目的:探索肠道菌群与血清二胺氧化酶(diamine oxidase，DAO)水平之间的相关性，对DAO高水平(DAO-H)人群和正常人群的肠道菌群特征进行差异性分析。方法:在战略支援部队特色医学中心2021年健康体检人群中招募62名成年志愿者，其中DAO-H人群31名，正常人群31名，采集粪便样本，通过使用16S rRNA全长基因测序技术，对所有受试者粪便样本进行分析，研究不同DAO水平人群的肠道菌群构成特征。结果:DAO-H人群肠道菌群α多样性与正常人群差异无统计学意义，但是菌群结构和功能改变：共生细菌减少，如 Phocaeicola、拟杆菌科细菌等；潜在致病菌增加，如肺炎克雷伯菌。DAO-H组的菌群代谢发生变化，菌群鞘脂代谢水平降低，万古霉素类抗生素生物合成(biosynthesis of vancomycin group antibiotics)、叶酸一碳库(one carbon pool by folate)、萜类骨架生物合成(terpenoid backbone biosynthesis)、细胞周期-Caulobacter(cell cycle-Caulobacter)、蛋白质输出(protein export)、碱基切除修复(base excision repair)、氮代谢(nitrogen metabolism)水平较正常组升高。 结论:血清中DAO-H人群与正常人群比较，存在特有的肠道菌群构成与菌群代谢特征。

目的:分析健康人与慢性阻塞性肺疾病(COPD)稳定期用药和未用药患者的肠道菌群相对丰度及功能基因差异。方法:本研究为病例对照研究。采用非随机抽样方法，收集2019年1月至2019年12月在广州医科大学附属第一医院就诊的体检健康人10名(A组)、COPD稳定期未用药患者10例(B组)和COPD稳定期用药患者10例(C组)的粪便，收集3组患者一般资料，采用宏基因组二代测序方法比较3组肠道相对丰度及功能基因。结果:研究对象的年龄、身高、体质量、体质量指数差异无统计学意义( P值均>0.05)。基于相似性分析与主成分分析，3组间差异无统计学意义；基于Metastats差异分析，与A组比较，B组的普氏菌属、马赛普菌属和巨球型菌属均显著减少( P值均<0.05)；而C组的埃希菌属显著增加( P＝0.045)，C组的马赛普菌属和巨球型菌属显著减少( P值均<0.05)；B组与C组间差异无统计学意义( P>0.05)。基于功能基因分析，在level3水平上，与A组相比，B组的果糖和甘露糖代谢、萜类化合物生物合成、氨基酸合成、同源重组、淀粉和蔗糖代谢功能基因通路显著减少，细菌双组分调节系统通路显著增加；而C组的果糖和甘露糖代谢、萜类化合物生物合成、氨基酸合成、同源重组功能基因通路显著减少，细菌分泌系统、细菌双组分调节系统、糖酵解与合成显著增加( P值均<0.05)；B组与C组比较差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:与健康人比较，COPD稳定期患者的肠道菌群存在特征性改变，复诊治疗患者与初诊未用药治疗患者间的差异无统计学意义；COPD稳定期患者的果糖和甘露糖代谢、萜类化合物生物合成、氨基酸合成和同源重组功能基因通路显著减少，提示能量代谢功能下降。

目的:评价肠道菌群异质性与脓毒症小鼠获得性肌无力的关系。方法:SPF级健康雄性C57BL/6小鼠80只，体质量18~20 g，6~8周龄。取小鼠40只，采用腹腔注射LPS 10 mg/kg的方法制备脓毒症模型，筛选脓毒症敏感型小鼠(建模后24 h内出现濒死状态甚至死亡)和脓毒症抵抗型小鼠(生存7 d并恢复活跃状态)，建模前收集小鼠粪便制备粪菌液。取小鼠40只，采用随机数字表法分为4组( n＝10)：对照组(C组)不予以任何处理；抗生素组(ABX组)灌胃复合抗生素1次/d，连续5 d；抵抗组(Res组)灌胃复合抗生素5 d后，灌胃脓毒症抵抗型小鼠粪菌液150 μl，1次/d，连续3 d，随后腹腔注射LPS 15 mg/kg；敏感组(Sen组)灌胃复合抗生素5 d后，灌胃脓毒症敏感型小鼠粪菌液3 d(方法同Res组)，随后腹腔注射LPS 15 mg/kg。脓毒症建模后24 h时进行脓毒症严重程度评分。于粪菌移植后以及脓毒症建模后24 h时测定四肢抓力。脓毒症建模后24 h时测定腓肠肌复合肌动作电位(CMAP)，随后取血液标本，采用ELISA法测定血清IL-1、IL-6和TNF-α浓度，取胫骨前肌和腓肠肌组织，采用蛋白免疫印迹法测定胫骨前肌肌肉特异性环指蛋白1(MuRF-1)和肌肉萎缩盒F蛋白(MAFbx)表达，腓肠肌HE染色后评估测量肌纤维直径和横截面积。Res组和Sen组于粪菌移植3 d后收集小鼠粪便，提取DNA进行16S rDNA测序和非靶向代谢组学分析。 结果:与C组比较，Res组脓毒症严重程度评分升高，脓毒症建模后四肢抓力降低，血清IL-6浓度升高，腓肠肌肌纤维直径和横截面积减少( P<0.05)，其余指标差异无统计学意义，ABX组上述指标差异无统计学意义( P>0.05)。与C组和Res组比较，Sen组脓毒症严重程度评分升高，脓毒症建模后四肢抓力降低，CMAP潜伏期延长、振幅降低，血清IL-1、IL-6、TNF-α浓度升高，腓肠肌肌纤维直径和横截面积减少，胫骨前肌MuRF-1和MAFbx表达上调( P<0.05)。肠道菌群16S rDNA测序：与Sen组比较，Res组Chao1指数、Good-coverage指数、Simpson指数差异无统计学意义( P>0.05)，Shannon指数升高( P<0.05)，β多样性差异无统计学意义( P>0.05)；阿克曼氏菌科、疣微菌目、嗜黏蛋白阿克曼氏菌属、疣微菌纲、疣微菌门在Sen组显著富集，肠球菌属、肠球菌科在Res组显著富集( P<0.05)。非靶向代谢组学分析：Res组和Sen组代谢物图谱提示模型建立良好(R2Y>Q2Y)；与Sen组比较，Res组显著上调的代谢物质90个，下调的代谢物质88个，显著上调的代谢物质包括维生素K1、γ生育酚、牛磺酸等( P<0.05)；差异代谢物KEGG富集通路包括2-氧羧酸代谢和泛素酮等萜类醌的生物合成( P<0.05)。 结论:肠道菌群异质性可能参与脓毒症小鼠获得性肌无力的发生机制。

目的:探讨连续重复给予含左炔诺孕酮（levonorgestrel，LNG）紧急避孕药（emergency contraception pills，ECPs）对雌性大鼠生育力及其F1代仔鼠健康的影响。方法:成年SPF级雌性大鼠于每个动情周期连续给予3次LNG-ECPs，分别给予3个（P-3）、6个（P-6）和12个（P-12）动情周期。雌性大鼠每个给药时程下，采用Excel产生随机数按体质量分层随机分为2组，分别为LNG-ECPs组和溶媒对照组，分别灌胃给予0.12 mg/kg LNG-ECPs和等体积溶媒。各组于末次给药后4 h分别取1/2动物（12~18只）进行解剖（6~9只）和交配（6~9只）；剩余1/2动物（12~18只）于停药恢复3个动情周期后再分别进行解剖（6~9只）和交配（6~9只），计算脏器系数。采用酶联免疫吸附法（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）检测雌性大鼠血清中卵泡刺激素（follicle-stimulating hormone，FSH）、黄体生成素（lutenizing hormone，LH）、雌激素、孕激素、睾酮、抗苗勒管激素（anti-Müllerian hormone，AMH）以及游离甲状腺激素3（free thyroid hormone，fT3）的水平。雌性大鼠卵巢组织切片苏木精-伊红（hematoxylin and eosin，HE）染色后进行卵泡计数。记录LNG-ECPs给药结束和停药恢复期雌性大鼠妊娠率及窝仔数，测定F1代仔鼠生长指数以及主动和被动运动能力等指标。取P-12大鼠卵巢组织进行转录组学测序，建立LNG-ECPs致卵巢差异表达基因谱，分析LNG-ECPs致卵巢损伤的差异基因，并进行基因本体（gene ontology，GO）和京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）通路富集分析。结果:①连续给予3个和6个动情周期后，LNG-ECPs组雌鼠的血清激素水平和生育力与溶媒对照组相比，差异均无统计学意义（均 P>0.05）；F1代仔鼠生长指数和行为学结果与溶媒对照组仔鼠相比差异均无统计学意义（均 P>0.05）。②连续给予12个动情周期后，与溶媒对照组相比，LNG-ECPs组大鼠血清中FSH［（0.21±0.17）U/L］、LH［（0.27±0.08）U/L］和孕激素［（0.68±0.23）μg/L］水平显著低于溶媒对照组［（1.00±0.82）U/L， P=0.043；（1.00±0.50）U/L， P=0.006；（1.00±0.20）μg/L， P=0.027］，雌二醇［（2.24±1.03）μg/L］和睾酮［（1.25±0.25）μg/L］水平明显高于溶媒对照组［（1.00±0.35）μg/L， P=0.019；（1.00±0.07）μg/L， P=0.044］；卵巢中原始卵泡数量（4.88±2.36）显著少于溶媒对照组（16.13±9.36， P=0.005），闭锁卵泡数量（24.38±5.01）显著高于溶媒对照组（19.13±2.30， P=0.018）；LNG-ECPs组中F1代仔鼠负重游泳时间［（157.13±32.29）s］明显低于溶媒对照组［（198.06±40.01）s， P=0.003］。停药恢复3个动情周期后，LNG-ECPs可造成大鼠血清中FSH［（2.48±1.18）U/L］、LH［（1.60±0.41）U/L］、睾酮［（1.37±0.23）μg/L］及FSH/LH值（1.61±0.41）显著高于溶媒对照组［（1.00±0.67）U/L， P=0.024；（1.00±0.27）U/L， P=0.014；（1.00±0.18）μg/L， P=0.011；1.00±0.49， P=0.042］，且雌激素水平［（0.49±0.15）μg/L］和AMH水平［（0.79±0.15）μg/L］显著低于溶媒对照组［（1.00±0.37）μg/L， P=0.011；（1.00±0.10）μg/L， P=0.016］，同时，大鼠卵巢中原始卵泡数量（6.25±5.06）仍显著少于溶媒对照组（12.00±5.56， P=0.048）；F1代仔鼠在旷场中的运动总距离［（89.85±36.98）m］以及负重游泳时长［（112.00±29.52）s］均显著低于溶媒对照组［（147.55±23.13）m， P<0.001；（137.69±25.85）s， P=0.014］。③转录组测序结果表明，与溶媒对照组相比，LNG-ECPs组雌性大鼠卵巢组织中存在 Cd5、 Cxcr1、 Lexm、 Fga、 Mybphl和 Gstm5等显著差异表达的基因，参与萜类骨架生物合成、卵巢类固醇生成和皮质醇的合成与分泌等类固醇激素合成相关过程，还涉及碳代谢、丁酸甲酯代谢和半胱氨酸等物质代谢过程，以及细胞因子-细胞因子受体相互作用、病毒蛋白与细胞因子及细胞因子受体的相互作用等免疫调节过程。 结论:在雌性大鼠中，短期重复（<12个周期）给予LNG-ECPs对雌鼠生育力及其F1代仔鼠生长发育和行为学未见明显影响；而长期重复（12个周期）给予LNG-ECPs会导致卵巢功能损伤，并会对F1代仔鼠的健康产生负面影响，停药恢复3个动情周期后仍未见明显改善。

黄草乌为云南的道地药材,其富含滇乌碱等二萜生物碱,二萜生物碱是其主要活性成分.法呢基焦磷酸合酶(FPS)是萜类生物合成途径中的一个关键酶,在二萜生物碱生物合成中发挥重要作用,其功能研究有助于揭示二萜生物碱合成的分子机制.该研究基于黄草乌转录组数据,筛选到 1 条FPS基因(AvFPS),克隆其全长序列并进行了生物信息学分析、功能验证以及基因表达分析.AvFPS开放阅读框(ORF)为 1 056 bp,编码 351 个氨基酸,相对分子质量约为 41 kDa,其具有异戊烯基转移酶的 2 个典型保守功能域"DDIMD"和"DDYXD".在大肠杆菌中表达AvFPS重组蛋白,用纯化重组蛋白进行体外酶促反应,结果表明,AvFPS能够催化法呢基焦磷酸(farnesyl pyrophosphate,FPP)的合成.qRT-PCR分析结果表明,AvFPS基因在黄草乌根、茎、叶和花中均有表达,在根中表达量最高;经MeJA诱导后,AvFPS的表达量明显上调.该研究明确了AvFPS的催化功能,揭示了AvFPS在不同组织以及经MeJA诱导不同时间段的表达模式,为更深入了解FPS基因在二萜类成分生物合成途径中的功能提供了参考.

目的 研究不同生长年限巴戟天Morinda officinalis根部蒽醌类化合物的含量差异及生物合成相关基因.方法 采用HPLC测定1年生和6年生巴戟天根中蒽醌类化合物成分,并进行比较转录组分析,采用qRT-PCR验证基因表达结果.结果 HPLC检测结果显示在6年生根中蒽醌类物质显著增加,通过比较转录组分析,从1年生和6年生巴戟天的根中筛选到8619条差异表达基因,KEGG分析表明差异基因主要富集在各种次生代谢物的生物合成、苯丙素生物合成、泛醌和其他萜类醌生物合成等通路中.此外,共鉴定到13条蒽醌生物合成途径相关的差异表达Unigenes,其中ICS、SK、CS、DHNA-CoA synthase均在6年生根中上调表达,而 DXS、DXR、DAHPS、IDH均下调表达,DHQD/SDH既有上调表达的又有下调表达的Unigenes.进一步选择6个候选基因进行qRT-PCR验证,验证结果与转录组数据一致.结论 为鉴别参与巴戟天蒽醌生物合成的相关基因提供参考,为后期进一步深入研究蒽醌类生物合成的累积规律分子机制提供基础数据.

目的 探索草珊瑚 Sarcandra glabra 叶片活性成分生物合成分子基础,合理的开发利用草珊瑚资源.方法 采用BGISEQ-500 测序平台测定草珊瑚叶片的转录组,对经过滤和Trinity组装得到的unigene进行生物信息学分析.结果 共获得了75 862个unigenes,平均长度980 bp,其中42 369个unigenes在7大公共数据库中得到成功注释,占总基因数的55.85%.21 801个unigenes被注释于细胞组分、分子功能和生物学过程3大类共55个GO条目京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集到2条可能与药效物质形成密切相关的通路,分别是萜类和聚酮化合物的代谢和其他次生代谢物生物合成.通过进一步挖掘发现,其中47 个unigenes可能参与萜类化合物骨架生物合成,14个unigenes可能参与倍半萜类化合物生物合成,62个unigenes可能参与黄酮类化合物生物合成.另外,转录组序列中共检测到19 690个SSR位点,其中二核苷酸重复类型所占比例最高,达到了46.63%;针对所有的SSR位点,共设计出11 209对引物.结论 很好地扩展了草珊瑚的转录组信息,为进一步解析草珊瑚活性成分生物合成途径提供了基因资源,促进草珊瑚分子育种的研究.

目的 分析重镇过敏煎(过敏煎+磁石+龙骨)与过敏煎的差异代谢物,研究重镇过敏煎缓解特应性皮炎瘙痒的药效物质基础.方法 采用非靶向LC-MS代谢组学技术检测重镇过敏煎和过敏煎血清中的化学成分,基于多元统计分析筛选血清中的差异代谢物并进行通路分析.结果 正负离子两种模式下,两组血清中共检测出684种代谢物,筛选得到差异代谢物165种,主要为黄酮类、萜类、苯丙素类;富集得到2条具有生物学意义的通路,分别为苯丙氨酸代谢通路与苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成通路.结论 重镇过敏煎对特应性皮炎瘙痒的治疗优势可能与苯丙素类、萜类、黄酮类等种类代谢物,以及azukisaponin Ⅳ、formononetin、6-shogaol、α-hederin等显著差异代谢物相关,以上代谢物通过参与调控苯丙氨酸代谢通路与苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成通路实现.

目的 确定汉滩病毒(HTNV)可感染BEAS-2B正常人肺上皮细胞并通过转录组分析HTNV感染诱导的宿主免疫应答和代谢改变.方法 采用蛋白免疫印迹、实时荧光定量PCR和免疫荧光实验检测BEAS-2B细胞内的病毒载量,并使用RNA测序技术进行转录组分析.结果 在HTNV感染的BEAS-2B细胞中,HTNV核衣壳蛋白(NP)和小片段(S)表达均随时间增加.对HTNV感染BEAS-2B细胞48 h的转录组数据分析,得到328个差异基因,基因本体论(GO)富集及京东基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析发现其差异主要集中在干扰素应答及固有免疫模式识别受体相关通路.通过蛋白质互作网络分析发现多个固有免疫应答相关基因,此外筛选到4个编码去整合素和具有血小板反应蛋白基序的金属蛋白酶的基因.通过对代谢通路分析发现3个与萜类骨架生物合成相关的基因,2个与糖酵解/糖异生相关基因和2个类固醇激素生物合成相关基因.此外,差异基因的亚细胞定位分析表明多个差异基因位于线粒体.结论 HTNV能有效感染BEAS-2B细胞,可作为体外HTNV感染人肺上皮的细胞模型.生物信息学方法筛选的HTNV感染相关的差异基因及代谢通路,可为研究HTNV感染的分子机制提供理论依据.

目的 从毛萼香茶菜中挖掘Ⅱ型二萜合酶并进行功能鉴定.方法 利用转录组测序和生物信息学分析技术从毛萼香茶菜的根、茎、叶、顶芽 4 种组织中挖掘Ⅱ型二萜合酶候选基因,通过 RT-PCR 方法获取候选基因 cDNAs,运用无缝克隆技术构建携带候选基因的表达载体,并基于大肠杆菌异源表达体系及 GC-MS 测定分析技术进行二萜合酶基因的催化功能鉴定.结果 分别从毛萼香茶菜的根、茎、叶、顶芽组织中提取总RNA,经过转录组测序和生物信息学分析获得 4 个Ⅱ型二萜合酶候选基因 IeTPS1、IeTPS2、IeTPS3 和 IeTPS4.利用大肠杆菌异源表达体系对其中的 IeTPS1 和 IeTPS4基因进行功能验证,发现 IeTPS1 能够催化底物香叶基香叶基焦磷酸(GGPP)生成对映-柯巴基焦磷酸(ent-CPP),命名为 IeCPS4;IeTPS4 能够催化底物 GGPP 生成柯巴基焦磷酸(normal-CPP),命名为 IeCPS5.结论 从毛萼香茶菜中筛选并鉴定了两个新的Ⅱ型二萜合酶基因 IeCPS4 和 IeCPS5,其中 IeCPS5 是首个从毛萼香茶菜中发现的专一合成 normal-CPP 的二萜合酶基因,这不仅丰富了毛萼香茶菜的二萜合酶种类,而且为毛萼香茶菜二萜化合物生物合成途径的解析奠定了坚实基础.