Alginate Microsphere Encapsulation of Drug-Loaded Nanoparticles: A Novel Strategy for Intraperitoneal Drug Delivery

Alginate hydrogels have been broadly investigated for use in medical applications due to their biocompatibility and the possibility to encapsulate cells, proteins, and drugs. In the treatment of peritoneal metastasis, rapid drug clearance from the peritoneal cavity is a major challenge. Aiming to delay drug absorption and reduce toxic side effects, cabazitaxel (CAB)-loaded poly(alkyl cyanoacrylate) (PACA) nanoparticles were encapsulated in alginate microspheres. The PACAlg alginate microspheres were synthesized by electrostatic droplet generation and the physicochemical properties, stability, drug release kinetics, and mesothelial cytotoxicity were analyzed before biodistribution and therapeutic efficacy were studied in mice. The 450 µm microspheres were stable at in vivo conditions for at least 21 days after intraperitoneal implantation in mice, and distributed evenly throughout the peritoneal cavity without aggregation or adhesion. The nanoparticles were stably retained in the alginate microspheres, and nanoparticle toxicity to mesothelial cells was reduced, while the therapeutic efficacy of free CAB was maintained or improved in vivo. Altogether, this work presents the alginate encapsulation of drug-loaded nanoparticles as a promising novel strategy for the treatment of peritoneal metastasis that can improve the therapeutic ratio between toxicity and therapeutic efficacy.     

Brown Macroalgae (Phaeophyceae): A Valuable Reservoir of Antimicrobial Compounds on Northern Coast of Spain

The search for new sources of antimicrobial compounds has become an urgent need, due to the threat that the spread of bacterial resistance represents for global health and food safety. Brown macroalgae have been proposed as a great reservoir in the search for novel antimicrobial compounds. In this study, mid-polarity extracts were performed with a selection of 20 brown macroalgae species from northern Spain. The total polyphenol, carbohydrate and protein contents were quantified by spectrophotometry. The volatile organic compounds (VOCs) of whole macroalgae were also studied as a biomarker of their metabolic state in the representative species of the tested families by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The antimicrobial potential of the extracts was assessed by a disk diffusion assay against 20 target bacteria and further determinations of the minimum inhibitory (MIC) and minimum bactericidal concentrations (MBC) were performed by a microdilution assay for the active extracts. Ericaria selaginoides, Bifurcaria bifurcata and Dictyota dichotoma showed an antimicrobial effect against six Gram-positive strains: Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Geobacillus stearothermophilus, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus and Staphylococcus haemolyticus. The phenolic content was generally higher in the extracts that showed antimicrobial activity, followed by carbohydrates and low contents of proteins. The results obtained in this study reveal the potential of brown macroalgae as a promising alternative source of antimicrobial compounds as functional ingredients for the application in industrial fields.     

双吸泵作液力透平叶轮内非定常流动DMD分析

为了精确分析双吸泵作液力透平叶轮内的非定常流动特性,采用SST k-ω湍流模型在设计工况下进行数值模拟。对一个周期的非定常速度场进行动态模态分解(DMD),并结合Q准则,得到前4阶主要模态及其相应的时空信息。分析结果表明：DMD方法将叶轮内复杂的流场特征分解为动静干扰模态、基本模态和耗散模态。其中动静干扰模态占主导地位,频率为叶轮旋转频率,反映出叶轮内流动受静止部件干扰的流动特征,涡结构主要为点状涡和不连续的管状涡;基本模态频率为0Hz,反映出叶片流道几何特征引起的稳态流场特征,涡结构主要为连续的管状涡;3阶及4阶模态为耗散模态,反映出叶轮内流动受静止部件干扰,在叶片上产生的流动分离及不稳定涡结构脱落的特征,以片状涡和不连续的管状涡为主。在特定频率下DMD方法可以对叶轮流场结构进行分解,能够清楚地分析双吸泵作液力透平叶轮内复杂流场的非定常特性。     

福建鳗鲡产业发展形势分析

为建立美洲鳗鲡腺瘤病毒 (AEAdoV)的检测方法,根据AEAdoV福建株 (AEAdoV-FJ)的superfamily 3 helicases (S3H)序列,设计引物,建立了AEAdoV的普通PCR和qPCR检测方法;进一步评价检测方法的灵敏性、特异性及重复性,利用2种方法对美洲鳗鲡“出血性烂鳃”病料进行了检测,并对美洲鳗鲡体内不同组织的病毒含量进行分析。结果显示,普通PCR扩增的目的片段长度约300 bp,利用其构建的qPCR质粒标准品,其拷贝数与qPCR阈值循环数(C_t)线性关系良好,线性范围广,标准曲线相关系数(R²)达到0.999,扩增效率为105.067%。建立的普通PCR法和qPCR的最低检测AEAdoV拷贝数分别为100个和10个。2种方法均可特异性检测AEAdoV,而对蛙虹彩病毒 (RGV)、鳗鲡疱疹病毒 (AngHV)、鲤疱疹病毒 (KHV)、对虾白斑综合征病毒 (WSSV)、日本鳗鲡内皮细胞坏死病毒(JEAdoV)和花鳗鲡腺瘤病毒(MEAdoV)均无扩增反应。qPCR法的组内和组间变异系数均小于2%,表明其重复性良好。临床应用结果显示,35份美洲鳗鲡“出血性烂鳃”病料,采用普通PCR法的AEAdoV检出率为82.8%,而qPCR法的AEAdoV检出率为97%。对美洲鳗鲡不同组织的病毒含量分析结果显示,心脏、肝脏、鳃、鳍的AEAdoV相对含量较高,而黏液、皮肤和脾脏的病毒含量相对较低。研究表明,建立的AEAdoV的灵敏度高、特异性强的普通PCR和qPCR检测方法,证实AEAdoV与美洲鳗鲡“出血性烂鳃”病密切相关,且在感染鳗鲡主要组织中都存在。实验结果对于研究AEAdoV的致病性,开展其流行情况和病原学情况分析具有重要意义。

     

中国水产动物病毒学研究概述

为建立基于Nrf2、HO-1启动子活性的抗病毒药物筛选方法,实验以胖头鱥上皮细胞系 (FHM)为材料,构建Nrf2、HO-1启动子重组质粒,利用双荧光素酶报告系统检测不同浓度 (0、3.1、6.3、12.5、25.0、50.0 μg/mL)的白藜芦醇、水飞蓟宾、穿心莲内酯及姜黄素对启动子活性的影响,并利用鲤春病毒血症病毒 (spring viremia of carp virus,SVCV)和蛙虹彩病毒 (rana grylio iridovirus,RGV)验证阳性药物的抗病毒效果。结果显示,Nrf2、HO-1启动子序列中存在FOX家族、IRF家族等多种转录因子的结合位点,并分别存在1个和3个与甲基化相关的CpG岛。双荧光素酶报告实验显示,水飞蓟宾、穿心莲内酯及姜黄素可激活Nrf2、HO-1启动子。药物浓度梯度实验显示,6.3 μg/mL的姜黄素和穿心莲内酯可显著上调Nrf2和HO-1的启动子活性。病毒感染后的细胞病变效应、病毒的复制及病毒滴度结果均表明姜黄素和穿心莲内酯可抑制SVCV和RGV的感染。综上,本实验建立的pGL3-Nrf2和pGL3-HO-1启动子报告质粒,可用于抗水生病毒药物的筛选,也为Nrf2、HO-1转录调控机制的研究提供了工具。

     

脂多糖对大黄鱼原代头肾巨噬细胞的激活作用

为了揭示硬骨鱼C型凝集素受体 (C-type lectin receptor,CTLR)的生物学功能,实验以从大黄鱼转录组数据库中筛选出的一个CTLR基因—C型凝集素结构域家族4成员E基因 (Clec4e)为研究对象,研究其分子特征、表达分布和凝集特性。结果显示,LcClec4e cDNA全长1 546 bp,开放阅读框 (ORF)771 bp,编码254个氨基酸。LcClec4e的N端有一个跨膜区,无信号肽,C端含有一个糖识别结构域 (CRD),其中含有糖结合位点EPN和WFD以及6个可形成二硫键的保守半胱氨酸。系统发育分析表明,LcClec4e与多种鲈形目鱼类Clec4e具有较近的亲缘关系。荧光定量PCR结果显示,LcClec4e在所检测的10种组织中呈组成型分布,且在肝脏中表达量最高;LcClec4e在来源于大黄鱼头肾组织的原代巨噬细胞、淋巴细胞和粒细胞中均有表达,且在巨噬细胞中表达量最高;经灭活溶藻弧菌刺激后,LcClec4e在3种免疫细胞中的表达均极显著上调。原核表达的重组LcClec4e胞外段 (recombinant LcClec4e-extracellular domain,rLcClec4e-ex)具有Ca²⁺依赖性的凝集活性,可凝集小鼠、家兔的红细胞,以及嗜水气单胞菌、变形假单胞菌、溶藻弧菌和坎氏弧菌等4种水产常见的革兰氏阴性菌。D-葡萄糖、D-果糖、D-甘露糖、D-麦芽糖、α-乳糖和脂多糖均可抑制rLcClec4e-ex对大黄鱼重要病原菌变形假单胞菌的凝集作用,说明LcClec4e可能与变形假单胞菌表面的糖类物质结合。上述结果提示,LcClec4e可能作为一种模式识别受体,通过结合病原菌表面的糖类病原体相关分子模式来识别病原,参与大黄鱼抗细菌感染的免疫防御。

     

水产动物肌酸营养的研究进展

为研究饲料中添加胍基乙酸（GAA）对斑点叉尾鮰生长、肝脏抗氧化以及肌肉能量代谢的影响。本实验共设计4个实验组,分别投喂含0（对照组）、300、600和900 mg/kg GAA（GAA0、GAA300、GAA600和GAA900）的等能等氮饲料,实验周期8周。结果显示,各添加GAA组末均重（FBW）和增重率（WGR）较对照组均有提高趋势,但差异不显著;添加GAA显著影响脏体比（VSI）和腹脂率（IPF）,在GAA300组VSI和IPF最低;以IPF和VSI为评价指标,通过二次函数分析获得GAA最适量分别为275和150 mg/kg。添加GAA对全鱼水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分均无显著影响,对肌肉中游离氨基酸和脂肪酸均无显著影响,但能显著提高肌肉中羟脯氨酸（HYP）含量,改善肌肉品质。添加GAA可提高肝脏抗氧化能力,其中GAA300组的总抗氧化能力（T-AOC）和超氧化物歧化酶（SOD）活性显著高于对照组。添加GAA可改善肌肉能量代谢,其中GAA300组的琥珀酸脱氢酶（SDH）和丙酮酸激酶（PK）活性显著高于对照组。研究表明,饲料中添加GAA对斑点叉尾鮰生长及饲料利用无显著促进作用,但添加150~300 mg/kg GAA能降低斑点叉尾鮰腹部脂肪含量和脏体比,并能提高肝脏抗氧化能力和肌肉能量代谢。

     

公海金枪鱼渔业管理趋势研究

区域性渔业管理组织 (RFMO)是当前国际公海渔业管理的主要机制,也是公海渔业管理研究的重点之一。西方远洋渔业发展起步早,国外学者较早开始关注RFMO,开展了大量的RFMO理论和实践研究。本文采用文献计量分析梳理了RFMO国外研究,并以知识图谱方式呈现国外研究进展与热点。定量分析结果显示,RFMO国外研究数量总体呈上升趋势;研究领域涉及渔业、环境和国际关系等自然和社会科学;美国、英国和澳大利亚等对研究的关注度较高。此外,关键词分析结果表明,国外学者比较关注RFMO视角下的渔业管理、南大洋等重要海域、气候变化、生态系统、海洋保护区、海洋法等问题,研究重点呈现出从生物资源生物学逐步转向公海生物资源管理和海洋生态系统保护等的趋势。在此基础上,本文进一步定性分析了RFMO国外研究,发现RFMO国外研究更敢于以创新性研究视角探索传统的RFMO研究话题,研究方法更趋科学性,注重研究的辩证性、整体性、比较性和连续性,研究意识也比较超前,善于发现RFMO研究的新领域。本文通过定量和定性分析RFMO研究文献,探究RFMO国外研究进展,为国内学者切实提升RFMO研究的深度和广度提供参考和思路。

     

脆肉鲩质构与感官评价的相关性研究

为探究高浓度蚕豆水提取物、维生素C和E (V_C/V_E)提升草鱼肌肉品质(质构特性等)的效果,实验以普通配合饲料为对照,30%蚕豆水提取物、30%蚕豆水提取物+V_C/V_E (400 mg/kg V_C + 200 mg/kg V_E)、蚕豆配合饲料为处理组,分别饲喂 (250±20) g草鱼120 d。在40、80和120 d 3个时间点测定草鱼的肌肉和肠道中活性氧 (ROS)含量及ROS消除和生成相关酶活性、肌肉细胞中线粒体膜通透性转换孔和线粒体膜电位水平的变化。在120 d时分析草鱼的生长特性和肌肉及肠道的显微结构。结果显示,与蚕豆组相比,30%蚕豆水提取物和30%蚕豆水提取物+V_C/V_E两组草鱼的生长增加、饲料系数和腹腔脂肪水平显著下降,但蚕豆水提取物+V_C/V_E组草鱼肌肉质构特性高于30%蚕豆水提取物组。30%蚕豆水提取物和30%蚕豆水提取物+V_C/V_E两组草鱼肌肉和肠道的活性氧含量较蚕豆组显著下降、活性氧生成相关酶活性下降、消除相关酶活性上升。显微结构观察显示,30%蚕豆水提取物组和蚕豆水提取物+V_C/V_E组的草鱼肌纤维密度增高、直径降低,肠道损伤程度较蚕豆组明显下降。研究表明,在饲料中同时添加一定量的蚕豆水提取物和V_C/V_E可有效提升草鱼肌肉质构,在淡水鱼品质改良方面具有较大应用前景。     

辣木转录因子家族初步鉴定与分析

转录因子在转录水平上激活或抑制基因的表达,在植物生长发育、维持正常生理活动和响应内外部刺激等方面具有重要作用。随着辣木基因组组装的完成,本研究通过生物信息学的方法,对辣木中转录因子家族进行鉴定与初步分析,结果共筛选到1502个转录因子,分属86个家族。同时以拟南芥为参照,鉴定了43个受正选择作用的转录因子,这些正选择基因涉及植物生长发育的各个时期,与植物抗病、环境胁迫密切相关。对辣木HSF蛋白研究表明大部分蛋白的Hsf结构域相对保守,与拟南芥HSF家族蛋白构建系统发育树,发现辣木Hsf基因的分类与进化在一定程度上具有相关性。研究结果将为辣木的生长发育及环境胁迫应答机制提供分子基础。