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麦角硫因在游动放线菌底盘中的高效合成

微生物学报 2024年第8期64卷 2752-2767页

作者：刘震常莹莹邓子新刘天罡武汉大学药学院组合生物合成与新药发现教育部重点实验室湖北武汉430071 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上海200240

【目的】麦角硫因是一种稀有的天然氨基酸类强抗氧化剂,在机体内发挥着重要的生理功能,并在食品、医药、化妆品领域得到广泛应用。然而,传统的从蕈菇中提取和化学合成的方法存在收率低、成本高等问题,本研究期望利用代谢工程改造,提高... 详细信息

【目的】麦角硫因是一种稀有的天然氨基酸类强抗氧化剂,在机体内发挥着重要的生理功能,并在食品、医药、化妆品领域得到广泛应用。然而,传统的从蕈菇中提取和化学合成的方法存在收率低、成本高等问题,本研究期望利用代谢工程改造,提高游动放线菌(Actinoplanes sp.)HS中麦角硫因的产量。【方法】首先通过生物信息学分析,锁定了Actinoplanes ***中可能参与麦角硫因合成的基因;接着在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中进行异源表达,进一步鉴定了这些基因的功能;最后将鉴定功能的基因组合后在Actinoplanes ***中进行高表达,对突变株产量进行测定,并通过在发酵培养基中添加不同浓度的前体,探究其对发酵产量的影响。【结果】Actinoplanes ***中基因BC03-04016、BC03-04015、BC03-04014、BC03-04013所编码的酶可以合成麦角硫因前体组氨酸甜菜碱半胱氨酸亚砜(hercynine-cysteine-sulphoxide,HER-Cys-Sul),基因BC03-04046和BC03-04917所编码的酶都具有裂解碳硫键的功能,可以催化前体HER-Cys-Sul形成终产物麦角硫因。将编码麦角硫因合成的基因高表达后得到的突变株YC313和YC314,其麦角硫因产量分别达到125 mg/L和108 mg/L,较出发菌株Actinoplanes ***分别提高至2.9倍和2.5倍。在发酵培养基中额外添加0.35 g/L的甲硫氨酸后,YC313菌株的麦角硫因产量相较于原始培养基提高了24%;额外添加10 g/L的黄豆饼粉后,相较于原始培养基麦角硫因产量提高了19%。【结论】本研究对Actinoplanes ***中麦角硫因合成的相关基因及其功能进行了鉴定,通过代谢工程改造得到了两株麦角硫因高产菌株,并进一步研究了前体供应对麦角硫因产量的影响,为以游动放线菌为底盘生产麦角硫因提供了策略支持。

关键词：麦角硫因游动放线菌高产菌株

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RNA递送介导的T细胞靶向免疫逆转特发性肺纤维化

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医用生物力学 2024年第S1期 389-389页

作者：阎靖霍云龙上海交通大学生命科学技术学院

目的特发性肺纤维化以其高致死率和全球逐年的高增长率被广泛关注和研究。其中,由于持续或特发炎症造成的纤维化是不可逆的损伤,成纤维细胞的激活贯穿此过程。而增长的纤维化不断提升组织硬度,力学环境的改变进一步促进了疾病进展。通...

目的特发性肺纤维化以其高致死率和全球逐年的高增长率被广泛关注和研究。其中,由于持续或特发炎症造成的纤维化是不可逆的损伤,成纤维细胞的激活贯穿此过程。而增长的纤维化不断提升组织硬度,力学环境的改变进一步促进了疾病进展。通过消除过度激活的成纤维细胞,清除已建立的纤维化,释放高力学应力,从而遏制疾病进展的方法仍有待开发。方法改进m RNA-LNP的结构获得高效的靶向脂质体系统,同时使用蛋白组学筛选了疾病靶点,实现在体内构建靶向的瞬时CAR-T,通过杀伤实验体内外验证对活化成纤维细胞的清除能力。结果改进的转染系统效率相比传统脂质提升了6倍以上,蛋白组学筛选的靶点赋予CAR-T细胞显著的靶向杀伤能力。在体内靶向的脂质体能够富集在脾脏,短期可以检测到有效的CAR-T数量,并在IPF动物模型中显示出可观的纤维化抑制现象。结论靶向的改进m RNA-LNP能够有效建立体内CAR-T,在短时间内清除肺中活化的成纤维细胞后恢复为正常表型,起到抑制疾病发展的同时最大程度上减轻相关副作用。

关键词：

三株致肝脓肿高毒力肺炎克雷伯菌的生物学特性及基因特征分析

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西安交通大学学报(医学版) 2024年

作者：张域琪王娟韩蕾黎璞马文涛张春李雅丽袁晶雷金娥西安交通大学第一附属医院检验科西北农林科技大学动物医学院西安交通大学医学部基础医学院病原生物学与免疫学系空军军医大学唐都医院重症医学科西安交通大学第一附属医院外科ICU

目的了解引起化脓性肝脓肿（pyogenicliverabscess，PLA）的高毒力肺炎克雷伯菌（HypervirulentKlebsiellapneumoniae，hvKp）的耐药机制、毒力特征及致病作用，同时为该细菌临床抗感染治疗提供相关数据。方法收集三株在西安交通大学... 详细信息

目的了解引起化脓性肝脓肿（pyogenicliverabscess，PLA）的高毒力肺炎克雷伯菌（HypervirulentKlebsiellapneumoniae，hvKp）的耐药机制、毒力特征及致病作用，同时为该细菌临床抗感染治疗提供相关数据。方法收集三株在西安交通大学第一附属医院不同科室肝脓肿病人肝脏脓肿液中分离出的肺炎克雷伯菌。用拉丝试验确定其高毒表型；VITEK2Compact全自动微生物分析系统进行药敏试验；全基因组测序技术确定其荚膜血清型、多位点序列分型（MLST）、毒力基因与耐药基因等分子特征；建立小鼠感染模型进行致病性试验。结果分离菌株黏性较大，黏液丝牵拉长度＞5mm，均为高黏液表型；除146007为多重耐药菌外，其余2株菌的抗生素敏感性较高；其全基因组序列测定显示，分离菌株均为高毒力型，携带毒素质粒rmpADC/rmpA2，铁摄取系统、菌毛及分泌系统等多种毒力因子，三株分离株均为rmpA/rmpA2合并iucA/iutA阳性，可判定为hvKp；检测到多种耐药基因，如β-内酰胺酶基因blaTEM、blaSHV和blaCTX-M等；分离菌株对小鼠有较强致病性，剖检死亡小鼠可见其各器官均有不同程度病变。结论本文分离出的三株hvKp携带多种耐药基因与毒力基因且致病性较强，这提示实验室和临床应及时识别并采取必要的处置策略，防止hvKp进一步扩散。

关键词：高毒力肺炎克雷伯菌全基因组测序耐药性高毒力菌株小鼠感染模型

结合多种子区域生长和边界延伸的智能牙齿分割方法研究

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生物医学工程学杂志 2024年第3期41卷 520-526页

作者：刘志华薛久涛唐浩廖与禾西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 西安交通大学陕西省机械产品质量保障与诊断重点实验室西安710049 重庆科技大学机械与动力工程学院重庆401331

三维牙颌模型的分割是计算机口腔辅助诊疗系统的关键步骤。针对牙齿分割技术普适性差、欠分割的问题,提出一种结合多种子区域生长和边界延伸的智能牙齿分割方法。该方法结合牙齿的负曲率网格的分布特点获得新种子点,通过差异性区域生长... 详细信息

三维牙颌模型的分割是计算机口腔辅助诊疗系统的关键步骤。针对牙齿分割技术普适性差、欠分割的问题,提出一种结合多种子区域生长和边界延伸的智能牙齿分割方法。该方法结合牙齿的负曲率网格的分布特点获得新种子点,通过差异性区域生长适应了牙齿顶面和侧面间的差异性结构,并结合几何特征对初次分割的边界进行延伸,有效弥补了区域生长的欠分割缺陷。在实验中,通过与当前经典的算法进行对比和消融实验,表明本文方法能够更好地分割拥挤的牙颌模型,具有较强算法普适性,已具备满足口腔诊疗中实际分割需求的能力。

关键词：牙齿分割区域生长算法多种子点边界延伸

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中国涡虫的分类概况及分科检索表

四川动物 2024年第4期43卷 470-480页

作者：黄小娟周通张祺婧冉繁荣朱丹阳李宁余源谭江丽西北大学生命科学学院陕西省动物保护重点实验室/中国西部资源生物与生物技术重点实验室西安710069 河南师范大学生命科学学院河南新乡453007

涡虫隶属扁形动物门Platyhelminthes,作为最早出现的三胚层动物,在动物的进化中具有重要意义,也是重要的环境指示动物和再生生物学的模式生物。涡虫学已成为世界最活跃的研究领域之一。涡虫在全世界分布广泛、种类丰富,但我国的相关分... 详细信息

涡虫隶属扁形动物门Platyhelminthes,作为最早出现的三胚层动物,在动物的进化中具有重要意义,也是重要的环境指示动物和再生生物学的模式生物。涡虫学已成为世界最活跃的研究领域之一。涡虫在全世界分布广泛、种类丰富,但我国的相关分类研究进展较慢。近年来,我国的涡虫研究手段和论文发表档次已达到国际领先水平,并取得了不少进展,但仍存在调查和研究范围局限、大量工作尚待开展等不足。本文总结了国内外涡虫分类的研究历史和现状,介绍了目前高级阶元的分类系统,并更新了我国涡虫种类名录,共计2亚门7目26科44属131种/亚种,首次编制了我国涡虫分目分科检索表。研究结果旨在为涡虫分类和系统发育研究服务,推动涡虫在环境调查和再生医学等相关领域的研究。

关键词：涡虫名录分类检索表

基于Markov模型的肺结节低剂量螺旋CT筛查卫生经济学评价

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山东医药 2024年第1期64卷 30-33,38页

作者：刘乃嘉王长胜申依然杜玉萍王崇霖苏强孙丽翠中国疾病预防控制中心营养与健康所北京100050 首都医科大学附属北京友谊医院肿瘤中心西安交通大学生命科学与技术学院

目的基于Markov模型评价肺结节低剂量螺旋CT(LDCT)筛查的卫生经济学。方法利用2021年—2023年北京市某三甲医院的肺结节LDCT筛查数据和部分国外临床研究数据,采用成本效用分析方法,通过增量成本效用比(ICUR)确定优势筛查策略;使用R语言... 详细信息

目的基于Markov模型评价肺结节低剂量螺旋CT(LDCT)筛查的卫生经济学。方法利用2021年—2023年北京市某三甲医院的肺结节LDCT筛查数据和部分国外临床研究数据,采用成本效用分析方法,通过增量成本效用比(ICUR)确定优势筛查策略;使用R语言获得转移概率参数,利用TreeAge Pro 2011软件构建Markov模型。假设以我国10万名55岁及以上人群为肺结节筛查对象,模拟其疾病发展情况,并通过敏感性分析评价该模型的稳定性。结果成本效用分析显示,该模型经20次循环后,LDCT筛查策略的总成本为3543088618元,相较于不筛查策略的总成本增加了784130651元,额外获得了7996个质量调整生命年(QALY),每获得一个QALY需多花费98059.77元。采用WHO卫生经济学评价标准,LDCT筛查策略的ICUR大于1倍人均国内生产总值(GDP)但小于3倍人均GDP,为优势策略。敏感性分析显示,各变量在其敏感性分析范围内无论如何变化,都不会对ICUR产生较大影响,表明该模型具有较好的稳定性。结论在55岁及以上人群中开展每年一次肺结节LDCT筛查的ICUR小于3倍人均GDP,具有一定的经济学效用,该筛查策略有利于肺癌的“早发现、早诊断、早治疗”。

关键词：肺结节低剂量螺旋CT 卫生经济学 Markov模型

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基于磁共振的肠易激综合征脑-脊-肠轴异常及针刺治疗机制探索

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科学通报 2024年

作者：王晨曦孔亚卓刘继欣西安电子科技大学生命科学技术学院中国科学院行为科学重点实验室(中国科学院心理研究所) 中国科学院大学心理学系

肠易激综合征是由脑-肠交互紊乱引发的功能性胃肠疾病,以腹痛、腹胀、排便习惯改变为主要症状,影响全球5%～10%的人口.当前治疗主要集中于缓解患者腹痛和改善其排便习惯,但药物疗效有限且可能引发不良反应.针刺作为补充与替代疗法,在治... 详细信息

肠易激综合征是由脑-肠交互紊乱引发的功能性胃肠疾病,以腹痛、腹胀、排便习惯改变为主要症状,影响全球5%～10%的人口.当前治疗主要集中于缓解患者腹痛和改善其排便习惯,但药物疗效有限且可能引发不良反应.针刺作为补充与替代疗法,在治疗肠易激综合征方面展现出潜力.尽管临床试验证实了针刺的治疗效果,但由于其生物学机制仍不明确,因此在全球医学界存在争议.脊髓在脑-肠交互中扮演着重要角色,磁共振成像技术的发展为深入探索基于脑-脊-肠轴的肠易激综合征发病机制和针刺起效机制提供了新的视角.本文综述了基于磁共振的肠易激综合征脑-脊-肠轴互动异常以及针刺治疗的相关研究.尽管目前在该病的发病机制和针刺治疗方面有所突破,但仍存在诸多不足.现有针对脊髓的影像研究仍显匮乏,这限制了我们对该病发病机制和针刺治疗机制的全面理解.未来应加强对脊髓影像的研究,深入剖析脑-脊-肠轴通路的作用机制,以期为揭示该病的发病机理及针刺治疗的起效机制提供科学依据.此外,现有的针刺对肠易激综合征影响的研究多偏重于现象描述与数据对比,缺乏与神经科学疼痛理论的结合.未来应注重与疼痛理论相融合,深入探讨针刺对疼痛传导与处理关键通路的影响,以期阐明针刺镇痛的复杂机制,进一步推动针刺治疗的应用.

关键词：肠易激综合征针刺磁共振脑-脊-肠轴

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绿藻产氢的机制及研究进展

生物学杂志 2024年第1期41卷 100-106页

作者：王婧怡赵琪贾蒲连付爱根王菲西北大学生命科学学院西安710069 西北大学榆林碳中和学院西安710069

系统介绍绿藻在厌氧条件下利用氢化酶产氢的3种不同途径,包括依赖光系统II的直接产氢、不依赖光系统II的间接产氢和暗发酵产氢,同时分析3种产氢途径各自的优缺点。受技术和制造成本限制,绿藻产氢仍处于初步开发阶段,实现大规模工业生产... 详细信息

系统介绍绿藻在厌氧条件下利用氢化酶产氢的3种不同途径,包括依赖光系统II的直接产氢、不依赖光系统II的间接产氢和暗发酵产氢,同时分析3种产氢途径各自的优缺点。受技术和制造成本限制,绿藻产氢仍处于初步开发阶段,实现大规模工业生产仍需很长一段时间。针对提高绿藻产氢效率、实现工业化的目标,综述该领域最新研究结果,概括从氢化酶改造、降低体系中氧气含量、减弱环式电子传递、降低卡尔文循环、缩小捕光天线、底物预处理和光生物反应器设计等7个方向优化产氢反应的方式,并展望绿藻产氢的未来发展趋势。

关键词：绿藻光合作用氢化酶生物产氢机制生物产氢效率

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微纳制造技术的发展趋势与发展建议

前瞻科技 2024年第3期 7-18页

作者：林启敬张福政赵立波精密微纳制造技术全国重点实验室西安交通大学仪器科学与技术学院

微纳制造技术能够实现微纳米级别的高精密加工，是现代高科技制造领域的核心技术。提升微纳制造技术水平，有助于提高中国高端制造业的整体竞争力，对推动科技创新和促进产业升级具有积极意义。文章概述了微纳制造技术体系，着重分析了... 详细信息

微纳制造技术能够实现微纳米级别的高精密加工，是现代高科技制造领域的核心技术。提升微纳制造技术水平，有助于提高中国高端制造业的整体竞争力，对推动科技创新和促进产业升级具有积极意义。文章概述了微纳制造技术体系，着重分析了芯片微纳制造、激光微纳制造和聚合物微纳制造等典型微纳制造技术的发展态势，概述了多尺度精密微纳加工、多功能材料合成制造、高度集成和多功能化、自组装技术与结构、生物纳米技术融合制造、量子信息与纳米器件及绿色环保制造技术等发展趋势，针对性提出了深化基础研究、创新材料与工艺、强化人才培育与引进、加强产学研结合与技术转化等发展建议，以期促进我国中国微纳制造技术产业整体水平提升和高质量发展。

关键词：微纳制造精密加工光刻技术微/纳机电系统纳米材料