生物表型适应进化与分子中性进化的矛盾说明什么

对分子进化和表型进化的异同进行了简要分析。用系统科学的观点，从七个方面探讨生物分子层次与表型层次的关系，从而对遗传、发育、进化以及三者的关系提出一些新见解。按这些新见解，尝试解释有关生物进化根源的三大久悬未决的问题：表型进化与分子进化矛盾的问题、获得性遗传问题和遗传、发育、进化的统一问题。

兔脂肪来源间充质干细胞的生物表型及其心肌样细胞的分化潜能

目的鉴定兔脂肪来源间充质干细胞(ADMSCs)的生物学表型及其向心肌细胞分化的潜能。方法成年兔肩胛区皮下脂肪组织经消化、培养,观察其形态变化。第3代细胞进行CD29、CD34、CD44、CD105免疫细胞化学显色、免疫荧光单标、双标及三标显色。5-氮杂胞苷(5-aza)诱导ADMSCs 7d,免疫组织化学和免疫荧光技术显示肌钙蛋白-I(Troponin-I)和肌球蛋白重链(MHC)表达。光学显微镜和激光扫描共焦显微镜观察并计数。结果ADMSCs开始为圆形,后逐渐伸展,呈现形态多样性。90%以上的第3代细胞阳性表达CD29、CD44、CD105,三者共表达于胞质中。CD34阴性表达。CD分子表达阳性的细胞70.59%±1.26%表达Troponin-I,71.98%±1.13%表达MHC。结论 90%以上的ADMSCs共表达干细胞表面标记CD29、CD44、CD105,它们具有很强的分化为心肌样细胞的潜能。

生物表型和表型组标准化的现状与展望

随着高通量测序等现代分析技术的不断进步,探索生命体内在机理与外在表征的关系特别是生物表型组的研究愈发深入。而对基因、环境和表型关联研究的精准诉求,使得生物表型组的标准化变得至关重要。由于生物表型组涵盖范围广、种类多、表型特征差异大,无标准可依严重制约了科学研究以及行业发展。从标准化的角度,对生物表型相关概念、发展以及生物表型组标准化面临的问题进行分析与展望,以期对种类繁多、数据各异的生物表型组领域高质量发展提供计量技术及标准支持。

铜绿假单胞菌单PilZ结构域蛋白PA0012和PA4324突变体生物学表型的初步筛选

目的 本研究以铜绿假单胞菌单PilZ结构域的环二鸟苷酸受体蛋白PA0012和PA4324为研究对象,研究这2个蛋白对生物学表型的影响。方法 本研究首先利用同源重组的方法对编码PA0012和PA4324蛋白的基因进行了敲除,得到敲除突变体菌株ΔPA0012和ΔPA4324。然后,将实验分为3组,以野生型菌株PAO1为对照,用这2个突变体进行了表型筛选,包括群集运动能力、感染生菜的能力、对线虫的致病力和蛋白酶活性等,采用单因素方差分析对各组间的差异进行统计分析。随后对这2个突变体和野生型菌株进行了RNA测序,分析2个单PilZ结构域蛋白突变导致的基因差异表达,在转录水平上综合分析2个蛋白对生物学表型的影响。结果 本研究发现这2个单PilZ结构域蛋白的突变均能导致铜绿假单胞菌的群集运动增强,感染生菜的能力减弱,对线虫的毒性和蛋白酶活性的影响则无显著变化。RNA测序结果表明,这2个蛋白突变均可导致铜绿假单胞菌中大量基因的差异表达,且有一些共同的差异基因。结论 铜绿假单胞菌的PA0012和PA4324突变均能增强其群集运动和减轻其对生菜的感染,为后续机制研究奠定了基础。

非编码RNA靶向脂代谢重编程参与肝细胞癌恶性生物学表型

代谢重编程是肿瘤细胞的主要特征之一。脂质代谢重编程参与肝细胞癌(hepatocellular carci⁃noma,HCC)发病机制。非编码RNA(non-coding RNAs,ncRNAs)是具有有限的或没有编码蛋白质能力的一类功能性RNA。多种ncRNAs调控脂质代谢。本文首先总结了肝癌发生和发展过程中细胞内主要脂肪酸代谢途径的改变情况,进一步总结了ncRNA调控脂代谢异常参与HCC恶性生物学表型的研究进展。本文介绍临床ncRNAs通过调控脂质代谢影响HCC表型的进展,为临床靶向性肿瘤治疗提供新的策略。

广西HIV-1 CRF01-AE重组毒株env基因V3环序列变异及其与生物表型的关系

目的研究广西HIV-1 CRF01-AE重组毒株env基因V3环序列变异及其与生物表型间的关系。方法从广西主要流行区收集来的50份HIV-1感染者血液样本中提取前病毒DNA,使用巢式聚合酶链反应(nested-PCR)扩增HIV-1 env基因片段并进行亚型鉴定,选择38份CRF01-AE重组型HIV-1毒株env基因V3环及邻近区域的序列进行系统树和氨基酸变异分析。结果38份CRF01- AE重组毒株中36份与分离于广西地区的CRF01-AE．97CNGX2f和泰国代表毒株THCM240接近,另外2份与中非共和国代表株90CF402聚成一簇;CRF01-AE重组毒株V3环顶端四肽存在着4种类型: GPGQ、GPGR、GPGH和GPGA;根据V3环关键氨基酸推测辅助受体使用情况,结果显示:71．05％的CRF01-AE重组毒株可能使用CCR5作为辅助受体,28．95％不能对其辅助受体的使用情况做出预测。结论广西HIV-1 CRF01-AE重组毒株V3顶端四肽变异较大,而且大部分毒株可能为NSI型,这可为广西该毒株的防治和诊断试剂的更新提供参考。

TgN(p53mt-LMP1)/HT小鼠鼻腔和鼻咽黏膜上皮组织生物学表型特征及细胞周期特点分析

目的:研究TgN(p53mt-LMP1)/HT小鼠鼻腔和鼻咽黏膜上皮组织生物学表型特征及细胞周期分布特点。方法:H-E染色法观察正常饲养的TgN(p53mt-LMP1)/HTG4代5、11、15和18月龄阳性表达和阴性表达小鼠鼻腔和鼻咽黏膜上皮组织生物学表型特征(主要是癌前病变率),流式细胞术测定其细胞周期分布特点。结果:5、11、15和18月龄阳性表达小鼠鼻腔和鼻咽黏膜上皮组织的癌前病变率分别为0、50%、60%和75%,不同月龄阴性表达小鼠的癌前病变率均为0。与转基因阴性小鼠比较,转基因阳性小鼠鼻腔和鼻咽黏膜上皮组织G0/G1期细胞数量减少,S期、G2/M期细胞数量增多,细胞增殖指数(PI)增高(P<0.01)。结论:随着年龄增长,TgN(p53mt-LMP1)/HT小鼠鼻腔/鼻咽黏膜上皮组织癌前病变率增加,PI增高,表明鼻腔/鼻咽癌前病变转基因小鼠模型构建成功。

表皮葡萄球菌ica操纵子与细胞间多糖粘附素及生物膜表型的相关性

目的探讨表皮葡萄球菌ica操纵子与细菌间多糖粘附素(polysaccharide intercellul aradhesin,PIA)及生物膜表型之间的关系。方法采用聚合酶链反应(PCR)检测icaA基因,刚果红琼脂平皿检测PIA,微量板半定量法检测细菌生物膜表型;统计学分析icaA基因与PIA及生物膜表型之间的相关性。结果49株临床分离菌株中,32.7%(16/49)能形成生物膜,67.3%(33/49)无生物膜形成。icaA基因阳性菌株中80%(8/10)有生物膜形成,ica操纵子与生物膜表型密切相关(P<0.01);PIA阳性菌株中63.6%(14/22)有生物膜形成,PIA与生物膜表型密切相关(P<0.01)。结论表皮葡萄球菌ica操纵子的存在与生物膜表型密切相关,PIA的合成是生物膜形成的关键环节。

临床分离表皮葡萄球菌相关基因与生物膜表型的关系

目的分析临床分离表皮葡萄球菌icaA、aap、atlE、sarA基因与生物膜表型的关系。方法收集临床分离的表皮葡萄球菌78株,采用PCR法扩增icaA、aap、atlE、sarA基因,组织细胞培养板黏附法检测生物膜表型,χ2检验分析上述基因与生物膜表型的关系,Wilcoxon符号秩检验分别分析icaA+菌及icaA-菌在胰酶大豆肉汤(TSB)与TSB+3%氯化钠中生物膜表型光密度(OD)值的差异。结果 78株表皮葡萄球菌icaA、aap、atlE、sarA基因阳性率分别为24.4%(19/78)、79.5%(62/78)、73.8%(57/78)、82.1%(64/78)。产生物膜株阳性率为51.3%(40/78),其中高产生物膜16株,均携带icaA基因;弱产生物膜24株。经统计学分析,上述基因与生物膜表型之间有相关性,icaA基因与高产生物膜表型有相关性。icaA+菌及icaA-菌在TSB与TSB+3%氯化钠中生物膜OD值的差异有统计学意义(P<0.05)。结论表皮葡萄球菌生物膜表型涉及多种因子参与,而icaA基因有助于高产生物膜表型形成。环境因素也可影响表皮葡萄球菌生物膜表型。

血管内皮生长因子的表达对人胃癌细胞生物学表型的影响

目的 探讨血管内皮生长因子对人胃癌细胞生物学表型的影响。方法 将 VEGF16 5正、反义 RNA表达载体导入人胃癌细胞 ,并观察其细胞周期、增殖、裸鼠致瘤生长等生物学指标。结果 与 VEGF正义转染细胞相比 ,在反义转染细胞的细胞周期中 G1期细胞数增加了 1 7.3% ,而S期细胞减少了 43.6 % ;正义转染细胞的克隆形成率明显高于反义转染细胞 ;正义转染细胞组的肿瘤生长速度及瘤体积明显高于其他组。结论 VEGF可以加强肿瘤组织血管生成 ;VEGF反义RNA可以防治肿瘤生长 ;

大肠埃希菌耐药谱型、基因型和生物膜表型关系研究

以ATCC25922为研究对象,采用改良结晶紫染色,快速银染法和扫描电镜技术对其生物被膜进行定量和定性研究,建立大肠埃希菌生物被膜体外模型,利用优化的模型条件对249株临床分离株进行验证。采用琼脂平板计数法绘制大肠埃希菌浮游菌和被膜菌生长曲线,比较其生长特性的异同。对不同成膜能力的大肠埃希菌临床分离株进行色氨酸定量试验,分析不同培养条件对生物被膜菌胞外基质分泌量的影响。快速银染法和扫描电镜定性研究结果表明,大肠埃希菌形成生物被膜后,形成一种浮游细菌和生物被膜细菌共同分布于同一生存空间内的特殊生理结构;不同稀释度的接种量对细菌生物被膜生物量的变化影响不显著(P>0.05)。249株大肠埃希菌分为强成膜能力、中等成膜能力、弱成膜能力和无成膜能力4个表型,分别占3.21%、18.88%、51.81%、26.10%。

郑州市宠物源大肠杆菌生物被膜表型与耐药谱型分析

为分析郑州市宠物源大肠杆菌的生物被膜表型与耐药谱型,分别采用微量肉汤稀释法和改良结晶紫法对194株宠物源大肠杆菌进行耐药率和生物被膜形成能力检测。结果表明,弱生物被膜表型菌株比例最高,占63.4%;耐药谱多样性是造成生物被膜形成能力差异的主要原因,但耐药谱中抗菌药物种类对生物被膜表型能力的影响不明显。

生物代谢表型研究进展

生物代谢表型的概念被广泛应用于药物代谢组学和营养基因组学中,并且为个人治疗提供新的研究方法。与模糊的代谢表型的概念不同,生物代谢表型有着明确的定义。生物代谢表型主要由生物体的基因组、肠道菌群、生活环境及外源物的摄入共同决定,并且可以用4个标准进行描述:代谢物的有无、代谢物的含量(浓度)、代谢物之间的比值及代谢概况。依据这4个标准所建立的模型在生物学研究中很有意义,作者在最后将这一模型应用于黄曲霉毒素B1的研究中,试图为该模型的应用提供新的思路。

烟酸皮肤潮红反应作为精神分裂症生物内表型的研究进展

精神分裂症现已存在许多特异、客观以及可量化的内表型特征[1-3],但目前仍缺乏客观的生物学诊断标志物[4]。在诸多潜在的内表型中,烟酸皮肤潮红反应(简称烟酸皮肤反应)迟钝是较为常见的外周生物学特征[5-6]。与临床症状相比,内表型与疾病的病理生理机制有更直接关系[5],识别有效的生物内表型特征不但有助于客观诊断,还有助于探索靶向干预等新治疗手段[6-7]。近年来,随着烟酸皮肤反应程度定量检测技术不断发展,越来越多研究结果支持其作为精神分裂症的内表型特征[8]。本文介绍目前烟酸皮肤反应检测的两种方法——目测法和经皮激光多普勒法,并综述烟酸皮肤反应迟钝作为内表型的各类证据,为其在精神分裂症临床诊疗中更好地应用提供方法支持及理论依据。

基于多能干细胞分化的前端和后端原条细胞生物物理表型及其决定因素研究

背景原条(primitive streak)的形成是胚胎发育过程中重要的发育里程碑之一。然而,对沿着原条前后轴的细胞命运多样化机制的理解仍然不完整。此外,前端和后端原条细胞的生物物理表型的差异,以及可能影响其功能并调节其命运决定的因素,也尚未研究清楚。目的在体外基于人类多能干细胞分化模型诱导产生前端和后端的原条细胞;定量表征前端与后端原条细胞的生物物理表型;探究调控前端和后端原条细胞命运决定的生物化学及力学因素。方法利用人类多能干细胞为基础的体外分化培养模型,优化分化条件获得前端和后端原条细胞,并结合传统的细胞生物学、分子生物学以及细胞力学实验手段,研究前端和后端原条细胞的生物物理表型,包括细胞形态、迁移能力、以及牵引力大小,及其生物化学与力学调控因素。结果通过优化分化条件,利用基于人类多能干细胞的体外培养系统有效得获得高纯度的前端和后端原条细胞;前端和后端原条细胞表现出明显不同的生物物理表型,包括细胞形态、迁移行为和产生牵引力的能力,这一差异能进一步受Activin A和BMP4介导的发育信号通路的调控,表明Activin A和BMP4活化分别行使anteriorizing和posteriorizing的信号功能;数据也进一步表明,细胞内的骨架收缩力可通过其对Activin A和BMP4介导的细胞内信号通路来调控前端和后端原条细胞的分化及其表型分叉。结论实验数据提供了有关前端和后端原条细胞生物物理表型差异的新信息,同时也揭示了细胞内骨架收缩力在调节前端和后端原条细胞分化中的重要作用。

203株牦牛源大肠杆菌agn43基因与生物被膜表型相关性研究

为了解牦牛源大肠杆菌agn43基因携带情况及其与生物被膜形成能力的相关性,分别采用PCR扩增和改良结晶紫半定量方法分别对分离鉴定的203株牦牛源大肠杆菌进行agn43基因检测和生物被膜形成能力分析。实验结果表明,分离的203株大肠杆菌中,147株agn43基因检测为阳性,检出率为72.4%;87.19%(177/203)的菌株具有生物被膜形成能力;agn43基因携带率与生物被膜表型之间存在较强的相关性(R2=0.98897)。

香蕉枯萎病4号小种T-DNA插入突变体Focr4-1453表型特征及致病性分析

尖孢镰刀菌古巴转化型是引起香蕉枯萎病的主要病原菌,呈世界多态性分布,其致病机理尚不清楚。Focr4-1453为T-DNA插入突变体库中筛选出的一株与致病性相关的突变体。在克隆出其失活基因之后,将野生型菌株中的相同基因进行敲除和互补,得到敲除突变体ΔFoc4-1453和互补突变体ΔFoc4-1453-cp-1。对获得的3株突变体进行生物学表型研究发现,这些菌株的菌落生长速度、产孢能力以及孢子萌发率较野生型菌株明显降低,且无法透过玻璃纸进行生长。致病性测定试验表明,该基因失活会导致病原菌侵染能力显著减弱。

特应性皮炎的生物制剂靶向治疗

特应性皮炎(AD)是一种常见的慢性炎症性皮肤病,具有复杂的临床表型。研究发现,特应性皮炎患者的临床表型异质性,与内外源性、急慢性、种族、聚丝蛋白状态和年龄有关,这些异质性是由AD患者潜在的遗传背景和分子生物学内表型分类所决定的。AD的精准医疗是指明确患者内表型与临床表型之间的关系,制定个体化诊疗策略,实施生物制剂精准靶向治疗。

双相障碍数字表型的临床应用和挑战

双相障碍是一种常见的精神障碍, 具有起病年龄早、易复发、慢性化的特点, 如何提高治愈率、降低复发率, 是临床诊疗的重点。随着数字医疗的快速发展, 数字表型在双相障碍临床诊疗具有积极的应用前景, 其通过实时记录患者在真实生活环境中的生理、心理、活动等数据, 给双相障碍的临床诊治带来了新的机遇和挑战。现有研究已初步证实, 数字表型在双相障碍的诊断、治疗、病情管理和流行病学监测等方面的积极价值。作为一种新型诊疗技术, 数字表型在临床应用中不仅面临着数据的隐私和安全、技术的可靠性和有效性、算法的迭代和模型的优化以及跨学科合作和整合等共性问题, 也需要着力解决双相障碍临床重点关切的诊治问题。基于数字表型的数字医疗, 将全面提升双相障碍诊治的可及性、有效性和公平性。