Instrumented Indentation Investigation on the Viscoelastic Properties of Porcine Cartilage

Articular cartilage lubricates the contact surfaces in human joints and provides a shock-absorbing effect which protects the joint under dynamic loading. However, this shock-absorbing effect is gradually reduced as the result of normal wear, tear and aging-related cartilage loss. Thus, with the increasing average human life expectancy, the issue of joint health has attracted significant interest in recent decades. In developing new materials for the repair or regeneration of damaged articular cartilage, it is essential that the difference in the mechanical properties of healthy and damaged cartilages is well-understood. In the present study, the hardness and Young＇s modulus of damaged and healthy porcine articular cartilage samples are evaluated via a quasi-static nanoindentation technique. A dynamic mechanical analysis method is then applied to determine the viscoelastic properties of the two samples. The results presented in this study provide a useful insight into the mechanical properties of articular cartilage at the mesoscale, and therefore fill an important gap in the literature.     

耶氏肺孢子菌与宿主免疫防御相互作用

肺孢子菌肺炎(Pneumocystis pneumonia,PCP)是由酵母样真菌耶氏肺孢子菌(Pneumocystis jirovecii,Pj)引起的肺炎,是免疫缺陷患者重要的致死原因。Pj一般不导致系统性感染,仅在肺部繁殖,引发严重损害肺换气功能的间质性肺炎。Pj通过主要表面糖蛋白(major surface glycoprotein,MSG)的抗原转换,逃避宿主免疫系统清除,而宿主利用dectin-1识别β-(1,3)-D-葡聚糖(beta-1,3-D-glucan,BG)、甘露糖受体识别MSG,启动天然免疫反应,继而CD4+T细胞聚集活化,调控细胞免疫和体液免疫。分泌干扰素γ的细胞毒型CD8+Tc1细胞有助于控制Pj感染,特异性抗体有助于调理加强吞噬细胞清除Pj,而聚集的中性粒细胞和非Tc1CD8+T细胞与肺损伤有关。血浆BG水平可以辅助诊断PCP,而支气管肺泡灌洗液中白介素8的水平与肺损伤及死亡预后有关。     

表面展示表达果胶酯酶的重组酿酒酵母构建及乙醇发酵

【目的】以淀粉为原料的乙醇发酵工艺仍然是当前燃料乙醇的主要生产方式。然而,一些原料中含有的果胶物质不仅降低了乙醇产率,而且会导致醪液粘度增大,从而会进一步影响传质和传热、增加设备负担等。构建能够自主降解果胶质的重组酿酒酵母并应用于燃料乙醇生产是值得探索的领域。【方法】论文将来源于黑曲霉的果胶酯酶基因克隆于α因子信号肽下游并通过酵母α-凝集素C-端蛋白的介导构建了在细胞表面锚定表达果胶酯酶的重组酿酒酵母PE。【结果】重组酵母的果胶酯酶表达水平达到2.6 U/g(菌体湿重),并进一步鉴定了重组果胶酯酶性质。以甘薯粉为原料的同步糖化发酵实验中,重组酵母PE的乙醇浓度和乙醇转化率分别达到95 g/L和88.1%,与出发菌株相比提高了2.2%。更重要的是,表面展示果胶酯酶能够显著降低发酵过程中的发酵液粘度。【结论】通过在工业酿酒酵母表面展示表达果胶酯酶不仅能够提高糖化酶等的作用效果和酿酒酵母的代谢能力,而且能够显著降低乙醇生产过程中发酵液的粘度,将对工业规模乙醇生产在降低设备负担、节约能耗方面具有一定的潜在价值。     

《现代生物医学进展》2019年封面设计说明

此版封面的主体为肿瘤细胞与效应T细胞,并特别突出显示了肿瘤细胞表面所表达的免疫抑制受体PD-L1。众所周知,2018年诺贝尔生理学或医学奖授予了美国科学家詹姆斯·艾利森和日本科学家庶佑,以表彰他们所发现的抑制免疫负调节的癌症疗法——“免疫检查点疗法”,而PD-1/PD-L1通路正是该疗法所针对的一条十分重要的免疫抑制性信号通路。近年来,新兴的肿瘤免疫疗法蓬勃发展,PD-1/PD-L1抑制剂作为其重要代表,一经问世就朝着靶向治疗,精准治疗的方向不断前行,为癌症治疗开创了全新的免疫治疗思路。     

鼻咽癌细胞组织与血液的SERS光谱研究进展

基于表面增强拉曼光谱(SERS)技术对于人体细胞组织与血液的检测和研究,SERS光谱技术能够发现正常组织与病变组织的差异性,为医学临床上实现癌症的早期诊断提供了科学依据。由于鼻咽癌不具有明显的病变特征、病灶的位置难以通过常规医学手段检测。因此利用SERS光谱技术,应用于鼻咽癌细胞组织与血液的研究,可提高鼻咽癌患者的生存率。对鼻咽癌细胞组织与血液SERS光谱分析和诊断的探索研究,有助于SERS光谱技术发展成为一种在生物医学领域中的分析检测手段,在医学临床诊断上具有潜在的应用前景。     

表面增强激光解吸电离飞行时间质谱技术筛查肺癌血清特异性蛋白质及其临床意义

目的:探讨用表面增强激光解吸电离飞行时间质谱(SELDI-TOF-MS)技术筛查肺癌血清特异性蛋白质的临床意义。方法:应用SELDI-TOF-MS对35例正常对照组、43例治疗前肺癌病人的血清样品进行蛋白质指纹图谱测定,用BioMarker Wizard 3．01及BioMarker Parrern System 5．01分析软件对测得的数据进行处理及建立诊断模型。结果:共检测到251个蛋白质峰,筛选出差异蛋白质峰11个,以质荷比(m/z)分别为M2799_26,M3227_41,M5739_70和M8164_30的4个蛋白质峰为依据组合构建分类决策树模型,分出5个终节点。决策树模型的原始判别总准确率为91．0%(71/78),敏感性为88．4%(38/43),特异性为94．3%(33/35);交叉验证总准确率为85．9%(67/78),敏感性为88．4%(38/43),特异性为82．9%(29/35)。结论:SELDI-TOF-MS在肺癌血清特异性蛋白质的筛选及诊断模型的建立有一定的临床意义。     

功能性新型冠状病毒RBD结构域在毕赤酵母表面的展示*

目的:设计并构建新型冠状病毒(SARS-CoV-2)受体结合结构域(receptor binding domain,RBD)在毕赤酵母表面的展示体系,并对表面展示的RBD进行功能性评价,从而为以RBD为靶点的高通量药物筛选平台奠定基础。方法:将四种锚定分子与新冠病毒RBD融合,电转化至毕赤酵母中;通过细胞免疫荧光分析,筛选能够成功展示RBD的锚定系统;进一步分析其与血管紧张素转化酶2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)受体的亲和力,证明展示在细胞表面RBD分子的功能。结果:仅Sed1p锚定分子能够有效呈递RBD至毕赤酵母细胞表面,展示效率约为70%;亲和力分析结果表明,ACE2受体和表面展示RBD的亲和力(K_D = 30.42 nmol/L)与溶液中RBD的亲和力(K_D = 16.00 nmol/L)较为接近。结论:这一体系能够在毕赤酵母表面高效地展示具有生物学功能的RBD,可用于抗新冠病毒RBD药物的高通量筛选和评价。     

不同上肢预负荷对腰部肌肉自愿收缩力量的影响

目的：本研究探索不同上肢预负荷方式和强度对腰部肌肉最大自愿收缩力量的影响。方法：本研究共招募20名被试者,每名被试者以随机的顺序先后参加4组实验。在实验过程中,被试者保持中立正直坐姿,分别在无预负荷、举臂预负荷、手拉预负荷和手握预负荷方式下进行腰部和腹部力量全力共激活,每组预负荷方式的预负荷强度设置为20%和40%最大负荷力量,同时记录双侧腰部多裂肌和竖脊肌的肌电信号。结果：在双侧多裂肌中,举臂和手拉预负荷方式的均方根值（RMS）和积分肌电值（IEMG）均大于无预负荷组（P<0.05）,手握预负荷方式和无预负荷组之间的RMS值和IEMG值无统计学差异（P>0.05）;在双侧竖脊肌中,三种预负荷方式和无预负荷组之间的RMS值和IEMG值均无统计学差异（P>0.05）。在不同预负荷方式比较中,举臂和手拉预负荷方式的RMS值和IEMG值均大于手握预负荷方式（P<0.05）,举臂预负荷的RMS值和IEMG值均大于手拉预负荷方式（P<0.05）。结论：举臂和手拉预负荷方式带来的肌肉预激活均可以有效提高腰部多裂肌的自愿收缩力量,预负荷强度越大,肌肉收缩力量可能也越大,...     

水螅的几种特殊运动形式

水螅属于腔肠动物门、水螅纲,是淡水中常见的无脊椎动物类群之一。因此,在许多中学和大学动物学教学实验中经常使用它,以观察其形态结构和捕食、运动等行为特征。有关水螅采集和室内培养等方面的研究已有许多报导,但对其运动行为所了解的甚少。目前对水螅的运动形式仅...     

反相胶束体系中的酶学研究

反胶束是新的酶学研究体系,酶在反胶束体系中的性质与在水溶液中相比有较大区别.评述了反胶束体系的性质及酶在其中的催化活性及构象变化,讨论了影响酶活性及构象变化的各种因素,并简单介绍了反胶束酶学研究及应用的最新进展.