2020, 47(6):467-482. DOI: 10.16476/j.pibb.2020.0012
摘要:本文介绍了具有诱导碳酸钙矿化功能的巴氏芽孢杆菌及其矿化核心酶脲酶的结构与功能,较为系统地综述了巴氏芽孢杆菌矿化作用的生物机制,简要介绍了国内外多领域关于巴氏芽孢杆菌矿化应用的研究现状及典型应用案例,并探讨了相应微生物矿化技术在特定环境下的应用前景及在未来应用中可能存在的不足之处,相关分析论述对进一步推进微生物矿化技术的应用具有较为重要的意义.
2020, 47(6):483-497. DOI: 10.16476/j.pibb.2019.0342
摘要:数字图像处理技术和微电子集成电路的飞速发展,使实时动态生物医学成像成为可能. 生物医学动态成像的关键是高的通讯带宽和快速的数据处理能力,FPGA(field programmable gate array)即现场可编程逻辑门阵列,为数字图像实时处理系统在算法、系统结构上提供了新的思路与方法. 文中首先简单介绍FPGA的概念、特点及其发展历程,详细对比FPGA与通用处理器之间的性能指标,然后重点介绍常规生物医疗成像技术原理和FPGA在医疗领域高速成像技术方面的研究和应用情况,最后对FPGA在实时成像方面进行总结和展望.
2020, 47(6):498-509. DOI: 10.16476/j.pibb.2020.0021
摘要:主动运动和被动运动可以有效缓解各种急性疼痛和慢性疼痛,且主动运动诱发的镇痛效果强于运动参数相似的被动运动. 文章在讨论运动镇痛机制的基础上,探讨了主、被动运动镇痛效果存在差异的原因. 具体来说,通过比较两种运动传导运动信息的下行通路和传导躯体感觉/本体感觉的上行通路,论述了主、被动运动在生理(外周神经系统和中枢神经系统)和心理(情绪和认知)层面上镇痛机制的异同. 由于被动运动缺少运动下行控制且肌肉激活程度小,其在外周镇痛物质含量和皮层水平上对疼痛的调控弱于主动运动. 此外,被动运动相比主动运动不易诱发积极情绪,较难转移对疼痛的注意力,缺乏身体掌控感并拥有较低的身体归属感,进而导致较弱的镇痛效果. 最后,文章指出了目前本领域研究的局限性,并对运动镇痛未来的研究方向和方法提出了建议.
童金蓉 , 张昭寰 , 黄振华 , 张旭 , 史俊 , 刘海泉 , 潘迎捷 , 赵勇
2020, 47(6):510-522. DOI: 10.16476/j.pibb.2020.0022
摘要:革兰氏阴性细菌的外膜由脂多糖、磷脂、外膜蛋白和脂蛋白等成分组成,是细菌抵御外界有害物质的首要物理屏障,与细菌致病性和耐药性密切相关. 外膜各组分依赖特定的系统进行跨膜转运,包括脂多糖转运系统(lipopolysaccharide transport,Lpt)、脂质不对称维持系统(maintenance of lipid asymmetry,Mla)、β-桶状装配机器(β-barrel assembly machinery,Bam)以及脂蛋白定位系统(localization of lipoprotein,Lol). 这些系统能够保证细菌外膜的完整与稳定,被视为维持细菌生命活动的“命门”. 因此,本文系统地综述革兰氏阴性细菌外膜主要成分的跨膜转运系统结构与功能,并对其未来研究方向进行展望,为新型靶向抗菌类药物研发提供新的思路.
2020, 47(6):523-537. DOI: 10.16476/j.pibb.2020.0002
摘要:神经精神类疾病是威胁人类健康的重大疾病,具有高患病率的特点,且患者通常伴随有认知障碍. 长期以来,临床针对神经精神疾病的诊断主要是根据患者的临床表现,缺乏统一的客观标准,治疗手段也具有一定的难度且会产生副作用. 因此开发高效客观的诊疗方式是神经精神疾病研究和临床实践的重难点. 脑电图是反映脑功能变化的一种临床检查方式,其特征性节律的检测可作为大脑损伤的指标. Gamma节律(γ节律)作为与认知相关的一个重要神经节律,在大脑高级功能中扮演重要角色. 众多研究发现神经精神类疾病的患者和动物模型伴随有γ节律的紊乱,这预示着基于认知核心脑区γ节律的神经检测与调控可能实现精准诊疗. 本文综述了面向神经退行性疾病和精神类疾病开展的γ节律研究进展,通过梳理以往研究中γ节律在调节认知、学习记忆时的特征规律和相关分子基础,提出γ节律可能成为未来临床检测神经精神疾病无创高效的客观靶标,并在此基础上对未来的研究进行了展望.
罗斌 , 吕自力 , 单旭东 , 赵情梅 , 杜珍珍 , 张霞 , 李俊君 , 梁鑫
2020, 47(6):538-550. DOI: 10.16476/j.pibb.2020.0092
摘要:本研究探讨不同程度无精子症患者睾丸组织的转录组差异,了解差异表达基因(DEG)在功能、分类和代谢通路的不同,揭示无精子症患者精子发生分子机制,为促进男性不育研究的发展提供理论基础. 选取1份非梗阻性无精子症和4份梗阻性无精子症患者睾丸组织样品(从无精子到有精子),进行RNA提取和文库构建,利用Illumina HiSeqTM 2500高通量测序,构建无精子症患者睾丸组织转录组文库,并用生物信息学方法进行分析. 结果发现,样品比对基因组数据库的平均比对率为94.38%,共检测2 242个属于预测新的蛋白质编码基因的转录本. 得到差异表达基因统计结果为:NOA vs. OA1基因上调8 045,下调1 150;OA1 vs. OA2基因上调1 538,下调420;OA2 vs. OA3基因上调1 275,下调1 690;OA3 vs. OA4基因上调1 834,下调1 853. 比较5例无精子症睾丸组织的差异基因KEGG,主要富集在RNA降解通路、基底细胞瘤通路、癌通路、黑色素生成通路和调节干细胞多能性等信号通路. PRM1、PRM2、TNP1、UBXN6、CXCL16、NUPR2、CCDC136和CRISP2等基因的表达呈递增趋势,并具有时序特异性. 此外,5例无精子症睾丸组织的表达基因有不同程度的基因融合. 综上,基因融合可能和无精子症相关,并且不同程度无精子症患者睾丸组织的差异表达基因数量、功能、分类和代谢通路不同. 本研究筛选出精子发生、精子运动等差异表达基因,丰富了无精子症患者睾丸组织转录组信息,为开展无精子症患者睾丸组织相关基因及分子调控机制的研究奠定基础.
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