尿液生物标志物

疾病的早期诊断是医学最重要的问题.早期诊断可以给医生有效治疗的机会.尿液不像血液那样受身体稳态效应的控制,能够汇集大量的疾病相关变化,因此尿液能够更好地反映早期微小的变化,是生物标志物的更好体液来源.动物模型研究证明了尿液作为早期标志物来源的潜力.部分研究利用了临床样本,但是很多研究没有认真考虑可以影响尿液的大量各种混杂因素.我们提出如果疾病引起的变化足够大、足够独特的时候,才能利用疾病对健康人群分组的方式发现疾病尿液标志物.如果能利用同一个人的前后对照,可以解决大量混杂影响因素的对照问题,让尿液标志物更早地用于临床.在没有疾病前样本的情况下,还可以利用一个病人对多个健康对照样本的方法找到疾病线索.本文将总结现代尿液生物标志物理论的发生发展和现状,并展望未来的发展前景.

通过扩大非甲羟戊酸途径以实现S-柠檬烯在E.coli中的生物合成

单萜烯系香叶基焦磷酸(GPP)环化后的产物.其在食品化工医药能源等领域具有广泛的应用.目前,单萜烯主要从植物精油中纯化获得,因而产量受到限制.代谢工程是近来的新兴生物工程技术.通过改造代谢通路,可以实现在微生物中生产各类重要的产物.要实现单萜烯的微生物生产,除了要引入相应的萜烯合成酶外,还需要提高其上游产物,即异戊二烯焦磷酸(IPP)和GPP的供给.在本项工作中,我们首次通过放大E.coli的非甲羟戊酸途径,增加了IPP前体的合成,再结合引入GPP合酶及S-柠檬烯合成酶,实现了在细菌内生物合成S-柠檬烯.本研究为未来通过微生物发酵方法生产各类单萜烯产物提供了基础.

研究生课堂教学的思考

学术型硕士研究生培养目标的重要内容是造就具有扎实理论基础和专业知识,并且有一定科研创新能力的人才。要实现这一目标,课堂教育是必不可少的组成部分。一个设计良好的课程应该有一定的广度,而不仅仅只涉及授课教师本人的科研小领域,从而对多个相关领域内的学生都具有价值,为其科研提供基础知识和方法。同时,研究生课程在系统性地传授理论知识之外,还应该注重对学生思维的训练,以培养其批判性阅读文献和分析问题的能力。

不同微生物大鼠腹腔注射模型尿液蛋白组学的比较

不同的微生物都可以引起腹腔感染,文中尝试利用尿液来区分不同的微生物感染。通过在大鼠腹腔内分别注射大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念球菌建立3种模型,收集感染后0、12、36、72 h的尿液,并使用液相色谱串联质谱技术(LC-MS/MS)对尿蛋白进行分析。与感染前相比,在大肠杆菌腹腔注射模型中共鉴定到69个差异蛋白,在金黄色葡萄球菌腹腔注射模型中共鉴定到31个差异蛋白,在白色念球菌腹腔注射模型中共鉴定到38个差异蛋白。结果表明,腹腔注射不同的微生物时尿蛋白质组不同,提示尿液可能对不同的腹腔感染有鉴别诊断的潜能。

甲氨蝶呤对大鼠尿液蛋白质组的影响

甲氨蝶呤是常见的免疫抑制剂,曾被大剂量用于治疗癌症,近年来其被小剂量用于治疗类风湿性关节炎。文中尝试研究甲氨蝶呤对大鼠尿蛋白质组的影响。大鼠口服甲氨蝶呤构造用药模型,再收集大鼠10 h内的尿液,并且采用液相色谱串联质谱(liquid chromatography tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)分析大鼠的尿蛋白。总共鉴定到31个差异蛋白,其中7个蛋白与甲氨蝶呤药物作用和类风湿性关节炎症状有关。部分大鼠的生物学过程反映了甲氨蝶呤对机体谷胱甘肽代谢以及对JAK/STAT信号通路的影响。结果显示,尿蛋白具有反映甲氨蝶呤对大鼠机体影响的能力。对单个大鼠个体差异蛋白的分析体现出不同个体对该药物的反应有较大差异。

达托霉素作为新的胰蛋白酶激活剂的初探

首次发现达托霉素是一种新的胰蛋白酶激活剂,当胰蛋白酶与达托霉素的物质的量的比在反应时达到34.05时,达托霉素对胰蛋白酶比活力的激活率平均达到32.92%。通过计算机模拟技术对达托霉素与胰蛋白酶以及达托霉素对胰蛋白酶底物复合物分别进行分子对接,并利用等温滴定量热法(Isothermal titration calorimetry,ITC)验证模拟结果。研究发现达托霉素与胰蛋白酶的活性中心位置很靠近,达托霉素链状中的天冬氨酸的R基与酶活性中心的组氨酸-57发生了氢键相互作用,达托霉素使酶和底物复合物结构更加稳定,从而有利于催化作用。ITC结果表明胰蛋白酶上具有1个达托霉素结合位点,解离常数Kd为17.83μM,摩尔结合焓△H为237.9±28.17 cal/mol,摩尔结合熵△S为22.5 cal/mol·deg,这些结果从热力学角度支持了分子对接结果。研究发现达托霉素除具有抗革兰氏阳性耐药性细菌的功能外,还能促进胰蛋白酶比活这一新的功能,是一种新的胰蛋白酶激活剂。