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激光生物学报
2021年 30卷 5期
刊出日期：2021-10-28
目录
研究进展
研究论文
目录
1
目次
2021 Vol. 30 (5): 1-2 [
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研究进展
385
冯 静，柯章敏，王 丽，张秀伟，张允雷
细菌治疗肿瘤的发展现状及趋势
摘 要：癌症治疗依然是现代医学难题，这使得“非常规”治疗手段——细菌治疗肿瘤再次成为21世纪的研究热点。细菌治疗肿瘤主要基于刺激机体产生的免疫反应以及部分细菌能够靶向性进入实体肿瘤内部生长繁殖的特性。通过展示肿瘤靶向分子或者敲除部分基因可以增加细菌的肿瘤靶向性和生物相容性；表达细胞毒性蛋白和免疫因子等可以有效抑制肿瘤的生长。借助于纳米材料的发展，细菌联合纳米技术以及其自身产物的纳米属性治疗肿瘤的研究也得到了快速发展。除此之外，细菌联合化疗、放疗和免疫治疗等方式对肿瘤进行综合治疗，显示出较高的抗肿瘤效果和低毒副作用。因此，探究细菌的肿瘤靶向性、免疫抗肿瘤特性以及辅助临床治疗，将为人类最终攻克癌症提供新的思路和途径。
关键词：肿瘤；细菌；靶向治疗；免疫治疗；肿瘤靶向分子
中图分类号：R73-36+2 文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2021.05.001
2021 Vol. 30 (5): 385-391 [
摘要
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392
史淑文
可释放一氧化氮多模式协同抗癌纳米体系研究进展
摘 要：一氧化氮（NO）气体治疗是一种新兴的癌症治疗方式，具有毒性小、便于新陈代谢的优点，可以通过破坏和抑制DNA的合成和修复、损伤线粒体细胞器等抑制癌细胞的生长。但NO气体分子的半衰期短、难以控制的特点也限制了其在肿瘤治疗领域的发展。因此，构建可控释放NO的纳米体系并结合其他治疗方案的协同抗癌机制非常重要。本文主要介绍了NO气体治疗结合放射治疗、超声治疗、光热疗法、活性氧治疗、化学治疗的协同抗癌纳米体系的构建及抗肿瘤效果，讨论了NO气体治疗和传统癌症治疗方式结合的多模式治疗在肿瘤治疗领域的潜在应用。
关键词：一氧化氮；纳米体系；协同抗癌；多模式治疗；抗癌机制
中图分类号：R73-34；R730.5 文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2021.05.002
2021 Vol. 30 (5): 392-399 [
摘要
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400
周 颖，张 珂，庄 煜，胡国良
黄芩苷抗炎作用机制的研究进展
摘 要：黄芩苷（baicalin）是由黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi）根部分离而来的黄酮类物质，为黄芩的主要活性成分。黄芩苷药理作用广泛，具有良好的抗炎效果，其主要机制包括调节肠道菌群、抑制核因子κB（NF-κB）核转位、增加相关microRNA的表达、抑制自噬、调节Treg/Th17平衡等。现综述黄芩苷抗炎症作用机制的最新研究进展，为其深入研究及在临床上的应用提供依据。
关键词：黄芩苷；炎症；肠道菌群；NF-κB；miRNA
中图分类号：R97 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2021.05.003
2021 Vol. 30 (5): 400-405 [
摘要
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研究论文
406
张 倩，陈涛琳，余 雳，黄明敏，谭拥军
四环素诱导表达CARM1在乳腺癌细胞中的生物学效应
摘 要：为了探究共激活因子相关的精氨酸甲基转移酶1（CARM1）在乳腺癌细胞中的生物学作用，构建了四环素诱导过表达CARM1的乳腺癌MDA-MB-231细胞株，并应用蛋白质印迹法（Western blot）、实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-PCR）对相关指标进行检测。结果发现，在乳腺癌细胞株中成功诱导CARM1过表达之后，CARM1蛋白水平和mRNA水平均显著升高。此外，利用细胞划痕、平板克隆、细胞增殖试验、流式细胞术等试验方法检测过表达CARM1对细胞迁移、增殖、克隆形成以及细胞周期进程的影响。试验结果显示，诱导CARM1过表达后，细胞迁移能力和克隆形成能力均明显增强，同时细胞增殖试验表明细胞的增殖能力也明显增强。流式细胞术分析发现，诱导表达CARM1后，细胞株S期和G2/M期的细胞比率增加，过表达CARM1能够促进细胞周期的进程。以上研究结果提示，在乳腺癌细胞中过表达CARM1可以促进细胞的增殖、提高细胞的克隆形成及迁移的能力，加快细胞周期进程。该结论为后续CARM1在乳腺癌细胞中的相关研究奠定了基础。
关键词：CARM1；乳腺癌MDA-MB-231细胞；四环素表达调控系统；精氨酸甲基转移酶；细胞迁移
中图分类号：Q784 文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2021.05.004
2021 Vol. 30 (5): 406-412 [
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413
张 建，白 雪，张译文，张 成，王 郗，莫晓婷，叶 健，李生斌
赣南地区汉族人群29个Y-STR基因座的遗传多样性及系统进化分析
摘 要：研究赣南地区汉族人群29个Y-STR基因座的遗传多态性以及与国内多个民族群体的遗传关系，探讨其在群体遗传学和法医学中的实际应用价值。采用DNATyperTM Y29试剂盒对1 532例赣南地区健康男性无关个体进行Y-STR基因座扩增，3730型遗传分析仪进行毛细管电泳检测，运用GeneMapper IDX1.4软件对数据结果进行Y-STR分型，计算29个Y-STR基因座的等位基因频率及单倍型频率等遗传学参数。应用Mega-X软件对选取的群体构建进化树，用YHRD在线工具软件的分子方差分析（AMOVA），计算群体间遗传距离，同时构建多维尺度图（MDS）。经分析，29个Y-STR基因座在赣南汉族人群中的基因多样性（GD）值范围为0.381 5～0.876 6，除了DYS508、DYS437、DYS391和DYS438基因座外，其余25个基因座GD值均高于0.5，且单倍型多样性为0.999 924，表明
29个Y-STR基因座在赣南汉族人群中有较高的遗传多态性。与其他地区汉族人群比较，赣南汉族与福建汉族遗传距离最近（遗传距离Rst值是0.000 2），与黑龙江汉族遗传距离最远（Rst值是0.024 9）；与其他地区少数民族人群比较，赣南汉族与云南白族遗传距离最近（Rst值是0.005 9），与甘孜藏族遗传距离最远（Rst值是0.468 9）。研究表明，这29个Y-STR基因座在赣南汉族人群中具有较好的遗传多态性分布，能够满足家系排查及法医学检案的要求，所得的数据可为该地区的群体遗传学和法医学研究与应用提供基础数据支持。
关键词：Y-STR基因座；遗传多样性；系统进化；赣南地区；赣南地区汉族人群
中图分类号：Q987 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2021.05.005
2021 Vol. 30 (5): 413-421 [
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422
陈 溥，李安娜，汤岩松，龙浩雨，刘坤山，周 勉
甲型流感H3抗原在毕赤酵母系统中的优化表达与纯化
摘 要：选用甲型流感H3N2亚型的代表株作为研究对象，基于对H3蛋白二级结构的分析预测和密码子使用频率曲线，对其基因序列进行了科学的密码子优化设计。以密码子优化的力度与局部二级结构混乱度成反比为原则，兼顾表达效率和正确的结构与功能，将优化后的H3序列克隆至表达载体pPICZα，电转入毕赤酵母系统中。经甲醇诱导使H3蛋白在毕赤酵母中高效分泌表达，通过聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）和蛋白质印迹法（Western blot）鉴定其表达，同时筛选高拷贝菌株。最后对该菌株培养发酵，30℃甲醇诱导72 h后收集发酵的上清液，采用10 kD膜包过滤对其浓缩，经钴柱亲和层析等手段得到了H3蛋白的单一条带，并通过Western blot确认。纯化获得的H3抗原溶液本身不表现出血凝活性，但是与镍柱填料结合富集后表现出一定程度的血凝活性。本研究为流感病毒H3抗原在毕赤酵母系统中的重组表达和后续疫苗研发提供了基础。
关键词：甲型流感；H3N2；血凝素；亚单位疫苗；毕赤酵母；密码子偏好
中图分类号：R373.1+3 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2021.05.006
2021 Vol. 30 (5): 422-428 [
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429
张广婧，王 梅，刘利生，张永勤，彭亮跃，刘文彬，肖亚梅，刘锦辉
casper
斑马鱼体色观察及过表达
mitfa
对其体色发育的影响
摘 要：小眼畸形相关转录因子（MITF）与黑色素细胞的形成关系密切。casper突变体斑马鱼是一种nacre与roy orbison杂交选育得到的双基因突变斑马鱼品系（mitfaw2/w2; roya9/a9）。通过对casper斑马鱼的鱼鳍和鳞片以及早期体色发育过程的观察，证实了casper斑马鱼的臀鳍、背鳍与背部鳞片均无黑色素细胞，并且在早期体色发育的过程中，也未有黑色素细胞生成。构建mitfa过表达重组质粒，并将其显微注射至casper斑马鱼受精卵中，在其发育过程中观察到黑色素细胞的产生。结果进一步证实mitfa在鱼类体色形成尤其是在黑色素细胞发生方面发挥着重要作用。同时，mitfa过表达casper斑马鱼的制备，也为深入开展鱼类体色分子调控机制研究提供了材料平台。
关键词：斑马鱼；mitfa；黑色素；casper突变体；基因过表达
中国分类号：Q78 文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2021.05.007
2021 Vol. 30 (5): 429-434 [
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435
宋晓晶，熊 枫，贾术永，王广军，王淑友，王瑾玉，张维波
大鼠腹内壁中线间质通道微观结构的活体激光共聚焦成像观察
摘 要：为探究循经间质通道的微观结构，应用活体激光共聚焦成像系统对大鼠腹内壁腹中线，即循任脉间质通道荧光素钠聚积部位进行观察。通过使用荧光照相法对尾静脉注射荧光素钠的大鼠腹内壁表面的荧光素钠聚集轨迹定位，应用活体激光共聚焦成像系统观察腹内壁表面中线荧光素钠聚集轨迹上不同位点与旁开点组织的结构差异，并同离体组织的Masson染色结果比较。结果发现：腹内壁中线分布有大量与中线走行平行、有序排列的纤维组织，其中富含大量组织液；旁开为致密的肌纤维，表面的纤维排列不与中线平行。循任脉间质通道具有大量平行纤维结构分布的特征，为组织液向腹中线汇聚，并在循任脉间质通道中流动提供了组织形态学基础，为经络循行和结构的可视化提供了新的方法和证据，对于经络生物学内涵研究具有重要意义。
关键词：活体激光共聚焦成像；间质通道；腹内壁中线；纤维结缔组织；大鼠
中国分类号：Q631 文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2021.05.008
2021 Vol. 30 (5): 435-440 [
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441
许明娜，郭亚茹，杨 松，王玉茹，刘桂红，辛 勇
基于生物信息学分析宫颈癌中
TGFBI
的表达及临床意义
摘 要：为探究转化生长因子-β诱导基因（TGFBI）在宫颈癌（CESC）中的表达及临床意义，利用Oncomine、GEPIA、LinkedOmics、Kaplan-Meier Plotter数据库及Ualcan数据库分析TGFBI在CESC中mRNA及蛋白的表达情况，TGFBI表达与CESC临床特征的关系及其对CESC患者预后的影响，TGFBI在肿瘤组织中的甲基化情况。利用Timer数据库分析TGFBI基因与肿瘤免疫细胞浸润的关系。结果显示：TGFBI在CESC中高表达；在CESC组织中TGFBI甲基化表达水平较正常宫颈组织降低；TGFBI表达与CESC患者的各临床病理参数之间具有一定的相关性，TGFBI表达与CESC患者的组织类型、种族、年龄、肿瘤纯度、放疗、T分期、N分期、M分期、淋巴结转移数量相关（P<0.05）。生存分析表明，TGFBI高表达使CESC患者的总体生存及无病生存率降低（P<0.05）。本研究阐明了TGFBI在CESC组织中高表达可作为CESC诊断、治疗效果及评估预后的判定指标之一。
关键词：宫颈癌；TGFBI；生物信息学分析；表达；预后
中图分类号：R737.33 文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2021.05.009
2021 Vol. 30 (5): 441-448 [
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449
熊 馨，李敏瑞，任玉艳，杜宇辉，贺建峰
2型糖尿病合并腹泻患者肠道菌群与肝肾指标的相关性
摘 要：为进一步了解2型糖尿病合并腹泻患者肠道菌群与肝肾生化指标之间的相关性，收集了26例2型糖尿病合并腹泻患者和26例2型糖尿病患者的菌群数据和肝肾指标数据。采用单因素方差 (one-way ANOVA) 分析两者的肝肾指标的差异，采用线性回归分析肝肾指标与肠道微生物α多样性的关联，采用PERMANOVA程序分析肠道菌群β多样性结构差异，然后采用Spearman秩相关测试分析肝肾生化指标与肠道菌群的相关性。结果表明：两类人群肝肾指标中的甘油三酯（TG）、血尿素氮（BUN）具有显著性差异（P=0.006，P=0.003）；2型糖尿病合并腹泻患者的血清胆红素的升高与肠道菌群的物种多样性的降低相关；2型糖尿病合并腹泻患者的拟杆菌、毛螺菌、普雷沃氏菌的含量降低，但瘤胃菌的含量明显增高；毛螺菌和瘤胃菌含量与血清胆红素呈正相关，与TG的降低有关，与BUN的升高无关。2型糖尿病合并腹泻患者的肝肾指标与肠道菌群存在相关性，可为治疗2型糖尿病合并腹泻提供新菌群靶点。
关键词：2型糖尿病合并腹泻；2型糖尿病；肝肾生化指标；肠道菌群；微生物多样性
中图分类号：Q939.93 文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2021.05.010
2021 Vol. 30 (5): 449-458 [
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459
郭志强，梁月秀，冯 凡，朱立勋，范佳丽，姜晓东，吕晋慧，张春来
高粱全基因组
NRT1
基因鉴定、表达与DNA变异分析
摘 要：硝态氮是旱地植物吸收氮素的主要形式，其吸收与硝酸盐转运蛋白1（NRT1）密切相关。高粱（Sorghum bicolor）较耐贫瘠，对土壤中的氮素吸收和利用效率较高。以拟南芥、水稻的NRT1为基础，通过Blast筛选高粱核酸和蛋白数据库获得SbNRT1基因全长序列，并结合生物信息学方法鉴定出了20个SbNRT1基因，对其进行基因结构、系统进化树、基因表达、选择进化分析，同时对其蛋白质的理化性质、二级和三级结构进行分析。结果显示：SbNRT1分布于SBI-01～SBI-10上（除SBI-08）；SbNRT1蛋白质均为疏水性蛋白，绝大多数蛋白质没有信号肽，且亚细胞定位在质膜上；二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主，SbNRT1蛋白三级结构与预测一致，可信度均达到93%；SbNRT1存在8个分支，高粱与谷子、玉米的NRT1同源关系更近，且高粱在进化上出现了单双子叶的分化；Sobic.004G193000基因在生育期多个部位表达水平较高，Sobic.001G133900、Sobic.003G295500和Sobic.001G302800在高粱根部受硝酸盐诱导表达，也受铵盐和尿素诱导；高粱种质基因组重测序数据计算的ka/ks值表明，SbNRT1的进化具有纯化效应。该研究结果为进一步探讨高粱氮高效相关基因的功能研究提供了基础。
关键词：高粱；NRT1；基因表达；系统进化分析；DNA变异
中图分类号：S514 文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2021.05.011
2021 Vol. 30 (5): 459-467 [
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468
王海琪，林 斌，潘硕滨，林锦美
拟康宁木霉对甲基橙废水的酶促降解研究
摘 要：利用驯化获得的拟康宁木霉菌（Trichoderma koningii）处理甲基橙废水，以脱色率为指标探讨了反应时间、初始甲基橙浓度、pH、葡萄糖用量、不同培养时间等培养因素对拟康宁木霉生长前期降解甲基橙废水效果的影响；在较优条件下以脱色率为指标，探讨了酶在pH、温度、酶液投加量、初始甲基橙浓度、反应时间等条件下的酶促降解反应；并通过正交试验验证其脱色降解甲基橙染料的最佳反应条件，为染料废水的处理提供试验基础。试验表明，培养过程中拟康宁木霉菌降解甲基橙废水的最适条件为初始甲基橙浓度30 mg/L，培养时间72 h，葡萄糖浓度25 g/L，pH 6.5。在较优培养条件下提取的酶，在酶液投加量为0.6 mL，温度为25℃，pH为7.0，处理时间为6 h的处理条件下，其降解率可达85.48%，脱色效果较明显。本研究为拟康宁木霉对甲基橙染料废水的酶促降解条件提供了参考。
关键词：拟康宁木霉；甲基橙废水；培养条件；酶促降解；脱色率
中图分类号：X703 文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2021.05.012
2021 Vol. 30 (5): 468-474 [
摘要
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475
郑龙龙,张 黎,郝思源，郝飞飞，白 瑞，霍乃蕊，郑明学，谭 凡
ChIL
-2-
ChIL
-4融合基因重组质粒遗传稳定性研究
摘 要：为研究大规模生产过程中DH5α/pUC57 重组菌携带的表达鸡白细胞介素-2（ChIL-2）和白细胞介素-4（ChIL-4）融合基因质粒的遗传稳定性，探讨其作为鸡球虫活疫苗免疫佐剂的商业化批量生产的潜力，本文通过对重组质粒连续30代传代培养的方式，进行实验室遗传稳定性鉴定。研究结果显示：重组菌在含有氨苄青霉素（Amp＋）的溶菌肉汤（LB）平板上传代30次均保持革兰氏阴性（G-），发酵葡萄糖及甘露醇并产生特异现象，但不发酵乳糖；重组菌与大肠杆菌 16S rDNA片段的同源性均大于95%，各代重组质粒超螺旋比均大于90%，质粒丢失率均为0；重组质粒的表达产物具有刺激无特定病原体（SPF）雏鸡脾脏淋巴细胞的分化能力。结果表明，ChIL-2-ChIL-4 融合基因重组菌和重组质粒30代内结构稳定、分离稳定，能够为扩大生产提供物质支持。
关键词：ChIL-2；ChIL-4；重组质粒；遗传稳定性；疫苗佐剂
中图分类号：S855.9 文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2021.05.013
2021 Vol. 30 (5): 475-480 [
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第五届国际光电子与微电子技术及应用大会暨国际工程科技战略高端论坛
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关于《激光生物学报》审稿费取消通知
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