微生物全基因组测序在预防医学领域的应用

病原微生物引起传染病疫情时,预防医学工作者会面临以下几个重要问题:1病原从哪里来,可能的传播途径是什么;2病原有哪些生存能力、毒力和耐药特性;3病原所致疾病有着怎样的流行规律。高通量测序技术以及与之相伴的信息学分析技术的飞速发展,为上述问题提供了新的思路和解决方案。本文从流行病学调查溯源、病原体特性的快速判定、疾病流行规律分析以及疫苗变异监测和使用效果评价四个方面,总结归纳了新一代全基因组测序技术在预防医学领域中的应用实例,并对该研究方向存在的问题及未来发展进行了展望。

防生物危害学:保障生物安全的新学科

生物安全作为我国12个安全领域之一,已经得到社会各界的重视,《中华人民共和国生物安全法》也于2020年10月颁布,为科学应对生物危害提供了法律基础。生物威胁来源及其危害对象(人、动物、植物和环境)都是多元的。目前,应对生物威胁仍是以"防生物危害医学"学科为基础,但在应对这种多元化生物安全问题上,显示出了该学科的局限性。该文在讨论生物安全概念演化和生物威胁类别的基础上,提出了防生物危害学新学科的发展及其涵盖范畴,以从学科发展角度为保障我国生物安全奠定基础。

大黄抑制鼠疫耶尔森菌的体外转录组学研究

目的应用鼠疫菌全基因组芯片研究大黄抑制鼠疫菌的分子作用机制。方法液体稀释法测定大黄对鼠疫菌的最低抑菌浓度(MIC),以10倍MIC作用鼠疫菌30min,提取鼠疫菌总RNA,逆转录合成cDNA,荧光素标记,与芯片杂交,扫描仪扫描,应用SAM软件分析结果。结果获得了大黄作用鼠疫菌的表达谱。大黄作用鼠疫菌的明显差异基因为498个,其中上调基因358个,下调140个。结论蛋白质合成基因、细胞膜相关基因、转运结合蛋白基因以及部分热休克基因的改变是大黄抑制鼠疫菌的主要作用机制。

我国布鲁氏菌病重点地区高风险职业人群个人防护用品使用及影响因素分析

目的了解我国布鲁氏菌病(布病)高风险职业人群个人防护行为现状,为评估我国布病防治计划实施效果提供科学依据。方法选择山西省和新疆维吾尔自治区的4个县,采用横断面调查方法,于2019年12月至2020年7月对布病高风险职业人群开展问卷调查。结果共调查高风险职业人群2384人,个人防护用品规范使用率为20.13%(480/2384),手套、口罩、胶鞋和工作服4种主要个人防护用品的使用率分别为38.26%(912/2384)、31.80%(758/2384)、32.01%(763/2384)和30.87%(736/2384)。不同年龄、职业、文化程度、地区的人群不同防护用品的使用率和规范使用率的差异有统计学意义(均P<0.001),≥60岁、女性、农民、文化程度较低的人群各种防护用品的使用率和规范使用率均较低。多因素分析结果显示,职业和地区是布病个人防护用品规范使用的影响因素,牧民和兽医的个人防护用品规范使用率更高;阳高县和霍城县的高风险职业人群的个人防护用品规范使用率明显高于左云县和浑源县。结论我国布病重点地区高风险职业人群4种主要个人防护用品使用率均不高,规范使用率低,不同地区差异很大,与防治计划目标差距较大,亟需向高风险职业人群发放防护用品,并开展易于接受的个人防护使用的宣教活动,加强各地经验交流和沟通。

致病性细菌微进化的研究进展

2009年是达尔文诞辰200周年,《物种起源》发表150周年。值此之际,我们将致病性细菌微进化的遗传学动力、研究方法及其意义进行综述,并以鼠疫耶尔森氏菌与沙门氏菌为例讨论了这两种细菌的微进化研究进展。

3种重要脑炎病毒的多重RT-PCR检测方法的建立

目的:建立针对西尼罗病毒(West Nile virus,WNV)、委内瑞拉马脑炎病毒(Venezuelan equine encephalomy-elitis virus,VEEV)和亨德拉病毒(Hendra virus,HeV)的多重RT-PCR检测方法。方法:分别针对WNV的NS1基因、VEE的NSP2基因和HeV的G基因设计3对引物,建立了同时检测WNV,VEEV和HeV的多重RT-PCR方法。以不同滴度的病毒评估该检测方法的敏感性,同时以中国地区流行的与脑炎相关的黄病毒属和甲病毒属成员为模板验证该检测方法的特异性。结果与结论:所建立的3种病毒的多重RT-PCR方法可同时或分别特异扩增WNV,VEEV和HeV的454 bp,541 bp和723 bp基因片段,敏感度分别达到10 PFU/ml,100 PFU/ml和100 fg/ml;而对中国流行的与脑炎相关黄病毒和甲病毒如日本脑炎病毒、森林脑炎病毒、黄热病毒、登革病毒、东部马脑炎病毒和西部马脑炎病毒的扩增均为阴性。结果表明所建立的多重RT-PCR敏感性和特异性良好,可用于3种脑炎病毒的快速鉴定和甄别。

A型肉毒毒素多表位串联体的设计、表达、纯化及鉴定

目的:设计、表达两个A型肉毒毒素多表位串联体。方法:从文献报道的A型肉毒毒素(botulinum neuro-toxin type A,BoNT/A)的表位及生物信息学方法预测得到的B细胞表位中遴选表位,并加入适当的辅助性元件,设计多表位串联体A、B。对其基因进行优化后,经重叠PCR方法合成串联体A、B的全长基因。分别插入原核表达载体pQE-30,再转化E.coliM15[pREP4]感受态细胞中进行诱导表达,以金属螯合亲和层析法纯化重组蛋白,并进行鉴定。结果与结论:成功设计并构建了两个多表位串联体A、B,并在E.coli中以包涵体形式获得高效表达。Ni-NTA法纯化后分别获得纯度大于92.2%、99%的重组串联体A、B蛋白,并经透析复性法复性。Western印迹和间接ELISA显示纯化、复性后的重组蛋白与抗天然BoNT/A马血清有特异性结合反应。