Pyroptosis mediates high glucose-induced inflammation and injury in MC3T3-E1 osteoblasts

AIM To investigate whether pyroptosis contributes to the inflammation and injury in mouse embryonic osteoblastic cell line MC3T3-E1 induced by high glucose (HG; 45 mmol/L glucose). METHODS The cell viability was measured by CCK-8 assay. The protein expression levels of nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3 (NLRP3) and caspase-1 (CASP1) were determined by Western blot. The secretion levels of interleukin-18 (IL-18) and IL-1β were measured by ELISA. The intracellular level of reactive oxygen species (ROS) was detected by 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate staining followed by photofluorography. Mitochondrial membrane potential (MMP) was examined by rhodamine 123 staining followed by photofluorography. The alkaline phosphatase (ALP) activity was determined using the ALP kit, and the number of mineralized nodules was detected by alizarin red S staining. RESULTS After the MC3T3-E1 osteoblasts were treated with HG for 24 h, the protein expression levels of NLRP3 and CASP1, and the secretion levels of IL-18 and IL-1β were significantly increased. The decrease in cell viability, and the increases in ROS generation and MMP loss were also observed. Moreover, the differentiation and mineralization of MC3T3-E1 osteoblasts were inhibited, evidenced by decreases in both ALP activity and mineralized nodule number. Knockdown of CASP1 by siRNA attenuated the HG-induced osteoblast inflammation and injury mentioned above. CONCLUSION Pyroptosis mediates HG-induced inflammation and injury in MC3T3-E1 osteoblasts.     

Panax notoginseng saponins suppress oxygen-glucose deprivation/reoxygenation-induced pyroptosis of SH-SY5Y cells

AIM To investigate the effect of Panax notoginseng saponins (PNS) on pyroptosis of SH-SY5Y cells induced by oxygen-glucose deprivation/reoxygenation (OGD/R). METHODS The OGD/R was conducted to induce ischemia/reperfusion injury in SH-SY5Y cells. The effects of PNS on the viability (detected by CCK-8 assay) and membrane permeability [indicated by lactate dehydrogenase (LDH) leakage and propidium iodide (PI) staining positive cell proportion] of OGD/R-induced SH-SY5Y cells were observed. The protein levels of gasdermin D (GSDMD), GSDMD N-terminal fragment (GSDMD-N), caspase-1 and caspase-4, and the release of interleukin-1β (IL-1β) and IL-18 in the cells were also determined. RESULTS After exposure to OGD/R, the viability of SH-SY5Y cells dramatically decreased (P<0.01), while the LDH leakage, the PI staining positive cell proportion, the protein levels of GSDMD, GSDMD-N, caspase-1 and caspase-4, and the release of IL-1β and IL-18 were significantly increased (P<0.01). However, PNS treatment enhanced the viability of SH-SY5Y cells inhibited by OGD/R (P<0.01), but reduced the leakage of LDH and the percentage of PI staining positive cells (P<0.05 or P<0.01). Moreover, PNS reversed the increases in the protein levels of GSDMD, GSDMD-N, caspase-1 and caspase-4 and the release of IL-1β and IL-18 in OGD/R-induced SH-SY5Y cells (P<0.05 or P<0.01). CONCLUSION Treatment with PNS alleviates OGD/R-induced injury in SH-SY5Y cells. Its mechanism may be related to inhibition of SH-SY5Y cell pyroptosis induced by OGD/R.     

基于GM(1,1)的天然次生林空间结构预测

【目的】系统地分析已有天然次生林林分空间结构数据,通过灰色模型预测天然次生林林分空间结构各指标未来的发展趋势,对天然林经营具有十分重要的意义。【方法】以湖南大围山自然保护区典型次生林为研究对象,依据结构化森林经营理论,选取了混交度、竞争指数、角尺度、空间密度指数、开阔比数、大小比数、林分综合均质性指数作为天然次生林林分空间结构合理性评价与预测的量化指标,构建了基于GM(1,1)的天然次生林林分空间结构灰色预测模型。模型将2008年林分空间结构各指标的平均值作为初始值,并在研究区设置了面积为20 m×20 m的5个研究样地(M1,M2,M3,M4,M5),利用保护区2008-2018年典型样地林分空间信息,预测了研究区调研样地2019年-2021年林分空间结构各指标未来的变化趋势。【结果】利用精度检验机制对该模型的精确度进行了有效性检验,检验结果表明,所有指标预测合格概率P合=71.43%,良好的概率P良好=22.86%,优的概率P优=5.71%,表明该预测模型符合精度检验要求。【结论】样地未来3 a各指标整体变化尺度不大,林分空间结构基本稳定。从各指标在2008-2018年时空上的变化规律来看,各样地林分平均竞争指数、平均大小比数及平均空间密度指数是影响林分均质性指数的关键指标。     

拟穴青蟹Cactus基因的cDNA克隆、序列及生物学功能

为获取拟穴青蟹Cactus基因cDNA全长、分析基本生物学信息,并初步探索其在病原物刺激下的免疫反应,实验采用RACE技术获得了拟穴青蟹Cactus(SpCactus)基因的cDNA全长序列,其cDNA全长为2035 bp,开放阅读框(ORF)1311 bp,编码436个氨基酸,分子量为46.01 ku。对蛋白理化性质进行预测发现,SpCactus为亲水性蛋白,等电点pI为4.91。经预测,SpCactus与其他物种的IκB蛋白具有相似的功能结构域。同源性比对结果显示,SpCactus与凡纳滨对虾和中国明对虾的Cactus蛋白同源性均高达62%,相似度为73%。系统进化树分析显示,SpCactus与甲壳动物聚为一支,与无脊椎动物聚为一大支。实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测发现,SpCactus基因在拟穴青蟹不同组织中均有表达,肌肉中的表达量最高,其次为心脏、眼柄、血液和鳃,肝胰腺中的表达量最低。LPS和金黄色葡萄球菌刺激均能显著诱导SpCactus基因的表达。本实验成功扩增了SpCactus基因全长,并进行了生物信息学分析、理化性质预测,初步探讨了其生物学功能,为进一步研究其在免疫反应中的生物学功能提供参考依据。     

microRNA-124-3p调控H1N1亚型猪流感病毒致小鼠肺损伤的研究

为研究microRNA-124-3p（miR-124-3p）对H1N1亚型猪流感病毒（swine influenza virus，SIV）感染小鼠所致肺损伤的调控作用，本试验构建miR-124-3p腺病毒表达载体，通过小鼠尾部静脉注射法构建miR-124-3p差异表达小鼠模型，试验分3组：过表达组、抑制组和对照组。48 h后，各组小鼠鼻腔接种H1N1亚型SIV，每只10⁵ EID₅₀（50 μL）。连续观察14 d，计算小鼠平均体重变化率、观察病理切片并测定相关炎症因子IL-1β、TNF-α和IL-6 mRNA相对表达量。结果显示，已成功将pre-miR序列及其sponge序列插入腺病毒的穿梭质粒，并将其共转染293A细胞。实时荧光定量PCR检测证实，与对照组相比，过表达组和抑制组小鼠黑色素瘤细胞miR-124-3p表达水平分别极显著升高（P<0.01）和显著降低（P<0.05），表明成功构建腺病毒表达载体。过表达组、抑制组和对照组小鼠体重变化率分别为－5.5%、－12.4%和－8.6%。抑制组和对照组均可见肺泡壁增厚，其间有多量淋巴细胞浸润，部分肺泡内出现纤维蛋白渗出，且抑制组病理变化更为严重，肺泡中还有大量的红细胞浸润；而过表达组仅有少量的淋巴细胞浸润，肺脏组织较正常。与对照组相比，过表达组检测的炎症因子IL-1β、TNF-α和IL-6 mRNA表达水平均显著降低（P<0.05）；抑制组炎症相关炎症因子mRNA表达水平均显著升高（P<0.05）。本试验结果表明，miR-124-3p对H1N1亚型SIV感染小鼠所致的肺脏炎症因子的表达具有抑制作用，同时能减轻肺脏病理损伤。     

两种弧菌对菲律宾蛤仔代谢途径影响的比较研究

采用基于核磁共振波谱技术的代谢组学技术,探索菲律宾蛤仔在受到鳗弧菌和灿烂弧菌感染的代谢物变化特征,构建菲律宾蛤仔对弧菌感染后的代谢网络调控图谱,并比较两种弧菌毒性效应的差异。试验结果表明,3种代谢物葡萄糖、谷氨酸、苏氨酸在两种弧菌感染时均发生了变化,表征鳗弧菌感染的代谢物为牛磺酸、精氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸;而表征灿烂弧菌污染的代谢物为甜菜碱、二甲基甘氨酸、胆碱、谷氨酸、亚牛磺酸。     

动物DGAT基因的研究进展

DGAT基因包括二酰基甘油酰基转移酶1（DGAT1）基因和二酰基甘油酰基转移酶2（DGAT2）基因，前者属于酰基辅酶A胆固醇酰基转移酶（ACAT）基因家族，后者属于单酰甘油酰基转移酶（MGAT）基因家族，分别编码微粒体酶DGAT1和DGAT2，这两种酶控制着甘油三酯的合成，均是定位于内质网的跨膜蛋白，其膜拓扑结构具有与其他蛋白质和细胞器相互作用的能力，影响脂肪代谢及脂类在组织中的沉积，参与调节动物机体的能量合成和分解代谢，影响心脏和肝脏中甘油三酯的代谢；同时DGAT基因的多态性影响着牛乳中脂肪的含量及泌乳量。因此，了解DGAT基因的结构和生物学功能对畜禽生长发育和生产等相关研究具有重要的意义。文章简述了DGAT基因的基本结构和生物学功能及相关的作用机制，分析了其在畜牧生产中的基础应用，如参与哺乳动物生产调控的脂肪沉积、乳脂含量等方面的研究进展。     

椰子水化学组成及其影响因素

椰子水是一种古老的热带饮料，以其天然、纯净、营养和功能特性受到越来越多的消费者的喜爱，并引起了众多饮料生产商的关注。椰子水主要是指来源于未成熟的椰子果腔内部的水状液体，汁清如水、入口清甜、晶莹透亮、清凉解渴。椰子水中的固形物含量比较低（2%~5%湿基），主要成分是糖和矿物元素，还有少量的蛋白质、氨基酸及其他微量成分，是一种营养丰富的天然运动和功能性饮料。椰子水的比例、总固形物含量、总糖、还原糖与总糖之比等指标是衡量椰子水质量的重要标准，可作为选育适合饮用椰子的指标。矮种椰子一般适合作为饮料用椰子品种。此外，椰子水还可作为植物组织培养和微生物发酵用基质。椰子水之所以用途广泛主要取决于其独一无二的化学组成，包括糖、维生素、矿物质和氨基酸等。本文主要综述至今文献报道相关椰子水化学组成及其影响因素方面的研究情况。