程序性细胞坏死(necroptosis)是一种由死亡受体启动、不依赖于胱天蛋白酶(cysteinyl aspartate specific proteinase, caspase)并由混合谱系激酶结构域样蛋白质(mixed lineage kinase domain-like protein, MLKL)介导的程序性细胞死亡方式, 其在形态上表现出典型的坏死特征。该过程的核心信号通路始于死亡受体等信号的激活, 关键步骤包括受体相互作用蛋白质激酶1 (receptor-interacting protein kinase 1, RIPK1)与RIPK3形成复合体, 进而招募并磷酸化下游关键效应蛋白质MLKL, 最终导致质膜破裂。活化后的MLKL发生寡聚化并转位到质膜, 通过直接成孔或间接调节离子通道的方式破坏膜完整性, 引起细胞内物质外流和炎症反应。大量研究表明, 程序性细胞坏死的调控异常与多种人类疾病的病理进程密切相关, 包括炎症性疾病、免疫相关疾病、神经退行性疾病以及肿瘤等。本综述旨在系统总结程序性细胞坏死的分子机制、信号网络及其在相关疾病中的作用, 以期为针对该通路的治疗策略提供理论支撑。
幼龄阶段是反刍动物微生物定植、胃肠道发育的窗口期, 该阶段益生菌的定植对消化道健康及后期的生长发育都非常关键。乳杆菌是幼龄反刍动物肠道的优势益生菌, 故其早期定植至关重要。本文系统综述了幼龄反刍动物肠道乳杆菌的定植规律, 包括乳杆菌在不同肠道区段的空间分布特征, 以及其随日龄的动态变化, 分析了影响其定植与生长的关键碳氮营养素, 如日粮纤维、寡糖、氨基酸、小肽等, 并探讨了乳杆菌对肠道微生态平衡、免疫调节及屏障功能的影响, 以推动乳杆菌定植机制及功能的深入研究, 为幼龄反刍动物肠道微生态健康的调控提供参考。
桫椤(Alsophila spinulosa)被列为国家Ⅱ级保护野生植物, 了解其种群结构与群落特征, 对进一步开展画稿溪国家级自然保护区(以下简称“画稿溪”)桫椤的保护工作具有重要意义。采用野外勘察与样方调查相结合的方法, 对分布于画稿溪的桫椤群落进行了全面调查, 结果显示: 1) 在所选取的样方之中, 共有26种维管植物, 它们隶属于20科25属, 其中乔木层有11科13属14种, 以桫椤科(Cyatheaceae)、樟科(Lauraceae)为主; 灌木层有6科7属7种, 以樟科、紫金牛科(Myrsinaceae)、豆科(Fabaceae)为主; 草本层有7科7属7种, 以禾本科(Gramineae)、蕨科(Pteridiaceae)、鸢尾科(Iridaceae)为主。2) 在龄级结构上, 桫椤种群个体主要集中分布在中龄级, 低龄级和高龄级的个体较少, 说明画稿溪的桫椤种群当前属于增长型。3) 从生活型来看, 桫椤群落以高芽位植物为主。4) 在桫椤科植物居群中, 乔木层以八角枫(Alangium chinense)、尖叶榕(Ficus henryi)、华檫木(Sino-sassafras flavinervium)等常绿树种为主, 具有典型的亚热带常绿阔叶林特征。本研究为画稿溪桫椤种群的保护和可持续利用提供了较新且真实的数据资料, 同时也提供了一定的理论依据。
为掌握湖南张家界国家森林公园两栖动物物种组成与多样性在时间和空间尺度下的动态变化, 于2022年8月至2023年7月对其金鞭溪流域内3条旅游干扰程度不同的样线中的两栖动物进行了月度调查监测。结果显示: 1) 全年共记录到两栖动物1 325只, 隶属于2目7科12属16种。调查区域内两栖动物的物种组成及优势度在不同月份和样线间均存在显著差异。2) 在时间尺度上, Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数均呈现春夏季较高、冬季较低的季节性规律。3) 在空间尺度上, 旅游干扰程度最低的样线3的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数及Margalef丰富度指数均为最高, 群落结构更为复杂; 但3条样线间的多样性指数无显著统计学差异。4) 水温和湿度分别与3种多样性指数呈显著正相关关系, 且二者是决定物种多样性与均匀度的关键环境因子, 其中湿度对Shannon-Wiener多样性指数、水温对Pielou均匀度指数分别起主导作用; 而pH和气温仅与Margalef丰富度指数呈显著正相关关系, 同时物种丰富度主要受环境因子协同效应影响, 且旅游干扰未产生显著独立影响。以上结果表明, 湖南张家界国家森林公园金鞭溪流域的两栖动物多样性整体较为丰富, 具有明显的季节性变化规律, 且与温湿度等环境因子显著相关; 尽管旅游干扰对其空间分布有一定的影响, 但目前该区域两栖动物群落仍较完整, 保护状态良好。
通过设置孔雀鱼与水蕴草混养(E1)、孔雀鱼与苹果螺混养(E2)、孔雀鱼单独饲养(E3) 3种模式, 探究不同养殖模式对孔雀鱼生长、水质指标及生态效益的影响。结果显示: 1) 在生长与存活率方面, E1组孔雀鱼的生长速率和存活率显著高于E2和E3组, 表明鱼草共生显著促进鱼类健康。2) 在水质调控方面, E1组通过水蕴草吸收显著降低了氨氮和磷酸盐积累, 其含量表现为E2>E3>E1 (P<0.01), 但E3与E1组在氨氮、磷酸盐指标上无显著差异; 亚硝酸盐含量则为E3>E2>E1 (P<0.01), 反映单独饲养模式自净能力较弱。3) 在生理指标上, 孔雀鱼还原型谷胱甘肽(glutathione, GSH)含量为E1组高于E2和E3组, 但差异不显著。以上结果表明: 鱼草共生系统(E1)长期养殖效果最佳, 能有效改善水质并提升孔雀鱼生长表现; 鱼螺共生(E2)在短期内或具有一定优势, 但长期易导致水质恶化。该研究为观赏鱼绿色养殖提供了科学依据, 有助于推动水族生态的可持续发展。
类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis, RA)与2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)均为全球高发慢性疾病, 但二者之间的双向因果关联尚存争议。本研究通过整合美国国家健康与营养检查调查(National Health and Nutrition Examination Survey, NHANES)横断面数据及双向孟德尔随机化(Mendelian randomization, MR)分析, 系统探究了RA与T2DM的因果关系。NHANES分析显示, 患有RA与T2DM发生风险升高有关(OR=1.26, 95% CI: 1.06~1.49, P=0.010)。进一步的MR分析揭示, RA与T2DM发生风险升高存在显著的因果关联(IVW: OR=1.002 8, P=1.441E-7), 而T2DM可能降低RA风险(IVW: OR=0.105 0, P=0.003)。MR分析结果虽稳健但效应值较弱, 仅用于揭示RA与T2DM之间存在真实的因果关联, 不宜直接用于临床预测。本研究为这两种慢性疾病间的双向因果机制提供了进一步证据, 对RA患者T2DM的早期筛查与干预具有重要临床指导意义, 同时为针对共病机制开发联合治疗策略提供了新的理论基础。
SAMD4 (sterile alpha motif domain-containing protein 4)家族是一类进化上高度保守的RNA结合蛋白, 包含SAMD4A和SAMD4B两个成员, 其核心功能与RNA代谢调控相关, 而二者的表达异常可能参与肿瘤的发生发展过程。近期研究显示, SAMD4A在乳腺癌中表达下降并发挥抑癌作用, 但SAMD4B在乳腺癌中的功能尚未明确。基于此, 本研究采用生物信息学方法系统分析SAMD4A与SAMD4B在乳腺癌中的表达及功能差异。多数据库整合分析显示, 虽然SAMD4A和SAMD4B的蛋白质序列高度同源且结构域相似, 但二者在乳腺癌中的表达模式截然相反: SAMD4A在乳腺癌组织中呈低表达, 且其低表达与患者不良预后相关; SAMD4B则在乳腺癌组织中高表达, 提示二者可能具有不同的功能属性。进一步分析显示, 乳腺癌组织中SAMD4A的甲基化水平显著高于正常组织, 而SAMD4B的甲基化水平呈相反趋势。此外, 通过对与SAMD4A、SAMD4B共表达的40个基因进行GO功能、KEGG通路富集及蛋白质互作网络分析, 筛选出二者调控乳腺癌发生发展的3个关键基因PDGFRA、COX7C和BRD4; 同时, 还分别鉴定出与乳腺癌进展相关的调控SAMD4A和SAMD4B表达的各2个上游微RNA (microRNA, miRNA)。上述结果表明, RNA结合蛋白SAMD4家族在乳腺癌中的表达和功能存在明显差异, 提示它们可能作为乳腺癌临床诊断与预后评估的重要分子标志物。
遗传学作为生物技术专业的核心基础课程, 在学生专业知识体系构建、专业技能提升以及创新能力培养中发挥着奠基性作用。针对教学过程中存在的知识点碎片化、理论与实际应用脱节、医学案例占比不足、课程思政融入深度不够等问题, 笔者开展了多维度的探索与实践: 采用持续性追问教学模式激活理论课堂的创新思维, 开设设计性实验强化实践技能与应用结合, 优化课程内容体系增强知识的系统性, 深挖思政元素实现价值引领, 同时联动课外创新项目及学科竞赛形成多维训练体系, 最终推动课程知识的系统化整合。实践结果表明, 上述举措不仅显著提升了课堂教学实效、提高了学生学业成绩, 而且增强了学生的知识应用能力, 学生对该创新教学体系的满意度和接受度普遍较高。本研究的系列探索和实践, 不仅可为学生后续专业课程学习与继续深造筑牢基础, 更有益于培养具备医学背景的现代生物技术专业人才, 最终助力其在医药领域实现知识应用与创新突破。
“植物生理学”本科教材在生物科学类专业人才培养中发挥重要作用。尽管版本不断更新, 内容日益完善, 但不同教材中部分知识点仍存在描述不一致且易混淆的地方, 甚至存在知识偏差, 此情况不利于学生的自主学习。本文对执教过程参考的主要教材中“植物细胞对矿质元素的吸收”“离子通道和离子泵”“花器官发育模型”3个方面的知识点进行了梳理和分析, 并提出教学启示, 即植物生理学教学需遵循融会贯通、与时俱进以及辩证思维的教学规律, 从而促进教师的“教”和学生的“学”, 推动基于成果导向教育(outcome-based education, OBE)理念的强化, 以及植物生理学教学质量的提高。
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