生物固氮是生态系统氮素的主要来源,而土壤根瘤菌的多样性及其在大豆上的应用效果还需深入研究.本研究采集了东北黑土大豆种植区8个样点的大豆土壤根瘤样本,共分离出94株菌,经16S rRNA及共生基因(nodC、nifH)分析鉴定,其中70株为根瘤菌,且均属于慢生根瘤菌属.为进一步验证根瘤菌的应用效果,根据系统发育分析结果挑选了 7株代表性土著根瘤菌,基于实验室条件开展了菌株与大豆结瘤及促生能力测定试验.结果表明:与不接种根瘤菌的对照相比,7株土著根瘤菌都具有较好的促生及结瘤能力,其中,菌株H7-L22和H34-L6的表现尤为突出,前者处理的大豆株高显著提高了 25.7％,后者处理的大豆根瘤干重比其他土著根瘤菌处理高20.9％～67.1％.选取这两株高效根瘤菌进一步开展大豆根瘤菌接种田间试验,发现接种混合根瘤菌剂的促生效果显著优于单一接种处理,与不接种对照相比,H7-L22处理的大豆增产8.4％,而混合菌剂处理的大豆产量增加了 17.9％,同时大豆的四粒荚数也显著提升.综上,根瘤菌菌剂的应用能够显著提升大豆产量,从而减少大豆生产过程中对氮肥的依赖,有助于提升土壤健康水平,促进东北黑土地区农业的绿色发展.

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:通过生物信息学方法,揭示肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的异质性,探讨铁死亡相关基因与HCC肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)的关系,并构建基于铁死亡相关基因的预后模型,为预防HCC患者复发提供新的思路.方法:基于TCGA数据库和NODE数据库,利用非负矩阵分解聚类分析鉴定分子亚型,通过ESTIMATE算法和CIBERSORT算法用于构建免疫评分,利用Cox回归进行拟合风险评估模型并计算风险得分,并基于风险得分及临床信息构建列线图,利用体外实验验证mRNA的表达水平.结果:HCC的异质性体现为两种不同铁死亡相关的免疫分子亚型,其免疫评分差异显著(P＜0.001).筛选出G6PD、KIF20A、RRM2和TXN四个最佳候选铁死亡相关基因,并进行拟合构建风险评估模型,列线图对HCC患者的复发具有良好的预测能力.体外实验提示四个最佳候选基因均在人肝癌细胞表达水平增高(P＜0.05).结论:HCC可分为两种分子亚型,分子亚型与HCC的复发有关,铁死亡在TME中可能起着关键作用.四个铁死亡相关基因可能是预防HCC复发的潜在因素,预后模型对HCC复发有一定的预测价值.

AP2转录因子属于AP2/ERF超家族,参与调节植物生长发育的各种生物学过程,以及对生物和非生物胁迫的响应.然而,关于紫苏(Perilla frutescens)AP2转录因子家族的研究未见报道.在本研究中,从紫苏基因组中鉴定到18个AP2家族成员,使用生物信息学方法分析了基因结构、保守基序和顺式作用元件.WRINKLED 1(WRI1)是许多植物物种中脂质生物合成的关键调节因子,在油脂合成过程中发挥重要调控作用.通过序列比对发现其中1个成员与AtWRI1序列高度同源,含有2个保守的AP2结构域,命名为PfWRI1.结合转录物组数据分析了 PfAP2家族基因在紫苏不同组织和种子发育不同阶段的表达水平,结果表明,PfWRI1仅在紫苏种子中高表达,暗示Pf-WRI1 可能与种子的发育过程有关.进而构建植物过表达载体pCAMBIA1303-PfWRI1,通过农杆菌侵染技术转化野生型(Col)以及突变体(wri1-1)拟南芥,分别获得过表达和回补株系.结果表明,相比于Col,PfWRI1的表达导致拟南芥种子含油率提高了 8.90％～13.57％,并促进转基因拟南芥种子中油酸(C18:1)和亚油酸(18:2)的积累,减少棕榈酸(C16:0)、花生酸(C20:0)和花生一烯酸(C20:1)的积累.此外,外源PfWRI1基因的表达增加了糖酵解和脂肪酸生物合成相关基因At-PKP-α、AtPKP-β1、AtBCCP2、AtSUS2和AtLIP1的表达.综上所述,PfWRI1可能通过与上述基因互作,增加不饱和脂肪酸含量来促进油脂积累.

背景 与目的既往研究提示谷氨酰胺转胺酶2(transglutaminase 2,TGM2)是多种肿瘤的潜在治疗靶点,但其在胃癌中的作用及机制尚未明确.本研究中,我们试图揭示TGM2在胃癌中的作用和相关机制.方法 分析TGM2在胃癌细胞和组织中的表达水平,并通过一系列体内外实验分析TGM2在胃癌中的功能,包括蛋白质印迹、免疫组化、CCK8、集落形成实验、transwell实验、异种移植瘤模型和转移瘤模型.通过基因富集分析、定量PCR和蛋白质印迹筛选TGM2在胃癌中潜在的作用靶标.通过功能损益实验和挽救实验验证TGM2对STAT1的调控作用.通过免疫共沉淀、质谱分析、定量PCR和蛋白质印迹筛选STAT1互作蛋白,并阐明其调控机制.最后,通过突变TGM2和使用TGM2的酶活性调节剂(ZM39923和A23187)以明确TGM2通过何种酶活性促进胃癌恶性进展,并阐明其潜在机制.结果 研究结果表明TGM2在胃癌组织中高表达,与病理分级密切相关,其高表达预示患者不良预后.TGM2过表达/敲低能够促进/抑制胃癌细胞增殖、迁移和侵袭.而敲低/过表达STAT1能够逆转TGM2在胃癌细胞中的作用.进一步分析提示TGM2通过抑制STAT1泛素化/降解促进胃癌恶性进展.TRIM21被鉴定为胃癌中STAT1的E3泛素连接酶.TGM2通过与GTP结合的酶活性促进TRIM21和STAT1解离.A23187能够抑制TGM2对STAT1的作用,并在体外和体内实验中逆转TGM2的促肿瘤作用.结论 本研究揭示了在胃癌中TGM2调控STAT1的作用和机制,提示TGM2可作为胃癌治疗的潜在靶点,了解TGM2与GTP结合的酶活性有助于开发靶向药物,优化现有治疗策略.

目的 探讨慢性心功能不全患者外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)微小RNA(microRNAs,miRNAs)差异表达与患者脑血管疾病的关系.方法 这是一项对2019年1月至2022年4月期间从西安交通大学第一附属医院出院的274例失代偿性心力衰竭患者的观察性研究.对患者进行随访,直到2023年1月,观察患者缺血性脑血管事件情况.miRNA微阵列用于分析基线循环miRNAs水平.通过实时定量聚合酶链反应(quantitative real time polymerase chain reaction,qRT-PCR)验证差异表达的miRNAs.采用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)分析候选miRNAs对缺血性脑血管事件的预测价值.结果 在随访期间[422(184～939)d],有24例患者发生缺血性脑血管事件.与未发生缺血性脑血管事件的患者相比,发生缺血性脑血管事件的患者服用抗凝剂、维生素K拮抗剂的患者比例显著降低,差异有统计学意义(P<0.05).在两组基线PBMCs样本中分析了2 549个miRNA的表达,并鉴定了20个差异表达的miRNAs(定义为FC>1.3和P<0.05).qRT-PCR验证结果显示,与非缺血性脑血管事件患者相比,发生缺血性脑血管事件患者的PBMCs样本中hsa-miR-1273g-3p、hsa-miR-2861表达水平显著上调,hsa-miR-483-5p表达水平显著下调,差异有统计学意义(P<0.05).ROC分析表明,hsa-miR-1273g-3p[曲线下面积(area under the curve,AUC)=0.745]预测心力衰竭患者缺血性脑血管事件的灵敏度和特异度分别为81%、56%,hsa-miR-2861(AUC=0.614)的灵敏度和特异度分别为76%、62%,hsa-miR-483-5p(AUC=0.821)的灵敏度和特异度分别为76%、80%.3种候选miR-NAs联合的预测价值优于单独一种miRNA,其AUC、灵敏度和特异度分别为0.941、90%、98%.结论 PBMCs中hsa-miR-1273g-3p、hsa-miR-2861表达水平上调和hsa-miR-483-5p表达水平下调可能与心力衰竭患者缺血性脑卒中风险增加有关.

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.

生物膜基质由胞外多糖、eDNA、膜囊泡和蛋白质组成. 研究者利用蛋白质组学分析技术已经鉴定出了各种基质蛋白,但与其他生物膜组分相比,这些基质蛋白在生物膜中的功能还有待研究. 一些研究已经证实,铜绿假单胞菌生物膜中的OprF是一种含量丰富的基质蛋白,更具体地说,它是生物膜囊泡的一种组成部分.

背景 与目的目前已有多种免疫组织化学标志物用于临床诊断和胃癌(gastric cancer,GC)患者的预后预测,但仅有少数胃癌患者从中获益,仍有大量患者需要更高特异性和敏感性的标志物.本研究旨在探索预测胃癌疾病进展的潜在生物标志物.方法 基于癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)进行生物信息学分析,以确定胃癌的潜在生物标志物.回顾性分析本中心接受胃癌根治术后患者的临床病理学数据,并随访患者总生存时间(overall survival,OS)及无病生存时间(disease-free survival,DFS).收集患者肿瘤病理切片,评估肿瘤组织中C-X-C基序趋化因子配体8(C-X-C motif chemokine ligand 8,CXCL8)的表达情况,比较不同CXCL8表达水平患者的人口学和临床病理特征差异.使用Kaplan-Meier法比较患者的OS及DFS,并通过单因素和多因素COX回归分析评估影响OS及DFS的预后因子.结果 鉴定出10个差异表达的基因作为核心基因,CXCL8在胃癌组织中相对于癌旁组织显著上调,其高表达预示着更差的预后.本研究共纳入198例患者,其中133例患者存在CXCL8阳性表达,这些患者具有更高的体重指数.Kaplan-Meier分析结果显示,CXCL8阳性表达的胃癌患者具有更短的OS(P<0.001)及DFS(P=0.013).Cox回归分析结果显示,CXCL8表达是影响OS(HR=3.214,95％CI:1.560-6.620,P=0.008)和DFS(HR=1.875,95％CI:1.098-3.202,P=0.043)的独立预后因素.结论 CXCL8是预测胃癌进展的潜在生物标志物.

目的 探索人脐带间充质干细胞通过再生修复海绵体神经对糖尿病大鼠勃起功能的改善作用.方法 收集健康足月产新生儿脐带,提取分离人脐带间充质干细胞(hUCMSC)并鉴定表面标志物.通过高脂饮食联合腹腔注射链脲佐菌素(STZ)的方法诱导大鼠糖尿病,10周后选取高血糖大鼠进行阿扑吗啡(APO)试验,筛查、建立糖尿病引起的勃起功能障碍(DIED)大鼠模型.hUCMSC移植8周后,通过APO实验及最大海绵体内压/平均动脉压(ICP/MAP)评估大鼠勃起功能;通过免疫组化法分析大鼠海绵体组织中神经元型一氧化氮合酶(nNOS)水平;通过ELISA法检测各组大鼠阴茎组织中BDNF、NGF、VEGF和IGF-1神经营养生长因子的表达水平.结果 第4代hUCMSC表面高表达CD73、CD90、CD105,低表达CD11b、CD19、CD34、CD45、HLA-DR.糖尿病引起的勃起功能障碍大鼠模型制备成功.海绵体内移植hUCMSC 8周后,APO实验表明hUCMSC可增加正常勃起的大鼠数量;中剂量和高剂量hUCMSC治疗后,相对于阴性对照组,ICP/MAP值升高,阴茎内血流灌注明显改善;免疫组化实验显示中剂量和高剂量hUCMSC治疗后,大鼠阴茎海绵体中nNOS水平明显增加,启动大鼠阴茎勃起;ELISA检测结果证实中剂量和高剂量hUCMSC治疗后,均能不同程度恢复DIED大鼠阴茎组织中BDNF、NGF、VEGF和IGF-1表达水平.结论 hUCMSC是一种多功能的成体干细胞,经海绵体移植治疗高脂饮食联合STZ诱导的DIED大鼠是有效的,且有剂量依赖性.hUCMSC治疗DIED的机制与上调BDNF、NGF、VEGF和IGF-1表达水平提供的神经保护和再生修复作用有关.