Ⅰ型超敏反应免疫疗法的研究进展

Ⅰ型超敏反应疾病,特别是变应性鼻炎、哮喘和食物过敏等,在全球儿童和青年中呈逐年增加趋势。大多数患者通过避免过敏原接触、接受传统的变应原特异性免疫疗法(allergen-specific immunotherapy, AIT)及对症药物治疗,病情都能得到一定程度的控制;但少数患者仍然有持续的症状,处于有生命威胁的过敏反应风险中。探索Ⅰ型超敏反应的免疫新疗法(novel immunotherapy)和开发传统AIT新技术成为提高临床疗效的主要策略。现依据固有免疫和适应性免疫机制,对这两个方向的研究进展作一概述。     

尿苷二磷酸糖固定化酶合成法研究

利用生物酶进行体外催化反应合成不同种类的尿苷二磷酸糖（uridine diphosphate sugar,UDP-糖）,生物酶的重复利用率较低。为提高尿苷二磷酸糖的合成效率及增加产物种类,以镍螯合聚丙烯酸酯树脂为载体,对带有HIS标签的N-乙酰己糖胺激酶（N-acetylhexosamine kinase,NahK）和尿苷转移酶（uridine transferase,GlmU）进行固定化。以固定化NahK和固定化GlmU为催化酶,不同单糖作为底物,研究尿苷二磷酸糖的一锅法合成情况。利用Q柱对产物进行纯化,通过高效液相色谱法、质谱法、核磁共振氢谱法对反应产物进行检测。确定了镍螯合聚丙烯酸酯树脂对游离NahK和GlmU的实际载量分别为10和20 mg·g^-1。固定化酶量的最优配比为5.5 g固定化NahK和2.5 g固定化GlmU。固定化酶的最适pH和温度分别为8.0和35℃,且能在重复反应中稳定反应5个批次。葡萄糖、N-乙酰氨基葡萄糖和甘露糖可以参与一锅法反应,生成UDP-糖的相对分子质量分别为566、607、566,而葡萄糖醛酸、半乳糖和果糖在该体系下不能合成相应的UDP-糖。基于固定化酶技术,一锅法可合成UDP-葡萄糖、UDP-N-乙酰氨基葡萄糖、UDP-甘露糖。     

基于种特异性SS-COⅠ技术快速鉴定瘤胫实蝇

[目的]瘤胫实蝇为我国进境植物检疫性有害生物。寄主范围广、危害大,形态与其同属近缘种相似,传统鉴定方法是将果蔬上的各虫态饲养至成虫后进行分类鉴定,鉴定周期较长,影响口岸进境果蔬快速通关,而采用分子鉴定不仅快速且不受虫态影响。[方法]选用瘤胫实蝇为鉴定靶标,番石榴实蝇、锈红果实蝇等19种实蝇作阴性对照,应用种特异性技术,基于mtDNA COⅠ线粒体基因序列,研究筛选并设计一对种特异性引物(SS-COⅠ) LJF400和LJR564,进行PCR扩增并将PCR产物进行电泳检测。[结果]种特异性引物仅对靶标种瘤胫实蝇的COⅠ基因有扩增能力,能扩增出一条单一的长度约165 bp清晰的条带,而对其余阴性对照种均不具有扩增效果,未出现任何条带。[结论]设计的种特异性引物具高特异性,能够快速准确鉴定瘤胫实蝇,适用于各种虫态,对瘤胫实蝇的检疫鉴定和进境果蔬的快速通关具有重要意义。     

一种基于配体肽的CRP荧光检测探针的研制

C反应蛋白（C-reaction protein,CRP）是反映机体炎症的有效标志物,早期检测是判断炎症相关疾病的关键,因此,研制CRP新型检测制剂具有重要意义。利用噬菌体表面展示技术对CRP特异性亲和配体进行了筛选,采用固相肽合成技术对目标配体进行了合成,并经生物标记、高效液相色谱法（high performance liquid chromatography,HPLC）分析及质谱（mass spectrometry,MS）鉴定,成功制得检测CRP的荧光探针。经3轮筛选、ELISA检测、重组噬菌体测序及序列比对后得到1个目标配体肽：S-P-H-N-R-S-N-L-V-Q-E-L;经肽合成及生物标记获得1种CRP荧光探针：FITC-（Acp）-S-P-H-N-R-S-N-L-V-Q-E-L。研究结果为CRP的有效检测提供了一种新型制剂。     

CHO细胞基因组中稳定hot spot位点研究进展

近些年来,治疗性重组蛋白类药物是生物制药领域研究的热点。工业化生产中常用于重组蛋白表达的细胞系是中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)细胞。传统CHO细胞系的表达大多数基于随机整合的方式,这可能会使目标基因整合到异染色质区域或者不稳定的染色质区域,导致CHO细胞表达不稳定,需要多轮筛选才能获得理想的表达细胞系。最新研究表明,外源基因在CHO细胞预测/特定的基因组位点中进行特异性整合,可以使重组CHO细胞的表达保持长期一致性和稳定性。CHO细胞基因组中高效稳定的转录整合位点被称为热点(hot spot)。阐述CHO细胞基因组稳定的hot spot位点近几年的研究进展,其中包括热门的hot spot位点,以及如何研究新的hot spot位点的方法。总结如何将外源基因高效定位于预测的CHO细胞hot spot位点,实现高水平稳定的表达重组蛋白,为发现新的有效的hot spot位点,构建稳定表达CHO细胞系提供参考。     

基于卷积神经网络的大肠杆菌启动子预测

目的 基于位点特异性打分矩阵（position-specific scoring matrices,PSSM）的预测模型已经取得了良好的效果,基于PSSM的各种优化方法也在不断发展,但准确率相对较低,为了进一步提高预测准确率,本文基于卷积神经网络（convolutional neural networks,CNN）算法做了进一步研究。方法 采用PSSM将启动子序列处理成数值矩阵,通过CNN算法进行分类。大肠杆菌K-12（Escherichia coli K-12,E.coli K-12,下文简称大肠杆菌）的Sigma38、Sigma54和Sigma70 3种启动子序列被作为正集,编码（Coding）区和非编码（Non-coding）区的序列为负集。结果 在预测大肠杆菌启动子的二分类中,准确率达到99%,启动子预测的成功率接近100%;在对Sigma38、Sigma54、Sigma70 3种启动子的三分类中,预测准确率为98%,并且针对每一种序列的预测准确率均可以达到98%以上。最后,本文以Sigma38、Sigma54、Sigma70 3种启动子分别和Coding区或者Non-coding区序列做四分类,预测得到的准确性为0.98,对3种Sigma启动子均衡样本的十交叉检验预测精度均可以达到0.95以上,海明距离为0.016,Kappa系数为0.97。结论 相较于支持向量机（support vector machine,SVM）等其他分类算法,CNN分类算法更具优势,并且基于CNN的分类优势,编码方式亦可以得到简化。     

发酵豆粕替代鱼粉对大口黑鲈幼鱼生长、脂质代谢、血清非特异性免疫及肠道菌群的影响

为探讨发酵豆粕替代鱼粉对大口黑鲈(Micropterus salmoides)幼鱼生长、脂质代谢、血清非特异性免疫及肠道菌群的影响, 试验在基础饲料中用发酵豆粕分别替代0、10%、20%、30%和40%鱼粉, 用晶体氨基酸平衡各组间蛋氨酸与赖氨酸的差异, 配制成共5种等氮等能(CP47%, GE19 MJ/kg)的试验饲料, 分别为FM、FSM10、FSM20、FSM30和FSM40。将初始体重为(22.05±0.09) g的大口黑鲈随机分成5组, 每组设3个重复, 养殖58d。生长试验结果表明: 各组之间增重率(WGR)、特定生长率(SGR)、肥满度(CF)、肝体比(HSI)和脏体比(VSI)均无显著差异(P>0.05), 但替代组饲料系数(FCR)均显著高于FM对照组(P<0.05), FSM40组的存活率(SR)和干物质表观消化率(ADDM)显著低于其余各组(P<0.05)。脂质代谢方面结果显示, FSM30和FSM40组的血清甘油三酯(TG)水平显著低于FM对照组(P<0.05), FSM40组的血清总胆固醇(T-CHO)水平显著低于FM对照组(P<0.05)。血清非特异性免疫方面结果表明, FSM40组的溶菌酶(LZM)和超氧化物歧化酶(SOD)活性有显著增加的变化(P<0.05)。对肠道菌群进行了Illumina Mi Seq高通量测序分析, 结果表明: 各组肠道菌群的Alpha多样性指数(Sobs、Shannon、Simpson、Ace和Chao)无显著差异(P>0.05), 但OTU数量发生了变化。在门水平上, 优势菌群为软壁菌门(Tenericutes)、变形菌门(Proteobacteria)和梭杆菌门(Fusobacteria); 而属水平上, 优势菌群为支原菌属(Mycoplama)、邻单胞菌属(Plesiomonas)和鲸杆菌属(Cetobacterium)。FSM20组与FM对照组相比, 软壁菌门和支原菌属的相对丰度显著提高(P<0.05), 变形菌门和邻单胞菌属的相对丰度显著降低(P<0.05)。综上所述, 在试验条件下, 大口黑鲈饲料中发酵豆粕替代20%鱼粉不会对大口黑鲈幼鱼生长、脂质代谢、血清非特异性免疫及肠道菌群多样性造成负面影响, 且能显著降低肠道中邻单胞菌属在内的有害菌的相对丰度, 因此, 发酵豆粕替代鱼粉的适宜比例为20%。     

综述与专论: 针对严重急性呼吸综合征冠状病毒2变异株Omicron的疫苗研究进展

2021年底,严重急性呼吸综合征冠状病毒2 Omicron变异株迅速取代Delta突变株在世界范围内广泛流行,其S蛋白具有36个位点突变,导致致病力和传播力发生明显变化,并且具备了免疫逃逸的能力。疫苗接种是目前疫情防控最普适的手段,研究发现,现有疫苗针对Omicron突变株的保护效果明显下降。新的免疫策略或特异性疫苗/多价疫苗针对Omicron有效性的评估均需要动物模型的支撑。在实验室条件下,利用动物模型进行活病毒攻击实验,是在体内验证保护性中和抗体、疫苗有效性的关键技术手段,本文将从动物模型方向综述国内外针对Omicron变异株的疫苗研究进展。     

神经颗粒素:一种脑特异性蛋白质

神经颗粒素(Neurogrann,Ng)是一种新发现的由78个氨基酸组成的脑特异性蛋白,主要分布于人类或动物的大脑皮层、海马和嗅球等脑区的神经突触后。作为Calpacitin蛋白家族中的一员,Ng是蛋白激酶C的天然作用底物及钙调蛋白(CaM)的储库。在生理状态下,Ng与CaM结合形成复合体,而在蛋白激酶C或氧化剂的作用下,Ng可被磷酸化、氧化及谷胱甘肽化等化学修饰,降低其与CaM的亲和力,从而参与对CaM及CaM-激活的蛋白酶,如CaM-依赖性NO合酶、CaM-依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)及CaM-依赖性腺苷酸环化酶的调节。同时,由于CaM-依赖性蛋白酶大多参与长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)的诱导,并且Ng的基因表达和蛋白质合成与神经元的突触形成、分化同步,因此,Ng可能在学习、记忆、神经系统发育(可塑性)等生理性变化中具有重要作用。此外,一些研究表明,Ng还可能参与甲状腺机能减退、睡眠剥夺、衰老及脑低氧预适应等病理生理学变化所造成的神经系统功能的改变。     

魔芋甘露聚糖化学结构的研究

研究了陕西花魔芋块茎中分离所得的魔芋甘露聚糖的化学结构与分子组成。经葡聚糖凝胶Ｇ－７５柱层析为一组均一性多糖,气相色谱检测由甘露糖,葡萄糖组成,其克分子比Ｍａｎ;Ｇｌｕ＝１．７８：１,平均分子量为１１×１０＾－５。