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

   Cover:  <890>
      
Contents:  <845>

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Research Articles

How silicon fertilizer improves nitrogen and phosphorus nutrient availability in paddy soil?

Yuqi LIANG, Min LIAO, Zhiping FANG, Jiawen GUO, Xiaomei XIE, Changxu XU

DOI: 10.1631/jzus.B2000708 Downloaded: 1344 Clicked: 2958 Cited: 0 Commented: 0(p.521-532) <Full Text>   <PPT>  1542

Chinese summary   <11>  硅肥如何提高水稻土中氮磷养分有效性?

目的:揭示适量硅养分的添加对促进水稻土中氮(N)和磷(P)养分有效性增加的作用及其生态机制。
创新点:发现添加适量的硅养分可有效地提高稻田土壤N和P养分的有效性,其核心生态机制是由于适量硅养分的添加可显著增加稻田土壤的土壤微生物活性、氨化细菌和解磷菌的数量、脲酶和磷酸酶的活性以及与N和P养分循环有关的微生物群落群落,进而促进土壤N和P养分土壤养分矿化。
方法:设计了一系列不同硅肥浓度和固定氮磷肥配合施用的土培试验,施硅设置为五个梯度:0、5.2、10.4、15.6和20.8 µg/kg。在25°C培养一个月,分析收获后土壤有效态N和P的含量、土壤微生物活性、氨化细菌和解磷菌的数量、脲酶和磷酸酶的活性以及与土壤微生物群落结构多样性,最后统计分析硅的添加对水稻土N和P养分有效性、土壤微生物活性、氨化细菌和解磷菌的数量、脲酶和磷酸酶的活性以及与土壤微生物群落结构多样性的影响及其相互关系。
结论:适量硅养分的添加可显著增加稻田土壤的土壤微生物活性、氨化细菌和解磷菌的数量、脲酶和磷酸酶的活性以及与N和P养分循环有关的微生物群落群落,进而促进N和P养分土壤养分矿化。当硅施用量为15.6µg/kg时,土壤N和P养分的有效性达到最大值,同时土壤微生物活性、氨化细菌和解磷菌的数量、脲酶和磷酸酶的活性以及与N和P养分循环有关的微生物群落群落也均达到最高水平。另外,土壤速效磷比例(有效磷/总磷(AP/TP))与氨化细菌数、AP/TP和酸性磷酸酶活性、AP/TP和Shannon指数、速效氮比例(有效氮/总氮(AN/TN))与氨化细菌数、AN/TN与酸性磷酸酶活性的相关系数分别为0.9290、0.9508、0.9202、0.9140、0.9366。综上所述,适当补充硅养分可提高稻田土壤N和P养分有效性,有助于提高稻田土壤N和P养分的水稻利用效率。

关键词组:硅;水稻土;氮磷养分有效性;微生物群落结构

Screening beneficial bacteriostatic lactic acid bacteria in the intestine and studies of bacteriostatic substances

Zhijing LIU, Cong XU, Ran TIAN, Wan WANG, Jiage MA, Liya GU, Fei LIU, Zhanmei JIANG, Juncai HOU

DOI: 10.1631/jzus.B2000602 Downloaded: 1495 Clicked: 2720 Cited: 0 Commented: 0(p.533-547) <Full Text>   <PPT>  1487

Chinese summary   <7>  肠源益生性抑菌乳酸菌的筛选及其抑菌物质的研究

目的:筛选出适合中国人群肠道特点、具有优良益生性和高抑菌活性的乳酸菌,探究其抑菌活性物质。
创新点:从中国健康成人粪便中分离出了具有良好潜在益生性和安全性的乳酸菌,发现了其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有较高的抑菌活性。同时探究出了乳酸明串珠菌的主要抑菌物质为有机酸,唾液乳杆菌和副干酪乳杆菌的主要抑菌物质为有机酸和细菌素,而且该细菌素具有广谱的抗菌活性。
方法:通过分离纯化、菌株形态学鉴定、16SrRNA同源性和系统发育树分析初步鉴定乳酸菌;采用牛津杯双层琼脂扩散法筛选出抑菌乳酸菌;通过人工模拟胃肠液和药敏试纸法评价乳酸菌的潜在益生性和耐药性;通过不同酶、pH和热处理对益生性乳酸菌的抑菌物质及性质进行分析;采用双水相萃取法对抑菌物质进行纯化;最后通过Tricine-SDS-PAGE电泳对抑菌物质分子量进行预测及抑菌普测定。
结论:从中国健康成人的粪便中分离筛选出3株具有良好潜在益生性和安全性的乳酸菌菌株,对大肠杆菌ATCC 25922和金黄色葡萄球菌ATCC 25923均有较好的抑菌活性。乳酸明串珠菌的主要抑菌物质为有机酸,唾液乳杆菌和副干酪乳杆菌的主要抑菌物质为有机酸和广谱抑菌活性的细菌素。

关键词组:肠道乳酸菌;筛选;益生性;抑菌物质

Potential effect of EGCG on the anti-tumor efficacy of metformin in melanoma cells

An’an XU, Jeehyun LEE, Yueling ZHAO, Yuefei WANG, Xiaoli LI, Ping XU

DOI: 10.1631/jzus.B2000455 Downloaded: 1570 Clicked: 2879 Cited: 0 Commented: 0(p.548-562) <Full Text>   <PPT>  1577

Chinese summary   <9>  表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)对二甲双胍抗黑素瘤细胞的潜在影响

目的:探明表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)联合二甲双胍对高转移性小鼠黑素瘤细胞系B16F10活力、迁移和增殖等生长状态以及信号传导与转录活化因子3/核因子κB(STAT3/NF-κB)信号通路的作用,并利用拉曼光谱等分析EGCG和二甲双胍联合作用的潜在机制。
创新点:(1)EGCG联合二甲双胍对B16F10细胞活力、增殖以及STAT3/NF-κB信号通路等具有协同抑制作用;(2)EGCG联合二甲双胍在B16F10细胞凋亡和氧化应激方面具有拮抗作用;(3)利用拉曼光谱分析技术发现EGCG与二甲双胍联用对B16F10细胞的细胞核和细胞质存在差异化影响。
方法:利用CCK8测定细胞增殖,用细胞划痕实验测定细胞运动特性,利用流式细胞仪分析凋亡和细胞周期,利用免疫组织化学染色法观察细胞切片,用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定炎症细胞因子和抗氧化酶的蛋白水平含量,用定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)检测其基因水平含量,用蛋白质印迹(western blot)探究其可能影响的细胞通路,用拉曼光谱技术从亚细胞水平探究作用机制。
结论:本研究表明EGCG与二甲双胍联合作用在抑制B16F10细胞生长、炎症水平和STAT3/NF-κB通路方面发挥部分协同效应。然而,这两种化合物对B16F10细胞凋亡和氧化应激具有拮抗作用。为了进一步证实EGCG和二甲双胍对黑色素瘤潜在的联合作用,还需要进一步研究EGCG和二甲双胍的药效学相互作用。

关键词组:表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG);二甲双胍;黑色素瘤;抗肿瘤功效

New insights on the utilization of ultrasonicated mustard seed cake: chemical composition and antagonistic potential for root-knot nematode, Meloidogyne javanica

Hera NADEEM, Pieter MALAN, Amir KHAN, Mohd ASIF, Mansoor AHMAD SIDDIQUI, Simon TUHAFENI ANGOMBE, Faheem AHMAD

DOI: 10.1631/jzus.B2000746 Downloaded: 1348 Clicked: 3216 Cited: 0 Commented: 0(p.563-574) <Full Text>   <PPT>  1413

Chinese summary   <6>  利用超声波芥菜籽饼的新见解:化学成分和对根结线虫的拮抗潜力

目的:研究超声芥菜籽饼(MSC)对次生代谢产物提取效率的影响。
创新点:基于MSC超声活性分析的研究有助于规模生产经济作物中与控制线虫引起的疾病有关的目标化合物。
方法:在玻璃烧杯中用100 mL溶剂混合物制备MSC粉末(10 g),然后放入数字超声波浴中以获得超声提取物(SE)滤液,或将MSC混合物在带有磁力搅拌器的锥形烧瓶中搅拌以获得非超声提取物(NSE)滤液。这些获得的滤液用于扫描电子显微镜(SEM)成像、液相色谱电喷雾电离质谱(LC-ESI-MS)系统分析化学成分并评估对根结线虫的拮抗潜力。
结论:超声处理过的MSC对根结线虫(Java)的二期幼虫(J2s)具有抑瘤潜力,且显著抑制了番茄根的根结指数(RKI),值为0.94。在相似的暴露时间下,SE的致死浓度(LC50)值分别在6、12和18小时分别为51.76、29.79和13.34 ppm(10−6),NSE的LC50值分别为116.95、76.38和55.59 ppm。在MSC的SE中,芥子酸胆碱和葡萄糖芫菁芥素被确定为主要化合物。由于SE中代谢物的高提取效率,所有SE均显示出对J2s的拮抗作用。研究结果表明,在体外暴露18小时,浓度为35 ppm的MSC的SE样品引起了65%的J2s死亡率。

关键词组:植物寄生线虫;植物副产品;声音提取;液相色谱电喷雾电离质谱(LC-ESI-MS);天然化合物;线虫管理

Inhibitory mechanism of angiotensin-converting enzyme inhibitory peptides from black tea

Yating LU, Yu WANG, Danyi HUANG, Zhuang BIAN, Peng LU, Dongmei FAN, Xiaochang WANG

DOI: 10.1631/jzus.B2000520 Downloaded: 1478 Clicked: 2548 Cited: 0 Commented: 0(p.575-589) <Full Text>   <PPT>  1441

Chinese summary   <9>  茶叶多肽对血管紧张素转化酶的抑制机理

目的:探究红茶中分离的茶叶多肽与血管紧张素转化酶(ACE)的结合关系以及结合稳定性,从而发现红茶多肽对ACE的抑制机理。
创新点:ACE是哺乳动物调节血压的关键酶,越来越多的研究着力于从食物蛋白中发现天然无副作用的ACE抑制剂。计算机模拟技术具有高效、低成本、高通量等优点,本研究从体外实验和计算机模拟两个维度来分析多肽与ACE之间的相互作用,并使用了分子对接和分子动力学模拟两种计算机模拟方法,使结果更加可靠。
方法:用体外酶抑制实验获取茶叶多肽(红茶中分离)对ACE的半抑制浓度(IC50);用酶动力学实验探究红茶多肽对ACE的抑制类型;通过分子对接技术预测茶叶多肽在ACE蛋白中的结合位置;通过100 ns的分子动力学模拟实验评价各多肽对ACE蛋白自由度和展开度的影响以及多肽-蛋白结合物的稳定性。
结论:四条茶叶多肽都表现出较高的体外ACE抑制活性(IC50值分别为(210.03±18.29)、(178.91±5.18)、(196.31±2.87)和(121.11±3.38)µmol/L),酶动力学实验表明多肽I、II和IV对ACE的抑制类型为反竞争性抑制(即需要底物先与酶结合才能发挥作用),多肽III为非竞争性抑制(即不管底物是否与酶结合都能发挥作用)。分子对接结果显示四条多肽都对接在远离ACE活性口袋的空腔中,分子动力学模拟结果揭示多肽的ACE抑制能力与其对ACE蛋白残基自由度和蛋白展开度的影响存在相关性,多肽IV体外抑制能力最强同时对ACE蛋白的影响最大。本研究说明四条茶叶多肽是通过改变ACE蛋白结构来达到抑制作用,符合变构抑制剂的作用原理。

关键词组:红茶;血管紧张素转化酶(ACE)抑制肽;动力学研究;分子对接;分子动力学模拟

Opposite effects of miR-155 in the initial and later stages of lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammatory response

Yuhua LIU, Xiaopeng WAN, Yuan YUAN, Jingjing HUANG, Yijia JIANG, Kaiyue ZHAO, Yan WANG, Yang LIU, Qingqing WANG, Hongchuan JIN

DOI: 10.1631/jzus.B2000826 Downloaded: 1526 Clicked: 3616 Cited: 0 Commented: 0(p.590-598) <Full Text>   <PPT>  1578

Chinese summary   <7>  miR-155在脂多糖诱导的炎症应答的早期和晚期发挥相反的调控作用

目的:研究miR-155在脂多糖诱导的炎症应答不同时相中的调控作用,并初步探讨其作用机制。
创新点:证明了miR-155在脂多糖诱导的炎症应答早晚期不同的调控作用。
方法:采用二代转录组测序检测脂多糖刺激下的巨噬细胞内miR-155靶基因池的改变;并分析核糖体测序数据验证miR-155的靶基因的翻译效率;采用实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)和免疫印迹(western blotting)明确靶基因的表达;采用荧光素酶报告基因系统和生物素介导的microRNA pulldown技术明确miR-155和靶基因在不同时相的结合;通过脂多糖体外刺激巨噬细胞,建立内毒素耐受模型,并采用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测炎症因子的分泌水平。
结论:miR-155在脂多糖诱导的炎症早期起到抑制炎症应答的作用,中后期发挥促炎效应。这种相反的效应是由于巨噬细胞炎症应答过程中miR-155的Toll样受体4(TLR4)信号相关靶基因TAB2SOCS1的相对丰度改变造成的。同时,TAB2通过ceRNA机制减弱miR-155对SOCS1的抑制,促进内毒素耐受状态的形成。

关键词组:Toll样受体4(TLR4);内毒素耐受;miR-155;SOCS1;TAB2

Correspondence

Correspondence: Pharmacokinetic interactions between the potential COVID-19 treatment drugs lopinavir/ritonavir and arbidol in rats

Yunzhen HU, Minjuan ZUO, Xiaojuan WANG, Rongrong WANG, Lu LI, Xiaoyang LU, Saiping JIANG

DOI: 10.1631/jzus.B2000728 Downloaded: 1418 Clicked: 3054 Cited: 0 Commented: 0(p.599-602) <Full Text>   <PPT>  1443

Chinese summary   <9>  COVID-19潜在治疗药物洛匹那韦/利托那韦和阿比多尔在大鼠体内的药代动力学相互作用

目的:研究抗病毒药物洛匹那韦/利托那韦和阿比多尔在大鼠体内的药代动力学相互作用。
创新点:洛匹那韦/利托那韦联合阿比多尔作为国内多家医疗单位治疗COVID-19患者的基础抗病毒方案,两者的药物相互作用未有研究报道,本论文通过开展体内药动学实验,探索合用后药物体内暴露量的改变,为该方案的临床治疗有效性和安全性提供保障。
方法:建立大鼠洛匹那韦/利托那韦与阿比多尔药动学相互作用模型。将大鼠分为3组(阿比多尔组、洛匹那韦/利托那韦组及联用组)。洛匹那韦/利托那韦和阿比多尔分别以50mg/kg/12.5 mg/kg和25 mg/kg灌胃给药。采用液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)法测定洛匹那韦和阿比多尔的浓度。
结论:洛匹那韦/利托那韦联合阿比多尔治疗后,阿比多尔的药时曲线下面积(AUC)和洛匹那韦的峰浓度(Cmax)显著升高。这两种药物的相互作用可能会影响联合治疗的安全性。因此,洛匹那韦/利托那韦与阿比多尔同时给药时,建议适当调整给药剂量,阿比多尔的剂量可能需要减半。

关键词组:药代动力学;COVID-19;相互作用;洛匹那韦/利托那韦;阿比多尔

Correspondence: Arthrospira maxima (Spirulina) prevents endoplasmic reticulum stress in the kidney through its C-phycocyanin

Placido ROJAS-FRANCO, Margarita FRANCO-COLÍN, Vanessa BLAS-VALDIVIA, María Estela MELENDEZ-CAMARGO, Edgar CANO-EUROPA

DOI: 10.1631/jzus.B2000725 Downloaded: 1394 Clicked: 2502 Cited: 0 Commented: 0(p.603-608) <Full Text>   <PPT>  1365

Chinese summary   <8>  极大节螺藻(螺旋藻)C-藻蓝蛋白阻碍肾脏内质网胁迫

概要:极大节螺藻(Arthrospira maxima)细胞内含有C-藻蓝蛋白,其具有抗氧化和细胞保护作用,因此该藻全细胞和C-藻蓝蛋白均被确认为保健品。然而,它们的保健效应尚未被充分认识。由于它们可以降低未折叠蛋白反应,我们推测,极大节螺藻细胞及其C-藻蓝蛋白可以防止肾脏内质网胁迫(ERS)。本文旨在研究极大节螺藻细胞及其C-藻蓝蛋白通过ERS反应对氯化汞(HgCl2)引起的肾损伤的影响。实验公鼠先用极大节螺藻细胞或C-藻蓝蛋白处理30 min,再用5 mgHgCl2/kg体重处理,之后三天均饲喂藻细胞或C-藻蓝蛋白。实验鼠安乐死后,取其肾脏用于分析蛋白激酶RNA样内质网激酶(PERK)、转录激活因子6(ATF-6)和需肌醇酶1α(IRE-1α)信号途径。结果表明,汞中毒会提高PERK/eIF2α/ATF-4/GADD153和IRE-1α/XBP1途径,而极大节螺藻细胞处理防止了PERK、ATF-6α和半胱天冬酶的提高;同时,C-藻蓝蛋白处理使得所有这些蛋白得到正常表达。本研究首次证实了极大节螺藻处理通过其C-藻蓝蛋白的活性防止了HgCl2引发的肾脏ERS。

关键词组:C-藻蓝蛋白;极大节螺藻;螺旋藻;肾脏内质网胁迫;肾保护

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