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伴有焦虑抑郁的功能性便秘患者大脑功能异常的fMRI研究

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伴有焦虑抑郁的功能性便秘患者大脑功能异常的fMRI研究

作者：金庆超西安电子科技大学

学位级别：硕士

由于人们饮食结构和生活习惯的改变、工作压力增加、运动减少等因素使得便秘的发病率逐年升高,接近16%,严重影响人们生活质量。以往关于功能性胃肠疾病的研究发现涉及情绪处理和躯体感觉的脑区功能异常,然而关于功能性便秘的脑-肠轴相... 详细信息

由于人们饮食结构和生活习惯的改变、工作压力增加、运动减少等因素使得便秘的发病率逐年升高,接近16%,严重影响人们生活质量。以往关于功能性胃肠疾病的研究发现涉及情绪处理和躯体感觉的脑区功能异常,然而关于功能性便秘的脑-肠轴相互作用机制的研究还少有报道。临床研究发现功能性便秘患者(Functional Constipation,FC)常伴有焦虑、抑郁等精神状况,此类患者多发展为顽固型便秘,女性与男性患者比例约为2:1,表明FC患者中枢功能和脑肠交互的异常以及男、女性便秘患者存在不同的异常机制,但其中枢机制尚不明确。基于以往报道和本课题组的工作基础,本课题采用功能磁共振成像,从静息态的角度,探究单纯功能性便秘患者(FC patients without anxiety/depressive status,FCNAD)和伴有焦虑抑郁的功能性便秘(FC patients with anxiety/depressive status,FCAD)患者以及男、女性功能性便秘患者的中枢异常。依据行为量表(焦虑、抑郁、状态/特质焦虑)评分,采用层次聚类的方法将65名功能性便秘患者分为37名伴有焦虑/抑郁状态和28名单纯功能性便秘的两类患者。进而探究:首先,伴有焦虑抑郁的功能性便秘患者大脑功能异常研究:针对静息态功能影像数据,通过FCAD、FCNAD与42名正常被试单因素方差分析发现,FCAD患者不仅与FCNAD患者存在相同的活动水平降低的脑区,主要涉及情绪处理的膝前部扣带回(perigenual Anterior Cingulate Cortex,pACC)/背内侧前额叶(Dorsomedial Prefrontal Cortex,DMPFC)和自我参照功能的楔前叶(Precuneus),而且FCAD患者负责运动控制(中央前回,Precentral gyrus-PreCen)、情绪唤醒(眶额叶,Orbitofrontal Cortex-OFC)和躯体感觉功能(丘脑,Thalamus-THA)的脑区活动水平降低;功能连接分析表明,FCAD/FCNAD患者的PreCen-THA连接增强和Precuneus-THA连接减弱,突显THA作为大脑网络功能连接的核心;相关分析发现FCAD患者脑区功能活动(OFC和pACC/DMPFC)和功能连接(OFC-HIPP和PreCen-THA)的异常不仅与便秘症状(腹胀感)呈现相关性,而且与焦虑、抑郁评分呈现相关性;FCAD患者状态焦虑调节了腹胀感与OFC活动水平间的相关性,表明便秘症状通过影响患者焦虑状态改变OFC活动水平,精神因素在FCAD组中起着关键作用。上述发现揭示了FCAD和FCNAD患者不同的脑肠交互神经机制,同时也提供了基于脑功能影像的FC亚型分类依据,为改善治疗策略提供了线索。其次,女性患者数量明显多于男性,表明性别差异对功能性便秘具有重要影响。于是本项研究采用性别(男性、女性)×组别(功能性便秘组、正常对照组)的2×2实验设计(女性FC患者和女性正常被试各34名,17名男性FC患者,18名男性正常被试),针对静息态功能影像,通过两因素方差分析研究男性与女性功能性便秘患者大脑功能异常机制:大脑活动水平分析发现,女性FC患者脑区活动水平低于男性,主要包括THA,PreCen,OFC与脑岛(Insula,INS),且OFC与INS活动水平分别与腹痛感和排便困难程度呈现正相关性;功能连接分析发现,女性FC患者INS-外侧眶额叶(lateral OFC,1OFC)的功能连接弱于男性,且与焦虑呈现负相关性,男性患者组INS-1OFC连接与腹胀呈现负相关性。以上结果表明女性FC患者更容易受到便秘症状的影响,引起焦虑抑郁等精神状态。最后,针对功能性便秘亚型分类研究,基于FCAD患者异常脑区的大脑活动水平和功能连接作为特征,采用支持向量机的二分类方法进行分类,结果显示分类准确率为89.23%,敏感度和特异性分别为85.71%和91.89%,表明FCAD患者异常的功能影像可作为有效的影像学标记用于区分FC亚型。此项工作为临床功能性便秘的诊断和治疗提供影像学支撑。本文通过研究功能性便秘患者大脑活动水平和功能连接的异常,发现FCAD患者负责情绪调节、躯体感觉和运动控制的脑区活动水平降低和以丘脑为核心的异常功能连接,女性FC患者存在异常的INS-1OFC情绪唤醒回路调节;反映了心理因素参与肠脑交互和部分阐明了女性FC与FCAD病理生理机制,有助于开发抗精神病药物和便秘相结合的个性化治疗。此外,基于FC亚型的影像学研究为改善治疗策略提供了重要线索。

关键词：功能性便秘焦虑抑郁状态静息态功能磁共振情绪唤醒网络性别相关差异

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普那霉素生物合成相关基因Spr1的功能

中国生物化学与分子生物学报 2011年第2期27卷 154-160页

作者：尹华立金志华金庆超浙江大学化学工程与生物工程系杭州310027 浙江大学宁波理工学院生物与化学工程分院宁波315100

以与普那霉素生物合成密切相关的新基因Afsk-like为探针,从始旋链霉菌F618基因组文库中筛选得到含有约8 kb的DNA片段.经测序分析表明,其上含有1个具有1 146个核苷酸的完整可阅读框,该基因被命名为Spr1(HQ450023),推测其编码1个含381个... 详细信息

以与普那霉素生物合成密切相关的新基因Afsk-like为探针,从始旋链霉菌F618基因组文库中筛选得到含有约8 kb的DNA片段.经测序分析表明,其上含有1个具有1 146个核苷酸的完整可阅读框,该基因被命名为Spr1(HQ450023),推测其编码1个含381个氨基酸的蛋白质产物.经Blastp程序进行分析得知,该基因编码产物与谷氨酰胺合成酶有一定的同源性.经基因中断实验研究表明,该基因可能与普那霉素生物合成正相关.

关键词：始旋链霉菌普那霉素基因中断生物合成谷氨酰胺合成酶

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玉米纹枯病发生流行规律和抗病性的研究

玉米纹枯病发生流行规律和抗病性的研究

作者：金庆超四川农业大学

学位级别：硕士

玉米纹枯病是玉米的主要病害，因此加强玉米纹枯病发生流行规律和玉米抗病性的研究对建立病害的预测预报和防治措施及抗病育种均具有极其重要的意义。本文从四个方面进行了研究：(1)研究了苯丙氨酸解氨酶(PAL)生理病理变化及其与抗病性... 详细信息

玉米纹枯病是玉米的主要病害，因此加强玉米纹枯病发生流行规律和玉米抗病性的研究对建立病害的预测预报和防治措施及抗病育种均具有极其重要的意义。本文从四个方面进行了研究：(1)研究了苯丙氨酸解氨酶(PAL)生理病理变化及其与抗病性的关系;(2)在人工控温条件下，研究温度对玉米纹枯病菌菌丝生长、菌核萌发和侵染的影响;(3)建立人工病圃，系统监测玉米纹枯病的田间发生动态;(4)采用人工接种方法对一批玉米材料进行抗纹枯病的鉴定和评价，继续寻找新的抗源和抗性评价指标。结果如下： 1．苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性在玉米不同品种、生育期和叶鞘位存在差异。在玉米(川单10号)的不同生育期和叶鞘位中，随生育期的发展和叶鞘位的下降，PAL活性降低。在受病原菌侵染后的不同品种中，抗病品种(R15)的PAL活性增加的速度和程度明显高于感病品种(K09)，并且在抗病品种叶鞘位之间存在明显差异，而在感病品种叶鞘位之间差异不明显。这一结果表明，玉米对纹枯病的阶段抗性变化以及品种抗性与PAL活性变化可能存在正相关。 2．玉米纹枯菌菌丝生长温度范围为10-35℃，最适温度为25-30℃。菌核萌发的温度范围为18-35℃，最适温度为25-30℃。玉米纹枯病在苗期、成株期的发病温度范围为15-35℃，最适温度为25.30。在玉米各生育期和叶鞘位，温度低于25℃或高于30℃，病害潜育期变长，病斑增大。各温度下，病害在生育中期(抽雄吐丝期、籽粒形成期)和中部叶鞘(6#、8#、10#)的病斑面积减小，玉米对病害的抗扩展能力较弱，说明生育前期或后期和叶鞘较老或较嫩都不利于病菌在在植株体内的发展。 3．玉米纹枯病始病叶位多为1-4位叶鞘，主要集中在1-3位叶鞘。始病期和温度(日均气温、日均地温)密切相关，温度15℃以上就可引起病害的发生。病害在田间的扩展呈现水平扩展和垂直扩展两个方向。水平扩展呈快-慢的变化趋势，符合对数曲线模型。水平扩展的病情急增期处于苗期至拔节期，孕穂期趋于稳定。在影响水平扩展动态的因素中，生育期的作用在苗期最明显，气象因素以温度为主要影响因子，雨日率在病害水平扩展后期起明显的促进作用。垂直扩展动态的病斑叶位呈直线上升趋势，无明显的停滞期，符合一元直线回归曲线模型;病斑高度呈慢-快-慢的发展趋势，符合Logistic曲线模型;病情指数呈慢-快-慢变化趋势。病情缓慢增长期多为苗期-拔节末期，病情急增期较长，多为拔节末期-腊熟末期，病害衰退期多为腊熟末期-完熟期。在影响垂直扩展动态的因素中，玉米抽雄吐丝期至腊熟期的病情扩展最快。气象因素中以相对湿度为主要的影响因子，相对湿度在80％以上，雨日率大，利于病害的快速发展。 4．在鉴定和评价的52个玉米材料中，仅发现5个抗性较强的材料，82.7％材料为感病材料。对多个指标和病情指数的相关性分析表明，病斑高度／主穗位高度与抗性呈极显著正相关，可以作为玉米抗性鉴定和评价的主要形态指标。

关键词：玉米玉米纹枯病苯丙氨酸解氨酶发生流行抗性鉴定和评价

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spy1的DNA改组提高普那霉素的产量

中国抗生素杂志 2015年第3期40卷 178-182,191页

作者：金庆超沈娜杨郁金志华生物与化学工程学院浙江大学宁波理工学院宁波315100

目的研究普那霉素产生菌株选育的分子育种方法,提高普那霉素的产量。方法对来自6种始旋链霉菌基因组重排菌株的spy1调控基因,进行DNA改组研究,然后筛选阳性接合子进行发酵,HPLC法测定普那霉素两组分的产量变化。结果建立了普那霉素生物... 详细信息

目的研究普那霉素产生菌株选育的分子育种方法,提高普那霉素的产量。方法对来自6种始旋链霉菌基因组重排菌株的spy1调控基因,进行DNA改组研究,然后筛选阳性接合子进行发酵,HPLC法测定普那霉素两组分的产量变化。结果建立了普那霉素生物合成调控基因spy1的改组基因库,筛选出71个spy1改组接合子。接合子的普那霉素I产量都有了不同程度的提高,最高产量为出发菌株7.5倍,达60mg/L;普那霉素II产量则没有显著变化。结论利用DNA改组技术进行调控基因的分子进化可以有效提高抗生素的产量,为普那霉素分子育种研究中的首次尝试。

关键词：始旋链霉菌普那霉素生物合成 DNA改组 spy1基因

一种与抗生素调控基因afsk高度同源的新基因——Spy1的克隆

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中国生物化学与分子生物学报 2009年第12期25卷 1124-1130页

作者：洪小伟金志华金庆超郑喜黄柯梅乐和浙江大学化学工程与生物工程学系杭州310027 浙江大学宁波理工学院生物与化学工程分院宁波315100

普那霉素是由始旋链霉菌产生的一种链阳性菌素类抗生素.目前国外对普那霉素的基因工程研究甚少,国内尚属空白,这阻碍了利用基因工程的方法来提高普那霉素产量的发展.本文通过对普那霉素产生菌——始旋链霉菌柯斯基因组文库的构建和菌落... 详细信息

普那霉素是由始旋链霉菌产生的一种链阳性菌素类抗生素.目前国外对普那霉素的基因工程研究甚少,国内尚属空白,这阻碍了利用基因工程的方法来提高普那霉素产量的发展.本文通过对普那霉素产生菌——始旋链霉菌柯斯基因组文库的构建和菌落原位杂交,筛选出了与普那霉素高产密切相关的新基因所在的柯斯质粒,并通过酶切分析和Southern杂交确定了该基因所在的酶切片段,对酶切片段进行亚克隆测序,获得了与天蓝色链霉菌中抗生素调控基因afsk同源新基因的全长克隆,该新基因包含有1个2 127 bp的开放阅读框(ORF),编码708个氨基酸的蛋白,命名为Spy1.对该新基因的生物信息学初步分析表明,该基因编码的是丝/苏氨酸蛋白激酶.

关键词：普那霉素始旋链霉菌菌落原位杂交柯斯文库 Southern杂交

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DNA家族改组技术的进展及应用

药物生物技术 2008年第4期15卷 307-312页

作者：金欣金庆超金志华浙江大学宁波理工学院生物与化学工程分院

DNA家族改组(DNA family shuffling)是一项高效的体外进化技术,该技术利用自然界中具有同源序列的基因家族——如来自不同种属的相同基因以及同一种属的相关基因等进行改组,为蛋白质定向进化和结构——功能关系分析等研究提供了有效获... 详细信息

DNA家族改组(DNA family shuffling)是一项高效的体外进化技术,该技术利用自然界中具有同源序列的基因家族——如来自不同种属的相同基因以及同一种属的相关基因等进行改组,为蛋白质定向进化和结构——功能关系分析等研究提供了有效获得突变文库的方法。近年来,DNA家族改组技术不断取得新的发展,应用领域日益扩展,在生物合成途径的改造、植物抗病能力的加强、环境污染的治理、医药工业的发展、异源表达体系的建立等方面都发挥了重要作用。文章综述了这项技术在近年来的新发展和新应用,并展望了DNA家族改组技术的发展前景。

关键词： DNA家族改组突变文库基因嵌合体定向进化

河南省玉米弯孢叶斑病菌遗传多样性的RAPD分析

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西北农业学报 2007年第3期16卷 244-247页

作者：窦艳萍金庆超河南科技学院生物工程系河南新乡453003 浙江大学宁波理工学院生物制药工程系浙江宁波315100

为了解玉米弯孢叶斑病新月弯孢菌的遗传变异情况,利用8个随机引物对来自河南省不同地区的22个新月弯孢菌株进行RAPD分析。结果显示:①22个受试分离株共产生89条谱带,其中70条为多态性带,约占谱带总数的79%;②利用UPGMA法对DNA扩增图谱... 详细信息

为了解玉米弯孢叶斑病新月弯孢菌的遗传变异情况,利用8个随机引物对来自河南省不同地区的22个新月弯孢菌株进行RAPD分析。结果显示:①22个受试分离株共产生89条谱带,其中70条为多态性带,约占谱带总数的79%;②利用UPGMA法对DNA扩增图谱进行聚类分析,以遗传距离0.65为阈值,将22个受试菌株分为5种遗传类型。上述结果表明,河南省玉米弯孢叶斑病新月弯孢菌群体内具有丰富的遗传多态性,即存在明显的种内遗传分化现象。

关键词：玉米弯孢叶斑病新月弯孢DNA图谱遗传多样性

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稻瘟病菌附着胞发育相关信号传递研究进展

浙江大学学报（农业与生命科学版） 2006年第3期32卷 257-264页

作者：李德葆金庆超董海涛浙江大学生物技术研究所浙江杭州310029

附着胞的分化、形成和成熟是稻瘟病菌成功侵入寄主的前提.稻瘟病菌识别不同的胞外信号,可通过环化腺苷酸(cAMP)信号途径、丝分裂原激活蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号转导途径和Ca2+信号途径等不同的信号途径来... 详细信息

附着胞的分化、形成和成熟是稻瘟病菌成功侵入寄主的前提.稻瘟病菌识别不同的胞外信号,可通过环化腺苷酸(cAMP)信号途径、丝分裂原激活蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号转导途径和Ca2+信号途径等不同的信号途径来调控附着胞发育.结合这些信号传递途径相关基因及其信号途径间关系的研究论述了调控稻瘟病菌附着胞分化和发育的信号传递的分子机理.

关键词：稻瘟病菌附着胞信号传递

一株酸性淀粉酶产生菌的分离、鉴定及酶学特性初步研究

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生物技术通报 2011年第5期27卷 142-145页

作者：张丽靖沈江锋金庆超杨郁浙江大学宁波理工学院宁波315100

从富含淀粉的土样中筛选到一株酸性α-淀粉酶产生菌,经生理生化分析和16S rDNA序列测定,鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),命名为*** B6。这株菌产生的酸性淀粉酶的最适作用pH为5.0,最适作用温度为55℃,酶活性对Ca2+没有依赖性,Fe... 详细信息

从富含淀粉的土样中筛选到一株酸性α-淀粉酶产生菌,经生理生化分析和16S rDNA序列测定,鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),命名为*** B6。这株菌产生的酸性淀粉酶的最适作用pH为5.0,最适作用温度为55℃,酶活性对Ca2+没有依赖性,Fe2+,Mn2+等对酶活性没有明显地抑制作用,Mg2+有较明显的促进作用。

关键词：酸性α-淀粉酶枯草芽孢杆菌分离鉴定酶学特性