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古菌酯酶的最新进展及应用

中国生物工程杂志 2024年

作者：吕佳萱龙启福朱德锐邢江娃青海大学医学院基础医学部

酯酶是全球商业化的重要酶类，其最有趣和有待被探索的来源之一是古菌酯酶。古菌酯酶通常表现出广泛的pH值、温度和底物特异性，不同程度的对金属离子、溶剂和盐的耐受性，以及特定的区域、化学和立体选择性，是重要的工业生物催化剂，... 详细信息

酯酶是全球商业化的重要酶类，其最有趣和有待被探索的来源之一是古菌酯酶。古菌酯酶通常表现出广泛的pH值、温度和底物特异性，不同程度的对金属离子、溶剂和盐的耐受性，以及特定的区域、化学和立体选择性，是重要的工业生物催化剂，在医药、化工、环境生物修复、食品加工等领域具有巨大的应用潜力。然而，目前只有少数古菌的酯酶被描述，且由于古菌酯酶产量低、稳定性差等原因阻碍了其进一步挖掘和应用。本文对嗜盐古菌酯酶和超嗜热古菌酯酶两大古菌酯酶的分布、酶学性质表征和应用前景进行了综述，介绍了固态发酵、基因工程策略、固定化技术和纳米技术等能够显著提升古菌酯酶产量与性能的相关技术，并对古菌酯酶的后续开发与应用进行了展望。

关键词：古菌酯酶嗜盐古菌超嗜热古菌应用

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IL-4对肠道期旋毛形线虫感染的抵抗作用

中国寄生虫学与寄生虫病杂志 2024年

作者：骆泽妮吴安琪汪志锴潘晋孙希萌首都医科大学基础医学院病原生物学系首都医科大学基础医学院

目的探讨小鼠白细胞介素-4 (IL-4)对肠道期旋毛形线虫感染的抵抗作用。方法消化旋毛虫保种小鼠肌肉收集肌幼虫。超声破碎肌幼虫虫体后离心，过滤上清制备旋毛虫抗原。将10只野生型小鼠随机分成未感染组和感染组，每组5只；另随机取4只... 详细信息

目的探讨小鼠白细胞介素-4 (IL-4)对肠道期旋毛形线虫感染的抵抗作用。方法消化旋毛虫保种小鼠肌肉收集肌幼虫。超声破碎肌幼虫虫体后离心，过滤上清制备旋毛虫抗原。将10只野生型小鼠随机分成未感染组和感染组，每组5只；另随机取4只IL-4敲除（IL-4KO）鼠作为敲除感染组。感染组和敲除感染组每鼠灌胃旋毛虫肌幼虫400条，未感染组灌胃等体积PBS。感染旋毛虫后8 d，采集小鼠眼眶静脉血，取十二指肠和近端空肠2～3 cm，并分离肠系膜淋巴结。离心收集小鼠眼眶静脉血血清，ELISA检测单核细胞趋化因子（MCP-1）含量。十二指肠和近端空肠制备石蜡切片后进行苏木精-伊红（HE）染色，使用AperioImageScope12.4.3测量测量十二指肠、空肠的肠绒毛和隐窝的长度与杯状细胞的数量和大小，计算肠绒毛长度/隐窝长度的比值（V/C）和杯状细胞数/绒毛长度的比值（GC/V）。分离肠系膜淋巴结中的淋巴细胞，与旋毛虫抗原（10μg/ml）共培养72 h后收集细胞上清，高通量液相蛋白芯片（Luminex）技术检测IL-1β、IL-12p70、IL-2、IL-5、IL-6、干扰素γ (IFN-γ)、肿瘤坏死因子α (TNF-α)的含量。使用SPSS26.0统计软件对数据进行分析，两两比较采用独立样本t检验，多样本比较采用单因素方差分析。结果 ELISA结果显示，未感染组、感染组、敲除感染组小鼠血清中MCP-1含量分别为（344.90±21.80）、（350.50±38.30）、（467.94±190.01） pg/ml，敲除感染组高于感染组（t=0.681,P 0.05、 0.05)；敲除感染组十二指肠和空肠GC/V分别为9.66±0.88、7.33±0.88，均高于感染组（F=17.12、16.78，均P 0.05)；敲除感染组十二指肠和空肠杯状细胞大小分别为（12.39±1.17）、（11.05±0.60）μm，均大于感染组（F=18.47、16.22，均P <0.05）。Luminex结果显示，未感染组小鼠淋巴细胞培养上清中IL-1β、IL-12p70、IL-2、IL-5、IL-6、IFN-γ、TNF-α的含量分别为（0.39±0.03）、（1.02±0.07）、（0.72±0.36）、（0.62±0.34）、（3.01±1.01）、（0.32±0.01）、（1.53±0.85） pg/ml，感染组的含量分别为（0.45±0.03）、（1.03±0.04）、（1.00±0.38）、（0.64±0.16）、（0.62±0.24）、（0.57±0.09）、（0.94±0.31） pg/ml，敲除感染组的含量分别为（0.80±0.37）、（2.70±0.94）、（49.76±16.40）、（25.25±3.26）、（12.51±4.86）、（51.20±8.93）、（15.86±2.74） pg/ml，敲除感染组的IL-12p70、IL-2、IL-5、IL-6、IFN-γ、TNF-α均高于感染组（F=5.52、24.73、48.72、5.00、123.10、50.55,P <0.05、0.01、0.01、0.05、0.01、0.01）。结论 IL-4在旋毛虫感染肠道期能够降低小鼠血清中MCP-1含量，减缓十二指肠及空肠的炎症反应，可能会影响炎性细胞因子的分泌；在小鼠旋毛虫感染肠道期起着保护性免疫作用，是感染的保护性关键因子，对于抵抗旋毛虫早期感染有重要作用。

关键词：旋毛形线虫 IL-4 肠道期

染料木素磺酸钠对帕金森病模型小鼠运动功能及脑组织自噬水平的影响

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中华行为医学与脑科学杂志 2024年第3期33卷 193-198页

作者：袁博翔顾乔乔黄志华薛进华赣南医学院基础医学院赣州341000

目的探讨染料木素磺酸钠(genistein-3'-sodium sulfonate,GSS)对帕金森病(Parkinson disease,PD)模型小鼠运动功能及脑组织自噬水平的影响。方法将40只C57BL/6J小鼠按照随机数字表法分为对照组、模型组、GSS低剂量组(0.15 mg/kg)、GSS... 详细信息

目的探讨染料木素磺酸钠(genistein-3'-sodium sulfonate,GSS)对帕金森病(Parkinson disease,PD)模型小鼠运动功能及脑组织自噬水平的影响。方法将40只C57BL/6J小鼠按照随机数字表法分为对照组、模型组、GSS低剂量组(0.15 mg/kg)、GSS中剂量组(0.50 mg/kg)和GSS高剂量组(1.50 mg/kg),每组8只。模型组和GSS高、中、低剂量组小鼠采用腹腔注射1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶建立PD小鼠模型,建模后GSS高、中、低剂量组小鼠腹腔注射对应剂量的GSS(1次/d,共21 d),模型组小鼠则注射等体积0.9%氯化钠溶液(1次/d,共21 d),对照组小鼠正常饲养。21 d后通过步态分析实验、旷场实验、转棒实验、改良Y迷宫实验评估小鼠的运动和认知能力。Western blot法检测小鼠大脑皮质和纹状体组织LC3-Ⅱ和Beclin-1蛋白的表达水平。用SPSS 26.0软件对数据进行统计分析,正态分布多组间比较采用单因素方差分析,进一步两两比较采用LSD检验;非正态分布数据采用Kruskal-Wails H检验。结果(1)步态分析实验结果显示,5组小鼠左前肢、左后肢、右后肢的步长(F=5.93,6.21,3.78,均P0.05)。结论GSS能改善PD模型小鼠的运动和认知功能,其机制可能与上调小鼠大脑皮质和纹状体区的自噬活性有关。

关键词：帕金森病认知功能运动功能染料木素磺酸钠小鼠

JIB-04通过抑制组蛋白赖氨酸去甲基化酶4表达来调控MDM2/P53/SLC7A11/GPX4轴诱导肝癌细胞发生铁死亡

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第8期40卷 1144-1152页

作者：李健金俊豪金艳花延边大学医学院细胞生物学与医学遗传学教研室延吉吉林133002

JIB-04(Jumonji histone demethylase inihibitor, JIB-04)是一种泛组蛋白赖氨酸去甲基化酶抑制剂,可抑制多种肿瘤发生发展,但其具体机制仍不清楚。本文以肝癌细胞HepG2和Huh7为研究对象,探讨了JIB-04对肝癌细胞的增殖影响,并揭示其可... 详细信息

JIB-04(Jumonji histone demethylase inihibitor, JIB-04)是一种泛组蛋白赖氨酸去甲基化酶抑制剂,可抑制多种肿瘤发生发展,但其具体机制仍不清楚。本文以肝癌细胞HepG2和Huh7为研究对象,探讨了JIB-04对肝癌细胞的增殖影响,并揭示其可能的分子机制。CCK-8和EDU检测细胞增殖实验显示,JIB-04明显抑制肝癌细胞HepG2和Huh7活力,且具有浓度依赖性,其半数抑制浓度分别为0.7689μmol/L及0.7392μmol/L。流式细胞术检测细胞内ROS水平变化,结果显示,JIB-04可显著激活细胞内ROS的累积。通过谷胱甘肽(glutathione, GSH)检测试剂盒和脂质过氧化物检测试剂盒分别检测细胞内GSH和脂质过氧化物丙二醛(malondialdehyde, MDA)水平发现,在2μmol/L JIB-04处理下,HepG2和Huh7细胞内GSH分别下降88.4%和80.7%,而脂质过氧化物分别升高4.75倍和9.25倍。通过qRT-PCR和Western印迹分析发现,JIB-04显著降低铁死亡相关因子GPX4和SLC7A11的mRNA水平和蛋白质水平,同时铁死亡相关通路蛋白质MDM2明显下调,P53蛋白水平明显上调。机制研究显示,JIB-04可以使赖氨酸特异性去甲基化酶KDM4C的蛋白质水平下调约58%和51%。通过ChIP检测发现,在JIB-04处理肝癌细胞后MDM2基因启动子区域H3K9me3分别提高了2.19倍和2.14倍,同时qRT-PCR证明,JIB-04处理肝癌细胞后MDM2 mRNA水平显著下调。综上所述,本研究初步揭示了JIB-04可下调特异性去甲基化酶KDM4C的表达,进而影响MDM2基因启动子区域H3K9me3甲基化水平抑制MDM2基因表达,减少MDM2蛋白与P53蛋白结合,P53蛋白水平表达上调,同时,铁死亡相关蛋白质SLC7A11和GPX4的表达下调,导致细胞内GSH耗竭、ROS与脂质过氧化物积累,最终导致细胞发生铁死亡。

关键词：铁死亡组蛋白赖氨酸去甲基化酶4 肝细胞癌 Jumonji组蛋白去甲基化酶抑制剂

基于分子生物学与免疫学技术的肿瘤综合实验课程的设计及思考

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中国免疫学杂志 2024年第10期40卷 2180-2183+2188页

作者：杨明陈多多房明丽王弘瑞李冬苏盈盈杨巍吉林大学基础医学院

为适应生命科学及医学全面发展的需要，实现本科生实验课程的连贯性和交叉性，需打破常规单一课程实验的教学内容，开展肿瘤综合实验课程的教学改革。分子生物学和免疫学是与生命科学、基础医学及临床医学的科学研究联系最为紧密的两门... 详细信息

为适应生命科学及医学全面发展的需要，实现本科生实验课程的连贯性和交叉性，需打破常规单一课程实验的教学内容，开展肿瘤综合实验课程的教学改革。分子生物学和免疫学是与生命科学、基础医学及临床医学的科学研究联系最为紧密的两门基础学科，也是学生获得技能训练与形成完善科学思维的重要助力来源。本研究将以肿瘤相关基因的分析及干预为切入点，尝试以分子生物学与免疫学技术为主体进行实验课程整合，初步探索建立新的肿瘤综合实验课程。课程注重学生逻辑思维的开发，通过数据库筛选、实验操作、实验汇报及论文撰写等多个环节模拟科研过程，以期望显著提高本科生对科研的兴趣和理论联系实际的能力，培养学生严谨的科学创新思维能力及全面分析问题和解决问题的能力，为将来研究生阶段相关的科学研究奠定坚实基础。同时，有助于培养具备多学科知识储备的师资力量，通过教学促进科研的协调发展。

关键词：实验课分子生物学免疫学整合肿瘤

肠道微生物群与自闭症谱系障碍的因果关系:一项两样本孟德尔随机化研究

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宁夏医科大学学报 2024年第5期46卷 488-495页

作者：谢娜娜吕环环王胜利霍正浩党洁马占兵宁夏医科大学基础医学院医学遗传学与细胞生物学系银川750004

目的使用孟德尔随机化(MR)研究方法验证肠道微生物群(GM)与自闭症谱系障碍(ASD)的因果关系。方法GM数据来源于MiBioGen联盟进行的全基因组关联研究荟萃分析,包括18340例受试者;ASD汇总统计数据来自爱丁堡大学开放型全基因组关联研究项目... 详细信息

目的使用孟德尔随机化(MR)研究方法验证肠道微生物群(GM)与自闭症谱系障碍(ASD)的因果关系。方法GM数据来源于MiBioGen联盟进行的全基因组关联研究荟萃分析,包括18340例受试者;ASD汇总统计数据来自爱丁堡大学开放型全基因组关联研究项目(IEU Open GWAS)发布数据。采用逆方差加权法(IVW)、加权众数和加权中位数估计(WME)进行两样本孟德尔随机化研究;采用Cochran’s Q检验、MR-PRESSO和MR Egger截距检验进行敏感性分析,以评估结果的稳定性。结果Dorea(OR=0.783,95%CI:0.676~0.908)、瘤胃球菌(RuminococcaceaeUCG005)(OR=0.781,95%CI:0.693~0.880)、瘤胃球菌(RuminococcaceaeUCG014)(OR=0.863,95%CI:0.761~0.980)和Victivallis菌属(OR=0.917,95%CI:0.857~0.981)可能对ASD有保护作用,而巴恩斯氏菌(Barnesiella)(OR=1.182,95%CI:1.047~1.334)、副拟杆菌(Parabacteroides)(OR=1.213,95%CI:1.017~1.447)和苏黎世杆菌(Turicibacter)菌属(OR=1.129,95%CI:1.007~1.267)可能增加ASD的风险(P均<0.05)。结论GM和ASD之间具有因果关系,改善GM可能对预防和治疗ASD有一定的临床意义。

关键词：肠道微生物群自闭症谱系障碍孟德尔随机化

基于酶辅助的比率型电化学适配体传感器用于前列腺特异性抗原检测

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分析试验室 2024年第5期43卷 615-620页

作者：关志敏谢瑶瑶马会凯王萍河南科技大学基础医学与法医学院洛阳471000

基于核酸外切酶Ⅲ(ExoⅢ)辅助靶标循环策略,构建了比率型电化学适配体传感器,并用于前列腺特异性抗原(PSA)的检测。利用亚甲基蓝(MB)作为内置参考信号,当PSA存在时,发夹探针1(HP1)的适配体序列与PSA特异性结合,引起ExoⅢ的2次切割过程,... 详细信息

基于核酸外切酶Ⅲ(ExoⅢ)辅助靶标循环策略,构建了比率型电化学适配体传感器,并用于前列腺特异性抗原(PSA)的检测。利用亚甲基蓝(MB)作为内置参考信号,当PSA存在时,发夹探针1(HP1)的适配体序列与PSA特异性结合,引起ExoⅢ的2次切割过程,从而实现2次循环扩增反应,导致电极上更多的MB标记的发夹探针3(MB-HP3)被切割;再加入二茂铁(Fc)标记的DNA链(Fc-DNA)与MB-HP3酶切后的片段进行杂交;最终,Fc的信号(I_(Fc))增加,而MB的信号(I_(MB))基本保持不变。在最佳条件下,I_(Fc)/I_(MB)与PSA浓度的对数值在0.001~100 ng/mL范围内呈良好的线性关系,检出限为0.24 pg/mL。该传感器在临床实际样品检测中具有较好的应用前景。

关键词：前列腺特异性抗原核酸外切酶Ⅲ 比率型电化学适配体传感器

乙型肝炎病毒抑制M1巨噬细胞TLR4、NLRP3及下游因子促进免疫逃逸

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中国免疫学杂志 2024年第9期40卷 1808-1814页

作者：张自力刘佳敏曾蓉余玲叶青徐旭潘万龙川北医学院基础医学与法医学院川北医学院附属医院

目的：探讨乙型肝炎病毒（HBV）抑制M1巨噬细胞促进免疫逃逸的机制，为抗病毒治疗提供靶点和策略。方法：人单核细胞系THP-1以PMA+LPS+IFN-γ诱导为M1巨噬细胞。通过细胞形态，流式细胞术及RT-qPCR检测CD68、CD86、HLA-DR及M1巨噬细胞... 详细信息

目的：探讨乙型肝炎病毒（HBV）抑制M1巨噬细胞促进免疫逃逸的机制，为抗病毒治疗提供靶点和策略。方法：人单核细胞系THP-1以PMA+LPS+IFN-γ诱导为M1巨噬细胞。通过细胞形态，流式细胞术及RT-qPCR检测CD68、CD86、HLA-DR及M1巨噬细胞功能性分子IL-1β、IL-6、TNF-α表达，以鉴定M1巨噬细胞。HBV稳定复制细胞系HepG2.2.15与M1巨噬细胞共培养，qPCR检测HBV-DNA的表达；流式细胞术检测CD68、CD86与HLA-DR表达；RT-qPCR与Western blot测定M1巨噬细胞功能相关分子TLR4、NLRP3、Caspase-1、pro-caspase-1、caspase-1 p20、IL-1β、IL-18的表达；流式细胞术检测细胞凋亡率，Western blot测定凋亡相关蛋白cleaved-caspase-3的表达。结果：成功诱导THP-1分化为M1巨噬细胞；M1巨噬细胞抑制HBV复制（P<0.05）;HBV抑制M1巨噬细胞的CD68、CD86与HLA-DR的表达（P<0.01）;HBV抑制M1巨噬细胞的TLR4、NLRP3,Cas-pase-1,caspase-1 p20、IL-1β、IL-18的表达（P<0.01）;HBV诱导M1巨噬细胞凋亡（P<0.05）。结论：HBV通过抑制M1巨噬细胞及其功能分子TLR4、NLRP3及下游因子，减少炎症因子合成及分泌，诱导凋亡，进而促进免疫逃逸，造成HBV在体内持续存在并复制。

关键词： HBV TLR4 NLRP3 M1巨噬细胞免疫逃逸

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线粒体自噬影响胰岛素抵抗的作用及机制

生物化学与生物物理进展 2024年第4期51卷 772-784页

作者：陈玉华郑标成迪何玉林莫中成桂林医学院基础医学院组织学与胚胎学教研室广西糖尿病系统医学重点实验室桂林541199 桂林医学院-明舜制药慢性病防治研究联合实验室邵东422800 桂林医学院基础医学院微生物学教研室桂林541199

胰岛素抵抗(IR)是诱发许多代谢疾病的关键因素,包括代谢综合征、非酒精性脂肪性肝病、动脉粥样硬化和2型糖尿病(T2DM)。随着相关代谢疾病日益增多,寻找新的治疗靶点迫在眉睫。线粒体自噬是一种选择性自噬,其通过清除受损和功能失调的线... 详细信息

胰岛素抵抗(IR)是诱发许多代谢疾病的关键因素,包括代谢综合征、非酒精性脂肪性肝病、动脉粥样硬化和2型糖尿病(T2DM)。随着相关代谢疾病日益增多,寻找新的治疗靶点迫在眉睫。线粒体自噬是一种选择性自噬,其通过清除受损和功能失调的线粒体以维持正常线粒体功能和能量代谢。研究发现,线粒体自噬在代谢疾病中有积极作用,线粒体自噬受到各种信号通路与信号分子调控而改善代谢疾病,如AMPK/ULK1、PINK1/Parkin信号通路以及BNIP3/Nix和FUNDC1等信号分子。本文阐述了线粒体自噬在胰岛素抵抗中的作用及调控机制,综述了近年的相关研究进展。

关键词：胰岛素抵抗线粒体自噬细胞信号分子