涡虫隶属扁形动物门Platyhelminthes,作为最早出现的三胚层动物,在动物的进化中具有重要意义,也是重要的环境指示动物和再生生物学的模式生物.涡虫学已成为世界最活跃的研究领域之一.涡虫在全世界分布广泛、种类丰富,但我国的相关分类研究进展较慢.近年来,我国的涡虫研究手段和论文发表档次已达到国际领先水平,并取得了不少进展,但仍存在调查和研究范围局限、大量工作尚待开展等不足.本文总结了国内外涡虫分类的研究历史和现状,介绍了目前高级阶元的分类系统,并更新了我国涡虫种类名录,共计2亚门7目26科44属131种/亚种,首次编制了我国涡虫分目分科检索表.研究结果旨在为涡虫分类和系统发育研究服务,推动涡虫在环境调查和再生医学等相关领域的研究.

传统的神经毒理学研究依赖于啮齿类和哺乳动物,然而对大量毒物的及时检测需要廉价的中到高通量筛选平台.涡虫是一种体长约1.0 cm的扁虫,具有中枢神经系统再生的独特能力,使其成为神经毒理研究有价值的动物模型.通过观察涡虫的运动速度,咽突出、收缩、C-形状、螺旋状、蛇状等形态判断神经毒性表型.通过免疫组化、RANi、整体原位杂交等技术研究产生神经毒性的机制.文献已报道利用涡虫评价了农药残留、有机试剂、表面活性剂等的神经毒性,可能的机制为氧化应激、脂质过氧化、凋亡等,证明了涡虫是神经毒理学研究的一种合适的替代动物模型.

以日本三角涡虫Dugesia japonica为研究对象,通过cDNA末端快速扩增技术首次获得涡虫hsp60基因,cDNA全长1 851 bp,编码575个氨基酸的蛋白质,命名为DjHSP60.生物信息学分析表明,DjHSP60含有HSP60家族的标签序列和末端重复序列GGM,亚细胞定位分析显示该蛋白定位于线粒体,属于线粒体HSP60家族.整体原位杂交和双荧光原位杂交显示,Djhsp60阳性细胞主要分布在实质组织中,具有干细胞的特征.涡虫切割后再生1 d,Djhsp60在伤口处的组织中表达显著增强,但随着再生进行,表达量逐渐降低.采用RNAi技术敲除Djhsp60导致涡虫头部逐渐退化,失去再生能力.原位杂交和qPCR研究结果证明,RNAi-Djhsp60下调干细胞相关基因的表达.上述结果揭示Djhsp60在涡虫再生中可能发挥重要作用,为进一步研究Djhsp60调控涡虫干细胞增殖的分子机制奠定了良好基础.

目的 以国内广布种日本三角涡虫(Dugesia japonica)为受试动物,探讨三类生物因子对涡虫生殖和再生的影响.方法 选择与生殖相关的激素(雌二醇、甲基睾丸素),生物胺(5-羟色胺、多巴胺)和D-氨基酸(D-色氨酸、D-精氨酸、D-苯丙氨酸)对日本三角涡虫进行急性毒性实验,用SPSS 17.0统计学软件计算出适宜的实验浓度,对整体及再生涡虫进行培养,观察并记录实验现象.结果 雌二醇、5-羟色胺、D-色氨酸和D-苯丙氨酸处理组分别引起20％、40％、20％和20％涡虫卵巢及交配器官的发育;而多巴胺则引起40％～50％涡虫生殖腺退化.另外,5-羟色胺处理组涡虫头部再生速度加快,而多巴胺处理组则头部再生速度减慢.结论 雌二醇、5-羟色胺、D-色氨酸和D-苯丙氨酸能够诱导涡虫生殖腺的发育,并且5-羟色胺促进涡虫头部再生;多巴胺则引起涡虫生殖腺退化并对涡虫再生有抑制作用.

本研究报道单肠目Rhabdocoela斯库台科Scutariellidae斯库台涡虫属Scutariella新种:中国斯库台涡虫,新种Scutariella sinensis sp.nov.,对其进行了形态学、分子系统学等研究.新种的主要鉴别特征:(1)二支卵黄腺在背部两侧沿肠管分布,在近肠后部愈合,整体呈“U”型;(2)生殖孔位于肠前端腹侧;(3)咽腺丰富,位于咽肠交界处的两侧;(4)精巢、卵巢位于肠道前1/3腹侧.新种的18S rDNA和28S rDNA分子系统发生研究首次提供了切头类斯库台科的分子数据,确定切头亚目Temnocephalida的分类地位及该亚目与吸虫类的进化关系.

目的 在大肠杆菌中原核表达、纯化日本血吸虫脂筏蛋白(rSjFLOTILLIN2),并对其进行生物信息学分析.方法 以日本血吸虫成虫cDNA为模板扩增FLOTILLIN2基因片段,克隆至pET28a(+)质粒,经Xho Ⅰ和EcoRⅠ双酶切以及测序鉴定;重组质粒再转化入E.coli BL21,含重组质粒的菌株经IPTG诱导表达,采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定目的蛋白分子量大小.同时采用生物信息学分析方法进行了序列比较和进化树分析.结果 重组质粒(pET28a-FLOTLLIN2)经双酶切及测序鉴定,证明插入片段序列与预期目的基因序列符合.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示,体外原核表达的重组蛋白(rSjFLOTILLIN2)分子量大小为48 kD,其与预测的分子量大小一致.经Blast搜索比对发现,日本三角涡虫、白纹伊蚊、地中海果蝇、苜蓿切叶蜂等FLOTILLIN2序列与日本血吸虫FLOTILLIN2相似性最高;将日本血吸虫和热带爪蟾、原鸡等15种不同物种来源的FLOTILLIN2编码蛋白进行比较,并构建FLOTILLIN2系统进化树,系统发育分析结果显示,日本血吸虫与涡虫同为一支,遗传距离最为接近.结论 日本血吸虫脂筏蛋白基因被成功克隆和表达,为进一步研究打下基础.

于2015年4月(春季)、2015年6月(夏季)、2015年10月(秋季)、2016年1月(冬季),在海南东寨港红树林保护区潮间带进行多次采样,分选小型底栖动物,并测定沉积物中有机质和叶绿素a含量,分析不同季节东寨港红树林小型底栖动物丰度与有机质、Chla的相关性.研究结果,沉积物中小型底栖动物主要包括自由生活线虫、桡足类、涡虫、多毛类、寡毛类,线虫为优势类群;有机质含量为25.22％-93.41％,平均值为46.6％;Chla含量为0.188-6.303 μg/g,平均值为1.731 μg/g.相关性分析显示,春季小型底栖动物的丰度和Chla含量呈显著正相关(Pearson's r=0.684;P＜0.05),夏季小型底栖动物的丰度与有机质含量呈显著负相关(Pearson's r=-0.518;P＜0.05).

旨在探讨双酚A (BPA)对东亚三角涡虫的急性毒性及神经系统相关酶活性的影响.采用不同浓度的BPA处理涡虫24 h、48 h、72 h,求出半致死浓度,以此为基础,采用不同浓度的BPA处理涡虫24 h、72 h、144h,测定AchE、ChAT及Na+K+-ATP酶活性.BPA对三角涡虫的24 h、48 h、72 h,LC50分别为12.18 mg/L、8.49 mg/L、6.43 mg/L.ChE、ChAT、Na+K+-ATP酶活性对BPA反应敏感,具有较好的规律性.24 h处理组,AChE酶活力随BPA浓度的升高而升高,72 h和144 h处理组则呈现先上升后下降的趋势,除0.643 mgBPA/L以外,其它处理组均表现出了时间-效应关系;在BPA胁迫下,ChAT酶活力均呈现降低趋势,在BPA浓度为0.643 mg/L、1.286 mg/L时,表现出了时间-效应关系;24h、72 h处理组Na+K+-ATP酶活力随BPA浓度升高呈现先上升后下降的趋势,144h处理组则呈现下降趋势,Na+K+-ATP酶活力随BPA胁迫时间的延长呈现先升高后下降的趋势.BPA对涡虫具有较强的生态毒性,AchE、ChAT、Na+K+-ATP酶活性可与其他敏感指标一起作为水体BPA污染的早期监测指标.

本文以日本三角涡虫Dugesia japonica为研究对象,通过cDNA末端快速扩增技术首次克隆得到了涡虫Caspase-7基因,全长935 bp,编码251个氨基酸,5'-UTR和3'-UTR长度分别为86 bp和93 bp.涡虫Caspase-7具有Caspase家族保守而关键的LSHG与QAC (Q/R)G两大结构域.此外,基于SWISS-MODEL同源建模对涡虫Caspase-7蛋白三维结构的预测和分析,发现其包含2个催化单位,且潜在催化位点由4个表面环构成.进化分析也显示,涡虫Caspase-7基因未与扁形动物门Platyhelminthes物种聚为一支,而与刺胞动物门Cnidaria水螅Hydra vulgaris有较近的亲缘关系,说明Caspase-7基因可能发生了趋同进化.本文通过实时荧光定量PCR检测了Caspase-7基因在涡虫再生不同时间段的表达变化,发现在涡虫切后再生6h和3d,Caspase-7基因表达量升高,这2个时间点是涡虫切后凋亡发生的2个高峰期.此外,通过喂食dsRNA干扰涡虫体内Caspase-7基因的表达,结果发现,干扰Caspase-7基因并不影响涡虫的再生,但再生完成后或未切割的成体涡虫在饥饿环境下,受Caspase-7基因干扰,虫体逐渐溶解直至死亡,而Djclg-3及PCNA基因的表达量也显著降低,说明干扰Caspase-7基因表达可能引起涡虫细胞凋亡与增殖减少,涡虫组织重塑失衡,导致虫体溶解并死亡.该结果揭示Caspase-7基因可能在涡虫组织重塑中起关键作用.

《动物组织器官再生的比较蛋白质组学研究》为国家新闻出版广电总局"十三五"规划重点项目,获国家出版基金资助,由郑州大学出版社出版发行. 该套书包括上、中、下三卷,全精装四色印刷,总定价1800元,由吴祖泽院士作序,我国从事组织器官再生蛋白组学研究领域的专家和学者徐存拴、章静波、陈广文、张富春合著. 该套书从动物组织器官再生的比较蛋白质组学角度,系统分析了大鼠肝再生、分布于我国的Orientalis蝾螈肢体再生、分布于我国的Japonica三角涡虫头尾部再生和再生肝的肝细胞蛋白表达变化及其支配的32种生理生化活动异同,揭示了其中的关键蛋白作用、信号转导活性、调节再生的途径及方式和动物组织器官再生的内在规律.