2018年, 第22卷, 第5期　
刊出日期：2018-10-31

  

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研究论文
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  共生乳酸乳球菌加速黑腹果蝇发育

  王晓阳，张乐宵，张 珂，李欣欣，苏琬真，张笑添，刘 威

  生命科学研究. 2018, 22(5): 345-354.

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  为了从果蝇肠道内分离乳酸乳球菌，并研究它对宿主发育历期的影响，用MRS培养基从果蝇肠道内分离细菌，并经16S rRNA基因序列比对确定菌种；随后，检测果蝇的发育历期和生长速率。其中，免疫荧光染色和实时定量PCR分别用于检测肠道细胞增殖和促胸腺激素与胰岛素通路的激活；葡萄糖氧化酶法用于检测葡萄糖浓度。结果显示，从果蝇体内分离到一株乳酸乳球菌，该菌可以在果蝇肠道内有效定植，并通过生长速率促进果蝇的发育历期。在细胞水平上，乳酸乳球菌相关果蝇肠道内有丝分裂细胞约是无菌果蝇的6倍。在分子水平上，乳酸乳球菌激活荷尔蒙和胰岛素信号以刺激机体全身性增长。综上所述，乳酸乳球菌是果蝇的共生菌，可以通过荷尔蒙和胰岛素信号刺激果蝇的生长和发育。
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  正交实验优选沟眶象甲壳素的超声波提取工艺

  张建英，贾 龙，张 化

  生命科学研究. 2018, 22(5): 355-362.

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  以沟眶象干粉为原材料，通过单因素实验和正交实验优化了沟眶象甲壳素的超声波辅助酸碱法提取工艺。在不同条件下，研究超声处理的时间、功率、温度以及柠檬酸、氢氧化钠的浓度和固液比对甲壳素提取的影响，确定了沟眶象甲壳素的最佳提取工艺条件：氢氧化钠质量分数9%、固液比1︰16、温度65 ℃、时间50 min、超声功率60%；柠檬酸浓度1.8 g/L、时间25 min、固液比1︰12、室温、超声功率100%。在此工艺条件下得到的甲壳素样品得率为16.50 %，比传统酸碱法提取甲壳素的得率减少2.69%，但优化后的超声波辅助酸碱法所用时间仅占传统酸碱法的4.31%，因此超声波辅助酸碱法具有明显的优势。
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  母源性长链非编码RNA Six2a-OT参与斑马鱼胚胎发育调控

  景新星，宋佳坤，范纯新

  生命科学研究. 2018, 22(5): 363-369.

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  Six基因家族进化高度保守，在脊椎动物个体发育中起着重要作用。但目前对其调控机制尚不完全清楚。在UCSC (The University of California Santa Cruz) Genome Browser的斑马鱼基因组数据库中发现，Six2a-Six3a基因簇周围存在一条长链非编码RNA——Six2a-OT。首先，利用反转录PCR (RT-PCR)结合测序证实了该RNA确实存在。然后，利用荧光半定量PCR (qPCR)和整胚原位杂交(whole-mount in situ hybridization, WISH)确定了其特异性的表达模式：Six2a-OT在卵巢中的表达远高于精巢；在受精卵和早期原肠胚中高表达，随后显著下降；受精后48 h (48 hpf)集中表达于耳囊(otic vesicle)、躯干中线(trunk midline)和鳃弓(branchial archs)。进一步利用反义吗啡啉(morpholino)特异性阻断Six2a-OT剪接，观察到63%的48 hpf胚胎表现出躯干变短、侧弯，或心包积水，同时Six2a和Six3a的表达显著下降。以上结果表明：Six2a-OT作为母源性因子通过调节Six2a和Six3a的表达参与斑马鱼胚胎早期发育。这为揭示Six基因簇的表达调控机制提供了重要依据。
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  Gateway技术构建菊芋块茎全长cDNA文库及EST测序分析

  杨少丽，秦松

  生命科学研究. 2018, 22(5): 370-374.

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  为丰富菊芋功能基因组学研究基础平台，以成熟期菊芋块茎为材料，将菊芋全长cDNA与Gateway供体载体pDONR222重组，构建了菊芋非剪切型全长cDNA文库。文库质量分析表明：未经扩增的原始文库库容量为5.76×10⁶ cfu，插入片段大小主要为1~3 000 bp，重组率为100% (24/24)，达到了高质量文库的标准。利用该文库进行表达序列标签(expressed sequence tag, EST)测序，得到2 639条高质量的EST序列，拼接后获得1 895条非重复的唯一表达序列(unigene)。与NCBI的NR数据库同源比对分析表明，共有1 533条unigene (80.9%)与已知基因有显著的同源性。GO分类结果显示：菊芋块茎表达基因在分子功能类群中，结合和催化活性所占比例最高。此cDNA文库将可用于菊芋功能基因组研究、新基因筛选、高通量EST测序以及菊芋cDNA芯片的制备等。
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  湖南省两栖类新纪录——龙胜臭蛙

  刘 钊，石胜超，舒 服，柳 勇，王 璐，邓学建

  生命科学研究. 2018, 22(5): 375-376.

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  2013年8月在湖南省黄桑国家级自然保护区发现龙胜臭蛙(Odorrana lungshengensis)，原有文献记录湖南省存在龙胜臭蛙实为宜章臭蛙(Odorrana yizhangensis)。本次在黄桑国家级自然保护区发现的物种为湖南省新纪录。目前标本保存于湖南师范大学生命科学学院脊椎动物实验室。
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  高血压患者CBS基因启动子低甲基化增加缺血性脑卒中的风险

  许国栋，王长义，孔凡倩，李雯霞，胡景岑，应秀茹，段世伟，韩丽媛

  生命科学研究. 2018, 22(5): 377-383.

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  通过比较高血压患者与并发缺血性脑卒中的高血压患者的胱硫醚β合成酶(cystathionine beta- synthase, CBS)基因启动子区域甲基化率，探讨CBS基因启动子甲基化与脑卒中的关系。选取243名高血压患者(高血压组)和132名高血压并发缺血性脑卒中患者(脑卒中组)，采用甲基化特异性实时定量聚合酶链反应技术检测CBS基因启动子区域甲基化率。结果发现：脑卒中组的同型半胱氨酸为21.13±18.56 μmol/L，高于高血压组的16.97±12.89 μmol/L (P=0.01)；脑卒中组甲基化率为38.05%，低于高血压组的50.61% (P<0.01)。在校正多种危险因素后，与最低三分位数(Q1)相比，CBS甲基化最高三分位数(Q3)与脑卒中的优势比(odds ratio, OR)在总人群、男性、女性中分别为0.26 (95% CI: 0.14~0.47)、0.14 (95% CI: 0.06~0.36)、0.48 (95% CI: 0.19~1.20)。CBS甲基化率每增加5%对脑卒中的OR (95% CI)在总人群、男性、女性中分别为0.91 (0.86~0.95)、0.87 (0.81~0.93)、0.93 (0.86~0.99)。此外，男性高血压患者中CBS甲基化率与缺血性脑卒中的受试者工作特征曲线下的面积为0.69 (95% CI: 0.62~0.76)。以上结果初步表明脑卒中患者中CBS基因启动子呈低甲基化状态，且高血压人群中CBS低甲基化增加脑卒中的发病风险。
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  SNI大鼠模型诱发的早期病理性疼痛相关基因芯片数据的生物信息学分析

  解琪琪，李文洲，史卫东，邓亚军，任恩惠，马靖琳，康学文，汪 静

  生命科学研究. 2018, 22(5): 384-389.

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  为了探讨坐骨神经分支选择性结扎(spared nerve injury, SNI)诱发的神经病理性疼痛早期的基因表达和生物学过程的改变，为神经病理性疼痛分子机制的进一步研究提供生物信息学依据，从GEO数据库下载已有文献构建的SNI早期大鼠模型的基因芯片数据集，应用生物信息学方法筛选差异表达基因，并利用DAVID进行基因本体论(Gene Ontology, GO)及通路富集分析，然后通过STRING数据库分析蛋白质互作网络的中心节点蛋白质。应用生物信息学方法对SNI芯片数据重新进行挖掘，从基因水平探讨SNI模型大鼠诱发的早期神经病理性疼痛发生发展的分子机制，可为SNI诱发早期神经病理性疼痛的发生及维持期的分子机制研究提供参考和依据。分析结果显示细胞外基质和离子通道活性的改变对SNI诱发大鼠早期神经病理性疼痛的发生发展起着关键性的作用，表明细胞外基质受体交互通路和MAPK通路与SNI诱发大鼠早期神经病理性疼痛密切相关，相关的分子机制值得进一步深入研究。
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  顺铂作用于人恶性睾丸生殖细胞瘤NT2细胞后对肿瘤干细胞标志物的影响

  莫艳秀，陈淑娟，范云鹏，李木兰，张 鹏，刘文彬，肖亚梅

  生命科学研究. 2018, 22(5): 390-396.

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  为了探讨顺铂(cisplatin，CDDP)对人恶性睾丸生殖细胞瘤NT2细胞中干细胞标志物的影响，用20 μmol/L CDDP作用于处于对数生长期的NT2细胞12 h、24 h、48 h，采用免疫荧光、实时定量PCR和Western-blot法检测NT2细胞中干细胞标志物Sox-2、Oct-4、Nanog的细胞定位以及mRNA和蛋白质的表达情况，同时对肿瘤干细胞耐药相关基因ABCG2的表达进行实时定量PCR检测。与对照组相比，CDDP处理组细胞变圆且漂浮细胞数量增多，存留活细胞数量随药物作用时长增加而减少；免疫荧光显示Sox-2、Oct-4、Nanog主要定位在细胞质中；实时定量PCR和Western-blot分析结果都显示Sox-2、Oct-4、Nanog在CDDP处理组中的表达较对照组上调；同时ABCG2 mRNA的相对表达量在CDDP处理组显著增加(P<0.05)。研究结果初步表明，顺铂导致人恶性睾丸生殖细胞瘤NT2细胞的肿瘤干细胞耐药机制加强。
综述
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  细胞凋亡在肝脏衰老中的作用

  胡绍杰，蒋莎莎，张 瑾，于 博，罗 丹，杨良燕，衷画画，洪芬芳，杨树龙

  生命科学研究. 2018, 22(5): 397-405.

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  细胞凋亡是细胞的一种程序性死亡过程，存在死亡受体主导的外源性凋亡途径和细胞器触发的内源性凋亡途径。细胞凋亡主要清除异常细胞以保证机体的正常生理功能，其作用与凋亡程度有关。肝脏衰老是一种随年龄增长的自然进程，通常伴随着肝脏合成与分解代谢等功能的降低。肝脏的高强度代谢活动使其容易受到外源性和内源性的应激刺激，进而激活肝脏细胞p53等基因，通过相关的信号通路发生自噬、细胞周期阻滞和DNA修复等，最终细胞可能清除应激，也可能因DNA损伤导致衰老、凋亡甚至癌变。其中细胞凋亡和衰老在肝脏中有保护与损害双重作用。一方面，凋亡和衰老可使细胞避免癌变；另一方面，凋亡可加剧因衰老造成的肝脏功能减退，而且凋亡失衡时可能导致非酒精性脂肪肝疾病、肝纤维化、肝硬化、肝癌等肝脏衰老相关的疾病。本文就近年来有关细胞凋亡在肝脏衰老期间可能存在的保护、损害作用以及在老年性肝病发生机制中的作用进行了分析和总结。
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  参与DNA损伤应答的长链非编码RNA

  欧阳灿，黄 慧，唐 芳，周 征

  生命科学研究. 2018, 22(5): 406-411.

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  长链非编码RNA (long non-coding RNA，lncRNA)曾被看成是转录“噪声”，事实上它在多种生命过程中发挥重要作用，其中就包括DNA损伤应答(DNA damage response，DDR)。DDR是细胞维持基因组稳定性的基石，它的缺陷会导致包括癌症在内的多种疾病的发生与发展。近年有关lncRNA在DDR中作用的研究发现，lncRNA不仅参与DDR，而且在DDR多个环节中发挥重要作用。DNA损伤发生后，细胞内许多lncRNA的转录发生显著变化，其中一些lncRNA的转录变化就是DDR调控的结果，如lincRNA-p21等。现有研究显示，这些由DNA损伤胁迫引起转录变化的lncRNA，可以通过调控DDR功能因子转录、参与DDR信号传导和直接参与DNA损伤修复这3种方式参与DDR，另有一些可受激转录的lncRNA则参与维护染色体整倍性和完整的基因组稳定机制，如NORAD和TERRA。
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  纤毛与人体左右不对称发育研究进展

  原壮壮，黄 皓，杨一峰，谭志平

  生命科学研究. 2018, 22(5): 412-421.

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  人体内脏器官在位置及形态上呈左右不对称分布。纤毛在左右不对称发育中发挥关键作用。目前已鉴定数十个不对称发育相关的人类疾病基因，这些基因大多涉及纤毛发生、运动以及Nodal-Pitx2信号传导过程。文中主要介绍了纤毛影响Nodal-Pitx2信号通路导致人体左右不对称发育的过程。此外还简要阐述了纤毛与先天性心脏病的关系以及左右不对称发育人类遗传学研究的最新发现。这些进展将有助于我们深入了解左右不对称发育分子机制以及纤毛与人类疾病的联系。
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  外泌体形成分泌调控及其在肿瘤发生发展中的作用

  翁新宪，周 转，张治宝，廖朝亮，杨力芳

  生命科学研究. 2018, 22(5): 422-430.

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  外泌体(exosome)是起源于细胞内体的双层膜小泡。作为细胞间重要的介质，外泌体转运脂质、蛋白质、RNA等物质，从而发挥重要的生物学功能。外泌体的形成与分泌需要经过一个多因素、多阶段参与的精细调控过程，供体细胞分泌负载内含物的外泌体进入肿瘤微环境，经受体细胞以不同的作用方式摄取其中的内含物，从而促进肿瘤的侵袭转移、免疫逃逸、治疗抵抗等。近年来，外泌体已成为医学研究的热点之一。现就外泌体形成分泌调控及其在肿瘤发生发展中的作用进展予以综述。