蒿甲醚等九种药物抗弓形虫效果的评价

弓形虫(Toxoplasma gondii)是一种专性细胞内寄生虫,几乎感染所有温血动物,可通过人、畜、禽等多种动物进行传播,严重危害公共卫生安全和畜牧业发展。当前临床上治疗该疾病主要以药物治疗为主,但药物治疗存在疗程长、毒副作用大、对慢性弓形虫病无效等缺陷,现有药物的长期使用导致耐药性产生,因此急需寻找新的防控弓形虫病的药物。本研究对甲苯黄丁脲、咖啡因、蒿甲醚、黄芪甲苷、双氢青蒿素、甘草次酸、右美沙芬、黄芩素和酮洛芬这9种具有潜在抗弓形虫作用的化合物进行抗弓形虫效果的筛选和评价,并对有抑虫作用的药物进行机制探究,最后用小鼠评价药物对急性弓形虫感染的控制效果。首先采用MTT法,在人包皮成纤维细胞(HFF)上测定9种药物的细胞毒性,接着在药物安全浓度下,通过噬斑实验初步评估药物体外抗弓形虫效果。对筛选出的抗弓形虫药物,通过双色免疫荧光法评价药物对弓形虫入侵效率的影响;通过分析RH速殖子在HFF细胞中形成的纳虫泡(PV)的数量及每个纳虫泡中速殖子的个数来评估药物对弓形虫胞内增殖的影响。接着进一步探究药物抗弓形虫的潜在作用机制,采用JC-1线粒体膜电位检测方法,检验药物处理速殖子后的线粒体膜电位变化;通过活性氧(ROS)检测,分析速殖子在药物连续处理3 h后产生ROS的情况,通过荧光定量PCR测定药物对弓形虫过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD1)、过氧化物酶(Prx2)基因表达的影响,最后选取甘草次酸,评价其对急性弓形虫感染的小鼠体重、腹水荷虫量以及存活率的影响,综合评估其对急性弓形虫病的治疗效果。细胞毒性结果表明:甲苯黄丁脲、黄芪甲苷、咖啡因和黄芩素在很小浓度下就对HFF细胞产生较强的毒性,因此不宜进一步研究。其余5种药物的半数细胞毒性浓度(CC50)分别为:蒿甲醚866.4μM、双氢青蒿素565.7μM、甘草次酸351.2 μM、右美沙芬123.8 μM、酮洛芬106 μM。在药物安全浓度范围内开展了噬斑MCC950溶解度实验,结果表明:与未处理组相比,5种药物处理组中弓形虫感染HFF细胞后形成的噬斑面积均较小、数量均有不同程度的减少,说明药物有良好的抗弓形虫作用。进一步评价了蒿甲醚、双氢青蒿素、甘草次酸、右美沙芬和酮洛芬的半数抑虫浓度(IC50),结果显示5种药物的 IC50 分别为:9.035 μM、10.03μM、28.0Barasertib2μM、24.4 μM 和 43.01 μM。接着探究了药物抑制弓形虫增殖的作用阶段,首先弓形虫入侵细胞的研究结果表明:蒿甲醚和双氢青蒿素分别在作用40 min和20 min这两个时间点,均对速殖子入侵HFF细胞有一定的抑制作用(P<0.05),而甘草次酸、右美沙芬和酮洛芬3种药在作用20min、40min和60min,均不影响速殖子入侵细胞的能力。接下来评价了蒿甲醚、双氢青蒿素、甘草次酸、右美沙芬和酮洛芬这5种药物对弓形虫胞内增殖效率的影响,结果显示:除酮洛芬外,其余4种药物处理弓形虫感染的HFF细胞24 h后,PV中速殖子个数大多在16个及以下。与对照组相比,4种药物在48h均能抑制速殖子胞内增殖。接着进一步探究药物潜在的抗弓形虫作用机制,检测了弓形虫线粒体膜电位JC-1单体与多聚体的比值和ROS释放Medical care情况,结果发现蒿甲醚、双氢青蒿素、甘草次酸和右美沙芬这4种药物均可不同程度破坏弓形虫线粒体膜电位,在3h内持续产生较高的ROS。进一步通过qPCR检测了弓形虫3种抗氧化基因(SOD1、CAT和Prx2),结果发现:与对照组相比4种药物均能导致弓形虫SOD1、CAT和Prx2的表达先显著升高,随后逐渐下降。甘草次酸体内实验结果表明:实验组具有一定的抗弓形虫效果,但作用相比磺胺嘧啶对照组仍有较大差距,与感染未治疗组相比,体重变化差异不明显,腹水荷虫量在第7天稍有差异,甘草次酸剂量为150mg/kg时,小鼠存活时间可延长2d。综上所述,本实验筛选出的蒿甲醚、双氢青蒿素、甘草次酸和右美沙芬具有低细胞毒性和一定的抗弓形虫效果,能够以抑制弓形虫胞内增殖的方式抑制弓形虫的生长,作用机制可能与破坏弓形虫线粒体膜并产生氧化应激相关。体内治疗急性感染的弓形虫效果不佳,有待进一步优化研究。实验结果表明蒿甲醚等4种药物有作为抗弓形虫药物的潜力。本实验为筛选有效抗弓形虫候选药物提供理论依据。

D型人格与原发性浅前房和闭角型青光眼的相关性分析

目的:旨在探讨D型人格(Type D Personality,TDP)与原发性浅前房(Primary NarroPevonedistat价格w Angle,PNA)和原发性闭角型青光眼(Primary Angle-closure Glaucoma,PACG)的相关性。研究方法:本研究采用病例对照研究。在2021年6月至10月期间,我们在中国医科大学附属第一医院眼科门诊收集了134例PNA患者作为病例组,同期收集了55例正常前房深度的年龄相关性白内障患者作为对照组。病例组包括PACG患者58例,单纯浅前房76例。通过调查问卷的方式收集患者的人口学特征,眼科检查包含最佳矫正视力、眼压(Intraocular Pressure,IOP)、裂隙灯显微镜、超声生物显微镜及眼底检查等;并应用14项D型人格量表、焦虑自评量表和抑郁自评量表对所有受试者进行心理学deformed graph Laplacian评定。通过Logistic回归模型,我们对人口学特征基线资料实行了1∶1倾向性评分匹配,并对比两组病人的IOP、TDP、焦虑、抑郁发生率。我们使用多因素Logistic回归分析来评估影响因素在PNA和PACG患病中的作用,并采用受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristics,ROC)进行预测。结果:1、匹配前,病例组中TDP患者占51.5%,显著高于对照组10.9%(P<0.001)。单因素分析显示:性别、吸烟、睡眠质量、IOP、TDP、焦虑、抑郁是PNA发生的相关因素(P<0.05);多因素Logistic回归分析结果表明:性别、IOP、TDP是PNA患病的危险因素(P<0.05)。2、匹配后,病例组中TDP患者占45selleck Entinostat.2%,显著高于对照组11.9%(P=0.001)。单因素分析显示:IOP、TDP、焦虑、抑郁是PNA发生的相关因素(P<0.05);多因素Logistic回归分析结果表明:TDP是PNA患病的危险因素(P=0.011),并且TDP可以预测PNA的发生,ROC下面积为0.667(P=0.009)。3、匹配前,在病例组中,PACG患者中TDP占72.4%,显著高于单纯浅前房患者35.5%(P<0.001)。单因素分析显示:IOP、TDP是PACG患病的相关因素(P<0.05);多因素Logistic回归分析结果表明:IOP、TDP是PACG患病的危险因素(P<0.05)。4、匹配后,在病例组中,PACG患者中TDP占68.8%,显著高于单纯浅前房患者39.6%(P=0.004)。单因素分析显示:IOP、TDP是PACG患病的相关因素(P<0.05);多因素Logistic回归分析结果表明:TDP是PACG患病的危险因素(P=0.011),并且TDP可以预测PACG的发生,ROC下面积为0.646(P=0.014);IOP是PACG患病的危险因素(P=0.001),并且IOP可以预测PACG的发生,ROC下面积为0.677(P=0.003);IOP和TDP对PACG的患病,无相乘交互作用(OR=0.223,95%CI 0.035-1.433,P=0.114),是各自独立地影响PACG患病。结论:1、TDP是PNA患病的危险因素,并可以预测PNA的发生。2、TDP是PACG患病的危险因素,并可以预测PACG的发生。

比较不同质子泵抑制剂联合丽珠维三联治疗幽门螺杆菌感染患者的效果及安全性

目的 探讨不同质子泵抑制剂(PPI)联合丽珠维三联治疗对幽门螺杆菌(Hp)感染患者炎症因子水平和胃黏膜功能指标的影响,并评www.selleck.cn/products/plx5622价其临床疗效和安全性。方法 回顾性分析吴川市人民医院2022年4月至2023年4月收治的59例Hp感染患者的临床资料,根据其不同治疗方CL 318952使用方法案分组,将采用艾司奥美拉唑+丽珠维三联(枸橼酸铋钾+替硝唑+克拉霉素)治疗的患者作为对照组(30例),采用兰索拉唑+丽珠维三联(枸橼酸铋钾+替硝唑+克拉霉素)治疗的患者作为研究组(29例),Exosome Isolation治疗周期均为2周。评价两组临床疗效,比较两组患者治疗前后炎症因子水平、胃黏膜功能指标,以及不良反应发生情况。结果 研究组患者总有效率高于对照组;与治疗前比,治疗后两组患者C-反应蛋白(CRP)、白细胞介素-8(IL-8)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平均降低,且研究组低于对照组;与治疗前比,治疗后两组患者血清胃泌素-17(G-17)、胃蛋白酶原Ⅰ(PGⅠ)、胃蛋白酶原Ⅱ(PGⅡ)水平均降低,且研究组低于对照组(均P<0.05);两组患者不良反应总发生率经比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 采用兰索拉唑联合丽珠维三联治疗Hp感染可有效降低患者炎症因子水平,保护患者胃黏膜,临床疗效优于艾司奥美拉唑+丽珠维三联治疗,且不良反应轻微,安全性较好。

基于UHPLC-Q-TOF-MS整合网络药理学探讨青娥丸效应成分及抗抑郁作用机制

目的 UHPLC-Q-TOF-MS技术明确青娥丸的入血成分,结合网络药理学探讨青娥丸抗抑郁的有效成分及作用机制。方法 采用UHPLC-Q-TOF-MS识别青娥丸入血成分,结合PharmMapper、DisGeNet、GeneCards等数据库以及Cytoscape、ClusterProfiler程序,筛选了青娥丸抗抑郁的核心药效成分与重要靶点,并进行GO及KEGG分析。通过Circlize构建成分-靶点-通路图筛选出核心靶点,应用Autodock vina分子对接结合蛋白免疫印迹法验证。结果 青娥丸水提物中的18个入血成分,可干预50个潜在抗抑郁靶点;其中入血成分中9个为可干预多个靶点的核心selleck激酶抑制剂成分,26个为受多个成分调控的重要靶点;京尼平苷酸、异补骨脂素等9个核心成分可能通过调控26个重要靶点,进而通过PI3K-AKT、雌激素等信号通路发挥抗抑郁作用;EGFR、AKT1为参与多个通路的核心靶点,ESR1和ESR2为受多个核心成分干预的关键靶点;分子对接结果提示,9个核心成分中7个与predictive protein biomarkers靶点亲和作用良好;蛋白免疫印迹法证实青娥丸对ESR1和ESR2编码蛋白确有调控作用。结论 初步阐明青娥丸抗抑郁的潜在药效物质和作用机制,为筛选青娥丸的抗抑郁药效成分及深入阐明NVP-TNKS656体外其作用机制提供了科学的理论依据。

普鲁士蓝纳米酶对缺血再灌注小鼠的治疗研究

缺血性卒中是导致死亡和严重残疾的主要原因之一,缺血后有效的血管再通方法包括静脉溶栓和机械取栓。血管再通后产生大量具有破坏性的活性氧物种和活性氮物种,活性氧物种和氮物种的过度积累可能导致内源性抗氧化酶的失活和过度消耗,而且可以诱导线粒体损伤和caspasFluorescent bioassaye介导的细胞凋亡。此外,过量产生的RONS可以作为关键信号分子触发小胶质细胞的激活,诱导外周血白细胞的渗透,并刺激炎性细胞分泌细胞因子,进一步加重脑组织损伤。然而,目前的临床药物治疗效果并不理想。因此,能够清除过量产生的RONS的RONS清除剂具有巨大的治疗潜力。纳米酶具有强大的抗氧化应激和抗炎特性,我们认为其具有治疗缺血性卒中的能力。因此,我们研究了普鲁士蓝纳米酶(PBzyme)对缺血性卒中的治疗作用,考察了PBzyme在体内和体外对ROS的清除作用,我们发现它可以抑制脑内巨噬细胞的激活和炎症因子的释放,促进小胶质细胞向M2的极化,抑制神经元凋亡,促进神经功能的改善。这项研究可能会为纳米酶在治疗脑部疾病方面提供一个很有前途的应用。研究目的:(1)研究探讨合成的普鲁士蓝纳米酶体内外抗氧化应激作用。(2)研究探讨普鲁士蓝纳米酶对小鼠缺血再灌注损伤后急性炎症和神经细胞凋亡的影响。(3)研究普鲁士蓝纳米酶对缺血再灌注小鼠远期神经功能恢复的影响。研究方法:(1)一步水热法合成普鲁士蓝纳米酶,对于所合成的普鲁士蓝纳米酶进行表征分析。(2)用试剂盒检测普鲁士蓝纳米酶的体外超氧化物歧化酶和过氧化氢酶特性。(3)将所用的实验动物随机分为3组:假手术组(Sham group),MCAO+生理盐水组(Saline group)以及MCAO+普鲁士蓝纳米酶组(PBzyme group)。我们采用线栓法完成大脑中动脉阻塞,在脑缺血60minTofacitinib时,取出线栓,模拟再灌注损伤。生理盐水组和普鲁士蓝纳米酶组尾静脉分别注射生理盐水和普鲁士蓝纳米酶。假手术组不注射任何药物。术后24小时,采用Longa评分对实验动物进行评分,2-3分的小鼠纳入试验。(4)造模成功后72h,断头直接取脑组织,后续对脑组织进行超氧阴离子(O_2·-)和一氧化氮(·NO)的检测。用蛋白质印记(Western Blot)分析脑中炎症因子IL-1β和促凋亡蛋白Bax以及抗凋亡蛋白BCL-2的表达。(5)造模成功后72h进行灌注取脑,免疫荧光染色观察缺血再灌注损伤侧的小胶质细胞(Iba1)和星形胶质细胞(GFAP)的激活情况,以及神经元凋亡(Caspase-3)情况。(6)小鼠缺血再灌注损伤后5天,各处理组小鼠分为两部分,一部分小鼠直接断头取脑进行Western Blot检测,分析M1型小胶质细胞和M2型小胶质细胞激活水平;另一部分进行灌注取脑免疫荧光染色,分析M1型小胶质细胞和M2型小胶质细胞的极化情况。(7)对小鼠进行28天的转棒、足失误、粘纸、转角和水迷宫实验,来评估小Baf-A1 NMR鼠缺血再灌注损伤后的感觉、运动、认知功能。(8)28天后进行灌注取脑,沉糖切片和免疫荧光MAP2染色,观察不同治疗组小鼠脑组织缺失情况。研究结果:(1)普鲁士蓝纳米酶在体内外均具有抗氧化应激作用。(2)普鲁士蓝纳米酶减轻小鼠缺血再灌注损伤后的炎症反应,抑制神经细胞凋亡。(3)普鲁士蓝纳米酶促进缺血再灌注损伤小鼠的远期神经功能恢复,减轻脑组织缺失。结论:本论文针对普鲁士蓝纳米酶对缺血再灌注损伤小鼠的脑保护作用展开研究。阐述了普鲁士蓝纳米酶在缺血再灌注损伤中的抗氧化应激,清除活性氧,减轻炎症反应,抑制细胞凋亡,促进远期神经功能恢复的重要作用。这一研究为纳米材料治疗脑部疾病提供了重要的理论依据。

核苷(酸)类似物序贯派格宾治疗慢性乙型肝炎实现功能性治愈的预测因素

目的 探究长期核苷(酸)类似物(NUC)抗病毒治疗后序贯派格宾(聚乙二醇干扰素α-2b)治疗的慢性乙型肝炎(CHB)患者实现功能性治愈的独立预测因素。方法 以青岛市多家医院2018年—2021年收治的CHB患者共162例为研究对象,所有患者均应用派格宾治疗至少48周,且在派格宾治疗前经过了1年及以上的NUC治疗。根据派格宾治疗48周时是否实现HBsAg阴转将入组患者分为功能性治愈组(79例)和未治愈组(82例),比较两组患者相关临床指标的差异。定量资料两组间比较采用两独立样本t检验和Mann-Whitney U秩和检验;定性资料两组间比较采用χ~2检验。相关性分析采用Spearman检验。单因素和多因素Logistic回归分析实现功能性治愈的独立预测因human biology素。绘制相关变量的受试者工作特征曲线(ROC曲线),以曲线下面积(AUC)评估变量的预测准确度。结果 功能性治愈组患者的基线HBsAg显Erdafitinib临床试验著低于未治愈组[21.63(3.33~157.60)IU/mL vs 794.70(336.10~1 185.34)IU/mL,Z=-8.869,P<0.001],派格宾治疗12周的HBsAg显著低于未治愈组[1.34(0.04~16.59)IU/mL vs 567.11(226.09~1 047.86)IU/mL,Z=-9.847,P<0.001],派格宾治疗24周的HBsAg显著低于未治愈组[0.01(0.00~0.34)IU/mL vs 304.79(89.24~772.23)IU/mL,Z=-10.474,P<0.001],派格宾治疗12周的HBsAg下降程度显著高于未治愈组[89.6%(57.5%~99.4%) vs 21.8%(2.0%~40.9%),Z=-7.926,P<0.001],派格宾治疗24周的HBsAg下降程度显著高于未治愈组[99.9%(99.0%~100.0%) vs 44.1%(20.6%~73.8%),Z=-9.593,P<0.05],基线HBeAg阳性率显著低于未治愈组(8.9%vs 25.3%,χ~2=7.652,P=0.006),基线HBV DNA>1000 IU/mL的比例显著低于未治愈组(0 vs 8.4%,χ~2=5.073,P=0.024),基线总胆红素显著低于未治愈组[12.60(10.12~15.93)μmol/L vs 15.50(11.80~24.10)GSK1349572作用μmol/L,Z=-3.611,P<0.001],治疗12周的AST显著高于未治愈组[47.00(34.00~68.00)U/L vs 41.00(30.00~56.50)U/L,Z=-2.031,P=0.042],治疗12周AST>2倍正常值上限比例显著高于未治愈组(16.5%vs 4.8%,χ~2=5.835,P=0.016)。多因素Logistic回归分析显示,基线HBsAg(OR=0.996,95%CI:0.995~0.997)、派格宾治疗12周HBsAg(OR=0.990,95%CI:0.986~0.994)、派格宾治疗24周HBsAg(OR=0.983,95%CI:0.975~0.991)、基线总胆红素(OR=0.885,95%CI:0.826~0.949)为功能性治愈的独立预测因素(P值均<0.05)。基线HBsAg对应的AUC为0.904,最佳界值为118.24 IU/mL;派格宾治疗12周HBsAg对应的AUC为0.948,最佳界值为73.74 IU/mL;派格宾治疗24周HBsAg对应的AUC为0.975,最佳界值为11.01 IU/mL;基线总胆红素对应的AUC为0.664,最佳界值为19.9μmol/L。结论 NUC序贯派格宾治疗CHB时基线HBsAg、派格宾治疗12周HBsAg、派格宾治疗24周HBsAg以及基线总胆红素水平是派格宾治疗48周时患者实现功能性治愈的独立预测因素。

含阳离子聚合物的水凝胶敷料制备及在MRSA感染创面的一体化治疗

创面细菌感染是常见的慢性伤口并发症,除了给病人造成痛苦与不适外,还有可能会引起脓毒血症和感染性休克,严重甚至会引起死亡。细菌感染已经成为2020年仅次于心脏病的全球第二大致人死亡原因。据统计,2020年有800万例死亡与33种常见细菌感染有关。近年来由于含阳离子聚合物的抗菌水凝胶敷料具有高效抗菌、降低诱导产生新型耐药细菌的风险及生物相容性好等优势,受到人们愈来愈多的关注。但是由于伤口创面愈合机制的阶段性和复杂性,仅靠阳离子聚合物水凝胶的抗菌作用介导感染创面愈合难以满足实际临床中的需求。近年来,随着多功能敷料理念的提出,研制具有止血、多重抗菌机制协同作用、调节炎症、促进血管新生等多功能敷料有望实现一体化感染创面治疗的需求。因此,本论文依据该领域的研究现状及发展趋势,设计合成了两种多功能抗菌水凝胶敷料:(1)具有抗耐药细菌,介导创面水合作用的PAA-MBAA@h-PAMAM水凝胶;(2)具有止血、抗耐药细菌、炎症调节作用及促进血管新生的HEA-HAMA-h-PAMAM多功能水凝胶敷料,通过对创面愈合不同阶段的调节功能,实现对耐甲氧西林金色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)感染创面的一体化治疗。具体的研究内容及结果如下:(1)首先,为解决高代数的阳离子树突状大分子单独应用下固有生物毒性问题,我们将合成的阳离子树突状聚合物抗菌剂(h-PAMAM)包封在PAA-MBAA水凝胶中,构造了阳离子聚合物药物递送体系PAA-MBAA@h-PAMAM。实验结果显示,该体系可以有效降低阳离子树突状大分子生物毒性问题,同时对MRSA耐药细菌具有良好的杀菌作用;体内实验结果表明该体系可以有效缓解创面炎症,促进创面愈合。(2)现有并广泛应用的商业化水凝胶敷料功能单一,大多只能调节伤口愈合的一两个特定阶段,无法在伤口各个愈合阶段均发挥调节作用。为解决该问题,我们在上一章基础上制备了一种多功能阳离子水凝胶,通过酶促氧化偶联反应在短时间内大量产生羟基自由基(·OH)作为引发剂,将甲基丙烯酰化透明质酸fine-needle aspiration biopsy修饰的h-PAMAM作为大分子交联剂,与甲基丙烯酸羟乙酯(HEA)共聚制备一种新型的含有阳离子聚合物水凝胶的多功能敷料HEA-HAMA-h-PAMAM。其中生物引发系统能够在短时间内产生H_2O_2和·OH,通过创面快速原位聚合成型起到屏障作用,实现良好的止血功能。H_2O_2和·OH还可以与h-PAMAM通过多重抗菌机制协同作用,高效杀灭耐药细菌,并能避免耐药细菌的产生,同时起到了缓解创面炎症,促进血管新生的作用。透明质酸具有调节细胞渗透压、促Alisertib溶解度进细胞修复D-Lin-MC3-DMA体内实验剂量的重要生理功能。制备的HEA-HAMA-h-PAMAM在伤口愈合的不同阶段均有调节作用,可以实现MRSA感染创面的一体化治疗,全面促进伤口愈合。本论文基于高分子化学与物理,病理生理学以及生命科学等多学科交叉研究,通过含阳离子树突状大分子水凝胶材料的设计与合成,实现了耐药细菌感染创面的多通路管理,为在临床采用新型多功能抗菌水凝胶敷料治疗慢性感染性伤口提供了理论依据和实验基础。

小鼠耳芥MAPKKK基因家族的鉴定及ApMEKK18-2的转基因研究

短命植物广泛分布于新疆荒漠地区,在防风固沙、保持水土、改善微生态环境等起着重要作用,有着群落演替Cell Biology Services的先锋植物之美誉。小鼠耳芥(Arabidopsis pumila)是十字花科短命植物,生长在新疆北部干旱少雨、盐渍化严重的荒漠地区,对盐害、冷害和干旱等多种非生物胁迫表现出十分优异的耐受性,富含众多抗逆基因。我国是世界上第三大盐碱地国家,盐碱地总面积约为9.9×10~7 hm~2,提高盐碱地利用率对我国农业的发展具有重要作用。因此挖掘和利用小鼠耳芥的基因资源,通过基因工程培育抗盐作物,对盐碱地的改良和利用有着重要意义。丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶(Mitogen-activated protein kinase kinase kinases,MAPKKKs)是MAPK级联的重要组成部分,在发育过程和胁迫反应中发挥重要功能。本论文开展了小鼠耳芥MAPKKK基因家族成员的全基因组鉴定及ApMEKK18-2基因的基因工程研究,主要研究结果如下:1.小鼠耳芥MAPKKK基因家族的鉴定、结构、进化与表达特征(1)从小鼠耳芥基因组中鉴定出143个MAPKKK基因,进化上分为RAF(87)、MEKK(36)和ZIK(20)3个亚家族。(2)RAF和ZIK亚家族的大部分基因的结构是保AY-22989守的,而MEKK亚家族在进化过程中发生了大量的外显子获取和缺失;RAF具有10个motif,MEKK含有9个,ZIK仅含有8个。(3)共线性分析表明小鼠耳芥与拟南芥(A.thaliana)和琴叶拟南芥(A.lyrata)分别存在74和72个共线性基因,说明该家族在小鼠耳芥基因组中发生了明显的扩张。(4)进化分析表明存在64对复制基因对,以纯化选择为主(Ka/Ks均小于1)。(5)ApMAPKKK基因在小鼠耳芥具有组织表达特异性,并且在250 m M Na Cl高盐胁迫下表现出4种表达特征,其中ApMEKK17-1/2和ApMEKK18-1/2显著上调表达。2.ApMEKK18-2基因表达特征(1)短时间内,250 m M Na Cl、20%PEG6000和300 m M甘露醇均能快速诱导ApMEKK18-2表达,但在1μM ABA处理下ApMEKK18-2表现出较晚的响应模式。(2)ApMEKK18-2在花、果柄、花苞和幼根等组织中高表达,但在胚芽、莲座叶、茎生叶、子叶、果荚和种子等组织中低表达。(3)ApMEKK18-2在生长发育的结荚初期和成熟期高表达,但在抽薹期、始花期和结荚中期低表达。3.ApMEKK18-2基因工程研究(1)小鼠耳芥MEKK18-2基因CDS全长为1020 bp,编码339个氨基酸。(2)在拟南芥中过表达ApMEKK18-2能LXH254 molecular weight缓解非生物胁迫对拟南芥种子萌发的抑制。(3)在水稻中进行了过量表达研究发现,转基因水稻能缓解ABA对水稻萌发和幼苗生长的抑制,并且增强盐胁迫下水稻种子的萌发能力,并能提高水稻在150 m M胁迫下的存活率。综上所述,本研究从小鼠耳芥中鉴定出143个MAPKKK基因,并且克隆了ApMEKK18-2基因;基因工程研究表明在拟南芥和水稻过量表达ApMEKK18-2能增强植物对盐胁迫的耐受性。

玉米类病变突变体tlb的鉴定与转录组学分析

玉米是中国的第一大作物,不仅种植面积最大,总产量也是最高,在我国粮食产量与安全中占有非常重要的地位。然而玉米主产区生长季节雨热同期,高温高湿的环境容易诱发多种病害的频繁交互发生,对玉米产量和品质造成严重影响,因此揭示玉米抗病机理,对玉米品种的抗病性改良具有重要意义。植物类病变是指植物在不被病原菌侵染和逆境胁迫的情况下自发形成类似于超敏反应的坏死斑,通常伴随活性氧的积累及其它抗病相关反应,且许多类病变突变体会增强对某种或多种病原菌的抗性,是一类研究植物防御反应机制的理想材料。本研究在田间发现了一个自然突变的玉米类病变突变体tlb,该突变体表现为抗性增强。以玉米野生型植株为对照,对突变体tlb不同坏死程度叶片组织进行生理生化特性研究,初步解析玉米类病变产生的生理基础;对野生型和突变体tlb不同坏死程度叶片进行转录组学分析,筛选出与类病变表型和抗病性相关的重点基因或代谢途径。本研究阐述了该突变体可能的类病变形成机制和抗病机制,为突变基因的克隆和功能分析奠定了基础,也为玉米抗病育种研究提供理论依据。主要研究结果如下:1、类病变突变体tlb的表型鉴定与遗传分析:突变体tlb苗期植株正常生长,在7叶期开始出现黄褐色坏死小斑点并不断向四周蔓延,直到成熟期类病斑CH-223191说明书连接成片并覆盖整个叶片,造成叶片衰老死亡。此外,与野生型相比,突变体tlb的株高、穗位、穗长、穗宽、单穗粒数、千粒重等农艺性状均极显著下降。遗传分析表明该突变性状由一对隐性核基因控制。2、类病变突变体tlb的生理分析:遮光实验结果表明突变体类病斑的形成受光照诱导。光合色素含量测定结果显示,与野生型相比,突变体tlb无病斑叶的光合色素含量无显著变化;少量病斑叶的叶绿素b、总叶绿素含量显著下降,类胡萝卜素含量显著上升;大量病斑叶的叶绿素b、总叶绿素含量极显著下降,类胡萝卜素含量显著上升。光合参数测定结果显示,与野生型相比,突变体tlb无病斑叶的各种光合参数无显著差异;少量病斑叶和大量病斑叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率Trichostatin A极显著下降。叶绿体超微结构观察结果显示,突变体的叶绿体结构损伤并降解,且叶绿体的完整性与类病斑数量密切相关。组织化学染色结果显synaptic pathology示,在突变体类病斑形成部位发生程序性细胞死亡并积累大量活性氧(H_2O_2和O_2~-),且突变体叶片沉积了大量胼胝质。生理指标测定结果显示,与野生型相比,突变体tlb无病斑叶的H_2O_2、MDA含量无显著差异;少量病斑叶的H_2O_2、MDA含量有所上升;大量病斑叶的H_2O_2、MDA含量显著上升;此外相较于野生型,突变体tlb无病斑叶的SOD、POD、CAT活性无显著差异;少量病斑叶和大量病斑叶的SOD、CAT活性显著下降,POD活性显著上升,表明突变体tlb中活性氧代谢的平衡失调可能是诱发细胞死亡的原因。3、类病变突变体tlb的转录组学分析:突变体无病斑叶中有2008个DEGs,1271个上调,737个下调;少量病斑叶中有4630个DEGs,2658个上调,1972个下调;大量病斑叶中有4919个DEGs,2702个上调,2217个下调;三个比较组共有1073个相同的DEGs。富集分析结果显示,在突变体无病斑叶、少量病斑叶和大量病斑叶中许多防御相关过程显著富集,且在少量病斑叶和大量病斑叶中富集的生物过程和基因数目更多,表明突变体少量病斑叶和大量病斑叶中防御相关过程的激活比无病斑叶更强烈。基于GO和KEGG数据库,筛选到49个与光合色素代谢相关的DEGs,其中在突变体少量病斑叶和大量病斑叶中叶绿素合成关键酶基因UROD1、POR和Chl M下调表达,而叶绿素降解关键酶基因PAO和CLH2以及类胡萝卜素生物合成关键酶基因ZEP和BCH上调表达;筛选到36个与光合作用相关的DEGs,其中大量关键基因如Psb W、Psb28、FNR、OEE、LHCb2和LHCb6在突变体少量病斑叶和大量病斑叶中下调表达;筛选到39个与叶绿体发育相关的DEGs,大部分基因在突变体中表达下调,且下调基因数目在无病斑叶、少量病斑叶和大量病斑叶中逐渐增多;筛选到78个与活性氧代谢相关的DEGs,其中大多数参与调节活性氧产生的基因如NR、POD5、POD12、POD44、POD47、POD56和POD59在突变体少量病斑叶和大量病斑叶中上调表达;筛选到35个防御相关基因、38个类黄酮生物合成相关基因、13个单萜类生物合成相关基因和9个二萜植保素生物合成相关基因,其中许多防御相关基因如RGA1、RGA2、RGA3、RPM1、RPS2、PR1、PR4、PR10和PTI6,类黄酮生物合成基因如FLS、FS、F3H、F3’5’H、DFR、CHI和HCT,单萜类生物合成基因如TPS2、TPS3和LIS以及二萜植保素生物合成基因如CYP76M5、KSL1、KSL2、KSL4和KSL6在突变体中表达上调,且在少量病斑叶和大量病斑叶中上调的基因数目多于无病斑叶。因此防御相关过程已经在突变体无病斑叶中启动,且这些过程在少量病斑叶和大量病斑叶中显著扩增,导致更广泛的转录激活。综合生理、亚显微结构和转录组分析结果,推测该类病变突变基因可能通过影响ROS过度积累、防御相关基因表达上调和植物抗菌素生物合成途径的激活来增强抗病性,同时ROS的过度积累造成叶绿体结构损伤和脂质过氧化,导致叶绿体发育不良,叶绿素合成受阻,光合速率下降,最终诱导细胞死亡和早衰的发生,产生类病变表型,且这些过程都是以一种病变依赖的方式发生变化。

一株花椒根腐病拮抗菌的筛选、发酵条件及其抑菌物质的初步分析

【背景】腐皮镰孢(Fusarium solani)是陇南花椒根腐病的主要病原物,是危害花椒生产的重要原因之一。【目的】筛选拮抗腐皮镰孢的生防菌株,为开发防治花椒根腐病的Berzosertib微生物农药提供新的生物资源。【方法】采用平板对峙法结合16S rRNA基因序列分析等方法从花椒根围中分离具有较强抑菌效果的细菌并进行筛选鉴定;通过Box-Benhnken中心组合设计试验探究该菌最佳发酵条件;采用液质联用(LC-MS)方法对该菌发酵液的有机溶剂提取相进行非靶向代谢组学分析及KEGG、Lipidmaps数据库注释。【结果】分离筛选出一株拮抗菌株贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis) W-1,该菌株对腐皮镰孢的抑菌率为89%,对藤仓赤霉(Gibbere更多lla fujikuroi)、禾谷镰孢(Fusarium graminearum)、梅毒镰孢(Fusarium syphilis)、层生镰孢(Fusarium proliferatum)和松针刺盘孢(Colletotrichum fioriniae)的抑制率为57%-90%。优化后W-1的最佳发酵条件为pH值6.5、温度30℃、接种量5%、转速180r/min;发酵菌液浓度OD600值达到1.93,与LB基础培养基菌浓度相比提高了2.6倍;无菌发酵液在pH 2.0-9.0范围内抑菌活性稳定,紫外线(UVC 20Microscopy immunoelectron0-280 nm,100μW/cm2)照射10 min后抑菌活性逐渐下降,温度超过80℃后抑菌活性显著降低。最佳抑菌活性成分提取的有机溶剂是乙酸乙酯,有机提取相代谢物中含有脂肽类化合物表面活性素、磷酸寡肽抗生素、丁酰苷菌素、聚酮类化合物、溶菌杆素、环二肽、短杆菌肽等多种拮抗物质。【结论】贝莱斯芽胞杆菌W-1能分泌多种抑菌活性物质,对多种植物病原真菌抑制效果较强;其发酵液耐酸碱、耐高温,在花椒根腐病的生物防治中具有较大应用潜力。