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IL-17信号通路在高原低氧诱导小鼠脾脏炎症反应的作用机制

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四川大学学报（医学版） 2024年第1期55卷 118-124页

作者：永胜郭玉静陈晓晨许玉珍胡英青海大学医学院基础医学部免疫学教研室西宁810016

目的探究高原低氧环境诱导小鼠脾脏组织炎症反应发生的作用机制。方法将C57BL/6小鼠随机分为平原常氧组和高原低氧组,每组5只。其中,平原常氧组饲养于海拔400 m(氧浓度19.88%)常氧浓度环境,高原低氧组小鼠置于海拔4200 m(氧浓度14.23%)... 详细信息

目的探究高原低氧环境诱导小鼠脾脏组织炎症反应发生的作用机制。方法将C57BL/6小鼠随机分为平原常氧组和高原低氧组,每组5只。其中,平原常氧组饲养于海拔400 m(氧浓度19.88%)常氧浓度环境,高原低氧组小鼠置于海拔4200 m(氧浓度14.23%)高原环境,构建高原低氧动物模型。第30天取脾脏组织检测脾脏指数,HE染色观察小鼠脾脏组织病理学改变,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和Western blot检测小鼠脾脏组织白细胞介素(IL)-6、IL-12、IL-1β的mRNA和蛋白表达量;使用RNA测序(RNA-sequencing,RNA-seq)技术进行高通量转录组学测序,将差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)进行KEGG富集分析,对关键通路中的DEGs进行RT-qPCR验证。结果与平原常氧组相比,高原低氧环境下,小鼠脾脏指数降低(P<0.05),并出现白髓减少,生发中心扩大,边缘模糊,静脉充血等病理学改变;高原低氧组小鼠脾脏组织IL-6、IL-12、IL-1β的mRNA和蛋白表达量均上调(P<0.05)。经转录组测序,KEGG通路富集分析示,4218个DEGs共富集到178个富集通路(P<0.05),DEGs在T细胞受体信号通路、TNF信号通路和IL-17信号通路等多个与免疫、炎症相关通路中显著富集(P<0.05);其中,IL-17信号通路和下游炎症因子高度上调表达(P<0.05);与平原常氧组相比,高原低氧组小鼠脾脏组织IL-17信号通路中关键基因IL-17、IL-17R、MAPKs(mitogen-activated protein kinase genes)等和下游炎症因子MMP9(matrix metallopeptidase 9)、S100A8(S100 calcium binding protein A8 gene)、S100A9(S100 calcium binding protein A9 gene)、肿瘤坏死因子-α(tumour necrosis factorα,TNF-α)等基因的mRNA表达量均出现上调或下调差异表达(P<0.05)。经RT-qPCR验证,DEGs的mRNA表达量与RNA-seq结果一致。结论高原低氧环境可通过激活IL-17信号通路,促进下游炎症因子释放,诱导小鼠脾脏组织炎症反应发生。

关键词：高原低氧转录组学 IL-17信号通路脾脏组织炎症 RNA测序生物信息学

嗜盐耐盐微生物抗盐胁迫相关离子转运蛋白研究进展

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微生物学报 2024年第3期64卷 651-671页

作者：马欣马想蓉朱德锐李永臻邢江娃青海大学医学部基础医学研究中心青海西宁810016

离子转运蛋白在维持细胞内pH稳态、离子动态平衡等方面发挥着重要作用。钠离子转运体和钾离子转运体在嗜盐耐盐微生物中广泛存在,其“保钾排钠”机制是微生物抗盐胁迫的两大策略之一。近年来,嗜盐耐盐微生物中许多新型钠、钾离子转运体... 详细信息

离子转运蛋白在维持细胞内pH稳态、离子动态平衡等方面发挥着重要作用。钠离子转运体和钾离子转运体在嗜盐耐盐微生物中广泛存在,其“保钾排钠”机制是微生物抗盐胁迫的两大策略之一。近年来,嗜盐耐盐微生物中许多新型钠、钾离子转运体被陆续发现,如RDD蛋白、UPF0118蛋白、DUF蛋白和KimA蛋白等;Fe^(3+)、Mg^(2+)等其他金属离子的转运蛋白也被证实可通过影响微生物胞内相容性溶质的合成起到渗透调节的作用。本文综述了嗜盐耐盐微生物中抗盐胁迫相关的各类离子转运蛋白,分析其分子结构和工作机理,并对这些蛋白在农业方面的应用进行了展望。继续发现新的离子转运蛋白,探究抗盐胁迫相关离子转运蛋白的结构和机理,解析各转运系统的协同作用及分子调控机制,将进一步加深对嗜盐耐盐微生物抗盐胁迫调控的认识,并为盐碱地农作物的改良等提供新的思路。

关键词：盐胁迫微生物离子转运蛋白钠离子转运体钾离子转运体

高原低氧环境抑制小鼠脾脏组织碳代谢的分子机制

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中山大学学报(医学科学版) 2024年

作者：陈晓晨胡英许玉珍龙启福马茹雪永胜青海大学医学院基础医学部免疫学教研室

【目的】探究低氧暴露对小鼠脾脏组织碳代谢通路的调控机制。【方法】将C57BL/6小鼠分别在海拔400 m和4 200 m饲养，每组5只，30 d后无菌取出脾脏组织，通过转录组测序，蛋白质组学和非靶向代谢组学分析差异表达基因、差异蛋白以及差异... 详细信息

【目的】探究低氧暴露对小鼠脾脏组织碳代谢通路的调控机制。【方法】将C57BL/6小鼠分别在海拔400 m和4 200 m饲养，每组5只，30 d后无菌取出脾脏组织，通过转录组测序，蛋白质组学和非靶向代谢组学分析差异表达基因、差异蛋白以及差异代谢物，利用GO和KEGG富集分析，挖掘关键通路，并通过RT-qPCR和Westernblot对通路中关键基因和蛋白进行验证。【结果】转录组测序发现，低氧暴露下有4 213个基因出现显著性差异表达，其中1 947个基因表达上调，2 266个基因表达下调；差异表达蛋白分析发现166个蛋白表达上调，39个蛋白表达下调；非靶向代谢组学结果表明，高原低氧条件下存在133个差异代谢物，95个上调，38个下调；通过KEGG富集分析表明，差异表达基因、差异蛋白以及差异代谢物共同富集到碳代谢通路，因此，对碳代谢通路中的关键基因和蛋白进行验证，发现碳代谢通路中PGAM2、ENO3、PRPS2、PGLS、RPE、IDH3A、SUCLA2、MDH2的mRNA和蛋白表达量显著下调（P<0.05）。【结论】高原低氧环境通过抑制机体碳代谢通路，减弱了糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径，致使机体发生氧化应激、能量代谢失衡等。

关键词：多组学低氧脾脏碳代谢能量小鼠

高原低氧环境抑制小鼠脾脏组织碳代谢的分子机制

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中山大学学报(医学科学版) 2024年第05期 806-817页

作者：陈晓晨胡英许玉珍龙启福马茹雪永胜青海大学医学院基础医学部免疫学教研室

【目的】探究低氧暴露对小鼠脾脏组织碳代谢通路的调控机制。【方法】将C57BL/6小鼠分别在海拔400 m和4 200 m饲养，每组5只，30 d后无菌取出脾脏组织，通过转录组测序，蛋白质组学和非靶向代谢组学分析差异表达基因、差异蛋白以及差异代谢物，利用GO和KEGG富集分析，挖掘关键通路，并通过RT-qPCR和Western blot对通路中关键基因和蛋白进行验证。【结果】转录组测序发现，低氧暴露下有4 213个基因出现显著性差异表达，其中1 947个基因表达上调，2 266个基因表达下调；差异表达蛋白分析发现166个蛋白表达上调，39个蛋白表达下调；非靶向代谢组学结果表明，高原低氧条件下存在133个差异代谢物，95个上调，38个下调；通过KEGG富集分析表明，差异表达基因、差异蛋白以及差异代谢物共同富集到碳代谢通路，因此，对碳代谢通路中的关键基因和蛋白进行验证，发现碳代谢通路中PGAM2、ENO3、PRPS2、PGLS、RPE、IDH3A、SUCLA2、MDH2的mRNA和蛋白表达量显著下调。【结论】高原低氧环境通过抑制机体碳代谢通路，减弱了糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径，致使机体发生氧化应激、能量代谢失衡等。

关键词：多组学低氧脾脏碳代谢能量小鼠

基于脂质组学分析揭示高原低氧对小鼠脾组织磷脂代谢的调控机制

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第9期40卷 1289-1299页

作者：王昕郭玉静王嘉阳汪晓筠胡英青海大学医学院基础医学部免疫学教研室西宁810016

脾是机体最大的淋巴器官,参与病原体清除和抗体产生的免疫反应过程,并参与代谢平衡调节。高原低氧环境可影响脾组织脂质代谢,但影响脂质代谢的关键机制仍不清楚。我们旨在使用脂质组学分析方法研究高原低氧对小鼠脾组织脂质代谢的影响。... 详细信息

脾是机体最大的淋巴器官,参与病原体清除和抗体产生的免疫反应过程,并参与代谢平衡调节。高原低氧环境可影响脾组织脂质代谢,但影响脂质代谢的关键机制仍不清楚。我们旨在使用脂质组学分析方法研究高原低氧对小鼠脾组织脂质代谢的影响。将C57BL/6小鼠分别置于海拔4200 m(高原低氧组,HST组)和400 m(平原常氧组,PSC组),30 d取脾组织。使用超高效液相色谱-Orbitrap质谱系统进行脂质组学分析。30 d时在高原低氧环境下,小鼠脾指数降低,并出现白髓减少,生发中心扩大,边缘模糊,静脉充血等病理学改变。脂质组学分析结果显示,共鉴定到41种脂质亚类和2473种脂质分子,甘油三酯(triacylglycerides,TGs)和磷脂酰胆碱(phosphatidylcholines,PCs)为脂质分子鉴别到最多的2种。使用单变量和多变量分析,鉴定到44个差异脂质分子,它们主要集中于磷脂代谢。随后,对磷脂代谢途径中的关键酶进行RT-qPCR检测,发现其mRNA表达量均有差异(P<0.05)。提示高原低氧环境主要影响小鼠脾组织磷脂代谢,并通过减少PC和磷脂酸(phosphatidic acid,PA)含量,促进其转化为磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine,PE)和心磷脂(cardiolipin,CL)并通过CDP-乙醇胺(CDP-Ethanolamine,CDP-Etn)途径促进PE生成。该研究为高原低氧环境下脾组织中磷脂代谢异常提供新的实验依据。

关键词：低氧脾脂质组学磷脂酰乙醇胺心磷脂

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黑果枸杞和黄果枸杞的广泛靶向代谢组学分析

食品科学 2024年第12期45卷 52-58页

作者：兰天段国珍祁有朝樊光辉青海大学农牧学院青海西宁810016 青海大学农林科学院青海西宁810016 青海大学医学部青海西宁810016 青海大学藏医学院青海西宁810016

目的:全面分析和鉴定枸杞果实中的代谢物,比较不同品种间代谢物的差异,为深入挖掘和利用不同品种枸杞提供参考。方法:以黑果枸杞和黄果枸杞干果为材料,利用超高效液相色谱-串联质谱进行广泛靶向代谢组学分析,鉴定和比较两种枸杞的代谢... 详细信息

目的:全面分析和鉴定枸杞果实中的代谢物,比较不同品种间代谢物的差异,为深入挖掘和利用不同品种枸杞提供参考。方法:以黑果枸杞和黄果枸杞干果为材料,利用超高效液相色谱-串联质谱进行广泛靶向代谢组学分析,鉴定和比较两种枸杞的代谢物。结果:两种枸杞果实中共检测出1098种代谢产物,包括氨基酸及其衍生物、酚酸、黄酮、生物碱、脂质等12类,其中酚酸、黄酮和生物碱3类代谢产物占比最高。通过主成分分析和聚类分析发现,黄果枸杞与黑果枸杞相比,存在235种差异代谢物上调和252种差异代谢物下调。京都基因与基因组百科全书富集分析发现,不同品种枸杞间的差异代谢物主要涉及黄酮生物合成,托烷、哌啶和吡啶生物碱的生物合成,次生代谢物的生物合成,ABC转运等途径。结论:不同品种对枸杞代谢物的含量影响较大,本研究结果对黑枸杞和黄枸杞的开发和利用提供一定的理论指导。

关键词：黑枸杞黄枸杞代谢组学代谢物黄酮生物碱

柴达木盆地昆特依盐湖可培养嗜盐细菌多样性研究

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生物技术通报 2024年第7期40卷 285-298页

作者：马想蓉马欣陈胤勋龙启福王嵘邢江娃青海大学医学部基础医学研究中心西宁810016

【目的】探究不同富集时间、培养盐度、稀释梯度、培养基等对氯化物型昆特依高盐盐湖可培养嗜盐细菌多样性的影响,确定嗜盐细菌的最佳分离培养条件,挖掘更多的环境嗜盐细菌资源。【方法】从昆特依盐湖中采集水泥混合样本,选取7种培养基... 详细信息

【目的】探究不同富集时间、培养盐度、稀释梯度、培养基等对氯化物型昆特依高盐盐湖可培养嗜盐细菌多样性的影响,确定嗜盐细菌的最佳分离培养条件,挖掘更多的环境嗜盐细菌资源。【方法】从昆特依盐湖中采集水泥混合样本,选取7种培养基和10%、18% NaCl两个盐度,采用富集培养法、平板稀释涂布法和平板分区划线法分离嗜盐菌;通过16S rRNA基因测序与BLAST序列比对确定菌株系统分类学地位。同时采用免培养Illumina MiSeq高通量测序技术分析昆特依盐湖细菌群落结构多样性特征。【结果】免培养昆特依盐湖样本中共鉴定到细菌39门64纲101目219科703属,其中假单胞菌门(Pseudomonadota)、厚壁菌门(Bacillota)、拟杆菌门(Bacteroidota)和放线菌门(Actinomycetota)为主要的优势菌门。根据菌落的大小、形态、颜色、光泽度、透明度、质地、隆起状态和边缘特征等,共分离出436株嗜盐菌,隶属于3门3纲6目9科28属77种,其中16株可能为潜在新种。3门为厚壁菌门(Bacillota)、假单胞菌门(Pseudomonadota)和放线菌门(Actinomycetota),且均为免培养测序结果中的优势菌门。在属水平上,芽孢杆菌属(Bacillus)、盐单胞菌属(Halomonas)、喜盐芽孢杆菌属(Halobacillus)、枝芽孢菌属(Virgibacillus)和卤水杆菌属(Salicola)为优势菌属。肿块芽孢杆菌属(Tuberibacillus)、越南蔷薇菌属(Rossellomorea)和谷氨酸杆菌属(Glutamicibacter)是首次从盐湖中分离得到。18% NaCl分离得到的菌株数量明显少于10% NaCl,且多样性较低,芽孢乳杆菌科(Sporolactobacillaceae)是该条件下分出的特有菌科。7种培养基中,1/2 RCA培养基分离效果最好。最佳富集培养时间为0、7和60 d,最佳样品稀释梯度为10^(-2)和10^(-3)。【结论】从昆特依盐湖中共分离出嗜盐细菌3门3纲6目9科28属77种。应用多种培养基,设置不同盐度、富集培养时间和稀释梯度等可显著提升可培养嗜盐菌的多样性。

关键词：嗜盐细菌生物多样性氯化物型盐湖分离培养基富集培养梯度稀释高通量测序

转录组和代谢组分析盐度对盐单胞菌合成羟基四氢嘧啶的影响

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水生生物学报 2024年第7期48卷 1193-1204页

作者：张蔓邢江娃朱德锐李永臻青海大学医学部基础医学研究中心西宁810016

为了明确不同盐度对Halomonas campaniensis XH26合成羟基四氢嘧啶(5-hydroxyectoine,5-HE)代谢通路和基础代谢的影响,研究采用无NaCl作为对照组,以12%、14%和16%NaCl浓度梯度作为高盐组。利用转录组测序和液质联用技术(LC-MS)分析了***... 详细信息

为了明确不同盐度对Halomonas campaniensis XH26合成羟基四氢嘧啶(5-hydroxyectoine,5-HE)代谢通路和基础代谢的影响,研究采用无NaCl作为对照组,以12%、14%和16%NaCl浓度梯度作为高盐组。利用转录组测序和液质联用技术(LC-MS)分析了*** XH26在不同NaCl浓度条件下的差异表达基因和差异代谢物,并利用qPCR对与Ectoine和5-HE合成密切相关的差异基因的表达量进行了相对定量分析验证。结果显示,5-HE合成量在高盐组间随盐梯度先增加后降低,并在14%NaCl浓度时达到最高。转录组结果显示,在186个KEGG代谢通路中,差异表达基因在ABC转运蛋白、双组分系统、鞭毛组装等通路中高度富集。筛选到与5-HE合成代谢相关的7个关键基因表达存在差异,包括lysC、ectA、ectB、ectC、ectD、doeC和doeD。qPCR验证结果与转录组学分析结果基本一致。代谢组分析共发现了1159个差异代谢物,主要富集在氨基酸代谢、辅因子-维生素代谢和碳水化合物等代谢通路。研究还筛选出了显著差异的相容性溶质,包括四氢嘧啶、羟基四氢嘧啶和甜菜碱。研究分析了菌株*** XH26的耐盐特性及盐适应机制,初步明确了5-HE产量及合成基因簇表达随盐度变化的规律,为高产5-HE的野生菌的优化和基因工程菌的构建提供了理论基础。

关键词：转录组学代谢组学盐单胞菌羟基四氢嘧啶

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炭疽芽孢杆菌的基因组学与生物学基本特征分析

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基因组学与应用生物学 2024年第8期43卷 1439-1454页

作者：王倩倩许倩钰李超群乔丽娟邢江娃青海大学医学部基础医学研究中心

为深入研究炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis)基因组信息，探索其次级代谢产物、耐药基因和毒力基因种类，从NCBI数据库中下载43株炭疽芽孢杆菌的基因组，分别利用基因组分析软件、次级代谢产物挖掘软件以及耐药基因和毒力基因数据库对... 详细信息

为深入研究炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis)基因组信息，探索其次级代谢产物、耐药基因和毒力基因种类，从NCBI数据库中下载43株炭疽芽孢杆菌的基因组，分别利用基因组分析软件、次级代谢产物挖掘软件以及耐药基因和毒力基因数据库对其进行分析。43株炭疽芽孢杆菌的基因组大小为5.20～5.32 MB, G+C含量为35.36%～35.45%,在系统发育树上被分为3个分支。通过泛基因组分析发现，有7 873个基因家族、 3 469个核心基因和2 627个特有基因，泛基因组呈开放型。通过次级代谢产物挖掘软件注释到12类、 307个与次级代谢产物相关的基因簇，共有354个次级代谢产物，主要是含线性唑的肽(linear azol in e-containing peptides, LAP)、铁载体(NI-siderophore)、非核糖体肽金属载体(non-ribosomal peptide me-tallophores, NRP-metallophore)、非核糖体肽合成酶(non-ribosomal peptide synthetase, NRPS)、内酯(betalactone)和萜烯(terpene)等。将43株炭疽芽孢杆菌fasta格式的基因组序列上传至CARD耐药基因数据库进行比对，得到8种耐药基因(VanZF、mphL、FosB、Bla1、Bla2、tet45、VanRA和VanSA),其中存在耐药基因最多的是菌株HDZK-BYSB7和MCCC 1A01412。将43株炭疽芽孢杆菌fasta格式的基因组序列上传至VFDB毒力基因数据库进行比对，得到9种毒力基因(inhA、nheA、nheB、nheC、BAS3109、cytk、hblA、hblC和hblD),存在毒力基因最多的是菌株MCCC 1A02161,其中inhA和BAS3109可能是炭疽芽孢杆菌与其他芽孢杆菌属菌株相比独有的毒力基因。本研究获得了炭疽芽孢杆菌的基因组信息，明晰了泛基因组和核心基因组与基因组数目的关系，预测了次级代谢产物、耐药基因和毒力基因的种类，研究结果有助于全面了解炭疽芽孢杆菌，为临床用药提供依据。

关键词：炭疽芽孢杆菌泛基因组次级代谢产物耐药基因毒力基因