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激光生物学报
2020年 29卷 5期
刊出日期：2020-10-27
目录
研究进展
研究论文
目录
1
目次
2020 Vol. 29 (5): 1-2 [
摘要
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研究进展
385
郭晋豪，李 阳，刘智明，钟会清，郭周义，庄正飞
光学相干层析的三维血管成像方法及其算法
摘 要：光学相干层析血管造影（OCTA）以光学相干层析（OCT）为基础，是一种新型、无损、快速、安全的三维血管成像技术。OCTA成像的方法有多种，根据其算法使用的OCT信号信息可将其分为基于相位、振幅和复合信号３种类型。本文在描述各类型的成像原理、算法及其优缺点后，对３种类型的OCTA方法进行了比较，其中使用复合信号的类型成像质量最好。同时，结合OCTA的研究进展对其未来的发展进行了展望。
2020 Vol. 29 (5): 385-391 [
摘要
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392
易 娟，刘 淼
茶中多酚类化合物抗流感病毒的研究进展
摘 要：茶中多酚类化合物主要成分儿茶素及其衍生物被发现具有较强的抗病毒作用，对多种病毒特别是流感病毒有较强的抑制作用，被认为是一种潜在的抗病毒药物前体。研究发现儿茶素及其衍生物可能成为抗流感病毒药物设计研究中优先考虑的化合物。本文对近二十年来国内外儿茶素及其衍生物等的抗流感病毒作用、作用机制、临床研究以及应用开发等方面进行了综述与分析，为茶中多酚类化合物抗流感病毒的进一步研究提供参考。
关键词：茶；茶多酚；儿茶素；茶黄素；流感病毒
2020 Vol. 29 (5): 392-398 [
摘要
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399
姚鹏程，郑 伟，周志强，徐 蕾
果蝇隐（花）色素光感受机理的研究现状
摘 要：隐（花）色素（Cry）是一类具有调控基因表达及生物节律功能的黄素蛋白，其与光修复酶（photolyase）具有高度同源性。果蝇隐（花）色素（dCry）属于动物I型隐（花）色素，在果蝇生物钟系统中起到光受体的作用。在结构上，dCry蛋白包含N末端光修复酶同源区以及C末端尾巴结构。dCry的光修复酶同源区可以结合黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）辅酶，并且存在色氨酸（Trp）三（四）联体的电子传递路径。dCry的C末端尾巴结构可以通过类似底物结合光修复酶的方式结合到dCry的光修复酶同源区中的口袋结构上。在光照条件下，dCry结合的FAD辅酶可接受经Trp三（四）联体传递的电子，从而被光还原。然后，C末端尾巴可能从口袋结构中弹出，使dCry构象变化，进而通过蛋白的相互作用向下游传递信号。目前关于dCry光感受的机理及其信号状态学术界尚有争论。有观点认为，氧化型dCry经光还原后形成的阴离子自由基型是信号激活状态；而另一种观点则认为，dCry中阴离子自由基型FAD为基态，在光作用下进一步形成的激发状态才是信号激活状态，才能导致构象变化。而作用光谱的研究则揭示了dCry的信号激活状态可能并不局限于FAD的光还原作用，且不同波长的光对dCry的影响不同。本文将对dCry蛋白在果蝇生物钟系统中的功能及其结构特性进行介绍，并综述光感受机理和信号状态的研究进展，为深入研究dCry的生理功能和作用机理提供理论参考。
关键词：果蝇隐（花）色素；黄素蛋白；生物钟；光感受；作用光谱
2020 Vol. 29 (5): 399-404 [
摘要
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研究论文
405
贺改英，唐靖惠，马淑骅，孙娅楠，杨伟峰，王 毅
二次谐波和偏振光影像技术在烧烫伤小鼠瘢痕
摘 要：本试验通过二次谐波和偏振光影像技术检测烧烫伤小鼠瘢痕胶原纤维排列和密度的变化。在小鼠背部造烧烫伤深度模型，模仿临床烧烫伤处理方法去除结痂，6个月时通过二次谐波和液晶偏振光影像技术从活体皮肤水平面和离体组织矢状面检测烧烫伤小鼠瘢痕和瘢痕周围乳头层以及网状层胶原纤维排列和密度的变化。二次谐波成像结果显示，正常皮肤乳头层和网状层胶原纤维呈随机排列的网状结构，排列一致性低，胶原纤维排列稀疏，面密度少，而瘢痕和瘢痕周围乳头层以及网状层胶原纤维排列一致性和面密度均明显增加。液晶偏振光影像技术结果表明，与正常皮肤比较，瘢痕和瘢痕周围乳头层以及网状层胶原纤维方位角变异程度明显降低，相位差值增加。本试验通过二次谐波和偏振光影像技术发现，瘢痕和瘢痕周围乳头层以及网状层胶原纤维的排列和密度均发生了改变，而且二次谐波与液晶偏振光影像技术检测的结果趋势相同，这为将来仅通过二次谐波成像技术无创鉴别瘢痕组织奠定了基础，同时为在人体上诊断瘢痕和评估瘢痕治疗效果提供了方法。
关键词：二次谐波成像技术；偏振光影像技术；烧烫伤；瘢痕；胶原纤维
2020 Vol. 29 (5): 405-412 [
摘要
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413
刘少博，黄 波
基于生物信息学分析的肺腺癌诊断及预后相关基因筛选
摘 要：本文运用生物信息学方法分析肺腺癌潜在的诊断及预后基因，并从分子和蛋白水平上探究其潜在的发病机制。从基因表达数据库（GEO）下载GSE63459、GSE27262和GSE75037的表达数据，将3个微阵列数据集整理取得差异表达基因，得出包括上调82个、下调 273个的差异基因，并通过DAVID数据挖掘平台对这些差异基因进行功能及通路富集分析。基因本体（GO）富集分析显示：基因产物与胶原蛋白分解代谢、血管生成以及细胞黏附等生物过程密切相关，主要参与组成细胞外基质、胞外区域、胞外体、胶原三聚体等细胞组分，且主要发挥调节金属内肽酶活性、肝素结合、调节受体活性等分子功能；京都基因基因组百科全书（KEGG）分析主要涉及胞外基质-受体信号通路、黏着斑信号通路、转化生长因子-β（TGF-β）信号通路、磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K-Akt）信号通路等相关通路。运用STRING在线数据库并结合Cytoscape软件构建蛋白-蛋白互助（PPI）网络，筛选出最重要的基因模块及10个关键基因，利用Kaplan-Meier曲线分析预后，利用GEPIA和THPA在线数据库从基因和蛋白水平来验证分析关键基因与患者的预后关系。最后筛选到符合条件的4个肺腺癌关键基因：SPP1、TIMP1、MMP9、COL1A1。这4个基因可能成为肺腺癌预后潜在的生物标志物，并有可能成为治疗靶点和诊断靶标，对临床上肺腺癌的诊断和治疗有一定价值。
关键词：肺腺癌；生物信息学；基因表达；预后
2020 Vol. 29 (5): 413-423 [
摘要
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424
朱晋佳，龚 龑，彭锦芬，陈 亮，周传社，杨玲媛
添加酵母菌对奶牛血液生化、免疫力及生产性能的影响
摘 要：本试验研究了在饲料中添加活性酵母及培养物对不同泌乳期荷斯坦奶牛泌乳性能、采食量、血液生化指标及免疫力的影响。试验采用两因素完全随机区组试验设计，根据体重、胎次相近原则，将48头体重为（534±20）kg的泌乳期奶牛分为4组，每组12头，其中泌乳前期6头，泌乳中期6头。对照组（CG组）饲喂基础日粮，另外3个试验组分别在对照组的基础上添加0.075%乐斯福酵母（LY组）、0.100%富硒酵母（SY组）以及0.075%乐斯福酵母和0.100%富硒酵母的混合物（LY+SY组）。试验总周期为45 d，其中包括10 d预饲期和35 d正式期。试验结果表明：1）相比于对照组和其他2个试验组，SY组均显著提高了产奶量（P<0.05）；2）各处理组之间奶牛采食量无显著差异（P>0.05），SY组泌乳初期的饲料利用率显著低于LY组和LY+SY组，而在泌乳中期，不同处理对饲料利用率无显著性影响（P>0.05）；3）泌乳前期，奶牛血液中的淀粉酶（AMY）以CG组中的含量最高，但差异并不显著（P>0.05），而在泌乳中期，LY+SY组奶牛血液中AMY和乳酸脱氢酶（LDH）的含量显著高于其他3个试验组（P<0.05）；泌乳前期，各处理组奶牛血液中的3种免疫球蛋白含量差异不显著（P>0.05），而在泌乳中期，LY+SY组的IgG含量显著高于CG组和SY组（P<0.05）。综上可知，饲料中添加活性酵母和培养物对提高奶牛的免疫力有积极作用。本研究为养殖业中奶牛的饲料配方提供了一定的理论支撑和指导意义。
关键词：活性酵母；酵母培养物；产奶性能；血液生化指标；免疫力
2020 Vol. 29 (5): 424-432 [
摘要
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1012
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433
李玉玲，赵梦婧，李瑞可，张亚楠，吴秀山，袁婺洲
果蝇心脏发育标记基因Svp的多克隆抗体制备
摘 要：研究果蝇的心脏发育基因表达调控机制，其相应靶点的抗体必不可少。但目前市场上缺乏此类商用抗体，因此本研究选择果蝇心脏发育中的标记基因Svp（Seven-up），并采用DNA免疫技术来快速制备其抗体。首先通过聚合酶链式反应（PCR）扩增出Svp基因编码区部分序列，然后将其连接到真核表达载体pCAGGS-P7上，再将重组质粒pCAGGS-P7-Svp直接注射进小鼠体内，使外源基因在活体内表达，产生的抗原激活了小鼠的特异性细胞免疫和体液免疫，从而分泌相应的抗体，取小鼠的血清收集获得抗体。最后用蛋白质印迹（Western blot）和胚胎免疫荧光技术检测Svp抗体的效价和特异性。结果表明，制备的Svp多克隆抗体具有高效价和特异性，为后续的果蝇心脏发育研究奠定了基础。
关键词：Svp；果蝇；心脏发育；DNA疫苗；多克隆抗体
2020 Vol. 29 (5): 433-437 [
摘要
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438
刘宇峰，刘少杰，朱伟聪，杨小红，张涵朔，李振鹏
低强度激光通过Wnt/β-catenin信号通路
摘 要：Wnt/β-catenin信号通路的正常表达是调控正常细胞生长、分化的重要通路，对Wnt/β-catenin信号通路中靶点的研究也是当前肿瘤靶向治疗的热点。本文旨在探究低强度激光（LLLI）通过Wnt/β-catenin信号通路对RKO结直肠癌细胞的影响。利用632.8 nm波长的红外激光照射RKO细胞，应用半定量聚合酶链式反应（RT-PCR）法筛选梯度低强度激光对RKO细胞Wnt/β-catenin信号通路中的APC、β-catenin、DVL基因表达的影响。RT-PCR结果显示：15 J/cm2能量密度的低强度激光可以降低RKO细胞中β-catenin基因的表达，可以增强APC及DVL基因的表达，且有随能量密度的递增而递增的趋势，差异有统计学意义。通过实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）法及蛋白质印迹（Western blot）法检测15 J/cm2能量密度的低强度激光照射后的RKO细胞相关指标的变化。qRT-PCR结果显示，Wnt5A、LRP5、TCF-4的基因表达均有不同程度的降低，差异有统计学意义。Western blot结果显示，β-catenin蛋白表达的下降相对于空白对照组的差异有统计学意义。qRT-PCR及Western blot的结果表明，15 J/cm2能量密度的低强度激光短时间照射仍能对RKO细胞Wnt/β-catenin信号通路的过度表达起抑制作用。活细胞/死细胞试剂盒染色观察15 J/cm2能量密度的低强度激光照射下，试验组RKO死细胞较对照组多。综上所述，15 J/cm2能量密度的低强度激光照射能通过抑制Wnt/β-catenin信号通路过度表达以延缓RKO结直肠癌细胞的增殖，有剂量依赖性及时间累积效应，并可能额外激活细胞凋亡途径导致细胞凋亡。本研究可为结直肠癌的治疗提供一种新的思路。
关键词：低强度激光疗法；低强度激光照射；结直肠癌；RKO细胞；Wnt/β-catenin信号通路
2020 Vol. 29 (5): 438-445 [
摘要
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446
韩晓丽，黄春国，张芸香，郭晋平
关帝山林区不同退化程度草地群落类型土壤细菌群落组成及生物多样性研究
摘 要：土壤细菌群落在草地生态系统土壤碳、氮养分代谢和循环过程中发挥着关键作用。本研究以关帝山林区3种典型退化草地群落类型为研究对象，选用高通量测序技术测定其土壤细菌群落组成及生物多样性，采用QIIME软件、R语言和ANOVA方差分析对数据进行统计和分析。结果表明：不同退化程度草地群落类型土层间土壤细菌群落组成及α多样性差异性显著；重度退化的苔草草地（CS）表层土壤细菌α多样性最高，利用和降解土壤有机质能力的芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）和节杆菌属（Arthrobacter）的丰度值也最高；草地土壤中反硝化细菌是重要的优势菌群，其丰度含量随草地退化程度增加而显著增高；土壤细菌群落可通过降解土壤有机质和土壤反硝化作用，导致草地土壤有机质含量降低和土壤氮素流失，进而加速草地的退化。本研究结论为阐明关帝山林区草地退化主要成因和开展相关生态恢复与保护工作提供了重要的科学依据。
关键词：关帝山林区；退化草地；细菌群落组成；生物多样性；优势菌群
2020 Vol. 29 (5): 446-452 [
摘要
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453
姜瑞芬，谭拥军，黄明敏
激活JNK后对神经胶质瘤抑瘤效果的探究
摘 要：本文使用茴香霉素激活神经胶质瘤U251细胞内c-jun 氨基末端激酶（JNK）活性，实现激活后的JNK对神经胶质瘤抑瘤效果的探究，并找到受JNK调节的关键转录因子。试验首先利用在线分析网站预测出受JNK调节的相关肿瘤模型，通过使用茴香霉素（JNK激动剂）实现对细胞内磷酸化JNK（P-JNK）水平的有效调节，并通过蛋白质印迹法（Western blot）探究其发挥作用的最适条件；然后通过Cell Counting Kit-8（CCK-8）检测、细胞计数、细胞划痕和流式细胞检测等试验，探究激活后的JNK对U251细胞的增殖、迁移能力以及细胞周期的影响；最后通过转录组测序（RNA-seq）技术分析找到受JNK调节的关键转录因子。试验结果表明：生物信息数据分析JNK与神经胶质瘤的发生和发展存在很强的相关性；1.0μg/mL茴香霉素作用于神经胶质瘤U251细胞1.0 h后，可有效激活细胞内源性JNK活性，抑制细胞的增殖和迁移，并导致细胞周期阻滞；RNA-seq分析揭示了JNK可能通过调节P53活性实现抑制神经胶质瘤的生长。本文研究发现，激活JNK后能够对神经胶质瘤产生抑瘤效果，为JNK可作为神经胶质瘤的治疗靶点提供了依据，通过RNA-seq分析找到的转录因子P53为进一步探究JNK影响神经胶质瘤发生发展的机制提供了方向。
关键词：JNK；神经胶质瘤细胞U251；抑瘤；转录组测序；茴香霉素
2020 Vol. 29 (5): 453-460 [
摘要
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461
叶 倩，徐 宁，郭红英，秦 丹，谭兴和，王 锋，王仁才
黄原胶对Suc-Asn反应体系中5-羟甲基糠醛形成的影响
摘 要：本试验旨在通过建立蔗糖-天冬酰胺（Suc-Asn）反应体系模拟美拉德反应过程，探究黄原胶对体系中5-羟甲基糠醛形成的影响。试验采用高效液相色谱法（HPLC）测定样品中5-羟甲基糠醛的含量，分光光度法测定样品的褐变度，通过单因素试验及正交试验，系统研究了黄原胶质量浓度、反应时间、反应温度及体系pH值对蔗糖-天冬酰胺反应体系中5-羟甲基糠醛生成量和褐变度的影响。得到最佳反应条件是反应时间12 min、反应温度160℃、0.1%的黄原胶溶液、pH值为7，此时反应体系产生的5-羟甲基糠醛含量最低。5-羟甲基糠醛具有潜在的安全隐患，此试验旨在就抑制食品体系中5-羟甲基糠醛的生成方法提供更多依据。
关键词：5-羟甲基糠醛；黄原胶；褐变度；美拉德反应
2020 Vol. 29 (5): 461-468 [
摘要
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469
赵文婧，翟飞红，吴丽华，燕平梅，李 娜
汤姆青霉的抗菌活性研究
摘 要：本试验采用滤纸片法和牛津杯法测定了汤姆青霉PT95（Penicillium thomii PT95）发酵液对金黄色葡萄球菌（Staphyloccocus aureus）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、大肠杆菌（Escherichia coli）、酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）、黑根霉（Rhizopus nigricans）、德氏乳杆菌（Lactobacillus delbrueckii）、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）的抑制作用，从而筛选出抑菌效果最佳的菌株。同时测定了汤姆青霉PT95发酵液的最小抑菌质量浓度，并以抑菌圈直径大小为指标，采用单因素试验对碳源、氮源、无机盐等培养条件进行优化。结果表明：汤姆青霉PT95对枯草芽孢杆菌的抑制作用最为明显，抑菌率最大且高达65.4%。最优培养基配方为葡萄糖8.64 g/L、蛋白胨5.00 g/L、MgSO4·7H2O 0.30 g/L、NaCl 3.00 g/L、琼脂20.00 g/L、pH7.0～7.2。汤姆青霉PT95菌株的发酵产物中存在抑菌物质，通过优化培养有助于提高汤姆青霉PT95菌株的抑菌活性。
关键词：汤姆青霉；抗菌活性；枯草芽孢杆菌；发酵滤液；抑菌圈
2020 Vol. 29 (5): 469-474 [
摘要
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475
邓步皓，秦旭泽，张 婷，张建新，赵俊星
日粮中添加沙棘果渣对肉羊肌内脂肪沉积及其关键基因和酶活力的影响
摘 要：本文旨在研究日粮中添加沙棘果渣（SBP）对肉羊肌内脂肪沉积的影响及作用机制。试验随机选择4月龄，体重相近的杜泊×小尾寒羊杂交公羊30只，平均分为3组，饲喂添加含不同SBP的日粮：0%（对照组）、7.8%（7.8SBP 组）和16.0%（16SBP 组）。试验采用索氏提取法测定肌内脂肪含量，马森（Masson）三色染色法测定肌内脂肪细胞数量；同时运用实时定量荧光PCR（real time qPCR）与蛋白质印迹法（Western blot）对脂肪细胞分化、脂肪酸代谢相关关键基因及蛋白进行分析；并采用酶联免疫吸附测定（ELISA）分析了脂肪酸合成和降解的关键酶活性。研究结果表明，与对照组相比，7.8SBP组和16SBP组剪切力极显著降低（P<0.01）。16SBP组背最长肌中粗脂肪含量显著上升（P<0.05），成熟脂肪细胞数目显著增加（P<0.05）。与对照组相比，16SBP组的ZNF423（P<0.05）、PPARγ（P<0.05）和C/EBPα（P<0.01）等脂肪细胞分化关键基因的mRNA表达量增加，同时C/EBPα（P<0.05）和PPARγ（P<0.05）蛋白的表达量显著提高。16SBP组的SREBP1 mRNA含量显著高于对照组（P<0.05），而7.8SBP组与16SBP组的SREBP1蛋白表达量均显著（P<0.05）高于对照组。16SBP组中FAS mRNA（P<0.05）含量与酶活性（P<0.05）均显著高于对照组，乙酰辅酶A羧化酶（ACC）蛋白（P<0.05）含量与酶活性（P<0.05）也显著高于对照组。与对照组相比，16SBP组中激素敏感脂肪酶（HSL）的酶活力显著降低（P<0.05），而苹果酸脱氢酶（MDH）与脂蛋白脂酶（LPL）活性未见显著差异。试验结果表明，饲料中添加16%SBP可以有效提高羊肉嫩度，促进脂肪细胞的生成与改善脂肪酸代谢相关酶类活性，最终促进肌内脂肪的沉积。
关键词：肉羊；剪切力；沙棘果渣；肌内脂肪；基因表达
2020 Vol. 29 (5): 475-480 [
摘要
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