目的 探讨泛素结合酶E2L3(UBE2L3)对颅脑创伤(TBI)后小胶质细胞相关神经炎症的作用及其潜在机制.方法 采用SD大鼠构建TBI及假手术(Sham)组大鼠模型,通过多肽组学筛选Sham组和TBI组建模3 d时创伤病灶周围皮质脑组织差异表达的肽段,并选取下调显著的UBE2L3蛋白作为研究对象;分别通过蛋白免疫印迹法(WB)和实时荧光定量PCR(qPCR)实验验证TBI大鼠脑组织和不同BV2细胞模型中UBE2L3的表达情况.将UBE2L3质粒转染至BV2细胞中并将细胞分为阴性对照组(NC)、UBE2L3过表达组(OE-UBE2L3),采用qPCR和WB实验鉴定UBE2L3基因的过表达情况.构建脂多糖(LPS)诱导的M1型小胶质细胞神经炎症模型,将细胞分为NC组、OE-UBE2L3组、LPS组和LPS-UBE2L3组,分别通过免疫荧光染色和qPCR实验检测UBE2L3过表达对小胶质细胞极化、炎症因子表达的影响;随后通过WB实验分析UBE2L3过表达对NF-κB通路中COX2蛋白和NF-κB p65蛋白磷酸化水平的影响.结果 多肽组学质谱分析结果显示,TBI大鼠病灶周围脑皮质组织中UBE2L3蛋白的表达水平较Sham组降低,差异有统计学意义(P=0.046).WB验证实验显示,在BV2细胞神经炎症模型中,UBE2L3的表达水平在12 h时较0 h时下调,差异有统计学意义(P＜0.01);在TBI大鼠脑组织中,UBE2L3的表达水平在TBI后1 d时较Sham组下调(0.804±0.056对比1.394±0.263),在7 d时(0.558±0.024)表达趋于平缓,差异均有统计学意义(均P＜0.01).WB鉴定实验显示成功构建UBE2L3过表达细胞模型,OE-UBE2L3组UBE2L3表达水平较NC组升高(0.908±0.052对比0.362±0.080),差异有统计学意义(P＜0.01).qPCR实验显示,LPS组白细胞介素1 β(IL-1 β)、白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)表达水平较NC组均升高,而LPS-UBE2L3组IL-1β、IL-6、TNF-α表达水平较LPS组均下调,差异均有统计学意义(均P＜0.01).免疫荧光实验显示,LPS组小胶质细胞M1型标准物诱导性一氧化氮合酶(iNOS)的表达水平较NC组升高,差异有统计学意义(P＜0.001).通路蛋白WB检测结果显示,LPS-UBE2L3组环氧合酶2(COX2)蛋白的表达水平较LPS组降低(0.460±0.280对比1.273±0.090),差异有统计学意义(P＜0.05);LPS组磷酸化的核因子-κB(NF-κB)p65表达水平较NC组上调(1.738±0.138 对比 0.614±0.192),而 LPS-UBE2L3 组磷酸化的 NF-κB p65 表达水平(0.924±0.207)较LPS组下调,差异均有统计学意义(均P＜0.05).结论 UBE2L3可通过调控NF-κB/COX2通路抑制TBI后小胶质细胞向M1表型极化而发挥抑制神经炎症功能,可作为TBI后抑制神经炎症的潜在治疗靶点.

目的 基于乳酸乳球菌(Lactococcus lactis,L.lactis)诱导表达系统制备呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial vi-rus,RSV)口服疫苗,并对其免疫原性进行分析.方法 将构建的质粒pUC57-Pre F与pNZ8149分别经Nco Ⅰ和Kpn Ⅰ双酶切,酶切产物经T4 DNA连接酶连接后获得重组质粒pNZ8149-Pre F,电转化至感受态L.lactis NZ3900,经乳糖培养基筛选获得非分泌型重组L.lactis NZ3900/pNZ8149-Pre F,以nisin A为诱导剂诱导表达,经Western blot和免疫荧光标记对其表达产物进行分析;将雌性BALB/c小鼠随机分为PBS、L.lactis NZ3900/pNZ8149、L.lactis NZ3900/pNZ8149-Pre F组,15只/组,每只口服500 μL,于第1、2天进行初次免疫,第16、17天进行加强免疫,第14和28天经小鼠下颌取血并分离脾脏细胞,ELSIA法检测重组L.lactis NZ3900/pNZ8149-Pre F诱导的体液和黏膜免疫应答水平,ELISpot法检测重组L.lactis NZ3900/pNZ8149-Pre F诱导的细胞免疫应答水平.结果 重组L.lactis NZ3900/pNZ8149-Pre F经PCR及测序鉴定,证明构建正确;抗原蛋白Pre F特异性地表达在L.lactis NZ3900中,相对分子质量约 50 000;初次免疫后第 14 和 28天,与 PBS 和L.lactis NZ3900/pNZ8149组相比,L.lactis NZ3900/pNZ8149-Pre F组小鼠血清Pre F-特异性IgG抗体效价、肠洗液中特异性分泌型IgA抗体以及脾脏细胞中IFNγ和IL-4分泌水平均明显升高,且差异均有统计学意义(t=-30.268～-3.087,P均＜0.05).结论 基于L.lactis诱导表达系统构建的RSV 口服疫苗具有较强的免疫原性,为研发RSV黏膜疫苗提供了参考,也为开发其他病毒或细菌口服疫苗提供了新的研究策略及方法.

目的:基于数据库中已鉴定并发表的疾病危险基因，通过生物信息学分析探究烟雾病和烟雾综合征的病理发生机制。方法:在PubMed等公共数据库搜索烟雾病、烟雾综合征基因相关研究，整理已鉴定并发表的疾病相关危险基因。借助网络工具，在基因本体数据库（包括生物学过程、细胞组分和分子功能3大类）、京都基因与基因组百科全书（KEGG）数据库对基因集进行功能富集分析，构建蛋白-蛋白互作（PPI）网络并筛选关键基因。结果:本研究纳入53篇烟雾病研究文献，鉴定126个烟雾病相关危险基因；纳入51篇烟雾综合征研究文献，鉴定出51个烟雾综合征相关危险基因。共计纳入177个疾病相关危险基因。基因本体功能分析：生物学过程主要富集在细胞因子及其介导通路，以及细胞的黏附、分化、迁移等活动；细胞组分主要富集在细胞表面、细胞膜及蛋白复合物、受体复合体等；分子功能主要富集在酶结合、激酶结合、磷酸蛋白结合、受体信号结合、免疫受体活动等。KEGG分析主要富集在癌症信号通路、免疫细胞分化及免疫疾病通路、病毒感染信号通路等，其中MAPK信号代谢通路、Jak-STAT信号代谢通路被显著富集。通过不同算法，在PPI网络筛选出5种关键基因：PTPN11、GRB2、ITGB3、CBL、HIF1A。结论:生物信息学分析为阐述烟雾样血管改变的病理机制提供了新的角度。烟雾病发病机制可能是以基因遗传为背景、多种环境因素共同参与的。

目的 研究构建合适的动物模型用于胰母细胞瘤(PBL)的化疗药物筛选及新药评估.方法 将手术切除的PBL肿瘤组织碎块移植到免疫缺陷的小鼠皮下组织,待移植瘤生长至1 500 mm3 时进行瘤体传代及保存.使用HE染色、免疫组织化学及PCR法对成功建立的PBL患儿起源的异种移植(PDX)模型进行人源性鉴定.结果 HE染色显示小鼠PDX中的肿瘤组织及细胞和患儿肿瘤细胞形态基本相同,免疫组化结果显示β-连环蛋白(β-Catenin)、细胞角蛋白7(CK7)和细胞角蛋白19(CK19)在PDX模型组织与人属源性肿瘤组织中有相同的免疫学特征.PCR分析显示PDX组织和原发肿瘤组织具有相同的个体来源.结论 所建立胰母细胞瘤来源PDX高度保留了原发胰母细胞瘤的生长模式及蛋白表达特性,为胰母细胞瘤患者的基础研究和临床用药指导提供了重要的实验模型工具,给推动疾病机制探索及制定个性化治疗方案提供了科学依据.

目的 利用紫色色杆菌(Chromobacterium violaceum)的转氨酶(CV2025)基因序列构建重组质粒pET-28a-CV2025,并在大肠埃希菌(Escherichia coli,E.coli)中进行原核表达.方法 将CV2025基因序列与pET-28a(+)载体连接,构建重组质粒pET-28a-CV2025,转化E.coliTOP10中进行阳性克隆子筛选,经双酶切及测序验证后,转化E.coli BL21(DE3)和Rosetta,诱导表达目的蛋白;将重组菌28a-CV2025-BL21活化后接种2TY液体培养基,IPTG诱导表达制备粗酶液后,以异丙胺为氨基供体,1-(4-甲氧苯基)乙酮、邻氟苯乙酮、苯乙酮为氨基受体,采用薄层色谱法监测反应,初步检验转氨酶活性,高效液相色谱法进行进一步分析.结果 重组质粒pET-28a-CV2025经双酶切及测序鉴定证明构建正确;重组菌28a-CV2025-BL21、28a-CV2025-Rosetta的表达产物均可见相对分子质量约51 000的目的蛋白条带,且28a-CV2025-BL21表达的蛋白大部分以可溶性形式存在;酶液催化后,1-(4-甲氧苯基)乙酮与异丙胺发生转氨基化反应,生成对应的手性胺1-(4-甲氧苯基)乙胺,具有一定的催化活性.结论 在E.coli中成功表达了CV2025,初步检验上清中可溶性蛋白具有酶活性,为后期转氨酶的分离、纯化以及增强产物转化率奠定了基础.

目的 为了筛选和鉴定许兰毛癣菌热应激相关差异表达基因,进一步探索许兰毛癣菌差异表达基因的分子机制.方法 本研究采用Illumina平台PE150测序策略,对热应激(42 ℃)、生理温度(37 ℃)处理30 min和常温生长(27 ℃)条件下的许兰毛癣菌转录组测序和差异表达基因,通过生物信息学工具进行功能注释、分类和分析相关信号通路等.结果 常温组、37 ℃和42 ℃热处理样品的RNA中30076菌株分别获得146 351 442、142 326 366和134 764 862条原始reads.对30079菌株分别获得143 815 046、134 081 574和117 121 246条原始reads.对于差异表达基因进行分析结果示,差异表达基因主要富集在"细胞酰胺代谢过程"(13个上调基因和3个下调基因)、"肽生物合成过程"(12个上调基因和3个下调基因)、"核糖体"(11个上调基因)亚类(校正P＜0.05).KEGG数据库富集分析显示,参与蛋白质和碳水化合物代谢的基因以及热休克蛋白编码基因发生了显著变化,表明热应激对这些通路的影响很大.结论 本研究中获得的差异表达基因,特别是与碳代谢、氨基酸的生物合成、内质网中的蛋白质加工、次生代谢物的生物合成等代谢途径相关的基因尤其是编码热休克蛋白的相关基因可能参与了许兰毛癣菌在热应激条件下的致病机制,其具体调控机制有待进一步研究.

亮斑扁角水虻Hermetia illucens L.幼虫能够转化有机废弃物如餐厨垃圾等,获得虫体蛋白可以生产畜禽和水产饲料,虫粪可作为优质有机肥.益生微生物在亮斑扁角水虻幼虫处理有机废弃物过程中扮演着至关重要的角色,然而乳酸菌对亮斑扁角水虻高效处理有机废弃物的促进作用却鲜有研究.本研究以亮斑扁角水虻幼虫为研究对象,通过添加不同的乳酸菌到亮斑扁角水虻幼虫处理人工饲料的体系中,评估不同乳酸菌菌株对亮斑扁角水虻幼虫转化人工饲料的影响,以筛选出能够提高亮斑扁角水虻幼虫存活率、转化率以及促进幼虫蛋白积累效果显著的乳酸菌并定义其为益生乳酸菌.通过将乳酸菌添加到亮斑扁角水虻幼虫转化人工饲料体系,初步筛选出3株亮斑扁角水虻益生乳酸菌L4,L7,L8.经过形态学观察、生理生化鉴定及16S rDNA序列分析后,确定L4为短促生乳杆菌,L7为啤酒促生乳杆菌,L8为植物乳植物杆菌.与空白对照组相比,益生乳杆菌L4,L7,L8的添加可以显著提高亮斑扁角水虻幼虫鲜重 5.93%,6.41%,9.43%;亮斑扁角水虻转化率也分别提高了 8.01%,7.18%,13.60%;物料减少率则分别提高了 3.47%,4.75%,6.28%.更重要的是,L4,L7,L8 对亮斑扁角水虻幼虫蛋白积累具有显著促进作用.与空白对照组相比,亮斑扁角水虻幼虫粗蛋白含量分别显著提高了5.14%,3.13%,4.70%;幼虫蛋白总产量分别显著提高了 14.40%,14.84%,17.63%.综上,本研究筛选、鉴定并评估了对亮斑扁角水虻幼虫具有益生作用的乳杆菌,不仅能提高亮斑扁角水虻幼虫对人工饲料的转化率,获得更多的虫体生物质,而且能够促进亮斑扁角水虻幼虫的蛋白积累提高虫体蛋白质含量,获得高品质的昆虫蛋白.研究结果对揭示亮斑扁角水虻与肠道微生物协同代谢营养物质的机制具有重要意义,并且在亮斑扁角水虻大规模转化有机废弃物中应用潜力巨大.

目的 采用血清代谢组学探讨红曲茯苓片对脾虚湿盛型高脂血症大鼠血脂的调节作用机制.方法 将SD大鼠随机分为空白组和造模组,造模组采用高脂饲料喂养,节制饮食并每日负重游泳进行脾虚湿盛型高脂血症造模,造模4周后将造模组分为模型组、红曲茯苓片组、血脂康组、阿托伐他汀组,分别予以红曲茯苓片混悬液[0.5g/(kg·d)]、血脂康混悬液[0.12g/(kg·d)]、阿托伐他汀钙片混悬液[0.12 g/(kg·d)]灌胃,6周后检测各组大鼠血清总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、血清胃动素(MTL)、D-木糖、醛固酮(ALD)和白蛋白(ALB)含量;肝脏组织染色切片观察病理变化;UPLC-MS法分析大鼠血清样本,采用非靶向代谢组学技术探究红曲茯苓片对脾虚湿盛型高脂血症大鼠体内代谢物的影响.结果 与空白组相比,模型组大鼠血清TC、TG、LDL-C、ALD含量显著升高(P＜0.001),血清MTL、D-木糖、ALB、HDL-C含量显著降低(P＜0.05或P＜0.001);与模型组比较,除阿托伐他汀组的LDL-C外,红曲茯苓片组、血脂康组以及阿托伐他汀组的其他指标含量均显著回调(P＜0.05或P＜0.01或P＜0.001);代谢组学分析鉴定和筛选出106个差异代谢物,代谢通路主要涉及甘油磷脂代谢,鞘脂类代谢,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸代谢,D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢等脂质和氨基酸代谢.结论 红曲茯苓片对脾虚湿盛型高脂血症大鼠的血脂调节作用可能与其调节甘油磷脂代谢,鞘脂类代谢,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢等通路有关.

目的 利用液相色谱质谱联用(LC/MS)技术探究掌腱膜挛缩症(DD)在代谢组学层面的特性,筛选差异代谢物,为靶标验证提供理论基础.方法 选取2019年1月至2022年12月间在内蒙古包钢医院接受DD手术治疗的患者术中切除的挛缩掌腱膜组织20例为实验组,选取同期行腕管综合征手术治疗的患者术中切取的正常掌腱膜组织20例为对照组.利用LC/MS技术,定性定量分析两组中的代谢物,通过主成分分析及偏最小二乘法判别分析揭示两组代谢差异,进行层次聚类,利用P值、VIP系数及FC值的有效阈值设定筛选出有价值的差异代谢物.绘制箱线图、火山图、和弦图、气泡图、KEGG通路图等观察组间差异及代谢通路富集情况,利用pearson相关系数完成各代谢物的相关性分析,两组间比较采用两独立样本t检验.结果 利用LC/MS技术在40个样本中总计鉴定到931个代谢物,其中439个表达量存在显著差异(P＜0.05,VIP＞1.00,FC＜0.50或FC＞2.00).经KEGG通路注释发现,差异代谢物分别在42条通路中富集(x/n＞y/N,x:某通路相关差异代谢物数;y:某通路相关总代谢物数;n:经注释的差异代谢物数;N:经注释的总代谢物数).结论 掌腱膜挛缩症在碳代谢、不饱和脂肪酸的生物合成、半胱氨酸和甲硫氨酸代谢三条通路中的异常表现,证明其致病机制与炎症、氧自由基、糖尿病及局部缺血缺氧等因素相关.

目的 铁死亡在冠状病毒病2019(Coronavirus Disease 2019,COVID-19)相关的心血管疾病中起致病作用.本研究旨在鉴定严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)感染引起的心肌损伤机制中潜在的铁死亡相关的关键基因.方法 对感染SARS-CoV-2的人诱导的多能干细胞源性心肌细胞(human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes,hiPSC-CMs)转录组数据进行生物信息学研究,包括铁死亡相关的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)的鉴定、基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路分析、蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interactions,PPI)、关键基因鉴定以及转录因子-基因相互作用等,以探索铁死亡相关基因在COVID-19相关心肌损伤发病机制中的潜在作用.此外,针对关键基因的候选靶向药物进行了开发,为该疾病的诊疗提供理论依据.结果 通过比较感染或未感染SARS-CoV-2的hiPSC-CMs的转录谱数据,并与铁死亡数据库(FerrDb)基因取交集,筛选出80个铁死亡相关的DEGs.GO和KEGG通路富集分析表明,这些基因参与细胞对氧化应激和缺氧的反应、铁死亡、细胞坏死性凋亡、缺氧诱导因子1(hypoxia-inducible factor,HIF-1)信号通路、肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)信号通路、白介素17(Interleukin 17,IL-17)信号通路、核因子-κB(Nuclear Factor-kappa B,NF-κB)信号通路等.使用PPI和cytoHubba鉴定的关键基因包括IL-6、JUN、PTGS2、TLR4、HIF1A、CAV1、HMOX1、SIRT1、EGFR和ATF3.转录因子RELA、NFKB1、EGR1、STAT3、JUN和SP1与大多数关键基因相互作用.筛选出针对关键基因的候选药物,包括去铁胺、氧气、辛伐他汀、乙酰半胱氨酸、姜黄素、醋酚酮、白藜芦醇、谷胱甘肽等.结论 分析感染SARS-CoV-2的hiPSC-CMs的转录谱数据,为理解SARS-CoV-2感染引起的心肌损伤的铁死亡相关病理机制的提供新视角.此外,探索铁死亡相关基因的候选靶向药物在未来对抗这种形式的心肌损伤方面具有巨大的潜力.