Journal of Zhejiang University

Current Issue: <JZUS-B>

Journal of Zhejiang University-SCIENCE B (Biomedicine & Biotechnology)

ISSNs 1673-1581 (Print); 1862-1783 (Online); CN 33-1356/Q; started in 2005,Monthly.

JZUS-B is an international "Biomedicine & Biotechnology" reviewed-Journal indexed by SCI-E, MEDLINE, PMC, BA, BIOSIS Previews, JST, ZR, CA, SA, AJ, ZM, CABI, CSA, etc., and supported by the National Natural Science Foundation of China. It mainly covers research in Biomedicine, Biochemistry and Biotechnology, etc.

Impact factor: 1.099 (2011), 1.108 (2012), 1.293 (2013), 1.278 (2014), 1.303 (2015), 1.676 (2016), 1.815 (2017), 1.879 (2018).

Journal of Zhejiang University SCIENCE B

ISSN 1673-1581(Print), 1862-1783(Online), Monthly

2021 Vol.22 No.4 P.253-340

Cover:

<766>

Contents:

<893>

<<< CONTENTS >>>

Review

Review: CRISPR/Cas: a Nobel Prize award-winning precise genome editing technology for gene therapy and crop improvement

Chao LI, Eleanor BRANT, Hikmet BUDAK, Baohong ZHANG

DOI: 10.1631/jzus.B2100009 Downloaded: 5865 Clicked: 6138 Cited: 0 Commented: 0(p.253-284) <Full Text> <PPT> 1818

Chinese summary <32> CRISPR/Cas：一个获得诺贝尔奖的用于基因治疗和作物改良的精准基因组编辑技术

摘要：自从CRISPR/Cas被确认为作为细菌先天性免疫的机制以来，CRISPR/Cas已迅速发展成为功能强大的多功能基因组编辑工具。其中包括开发为单碱基编辑器、引导编辑器、表观遗传编辑器、以及CRISPR干扰（CRISPRi）和CRISPR激活（CRISPRa）的基因调节工具。CRISPR/Cas也可以用于染色质和RNA靶向和成像。在许多生物学领域，尤其是在生物医学和农作物改良方面，CRISPR/Cas的应用已被广泛证明。作为一种新的疾病诊断工具，CRISPR可用于帮助检测和筛查人类和植物疾病，甚至在当前的新型冠状病毒型肺炎（COVID-19）大流行中也得到了应用。CRISPR/Cas也正在作为一种新的基因疗法以治疗包括癌症在内的各种人类疾病，并已帮助开发治疗某些疾病的药物。在农业育种方面，通过CRISPR/Cas精确靶向可以有效地调节关键的分子生物合成，从而用于修饰蛋白质、淀粉、油和其他功能成分来改善作物。除此之外，CRISPR/Cas也被广泛用于调控逆境胁迫相关的基因来显著增强植物对环境胁迫的耐受性和整体作物产量。提高CRISPR/Cas向细胞转化的效率和精度以及限制脱靶活性是该技术广泛应用的主要挑战。

关键词组：基因编辑；CRISPR/Cas；新型冠状病毒型肺炎（COVID-19）；癌症；精准育种；作物改良；基因敲入和敲除；基因修复和替代

Research Articles

High-throughput sequencing identifies salivary microbiota in Chinese caries-free preschool children with primary dentition

Lei XU, Zhifang WU, Yuan WANG, Sa WANG, Chang SHU, Zhuhui DUAN, Shuli DENG

DOI: 10.1631/jzus.B2000554 Downloaded: 2178 Clicked: 3916 Cited: 0 Commented: 0(p.285-294) <Full Text> <PPT> 1661

Chinese summary <27> 无龋学龄前乳牙列儿童唾液微生物群落研究

目的：利用高通量测序技术对未罹患龋病的学龄前儿童口腔内的唾液微生物群落进行鉴定，从而揭示其群落组成及结构特征。
创新点：揭示了学龄前乳牙列儿童唾液微生物群落组成及结构特征，为进一步研究口腔微生态与儿童健康或疾病之间的关系奠定了基础。
方法：我们采集了来自35名无龋学龄前乳牙列儿童的口腔唾液样本，其中包括18名男孩和17名女孩。利用Illumina MiSeq平台对微生物样本的16S rDNA V3-V4高变区进行测序分析，从而分析获得的微生物群落特征。
结论：唾液微生物群落中的优势物种分布于5个门及13个属微生物种类中；性别因素不造成唾液微生物群落组成和结构的显著差异；通过功能预测分析，微生物群落中含量最丰富的基因所代表的功能和途径是氨基酸的转运和代谢。

关键词组：唾液微生物群落；无龋；学龄前儿童；乳牙列；MiSeq测序；16S rDNA V3-V4高变区

Application of a recombinant replicase to localize the Trionyx sinensis hemorrhagic syndrome virus and evaluate its effects on antiviral genes of T. sinensis

Sunjian LYU, Xuemei YUAN, Li LIU, Haiqi ZHANG, Zhe YU, Xiaoying HANG, Weida SHI, Yinglei WU

DOI: 10.1631/jzus.B2000504 Downloaded: 2289 Clicked: 3891 Cited: 0 Commented: 0(p.295-304) <Full Text> <PPT> 1688

Chinese summary <26> 基于重组复制酶的中华鳖出血综合征病毒定位及对中华鳖抗病毒基因的影响评估

目的：探究中华鳖出血综合征病毒在不同组织细胞的定位及复制酶的多克隆抗体对病毒及中华鳖免疫基因的影响。
创新点：基于获得的中华鳖出血综合征病毒复制酶的多克隆抗体，确定了该病毒在不同组织细胞中的定位，并发现该病毒存在抗体依赖增强效应，即该多克隆抗体促进了病毒复制。
方法：基于中华鳖出血综合征病毒的基因组信息，通过RT-PCR技术从中华鳖出血综合征病毒的阳性样品中克隆得到TSHSV-HP4（复制酶）的部分序列。利用pET-30a载体构建中华鳖出血综合征病毒复制酶的原核表达系统（pET30a-TSHSV-661）并表达该蛋白。利用该蛋白免疫兔子获得兔多克隆抗体，并利用聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）、蛋白质印迹法（western blot）和斑点杂交确定该多克隆抗体的特异性。进一步用免疫组化（IHC）分析该病毒在不同组织细胞内的定位。注射单一病毒、单一抗体和病毒抗体混合液于中华鳖体内，并利用荧光定量聚合酶链反应（qRT-PCR）分析各组病毒、MX2和RSAD2在不同组织的差异，确定抗体对病毒和免疫基因的影响。
结论：构建的pET30a-TSHSV-661原核表达系统成功表达了中华鳖出血综合征病毒复制酶，且制备的兔多克隆抗体能够特异性结合病毒蛋白。免疫组化结果显示该病毒能够感染多种细胞，包括肠淋巴细胞、肠上皮细胞、肾上皮细胞、脾细胞、肺巨噬细胞和心肌细胞。qRT-PCR结果显示病毒抗体组中华鳖的肺和心脏组织中的病毒拷贝数明显高于病毒组。另外，MX2和RSAD2在病毒组和病毒抗体组均呈高表达，且后者表达量要高于前者。推测该病毒存在抗体依赖增强效应。

关键词组：中华鳖出血综合征病毒；复制酶；病毒定位；免疫基因

Correspondence

Correspondence: A tetravalent single-chain variable fragment antibody for the detection of staphylococcal enterotoxin A

Weifeng CHEN, Zhiwei LI, Xingxing DONG, Xiaohong WANG

DOI: 10.1631/jzus.B2000661 Downloaded: 2304 Clicked: 3562 Cited: 0 Commented: 0(p.305-309) <Full Text> <PPT> 1561

Chinese summary <27> 一种用于检测金黄色葡萄球菌A型肠毒素的四聚化单链抗体

概要：免疫学方法可以用于金黄色葡萄球菌A型肠毒素的准确而快速的检测，而快速生产高亲和力抗体是其中的关键步骤。在本研究中，我们通过p53的四聚化功能结构域，在金黄色葡萄球菌A型肠毒素特异性单链抗体的基础上，成功制备了四聚化的单链抗体。酶联免疫吸附试验表明该四聚化抗体对金黄色葡萄球菌A型肠毒素的亲和力显著高于其单体形式，表明基于基因工程的四聚化是提高单链抗体亲和力的一种潜在的可行方法。

关键词组：金黄色葡萄球菌A型肠毒素；酶联免疫吸附试验；单链抗体；四聚体

Special Feature on COVID-19

Review: Structural and physiological changes of the human body upon SARS-CoV-2 infection

Zhonglin WU, Qi ZHANG, Guo YE, Hui ZHANG, Boon Chin HENG, Yang FEI, Bing ZHAO, Jing ZHOU

DOI: 10.1631/jzus.B2000523 Downloaded: 2594 Clicked: 3778 Cited: 0 Commented: 0(p.310-317) <Full Text> <PPT> 1709

Chinese summary <24> SARS-CoV-2感染对人体结构和生理的影响

概要：自2019年12月以来，新型冠状病毒（SARS-CoV-2）已蔓延至世界许多国家，目前已发展成为全球大流行，且全世界报告的死亡人数在不断增加。迄今为止，虽然已有一些疫苗研发出来，但仍没有理想的药物来治疗新型冠状病毒性肺炎（COVID-19）。本文通过对冠状病毒结构的研究，并根据世界各国最近的尸检报告简要描述其可能的发病机制，进一步分析了感染SARS-CoV-2后人体可能发生的结构和功能变化。我们观察到COVID-19患者最显著的病理改变是肺部弥漫性肺泡损伤（DAD）和微血栓形成，导致通气/灌注比失衡和呼吸衰竭。虽然在其他器官和组织中也可以发现病毒感染的直接证据，但病毒载量相对较小。肺外器官的损伤是否是由病毒直接引起的，有待进一步研究。

关键词组：新型冠状病毒（SARS-CoV-2）；新型冠状病毒性肺炎（COVID-19）；病理改变；发病机制

Development and validation of an individualized nomogram for early prediction of the duration of SARS-CoV-2 shedding in COVID-19 patients with non-severe disease

Shijin YUAN, Yong PAN, Yan XIA, Yan ZHANG, Jiangnan CHEN, Wei ZHENG, Xiaoping XU, Xinyou XIE, Jun ZHANG

DOI: 10.1631/jzus.B2000608 Downloaded: 2377 Clicked: 5284 Cited: 0 Commented: 0(p.318-329) <Full Text> <PPT> 1801

Chinese summary <25> 构建并验证一个可以预测非重症新型冠状病毒肺炎（COVID-19）患者病毒脱落（核酸转阴）时长的列线图

目的：探索与新型冠状病毒核酸转阴时长相关的因素，并建立一个模型来预测病毒核酸转阴的概率。
创新点：本研究根据影响非重症新型冠状病毒肺炎（COVID-19）患者病毒核酸转阴时长的因素建立一个模型来预测病毒核酸转阴的概率，从而估计非重症COVID-19患者的隔离时长。
方法：本研究采用多中心回顾性研究方法，选取浙江省四所医院的135例患者作为训练队列和另一家医院的102名患者作为验证队列。在训练队列中，使用多因素Cox回归模型确定与病毒核酸转阴时长相关的重要预测因素，并以此为基础构建一个列线图来预测病毒在第9、13、17和21天转阴的概率。验证队列用于验证列线图，并通过C指数、曲线下面积（AUC）和校准曲线来评估列线图的效能。
结论：训练队列中发现，基线淋巴细胞绝对计数和淋巴单核细胞比值越高，病毒的核酸转阴时长越短；而基线的活化部分凝血酶时间越长，病毒的核酸转阴时长越长。列线图在训练和验证队列中的C指数分别为0.732和0.703。AUC表现出较好的区分度。校准曲线展示了实际结果和预测之间具有较好的一致性。本研究确定了与病毒核酸转阴时长相关的三个因素，并构建一个列线图来预测病毒核酸转阴的概率，这有助于估计每个非重症COVID-19患者的隔离时长，并控制病毒传播。

关键词组：新型冠状病毒肺炎（COVID-19）；新型冠状病毒（SARS-CoV-2）；病毒脱落（核酸转阴）时长；列线图

Effects of angiotensin II receptor blocker usage on viral load, antibody dynamics, and transcriptional characteristics among COVID-19 patients with hypertension

Baihuan FENG, Dan ZHANG, Qi WANG, Fei YU, Qianda ZOU, Guoliang XIE, Ruonan WANG, Xianzhi YANG, Weizhen CHEN, Bin LOU, Shufa ZHENG, Yu CHEN

DOI: 10.1631/jzus.B2000730 Downloaded: 2412 Clicked: 5081 Cited: 0 Commented: 0(p.330-340) <Full Text> <PPT> 1944

Chinese summary <25> 血管紧张素受体阻滞剂使用对COVID-19高血压患者病毒载量、抗体水平和转录特征的影响

目的：评估血管紧张素受体阻滞剂（ARB）的使用对新型冠状病毒肺炎（COVID-19）高血压患者疾病转归的影响。
创新点：揭示了ARB使用对COVID-19高血压患者病毒载量和抗体水平动态变化过程的影响，进一步利用转录组学揭示了ARB使用后基因表达谱的变化对疾病转归的影响。
方法：收集浙江大学医学院附属第一医院COVID-19高血压患者病历资料，分析并评估ARB使用对COVID-19高血压患者病毒载量、抗体水平和转录特征的影响。
结论：ARB使用与COVID-19高血压患者病情加重不存在相关性：ARB使用显著降低COVID-19高血压患者病毒持续时间与病毒载量；ARB使用对抗体水平以及可溶性血管紧张素转换酶2（ACE2）水平无显著影响；转录组分析显示，两组差异基因主要富集于氧转运、碳酸氢盐转运和血凝等。

关键词组：新型冠状病毒；新型冠状病毒肺炎（COVID-19）；肾素-血管紧张素系统：血管紧张素转换酶2（ACE2）；高血压