目的:探究LiaSR双组分信号转导系统对变异链球菌（Sm）593号（Sm 593）临床株耐酸和生物膜形成的影响及相关机制。方法:以Sm 593及其liaS和liaR基因敲除株为研究菌株，采用全自动生长曲线测定仪检测并绘制pH=5.5环境中各菌株的生长曲线；用菌落计数法检测细菌的适应性耐酸能力；使用Laurdan探针、氢-钾腺苷三磷酸（ATP）酶试剂盒、质子通透性检测实验和实时荧光定量PCR（RT-qPCR）探究LiaSR双组分信号转导系统介导的耐酸机制。体外构建各菌株的生物膜，通过结晶紫染色法、菌落计数法、SYTOX探针检测法和蒽酮-硫酸法探究各菌株的生物膜总量、活菌数、胞外DNA（eDNA）和胞外多糖含量；采用RT-qPCR法检测胞外多糖合成相关基因的表达情况。结果:pH=5.5环境中，liaS和liaR基因敲除株的生长受到显著抑制（ P<0.05）。适应性耐酸曲线显示敲除株与野生株相比，固有耐酸和适应性耐酸能力均显著下降（ P<0.05）。对三菌株无预酸化处理20和40 min以及预酸化处理20和40 min后，liaS基因敲除株生存率［（8.98±2.00）%、（0.18±0.07）%、（14.88±8.64）%、（0.82±0.91）%］和liaR基因敲除株生存率［（0.38±0.19）%、（0.34±0.18）%、（7.89±2.02）%、（1.52±0.37）%］均分别显著低于野生株［（32.49±9.75）%、（1.27±0.32）%、（62.76±29.06）%、（8.02±1.25）%］（均 P<0.05）。此外，liaS和liaR敲除株膜流动性（0.18±0.04和0.18±0.05）均显著低于野生株（0.08±0.05）（均 P<0.01）；不饱和脂肪酸合成基因fabM表达水平（0.52±0.11和0.57±0.05）与野生株（1.04±0.30）相比均显著降低约1/2（均 P<0.001）；H +-ATP酶活性（917.06±59.53和469.53±47.65）与野生株（127.00±50.71）相比显著升高7.22和3.70倍（均 P<0.001），且编码H +-ATP酶基因atpD的表达水平（3.39±0.21和1.94±0.17）也较野生株（1.00±0.15）显著升高3.39和1.94倍（均 P<0.01）。liaR基因敲除株的终末pH值（4.76±0.01）显著低于野生株（4.90±0.00），liaS基因敲除株的终末pH值（5.19±0.01）显著高于野生株（均 P<0.001）。liaS和liaR基因敲除株与野生株相比，Sm 593生物膜总量未发生明显变化，生物膜活菌数均显著少于野生株（均 P<0.05），且eDNA含量均显著高于野生株（均 P<0.01）。liaS基因敲除株生物膜水溶性多糖含量与野生株相比显著增加1.88倍（ P=0.003）。liaS和liaR基因敲除株胞外多糖合成相关基因gtfD表达水平较野生株显著升高47.43和16.90倍（均 P<0.05），liaS基因敲除株中gtfC基因比野生株显著高表达1.65倍（ P=0.014）。 结论:LiaSR双组分信号转导系统通过调控膜不饱和脂肪酸合成和胞膜流动性，参与Sm 593的耐酸过程；LiaR反应调节蛋白还可参与调节膜质子通透性，增强Sm 593的耐酸能力；此双组分信号转导系统可负向调控生物膜胞外基质的产生。

肠缺血再灌注(I/R)损伤是指肠缺血一定时间后再恢复血供所引起的损伤。肠组织缺血可由失血性休克、绞窄性肠梗阻和急性肠系膜缺血等引发，当肠组织再灌注后虽然血氧水平恢复，但活性氧(ROS)的大量产生，直接促进中性粒细胞浸润缺血肠组织并加重组织损伤，这是造成肠I/R损伤患者肠坏死和高死亡率的主要原因 [1]。肠I/R损伤主要有两个阶段：首先是肠组织发生缺血，此时有氧代谢障碍，ATP合成减少，而无氧代谢生成大量乳酸，细胞内电解质紊乱，线粒体功能障碍，导致细胞死亡，上皮细胞屏障功能破坏，血管通透性增加 [2,3]。由于长时间缺血，肠组织恢复血流后，富含氧气的血液进入肠组织，产生大量氧自由基、细菌易位、炎症反应，最终导致细胞死亡、组织损伤、器官衰竭 [4]。肠I/R损伤的发生会破坏肠壁的屏障功能 [5]，一旦引起肠壁屏障破坏超过其代偿能力，肠道菌群和毒素可进入血液循环，导致全身炎症反应综合征(SIRS) [6]，甚至导致多器官功能衰竭(MODS)和死亡 [7]。人体肠组织富含线粒体，它参与了能量的产生、免疫应答、细胞代谢、死亡等一系列过程。当细胞受到损伤或应激时，线粒体释放许多损伤相关的分子模式(DAMPs)，线粒体DNA(mtDNA)是其中之一 [8]。mtDNA可通过Toll样受体9(TLR9)、NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎症小体和环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶(cGAS)-干扰素基因刺激因子(STING)信号通路激活先天免疫反应并诱导炎症，使肠道屏障功能受损，参与肠I/R损伤 [8]。本文主要综述了mtDNA释放在肠I/R损伤中的作用，为其防治提供理论参考。

线粒体是目前研究缺血预处理（ischemic preconditioning, IPC）抗心肌缺血/再灌注损伤（myocardial ischmia/reperfusion injury, MI/RI）的主要细胞器。线粒体蛋白如缝隙连接蛋白43 （connexins, Cx43）、亲环蛋白（cyclophilin D, CyPD）等通过调节线粒体膜ATP敏感性K +通道（mitochondrial mem-brane ATP-sensitive potassium channels, mitoK ATP）、线粒体通透性转换孔（mito-chondrial permeability transition pore, mPTP）及线粒体钠钙交换蛋白等通道的开放与关闭，参与调控线粒体生物功能，影响心肌细胞能量代谢。此外，IPC激活磷脂酰肌醇3激酶-Akt-雷帕霉素靶蛋白信号转导通路，抑制过度自噬，发挥IPC心肌保护作用。IPC调节miRNA、线粒体DNA等线粒体相关基因的表达，影响线粒体结构完整性及ATP合成，减轻MI/RI. IPC心肌保护作用的机制与线粒密切相关，因此深入研究IPC心肌保护作用的线粒体机制，有益于发现减轻MI/RI的新靶点，为临床实践提供科学依据。

目的:了解铁对问号钩端螺旋体生长繁殖和能量代谢的影响，确定LA_2690与LA_3598基因产物为问号钩端螺旋体储铁蛋白及其亚铁氧化酶功能。方法:采用Petroff-Hausser计数法了解缺铁对问号钩端螺旋体黄疸出血群赖型56601株在EMJH培养基中生长繁殖的影响。分光光度法和化学发光法检测缺铁抑制问号钩端螺旋体DNA和ATP合成的作用。采用生物信息学软件分析问号钩端螺旋体LA_2690和LA_3598基因结构与功能。构建LA_2690和LA_3598基因原核表达系统，Ni-NTA亲和层析法提纯目的重组蛋白rLep2690和rLep3598。分光光度法检测rLep2690和rLep3598亚铁氧化酶活性。实时荧光定量RT-PCR检测问号钩端螺旋体56601株感染人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和单核细胞(THP-1)时LA_2690和LA_3598基因转录水平变化。结果:在缺铁EMJH培养基中，问号钩端螺旋体生长繁殖能力、DNA和ATP合成水平均显著下降( P<0.05)。LA_2690和LA_3598基因产物分别为细菌铁蛋白(Bfr)和细菌DNA结合铁蛋白(Dps)，均含有双亚铁氧化酶中心，但后者缺乏亚铁血红素结合位点和亚铁氧化酶核心。LA_2690和LA_3598基因原核表达系统能高效表达目的重组蛋白rLep2690和rLep3598，提纯后经SDS-PAGE检测均显示为单一的蛋白质条带。rLep2690和rLep3598亚铁氧化酶活性分别为1 238.619和60.052 U/L。感染细胞时，LA_2690和LA_3598基因mRNA水平均显著升高( P<0.05)。 结论:铁离子参与问号钩端螺旋体生长繁殖、DNA和ATP合成。LA_2690和LA_3598基因(Bfr和Dps)均为问号钩端螺旋体感染细胞时所需，其中LA_2690基因产物具有较强亚铁氧化酶活性。

目的 研究新加苁蓉菟丝子汤对卵巢颗粒细胞线粒体生物合成和线粒体功能的影响.方法 采用雷公藤甲素建立人卵巢颗粒细胞(KGN)损伤模型,将细胞分为对照组、模型组、阳性药调经促孕丸组、新加苁蓉菟丝子汤组、沉默信息调节因子1(Silent mating type information regulator 1,SIRT1)抑制剂组和SIRT1抑制剂+新加苁蓉菟丝子汤组.用雷公藤甲素孵育6 h造成颗粒细胞功能损伤后再予SIRT1抑制剂以及空白或含药血清.干预48 h后采用CCK8法检测细胞活力;流式细胞术检测凋亡率;ELISA试剂盒检测抗苗勒激素(Anti-Müllerian,AMH)、促卵泡生成素(Follicle-stimulating hormone,FSH)和抑制素B(Inhibin B,INHB);生化试剂盒检测三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate,ATP)酶;JC-1 法检测线粒体膜电位(Mitochondrial membrane potential,MMP);电子显微镜和荧光显微镜观察细胞线粒体形态结构、数量和活性变化;Western blot 检测 SIRT1、p-SIRT1、过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 辅助活化因子 1(Peroxlsomeproliferator-activated receptor-γ coactlvator-1α,PGC-1α)、核呼吸因子1(Nuclear respiratory factor 1,NRF1)和线粒体转录因子(Mitochondrial transcription factor A,TFAM)的蛋白表达;PCR检测SIRT1、PGC-1α、NRF1和TFAM的mRNA表达和线粒体DNA拷贝数(Mitochondrial DNA copy number,mtDNA).结果 中成药调经促孕丸和补肾养血活血复方新加苁蓉菟丝子汤均可提高颗粒细胞活力(P<0.05);降低细胞凋亡率(P<0.05);提高ATP酶活性和MMP(P<0.05);改善线粒体形态结构损伤;增加线粒体数量、活性和mtDNA表达(P<0.01),上调SIRT1、PGC-1α、NRF1和TFAM的蛋白和mRNA表达(P<0.05).结论 新加苁蓉菟丝子汤对雷公藤甲素所致卵巢颗粒细胞损伤具有保护作用,其机制可能是通过调控SIRT1/PGC-1α信号通路促进新生线粒体生物合成以改善线粒体功能障碍.

[背景]金黄色葡萄球菌是目前食品和临床引起感染的重要病原菌,迫切需要开发新型抗菌药物.[目的]分析吡唑啉酮铜配合物 P-FAH-Cu-phen 对金黄色葡萄球菌的转录组影响和主要代谢信号通路.[方法]采用液体稀释法测定 P-FAH-Cu-phen 作用金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)和最低杀菌浓度(minimum bactericidal concentration,MBC).将终浓度 2 μg/mL的配合物分别作用于对数生长期的金黄色葡萄球菌 30 min和 2 h,进行转录组测序及分析.[结果]P-FAH-Cu-phen作用金黄色葡萄球菌的MIC和MBC分别为 2 μg/mL和 4 μg/mL.与空白对照相比,配合物处理细菌 30 min后,其差异基因共有 356 个,其中上调表达 180 个、下调表达 176 个;配合物处理细菌 2 h后,其差异基因共有 23 个,其中上调表达 3 个、下调表达 20 个.差异基因功能主要富集于膜的组成部分、细胞质、质膜、ATP结合、发病机制、金属离子结合、组氨酸生物合成过程、DNA结合、水解酶活性、跨膜转运蛋白活性、硝酸盐同化、硝酸盐代谢过程、硝酸还原酶复合物、硝酸还原酶活性等.差异基因涉及的信号通路主要有双组分系统、群体感应、氮代谢、三羧酸循环、氨基酸代谢等.[结论]影响细菌质膜组成、毒素生成、生物膜形成、细胞壁合成、能量代谢等可能是吡唑啉酮铜配合物P-FAH-Cu-phen对金黄色葡萄球菌的主要抑菌作用.研究为揭示吡唑啉酮铜配合物抑制金黄色葡萄球菌分子机制提供了理论依据.

胞苷可作为功能营养化学品与药物合成原料,具有重要的应用价值.大肠杆菌中由purK基因编码的DNA结合转录抑制因子对胞苷合成代谢有重要调控作用.采用CRISPR/Cas9技术敲除大肠杆菌purR基因,并通过转录组学分析突变菌株基因表达的差异.结果表明,从出发菌株E.coli NXBG-12基因组上成功敲除了 purR基因,获得了突变菌株E.coliNXBG-17P.对突变菌株E.coli NXBG-17P与E.coli NXBG-12的转录组学结果进行对比分析,发现有534个差异基因,其中上调基因302个、下调基因232个;GO分析显示,差异表达基因(DEGs)主要富集于细胞膜、ATP结合、DNA结合和水解酶活性的代谢过程;KEGG分析表明,上调基因主要富集在果糖和甘露糖代谢、嘧啶代谢和磷酸转移酶系统,下调基因主要富集在氧化磷酸化、半乳糖代谢和肽聚糖的生物合成.同时,突变菌株E.coli NXBG-17P在37℃摇瓶发酵40h,测定胞苷浓度为(3.21± 0.01)g/L,是出发菌株E.coli NXBG-12的1.58倍.这表明突变菌株E.coli NXBG-17P胞苷产量升高,可能是purR基因缺失导致葡萄糖磷酸转移酶系统(PTS)转运和磷酸戊糖途径中关键基因表达上调,合成了大量胞苷所需能量NADPH和前体物质PRPP.

嗜热四膜虫有性生殖过程中生殖系小核延伸并活跃转录,减数分裂过程中染色体同源重组起始于程序化的DNA双链断裂的形成,DNA错配修复系统能够去除DNA复制过程中所引起的错配并促进同源重组.减数分裂特异表达的错配修复因子Mlh3对四膜虫的有性生殖是必需的,然而具体功能并不清楚.本研究人工合成MLH3(TTHERM_001044369)基因,构建重组表达质粒pGEX-MLH3,转化大肠杆菌BL21(DE3)并获得重组表达的GST-Mlh3蛋白.纯化的GST-Mlh3蛋白在配位不同的金属离子Cu2+、Mn2+、Mg2+后,有效切割超螺旋质粒DNA.ATP和ADP可进一步促进Mlh3的核酸内切酶活性.突变Mlh3中离子结合模体DQHA(X)2E (E)4E中的D117和E123位点,Mlh3D117N/E123A的核酸内切酶活性降低.进一步删除离子结合和ATP结合位点的C端结构域,突变体的核酸内切酶活性进一步降低,表明Mlh3的核酸内切酶活性是离子依赖型.减数分裂期HA-Mlh3免疫共沉淀鉴定了Mlh3可能的相互作用因子链交换蛋白Dmc1、DSB修复蛋白Mnd1、MutS、染色体维持蛋白Smc2和Smc4.结果表明,四膜虫的Mlh3通过金属离子依赖的内切酶活性,以及与其他因子相互作用,在减数分裂错配修复和同源重组过程中发挥重要作用.

目的 探讨线粒体生物发生在氟神经毒性中的作用,以及白藜芦醇干预氟神经毒性的作用机制.方法 不同浓度氟化钠(NaF)处理对数生长期人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞24 h,并用20 μmol/L白藜芦醇对60 mg/L NaF组进行干预. NaF剂量染毒实验分组:对照组,20、40、60 mg/L NaF组;白藜芦醇干预NaF染毒实验分组:对照组,60 mg/L NaF组,20 μmol/L白藜芦醇+60 mg/L NaF组, 20 μmol/L白藜芦醇组.采用蛋白质免疫印迹(Western blotting)法检测线粒体生物发生关键调控因子过氧化物酶体增殖物激活受体辅激活因子1α (PGC-1α)、核呼吸因子1 (NRF1)及线粒体转录因子A (TFAM)的蛋白表达水平;采用实时荧光定量PCR技术检测线粒体生物发生关键调控因子及其下游呼吸链复合物亚基细胞色素C氧化酶亚基1(CO1)和ATP合成酶亚基(ATP8)的mRNA表达水平与线粒体DNA(mtDNA)相对含量;采用流式细胞术检测线粒体膜电位.结果 与对照组比较,60 mg/L NaF组SH-SY5Y细胞线粒体生物发生关键调控因子PGC-1α、NRF1、TFAM mRNA与蛋白表达水平、线粒体呼吸链复合物亚基CO1和ATP8 mRNA表达水平以及mtDNA相对含量均明显降低,差异均有统计学意义(P<0.05);60 mg/L NaF组线粒体膜电位与对照组比较也明显降低(P<0.05).经白藜芦醇干预后,与60 mg/L NaF组比较,20 μmol/L白藜芦醇+60 mg/L NaF组SH-SY5Y细胞的线粒体生物发生关键调控因子PGC-1α、NRF1、TFAM蛋白与mRNA表达水平均明显增加,线粒体呼吸链复合物亚基CO1和ATP8的mRNA表达水平、mtDNA相对含量和线粒体膜电位均明显增加,差异均有统计学意义(P<0.05).结论白藜芦醇干预可缓解氟导致的SH-SY5Y细胞线粒体生物发生障碍.

目的 观察苯并[a]芘-7,8-二醇-9,10-环氧化物(benzo[a]pyrene-r-7,t-8-dihydrodiol-t-9,10-epoxide(±),(anti),BPDE)对睾丸间质细胞睾酮生成的影响,并围绕线粒体损伤探讨其作用机制.方法 使用不同浓度BPDE对小鼠睾丸间质细胞株TM3进行染毒,48 h后采用台盼蓝染色法检测TM3细胞的细胞活率.采用不引起细胞明显死亡的剂量进行后续实验.分别使用0(对照组)、25、50、100 nmol/L的BPDE处理细胞,48 h后使用睾酮ELISA试剂盒检测培养基中睾酮浓度,透射电镜观察细胞线粒体超微结构,JC-1探针检测细胞线粒体膜电位,ATP检测试剂盒检测细胞内ATP水平,荧光定量PCR检测线粒体DNA拷贝数,Western blot检测PGC-1α、COXⅣ、StAR和TSPO的表达.采用线粒体保护剂ZLN005对细胞进行预处理,检测100nmol/L BPDE染毒对上述指标的影响.结果 与对照组比较,25、50、100 nmol/L BPDE不造成TM3细胞活率的明显改变;50和100 nmol/L BPDE处理可分别导致细胞睾酮水平降低21.15％和34.96％ (P ＜0.01),并造成线粒体结构功能的改变,包括线粒体超微结构的改变,线粒体膜电位、细胞ATP水平和线粒体DNA拷贝数降低(P＜0.05).同时线粒体生物合成相关蛋白PGC-1α、线粒体功能相关蛋白COXⅣ、睾酮合成关键蛋白StAR和TSPO的表达均出现剂量依赖性降低.与100nmol/L BPDE单独染毒组比较,线粒体保护剂ZLN005预处理组细胞睾酮水平明显升高(P＜0.05),同时线粒体相关指标,包括线粒体膜电位、细胞ATP水平、线粒体DNA拷贝数、线粒体生物生成和睾酮合成关键蛋白的表达均显著上升(P＜0.05).结论 BPDE可造成TM3细胞线粒体损伤及睾酮合成水平降低,增加线粒体生物合成和保护线粒体功能可缓解BPDE所致的睾酮水平降低.