复合多聚磷酸改性沥青混合料动态力学性能

为研究多聚磷酸(polyphosphoric acid,PPA)+SBS复合改性沥青混合料的动态力学性能,采用单轴压缩动态模量试验,分析温度和频率对动态模量和相位角的影响,并基于改进Havriliak-Negam(i HN)模型构建动态模量和相位角主曲线,同时与SBS改性沥青混合料相对比。结果表明:2种沥青混合料动态模量和相位角随温度和频率的变化呈现相同的趋势,HN模型可准确拟合2种沥青混合料的动态模量和相位角主曲线。相较于SBS改性沥青混合料,PPA+SBS复合改性沥青混合料的相位角在-10、20、50℃时均降低,而动态模量在-10℃时降低,20℃时变化较小,50℃时增加;较宽频域范围内,PPA+SBS复合改性沥青混合料在高温低频下动态模量变大,相位角变小,在低温高频下动态模量变小,相位角变化不大;PPA+SBS复合改性沥青混合料具有更优的动态力学性能。

氧化石墨烯及多聚磷酸复合改性剂对沥青自愈合性能的影响

为了研究氧化石墨烯(graphite oxide,GO)和多聚磷酸(polyphosphoric acid,PPA)复合改性剂对沥青自愈合性能的影响,利用MaterialsStudio软件构建基质沥青和GO/PPA复合改性沥青的分子模型,通过密度、溶解度和玻璃化转变温度对建立的沥青模型进行合理性验证;在2组沥青之间插入1nm的真空层以表示疲劳损伤后产生的微裂缝,研究基质沥青和GO/PPA复合改性沥青在不同温度下的自愈合过程,并以扩散系数、活化能和指前因子为指标对两者的自愈合能力进行了评价;最后通过动态剪切流变试验验证模拟结果的准确性。结果表明:随着温度的升高,基质沥青和GO/PPA复合改性沥青中的微裂缝可以更快速修复;与基质沥青相比,GO/PPA复合改性沥青的扩散系数更大,因此具有更高的自愈合效率。研究成果有助于加深对GO/PPA复合改性剂自愈合效果的理解,为后续类似研究提供理论依据。

兼具显影与成骨功能多聚磷酸锶在磷酸钙骨水泥中的应用

背景:课题组前期研究发现,添加硫酸钡可以提高磷酸钙骨水泥的力学性能与显影性能,但伴随磷酸钙降解残存的显影剂难以降解,在植入部位产生的占位效应及破骨效应影响骨修复进程,因此需要开发一种可生物降解的新型显影材料。目的:探讨生物活性可降解材料多聚磷酸锶的显影能力及其对磷酸钙骨水泥理化性能与成骨效应的影响。方法:①分别制备磷酸钙骨水泥(CPC)、淀粉改性磷酸钙骨水泥(CPS)与含多聚磷酸锶(占骨水泥粉末的质量分数为20%)淀粉改性磷酸钙骨水泥(20%SrPP-CPN),表征3组骨水泥的理化性能。②将3组骨水泥浸提液分别与大鼠骨髓间充质干细胞共培养,检测细胞增殖、能量代谢与成骨分化能力。③在24只SD大鼠颅顶部两侧各制作直径5 mm的骨缺损,随机分为对照组(不进行任何干预)、CPC组、CPS组与20%SrPP-CPN组进行干预,每组6只。干预4,12周后取材进行相关检测。结果与结论:①与其他两组骨水泥比较,20%SrPP-CPN的显影能力增强、抗压强度与降解速率升高、固化时间延长,并且20%SrPP-CPN在降解过程中可稳定释放Sr^(2+)。②CCK-8实验显示20%SrPP-CPN不影响骨髓间充质干细胞的增殖;细胞饥饿实验(无血清培养)显示相较于其他两组骨水泥,20%SrPP-CPN可促进骨髓间充质干细胞的增殖;相较于其他两组骨水泥,20%SrPP-CPN可提升骨髓间充质干细胞内ATP浓度。碱性磷酸酶与茜素红染色显示,相较于其他两组骨水泥,20%SrPP-CPN可促进骨髓间充质干细胞的成骨分化。③在大鼠颅骨缺损实验中,Micro-CT扫描、组织学(苏木精-伊红、Masson染色)观察显示相较于CPC组、CPS组,20%SrPP-CPN组骨水泥降解明显,并且大量新生骨组织分散于降解的骨水泥中;免疫组化染色显示相较于CPC组、CPS组,20%SrPP-CPN组缺损处Runx2蛋白表达升高(P<0.01)。④结果表明,20%SrPP-CPN具有良好的显影性能与促成骨性能。

桐油涂覆对多聚磷酸铵改性杉木阻燃性能与抗流失性的影响

为提高杉木的阻燃性,探讨多聚磷酸铵处理木材对其燃烧性能和抗流失性的影响,获得阻燃处理对杉木性能的影响规律。选取杉木为研究对象,以多聚磷酸铵为阻燃剂,通过满细胞法对杉木进行阻燃处理,再在杉木样品表面涂覆桐油,分别对未处理材和阻燃处理材的形貌、热解行为、阻燃性能及阻燃剂的抗流失性进行测试。结果表明,杉木试件的极限氧指数为20.2%,经质量分数为5%的多聚磷酸铵处理后的杉木极限氧指数为34.5%,燃烧性能分级达到B1级要求。涂覆桐油对木材的阻燃性能具有一定的负面影响,其极限氧指数下降到29.3%,燃烧性能分级为B2级。锥形量热仪(CONE)结果表明,较之素材,阻燃样品整个测试过程处于阴燃状态,HRR曲线为一直线,且PHRR下降了85.36%,THR和SPR与HRR具有相似的变化规律,TSP也显著降低。TG-DSC结果表明,涂覆桐油的阻燃处理样品在800℃的失重率仅为素材的74.18%,残炭量由15.75%上升到37.95%。涂覆桐油可提高APP的抗流失性,但对木材的力学性能未产生明显改良。研究结果表明,阻燃处理木材对延缓其在火灾中燃烧行为具有重要意义,并为实现理论指导综合性功能改良、木材生产应用提供重要的理论依据和参考。

莲腐败病菌多聚半乳糖醛酸酶Fcpg1基因功能研究

【目的】共享镰刀菌(Fusarium commune)侵染莲引起的莲腐败病严重影响莲的生产,鉴定莲腐败病菌中多聚半乳糖醛酸酶基因Fcpg1,分析其在生长发育及致病过程中的作用,为进一步研究共享镰刀菌的致病机理及莲腐败病菌的防治提供依据。【方法】利用BLASTP在莲腐败病菌全基因组数据中查找PG同源蛋白,并使用ExPASy等在线软件对Fcpg1氨基酸序列进行生物信息学分析。通过基因敲除的方法,获得Fcpg1基因敲除突变体ΔFcpg1和回补菌株ΔFcpg1-Com。测定野生型菌株FCN23、突变体ΔFcpg1和回补菌株ΔFcpg1-Com的菌落形态、生长速率、产孢量及致病力。【结果】Fcpg1基因编码388个氨基酸,分子量为40.354 ku,分子式为C_(1756)H_(2775)N_(489)O_(577)S_(12),理论等电点为6.57,脂溶系数为79.9。Fcpg1为稳定的、易溶于水的外泌性蛋白,其信号肽剪切位点在第16~17个氨基酸,主要定位于胞外基质。Fcpg1蛋白与尖孢镰刀菌的多聚半乳糖醛酸酶蛋白序列具有较高的同源性。与野生型菌株FCN23和回补菌株ΔFcpg1-Com相比,ΔFcpg1突变体的菌落形态、营养生长和产孢量等方面均无明显差异,但突变体ΔFcpg1的致病力显著减弱。【结论】Fcpg1是典型的多聚半乳糖醛酸酶蛋白,参与对莲腐败病致病力的调控。

牡蛎疱疹病毒结构蛋白真核表达系统构建及多聚化特性

牡蛎疱疹病毒(OsHV-1)在全球范围内导致牡蛎、扇贝与蚶类的大规模死亡,成为双壳贝类养殖产业的重要威胁。为了解OsHV-1的结构与致病机制。本研究利用人胚胎肾细胞(HEK293t),构建OsHV-1主要核衣壳蛋白(ORF104和ORF33)的真核表达系统,并对ORF104和ORF33潜在相互作用进行分析。实验首先通过特异性PCR扩增技术得到orf 104和orf 33的基因序列,根据其编码蛋白的理化性质、跨膜区与三维结构等生物信息学分析结果,选择pCDNA3.1(+)构建两种基因的重组表达质粒。重组质粒经大肠杆菌扩增、提取后,利用转染试剂Lipo8000™将pCDNA3.1(+)-orf 104与pCDNA3.1(+)-orf 33分别单独或共转染至HEK293t。然后,将转染后的细胞培养18 h后裂解收集蛋白。最后利用蛋白免疫印迹(Western blot,WB)与负染电镜检测两种目的蛋白的表达情况。结果显示,实验成功构建了OsHV-1衣壳蛋白ORF104和ORF33的重组表达质粒载体,通过真核细胞表达得到大小约为135与35 ku的目的蛋白。研究表明,表达质粒可在真核表达系统中实现蛋白单独转染与共转染,共转染蛋白间可能存在相互作用的趋势并形成多聚体,其中,ORF33自身即可形成分子质量不同的多聚体。本研究首次利用真核表达系统开展OsHV-1关键结构蛋白的表达,为进一步开展该病毒结构蛋白功能与互作,以及病毒入侵机制研究奠定基础。

多聚脱氧核糖核苷酸在组织修复中的应用进展

多聚脱氧核糖核苷酸(PDRN)为低分子量的线性多聚核苷酸片段,是良好的组织修复效应的生物活性分子,主要提取来源为鱼类生殖细胞。研究报道以及临床结果显示,PDRN具有低免疫原性和低毒性。因此,在皮肤创面修复、角膜损伤、消化道损伤修复及骨损伤修复等组织修复中显示出很好的应用潜力。本文重点对PDRN在组织损伤和修复中的应用进展进行总结,全面探讨了PDRN在组织修复中的作用和研究机制,为组织修复材料的研究及开发提供理论支持。

斑马鱼叶酸多聚谷氨酸合成酶基因的生物信息学特征及胚胎发育表达

目的探索斑马鱼叶酸多聚谷氨酸合成酶(FPGS)的生物信息学特征及在胚胎发育中的表达模式。方法利用Ensemble数据库及ClustalW程序进行序列比对,分析斑马鱼与哺乳动物FPGS蛋白之间的氨基酸同源性;利用系统发育树分析不同物种间fpgs基因的保守性;运用反转录聚合酶链反应(RT-PCR)分析fpgs基因在斑马鱼重要器官及胚胎早期发育中的表达;运用整胚原位杂交技术检测野生型斑马鱼fpgsmRNA的表达。结果生物信息学分析显示,斑马鱼FPGS蛋白在进化上与哺乳动物同源物高度保守。RT-PCR结果显示,斑马鱼fpgs基因不仅在胚胎的各个发育阶段均有表达,且在成鱼的脑、肝和胃组织中高表达。原位杂交结果显示,fpgs基因在斑马鱼胚胎4细胞期广泛表达,而在尾芽期开始仅在卵黄合体细胞层中表达;在斑马鱼胚胎20体节期,fpgs在产生初级造血祖细胞的中间细胞团、眼睛和后脑区域呈现特异性表达;从斑马鱼胚胎受精后48~96 h,fpgs基因在其肝脏及端脑与后脑的交界处特异性表达。结论斑马鱼的FPGS蛋白与哺乳动物同源物高度保守,且fpgs基因在斑马鱼发育中的初级造血区、肝脏、后脑区及眼睛特异性表达,提示该基因在这些组织的发育中可能发挥着重要作用。

多聚ADP-核糖聚合酶-1在放射性认知功能障碍中的研究进展

放射治疗后多聚ADP核糖聚合酶-1(PARP-1)的过度激活与神经炎症反应密切相关,而神经炎症是放射性认知功能障碍(RICD)的主要发病机制。该文分析了RICD中神经炎症反应的病理生理机制,包括小胶质细胞激活、星形胶质细胞的增生、少突胶质细胞的破坏、海马微环境改变和血脑屏障损伤,并对PARP-1通过这些共同机制介导神经炎症反应进而加重RICD的研究进展进行综述。最后,探讨了PARP-1抑制剂对RICD的潜在保护作用,旨在为RICD防治药物的开发提供新方向。

三结构域蛋白8、Ras相关蛋白35、多聚ADP核糖聚合酶1在子宫内膜癌组织中的表达及检测临床意义

目的:探讨三结构域蛋白8(TRIM8)、Ras相关蛋白35(Rab35)、多聚ADP核糖聚合酶1(PARP-1)在子宫内膜癌(EC)组织中的表达及检测临床意义。方法:选择75例EC患者为研究对象,取手术切除的EC组织及癌旁正常子宫内膜组织,以免疫组织化学法检测EC组织和癌旁组织中TRIM8、Rab35、PARP-1蛋白表达情况,并结合患者临床病理因素分析其与临床病理特征的关系,随访5年,记录EC患者生存率,并分析EC患者预后影响因素。结果:Rab35、PARP-1蛋白在EC组织和癌旁组织中阳性表达率分别为71.00%和35.00%、74.00%和43.00%,TRIM8蛋白阳性表达率分别为30.00%和69.00%(均P<0.01)。EC组织中Rab35与PARP-1为正相关性,Rab35和PARP-1与TRIM8表达为负相关性(r=0.542、-0.461、-0.461,均P<0.05)。Rab35阳性患者5年生存率55.17%低于阴性患者70.57%,PARP-1阳性患者5年生存率65.96%低于阴性患者79.24%,TRIM8阳性患者5年生存率93.33%高于阴性患者72.73%(均P<0.05)。FIGO分期Ⅲ-Ⅳ期、肌层浸润深度≥1/2和PARP-1、TRIM8、Rab35表达异常为影响EC患者预后的危险因素(均P<0.05)。结论:子宫内膜癌组织PARP-1、Rab35表达升高、TRIM8表达降低,三者表达变化与子宫内膜癌的发生、发展有显著相关性。

可变多聚腺苷酸化在肿瘤中的研究进展

可变多聚腺苷酸化(Alternative Polyadenylation, APA)作为一种转录后调控机制,其在基因表达调控中的作用越来越受到重视。近期的许多研究发现APA在肿瘤的发生发展和耐药机制中发挥着重要作用。本文主要总结了APA在基因表达调控和癌症等疾病中的功能作用和新的APA相关的研究方法和数据库。

当归补血汤与多聚糖止血材料治疗全髋关节置换术后隐性失血临床疗效对比

目的:观察当归补血汤与多聚糖止血材料治疗全髋关节术后隐性失血的临床疗效对比。方法:选取2022年1月-2023年3月于成都中医药大学附属医院行全髋关节置换术的患者60例,采用计算机生成随机数字表的方法将患者分为当归补血汤组(DG组)和多聚糖止血材料组(DJ组),每组各30例,DG组术后第1天开始口服当归补血汤,DJ组在术中使用多聚糖止血材料。比较两组患者术后第1、3、7、14天的红细胞比容(HCT)、血红蛋白(Hb)及术后24 h引流量、术后隐性失血量、中医证候症状评分。结果:术后24 h引流量DJ组低于DG组,差异具有统计学意义(P<0.05);两组术后隐性失血量,DG组显著低于DJ组(P<0.05);DG组术后第3天中医证候症状评分及第1、3天的HCT、Hb与DJ组差异无统计学意义(P>0.05),DG组术后第7天中医证候症状评分及第7、14天HCT、Hb显著低于DJ组(P<0.05)。结论:多聚糖止血材料术后短时间内止血效果优于当归补血汤,但从隐性失血量减少和中医证候症状改善来看,当归补血汤组的效果优于多聚糖组,且当归补血汤组能显著提高患者HCT及Hb的水平,明显改善术后患者贫血状态,临床效果明显。

多聚磷酸复合天然胶乳改性沥青实验研究

鉴于当前交通量持续增大及行车荷载不断提升的现状,传统的道路路面材料已难以满足道路使用性能的需求,亟待进行改进与升级。改性沥青可以有效提升路面使用质量,防止沥青路面出现开裂、车辙等病害,但改性沥青选择的材料不同,最终的沥青性能会有一定的差异。为此,文章对多聚磷酸复合天然胶乳改性沥青进行实验研究,通过动态剪切流变试验和沥青旋转黏度试验来了解这种多聚磷酸复合天然胶乳改性沥青的性能。研究表明,采用PPA与NRL复配得到的改性沥青,其高温性能更优良,能有效延长道路路面的使用寿命。

多聚磷酸盐在微生物抗环境胁迫中的作用及机制

抗环境胁迫是微生物提高环境适应性和增加生存机会的一个重要策略,探明微生物抗环境胁迫的过程及分子机制对于了解微生物进化和开发微生物资源具有重要意义。多聚磷酸盐(polyphosphate,polyP)在微生物抗环境胁迫中发挥重要作用。在营养限制条件下,polyP可充当微生物的能源来源和信号分子,增强微生物对低营养环境的适应能力。在微生物应对环境胁迫过程中,polyP可作为蛋白质的伴侣,通过蛋白质修饰改变蛋白质结构使其免受失活,从而维持其功能完整性。polyP具有金属螯合能力,可提高微生物对重金属胁迫的抵抗能力。微生物能通过调节polyP的合成来适应环境pH的改变,调节酸碱胁迫过程中的能量消耗。基于polyP抗环境胁迫的特性,通过转基因技术,把polyP合成相关基因转入到农作物中,可以增加农作物体内polyP含量,从而提高农作物抗环境胁迫的能力。利用含有polyP的微生物处理重金属废水,可极大地提高重金属离子的去除效率。同时,微生物中合成的polyP颗粒也能进一步开发为生物活性产品。因此,polyP在微生物抗胁迫中发挥多样化作用,通过各种分子途径提高微生物对环境胁迫的耐受性。加强polyP在微生物抗环境胁迫中的作用与机制研究,不仅丰富微生物抗环境胁迫的研究内容,而且为多聚磷酸盐类生物活性物质的工程应用提供技术支撑。

多聚唾液酸转移酶ST8SiaⅡ的结构和功能域

ST8SiaⅡ(STX)和ST8SiaⅣ(PST)是两个来源于哺乳动物细胞的、具有高度同源性的多聚唾液酸酶,它们已经被克隆,基因序列也已被测定。这两个酶能催化神经细胞黏附分子(NCAM)的多聚唾液酸化。NCAM是多聚唾液酸(polySlA)的主要载体。在NCAM多聚唾液酸化过程中,STX和PST能将活化的胞苷-磷酸-乙酰神经氨酸(CMP-Neu5Ac)传送到NCAM糖蛋白受体的N-和O-型寡聚糖链上,从而合成α-2,8-多唾液酸聚糖(polySA)。近来我们使用Phyre 2软件构建了多聚唾液酸ST8SiaⅡ酶的三维结构模型,给出了该酶中多聚唾液酸转移酶结构域(PSTD)和多聚碱性氨基酸区域(PBR)两个功能域的结构特征,认为在这两个区域中有几个氨基酸残基在引起多聚唾液酸化过程中起到了关键作用。我们的研究结果为研究ST8SiaⅡ酶催化NCAM多聚唾液酸化的分子机制提供了新的结构信息,也为和该酶所联系的肿瘤细胞转移的抑制机制和抑制物/药物的研究和设计,提供更有价值的理论依据。

多聚谷氨酰胺延伸蛋白募集细胞内转录因子及对基因转录调控的影响

多聚谷氨酰胺(polyglutamine,PolyQ)疾病是由特定基因序列中CAG三核苷酸的不稳定重复扩增所引发的一类神经退行性疾病。至今已发现9种类型的PolyQ疾病,其中多数疾病的致病蛋白质在转录调控中发挥着重要的病理作用。PolyQ蛋白中谷氨酰胺的异常重复延伸会引发蛋白质错误折叠并在细胞中积聚形成包涵体。积聚的蛋白质可通过自身结构域、泛素修饰和RNA等介导的相互作用,有效地募集细胞内的转录因子、泛素接头或受体蛋白,以及分子伴侣等组分到包涵体中。这些组分在细胞中的可溶性比例减少,使得机体内的转录调控系统功能受损,造成转录失调从而诱发疾病。因此,研究异常延伸的PolyQ蛋白对细胞内转录因子及其他组分的募集作用,可在分子水平上解释神经退行性疾病的发病机制,从而为临床应用提供潜在的预防和治疗方法。

香蕉枯萎病菌1号和4号生理小种内切多聚半乳糖醛酸酶基因的比较

通过基因克隆和测序方法,对来自国内外尖孢镰刀菌古巴专化型Fusarium oxysporum f. sp.cubense(简称Foc) 1号和4号小种的6个菌株endo-PG基因同源性、与其他真菌的亲缘关系以及endo-PG基因和氨基酸序列进行分析,为香蕉枯萎病菌致病机制的研究奠定基础。结果表明,同小种的endo-PG序列同源性高,亲缘关系近,不同小种的同源性较低,亲缘关系较远;总体来说,4号小种比1号小种同源性更高,亲缘关系更近。在全基因序列分析中,没有发现明显的基因差异可以作为区分2个小种致病性差异的依据。根据预测的CDS序列翻译成氨基酸序列比对,发现6个菌株的endo-PG基因编码的氨基酸变异并没有引起相关保守结构域的变化,推测6个菌株的致病性可能与endo-PG基因的调控相关。

生长抑素及制剂中多聚体的定量研究

目的:建立高效液相色谱-分子排阻色谱法(HPLC-SEC)测定生长抑素及制剂中的多聚体,并进行了方法学验证。方法:采用TSKgel G2000SWXL色谱柱(7.8 mm×300 mm,5μm),流动相为乙腈-水-三氟乙酸(20∶80∶0.1,体积比),线性等度洗脱,流速0.5 mL·min^(-1),柱温25℃,进样量为100μL;紫外检测器,检测波长为215 nm;标准曲线法和面积归一化法计算多聚体含量。结果:生长抑素二聚体的检测限为5.2 ng,定量限为15.6 ng,线性范围为0.1~5μg·mL^(-1)(r=0.999 6),平均回收率(n=3)为100.3%(RSD=0.52%)。结论:该方法快速、灵敏、准确,能够对生长抑素及制剂中的多聚体进行质控。

复合多聚磷酸改性沥青混合料高温蠕变特性与本构关系研究

为了研究复合多聚磷酸(PPA)改性沥青混合料的高温蠕变特性,采用三轴重复蠕变恢复试验,根据竖向永久变形、应变速率和流动指数指标,对比分析了不同条件下SBS改性沥青混合料与PPA+SBS复合改性沥青混合料高温蠕变特性;综合运用黏弹塑性力学和损伤力学理论,建立了重复荷载作用下沥青混合料竖向永久变形的蠕变损伤力学模型。研究结果表明:在不同温度和应力水平下,PPA+SBS复合改性沥青混合料竖向永久变形和应变速率均小于SBS改性沥青混合料,但其流动指数却远大于SBS改性沥青混合料;将Burgers模型中串联的黏壶替换为黏塑性元件所形成的损伤本构模型,可以全面反映沥青混合料三阶段的竖向永久变形特性。

具有生物活性的多聚磷酸盐材料在骨修复中的应用:基础、进展与挑战

随着人们对骨修复和组织工程支架材料研究的深入,功能性骨科生物材料应运而生。无机多聚磷酸盐(polyphosphate,polyP)是一种具有高能磷酸键的聚合物,存在于成骨细胞和血小板中,其降解产物如磷酸根离子和产生的能量可以参与骨再生和代谢。受此启发,人们将polyP开发为新型骨修复材料,包括非晶态和结晶态两种结构,在体内外的实验研究都取得了丰富的成果。本文综合阐述了这种独特的能量自给型生物材料的生理功能、材料设计、制备方法、生物学效应及相关机制的进展,为其在骨修复中的应用提供依据。本文也同时讨论了polyP材料面临的挑战和争议,以期推动其临床转化。