课程文献中心 更多>>

关键词： 牙龈卟啉单胞菌脂多糖   巨噬细胞   破骨细胞   外泌体   p38丝裂原活化蛋白激酶  

摘要： 目的:探究牙龈卟啉单胞菌脂多糖(Porphyromonas gingivalis-lipopolysaccharide,Pg-LPS)活化的巨噬细胞外泌体通过调控p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase, p38 MAPK)/基质金属蛋白酶9(matrix metalloprotein 9,MMP-9)轴对破骨细胞分化的影响。方法:丝线结扎法构建小鼠牙周炎模型，显微计算机断层扫描技术(micro-computed tomography, micro-CT)评估牙槽骨流失，实时荧光定量聚合酶链反应(quantitative reverse transcription polymerase chain reaction, qRT-PCR)和Western blot检测小鼠牙龈组织中CD11b、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、MMP-9、p38 MAPK的表达水平。Pg-LPS活化巨噬细胞，收集细胞培养上清(conditioned medium, CM),并提取外泌体(exosomes, exo),取CM/exo与破骨细胞前体细胞共培养。使用qRT-PCR和Western blot检测MMP-9、p38 MAPK表达水平，抗酒石酸酸性磷酸酶(Tartrate-resistant acid phosphatase, TRAP)染色评估破骨细胞分化情况。为进一步检测p38 MAPK通路在巨噬细胞外泌体促进破骨细胞分化中的作用，小鼠牙周采用丝线结扎联合局部注射外泌体，同时给予p38 MAPK通路抑制剂SB203580,检测骨丧失、MMP-9、p38 MAPK的表达水平；与CM/exo共培养的破骨细胞前体细胞中添加SB203580,检测MMP-9、p38 MAPK表达水平及破骨细胞分化情况。结果:与对照组相比，丝线结扎小鼠牙槽骨丧失增加，牙龈组织中CD11b、IL-1β、IL-6、TNF-α、MMP-9、p38 MAPK表达水平升高；局部注射LPS-exo可促进牙周炎小鼠的骨流失，应用SB203580可缓解损伤。体外实验中，与对照组相比，LPS-CM/exo组MMP-9和p38 MAPK通路表达增加，TRAP染色见大量分化破骨细胞，SB203580可抑制LPS-CM/exo引起的破骨细胞分化作用(P<0.05)。结论:Pg-LPS活化的巨噬细胞外泌体通过激活p38 MAPK/MMP-9轴，促进破骨细胞分化，从而引起牙周炎骨丧失。

关键词： 核酸适体   纳米材料   靶向识别   抗氧化活性   活性氧清除  

摘要： 该文建立了一种可区分材料固有活性氧清除能力与靶向增效贡献的四维系统评价策略，联合无细胞化学法与细胞水平评价法，从分子结合、细胞摄取、固有ROS清除及细胞保护四个维度系统评估核酸适体功能化纳米材料的抗氧化性能。采用溶胶-凝胶法与水热法制备锰掺杂中空介孔二氧化硅纳米颗粒(MSN)，经聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)修饰后依次共价偶联4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧自由基(Tempol)与晚期糖基化终末产物受体(RAGE)靶向核酸适体(Apt)，成功制备了核酸适体功能化活性氧(ROS)清除复合纳米材料TMSN@Apt。利用透射电子显微镜(TEM)、能谱面分析(STEM-EDS mapping)及Zeta电位对所制备的材料进行表征。结果表明，MSN呈球形中空结构，粒径为87.94 ± 11.14 nm，壳壁可见介孔孔道，Mn、O、Si元素均匀分布于壳壁，Zeta电位由PAH修饰后的(23.0 ± 0.3) mV经Tempol接枝升至(30.3 ± 1.1) mV，再经Apt偶联降至(-2.1 ± 0.3) mV，证实各组分成功修饰。流式检测显示TMSN@Apt与RAGE蛋白的结合荧光强度相对随机序列对照提升约12.4倍，且与高表达RAGE的肺泡上皮细胞MLE-12呈浓度依赖性结合。激光共聚焦显微成像显示TMSN@Apt经RAGE介导进入细胞，而随机序列对照组细胞内未见明显材料信号。TMSN@Apt在无细胞体系中达到ROS清除平台期的浓度为0.2 mg/mL，而在细胞水平仅需0.05 mg/mL即可显著降低胞内ROS水平，阳性率由(82.30 ± 1.91)% 降至(13.93 ± 1.33)%，并减轻细胞凋亡，凋亡率由(20.94 ± 2.18)%降至(7.85 ± 0.61)%，起效浓度显著低于无细胞体系平台浓度，揭示了适体介导靶向富集带来的浓度-效应增益规律。该四维评价策略实现了对材料固有ROS清除能力与靶向增效贡献的区分评价，为靶向纳米材料抗氧化性能的精准评估及生物应用剂量优化提供了方法学参考。

关键词： SLC7家族   SLC3家族   异源二聚体氨基酸转运蛋白(HATs)   氨基酸稳态   冷冻电镜(Cryo-EM)   基于结构的药物设计(SBDD)  

摘要： 由SLC3与SLC7家族成员组装形成的异源多聚氨基酸转运蛋白（Heteromeric Amino acid Transporters， HATs），在氨基酸跨膜转运、细胞营养感知及氧化还原稳态维持中发挥核心作用。多个家族成员的功能异常与肿瘤代谢重编程、铁死亡抵抗及遗传性氨基酸代谢病密切相关，使HATs成为重要的药物开发靶点。然而，该家族成员底物结合口袋高度保守、两性离子化合物成药性受限，以及其在正常组织中的广泛表达所带来的安全性顾虑，均在一定程度上制约了相关药物的临床转化进程。近年来，冷冻电镜技术的快速发展推动了多个HATs复合物高分辨率结构的解析，为理解其分子机制及靶向干预提供了关键基础。这些结构研究系统揭示了不同成员在底物选择性识别与离子耦联机制方面的分子差异，并揭示了一些非保守结构特征，为实现亚型选择性提供了潜在结构窗口。本文系统综述了HATs家族的结构生物学研究进展，重点总结其组装方式、底物识别模式及构象转换机制。在此基础上，进一步归纳了基于结构的药物设计（Structure-Based Drug Design， SBDD）的最新进展，包括通过利用非保守疏水侧袋提高配体亲和力，以及通过破坏跨膜螺旋TM3和TM10二级结构以阻断转运循环的策略。上述研究为开发高选择性HATs抑制剂及相关治疗策略提供了重要的结构依据与研究思路。

关键词： 草鱼出血病   草鱼呼肠孤病毒   准种   遗传多样性   进化机制   单分子纳米孔测序技术  

摘要： 为探究基因II型草鱼呼肠孤病毒(Grass carp reovirus， GCRV-II)遗传变异和进化规律，本研究以2017—2025年从广东、湖南、江西等省份采集的20株GCRV-II为对象，使用三代单分子纳米孔测序技术对GCRV-II的S10和S11节段进行单核苷酸变异(Single Nucleotide Variant，SNV)分析，并结合变异位点数量、密度和香农熵多样性指数评价GCRV-II不同毒株之间的准种遗传多样性差异。结果显示，20株GCRV-II毒株的S10和S11节段均存在不同程度变异，且同一变异位点至少包含两种碱基(以碱基转换为主)。S10节段整体变异水平高于S11节段，S10节段变异位点密度为0—144.1 SNV/kb，S11节段为0—21.4 SNV/kb，香农熵多样性指数分析显示不同日期和地理来源的GCRV-II准种遗传多样性存在明显差异，提示不同GCRV-II准种间差异可能与地理来源或流行时间有关。系统进化分析进一步显示20株GCRV-II在进化上呈现明显的分化。本研究基于三代单分子纳米孔测序技术，比较不同日期和地理来源的GCRV-II毒株S10和S11节段在单核苷酸水平上的准种遗传多样性差异，为深入解析GCRV-II遗传变异规律和进化机制奠定基础，并为疫苗候选株筛选及流行病学监测提供理论依据。

关键词： 宽叶薹草   NAC基因家族   生物信息学   CsNAC16   干旱胁迫  

摘要： NAC转录因子是植物特有的转录因子，在植物生长发育、激素信号转导、响应非生物胁迫方面发挥重要作用。本研究基于转录组鉴定分析了宽叶薹草（Carex siderosticta）NAC基因家族，并筛选干旱响应关键基因CsNAC16，对其进行克隆与功能验证。结果表明，宽叶薹草中共鉴定出44个CsNACs成员，分属13个亚家族，其蛋白理化性质不同，大部分定位于细胞核。干旱胁迫下，在所有差异表达的CsNAC家族基因中，CsNAC16相对表达量最高。克隆获得CsNAC16基因编码区（CDS）长度为510 bp，编码169个氨基酸，属碱性稳定亲水蛋白，与灰株薹草（Carex rostrata）亲缘关系最近。qRT-PCR显示其对干旱、盐和ABA处理均有响应。在烟草中异源过表达CsNAC16发现，干旱胁迫下转基因株系的SOD、POD、CAT活性均显著提高。综上，CsNAC16可作为正向调控因子，通过激活抗氧化酶系统增强植物耐旱性。本研究为宽叶薹草抗旱分子育种提供了理论依据与基因资源。

关键词： 猪肠道冠状病毒(SECoVs)   猪流行性腹泻病毒(PEDV)   NSP3基因   原核毒性   大肠杆菌  

摘要： 【目的】建立猪肠道冠状病毒（Swine enteric coronaviruses，SECoVs）NSP3基因的高效克隆策略并探究其原核毒性现象，为后续该类病毒NSP3基因克隆优化与感染性克隆平台构建提供技术依据。【方法】首先对SECoVs主要成员猪流行性腹泻病毒（Porcine epidemic diarrhea virus， PEDV）、猪传染性胃肠炎病毒（Transmissible gastroenteritis virus，TGEV）和猪丁型冠状病毒（Porcine deltacoronavirus，PDCoV）的NSP3基因进行常规原核克隆，初步验证其原核毒性特征并开展序列结构保守性分析；通过宿主菌株与载体组合筛选，建立可成功实现PEDV NSP3基因克隆的体系；将成功构建的PEDV NSP3重组质粒转化大肠杆菌DH5α感受态细胞，通过菌落形态观察、菌落计数、D600 nm值检测及菌体生长状况分析，系统验证NSP3基因对大肠杆菌生长增殖的毒性抑制作用；最后构建PEDV NSP3系列截短体并进行克隆鉴定，筛选并明确介导NSP3原核毒性的关键功能结构域。【结果】对 PEDV、TGEV和PDCoV NSP3基因进行常规原核克隆，结果均为阴性，表明3种SECoVs的NSP3基因均存在原核毒性，无法在常规原核体系中完成克隆。序列结构比对显示，PEDV、TGEV和PDCoV 3种病毒NSP3蛋白结构域高度相似，提示其原核毒性特征具有保守性。通过宿主菌与载体体系筛选发现，采用EPI300抗毒性宿主菌并结合pCAGGS或pET28a（＋）载体，可成功构建PEDV NSP3重组质粒。毒性功能验证结果显示，将PEDV NSP3重组质粒转化大肠杆菌DH5α菌株后，可显著抑制大肠杆菌菌落形成、降低菌体D600 nm值，并完全阻滞菌株生长，证实SECoVs NSP3基因对大肠杆菌的生长增殖具有显著抑制毒性。NSP3截短体克隆试验进一步证实，PEDV NSP3的原核毒性主要由其N-端1－1 068位氨基酸结构域介导。【结论】本研究结果证实SECoVs NSP3原核毒性普遍存在，且实现了对PEDV NSP3毒性基因的稳定克隆，并建立了一套针对高毒性病毒基因的有效克隆技术体系，为其他冠状病毒类似毒性序列的研究提供了重要参考和技术支持。

关键词： 乌血芝   液体发酵   胞内多糖   胞外多糖   结构表征   抗氧化活性  

摘要： 本研究通过优化乌血芝Sanguinoderma rugosum液体发酵培养基配方，探究其对胞内多糖（IPS）和胞外多糖（EPS）产量的影响，并对两种多糖进行结构表征及体外抗氧化活性评价。采用全面试验法与正交试验，以生物量和（或）多糖含量及产量为评价指标，筛选并优化产生IPS与EPS的最优培养基。结果显示产IPS最优配方(1%葡萄糖、1.5%豆粕提取物、0.15% KH2PO4和0.15% MgSO4)下，生物量达1.28 g/150 mL，IPS含量21.21 mg/g，产量27.15 mg/150 mL；EPS最优配方(2%麦芽糖、1.5%酵母浸粉、0.15% KH2PO4和0.1% MgSO4)下，EPS含量达2.27 mg/mL，产量为340.50 mg/150 mL。结构表征表明IPS重均分子量（Mw）为537 059 Da，多分散系数（D）为3.59，重均旋转半径（w）为41.13 nm，为高分子量、宽分布、分子链紧凑聚集的多糖，单糖组成为葡萄糖、半乳糖、甘露糖及岩藻糖。EPS的Mw为89 933 Da，D为1.32，w为105.16 nm，为低分子量、窄分布、分子链舒展的多糖，单糖组成以葡萄糖为主，含少量甘露糖、半乳糖及葡萄糖醛酸等。抗氧化实验证实IPS与EPS均对DPPH、ABTS及羟基自由基具有显著清除能力，IPS抗氧化活性整体优于EPS，通过最优IPS配方（OIPSF）获得的多糖抗氧化活性整体优于最优EPS配方（OEPSF）获得的多糖。本研究结果明确了乌血芝高产胞内外多糖培养基配方，并揭示多糖结构差异与抗氧化构效关系，为其规模化发酵及高值化开发利用提供依据。

关键词： 共生   渗透调节   非生物胁迫   氨基酸  

摘要： 丛枝菌根真菌（AMF）作为重要的植物共生微生物，通过与根系建立互惠共生关系，在调控植物脯氨酸代谢中发挥关键作用。脯氨酸作为一种多功能氨基酸，是植物应对干旱、盐碱、重金属、温度胁迫等逆境的核心渗透调节物质。AMF通过协调脯氨酸合成酶（P5CS、OAT、P5CR）与降解酶（ProDH、P5CDH）的活性及其编码基因表达，精细调节脯氨酸的稳态水平，其调控方向与程度取决于AMF种类、宿主植物、逆境类型及胁迫强度等多因素交互作用。在干旱胁迫下，AMF表现出双向调控特征（既可促进也可抑制脯氨酸积累）取决于胁迫强度与植物水分状况；在盐胁迫下，AMF普遍通过上调合成酶、下调降解酶来促进脯氨酸积累，并与离子平衡维持相互耦联；在重金属、低温和淹水等胁迫下，AMF同样通过调节脯氨酸代谢发挥保护作用。AMF对植物脯氨酸代谢的调控并非孤立事件，而是与营养吸收（尤其是磷和氮）、抗氧化防御系统、激素信号转导（ABA、GA、生长素等）、碳氮分配等生理过程形成协同网络，并在器官水平呈现时空特异性配置——叶片侧重渗透调节以维持光合功能，根系则更注重与共生界面的代谢协同。在农业应用层面，基于脯氨酸代谢调控的AMF技术在作物抗旱、盐渍化土壤修复、重金属污染治理及园艺作物提质增效等方面展现出广阔前景。未来应聚焦于：利用基因编辑和多组学整合技术深入解析分子调控网络，探究复合胁迫下的响应机制，系统筛选高效功能菌株，开发AMF与根际促生菌的协同应用技术，为绿色农业发展提供理论支撑与技术路径。

关键词： 干细胞药物   安全性评价   致瘤性评价技术   高内涵筛选   类器官芯片   多组学技术  

摘要： 干细胞药物在再生医学中展现出巨大潜力，但其安全性是临床转化的核心瓶颈。与化学药物不同，干细胞药物的安全性风险因细胞类型和来源而异：人胚胎干细胞（hESCs）和诱导多能干细胞（iPSCs）的核心风险是残留未分化细胞导致的成瘤性；间充质干细胞（MSCs）虽致瘤风险低，但批次间异质性显著。目前，全球安全性评价技术已从传统的体外软琼脂克隆实验和体内长期畸胎瘤模型，发展至高内涵筛选、单细胞全基因组测序、类器官芯片及人工智能预测模型等前沿方法，检测灵敏度提升至0.000 1%级别。基因编辑技术，如基于自杀基因和安全港位点的正交安全系统，可将移植后致瘤风险降低85%～95%。然而，当前仍面临三大技术瓶颈：致瘤性检测的金标准通量低且灵敏度不足，免疫原性评价缺乏可规模化的人源化动物模型，以及高通量表型毒性筛选与临床转化的相关性有待验证。尽管挑战严峻，中国已有215款干细胞药物临床试验申请获受理，167款获准开展临床试验；美国、欧盟、日本和中国正分别从新方法学替代动物实验、GMP系统化监管、条件性许可及双轨监管等路径加速优化。随着类器官芯片、微生理系统、高内涵分析与人工智能等新技术的深度融合，安全性评价范式正从“事后检测”向“全程预测”转变，为干细胞药物的安全临床转化提供了技术支撑。

关键词： 消痔丸   痔疮   蛋白质组学   差异表达蛋白   作用机制   AMP活化蛋白激酶   过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1-α   核因子-κB  

摘要： 目的 利用四维数据非依赖性采集（4D-DIA）定量蛋白质组学技术研究消痔丸治疗巴豆油诱导肛门肿胀类痔模型大鼠的作用机制。方法 建立巴豆油诱导的大鼠肛门肿胀类痔模型，采用4D-DIA非标定量蛋白质组学技术分析鉴定空白组、模型组、消痔丸1.62 g/kg组肛门直肠组织中的蛋白。以表达差异倍数≥1.2或差异倍数≤0.83且P<0.05筛选差异表达蛋白，分析消痔丸显著干预的差异表达蛋白并对其进行基因本体（GO）功能富集分析和京都基因和基因组百科全书（KEGG）信号通路分析。通过Western blotting、RT-qPCR等实验手段验证消痔丸对AMP活化蛋白激酶（AMPK）/过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1-α(PGC-1α)/核因子-κB(NF-κB)p65信号通路的调控作用。结果 筛选出模型组与对照组大鼠肛门直肠组织的显著差异表达蛋白共657个，消痔丸组与模型组显著差异表达蛋白共105个，消痔丸对其中38个差异表达蛋白有显著干预作用。生物信息学分析发现消痔丸可干预AMPK信号通路、自噬、甘油磷脂代谢、花生四烯酸代谢、三羧酸循环、铁死亡、肿瘤坏死因子（TNF）等通路过程。动物实验表明，与模型组比较，消痔丸各剂量组肛门直肠组织中PGC-1α、AMPK mRNA表达显著升高，NF-κB p65 mRNA表达显著降低（P<0.05、0.01、0.001）。与模型组比较，消痔丸1.62、3.24 g/kg组肛门直肠组织中p-AMPK/AMPKα比值显著升高（P<0.05、0.01）；消痔丸各剂量组PGC-1α表达显著升高，pp65/p65值显著降低（P<0.01、0.001）。结论 消痔丸通过调控AMPK/PGC-1α/NF-κB p65信号通路及花生四烯酸代谢，发挥抗炎及调控能量代谢的生物活性。