基于纳米孔靶向全基因测序技术的新冠肺炎病例快速鉴定研究

目的探索快速识别新型冠状病毒的方法,为新冠肺炎防控提供技术支撑。方法分别运用基于三代纳米孔测序技术平台MinION Mk1C和基于二代测序技术平台Ion Torrent S5的新型冠状病毒(SARS-CoV-2)靶向全基因组测序技术对1例境外输入新冠肺炎确诊病例进行基因组测序。使用artic-ncov2019软件、CLC Genomics Workbench(Version 21.0)软件和DNAstar软件等进行数据处理和分析。结果基于三代纳米孔测序技术平台MinION Mk1C和基于二代测序技术平台Ion Torrent S5分别在7 h和30 h左右获得SARS-CoV-2全基因组数据,分别为29848bp和29801bp,两者共同29801bp数据部分同源性100%,经分析为新冠病毒B.1.1.7变异株。结论在对该病例样本的全基因测序中,基于三代纳米孔测序技术平台MinION Mk1C的SARS-CoV-2靶向全基因组测序技术将检测周期缩短至7 h左右,能够实现快速、准确地对SARS-CoV-2进行实时测序。

基于高通量测序技术分析不同窖龄窖泥真菌群落多样性与空间异质性

利用Illumina NovaSeq高通量测序、冗余分析和FUNGuild等方法对甘肃金徽酒10a和50a窖龄窖池及其不同空间位置窖泥的真菌群落结构、真菌菌群与理化因子之间的关系以及真菌功能预测等进行研究。结果表明,随着窖池深度的增加,10 a窖池窖泥的多样性和丰富度呈现降低趋势,50 a窖池窖泥的多样性整体呈现升高趋势,而丰富度则呈现先降低后升高趋势,其中10a窖池窖壁上层的多样性和丰富度均显著高于其他位置(P<0.05),而50a窖池窖底层的多样性和丰富度均显著高于其他位置(P<0.05)。10a窖池窖壁层的多样性和丰富度显著高于50a窖池(P<0.05),而50a窖底层的多样性和丰富度明显高于10a窖池(P<0.05)。所有窖泥样品共检测到21个真菌门和520个真菌属,其中子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)和罗兹菌门(Rozellomycota)4个优势真菌门以及曲霉属(Aspergillus)和哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania)等多数优势真菌属的相对丰度随窖池窖龄和空间位置的变化差异显著(P<0.05)。镰刀霉属(Fusarium)、Aspergillus、Kazachstania和红曲霉属(Monascus)与水分、腐殖质、K^(+)和Ca^(2+)含量呈正相关,枝孢菌属(Cladosporium)、维希尼克氏酵母属(Vishniacozyma)与pH值呈正相关。窖泥真菌营养类型主要有腐生营养型和病理-腐生-共生营养型等7种,功能类群包括4个单一功能群和7个混合功能群。通过系统分析不同窖龄窖池和空间位置的窖泥真菌群落多样性,为明确甘肃金徽酒窖泥的真菌群落结构及空间分布规律奠定了理论基础。

基于二代测序的HLA-Ⅱ类等位基因多态性研究及等位基因丢失防范策略

目的:研究二代测序技术(NGS)检测深圳地区随机健康无关汉族人群HLA-DRB1、DQB1、DQA1、DRB3、DRB4、DRB5、DPA1、DPB1等位基因多态性的精确性,探讨HLA-DRB1等位基因丢失的原因及室内关键质控体系建立策略。方法:采用Mi Seq DxTM NGS平台对1012例样本完成HLA-II类等位基因分型。对质控体系软件提示的疑难样本和HLA-DRB1纯合子样本采用PCR-SSOP法或PCR-SBT法进行确认。结果:检出HLA-DRB1、DRB3、DRB4、DRB5、DQA1、DQB1、DPA1、DPB1等位基因分别有45、7、5、7、17、21、10、27种。常见等位基因(频率>10%)有HLA-DRB1*09:01(17.09%)、15:01(10.72%);DRB3*02:02(25.99%)、03:01(10.18%);DRB4*01:03(36.46%);DRB5*01:01(15.42%);DQA1*01:02(20.01%)、03:02(17.19%);DQB1*03:01(19.47%)、03:03(17.98%)、05:02(11.66%)、06:01(10.67%);DPA1*02:02(54.45%)、01:03(31.18%);DPB1*05:01(39.13%)、02:01(16.90%)。HLA-DRB1和DQB1位点基因频率与中国常见及确认的HLA等位基因表(CWD2.4)进行统计学比较,差异无统计学意义(χ^(2)=12.68,P>0.05)。对NGS检出的94例HLA-DRB1纯合子样本采用PCR-SSOP法进行复检,检出HLA-DRB1位点漏检等位基因1例,通过SBT法确认为漏检DRB1*04:03等位基因,为此建立了本实验室室内质控体系。检出新等位基因2例,获WHO HLA系统因素命名委员会命名。结论:基于NGS-HLA分型方案的HLA分型结果,模棱两可结果比率更低。HLA-II类等位基因在深圳地区无关健康供者汉族人群中存在遗传多态性。在临床组织相容性试验中独立使用NGS方法存在局限性,需要内部质量控制策略来防范偶发的等位基因丢失事件。

高通量测序技术在低频突变检测中的应用

体细胞突变的累积与衰老、肿瘤及多种疾病的发生密切相关。在正常组织细胞中,基因组中自发突变和诱发突变的变异等位基因频率极低,对这类低频突变的检测一直面临挑战。第二代和第三代高通量测序(next-generation sequencing,NGS)技术的出现,可以实现任意物种全基因组上变异的直接检测,克服传统突变检测技术的诸多局限性。但是常规NGS由于测序错误率较高从而限制了其在低频突变检测上的应用,基于分子一致性测序策略进行错误矫正的高准确性NGS测序技术作为有效的低频突变检测工具,有望在环境诱变剂的评价与研究、细胞与基因治疗药物风险评估、人群健康风险监测和生命科学基础研究领域发挥重要作用。本文对比经典突变检测方法,对基于NGS的低频突变检测技术研究进展进行综述,并对应用前景进行展望,以期为该技术的进一步开发、研究和在相关领域的应用提供参考。

马尾松种子超低温保存前后转录组测序分析

本研究利用Illumina HiSeq^(TM)6000平台对超低温保存前后的马尾松种子进行转录组测序分析,共获得51.79 Gb的过滤数据,冻存前后共鉴定到2 122个差异表达基因,其中823个上调,1 299个下调。GO富集分析表明,163个差异表达基因被显著富集到33个GO条目中;KEGG富集分析表明,169个差异表达基因显著富集到79条代谢通路。根据KO和KEGG结果,从富集到植物激素信号转导通路、植物MAPK信号通路、淀粉和蔗糖代谢通路、转录因子通路上的基因中,筛选出19个差异表达基因。

全基因组重测序解析重庆武隆中华蜜蜂遗传变异及种群分化特征

【目的】解析重庆武隆中华蜜蜂的遗传变异及种群分化特征,为该地区传粉昆虫的遗传多样性研究提供理论参考。【方法】对重庆武隆中华蜜蜂进行全基因组重测序,并结合我国其他地区57群中华蜜蜂的重测序原始数据进行种群遗传分化分析。【结果】测序共获得武隆中华蜜蜂有效数据(clean data)33.53 Gb,发现高质量单核苷酸多态性(SNP)位点共3886321个,小片段的插入与缺失(small indel)位点1392028个。在武隆中华蜜蜂样品中筛选出具有相同变异位点的非同义SNP突变基因589个,编码区发生small indel的基因214个。这些基因主要富集于赖氨酸降解、轴突导向、细胞外基质受体互作和丝裂原活化蛋白激酶信号通路。最终获得16个具有相同SNP和small indel的突变基因,其中包括嗅觉受体基因2个、细胞色素P450基因1个。武隆中华蜜蜂与我国其他地理型中华蜜蜂可能存在显著的遗传分化,与华中中蜂和北方中蜂(陕西安康)种群的亲缘关系较近。【结论】推测氨基酸代谢、神经系统发育、嗅觉进化、抗逆性能改善以及对温度偏好性的转变与武隆中华蜜蜂适应重庆本地自然环境有关。随意引种可能导致优质中华蜜蜂品种混杂,生产性能和抗逆性能下降。因此,需要保护本土优质中华蜜蜂种质资源。

天子蓝盘丽鱼皮肤组织的单细胞转录组测序

【目的】通过单细胞转录组测序比较天子蓝盘丽鱼和野生阿莲卡盘丽鱼皮肤组织中与体色形成相关的基因表达模式,为深入研究鱼类体色及良种选育提供数据基础,也为盘丽鱼或其他水产鱼类进行单细胞转录组研究提供技术借鉴。【方法】利用单细胞转录组测序技术对天子蓝(人工选育)和阿莲卡(野生型)2种盘丽鱼的皮肤组织进行转录组测序,经fastp质控过滤后,通过Cell Ranger比对参考基因组生成单细胞表达矩阵文件,使用Seurat进行降维聚类后构建转录组图谱,筛选出细胞类型识别与鉴定的标记基因;同时以阿莲卡盘丽鱼为对照,通过DEGseq筛选出2个样本间的差异表达基因(DEGs),并进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析。【结果】经单细胞转录组测序,从天子蓝、阿莲卡盘丽鱼样本中获得的原始序列(Raw reads)分别为815237286和728886552条;将2个样本整合后共捕获17035个细胞,经过滤及降维聚类后得到18个细胞簇(C0~C17),参考已知和潜在的标记基因,被注释为13种细胞类型及其亚型,基本涵盖了鱼类皮肤组织中的大部分细胞类型。基于伪批量(Pseudo-bulk)处理,从2个样本间筛选出20个DEGs(8个在天子蓝盘丽鱼皮肤组织中高表达,12个在阿莲卡盘丽鱼皮肤组织中高表达),主要注释到与气体传递、氧化代谢相关的GO功能条目。在单细胞维度,选择黑色素细胞和虹彩细胞2个细胞集群进行样本间差异分析,结果显示:在黑色素细胞中存在8个DEGs,主要富集于热应答、未折叠蛋白结合、生长因子活性、金属离子结合等信号通路。在虹彩细胞中存在25个DEGs,KEGG信号通路富集分析发现主要富集于凋亡、沙门氏菌感染和MAPK等信号通路,涉及细胞生存、应激响应和信号传导等功能。【结论】TSPAN3A、PTGES、ATF3、JUNK、GADD45GA、HSP70L、FOSAB等基因在调节天子蓝盘丽鱼皮肤体色、色素合成与沉着等方面发挥重要作用,而黑色素合成不活跃可能是导致天子蓝盘丽鱼体色较阿莲卡盘丽色更加鲜艳和绚丽的主要原因之一。

脑脊液宏基因组二代测序在小儿神经外科术后颅内细菌感染诊断中的应用

目的探讨脑脊液宏基因组二代测序(mNGS)技术在小儿神经外科术后颅内细菌感染诊断中的应用。方法分析2020年1月1日—2023年8月31日在中南大学某医院儿童重症监护病房住院的神经外科手术后符合颅内细菌感染诊断标准(包括临床诊断及确诊)病例的临床资料,2021年10月起,在经验性使用抗颅内感染药物前送检脑脊液培养和mNGS检测。对脑脊液mNGS结果阴性病例,结合脑脊液培养结果及临床资料,不进行或尽早停用经验性抗颅内感染治疗并追踪随访。结果共纳入43例病例,其中临床诊断组38例,病原学诊断组5例。脑脊液常规及生化指标两组间比较,差异均无统计学意义(均P>0.05)。临床诊断组38例病例中,2020年1月—2021年9月10例临床诊断病例(对照组),临床诊断颅内感染后接受经验性抗菌药物治疗;2021年10月—2023年8月28例临床诊断颅内感染病例(干预组)mNGS病原学和脑脊液培养均阴性,16例病例未进行经验性抗颅内感染治疗,另12例在mNGS回报阴性后结合临床资料及时停止经验性抗颅内感染治疗,追踪随访28例病例均无细菌性脑膜炎发生,入颅抗菌药物平均使用时间[0(0,4)d]低于对照组10例临床诊断病例抗菌药物平均使用时间[8(7,11)d,P<0.05]。结论脑脊液mNGS可以提高神经外科术后颅内细菌感染病例病原学检出率,mNGS检测结果有助于指导神经外科术后颅内细菌感染临床诊断病例抗菌药物的合理使用。

基于高通量测序技术的9种铁线莲属药材混合粉末分子鉴定

目的建立基于高通量测序技术的9种铁线莲属混合粉末分子鉴定方法。方法采用高通量测序技术,对9种铁线莲属药材混合粉末样品中的总DNA经提取,对ITS2片段进行PCR扩增,利用Illumina MiSeq平台对DNA片段进行双端测序,最后采用FLASH、QIIME、GraPhlAn及MEGA 7.0软件对序列进行整理并聚类分析,鉴定混合粉末中的物种。结果混合粉末样品中得到高质量的ITS2序列共496条,铁线莲属物种含有序列72条,比对出棉团铁线莲、女萎铁线莲、短尾铁线莲、灌木铁线莲、单叶铁线莲、黄花铁线莲、粗齿铁线莲等7个物种,未能比对出东北铁线莲和芹叶铁线莲。结论以ITS2作为DNA条形码,采用高通量测序技术,可以鉴定出铁线莲属药材混合样品中的7个物种,为混合药材的鉴定提供依据。

全外显子测序联合基因组拷贝数变异测序在儿科遗传病诊断中的应用

目的探讨全外显子测序(whole exome sequencing,WES)联合基因组拷贝数变异测序(copy number variation sequencing,CNVseq)在儿科遗传病诊断中的应用价值。方法选取2019年8月至2023年7月郑州市妇幼保健院新生儿科及儿科收治的怀疑患有遗传性疾病或临床诊断不明确的患儿为研究对象,采集患儿及其父母外周血进行WES及CNVseq检测,对检出的变异进行分类及评级,并进行一代测序或qPCR验证。结果共纳入患儿33例,其中男性18例,女性15例,年龄范围为1 d~8岁。WES的阳性检出率为36.4%(12/33),CNVseq阳性检出率为9.1%(3/33),两者联合阳性检出率为45.5%(15/33)。结论WES联合CNVseq是儿童遗传性疾病分子诊断的有力工具,可作为一线检测手段在临床大力推广。

一株孔雀源奇异变形杆菌全基因组测序及毒力与耐药性分析

【目的】试验旨在了解分离自蓝孔雀的奇异变形杆菌PM19的毒力、耐药性以及基因组特征。【方法】采用动物试验、药敏试验和PCR方法对分离菌进行毒力、耐药性以及毒力基因检测,并运用Illumina NovaSeq6000平台进行基因组框架图测序,通过NR、KEGG、Swiss-Prot、COG、PHI-base、CAZy、CARD和VFDB数据库进行功能基因注释以及病原宿主互作用蛋白、碳水化合物活性酶、耐药基因和毒力因子预测分析。【结果】分离菌PM19为多重耐药菌,对受试的氨苄西林、阿莫西林/克拉维酸钾、头孢曲松、头孢噻肟、阿米卡星、庆大霉素、卡那霉素、环丙沙星、四环素、强力霉素、磺胺嘧啶钠、替米考星、氟苯尼考和氯霉素共14种抗菌药物全部耐药。分离菌具有较强毒力,对小鼠半数致死量为6.19×10^(6)CFU。FliL、zapA、rsmA、hmpA、mrpA、atfA、pmfA和ureC共8种毒力基因在该菌中被检测到。全基因组测序分析显示,该菌基因组大小约为3.98 Mb,GC含量为38.94%,预测到3715个编码基因。PHI-base数据库注释出158个与病原宿主互作用有关的蛋白基因;CAZy数据库注释出101个碳水化合物活性酶基因;通过CARD数据库和VFDB数据库分别注释到92个耐药基因和8类毒力相关基因。【结论】奇异变形杆菌PM19菌株具有较强毒力且为多重耐药菌株,携带大量病原宿主互作用蛋白基因、碳水化合物活性酶基因、耐药基因及毒力基因。

国产遗传分析仪测序模块优化设计研究

本文使用国产24道遗传分析仪搭配国产36 cm毛细管阵列,解决无胶筛分毛细管电泳技术为基础的遗传分析仪在测序中荧光信号校正、运行电压、迁移校正问题。以24道遗传分析仪原始光谱荧光信号为基础,建立光谱校正模型,获得基线噪声阈值。通过运行电压与峰间距值绘制标准曲线,利用测序分析软件计算清晰片段长度,确定最佳运行电压和峰间距,进而计算迁移偏移值,建立碱基大小与迁移时间的线性模型,实现碱基的准确识别。研究表明,在合适的光谱校正和基线噪声阈值限制下,当运行电压设置为10 kV,峰间距为13.05帧时,分析仪的最长清晰片段检验能力最强,为561 bp。通过迁移修正值的补偿,建立碱基大小与迁移时间的线性模型,碱基G、A、T、C的R2(标准曲线)值分别从0.9927、0.9927、0.9945、0.9879提高到0.9996、0.9998、0.9996、0.9997,且修正后,各个荧光标记的碱基均能得到正确标记,无漏标和错标,清晰片段长度延长到621 bp。本研究可以指导国产遗传分析仪测序模块的优化和设计,使分析仪的DNA碱基识别功能更高效和准确。

单细胞RNA测序技术在水产养殖动物上的应用

单细胞RNA测序技术是生命科学领域中的革命性技术,为动植物的细胞异质性图谱构建、细胞谱系追踪、免疫响应机制解析等研究提供了强有力的工具。近年来,单细胞RNA测序技术在水产养殖动物中也得到了广泛应用。本文就单细胞RNA测序技术的发展、原理及其在水产养殖动物研究中的应用进行综述,并对其目前存在的问题及未来发展趋势进行分析与展望,以期推动该技术在水产养殖动物研究中更广泛的应用,加速水产养殖动物单细胞水平生命活动的调控机制研究进程。

基于重测序的23份香菇种质资源全基因组序列分析

为了对河南香菇主产区的主栽品种进行鉴定,并分析其遗传多样性,将河南主栽的23份香菇种质资源进行重测序,对单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)和小片段插入缺失(insertion-deletion,InDel)等数据进行统计和分析,并基于SNP变异对23份香菇资源进行遗传结构分析、进化树构建和主成分分析。结果表明,在23份香菇样本中,比对到参考基因组上的reads数目占总数的比例范围为72.53%~90.60%,样品平均测序深度范围为12.83~19.99,覆盖率范围为91.89%~99.32%。SNP位点共计14115075个,InDel共计1909516个。23份香菇样本的群体遗传结构及系统发育分析表明其包含3个谱系,遗传距离0.05490~0.65689,推测它们至少有3个祖先遗传成分。结合主成分分析法明确各菌种间的亲缘关系远近,证明了菌种分支具有明显的地域性。综合分析表明,以基因序列相似度、遗传距离差异及亲缘关系远近为主要依据特点,有助于对香菇地方品种命名和其特征特性关系的认识,促进优异种质资源的交流与利用。

宏基因二代测序技术对胸内淋巴结结核的诊断价值

目的:探讨宏基因二代测序技术(metagenomic next-generation sequencing,m NGS)在胸内淋巴结结核中的诊断价值。方法:采用回顾性研究方法,搜集2020年12月至2023年9月浙江省中西医结合医院结核病诊疗中心收治的122例疑似胸内淋巴结结核患者临床资料,所有患者均行支气管内超声引导下经支气管针吸活检术(endobronchial ultrasound-guided transbronchial needle aspiration,EBUS-TBNA)。穿刺标本同时进行mNGS、Gene Xpert MTB/RIF(简称“Xpert”)、PCR-荧光探针法(简称“RT-PCR”)、RNA恒温扩增荧光实时检测技术(简称“TB-SAT”)、BACTEC MGIT 960分枝杆菌全自动快速液体培养(简称“MGIT 960”)和涂片抗酸染色(简称“涂片”),比较6种方法对胸内淋巴结结核的诊断效能。结果:根据诊断标准,122例疑似患者中,最终89例诊断为胸内淋巴结结核,33例为非胸内淋巴结结核患者。以综合诊断结果为参照标准,m NGS对胸内淋巴结结核诊断的敏感度为89.9%(95%CI:81.7%~95.3%)、特异度为87.9%(95%CI:71.8%~96.6%)、准确率为89.3%(95%CI:82.5%~94.2%),AUC值为0.889(95%CI:0.819~0.939),明显高于Xpert、RT-PCR、TB-SAT、MGIT 960和涂片对胸内淋巴结结核检测的敏感度(68.5%、61.8%、33.7%、49.4%和11.2%)、特异度(93.9%、97.0%、97.0%、100.0%和100.0%)、准确率(75.4%、71.3%、50.8%、63.1%和35.2%)和AUC(0.812、0.794、0.747、0.653和0.556)。结论:m NGS检测对胸内淋巴结结核具有较高的临床诊断价值,尤其在其他结核病相关检测均阴性时,该技术可给临床诊断提供重要参考,但与传统的病原学检测手段相比较,特异度仍偏低,尤其在鉴别疾病良恶性时,需结合病理结果进行综合分析。

宏基因组二代测序技术在血液病患者合并感染诊疗中的应用

探讨宏基因组二代测序(mNGS)在血液病合并感染诊疗中的临床应用价值。对比分析2021年8月至2022年12月吉林省人民医院血液科血液病合并感染患者的传统病原体检测结果与mNGS检测结果,探讨mNGS在血液病合并感染时诊疗的优势及临床应用价值。共纳入患者20例,经mNGS检测,16例呈阳性,包括细菌感染3例、真菌感染1例、病毒感染4例,两种以上感染8例;4例呈阴性。mNGS病原体检出率和检出种类显著高于传统检测方法。根据mNGS检测结果调整临床用药后,治疗效果良好。与传统病原体检测方法相比,mNGS对血液病合并感染具有较高的检出率,检出更全面,显著提高了患者的生存率及生活质量,对于临床用药具有指导意义。研究结果表明病原宏基因组二代测序可为该类感染提供病原学证据以辅助血液病合并感染的治疗。

基于宏基因组测序和纯培养技术解析胀袋生抽酱油的微生物类群

该研究采用宏基因组测序技术对胀袋生抽酱油微生物类群进行了解析,对其微生物菌株进行了分离鉴定,并对分离株是否可导致酱油胀气进行了验证。宏基因组结果表明,胀袋生抽酱油样品中平均相对含量大于1.0%的微生物主要由嗜盐四联球菌(Tetragenococcus halophilus)、酸鱼联合乳杆菌(Ligilactobacillus acidipiscis)、植物乳植物杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)、耐酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans)、棒状腐败乳杆菌(Loigolactobacillus coryniformis)、短促生乳杆菌(Levilactobacillus brevis)和屎肠球菌(Enterococcus faecium)构成,平均相对含量分别为28.01%、25.50%、9.45%、2.49%、1.83%、1.53%和1.33%;采用纯培养技术,分离出的49株细菌被鉴定为6个属下的11个种,其中枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、破布子联合乳杆菌(Ligilactobacillus pobuzihii)、蛋白原酶腐败乳杆菌(Loigolactobacillus rennini)和L.acidipiscis分离株占总分离株数的39.22%、19.61%、11.76%和9.80%,分离出的2株酵母菌均被鉴定为扣囊复膜酵母(Saccharomycopsis fibuligera);产气验证实验发现,所有分离株均不能单独引起生抽酱油的胀袋现象。由此可见,胀袋生抽酱油具有较高的微生物多样性,在后续研究引入培养组学策略以获得更多的分离株,亦或考虑多菌株的协同作用,对酱油涨袋这一产业问题的解决可能具有积极的意义。

基于16S rDNA测序分析中药复方石苦秦散对腹泻小鼠盲肠的影响

【目的】探明止泻中药复方石苦秦散对蓖麻油和番泻叶所致腹泻小鼠肠道微生物的影响,为研究石苦秦散止泻作用机制奠定基础。【方法】将70只小鼠分为正常对照组、阳性药物组、蓖麻油模型组、蓖麻油中药预防组、番泻叶模型组、番泻叶中药预防组和番泻叶中药治疗组,按试验设计进行灌胃处理后,观察各组小鼠腹泻情况,针对不同药物腹泻模型采集十二指肠、盲肠观察肠道病理变化,最后采集各组盲肠内容物进行16S rDNA测序。【结果】腹泻指数显示,灌胃1 h番泻叶中药预防组和中药治疗组均极显著(P<0.01)低于番泻叶模型组;蓖麻油模型灌胃2 h与正常对照组差异极显著。肠道病理变化主要为制造腹泻模型后黏膜下层有少量炎性细胞浸润,除正常对照组外其他组肌层和浆膜变薄。盲肠Alpha测序显示,蓖麻油造模后,中药预防组能显著提高盲肠菌群丰度和多样性;Beta多样性PCoA分析表明,蓖麻油模型组与其他组样本明显分开;物种分类显示,2种药物腹泻模型处理后中药预防组和治疗组均不同程度提高拟杆菌门(Bacteroidetes)、软壁菌门(Tenericutes)丰度,降低变形菌门(Proteobacteria)丰度;属水平在正常范围内,降低乳杆菌(Lactobacillus)和大肠杆菌(Escherichia)丰度,提高有益菌Mucispirillum和拟普雷沃菌属(Alloprevotella)丰度。【结论】蓖麻油和番泻叶小鼠腹泻模型使用中药复方石苦秦散预防和治疗后,可明显改善肠道微生物丰度,特别是炎症反应相关的微生物,说明石苦秦散可通过调整肠道炎症修复发挥止泻作用。

基于单细胞测序数据分析养阴活胃合剂下调AQP3对MC细胞表型的影响及机制

目的 观察养阴活胃合剂对MC细胞(MNNG诱导人胃黏膜上皮细胞GES-1恶性转化)增殖、迁移、侵袭及凋亡的影响,探讨其下调AQP3抑制IL-10/JAK1/STAT3信号通路激活进而阻断或逆转慢性萎缩性胃炎(CAG)病变的作用机制。方法 选取GEO数据库中的CAG单细胞转录组测序数据,绘制数据的表达矩阵。采用R语言的Seurat 4.3.0包进行处理后分群绘制UMAP可视化图谱。将MC细胞分为养阴活胃合剂组(YYHWM组)、AQP3低表达慢病毒转染组(AQP3低表达组)、养阴活胃合剂+AQP3高表达慢病毒转染组(YYHWM+AQP3高表达组)并以MC细胞和正常人胃黏膜上皮细胞GES-1分别作为模型组(MC组)和空白对照组(Control组)。采用平板克隆、划痕实验、Transwell及流式细胞术检测细胞表型变化情况,采用ELISA检测细胞培养上清IL-10表达水平,Western blot检测酪氨酸激酶1(JAK1)、信号转导和转录激活因子3(STAT3)蛋白表达水平。结果 单细胞测序数据集分析显示AQP3在CAG样本及上皮细胞群中表达升高,AQP3可能通过IL-10抗炎性信号通路影响胃癌前病变病理进程。与MC组相比,AQP3低表达组和YYHWM组细胞侵袭、迁移、增殖能力减弱,凋亡率增加,细胞培养上清中的IL-10水平降低,细胞中JAK1、STAT3蛋白表达下调(P<0.05或P<0.01),YYHWM+AQP3高表达组差异均不显著(P>0.05)。结论 养阴活胃合剂可通过下调AQP3表达抑制IL-10/JAK1/STAT3信号通路激活进而减弱MC细胞侵袭、迁移及增殖能力,促进细胞凋亡进而阻断或逆转CAG病理进程。

基于高通量测序的昭通核心烟区植烟土壤真菌多样性分析

本研究利用高通量测序技术,从分子水平探究昭通8个种烟县(区)新烟区、土传病害发病严重的连作区以及典型的轮作区的土壤真菌多样性。结果表明:从群落组成来看,昭通核心烟区土壤真菌群落包括30个门、79个纲、202个目、443个科和976个属,其中子囊菌门为昭通核心烟区土壤真菌群落的绝对优势门,被孢霉属和青霉菌属为昭通核心烟区土壤真菌群落的优势属。群落指示物种分析表明,新烟区土壤真菌群落壳二胞菌属的相对丰度显著高于连作区和轮作区,连作区拟青霉菌属、假裸囊菌属和篮状菌属的相对丰度显著高于新烟区和轮作区烟,轮作区镶刀菌属的相对丰度显著高于新烟区、被孢霉属的相对丰度显著高于连作区。从生物多样性特征来看,新烟区土壤真菌群落的生物多样性最高,物种丰富度显著高于连作区和轮作区;轮作区土壤真菌群落的物种丰富度显著高于连作区,物种均匀度显著低于连作区,真菌群落生物多样性略高于连作区。从真菌群落的功能来看,病理营养型、腐生营养型和腐生—共生营养型的真菌群落为主要组成,新烟区真菌群落占比前1至前3的营养型分别为腐生—共生营养型、腐生营养型和病理营养型,连作区分别为腐生营养型、病理营养型和腐生—共生营养型,轮作区分别为腐生—共生营养型、病理—腐生—共生营养型和腐生营养型。昭通植烟土壤真菌群落组成丰富,新烟区土壤真菌群落的生物多样性最高,物种丰富度显著高于连作区和轮作区,不同类型土壤的真菌群落结构组成差异不显著,轮作有利于降低病理营养型的真菌群落,能减少真菌性病害发生的几率。