CRISPR/Cas基因编辑技术治疗人类遗传性疾病的临床研究进展

随着人类基因组计划完成,人类遗传信息的解码推动着疾病诊疗迈入基因组学时代。许多医学领域中的“罕见病”和“不治之症”也被逐渐揭开了神秘的面纱,越来越多的疾病被确证为遗传性疾病。2012年,CRISPR/Cas (clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated enzyme)基因编辑技术的发现和应用,是近十年生物医学领域最具革命性的突破之一。该技术具有简便、高效、适用性广泛等特点,不但被广泛应用于基因功能研究,而且也在遗传病的基因治疗临床试验上取得重要进展。针对遗传背景明确的单基因遗传病,CRISPR/Cas可通过对目的 DNA序列进行精准靶向编辑,实现对内源基因序列的改变或者基因功能的重新调控,为治愈部分重大遗传性疾病提供了新的工具和治疗策略。目前,多个基于CRISPR/Cas技术研发的基因药物已经进入临床试验,并取得了令人鼓舞的阶段性成果。本文就目前已公布临床试验的基因编辑药物研究进展进行回顾与展望。     

河豚毒素的起源及其研究进展

河豚毒素(tetrodotoxin,TTX)是一种毒性很强、相对分子质量小的非蛋白毒素,最初从豚科鱼中发现,故被命名为河豚毒素。1985年有人提出了河豚鱼TTX的体外起源因素,认为所有能产生TTX的生物都与其体内能分泌TTX的微生物有着密切联系,但有部分研究人员证实东方在孵化期间能自行产生TTX。TTX为典型的Na 通道阻断剂,中毒者往往肢体麻木、瘫痪、甚至死亡;但另一方面,TTX具有镇痛、镇静、降压等功效,在临床上的应用十分广泛。本文简要介绍TTX的起源、毒性作用机制、毒性控制、临床及药理学上的应用,及其存在的问题和应用前景。     

豆突眼长蝽发育起点温度和有效积温的研究

在恒温条件下 ,观察了不同温度对豆突眼长蝽ChauliopsfallaxScott生长发育的影响 ,用直接最优法和直线回归法分析数据 ,结果表明直接最优法能较好地反应实际情况。卵、1～ 5龄若虫和整个若虫期的发育起点温度分别为 7 98℃ ,7 1 6℃ ,6 5 3℃ ,8 81℃ ,6 75℃ ,8 2 7℃和 7 5 0℃ ,有效积温分别为85 8,60 8,5 2 0 ,71 4,1 0 1 5 ,66 3和 3 5 3 0日·度 ,发育速率最大时的温度分别为 3 4 84℃ ,3 4 48℃ ,3 4 1 6℃ ,3 4 1 2℃ ,3 4 75℃ ,3 5 1 1℃和 3 3 65℃。     

绿盲蝽为害对枣树叶片光合作用及叶绿素荧光特性的影响

【目的】探讨绿盲蝽Apolygus lucorum(Meyer-Dür)为害对枣树叶片光合作用的影响及其机制。【方法】以一年生冬枣Zizyphus jujuba cv.Dongzao和酸枣Ziziphus jujuba var.spinosa树叶片为试材,测定了绿盲蝽为害1,3,5和7 d时枣树叶片光合速率、气体交换、叶绿素荧光参数和叶绿素含量的变化。【结果】绿盲蝽为害3,5和7 d时冬枣叶片的净光合速率(net photosynthesis rate,Pn)较对照分别降低了55.83%,55.42%和59.61%;而酸枣叶片净光合速率仅在5和7 d时较对照分别降低了26.66%和27.34%。冬枣叶片的气孔导度被绿盲蝽为害3,5和7 d时较对照明显降低。冬枣叶片光合速率的下降与气孔导度(stomatal conductance,Gs)和总叶绿素含量的下降呈显著正相关,而酸枣叶片光合速率的下降仅与叶绿素含量显著正相关。绿盲蝽为害后冬枣和酸枣叶片的快速荧光诱导曲线受到显著影响。冬枣叶片的最大光化学效率(maximum photochemical efficiency,Fv/Fm)在绿盲蝽为害不同时间时相对于对照明显降低,而酸枣叶片没有受到明显的影响。绿盲蝽为害不同时间对冬枣和酸枣叶片的光系统Ⅱ放氧复合体(oxygen-evolving complex,OEC)以及光反应活性中心均造成了伤害,但酸枣受到的伤害程度明显低于冬枣。绿盲蝽为害5和7 d后冬枣叶片的光系统Ⅱ的电子传递活性降低,而酸枣叶片光系统Ⅱ的电子传递活性没有受到显著影响。绿盲蝽为害导致冬枣和酸枣叶片的电子传递的量子产额较对照明显降低,酸枣叶片中的降低幅度低于冬枣。【结论】绿盲蝽为害造成枣树叶片净光合速率明显降低,不同品种存在明显差异,冬枣叶片Pn降低程度明显高于酸枣。绿盲蝽为害后枣树叶片净光合速率的下降与叶绿素含量降低呈显著正相关。绿盲蝽为害影响了枣树叶片PSⅡ的结构和功能,导致供体侧的OEC受到伤害,光合作用PSⅡ反应中心失活,PSⅡ反应中心关闭程度增加,电子传递活性受到了抑制,其中酸枣叶片PSⅡ受到的影响明显低于冬枣叶片。     

牛精原干细胞体外分化潜能的分析

家畜精原干细胞操作的核心技术是精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)的长期培养。至今家畜精原干细胞的长期培养方法还没有完善。其中的一个原因是缺乏简便有效的家畜精原干细胞生物活性鉴定手段。该研究的目的是建立一种牛精原干细胞生理潜能的体外分析方法,用于体外培养的牛精原干细胞的生物活性鉴定。首先培养牛精原干细胞,进而用干细胞因子(stem cell factor,SCF)对体外长期培养的牛精原干细胞进行诱导分化。在诱导分化过程中对细胞进行显微观察,并且用免疫荧光染色法鉴定分化的细胞。观察结果显示,经过诱导培养8 d后,牛精原干细胞形态发生了明显改变;细胞的运动行为显示出精母细胞特有的特征。免疫荧光染色结果显示,分化的细胞表达精母细胞的标记基因Scp3。上述结果例证了体外培养的牛精原干细胞具有分化为精母细胞的潜能。该研究建立了牛SSCs体外诱导分化的分析方法,用于鉴定体外培养的牛SSCs的生理潜能。但是体外诱导培养条件不能满足牛SSCs减数分裂的全部要求,导致出现一些不完全符合精母细胞特征的现象。诱导分化培养液尚需改进。     

生防放线菌Ahn75的荧光标记及其在水稻中的定殖

【背景】目前gfp标记基因已成为研究靶标微生物与宿主之间互作的一种重要工具。利用gfp基因标记生防菌株,可以对生防菌株的生存及定殖能力进行有效追踪。【目的】对生防放线菌Ahn75进行荧光标记,探讨其在水稻中的定殖规律,为研究Ahn75的稻瘟病防治机制奠定基础。【方法】首先通过电激转化将含绿色荧光标记基因(gfp)的质粒pIJ8655导入大肠杆菌ET12567中,然后采用接合转移的方法将gfp整合到Ahn75基因组上;通过平板对峙试验检验Ahn75-GFP在标记绿色荧光后对稻瘟病病原菌的抑菌活性;采用喷施孢子液的方式将带荧光标记的Ahn75-GFP定殖水稻,并利用荧光显微镜观察生防菌在水稻中的定殖情况;对定殖水稻中的内生菌进行重分离,探究菌株在水稻组织中的分布规律。【结果】PCR扩增和荧光观察表明,绿色荧光标记基因成功整合到生防放线菌Ahn75中。通过平板对峙试验,发现Ahn75-GFP对稻瘟病病原菌抑菌活性与原始菌株没有显著差别。在荧光显微镜下,可以观察到Ahn75-GFP能稳定定殖于水稻的根、茎、叶等组织中,而水稻内生菌重分离试验表明该菌株在茎中的定殖力最强。【结论】获得一株绿色荧光标记生防菌株Ahn75-GFP,结果显示该菌株定殖水稻效果良好,这对于研究Ahn75的稻瘟病防治具有重要意义。     

葛藤天敌紫茎甲幼虫空间分布研究

本文研究了葛藤天敌紫茎甲Sagrafemorata Lichtenstein的空间水平分布和垂直分布,结果表明:(1)紫茎甲幼虫在水平呈聚集分布,基本成分是个体群,且具聚集度对密度的依赖性,幼虫田间理论抽样公式N=(3.3401/M+0.5147)/D2;(2)紫茎甲幼虫垂直分布符合负二项分布和核心分布.     

葛藤节肢动物类群结构动态

本文利用群落结构的有关指数(物种数S、丰富度指数R、多样性指数H、H'、D和DMc、均匀性指数J'、优势度指数d和优势集中性指数C)分析了葛藤节肢动物类群结构变化动态.结果表明,葛藤节肢动物类群丰富度和多样性一年中出现两个高峰,一个在五月下旬,一个在十一月上中旬,在第一个峰期,S,R,D,H',H和DMc的值依次为38.00,6.0205,0.9056,4.0205,3.8560和0.7207,在第二个峰期,上述指数依次为34.00,6.6661,0.9245,4.2124,3.6779和0.7808;均匀性在一至四月变化较剧烈,最大值0.8899出现在1月中旬,最小值0.5765出现在二月下旬,其它时间较为平稳;优势集中性和优势度指数的变化趋势一致,其高峰值出现在二月下旬至三月上旬.分析表明,多样性和优势集中性变化趋势往往相反,即物种越丰富,多样性越大,相应的优势集中性就越小,反之就大;均匀性与多样性关系密切,即群落多样性较高时均匀度变化较为平稳,反之,就剧烈.     

农药亚致死剂量对小菜蛾及优姬蜂种群动力学的影响(英文)

本研究通过用农药农蒙特(25×10~(-6))和氯氰菊酯(20×10~(-6))处理,采用生命表技术和控制效应来评判农药亚致死剂量对田间小菜蛾和优姬蜂种群动力学的影响。结果表明,农蒙特和氯氰菊酯对优姬蜂种群的控制效应大于对小菜蛾种群的控制效应,寄生在农蒙特处理的小菜蛾幼虫体内的优姬蜂幼虫的死亡率显著地高于氯氰菊酯处理的和对照的,表现出农蒙特对寄生蜂影响的深远性。     

小剂量洋地黄对急性心肌梗死PCI术后合并心力衰竭患者心率变异性的影响

目的:探讨早期应用小剂量洋地黄类药物对急性心肌梗死(Acute myocardial infarction,AMI)行经皮冠状动脉介入治疗(Percutaneous coronary intervention,PCI)术后合并心力衰竭患者心率变异性(Heart rate variability,HRV)的影响。方法:入选32例在发病24小时内接受PCI治疗且合并心力衰竭的AMI患者,再灌注后随机分为洋地黄组(西地兰0.2 mg,n=17)和对照组(生理盐水20 m L,n=15)。在用药前、用药后30分钟、用药后3小时、用药后6小时、用药后12小时、用药后24小时进行5分钟HRV分析。结果:1洋地黄组的心率在用药6小时后显著小于对照组(P0.05);2洋地黄组SDNN在用药后3小时-6小时显著大于对照组(P0.05),两组RMSSD比较无显著统计学差别(P0.05);3洋地黄组LFnorm在用药后3小时-6小时显著大于对照组(P0.05);用药3小时后,洋地黄组HFnorm显著大于对照组(P0.05),LF/HF显著小于对照组(P0.05)。结论:小剂量洋地黄可以显著降低AMI PCI术后合并心力衰竭患者的心率、逆转迷走神经与交感神经活性的失衡状态,改善HRV。