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外泌体及其在中枢神经系统中的功能

生物化学与生物物理进展 2024年第2期51卷 378-393页

作者：王子源白宇轩曹罡戴金霞华中农业大学生命科学技术学院武汉430070 华中农业大学农业微生物学国家重点实验室武汉430070 华中农业大学动物医学院武汉430070

外泌体是一类由细胞分泌至胞外的囊泡,生物发生主要涉及细胞质膜的两次内陷、多囊泡体的形成以及外泌体的释放。外泌体具有丰富多样的内含物,包括一些标志性膜蛋白、可溶蛋白、各类RNA分子和DNA片段等。细胞可以通过分泌和接受外泌体来... 详细信息

外泌体是一类由细胞分泌至胞外的囊泡,生物发生主要涉及细胞质膜的两次内陷、多囊泡体的形成以及外泌体的释放。外泌体具有丰富多样的内含物,包括一些标志性膜蛋白、可溶蛋白、各类RNA分子和DNA片段等。细胞可以通过分泌和接受外泌体来实现细胞间的信号交流,外泌体通过膜上携带的配体分子与其他细胞质膜表面的受体相互作用,从而激活细胞的信号转导或与受体细胞质膜发生融合释放内容物进入胞质来发挥调节功能。在中枢神经系统中,神经元及各类神经胶质细胞分泌的神经外泌体可以介导布线式的突触信号传递,但主要还是以容积传递的方式发挥类似神经调质的功能。本文详细阐述了外泌体的生物发生过程及部分重要的功能性成分,就神经外泌体在发生、内容物分选和受控释放三个方面的特性与突触囊泡进行比较,总结了神经外泌体在中枢神经系统中发挥的生理功能及其在神经退行性疾病和抑郁症发生、发展中作用的研究进展,并对外泌体在神经系统疾病早期诊断及靶向治疗方面的应用前景进行了展望。

关键词：外泌体神经元神经胶质细胞容积传递中枢神经系统疾病诊断靶向递送

地衣芽孢杆菌HDTN对817肉鸡生长性能及肠道菌群的影响

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微生物学报 2024年第7期64卷 2479-2492页

作者：丁红霞潘朝阳孟凡丛陈聘聘许萍王婕范鑫李世杰周祖涛石德时肖运才华中农业大学农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室湖北武汉430070 湖北省预防兽医学重点实验室湖北武汉430070 华中农业大学动物医学院湖北武汉430070 湖南宝东农牧科技股份有限公司湖南邵阳422000

“饲料禁抗”对于畜牧养殖业而言是个重要转折点,标志着饲料行业和养殖行业步入转型升级的新阶段。【目的】探究饲料中添加地衣芽孢杆菌HDTN对817肉鸡生长性能及肠道菌群的影响。【方法】将地衣芽孢杆菌HDTN菌粉(7.0×10^(10)CFU/g)添... 详细信息

“饲料禁抗”对于畜牧养殖业而言是个重要转折点,标志着饲料行业和养殖行业步入转型升级的新阶段。【目的】探究饲料中添加地衣芽孢杆菌HDTN对817肉鸡生长性能及肠道菌群的影响。【方法】将地衣芽孢杆菌HDTN菌粉(7.0×10^(10)CFU/g)添加至饲料中饲喂817肉鸡,探究不同添加剂量(高剂量组:1000 g/t;中剂量组:500 g/t;低剂量组:250 g/t;对照组:0 g/t)在1-56 d内对817肉鸡生长性能、血清生化指标、肠道形态及菌群结构的影响。【结果】与对照组相比1-35 d添加低剂量地衣芽孢杆菌HDTN可以使肉鸡平均体重(average body weight,ABW)显著提高105.47 g(P<0.01),料重比显著降低0.25(P<0.05)。肉鸡血清中部分抗氧化指标的含量与HDTN添加量呈正相关,从而减少肉鸡氧化应激。丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量与HDTN添加量呈负相关,提示HDTN可以减少肉鸡细胞损伤。肠道切片结果显示低剂量组十二指肠的肠绒毛高度与隐窝深度比值(villus height/crypt depth,VH/CD)显著高于对照组(P<0.01)。另外中剂量组(P<0.01)、低剂量组(P<0.05)的厚壁菌门(Firmicutes)菌群丰度显著上升,中剂量组拟杆菌属(Bacteroides)的菌群丰度同样出现显著上升(P<0.05)。【结论】在1-35 d添加低剂量地衣芽孢杆菌HDTN,可以提高817肉鸡生长性能、降低料重比、改善肠道形态并加快建立肠道优势菌群。

关键词：地衣芽孢杆菌HDTN 817肉鸡生长性能肠道菌群

低温下阻遏蛋白MogR对单增李斯特菌鞭毛形成的影响

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微生物学报 2024年第5期64卷 1506-1520页

作者：汪国俊邓霞栗绍文刘梅华中农业大学动物医学院湖北武汉430070

【目的】单核细胞增生李斯特菌(简称单增李斯特菌)(Listeria monocytogenes,Lm)是食源性病原菌,可以引发李斯特菌病(listeriosis)。Lm能在低温下生长,对冷藏食品的安全构成严重威胁,并对人类健康造成潜在的危害。Lm能低温生长与抑制鞭... 详细信息

【目的】单核细胞增生李斯特菌(简称单增李斯特菌)(Listeria monocytogenes,Lm)是食源性病原菌,可以引发李斯特菌病(listeriosis)。Lm能在低温下生长,对冷藏食品的安全构成严重威胁,并对人类健康造成潜在的危害。Lm能低温生长与抑制鞭毛基因表达以减少鞭毛的合成有关。MogR是Lm鞭毛基因转录的阻遏蛋白,在机体里或37℃环境下具有阻遏作用,Lm不产生鞭毛;然而,当Lm处于20-30℃时MogR无阻遏作用,Lm产生鞭毛。我们研究发现在4℃生长条件下Lm鞭毛合成减少,但具体的分子机制尚未明确。本文探究在4℃下Lm鞭毛合成少与MogR起阻遏作用的关系。【方法】以Lm ATCC 19115为亲本株,分别构建了MogR和鞭毛丝蛋白FlaA的缺失株ΔmogR和ΔflaA(作为无鞭毛对照株)及其回补株cΔmogR和cΔflaA,测定了菌株在4、28、37℃时的运动性、鞭毛产生情况和鞭毛基因表达量,并对所构建的菌株进行了4、28、37℃时生长曲线的测定。【结果】在4℃时,mogR缺失后,菌株运动性显著强于亲本株(P<0.01),鞭毛合成量显著多于亲本株(P<0.001),鞭毛基因转录水平显著高于亲本株(P<0.001);缺失株ΔmogR的生长能力显著弱于亲本株(P<0.05)。回补株cΔmogR的运动能力、鞭毛合成量和鞭毛基因转录水平与亲本株相比,无显著性差异。【结论】在4℃时,Lm鞭毛产量少与MogR对鞭毛基因起转录抑制作用有关,低温条件下Lm能生长繁殖与MogR对鞭毛基因表达的抑制作用有关。本研究结果为揭示Lm低温生长机制提供了新的信息。

关键词：单增李斯特菌 MogR 鞭毛低温生长

猪弓形虫病阻断ELISA方法的建立及初步应用

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中国动物传染病学报 2024年第3期32卷 79-87页

作者：潘珂张静莫心宇申邦方瑞胡敏赵俊龙周艳琴华中农业大学动物医学院农业微生物学国家重点实验室武汉430070 湖北省预防兽医学重点实验室武汉430070

本研究利用制备的GRA7单克隆抗体为基础建立猪弓形虫病的阻断ELISA方法。以rGRA7重组蛋白免疫小鼠,取脾细胞进行细胞融合,筛选出4株能够稳定产生单克隆抗体的阳性单克隆细胞株。经对此单克隆抗体进行IFA和Western blot检测确认成功制备G... 详细信息

本研究利用制备的GRA7单克隆抗体为基础建立猪弓形虫病的阻断ELISA方法。以rGRA7重组蛋白免疫小鼠,取脾细胞进行细胞融合,筛选出4株能够稳定产生单克隆抗体的阳性单克隆细胞株。经对此单克隆抗体进行IFA和Western blot检测确认成功制备GRA7蛋白的单克隆抗体后,以重组蛋白为包被抗原对阻断ELISA方法进行优化后,经过重复性、交叉性、符合性实验验证本方法具有可重复性,与MAT符合性高。初步应用于288份临床样品检测,检出率为11.46%,与MAT检测结果重合率为84.8%。本研究成功制备弓形虫GRA7蛋白的单克隆抗体,并建立了一种猪弓形虫病的阻断ELISA方法,为弓形虫病的检测提出了新的方案。

关键词：弓形虫 GRA7蛋白单克隆抗体阻断ELISA

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非接触式笼养蛋鸡核心体温检测方法

农业机械学报 2024年第8期55卷 312-321页

作者：严煜盛哲雅谷月衡一帆周昊博王树才华中农业大学工学院武汉430070 华中农业大学动物科学技术学院动物医学院武汉430070 农业动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室武汉430070

针对笼养条件下蛋鸡核心温度测量工作效率低下的问题,提出了一种利用红外热图像结合深度学习的蛋鸡核心温度检测方法。首先通过采集172只蛋鸡的10994幅红外热图像制作数据集,利用目标检测网络YOLO v8s提取作为感兴趣区域(Region of inte... 详细信息

针对笼养条件下蛋鸡核心温度测量工作效率低下的问题,提出了一种利用红外热图像结合深度学习的蛋鸡核心温度检测方法。首先通过采集172只蛋鸡的10994幅红外热图像制作数据集,利用目标检测网络YOLO v8s提取作为感兴趣区域(Region of interest,ROI)的鸡脸图像;再利用改进的深度卷积神经网络对提取的蛋鸡ROI图像以及实时采集的蛋鸡泄殖腔温度进行回归预测。实验显示,目标检测算法的检测准确率达到99.38%,平均精度均值达到99.9%,召回率达到99.87%,3项评价指标均高于YOLO v4s、YOLO v5s、YOLO v7、YOLOX-s目标检测算法;在深度卷积神经网络算法上,同时将MobileNetV3、GhostNet、ShuffleNetV2、RegNet、ConvNeXt、Res2Net以及MobileVIT共7种分类模型修改为回归模型,利用蛋鸡ROI图像进行训练,其中,Res2Net模型对蛋鸡核心体温估测拟合效果最好,在测试集上估测的决定系数R^(2)为0.9565、调整后决定系数R^(2)_(adj)为0.95631,均高于其他回归模型;为进一步提高预测精度,在Res2Net50回归模型的Bottle2block结构之后分别插入SE(Squeeze-and-excitation)模块、CBAM(Convolutional block attention module)模块、CA(Coordinate attention)模块、ECA(Efficient channel attention)模块,其中利用CA模块改进后的算法在测试集上的R^(2)为0.97364、R^(2)_(adj)为0.97352,均高于其他改进方法;利用目标检测网络和回归网络搭建蛋鸡核心体温估测模型,对9只蛋鸡进行体温估测试验,结果显示ROI均能完整找出,且估测体温平均绝对误差(Mean absolute error,MAE)为0.153℃。因此,本研究提出的目标检测+深度神经网络模型为红外热图像下蛋鸡核心温度预测提供了较好的自动化检测方法。

关键词：笼养蛋鸡核心体温 YOLO v8s-Res2Net50 红外热成像

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一株马冠状病毒的分离鉴定及遗传演化分析

微生物学报 2024年第5期64卷 1483-1493页

作者：景然张梦佳张梦迪朱文龙赵珊李文涛华中农业大学动物医学学院湖北武汉430070 华中农业大学农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室湖北武汉430070 四川农业大学动物医学院四川成都611130 华中农业大学动物疫病诊断中心湖北武汉430070 湖北洪山实验室湖北武汉430070

马冠状病毒病是由马冠状病毒(equine coronavirus,ECoV)引起的一种马新发胃肠道病毒病,成年马感染后主要出现发烧、腹痛和腹泻等症状。1975年,马冠状病毒感染首次在美国出现,此后在多个国家和地区均有流行,此前我国仅从山东腹泻驴的小... 详细信息

马冠状病毒病是由马冠状病毒(equine coronavirus,ECoV)引起的一种马新发胃肠道病毒病,成年马感染后主要出现发烧、腹痛和腹泻等症状。1975年,马冠状病毒感染首次在美国出现,此后在多个国家和地区均有流行,此前我国仅从山东腹泻驴的小肠样品中分离得到了一株重组马冠状病毒。【目的】了解ECoV中国毒株的基因组成、亲缘关系以及生物学特性,可以为我国ECoV流行现状和遗传演化趋势提供依据,为ECoV防控产品的研发提供材料。【方法】对湖北省武汉市黄陂区腹泻马匹的粪便样品进行RT-PCR检测,对检测阳性样品进行病毒分离,并利用靶向ECoV S1蛋白的单克隆抗体通过间接免疫荧光试验(indirect immunofluorescence assay,IFA)对分离的病毒进行验证。根据ECoV-JL株全基因组测序结果,对全基因组、N基因和NS2基因进行了基因组系统发育分析和同源性比较。【结果】成功分离到一株ECoV,并命名为ECoV-JL。透射电镜(transmission electron microscopy,TEM)观察分离到的病毒颗粒呈球状,且具有囊膜和冠状病毒典型的纤突结构。该分离株感染HRT-18细胞72 h后病毒滴度可到达峰值,半数组织培养感染剂量(tissue culture infectious dose 50%,TCID50)约为106.16TCID50/mL。ECoV-JL毒株可以在人回盲肠癌(human ileocecal cancer-18,HRT-18)细胞、人结直肠腺癌(human colorectal adenocarcinoma-2,Caco-2)细胞和人肝癌(human liver cancer cells,Huh7)细胞上稳定传代。ECoV-JL株与GenBank中现有的ECoV全基因组序列相似性为97.9%-99.0%,系统发育分析发现ECoV-JL株属于单独的演化分支,与其他毒株的亲缘关系较远,说明ECoV-JL株可能是重组变异而来,其中NS2基因突变较多,NS2基因编码的差异是造成ECoV-JL株与其他毒株同源性较差的主要原因。【结论】本研究从腹泻马的粪便样品中成功分离并鉴定了一株ECoV,将其命名为ECoV-JL株,对该毒株生物学特性和亲缘关系的研究反映了湖北地区流行毒株的特点,为我国ECoV流行现状和演化趋势提供重要依据。

关键词：马冠状病毒分离鉴定遗传演化分析

牛源溶血性曼氏杆菌和多杀性巴氏杆菌的分离与鉴定

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微生物学通报 2024年

作者：于凡淞赵梦莹熊丽雯郭爱珍陈颖钰胡长敏陈建国华中农业大学农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室华中农业大学动物医学院华中农业大学动物科技学院动物医学院华中农业大学生猪健康养殖协同创新中心华中农业大学湖北省兽医流行病学国际科技合作基地

【背景】牛呼吸疾病综合征(bovine respiratory disease complex， BRDC)是由多病原和多因素互作引起的以支气管肺炎为主的牛呼吸系统疾病。引起BRDC的细菌性病原主要有溶血性曼氏杆菌(Mannheimia haemolytica， Mh)、多杀性巴氏杆菌(Pa... 详细信息

【背景】牛呼吸疾病综合征(bovine respiratory disease complex， BRDC)是由多病原和多因素互作引起的以支气管肺炎为主的牛呼吸系统疾病。引起BRDC的细菌性病原主要有溶血性曼氏杆菌(Mannheimia haemolytica， Mh)、多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida， Pm)、昏睡嗜组织杆菌(Histophilus somni， Hs)等。【目的】为了解我国引起BRDC相关的Mh和Pm分布和血清型种类。【方法】自2022年7月到2024年1月间，通过聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction， PCR)技术对来自河南、湖南、湖北、浙江、安徽、山东、宁夏、甘肃、贵州、黑龙江、内蒙古等地16个省份的54个牧场共698头牛的698份样本(鼻拭子359份、气管拭子321份，肺脏组织18份)进行溶血性曼氏杆菌及多杀性巴氏杆菌的检测，对阳性样品进行细菌分离和血清型鉴定。【结果】溶血性曼氏杆菌和多杀性巴氏杆菌检测为阳性的样本量分别为15/698和72/698，阳性检出率分别为2.15%(95%CI: 1.2%-3.5%)及10.32%(95%CI: 8.2%-12.8%)，二者混合感染有5/698份，阳性率为0.72%(95%CI: 0.2%-1.7%)。PCR检测后进一步对阳性样品进行细菌分离，共获得8株溶血性曼氏杆菌其中A1型1株，A2型3株，A6型4株，MLST分型结果为ST1型5株(5/8)，均为血清型A1和A6型；ST2型3株(3/8)，为血清型A2型；21株多杀性巴氏杆菌，其中Pm A:L3型17株，A:L6型4株MLST分型结果为ST1型和ST7型，ST1型17株(17/21)，均为A:L3型；ST7型4株(4/21)为A:L6型。【结论】通过对部分地区具有呼吸道症状病牛进行细菌分离鉴定，对牛呼吸疾病综合征主要致病的细菌性病原进行分型以及生物学特性分析，确定了病原流行的优势血清型、毒力基因和耐药基因等，为相关疫苗的制备提供了基础，为防控该病提供了理论依据。

关键词：牛呼吸疾病综合征溶血性曼氏杆菌多杀性巴氏杆菌细菌分离 PCR鉴定

基于YOLO v8s-Res2Net50的笼养蛋鸡核心体温估测方法

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农业机械学报 2024年

作者：严煜盛哲雅谷月衡一帆周昊博王树才华中农业大学工学院华中农业大学动物科学技术学院动物医学院农业动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室

针对笼养条件下蛋鸡核心温度测量工作效率低下的问题，提出了一种利用红外热图像结合深度学习的蛋鸡核心温度预测方法。首先通过采集172只蛋鸡的10994幅红外热图像制作数据集，利用目标检测网络YOLO v8s提取作为感兴趣区域(Region of in... 详细信息

针对笼养条件下蛋鸡核心温度测量工作效率低下的问题，提出了一种利用红外热图像结合深度学习的蛋鸡核心温度预测方法。首先通过采集172只蛋鸡的10994幅红外热图像制作数据集，利用目标检测网络YOLO v8s提取作为感兴趣区域(Region of interest， ROI)的鸡脸图像；再利用改进的深度卷积神经网络对提取的蛋鸡ROI图像以及实时采集的蛋鸡泄殖腔温度进行回归预测。试验显示，目标检测算法的检测准确率达到99.38%，平均精度均值达到了99.9%，召回率达到了99.87%，3项评价指标均高于YOLO v4s、YOLO v5s、YOLO v7、YOLO Xs目标检测算法；在深度卷积神经网络算法上，同时将MobileNetV3、GhostNet、ShuffleNetV2、RegNet、ConvNeXt、Res2Net以及MobileVIT共7种分类模型修改为回归模型，利用蛋鸡ROI图像进行训练，其中，Res2Net模型对蛋鸡核心体温估测拟合效果最好，在测试集上估测的决定系数R2为0.9565、调整后决定系数■为0.95631，均高于其他回归模型；为进一步提高预测精度，在Res2Net50回归模型的Bottle2block结构之后分别插入SE(Squeeze-and-excitation)模块、CBAM(Convolutional block attention module)模块、CA(Coordinate attention)、ECA(Efficient channel attention)模块，其中利用CA模块改进后的算法在测试集上的R2为0.97364、■为0.97352，均高于其他改进方法；利用目标检测网络和回归网络搭建蛋鸡核心体温估测模型，对9只蛋鸡进行体温估测试验，结果显示ROI均能完整找出，且估测体温的平均绝对误差(Mean absolute error， MAE)为0.153℃。因此，本研究提出的目标检测+深度卷积网络模型为红外热图像下蛋鸡的核心温度预测提供了较好的自动化检测方法。

关键词：笼养蛋鸡核心体温深度学习红外热成像

山西省晋中市猪刚地弓形虫的感染情况及基因型鉴定

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中国寄生虫学与寄生虫病杂志 2024年第3期42卷 367-371,383页

作者：李静杨树峰高文伟刘卿朱兴全郑文斌山西农业大学动物医学学院太谷030801 云南农业大学动物医学院云南省高校兽医公共卫生重点实验室昆明650201

目的了解山西省晋中市猪刚地弓形虫的感染情况和基因型现状,为猪弓形虫病的防控提供依据。方法 2021年从山西省晋中市太谷区、平遥县、昔阳县采集猪淋巴组织和肌肉组织,用动物组织提取试剂盒提取样品基因组DNA,半巢式PCR扩增弓形虫B1... 详细信息

目的了解山西省晋中市猪刚地弓形虫的感染情况和基因型现状,为猪弓形虫病的防控提供依据。方法 2021年从山西省晋中市太谷区、平遥县、昔阳县采集猪淋巴组织和肌肉组织,用动物组织提取试剂盒提取样品基因组DNA,半巢式PCR扩增弓形虫B1基因并测序。运用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)方法,扩增弓形虫阳性样品和8个参考虫株的SAG1、 5′-SAG2、 3′-SAG2、 alter. SAG2、 SAG3、BTUB、GRA6、c22-8、c29-2、L358、PK1和Apico等12个位点,用限制性内切酶对扩增片段进行酶切,将弓形虫阳性样品的酶切产物与8个弓形虫国际参考虫株进行对比,通过条带大小确定基因型。结果山西省晋中市130只猪共检出37份弓形虫阳性样品,阳性率为28.5%(37/130)。其中,太谷区阳性率为32.7%(18/55),平遥县阳性率为26.0%(13/50),昔阳县阳性率为24.0%(6/25)。猪淋巴组织的弓形虫阳性率为33.0%(33/100),肌肉组织的弓形虫阳性率为13.3%(4/30)。在37份弓形虫阳性组织中,1个样品成功扩增和酶切出所有位点,鉴定为ToxoDB#9;1个样品成功扩增和酶切出8个位点,疑似ToxoDB#9、ToxoDB#20或ToxoDB#137;3个样品成功扩增和酶切出6个位点,疑似ToxoDB#9、ToxoDB#20或ToxoDB#137;1个样品成功扩增和酶切出8个位点,疑似TypeⅠ、ToxoDB#27或ToxoDB#35;1个样品成功扩增和酶切出6个位点,疑似TypeⅠ、ToxoDB#24、ToxoDB#27或ToxoDB#35。结论本研究对山西省晋中市猪弓形虫感染情况进行了分子检测和基因型鉴定,阳性率较高,淋巴组织阳性率高于肌肉组织,PCR-RFLP鉴定出ToxoDB#9基因型和疑似ToxoDB#9、TypeⅠ基因型样品。

关键词：山西省猪弓形虫分子检测基因型鉴定