遮光处理对草珊瑚光合特性及叶片解剖结构的影响

为探索遮光处理对草珊瑚光合特性及叶片解剖结构的影响,为草珊瑚的科学栽培提供理论依据。该研究以2年生草珊瑚为材料,设置全光照(L_0)及50%(L_(50))、70%(L_(70))和90%(L_(90))遮光处理,测定分析其光合特性和叶片解剖结构以及植株生长的变化。结果表明:(1)随着遮光率的增加,草珊瑚叶面光合有效辐射(PAR)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)逐渐减小,胞间二氧化碳浓度(C_i)先减少后增加,净光合速率(P_n)先增加后减少,并在L_(50)和L_(70)处理下具有较低的PAR、G_s、T_r和C_i,光合‘午休’现象得到有效缓解,表现出更高的P_n。(2)随着遮光率的增加,草珊瑚光补偿点(LCP)逐渐下降,光饱和点(LSP)、暗呼吸速率(R_d)先升高后下降,表观量子效率(AQE)逐渐上升,叶片最大净光合速率(P_(nmax))先升高后下降,并在L_(50)和L_(70)处理下具有较低的LCP,较高的LSP和AQE,以及更高的最大净光合速率。(3)随着遮光率的增加,草珊瑚叶片、表皮细胞、栅栏组织和海绵组织的厚度明显增加,角质层厚度逐渐变薄;在L_(50)和L_(70)处理下,草珊瑚叶片栅栏组织和海绵组织发达,栅栏组织细胞长度变短,海绵组织厚度显著增加,细胞排列疏松,叶绿体数量显著增加;叶肉细胞和叶绿体结构完整,基粒类囊体和基质类囊体片层结构发达,叶片捕获光能力增强。(4)随着遮光率的增加,草珊瑚株高、地径、总叶面积数及单株生物量先增加后减少,并在L_(70)处理下均达到峰值,分别为58.58 cm、5.09 mm、1 038.53 cm~2和15.50 g。研究认为,草珊瑚具有一定的弱光耐受力和光可塑性,50%～70%遮光处理有利于草珊瑚生长,在实际生产中可根据该光照范围选择合适的间套作林分或进行适当的遮光处理。     

触觉受体NOMPC及听觉受体TMC的发现

人类感觉包括：视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉,还有温觉、痛觉等. 生物体是如何感知物理世界的问题一直吸引着人类,虽然在不同感知觉受体的发现及研究过程中不断取得新的突破性进展,但是对这些感知觉基础生物学层面的理解仍然有限. 2021年度诺贝尔生理学或医学奖授予感知觉研究领域,以表彰David Julius和Ardem Patapoutian 在感知温度与触觉受体的发现上做出的深远而广泛的贡献. 对于听觉研究而言,虽然早在1961年就获得诺贝尔奖,但是听觉受体的研究仍然不足. 本文着重对无脊椎动物触觉及听觉受体NOMPC、哺乳动物听觉受体TMC的发现及研究进程进行详细介绍,并对未来感知觉领域的发展提供建议.     

含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(caspase-1)对猪伪狂犬病毒复制的影响

猪伪狂犬病是伪狂犬病毒(Pseudorabies virus,PRV)感染引起的一种烈性接触性传染病,其感染宿主会触发机体先天免疫应答,引起I型干扰素(Type I interferon,IFN-1)和炎性细胞因子等细胞因子的产生,为研究可诱导产生炎性细胞因子的含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(Cysteinyl aspartate specific proteinase 1,caspase-1)的基因敲除对PRV复制的影响,本试验利用近年来发展迅速的一项规律性短重复回文序列簇/Cas9核酸酶(Clustered regulatory interspaced short palindromic repeat/CRISPR associated system 9,CRISPR/Cas9)基因定点修饰技术构建猪肾上皮细胞(Porcine kidney epithelial cells,PK15)caspase-1基因稳定敲除细胞系,并通过T7核酸酶检测敲除效率;细胞毒性(Cell counting kit-8,CCK-8)试剂盒检测PK15敲除caspase-1增殖影响;采用流式细胞术检测PRV-GFP感染PK15以及PK15-caspase-1^-/-的增殖差异;实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR,RT-PCR)检测PRV-gB、TK及白细胞介素1β(Interleukin-1β,IL-1β)、IFN-β、干扰素刺激基因(Interferon-stimulated genes 20,ISG20)mRNA的表达;Western Blot检测PRV-gB蛋白表达;滴度测定检测子代病毒滴度。结果表明,2对特异性单链引导RNA(Single guide RNA,sgRNA)均能对caspase-1进行基因编辑,但经T7核酸酶酶切进行基因编辑效率分析结果表明sgRNA2的基因编辑效率较高;CCK-8试剂盒检测细胞活力结果表明caspase-1基因敲除对PK15以及PK15-caspase-1^-/-细胞活力无影响(P>0.05);流式细胞仪检测结果表明PRV-GFP在PK15-caspase-1^-/-中的增殖显著低于PK15细胞(P<0.05);定量RT-PCR结果表明PRV-gB、TK基因在PK15-caspase-1^-/-的mRNA表达显著低于PK15细胞(gB:P<0.05,TK:P<0.05),而IFN-β、ISG20基因在PK15-caspase-1^-/-的mRNA表达显著高于PK15细胞(gB:P<0.05,TK:P<0.05);Western Blot结果表明,PRV的gB蛋白在PK15-caspase-1^-/-的表达显著低于PK15细胞(P<0.05);滴度测定结果表明,敲除caspase-1能够抑制PRV子代病毒的增殖。以上结果均表明caspase-1基因敲除可抑制PRV在PK15细胞中复制。     

IRX1甲基化激活CXCL14/NF-κB信号通路并改善心力衰竭

摘要 目的：探讨IRX1甲基化在心力衰竭(HF)大鼠中的作用机制。方法：通过生物信息学分析选择HF大鼠心肌细胞中的靶基因;通过TAC手术构建HF实验大鼠模型,并分组为假手术组（Sham组)、TAC组、Sham+5-Aza组和TAC+5-Aza组。通过心脏超声检测大鼠心脏功能,免疫组织化学染色评价心脏损伤程度;GSEA分析功能基因的相对丰富度。通过免疫荧光分析、Western blotting和qRT-PCR检测DNA甲基化和表达水平。结果：与正常人的基因组相比,HF患者基因组中甲基化程度显著提高,生物信息学分析确定IRX1为靶基因,IRX1表达与CXCL14/NF-κB之间存在显著相关性。超声心动图评估HF大鼠心脏功能的结果显示,与TAC组相比,TAC+5-Aza组的左心室与体重的比率显著降低,而LVDP、dP/dtmax和EF显著增加（P<0.01）。免疫染色结果显示,与TAC组相比,TAC+5-Aza组心肌细胞排列紊乱的情况得到有效缓解并恢复正常心肌细胞状态。qRT-PCR及Western blotting结果显示,与TAC组相比,TAC+5-Aza组大鼠的基因组DNA甲基化、IRX1甲基化、左心室ANP、BNP基因和β-MHC mRNA的表达水平显著降低（P<0.01）,α-MHC mRNA的表达水平、IRX1和CXCL14的mRNA和蛋白表达水平以及MMP9和C-FLIP蛋白表达水平显著增加（P<0.01）。心肌纤维化和心肌细胞凋亡实验结果显示,与TAC组相比,TAC+5-Aza组大鼠心肌纤维化和心肌细胞凋亡阳性率显著降低（P<0.01）。结论：HF模型大鼠的IRXI甲基化水平提高可能激活CXCL14/NF-?资B表达,以改善TAC诱导的心肌纤维化和细胞凋亡情况。     

基于CRISPR/Cas系统的单碱基编辑技术研究进展*

基于CRISPR/Cas系统出现的单碱基编辑技术可以实现高效且简便的单个碱基的替换编辑,其原理是将胞嘧啶脱氨酶(cytosine deaminase)或腺苷脱氨酶(adenosine deaminase)与Cas9n(D10A)形成融合蛋白,通过CRISPR/Cas精准识别和定位DNA上的靶位点后,利用胞嘧啶脱氨酶或腺苷脱氨酶将靶点距离sgRNA位点基序(protospacer adjacent motif,PAM)序列端的4~7位的单个碱基发生单碱基转换或颠换。对基于CRISPR/Cas系统的单碱基编辑技术发现的历史、组成和分类、工作原理进行了概述,并总结了该系统最新进展及应用。     

酵母杂交系统在CRISPR/Cas9基因编辑系统脱靶率研究中的应用*

目的:为提高CRISPR/Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 9)靶向性奠定基础,同时证明酵母杂交系统在研究CRISPR/Cas9脱靶效应中的应用价值。方法:以实验室前期构建成功的activase基因编辑水稻株为研究对象,先采用T7核酸内切酶Ⅰ法初步预测30株基因编辑水稻株的脱靶率。随后以酵母杂交系统进一步预测脱靶率以及研究sgRNA结构对脱靶率的影响。首先,将activase靶向基因的标准sgRNA(standard sgRNA)和短sgRNA(truncated sgRNA)分别克隆至CRISPR/Cas9系统表达载体pDW3769中,构建对应的重组载体pHZ2和pHZ4,转化至YPH499酵母单倍体形成重组酵母YpHZ2和YpHZ4;其次,根据脱靶位点预测选择7组脱靶序列A、B、C、D、E、F、G以及靶向序列,分别克隆至包含报告基因mCherry的高拷贝载体pDW3133和低拷贝载体pDW3134,构建相应的高拷贝重组载体pHZ5、pHZ7、pHZ9、pHZ11、pHZ13、pHZ15、pHZ17和pHZ19,以及对应的低拷贝重组载体pHZ6、pHZ8、pHZ10、pHZ12、pHZ14、pHZ16、pHZ18和pHZ20,转化至YPH500酵母单倍体,构建重组酵母YpHZ5-20。随后,重组酵母YpHZ2和YpHZ4与重组酵母YpHZ5-20分别杂交,挑取双倍体酵母菌落,在不同的时间段下检测荧光数值,根据荧光值定量预测脱靶率。结果:酵母培养144~192 h时荧光最为显著,脱靶序列sgRNA与靶向基因sgRNA同源性越高,越易造成脱靶,但短sgRNA较标准sgRNA脱靶率低。根据水稻植株的脱靶检测显示脱靶率约20%,基于酵母杂交的检测结果显示脱靶率为20%~28%。结论:酵母细胞进入稳定期时荧光值最为显著,且与载体的拷贝数量成正比。sgRNA序列以及长短结构可影响CRISPR/Cas9的基因靶向性。两种方法的脱靶率预测结果相当,表明酵母杂交系统在评价CRISPR/Cas9系统的脱靶率以及研究脱靶影响因素中具有良好的应用价值。     

少孢节丛孢中CRISPR/Cas9基因编辑系统的建立及6-甲基水杨酸合酶新活性位点的发现

以捕食线虫真菌少孢节丛孢Arthrobotrys oligospora YMF 1.03170为研究材料,通过优化sgRNA 表达驱动体系 tRNA^Gly,构建CRISPR/Cas9基因编辑系统,成功获得基因定点编辑菌株。将该CRISPR/Cas9系统与同源重组相结合,可精确地对两个目的氨基酸编码基因同时进行定点置换。结合代谢图谱及前体化合物饲喂实验,发现6-甲基水杨酸合酶编码蛋白新的活性位点Arg17、Arg18、His33和His34。本研究将CRISPR/Cas9基因编辑系统应用在少孢节丛孢中,并成功建立基因编辑精细体系,为快速构建少孢节丛孢的遗传转化体系和研究该菌的基因功能提供有效方法。     

慢性乙肝病毒感染患者肝纤维化、肝功能及Th1/Th2细胞因子水平变化及恩替卡韦干预研究

摘要 目的：研究慢性乙肝病毒（HBV）感染患者肝纤维化、肝功能及Th1/Th2细胞因子水平的变化情况,并分析恩替卡韦干预对慢性HBV感染患者相关指标的影响。方法：选择2016年4月至2018年1月我院收治的120例慢性HBV感染者为研究对象,其中慢性乙肝轻度50例、中度24例、重度21例、肝硬化者25例,并选择同期于我院进行体检的50例健康者为健康对照组,分析不同病情慢性HBV感染患者血清中的肝纤维化指标[透明质酸（HA）、Ⅳ型胶原（ⅣC）,层粘连蛋白（LN）、III型前胶原肽（PC III）]、肝功能指标[丙氨酸转氨酶（ALT）、天冬氨酸转移酶（AST）]及Th1/Th2细胞因子[干扰素-γ（IFN-γ）、白介素-2（IL-2）、白介素-4（IL-4）、白介素-6（IL-6）]的变化,慢性HBV感染患者按照随机数字表法分为观察组和对照组,对照组给予还原型谷胱甘肽和复方甘草酸苷等常规护肝治疗,观察组在对照组基础上另口服恩替卡韦分散片治疗,对比两组治疗前后各指标水平。结果：慢性HBV感染患者的肝纤维化指标、肝功能指标及Th1/Th2细胞因子IL-4、IL-6等指标水平均显著高于健康对照组,且随着病情的加重呈逐渐上升趋势;而IFN-γ和IL-2水平均低于健康对照组,随着病情的加重而逐渐降低（P<0.05）。治疗后两组血清肝纤维化指标（HA、ⅣC、LN、PC III）、肝功能指标（ALT、AST）以及IL-4、IL-6水平均显著低于治疗前,且观察组低于对照组（P<0.05）。治疗后两组血清IFN-γ、IL-2水平均高于治疗前,且观察组高于对照组（P<0.05）。结论：慢性HBV感染患者存在肝纤维化水平上升、肝功能受损及Th1/Th2细胞失衡,恩替卡韦联合常规护肝治疗可有效纠正患者的Th1/Th2细胞失衡,减轻患者的肝纤维化,改善其肝功能。     

扶正方对Lewis肺癌小鼠免疫功能、PI3K/AKT信号通路和外周血IL-2、IL-6、INF-γ的影响

摘要 目的：观察扶正方对Lewis肺癌小鼠免疫功能、磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）信号通路和外周血白细胞介素（IL）-2、IL-6、γ干扰素（INF-γ）的影响。方法：将40只Lewis肺癌小鼠随机分为模型组（M组）、扶正方低剂量组（A组）、扶正方高剂量组（B组）、顺铂组（S组）,每组10只,A组、B组分别给予扶正方0.4 mL/20 g、0.8 mL/20 g灌胃,M组给予生理盐水0.4 mL/20 g灌胃,S组给予顺铂1 mg/mL,0.4 mL灌胃,连续14d,比较各组小鼠一般情况、肿瘤重量,胸腺指数、脾脏指数、脾脏CD3⁺细胞、CD4⁺细胞、CD8⁺细胞比例细胞百分比,鼠肿瘤组织PI3K/AKT信号通路蛋白表达水平及外周血IL-2、IL-6、INF-γ水平。结果：A组、B组、S组小鼠肿瘤重量低于M组,S组小鼠肿瘤重量低于A组、B组（P<0.05）,治疗前各组小鼠体重比较无统计学差异（P>0.05）,治疗后A组、B组小鼠体重高于S组、M组（P<0.05）。A组、B组小鼠胸腺指数显著高于M组、S组（P<0.05）。A组、B组CD3⁺、CD4⁺、CD4⁺/CD8⁺显著高于M组、S组,CD8⁺显著低于M组、S组（P<0.05）,B组CD3⁺、CD4⁺、CD4⁺/CD8⁺显著高于A组,CD8⁺低于A组（P<0.05）。A组、B组、S组小鼠肿瘤组织PI3K蛋白、AKT蛋白表达水平显著低于M组（P<0.05）。A组、B组、S组小鼠外周血IL-2、INF-γ水平显著高于M组,IL-6水平显著低于M组（P<0.05）。结论：扶正方可以提升Lewis肺癌小鼠免疫功能,调节IL-2、IL-6、INF-γ细胞因子水平,抑制PI3K/AKT信号通路起到抗肺癌的作用。     

碱性成纤维细胞生长因子对激光烧伤大兔皮肤愈合的影响分析

摘要 目的：探讨碱性成纤维细胞生长因子对激光烧伤大兔皮肤愈合的影响分析。方法：通过热辐射仪激光灼烧对大兔耳朵进行烧伤处理,根据实验需求,将其随机分为三组：对照组,bFGF组,bFGF + DAPT组。通过ImageJ软件测量伤口面积和疤痕组织的厚度,并定期计算残余伤口面积率和疤痕指数。通过组织学分析大兔伤口愈合的新血管生成量。通过蛋白印迹分析Notch1、Jagged1和Hes1的蛋白表达。通过免疫荧光分析愈合后的皮肤中α-SMA,Col I和Col III的相对蛋白水平。结果：bFGF组较对照组的疤痕指数降低（P<0.05）,bFGF+DAPT组较bFGF组疤痕指数升高（P<0.05）。bFGF组较对照组的愈合面积增加（P<0.05）,bFGF + DAPT组较bFGF组愈合面积降低（P<0.05）。与对照组相比,bFGF组的愈合时间明显缩短,较低的残余伤口面积和较低的疤痕指数（P<0.05）,而bFGF + DAPT组表现出明显的愈合延迟和较高的疤痕指数（P<0.05）。bFGF组较对照组的新血管生成量增加（P<0.05）,bFGF + DAPT组较bFGF组心血管生成量减少（P<0.05）。bFGF组较对照组的肉芽组织平均厚度增加,表皮间隙的闭合百分比升高（P<0.05）,bFGF + DAPT组较bFGF组肉芽组织平均厚度增加、表皮间隙的闭合百分比减少（P<0.05）。H＆E染色进行组织学分析发现,与对照组和bFGF + DAPT组相比,bFGF组出现明显的再上皮化和新血管形成,愈合效率较高（P<0.05）。bFGF组较对照组Notch1、Jagged1和Hes1的蛋白表达升高（P<0.05）,bFGF + DAPT组较bFGF组Notch1、Jagged1和Hes1的蛋白表达降低（P<0.05）。bFGF组较对照组?琢-SMA,Col I和Col III的蛋白表达降低（P<0.05）,bFGF + DAPT组较bFGF组表达升高（P<0.05）。结论：bFGF可以通过促进ESC的增殖并通过激活Notch1 / Jagged1途径抑制其向肌成纤维细胞（Myofibroblasts,MFB）的分化加快伤口愈合,减少疤痕形成。