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新孢子虫硫氧还蛋白的生物信息学分析及其原核表达的鉴定

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中国预防兽医学报 2024年第7期46卷 691-699页

作者：齐闻新张旻李晨周思含徐啊慧钱伟锋胡苏辉王天奇位治国洪炀闫文朝河南科技大学动物科技学院河南洛阳471023 中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所国家卫生健康委员会寄生虫病原与媒介生物学重点实验室上海200241

为研究新孢子虫硫氧还蛋白(Trx)的生物学特性,本研究利用PCR扩增犬新孢子虫Trx(NcTrx)基因的编码区序列,构建pET-32a(+)-NcTrx原核表达载体,经双酶切与测序鉴定正确后,利用系列生物信息学软件分析NcTrx基因及其编码氨基酸序列的生物信... 详细信息

为研究新孢子虫硫氧还蛋白(Trx)的生物学特性,本研究利用PCR扩增犬新孢子虫Trx(NcTrx)基因的编码区序列,构建pET-32a(+)-NcTrx原核表达载体,经双酶切与测序鉴定正确后,利用系列生物信息学软件分析NcTrx基因及其编码氨基酸序列的生物信息学特征,并对其蛋白互作网络中排名前100的蛋白进行GO功能和KEGG信号通路的富集分析。重组质粒中NcTrx基因的测序结果显示,NcTrx基因片段为1 287 bp,编码428个氨基酸;该蛋白含1个信号肽,1个跨膜区,主要位于内质网上;NcTrx蛋白的二、三级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲组成,有12个B细胞抗原表位;该蛋白属于硫氧还蛋白家族,存在典型的氧化还原基序“-CXXC-”,有38个磷酸化位点、10个O-糖基化位点;与NcTrx蛋白互作最强的为酪氨酸激酶样蛋白,二者通过氢键和静电作用实现相互对接;GO功能及KEGG信号通路的显著性富集分析结果显示,NcTrx与其互作的蛋白主要参与蛋白质转运、蛋白质二硫键异构酶活性等生物学过程,与内质网蛋白质加工、硫代谢等信号通路密切相关。将pET-32a(+)-NcTrx转化BL21(DE3)感受态细胞,并经IPTG诱导表达后采用镍亲和层析法纯化重组NcTrx蛋白(rNcTrx),经SDS-PAGE检测该蛋白的表达及纯化效果,采用Bradford法测定纯化蛋白的浓度。采用western blot鉴定rNcTrx的反应原性。SDS-PAGE结果显示,rNcTrx分子量约66 ku,主要以包涵体的形式表达,且纯化效果较好,浓度为0.8 mg/mL。Western blot检测结果显示,纯化的rNcTrx能够与鼠His MAb、新孢子虫感染的小鼠血清发生特异性反应,在66 ku处出现特异性条带。本研究首次经PCR扩增NcTrx基因,对NcTrx基因及其蛋白进行了生物信息学分析,并经原核系统表达及鉴定了NcTrx蛋白,为后续深入探究该蛋白的生物学功能提供参考依据。

关键词：新孢子虫硫氧还蛋白生物信息学原核表达

全球消除疟疾的生物学挑战Ⅱ疟疾快速诊断试纸条靶标Pfhrp/3基因缺失

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中国血吸虫病防治杂志 2024年第3期36卷 239-242,258页

作者：徐岁唐建霞国家卫生健康委员会寄生虫病预防与控制技术重点实验室、江苏省寄生虫与媒介控制技术重点实验室、江苏省血吸虫病防治研究所江苏无锡214064 南京医科大学公共卫生学院全球健康中心江苏南京211166

全球疟疾流行依然严峻,疟疾快速诊断试纸条(rapid diagnostic test,RDT)操作简便、检测快速、结果准确,已成为当前疟疾防控中最重要和最广泛使用的诊断工具。但RDT靶标恶性疟原虫富组氨酸蛋白2/3(Plasmodium falciparum histidine-rich ... 详细信息

全球疟疾流行依然严峻,疟疾快速诊断试纸条(rapid diagnostic test,RDT)操作简便、检测快速、结果准确,已成为当前疟疾防控中最重要和最广泛使用的诊断工具。但RDT靶标恶性疟原虫富组氨酸蛋白2/3(Plasmodium falciparum histidine-rich protein 2/3,Pfhrp2/3)基因缺失可导致RDT产生假阴性检测结果,被WHO列为全球消除疟疾的四大生物学挑战之一。本文通过回顾RDT在全球疟疾诊断中的应用,分析Pfhrp2/3基因缺失带来的威胁与挑战、提出Pfhrp2/3基因缺失的监测方法、总结RDT检测阴性的原因与对策,为巩固我国消除疟疾成果、助力全球消除疟疾提供参考。

关键词：疟疾消除快速诊断试纸条富组氨酸蛋白基因缺失

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中国不同民族永生细胞库的建立和应用

中国科学：生命科学 2024年第6期54卷 987-1001页

作者：杨昭庆黄小琴孙浩边成林克勤褚嘉祐中国医学科学院&北京协和医学院医学生物学研究所昆明650118

人类遗传资源具有重要的生命科学和医学研究及应用价值,国际不同民族群体遗传多样性研究具有重要意义,中国不同民族在民族渊源、语言、地理环境、生活习俗乃至生理表型和疾病易感性等方面存在差异,为医学与健康研究提供丰富的遗传资源材... 详细信息

人类遗传资源具有重要的生命科学和医学研究及应用价值,国际不同民族群体遗传多样性研究具有重要意义,中国不同民族在民族渊源、语言、地理环境、生活习俗乃至生理表型和疾病易感性等方面存在差异,为医学与健康研究提供丰富的遗传资源材料.EB病毒(Epstein-Barr Virus,EBV)转化的永生化B淋巴细胞为是保存人类遗传资源的一种主要方式“中国不同民族永生细胞库”历时二十多年,已经建成包括49个法定民族,90多个群体,6126人份的永生细胞株的样本库.作为重要的国家战略资源,中国不同民族永生细胞库及其来源的核酸为中国人群遗传结构特征、基因变异、表达和功能等研究和应用提供研究材料,展现在药物发现、疫苗、抗体和干细胞等领域的应用潜力,显著促进中国在人类遗传资源的国际交流与合作,并伴随着高通量测序和基因编辑等先进技术的发展,将为人类生命科学研究和临床转化应用提供更具广阔前景的工具和资源.

关键词：人类遗传资源中国不同民族遗传多样性永生细胞库疾病基因疫苗与药物

云南省洱源县人群芽囊原虫和卡耶塔环孢子虫感染情况及其分子特征

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中国寄生虫学与寄生虫病杂志 2024年第2期42卷 242-250页

作者：王雅雪简金花刘华秦源彭晓雪苏雅馨沈玉娟中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所(国家热带病研究中心) 传染病溯源预警与智能决策全国重点实验室国家卫健委寄生虫病原与媒介生物学重点实验室世界卫生组织热带病合作中心国家级热带病国际联合中心上海200025 杭州医学院浙江杭州310000 上海交通大学医学院-国家热带病研究中心全球健康学院上海200025

目的了解云南省洱源县人群芽囊原虫和卡耶塔环孢子虫的感染情况及其分子特征,为寄生虫病防治工作提供参考。方法2022年7—8月在云南省洱源县5个村庄采用简单随机抽样法抽取1岁以上的常住居民作为调查对象,采集调查对象新鲜粪样,收集其... 详细信息

目的了解云南省洱源县人群芽囊原虫和卡耶塔环孢子虫的感染情况及其分子特征,为寄生虫病防治工作提供参考。方法2022年7—8月在云南省洱源县5个村庄采用简单随机抽样法抽取1岁以上的常住居民作为调查对象,采集调查对象新鲜粪样,收集其社会人口学信息。提取粪样DNA,使用普通PCR和巢式PCR分别扩增芽囊原虫和卡耶塔环孢子虫的核糖体小亚基RNA(SSU rRNA)基因,分析人群感染情况。对阳性PCR扩增产物进行双向测序,在NCBI进行BLAST比对分析,鉴定虫种和基因亚型,采用MEGA 11.0软件以邻接法构建系统进化树。用SPSS 21.0软件进行统计学分析,感染率的比较采用χ2检验或Fisher确切概率法。结果共采集100份居民粪样。芽囊原虫感染率为14.0%(14/100)。其中,男性、女性芽囊原虫感染率分别为14.6%(6/41)和13.6%(8/59);60岁以上的居民和家庭人口数为6人及以上的感染率最高,分别为18.5%(5/27)、3/15;未接受过教育和小学文化者感染率较高,分别为2/11和17.0%(8/47);感染者均为农民。不同性别、年龄、家庭人口数、教育水平和职业等人群的芽囊原虫感染率差异均无统计学意义(χ2=0.023、2.730、2.235、1.404、1.668,均P>0.05)。卡耶塔环孢子虫感染率为2.0%(2/100),感染者均为女性农民。未查见芽囊原虫和卡耶塔环孢子虫的混合感染。14份芽囊原虫阳性样本中扩增出ST1和ST3亚型序列各7条,其中7条ST1序列有25个核苷酸差异,5条与芽囊原虫(GenBank:ON932511、KU147348、MK801408、MW728079、OR754904)的序列一致性分别为100%,2条为新序列(GenBank:PP439288、PP439289),与芽囊原虫(GenBank:OP725964、KU147333)一致性为99.8%;7条ST3序列有1个核苷酸差异,与芽囊原虫(GenBank:KU147372、MK801366)的序列一致性分别为100%。扩增获得的2条卡耶塔环孢子虫序列相同,与卡耶塔环孢子虫(GenBank:KY770755)的序列一致性为100%。系统进化树显示,本研究中芽囊原虫分别与ST1和ST3亚型聚在一大分支上,卡耶塔环孢子与人源卡耶塔环孢子虫聚在同一分支上。结论云南省洱源县人群存在芽囊原虫和卡耶塔环孢子虫感染。芽囊原虫感染率较高,感染亚型为ST1和ST3亚型,ST1的遗传变异程度较高。

关键词：芽囊原虫卡耶塔环孢子虫感染分子特征洱源县

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基于蛋白质结构的疫苗理性设计

病毒学报 2024年第3期40卷 618-630页

作者：李子晨李智华王佑春李倩倩中国医学科学院北京协和医学院医学生物学研究所昆明650118

随着人们对病毒抗原结构的深入认识,基于蛋白质结构的抗原设计已经成为新型疫苗研发的重要手段。本文总结了以结构生物学为基础的结构疫苗学近年来的发展进程及研究方向,重点介绍了基于氨基酸位点突变的结构疫苗学设计方法,包括二硫键... 详细信息

随着人们对病毒抗原结构的深入认识,基于蛋白质结构的抗原设计已经成为新型疫苗研发的重要手段。本文总结了以结构生物学为基础的结构疫苗学近年来的发展进程及研究方向,重点介绍了基于氨基酸位点突变的结构疫苗学设计方法,包括二硫键取代、脯氨酸取代、空腔疏水取代等,并讨论这些方法在人类免疫缺陷病毒、呼吸道合胞病毒、人偏肺病毒、新冠病毒、流感病毒及人乳头瘤病毒等病毒疫苗研发中的具体应用。

关键词：疫苗结构疫苗学抗原设计

小鼠慢性弓形虫病发生过程及其动态变化规律初探

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中国血吸虫病防治杂志 2024年第3期36卷 304-309页

作者：周国庆白邵缘李宇渊朱国鼎黄思扬扬州大学兽医学院比较医学研究院、江苏省动物重要疫病与人兽共患病防控协同创新中心江苏扬州225009 国家卫生健康委员会寄生虫病预防和控制技术重点实验室、江苏省寄生虫与媒介控制技术重点实验室、江苏省医学重点实验室、江苏省血吸虫病防治研究所教育部农业与农产品安全国际合作联合实验室江苏扬州225009

目的观察不同形态刚地弓形虫感染后小鼠脑内包囊形成及其动态变化,为弓形虫病防控提供依据。方法取6~8周龄ICR小鼠(20~25 g)建立慢性弓形虫感染模型,其中弓形虫PRU株速殖子按1×10^(5)个/只剂量腹腔注射感染小鼠,包囊和卵囊分别按20、20... 详细信息

目的观察不同形态刚地弓形虫感染后小鼠脑内包囊形成及其动态变化,为弓形虫病防控提供依据。方法取6~8周龄ICR小鼠(20~25 g)建立慢性弓形虫感染模型,其中弓形虫PRU株速殖子按1×10^(5)个/只剂量腹腔注射感染小鼠,包囊和卵囊分别按20、200个/只剂量通过灌胃针口服感染小鼠,观察感染后小鼠临床症状和存活情况。分别以10(低剂量组)、20(中剂量组)、40个包囊/只(高剂量组)剂量感染小鼠,观察弓形虫不同感染剂量对小鼠脑内包囊数量的影响。将小鼠按性别(雌、雄性)、感染时间(感染后20、30、60、90、120、150、180 d)分组,按20个/只剂量口服弓形虫包囊后,分别观察性别和感染时间对小鼠脑内包囊数量的影响。将小鼠分成速殖子组(T组)、包囊1代组(C1组)、包囊2代组(C2组)、包囊3代组(C3组)、包囊4代组(C4组);T组小鼠按1×10^(5)个/只剂量腹腔注射弓形虫速殖子,感染后第30天处死小鼠并收集其脑组织内包囊,再按20个/只感染C1组小鼠。此后每一代小鼠均采用上一代所产生包囊进行口服连续传代,观察连续传代对小鼠脑内弓形虫包囊数量的影响。结果以弓形虫速殖子、包囊、卵囊分别感染小鼠,感染第6~13天小鼠出现明显临床症状、感染第7~12天小鼠出现集中死亡。感染第30天时,感染速殖子、包囊、卵囊的小鼠存活率分别为67.0%、87.0%、53.0%,平均脑内包囊数量分别为(516.0±257.2)、(1203.0±502.0)、(581.0±183.1)个,差异有统计学意义(F=11.94,P0.05);雄、雌性组小鼠存活率分别为73.0%和80.0%,平均脑内包囊数量分别为(946.4±411.4)、(932.1±322.4)个,差异无统计学意义(F=1.63,P>0.05)。通过连续传代感染后,T、C1、C2、C3、C4组小鼠平均脑内包囊数量分别为(516.0±257.2)、(1203.0±502.0)、(896.8±332.3)、(782.5±423.9)、(829.2±306.0)个,差异有统计学意义(F=4.82,P<0.01);C1组小鼠脑内包囊数高于速殖子组,差异有统计学意义(P<0.01)。小鼠口服20个包囊后,感染第20天首次查见脑内弓形虫包囊,随感染时间延长脑内包囊数量逐渐增加;至感染第30、90天时,脑内包囊数量分别达峰值,此后逐步下降,至感染第180天时仍能查见脑内包囊。结论刚地弓形虫包囊较速殖子、卵囊感染后形成慢性感染的可能性更高,且慢性感染程度亦最严重;感染弓形虫包囊数量与慢性感染严重程度无关;脑内包囊形成数量于感染第30天和90天时达高峰。

关键词：刚地弓形虫慢性弓形虫病包囊卵囊速殖子脑组织小鼠

人工全髋关节置换术后髋关节运动学变化特征研究

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中国修复重建外科杂志 2024年第7期38卷 849-854页

作者：陈端勇李梦远杨育晖郑秋坚广东省心血管病研究所广东省人民医院广东省医学科学院广州510080 南方医科大学附属广东省人民医院(广东省医学科学院)骨科广州510080

目的通过三维步态系统分析人工全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)后髋关节运动学变化特征。方法以2022年10月—2023年6月收治的髋关节疾病患者为研究对象,根据选择标准筛选患者(THA组),同期纳入与THA组年龄段相匹配的健康志愿... 详细信息

目的通过三维步态系统分析人工全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)后髋关节运动学变化特征。方法以2022年10月—2023年6月收治的髋关节疾病患者为研究对象,根据选择标准筛选患者(THA组),同期纳入与THA组年龄段相匹配的健康志愿者,作为对照组。比较两组年龄、性别、身体质量指数及侧别,分析可比性。记录THA组患者术前及末次随访时Harris髋关节评分(HHS)、西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数(WOMAC)评分。采用三维运动捕捉系统采集受试者步行状态下时空参数和运动学数据,包括下肢步长、步频以及髋关节外展/内收、外旋/内旋和屈曲/伸展三自由度最大值、最小值、活动范围(range of motion,ROM),以及步态评分,比较两组差异。同时,分析THA组患者步态评分与术后HHS、WOMAC评分相关性。最后,将收集的各自由度运动学数据拟合生成步态图,对髋关节三自由度在步态周期中的动态变化进行量化研究。结果两组各纳入20例受试者,其性别、年龄、侧别及身体质量指数差异均无统计学意义(P>0.05)。THA患者术后随访时间为6~12个月,平均9.9个月。THA组患者末次随访时HHS评分及WOMAC评分较术前改善,差异有统计学意义(P0.05),但步态评分低于对照组且差异有统计学意义(P0.05);但THA组ROM均小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。在步态周期多个时相中,两组屈曲/伸展自由度存在明显差异(P<0.05)。结论相较于正常人群,THA患者术后早期髋关节在步态周期中呈相对内收、外旋、屈曲位,三自由度的运动学参数仍未完全恢复;在步态周期多个时相中髋关节屈曲度与正常人有明显差异。

关键词：人工全髋关节置换术三维步态分析运动学

不同植物精油对淡色库蚊生物活性的筛选及成分分析

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热带病与寄生虫学 2024年第2期22卷 97-101页

作者：类晶晶李亚平娄紫微臧传慧程鹏公茂庆刘丽娟山东省寄生虫病防治研究所山东第一医科大学(山东省医学科学院)山东济宁272033 山东省金乡县农业局

目的筛选对淡色库蚊幼虫和成蚊均有较高生物活性的植物精油,获得对淡色库蚊有生物活性的精油成分。方法采用药液浸养法测定19种植物精油对淡色库蚊幼虫的毒杀活性;选取幼虫毒杀活性实验中24 h死亡率超过50.00%的精油,采用密闭三角瓶熏... 详细信息

目的筛选对淡色库蚊幼虫和成蚊均有较高生物活性的植物精油,获得对淡色库蚊有生物活性的精油成分。方法采用药液浸养法测定19种植物精油对淡色库蚊幼虫的毒杀活性;选取幼虫毒杀活性实验中24 h死亡率超过50.00%的精油,采用密闭三角瓶熏蒸法测定其对雌性成蚊的熏蒸活性;选择对幼虫和成蚊均有较高活性的精油,通过气相色谱-质谱联用技术(chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析其成分。结果大葱与马樱丹精油对淡色库蚊Ⅲ龄幼虫活性较好,在80μg/mL浓度下,蚊幼虫24 h平均死亡率高达100.00%;香附、檀香、肉桂和雪松精油活性次之,蚊幼虫24 h死亡率分别为91.67%、91.67%、88.33%、83.33%。选择上述6种精油开展成蚊熏蒸实验,结果大葱、雪松和香附精油的熏蒸活性较好,击倒中时(median knockdown time,KT50)值分别为5.31、8.60和9.49 min。选择对幼虫和成蚊均有较高活性的大葱、香附和雪松精油进行GC-MS成分分析,结果显示,大葱、香附和雪松精油中分别鉴定出32、62和48种成分,涉及烃类、醇、醛、胺、酮、酸、酚、酯等多种化合物。结论大葱、雪松和香附精油对淡色库蚊幼虫和成蚊均有较强的生物活性,在媒介蚊虫的防治中有潜在的应用价值。

关键词：植物精油淡色库蚊毒杀活性熏蒸活性成分分析

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广州管圆线虫感染大鼠脑组织转录组分析

中国寄生虫学与寄生虫病杂志 2024年第2期42卷 217-224,233页

作者：程东慧蒋天哥景一丹杨丽敏郭云海方圆李中秋张仪中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所(国家热带病研究中心) 传染病溯源预警与智能决策全国重点实验室国家卫生健康委员会寄生虫病原与媒介生物学重点实验室世界卫生组织热带病合作中心科技部国家级热带病国际研究中心上海200025 上海交通大学医学院-国家热带病研究中心全球健康学院上海200025

目的了解广州管圆线虫感染后大鼠脑组织转录组的表达水平。方法将32只SD大鼠随机分为对照组(12只)和感染组(20只),感染组每只大鼠经灌胃感染40条广州管圆线虫Ⅲ期幼虫,对照组灌胃等体积生理盐水。感染后1、7、14、21 d,对照组、感染组... 详细信息

目的了解广州管圆线虫感染后大鼠脑组织转录组的表达水平。方法将32只SD大鼠随机分为对照组(12只)和感染组(20只),感染组每只大鼠经灌胃感染40条广州管圆线虫Ⅲ期幼虫,对照组灌胃等体积生理盐水。感染后1、7、14、21 d,对照组、感染组分别随机解剖3、5只,取脑组织制备石蜡切片,苏木精-伊红(HE)染色后观察脑组织病理变化。TRIzol法提取感染后14 d大鼠脑组织RNA,逆转录为cDNA后测序。选取差异表达mRNA进行基因本体论(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)代谢通路分析,采用STRING数据库预测差异表达mRNA靶蛋白之间的蛋白质互作(PPI)关系。利用生物信息学方法构建差异表达基因的竞争性内源性RNA(ceRNA)调控网络。采用qPCR验证表达差异的lncRNA。结果HE染色结果显示,感染广州管圆线虫后14 d,感染组大鼠脑组织出现病理变化,脑海马区神经元胞浆固缩;感染后21 d,脑膜处可见寄生虫样组织。RNA测序结果显示,感染广州管圆线虫后14 d,大鼠脑组织中差异表达mRNA的数量为955个(890个上调、65个下调);差异表达lncRNA的数量为193个(122个上调、71个下调)。GO富集分析结果显示,差异表达mRNA主要富集在炎症反应、免疫应答等生物过程,细胞成分主要为质膜外侧的胞外空间、细胞表面等,分子功能主要为趋化因子活性、趋化因子受体结合等;KEGG代谢通路分析结果显示,差异表达mRNA主要参与细胞因子-细胞因子受体相互作用、趋化因子等信号通路。PPI分析结果显示,差异表达基因主要的靶点为趋化因子配体11、RT1-Da、丝氨酸家族E成员1等,均与免疫应答相关。ceRNA结果显示,显著富集的miRNA如mir-466b-3p、mir-1956、mir-207和mir-328a-5p等与免疫应答、细胞凋亡、血管生成等过程有关。qPCR结果显示,感染广州管圆线虫后,感染组大鼠H19的相对转录水平逐渐升高,在感染后21 d达到峰值,为15.074±3.366,高于对照组的1.000±0.113(t=13.190,P<0.05);RT1-CE6、LOC100910973和lncR-ncf1的相对转录水平在感染后14 d达到峰值,分别为9.702±1.408、6.683±1.299和7.733±0.717,均高于对照组的1.003±0.039、1.001±0.156和0.999±0.076(t=20.760、13.830、28.810,均P<0.01);AABR07030796.1的相对转录水平在感染后14 d开始上升,至感染后21 d达到峰值,分别为4.485±0.236和5.068±1.608,均高于对照组的1.000±0.159和1.001±0.256(t=7.049、8.229,均P<0.01)。感染广州管圆线虫后14 d,大鼠脑组织中H19、RT1-CE6、LOC100910973、lncR-ncf1和AABR07030796.1的qPCR结果和RNA测序结果均显示上调,表达趋势一致。结论广州管圆线虫感染后大鼠脑组织转录组中获得955个差异表达mRNA和193个差异表达lncRNA,主要富集在炎症反应、免疫应答等生物过程。

关键词：广州管圆线虫长链非编码RNA 转录组学竞争性内源RNA