脓毒症是指因感染引起的宿主反应失调导致的危及生命的器官功能障碍。脓毒症和脓毒性休克是威胁人类健康的重要医疗卫生问题，病死率极高，其早期诊断和治疗决策仍需完善。外泌体是由多囊泡体与细胞膜融合形成的直径30~150 nm的细胞外囊泡，能够有效转运蛋白质、脂质、RNA、DNA等多种生物活性物质，参与调节炎症反应、免疫反应、感染等多种病理生理过程。近年来，外泌体已经成为诊断及治疗全身炎症疾病的重要方法之一。本文主要围绕脓毒症相关基础及临床研究，着重阐述外泌体在脓毒症诊断和治疗中的研究进展。

紫苏(Perilla frutescens)含有丰富的生物活性物质和营养成分,是严格的短日照植物.目前,对紫苏的研究主要集中在产量和脂肪酸积累等农艺性状,而对紫苏开花进程及花器官形成的研究较少,其分子调控机制尚不明确.FLOWERING LOUC T(FT)是目前公认的感知光周期的关键基因,在花转变中发挥重要作用.PfFT3是FT-like亚家族基因,其在植物开花调控的功能尚待揭示.本研究首先通过亚细胞定位证明PfFT3定位于细胞核和细胞质.之后构建植物表达载体pCAM-BIAI1303-PfFT3,并通过农杆菌介导的花序浸染法转化野生型Col-0和突变体fd-2、fd-3和ft-10拟南芥,以此分别获得稳定遗传的纯合的过表达和回补转基因株系.结果分析表明,PfFT3的过表达能够显著促进拟南芥开花并且能够挽救突变体fd-2、fd-3和ft-10的晚花表型,进一步研究表明,外源PfFT3基因的表达促进下游内源开花基因AtSOC1、AtAP1、AtFUL和AtLFY的表达.综上所述,本研究阐明了 PfFT3在促进开花过程的积极作用,为深入研究PfPEBP基因的功能及紫苏短日照早花优良种质培育奠定基础.

工业生产和人类活动释放的大量CO2 是造成全球性气候变暖的主要诱因.气候变暖往往伴随着极端恶劣天气的发生,对人类的生活、财产和基础设施构成严重威胁.为了减轻由此产生的负面影响和应对全球变暖,各国纷纷设定了碳达峰和碳减排目标,并致力于对CO2 进行固定和资源化利用.海洋等鞭金藻(Isochrysis galbana)具有生长速度快和固碳效率高的特点,集成废/污水处理和生物固碳,转化合成蛋白质、多不饱和脂肪酸等多种高值生物活性物质的等鞭金藻固碳技术,被认为是最有前途的碳捕获和资源高值化利用的技术之一.本文首先介绍和比较了常用的CO2 捕获技术的优缺点,强调基于等鞭金藻的碳捕获技术的适用范围和固碳效率的优势.其次阐明了海洋等鞭金藻光合固碳机制及其与卡尔文循环、三羧酸循环等代谢通路的联系;探讨光和CO2 对微藻固碳能力和胞内碳流分布的影响,探究培养条件、光生物反应器、基因工程/合成生物学技术改造藻株等影响等鞭金藻固碳效率的因素.最后,概述了等鞭金藻光合固碳与岩藻黄素、多不饱和脂肪酸、蛋白质等高值生物活性物质合成的关系,为精深加工、开发高值化等鞭金藻提供理论和实践依据,推动等鞭金藻固碳技术的发展和应用,协同推进节能减排,为助力实现"双碳"目标提供一条经济可行的新策略.

地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)NWMCC0046是从西藏日喀则地区屠宰场废弃血污放置土壤中分离得到的一株益生菌,产生的碱性蛋白酶在低温下有作为洗涤剂添加酶的潜力.深入分析菌株NWM-CC0046的基因组序列信息,并挖掘该菌株功能特性基因及潜在应用价值.使用PacBio RS Ⅱ平台和Illumina HiSeq 4000平台对菌株NWMCC0046的基因组进行测序,并对测序数据进行基因组组装、基因预测与功能注释、共线性分析、进化分析及次级代谢产物合成基因簇预测.菌株NWMCC0046全基因组大小为4 321 565 bp,平均GC含量为46.78％,共编码4 504个基因.基因注释揭示了其益生菌特性,如胃肠道内独特的适应性、抗氧化活性和抗菌活性.此外,菌株NWMCC0046还编码工业上许多重要的酶.进化树及共线性结果表明,菌株NWMCC0046属地衣芽胞杆菌且与地衣芽胞杆菌ATCC 14580具有较好的共线性.同时,预测到菌株NWMCC0046中有11个次级代谢产物合成基因簇,编码地衣素、丰原素、杆菌肽和丁酰苷菌素等生物活性物质.基因组信息存储于GenBank,登录号为CP090312.菌株NWMCC0046全基因组数据为其益生特性提供基础数据,对菌株NWMCC0046后续相关研究具有重要意义.

背景:骨具有生物电效应,然而骨缺损的发生会导致骨骼内源性生物电的缺失.具有生物电效应的骨组织工程支架植入骨缺损处会补足缺失的电信号,加速骨缺损的修复.目的:文章介绍了骨组织的生物电效应,阐述了电刺激对骨缺损的修复作用,总结了生物电效应应用于骨组织工程的研究进展,以期为骨组织工程的研究提供新的思路.方法:以"bioelectrical effect,bioelectrical materials,electrical stimulation,bone tissue engineering,bone scaffold,bone defect,bone repair,osteogenesis"为英文检索词,以"生物电效应,生物电支架,电刺激,骨组织工程,骨支架,骨缺损,骨修复,骨再生"为中文检索词,在中国知网、万方、PubMed、Web of Science和ScienceDirect数据库检索与生物电效应骨组织工程支架相关的文献,最终纳入87篇进行系统归纳、总结和分析.结果与结论:①生物电效应结合体外电刺激设计骨组织工程支架是一种理想可行的方法,主要涉及的材料包括金属材料、石墨烯材料、天然生物衍生材料以及人工合成生物材料;目前运用最广泛的导电材料是石墨烯材料,得益于自身的超强导电性能、大比表面积、同细胞及骨骼的良好生物相容性以及优异的力学性能.②石墨烯材料主要是作为修饰材料引入支架以增强整体支架的电导率,同时其大表面积和丰富的官能团能够促进生物活性物质的装载和释放.③然而生物电效应的骨组织工程支架尚存一些重大挑战需要克服:满足导电性能的同时还需考虑支架的综合性能;缺乏统一、标准化的生物电效应骨组织工程支架的制备方式;体外电刺激干预系统尚不够成熟;缺乏个体化指导支架的选择以实现针对不同病理情况的患者选择并设计最适宜的支架.④研究者们在设计导电支架时,要深入考虑支架的综合效应,譬如生物相容性、力学性能以及生物降解性能等,而此种综合性能可以通过多种材料的复合来实现.⑤除此之外,临床转化应该是导电支架设计的最终考量,在评估出电刺激作用于人体且有利于骨缺损修复的安全电流阈值的基础之上,设计动物实验以及基础实验,然后应用于临床,从而在未来实现生物电效应骨组织工程支架应用于临床的终极目标.

脓毒症是一种由病原微生物侵入机体后引起大量炎症因子释放,导致免疫系统紊乱,进而影响多个器官的一种全身炎症反应综合征.脓毒症引起的心肌损伤(SIMI)是导致脓毒症患者死亡的主要原因之一.目前传统治疗SIMI的药物疗效依旧不乐观,临床上尚未出现SIMI治疗完全有效的药物.近年来,大量的基础研究提示某些植物化学或生物活性类药物显示出强大的SIMI治疗效果.植物化学物质主要包括多酚类化合物、萜类以及皂苷类、生物碱类等,可通过减轻炎症反应、减弱氧化应激、改善代谢等来发挥预防及治疗SIMI的作用.生物活性物质主要包括激素、细胞因子、维生素和生物色素等,可以针对相应抗炎靶点或通路来下调炎症因子表达或抑制细胞死亡,从而改善SIMI.还有一些其他药物,如抗组胺药、抗心绞痛药和镇痛类药等,也显示出强大的治疗效果,可为SIMI的治疗提供新的研究方向.

外泌体是膜脂囊泡与细胞内多细胞体融合,然后释放到细胞外环境进行作用.它们含有多种生物活性物质,包括蛋白质、mRNA、miRNA、lncRNA、circRNA、脂质、转录因子和细胞因子受体.外泌体可以来源于多种细胞,例如脂肪干细胞、骨髓间充质干细胞(BMSC)、成骨细胞、破骨细胞、脐带间充质干细胞.外泌体可以通过调节细胞的分化在骨重建中发挥作用,基因工程技术与基于外泌体的药物递送相结合可以治疗骨代谢异常疾病.本文总结了来源于不同干细胞外泌体(即脂肪干细胞、BMSCs、成骨细胞、破骨细胞和脐间带充质干细胞)通过蛋白质、mRNA和非编码RNA调节骨骼微环境的生物学现象,旨在通过探讨外泌体在骨微环境中的作用,为临床治疗骨相关代谢性疾病提供理论依据,为在临床上治疗骨质疏松症奠定基础.

[背景]白僵蚕中的生物活性物质在医疗、保健品及化妆品行业有着广泛的应用.目前,许多人工养殖僵蚕基地在实际生产中使用的菌种多为未进行纯化优选的自然感病死亡僵蚕孢子粉且无固定的施用浓度,使得蚕的僵化死亡率难以保证.提高白僵菌菌株的致病力并筛选性状优良的高毒力菌株是工厂化生产白僵蚕研发的重要方向.[目的]利用紫外-微波复合诱变技术筛选高毒力菌株,为僵蚕工厂化生产提供优良菌株.[方法]利用孢子稀释法从山西省养殖农户中自然感染白僵菌的家蚕中分离获得一株原始白僵菌,运用紫外-微波复合的方式对该菌株进行诱变,并比较诱变前后菌株的产孢量及对家蚕的致病力.[结果]分离得到的原始菌株经鉴定为球孢白僵菌(Beauveria bassiana),命名为Beauveria bassiana Bb1003.通过对致死率和正突变率的考察,确定紫外-微波复合诱变的最佳诱变条件为紫外(功率为 15 W)照射 30 min,微波(功率为 800 W、额定微波频率 2450 MHz)辐照 60 s.筛选后得到 6 株复合诱变菌株(UMCM1、UMCM2、UMCM3、UMCM4、UMCM5 和UMCM6).菌株UMCM2 对家蚕的僵化率高达 97.64%,产孢量是原始菌株的 2.48 倍,对家蚕的致病能力显著高于原始菌株.[结论]利用紫外-微波复合诱变的方式成功筛选到高毒力菌株,为工厂化生产白僵蚕奠定了基础.

中药材内生菌通过产生多种生物活性物质,调控植物的次生代谢通路,诱导中药材生物活性成分的合成,是发现活性先导化合物的重要天然产物资源库.本文主要围绕内生菌及其代谢物的活性功能、受生态环境的影响、先导化合物的开发以及引入多重组学技术应用进行综述,并对内生菌天然产物的可持续发展进行了展望:通过代谢调控通路定向寻找目标药物并定位目标基因,建立内生菌菌库和基因库;通过基因编辑技术定点精准靶向修饰目的基因,随后激发细胞内源性的修复机制来实现基因定向改造;利用基因工程技术获得工程菌株,为新型天然产物的产业化奠定基础.本文旨在为中药材植物内生菌资源的开发与利用提供新思路.

血浊理论作为现代中医学理论,是指血液在各种因素作用下,失去清纯状态,转变为混乱、浊化、失序的病理现象.血浊作为病理产物的同时,又可以作为诸多疾病的继发性致病因素.微血管病变是糖尿病常见的并发症之一,主要包括肾脏病变及视网膜病变.内皮细胞是血浆与血管壁之间的一层特殊扁平上皮细胞,具有完成血浆与组织液代谢交换、合成和分泌生物活性物质、维持血管张力等功能.糖尿病诱导的内皮细胞损伤与功能障碍是导致微血管病变的关键病理因素,这与血浊的特性高度契合.血浊既是导致内皮细胞损伤的致病因素,内皮细胞持续损伤亦是血浊继而为病的病理基础.本文首先阐释了血浊理论的源流,强调了血浊的中医学属性特点;然后,介绍了血浊与内皮细胞损伤的密切联系,并认为血浊与内皮细胞损伤是导致糖尿病微血管病变的核心病机.最后,基于血浊理论,结合糖尿病微血管病变的疾病特点,归纳出该病阴虚燥热、血浊内生、络脉瘀痹的病机演变特点,并提出以养阴护脉、清化血浊、通瘀畅络为治法,延缓糖尿病微血管病变的进程,从而改善患者的临床症状.