聚-β-羟基丁酸酯(polyhydroxybutyrate,PHB)是一种可完全生物降解和具有良好生物相容性的高分子材料,可作为传统塑料的替代品,在塑料、化学药品和饲料市场上具有巨大的商业应用价值.近年来,用植物生产新型生物聚合物PHB的技术取得一定进展,可望通过农业生产提供可再生的工业原料,这使得它具有广泛的发展前景.采用转基因方法可以大幅度提高用植物生产PHB的产量,包括控制启动子来驱使转基因表达,减少内源性酶在竞争性代谢途径中的活性,通过插入的基因来增加聚合物的碳含量.这些研究成果增加了我们对碳的可获取性的了解和区分不同的植物细胞器、细胞和器官类型的能力,推动了用植物生产PHB及其他产物的进展.

系统性红斑狼疮(SLE)是一种自身免疫性疾病,其发病机制极为复杂,随着研究的深入,炎症小体在狼疮性肾炎(LN)的发病中作用也逐渐受到重视.其中,核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体是目前研究最详尽的一类炎症体.我们对近年来NLRP3炎症小体在LN中作用的相关研究进行归纳总结,发现NLRP3炎症小体不仅在LN的发病中起着重要的作用,并通过循环免疫细胞和固有细胞参与肾脏损伤的过程.最后介绍了两种NLRP3炎症小体的特异性抑制剂β-羟基丁酸酯和MCC950,为LN治疗提供了新的策略.

聚3-羟基丁酸乳酸酯[Poly(3-hydroxybutyrate-co-lactate),P(3HB-co-LA)],属于聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates,PHA)家族的一员,是一种具有良好生物相容性和可降解性的天然高分子生物材料.文中通过在大肠杆菌中引入来源于富养罗尔斯通氏菌Ralstonia eutropha的β-酮硫解酶、乙酰乙酰CoA还原酶、来源于丙酸梭菌Clostridium propionicum的丙酰CoA转移酶突变体以及荧光假单胞菌Pseudomonasfluorescens strain 2P24来源的PHA合成酶突变体等异源酶,成功实现了一步法利用葡萄糖合成P(3HB-co-LA),其中乳酸组分的摩尔百分比达到1.6％,聚合物含量为83.9 wt％.在此基础上,通过敲除辅酶Q8合成所需的黄素异戊烯基转移酶基因(ubiX)来弱化呼吸链水平,从而增强乳酸积累,并进一步缺失乳酸脱氢酶基因(dld)以减少乳酸在发酵后期转化成丙酮酸,最终将P(3HB-co-LA)中乳酸组分的摩尔百分比提高至14.1％,而聚合物含量为81.7 wt％.上述实验结果表明,采用弱化呼吸链水平策略可有效提高聚合物中乳酸组分的摩尔百分比,从而提供了一种改变生物合成聚合物中单体组分含量的新思路.

目的 软骨损伤后自我修复能力有限,本研究通过对比血管基质组分(SVF)和脂肪间充质干细胞(ASCs)在体内促进软骨细胞成软骨能力的差异,为软骨再生筛选更加优秀的种子细胞.方法 本研究首先构建聚-β-羟基丁酸(PHB) /3-羟基丁酸与3-羟基己酸共聚酯(PHBHHx)三维生物支架材料,然后分离培养兔脂肪/软骨细胞,检测培养于支架上的细胞的形态和增殖,最后建立兔膝关节软骨缺损修复模型,将SVF和ASCs分别与软骨细胞共培养于支架上,植入缺损部位,10周后对比评估原位软骨缺损修复的效果.结果 接种在支架上的细胞在体外表现出更好的黏附和增殖.与软骨细胞共培养,脂肪源性SVF比ASCs更能促进体内软骨组织的生成.结论 PHB/PHBHHx共混体系是一种优秀的软骨组织工程材料.新鲜的SVF比体外扩增培养的ASCs更能促进软骨细胞生成软骨基质.SVF有望成为一种更好的软骨修复的细胞来源.

目的 综述脂肪来源干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)在皮肤瘢痕防治领域的研究进展.方法 广泛查阅相关文献,对ADSCs预防、治疗皮肤瘢痕形成的体外实验、动物实验及临床研究效果、可能机制以及优化ADSCs效果的生物材料进行综述.结果 体外、体内实验及临床研究提示ADSCs参与皮肤创伤愈合全过程,可能通过减轻炎症反应、促进血管新生,调控p38/MAPK、过氧化物酶体增殖物激活受体γ或TGF-β1/Smads等通路抑制(肌)成纤维细胞活性,减少胶原沉积,从而预防、治疗皮肤瘢痕.生物工程材料,如猪脂肪源基质水凝胶、猪小肠黏膜下层细胞外基质以及人工合成的聚羟基丁酸酯-羟基戊酸盐支架,均有可能进一步提高ADSCs防治皮肤瘢痕形成的效能.结论 ADSCs在皮肤瘢痕防治研究中取得了显著进展,但临床应用途径仍待进一步研究.

石油基塑料进入环境后会造成污染并影响人体健康.因此,寻找石油基塑料的替代品成为未来发展的趋势.生物塑料因其具有良好的生物降解性与安全性,近年来备受关注,尤其是作为生物塑料之一的聚-β-羟基丁酸酯(Poly-β-Hydroxybutyrate,PHB),已成为生产生物塑料制品的重要来源.光合细菌(Photosynthetic Bacteria,PSB)是生产PHB的重要原料.PSB可利用废水中廉价的碳源为底物累积PHB,能实现废水资源化,其应用前景广阔.本文系统地总结了目前可生产PHB的PSB菌种、PHB在菌体内的合成途径、影响PSB累积PHB的因素和目前利用废水培养紫色非硫菌(Purple Non-Sulfur Bacteria,PNSB)并累积PHB的研究现状,并对以废水生产PHB的PNSB污水资源化这一技术的工程化应用提出了展望,以期为解决石油基塑料污染与废水资源化提供新的思路与参考.