5-氨基酮戊酸(ALA)是体表光动力疗法的一个重要前体药物, 通过代谢产物原卟啉Ⅸ(PpⅨ)介导发挥光敏作用。ALA制剂的研发和优化促生了一系列产品和技术, 不仅推动了体表光动力疗法的应用, 而且ALA介导的PpⅨ荧光还可用于肿瘤的荧光可视化和辅助手术。本文将对光动力诊疗中ALA及其酯类衍生物和PpⅨ的研究进展作一个系统介绍。

金纳米簇(AuNCs)作为一种新型荧光纳米材料, 是由几个到约一百个金原子组成的分子聚集体, 因制备简单、光学性质优异以及毒性低等特性, 近年来在生物传感领域得到了广泛应用。本文首先对以巯基化合物、树枝状化合物、多肽和蛋白质、寡核苷酸DNA等为模板制备AuNCs的模板法及其优点进行阐述, 对AuNCs的紫外吸收、荧光及电化学性质进行介绍, 之后重点总结基于荧光AuNCs的生物传感器在生物大分子及小分子检测中的应用, 最后对AuNCs应用于生物传感领域所面临的挑战进行分析, 并对其应用前景进行展望。

本文采用共沉淀法制备了L-半胱氨酸(L-Cys)修饰的Fe3O4包裹TiO2(Fe3O4@TiO2/L-Cys)复合纳米粒子。通过透射电子显微镜(TEM), X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对复合纳米粒子进行了表征, 并讨论了复合纳米粒子对HL60细胞体外光动力疗法(PDT)灭活的影响。并对其PDT灭活机制进行了初步探索。试验表明, Fe3O4@TiO2/L-Cys复合纳米粒子分散性高, 生物相容性好, 对细胞的暗毒性更低, 并可以有效增强靶向性, 提高PDT灭活效率, 在410 nm波长的光激发下, 光照剂量为18 J/cm2的情况下, 当TiO2与Fe3O4的比例为1∶3 时, 整体PDT效率最高。PDT灭活效率可达69.36%。

在鱼类中关于转化生长因子β -激活激酶1(TAK1)在天然免疫反应中的功能研究较少。为了探究TAK1在斑马鱼天然免疫中的功能, 本文克隆并获得了一种斑马鱼tak1剪接异构体(Drtak1), 其开放阅读框含有1 737个核苷酸, 编码578个氨基酸, 其中包括N端的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域和C端的卷曲螺旋结构部。通过免疫荧光试验, 证实DrTAK1是一种胞质蛋白。双荧光素酶报告试验显现在EPC细胞中单转DrTAK1不能诱导IFN的产生, 但与IRF7共转时能显著提高其诱导干扰素启动子表达的能力。本文研究结果首次在斑马鱼中发现TAK1能正向调控IRF7介导的天然免疫反应, 为后续DrTAK1功能研究奠定了基础。

本文比较了两种常用穿膜肽TAT和R9的体外穿膜效率、对细胞影响以及小鼠活体内不同器官的穿膜效率。非特异性穿膜肽TAT和R9分别为11个氨基酸和9个氨基酸的短肽, 能够有效地穿过细胞膜进入细胞。本研究纯化制备出融合蛋白TAT-EGFP及R9-EGFP多肽, 用相同浓度的活性TAT-EGFP和R9-EGFP处理肺癌细胞, 观察比较二者的穿膜活性及效率; 设置不同浓度梯度检测两种穿膜肽是否对细胞产生影响; 通过小鼠腹腔注射TAT-EGFP和R9-EGFP活性肽段, 研究二者在活体能够穿膜到达的靶位置, 并比较分析二者穿膜的效果器官分布。结果显示制备获得的两种融合蛋白TAT-EGFP和R9-EGFP均能有效穿过实现穿膜功能, 两种穿膜肽对乳腺癌细胞影响较小。活体试验证明两种穿膜肽在心、肝、脾、肺、肾器官均有分布, R9主要富集在小鼠的肾和肝脏中, TAT在6种被研究的器官都有富集, 两种细胞穿膜肽都能透过血脑屏障到达脑部。相对来说, TAT在小鼠活体中的穿膜效果更好, 荧光富集多, R9整体穿膜效果较弱。本研究分析比较了两种穿膜肽的细胞安全性浓度和活体的穿膜能力, 为TAT和R9两种穿膜肽在后续试验中的合理有效的选择和使用, 提供了基础数据和指导性依据。

构建高转化效率的功能纳米探针是推动光声分子成像发展的关键。随着光声分子成像技术的发展, 具有非线性增强光声转换效率的自组装纳米探针逐渐成为研究热点, 然而有关其非线性增强的定量研究尚未见报道。本文以纳米金球为例, 利用有限元仿真定量探究金属纳米探针自组装诱导的非线性光热及光声效应, 揭示自组装纳米探针光声效应增强规律, 为构建具备高转换效率的光声自组装纳米探针奠定了理论基础。

以拟南芥过氧化物酶体生成蛋白突变体pex5和野生型为试验材料, 初步研究PEX5对拟南芥根系抗逆性的影响。结果表明, 在MS基础培养基中, 突变体pex5的根长相较于野生型根长显著变短; 同时, 拟南芥pex5突变体株高也低于野生型, 说明PEX5基因功能缺失影响了拟南芥根系和茎的生长。pex5突变体在添加氯化钠或甘露醇的MS培养基上培养时, 萌发和根伸长受到的抑制显著高于野生型, 突变体幼苗的SOD和POD活性也显著低于野生型, 说明PEX5参与调控拟南芥根系的抗逆性。本研究为解析PEX5在植物抗逆中的调控机制提供了重要参考。

红白花鲫胚胎发育期先观察到黑色素细胞的发生, 孵化出膜后先后出现黄色素细胞、红色素细胞及虹彩细胞。1月龄花鲫幼苗体色呈浅青灰色, 2月龄前后, 花鲫皮肤黑色素细胞逐渐减少, 体色发生“青转花”的变化, 3月龄时基本形成红白镶嵌的成体体色。克隆获得了鲫Slc7a11和Pnp4a体色基因的全长cDNA。鲫Slc7a11全长1 782 bp, 编码496个氨基酸, 与斑马鱼Slc7a11基因氨基酸同源性达93.7%; 鲫Pnp4a全长1 535 bp, 编码291氨基酸, 与斑马鱼Pnp4a基因氨基酸同源性达95.1%。RT-PCR检测了Mitfa、Tyr、Slc7a11和Pnp4a在白鲫、红鲫、花鲫三种不同体色鲫胚胎及成体组织中的表达, 分析结果显示:花鲫和红鲫一样有一个黑色素消退过程, 鲫Slc7a11和Pnp4a体色基因与斑马鱼Slc7a11和Pnp4a具有高度同源性, 花鲫成体皮肤组织也和红鲫成体皮肤组织一样检测到了Mitfa和Tyr的表达。Pnp4a在不同鲫的不同体色发育时期和不同组织都有表达, Slc7a11在不同鲫的不同体色发育时期均有表达, 但在不同鲫的成体皮肤组织中均未表达。

热休克蛋白(HSP)是一类广泛存在于各类生物中的具有分子伴侣功能的蛋白质。近年来研究发现HSP与机体许多功能如免疫、凋亡、衰老等密切相关。柞蚕(Antheraea pernyi)小热休克蛋白20.1(Aphsp20.1)基因的开放读码框长度为534 bp, 编码178个氨基酸。序列比对结果表明, 柞蚕小热休克蛋白20.1属于HSP20家族。组织定量显示这Aphsp20.1在中肠和脂肪体分布较高。此外用大肠杆菌Escherichia coli及Micrococcus luteus病原微生物注射入5龄3天柞蚕幼虫后, 发现Aphsp20.1的基因表达菌明显上调。另外体外抑菌试验结果发现纯化后的蛋白也具有一定的抑菌作用。该研究表明ApHSP20.1在柞蚕的免疫功能中具有重要作用, 该研究不仅为我们进一步了解更加复杂的高等生物天然免疫反应提供一些相关的研究线索; 而且对柞蚕天然免疫的研究有利于更好地理解昆虫自身的免疫系统, 为保护益虫防治害虫提供重要依据。

为探究野生稷山矮牡丹(Paeonia jishanensis)花青素等抗氧化活性物质生物合成的遗传基础, 本文采用高通量测序技术Illumina NextSeqTM500对其幼嫩叶片、嫩茎和花芽混合池样本进行转录组测序分析。共获得39 450个unigene, 其中3 563个 unigene中有4 106个SSR位点。在Swiss Prot数据库中注释到29 420个unigene, 其中11个与花青素生物合成过程相关, 22个与类黄酮生物合成过程相关, 15个与异黄酮生物合成过程相关; NR数据库中注释高达100%, 有12个与类黄酮生物合成相关, 7个与花青素生物合成相关; GO数据库中注释到24 291个unigene, 分为生物学过程、细胞组分及分子功能等三大类53个功能组, 有21个unigene与黄酮、黄酮醇及异黄酮生物合成有关, 4个unigene与花青素合成有关; eggNOG数据库中注释到38 238个unigene, 涉及植物生长发育过程绝大多数生命活动过程; KEGG数据库注释到5 709个unigene, 分别定位到6大类别42个代谢途径, 其中25个unigene与花青素生物合成相关。研究表明, 在稷山矮牡丹转录组序列中, 共鉴定和发掘出多个涉及类黄酮化合物生物合成、花青素生物合成过程的相关基因序列及SSR位点, 为下一步开展相关代谢合成途径研究奠定了基础。

骨形态发生蛋白(BMP)属于细胞因子和转化生长因子β(TGF-β)超家族, 在胚胎形态发生和器官形成中起重要作用, 但目前缺乏BMP信号通路 I型受体SAX的各类抗体。本文利用果蝇胚胎提取出总RNA, 反转录得到cDNA, 将其作为模板通过PCR得到sax基因片段, 将片段连接到pCAGGS-P7上, 构建成重组质粒pCAGGS-P7-sax。采用质粒DNA免疫技术, 免疫了BALB/C小鼠, 制备了果蝇SAX蛋白多克隆抗体。进一步分析表明, 构建的真核表达重组质粒pCAGGS-P7-sax DNA具有良好的免疫原性, 在免疫小鼠后所获得的抗血清抗体效价达1∶100。Western blot和果蝇胚胎免疫荧光检测表明, 抗血清能特异型地识别SAX蛋白。果蝇SAX抗体的成功制备为进一步研究sax基因及BMP信号在果蝇心脏发育中的作用奠定了基础。

气候变化频率的增加和持续时间的延长, 导致具有较短生活史的大部分农业害虫的某一个或某几个生命阶段都可经历热浪的胁迫。热浪对小型昆虫的生态学效应取决于不同生命阶段的耐热性, 因而解析特定龄期下昆虫生命阶段的耐热性对理解气候变暖热浪频发的生态学影响具有重要意义。本研究以世界重要蔬菜害虫小菜蛾为研究对象, 试验了小菜蛾4龄幼虫、成虫的基底耐热性和诱导耐热性, 以及1龄幼虫和3龄幼虫置于不同高温［(31±1)、(33±1)、(35±1) ℃］和暴露时间(3、6、9、12 d)组合的持续中等高温耐热性。试验发现幼虫和成虫具有不同的基底和诱导耐热性, 具有较弱基底耐热性的幼虫反而具有更强的诱导耐热性。不同生命阶段在持续数天的中等高温胁迫下具有不同的存活表现, 早期生命阶段存活率较后期阶段的低, 而且这种差异在较强高温下表现得尤为明显。昆虫不同阶段耐热性的差异, 对种群的维持具有重要的生态学意义。大多数农业害虫田间种群具有混合年龄结构, 热浪后耐热的发育阶段的存活, 保证种群可以一直生存和繁衍下去。

本研究对长沙市2 889名3月~16岁无症状体检儿童进行了生长发育评估, 并通过胶体金法检测了其血清幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori)IgG水平。结果显示共检测的2 889名儿童(男童1 652名, 女童1 237名)中幽门螺旋杆菌感染阳性765名(26.4%), 男童432名(26.2%), 女童333(26.9%)。各年龄组幽门螺旋杆菌感染率分别为3月~1岁为31.8%、1岁~3岁为 31.4%、3岁~6岁为18. 9%、6岁以上15.4%。采用卡方检验及非参数检验进行统计, 结果显示男女两组儿童幽门螺旋杆菌感染率无统计学差异(P>0.05)。3月~1岁与1岁~3岁、3岁~6岁与6岁以上组间幽门螺旋杆菌感染率无差异, 其余组两两间均有差异。幽门螺旋杆菌感染阴性组儿童的身长/身高与幽门螺旋杆菌感染阳性组间无统计学差异(P>0.05), 而幽门螺旋杆菌感染阴性组儿童的体重与幽门螺旋杆菌感染阳性组间有统计学差异(P<0.001); 幽门螺旋杆菌感染阳性组与幽门螺旋杆菌感染阴性组中营养不良或矮身材发生率不具有统计学差异(P>0.05)。结果表明, 幽门螺旋杆菌的感染在儿童群体中并无性别差异, 并未使儿童的身材/身高、以及矮身材、营养不良等严重生长发育性疾病的发病率增加, 但可能对儿童的体重带来一定影响。