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2024年 第57卷 第5期 刊出日期:2024-10-20
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  • 水稻转录因子OsNAC019的表达模式和突变体表型分析
    王 勃, 韩祥艳, 王 霞, 宋文芹, 王春国, 王 永, 陈成彬
    2024, 57(5):  1. 
    摘要 ( 115 )   收藏
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    NAC(NAM、ATAF1/2、CUC2)转录因子家族是植物中最大的转录因子家族之一,参与多种非生物胁迫的抗逆反应。本研究发现水稻转录因子OsNAC019(Os01g0884300)的表达具有组织特异性,并且响应多种处理。此外,利用CRISPR/Cas9基因敲除系统,成功敲除OsNAC019,并且初步观察突变体osnac019具有干旱敏感的性状,敲除后的突变体千粒重有所降低,但对种子萌发率、根长影响不大。这些发现不仅为进一步研究转录因子OsNAC019的功能提供资料,也为其在水稻抗性育种中的潜在应用提供了新的见解。

    兔心肌缺血再灌注损伤模型实验方法的比较研究
    秦江瑜, 张华璐, 刘贤乐, 王春妹, 邓艳秋, 徐哲龙
    2024, 57(5):  6. 
    摘要 ( 109 )   收藏
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    将结扎兔心脏冠状动脉左前降支(left anterior descending branch,LADB)和左室支(left ventricularbranch,LVB)建立心肌缺血再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury,IRI)模型的两种实验方法进行比较,为从事相关领域的科学研究提供模型建立方法参考。将42只新西兰大白兔随机分组后,在呼吸机辅助下,离断左侧第3-4肋间肌暴露心脏,分别定位结扎LADB或LVB建立IRI模型。研究发现,与结扎LADB相比,结扎LVB兔心电图演变典型、血清肌钙蛋白cTnI含量明显升高、心肌组织p-P38 MAPK蛋白表达量明显升高、组织学变化明显,心肌梗死面积明显增大。本研究认为,结扎LVB建立兔心肌缺血再灌注损伤模型方法明显优于结扎LADB。

    姜黄素调节SphK1/S1P信号通路对糖尿病合并冠心病大鼠心脏功能的影响
    周中华, 王彤彤, 谭 伟, 庄天微
    2024, 57(5):  11. 
    摘要 ( 93 )   收藏
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    糖尿病合并冠心病为糖尿病常见慢性并发症,主要原因为糖尿病导致冠状动脉粥样硬化,造成冠脉狭窄,从而引起心肌缺血、缺氧。将大鼠按照随机数字表法分为5组(12只/组):对照组、模型组、姜黄素组(200 mg/kg)、PF543组(20 mg/kg SphK1/S1P信号通路抑制剂PF543)、姜黄素+佛波酯(PMA)组(200 mg/kg姜黄素+200μg/kgSphK1/S1P信号通路激活剂PMA)。除对照组外,其余大鼠均利用高脂高糖联合链脲佐菌素构建糖尿病大鼠模型,腹腔注射垂体后叶素复制糖尿病合并冠心病大鼠模型。超声心动图检测大鼠心脏功能;全自动生化分析仪检测大鼠血清空腹血糖(FBG)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG);酶联免疫吸附(ELISA)法检测大鼠血清乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)水平;苏木精和伊红(HE)与马松(Masson)染色观察心肌组织病理损伤;原位末端标记法(TUNEL)染色观察心肌细胞凋亡;蛋白质免疫印迹(Western blot)检测心肌组织中SphK1/S1P信号通路蛋白表达。探究姜黄素调节鞘氨醇激酶1(SphK1)/1-磷酸鞘氨醇(S1P)信号通路对糖尿病合并冠心病大鼠心脏功能的影响。结果显示与对照组比较,模型组大鼠LVEF、FS降低,LVEDd、LVESd、FBG、TC、TG、LDH、CK-MB、胶原容积分数、TNF-α、IL-6、心肌细胞凋亡率、SphK1、S1P表达升高(P<0.05);与模型组比较,姜黄素组、PF543组大鼠LVEF、FS升高,LVEDd、LVESd、FBG、TC、TG、LDH、CK-MB、胶原容积分数、TNF-α、IL-6、心肌细胞凋亡率、SphK1、S1P表达降低(P<0.05);PMA显著减弱姜黄素对糖尿病合并冠心病大鼠心脏功能的改善作用(P<0.05)。表明姜黄素可能通过抑制SphK1/S1P信号通路传导减轻糖尿病合并冠心病大鼠的炎症和心肌凋亡及调节脂质代谢,进而改善其心脏功能。

    基于网络药理学、分子对接和动物实验探析清热化浊方对2型糖尿病的影响及作用机制
    樊毓运, 卢伟炽, 王 任, 魏军平
    2024, 57(5):  18. 
    摘要 ( 69 )   收藏
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    为明确清热化浊方对2型糖尿病的影响和物质基础,借助网络药理学联合分子对接技术以及动物实验验证分析。发现清热化浊方治疗2型糖尿病潜在有效成分有97个,关键化合物为槲皮素,木犀草素,汉黄芩素等。候选靶点188个,关键靶点分别为TP53,AKT1,HSP90AA1等。GO富集分析显示涉及的生物功能有药物应答,氧化应激的反应,活性氧细胞代谢等。KEGG通路富集显示有脂类和动脉粥样硬化信号通路,磷脂酰肌醇信号通路等。分子对接显示有32对稳定的化合物和受体蛋白结合体。动物实验显示清热化浊方可降低DM大鼠的空腹血糖,空腹胰岛素,胰岛素抵抗指数和糖化血红蛋白,且DM大鼠肝组织中p-PI3K/PI3K,p-AKT/AKT蛋白表达显著上调(P<0.05)。清热化浊方可能通过激活PI3K-AKT信号通路,改善胰岛素抵抗,从而治疗2型糖尿病,且具有作用成分多、靶点广和信号通路多样的特点。

    麦冬多糖对急性脑梗死大鼠认知功能及Th17/Treg细胞平衡的影响
    栗昭生, 李海燕, 修文娜, 那丽莎
    2024, 57(5):  24. 
    摘要 ( 52 )   收藏
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    SD大鼠通过中动脉闭塞/再灌注手术建立ACI模型,随机分为模型组、麦冬多糖低剂量(150 mg/kg)组、麦冬多糖高剂量(300 mg/kg)组、麦冬多糖高剂量(300 mg/kg)+MHY1485(mTOR激活剂,10 mg/kg)组,每组18只,另取18只大鼠不插入线栓组赛血流的情况下进行相同手术操作,作为假手术组。以麦冬多糖和MHY1485分组干预后通过Morris水迷宫、新物体识别实验评测大鼠认知功能;TTC、TUNEL染色分别评测大鼠脑梗死与海马神经元凋亡情况;通过流式细胞实验检测各组大鼠外周血Th17/Treg细胞平衡;用ELASA试剂盒测量大鼠血清Treg、Th17细胞因子水平;通过免疫印迹实验检测各组大鼠脑组织mTOR/P70S6K/4EBP1通路蛋白表达.结果显示与假手术组相比,模型组大鼠逃避潜伏期、脑梗死面积占比、海马神经元凋亡指数、Th17比例、Th17/Treg、TNF-α与IL-17A水平、p-mTOR/mTOR、p-P70S6K/P70S6K、p-4EBP1/4EBP1升高(P<0.05),穿台次数、识别指数、Treg比例、IL-4与IL-10水平降低(P<0.05);麦冬多糖可逆转ACI大鼠以上病理指标的变化,且高剂量麦冬多糖作用更强(P<0.05);与麦冬多糖高剂量组相比,麦冬多糖高剂量+MHY1485组大鼠逃避潜伏期、脑梗死面积占比、海马神经元凋亡指数、Th17比例、Th17/Treg、TNF-α与IL-17A水平、p-mTOR/mTOR、p-P70S6K/P70S6K、p-4EBP1/4EBP1升高(P<0.05),穿台次数、识别指数、Treg比例、IL-4与IL-10水平降低(P<0.05)。表明麦冬多糖可通过阻断mTOR/P70S6K/4EBP1信号通路激活传导而调节Th17/Treg细胞平衡,促使其偏移向Treg,从而抑制ACI大鼠炎症反应,减轻脑组织梗死及海马神经元凋亡,最终改善ACI大鼠认知功能。

    七氟醚对幼鼠肝缺血再灌注后肾损伤和铁死亡的影响
    于 熙, 吕晓飞, 廖义浩, 卢悦淳
    2024, 57(5):  32. 
    摘要 ( 59 )   收藏
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    为了探讨铁死亡在儿童肝移植术后肾损伤的作用及七氟醚对其的影响,本研究选用幼年大鼠70%肝缺血再灌注(Hepatic ischaemia reperfusion,HIR)模型模拟儿童肝移植过程,评估肝缺血再灌注后肾铁死亡程度及七氟醚的影响;并在体外使用Erastin诱导的HK-2肾细胞模型探讨七氟醚对肾细胞铁死亡的直接作用机制。结果表明,在HIR幼鼠模型中,1.3%和2.2%七氟醚可减轻肾脏病理损伤、改善肾功能、抑制炎症反应,1.3%效果优于2.2%;七氟醚可通过降低铁死亡相关蛋白TFRC和ACSL4的表达减轻肾铁死亡,并可降低HIR幼鼠模型的肾脏铁含量、肾组织ROS、MDA水平,增加SOD和GSH水平,1.3%与2.2%浓度作用无差异。在体外实验中,七氟醚可通过降低Erastin诱导的肾HK-2细胞TFRC和ACSL4水平,降低细胞铁含量和ROS水平,缓解肾细胞铁死亡,减轻肾损伤。综上所述,七氟醚通过降低HIR诱导的幼鼠模型铁死亡和Erastin诱导的肾HK-2细胞铁死亡来发挥肾保护作用。七氟醚可能通过缓解肾脏铁死亡,在围术期器官保护方面具有潜在临床应用前景。

    BAG6通过抑制Wnt/β-catenin信号通路抑制食管癌细胞增殖和迁移
    王 猛, 韩兴鹏, 孙 伟, 李 嵬, 景国惠
    2024, 57(5):  39. 
    摘要 ( 76 )   收藏
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    食管癌是全球范围内常见的恶性肿瘤之一,具有较高的发病率和死亡率,尽管近年来在诊断和治疗技术上取得了显著进展,但食管癌的预后仍然较差,仍需揭示其机制和治疗靶点。BAG6(BCL2-associated Athanogene6)是一种多功能蛋白质,影响多种肿瘤发生发展,如结直肠癌、胃癌、肺癌等,然而,BAG6在食管癌中的具体作用和机制仍未被充分探索。本研究旨在探讨BAG6在食管癌中的表达及其生物学功能。通过分析食管癌组织和细胞系中BAG6的表达水平,并研究其过表达或敲低对食管癌细胞行为的影响,结果表明BAG6在食管癌组织中低表达。BAG6过表达会显著抑制食管癌细胞的生长、迁移,KYSE150和KYSE180细胞的增殖抑制率分别达到62%和58%,迁移抑制率分别为70%和65%。另外,BAG6过表达可抑制Wnt/β-catenin信号通路。这些发现表明BAG6作为潜在的肿瘤抑制因子,可能成为食管癌治疗的新靶点。

    Geobacillus thermodenitrificans NG80-2在兼性厌氧条件下对不同稠油的降解降黏作用
    刘晓丽, 尹瑜钧, 王红波, 杨世成, 代学成, 李洺畅, 白 雷, 马 挺
    2024, 57(5):  44. 
    摘要 ( 78 )   收藏
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    对常规轻质原油的过度开采,使得稠油成为了一种重要的油藏潜在资源。但稠油较高的黏度导致其开采效率低下,因此利用专性嗜烃菌对稠油中长链烷烃、多环芳烃和连接大分子烃类物质的杂原子化合物进行降解,是目前降低稠油黏度的有效策略。本研究利用嗜热脱氮地芽孢杆菌NG80-2对两种不同黏度的稠油进行了兼性厌氧条件下的降解实验,通过分析稠油生物降解过程中石油烃及杂原子化合物变化情况,阐明NG80-2对饱和烃、芳香烃和杂原子化合物进行生物降解从而降低稠油黏度可能存在的机理。研究结果表明两种稠油中的正构烷烃与芳香烃的相对丰度均呈下降趋势,且菌株NG80-2对于长链烷烃具有更强的偏好性,而降解杂原子化合物时的偏好性则明显不同:辽河稠油中含硫杂原子化合物相对丰度明显下降,而鲁克沁稠油中O2类杂原子化合物相对丰度明显上升。本研究有助于揭示微生物的稠油降黏机理以及开发菌株NG80-2在稠油开采方面的潜力。

    基于FDS模拟的外界风对瘦高型中庭建筑机械排烟的影响研究
    周靖轩, 夏卓睿, 张 涛, 宋文华
    2024, 57(5):  50. 
    摘要 ( 59 )   收藏
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    机械排烟是控制瘦高型中庭建筑中庭火灾烟气的主要方法,利用FDS模拟方法,对影响中庭机械排烟的因素进行分析,研究结果表明:机械排烟时,外界风使新鲜空气从补风口进入,外界风速越大,补入空气产生的惯性力越大,使中庭内的换气速率增大,可以及时的把烟气排到室外。机械排烟速度的大小直接影响排烟效果,机械排烟速度过小时,受外界风的影响,不仅不利于排烟,而且还会使整个中庭充满烟气;机械排烟速度合适时,外界风加速了中庭内部的烟气置换,对烟气起到良好的稀释作用,并且增大了能见度。机械排烟速度大时,从250 s开始时,中庭顶部的温度稳定在30℃左右,中庭内的最高温度不超过100℃;机械排烟速度小时,从400 s开始时,中庭顶部的温度稳定在50℃左右,中庭内的最高温度达到240℃;机械排烟速度小时,中庭内的温度整体上都高于机械排烟速度大时中庭内的温度。

    生理环境下二价铜苯丙氨酸配合物对映体异构的DFT研究
    王佐成, 张雪娇, 张一鸣, 孙彦慧, 赵红迪, 姜春旭
    2024, 57(5):  57. 
    摘要 ( 45 )   收藏
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    采用基于DFT(密度泛函理论)的M06杂化交换泛函方法,对生理环境(水液相、310.15 K、1个标准大气压)下二价铜苯丙氨酸配合物(Phe→Cu2+)对映体之间的手性异构进行研究。反应通道研究发现:Phe→Cu2+的手性对映异构可通过羰基的O原子或氨基的N原子做为H(质子)转移桥梁实现。异构过程的驻点能量图研究表明:H以N做为迁移桥梁的异构反应具有明显优势。在水分子(簇)及水的强极性的双重作用下,优势反应通道速控制骤的自由能能垒是116.6 kJ/mol。研究结果表明:在生命体内二价铜苯丙氨酸配合物的手性对映体异构速度极慢,用苯丙氨酸铜给生命体同时补充铜元素和苯丙氨酸比较安全。

    水液相下Trp分子清除OH自由基反应的DFT研究
    王新雨, 张希花, 张 勇, 吕东月, 王晴晴, 杨 应, 王佐成
    2024, 57(5):  68. 
    摘要 ( 56 )   收藏
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    采用DFT(密度泛函理论)的M06-2X和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD模型方法,研究了水液相下羟自由基(OH)与色氨酸分子(Trp)的反应机制。研究发现:OH可通过抽取Trp的H原子、加成到Trp的不饱和C原子和单电子从Trp分子向OH转移3种途径与Trp分子反应。势能面计算表明:抽H反应能垒在5.6-36.3 kJ/mol之间,加成反应能垒在0-24.4 kJ/mol之间,电子从Trp向OH转移反应的能垒是2.9 kJ/mol。结果表明,水液相下OH极易通过抽H、加成和夺取单电子等3种方式与Trp反应,Trp具有极好的清除OH自由基的作用。

    匿名公共物品演化博弈中的有限理性研究
    杨璐赫, 刘志坚, 张连众
    2024, 57(5):  80. 
    摘要 ( 68 )   收藏
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    将前景理论和演化博弈论相结合,构建更符合人类真实行为模式的微观动力学。采用蒙特卡罗方法在二维正方网格中进行匿名公共物品演化博弈的数值模拟,计算结果表明群体合作水平受个体的贪婪度、损益敏感度以及策略相对敏感度的共同作用,总体上容易满足的合作者与贪婪的背叛者更容易促进群体合作,同时在特定条件下系统可以达到全合作状态但无法达到全背叛状态。从微观层面阐明了在匿名公共物品博弈中个体的利他行为动机,是研究社会困境中的有限理性探索学科交叉的有效途径。

    超导量子干涉器件的仿真设计与实现
    李天赐, 梁雪连, 陈纪煌, 姚徽阅, 何 明, 季 鲁
    2024, 57(5):  89. 
    摘要 ( 58 )   收藏
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    借助PSpice封装了理想约瑟夫森结器件,并在advanced design system(ADS)中分别构建了直流超导量子干涉器件(DC-SQUID)和射频超导量子干涉器件(RF-SQUID)的等效电路模型,分别仿真得到了 DC-SQUID和RF-SQUID典型的响应特性等,仿真结果与理论分析契合。首次在ADS中仿真验证了超导量子干涉器件的特性,丰富了仿真方法,为SQUID器件设计时的参数调整提供了便利和支持。
    全辊涂的宽带隙钙钛矿太阳电池性能提升研究
    王 棚, 凌 浩, 李跃龙
    2024, 57(5):  95. 
    摘要 ( 51 )   收藏
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    微槽辊涂法与商业化卷对卷生产方式兼容,凭其成功制备出了均匀的大面积宽带隙钙钛矿薄膜。同时,在4 cm×6 cm氧化铟锡(ITO)上用微槽辊涂法结合负压蒸发工艺无退火制备出高质量SnO2和Spiro-OMeTAD层。将该全辊涂器件切割为6个2 cm×2 cm器件后蒸镀金电极,在0.089 cm2有效面积下获得了17.59%的功率转换效率。同时,除了起始供液区外6个器件性能接近,保证了均匀性。进一步于钙钛矿表面辊涂甲基碘化胺改善了薄膜质量,最终再结合二乙基二硫代氨基甲酸钠作为钙钛矿添加剂,将效率提升至了19.34%,这是全辊涂宽带隙钙钛矿太阳电池已报道的最高效率。

    树图的点可约全染色
    李敬文, 王 丽
    2024, 57(5):  102. 
    摘要 ( 48 )   收藏
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    针对树形网络拓扑结构在特殊情景下的染色问题,借鉴传统的遗传算法、模拟退火算法等智能算法思路,设计了一种新的点可约全染色算法,能够寻找有限点内随机图的点可约全色数。通过分析实验结果,根据染色规律总结出了几类树图的相关定理,并给出猜想:树图的点可约全色数至多为最大度的两倍。
    书图对圈的Ramsey数
    方 正, 李双东
    2024, 57(5):  111. 
    摘要 ( 52 )   收藏
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    可解李群上的左不变调和向量场(英文)
    张孟雪, 谭 举, 孙必超
    2024, 57(5):  115. 
    摘要 ( 63 )   收藏
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    It's shown that on an n-dimensional LCS Lie group, there exist harmonic sections and leftinvariant vector fields defining harmonic maps only when it is endowed with a flat left invariant pseudo-Ri-emannian metric. Moreover, we determine all the vector fields which are critical points of the energy functionalrestricted to vector fields of the same length on the n-dimensional pseudo-Riemannian LCS Lie group.