单细胞转录组测序是采用新一代基因测序技术对细胞群体中每一个细胞的转录组进行高分辨率检测，以揭示生物组织中细胞的异质性。该技术在鉴定特定细胞标志物、发现细胞亚群和稀有细胞以及分析微环境中细胞间关系方面具有独特优势，目前在肿瘤、发育、干细胞、微生物、神经科学等研究领域被广泛应用。

沙漠土壤蕴藏丰富的放线菌资源,尤其是稀有放线菌类群,是挖掘新放线菌资源的理想生境.本研究开展库姆塔格沙漠可培养放线菌抑菌活性筛选,以期为该地区放线菌资源开发和利用提供菌株资源.根据分离菌株的16S rRNA基因序列分析放线菌多样性;从库姆塔格沙漠4份土样中分离纯化到370株放线菌,分布于11个目12个科的22个属,其中链霉菌属和糖丝菌属为优势菌属,分别占分离放线菌菌株的63％和13.8％.对14株放线菌潜在新种(16S rRNA基因序列相似性低于98.65％)进行高氏一号、ISP2、TSB培养基液体发酵,获得提取浓缩物样品进行抑菌活性筛选,发现11株潜在新种的发酵产物有广谱抗菌活性.本研究表明,库姆塔格沙漠中含有丰富的放线菌资源,具有从中发现放线菌新菌种和抗生素的潜力.

麦角硫因(ergothioneine, EGT)[1],化学名称为2-硫代三甲基组氨酸甜菜碱,它是一种存在于多种动植物体内的稀有的天然2-硫代咪唑氨基酸. EGT具有良好的抗氧化、抗炎作用,同时具备稳定性、无毒性的特点,可以较好地应用于以动脉粥样硬化、糖尿病等为代表的老年疾病[2] . 但人体不能自身合成EGT[3],目前主要通过化学合成法、提取法及生物发酵合成法获取麦角硫因. 目前EGT的制备主流方法是生物发酵合成法,其原理是利用微生物的代谢能力来合成麦角硫因,该方法具有生产工艺简单、合成成本低、生产效率高等优点[4] . 本文对EGT的生物合成研究现状及其对于各种老年疾病防治应用可能性进行探究,以期为其在老年疾病防治中的应用提供参考依据.

[背景]新疆特殊生境罗布泊及温宿峡谷凭借其特殊的地理位置、极端的周边自然生态环境及较少的人为活动影响,促成了其独特的微生物优质资源.[目的]为探索添加抗生素对微生物选择性分离培养的作用,优化改良新疆特殊生境微生物选择性分离培养,以减少对菌株的重复分离,还可以选择性培养更多耐受此类抗生素的微生物,发现更多生物活性产物.[方法]以高氏一号培养基为基础,添加不同浓度的β-内酰胺类抗生素阿莫西林(amoxicillin)、氨基糖苷类抗生素卡那霉素(kanamycin)、安莎大环内酯类抗生素利福平(rifampicin)、喹诺酮类抗生素诺氟沙星(norfloxacin)、酰胺醇类抗生素氯霉素(chloramphenicol)、氨基糖苷类抗生素链霉素(streptomycin),分离新疆特殊生境罗布泊及温宿峡谷土壤样品中的微生物.[结果]添加诺氟沙星分离获得的微生物种类和数量最多,其次是卡那霉素和阿莫西林,再次是利福平和氯霉素.所选用的大多抗生素在 1/10 MIC和 1/15 MIC浓度时分离效果最好.罗布泊土样共分离到 19 株菌,分布在 8 个属.其中芽孢杆菌属 6 株、链霉菌属 5 株、类芽孢杆菌属 3 株、根瘤菌属 1 株、副芽孢杆菌属 1 株、原小单孢菌属 1 株、海洋杆菌属 1 株、野野村氏菌属 1 株,分离获得了 5 株新物种.温宿峡谷土样共分离获得 73 个菌株,分布在 27 个属.其中链霉菌属 33 株、鞘氨醇单胞菌属 1 株、假黄单胞菌属 2 株、假诺卡氏菌 5 株、假节杆菌 1 株、原小单孢菌 2 株、普里斯特氏菌属 1 株、植物放线孢菌 1 株、副球菌属 1 株、类芽孢杆菌属 2 株、类节杆菌属 2 株、诺卡氏菌属 1 株、小单胞菌属1 株、红色甲基杆菌属 1 株、甲基杆菌属 1 株、副芽孢杆菌属 5 株、伦茨氏菌属 1 株、克里布所菌属 2 株、耐盐白蚁菌属 1 株、剑菌属 1 株、博斯氏菌属 1 株、节杆菌属 1 株、壤霉菌属 2 株、土壤球菌属 1 株、放线动孢菌属 1 株、异壁放线菌属 1 株、芽孢杆菌属 1 株,分离获得了 14 株新物种.[结论]添加诺氟沙星和卡那霉素有利于微生物的选择性分离培养,有利于发掘新菌种,本研究的开展为选择性分离培养特殊环境中的稀有微生物提供了指导.

[背景]有些稀有皂苷具有较好的药理活性,寻找活性高和专一性好的糖苷酶可能实现稀有皂苷的定向制备.嗜糖黄杆菌中含有丰富且未被表征的糖苷酶基因是寻找新酶的潜在来源.[目的]从嗜糖黄杆菌中发现活性高和专一性好的糖苷酶,用于制备稀有人参皂苷.[方法]重组表达嗜糖黄杆菌中 15 个假定的葡萄糖苷酶基因,系统研究重组酶的性质和功能,筛选可用于制备稀有皂苷的酶,利用薄层层析法和高效液相色谱法鉴定转化产物.[结果]从嗜糖黄杆菌中获得 3 种活性较好的β-葡萄糖苷酶,即SA2629、SA0236 和SA2851.其中,SA2629 具有最高的比酶活(78.7 U/mg)和催化效率[kcat=(27.38±1.40)s-1],且SA2629 能同时水解人参皂苷C-20 位上的β-1,6-葡萄糖苷键和 C-3 位直接与苷元相连的葡萄糖苷键.SA2851 和 SA0236 只对 C-20 位上的 β-1,6-葡萄糖苷键具有水解活性,其中SA0236 活力高.将SA2629 和SA0236 与课题组前期获得的一种β-1,2-葡萄糖苷酶分别组合,可以将高含量人参皂苷Rb1 完全转化成稀有皂苷CK和F2.[结论]获得了可用于制备稀有人参皂苷的糖苷酶,填补了嗜糖黄杆菌β-葡萄糖苷酶研究的空白.

该研究旨在从体内、外探究晾晒干燥和杀青烘干 2 种不同干燥方式绞股蓝总皂苷及其差异部位对急性肺损伤(acute lung injury,ALI)小鼠炎症的改善作用.通过野生型C57BL/6J雄性小鼠气道喷雾脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)构建模型,造模 24 h后尾静脉注射给药.采用肺功能、肺组织湿重干重比(W/D)、肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)总蛋白浓度、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)含量等指标及肺组织病理变化评价不同绞股蓝皂苷对ALI小鼠的改善作用.研究发现晾干绞股蓝总皂苷(YGGPs)和1～2 个糖基取代的绞股蓝稀有皂苷(GPs1-2)可以改善ALI小鼠肺功能,BALF中IL-1β和TNF-α的水平显著降低,肺部炎症得到改善,且GPs1-2 抑制RAW264.7 细胞中NO释放率作用更为显著.该研究表明,绞股蓝采用不同干燥方式会对其抗炎活性造成影响,未杀青晾干绞股蓝产生的稀有皂苷具有更佳的抗炎活性.

霍山石斛Dendrobium huoshanense C.Z.Tang et S.J.Cheng是一种药食同源的稀有资源,具有益胃生津、滋阴清热等功效.霍山石斛含有多糖类、氨基酸类、联苄类及黄酮类等化学成分,其中主要有效成分为霍山石斛多糖.霍山石斛多糖主要由甘露糖、葡萄糖、半乳糖等单糖组成,具有抗炎、增强免疫力、抗肿瘤等药理活性,在保健、药用等方面均具有极大的开发利用价值.今后应进一步研究霍山石斛多糖结构以及关联药效作用机制,以促进霍山石斛多糖的开发利用.

目的 利用高效液相色谱法同时测定黑参中4种稀有皂苷、18种氨基酸,紫外分光光度法测定黑参多糖、多酚的含量,研究不同产地的黑参中皂苷、氨基酸、多糖和多酚成分的差异,为黑参质量标准的建立奠定基础.方法 (1)采用COSMOSIL C18-PAQ色谱柱(ID 4.6 mm×250 mm,5tm),以水-乙腈为流动相进行梯度洗脱,检测波长203nm;柱温30℃,流速1.0 ml/min,进样体积10 μl,测定4个不同产地黑参中4种稀有皂苷含量.(2)采用Waters SymmetryC18色谱柱(4.6 mm×150 mm,5μm),以水-乙腈为流动相进行梯度洗脱,检测波长254 nm;柱温40℃,流速ml/min,进样体积10μl,测定黑参中氨基酸含量.(3)分别以葡萄糖、没食子酸为对照,用浓硫酸-苯酚法测定黑参多糖及Folin酚还原法测定黑参多酚含量.结果 不同产地黑参化学成分的含量有一定差异,如多糖含量高低之间相差3倍,多酚含量高低相差2.7倍,人参皂苷单体Rk1高低之间相差12.3倍,18种游离氨基酸总量相差2.1倍.结论 首次同时对4地区黑参的人参皂苷、游离氨基酸、多糖及多酚进行了含量测定,为黑参质量标准的建立提供一定依据.

稀有糖为存在于自然界但含量很少的单糖及其衍生物,虽然稀有糖含量少,较难获取,但不同种的稀有糖具有各自不同的生理功能,可以应用于食品、医药、营养、农药、精细化工等众多领域,每年的全球交易量超过1.5亿吨.近些年来,科学家研究发现稀有糖及其核苷衍生物具有巨大的应用前景,正逐渐成为研究的热点.该文综述了已报道的稀有糖的生理活性:除了可取代传统甜味剂外,还具有抗肿瘤、抗氧化、抗炎、抑菌、抗病毒和神经保护作用等多种功能.虽然稀有糖研究意义重大,但其来源不足和高成本限制了其应用价值的深度挖掘,文章在此基础上对稀有糖合成方法进行了展望,指出生物催化技术是实现稀有糖绿色合成的重要手段.

随着现代生物医学研究与技术的发展,尤其是基因组学与生物信息学的进展,使得人们对人类疾病的成因及相关因素的研究越来越明晰.2型糖尿病(T2DM)是一种多基因遗传异质性疾病,病因复杂,发病率高,知晓率低,严重者伴有动脉粥样硬化、肾衰竭、失明、神经病变等并发症,已经成为影响人们健康状况和生活质量的主要疾病之一.T2DM 占糖尿病90% 以上,在我国发病率接近10%,从特征上看,属于典型的复杂疾病[1-2].研究表明,疾病的发生与遗传因素有关,大多数疾病是多种环境因素和遗传体质共同作用的结果.基因与疾病的发生有着重要关系,根据易感基因的基因频率与影响效应的大小,可以大体上把遗传疾病分为两大类,一类为孟德尔遗传病,特点是基因频率低,有时低于1%,而影响效应大,如乳腺癌、阿尔茨海默症等[3-4].另一类疾病一般统称为复杂疾病,其特点是相关基因数量多,且有基因频率并不低,多不是极稀有变异,从单个基因看,影响效应大小不一,情况复杂,大体上呈现多基因微效,大多数慢性病属于这一类,如糖尿病、高血压、心血管疾病等[5-6].从基因组的角度考虑,有一些基因型与疾病发生相关,携带这些基因型将不利于人体健康,这些基因型,称之为疾病易感基因[7-8].本文针对T2DM的易感基因的相关研究进展、应用进行了总结及展望.