[目的]核糖体蛋白(ribosomal protein,RP)是参与蛋白质合成及基因表达调控的一种重要因子,在植物生长发育和胁迫响应过程中具有重要的作用.研究在水稻中克隆了 1个核糖体蛋白家族基因OsRPL36A,并对其生物学功能进行初步分析,为后续OsRPL36A基因功能研究提供理论依据.[方法]用生物信息学技术分析OsR-PL36A基因结构、顺式作用元件和演化过程;用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术分析OsRPL36A的组织表达特异性、节律表达模式、及其对不同激素和非生物胁迫的响应情况.[结果](1)OsR-PL36A的编码区全长为297 bp,共编码98个氨基酸,属于核糖体蛋白L36超基因家族.(2)OsRPL36A的启动子区包含3个节律表达相关元件、10个光响应元件、14个激素响应元件和27个环境胁迫响应元件.(3)OsRPL36A在叶片中的表达量相对高于其他组织;具有典型的节律表达模式;且受IAA、高温、低温和渗透胁迫等诱导表达.[结论]OsRPL36A在叶中高表达,具有典型节律表达模式,对IAA显著响应,可能参与热激、低温、盐害和渗透胁迫响应.

背景:低氧训练可以促进机体脂肪的降解,外界环境变化可影响动物昼夜节律,但昼夜节律变化对脂肪组织棕色化及脂肪降解的调控机制尚不明确.目的:阐明时钟基因对低氧训练大鼠附睾脂肪组织棕色化的调控机制.方法:喂养高脂饲料构建肥胖大鼠模型,造模成功后抽取40只肥胖大鼠随机分为4组,即常氧安静组、低氧安静组、常氧训练组、低氧训练组,每组10只,进行4周的干预.安静组大鼠不实施干预;低氧组大鼠全天生活在氧浓度为13.6%的低氧仓中;训练组第1周为适应性训练,后3周训练速度和时长保持不变.测量肥胖大鼠体质量、体长和肾周脂肪质量;并使用血脂生化检测试剂盒检测肥胖大鼠血清中三酰甘油、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇以及高密度脂蛋白胆固醇水平;油红O染色观察肝脏脂肪含量变化;苏木精-伊红染色评价各组大鼠附睾脂肪组织棕色化变化;转录组测序技术结合生物信息学分析脂肪组织中转录组水平变化;采用qRT-PCR检测附睾脂肪组织中PGC-1α、Beclin1、KLF2、Perilipin1 mRNA的表达变化情况.结果与结论:①低氧训练干预使营养性肥胖大鼠体质量、脂体比、Lees's指数、血清总胆固醇、三酰甘油以及低密度脂蛋白胆固醇浓度显著降低(P＜0.01),高密度脂蛋白胆固醇浓度显著升高(P＜0.01);②油红O染色和苏木精-伊红染色显示,相比于常氧安静组、低氧安静组和常氧训练组,低氧训练更能有效促进大鼠肝脏组织中脂肪动员和附睾旁脂肪组织棕色化;③转录组测序结果显示,低氧训练时钟基因Dbp、Nr1d1、Sik1以及脂肪组织棕色化基因Ppargc1a(PGC-1α)等表达显著上调(P＜0.05),而Arntl(Bmal1)显著下调(P＜0.05),同时伴随物质代谢相关基因的表达增强;④qRT-PCR结果证实低氧训练时脂肪组织棕色化基因PGC-1α和脂代谢基因Perilipin1表达量均显著升高(P＜0.01);⑤结果证实时钟基因在低氧训练促进脂肪组织棕色化过程中起到重要作用.

时间节律信息的提取和编码极其重要,是人们识别语音、欣赏音乐和产生节律运动等的基础.但人们对神经系统提取和处理外部输入中时间节律信息的机制迄今还知之甚少.本课题组提出了一个具有无标度拓扑结构的神经网络模型,并考虑通过神经元之间的电突触或连接效率随突触连接而减弱的化学突触,来实现枢纽神经元难以被激活等特性.在该模型中,枢纽神经元能触发网络的同步化发放,连接度相对较低的神经元形成的环路决定了同步发放的周期,且枢纽神经元难以被激活的特性避免了网络的爆炸性发放.该模型很好地再现了实验中观察到的长时程周期性同步发放现象,证明神经系统能通过局部网络动力学分布式地处理时序信息.本综述旨在对神经系统编码时间节律信息的机制进行阐述和总结.

目的:研究基于心率变异性(HRV)的脑力疲劳状态的发展变化趋势及评测指标.方法:采用睡眠剥夺的方式诱导脑力疲劳,提取受试者在不同时间安静放松状态下的心电信号的HRV指标,并结合主观疲劳程度与注意力网络任务(ANT)结果研究脑力疲劳的发展变化趋势和评测指标.结果:随着睡眠剥夺时长的增加,受试者的主观疲劳程度逐渐加重,ANT的正确率下降且平均反应时间显著增加,但心率与HRV指标受昼夜节律影响呈现出与主观疲劳程度和ANT结果不同的变化趋势;人体处于脑力疲劳状态时心率下降,HRV指标显著上升.结论:在考虑昼夜节律的情况下,综合心率、HRV指标与ANT结果等多维度信息,可能对昼夜节律规律人群由睡眠剥夺引起的脑力疲劳状态实现更有效的评测.

目的 探讨节律分子Timeless对肝癌细胞生长的影响及其分子机制.方法 采用肝癌公共数据信息分析Timeless在肝癌及癌旁组织中的表达;在高表达Timeless的肝癌细胞株MHCC97H和低表达Timeless的肝癌细胞株MHCC97L中,分别用RNA干扰和真核表达质粒方法沉默或上调肝癌细胞中Timeless的表达后,采用实时荧光定量PCR和Western blot检测干扰和过表达Timeless的效果以及Timeless下游分子的表达.采用葡萄糖摄取实验、乳酸检测实验、细胞外液pH检测实验、细胞氧耗实验和MTS实验,分析Timeless对肝癌细胞糖酵解、氧化磷酸化和细胞生长的影响.结果 肝癌组织中Timeless的表达高于癌旁组织(P＜0.05).敲低Timeless后,Timeless干扰组1和Timeless干扰组2细胞葡萄糖相对摄取水平分别为0.510±0.119和0.508±0.099,与对照组比较,差异均有统计学意义(均P＜0.05);Timeless过表达组细胞葡萄糖相对摄取水平为1.953±0.324,与空质粒组比较,差异有统计学意义(P＜0.05). Timeless干扰组1和Timeless干扰组2细胞乳酸产生相对水平分别为0.579± 0.096和0.550±0.120,与对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.05);Timeless过表达组细胞乳酸产生相对水平为1.463±0.179,与空质粒组比较,差异有统计学意义(P＜0.05). Timeless干扰组1和Timeless干扰组2细胞外pH值为7.390±0.035和7.370±0.060,与对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.05);Timeless过表达组细胞外 pH 值为7.130±0.031,与空质粒组比较,差异有统计学意义(P＜0.05).Timeless干扰组1和Timeless干扰组2细胞耗氧率分别为3.686 ± 0.389 和3.955 ± 0.431,与对照组(1.690±0.297)比较,差异有统计学意义(P＜0.05);Timeless过表达组细胞耗氧率为1.302±0.336,与空质粒组(3.185±0.262)比较,差异有统计学意义(P＜0.05). Timeless抑制p53的表达.与Timeless+p53对照组比较,Timeless+p53干扰组细胞葡萄糖相对摄取水平、乳酸产生相对水平、细胞外培养液pH和细胞氧耗率差异均无统计学意义(均P＞0.05);与Timeless+p53空质粒组比较,Timeless+p53过表达组细胞葡萄糖相对摄取水平、乳酸产生相对水平、细胞外培养液pH和细胞氧耗率差异均无统计学意义(均P＞0.05). Timeless通过抑制p53的表达促进肝癌细胞生长.结论 Timeless通过抑制p53的表达促进细胞糖酵解和抑制氧化磷酸化,进而促进肝癌细胞生长.

目的 研究睡眠剥夺、昼夜节律对志愿者执行功能和昼夜节律的影响.方法 男性志愿者18人,从早8:00开始,连续睡眠剥夺72 h,期间在每日8:30、12:30、16:30、20:30、00:30和5:30共6个时间点采集唾液;在每日11:30、18:30和3:30三个时间点进行Stroop色词测验.分析唾液样本皮质醇、褪黑素含量和Stroop色词测验的反应时间.结果 睡眠剥夺过程中未发现唾液皮质醇和褪黑素的节律发生变化.皮质醇含量在睡眠剥夺36 ～ 48 h阶段(第2天20:30至第3天8:30)显著升高(P＜0.05).Stroop色词测验反应时间延长,在第2天3:30测验发现对于冲突信息处理速度显著下降.结论 72 h睡眠剥夺期间受试者应激水平升高,认知绩效下降,与Stroop相关的执行功能受到了影响.

脑疲劳是长期脑力活动产生主观疲劳的状态,是影响脑力工作者健康的核心问题,但其对大脑信息传递整合过程的影响至今尚不清楚.因此本文采用相位-幅值耦合(PAC)方法对脑疲劳前后theta节律和gamma节律的脑电进行研究,以更好地解释脑疲劳对大脑信息传递机制的影响.实验采用4小时专业科技英语阅读诱发脑疲劳,利用脑电仪记录了14名男性在校本科生志愿者在脑疲劳前后的脑电信号.使用相位-幅值耦合方法进行分析,并对结果进行了t检验.结果显示,全脑区域90％以上电极的theta相位共同调制右侧中央区和右侧顶叶区电极的gamma幅值,并且这种耦合作用在脑疲劳后显著下降(P＜0.05).本研究表明theta-gamma之间的相位-幅值耦合变化能更好地解释脑疲劳对大脑信息传递整合机制的影响,有望成为一种新的脑疲劳检测指标,同时也为神经调控缓解脑疲劳的效果提供了评价手段.

以叶尔羌河流域胡杨林分布区为研究区域,以胡杨春尺蠖(Populus euphratica Apocheima Cinerius Erschoff)为研究对象,借助遥感技术和MODIS等遥感产品,分析2001—2015年的胡杨春尺蠖活动期温度变化特征,结合实地调查的胡杨春尺蠖虫情信息,分析近15年来胡杨春尺蠖虫态发育节律与温度的关系,为进一步探究叶尔羌河流域胡杨春尺蠖危害发生时间、发生规律、危害程度及时间分布规律提供科学依据.结果表明:(1)2001—2015年胡杨春尺蠖活动期平均温度整体变化趋势基本稳定,2、3、4月份平均温度总体变化趋势持续降低,温度回升速度变慢,胡杨春尺蠖的危害期逐渐延长;(2)虫蛹总数、虫卵数量、虫口密度均呈现增长的态势,表明胡杨春尺蠖虫害发生程度日趋严重;(3)治理胡杨春尺蠖幼虫的最佳时期是三龄幼虫之前,胡杨春尺蠖各虫态与温度之间的关系是符合生物学发生规律的,具体关系如下:V=0.0920/1+exp(2.4860-0.0887T)(春尺蛾活动期),V=0.9828/1+exp(4.4052-101268T)(卵活动期),V=0.1410/1+exp(3.7863-0.1595T)(幼虫活动期).

随着全球人口期望寿命的延长和外科手术安全性的提高,老年患者对手术的需要量不断增长. 谵妄是老年患者术后常见并发症之一,导致住院时间延长,医疗费用增加,康复延迟,认知功能和躯体功能降低,甚至病死率增加. 睡眠对于维持人体正常的生理、心理、精神健康至关重要,而术后睡眠障碍在大手术、老年患者中非常普遍,会给脑功能带来危害,增加术后谵妄的发生. 褪黑素是人体重要的神经内分泌激素,其主要生理功能是通过外界的光信息向机体传达昼夜节律信息,用于机体睡眠觉醒节律、机体中心温度、糖代谢等生物节律的调控,是机体生物钟的内源性同步因子. 褪黑素参与机体睡眠节律及认知功能调节过程,并可能在麻醉手术后生物节律紊乱及围术期认知功能障碍中起关键作用.本文对褪黑素昼夜节律紊乱对围术期认知功能障碍影响的研究进展进行综述,旨在加强对围术期认知功能障碍的认识,探究其发生机制,更好地加速患者康复[1,2].

12导联心电图是临床中最简便、最常用的心电检测方法,在10 s内提供多个导联的心率、节律、传导和复极化等信息,还可以发现心肌缺血、心肌梗死、左心室肥大和遗传性心律不齐等病理生理状态.由于受到检测时间的限制,常规心电图难以发现非持续性心律失常.从20世纪80年代起,24 h动态心电图(24 h Holter)监测成为临床上常用的心律失常动态诊断技术,其可了解24 h内患者心电变化的情况,但由于其监测时间仅为24 h,非频发的心律失常患者在24 h Holter监测的情况下仍然容易被漏诊和误诊.由于电极贴片、导线,以及设备连接的约束,患者在日常工作和活动中携带24 h Holter装置的依从性通常较差,且快速运动、游泳、沐浴、上肢稍大幅度摆动时均会对监测结果产生影响.综上,用于监测数周或数天心律失常的中长时程动态心电监测设备显得尤为重要.