生物磁受体蛋白MagR/IscA研究进展

铁硫簇蛋白是一类重要的线粒体功能蛋白,在细胞能量代谢、电子传递、底物结合与激活、铁/硫存储、酶促反应、基因表达调控等诸多过程中均发挥了关键作用.铁硫簇蛋白质组装及转运过程一旦发生障碍,必将严重影响细胞内铁的稳态及铁硫蛋白的功能.分子质量约11 ku的铁硫簇蛋白IscA,是铁硫蛋白亚家族hesB高保守性成员之一,能结合铁离子及[2Fe-2S]簇,参与铁硫簇蛋白质合成,因此IscA在铁硫簇组装蛋白与级联反应系统中具有重要的作用.更值得关注的是,2015年谢灿和张生家两个研究组发现IscA1具有磁受体(MagR/MAR)作用,此外,谢灿课题组揭示MagR能与Cry形成磁感应复合物行使磁感应器(magnetic sensor,MagS)功能.尤为重要的是,体内实验表明通过外磁场刺激活化MagR能调控相关磁基因表达,影响神经活动及行为定位.鉴于MagR磁受体的独特功能,张生家等将磁受体的基因定位与远程磁刺激相结合,发明了一种非损伤性的神经调控方法,称之为磁遗传学.本文简要介绍MagR/IscA及其同源基因的始初发现与鉴定历程、进化保守性、独特的生理生物学功能,并凝练出磁遗传假说机制调控模型,以解释MagR/IscA的磁遗传学功能.     

夹脊电针疗法联合重复经颅磁刺激对不完全性脊髓损伤后神经病理性疼痛患者心理状态、血清炎性因子和疼痛介质的影响

摘要 目的：观察夹脊电针疗法联合重复经颅磁刺激（rTMS）对不完全性脊髓损伤（ISCI）后神经病理性疼痛（NP）患者心理状态、血清炎性因子和疼痛介质的影响。方法：选择ISCI后并发NP患者113例,根据随机数字表法分为对照组（n=56,rTMS治疗）和研究组（n=57,对照组基础上结合夹脊电针疗法）,连续治疗4周后观察两组疼痛改善、心理状态、血清炎性因子和疼痛介质水平的变化。结果：研究组的临床总有效率高于对照组（P<0.05）。研究组治疗4周后的疼痛评级指数（PRI）、现实疼痛指数（PPI）、视觉模拟评分（VAS）评分低于对照组（P<0.05）。研究组治疗4周后的焦虑自评量表（SAS）、抑郁自评量表（SDS）评分低于对照组（P<0.05）。研究组治疗4周后的肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、降钙素原（PCT）低于对照组,白细胞介素-10（IL-10）则高于对照组（P<0.05）。研究组治疗4周后的前列腺素E₂（PGE₂）、5-羟色胺（5-HT）低于对照组,β-内啡肽（β-EP）则高于对照组（P<0.05）。结论：夹脊电针疗法联合rTMS治疗ISCI后NP患者,可有效减轻疼痛症状,改善其心理状态、血清炎性因子和疼痛介质水平。     

亚磁场及其生物响应机制

根据亚磁生物学的研究历史和空间亚磁环境的实际情况,本文定义磁感应强度总量在“0<|B|≤5 μT”区间内的静态弱磁场为亚磁场．亚磁场能对生命活动的多个方面,特别是中枢神经系统产生负面影响．随着月球与火星航天计划的开展,航天员将长期暴露于亚磁空间中．这可能对宇航员的身心健康带来潜在的危害．亚磁场生物学效应及其机制的研究,将为相关载人航天的空间防护提供理论基础,已成为空间生物科学以及航天医学等相关领域的新热点．     

趋磁细菌磁小体研究进展

趋磁细菌能在细胞内形成由膜包裹的纳米级单畴磁性颗粒——磁小体。磁小体的形成是受生物严格控制的矿化过程,包括铁离子的吸收、转运和结晶成核等。磁小体膜在磁铁矿（Fe3O4）晶体的形成中起着重要的作用。主要介绍近年来关于磁小体形成过程和参与这一过程的蛋白质等方面的一些重要研究进展。     

磁脉冲刺激大脑有助提高智力

加拿大科学家发现,用磁脉冲刺激火脑运动前区皮层后,大脑学习和记忆的能力会有很大提高。在实验中,30名志愿者通过操作杆追踪电脑屏幕上的目标物。那些目标物会随意移动,然后进入一个编程模式,最后重新回到随意移动模式。研究人员用磁脉冲对部分参与者的大脑进行刺激,结果发现,这些参与者在追踪重复试验部分的目标物时,     

磁修饰酵母对直接大红染料的生物吸附

本研究采用水相合成的纳米级铁磁流体对灭活酿酒酵母细胞进行磁修饰,获得了具有良好磁响应的酵母。傅立叶变换红外光谱分析表明,该修饰酵母在Fe-O特征峰581cm1处的吸收明显加强。透射电镜观察表明,纳米磁性颗粒单个或成团聚集在酵母细胞表面。在本实验条件下,160μL磁修饰酵母对1mL浓度为0.4mg/mL直接大红染料吸附率达100%;8min达到吸附平衡;在70%乙醇中,染料脱吸附率为99.18%。由于磁修饰酵母吸附力强,吸附速度快,易于磁分离,是一种有前景的水溶性染料生物吸附剂。     

红条毛肤石鳖齿舌牙齿内Fe3O4的研究

目的:探讨红条毛肤石鳖齿舌牙齿内磁性纳米物质(Fe3O4)的晶体结构、磁畴及磁晶各向异性等磁学性质.方法:从红条毛肤石鳖齿舌主要横向牙齿中提取出磁性纳米磁性矿物质(Fe3O4),用高分辨透射电子显微镜,扫描电子显微镜研究其外貌及晶体结构,用磁力显微镜观察其磁畴结构,然后利用超导量子干涉磁强计(SQUID)和磁转矩测量仪测量其磁化曲线,探讨它的磁各向异性.结果:①红条毛肤石鳖齿舌中的磁铁矿为长约几微米、宽约100纳米的长条片壮物质,由尺度约为50纳米的磁铁矿小晶粒及有机物质构成.②小晶粒的[111]方向沿着长条片状物质的长度方向,具有沿着厚度方向的单磁畴结构.③SQUID和磁转矩测量均证明长条片状纳米磁性矿物质的长度方向为易磁化方向.红条毛肤石鳖齿舌中的磁性矿物质与自然界中的磁铁矿具有相同的结构.结论:红条毛肤石鳖齿舌中的磁性物质为具有单畴结构、易磁化方向为[111]方向的Fe3O4晶体.     

基于独立元分析的脑磁图源定位

在脑磁图源定位问题中,通常感兴趣的是脑内众多神经活动源中的一个或几个,而传统源定位方法,如多信号分类方法,需要将所有源的位置都确定后,通过重组信号波形才能获得所感兴趣源的位置信息。为了提高定位效率,文章作者提出了一种结合独立元分析的脑磁图源定位方法。实验结果表明,该方法能加快定位的速度,同时能够在一定程度上克服噪声的影响,具有更强的抗噪声能力。     

矿物作用下A.ferrooxidans中磁小体相关基因的差异表达

目的:研究氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,A.f)中与磁小体形成相关的mpsA、magA、thy和mamB基因分别在黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿和闪锌矿的作用下的表达差异,寻找有利于磁小体形成的最佳培养矿物能源。方法:测量以不同硫化矿为能源时的菌体生长特性,用实时定量PCR方法研究与磁小体形成相关基因的表达差异。结果:在以磁黄铁矿为能源时,菌的生长量及多数基因的表达量优于其它三种矿,四个基因相对表达量分别为1.15、2.35、1.32、2.68。结论:磁黄铁矿是A.f中磁小体形成的最佳矿物能源。     

多细胞趋磁原核生物研究进展

多细胞趋磁原核生物指一类由含有磁小体的革兰氏阴性原核细胞聚集而成的球形或者卵球形细胞聚集体,一般由745个细胞组成,直径在223μm之间,它们可在地磁场或外加磁场中沿磁力线定位并做定向运动。通过对巴西潟湖、美国盐湖、德国和法国海岸带花瓣型MMPs以及最近对中国青岛海域潮间带菠萝型MMPs研究结果的总结,分别从MMPs的生物学特征、细胞内容物以及生态学分布及分类地位等方面的研究进行综述,并对未来研究方向进行一定的展望。