肠道菌群是由许多细菌及其代谢产物组成的复杂生态系统,对人体消化、营养吸收、能量供应、脂肪代谢、免疫调节等诸多方面发挥着不可替代的作用.探索肠道菌群的结构与功能、关键基因与代谢产物,将有助于实现疾病的早期诊断与辅助诊断,发现新的治疗靶点与药物治疗效果评价,更好地指导抗生素的使用.肠道菌群的鉴定在临床诊疗及药物研发等领域都具有重要作用,因此,有必要对这一迅速发展的领域进行全面回顾.传统的鉴定方法无法全面捕捉肠道微生物多样性.随着分子生物学的快速发展,肠道菌群的分类鉴定也从最初的表型鉴定和化学鉴定演变到了分子水平鉴定.本综述整合了肠道菌群的主要鉴定方法及其应用评价,特别关注于分子生物学方法的研究进展,并重点介绍了高通量测序技术在肠道菌群鉴定中的应用,这种革命性的肠道菌群鉴定方法预示着人类对微生物世界认识的全新篇章.

目的 分析射干麻黄汤与定喘汤治疗支气管哮喘寒热证候的机制差异.方法 用中药系统药理学数据库与分析平台分别筛选射干麻黄汤与定喘汤中各组成药物的有效成分及作用靶点.通过基因与疾病关联数据库和人类基因信息数据库获取支气管哮喘对应的基因靶点,分别筛选射干麻黄汤与冷哮、定喘汤与热哮的核心作用靶点及成分,并用网络分析在线平台进行网络拓扑分析,通过在R软件中用"org.Hs.eg.db"软件包进行基因本体(GO)与京都基因组百科全书(KEGG)功能富集分析,预测其不同作用机制,并用Autodock Vina软件对核心活性成分和核心靶点进行分子对接技术分析验证.结果 射干麻黄汤药物活性成分130个,定喘汤药物活性成分236个,相同活性成分54个.在与支气管哮喘相关靶点中,射干麻黄汤有52个潜在治疗靶点,定喘汤有45个潜在靶点.GO与KEGG分析显示:射干麻黄汤与定喘汤在血小板活化、脂肪细胞因子信号通路、酒精性肝病、瞬时受体电位通道的炎症介质调节、炎症性肠病、心肌细胞中的肾上腺素能信号、磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B等信号通路等存在差异.射干麻黄汤中核心化合物鸢尾甲黄素9CI、鸢尾甲黄素A与定喘汤中核心化合物花生四烯酸、甘草查尔酮A等存在差异;定喘汤治疗热哮与射干麻黄汤治疗冷哮药物作用机制在信号转导与转录活化因子3(STAT3)、辣椒素受体(TRPV1)与Ras同源基因(RHO)靶点存在差异.结论 2种中药方剂调节哮喘寒热证候引起的不同分子和生物过程反映了冷哮和热哮2种中医证候之间的生物学差异.

CRISPR/Cas是原核生物在进化过程中获得的一种免疫防御系统,用于抵抗外来遗传物质的入侵,近年来被开发成为高效的基因编辑、基因调控以及分子诊断工具.其可编程靶向机制揭开了利用该系统进行基因组操作的序幕,并允许在活性范围内实现动态调节和控制基因表达.作为现有基因修饰手段中灵活性最强和成本最低的技术之一,已被广泛应用于临床疾病治疗、工农业生产、可持续染料开发和化学品加工等领域.随着对CRISPR/Cas系统的不断深入挖掘和探索,大量研究报道了 gRNA工程改造及优化方法,包括改变间隔序列长度、调节恒定区和可变区的结构、向末端或中间延伸添加额外功能序列及化学合成修饰等,以期降低脱靶突变率,提高作用效率,充分激发CRISPR基因操纵工具在生物医学方面的潜力.基于此,本综述将介绍CRISPR/Cas9和CRISPR/Cas12系统中gRNA工程化设计方法及应用研究的最新进展,分析探讨了当前工程化gRNA技术面临的机遇和挑战,旨在为获得性能更加优异的gRNA提供思路和方向,从而提高利用CRISPR/Cas系统探测人类细胞基因组的能力,进一步为可编程生物学带来更多可能性.

目的:本研究利用单细胞RNA测序分析技术(scRNA-seq)初步探索乳腺癌4T1细胞表达淋巴细胞抗原6复合物E(Ly6E)调控肿瘤免疫微环境(TIME)的潜在机制.方法:利用CRISPR-Cas9技术构建Ly6e基因敲除小鼠乳腺癌4T1细胞(Ly6E-KO),观察其和野生型细胞(Ly6E-WT)体外增殖和体内生长能力的差异.流式细胞术分选两类肿瘤组织中的CD45阳性细胞,再进行scRNA-seq分析.对于测序结果,首先利用Seurat软件包筛选差异表达基因谱,根据标记基因进行注释;再利用Cellchat和Monocle2软件分析细胞互作关系和特定免疫细胞的演化轨迹.结果:与Ly6E-WT相比,Ly6E-KO体外增殖能力无显著差异,但体内生长能力显著降低(P<0.001).ScRNA-seq分析显示,Ly6E-KO移植瘤浸润DC比例显著高于Ly6E-WT,且DC处于更加活跃的增殖和分裂状态;三种DC亚群(pDC、cDC1和cDC3)与T细胞均存在显著的互作关系.同时发现,Ly6E-KO肿瘤中浸润T淋巴细胞增殖、活化及效应相关的基因表达水平均升高,提示Ly6E-KO具有更强抗肿瘤能力.最后,本研究对人类乳腺癌队列的scRNA-seq数据进行了分析,进一步证实了上述发现.结论:肿瘤细胞Ly6e基因敲除后可通过增加TIME中DC活化及浸润,继而增强机体抗肿瘤免疫应答.

近年来,微生物在眼部的作用日益受到重视.传统的眼部微生物鉴定主要集中于涂片、细菌培养等检查手段,但受到培养条件等各种因素限制导致阳性率低.随着人类宏基因组计划的启动实施,高通量测序技术因其通量高、灵敏度及特异性高、信息量丰富、成本低的特点可将微生物群落定义到属、种水平,有助于更好的理解眼部疾病的病因、诊断、治疗及预防,推动眼科实现精准化医疗进程.由于眼部与鼻部在解剖结构上相通,本文旨在探讨眼部和鼻部微生物菌群策略的研究进展及眼-鼻区系微生物可能的传播途径,为眼鼻相关疾病的研究提供基础.

目的 探讨自噬相关基因在人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)/艾滋病(acquired immune deficiency syndrome,AIDS)肺脾气虚证中的表达及意义.方法 选取河南驻马店市 20 例HIV/AIDS肺脾气虚证患者作为研究对象,同地区20 例健康人为对照,HIV/AIDS肺脾气虚证患者用益艾康胶囊进行干预治疗.采用基因芯片技术,检测分析两组人群外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)中自噬相关基因的表达.结果 HIV/AIDS肺脾气虚证组患者中DDIT4、IRS2、CXCR4 表达下调,PDPK1 表达上调,经益艾康治疗后差异基因发生转归,差异有统计学意义(P<0.05).应用KEGG分析发现DDIT4、CXCR4、PDPK1、IRS2 与磷脂酰肌醇 3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B/mammalian target of rapamycin,PI3K/PKB,又称Akt/mTOR)信号通路相关.结论 HIV/AIDS肺脾气虚证人群中自噬相关基因差异表达,益艾康可能通过调节DDIT4、CXCR4、IRS2 的表达影响HIV/AIDS肺脾气虚证患者的自噬过程.

目的:通过对两个Coffin-Siris综合征家系先证者的临床表征及基因变异分析，揭示其可能的遗传发病机制，为家系的遗传咨询提供依据。方法:应用全外显子组测序技术对两例先证者进行致病原因筛查，结合临床表型确定可能致病的候选基因，用Sanger测序法对先证者及其家系成员进行变异验证。结果:WES检测结果显示家系1先证者 ARID1B基因存在c.5467delG(p.Gly1823fs)杂合变异。家系2先证者检出 ARID1B基因c.5584delA(p.Lys1862fs)杂合变异。Sanger测序结果表明两家系先证者父母 ARID1B基因均为野生型，经检索人类变异数据库，两变异均为未报道过的新变异。根据美国医学遗传学与基因组学学会指南， ARID1B基因的c.5467delG和c.5584delA变异均为致病变异(PVS1+PS2+PM2)。 结论:ARID1B基因c.5467delG(p.Gly1823fs)及c.5584delA(p.Lys1862fs)可能分别为两家系的致病原因，基因检测结果为家系的遗传咨询提供了依据。

异种移植的发展有望缓解供体器官短缺的状况。目前，基因编辑猪被认为是临床异种移植的理想供体器官来源。在相关技术的推动下，异种移植临床前研究取得了实质性成果，这为开启早期临床试验创造了良好条件。特别是近两年，国外该领域的临床研究取得了突破性进展。本文简要概述了国内外异种移植的临床应用进展，从供体猪基因编辑、受试者全程管理原则、伦理和社会心理学三方面讨论异种移植临床试验的关键问题。相信在多学科交叉融合的背景下，未来异种移植将逐步转入临床应用，更好地造福人类。

目的:探讨宏基因组学二代测序技术(mNGS)在新生儿疑难感染性疾病中的临床应用。方法:回顾性分析2019年9月至2020年12月于郑州大学第三附属医院新生儿科住院治疗且经脑脊液、肺泡灌洗液或血液病原菌mNGS技术确诊的不明原因发热、抗感染治疗效果欠佳、危重感染患儿的临床资料和病原学mNGS结果。结果:4例新生儿，其中男2例，女2例，起病年龄为生后5 h至26 d。2例患儿为脑炎/脑膜炎，其中例1患儿表现为发热、抽搐、昏迷，例2患儿长期抗生素治疗临床症状不能缓解且脑脊液细胞数不能恢复正常；例3患儿长期发热伴C-反应蛋白增高，例4患儿发热、咳嗽、呼吸窘迫。传统培养均未检出致病微生物，mNGS分别检测出人单纯疱疹病毒2型、微小脲原体、人类疱疹病毒5型、结核分支杆菌复合群。结论:mNGS有助于不明原因发热、治疗效果欠佳、危重感染等新生儿疑难病原体感染的诊断。

目的:探讨吉西他滨对膀胱癌干细胞样细胞的抑制作用。方法:利用化疗药物顺铂结合无血清培养基技术筛选出膀胱癌干细胞样细胞株，采用CCK-8法检测不同浓度的吉西他滨对膀胱癌干细胞样细胞的抑制作用，采用流式细胞术检测膀胱癌干细胞样细胞的细胞周期分布情况，采用qRT-PCR技术和Western blot法检测八聚体结合转录因子4(OCT-4)及人类平衡型核苷转运蛋白1(hENT-1)的表达情况。结果:1.6 μmol/L吉西他滨作用24 h后，其细胞抑制率最强[(75.2±4.5)%， P<0.001]。各组间相比较，C组中处于S期的细胞数目明显下降( P<0.05)；与B组相比，C组的OCT-4蛋白及基因水平表达明显降低( P<0.05)，而hENT-1蛋白的表达明显增高( P<0.001)，吉西他滨作用后的膀胱癌干细胞样细胞的肿瘤侵袭能力减弱( P<0.001)。 结论:吉西他滨对膀胱癌干细胞样细胞具有杀伤抑制的作用，并可以减弱干细胞特性及肿瘤侵袭能力。