目的:肝内胆管结石病的血清代谢组学研究尚未开展,本研究旨在采用超高效液相色谱-质谱联用法(UPLC-MS/MS)对肝内胆管结石病患者和健康人群进行血清代谢组学分析,研究肝内胆管结石病的血清代谢物特征,将肝内胆管结石病患者和健康人群很好的Tamoxifen生产商区分开来,并确定肝内胆管结石病的潜在生物标志物。方法:采集30例肝内胆管结石病患者和20例健康体检者的血清样品,对样品进行预处理,利用超高效液相色谱-质谱联用仪进行色谱分离、质谱检测、数据采集,将数据导入Compound Discoverer 3.1软件中进行谱图处理及数据库搜索,获得代谢物的定性、定量结果,再对数据进行质控,确保数据结果的准确性、可靠性。接着对代谢物进Technological mediation行多元统计学分析,如主成分分析(PCA)、偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA),结合KEGG数据库、HMDB数据库、LIPID Maps数据库,鉴定出不同的代谢物,并进行层次聚类分析以阐明不同的代谢物之间的联系。在此基础上,利用代谢通路富集分析筛选出与肝内胆管结石病密切相关的代谢通路途径。最后对获得的代谢物进行受试者工作特征(ROC)曲线分析,寻找出肝内胆管结石病的潜在生物标志物。结果:30例肝内胆管结石病患者和20例健康体检者经血清代谢组学分析方法得到了很好的区分。与健康对照组相比,肝内胆管结石病组中共鉴定到277种差异代谢物,这些代谢物主要是氨基酸类、脂质类和类脂质分子。代谢通路富集分析发现这些差异代谢物主要与类固醇激素的生物合成途径有关。在所有差异代谢物中,有75种差异代谢物在肝内胆管结石病血清组中的表达水平显著升高,有60种差异代谢物的受试者工作特征曲线下面积(AUC)超过0.70,其中有4种差selleck产品异代谢物的AUC值超过0.90,分别是18-β-Glycyrrhetinic acid,FMH,Rifampicin和PC(4:0/16:2)。结论:本研究应用代谢组学方法揭示了肝内胆管结石病的血清代谢组学特征,鉴定出肝内胆管结石病的血清差异代谢物,并进一步寻找了潜在生物标志物。18-β-Glycyrrhetinic acid,FMH,Rifampicin和PC(4:0/16:2)可能为肝内胆管结石病的诊断及治疗提供新的研究思路。
五味子联苯环辛烯类木脂素生物合成相关酶基因发掘、克隆及功能研究
中药五味子是五味子(Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.)的干燥成熟果实,因其具有酸、苦、甘、辛、咸五味而得名。现代药理学研究证明,联苯环辛烯类木脂素,具有联苯键和环辛二烯环,是五味子的主要活性成分,具有保肝、抗氧化、抗炎、抗肿瘤、抗病毒等良好活性,临床需求量大。但是五味子植物生长周期长,有效成分含量低,提取分离纯化步骤繁琐,野生资源越来越少且人工栽培起步较晚,所以亟需开发新的资源供给模式。近些年来,由于中药资源的可持续利用一直是个热门话题,植物天然产物合成生物学应运而生,越来越多的中药活性成分已经通过合成生物学策略实现了新的供给模式。综上所述,基于联苯环辛烯类木脂素结构独特和活性显著的特点,引起了团队对此类化合物生物合成途径解析的极大兴趣。2007年,日本京都大学的学者Shiro Suzuki和Toshiaki Umezawa对各种结构类型木脂素类化合物的生物合成途径进行了总结和推测,其中对联苯环辛烯类木脂素生物合成途径的推测是:前体物质松柏醇被催化生成异丁香酚,接下来异丁香酚发生二聚化反应生成渥路可脂素,渥路可脂素接着发生开环反应生成二氢愈创木脂酸,最后二氢愈创木脂酸经分子内芳基偶联反应形成联苯键产生联苯环辛烯类木脂素戈米辛A。有学者从矮牵牛(Petunia×hybrida)中分离出两个酶PhCFAT和PhIGS1,前者能够催化松柏醇生成乙酸松柏酯,后者能够催化乙酸松柏酯生成异丁香酚。因此,松柏醇酰基转移酶(coniferyl alcohol acyltransferase,CFAT)和异丁香酚合酶(isoeugenol synthase,IGS)作为继松柏醇之后的前两个限速酶,它们对于联苯环辛烯类木脂素的积累以及生物合成途径的解析至关重要。为了鉴定五味子中编码CFAT和IGS的基因,本研究基于不同发育时期五味子果实的转录组数据库进行了基因家族的鉴定和生物信息学分析,不仅对五味子基因家族的功能进化有了系统的认识,还筛选得到了关键候选基因,并通过体外酶促反应和底物饲喂的方式从五味子中鉴定到两个具有催化活性的酶ScCFAT和ScIGS1。现将主要研究内容及结果叙述如下:1.首先为了明确五味子中是否存在编码CFAT和IGS的基因,本研究使用气质联用仪对五味子果实乙酸乙酯PS-341说明书提取物和异丁香酚标准品溶液进行了检测,通过比对发现五味子果实中富含大量顺、反式异丁香酚混合物,以反式异丁香酚为主。因此,可以明确五味子中存在编码CFAT和IGS的基因,另一方面也进一步证实了联苯环辛烯类木脂素生物合成途径的可靠性。2.为了对五味子BAHD酰基转移酶家族有系统的了解并发掘编码CFAT的候选基因,本论文基于五味子果实转录组数据库对BAHD酰基转移酶家族成员进行了系统的鉴定和生物信息学分析。一共鉴定出37条ScBAHD氨基酸序列,与其它物种中共计75条BAHD酰基转移酶序列共同构建了系统发育树。结果显示,所有BAHD酰基转移酶划分为五大分支,除了第Ⅳ分支之外,37条ScBAHD在其它分支中均有分布。其中,ScBAHD1、ScBAHD3和ScBAHD7分布在第Ⅲ分支中,与PhCFAT的亲缘关系最近。表达模式分析表明,只有ScBAHD1表达水平的变化符合联苯环辛烯类木脂素在五味子不同发育时期果实中的积累模式,因此被选为候选基因用于后续研究。3.为了验证ScBAHD1是否具有松柏醇酰基转移酶的催化活性,本研究通过同源重组技术将其开放阅读框(openreadingframe,ORF)连接在原核表达载体上,以PhCFAT作为阳性对照,通过体外酶促反应发现ScBAHD1能够催化松柏醇和乙酰辅酶A产生与阳性对照组相同的产物乙酸松柏酯,所以将其命名为ScCFAT。此外,对ScCFAT进行底物多样性研究发现它只对醇羟基具有乙酰化活性,对酚羟基尚未检测到催化活性。ScCFAT的亚细胞定位分析结果表明其主要定位于烟草叶片的细胞质中。同源建模所得ScCFAT的三维晶体结构符合BAHD酰基转移酶家族成员三维结构的基本特征。最后,通过丙氨酸筛查的方式明确了 His158是ScCFAT的关键残基,突变之后会导致其完全失去催化活性。4.为了对五味子PIP还原酶家族有系统的了解并发掘编码IGS的候选基因,本研究基于五味子果实转Medical ontologies录组数据库对PIP还原酶家族成员进行了系统的鉴定和生物信息学分析。一共鉴定出9条ScPIP氨基酸序列,与其它物种中的32条PIP还原酶序列共同构建了系统发育树。结果显示,所有PIP还原酶一共划分为四大分支,9条ScPIP散布在四个分支中。其中,ScPIP1处于第Ⅳ分支中,与PhIGS1的亲缘关系最近。ScPIP2和ScPIP4位于第Ⅲ分支中,该分支中包含一些丁香酚合酶(eugenol synthase,EGS)成员。实时荧光定量 PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)检测结果表明,ScPIP1和ScPIP2表达水平的变化趋势与ScCFAT的表达模式基本一致,ScPIP4却一直呈现出较低的表达水平。最终,本研究选择对ScPIP1、ScPIP2和ScPIP4这三条基因进行克隆及功能研究。5.为了验证ScPIP1、ScPIP2和ScPIP4是否具有异丁香酚合酶或者丁香酚合酶的催化活性,本研究将它们的ORF序列连接在原核表达载体上,将松柏醇饲喂孵育重组质粒的大肠杆菌,利用大肠杆菌内源性酰基转移酶乙酰化松柏醇生成乙酸松柏酯作为底物。检测发现,ScPIP1组和阳性对照PhIGS1组的大肠杆菌在培养基中释放出了异丁香酚,但是ScPIP2、ScPIP4以及空载体组既没有产生异丁香酚,也没有产生丁香酚,所以将ScPIP1命名为ScIGS1。亚细胞定位分析结果显示,ScIGS1主要定位于烟草叶片的细胞质及细胞核内。同源建模所得ScIGS1的三维晶体结构符合PIP还原酶家族成员三维结构的基本特征。通过定点突变实验发现,110位和113位氨基酸都会影响ScIGS1催化产物的组成及比例,His113突变为Tyr不会改变产物组成,Lys157突变为Ala会导致ScIGS1完全失去催化活性。最后,对ScIGS1及其5个突变体的酶转换数(kcat)进行预测发现5个突变体的kcat值均小于ScIGS1的kcat值,表明突变之后酶的催化活性降低。综上所述,本研究首次基于前人对联苯环辛烯类木脂素生物合成途径的推测开展了一系列基因家族鉴定和生物信息学分析,从五味子中克隆得到联苯环辛烯类木脂素生物合成途径上编码CFAT和IGS的cDNA全长基因,并且进行了功能验证,是联苯环辛烯类木脂素生物合成途径解析的开拓性进展。此外,这两个基因将有利于后续通过共表达分析结合基因家族分析发掘出更多www.selleck.cn/products/r-gne-140可能参与下游催化反应的候选基因,旨在早日完全解析联苯环辛烯类木脂素的生物合成途径,从而实现利用微生物细胞工厂异源生产联苯环辛烯类木脂素以及通过分子选育开发优质新品种的目标。
利用小分子探针标记揭示核苷转体蛋白在细胞膜上的组装
人类平衡型核苷转运体(hENT1)是人类细胞中最丰富和分布最广泛的质膜核苷转运体,负责介导大量的核苷和核苷类似物在细胞内外之间的转运。随着核苷类似物药物在癌症治疗过程中所占比重的增大,hENT1在许多疾病的治疗中都Vorinostat体内具有极大的应用潜力。研究hENT1的表达与功能对此类药物疗效的影响就显得尤为重要。然而传统的成像和标记方法并不能在单分子水平上研究hENT1在细胞膜上的定位、组装以及功能特性。为更直观、高清地准确观察hENT1在细胞膜上的定位和组装,我们制备了更有利于高质量超分辨荧光成像的化学小分子荧光探针,利用直接随机光学重构显微镜(d STORM)获得了hENT1的纳米级分辨率的高清成像,对多种细胞表面和不同处理条件下的hENT1的组装形态进行了系统探究,取得主要研究结果如下:1.我们制备了针对hENT1的具有特异性识别能力的抑制剂型化学小分子荧光探针SAENTA-probe。通过抗体和小分子双色标记以及地拉卓取代实验,我们验证了该合成探针的标记特异性;通过和hENT1传统抗体探针标记获得的d STORM成像对比,我们发现所合成小分子探针因其极小体积和单一结合位点,能够获得更高的标记密度(970±130个点/μm~2)和标记准确度(17.94±7.49 nm),这有利于hENT1膜组装形态的高质量准确成像观察。2.基于小分子标记的d STORM揭示hENT1的组装细节。通过对比观察MDA-MB-231细胞的顶端膜和基底膜上的hENT1分布,我们发现虽然不同表面hENT1都倾向于成簇分布,但在顶端膜上hENT1点密度和簇面积比基底膜分别高23.75%和25.86%,且成簇性更强。我们推测,暴露在培养体系中的细胞顶端膜上hENT1更多地负责了核苷转运工作,更大更紧实的hENT1蛋白簇很可能是其功能蛋白区,更有利于其转运能力地高效实现。我们进一步通过对比糖基化链、脂筏和上皮黏附因子(Ep CAM)对hENT1组装形态的影响差异,揭示不同表面hENT1组装潜在机制的差异,发现糖基化链和脂筏与顶端膜hENT1的组装关系更密切,而Ep CAM与基底膜hENT1的关系更紧密。3.揭示与细胞功能状态相关的hENT1的特异性分布规律。通过对比观察正常细胞和癌细胞上hENT1的分布细节,我们发现由于癌细胞的核苷需求差异,除了在细胞表面的分布含量差异,在hENT1在组装细节上也存在显著差异;值得注意的是,即使同一组织来源的癌细胞,处于不同进展时期,其表面hENT1的分布变化规律也是不同的。我们进一步观察了细胞正常生理状态改变时,hENT1的分布变化情况,发现环境饥饿(无糖无血清)和药物饥饿(C2神经酰胺,C2-Cer)下细胞膜hENT1的分布分别降低了60.72%和72.98%,我们推测当细胞停止分裂或细胞活性受到伤害时,对遗传物质的合成需求降低,会减缓对核苷物质的转运,从而细胞表面hENT1分布含量和成簇趋势都发生了减少,这再次表明,hENT1的分布形态和其功能是有对应关系的,并且不同生理、病理状态下的hENT1Erdafitinib溶解度特异性组装可以作为揭示其细胞状态的潜在信息。4.揭示hENT1组装形态与药物作用效力的潜在关系。基于hENT1可以作为核苷类似物药物的转体,调节药物的吸收,最终影响药物的药效,我们进一步探究了hENT1的组装变化与核苷类药物药效之间的潜在对应关系。我们分别对比了吉西他滨(Gemplasmid biology)和5-氟尿嘧啶(5-FU)对MDA-MB-231和MCF-7细胞的影响,发现受Gem作用更强烈的MDA-MB-231上hENT下降了66%,下降得更加明显;而受5-FU作用更强烈的MCF-7细胞,其表面hENT1升高了151%,且成簇分布现象却随着5-FU作用增强而增加。参照不同药物对不同细胞的作用特点,我们针对两种细胞给出了相应的联合用药的方案,结果表明Gem+C2-Cer组合对MDA-MB-231效果更好,相较于Gem单一用药下降了69%,而5-FU和Gem对MCF-7先后孵育效果更好,相较于Gem单一用药下降了34%。我们首次利用了小分子标记的d STORM成像技术对hENT1的组装形态进行研究,并揭示了hENT1在不同膜表面的一系列组装细节。我们观察到了hENT1的组装形态与细胞生存生活状态的关系,并将这种规律利用到对药效的观察中,根据hENT1组装形态的变化,我们分别得出了针对两种细胞的联合用药方式,这对未来此类药物治疗癌症有启示作用。
东海部分鳗鲡目鱼类DNA条形码构建及艾氏蛇鳗基因组特征分析
鳗鲡目(Anguilliformes)在分类学上隶属于硬骨鱼纲(Osteichthyes)、辐鳍亚纲(Actinopterygii)、鳗鲡总目(Anguillomorpha),该类群的鱼类繁多、形态多样,除地球两极和近两极寒冷海域,在大西洋、印度洋、太平洋等均有分布,有一些种类可以进入淡水。本研究以东海部分鳗鲡目鱼类为研究对象,采用传统形态学方法对9种鳗鲡目鱼类的形态特征进行描述和测量,并使用DNA条形码技术对该类群鱼类进行了比较和分析鉴定,计算属内种间、科内属间和目内科间的平均遗传距离,探讨了这些鱼类间的系统发育关系。在此基础上,基于Illumina双末端测序平台,采用小片段文库的低深度测序技术,获得了东海蛇鳗科代表性物种之一——艾氏蛇鳗(Ophichthus evermanni)基因组Survey信息并分析该鱼类基因组微卫星的组成和分布,通过组装的方法得到该鱼类线粒体基因组的全序列。对其结构和特征进行了分析,研究结果为今后制定该物种的全基因组De novo测序策略提供了有效依据,也为鳗鲡目鱼类的分类鉴定和起源演化研究提供了分子证据,对今后进一步开展该类群渔业资源的保护和开发利用提供参考资料。具体研究内容如下:1、东海部分鳗鲡目鱼类的形态特征和DNA条形码研究本研究采集了分布于中国东海的前肛鳗(Dysomma anguillaris)、短尾蛇鳗(Ophichthus brevicaudatus)、艾氏蛇鳗(Ophichthus evermanni)、海鳗(Muraenesox cinereus)、黑尾吻鳗(Rhynchoconger ectenurus)、微鳍新鳗(Neenchelysparvipectoralis)、大头蚓鳗(Moringua macrocephalus)、梅氏美体鳗(Ariosoma meeki)和星康吉鳗(Conger myriaster)9种鳗鲡目鱼类,采用传统形态学方法,对鳗鲡目鱼类的14个形态学指标进行测量并对其主要形态特征进行描述。采用PCR技术扩增了线粒体COI基因片段序列,结合GenBank数据库中下载的5种鳗鲡目鱼类同源序列,分析比较了序列组成和差异,并以光海鳝(Muraena argus)和细点海鳝(Muraena augusti)为外群,基于最大似然法构建了鳗鲡目中6科1 1属14种鱼类的系统发育树,探讨了该类群鱼类的系统进化关系。结果显示:72条序列共检测到43种单倍型,4种碱基含量分别为27.4%(T)、28.2%(C)、25.8%(A)、18.6%(G),平均 A+T 含量(53.2%)高于 G+C 含量(46.8%),表现出明显的碱基组成偏好性。基于K2P(Kimura2-parameter)模型计算得出不同种间的平均遗传距离为0.2188,不同属间的平均遗传距离为0.2250,不同科间的平均遗传距离为0.2327,分类阶元越高,遗传距离越大。系统进化树显示蛇鳗科物种都能够形成独立的分支,并得到有效的区分,而其他类群存在混杂现象。以上结果表明,由于鳗鲡目鱼类种类多且分布广,线粒体COI基因只适用于较低分类阶元(如科内属间、属内种间)间的物种鉴定,该类群鱼类系统发育关系还有待于结合多种DNA条形码进行深入探讨。2、艾氏蛇鳗全基因组Survey及遗传特征分析艾氏蛇鳗(Ophichthus evermanni)是分布于我国东海、南海以及日本南部近岸海域的一种蛇鳗科代表性鱼类,常栖息于沿岸浅水泥底质海区。本研究首次基于Illumina测序平台对艾氏蛇鳗进行基因组调研分析,利用De novo组装和K-mer分析获得了大小约1.97Gb的艾氏蛇鳗基因组草图,该鱼类基因组杂合度为0.70%、重复序列比例为43.30%,没有明Respiratory co-detection infections显的核苷酸偏倚现象。从艾氏蛇鳗基因组中预测到9,016个编码基因,其中GO分析鉴定到3,587个Unigenes,KOG分析获得4,375个Unigenes。使用MISA软件从艾氏蛇鳗基因组中鉴定出2,812,813个微卫星位点,出现频率为23.32%。其中,最丰富的微卫星重复类型是二核苷酸重复基元,占总重复类型的49.19%。使用NOVOPlasty软件组装得到长度为17,759bp的艾氏蛇鳗线粒体基因组全序列是由12个蛋白质编码基因串联而成的序列构建而成的。贝叶斯(Bayesian Inference,BI)系统进化树,拓扑结构显示蛇鳗科鱼类物种间存在复杂的亲缘关系,表明该家族具有多系起源。3、艾氏蛇鳗线粒体基因组全序列结构及系统发育分析蛇鳗科(Ophichthidae)鱼类是广泛分布于热带、亚热带近岸海域形似蛇状的底层鱼类,喜穴居于泥沙底质或珊瑚礁中。作为鳗鲡目中种类分化最多的一个科,目前对该类群鱼类的分子遗传学研究十分有限。本研究采用高通量测序技术获得了艾氏蛇鳗线粒体基因组的全序列CP-456773抑制剂,对其结构和特征进行了分析。结果表明,艾氏蛇鳗线粒体基因组全长 17,759 bp,碱基组成分别为A(31.27%)、G(16.19%)、(C(26.22%)和T(26.32%),其中A+T含量(57.59%)大于selleckchem GDC-0068G+C含量(42.41%),呈现出明显的AT偏好性。与大多数硬骨鱼类不同,艾氏蛇鳗线粒体基因组中发生了基因重排现象,ND6基因和tRNA-Glu移到了 tRNA-Thr和tRNA-Pro之间,且ND6基因上游还存在另一个高度同源的 D-loop 区。tRNA-Gln(Q)、tRNA-Ala(A)、tRNA-Asn(N)、tRNACys(C)、tRNA-Tyr(Y)、tRNA-SerUCA(S1)、tRNAGlu(E)和 tRNA-Pro(P)和 ND6 9 个基因位于轻链,其余基因均位于重链。除tRNA-Ser(AGC)外,其余21个tRNA均为典型的三叶草二级结构。分别采用邻接法和最大似然法,基于12个蛋白编码基因(ND6基因除外)构建了蛇鳗科鱼类系统发育关系树。结果显示艾氏蛇鳗与短尾蛇鳗(Ophichthus brevicaudatus)和食蟹豆齿蛇鳗(Pisodonophis cancrivorus)亲缘关系较近,蛇鳗属是蛇鳗科中较晚分化出的类群。
复发性抑郁与双相抑郁障碍患者临床特点及伴随特征的对照分析
目的 比较复发性抑郁、双相抑郁障碍患者的临床特点与临床Crizotinib浓度伴随特征的差异。方法 采用简明国际神经精神访谈中文版(MINI)进行访谈,选取于2020年4月~2020年11月的15~65岁住院患者,其中复发性抑郁94例,双相抑郁障碍97例,采用汉密尔顿抑郁量表(HAMD)、汉密尔顿焦虑量表(MAMA)、32项轻躁狂症状清单(HCL-32)及人格障碍的结构化临床访谈(SCID-II)中边缘性人格障碍的诊断条目评定患者的临床症状。计数资料采用x~2检验和Fisher确切概率法,计量资料采用t检验,对于非正态分布的资料采用非参数检验。结果 双相抑郁障碍首次为抑郁发作者占69.07%,发病年龄为21.64±10.42岁,显著早于复发性抑郁障碍的38.79±14.47岁(P<0.05),其中双相Ⅱ型患者发病年龄17.89±7.78岁显著早于双相I型患者的26.35±11.44岁(P<0.001);复发性抑郁障碍HAMD总分2Bemcentinib价格3.79±4.44,显著高于双相抑郁障碍患者的22.45±4.61分(P<0.05),焦虑/躯体化和睡眠障碍因子分显著高于双相抑郁障碍(P<0.05)。双相抑郁障碍伴有混合特征(30.93%)、非典型特征(17.5cryptococcal infection3%)、精神病性特征(23.71%)的比例显著高于复发性抑郁障碍(1.06%、0.00%、8.51%,P<0.05);伴有自伤行为(47.42%)、自杀行为(43.30%)、边缘性人格障碍(43.30%)的比例显著高于复发性抑郁障碍(8.51%、22.34%、11.70%,P<0.05)。结论 双相抑郁障碍具有发病年龄早,更多的伴有混合特征、非典型特征、精神病性、边缘性人格特征,自杀自伤突出;复发性抑郁障碍伴忧郁特征明显,抑郁严重程度偏重,焦虑/躯体化、睡眠障碍症状明显。
2020—2021年我国部分地区猪流行性腹泻病毒S1、M和ORF3基因遗传进化分析
为了解2020—2021年我国部分地区猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)毒株变异及遗传进化情况,试验从多个地区的51家猪场采集340份疑似感染PEDV的猪小肠组织、粪便和肛拭子,提取病毒核酸后采用RT-PCR方法扩增S1、M和ORF3基因并测序,与GenBank中PEDV参考毒株进行比对分析,利用生物信息学软件构建遗传进化树,分析核苷酸序列同源性及氨基酸序列。结果表明:共获得57份PEDV阳性样品,来源于14家猪场,猪场阳性率为27.5%,并对从阳性猪场获得的14株毒株进行命名。与经典毒株CV77Empagliflozin作用7相比,14株PEDV毒株的S1、M和ORF3基因均出现不同程度的氨基酸突变。在14株毒株的S1基因中,Heyuan2021-7毒株位于G1-2分支,其余13株位于G2分支,14株毒株与参考毒株GD-A核苷酸序列的相似性较高,为89.3%~99.9%,存在多处氨基酸的缺失和插入。在M基因中,1Etoposide MW4株毒株位于G2分支且与参考毒株FR-001核苷酸序列的相似性为98.1%~99.7%,只存在氨基酸突变。在ORF3基因中,FC2021-1、GDzq2020biomarker conversion-12、GDmm2021-1和GDjm-DG-2021-12毒株位于G1-2分支,其余10株位于G2分支,14株毒株与参考毒株VN-JFP1013核苷酸序列的相似性为95.4%~99.3%,同源性较高,只存在氨基酸突变。说明2020—2021年我国部分地区流行的PEDV毒株有G1型和G2型毒株,其S1基因较M和ORF3基因突变程度更大,PEDV的流行情况相对复杂。
Tnfrsf11a-NF-κB通过活化破骨细胞调控斑马鱼侧线管道形成
侧线系统是鱼类和两栖类动物特有的一类机械感觉器官,参与检测周围水流以及生物的运动、速度和方向。因此,它涉及平衡、趋流性、摄食、避敌和交流等诸多行为。侧线系统包括机械感受器神经丘和它们的传入神经元。侧线管道的结构例如管道的宽度、分支程度决定了管道内神经丘感知水体信息的能力。鱼类的不同物种侧线管道的形态是不一样的,在具备种属特异性的同时,还随生活环境及生活习性的变化而改变,具有环境适应性。目前人们已经了解了侧线管道的形成过程,但是对于具体的调控机制尚不完全清楚。鱼类侧线管道是通过骨重建从管道神经丘下方的骨或鳞片发展出来的,在管壁和管顶都能检测到破骨细胞和成骨细胞的活动,说明破骨细胞和成骨细胞可以参与侧线管道的形成。其中破骨细胞来源于造血干细胞的单核/巨噬细胞,是骨吸收细胞。由tnfrsf11a基因编码的RANK(NF-κB受体活化因子)是肿瘤坏死因子超家族受体的成员,在骨重建中发挥重要作用。当RANK与其配体(RANKL)结合时,NF-κB信号被激活,开启下游靶基因的转录,诱导单核/巨噬细胞分化为破骨细胞。而OPG(骨保护素)由tnfrsf11b基因编码,可以竞争性抑制RANKL与RANK结合,从而抑制前体破骨细胞分化。鉴于NF-κB信号对破骨细胞和骨重建的作用,本文探究了NF-κB信号是否影响鱼类侧线管道的发育。我们首先分析了NF-κB信号与侧线管道是否有联系。结果表明,NF-κB信号会在斑马鱼的躯干上表达,而侧线管道在NF-κB信号表达之后才出现,并且与NF-κB信号共定位。之后对破骨细胞的定位进一步说明了NF-κB信号可能是影响侧线管道发育的因素。我们通过CRISPR/Cas9基因敲除技术构建了tnfrsf11a突变体斑马鱼,并测序检测了碱基的缺失情况和qPCR检测了mRNA的稳定情况。在DNA水平上,tnfrsf11a基因突变后插入了37个碱基,预测突变蛋白翻译提前终止。并且突GDC-0068浓度变后tnfrsf11a mRNA表达量显著下降,表明tnfrsf11a突变体斑马鱼构建成功。我们发现在tnfrsf11a突变体斑马鱼中,位于躯干侧线管道附近的NF-κB信号表达减少,NF-κB的靶基因都显示下调。之后对突变体侧线鳞的破骨细胞进行分析,结果显示破骨细胞的数量和活性都显著降低的。与此同时,侧线管道的长度和直径都减小,管道神经丘内毛细胞数量减少。这些数据都向我们证明了tnfrsf11a在斑马鱼侧线管道的发育中发挥了一定的作用,这是通过影响NF-κB信号和破STM2457临床试验骨细胞来实现的。tnfrsf11a的缺失会导致NF-κB信号通路的活性明显减弱,因此破骨细胞分化减少,导致影响最终侧线管道的发育。此外,斑马鱼tnfsf11a突变体显示出严重的脊柱弯曲。我们推测RANK和NF-κB的异常可能是导致脊柱异常和侧线畸形的共同原因。同样地,我们也构建了tnfrsf11b突变体斑马鱼。在DNA水平上,通过测序得知tnfrsf11b基因突变后插入了36个碱基,同时缺失了1个碱基,预测突变蛋白翻译也会提前终止。突变后tGenetic mapnfrsf11b mRNA表达量是显著下降的,表明tnfrsf11b突变体斑马鱼构建成功。但是对NF-κB信号进行分析,观察到突变体斑马鱼的NF-κB信号没有明显变化。之后分析突变体侧线鳞的破骨细胞,发现破骨细胞的活性也没有受到影响,侧线管道的表型和管道神经丘内毛细胞没有显著变化。因此,tnfrsf11b的突变不影响斑马鱼侧线管道的发育。我们推测tnfrsf11b对破骨细胞的作用可能有物种差异性,或者是仅仅对于斑马鱼侧线管道中的破骨细胞的作用有差异。也可能是由于tnfrsf11b的功能性缺失导致有其他因子产生了代偿作用,来保证斑马鱼侧线管道的正常发育。综上所述,我们发现斑马鱼侧线鳞上表达的Tnfrsf11a通过NF-κB信号调控破骨细胞的分化和骨重建,进而参与斑马鱼侧线管道的发育。而tnfrsf11b突变并未影响斑马鱼侧线管道的发育。这些工作为研究鱼类侧线管道发育和多样性形成奠定了重要基础。
核孔蛋白OsSEH1调控水稻苗期耐冷的生理机制
我国是世界上水稻种植面积最大的国家,并且水稻是我国最重要的粮食作物之一。我国东北地区,平均3-4年就会发生低温冷害,严重影响水稻产量的稳定性。种植耐冷品种是降低冷害损失最经济、有效的方式。挖掘和利用水稻耐冷基因,并阐明其作用机制,进行分子设计育种,是快速选育和改良水稻耐冷品种的有效途径。因此,鉴别耐冷基因,研究水稻对冷胁迫响应机制,培育具有冷害抗性的品种对保证粮食安全有重要现实意义。课题组前期通过全基因组关联分析方法在第1染色体检测到水稻苗期耐冷候选基因,水稻核孔蛋白基因OsSEH1,其在低温胁迫下上调表达。OsSEH1的超表达转基因株系和敲除突变体的耐冷性鉴定表明OsSEH1参与了低温胁迫应答。为深入研究OsSEH1调控水稻低温胁迫生理机制,本试验以OsSEH1过表达转基因株系和敲除突变体为材料,系统分析其在低温胁迫下的生理功能。结果如下:1.低温胁迫下,相较于野生型,OsSEH1敲除突变体生物量下降幅度更大,根系生长受抑制程度更高,丙二醛含量、H_2O_2含量和O_2~-产生速率均高于野生型,抗氧化酶活性和可溶性糖含量均低于野生型。表明OsSEH1基因功能缺Gefitinib体内失降低了水稻苗期耐冷性。2.OsSEHwww.selleck.cn/products/gsk-j4-hcl1过表达突变体在低温胁迫下能保持增加一定的生物量,根系生长受抑制程度较野生型更低,丙二醛含量、H_2O_2含量和O_2~-产生速率均低于野生型,抗氧Medical billing化酶活性和可溶性糖含量均高于野生型。表明OsSEH1基因的过表达增强了水稻苗期耐冷性。3.外源施用ABA使OsSEH1敲除突变体的生长活力、抗氧化酶活性增强,其增长幅度高于野生型,表明敲除突变体对ABA更敏感。4.过表达OsSEH1表现出了对ABA的钝感性,喷施ABA后,过表达突变体的生长活力、抗氧化酶活性的增长幅度都低于野生型。综上所述,OsSEH1在水稻应答低温胁迫中具有正向调控作用,可能依赖于ABA调控通路表达,进而来调控水稻苗期耐冷性。
认知重构护理干预在冠心病护理中的应用价值
目的:分析认知重构护理干预在冠心病护理中的应用价值。方法:选取我院2021年1月—2022年12月的70例冠心病患者,随机将其分成为两组。对照组采取常规护理,观察组采取认知重构护理干预。结果:护理前,两组的遵医行为评分和Hepatic injury疾病认知评分无明显差异(P>0.05),护理后,两组的遵医行为评分和疾病认知评分均明显升高(P<0.05),且观察组的遵医行为评分和疾病认知评分明显高于对照组(P<0.05);护理前,两组的偏执、人际关系敏感、焦虑、恐怖、抑郁、强迫症状、敌意、躯体化和精神病性评分无明显差异(P>0.05),护理后,两组的偏执、人际关系敏感、焦虑、恐怖、抑郁、强迫症状、敌意、躯体化和精神病性评分均明显降低(P<0.05),且观察组的偏执、人selleck抑制剂际关系敏感、焦虑、恐怖、抑郁、强迫症状、敌意、躯体化和精神病性评分明显低于对照组(P更多<0.05)。结论:认知重构护理干预在冠心病护理中有较高的应用价值。
聚苯乙烯塑料暴露诱导细胞毒性效应以及小鼠胆汁酸代谢紊乱的机制研究
塑料制品被广泛用于农业、医疗、交通运输等各个领域,然而随着塑料产量与消费量的迅速上升,塑料污染也日益加重。废弃的塑料制品在环境中经风化、机械应力、紫外照射、微生物等外界因素影响发生老化,产生粒径更小的微塑料(Microplastics,MPs)与纳米塑料(Nanoplastics,NPs),同时发生材料表面基团等理化性质的改变。此外,已有研究表明,纳米颗粒的小尺寸效应与高表面活性使得其易于通过吸入、摄入、皮肤接触等方式进入人体循环系统,并迅速吸附血液中的蛋白质,形成纳米颗粒-蛋白质复合物,即“蛋白冠”。蛋白冠的形成会改变纳米材料本身的特性,从而影响后续生物学效应。同时,纳米颗粒表面蛋白冠的成分受到其粒径、表面电荷等理化特性的影响。因此,老化作用引起的表面性质改变是否会影响纳米塑料表面蛋白冠的组成与后续的细胞毒性、细胞摄取等生物学效应仍需selleck产品要进一步的研究,这将有助于人们正确认识实际环境中微纳米塑料的毒性。除了细胞层面的研究,在动物水平上探讨微纳米塑料的毒性效应同样重要。微纳米塑料的暴露会引起鱼类胆汁酸代谢的异常与小鼠肝脏内胆汁酸含量的升高,但其影响哺乳类动物胆汁酸代谢的调控机制尚不清楚。因此,需要更多的研究来证明微纳米塑料诱导小鼠胆汁酸代谢紊乱的机制,这将有利于人们进一步了解微纳米塑料如何干扰机体代谢,重视其引起的毒性效应。第一部分:本部分选用无表面修饰的聚苯乙烯纳米塑料(Polystyrene nanoplastics,PS NPs)和氨基化的聚苯乙烯纳米塑料(Aminodized polystyrene nanoplastics,PS-NH_2 NPs)作为纳米塑料模型,探究了紫外照射(UV)和臭氧(O_3)处理引起的老化对材料理化性质和血浆蛋白吸附情况的影响。首先,使用UV和O_3处理加速PS NPs和PS-NH_2 NPs的老化进程,获得老化后的聚苯乙烯纳米塑料(PS-UV/PS-NH_2-UV和PS-O_3/PS-NH_2-O_3),随后对其理化性质进行表征。用SEM观察原始和老化纳米塑料颗粒的形态,发现原始PS NPs和PS-NH_2 NPs呈球形,表面光滑,而老化后的材料表面都出现了褶皱和微小碎片。DLS分析表明老化后PS NP和PS-NH_2NPs的水合粒径变小,Zeta电位绝对值降低,PDI值增大,表明老化处理降低了材料的稳定性与均一性。FTIR光谱和XPS分析结果发现经过UV或O_3处理后,MK-1775半抑制浓度PS NPs和PS-NH_2 NPs表面总O/C含量显著增加,同时,老化后材料中的含氧基团含量有不同程度的增加。另外,与原始PS NPs和PS-NH_2 NPs相比,老化后两种材料的水接触角均显著降低,表明老化后材料表面亲水性增加,这与表面含氧基团的增加相符合。随后,我们选用小鼠血浆(MP)体外孵育的方式模拟纳米塑料进入体内后的血液循环环境,分析老化前后的PS NPs、PS-NH_2 NPs与血浆蛋白的相互作用。BCA定量结果表明孵育时间对材料表面吸附的蛋白质总量影响不大,但老化作用会引起PS-NH_2 NPs表面吸附的蛋白质总量的减少。通过SDS-PAGE检测老化前后的材料表面吸附的蛋白质发现,NPs和MP之间存在强烈的相互作用,这种相互作用与血浆蛋白浓度有一定的关联,而老化作用会改变材料的蛋白质吸附特性,此外,我们还发现老化前后材料表面蛋白质的吸附将会进一步的改变材料的粒径和电位等理化性质。以上研究结果表明,UV和O_3两种老化方式均可改变PS NPs和PS-NH_2 NPs的形貌、水合粒径、电位、水接触角等理化性质,增加表面含氧基团含量,这种变化将进一步改变材料对血浆蛋白的吸附特性与材料吸附血浆蛋白后的理化性质。第二部分:该部分主要探究老化引起的聚苯乙烯纳米颗粒理化性质和吸附蛋白冠的改变对小鼠单核巨噬细胞白血病细胞(RAW264.7)的毒性效应和摄取情况的影响。首先研究了老化与蛋白冠包裹对RAW264.7细胞毒性的影响。使用CCK-8测定细胞存活率,发现PS NPs及PS-NH_2 NPs对RAW264.7细胞活力的影响呈现剂量和时间依赖性。原始PS NPs和PS-NH_2 NPs对细胞的毒性较大,而老化作用和蛋白冠的包裹可以减弱PS NPs和PS-NH_2 NPs的细胞毒性。由于PS-NH_2NPs对细胞存活率的影响过大,因此在后续的实验中舍弃了对老化前后PS-NH_2NPs的进一步研究。老化前后的PS NPs暴露后,细胞的PI相对荧光强度以及LDH释放显示出与细胞毒性相应的变化,说明老化作用可以减少材料带来的细胞膜损伤。流式细胞术分析结果表明,暴露24 h后,原始和老化的PS NPs均会被RAW264.7细胞摄取,并且细胞对材料的摄取表现出时间和浓度依赖farmed snakes性。总体上,老化后的PS NPs比原始PS NPs被细胞摄取得更少,10%MP预先孵育的材料比裸露的对应材料摄取更少,RAW264.7细胞对PS-UV@MP和PS-O_3@MP的摄取比PS@MP少。为了进一步探究这种摄取减少的原因,使用LC-MS/MS检测PS、PS-UV和PS-O_3表面吸附的蛋白冠,发现与PS相比,PS-UV和PS-O_3与10%MP孵育后,表面吸附的去调理素与调理素类蛋白的相对比例增加,这可能是老化后材料细胞摄取减少的原因。此外,流式细胞术分析结果表明老化过程与血浆蛋白冠的包裹抑制了PS NPs引起的凋亡。以上实验结果表明,老化作用显著降低了PS NPs与PS-NH_2 NPs诱导的细胞毒性。老化后,材料表面理化性质的改变直接影响PS NPs的细胞膜损伤和细胞摄取,从而降低了材料的细胞毒性。此外,材料表面去调理素蛋白与调理素蛋白比例的增加使得RAW264.7细胞对PS-UV@MP和PS-O_3@MP的摄取量远低于PS@MP,因此对细胞损伤较小。同时,老化作用和蛋白冠的覆盖还会缓解材料引起的细胞凋亡。第三部分:该部分主要探究口服暴露PS MPs对小鼠胆汁酸代谢的影响及机制。我们使用C57BL/6小鼠经PS MPs浓度梯度处理(0.05,0.5,5 mg/kg/day,连续30天),实验表明,口服暴露PS MPs会引起小鼠肝脏和血清中胆汁酸含量的升高及AKP、AST等胆汁酸淤积的相关指标呈剂量依赖性上升,提示PS MPs的暴露会引起小鼠胆汁酸代谢紊乱。H&E染色和Masson染色结果表明,PS MPs暴露引起的胆汁淤积会导致小鼠肝脏组织损伤及轻微纤维化的发生。同时,血清与肝脏中脂质的代谢也受到了影响。对小鼠肝脏和肠道中胆汁酸代谢相关基因进行进一步分析发现PS MPs主要通过抑制胆汁酸外排相关基因BSEP、MRP2、NTCP的表达引起肝脏中胆汁酸的淤积,而同时PS MPs可以激活肠道组织中FXR/FGF15通路,从而抑制肝脏CYP7A1的表达,抑制胆汁酸的合成,这可能是胆汁酸淤积引起的负反馈调节。此外,PS MPs的暴露还会损伤肠道屏障,使其可以进入肝脏组织蓄积。体外实验进一步证明PS MPs的暴露会引起肝脏细胞Hep G2的损伤并使胆汁酸外排相关基因的表达显著降低。以上结果表明,口服PS MPs可以通过损伤肠道组织进入小鼠肝脏中蓄积,进而下调肝脏中胆汁酸外排相关基因的表达,造成小鼠胆汁酸代谢异常,同时引起小鼠肝脏损伤与脂质代谢异常。