- 张红;温彤;赵鑫;吴昊;项鹏程;王耀辉;马勇;
黄河流域作为国家水污染防治重点区域，流入黄河的污水处理厂尾水的微生物群落特征与功能菌株筛选对尾水水质提升具有重要意义。本研究针对近黄河包头段3处污水处理厂尾水，通过16S rDNA高通量测序分析微生物群落结构，发现变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)和蓝藻门(Cyanobacteria)为共有的优势菌门，3种优势菌之和在3个尾水样品中群落组成占比分别为76.32%、 76.57%和82.49%。从尾水中分离的5株菌株(BT-1～BT-5)中，BT-2和BT-5表现出显著的化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)去除率：在S1尾水中，BT-2于60 h内COD去除率达40.59%;在S3尾水中，BT-2 60 h内的COD去除率为35.65%, BT-5 60 h内的COD去除率在S1和S2中分别达34.54%和29.34%。此外，环境因子和菌群多样性(S2的Chao1指数最高，为1 293.683)显著影响降解效率。本研究中筛选出的高效COD降解菌株BT-2和BT-5均属于芽孢杆菌属(Bacillus),表明该属细菌在尾水COD去除中具有重要作用。本研究结果为黄河水域尾水净化及功能微生物定向筛选提供了理论依据和实践参考。
2025年08期 v.44 791-802页 [查看摘要][在线阅读][下载 739K] [下载次数：118 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 柯思恺;齐欢;郑昀枫;余伟;张飞萍;吴松青;
松材线虫病(pine wilt disease)是一种全球性的重大森林病害，其病原体为松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus),该病对我国的林业经济和生态系统构成了严重威胁。松墨天牛(Monochamus alternatus)是该病害的主要传播媒介，而嗜虫耶尔森氏菌(Yersinia entomophaga)对其具有杀虫活性。培养嗜虫耶尔森氏菌对于防治松墨天牛和维护生态安全具有重要意义。为了开发嗜虫耶尔森氏菌CSLH88的应用潜能以符合生产实践的需求，本研究对该菌的发酵培养基进行优化。本研究以从松墨天牛的肠道中分离的嗜虫耶尔森氏菌为研究对象，通过单因素试验确定关键因素，结合最陡爬坡试验和响应面法对其培养基进行优化。试验结果表明，最适碳源、氮源和无机盐分别为葡萄糖、酵母粉和硫酸镁。采用Box-Behnken试验设计，获得培养基最佳配方(葡萄糖19.87 g/L、酵母粉26.76 g/L、硫酸镁0.85 g/L)。根据最佳配方验证，优化后菌液的OD_(600)为1.907,与原始发酵培养基相比提高了0.56倍。本研究确定了嗜虫耶尔森氏菌CSLH88的最佳培养基，为其大规模发酵生产提供了理论依据，有助于推动其在相关领域的进一步应用。
2025年08期 v.44 803-812页 [查看摘要][在线阅读][下载 445K] [下载次数：253 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 钟锦漫;许芸嫚;何月平;陈嫦;谭洁文;熊丹;
克隆性造血(clonal hematopoiesis, CH)与炎症介质和代谢过程的失调有关，而肠道菌群在调节代谢物和免疫介导的炎症方面起着关键作用。本研究使用孟德尔随机化(Mendelian randomization, MR)分析方法，探究肠道菌群通过细胞因子、免疫细胞和代谢物影响CH的因果机制。基于大规模全基因组关联研究数据，开展两样本MR分析，评估211种肠道菌群、 41种细胞因子、 731种免疫细胞和1 400种代谢物与CH的因果关系，结合中介分析和双向因果分析筛选出潜在的因果关联，并通过敏感性分析验证结果稳健性，辅以代谢通路富集分析揭示生物学机制。结果发现，MR分析识别出12种可能影响CH的菌群，其中放线菌类与CH之间有显著的因果关系。此外，我们发现5种细胞因子(如CXCL9和IL-6)、 55种免疫细胞表面标志物(如髓系树突状细胞CD80)、 116种血浆代谢物[如脂质代谢物雄烯二醇(3β, 17β)单硫酸酯]与CH存在潜在因果关联。中介分析揭示了5组显著的中介关系，提示细胞因子CXCL9、 CD4~+中央记忆T细胞、 X-15486水平及孕烷二醇-3-葡糖苷酸水平在肠道菌群-CH轴中的作用。本研究通过多组学MR分析，阐明了肠道菌群通过代谢重塑、免疫炎症网络调控CH的潜在机制，鉴定出关键微生物类群、免疫炎症标志物及代谢通路，为CH相关疾病的治疗提供了新思路。
2025年08期 v.44 813-825页 [查看摘要][在线阅读][下载 1732K] [下载次数：27 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张子坚;韩开山;杨明;
本文基于生物信息学和机器学习算法确定与胃腺癌(stomach adenocarcinoma, STAD)预后密切相关的关键基因，并构建高效预后风险模型。从TCGA-STAD数据集中获取胃腺癌患者的胃腺癌组织及癌旁组织的RNA测序数据，并结合临床病理信息进行分析。首先对纳入的RNA测序数据进行了差异表达基因(differential expressed genes, DEGs)筛选、蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction, PPI)网络分析和功能富集分析。其次，结合RNA测序数据和临床病理数据，采用单因素Cox分析和4种机器学习算法(LASSO、 SVM-RFE、 ORSF、 XGBoost)进一步进行特征选择，得到核心基因，并在GEO数据集中验证核心基因表达的差异。最后基于LASSO-Cox回归构建预后风险模型，并采用列线图进一步对患者进行个性化预测。通过Kaplan-Meier生存分析、 ROC曲线评估模型的预测能力，并在验证组中进行独立验证。基于DEGs筛选及PPI网络分析得到的197个关键基因，主要富集在细胞色素P450介导的异源物质代谢、化学致癌-DNA加合物等通路，并参与对异源物质刺激的反应、激素代谢等生物学过程。构建由COL10A1、CYP2D6、GPT、GPX3、PLN、TREM2等6个基因组成的风险预测模型，高风险组患者总生存期显著低于低风险组的，受试者时间依赖性工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线下面积(area under curve, AUC)值为0.738, ROC曲线2年、 3年、 5年AUC值分别为0.708、 0.744、 0.834,表明该模型具有良好的生存预测能力。列线图模型显示出较高的预测准确性，校准曲线表明模型的预测结果与实际生存率高度一致。验证组分析进一步证实了该模型的稳定性。
2025年08期 v.44 826-835页 [查看摘要][在线阅读][下载 1020K] [下载次数：504 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 吕文超;芮宇梦;祖尧;
本研究旨在揭示腺瘤性息肉调节样蛋白1(adenomatous polyposis coli down-regulated 1 like,apcdd1l)基因在斑马鱼(Danio rerio)心脏发育中的调控功能及其与心脏发育关键基因的互作关系。采用生物信息学预测结合实验验证的方法，成功克隆了apcdd1l基因启动子区域，发现该区域未检测到典型的甲基化CpG岛，但富含多个潜在的转录因子结合位点。双萤光素酶报告实验证实，该启动子具有显著转录活性，以100 ng/孔pGL3-apcdd1l-luc转染HEK 293T细胞后，其萤光素酶活性较空载体对照组提升5.3倍(P<0.01)。进一步通过转录因子共转染实验发现，心脏核心调控因子gata5对apcdd1l启动子具有显著抑制作用(转录活性降低61.29%±17.10%,P<0.000 1),且存在剂量依赖效应。此外，利用Tol2转座子系统成功构建了apcdd1l启动子驱动EGFP表达的转基因斑马鱼系，荧光显微系统观察发现，胚胎心室、心房部分区域与房室间隔在60～72 hpf(hours post fertilization)时出现特异性荧光表达。综上所述，本研究揭示了apcdd1l在心脏发育中的调控作用，发现其可能作为gata5的下游效应因子参与心脏发育负反馈调控，为深入解析脊椎动物心脏发育的分子机制提供了重要实验证据，同时所建立的转基因斑马鱼模型也为后续开展apcdd1l基因的时空表达谱分析及功能研究奠定了可视化研究基础。
2025年08期 v.44 836-845页 [查看摘要][在线阅读][下载 839K] [下载次数：153 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 袁佳;方弟安;刘宝兴;李天佑;赵华丽;尤洋;
长江中下游地区生境多样，是陈氏新银鱼(Neosalanx tangkahkeii)的核心分布区域。为深入了解不同生境下陈氏新银鱼的遗传多样性和遗传分化情况，本研究利用线粒体细胞色素c氧化酶Ⅰ(cytochrome c oxidaseⅠ,COⅠ)基因序列作为遗传标记，对来自长江中下游泰州(Taizhou, TZ)、南京(Nanjing, NJ)、安庆(Anqing, AQ)、湖口(Hukou, HK)4个江段，以及鄱阳湖(Poyang Lake, PY)和洞庭湖(Dongting Lake, DT)2个通江湖泊的6个陈氏新银鱼群体进行了遗传多样性研究。研究结果表明，6个群体共检测出12个单倍型，单倍型多样性范围和核苷酸多样性范围分别为0.074～0.725, 0.000 28～0.002 02。6个群体的遗传多样性水平表现为PY群体最高，DT群体次之，然后依次是NJ、 AQ、 TZ和HK群体，群体间的遗传距离范围为0.000 46～0.001 96, NJ和PY群体之间的遗传距离最大，AQ群体和HK群体之间的遗传距离最小，不符合地理分布格局。群体间遗传分化系数F_(st)及遗传距离分析结果表明，PY和DT群体与其他群体的遗传距离相对较远。分子系统树和单倍型网络进化分析显示，PY和DT群体聚为一个分支。AMOVA分析发现，遗传变异主要来自群体内，中性检验、错配分布图及BSP(Bayesian skyline plot)结果表明陈氏新银鱼群体可能出现过群体扩张。
2025年08期 v.44 846-855页 [查看摘要][在线阅读][下载 504K] [下载次数：31 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 熊常州;古文姝;方以峻;陈鑫源;王婷;崔引航;陈文隆;唐梅文;
本研究旨在探讨加味七方胃痛颗粒阻断胃癌前病变(precancerous lesions gastric cancer, PLGC)“炎癌转化”的分子机制，明确其对胃癌前病变的调控作用。本研究通过复合造模法构建PLGC大鼠(Rattus norregicus)模型，随机分为对照组、模型组、维酶素组及中药组。采用HE染色法评估胃黏膜病理学改变，采用免疫组织化学技术检测p53、 Ki-67蛋白表达；通过转录组测序筛选差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),对DEGs进行功能注释和KEGG富集分析，并对富集到的关键信号通路进行验证。研究结果显示，与空白组大鼠相比，模型组大鼠体质量和3 h进食量均显著降低(P<0.01),胃黏膜腺体萎缩明显，Ki-67、 p53蛋白表达水平升高(P<0.01);与模型组相比，中药组和维酶素组的体质量和3 h进食量显著增加(P<0.01),胃黏膜腺体萎缩改善，炎性细胞浸润数量减少，Ki-67、 p53蛋白表达水平降低(P<0.01)。转录组学测序显示，和模型组相比，空白组中发现了1 197个DEGs;和模型组相比，中药组中有1 298个DEGs。对两组DEGs进行多基因富集可视化，发现PI3K-Akt信号通路显著富集。Western blot结果显示，与正常组大鼠胃组织相比，模型组大鼠胃组织p-PI3K、 p-Akt相对表达水平显著升高(P<0.05);与模型组相比，维酶素组及中药组大鼠胃组织的p-PI3K、 p-Akt相对表达水平显著降低(P<0.05)。本研究发现加味七方胃痛颗粒能有效改善PLGC模型大鼠一般情况及胃黏膜病理状态，降低大鼠血清中的炎症因子IL-6和TNF-α的水平，以及胃组织中“炎癌转化”相关蛋白p53和Ki-67的表达水平，阻断大鼠胃“炎癌转化”的进程，其具体机制可能与调控PI3K-Akt信号通路有关。
2025年08期 v.44 856-868页 [查看摘要][在线阅读][下载 815K] [下载次数：79 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]