Wnt信号通路在骨细胞生物学及骨疾病中作用的研究进展

Wnt信号通路参与细胞增殖、胚胎发育、组织再生和干细胞维持等多种生物学过程。近年来,Wnt信号通路在骨骼系统发育及代谢过程中的作用引起广泛关注。探讨Wnt信号通路调节成骨细胞分化、增殖以及维持整个骨骼系统平衡的分子机制,对于临床治疗各种骨疾病(如骨质疏松)具有重要意义。     

内蒙古典型草原布氏田鼠营养生态位及其种间关系

研究啮齿动物营养生态位不仅可以了解啮齿动物在生态系统中所占据的营养层,而且可以揭示啮齿动物不同生长发育时期的主要食物来源及变化,通过分析营养生态位的特征及变化,可以探讨多种啮齿动物的种间关系。本研究于2018年7月,在内蒙古典型草原采用铗日法捕获啮齿动物标本4种81只,应用稳定性¹³C、¹⁵N同位素技术对布氏田鼠（Lasiopodomys brandtii）营养生态位及其与达乌尔黄鼠（Spermophilus dauricus）、黑线毛足鼠（Phodopus sungorus）、五趾跳鼠（Allactaga sibirica）的种间关系进行研究。结果表明：（1）布氏田鼠不同年龄组骨骼组织营养生态位宽度即稳定同位素贝叶斯标准椭圆面积,Ⅲ龄组最高（0.802‰²）,Ⅱ龄组次之（0.699‰²）,Ⅳ龄组最低（0.666‰²）,3个年龄组之间营养生态位共同重叠面积为0.064‰²,其共同食物源仅占不到10%;（2）布氏田鼠无论是长期食性或短期食性,与另外3种均不存在食物源竞争,但布氏田鼠生态位宽度较窄对食物的选择性较强,因此一旦食物源成分改变不再适于该鼠,布氏田鼠种群极有可能面临食物源短缺,种群迁移可能是最直接的选择。     

草原鼢鼠土丘与不同根系类型植物的关系

本研究于2013-2015年的5月（春季）和9月（秋季）,在锡林浩特市南部白银库伦牧场的天然草地监测草原鼢鼠（Myospalax aspalax）生境中植被情况及新旧土丘数量,采用偏冗余分析的方法研究了新旧土丘数量与植物地上生物量的干重、株丛数和物种数之间的关系。结果表明：5月鼢鼠新土丘数量与轴根型、根蘖型植物呈正相关且具有较大解释量。鼢鼠旧土丘数量与疏丛型植物呈正相关,与轴根型和根蘖型植物呈负相关,且具有较大解释量。9月鼢鼠新土丘数量与疏丛型、密丛型和根蘖型植物呈正相关且解释量较大。鼢鼠旧土丘与疏丛型、密丛型和根蘖型植物呈正相关且解释量较大。这些结果说明草原鼢鼠的造丘活动和微栖息地选择和食物资源有关,存在季节差异。轴根型和根蘖型植物对鼢鼠的春季活动有重要影响;疏丛型、密丛型和根蘖型植物对鼢鼠的秋季活动有重要影响。     

华山新麦草光合特性对干旱胁迫的响应

以濒危植物华山新麦草为材料进行盆栽试验,设置3个水分梯度,研究生长指标、气体交换、叶绿素荧光参数、光合色素含量、光响应特征及丙二醛(MDA)含量.结果表明:随干旱胁迫的加剧,株高、叶宽和光合色素含量降低,根长和丙二醛(MDA)含量增加;水分胁迫导致净光合速率(PN)、气孔导度(gs)、蒸腾速率(E)、最大荧光(Fm)、光合电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)降低,胞间CO2浓度(Ci)、瞬时水分利用效率(WUE)、初始荧光(Fo)和非光化学淬灭系数(NPQ)升高;光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)不变;干旱胁迫下光响应曲线拟合结果显示,干旱胁迫造成最大光合速率和光能利用效率下降.综上表明,干旱对光系统Ⅱ的伤害是制约华山新麦草光合作用的主要原因.     

多聚谷氨酰胺延伸蛋白募集细胞内正常蛋白质或RNA的分子机制

多聚谷氨酰胺(PolyQ)疾病,是一类由编码蛋白质的基因中CAG三核苷酸重复序列的异常延伸所引发的神经退行性疾病.CAG三核苷酸重复序列导致所编码蛋白质的PolyQ序列的异常延伸,使蛋白质发生错误折叠和积聚,并在细胞内形成包涵体.包涵体的形成是神经退行性疾病的一个重要特征.PolyQ蛋白在积聚过程中,可以将细胞内与其特异相互作用的蛋白质或RNA募集到包涵体中.被募集的其他蛋白质或RNA不仅自身的可溶性组分减少,而且由于被"挟持"到包涵体中其在细胞内的有效组分也相应地减少,从而影响其正常的生物功能.根据特异相互作用的模式,我们将募集作用分为以下几种类型:蛋白质(含Poly Q蛋白)的共积聚;特定结构域或模体介导的募集作用(包括泛素等修饰介导的募集作用);RNA介导的募集作用;以及对分子伴侣蛋白的募集作用.PolyQ延伸蛋白的积聚和对其他组分的募集可能是引发细胞毒性和神经退行性病变的重要原因.     

抗A型产气荚膜梭菌α毒素全人源双价单链抗体的构建、表达及其活性的初步研究

目的:为防治A型产气荚膜梭菌α毒素引起的肠毒血症及气性坏疽等相关疾病,构建并高效表达中和α毒素(CPA)的特异性双价单链抗体,并对其生物学活性进行初步研究。方法:以全人源噬菌体抗体库中筛选得到的抗A型产气荚膜梭菌α毒素单链抗体sc Fv基因为模板,PCR的方法扩增两条单链抗体片段并通过引物设计引入中间连接肽G4S或(G4S)3,亚克隆至原核表达载体p ET-28a(+),转化E.coli BL21,IPTG诱导表达、鉴定及表达产物的层析纯化;Western blot和间接ELISA方法检测与抗原的免疫结合活性;通过体外检测抗体抑制CPA水解卵磷脂的活性和溶血活性以及体内小鼠攻毒保护试验初步研究双价单链抗体的生物学活性。结果:双酶切鉴定及基因测序结果表明构建的双价单链抗体sc(Fv)2-5和sc(Fv)2-15均正确,诱导表达后经12%SDS-PAGE分析,两者均以包涵体形式表达且蛋白分子量符合理论值大小,Western blot和间接ELISA分析结果显示,构建的双价单链抗体与抗原CPA具有特异结合活性,且sc(Fv)2-15与抗原的结合活性明显高于sc(Fv)2-5和sc Fv,体外与体内生物活性试验结果进一步证明,sc(Fv)2-15中和毒素的能力较sc(Fv)2-5和sc Fv具有明显优势。结论:成功制备了抗A型产气荚膜梭菌α毒素的全人源双价单链抗体,为进一步研究该毒素引发的各类疾病的诊断和治疗奠定了基础。     

人类活动对植被退化/恢复影响的空间格局——以陕西省为例

基于陕西省1998～2005年SPOTVEG NDVI月数据和月降水序列的相关性分析,构建修正的归一化植被指数(C-NDVI)剔除降水量对NDVI的影响,探讨了人类活动对植被影响的空间格局.主要结论:①陕西省NDVI和降水量间存在显著的相关性,相关系数呈现出北高南低中间最低的空间格局,与所处气候带和土地利用状况的差异有关;② 1998～2005年人类活动对植被的影响表现出显著的空间差异性,北部地区以植被恢复为主,年增长率在2.1%～4.1%,其驱动力主要是退耕还林(草)、防沙治沙工程中对植被的保护和恢复性措施;中部平原区水浇地、城镇用地集中分布,表现出水浇地区人为活动对植被变化基本无影响,而城镇用地扩展区导致植被退化;中北部、南部林地分布区地形坡度大、降水量相对丰富,人类活动对植被的影响表现为植被退化,可能是经济林、用材林的周期性采伐所致.研究可为区域优化土地利用结构,合理规划和调整生态建设布局提供依据.     

一种新的人胚胎干细胞无饲养层培养方法的建立

目的:以转染碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的人胎肝基质细胞株(FLSC)培养人胚胎干细胞(hESC),寻找更加安全、有效的体外培养扩增方法。方法:通过ELISA方法定量检测转基因的人FLSC条件培养基中bFGF的分泌量;以商业化的mTeSR1无血清无饲养层培养基、常规小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)条件培养基,以及转染bFGF的人FLSC条件培养基(bFGF/FLSC-CM)分别培养扩增H9细胞。通过观察hESC形态、免疫荧光染色、流式细胞检测及RT-PCR,检测hESC全能性标志物的表达。结果:ELISA方法检测bFGF/FLSC-CM中bFGF因子的分泌量为(770.09±17.28)pg/mL,而MEF-CM中bFGF因子的分泌量为(55.59±0.61)pg/mL,两者存在显著差异(P0.01);在3种培养体系下,免疫荧光检测hESC全能性标志Oct-4、Tra-1-81抗体的表达均呈阳性,流式检测细胞表面阶段特异性胚胎抗原4(SSEA-4)抗体阳性细胞的比例均在99%左右;RT-PCR检测到hESC特异的转录因子Oct-4、Nanog、Sox-2的表达。结论:以转染bFGF的人FLSC条件培养基可以有效扩增hESC,可为临床应用提供一种安全、高效、低成本的无饲养层培养方法。     

转β-1,3-葡聚糖酶基因和几丁质酶基因棉花

为了提高棉花的抗枯、黄萎病的能力,用花粉管通道法,将烟草β-1,3-葡聚糖酶基因和菜豆几丁质酶基因导入棉花,获得了抗卡那霉素的转化植株。经PCR、PCR－Southern Blot检测,证明两种基因已插入到棉花基因组中。     

雷帕霉素靶蛋白与自噬在衰老中的交互作用

衰老是一个非常复杂的过程,与细胞和组织中累积的各种大分子（DNA、蛋白质和脂质）损伤密不可分,并且是由细胞中不同的信号通道共同调控的结果,而雷帕霉素靶标途径就是其中的一种。该途径整合了各种来自细胞内外的信号以调控细胞的生长、增殖和代谢。越来越多证据表明,雷帕霉素靶蛋白（target of rapamycin,TOR）控制着细胞和组织老化的速度,影响着整个机体衰老过程。另外TOR参与调控自噬的发生,而自噬能使生物大分子和细胞器降解并回收重复利用。多种生物模型研究发现,衰老其实是与自噬的不足有关联。本文对TOR和自噬在衰老过程中的作用和相互关系进行综述,为发展与老年疾病相关的新型治疗方法提供思路。