各国都非常重视该领域的研究.为了解我国人类病毒传染病相关研究领域热点的分布、变化历程及发展趋势,以中国知网(CNKI)数据库为检索对象,应用CiteSpace可视化软件近对20年内该领域的发文量、作者、机构、关键词等进行分析.通过该方法最终检索出30875篇文献,分析发现该研究领域年发文量虽有所波动,但年均发文量在1500篇左右,说明该领域的研究处在平稳期阶段.由于病毒传染病研究具有极强的特殊性,所以我国的研究机构主要以中国疾病预防中心为主.同时发现近20年我国研究热点主要集中在肝炎、出血热、流感、人类免疫缺陷病毒(Human immuno-deficiency virus,HIV)、严重急性呼吸综合征(Severe acute respiratory syndrome,SARS)等方面,其中对肝炎、流感、HIV的研究热度一直持续至今,呈现出研究热点变化与社会发展需求紧密联合的现象.从研究内容变化的历程上分析,能预测我国未来病毒传染病研究领域将向疫情预防以及疾病攻克方面侧重.     

骨髓间充质干细胞移植在小鼠急性肾损伤肾内的存活与分化情况研究

为探讨急性肾损伤后,移植骨髓间充质干细胞(marrow mesenchymal stem cells,MSCs在损伤肾内的存活能力及分化情况,通过复苏、扩增培养已完成鉴定、经慢病毒EGFP转染的MSCs,观察备用MSCs的EGFP(enhanced green fluorescent protein)表达情况,采用雄性C57BL/6J小鼠12只建立小鼠肾脏缺血再灌注损伤模型后(结扎双侧肾蒂40 min后开放血流并经尾静脉注射MSCs),分别于第1、3、7、14 d处死3只小鼠,采集小鼠左侧肾脏制作石蜡切片,倒置荧光显微镜下观察MSCs在肾内的存活及分化情况,定量分析每个时间点存活于肾内的数目的差异.结果表明复苏、扩增培养出的MSCs增殖活力旺盛,成功建立小鼠肾脏缺血再灌注损伤模型.移植的细胞随时间的延长,存活于肾脏内的数量显著减少(第14 d存活于肾内的细胞数量仅为移植后第1d的1/5),第1、3、7、14 d表达EGFP的MSCs主要分布于肾小球周围、肾脏小血管内壁、肾小管与肾小管之间的间质而肾小管内壁未见到表达EGFP的MSCs分布.这说明移植的MSCs在缺血再灌注损伤后肾脏内能够存活,但肾脏内的微环境限制了移植细胞的存活能力.在肾小管内壁未观测到表达EGFP的MSCs,提示MSCs对肾脏修复的途径不是直接向肾小管内皮细胞分化而另有其它途径.     

新型聚乙烯亚胺衍生物在COS-7 细胞中转染和毒性的研究

目的:研究以乙二醛为连接剂的聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine,PEI)衍生物Polyimine-PEI对非洲绿猴肾癌细胞COS-7的转染活性和细胞毒性的影响。方法:以荧光素酶质粒为报告基因,研究高分子与DNA的复合物在COS-7细胞的转染活性,用MTT方法研究高分子对COS-7细胞的毒性。结果:COS-7细胞实验显示,Polyimine-PEI具有很低细胞毒性,其毒性显著低于PEI25kDa,同时也具有高效输送质粒的能力。结论:Polyimine-PEI是一种新型的高效,低毒在基因治疗领域有相当前景的非病毒载体。     

78 例肺癌脑转移患者临床分析

目的:探讨与肺癌脑转移预后相关的影响因素,为更好的治疗肺癌脑转移提供参考依据。方法:回顾性分析2002年~2009年唐都医院收治的78例肺癌脑转移的临床资料。结果:患者年龄、性别、病理类型、脑转移灶数目、颅外有无转移性病灶、患者的行为状态(PS评分)对患者生存期无显著影响(P>0.05)。但放疗+化疗治疗组疗效显著优于单纯放疗组及单纯化疗组(P<0.05),症状消失者(CR)或明显缓解者(PR)生存较无明显改善者(SD)或加重者(PD)生存期显著延长。结论:对肺癌脑转移患者应采取放疗联合化疗综合方案治疗,同时,应及时关注其症状缓解情况并指导治疗。     

川西北高寒沙地不同生态治理模式下土壤碳氮磷储量及生态化学计量特征

选取单植牧草、单植灌木、灌草间作、灌药间作4种生态模式治理5年后的川西北高寒沙地为研究对象,以未治理裸沙地为对照,分析了土壤碳氮磷含量及生态化学计量比特征。结果表明: 生态治理能显著提升土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)、总磷(TP)含量和储量以及C/N、C/P、N/P,其中灌草间作提升效果最显著,其0～10和10～20 cm土层的SOC、TN含量均显著高于其他模式,且0～40 cm土层SOC储量分别比单植牧草、单植灌木、灌草间作、对照高13.4%、15.6%、17.1%、43.2%。0～10和10～20 cm土层土壤碱解氮、速效磷、速效钾、含水量与SOC、TN和TP含量呈显著正相关,土壤容重则与SOC、TN和TP含量呈显著负相关;土壤碱解氮、速效磷、速效钾和含水量与C/N、C/P在10～20 cm土层呈显著正相关。川西北高寒沙地土壤碳氮磷及其化学计量比受生态治理措施和土层深度的影响,本研究条件下灌草间作模式最有利于改善沙地土壤环境质量。     

玉米种植制度对红壤磷素形态及其有效性的影响

以攀西地区抛荒地、玉米连作、西葫芦-玉米轮作、豌豆-玉米轮作下红壤耕层(0～20 cm)和亚耕层(20～40 cm)土壤为研究对象,探讨玉米种植制度对红壤磷素形态及其有效性的影响。结果表明: 耕层土壤全磷、有效磷含量和磷素活化系数均高于亚耕层,以豌豆-玉米轮作土壤最高。4种种植制度下红壤磷素均以有机磷为主,在耕层中占全磷的57.8%～81.1%,在亚耕层中占74.3%～85.5%。除豌豆-玉米轮作外,其余3种种植制度下土壤磷组分均以氢氧化钠提取态磷(NaOH-P)为主;而有效性较高的水溶性磷(H₂O-P)和碳酸氢钠提取态磷(NaHCO₃-P)含量较低,在耕层中仅占全磷的0.3%～2.1%、在亚耕层中仅占1.7%～10.0%;两层土壤的盐酸提取态磷(HCl-P)含量均以豌豆-玉米轮作最高,与其他3种种植制度差异显著。相关分析表明,两层土壤的有效磷、碳酸氢钠提取态有机磷(NaHCO₃-P_o)、氢氧化钠提取态有机磷(NaOH-P_o)、盐酸提取态无机磷(HCl-P_i)含量与土壤pH、阳离子交换量、铁氧化物、铝氧化物和土壤质地呈显著相关关系。说明攀西地区豌豆-玉米轮作是提高红壤磷素有效性的最优种植制度。