系统生物学在认知功能障碍研究中的应用

认知功能障碍可导致患者日常生活能力、社会适应能力明显下降,严重影响患者的生活质量。根据近年来众多研究显示,认知功能障碍的发生发展与基因、蛋白质、微生物等内环境因素的失调和紊乱有关。基于系统生物学的研究,梳理了近年来国内外研究学者在代谢组学、蛋白质组学、基因组学和肠道微生物组学层面对认知功能障碍的研究,并对系统生物学在认知功能障碍中的应用前景进行了展望,以期为认知功能障碍相关研究提供参考。     

柞蚕微粒子病潜在生物标志物的挖掘

【目的】挖掘柞蚕Antheraea pernyi微粒子病的潜在生物标志物,为开发该病害检测方法及研究柞蚕被微孢子虫Nosema pernyi侵染后体内代谢产物的差异及功能奠定基础。【方法】利用高效液相色谱和高分辨率质谱进行非靶向代谢组学分析,调查健康和患微粒子病柞蚕雌成虫血淋巴中代谢物差异。【结果】正离子模式下从健康和患微粒子病柞蚕雌成虫血淋巴中共获得8 870个代谢物,注释代谢物5 390个,筛选到差异表达代谢物472个(上调260个,下调212个),其中二级鉴定差异表达代谢物12个(上调8个,下调4个);负离子模式下获得6 716个代谢物,注释代谢物3 848个,筛选到差异表达代谢物301个(上调207个,下调94个),其中二级鉴定差异表达代谢物9个(上调8个,下调1个)。正离子模式下二级鉴定的差异表达代谢物包括缬氨酸(valine)、苯并噻唑(benzothiazole)、3-脱羟基肉碱(3-dehydroxycarnitine)、1 甲基鸟嘌呤(1-methylguanine)、2-乙氧基萘(2-ethoxynaphthalene)、N6-乙酰基-L-赖氨酸(N6-acetyl-L-lysine)、生物素(biotin)、桑色素(morin)、噻吗洛尔(timolol)、酰基肉碱15∶0(acylcarnitine 15∶0)、酰基肉碱18∶4(acylcarnitine 18∶4)和异槲皮苷(isoquercitrin);负离子模式下二级鉴定的差异表达代谢物包括二甲基丙二酸(dimethylmalonic acid)、戊二酸(glutaric acid)、2,5-二羟基苯甲酸(2,5-dihydroxybenzoic acid)、1,3-二乙酰基丙烷(1,3-diacetylpropane)、3-(4-羟基苯基)乳酸(DL-p-hydroxyphenyllactic acid)、泛酸(pantothenate)、荧光素(fluorescein)、飞燕草素-3-O-beta-吡喃葡萄糖苷(delphinidin-3-O-beta-glucopyranoside)和溶血磷酯酰肌醇16∶1 (lysoPI 16∶1)。【结论】健康与患柞蚕微粒子病的柞蚕雌成虫血淋巴内代谢物具有显著差异,通过代谢组学挖掘出21个二级鉴定的差异表达代谢物,这些代谢物可作为潜在生物标志物用于开发柞蚕微粒子病的检测方法。     

酿酒酵母酚类抑制物耐受性脂质组学研究

通过脂质组学分析方法从细胞膜磷脂分布方面探究适应进化酿酒酵母酚酸耐受性机制。主要利用高效液相色谱-质谱(LC-MS)对酚酸胁迫下适应进化菌株和原始菌株脂质成分检测并进行统计学比较分析。检测出565种脂质代谢物,包含细胞膜磷脂185种。相比初始菌株,适应进化菌株细胞膜中磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰肌醇(PI)类磷脂分子相对含量增加,含有长链(C32-C36)和双不饱和脂酰链的磷脂分子含量增加。统计学分析表明显著性差异磷脂分子主要为含有长链不饱和脂酰链的PC和PE类磷脂分子。推测适应进化菌株通过膜磷脂重塑提高细胞膜完整性,对酚类抑制物起到选择性屏障作用,从而保持细胞活性。     

基于UPLC-MS技术筛选db/db小鼠血清和组织中的小分子2型糖尿病标志物

摘要 目的：2型糖尿病（Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM）发病持续增长,并发症致死率高,疾病无法根治需长期用药维持,所以2型糖尿病的早期诊断和预防十分重要。故本研究探究2型糖尿病模型db/db小鼠不同疾病进程中血清和组织代谢谱的变化,筛选密切相关的小分子代谢产物,为2型糖尿病早诊和预防提供参考。方法：本研究利用超高效液相色谱联用四极杆时间飞行质谱（UPLC-QTOF/MS）技术,以8,12,16周龄三个不同阶段db/db小鼠及其对照的血清和组织为研究对象,进行非靶向代谢组学研究。利用MarkerView提取采集到的数据,通过SMICA-P软件进行主成分分析（PCA）和OPLS-DA建模分析,对数据进行降维处理,结合t检验筛选出特异性的差异代谢物,联合二元逻辑回归建立诊断模型。结果：随着病程发展,显示出更多代谢紊乱。二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic acid,EPA),酪氨酸(Tyrosine)和亮氨酸(Leucine)三个代谢物在T2DM模型db/db小鼠及其野生对照组血清和组织中具有显著性差异,差异倍数明显且与随疾病进程呈现正负相关性。经过二元逻辑回归建立联合诊断模型,三种代谢物组合的诊断模型为Logit[P=T2DM]=-6.052*[ EPA]+5.837*[ Tyrosine]+1.985*[ Leucine]-14.092。根据此模型建立受试者工作特征曲线(Receiver operating characteristic curve,ROC),曲线下面积(Area under curve,AUC)为0.988,灵敏度和特异性均为98.1%。结论：EPA,Tyrosine和Leucine可被认为是最典型的T2DM标志物,值得进一步探讨,为2型糖尿病的发生风险和治疗提供参考。     

一株产透明质酸酶的菌株鉴定及酶学性质研究

透明质酸酶可用于药物渗透剂、动物皮革松散及低分子量的透明质酸制备.实验室前期筛选了一株具有较高透明质酸降解能力的菌株,本研究对其进行了 16S rRNA基因和生理生化反应鉴定,鉴定为弗氏柠檬酸杆菌,但弗氏柠檬酸杆菌来源的透明质酸酶的功能还未见报道.因而,以透明质酸为底物研究其酶学性质,结果表明:该酶最适pH值为5.5,在pH值4.0～8.0下处理1 h可以保持60％以上酶活力;最适温度为50℃,在50℃和60℃下处理1h后剩余60％以上的酶活力.该酶和人源透明质酸酶最适pH相似,但其耐热性更高.因此,本研究挖掘到了新颖的透明质酸酶的资源,并为其开发利用提供了参考价值.     

鳖甲煎丸通过LncRNA-mRNA顺式调控抑制肝癌细胞

为了研究鳖甲煎丸抑制肝癌细胞过程中lncRNA表达谱的变化及lncRNA-mRNA顺式调控在其中的机制,本研究通过CCK8方法检测鳖甲煎丸作用于SMMC-7721细胞后的增殖活性变化,经全细胞转录组学分析lncRNA的表达和特征后构建LncRNA-mRNA顺式调控网络.结果表明鳖甲煎丸含药血清作用肝癌细胞株后其增殖活性受到抑制.全细胞转录组学分析找到差异表达的172个LncRNA.构建lncRNA-mRNA顺式调控网络,对调控基因进行生存分析发现,SCRN1、PLEKHA1、HNRNPM、TMEM107、ETNK1、ISG20L2的表达与肝细胞癌患者生存率显著负相关(P＜0.05).因此得出结论,LncRNA参与鳖甲煎丸抑制肝癌细胞增殖的过程,LncRNA-mRNA顺式调控是其分子机制之一.     

葛根素对U14宫颈癌小鼠血液流变学、脾淋巴细胞增殖及细胞毒性影响

摘要 目的：研究葛根素治疗对U14宫颈癌小鼠血液流变学、脾淋巴细胞增殖活性及对宫颈癌细胞毒性的影响。方法：45只雌性昆明小鼠随机分为对照组、模型组和葛根素组。模型组和葛根素组小鼠通过腋下注射U14小鼠宫颈癌细胞建立U14宫颈癌移植瘤小鼠,并且葛根素小鼠通过葛根素灌胃进行治疗,对照组和模型组小鼠给予等量生理盐水。比较各组小鼠血流变学、脾淋巴细胞增殖活性及对宫颈癌细胞毒性。结果：经葛根素治疗的葛根素组宫颈癌小鼠肿瘤重量显著低于模型组小鼠（P<0.05）,葛根素治疗宫颈癌小鼠的抑瘤率是（42.91±12.91）%。宫颈癌小鼠低切/高切全血粘度、血浆粘度值以及血细胞比容均显著升高（P<0.05）,而葛根素治疗可显著降低宫颈癌小鼠低切/高切全血粘度、血浆粘度值以及血细胞比容（P<0.05）。宫颈癌小鼠脾脏重量、脾脏指数和脾淋巴细胞体外增殖能力均显著下降（P<0.05）,而葛根素治疗可显著提高宫颈癌小鼠脾脏重量、脾脏指数和脾淋巴细胞体外增殖能力（P<0.05）。此外,经葛根素治疗的宫颈癌小鼠脾淋巴细胞对U14宫颈癌细胞细胞毒性显著高于模型组宫颈癌小鼠（P<0.05）。结论：葛根素治疗可降低U14宫颈癌小鼠血液粘度、改善血流变性质,并且可以提高脾淋巴细胞的增殖活性和对宫颈癌细胞的杀伤力。     

一株中温淀粉酶菌株的分离鉴定及其产酶条件分析

利用固体淀粉筛选培养基,从安阳市郊区面粉厂附近的土壤里分离筛选出1株产淀粉酶的菌株,编号为MF-3-2.经过菌株形态、革兰氏染色、16S rDNA鉴定及系统进化树分析,初步确定其为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis).摇瓶培养后对其酶学性质研究发现,该菌株淀粉酶的最适温度为65℃,最适pH值为6.0,在pH值4.8～6.0范围内仍能残余70％以上的酶活力.该菌株的最适生长温度为40℃,最适生长pH值为6.5.产酶条件优化结果表明:最适碳源为马铃薯淀粉,最适氮源为豆粕粉,最适碳氮比为1∶15,发酵温度30℃,发酵pH值6.0,装液量10％,种龄10h,接种量5％,转速200 r/min,48 h达到产酶高峰.通过发酵产酶条件优化,其淀粉酶活性达到86.8 U/mL,是优化前的35倍.另外,在酸性条件下还具有较好的活性.因此,该菌株的淀粉酶具有潜在的工业应用前景.     

《菌物学报》“2021食用菌遗传育种及生理生化专辑”征稿通知

近年来我国食用菌产业的蓬勃发展极大地促进了食用菌学科建设的进步,广大科研人员从大量生产实践中凝练出很多有意义、有意思的科学问题,通过对这些科学问题的持续不断地研究,食用菌学科在种质资源、遗传育种、栽培生理、营养功能等多个专业研究方向上都积累了丰富的科学知识。     

4种快速PCR检测试剂法医学应用的初步研究

采用快速PCR扩增,探索其法医学应用价值.将AmpFLSTRIdentifiler试剂盒分别与4种不同的快速PCR检测试剂联合构建快速PCR体系,以9947A为模板,采用各自优化的循环参数进行扩增,并将各分型结果与常规方法进行比较,结果表明:联合构建的4种快速PCR体系均可获得与常规方法一致的DNA分型结果,扩增用时最短可减少至22 min.可见应用快速PCR方法进行扩增,可获得与常规方法一致的STR分型,并且显著缩短扩增时间,提高DNA分型速率.