厌氧铁氧化菌研究进展

厌氧铁氧化菌(AFOM)是微生物学、地质学和环境学领域的重大发现.研究AFOM对于认识铁地质层形成,促进铁、氮、碳等元素的地球生物化学循环,丰富微生物学内容,开发厌氧铁氧化工艺,以及探索原始地球环境和外星生命现象,均有重要意义.本文综述了AFOM的研究进展,介绍了AFOM的存在生境,探讨了AFOM的物种多样性及其营养特性和代谢特性,阐述了AFOM在地质学、微生物学和环境学领域的潜在作用,并展望了AFOM在新物种发掘、代谢机理揭示以及开发应用等方面的研究方向.     

云南翠雀花化学成分的测定

采用粗纤维法、凯氏定氮法、斐林试剂法、索氏浸提法、干灰化法和重量法等多种化学分析方法对云南翠雀花的化学成分进行了分析.结果显示,云南翠雀花含有丰富的维生素、矿质元素以及异亮氨酸、蛋氨酸、赖氨酸等17种氨基酸,其中粗纤维、VB2和蛋氨酸含量尤为丰富,分别为32.83％、3.26 mg·g-1、3.27 mg· g-1.     

Oxidative-damage effect of Fe3O4 nanoparticles on mouse hepatic and brain cells in vivo

To assess the biological safety of Fe3O4 nanoparticles （NPs）, the oxidative-damage effect of these NPs was studied. Twenty-five Kunming mice were exposed to Fe3O4 NPs by intraperitoneai injection daily for 1 week at doses of 0, 10, 20, and 40 mg.kg1. Five Kunming mice were also injected with 40 mg.kg 1 ordinary Fe3O4 particles under the same physiological conditions. Biomarkers of reactive oxygen species （ROS）, glutathione （GSH）, and malondialdehyde （MDA） in the hepatic and brain tissues were detected. Results showed that no significant difference in oxidative damage existed at concentrations lower than 10 mg.kg i for NPs compared with the control group. Fe3O4 NP concentration had obvious dose-effect relationships （P〈 0.05 or P 〈 0.01） with ROS level, GSH content, and MDA content in mouse hepatic and brain tissues at〉20 mg.kg 1 concentrations. To some extent, ordinary Fe3O4 particles with 40mg.kg -1 concentration also affected hepatic and brain tissues in mice. The biological effect was similar to Fe3O4 NPs at 10 mg. kg-1 concentration. Thus, Fe3O4 NPs had significant damage effects on the antioxidant defense system in the hepatic and brain tissues of mice, whereas ordinary Fe3O4 had less influence than Fe3O4 NPs at the same concentration.     

磁纳米颗粒标记脂肪干细胞向软骨分化及体外MRI示踪的实验研究

目的:探讨磁纳米颗粒(magnetic iron oxide particles,MIOP)体外标记脂肪间充质干细胞(ASCs)向软骨分化及MRI示踪的可行性。方法:从小鼠脂肪组织中分离培养、扩增脂肪间充质干细胞(ASCs),流式鉴定细胞表型后,分别采用不同浓度(25μg/mL,50μg/mL)的MIOP标记ASCs并向软骨细胞诱导分化。普鲁士蓝染色和透射电镜(TEM)鉴定细胞内磁纳米铁颗粒分布情况,应用3.0T MRI体外检测标记软骨细胞MRI信号。结果:从脂肪组织中可以分离获得大量高表达CD90、CD105、Sca-1的ASCs,不同浓度(25μg/mL,50μg/mL)的MIOP与ASCs共同孵育24小时后,普鲁士蓝染色发现ASCs随MIOP浓度的增加,蓝染程度逐渐加深且标记的ASCs可以向软骨细胞分化;TEM证实细胞内分布大量的黑色纳米铁颗粒。体外MRI T2序列证实随着MIOP浓度(25μg/mL,50μg/mL)的增加MRI信号值逐渐减低且具有统计学差异(P0.05)。结论:MIOP可以标记ASCs向软骨分化,体外应用MRI可以对其进行示踪。     

西雅图社区花园的用地获取、功能分区和元素组成

社区花园在欧美具有悠久历史,在健康城市建设和促进社区发展方面的功效已经得到证实。目前,已针对社区花园的功能、类型、经营和科普等开展研究,但对土地获取和设计相关的研究较少。西雅图的社区花园历史悠久,并获得政府支持,是美国发展社区花园的城市典范。通过对西雅图23个典型案例进行调研,对用地获取方式、功能类型、分区和元素组成进行分类总结,为设计建造具有中国特色的社区花园提供启示。     

东海北部滨海湿地铁氧化细菌的分布及其对不同氧气穿透深度的响应

【目的】滨海湿地生态系统位于淡水与海水交互地带,含有高浓度Fe²⁺的地下水渗透到沉积物表层形成的湿地径流和周期性潮汐淹水形成的含氧-缺氧界面有利于铁氧化细菌介导的Fe²⁺的生物氧化过程发生。然而,目前缺乏对滨海湿地生态系统中铁氧化细菌类群的全面评估。【方法】以上海崇明西沙湿地公园及浙江舟山市朱家尖岛东沙沙滩两地共5处滨海湿地沉积物为研究对象,分析沉积物的氧气穿透深度等环境参数,并基于16S rRNA基因扩增子测序技术,全面解析不同滨海湿地生态系统中细菌与铁氧化细菌的群落组成与分布特征。【结果】与崇明西沙湿地相比,朱家尖岛东沙沙滩有更深的氧气穿透深度,达到10 mm以上。非度量多尺度分析(non-metric multidimensional scaling, NMDS)统计结果表明,细菌群落结构主要受到区域位置不同导致的环境条件差异的影响,而铁氧化细菌的群落结构则受到采样的区域位置和沉积物氧气穿透深度的共同影响。崇明西沙湿地和朱家尖岛东沙沙滩的优势细菌为蓝细菌门(Cyanobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria);优势铁氧化细菌为嘉利翁氏菌属(Gallionella)、红细菌属(Rhodobacter)、Lepthothrix和Sideroxydans。【结论】通过对崇明西沙湿地和朱家尖岛东沙沙滩沉积物中栖息的铁氧化菌的调查发现,铁氧化细菌的群落组成与湿地沉积物类型导致的氧气穿透深度差异具有密切联系。     

铁科学(Ferrology):充满魅力的新型交叉学科

铁是地球含量最为丰富的元素,为微生物、植物、动物和人类等生命体所必需,对生命维护至关重要;铁离子介导的氧化压力是生命起源的原始动力.铁是血红蛋白、过氧化氢酶和过氧化物酶等众多关键蛋白和酶的活性成分.铁离子是氧化还原体系不可缺少的因子,在新陈代谢、生物催化、呼吸链电子传递、氧气运输、能量维持、免疫调控等方面都发挥重要作用.铁不仅是生命延续的必需元素,也是细胞程序性坏死-铁死亡的必要组分.铁稳态失衡是贫血、血色病、肿瘤、心脑血管疾病、糖尿病等众多疾病发生的关键病因.靶向调控铁离子稳态已成为防治众多重大疾病的有效策略,并有临床新药广泛使用.随着科学与技术的迅猛发展,铁离子对生命与健康的意义远比人类预测的更深远和复杂.近年铁死亡被广泛持续关注,成为全球生命医学十大热点之一.铁死亡和铁代谢的科学研究范式呈现出交叉性、多样化、多领域及集成式发展态势.因此,我们提出“铁科学(Ferrology)”,它是一门以铁元素为生命核心要素的新兴交叉新学科.该学科体系主要探索铁离子驱动生命起源及生命全过程的科学规律,并系统性研究涵盖铁离子从“分子-细胞-个体-群体”多层次到“全生命周期、多维度、跨物种间”个性及...     

光学相干成像技术无创监测Er:YAG激光消融后人牙本质表面变性层

为探讨利用光学相干成像技术(OCT)定量评估Er:YAG激光消融后牙本质表面特征的可行性,以人无龋第三磨牙为试验样品,制备牙本质圆盘,用50μs超短脉宽Er:YAG激光在水喷雾下垂直切削牙本质表面,对照组为金刚砂球钻切削和砂纸抛光组,OCT观察表层性状及测量表层光强改变,组织病理切片分析表层结构;表面切削后使用37％磷...     

肥胖对小鼠十二指肠 DMT1和 FPN1表达的影响

目的：观察肥胖对小鼠十二指肠二价金属离子转运体（divalent metal transporter 1,DMT1）mRNA、膜铁转运蛋白（ferroportin1,FPN1）mRNA及蛋白表达的变化,探讨肥胖影响铁吸收的机制。方法 C57BL／6J小鼠随机分为正常对照组和肥胖模型组,每组6只,通过喂养高脂饲料喂养建立肥胖模型,对照组采用普通饲料饲养,实验干预期14周。建模完成后,采用实时荧光定量PCR方法检测小鼠十二指肠DMT1、FPN1 mRNA 的表达,用Western blot检测小鼠十二指肠FPN1蛋白表达。结果与对照组小鼠相比,肥胖模型组小鼠十二指肠DMT1、FPN1 mRNA表达以及FPN1蛋白表达水平降低,差异具有统计学意义（ P ＜0.05）。结论肥胖会下调机体十二指肠DMT1、FPN1的表达,导致铁吸收不良,为进一步研究肥胖引起铁缺乏机制提供理论和实验依据。