为合成代谢途径选择宿主生物,并为合成代谢途径中的外源反应确定外源酶是合成生物学和代谢工程的两大挑战问题.自然界中存在成千上万种微生物和生物合成反应,仅通过生物实验来确定这些目标既昂贵又耗时.本文设计开发了一种名为RPS(recommend metabolic pathway's species)的新型生物推理软件系统,以辅助合成代谢途径的设计.RPS软件可根据竞争性内源反应的比例和途径末端代谢物的数量为合成代谢途径推荐合适的宿主生物,并通过酶的系统发育距离和反应动力学信息为宿主生物中的外源反应识别合适的外源酶.有别于已有的以宿主为中心的合成代谢途径设计工具,RPS软件以代谢途径为中心的特点可帮助研究人员以不同视角评估合成代谢途径设计.实验结果表明,RPS软件工具可准确识别合成代谢途径潜在的宿主生物,并为合成代谢途径中的外源反应发现合适的外源酶.用户可通过https://biolab.gxu.edu.cn/RPS在线使用RPS软件工具.

目的:本研究旨在检测miR-27a-3p在肺腺癌中的表达水平,及其对肺腺癌细胞恶性生长和迁移的影响及分子机制.方法:整合公共数据分析miR-27a-3p在肺腺癌中的表达水平和预后价值.以肺腺癌细胞为研究对象,通过转染inhibitor降低miR-27a-3p水平,EdU检测细胞增殖活性,Transwell小室检测细胞迁移,实时荧光定量PCR检测miR-27a-3p和其靶基因水平.结果:miR-27a-3p在肺腺癌中呈显著高表达(P＜0.05),且与其他年龄段患者相比,miR-27a-3p在青年肺腺癌患者癌组织中表达水平升高.高表达miR-27a-3p肺腺癌患者预后较差.降低miR-27a-3p水平后,细胞增殖活性降低,细胞迁移能力减弱(均P＜0.05).结合公共数据和细胞实验验证发现,在肺腺癌细胞中RELN、NCALD、FZD4和GATA2可能是miR-27a-3p下游靶基因,且RELN、NCALD、FZD4和GATA2在肺腺癌中均呈显著低表达(均P＜0.05).结论:高表达miR-27a-3p可能通过靶向调控RELN、NCALD、FZD4和GATA2促进肺腺癌细胞恶性生长和转移.

目的 分析LINC00511在消化系统恶性肿瘤发展过程中的作用及相关机制,以提示其作为新型生物标志物及治疗靶点的潜力.方法 以"LINC00511、digestive system cancer、long non-coding RNA、tongue squamous carcinoma、e-sophagus cancer、gastric cancer、hepatocellular carcinoma、pancreatic cancer、colorectal cancer"为英文关键词,以"LINC00511、消化系统恶性肿瘤、长链非编码RNA、舌鳞癌、食管癌、胃癌、肝细胞癌、胰腺癌、结直肠癌"为中文关键词,检索PubMed及中国知网数据库相关文献,检索时间为2017年1月-2023年2月.纳入标准:(1)LINC00511在消化系统恶性肿瘤中的作用及相关机制;(2)LINC00511在消化系统恶性肿瘤预防和治疗中的应用.排除标准:(1)实验设计不完整的研究;(2)评论类的文献;(3)重复文献.共纳入文献44篇.结果 研究证明LINC00511在消化系统恶性肿瘤中异常高表达,在部分肿瘤中的表达程度与临床分期及预后相关.实验中LINC00511异常增高可提高肿瘤细胞的增殖、迁移及侵袭能力,沉默LINC00511后细胞恶性生物学行为受到抑制.结论 LINC00511与多种消化系统恶性肿瘤细胞恶性表型密切相关,有望作为分子靶点在肿瘤治疗中发挥作用.

目的 探讨锌指蛋白750(ZNF750)在子宫内膜癌细胞的增殖、侵袭和迁移中的作用并筛选其调控的潜在靶基因.方法 通过实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)和蛋白质印迹法检测子宫内膜癌细胞系Ishikawa细胞转染ZNF750过表达质粒(OE-ZNF750组)和ZNF750干扰片段(si-ZNF750组)后ZNF750的mRNA和蛋白质表达水平;细胞计数试剂盒8(CCK8)检测细胞增殖能力,Trans well实验检测细胞的侵袭和迁移能力;基因表达微阵列分析结合生物信息学方法筛选ZNF750调控的候选靶基因.设置对照组(NC组),组间比较采用t检验和非参数检验.结果 上调ZNF750基因第72 h,CCK8实验结果显示,与NC组(5.79±0.20)相比,OE-ZNF750组(4.70±0.10)Ishikawa细胞的增殖能力降低,t=10.571,P＜0.001;Transwell 实验结果显示,NC 组细胞侵袭数为(156.44±7.84)个,迁移数为(125.55±19.69)个,OE-ZNF750组细胞侵袭数为(103.44±19.21)个,迁移数为(49.33±14.15)个,差异均有统计学意义,t值分别为7.660 和 9.428,均 P＜0.001.下调 ZNF750 基因第 72 h,CCK8 实验结果显示,与 NC 组(5.21±0.07)相比,si-ZNF750组(5.59±0.12)Ishikawa细胞的增殖能力升高,t=-5.876,P＜0.001;Trans well实验结果显示,NC组细胞侵袭数为(159.11±32.91)个,迁移数为(84.88±11.47)个,si-ZNF750 组细胞侵袭数为(314.77±24.06)个,迁移数为(181.11±18.01)个,差异均有统计学意义,t值分别为一 11.454和一 13.518,均P＜0.001.通过基因表达微阵列分析筛选ZNF750的下游靶基因,结果显示,上调ZNF750后,有414个差异表达基因,下调ZNF750后,有50个差异表达基因,结合生物信息学筛选出与癌症相关的基因有RAC2、KLF4、FN1、IGF2和MAGEA2.qRT-PCR结果显示,上/下调ZNF750后,与NC组相比,KLF4、RAC2、MAGEA2和IGF2的mRNA表达水平显著升高/降低,FN1的mRNA表达水平显著降低/升高,差异均有统计学意义,均P＜0.05.结论 在子宫内膜癌细胞中,ZNF750作为抑癌基因发挥作用,抑制子宫内膜癌细胞增殖、侵袭和迁移,RAC2、KLF4、FN1、IGF2和MAGEA2为ZNF750的潜在候选靶基因.

目的:制备并表征包载CPI-444并偶联CD8抗体的纳米微粒(CNP/αCD8),探讨其对CD8+T细胞活化、增殖和抗肿瘤作用的影响.方法:采用复乳溶剂蒸发法和EDC/NHS法制备包载腺苷受体A2A(A2AR)特异性拮抗剂CPI-444(C)或香豆素6(C6)荧光素的纳米微粒并分别在其表面偶联CD8抗体,制得CNP/αCD8和C6NP/αCD8.扫描电镜和NanoPlus粒度测定仪表征纳米微粒形态和粒径,液相色谱与串联质谱联用(LC-MS/MS)法和离心法测定纳米微粒的载药量和药物释放情况,荧光显微镜和流式细胞仪检测CD8+T细胞内化C6NP/αCD8的情况,流式细胞仪、ELISA和LDH法检测CNP/αCD8对CD8+T细胞增殖、活化、细胞毒活性和杀瘤能力的影响.结果:CNP/αCD8纳米微粒为圆形、粒径约150 nm,能有效包载CPI-444和偶联CD8抗体,药物包封率和CD8抗体偶联效率分别约为60%和53.4%;CNP/αCD8纳米微粒具有良好稳定性,能被CD8+T细胞内化,抑制A2AR分子表达.生物学功能实验显示,CNP/αCD8增强CD8+T细胞的增殖能力、促进T细胞活化、分泌细胞因子及产生颗粒酶B和穿孔素,并增强CD8+T细胞杀伤肿瘤细胞的能力.结论:CNP/αCD8纳米微粒能显著增强CD8+T细胞免疫效应功能,其增强CD8+T细胞功能可能是通过抑制A2AR分子的表达起作用.

目的:采用生物信息学方法探索卵巢癌中与血管生成相关的免疫基因(ARIG),探讨其与卵巢癌患者预后的关系,并说明不同预后患者肿瘤微环境和免疫治疗的潜在差异,为卵巢癌患者提供新的治疗靶点.方法:分别从TCGA和GEO数据库下载卵巢癌的转录组数据和生存数据.利用R软件分析差异表达基因,利用Pearson相关系数鉴定血管生成相关基因与免疫相关基因之间的相关性,筛选出差异表达的ARIG.通过Lasso回归分析构建预后模型,通过Cox分析临床特征和风险评分,将样本分为高风险组和低风险组.通过单样本基因集富集分析(ssGSEA)、肿瘤免疫功能障碍和排斥(TIDE)分析预后风险模型与免疫浸润、免疫治疗反应的相关性.最后,收集河北医科大学第四医院2015年5月至2016年5月手术的卵巢癌患者的肿瘤组织和输卵管组织85对,通过qPCR和WB法验证五个差异表达的ARIG在卵巢癌组织中的表达情况,分析其与卵巢癌患者临床病理特征的关系,并初步探索其在卵巢癌细胞的生物学功能.结果:通过生信分析筛选出142个差异表达的ARIG,通过Lasso和Cox回归分析,得到5个基因作为预后基因(PTGER3、SCTR、IGHG1、HSPA8、IGF2),构建了预后风险模型,高风险组患者的预后更差;此外,不同风险评分的患者在免疫细胞浸润和免疫治疗反应方面存在显著差异(均P<0.05).通过qPCR和WB法验证这5个基因在卵巢癌组织中均为高表达(均P<0.01),其中HSPA8表达量最高,且高表达HSPA8与卵巢癌患者FIGO分期晚、组织分级差、淋巴结转移及腹膜转移呈显著正相关(P<0.001).细胞功能实验证实,HSPA8可促进卵巢癌细胞的增殖、迁移和侵袭(P<0.01).结论:差异表达的5种ARIG能有效预测卵巢癌患者的预后,并且与免疫细胞浸润和免疫治疗疗效有关,初步证实其在卵巢中发挥促癌作用.

目的:阐明牙龈卟啉单胞菌(Pg)诱导食管鳞状细胞癌(ESCC)细胞发生上皮间质转化(EMT)的分子机制.方法:KEGG分析Pg诱导的ESCC差异表达基因富集的生物学通路,WB和/或免疫荧光法检测Pg诱导的ESCC细胞中糖蛋白A重复优势蛋白(GARP)、TGF-β、pSMAD/SMAD、Snail、Oct4和EMT相关分子表达的变化,ELISA检测TGF-β1水平的变化,免疫组织化学法检测ESCC组织中GARP和TGF-β1的表达规律,Transwell实验和动物实验验证Pg对ESCC的促进作用.结果:ESCC细胞感染Pg后,TGF-β、Hippo、PI3K/Akt等信号通路被激活;Pg感染刺激ESCC细胞分泌总TGF-β1和活性TFG-β1的水平升高(均P<0.01),使SMAD2/3磷酸化并发生核转位,诱导N-cadherin、Snail、Oct4等蛋白表达升高、E-cadherin蛋白表达降低,由此促进ESCC细胞的迁移、侵袭和裸鼠皮下移植瘤的生长(均P<0.01).在ESCC细胞中沉默GARP表达后,逆转了Pg所诱导的上述ESCC细胞表型变化.Pg丰度高的ESCC组织中TGF-β1 和GARP蛋白表达高于低丰度的ESCC组织,且Pg丰度与TGF-β1、GARP表达存在正向关联(P=0.001 5).结论:Pg通过GARP激活TGF-β/SMAD轴促进ESCC细胞发生EMT,进而促进ESCC细胞的迁移、侵袭和生长,清除Pg或阻断TGF-β信号转导则可阻断上述Pg对ESCC的促进作用.

在医学论文的描述中,凡涉及实验动物者,在描述时均应符合以下要求:①品种、品系描述清楚;②强调来源;③遗传背景;④微生物学质量;⑤明确体重;⑥明确等级;⑦明确饲养环境和实验环境;⑧明确性别;⑨有质量合格证;⑩有对饲养的描述(如饲料类型、营养水平、照明方式、温度、湿度要求);?所有动物数量准确;?详细描述动物的健康状况;?对实验动物的处理方式有单独清楚的交代;?全部有对照,部分可采用双因素方差分析.

通过一个有趣的生活情境问题,引出学生对阳性对照、阴性对照的认知冲突,然后对阳性对照、阴性对照与空白对照的概念、作用、设计方法进行剖析并归纳总结,再结合案例分析人教版高中生物学新教材中隐藏的阳性对照实验和阴性对照实验,举例说明如何在实验设计中运用阳性对照和阴性对照去解决实验问题,以培养学生的科学思维和科学探究能力.

实验是生物学科的重要组成部分,其中涉及大量数学、物理、化学、计算机等相关学科的知识内容与应用.在生物学实验课教学中,注重跨学科知识的应用,对于学生逻辑思维和创新精神的培养、提升学习的主动性有着极大的帮助.