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发酵枳实残渣对仔猪生长性能、抗氧化能力和肠道健康的影响

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动物营养学报 2024年第1期36卷 186-198页

作者：殷运菊史寒婧陈思思吴宜洋周媛媛汤赫汤佳郭秋平李凤娜中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 湖南农业大学动物科学技术学院长沙410128 湖南师范大学生命科学学院动物肠道功能调控湖南省重点实验室长沙410081 中国科学院大学现代农业科学学院北京100049 张家界继源科技有限公司张家界427099

本试验旨在探究发酵枳实残渣对仔猪生长性能、抗氧化能力和肠道健康的影响。选取32头体重为(7.65±0.18)kg杜×长×大三元杂交仔猪,随机分为4组,每组8个重复,每个重复1头猪。各组分别饲喂发酵枳实残渣添加水平为0(对照组)、4%(4%FF组)、... 详细信息

本试验旨在探究发酵枳实残渣对仔猪生长性能、抗氧化能力和肠道健康的影响。选取32头体重为(7.65±0.18)kg杜×长×大三元杂交仔猪,随机分为4组,每组8个重复,每个重复1头猪。各组分别饲喂发酵枳实残渣添加水平为0(对照组)、4%(4%FF组)、8%(8%FF组)、12%(12%FF组)的试验饲粮。试验期30 d。结果表明:1)与对照组相比,8%FF组的平均日增重和平均日采食量显著提高(P免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性显著提高(P<0.05),4%FF、8%FF、12%FF组的血清总抗氧化能力(T-AOC)显著提高(P<0.05),4%FF和8%FF组的血清丙二醛(MDA)含量显著降低(P<0.05)。3)与对照组相比,8%FF组的空肠绒毛高度、杯状细胞数量和绒毛高度/隐窝深度显著提高(P<0.05),空肠隐窝深度显著降低(P<0.05)。4)与对照组相比,8%FF和12%FF组的空肠闭锁小带蛋白-1(ZO-1)、超氧化物歧化酶1(SOD1)和核因子E2相关因子2(Nrf2)的mRNA相对表达水平显著提高(P<0.05),8%FF组的空肠封闭蛋白(Occludin)的mRNA相对表达水平显著提高(P<0.05)。5)与对照组相比,8%FF和12%FF组的结肠拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度显著提高(P<0.05),结肠厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度显著降低(P<0.05);4%FF和8%FF组的结肠乳杆菌属(Lactobacillus)相对丰度显著提高(P<0.05),12%FF组的结肠普氏菌属(Prevotella)相对丰度显著提高(P<0.05),4%FF、8%FF和12%FF组的结肠链球菌属(Streptococcus)相对丰度显著降低(P<0.05)。综上所述,饲粮中添加发酵枳实残渣对仔猪生长性能无负面影响,并且能提高机体抗氧化能力,改善肠道形态,增加肠道微生物多样性,最终改善仔猪的生长性能。本试验条件下,仔猪饲粮中发酵枳实残渣添加水平以8%为宜。

关键词：发酵枳实残渣抗氧化能力肠道健康仔猪

白木香茎皮的化学成分及其抗幽门螺旋杆菌活性研究

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中国中药杂志 2024年

作者：陈小宇李俊甫李颖硕杨珺段晓燕罗吉凤赵富伟王跃虎中国科学院昆明植物研究所资源植物与生物技术重点实验室云南省野生资源植物研发重点实验室中国科学院大学生命科学学院云南省东南亚生物多样性保护国际联合实验室生态环境部南京环境科学研究所

瑞香科植物白木香Aquilaria sinensis的茎皮为彝族药，彝族名为“理娃资姓”，用于治疗慢性胃炎等疾病，但其活性成分未见报道。该研究以幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori，Hp)为模型，试图阐明白木香茎皮的活性成分。采用柱色谱、高... 详细信息

瑞香科植物白木香Aquilaria sinensis的茎皮为彝族药，彝族名为“理娃资姓”，用于治疗慢性胃炎等疾病，但其活性成分未见报道。该研究以幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori，Hp)为模型，试图阐明白木香茎皮的活性成分。采用柱色谱、高效液相色谱、重结晶等方法从白木香茎皮中分离得到19个化合物，包括1个新的木脂素：白木香双酯(1)，以及18个已知化合物：咖啡酸二十二酯(2)、6-羟基-2-[2-(4-甲氧基苯基)乙基]-4H-1-苯并吡喃-4-酮(3)、qinanone A(4)、6-羟基-2-(2-苯乙基)色酮(5)、6-羟基-2-[2-(3-羟基-4-甲氧基苯基)乙基]-4H-1-苯并吡喃-4-酮(6)、6-羟基-2-[2-(3-甲氧基-4-羟基苯基)乙基]-4H-1-苯并吡喃-4-酮(7)、6-羟基-2-[2-(3，4-二甲氧基苯基)乙基]色酮(8)、6-羟基-2-[(1E)-2-(4-羟基-3-甲氧基苯基)乙基]-4H-1-苯并吡喃-4-酮(9)、芫花素(10)、5-羟基-2-(4-羟基-3，5-二甲氧基苯基)-7-甲氧基-4H-1-苯并吡喃-4-酮(11)、3-羟基-1-(4-羟基-3，5-二甲氧基苯基)-1-丙酮(12)、(+)-丁香脂素(13)、浙贝素(14)、aquilarin A(15)、caruilignan D(16)、(-)-榕醛(17)、pistaciamide(18)、原儿茶酸(19)。抗菌结果显示，化合物2～7、10～11和13对Hp有一定的抑制活性，其中，2-(2-苯乙基)色酮类化合物6-羟基-2-(2-苯乙基)色酮(5)和6-羟基-2-[2-(3-甲氧基-4-羟基苯基)乙基]-4H-1-苯并吡喃-4-酮(7)对Hp抑制作用最强，MIC均为6.25 μmol·L?1。2-(2-苯乙基)色酮类化合物是白木香茎皮的主要活性成分。

关键词：沉香属白木香茎皮胃炎幽门螺旋杆菌 2-(2-苯乙基)色酮

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药物合成生物学：药物研究的机遇与实践

合成生物学 2024年第3期5卷 397-400页

作者：胡友财刘文邓子新中国医学科学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室中国科学院上海有机化学研究所生命过程小分子调控全国重点实验室上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室

数千年来，大自然一直是人类药物的重要来源。从天然资源中提取活性物质并应用于疾病治疗的历史源远流长。在我国，医学典籍《五十二病方》、《神农本草经》以及《本草纲目》等中都有大量关于动植物用药的记载。直到19世纪末，几乎所有...

数千年来，大自然一直是人类药物的重要来源。从天然资源中提取活性物质并应用于疾病治疗的历史源远流长。在我国，医学典籍《五十二病方》、《神农本草经》以及《本草纲目》等中都有大量关于动植物用药的记载。直到19世纪末，几乎所有的药物都来源于天然资源。此后，科学家们开始探究天然药物中真正发挥药效的活性成分，逐渐进入了以发现和分离鉴定为主的经典天然产物研究阶段。这个阶段发现了一系列重要的活性天然药物，如吗啡、奎宁、麻黄碱等，并将其推向市场，开启了人类利用天然产物类似物（或衍生物）作为药物的时代。

关键词：

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光感受与全身生理功能调节研究

中国基础科学 2024年第1期26卷 48-57页

作者：孟建军沈嘉伟薛天中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心合肥230041 中国科学院脑功能与脑疾病重点实验室合肥230026 中国科学技术大学生命科学与医学部合肥230027

光作为生命活动最重要的外部环境因素之一,调控一系列生理活动。哺乳动物主要通过视网膜上的3种感光细胞——视锥细胞、视杆细胞和视网膜自感光神经节细胞(ipRGCs)感知环境光。其中,ipRGCs对蓝光特别敏感,可以调控节律、睡眠、代谢稳态... 详细信息

光作为生命活动最重要的外部环境因素之一,调控一系列生理活动。哺乳动物主要通过视网膜上的3种感光细胞——视锥细胞、视杆细胞和视网膜自感光神经节细胞(ipRGCs)感知环境光。其中,ipRGCs对蓝光特别敏感,可以调控节律、睡眠、代谢稳态、情绪、发育与高级认知等。综述ipRGCs的发现过程、分类以及向大脑的投射,重点介绍ipRGCs通过皮层下环路调控全身生理功能的研究进展,包括昼夜节律和睡眠、代谢稳态、情绪、发育和学习记忆以及瞳孔对光的反射。未来需要进一步阐明ipRGCs介导的生理病理功能及其背后的神经环路机制,不仅有助于理解生物体如何适应光环境,而且为相关疾病的防治提供新思路。

关键词：光视网膜自感光神经节细胞生理功能

细胞转录组学和代谢组学整合策略表征突变影响谷氨酰胺合成酶酶活的关键代谢通路

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色谱 2024年

作者：凌婷石京冯婷泽裴劭君李思怿朴海龙中国科学院大连化学物理研究所中国科学院分离分析重点实验室中国科学院大学中国医科大学生命科学学院生物化学和分子生物学教研室中国医科大学附属肿瘤医院胸外科肿瘤研究所辽宁省肿瘤医院暨研究所

谷氨酰胺合成酶（GS）是细胞中唯一可以从头合成谷氨酰胺的酶，在癌症代谢中扮演着重要角色。GS酶活缺陷突变往往导致严重的代谢疾病甚至是死亡。理解GS酶活降低对生理功能的影响可能为靶向治疗提供新的方向，同时对其内在机制的探索可... 详细信息

谷氨酰胺合成酶（GS）是细胞中唯一可以从头合成谷氨酰胺的酶，在癌症代谢中扮演着重要角色。GS酶活缺陷突变往往导致严重的代谢疾病甚至是死亡。理解GS酶活降低对生理功能的影响可能为靶向治疗提供新的方向，同时对其内在机制的探索可以为治疗干预开辟新的途径。已报道的GS酶活缺陷突变包括R324C（第324位精氨酸突变为半胱氨酸）和R341C（第341位精氨酸突变为半胱氨酸）等，本研究新发现了GS的另一个酶活缺陷突变位点K241（第241位赖氨酸）。为了探究GS酶活缺陷突变带来的影响，本研究利用双组学技术对GS的酶活缺陷突变R324C和K241R（第241位赖氨酸突变为精氨酸）在肺癌细胞中的功能进行研究，通过对转录组和代谢组数据的整合揭示了GS酶活缺陷突变对一些重要生物过程的显著影响。GS的缺陷突变阻碍了细胞周期和多种氨基酸代谢途径。除了谷氨酰胺合成受到抑制，精氨酸-脯氨酸代谢、甘氨酸-丝氨酸-酪氨酸代谢以及天冬氨酸-谷氨酸-丙氨酸代谢在GS突变的细胞中表现出更强的活力，同时，氨酰-tRNA的生物合成途径也显著被激活。进一步的研究发现，GS酶活缺陷带来氨基酸代谢的改变源自谷氨酸的重新定向和相关代谢酶的表达变化，同时，氨酰-tRNA生物合成的激活源自谷氨酰胺在GS酶活缺陷细胞中带来的能量应激激活了特定蛋白的表达，如转录因子4(ATF4)。此外，细胞表型实验表明，GS酶活缺陷细胞的迁移能力低于野生型细胞。以上结果揭示了GS酶活缺陷突变体细胞中的代谢重编程现象，突出了癌细胞代谢的复杂性和适应性。

关键词：谷氨酰胺合成酶突变转录组学代谢组学肺癌谷氨酰胺

基于查询自适应双层自注意力机制的MRI脑组织分割

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计算机工程 2024年

作者：周哲臣胡冀苏钱旭升郑毅戴亚康周志勇中国科学技术大学(苏州)生物医学工程学院生命科学与医学部中国科学院苏州生物医学工程技术研究所

磁共振图像脑组织分割在临床诊断，治疗规划，神经学研究，脑功能定位等方面具有重要意义，有助于帮助医生理解和治疗各种神经系统相关的疾病。目前基于Transformer的方法基于自注意力机制提取特征并进行分割，存在为了降低自注意力机... 详细信息

磁共振图像脑组织分割在临床诊断，治疗规划，神经学研究，脑功能定位等方面具有重要意义，有助于帮助医生理解和治疗各种神经系统相关的疾病。目前基于Transformer的方法基于自注意力机制提取特征并进行分割，存在为了降低自注意力机制的复杂度，牺牲分割精度的问题。为了解决这些问题，提出基于查询自适应双层自注意力机制的MRI脑组织分割网络。该方法在编码器-解码器的网络架构中结合查询自适应双层自注意力模块作为主编码器。查询自适应双层自注意力模块包括动态稀疏的粗粒度层和像素级自注意力的细粒度层，以提分割的准确性。粗粒度层基于自注意力计算描述图像块间的相关性，动态地过滤掉不相关的图像块，实现灵活高效的计算；细粒度在挑选出的相关区域应用像素到像素的自注意力，以提升分割精度。该模块提升了分割精度，同时有效地控制了计算复杂度。分割算法在常用的脑核磁共振图像分割基准上进行验证，DSC 为 0.917±0.030，HD95 为 1.196±0.613mm，性能优于其他先进方法。实验结果证明该算法在核磁共振图像脑组织分割任务中的有效性和准确性。

关键词：脑组织分割深度学习自注意力

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溶酶体半乳糖脑苷酯酶的作用机制及疾病

中国生物化学与分子生物学报 2024年第4期40卷 493-503页

作者：沈畅尹秋媛孟明耀孙建伟云南大学生命科学中心云南省细胞代谢与疾病重点实验室省部共建云南生物资源保护与利用国家重点实验室生命科学学院昆明650500 昆明市延安医院云南省肿瘤免疫防治研究重点实验室昆明650051

溶酶体贮积症(lysosomal storage diseases,LSD)是一类遗传性代谢障碍疾病,其发病机制主要源于溶酶体酸性水解酶的基因突变,导致酶的功能缺陷,进而触发生物大分子在溶酶体内的异常积累,继而对细胞、组织及器官功能造成显著损害。β-半... 详细信息

溶酶体贮积症(lysosomal storage diseases,LSD)是一类遗传性代谢障碍疾病,其发病机制主要源于溶酶体酸性水解酶的基因突变,导致酶的功能缺陷,进而触发生物大分子在溶酶体内的异常积累,继而对细胞、组织及器官功能造成显著损害。β-半乳糖脑苷酯酶(galactocerebrosidase,GALC)的突变或缺失导致鞘氨醇半乳糖苷(galactosylsphingosine)的累积,造成了进行性的脱髓鞘病变,诱发神经鞘脂贮积症-克拉伯病(Krabbe disease),其在疾病调控中的具体机制尚未完全阐明。目前,越来越多的有关GALC基因的致病突变被报道,结合GALC蛋白的三维结构解析,已逐渐了解GALC蛋白的突变造成克拉伯病的机制,这将为开发相关治疗药物提供有力的证据。此外,GALC在不同的肿瘤进程中扮演着双重角色,一些癌症中充当着抑癌因子的作用,而在另一些癌症中则发挥着致癌因子的作用,然而剖析GALC对癌症的影响仍需进一步深入的研究,这将为GALC作为潜在的肿瘤促进或抑制的靶点提供借鉴。GALC还与多种神经退行性疾病,包括阿尔茨海默病、帕金森氏病以及多发性硬化症有关。由于GALC作用机制的复杂性,目前,针对GALC缺乏所致的克拉伯病的治疗主要通过单一模式疗法(single-modality therapies)及多模式疗法(multi-modality therapies),但要开发出真正有效的治疗方法,仍需深入研究GALC基因缺陷导致的发病机制。本文综述了GALC的结构和功能特性,汇总并讨论了其在神经系统及肿瘤发生发展中的作用及相关研究的最新进展,旨在为未来深入探讨GALC的调控机制及开发治疗相关疾病的创新药物提供理论基础和参考。

关键词： β-半乳糖脑苷酯酶克拉伯病癌症

抗癌胚抗原(CEA)纳米抗体的筛选鉴定及双纳米抗体夹心ELISA检测CEA

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中国生物工程杂志 2024年第2期44卷 48-58页

作者：王新婷胡倩倩娄楚杨天宁李江伟新疆大学生命科学与技术学院新疆生物资源基因工程重点实验室乌鲁木齐830046

目的:筛选能与癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)高亲和力结合的纳米抗体(nanobodies,Nbs),用于今后开发CEA的快速检测方法。方法:使用人CEA蛋白免疫双峰驼,以淋巴细胞cDNA为模板,采用巢式PCR扩增重链抗体可变区(VHH)基因,连接到p... 详细信息

目的:筛选能与癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)高亲和力结合的纳米抗体(nanobodies,Nbs),用于今后开发CEA的快速检测方法。方法:使用人CEA蛋白免疫双峰驼,以淋巴细胞cDNA为模板,采用巢式PCR扩增重链抗体可变区(VHH)基因,连接到pMECS载体,电转化TG1大肠杆菌,构建VHH cDNA文库。经辅助噬菌体M13K07感染后生成噬菌体展示文库,采用ELISA固相亲和淘洗方法,富集与CEA结合的VHH克隆,通过胞间质可溶性ELISA(PE-ELISA)筛选与CEA高结合的纳米抗体,并在WK6中进行IPTG诱导表达和亲和纯化。ELISA检测纳米抗体与CEA的结合特异性,竞争ELISA筛选配对纳米抗体构建夹心ELISA。结果:构建获得了库容为2.8×10^(8) cfu的VHH文库,菌液PCR表明VHH插入约为100%,随机挑取第2~3轮淘洗富集的90个克隆进行PE-ELISA检测,结果45个克隆为阳性,序列分析表明,它们编码7个纳米抗体序列。在WK6中,这些纳米抗体以可溶形式表达,经Ni亲和层析获得了纯度接近90%的重组纳米抗体。间接ELISA显示7株纳米抗体均特异结合CEA,其中2株纳米抗体3G2和3F4与CEA具有较高亲和力且呈浓度依赖,即使在高浓度(5μg/mL)下也不与无关蛋白溶菌酶结合,表现出较高特异性。竞争ELISA结果显示,3G2和3F4在结合CEA中没有竞争作用,表明3G2和3F4结合在CEA的不同表位。将3F4作为捕获抗体,3G2作为检测抗体,建立了双纳米抗体夹心ELISA方法(2Nbs-ELISA法),其对溶液中CEA的检测限(limit of detection,LOD)为1.8 ng/mL。结论:采用获得的两株CEA特异纳米抗体建立了夹心ELISA检测方法,对CEA的检测具有更高敏感性和特异性。

关键词： CEA 纳米抗体噬菌体展示表位归类双纳米抗体夹心ELISA

芽胞杆菌及其代谢物抑制包膜病毒感染的研究进展

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微生物学杂志 2024年第2期44卷 97-108页

作者：姚俞洁孟广勋韩颖颖李娟上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 中国科学院上海巴斯德研究所微生物、发育与健康研究中心中国科学院分子病毒与免疫重点实验室中国科学院大学上海200031 中科南京生命健康高等研究院江苏南京211135

包膜病毒指具有一层脂质双层膜的病毒,如流感病毒、冠状病毒等,这些包膜病毒每年在世界范围内导致许多严重的疾病,严重威胁人类健康。使用抗病毒药物是预防与治疗病毒感染的主要策略,芽胞杆菌(Bacillus)及其代谢物能够抑制多种包膜病毒... 详细信息

包膜病毒指具有一层脂质双层膜的病毒,如流感病毒、冠状病毒等,这些包膜病毒每年在世界范围内导致许多严重的疾病,严重威胁人类健康。使用抗病毒药物是预防与治疗病毒感染的主要策略,芽胞杆菌(Bacillus)及其代谢物能够抑制多种包膜病毒的感染。本文综述了芽胞杆菌代谢的粗提物、肽、酶、胞外聚合物、小双链RNA和热灭活的枯草芽胞杆菌孢子在抗包膜病毒感染中发挥的重要作用,其机制是通过直接破坏病毒包膜、阻止膜融合、与病毒基因组RNA直接配对、催化裂解病毒RNA、激活天然免疫反应等对抗病毒,期望为包膜病毒的持续预防和治疗提供参考。

关键词：包膜病毒芽胞杆菌代谢产物病毒感染抗病毒机制