目的 通过建立体外胎盘滋养细胞(HTR-8/SVneo cell)氧化应激模型,探讨在子痫前期(PE)氧化应激过程中核因子E2相关因子2(Nrf2)是否调控醌氧化还原酶1(NQO1)。方法 分别采用Nrf2诱导剂(tBHQ)、Nrf2抑CX-5461采购制剂(ML385)处理HTR-8/SVneo cell 30 min后用250μmol/L H_2O_2或空白处理HTR-8/SVneo celGDC-0973采购l 4 h。继而HTR-8/SVneo cell各组中Nrf2、NQO1蛋白水平及NQO1 mRNA相对表达水平用Western Blot和qRT-PCR法检测。结果 H_2O_2组、tBHQ组中Nrf2蛋白表达量[H_2O_2组(1.13±0.05)、tBHQ组(1.33±0.17)]较对照组(0.26±0.03)均增加,差异均有统计学意义(t=3.078、2.367,均P<0.05);ML385组中Nrf2蛋白表达量(0.26±0.03)与对照组比较,差异无统计学意义(t=-Primary immune deficiency0.427,P>0.05);Nrf2蛋白表达量在H_2O_2+ML385组中(0.27±0.03)较单独使用H_2O_2处理组降低,差异有统计学意义(t=0.651,P<0.05)。同时随着Nrf2蛋白表达量的变化,NQO1和NQO1 mRNA也表现出同样的变化趋势。结论 在氧化应激状态下,Nrf2可激活HTR-8/SVneo cell中的NQO1。
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基于抗幽门螺杆菌感染药物筛选的生物传感器创制
幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)作为一种定植于全世界超过一半人口的胃粘膜层和胃上皮细胞表面的致病菌,其持续感染被认为是导致包括胃癌在内的多种胃部病变的主要非遗传因素。随着全球范围内耐药性的增加,传统抗生素疗法的治愈率不断降低,亟需研发基于新靶点的抗H.pylori感染药物。然而,传统筛选技术的局限性延缓了新型有效药物的发现过程。作为一种生物、化学、电学等多学科交叉技术,生物传感器具有快速、准确、高灵敏度和低检测限等优点,其已展示了在药物研发领域的应用潜力。本文首先分别异源表达了H.pylori的存活、定植与致病阶段的关键生物活性分子。随后以这些生物分子为识别元件设计并构建了三种新型的生物传感器。最后评估了开发的生物传感器筛选抗H.pylori感染新药的应用潜力。基于酶促反应动力学与酶的抑制理论分析了所测化合物的作用类型和强度。此外,通过分子对接手段在氨基酸层面上进一步探讨了候选化合物与其对应生物靶点的相互作用机制。主要研究成果如下:(1)脲酶是H.pylori抵抗胃酸环境的关键分子。在异源表达H.pylori 26695脲酶b亚基(H.pylori urease b subunit,HPUb)的基础上通过层层组装构建了 HPUb/铂纳米颗粒(Platinum nanoparticles,Pt)/纳米多孔金(Nanoporous gold,NPG)/玻碳电极(Glassy carbon electrode,GCE)生物传感器。基于脲酶对尿素的专一性水解和Pt纳米颗粒对NH3的高效电催化氧化的两步催化反应实现了尿素的检测和脲酶抑制剂的快速筛选。结果表明,所测化合物:乙酰氧肟酸(Acetohydroxamic acid,AHA)、甲基脲(methylurea)、乙酰胺(acetamide)、甲酰胺(formamide)及羟基脲(hydroxyurea)对HPUb的抑制常数分别为 Ki,AHA=5.0397mmol/L,Ki,hydroxyurea=6.2012mmol/L,Ki,methylurea =0.3038mmol/L,Ki,acetamide=0.3866mmol/L,Ki,formamide=2.4747mmol/L。这表明它们对HPUb 的抑制强度顺序为:methylurea>acetamide>formamide>AHA>hydroxyurea。此外,通过分子对接模拟在氨基酸水平的相互作用分析揭示了抑制剂分子结构中的羰基和伯胺基以及HPUb活性口袋的GLY279、ASP362和ALA365在脲酶抑制中的重要作用。结合脲酶抑制剂的抑制常数以及脲酶抑制剂与HPUb的分子结合机制,可以推断基于尿素分子结构对其中一个伯胺基进行非极性长链修饰是高效脲酶抑制剂的发展方向。(2)H.pylori生物膜形成的重要组成部分AlpB外膜蛋白作为筛选抗生物膜药物的生物识别元件。基于AlpB的异源表达构建了一种新型AlpB/胶体金(Colloidal gold,CG)/NPG/Nafion-还原氧化石墨烯(Reduced graphene oxide,rGO)/GCE 生物传感器。通过影响AlpB外膜蛋白的粘附性产生可检测的电信号。所制备的基于AlpB的生物传感器不仅成功识别了六种抗生物膜药物:S-(羧甲基)-L-半胱氨酸(S-(Carboxymethyl)-L-cysteine,SCC)、大蒜素(allicin)、姜黄素(curcumin)、红霉素(erythromycin)、利福平(rifampicin)及 N-乙酰-L-半胱氨酸(N-Acetyl-L-Cysteine,NAC),还通过相互作用动力学分析评价了不同抗生物膜药物BLZ945与AlpB结合的敏感性和作用强度。AlpB对六种抗生物膜药物的敏感性顺序为:allicin>erythromycin>SCC>curcumin>rifampicin>NAC,六种抗生物膜药物对AlpB的作用强度为:rifampicin>NAC>allicin>erythromycin>SCC>curcumin。其中,allicin 具有最显著的 AlpB 敏感性,rifampiGSK2118436cin显示出了最大的作用强度。此外,分子对接结果显示六种抗生物膜药物可能通过自发结合到AlpB蛋白的保守区以发挥抗生物膜作用。(3)裂解转糖基酶Cag4的局部肽聚糖层裂解能力是维持H.pylori基于细胞毒素相关基因A(Cytotoxin-associated gene A,CagA)分泌的致癌能力的基础。以异源表达的H.pylori 26695 Cag4为生物识别元件构建了基于酶-无机共催化信号转化策略的Cag4/NPG/Nafion-rGO/NPG/GCE生物传感器用于Cag4变构调节剂的筛选。检测过程中,Cag4首先切割肽聚糖的N-乙酰葡糖胺(N-Acetyl-D-glucosamine,NAG)和N-乙酰胞壁酸(N-acetyl-β-D-muramic acid,NAM)之间的β-1,4糖苷键,释放出来的NAG随后被NPG电催化氧化从而产生响应电流biomimetic robotics。结果表明,壳聚糖(chitosan)或羧甲基壳聚糖(carboxymethyl chitosan)是一种非竞争与反竞争组合的混合型Cag4抑制剂。抑制常数分别为 Ki’chitosan=0.88909 mg/mL,Ki’carboxymethyl chitosan=1.13480 mg/mL。令人意想不到的是,D-(+)-纤维二糖(D-(+)-cellobiose)显示出了降低Cag4催化裂解细胞壁的Ka值29.7%和显著提升Vmax值71.3%的激活效应。此外,分子对接揭示了以葡萄糖为主体结构的C2取代基团的极性在Cag4变构调节剂中的重要性。本文设计并构建三种不同的生物传感器实现了分别靶向H.pylori存活、定植与致病阶段的关键生物活性分子的抗H.pylori感染新药的筛选。其中,methylurea、allicin和chitosan具备进一步研究的价值。通过结合生物传感器筛选实验结果与分子对接模拟分析初步阐明了竞争性脲酶抑制剂、抗生物膜药物以及Cag4变构调节剂的结构与功能的关系。本研究为潜在的抗H.pylori感染药物筛选提供了一个快速高效的检测平台,同时为针对这三个生物靶点的新药研发奠定了理论基础和新思路。
纳洛酮联合谷胱甘肽治疗急性酒精中毒的疗效
目的 观察纳洛酮联合谷胱甘肽治疗急性酒精中毒的疗效。方法 选取2021—2022年湖南省职业病防治院收治的急性酒精中毒患者74例,依据入院编号的奇偶数分为谷胱甘肽组与联合纳洛酮组,各37例。谷胱甘肽组予以谷胱甘肽,联合纳洛酮组在谷胱甘肽组基础上联合纳洛酮。比较2组病情恢复时间(苏醒时间、肢体恢复时间、意识恢复时间、自主下床时间)、血清炎性因子[白介素-6(IL-6)、白介素-8(IL-8)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、C反应蛋白(CRP)]、神经递质[β-内啡肽(β-EP)、精氨酸加压素(AVP)、一氧化氮(NO)]、氧化应激指标[丙二醛(MDA)、皮质醇(Cor)、超氧化物歧化酶(SOD)],不良反应。结果 联合纳洛酮组苏醒时间、肢体恢复时间、意识恢复时间、自主下床时间短于谷胱甘肽组(P<0.01)。用药后24 h, 2组血清IL-6、IL-8、TNF-α及CRP水平低于用药前,且联合纳洛酮组低selleck产品于谷胱甘肽组(P<0.01);2组血清β-EP、AVP、NO水平低于用药前,且联合纳洛酮组低于谷胱甘肽组(P<0.01);2组血清MDA、血浆Cor低于用药前,血清Sselleck NMROD水平高于用药前,且联合纳洛酮组降低/升高幅Anti-cancer medicines度大于谷胱甘肽组(P<0.05或P<0.01)。联合纳洛酮组与谷胱甘肽组不良反应总发生率比较,差异无统计学意义(10.81%vs. 13.51%,P=1.000)。结论 纳洛酮联合谷胱甘肽治疗急性酒精中毒的疗效确切,可缩短患者恢复时间,降低神经递质与炎性因子异常表达,抑制氧化应激反应,且安全性较高。
基于网络药理学与分子对接探讨山茱萸-菟丝子治疗认知障碍的作用机制
目的 利用网络药理学和分子对接方法探讨山茱萸-菟丝子治疗认知障碍的潜在作用机制。方法 利用TCMSP筛选山茱萸、菟丝子活性成分,并预测潜在靶点,从UniProt数据库获得药物成分对应靶点,通过TTD、GeneCards和OMIM数据库获取认知障碍相关靶点,利用R4.2.2软件获取山茱萸-菟丝子与认知障碍的共同靶点。利用Cytoscape3.7.2软件构建“药物-活性成分-靶点”网络,通过STRING11.5数据库构建共有靶点蛋白相互作用网络,利用R4.2.2软件进行GO功能及KEGG通路富集分析,利用AutoDock1.5.6、PyMoL2.4.0软件进行分子对接验证。结果 经过筛选共得到30个药物活性成分,184个药物-疾病交集靶点,通过GO功能和KEGG通路富集分析得到2 678个GO条目和179条信号通路。共同靶点的通路富集分析显示主要与PI3K-Akt、HIF-1α/VEGF等信号通路相关,分子对接结果显示,认知障碍核心靶点与山茱萸-菟丝子主selleck Erdafitinib要成分亲和力较好,可能有效Fine needle aspiration biopsy自由结合。结论 山茱萸-菟丝子中槲皮素、山柰酚、β-谷甾醇、异鼠李素、豆甾醇、四氢BYL719鸭脚木碱等成分可能通过抗氧化应激、抗炎及免疫调节、糖脂调节等作用治疗认知障碍。
载银二氧化钛复合微纳米纤维膜制备及其应用研究
随着我国工业化和城镇化进程的快速推进,大气环境中PM_(2.5)颗粒造成的空气污染问题成为人们关注的焦点。PM_(2.5)等细颗粒物的粒径小、活性强并易携带有毒物质,可导致各类心肺疾病。传统的空气过滤材料功能单一,致使其应用受到限制,制备功能性的过滤材料已成为当前的研究热点。微纳米纤维因其比表面积大、孔径小等优点而被广泛应用于吸附及过滤等领域。微纳米纤维最常用的两种制备方法分别为离心纺丝法和静电纺丝法,其中离心纺丝法的生产效率高、使用的原材料范围广且纤维集合体蓬松度可控,静电纺丝法所制备的纤维具有直径小、孔隙率高等优点。本课题结合两种纺丝法的优点,将离心纺丝和静电纺丝制备的纤维进行复合来制备空气过滤材料,主要研究内容和结果如下:(1)采用离心纺丝法制备了聚苯乙烯/醋酸纤维素(PS/CA)纤维,探究了离心纺丝过程中纺丝参数对纤维形貌结构的影响。研究发现,纤维的直径随纺丝液浓度的增加而增大,随离心机转速和收集距离的增加而减小。优化确定PS/CA纺丝液浓度24 wt%、比例8:2,离心机转速10000 r/min,收集距离12 cm为最佳纺丝参数,该条件下所制备的纤维形貌均匀。(2)利用紫外光还原法在TiO_2表面沉积纳米Ag制备了载银二氧化Mass spectrometric immunoassay钛(Ag/TiO_2)纳米粒子复合材料,并采用离心纺丝法将Ag/TiO_2纳米粒子与PS、CA进行混纺制备Ag/TiO_2/PS/CA复合纤维。研究发现,所制备的Ag/TiO_2纳米粒子分布获悉更多均匀,当纳米粒子的添加量为2 wt%时,Ag/TiO_2/PS/CA复合纤维形貌均匀,且纳米粒子Smoothened Agonist试剂能够均匀分布于纤维表面。负载纳米银后,改善了Ag/TiO_2复合材料和Ag/TiO_2/PS/CA复合纤维的抗菌性能。(3)研究了厚度和纳米粒子添加量对离心纺丝纤维膜空气过滤性能的影响。采用静电纺丝法制备了CA多孔纤维膜,将离心纺丝制备的Ag/TiO_2/PS/CA纤维与其热压复合,制备功能性双层微纳米纤维膜。研究发现,当纤维厚度为3 mm时PS/CA纤维的过滤性能最佳;当Ag/TiO_2纳米粒子的添加量为2 wt%时,Ag/TiO_2/PS/CA复合纤维过滤性能最佳。所制备的双层微纳米纤维膜的过滤效率可达99.26%,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为98.9%、99.13%。
双歧杆菌三联活菌胶囊辅助治疗对系统性红斑狼疮患者血浆代谢物的影响
背景系统性红斑狼疮(Systemic Lupus Erythematosus,SLE)是一种系统性自身免疫病,以全身多系统多脏器受累、病情反复、自身免疫异常为主要临床特点,如不及时治疗,会造成受累脏器的不可逆损害,最终导致患者死亡。SLE的发病机制非常复杂,目前尚未完全阐明,普遍认为其与基因、环境因素、雌激素水平有关。近年来随着微生物菌群及代谢组分析等高通量测序技术的高速发展,越来越多的研究表明,SLE患者及小鼠存在肠道菌群紊乱,且益生菌可能通过调节代谢物参与疾病的发生发展。双歧杆菌三联活菌胶囊是目前临床应用最广泛的益生菌制剂之一,主要包括长型双歧杆菌、嗜酸乳杆菌,粪肠球Erastin半抑制浓度菌,已被证明可通过调节肠道菌群改CX-5461小鼠善SLE小鼠病情,但双歧杆菌三联活菌胶囊是否可以通过调节代谢参与SLE疾病的调控目前尚未有相关报道。目的本研究将探讨SLE患者与健康人、SLE患者益生菌辅助治疗前后及传统治疗前后的代谢组特征差异,寻找疾病及益生菌治疗相关的血浆代谢物及其可能影响的代谢通路,以进一步揭示益生菌辅助治疗参与SLE调控的机制,为SLE的益生菌辅助治疗提供理论基础。方法本研究共纳入18名研究对象,分为益生菌组(n=6)、传统治疗组(n=6)和健康对照组(Healthy Control,HC)(n=6)。益生菌组给予激素、吗替麦考酚酯、羟氯喹及益生菌(双歧杆菌三联活菌胶囊(0.63g bid))治疗,传统治疗组给予激素、吗替麦考酚酯及羟氯喹治疗,观察周期均为3个月。所有SLE患者诊断均符合Cophylogenetic Signal2019年EULAR/ACR SLE分类标准,SLEDAI-2000≤6。HC组为在我院体检中心行健康体检的年龄、性别匹配的健康人。收集所有受试者入组时的基线资料(包括性别、年龄、实验室指标及SLEDAI-2000),同时收集HC组受试者、SLE患者益生菌及传统治疗前后的血液样本进行非靶向代谢组学分析。结果1.益生菌组患者治疗前后的整个实验观察周期均无严重不良反应出现,这与传统治疗组一致。2.非靶向代谢组学整体水平分析结果显示,所有送检血浆样本中共检测到1,066种化合物,以脂质及类脂质分子为主。PLS-DA分析显示,SLE患者与健康对照组、传统治疗组治疗前后、益生菌组治疗前后、益生菌治疗后与传统治疗后的整体代谢组特征样本分群均较好,说明各比较组间的代谢物存在明显差异。3.差异代谢物分析显示,即以变量投影重要性(Variable Importance Projection,VIP)>1、差异倍数(Fold Change,FC)>1.2 或 FC<0.833、P<0.05 为筛选条件,益生菌组治疗前与HC组相比,有134个差异显著的代谢物(68个上调,66个下调);益生菌组治疗后与治疗前相比,有23个代谢物差异显著(5个上调,18个下调)。相应地,传统组治疗前与HC组相比,有94个代谢物差异显著(53个上调,41个下调);传统治疗后与治疗前相比,有50个代谢物差异显著(32个上调,18个下调)。该结果提示两种治疗方法均可影响血浆代谢物的变化。其中,益生菌组治疗前后相比的差异代谢物与传统组治疗前后相比的差异代谢物仅3个一致。4.根据严格的自定义筛选标准,即差异代谢物需符合以下变化趋势:治疗前组与HC组相比,代谢物含量上升,且治疗后组与治疗前组相比,代谢物含量下降。其中,益生菌组治疗前与HC组相比,在68个显著上调的代谢物中,20-羧基白三烯 B4(20-Carboxy-Leukotriene B4)、磷脂酰胆碱(14:0e/21:2)(PC(14:0e/21:2))、12(S)-羟基二十碳四烯酸(12(S)-HETE)、磷脂酰乙醇胺(18:1e/22:4)(PE(18:1e/22:4))符合上述筛选标准;且ROC曲线分析显示,它们区分益生菌治疗前组与HC组的AUC值均大于0.7,具有一定的诊断效能。传统治疗组前后的差异代谢物均不符合上述筛选标准。5.差异代谢物KEGG富集分析结果显示,益生菌治疗前组与HC组、益生菌治疗后与治疗前组间的差异代谢物共同富集的代谢通路有卵巢类固醇生成、花生四烯酸代谢、醛固酮合成和分泌。然而,传统治疗前组与HC组、传统治疗后与传统治疗前组间的差异代谢物未见共同富集的通路。12(S)-羟基二十碳四烯酸存在于花生四烯酸代谢、醛固酮合成和分泌、卵巢类固醇生成3条通路中。20-羧基白三烯B4和PC(14:0e/21:2)存在于花生四烯酸代谢通路中。其中,花生四烯酸合成与炎症反应密切相关。醛固酮具有潜在的免疫调节作用,可能在狼疮性肾炎的发病和进展中起重要作用。卵巢类固醇生成途径合成及分泌多种类固醇激素,包括雌激素、孕酮、雄激素及其前身,其中雌激素和雄激素与SLE的发病密切相关。结论1.SLE患者与健康对照者、SLE患者益生菌治疗前后、传统治疗前后的代谢物分别存在显著差异,其中益生菌辅助治疗可能通过调节20-羧基白三烯B4、PC(14:0e/21:2)、12(S)-HETE、PE(18:le/22:4)的平衡来对 SLE 发挥一定的调节作用,且这4种代谢物也是SLE诊断的潜在生物标志物。2.本研究还发现3条与益生菌辅助治疗相关的代谢通路,其可能为探索益生菌辅助治疗SLE的机制提供新的线索。
石墨相氮化碳载铜抗菌纤维的制备及性能研究
由病原菌引起的传染病已成为全球主要健康问题。抗生素可以防治细菌感染,但其过度使用会导致多重耐药细菌的出现,因此制备具有高效抑制细菌生长功能的抗菌材料迫在眉睫。目前常见的金属类抗菌材料大多通过离子溢出的方式达到抗菌的效果,但这种方式存在危害健康,耐用性差的问题。而且,采用贵金属粒子抗菌材料会存在价格高等问题,因此亟待开发一种健康、耐用、性价比高的抗菌材料。铜纳米粒子(Cu NPs)是一种具有催化特性、光学特性、电学特性、抗菌活性和抗真菌活性的纳米材料。铜纳米粒子易团聚以及易被氧化形成氧化铜,为了防止铜纳米粒子团聚,通常需要将铜纳米粒子负载在有机或无机材料上,例如碳、二氧化硅和多www.selleck.cn/products/mrtx1133层石墨烯等。作为一种新型的有机半导体材料,石墨相氮化碳(g-C_3N_4)具有无毒、无污染、易于合成、易于功能化、优异的稳定性、极高的光催化活性和较好的生物相容性等优点,且其结构单元中C、N通过sp~2杂化的方式形成高度离域的π键共轭结构,适用于作为金属纳米粒子抗菌剂的分散材料。本文首先以过硫酸钾(K_2S_2O_8)为氧化剂的一步法制备了分散性更好的g-C_3N_4(CN-C),再以二TGF-beta/Smad抑制剂水氯化铜(Cu Cl_2·2H_2O)为原料,以L-抗坏血酸(C_6H_8O_6)作为还原剂和封端剂,制备出石墨相氮化碳载铜纳米复合材料(Cu/CN-C),通过浸轧-热粘法将Cu/CN-C与低熔点皮芯聚酯纤维(LMPET)结合,得到石墨相氮化碳载铜抗菌聚酯纤维(Cu/CN-C@LMPET)。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(2D-XRD)、红外光谱(FTIR)等一系列表征手段分析该纳米复合材料和抗菌聚酯纤维的形貌以及结构,以金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)为目标菌种来研究Cu/CN-C@LMPET的抗菌性能以及耐洗性能,结果表明Cu/CN-C@LMPET对S.aureus和E.coli的抗菌率均大于99.00%,经过50次洗涤,Cu/CN-C@LMPET对S.aureus和E.coli的抗菌率仍能达到80.00%。本论文推测,Cu/CN-C@LMPET在抗菌体系中产生超氧(·O_2~-)、单线态氧(~1O_2)等活性氧自由基(ROS),导致细菌细胞死亡。此外,Cu/CN-C@LMPET纤维浸出液的细胞毒性测试证明此抗菌聚酯纤维对人体是安全的,且其机械强度、吸水性、疏水性以及柔软性等测试结果表明Cu/CN-C纳米复合抗菌剂的整理不会明显损害纤维固有的物理性能。论文进一步采用相比于LMPET亲水性更好的聚酰胺6(PA6)作为基材,通过离心静电纺丝法将Cu/CN-C与PA6结合,制备得到石墨相氮化碳载铜抗菌聚酰胺6纤维(Cu/CN-C@PA6)。利用FESEM、2D-XRD、FTIR等一系列表征手段分析该抗菌聚酰胺6纤维的形貌以及结构,以S.aureus和E.coli为目标菌种来研究Cu/CN-C@PA6的抗菌性能以及耐洗性能,结algal bioengineering果表明Cu/CN-C@PA6对S.aureus和E.coli的抗菌率大于99.00%,经过50次洗涤,Cu/CN-C@PA6对S.aureus和E.coli的抗菌率仍能达到99.00%。此外,Cu/CN-C@PA6纤维浸出液的细胞毒性测试证明此抗菌聚酰胺6纤维对人体是安全的,且其机械强度、吸水性、疏水性以及柔软性等固有的物理性能未发生较大程度的改变。本论文研究的抗菌纤维具有较好的抗菌活性和优异的耐用性,为基于铜纳米粒子抗菌纤维的开发提供了可行的方法。
甘蔗固氮促生菌DX120E rpoN基因缺失株构建及生信分析
RpoN又称σ54,参与调控细菌多medical testing种生物过程。为探究固氮菌DX120E中σ54因子的生物学作用机制,本研究从NCBI数据库中获取DX120E rpoN基因的CDS区,对其进行生物信息学分析,通过同源重组技术构建rpoN基因敲除载体和回补载体。结果表明:rpoN基因编码477个氨基酸,理论蛋白质分子量53.93 kD,理论等电点为4.64,无跨膜结构域,无信号肽,是亲水性蛋白,亚细胞定位于细胞质中,二级结构预测结果显示含有56.6%的α-螺旋,31.45%的无规则卷曲,推测rpoN位于细胞质内,与RNAAMG510配制聚合酶结合,识别启动子的特定序列,激活转录。成功构建敲除载体和回补载体,获得基因敲除突变菌株ΔrpoN和回补菌株C-rpoN,敲除菌株中固氮酶铁蛋白编码基因nifH表达量下调,推测DX120E中rpoN调控nifH基因,参与Bafilomycin A1的氮代谢相关途径。本研究为rpoN基因的功能研究提供基础材料。
音乐刺激对断奶仔猪积极情绪的行为响应和肠道健康的影响
近年来音乐被广泛用作环境富集条件以改善圈养动物的生存环境。猪有复杂的认知,音乐是否能给猪只带来积极的情感体验仍需探究。此外,肠道是机体重要的消化和免疫器官,而音乐对肠道健康状态会产生怎样的变化,有必要进一步探索。本试验旨在探究:1)短期音乐刺激对断奶仔猪积极情绪和行为反应的影响;2)音乐对仔猪肠道屏障功能和肠道健康状态的影响。本试验选择72头断奶仔猪随机分为三组,分别置于60-70d B的音乐环境(莫扎特奏鸣曲K.448),80-85d B噪音环境(机械噪音)和对照组(正常安静环境),每天给予6h的声音刺激(10:00-16:00),直到56天试验结束。期间观察记录声音刺激前3天仔猪的玩耍行为、摇尾行为、探究行为和攻击行为。于第3天、28天、56天采集空肠组织、空肠黏膜和盲肠内容物,通过HE染色和透射电镜技术观察肠道微观结构,使用试剂盒检测空肠组织的氧化应激反应与空肠黏膜的刷状缘酶水平,采用实时荧光定量PCR检测肠道通透性相关蛋白、NF-k B炎症信号通路关键节点分子、Toll样受体、白介素家族、干扰素、肿瘤坏死因子、集落刺激因子、转化生长因子、趋化因子及趋化因子受体的m RNA相对表达水平,应用靶向代谢组定量分析盲肠内容物短链脂肪酸的水平,最后通过16Sr DNA测序分析肠道菌群结构。试验结果如下:1)音乐条件下仔猪包括扑通坐下、旋转、蹦跳、蹬踏、转头、社会玩耍、爬跨行为在内的玩耍行为均显著高于对照组(P<0.05),且极显著高于噪音组(P<0.01)。噪音组的玩耍行为也极显著高于对照(P<0.01)。音乐组的摇尾行为和探究行为极显著高于对照组(P<0.01),而对照组又极显著高于噪音组(P<0.01)。噪音环境下,断奶仔猪的争斗行为极显著高于音乐组和对照组(P<0.01),而音乐组与对照组之间差异不显著(P>0.05)。综上,短期音乐刺激诱导断奶仔猪的活动行为,刺激了玩耍行为、探究行为和摇尾行为的表达,而噪音刺激显著增加了仔猪的攻击行为。2)断奶仔猪空肠组织病理切片显示,音乐组空肠绒毛结构完整,上皮细胞排列整齐。空肠超微结构观察结果为音乐组细胞核形态完好、染色质分布均匀且线粒体嵴完整,噪音组发生更多的超微结构改变,如细胞核皱缩、核内染色质凝聚,以及部分线粒体的嵴消失或断裂。空肠紧密连接蛋白的基因表达分析显示,声音刺激第3天,音乐刺激显著增强了Occludin和Claudin-1的表达(P<0.05),噪音显著增强了Claudin-1的表达(P<0.05)。声音刺激第28天,音乐显著增了Claudin-4和E-Cadherin的表达(P<0.05),而噪音显著降低ZO-1、Occludin和Claudin-1的表达(P<0.05)。声音刺激第56天,音乐显著提高了ZO-1的表达(P<0.05)。可见,音乐刺激在各时间都增强了部分紧密连接蛋白的相对表达量,降低了断奶仔猪的肠道通透性,增强了肠道健康的结构基础;噪音刺激前期增强肠道结构,后期提高了肠道通透性,表明长期噪音环境是一种慢性应激刺激。3)断奶仔猪肠道免疫的检测结果显示,声音刺激第3天,音乐组IL-1RN、IL-4、IL-17、IL-18、TNF-α、TGF-βR1、CCL-2、CXCL-9、CXCL-10、CCR-5、CXCR-2、CXCR-3的表达量显著增高(P<0.05),而IL-5表达量显著降低(P<0.05);噪音组CSF-1、CCR-4的表达量显著提高(P<0.05),IL-1β、IL-2、IL-6及CCL-28表达显著降低(P<0.05)。声音刺激第28天,音乐显著提高了Myd88、Ik Bα、NF-k B、TLR-4、TLR-7、IL-1β、IL-2、IL-4、TNFRSF1B、CSF-2的表达水平(P<0.05),降低了TLR-6、TLR-9、IL-1RN、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12RB1、IL-13、IL-17、IL-18、IL-21、IL-33、IFN-δ1、TGF-βR1、CXCL-9、CXCL-10、CCRL-2、CCR-5、CXCR-3、CXCR-4、CCR-4的表达水平(P<0.05);噪音显著增强了CSF-2、CCL-25的表达(P<0.05),显著降低了Ik Bα、NF-k B、TLR-6、TLR-9、TLR-10、IFN-α1、IFN-β1、IFN-γ、TNF-α、TGF-β1、CXCL-9、CXCL-10、CCRL-2、CCR-5、CXCR-3、CXCR-4、CCL-2、CCL-28的表达(P<0.05)。声音处理第56天,音乐组仔猪空肠Ik Bα、TLR-2、TLR-4、TLR-7、TLR-9、IL-1β、IL-1RN、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-12RB1、IL-21、IL-33、TNF-α、TNFRSF1B、CSF-1、TGF-β1、CCL-2、CXCL-9、CXCR-3的表达显著增强(P<0.05),TLR-3、IL-2、IL-8、IL-13、IFN-α1、IFN-β1、TGF-βR1、CXCL-16、CCR-5、CXCR-4表达显著降低(P<0.05);噪音显著增强了TLR-10、IL-4、IL-6、IL-10、Elexacaftor体外IL-13、IL-33、TNF-α、CSF-2、CCL-2、CXCL-9、CXCR-3、CCL-25、CXCL-9、CXCL-16的m RNA表达(P<0.05),显著降低了TLR-2、TLR-4、TLR-6、IL-2、IL-5、IL-8、IFN-α1、hepatic steatosisIFN-β1、IFN-δ1、TNFRSF1B、CSF-1、TGF-β1、CXCL-16、CCR-5、CXCR-4、CCL-28、CXCL-10、CCR-4、CXCR-2、CXCR-4的表达(P<0.05)。可见,音乐能够刺激黏膜免疫发生、提升抗炎因子表达能力,改善了肠道免疫屏障功能。4)空肠组织氧化抗氧化反应检测显示,与对照组相比,音乐刺激使断奶仔猪空肠过氧化氢酶水平先降低后升高(P<0.01),而噪音刺激降低了过氧化氢酶水平(P<0.01)。随着声音刺激时长增加,音乐组谷胱甘肽过氧化物酶含量呈增高趋势(P<0.01)。但与对照组相比,音乐、噪音组的谷胱甘肽过氧化物酶含量均较低(P<0.01)。在三个检测时间点超氧化物歧化酶和活性氧的浓度均表现为音乐组低于噪音组,噪音组低于对照组,且差异极显著(P<0.01)。综上,声音刺激降低了肠道的氧化应激水平,且音乐效果更好。5)空肠黏膜刷状缘酶检测显示,音乐组蔗糖酶含量从3天到28天极显著增高(P<0.01),但与对照组相比,三个时间点音乐蔗糖酶含量均极显著降低(P<0.01);与对照相比,噪音处理第3天与28天,蔗糖酶含量极显著降低(P<0.01)。音乐组麦芽糖酶含量始终呈增高趋势(P<0.01)。音乐、噪音处理28天和56天,乳糖酶和麦芽糖酶含量都极显著降低(P<0Tamoxifen临床试验.01)。盲肠内容物中短链脂肪酸定量检测结果显示声音刺激28天音乐组丁酸含量显著高于对照组(P<0.05),第56天音乐组丙酸含量显著高于对照组(P<0.05)。代谢物的差异表达分析结果显示,与对照组相比,第3天,音乐组异戊酸相对表达量显著降低,第28天音乐组丙酸相对表达量显著升高,第56天噪音组己酸、异丁酸和异戊酸相对表达量显著降低。因此,音乐能增加仔猪肠道中短链脂肪酸的产生,加强肠道化学屏障;噪音降低短链脂肪酸表达,不利于仔猪的肠道化学屏障功能。6)盲肠内容物经16Sr DNA测序,声音刺激对仔猪肠道菌群的Alpha和Beta多样性影响不显著,PCo A结果显示音乐与对照组之间菌群之间有一定的分离度。使用Metagenome Seq分析对样本组进行两两比较,发现与对照组相比,声音刺激第3天音乐增加了普雷沃氏菌属、乳杆菌属和普氏栖粪杆菌属的丰度,噪音增加了普雷沃氏菌属、乳杆菌属、链球菌属和罗氏菌属的丰度;音乐刺激第28天增加了普雷沃氏菌属、乳杆菌属、嗜果糖乳酸细菌属、粪球菌属、罗氏菌属、丁酸杆菌属、瘤胃球菌属和考拉杆菌属的丰度;第56天刺激后,音乐组可见普雷沃氏菌属和乳杆菌属丰度升高,噪音组芽殖菌属水平增高。综上,音乐、噪音都能增加肠道有益菌群数量,且音乐更能增强肠道微生物屏障。总而言之,短期音乐刺激促进断奶仔猪的活动行为表达,激发仔猪产生积极情绪,而短期噪音刺激会导致攻击行为增加。音乐能够增强仔猪肠道机械屏障、免疫屏障和化学屏障,降低肠道氧化应激水平,增加有益菌群数量,促进肠道健康;噪音一定程度上损害了肠道机械屏障、免疫屏障和化学屏障,对微生物屏障和抗氧化能力的影响也弱于音乐刺激。
高温胁迫下罗非鱼源无乳链球菌的比较转录组分析
【目的】从分子水平了解高温季节罗非鱼无乳链球菌病容易暴发的原因。【方法】在35和28℃分别培养无乳链球菌,提取总RNA并进行转录组测序;利用华大基因Dr.Tom自主分析平台进行差异表达基因分析,并针对差JAK抑制剂异基因进行了KEGG通路和GO功能的分类和富集;通过实时荧光定量PCR随机检测10个基因的差异表达,确定转录组数据的可靠性。【结果】共得到35和28℃培养条件下的显著性差异表达基因357个,其中上调基因229个,下调基因128个;GO数据库富集能得到多个具有显著性的功能集,多集中在碳源代谢相关的途径,包括碳水化合物分解代谢过程(carbohydrate catabolic process)、糖原代谢过程(glycogen metabolic process)、细胞葡聚糖代谢过程(cellular glucan metabolic process)等;差异基因中发现了多个与无乳链球菌致病性相关的基因,如烷基过氧化氢还原酶亚基、cAMP因子、C5a肽酶等编码基因;实时荧光molecular immunogene定量PCR与转录组数据间皮尔逊相关系数R值为0.979(P<0.001),说明转录组数据可靠有效。【结论】高温能够显著影响无乳链球菌碳源代谢相关的途径,可能通过加快菌体利用碳源而促进菌体的生长和扩散。高温也诱导了多个与致病性相关的基因出现上调Talazoparib表达,其中cAMP因子引起的细胞膜溶解和氧化还原酶类引起的免疫逃避可能是高温下无乳链球菌致病性增强的主要因素。