家蚕Toll和IMD信号通路重要基因对不同病原体感染的免疫响应

Toll和IMD通路是昆虫先天免疫的重要信号通路,抗菌肽的产生可以由这些通路激活。通过感染4种不同种类的病原体(球孢白僵菌、大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌),对家蚕Toll通路的BmTube、BmMyD88、BmTollip、BmECSIT、BmTRAF2和BmCactus基因,IMD通路的BmDredd、BmFadd、BmTAB2、BmTAK1、BmRelish1和BmRelish2基因以及4类不同抗菌肽(antimicrobial peptide,AMP)基因BmCecropinA1、BmAttacin1、BmDefensinA和BmGloverin1的表达进行分析,探讨家蚕在感染不同病原后Toll和IMD通路级联反应的免疫响应。结果表明,家蚕Toll和IMD信号通路级联反应基因表达调控与不同种类病原体感染相关;不同类型的病原选择性地激活Toll和IMD通路,进而诱导特定AMP基因的表达,AMP基因表达对细菌的免疫响应快,对真菌的免疫响应慢,其中BmCecropinA1表达强度显著高于其他类型AMP基因。

用于约束优化的人工免疫响应进化策略

基于克隆选择学说及生物免疫响应过程的相关机理,探讨一种新的人工免疫系统模型———人工免疫响应,提出用于解决约束优化问题的人工免疫响应进化策略;基于算法网络拓扑结构的分析表明,新算法比传统的进化策略(μ,λ)-ES具有更大的收敛概率.对10个标准测试问题的测试结果表明,与采用随机排序的进化策略和采用动态惩罚函数的进化策略相比,新算法在收敛速度和求解精度上均具有一定的优势.

凡纳滨对虾对温度变化的免疫响应

研究了温度对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)免疫力的影响。结果表明:温度对凡纳滨对虾血细胞数量、吞噬率、酚氧化酶原活力、血淋巴抗菌和溶菌活力的影响显著(F>F0.05),且无论向低温还是高温变化,温度变化值越大,各免疫指标变化亦越大。在6d内各指标呈峰值变化,但是达到峰值和趋于稳定的时间具有不同步性。血细胞数量至1d时达到最低值,3d或6d后保持稳定,酚氧化酶原活力至1d时达到最低值,向低温变化组于1d达到稳定;而向高温变化组于3d达到稳定,稳定后除了温度为18℃和21℃的处理组明显低于对照组外,其它各处理组与对照组差异不显著;溶菌、抗菌活力在0.5d或1d时达到最低值,3d后趋于稳定,其中向高温变化组与对照组差异不显著,向低温变化组与对照组差异显著,且温度越低,活力越低;血细胞吞噬率0.5d或1d达到最低值,1d或6d后保持稳定,稳定后各处理组血细胞数量和吞噬率均与温度成正相关。

人工免疫响应的模型研究

根据人类免疫系统的免疫响应过程和免疫学中独特型免疫网络的假设,从免疫响应中B细胞的结合、B细胞的激励以及复制等方面入手,提出了建立人工免疫响应网络模型的新思想.描述了该免疫网络的结构模型、网络中各单元的相互作用和B细胞的克隆扩增以及网络结构的动态更新,并将网络对抗原的首次响应和二次响应进行了仿真.同人类的免疫系统类似,该免疫网络具有学习、记忆和辨识能力,同时具备分布、并行处理的特点.

免疫响应反馈理论在水轮机调节系统中的应用

免疫响应反馈理论是维持生物体免疫平衡的关键,T细胞在不同的免疫阶段所具有的促进和抑制功能,保证了系统的快速响应和足够的稳定性。针对水轮机调节系统具有高度非线性、时变不确定、非最小相位等特点,通过免疫系统与控制系统的类比,借鉴免疫响应调节机理,利用免疫PID控制器来控制水轮机调节系统,并对该系统进行了仿真研究,仿真结果表明当工况变化和存在扰动时免疫PID控制器能有效的改善水轮机调节系统的动态性能,增强其鲁棒性和抗强干扰的能力。

具有线性免疫响应的HIV-TB共感染模型

研究HIV与TB发生共感染时的免疫系统 抗原模型。确定了各类平衡点存在的条件以及它们的稳定性,证明了局部稳定性蕴涵全局稳定性。

免疫响应系统的全局稳定性

研究了免疫响应系统无病平衡点和正平衡点的全局稳定性问题.通过构造合适的Lyapunov函数,得到了该系统各个平衡点的全局稳定性条件.结果表明,该系统当只有一个平衡点—无病平衡点时,其必然是全局稳定的;当参数变化导致出现新的平衡点—地方病平衡点时,它也必然是全局稳定的.理论和数值结果非常吻合,表明推导的结果是正确的.该结果的生理意义非常清楚,表明了治疗对此系统的动力学影响是关键性的,对患者的康复是非常重要的.

免疫响应中抗体抗原间数量关系的分析

用关于抗体和抗原的微分方程描述了生物系统中简化的免疫响应，并通过方程稳定性的分析讨论了方程的一些特性。

T-细胞无关免疫响应的动力学研究

为描述T-细胞无关免疫系统对于抗原的反应,提出了关于大B淋巴细胞分化为浆细胞和退化为记忆细胞的分化—退化假定机制,从而建立了一个完全动力学的模型,并利用计算机模拟得出模型的数值解,其结果可以较好地与已知的实验事实相符。

凡纳滨对虾对多巴胺免疫响应的研究

研究凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)对多巴胺的免疫响应。结果表明:注射多巴胺对凡纳滨对虾血细胞数量、吞噬率和血淋巴酚氧化酶、溶菌、类α2-巨球蛋白活力影响显著(P<0.05),而对照组各免疫指标无明显变化。在实验时间内,多巴胺处理组各指标均呈峰值变化,3类血细胞、总血细胞数量和血淋巴类α2-巨球蛋白活力在3h时分别达到最小值和最大值,而血淋巴酚氧化酶、血细胞吞噬率和血淋巴溶菌活力于6h时分别达到最大值和最小值,同时各免疫指标变化与多巴胺的注射剂量具有明显的负、正相关性;其中颗粒细胞、半颗粒细胞数量和血淋巴酚氧化酶、类α2-巨球蛋白活力在12h后趋于稳定,透明细胞、总血细胞数量和吞噬率于18h后保持稳定,而溶菌活力在24h后保持平稳,稳定后各免疫指标均恢复至对照组水平。这说明多巴胺对凡纳滨对虾血细胞具有明显的调节作用,能在短时间内引起对虾免疫力的显著下降,并表现出明显的剂量效应性。

IgM和IgG的体液免疫响应模型

讨论了免疫系统中免疫球蛋白Ｇ和免疫球蛋白Ｍ的性能和作用，提出了一个包含ＩｇＭ和ＩｇＧ以及免疫响应中多种细胞生长的数学模型。

中科院微生物研究所刘俊团队发现细菌产生的脂肪酸激发植物免疫响应分子机制

2020年1月10日,The LMBO Journal在线发表了中科院微生物研究所、生物互作卓越中心刘俊研究员团队题为Tyrminc phmphorylation of the lectin receptor-like kinase LORE regulates plant immunity的研究论文,报道了细菌产生的脂肪酸激发植物免疫响应的分子机制。

钙信号与水杨酸在植物免疫响应中的作用

植物细胞能够探知病原体．从而激发一个让植物对感染产生抵抗力的防卫系统。植物防卫通道中一个最早的步骤涉及胞质溶解钙水平的增加。然而，Ca2＋信号导致有效植物免疫响应的机制尚不清楚。水杨酸是局部及系统抵抗力的一个关键信使。

食用脂与人体免疫响应

免疫系统及其功能 免疫系统具有许多重要功能,包括控制病原传染和炎症反应及防止癌细胞生长等。免疫系统有两个主要部分:一是先天免疫响应系统,通常始终独自存在着,并在传染性病菌进入人体前充分发挥其功能。它与各种微生物无区别。

细胞外基质刚度诱导CCL5合成以提高非小细胞肺癌免疫治疗响应

目的探讨非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)细胞外基质刚度调控趋化因子配体5(C-C motif chemokine ligand 5,CCL5)的机制,揭示CCL5对NSCLC的免疫治疗响应的影响。方法通过TCGA数据库分析NSCLC细胞外基质刚度与CCL5表达的相关性;根据NSCLC细胞外基质刚度设计不同刚度的聚丙烯酰胺水凝胶,获得响应水凝胶基质刚度力学加载的H1299细胞并对其进行转录组测序,利用q-PCR验证高基质刚度对CCL5表达的影响;进一步利用NSCLC患者转录组数据探究CCL5与免疫治疗响应的相关性。结果高细胞外基质刚度可以上调CCL5的表达,并且干扰素-γ(interferonγ,IFN-γ)介导的信号通路可能参与了该过程;CCL5高表达的NSCLC患者,肿瘤组织中细胞毒性T细胞的丰度更高,与抗程序性死亡受体-1(programmed cell death protein 1,PD-1)治疗响应性有关。结论细胞外基质刚度增加可促进CCL5合成,CCL5可通过增加肿瘤组织中细胞毒性T细胞浸润提升NSCLC的免疫治疗响应性。

植物应对病毒的免疫响应

植物为应对外界病原体的侵扰,在进化过程中形成了一套多层次的免疫系统。对于植物应对真菌、细菌的免疫过程,前期建立了基于寄主与病原分子间相互作用的Z免疫模型。其中第一层次是由病原相关分子模式(PAMP)激发的免疫响应(PTI);另一层次是由效应子(Effector)激发的免疫响应(ETI)。植物在应对病毒的免疫响应中,第一层次是主动清除降解细胞内的病毒核酸,即通过一种高度保守的、序列特异的RNA沉默防御机制来实现;病毒攻克RNA沉默机制后,与应对真菌、细菌的免疫过程相似,植物进而启动基于R基因的免疫响应。另外,植物在免疫过程中还会通过激活一系列信号途径,使植物产生过敏反应或产生系统性抗性,从而抵抗病原体的进一步浸染。本文通过免疫系统分子模型,就近年来有关植物响应病毒的分子调控机制进行了综述。

基于人工免疫响应的线性系统逼近

提出一种基于人工免疫响应的线性系统逼近算法.给出了人工免疫响应的四元组模型,为免疫响应过程建立了一个可用于工程计算的数学模型;设计了克隆选择、免疫记忆和免疫调节等具体操作,模拟了抗体克隆选择、免疫记忆、基因免疫、免疫耐受等现象,实现了人工免疫响应的记忆学习.基于抗体群的随机状态转移过程,证明了新算法具有全局收敛性.基于两个典型的稳定或非稳定线性系统逼近问题的数值试验表明,无论在固定的区间内搜索还是在动态扩展的区间内搜索,人工免疫响应算法都能得到线性系统的最优逼近模型,算法是有效的.

具有周期免疫响应的乙肝病毒感染建模及仿真

建立了具有周期免疫响应的乙肝病毒感染动力学模型,证明了无病平衡点的全局稳定性.仿真结果表明,当R_0<1时,无病平衡点全局渐近稳定,病毒最终被清除.当R_0>1时,患者持续带毒,并且患者体内病毒载量出现周期性波动现象.

κ-卡拉胶对THP-1源性巨噬细胞免疫响应的影响

研究发现κ-卡拉胶（κ-CGN）能够诱导并促进动物肠道出现溃疡甚至癌变¨。但一些官方机构如FDA（FoodandDrugAdministration）、欧洲食品科学委员会（SCF）等却认为卡拉胶在正常摄人量范围内对人肠道影响很小。卡拉胶致炎机制也存在争议，可能作为异质颗粒被细胞吞噬，使溶酶体破裂后引起溃疡；也可能提高肠内硫化氢的含量。Tobacman等针对肠上皮细胞的研究认为，卡拉胶能够通过TLR4通路激活细胞的Bcl-10、NF—κB、IL-8等因子。本文选择经佛波酯（PMA）诱导分化的THP-1巨噬细胞为研究载体，观察κ-CGN对该细胞的免疫响应，从而研究它们调节免疫的能力及响应机制。

具有饱和发生率和免疫响应的病毒感染模型的稳定性分析改进

通过构造Lyapunov函数,改进了具有饱和发生率和免疫响应的病毒感染数学模型的稳定性分析,得到了当病毒感染的基本再生数R_0<1时,无病平衡点全局渐进稳定;当R_0>1时,在一定条件下,免疫耗竭平衡点和持续带毒平衡点全局渐近稳定的结论.