摘要:

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摘要:随着微生物组学研究的深入，越来越多的研究证据显示微生物与人体的健康密切相关。20世纪，人们发现了益生菌，并将其作为有健康功效的食品或膳食补充剂使用。21世纪以来，随着人体微生物组学、DNA合成与测序，以及基因编辑等技术的飞速发展，微生物在人体健康方面展示出更为广阔的应用前景。近年来，在新药研发上，提出了“下一代益生菌”的概念，将微生物作为“活体生物药(live biotherapeutic products, LBP)”进行研究和开发。简单地说，LBP是活菌药物，可以用于预防或治疗人类的某些疾病和适应症。LBP因其独特的优势，成为了新药研发领域的前沿方向，具有十分广阔的发展前景。本文着重从生物技术角度介绍LBP的类型和研究进展，并总结了LBP开发所面临的挑战以及对未来的展望，以期为LBP技术的发展与产品开发提供参考。

摘要:活体生物药(live biotherapeutic products, LBPs)是指来自于人体肠道内或自然界中能够治疗人类疾病的活性菌。但天然筛选的活菌存在治疗效果不明显、差异性较大等缺点，难以满足个性化诊疗的需要。近年来，随着合成生物学的发展，研究者利用生命科学及工程科学手段，设计并构建了若干可响应外界复杂环境信号的工程菌株，加快了活体生物药的研发和应用过程。遗传性代谢缺陷病(inherited metabolic disease)是因体内某些酶的遗传缺陷致使体内相应的代谢物不能正常代谢而引发一系列临床症状的一类疾病，因此利用合成生物学技术，针对特定缺陷的酶设计重组活体生物药，未来有希望用于遗传性代谢缺陷病的治疗。本综述以活体生物药为切入点，并结合国内外文献综述，来探讨活体生物药在疾病治疗中的应用，以及对遗传性代谢缺陷病治疗的潜力。

摘要:紧密连接蛋白6 (Claudin6,CLDN6)是紧密连接蛋白(Claudins, CLDNs)家族的一员，在卵巢癌、睾丸癌、子宫颈内膜癌、肝癌和肺腺癌等多种癌症中特异性高表达，而在成人正常组织中几乎不表达。其能够激活多条通路参与肿瘤发生的多个过程，包括促进肿瘤生长、迁移和侵袭，且促进肿瘤化疗耐药。近年来，CLDN6作为癌症治疗的新靶点引起了研究人员的广泛关注，针对CLDN6靶点开发了多种类型的抗癌药物，包括抗体偶联药物(antibody-drug conjugate, ADC)、单克隆抗体、双特异性抗体和嵌合抗原受体T细胞免疫疗法(chimeric antigen receptor T-cell immunotherapy, CAR-T)。本文简要概述了CLDN6的蛋白结构、表达分布以及在肿瘤中的功能，并对其作为药靶开发的抗癌药物研发现状和研发思路进行了综述。

摘要:寡养单胞菌(Stenotrophomonas)是一类广泛分布于自然环境中的革兰氏阴性非发酵细菌，环境适应能力较强，尤其具备高度耐受抗生素的能力，被认为是耐药基因(antimicrobial resistance, AMR)传播的“物流转运仓库”。临床上寡养单胞菌检出率逐年提高，且耐受抗生素能力及其种类呈现增加态势。本文围绕寡养单胞菌基因组编码的多样性耐药因子，结合基因组学工具开发、抗生素耐药分子机制的研究进展，针对耐药相关因子所涉及的进化/变异和序列编辑技术展开综述。寡养单胞菌的比较基因组学(comparative genomics)研究，可推动耐药菌高效监测与扩散风险防控、解析微生物适应环境关键机制和设计靶向药物。

摘要:类器官是一种近年来新发展的细胞三维培养系统。类器官与真实器官的三维结构相似，并具有自我更新和再现组织来源等特点，从而能够更好地模拟真实器官的功能。类器官为研究器官发生、再生、疾病发病机制以及药物筛选提供了一个崭新的研究和应用平台。消化系统在人体内发挥着重要功能，目前已成功建立多种消化器官的类器官模型。本文就近年来味蕾、食管、胃、肝和小肠类器官的研究进展及相关应用进行综述，并对这几种类器官的应用前景进行展望。

摘要:近年来，间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)衍生的外泌体在组织再生领域引发许多关注。MSCs衍生外泌体作为细胞间通讯的信号分子，具有天然靶向性强、免疫原性低等特点，其通过MSCs旁分泌途径被细胞吸收，参与调控发挥促进细胞或组织再生功能。水凝胶作为再生医学领域的支架材料，具有良好的生物相容性、降解性等特点。将二者制成复合物联合使用后不仅可以提高外泌体在病变位置的滞留时间，且可通过原位注射等方法提高外泌体到达病变位置的剂量，在病变区域治疗效果显著且持续性改善。文中总结了现阶段外泌体与水凝胶复合物材料共同作用促进组织修复、再生的研究结果，以期为未来组织再生领域中的相关研究工作提供借鉴。

摘要:CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)-Cas (CRISPR associated proteins)系统是细菌和古细菌抵抗噬菌体、质粒等外源遗传物质的一种适应性免疫系统，该系统利用一种特殊的RNA (CRISPR RNA, crRNA)指导的内切酶来切割与crRNA相互补的外源遗传物质，从而阻碍外源核酸的侵染。根据效应复合物组成形式的不同，CRISPR-Cas系统分为1类(Ⅰ型、Ⅳ型和Ⅲ型)和2类(Ⅱ型、Ⅴ型和Ⅵ型)两大类。目前已发现多个CRISPR-Cas系统具有非常强的特异靶向RNA编辑能力，如Ⅵ型CRISPR-Cas13系统和Ⅲ型CRISPR-Cas7-11系统。随着研究的深入，相关系统在RNA编辑领域应用日渐广泛，使其成为基因编辑的有力工具。本文介绍了靶向RNA的CRISPR-Cas系统的组成、结构、分子机制以及其潜在应用，这为更好地研究该类系统的作用机制奠定基础，也为后期开发为稳定的基因编辑工具提供新的思路。

摘要:螯合体1 (SQSTM1/p62)是一种选择性自噬接头蛋白，在清除待降解蛋白、维持细胞内蛋白质稳态中发挥重要的调控作用。p62蛋白具有多个功能结构域，介导与多种蛋白质发生相互作用进而精确调节特定的信号通路，从而将p62蛋白与氧化防御系统、炎症反应和营养感知等重要生命过程联系起来。研究表明p62的突变或者表达异常与多种疾病的发生发展过程密切相关，包括神经退行性疾病、肿瘤、感染性疾病、遗传性疾病以及慢性疾病等。本文综述了p62蛋白的结构特征、分子功能，并系统介绍其在蛋白质稳态和信号通路调控中的多种功能，总结了p62在疾病发生发展中的复杂性与多面性，以期为p62蛋白的功能与相关疾病研究提供参考。

摘要:聚合物纳米颗粒通常指基于疏水性聚合物的纳米粒子，由于其良好的生物相容性、高效的长循环特性以及优于其他纳米颗粒物的代谢排出方式等，在纳米医学领域中得到了广泛关注。现有研究证明聚合物纳米颗粒在心血管疾病，尤其是在动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)的诊断、治疗中具有独特的优点，已经成功地由基础研究向临床应用转化。但是聚合物纳米颗粒引起的炎症反应诱导泡沫细胞形成、巨噬细胞自噬，以及心血管系统疾病力学微环境改变引起的聚合物纳米颗粒富集等，都可能最终诱导AS的发生发展。在此，本文综述了近年来聚合物纳米颗粒在诊断、治疗AS疾病中的应用及其与AS病变的关系和机理，为后续研究利用聚合物纳米颗粒开发新型纳米药物治疗AS提供理论依据。

摘要:恶性肿瘤是严重威胁人类健康和社会发展的疾病。传统的肿瘤治疗方法如手术、放疗、化疗和靶向治疗等不能完全满足临床治疗的需求，新兴的免疫治疗成为了肿瘤治疗领域的研究热点。免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitors, ICIs)作为一种肿瘤免疫治疗方法，已获批用于治疗多种肿瘤，如肺癌、肝癌、胃癌和结直肠癌等。然而，ICIs在临床使用过程中，只有少数患者会出现持久反应，一些患者还会出现耐药和不良反应。因此，预测生物标志物的鉴定和开发对提高ICIs的治疗效果至关重要。肿瘤ICIs预测生物标志物主要包括肿瘤生物标志物、肿瘤微环境生物标志物、循环相关生物标志物、宿主环境生物标志物以及组合生物标志物等，对患者筛查、个体化治疗和预后评估具有重要意义。本文就肿瘤ICIs治疗预测生物标志物的前沿进展作一综述。

摘要:2020年全球乳腺癌(breast cancer, BC)新发病例达226万例，占全部肿瘤新发病例的11.7%，是全世界发病率最高的癌症。早期发现、早期诊断和早期治疗是降低乳腺癌死亡率及改善预后的关键。尽管乳房X光筛查被广泛用作乳腺癌筛查的工具，但其假阳性、辐射性和过度诊断仍是亟待解决的问题。因此，亟需开发易于获取且稳定可靠的生物标志物，用于乳腺癌无创筛查和诊断。近年来多项研究显示来自乳腺癌患者血液中的循环肿瘤细胞DNA (circulating tumor cell DNA, ctDNA)、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen, CEA)、糖类抗原15-3 (carbohydrate antigen 15-3, CA15-3)、细胞外囊泡(extracellular vesicles, EV)、循环miRNA和BRCA基因突变等生物标志物，以及来自人体尿液、呼出气体(volatile organic compounds, VOCs)和乳头吸出液(nipple aspirate fluid, NAF)中的磷脂、miRNA、苯乙酮和十六烷等多种生物标志物与乳腺癌早期筛查和诊断密切相关。本文综述了上述生物标志物在乳腺癌早期筛查和诊断中的应用。

摘要:神经胶质瘤(glioma)是最常见的原发性脑肿瘤，占颅内肿瘤的81%。神经胶质瘤的诊断手段与预后评估主要以影像学为主，但因神经胶质瘤的浸润性生长特点，影像学不能完全作为诊断及预后评估依据。因此，发现和鉴定全新生物标志物对神经胶质瘤的诊断、治疗和预后评估显得尤为重要。最新研究结果表明，在神经胶质瘤患者组织和血液中，多种生物标志物可用于神经胶质瘤的辅助诊断和预后评估。其中，诊断标志物包括IDH1/2基因突变、BRAF基因突变与融合、p53基因突变、端粒酶活性增加、循环肿瘤细胞和非编码RNA等。预后标志物包括1p/19p共缺失、MGMT基因启动子甲基化及基质金属蛋白酶-28、胰岛素样生长因子结合蛋白-2和CD26的表达上调和Smad4的表达下调。本文重点介绍了上述神经胶质瘤生物标志物在诊断和预后评估方面的最新研究进展。

摘要:抗生素在临床抗菌中发挥越来越重要作用，然而，其滥用也带来了毒副反应、出现耐药病原、免疫力降低等问题，临床亟需新的抗菌方案。近年来，纳米金属及其氧化物由于广谱抗菌活性而受到广泛关注，纳米银、纳米铜、纳米锌及其氧化物等逐渐应用于生物医用领域。本文介绍了纳米金属材料分类和导电、超塑延展、催化、抗菌等基本性能；概述了物理法、化学法和生物法等常见制备技术；总结了细胞膜、氧化应激、破坏DNA和降低细胞呼吸等4种主要抗菌机理；并综述了纳米金属及其氧化物的尺寸、形状、浓度和表面化学特性对抗菌有效性的影响以及细胞毒性、遗传毒性、生殖毒性等生物安全性的研究现状。尽管目前纳米金属及其氧化物已在医用抗菌、癌症治疗等临床领域得到应用，但诸如绿色制备工艺开发、抗菌机理完善、生物安全性改进以及应用领域拓展仍有待深入探索。

摘要:胶质母细胞瘤(glioblastoma, GBM)因组织学异质性、侵袭能力强、术后复发快等问题，致使患者经手术治疗、化疗和放疗后的预后差，总体生存期短。GBM细胞来源外泌体(GBM cell-derived exosome, GBM-exo)能够通过其携带的细胞因子、miRNA、DNA和蛋白质等调节GBM细胞的增殖和迁移，通过血管生成蛋白和非编码RNA促进肿瘤血管生成，通过调节因子、蛋白质和药物靶向免疫检查点等介导肿瘤免疫逃逸，以及通过非编码RNA对抗GBM细胞的耐药性，有望成为个性化治疗GBM的重要靶标，且可以作为GBM的诊断和预后标志物。本文阐述了GBM-exo的制备方法和生物学特征，及其在GBM细胞增殖、血管生成、免疫逃逸和耐药性方面的作用和分子机制，为研发诊治GBM的新策略提供参考。

摘要:骨骼肌是动物机体最重要的器官之一，研究骨骼肌发育调控机制对于肌肉相关疾病的诊断以及家畜肉质的改善都有着重要意义。骨骼肌发育调控是一个复杂的过程，受到大量肌肉分泌因子和信号通路的调节。此外，为了维持体内代谢稳态并最大限度地利用能量，机体协调多个组织器官形成了复杂而又精密的代谢调控网络，对于调控骨骼肌发育也发挥着重要的作用。随着组学技术的发展，人们对于组织器官通讯的潜在机制进行了深入研究。本文综述了脂肪组织、神经组织、肠道等组织器官通讯对于骨骼肌发育的影响，以期为靶向调控骨骼肌发育提供理论基础。

摘要:骨骼肌的生长发育是影响猪肉产量和品质的重要因素，其受遗传和营养等众多因素的精细调控。MicroRNA (miRNA)是一种长度约为22 nt的非编码RNA，通过与靶基因的mRNA 3'UTR序列结合，调控其转录后的表达发挥作用。近年来，大量的研究表明miRNA参与机体的生长发育、生殖、疾病等多种生命过程。本文对miRNA在猪骨骼肌发育调控中的作用进行了综述，以期为猪的遗传改良提供参考和借鉴。

摘要:在细胞发育过程中，细胞周期起着至关重要的作用。细胞周期进程主要受细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin dependent kinase, CDK)、周期蛋白和内源性CDK抑制剂(cyclin-dependent kinase inhibitors, CKI)调控。其中，CDK是主要的细胞周期调节因子，可与周期蛋白结合形成周期蛋白- CDK复合物，从而使数百种底物磷酸化，调控分裂间期和有丝分裂进程。各类细胞周期蛋白的活性异常，可引起不受控制的癌细胞增殖，导致癌症的发生与发展。因此，了解CDK的活性变化情况、周期蛋白-CDK的组装以及CKI的作用，将有助于了解细胞周期进程中潜在的调控过程，为癌症与疾病的治疗和CKI治疗药物的研发提供基础。本文关注了CDK激活和灭活的关键事件，并总结了周期蛋白-CDK在特定时期及位置的调控过程，以及相关CKI治疗药物在癌症及疾病中的研究进展，最后简单阐述了细胞周期进程研究面临的问题和存在的挑战，以期为后续细胞周期进程的深入研究提供参考和思路。

摘要:口蹄疫(foot-and-mouth disease, FMD)是由口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus, FMDV)引起的一种急性、烈性、高度接触性传染病，严重危害畜牧养殖业健康发展。口蹄疫灭活疫苗是口蹄疫防控的主导产品，为控制口蹄疫流行起到了重要作用；但是也存在抗原不稳定、在生产制备过程中存在因病毒灭活不彻底而散毒的风险、生产成本较高等问题。与传统的微生物和动物生物反应器相比，通过转基因技术以植物作为生物反应器生产抗原蛋白，具有成本低廉、安全便捷、易于储运等一些优势，且无需蛋白提取纯化过程，可直接食用免疫；但也存在着表达量低、控制性差等问题。因此，通过植物生物反应器表达口蹄疫病毒抗原蛋白，可能是一种具有一定优势但仍需不断优化的疫苗生产手段。本文综述了在植物中表达活性蛋白的主要策略，以及通过植物生物反应器表达口蹄疫病毒抗原蛋白的研究进展，并讨论了目前面临的问题与挑战，以期为相关工作提供一定的借鉴和参考。

摘要:在铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)中，S型绿脓杆菌素S2和S4与细菌中的铁载体荧光嗜铁素(pyoverdine)使用相同的摄取通道，表明二者之间存在某些联系。本研究表征了细菌中3个S型绿脓杆菌素(Pys2、PA3866、PyoS5)的单细菌基因表达分布，并研究了S2型绿脓杆菌素对细菌摄取荧光嗜铁素的影响。结果表明，在DNA损伤压力下，S型绿脓杆菌素基因的表达在细菌种群中呈现出高度分化，外源加入S2型绿脓杆菌素会减少细菌对荧光嗜铁素的摄取，因此S2型绿脓杆菌素的存在会阻止不合成荧光嗜铁素的“欺骗者”摄取环境中荧光嗜铁素，进而减弱其对活性氧(reactive oxygen species, ROS)压力的抵抗能力。另外我们发现，在细菌中过表达SOS响应(SOS response)调节因子PrtN时，荧光嗜铁素相关合成基因的表达量显著降低，进而导致荧光嗜铁素的总合成量和外分泌量显著降低。以上结果表明细菌中SOS压力响应系统与铁摄取系统的功能是存在相互联系的。

摘要:鞭毛基底体相关FliL家族蛋白(flagellar basal body-associated FliL family protein, fliL)基因编码FliL蛋白，FliL是一种与鞭毛基体相结合的单跨膜蛋白。为研究艰难拟梭菌fliL基因功能，使用非等长同源臂偶联等位交换(allele-coupled exchange, ACE)方法成功构建了fliL基因缺失(ΔfliL)和回补(::fliL)突变株，研究突变菌株与野生型菌株(CD630)生长曲线、抗生素敏感性、pH耐受性、运动能力及产孢能力等表型的差异。结果显示，菌株ΔfliL生长速率及最大生物量均小于菌株CD630，::fliL回补菌株生长情况回复至野生型。与CD630菌株相比，ΔfliL对阿莫西林、氨苄青霉素、诺氟沙星的敏感性提高，对卡那霉素、四环素敏感性降低，::fliL抗生素敏感性部分回复至野生型水平。与CD630菌株相比，ΔfliL游泳运动能力显著降低，::fliL运动能力超越野生型菌株CD630。相比菌株CD630，菌株ΔfliL在pH值为5时耐受能力显著提高，在pH值为9时，耐受能力显著降低。除此之外，ΔfliL产孢能力较CD630显著降低，::fliL产孢能力部分恢复。以上结果表明，艰难拟梭菌fliL基因与其运动能力、抗生素敏感性、环境耐受能力和产孢能力密切相关，可能进一步影响艰难拟梭菌菌株的致病力。

摘要:具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)是一种条件致病菌，能够在结直肠癌组织中富集，影响结直肠癌发生发展的多个阶段。双组分系统在病原菌耐药性、致病性相关基因的调控和表达中起重要作用。本文以具核梭杆菌CarRS双组分系统为研究对象，重点对其组氨酸激酶蛋白CarS进行重组表达和性质研究。利用在线软件SMART、CCTOP和AlphaFold2对CarS二级结构和三级结构进行预测，其结果表明CarS蛋白具有2个跨膜螺旋区，包含9个α螺旋和12个β折叠结构；由两个结构域构成，一是位于N末端的跨膜域(氨基酸1-170)，另一个是位于C末端的胞内域，胞内域由信号接收域(histidine kinases, adenylyl cyclases, methyl-accepting proteins, prokaryotic signaling proteins, HAMP)、磷酸受体结构域(histidine kinase domain, HisKA)和组氨酸激酶催化结构域(histidine kinase-like ATPase catalytic domain, HATPase_c)组成。由于全长的CarS蛋白未能在宿主细胞中表达，因此根据其二级、三级结构特点，构建了CarS胞内蛋白的融合表达载体pET-28a(+)-MBP- TEV-CarS_cyto，并在大肠杆菌(Escherichia coli) BL21-CodonPlus(DE3)-RIL中进行过表达。经亲和层析、离子交换层析和凝胶过滤层析，最终获得纯度较高的CarS_cyto-MBP蛋白，终浓度达20 mg/mL。活性实验结果表明，CarS_cyto-MBP具有蛋白激酶和磷酸转移酶双活性，麦芽糖结合蛋白(maltose binding protein, MBP)标签对CarS_cyto蛋白的生物活性无影响。上述结果为深入解析CarRS双组分系统在具核梭杆菌中的生物学功能提供了一定的理论基础。

摘要:核纤层蛋白B1 (nuclear lamina protein B1, LMNB1)高表达于肝癌组织中，通过敲低LMNB1探讨其对肝癌细胞增殖的影响及其机制。利用siRNA在肝癌细胞中敲低LMNB1，Western blotting检测敲低效果，使用端粒重复序列扩增法(telomeric repeat amplification protocol assay, TRAP)检测其端粒酶活性变化。利用实时定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction, qPCR)检测其端粒长度变化。并通过CCK-8、克隆形成、Transwell、划痕实验检测其生长，侵袭和迁移能力变化。利用慢病毒系统构建稳定敲低LMNB1的HepG2细胞，检测其端粒长度及端粒酶活性变化，采用SA-β-gal衰老染色检测细胞衰老情况，通过裸鼠皮下成瘤实验及对肿瘤后续的组化染色，SA-β-gal衰老染色，端粒荧光原位杂交(fluorescencein situ hybridization, FISH)检测其对成瘤性的影响。最后利用生物信息分析的方法寻找LMNB1在临床肝癌组织中的表达情况，及其与临床分期、病人生存期的关系。HepG2和Hep3B中敲低LMNB1后端粒酶活性显著降低，细胞增殖、迁移和侵袭能力显著降低，细胞和裸鼠成瘤实验证明稳定敲低LMNB1后端粒酶活性降低的同时端粒长度缩短，细胞发生衰老，此外细胞成瘤性降低，Ki-67表达降低，生物信息分析结果显示，LMNB1高表达于肝癌组织，且与肿瘤分期和患者生存相关。LMNB1在肝癌细胞中过表达，其有望成为评估肝癌患者临床预后的指标和精准治疗的靶点。

摘要:质粒介导tet(X4)基因的出现和流行，严重影响替加环素(tigecycline)对临床多重耐药细菌感染的治疗效果，急需寻找有效的佐剂遏制替加环素耐药性。本研究采用微量棋盘稀释法、时间-杀菌曲线测定β-桧木醇(β-thujaplicin)和替加环素的体外联合抗菌表征，通过测定细菌细胞膜通透性、细菌胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS)含量、铁含量以及替加环素含量等指标，来探究β-桧木醇和替加环素联合使用对tet(X4)基因阳性大肠杆菌(Escherichia coli)的抗菌作用机制。结果表明，β-桧木醇联合替加环素对tet(X4)基因阳性大肠杆菌具有体外协同抗菌效果，且β-桧木醇在抗菌作用浓度范围内无显著溶血性和细胞毒性。机制研究发现，β-桧木醇能显著增大细菌细胞膜的通透性，降低细菌胞内铁含量，干扰铁稳态，诱导细胞内ROS显著增加，从而发挥抗菌效果。进一步研究发现，β-桧木醇可通过干扰细菌铁代谢和增大细菌细胞膜通透性，协同增强替加环素的抗菌效果。本研究结果为β-桧木醇联合替加环素治疗tet(X4)基因阳性大肠杆菌感染提供了理论和实践基础。

摘要:淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein, APP)被多次酶切后生成β-淀粉样蛋白(amyloid-β peptide, Aβ)，其聚合物的毒性作用会引发阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)。其中，APP蛋白的跨膜区域(transmembrane domain of amyloid precursor protein, APPTM)与γ-分泌酶的非特异性切割作用是生成Aβ的关键步骤，在生理条件下重构APPTM对于探究其与γ-分泌酶的相互作用以及AD药物研发具有重要作用。然而，现有的重组APPTM制备方法存在制备效率和产量低等缺点，限制了APPTM的稳定大规模制备。本研究以大肠杆菌(Escherichia coli)为宿主，使用pMM-LR6载体对APPTM进行融合表达。包涵体蛋白经盐酸胍提取后，依次使用Ni-NTA亲和层析、溴化氰切割融合标签和反相高效液相色谱(reverse phase high performance liquid chromatography, RP-HPLC)，得到了高纯度和高产量的同位素标记的APPTM。进一步将APPTM重构到十二烷基磷酰胆碱(dodecylphosphocholine, DPC)胶束环境中，采集得到了均一、高质量的¹⁵N-¹H异核单量子关系(heteronuclear singular quantum correlation, HSQC)二维谱。本研究成功建立了一种高效且可靠的用于表达、纯化和体外重构APPTM的方法，为后续在更天然的模拟膜环境，如脂碟(bicelle)和纳米碟(nanodisc)中探究APPTM及其复合物的结构和功能奠定了良好的基础。

摘要:为探讨混合谱系激酶3 (mixed lineage kinase 3, Mlk3)基因敲除(knockout, KO)对小鼠血压的影响，采用CRISPR/Cas9系统构建Mlk3基因敲除(Mlk3 knockout,Mlk3KO)小鼠模型。T7核酸内切酶I (T7 endonuclease I, T7E1)酶切法验证向导RNA (small guide RNA, sgRNA)的活性。体外转录CRISPR/Cas9 mRNA及sgRNA，显微注射至受精卵并移植入假孕母鼠。聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR) 及DNA测序检测基因型。实时荧光定量PCR (Real-time PCR, RT-PCR)检测Mlk3 mRNA表达，Western blotting及免疫荧光检测Mlk3蛋白表达。尾套法监测小鼠血压。免疫组化及Western blotting检测小鼠主动脉肌球蛋白轻链(myosin light chain, MLC)磷酸化水平。PCR基因型鉴定及DNA测序显示Mlk3敲除成功，且Mlk3敲除小鼠未检测到Mlk3蛋白表达，证实CRISPR/Cas9系统成功构建了Mlk3敲除小鼠。Mlk3敲除小鼠在基础状态下血压显著高于同笼对照，且Mlk3敲除小鼠主动脉平滑肌层MLC的磷酸化高于对照组，说明Mlk3具有抗高血压的内源性保护作用。本研究为探讨蛋白激酶Mlk3抗高血压及抗高血压诱导心血管不良重塑的作用机制提供了理想的动物模型。

摘要:几丁质的去乙酰化修饰与昆虫的发育变态密切相关，几丁质去乙酰化酶(chitin deacetylase, CDA)是这个过程中的关键酶。家蚕(Bombyx mori)是鳞翅目昆虫的代表性昆虫，目前对家蚕CDAs的研究较少。为了更好地揭示BmCDAs对家蚕变态发育的作用，本研究采用生物信息学分析、蛋白表达纯化以及免疫荧光定位等方法对表皮中高量表达的BmCDA2进行了研究。结果发现，BmCDA2有两种mRNA拼接形式BmCDA2a和BmCDA2b，分别在幼虫眠期和化蛹期表皮高量表达，两个基因均有几丁质去乙酰化酶催化结构域(catalytic domain)、几丁质结合结构域(chitin binding domain)和低密度脂蛋白受体结构域(low density lipoprotein receptor domain)；Western blotting结果显示，该蛋白在表皮存在，荧光免疫定位发现BmCDA2蛋白随着幼虫新表皮的生成而逐渐增多，推测BmCDA2可能参与了幼虫新表皮的形成。该结果丰富了家蚕CDAs的生物学功能信息，也为其他昆虫CDA的研究提供一些有价值的参考。

摘要:过表达Krüppel样因子2 (Krüppel like factor 2, Klf2)或Klf7可抑制脂肪细胞形成，但是在脂肪组织中Klf2是否调控klf7表达还不清楚。本研究采用油红O染色和蛋白质印迹法技术研究了过表达Klf2对鸡前脂肪细胞分化的影响，结果显示过表达Klf2抑制油酸诱导的前脂肪细胞分化和pparγ表达，同时促进klf7表达(P<0.05)。利用Spearman相关性分析研究人和鸡脂肪组织中klf2和klf7的表达数据之间的关系，发现klf2和klf7的表达数据存在明显的正相关(r>0.1)。荧光素酶报告基因分析显示，在鸡前脂肪细胞中过表达Klf2促进鸡klf7启动子(-241/-91、-521/-91、-1 845/-91、-2 286/-91和-1 215/-91)的活性(P<0.05)；此外，在鸡前脂肪细胞中，klf7启动子(-241/-91)报告基因活性与共转染的klf2过表达质粒的浓度正相关(T_au=0.917 66, P=1.074×10^-7)，过表达Klf2显著促进klf7的mRNA表达水平。综上所述，促进klf7表达可能是Klf2抑制鸡脂肪细胞形成的作用途径之一，鸡klf7翻译起始位点上游-241 bp/-91 bp序列可能介导转录因子Klf2对klf7表达的转录调控作用。

摘要:转录因子c-fos在细胞增殖、分化和肿瘤形成中发挥着重要作用。本研究旨在获得山羊c-fos基因序列并阐明其生物学性质，进一步利用过表达手段揭示c-fos在山羊皮下脂肪细胞分化过程中的调控作用。本试验以简州大耳羊为研究对象，用逆转录PCR (reverse transcription-polymerase chain reaction, RT-PCR)技术克隆获得c-fos基因序列并分析其生物学性质；用实时荧光定量PCR (quantitative PCR, qPCR)技术检测c-fos基因在山羊心、肝、脾、肺、肾、皮下脂肪和背最长肌7个组织以及皮下脂肪细胞诱导分化的0-120 h的表达情况；用基因重组方法构建山羊pEGFP-c-fos过表达载体并转染至皮下前体脂肪细胞诱导分化后，用油红O和Bodipy染色从形态学上观察其对脂滴积聚的影响，用qPCR技术在mRNA水平上检测过表达c-fos对成脂分化标志基因的影响。结果表明，克隆的山羊c-fos基因长1 477 bp[编码区(coding sequence, CDS) 1 143 bp]，编码380个氨基酸，亚细胞定位预测该基因主要分布于细胞核中；表达蛋白具有一个碱性亮氨酸拉链结构；c-fos基因在山羊皮下脂肪组织相对表达水平较高(P<0.05)，在皮下前体脂肪细胞诱导分化后48 h的相对表达水平最高(P<0.01)；过表达c-fos可抑制山羊皮下脂肪细胞的脂滴形成，并极显著降低成脂标志基因AP2和C/EBPβ的相对表达水平(P<0.01)，且启动子结合位点预测存在多个结合位点。综上所述，c-fos是山羊皮下脂肪细胞分化的负调控因子，通过调控AP2和C/EBPβ基因的表达来发挥作用。

摘要:本研究旨在克隆获取锌指蛋白家族36 (zinc finger protein 36-like 1, ZFP36L1)基因，并明确其表达特性，阐明其在山羊不同组织中的表达模式。采集简州大耳羊的心、肝、脾、肺、肾等15种组织样品，应用逆转录-聚合酶链反应(reverse transcription-polymerase chain reaction, RT-PCR)扩增获得山羊ZFP36L1基因，通过在线工具对基因及蛋白质序列进行生物学分析；再应用实时定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction, qPCR)检测ZFP36L1基因在山羊各个组织及不同分化阶段的肌内前体脂肪细胞中的表达水平，并分析其组织表达谱以及细胞时序表达谱。结果表明，克隆获得山羊ZFR36L1基因序列长度为1 224 bp，编码序列(coding sequence, CDS)区为1 017 bp，编码338个氨基酸，是主要定位于细胞核、细胞质的非分泌不稳定蛋白；组织表达谱显示，ZFP36L1基因在各组织中均有表达，在内脏组织、小肠表达量最高(P<0.01)。在肌肉组织以背最长肌表达量最高(P<0.01)。在脂肪组织中，皮下脂肪组织的表达量显著高于其他组织(P<0.01)。诱导分化结果显示，该基因在肌内前体脂肪细胞成脂分化过程中表达呈上调趋势(P<0.01)。以上研究为阐明山羊ZFP36L1基因的生物学功能提供数据支持。

摘要:热休克蛋白(heat shock protein, HSPs)是一类广泛存在于各类生物体中高度保守的应激蛋白，当生物体受到环境中物理、化学和生物等因素的刺激时，机体出于自我保护会迅速产生应激反应，合成该类蛋白，从而减少外界刺激对机体的损伤，提高自身抵抗能力，HSP70是该家族的重要成员。为探究HSP70在两栖类抗感染中的作用，以黑龙江林蛙(Rana amurensis)作为研究对象，基于同源克隆的方法，采用反转录PCR(reverse transcription PCR, RT-PCR)技术克隆Ra-hsp70家族基因；采用生物信息学方法对Ra-hsp70家族基因进行序列特征、立体结构、亲缘关系的分析；再利用实时荧光定量PCR (real-time quantitative PCR, qRT-PCR)技术对Ra-hsp70家族基因在细菌感染下的表达谱进行分析；应用免疫组织化学技术对HSP70蛋白进行表达和定位分析。结果表明，获得的Ra-HSP70家族的4个成员HSP70、HSPA5、HSPA8和HSPA13均包含有3段保守的HSP70家族标签序列，属于典型的HSP70家族成员；4个成员在系统发育树中分布在4个不同的分支，且含有相同亚细胞定位基序的成员分布在同一分支；感染嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila, Ah)后，Ra-hsp70家族基因的4个成员的相对表达量均出现显著上调(P<0.01)，但是在不同组织中到达峰值的时间不同。免疫组织化学法检测到HSP70蛋白在肝脏、肾脏、皮肤和胃组织的胞质中均有不同程度表达。Ra-hsp70家族基因的4个成员能够不同程度地响应细菌感染，推测参与了机体对抗致病菌侵染的生物学过程，并在其中发挥不同的生物学作用，为两栖类HSP70基因的功能研究提供了理论基础。

摘要:脂联素受体1 (adiponectin receptor 1, AdipoR1)和脂联素受体2 (adiponectin receptor 2, AdipoR2)能够与脂肪组织分泌的脂联素(adiponectin, AdipoQ)相结合，参与机体的多种生理功能。为探究AdipoR1和AdipoR2在嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila, Ah)感染下两栖类炎症反应中的作用，通过逆转录-聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction, RT-PCR)技术克隆东北林蛙(Rana dybowskii)的adipor1和adipor2基因，对adipor1和adipor2进行生物信息学分析；利用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR)技术分析adipor1和adipor2的组织表达差异，构建Ah感染的东北林蛙炎症模型，通过苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin staining, HE)观察组织病理变化；再利用qRT-PCR和Western blotting对感染后不同时间点的adipor1和adipor2的表达进行动态检测。结果表明，AdipoR1和AdipoR2均为具有7次跨膜结构域的膜蛋白；系统进化树也显示与两栖类聚为同一分支；基于qRT-PCR和Western blotting结果显示，Ah感染下adipor1和adipor2在转录和翻译水平发生不同程度的上调表达，但应答时间和水平有所差异。综上所述，推测AdipoR1和AdipoR2参与了机体的细菌免疫应答过程，为进一步探究脂联素受体在两栖类的生物学功能提供参考。

摘要:动物胃肠道是食物消化和营养吸收器官，对机体健康至关重要。果蝇与哺乳动物的肠道在细胞组成、遗传调控等方面高度相似，是研究肠道发育的良好模型。体外培养细胞中的研究发现，Nprl2通过作用于Rag GTPase，抑制雷帕霉素靶点复合物1 (target of rapamycin complex 1, TORC1)的活性，参与细胞代谢的调节。前期报道nprl2突变果蝇具有前胃增大、消化能力降低等肠道衰老相关表型。但对于Nprl2是否通过Rag GTPase调控肠道发育等方面尚不清楚。为了探究Rag GTPase在Nprl2调控果蝇肠道发育中的作用，本研究利用遗传杂交结合免疫荧光等方法对RagA敲减和nprl2突变果蝇的肠道形态、肠道细胞组成等方面进行研究。发现单独敲减RagA可以引起肠变粗、前胃增大等表型，敲减RagA能挽救nprl2突变体中肠道变细、分泌型细胞减少的表型，但并不能挽救nprl2突变体中前胃增大的表型。以上结果表明，RagA在肠道发育中发挥重要作用，Nprl2通过作用于Rag GTPase调节肠道细胞分化和肠道形态，但Nprl2对前胃发育和肠道的消化功能的调节可能通过不依赖于Rag GTPase的机制实现。

摘要:蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)是一种常见的食源性致病菌，误食被其污染的食品会引起呕吐或者腹泻，严重者还会死亡。本研究利用划线培养法从腐败米饭中分离培养出一株蜡样芽孢杆菌。通过药敏试验分析及毒力相关基因PCR扩增对其致病性及耐药性进行分析，并将细菌培养物经过腹腔注射进行小鼠感染试验，检测其对小鼠肠黏膜免疫相关因子和肠道菌群的影响，从而分析该病原菌的致病途径及防治手段。结果显示，本研究所分离的食源性蜡样芽孢杆菌，对诺氟沙星、呋喃妥因、四环素、米诺环素、环丙沙星、大观霉素、克林霉素、红霉素、克拉霉素、氯霉素、左氟沙星和万古霉素敏感，对复方新诺明、苯唑西林和青霉素G具有耐受性。该菌株携带hblA、hblC、hblD、nheA、nheB、nheC和entFM 7种毒力相关基因，可产生致腹泻型毒素。小鼠感染后，出现腹泻，肠黏膜免疫球蛋白和炎性因子表达水平显著上调；肠道菌群检测结果表明，经该蜡样芽孢杆菌感染后，小鼠肠道菌群组成发生变化，标志着机体健康的拟杆菌门(Bacteroidetes)中的uncultured_bacterium_f_Muribaculaceae丰度显著下降，而标志着菌群失调的变形菌门(Proteobacteria)条件致病菌uncultured_bacterium_f_Enterobacteriaceae丰度显著升高，且与IgM和IgG呈显著正相关(P<0.05)。这些研究结果表明，携带致腹泻型毒力相关基因的致病性蜡样芽孢杆菌感染机体后，可以通过影响肠道菌群激活免疫系统。

摘要:创建能稳定合成多巴胺(dopamine, DA)递质的三转基因(tyrosine hydroxylase/dopamine decarboxylase/GTP cyclohydrolase 1, TH/DDC/GCH1)的骨髓间充质干细胞系(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)，移植至帕金森大鼠模型脑内，为帕金森病(Parkinson’s disease, PD)的临床治疗提供实验依据。通过三转基因的重组慢病毒创建能稳定合成并分泌DA递质的DA-BMSCs稳定转染细胞系，利用反转录聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction, RT-PCR)、蛋白免疫印迹(Western blotting)、免疫荧光等技术检测BMSCs中三转基因(TH/DDC/GCH1)的表达，采用酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)和高效液相色谱法(high performance liquid chromatography, HPLC)检测DA的合成情况。染色体G-带法检测DA-BMSCs的遗传稳定性。将DA-BMSCs移植于6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine, 6-OHDA)偏侧损毁帕金森大鼠模型右脑的前脑内侧束(medial forebrain bundle, MFB)区，检测其在PD大鼠脑内微环境中的存活、分化情况。阿扑吗啡(apomorphine, APO)诱导旋转实验检测DA-BMSCs移植后PD大鼠的运动障碍改善情况。DA-BMSCs细胞系中TH/DDC/GCH1三转基因均能够稳定高效表达，而正常BMSCs对照组中均不表达。三转基因感染组(DA-BMSCs)和LV-TH感染组细胞培养上清液中DA浓度极其显著高于BMSCs空白对照组(P<0.000 1)。传代后的DA-BMSCs仍能稳定合成DA，并保持正常二倍体核型(94.5%)。DA-BMSCs移植PD大鼠脑内4周后，显著改善PD大鼠模型的运动障碍，在脑内微环境中大量存活，分化为TH⁺和GFAP⁺细胞，并显著上调脑移植区域的DA水平。本研究成功创建了能稳定分泌DA，在大鼠脑中大量存活并分化的三转基因DA-BMSCs细胞系，为DA-BMSCs工程化培养与移植治疗PD奠定基础。

摘要:针对基因的操作，包括缺失和插入基因、替换基因元件(如启动子)、融合荧光蛋白基因、构建原位的基因报告系统，是大多数生物技术实验室的必备技术。目前广泛使用的基于2次同源重组的基因操作方法，在构建质粒、转化和筛选方面较为繁琐。另外使用该方法进行长片段敲除的效率较低。为了简化基因操作的流程，本研究构建了一个最小化的铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)整合型质粒pln2，只需将目标基因内部一段序列克隆到pln2质粒并导入细菌，由于质粒不能在细菌内自我复制而只能通过单次等位基因交换整合到基因组上，从而使目的基因断裂为两部分而失去活性。在pln2的基础上开发了一整套工具质粒适用于基因组的不同操作，包括融合荧光蛋白基因、替换基因元件(如启动子)、构建原位的转录型荧光报告系统。此外，本研究借助该系统成功实现超长片段基因簇的敲除，单次可以敲除长达270 kb的片段。

摘要:为了建立一种用于研究肌肉和心脏发育及其相关疾病的绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein, EGFP)转基因斑马鱼品系，本研究使用斑马鱼ttn.2基因编码区上游启动子序列和绿色荧光蛋白基因编码序列构建了重组表达载体，并将该载体和Tol2转座酶的加帽mRNA显微共注射入斑马鱼1-细胞期胚胎，通过荧光检测、遗传杂交筛选和分子鉴定等方法，成功建立了能稳定遗传的Tg (ttn.2: EGFP)转基因斑马鱼品系。荧光表达分析及原位杂交分析结果表明，绿色荧光信号在斑马鱼肌肉和心脏组织中特异表达模式与ttn.2基因的mRNA表达一致。通过反向PCR鉴定转基因表达载体在F1代斑马鱼品系中的随机整合位点，结果表明：No. 33转基因品系的EGFP基因整合在斑马鱼的4号和11号染色体上，No. 34转基因品系则整合在1号染色体上。该荧光转基因斑马鱼品系Tg (ttn.2: EGFP)的成功构建为肌肉和心脏发育以及相关疾病研究提供了一个新的理想实验模型。此外，绿色荧光强烈表达的斑马鱼品系还可以作为一种新的观赏鱼。

摘要:抗菌肽(antimicrobial peptides, AMPs)广泛存在于生命体中，是一种具有广谱抗菌活性、免疫调节功能的小分子多肽。抗菌肽不易产生耐药性，适用范围广，具有极大的临床价值，是传统抗生素的有力竞争者。识别抗菌肽是抗菌肽研究领域中的重要研究方向，湿实验法在进行大规模抗菌肽识别时存在成本高、效率低、周期长等难点，计算机辅助识别法是抗菌肽识别手段的重要补充，如何提升准确率是其中的关键问题。蛋白质序列可以被近似地看作是由氨基酸组成的语言，运用自然语言处理(natural language processing, NLP)技术可能提取到丰富的特征。本文将自然语言处理领域中的预训练模型BERT和微调结构Text-CNN结合，对蛋白质语言进行建模，提供了开源可用的抗菌肽识别工具，并与已发表的5种抗菌肽识别工具进行了比较。结果表明，优化“预训练-微调”策略带来了准确率、敏感度、特异性和马修相关系数的整体提升，为进一步研究抗菌肽识别算法提供了新思路。

摘要:综合实训是高职学生将理论知识与生产实践有机融合的重要教学环节。本文介绍了技能大赛背景下，学院生物制药技术专业立足“以赛促教、以赛促建、以赛促学、育训结合”特色，以青霉素发酵工艺实验为例，从教学目标、教学内容、教学方法、考核等内容进行的改革与实践，将发酵设备的实践操作与虚拟仿真软件相融合，双向交互式开展课程。突破发酵过程控制的主观依赖性，建立发酵过程参数控制的量化管理和评价，更有利于实现技能大赛与实践教学的高效融合。通过近几年的改革与实践，取得良好的教学效果，为同类课程基于技能大赛的教学实践改革提供了新的思路和借鉴。

摘要:“新工科”建设要求我国工学类高校在工程技术人才培养过程中除了夯实专业基础，也要关注提高人文素养和开展职业道德教育。一个重要的途径就是开展工程伦理教育。通过学习国外案例教学的成熟思路，结合近几年教学过程中积累的实践经验，本文聚焦于生物与医学工程领域的工程伦理教学，提出从案例选择和教学方法创新两个角度进行课程建设和教学改革，介绍了一些可供选择的典型案例素材，并对教学效果进行了问卷调查与分析。