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色氨酸代谢调控肠道应激损伤作用的研究进展

中国实验动物学报 2024年第4期32卷 539-546页

作者：陈菁青郑建华董巧燕张文盛马连素邱业峰军事医学研究院实验动物中心北京100071 北京医药健康科技发展中心北京100035

肠道是动物体内最大的免疫器官,也是机体主要的消化、吸收、代谢场所,维持肠道稳态健康是维护动物机体健康的重要保障。研究表明应激易使肠屏障受损、通透性增加、肠道功能紊乱,引发肠道应激损伤。色氨酸是哺乳动物的一种必需氨基酸,具... 详细信息

肠道是动物体内最大的免疫器官,也是机体主要的消化、吸收、代谢场所,维持肠道稳态健康是维护动物机体健康的重要保障。研究表明应激易使肠屏障受损、通透性增加、肠道功能紊乱,引发肠道应激损伤。色氨酸是哺乳动物的一种必需氨基酸,具有改变肠道菌群组成与代谢,提高肠道黏膜屏障的功能,在维持肠道稳态方面发挥着重要作用。应激状态下大脑和肠道组织色氨酸及其代谢产物含量的异常,提示色氨酸可能在应激反应中具有重要作用。因此,深入探究应激因素的致病机制,揭示色氨酸及其代谢产物对应激动物肠道功能紊乱的调节作用,可为肠道应激损伤提供安全便捷有效的营养防治措施。本文主要就目前应激机制研究进展、肠道应激损伤与色氨酸代谢对肠应激损伤调控作用的研究现状及最新研究进展进行综述。

关键词：应激肠道微生物肠-脑轴色氨酸代谢肠应激损伤

高原急性缺氧肠道应激损伤小鼠模型的构建与评价

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实验动物与比较医学 2024年第1期44卷 31-41页

作者：郑建华法云智董巧燕邱业峰陈菁青军事医学研究院实验动物中心北京100071

目的通过模拟急性缺氧环境,建立实验性高原小鼠肠道应激损伤模型,为探讨高原急性胃肠病的致病机制以及防治措施奠定基础。方法根据体重按随机数字表法,将36只SPF级成年雄性BALB/c小鼠分为常氧24 h组、常氧72 h组、低氧24 h组和低氧72 h... 详细信息

目的通过模拟急性缺氧环境,建立实验性高原小鼠肠道应激损伤模型,为探讨高原急性胃肠病的致病机制以及防治措施奠定基础。方法根据体重按随机数字表法,将36只SPF级成年雄性BALB/c小鼠分为常氧24 h组、常氧72 h组、低氧24 h组和低氧72 h组,每组9只。常氧对照组小鼠饲养于常规屏障环境中,低氧应激组饲养于屏障环境中的低氧舱内,氧气浓度设定为10%以模拟高原环境,分别应激24 h和72 h,建立急性缺氧所致肠道损伤模型。造模结束后,称量小鼠体重,用1%戊巴比妥钠麻醉后断颈处死各组小鼠,采集十二指肠和结肠组织并进行HE染色后观察肠道组织病理形态,通过蛋白质印迹和免疫组织化学法检测肠道组织中紧密连接相关蛋白表达水平,应用实时荧光定量PCR检测炎性细胞因子和趋化因子的mRNA表达水平,采用TUNEL染色法检测肠上皮细胞凋亡活性等指标,从而对该模型的肠道损伤相关表型进行评价。结果与常氧组相比,低氧24 h组和低氧72 h组的小鼠表现为体重减轻,十二指肠绒毛长度变短、隐窝结构异常、绒毛/隐窝比下降,结肠黏膜炎性细胞浸润、隐窝结构不规则。低氧24 h组和低氧72 h组小鼠的十二指肠和结肠组织中闭锁蛋白(Occludin)及闭锁小带蛋白(zonula occludens-1,ZO-1)表达水平明显下降(P0.05),但缺氧应激72 h后,小鼠结肠组织中促炎因子IL-1β、TNF-α、IL-6、MCP-1以及抗炎因子IL-10 mRNA水平显著增高(P<0.05)。结论利用低氧舱模拟高原急性缺氧环境可导致应激小鼠肠道组织结构异常、肠屏障功能障碍,并诱导肠上皮细胞凋亡,引发肠道炎性反应。这些结果表明急性缺氧应激肠道损伤小鼠模型构建成功。

关键词：高原急性缺氧肠道应激损伤细胞凋亡炎性反应小鼠

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新型冠状病毒复制子人工合成和应用研究进展

合成生物学 2024年第1期5卷 174-190页

作者：万里川王学军王升启军事医学研究院生物信息中心北京100850

从2019年12月初首次报道到2023年9月,新型冠状病毒在全世界已造成约7.7亿人感染和696万人死亡。由于该病毒具有极强的传染性,理论上相关的研究工作都必须在生物安全三级或以上的实验室中进行。为了克服这一局限性,研究人员应用反向遗传... 详细信息

从2019年12月初首次报道到2023年9月,新型冠状病毒在全世界已造成约7.7亿人感染和696万人死亡。由于该病毒具有极强的传染性,理论上相关的研究工作都必须在生物安全三级或以上的实验室中进行。为了克服这一局限性,研究人员应用反向遗传学技术构建了众多复制子,使得在生物安全二级实验室中就可以进行相关的研究工作。科学家们通常会在复制子中插入绿色荧光蛋白或荧光素酶等报告基因以及遗传霉素等抗性基因,方便检测病毒和建立稳定的细胞株。另外,新冠病毒复制子还可通过与共转染的病毒糖蛋白的反式互补作用形成只能单次侵染的病毒粒子,使之能侵染无新冠病毒受体的细胞。因此,本文总结了合成新冠病毒复制子的主要方法,如通过Ⅱ型或ⅡS型限制性内切酶进行体外连接、基于细菌人工染色体的构建、利用酵母转化相关重组进行克隆和应用环形聚合酶延伸反应构建,同时综述了新冠病毒的单周期和稳定表达复制子系统。总之,多种复制子系统的构建和应用为研究新冠病毒基因功能、病毒与宿主互作机制和抗病毒药物的高通量筛选奠定了坚实的基础,为阻止病毒的蔓延和保卫人类的健康做出了重大贡献。

关键词：新冠病毒复制子反向遗传系统 BAC TAR

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高同型半胱氨酸血症对小鼠血糖稳态的影响

营养学报 2024年第1期46卷 22-27页

作者：丁天琪陈健文波储文彬樊嵘陈学伟军事科学院军事医学研究院环境医学与作业医学研究所天津300050 天津西青医院中心实验室天津300380

目的探究高同型半胱氨酸血症(hyperhomo cysteinemia,HHcy)对血糖稳态的影响。方法将C57BL/6小鼠随机分为对照组(CHOW)、模型组(HMD)两组,每组10只。CHOW组使用对照饲料(AIN-93G)饲养;HMD组使用高蛋氨酸(AIN-93G+2%)饲料饲养。HHcy模型... 详细信息

目的探究高同型半胱氨酸血症(hyperhomo cysteinemia,HHcy)对血糖稳态的影响。方法将C57BL/6小鼠随机分为对照组(CHOW)、模型组(HMD)两组,每组10只。CHOW组使用对照饲料(AIN-93G)饲养;HMD组使用高蛋氨酸(AIN-93G+2%)饲料饲养。HHcy模型构建成功后,对两组小鼠进行葡萄糖耐量实验(oralglucose tolerance test,OGTT)、胰岛素耐量实验(insulin tolerance test,ITT)和胰岛素分泌实验。饲养4月后处理取材,取小鼠血浆和胰腺组织,采用苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色观察小鼠胰腺病理学组织形态变化、免疫荧光染色技术检测胰腺胰岛素表达、酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测胰腺胰岛素总含量。结果HMD组小鼠蛋氨酸饮食1月后,与CHOW组相比,血浆中Hcy水平显著增高(P<0.0001),成功构建HHcy模型;饲养4月后,与CHOW组小鼠相比,两组小鼠空腹血糖无明显差异,HMD组小鼠随机血糖显著升高(P<0.0001)、糖耐量受损(P<0.001)、胰岛素耐量受损(P<0.001);与CHOW组小鼠相比,HMD组小鼠葡萄糖刺激下的胰岛素分泌减少(P<0.0001);HE染色结果显示,两组小鼠胰腺组织形态无明显变化;小鼠胰腺胰岛素免疫荧光化学分析显示,与CHOW组小鼠相比,HMD组小鼠胰岛素荧光强度增强(P<0.001);与CHOW组小鼠相比,HMD组小鼠胰腺胰岛素总含量显著上升,差异有统计学意义(P<0.0001)。结论HHcy可以引起T2DM(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的发生,同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)可能通过损伤胰岛素分泌功能影响血糖稳态。

关键词：同型半胱氨酸同型半胱氨酸血症血糖稳态胰岛β细胞胰岛素分泌

加味生脉方改善模拟急进高原大鼠血气和心肌损伤及机制探索

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中药药理与临床 2024年

作者：李方扬党万云张程伍振辉茹毅高熔吴香军王一豪李茂星王宇光高月军事医学研究院辐射医学研究所广东药科大学药学院

目的：基于网络药理学和动物实验，探讨加味生脉方治疗急性高原病(acute mountain sickness，AMS)大鼠的药理作用及机制。方法：在TCMSP、ETCM、GeneCards、DisGenet数据库分别检索加味生脉方的主要活性成分与靶点，AMS疾病靶点。运用ST... 详细信息

目的：基于网络药理学和动物实验，探讨加味生脉方治疗急性高原病(acute mountain sickness，AMS)大鼠的药理作用及机制。方法：在TCMSP、ETCM、GeneCards、DisGenet数据库分别检索加味生脉方的主要活性成分与靶点，AMS疾病靶点。运用STRING数据库进行蛋白质相互作用分析，借助David平台进行基因本体GO功能富集分析和KEGG通路富集分析。对大鼠进行预防给药7 d，再将大鼠置于低压氧舱中，构建急性高原病大鼠模型，检测大鼠的血气指标、白细胞(WBC)数量、炎症指标、氧化应激指标、心肌酶谱、心肌损伤标志物和心肌线粒体酶活性；用蛋白印迹法检测大鼠心肌组织中相关通路的表达。结果：加味生脉方筛选出62个活性成分，主要有苯代南蛇碱、阿朴天仙子碱、灌木远志酮A、高丽槐素等，与AMS筛选出66个共同作用靶点，核心靶点包括ESR1、CA2、EGFR、CA1、MAPK14等；GO富集在BP(Biological process)中主要体现为丝裂原活化蛋白激酶调控和一氧化氮生物合成调控等；MF(Molecular function)主要体现为受体复合物和溶酶体等；CC(Molecular function)主要体现为类固醇和蛋白磷酸酶等；KEGG富集发现HIF-1、AGE-RAGE等信号通路能在加味生脉方治疗急性高原病中起重要作用。动物实验结果显示，与正常对照组相比，模型对照组血液中血气指标显著降低(P<0.05)，血清中炎症因子、心肌酶谱和心肌损伤标志物含量显著升高(P<0.01)，心肌组织中氧化应激水平显著升高，线粒体呼吸链酶活性显著降低(P<0.01)，P53、HIF-1α、蛋白表达显著上升(P<0.05)，BCL2蛋白表达降低；与模型对照组相比，加味生脉方显著提高血气指标检测值(P<0.05)，降低炎症因子和氧化应激水平，心肌酶谱和心肌损伤标志物含量(P<0.01)，显著提高心肌线粒体呼吸链酶活性，心肌组织中P53、HIF-1α、蛋白表达显著下降(P<0.05)，BCL2蛋白表达显著升高。结论：加味生脉方能改善急性高原病大鼠血气指标，降低炎症因子水平，缓解心肌损伤，其作用机制可能与调节P53/HIF-1α/BCL2途径有关。

关键词：加味生脉方急性高原病网络药理学心肌损伤

SR9009光学异构体的合成及抗衰老作用研究

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沈阳药科大学学报 2024年第6期41卷 712-719+725页

作者：吕旭成乔学红刘嘉榆郑润琪夏晴张维娜何新华军事医学研究院毒物药物研究所沈阳药科大学制药工程学院军事医学研究院生物医学分析中心

目的合成核受体Rev-Erbs受体激动剂SR9009的光学异构体，并研究其抗衰老活性。方法以5-硝基噻吩-2-甲醛、对氯苯甲醛、(S)-1-Boc-3-氨甲基吡咯烷或(R)-1-Boc-3-氨甲基吡咯烷等为起始原料，通过还原胺化、脱叔丁氧羰基(t-butyloxy carb... 详细信息

目的合成核受体Rev-Erbs受体激动剂SR9009的光学异构体，并研究其抗衰老活性。方法以5-硝基噻吩-2-甲醛、对氯苯甲醛、(S)-1-Boc-3-氨甲基吡咯烷或(R)-1-Boc-3-氨甲基吡咯烷等为起始原料，通过还原胺化、脱叔丁氧羰基(t-butyloxy carbonyl, Boc)保护基、酰胺缩合等4步，合成SR9009的光学异构体；并通过秀丽隐杆线虫实验，测试其抗衰老活性。结果通过4步反应分别合成了SR9009光学异构体，(S)-异构体和(R)-异构体的总收率分别为54.8%和49.0%;与空白对照相比，(S)-异构体能够显著延长秀丽隐杆线虫的平均寿命7.8%。结论首次报道了SR9009的光学异构体及其合成方法；其(S)-异构体具有较好的抗衰老活性，值得进一步研究。

关键词： Rev-Erb SR9009 光学异构体合成抗衰老

一种基于T7核酸内切酶I纠错的病毒基因组高效组装方法

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生物工程学报 2024年

作者：张绪伟文斌王飞王学军刘丽艳王淑美王升启广东药科大学药学院军事医学研究院生物信息中心

基因合成技术是支撑合成生物学发展的使能技术。现有的基因从头合成技术存在操作步骤多、效率低、错误率高且长度有限等问题，难以支撑合成生物学日益拓展的庞大需求。其中DNA片段的组装和纠错是基因合成的关键环节。本研究首先通过平... 详细信息

基因合成技术是支撑合成生物学发展的使能技术。现有的基因从头合成技术存在操作步骤多、效率低、错误率高且长度有限等问题，难以支撑合成生物学日益拓展的庞大需求。其中DNA片段的组装和纠错是基因合成的关键环节。本研究首先通过平衡序列设计软件能力、PCR扩增能力以及组装酶组装能力等参数，将约10 kb病毒基因组序列进行合理拆分后设计寡核苷酸序列；然后使用高保真聚合酶进行两步PCR反应，完成3.0 kb DNA片段的从头合成，并使用T7核酸内切酶I分别对不同阶段的PCR产物进行纠错反应；最后将从头合成并经过纠错的3.0 kb DNA片段进行约10 kb片段的组装并测序验证。实验结果表明，本方法可成功获得约10 kb DNA片段，有效降低组装过程中的大片段突变概率，组装错误率最低可至0.36 errors/kb。综上，本研究开发了一种高效从头合成约10 kb病毒基因组方法，辅以T7核酸内切酶I纠错，可1 d内获得约10 kb病毒基因组片段，5 d内获得病毒基因组的正确质粒。该方法优化了基因从头合成流程，降低了错误率，简化了合成与组装步骤，并进一步降低了病毒基因组组装成本。

关键词：基因组装从头合成纠错 T7核酸内切酶I

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病毒性肺炎中医病证结合动物模型研究进展

中草药 2024年第12期55卷 4248-4255页

作者：乔璇翟慧婷李南熹杨磊孟志云刘曙晨孙云波甘慧吴卓娜窦桂芳顾若兰军事科学院军事医学研究院辐射医学研究所北京100850 南华大学湖南衡阳421001 河南大学河南郑州450001

病毒性肺炎(viral pneumonia,VP)是一种严重危害人类健康的高发传染病。从中医角度看,VP属“风温”和“温病”。中药对VP具有良好的治疗效果,其作用机制可能与其对机体免疫平衡的调控、体内微生态的调控、炎症反应的抑制、肺纤维化的抑... 详细信息

病毒性肺炎(viral pneumonia,VP)是一种严重危害人类健康的高发传染病。从中医角度看,VP属“风温”和“温病”。中药对VP具有良好的治疗效果,其作用机制可能与其对机体免疫平衡的调控、体内微生态的调控、炎症反应的抑制、肺纤维化的抑制、组织保护及直接抗病毒活性有关。动物模型是药物研发领域重要的实验手段。现有的VP动物模型多以西医为主,缺乏对中医证候的研究,不能反映中医辨证论治的特色。近年来,研究者一直在努力探索建立VP病证结合动物模型,使其能够更加准确地反映VP的不同中医证型和本质。通过对近年来中医疾病动物模型及相关肺炎病证模型进行分析,对其常见的建模方法、证型分类、证候研究及评价指标等进行综述,为建立符合中医辨证论治特点的VP动物模型提供参考。

关键词：中医病毒性肺炎证候病证结合动物模型

基于CRISPR/Cas9系统构建重组人丁酰胆碱酯酶定向整合的山羊胎儿成纤维细胞株

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军事医学 2024年第6期48卷 421-428页

作者：毋云鹏邱业峰唐玉玲孙天奇秦佟童张睿法云智军事科学院军事医学研究院北京100850

目的利用CRISPR/Cas9介导的同源定向修复机制构建重组人丁酰胆碱酯酶(rhBChE)基因敲入山羊胎儿成纤维细胞株(GFF),为后续制备表达rhBChE的山羊提供细胞株。方法针对山羊β-酪蛋白(CSN2)基因设计并筛选有效sgRNA靶点,通过电转染、流式... 详细信息

目的利用CRISPR/Cas9介导的同源定向修复机制构建重组人丁酰胆碱酯酶(rhBChE)基因敲入山羊胎儿成纤维细胞株(GFF),为后续制备表达rhBChE的山羊提供细胞株。方法针对山羊β-酪蛋白(CSN2)基因设计并筛选有效sgRNA靶点,通过电转染、流式分选和PCR产物测序,在山羊乳腺上皮细胞(GMEC)中确认CSN2基因有效sgRNA;构建靶向有效靶点的红色荧光报告基因同源修复载体(P2A-mCherry),利用流式细胞术检测该靶点的定向整合及表达效率;构建靶向山羊胎儿成纤维细胞CSN2基因有效靶点的rhBChE同源修复载体(P2A-rhBChE),通过电转染和流式分选rhBChE阳性细胞克隆,经PCR产物测序鉴定rhBChE定向整合的阳性细胞株。结果确定sgRNA4为山羊CSN2基因的有效靶点,该靶点可用于目的基因的定向整合;成功构建3株rhBChE定向整合的阳性细胞株。结论靶向山羊CSN2基因的rhBChE阳性细胞株可为应用体细胞克隆技术制备乳腺表达rhBChE的山羊奠定基础。

关键词：丁酰胆碱酯酶 CRISPR/Cas9 CSN2基因同源定向修复山羊胎儿成纤维细胞