PGC-1α敲降对斑马鱼细胞冷应激过程的影响

过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator activated receptorγ,PPARγ)辅助激活因子1α(PPARγcoactivator-1α,PGC-1α)作为一个重要的转录激活因子,参与多种生理活动的调节。本研究探究了PGC-1α在斑马鱼(Danio rerio)ZF4细胞(胚胎发育3 d成纤维样细胞)冷应激过程中所起的作用。通过慢病毒质粒转染干扰PGC-1α基因的表达,并用嘌呤霉素筛选得到稳转细胞系,给与其18℃7 d和10℃7 d的低温刺激后使用CM-H2DCFDA探针染色,通过流式细胞仪检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量;JC-1探针染色,流式细胞仪检测低温处理后PGC-1α敲降的细胞线粒体膜电位的变化。研究表明,在低温刺激下,PGC-1α基因未敲降的ZF4细胞内ROS含量升高,线粒体膜电位下降;而在PGC-1α基因敲降的ZF4细胞内,ROS含量在前者的水平上进一步升高,线粒体膜电位的下降也加剧,故PGC-1α在ZF4细胞冷应激过程中对细胞起到保护作用,能维持细胞内ROS含量和线粒体膜电位水平。本研究对PGC-1α基因在斑马鱼ZF4细胞冷应激过程中所起的功能进行初步探究,为鱼类在低温下的适应性研究提供依据。

罗氏沼虾亲虾越冬池中不同基质上微生物群落多样性分析

【目的】了解罗氏沼虾亲虾越冬时循环养殖系统对水质的调控效果,探明其中微生物群落的作用。【方法】采集循环养殖系统运行88 d后的越冬池池水、池中人工水草(普通纤维膜)以及外置式生物滤器中的纳米纤维膜等3种不同基质上的微生物,利用DNA抽提、PCR扩增和定量以及高通量Mi Seq测序技术等对3种不同基质上的微生物进行16S r RNA基因序列V4-V5区的测定和分析,并根据测序得到的双端测序读长(Pair-end reads)进行质量控制和过滤,之后进行操作分类单元(OTU)聚类分析,并基于OTU对微生物群落的多样性指数和群落结构进行分析;每3-4 d对越冬池池水水质进行监测。【结果】养殖池塘的水质保持在良好的状态,其中氨氮和亚硝氮浓度控制在0.17±0.08 mg/L和0.28±0.15 mg/L;不同基质上的微生物组成和多样性都不相同。在3种基质上共检测并鉴定出细菌64种,隶属于9门64属,包括变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、浮霉菌门(Planctomycetes)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿菌门(Chlorobi)。从属水平上对3种基质上的细菌进行分析,发现养殖池水中含量最高的为丛毛单菌科下的一个未分类类群(Comamonadaceae_unclassified),其也是3种基质的共有优势类群;普通纤维膜上为Inhella,纳米纤维膜上则是小纺锤状菌属(Fusibacter)。3种基质上细菌群落多样性顺序为:纳米纤维膜>普通纤维膜>养殖池水。通过对亲虾越冬养殖全过程的水质监测,发现越冬期间亲虾池水质始终保持在良好状态,并且在循环水系统开启约40 d后水质达到了相对稳定的状态。【结论】通过在育苗池中悬挂人工水草,配合内含纳米纤维膜的外置式生物滤器,可使罗氏沼虾越冬亲虾池保持良好的水质。随着新型材料科学的发展,开发出适用于水产养殖业的滤料很有必要。

自噬在细胞冷应激中的作用研究

有研究证明,自噬在生物应对多种不良环境过程中发挥着重要作用,但是自噬在细胞应对低温环境过程中的功能研究却甚少。该研究给予He La细胞（人子宫颈癌细胞）不同程度的急性冷刺激,探讨此过程中自噬的发生和功能。将He La细胞培养于37°C（对照组）或经不同程度的低温（10、18、28°C）处理,观察对照组与低温处理组细胞表达自噬标志物EGFP-LC3（enhanced green fluorescent protein-microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3）的变化,以监测自噬小体形成。结果显示,低温处理诱导He La细胞发生不同程度的自噬现象：10°C处理3~6 h的细胞内的自噬小体增多且体积增大,18°C处理的细胞内的自噬小体在3 d时最明显,28°C处理的细胞始终维持在较低水平。研究还发现,He La细胞在自噬减弱消失的同时发生细胞死亡,自噬特异性的化学抑制剂Bafilomycin A1处理可以进一步降低不同程度的低温胁迫下He La细胞的存活率,表明自噬在细胞低温应激过程中发挥着保护作用。Bafilomycin A1处理伴随有细胞内活性氧（reactive oxygen species,ROS）水平增高,提示低温胁迫下自噬可能通过调控细胞内ROS水平来保护细胞。该研究结果表明,自噬在真核细胞冷应激中具有重要作用。