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• 2022年, 第46卷, 第12期
  刊出日期：2022-12-25

    

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  抗新型冠状病毒中和抗体开发关键技术与产品特点探析

  葛华, 刁天喜

  2022, 46(12): 881-890. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2022.12.001

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  新型冠状病毒肺炎 （COVID-19） 的持续流行和大规模扩散给全球公共卫生安全带来极大挑战。研究人员从疫苗、小分子抗病毒药物和中和抗体等多方面开展研究,为疫情防控提供安全有效的方法。其中,中和抗体具有作用机制明确、特异性好、安全性高、便于大规模生产、可同时用于预防和治疗等优势,是最具潜力的COVID-19治疗药物之一。国内外针对严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）中和抗体的研发项目发展迅速。该文对抗SARS-CoV-2中和抗体产品特点及关键技术进行扼要分析,为相关研究工作提供支持。
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  论著

  纳米孔测序技术检测辐射损伤基因表达方法的建立

  钱坤, 林莉, 郝晓娟, 周喆

  2022, 46(12): 891-895. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2022.12.002

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  目的 建立纳米孔测序技术检测辐射损伤基因表达的方法。方法 根据文献设计并制备了3种21个辐射损伤基因引物组合,提取健康志愿者外周血总RNA,逆转录为cDNA,经数字PCR（dPCR）定量上述辐射损伤基因,并根据结果筛选最佳的引物组合。采集5例初次放疗肿瘤患者放疗前、后的新鲜外周血样本并提取RNA,经逆转录和辐射损伤基因引物多重PCR,应用纳米孔测序技术对多重引物PCR产物进行测序,同时对外周血RNA进行二代测序,并分析两种测序方法对受照前后外周血中辐射损伤基因表达水平变化是否具有一致性。结果 筛选出与dPCR结果拟合优度最佳的引物组合;在纳米孔测序开始后第1、2、3小时所产生的数据量显著一致（P<0.01）,1 h所产生的测序结果即可满足21个辐射损伤基因表达水平分析所需数据量,达到快速检测目的;纳米孔测序与二代测序数据对比显示,5名患者放疗后表达谱均有相同变化趋势;两种手段所获辐射损伤基因表达水平变化一致（P<0.05）。结论 建立了基于纳米孔测序技术辐射损伤相关基因表达谱检测方法,可用于辐射损伤快速现场评估。
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  论著

  生物信息学方法预测新型冠状病毒Omicron变异株抗原表位

  孙琦, 何为, 马玥, 李渊源, 黄转青, 杨森, 杨飞, 张莹, 徐风华

  2022, 46(12): 896-900. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2022.12.003

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  目的 通过生物信息学方法预测新型冠状病毒Omicron变异株的抗原表位,为病毒抗原表位多肽疫苗的设计开发提供依据。方法 以新冠病毒Omicron变异株（GenBank： OM095411.1）为研究对象,利用生物信息学服务器和免疫学工具预测新冠病毒S、M、N、E蛋白的杀伤性T细胞表位、辅助性T细胞表位和线性B细胞表位。同时,基于免疫表位数据库（IEDB）、抗原性预测（Vaxigen）、致敏性预测（AllerTOP）等表位生物学性质分析数据库对候选表位进行生物学性质分析。结果 筛选得到具有抗原性、无毒性或致敏性的杀伤性T细胞表位38个、辅助性T细胞表位15个和线性B细胞表位6个,主要位于S蛋白和M蛋白。结论 抗原表位的预测筛选方法可行,研究筛选出的候选表位,可为开发针对新冠病毒Omicron变异株多肽疫苗提供借鉴。
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  论著

  基于单细胞转录组数据集的细胞类型自动注释方法评估研究

  康其传, 杨骞, 周喆, 王升启

  2022, 46(12): 901-908. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2022.12.004

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  目的 收集单细胞转录组数据集,评估单个细胞和细胞簇水平的两类细胞类型自动化注释方法,探索不同应用场景下合适的方法。方法 收集细胞系、组织（小鼠、人）、患者外周血等4个不同生物学层次的单细胞转录组数据集,以F1-score、漏检率及运行时间作为性能指标,评估3种同时具有2个尺度的自动化注释工具scmap、SingleR、CelliD中6个注释方法的性能。结果 通过对比发现,小鼠全组织55种细胞亚型的注释准确率呈现明显差异。单个细胞尺度注释方法普遍性能较优,尤其是对免疫相关细胞亚型的分类。具体单个方法中,scmap-cell在大多数场景中注释准确性最佳,但随着细胞数增多其速度明显缓慢。SingleR-cluster在面对基因dropout时表现出最稳定的准确性。SingleR利用小规模参考集进行注释有明显速度优势。结论 研究结果为不同单细胞转录组数据集自动化注释方法选择和应用提供了参考。
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  论著

  核磷素1通过激活上皮-间质转化信号通路促进胆管癌细胞增殖、迁移和侵袭能力

  张争, 曾继峰, 刘信燚, 王亚会, 王翠玲, 周钢桥

  2022, 46(12): 909-917. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2022.12.005

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  目的 探索核磷素1（NPM1）基因对胆管癌细胞系Huh28和RBE的细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响,并探讨NPM1影响胆管癌的作用机制。方法 采用瞬时转染将包含NPM1基因的过表达重组质粒转染胆管癌细胞系Huh28和RBE以过表达NPM1,采用小干扰RNA（siRNA）瞬时转染Huh28和RBE以敲低NPM1,并使用Western印迹实验检测其中NPM1蛋白的表达水平,以验证过表达和敲低NPM1的效果。采用CCK-8法和Transwell法分别检测细胞增殖和迁移能力;采用实时定量PCR（qPCR）及Western印迹实验,检测上皮-间质转化（EMT）过程中相关分子的mRNA及蛋白表达水平,包括钙黏蛋白1（CDH1）、钙黏蛋白2（CDH2）、β连环蛋白1（CTNNB1）和波形蛋白（VIM）;采用Log-rank检验比较NPM1高、低表达组胆管癌患者的生存期差异。结果 敲低NPM1可抑制Huh28和RBE细胞的增殖、迁移及侵袭能力,而过表达NPM1则促进Huh28和RBE细胞的增殖、迁移及侵袭能力。过表达NPM1促进Huh28和RBE细胞的EMT过程,而敲低NPM1则抑制Huh28和RBE细胞的EMT过程。NPM1在胆管癌组织中上调表达,NPM1的表达水平与胆管癌患者的生存期无相关性。结论 NPM1通过激活EMT信号通路促进胆管癌细胞系的增殖、迁移和侵袭能力,在胆管癌的发生发展中可能发挥癌基因的功能。
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  论著

  miR-24-3p调控IFN-γ/STAT1通路抑制1型辅助性T细胞极化

  孟广雨, 李雪, 李露, 刘元林, 王洋, 郑荣秀, 张毅

  2022, 46(12): 918-924. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2022.12.006

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  目的 探究microRNA-24-3p（miR-24-3p）抑制1型辅助性T细胞（Th1）极化的分子机制。方法 应用免疫分选法从小鼠脾脏分离初始CD4⁺ T辅助细胞（naïve CD4⁺ T细胞）,利用γ干扰素（IFN-γ）体外诱导naïve CD4⁺ T细胞向Th1细胞极化,同时转染miR-24-3p模拟物（miR-24-3p mimic）,诱导72 h后,流式细胞术检测IFN-γ⁺和CD4⁺双阳性标记的Th1细胞百分比;实时荧光定量PCR（qPCR）检测调控Th1细胞极化的关键细胞因子IFN-γ、T细胞介导的转录调节因子（Tbx21）、信号转导与转录激活因子1（STAT1）、STAT4和IL-12受体蛋白β1（IL-12Rβ1）的mRNA表达水平;Western印迹检测调控Th1细胞极化的关键转录因子STAT1蛋白及其磷酸化（p-STAT1）水平。结合生物信息学分析预测miR-24-3p对调控Th1极化的JAK-STAT信号通路组分IFN-γ和STAT1的作用靶点,并利用双荧光素酶报告系统验证miR-24-3p与IFN-γ和STAT1的3′非编码区（3′-UTR）靶序列结合情况。结果 经免疫磁珠分选获得高纯度naïve CD4⁺ T细胞。经IFN-γ诱导后,诱导组Th1细胞极化比例为（73.98±3.65）%,而miR-24-3p mimic处理后Th1细胞极化比例下降至（60.61±4.70）%（P=0.0176）;miR-24-3p mimic处理后,调控Th1细胞极化的关键转录因子STAT1（P=0.0002）、Tbx21（P=0.0056）和STAT4（P=0.0009）的表达水平下调;同时,炎症反应活化的关键细胞因子IFN-γ（P=0.0003）和JAK-STAT通路的关键受体蛋白IL-12Rβ1（P=0.0038）的表达水平亦下调。此外,miR-24-3p mimic处理还导致调控Th1细胞极化的关键转录因子STAT1（P=0.0113）蛋白水平及活化的p-STAT1（P=0.0161）蛋白水平下调。结合生物信息学分析结果,双荧光素酶报告系统证实miR-24-3p可特异性结合在IFN-γ和STAT1的3′-UTR靶序列位点,进而靶向下调 IFN-γ/STAT1通路的关键组分IFN-γ和STAT1的表达。结论 miR-24-3p靶向抑制IFN-γ和STAT1表达,进而抑制IFN-γ/STAT1通路激活和Th1细胞极化。
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  论著

  基于cassumunin A的姜黄素类似物的合成和肿瘤细胞增殖抑制作用研究

  关梦佳, 刘思凡, 夏梓铭, 李瑞红, 郑亚萍, 董俊兴, 李彬

  2022, 46(12): 925-931. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2022.12.007

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  目的 设计并合成一系列cassumunin A衍生物并考察目标化合物的肿瘤细胞增殖抑制作用。方法 以香草醛、巴豆基溴等为起始原料经取代反应、heck反应、羟醛缩合反应等方法合成胺、溴和三氟甲基取代的cassumunin A衍生物。采用CCK-8法检测该类化合物对人神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y 的增殖抑制作用。结果 共合成15个姜黄素类似物,其中14个为新化合物,未见文献报道,其结构经¹H-NMR和¹³C-NMR表征。体外生物活性测试结果显示,化合物5b[IC₅₀=（9.21±0.35）µmol/L]对肿瘤细胞的增殖抑制作用显著优于姜黄素[IC₅₀=（26.60±0.64）µmol/L]。结论 在cassumunin A苯环羟基邻位引入二甲胺有助于提高化合物对SH-SY5Y细胞的增殖抑制作用,三氟甲基、溴、体积较大的胺类等基团则不利于化合物的肿瘤细胞增殖抑制作用。
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  论著

  两种检测百草枯中毒的免疫层析试纸条研制

  李楠楠, 谢斯哲, 莫冬冬, 吴剑峰, 赵云丽, 许永男, 谢剑炜

  2022, 46(12): 932-938. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2022.12.008

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  目的 研制可直接对微量生物样本（血液、尿液等）中痕量百草枯进行快速定量检测的免疫试纸条。方法 以4,4-联吡啶为原料,通过半抗原制备、动物免疫、抗体筛选和样品垫材料优化,研制两种可对血液、尿液样本中痕量百草枯进行直接检测的胶体金免疫层析试纸条（GICA）和时间分辨荧光免疫层析试纸条（TRFICA）,并与高效液相色谱串联质谱和表面增强拉曼光谱技术在样品前处理要求、灵敏度、检测时间和样本适用性等多方面进行比较。结果 筛选的抗体特异性较好,对百草枯的结构类似物1, 1′-亚乙基-2, 2′-联吡啶二溴盐和4,4-联吡啶均无明显交叉干扰。匹配手持式荧光试纸条读卡仪,TRFICA在一定浓度范围内具有较好的定量能力,对全血样本中的检测限可达0.05 ng/ml,检测时间<10 min。相比液质联用和表面增强拉曼光谱的检测技术,具备造价低廉、操作简便、检测速度快、结果易判别且灵敏度高等优势。结论 研制的GICA和TRFICA为百草枯临床中毒患者的即时检测和预后评估提供了新的筛查确证方法。
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  论著

  美国防高级研究计划局生物科技项目进展分析

  刘迈, 张音

  2022, 46(12): 939-944. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2022.12.009

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  生物科技的发展及其与人工智能、纳米等技术融合,对于提高武器装备性能与增强士兵作战能力有着至关重要的作用。美国防高级研究计划局（DARPA）作为负责提升美军作战能力和科技优势的国防科研机构,持续加强生物科技领域的部署与管理,预期将生物科技作为未来军事技术颠覆性发展的强力“助推器”。该文对DARPA 2021年度生物科技项目的发展动向进行扼要分析,以期为我国国防生物科技发展与管理提供有价值的参考。
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  综述

  军人耐挫研究进展与展望

  许珂, 冯正直

  2022, 46(12): 945-950. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2022.12.010

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  军人耐挫不仅是军人作战心理素质的核心要素,还是军人心理健康的标志。因此,对军人耐挫的研究近年来引起了研究者的广泛关注,现有研究主要集中在3个方面：①从能力角度界定了军人耐挫概念,初步明确了军人耐挫研究的理论基础,并建构了耐挫4C模型和耐挫个体结构心理学模型;②初步探讨了军人耐挫的成分,并从自评和他评角度,建立了军人耐挫评估量表;③通过量性、质性等实证调查,发现自杀意念、焦虑、痛苦、积极情感和群体凝聚力是军人耐挫的影响因素,并初步揭示了军人耐挫的军龄、年龄、性别、职别、文化程度、教养方式、家庭结构等特点;从心理生理学和血液生物学指标等方面,初步探讨了耐挫干预对军人生理功能的影响。该文同时针对以上各方面研究不足进行了展望,为军人耐挫的深入研究提供了借鉴。
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  综述

  冷暴露环境下皮肤血管舒张反应的研究进展

  王泽军, 王艾平, 杨天, 黄榆杰, 黄庆愿

  2022, 46(12): 951-954. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2022.12.011

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  当机体暴露在冷环境时,为保存热量,会诱导交感神经介导的外周血管初始收缩,导致外周血流量减少,使皮肤温度降低。但有趣的是,通常在冷暴露后5~10 min,会出现周围皮肤血流量和温度增加的现象,这种现象称为冷诱导血管扩张（CIVD）。CIVD被认为是防止局部冷损伤发生的重要保护机制。目前对其研究已有近一个世纪,但由于研究方法的差异,将CIVD文献整合到一个连贯的总体框架中一直受到阻碍。特别是在测量CIVD时,对于手浸泡的水温、部位、深度、时间、环境温度及个体因素等缺乏标准化,使得对CIVD的研究结论存在一定差异,严重影响了CIVD机制的确定。该文对可能引起CIVD的机制和研究中的方法学等问题进行了归纳总结,旨在系统性量化CIVD的参数及影响因素,减少受试者之间和受试者内的变异性,改善CIVD的重复性,为CIVD进一步研究提供参考依据。
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  综述

  一种造成男性泌尿生殖道感染的机会致病菌——解葡萄糖苷棒杆菌

  张旺, 杨宁, 王欢, 刘明, 张甜, 鲍春梅

  2022, 46(12): 955-960. https://doi.org/10.7644/j.issn.1674-9960.2022.12.012

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  越来越多的证据表明,棒杆菌属的致病力被低估了,该类菌属甚至能使无易感因素的免疫活性个体发生感染。棒杆菌属作为重要的机会致病菌逐渐被人们深入认知,近年来,相继有解葡萄糖苷棒杆菌引起男性泌尿生殖道感染的病例报道。解葡萄糖苷棒杆菌对男性的泌尿生殖道表现出一定的特异性,其作为一种机会致病菌,能引起男性非淋菌性尿道炎、慢性细菌性前列腺炎、无诱发因素的持续性或反复性膀胱炎等泌尿生殖道感染性疾病。该文主要从解葡萄糖苷棒杆菌的生物学特点、流行病学特点、可能的致病机制、临床意义及相关抗菌药物敏感性等方面对相关文献进行综述,以期为患者的诊断和治疗提供科学的理论遵循。