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2021 年第 5 期

Review

外泌体与膀胱癌：新的生物标志物和靶点
Hao GENG,Qingchen ZHOU,Wenhao GUO,Ling LU,Liangkuan BI,Yi WANG,Jie MIN,Dexin YU,Zhaofeng LIANG
2021, 22(5): 341-347. DOI: 10.1631/jzus.B2000711

摘要：外泌体是纳米大小的囊泡，包含蛋白质、核酸、碳水化合物和脂质等各种生物活性成分，这些成分会随细胞的类型和生理状态而变化。近年来，一些研究表明不但外泌体可以为包括膀胱癌在内的多种肿瘤提供新的无创性诊断和预后生物标志物，而且外泌体脂质双层膜结构可使其成为治疗应用的理想载体。外泌体具有丰度高、稳定性好、组织特异性强，以及在体液中广泛分布等特点，且可以由在不同状态下的多种细胞所分泌。因此，外泌体具有作为膀胱癌诊断和预后生物标志物的巨大潜力。本文就外泌体在膀胱癌发生发展中的作用及其研究现状进行综述，并聚焦于外泌体在膀胱癌诊断、治疗和预后中的临床应用。
关键词：外泌体;膀胱癌;功能;临床应用;生物标志物

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发布时间：2021-05-12

Research Article

重组植物乳杆菌对H₂O₂诱导HUVEC细胞产生氧化应激损伤的保护作用
Guan WANG,Mingyue HAO,Qiong LIU,Yanlong JIANG,Haibin HUANG,Guilian YANG,Chunfeng WANG
2021, 22(5): 348-365. DOI: 10.1631/jzus.B2000441

摘要：目的本文研究新功能重组植物乳杆菌NC8-pSIP409-alr-ACEIP保护血管内皮细胞损伤的初步作用机制。创新点成功构建非抗性筛选标记的新功能植物乳杆菌NC8-pSIP409-alr-ACEIP，其具有安全、方便、无毒副作用，且以食疗方式达到降血压的优点。研究NC8-pSIP409-alr-ACEIP对相关蛋白血管紧张素II（AngII）、血管紧张素转化酶2（ACE2）、B淋巴细胞瘤-2（Bcl-2）、BCL2关联X蛋白（Bax）与氧化应激相关因子的变化情况，为阐明NC8-pSIP409-alr-ACEIP保护血管内皮细胞损伤的作用机制提供了基础的理论依据。方法首次构建以双基因标记的非抗性筛选锚定为表达载体的新功能型植物乳杆菌（NC8-pSIP409-alr-ACEIP），使用不同浓度的过氧化氢（H₂O₂）诱导人脐静脉内皮细胞（HUVEC）细胞，构建氧化应激损伤细胞模型（Hy-HUVEC），通过MTT、流式细胞术等方法检测Hy-HUVEC的凋亡，通过蛋白质印迹法（western blot）检测AngII、ACE2、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶（gp91phox）、Bcl-2和Bax的蛋白表达情况，同时检测氧化应激相应指标活性氧（ROS）、线粒体膜电位（MMP）、丙二醛（MDA）和超氧化物歧化酶（SOD）的变化情况。结论NC8-pSIP409-alr-ACEIP对H₂O₂诱导的HUVEC细胞氧化应激损伤具有保护作用，其作用机制与增强抗氧化能力和降低由线粒体凋亡通路引发的细胞凋亡有关。
关键词：氧化应激;细胞凋亡;人脐静脉内皮细胞（HUVEC）;过氧化氢（H₂O₂）

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发布时间：2021-05-12
禾本科microRNA156及其靶基因SPL转录因子的全基因组分析
Erkui YUE,Hua TAO,Jianhong XU
2021, 22(5): 366-382. DOI: 10.1631/jzus.B2000519

摘要：目的为了探究microRNA156（miR156）及其靶基因SPL两者在禾本科基因组中拷贝数以及它们在植物基因组中的进化选择关系。创新点在5个已完成全基因组测序的禾本科作物中鉴定miR156及其靶基因SPL的拷贝数，利用比较基因组学和分子进化方法并结合DNA甲基化组数据阐明miR156及其靶基因SPL的起源和进化机制。方法基于全基因测序序列鉴定SPL基因和MIR156基因及其成熟序列在基因组中的拷贝数，利用MEGA X软件构建起进化树；下载水稻不同组织中SPL和MIR156基因的转录组和DNA甲基化组数据，并根据软件与程序检测其表达量与DNA甲基化水平。结论MIR156和SPL具有不同的起源和进化机制，SPL似乎是由垂直进化产生的，而MIR156似乎是对成熟序列的强烈进化选择产生的。
关键词：MicroRNA156;SPL基因;DNA甲基化;基因表达;禾本科基因组

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发布时间：2021-05-12
基于pyrF作为反选标记构建适用于龟裂链霉菌的基因敲除系统
Yiying YANG,Qingqing SUN,Yang LIU,Hanzhi YIN,Wenping YANG,Yang WANG,Ying LIU,Yuxian LI,Shen PANG,Wenxi LIU,Qian ZHANG,Fang YUAN,Shiwen QIU,Jiong LI,Xuefeng WANG,Keqiang FAN,Weishan WANG,Zilong LI,Shouliang YIN
2021, 22(5): 383-396. DOI: 10.1631/jzus.B2000606

摘要：目的以pyrF作为反选标记基因构建基因敲除系统，快速、高效敲除龟裂链霉菌的靶基因。创新点在链霉菌种属内首次采用pyrF作为反选标记基因，以5-氟乳清酸作为筛选因子，实现靶基因的敲除。与传统的敲除方法相比，该敲除系统获得同源双交换突变株的时间大大缩短。方法基于pyrF反选标记的基因敲除系统包括一个尿嘧啶营养缺陷型宿主（ΔpyrF）和一个携带互补基因pyrF的非自主复制型的敲除载体（pKC1132-pyrF）。第一步，将携带有互补基因pyrF的敲除质粒导入到尿嘧啶营养缺陷型宿主（ΔpyrF）中，只有发生单交换重组的突变株，才能在缺少尿嘧啶的基本培养基中生长；第二步，将发生单交换的突变株接种到含有5-氟乳清酸的基本培养基中，只有发生第二次同源重组，且被敲除的靶基因、pyrF基因及质粒骨架发生重组丢失的突变株才能在含有5-氟乳清酸的培养基中生长。经过两步筛选，快速、高效实现靶基因的敲除。结论本文通过生物信息学比对、基因敲除和回补实验验证pyrF基因为乳清酸核苷-5’-磷酸脱羧酶的编码基因。利用pyrF基因作为反选标记，以5-氟乳清酸作为筛选因子，快速、高效的实现了龟裂霉菌的靶基因otcR的敲除。本文构建的基因敲除系统为链霉菌的分子遗传操作提供了一种新的遗传工具。
关键词：反选敲除系统;pyrF;5-氟乳清酸;基因敲除;龟裂链霉菌

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发布时间：2021-05-12
肠道菌群酵解对红枣多酚及其保护氨基甲酸乙酯所致氧化损伤的影响
Tao BAO,Ming ZHANG,Yuanqing ZHOU,Wei CHEN
2021, 22(5): 397-409. DOI: 10.1631/jzus.B2000754

摘要：目的研究红枣在肠道菌群酵解作用下的生物活性物质组成和抗氧化功效，以及其对氨基甲酸乙酯诱导细胞毒性的保护作用，为红枣在肠道菌群酵解后发挥抗氧化作用提供新思路。创新点首次研究了肠道菌群酵解对红枣中生物活性物质组成和抗氧化能力的影响及其对氨基甲酸乙酯诱导细胞毒性的保护作用。方法红枣模拟肠道菌群酵解（0~48 h）后，采用比色法和高效液相色谱法分析黄酮、多酚、总糖和还原糖在发酵过程中的含量变化；采用体外抗氧化活性评价方法研究红枣发酵代谢产物抗氧化活性；采用MTT法和Hoechst 33258荧光探针研究不同浓度（0.25、0.50、1.00和2.00 mg/mL）红枣发酵48 h代谢产物对氨基甲酸乙酯诱导Caco-2细胞的细胞活力和DNA损伤的影响；分别采用6-羧基-2’,7’-二氯二氢荧光素二乙酸酯（DCFH-DA）和萘-2,3-二甲醛（NDA）荧光探针检测不同浓度（0.25、0.50和1.00 mg/mL）红枣发酵48 h代谢产物对氨基甲酸乙酯诱导Caco-2细胞内活性氧（ROS）和谷胱甘肽（GSH）水平；采用RH123荧光探针检测不同浓度（0.25、0.50和1.00 mg/mL）红枣发酵48h代谢产物对氨基甲酸乙酯诱导Caco-2细胞内线粒体膜电位的影响。结论红枣经肠道菌群酵解后含有丰富的生物活性成分，具有很强的抗氧化能力。红枣发酵代谢物可抑制氨基甲酸乙酯诱导的Caco-2细胞活力下降和DNA损伤，减少细胞内ROS生成，恢复GSH水平和线粒体膜电位，抑制氨基甲酸乙酯诱导的细胞氧化损伤。
关键词：红枣;肠道菌群酵解;酚类物质;氨基甲酸乙酯;抗氧化活性

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发布时间：2021-05-12
降压药贝尼地平在体外对小鼠MC3T3-E1细胞促成骨作用的初步研究
Baixiang WANG,Jiakang YANG,Lijie FAN,Yu WANG,Chenqiu ZHANG,Huiming WANG
2021, 22(5): 410-420. DOI: 10.1631/jzus.B2000628

摘要：高血压在老年人群中多发，而不良骨质情况例如骨质疏松症也多见于老年患者。贝尼地平（Benidipine，BD）作为广泛使用的抗高血压药，被发现具有一定的改善骨代谢的作用。为探究贝尼地平的促成骨作用，本实验选用了小鼠MC3T3-E1前成骨细胞进行体外实验。MTT及细胞周期试验显示M3CT3-E1细胞增殖能力受BD影响显著提升且具有浓度依赖性。碱性磷酸酶活力试验、基质矿化试验、成骨相关基因和蛋白表达的测定发现，BD可促进MC3T3-E1细胞的成骨向分化和成熟。此外，本项研究结果显示，BMP2/Smad通路在BD的促成骨效应中发挥作用，而OPG/RANKL/RANK通路的改变提示BD可能通过抑制破骨细胞的活动间接改善骨代谢。综上，在进一步研发治疗伴有不良骨质情况的高血压患者的双效药物方面，BD具有广阔的研究前景和应用潜力。
关键词：贝尼地平;成骨细胞;骨质疏松症;M3CT3-E1

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发布时间：2021-05-12
山茱萸新苷通过抑制Th17细胞浸润中枢神经系统缓解实验性自身免疫性脑脊髓炎
Rongbo ZHANG,Jin LIU,Bin XU,You WU,Shunli LIANG,Qiang YUAN
2021, 22(5): 421-430. DOI: 10.1631/jzus.B2000771

摘要：目的为了明确山茱萸新苷对实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）的治疗作用，以及对Th17和Treg细胞浸润中枢神经系统（CNS）的影响。创新点本研究提示山茱萸新苷可以改善EAE大鼠的神经功能缺损症状，减轻EAE大鼠炎症浸润及脱髓鞘，并抑制Th17细胞浸润。方法使用豚鼠脊髓匀浆乳剂皮下注射Lewis大鼠诱导EAE，每天进行神经功能评分。待EAE大鼠开始出现神经功能缺损症状的第2天，4组大鼠（对照组、EAE组、EAE/山茱萸新苷组和EAE/泼尼松龙组）分别接受生理盐水、生理盐水、山茱萸新苷（150 mg/kg）、泼尼松龙（5 mg/kg）治疗，2周后停止治疗。对大鼠脊髓进行HE和LFB染色，以及RORγ和Foxp3免疫组化染色，并通过流式细胞检测血液中Th17和Treg细胞数量，用酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清中白介素17A（IL-17A）、IL-10、转化生长因子β（TGF-β）、IL-6、IL-23和IL-2水平。结论山茱萸新苷可以缓解EAE症状，这可能通过抗炎抗免疫作用产生，而Th17细胞可能是其发挥作用的靶标之一。因此，山茱萸新苷存在治疗多发性硬化（MS）的潜在可能性。
关键词：山茱萸新苷;实验性自身免疫性脑脊髓炎;多发性硬化;炎症

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发布时间：2021-05-12

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