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.11 P.885-970

Cover:

<790>

Contents:

<736>

<<< CONTENTS >>>

Mini-review

Mini-review: Tumor-associated macrophages in osteosarcoma

Yi ZHAO, Benzheng ZHANG, Qianqian ZHANG, Xiaowei MA, Helin FENG

DOI: 10.1631/jzus.B2100029 Downloaded: 5344 Clicked: 7718 Cited: 0 Commented: 0(p.885-892) <Full Text> <PPT> 2436

Chinese summary <49> 肿瘤相关巨噬细胞在骨肉瘤的研究进展

概要：骨肉瘤（Osteosarcoma，OS）是儿童和青少年最常见的原发性骨肿瘤。它是一种侵袭性很强的恶性肿瘤。晚期伴有转移的OS患者尽管应用了化疗，但预后仍较差，因此探寻新的治疗靶点成为了OS的研究热点。OS细胞的肿瘤微环境（Tumor microenvironment，TME）被证实是支持肿瘤生长和扩散的必要条件。OS微环境的免疫成分主要由肿瘤相关巨噬细胞（Tumor-associated macrophages，TAMs）组成。在OS中，TAMs促进肿瘤生长和血管生成，并上调肿瘤干细胞样表型。本文通过深入分析TAMs已有的研究成果，指出目前的研究状态，并系统总结了TAMs在OS发生发展及治疗的进展情况，提出自己的观点。我们发现，TAMs在促进OS生长和血管生成以及上调OS干细胞样表型中发挥重要作用，但OS微环境如何影响TAMs表型以及TAMs与OS之间的相互作用机制还需要补充研究和进一步实验。

关键词组：肿瘤相关巨噬细胞；骨肉瘤；肿瘤微环境

Research Articles

Cathepsin D knockdown regulates biological behaviors of granulosa cells and affects litter size traits in goats

Zhinan ZHOU, Xiang CHEN, Min ZHU, Weiwei WANG, Zheng AO, Jiafu ZHAO, Wen TANG, Lei HONG

DOI: 10.1631/jzus.B2100366 Downloaded: 5221 Clicked: 6412 Cited: 0 Commented: 0(p.893-905) <Full Text> <PPT> 2496

Chinese summary <43> 组织蛋白酶D沉默调节颗粒细胞的生物学行为并影响山羊的产仔性状

目的：探究组织蛋白酶D（Cathepsin D，CTSD）对颗粒细胞生物学行为及山羊产羔性状的调控机制。
创新点：以中国贵州省优良地方品种黔北麻羊为对象，以CTSD为候选基因，以卵泡颗粒细胞为模型，首次探明了CTSD沉默对山羊颗粒细胞生物学行为的影响及其对山羊产羔性状的调控机理，对进一步挖掘、创新和利用中国山羊品种资源等方面具有重要意义。
方法：使用免疫组化法对CTSD在卵巢中进行定位分析；应用蛋白质印迹法（western blotting）技术探究CTSD在单、多羔山羊卵巢中的表达差异；使用细胞计数试剂（cell counting kit-8，CCK-8）技术检测CTSD沉默对细胞增殖的影响；使用流氏细胞仪检测CTSD沉默对颗粒细胞凋亡及周期的影响；使用定量逆转录聚合酶链式反应（qRT-PCR）技术探究CTSD沉默对细胞增殖因子（增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen，PCNA））、细胞凋亡标志基因（B细胞白血病/淋巴瘤2（B cell leukemia/lymphoma 2，Bcl-2）、Bcl-2相关X（Bcl-2-associated X，Bax）、半胱天冬酶3（caspase-3））、细胞周期蛋白（细胞周期蛋白A1（cyclin A1）、细胞周期蛋白D2（cyclin D2）、细胞周期蛋白E（cyclin E））及多胎性状候选基因（骨形态发生蛋白受体IB（bone morphogenetic protein receptor, type 1B，BMPR-IB）、促卵泡素受体（follicle stimulating hormone receptor，FSHR）、抑制素α（inhibin subunitα，INHA））表达的影响；使用western blotting检测CTSD敲低对多胎性状候选基因BMPR-IB、FSHR、INHA在翻译水平表达的影响。
结论：CTSD沉默可能通过一系列因素的表达水平（包括PCNA、Bcl-2、Bax、caspase-3、cyclin A1、cyclin D2和cyclin E）来调控颗粒细胞的增殖、凋亡和细胞周期进展，进而影响颗粒细胞的生物学功能。此外，CTSD可能通过调控多产性状的候选基因，包括BMPR-IB、FSHR和INHA来影响卵泡发育和排卵，从而间接影响山羊的产仔数。

关键词组：组织蛋白酶D（CTSD）；产羔性状；颗粒细胞；细胞凋亡；细胞周期；细胞增殖

Red light enhances folate accumulation in wheat seedlings

Jianwei CHANG, Chong XIE, Pei WANG, Zhenxin GU, Yongbin HAN, Runqiang YANG

DOI: 10.1631/jzus.B2100266 Downloaded: 4963 Clicked: 6103 Cited: 0 Commented: 0(p.906-916) <Full Text> <PPT> 2288

Chinese summary <51> 红光促进小麦芽苗中叶酸积累

目的：本研究旨在寻找刺激叶酸合成的最佳光谱和强度，并阐明红光调控小麦芽苗叶酸积累的机制。
创新点：在小麦芽苗生长过程中使用不同的光谱（白色、红色、蓝色、绿色和黄色）处理，发现了刺激叶酸合成的最佳光谱和强度，通过研究叶酸分布、叶酸生物合成中前体、酶和基因表达，进一步阐明了红光调控小麦芽苗叶酸积累的机制。
方法：小麦种子在25 °C下避光发芽2天后，第3天开始用30 µmol/(m²?s)的LED白光、红光（655 nm峰值）、蓝光（445 nm峰值）、绿光（520 nm峰值）和黄光（595 nm峰值）照射培养4天。光周期为16小时光照和8小时黑暗。在光照强度实验中，光照强度设置为0、15、30、45或60 µmol/(m²·s)。通过测定叶酸含量找出刺激叶酸合成的最佳光谱和强度。进一步研究最佳光照下小麦芽苗中叶酸分布、叶酸生物合成中前体、酶和基因表达。
结论：发芽和光处理增加了小麦芽苗叶酸的积累，30 µmol/(m²·s)红光照射下叶酸积累最多。红光促进小麦芽苗叶酸的积累主要表现在叶片中，尤其增加5-CH₃-THF含量。此外，红光上调了叶酸合成相关基因表达，导致叶酸合成关键酶活性和前体含量的增加。

关键词组：小麦；红光；光照强度；叶酸积累

Urinary donor-derived cell-free DNA as a non-invasive biomarker for BK polyomavirus-associated nephropathy

Jia SHEN, Luying GUO, Wenhua LEI, Shuaihui LIU, Pengpeng YAN, Haitao LIU, Jingyi ZHOU, Qin ZHOU, Feng LIU, Tingya JIANG, Huiping WANG, Jianyong WU, Jianghua CHEN, Rending WANG

DOI: 10.1631/jzus.B2100131 Downloaded: 5655 Clicked: 7986 Cited: 0 Commented: 0(p.917-928) <Full Text> <PPT> 3121

Chinese summary <44> 尿液供体来源的细胞游离DNA是BK病毒相关肾病的生物标志物

目的：BK病毒相关肾病（BKPyVAN）是移植肾丢失的常见原因之一。然而，由于BKPyVAN和I型T细胞介导的排斥反应（TCMR）具有相似的病理表现，因此在猿猴空泡病毒40（SV40）染色阴性时，病理鉴别两者具有难度。
创新点：本文首次研究了供体来源的细胞游离DNA（ddcfDNA）能否区分BKPyVAN和I型TCMR。
方法：采用目标区域杂交捕获测序检测法，对12例肾功能稳定、22例I型TCMR、21例病理证实BKPyVAN和5例疑似PyVAN患者的ddcfDNA进行检测。
结论：在有移植物损伤时，患者尿液中ddcfDNA水平增加，而血浆中ddcfDNA无明显改变。病理证实BKPyVAN组尿液ddcfDNA的浓度和百分比的中位数均明显高于I型TCMR组（10.4 vs. 6.1 ng/mL，P<0.001；68.4% vs. 55.3%，P=0.013）。在单纯BKPyVAN亚组中，尿液ddcfDNA的百分比较BKPyVAN排斥样改变组升高明显（81.30% vs. 56.64%，P=0.025），而ddcfDNA的浓度则无明显升高。尿液ddcfDNA浓度7.81 ng/mL可作为区分病理证实BKPyVAN和I型TCMR的阈值（AUC=0.848，95%置信区间：0.734-0.963)。

关键词组：供体来源细胞游离DNA；BK病毒相关肾病；T细胞介导的排斥反应；尿液；鉴别诊断

Effect of Palrnatine on lipopolysaccharide-induced acute lung injury by inhibiting activation of the Akt/NF-κB pathway

Xingchi KAN, Yingsheng CHEN, Bingxu HUANG, Shoupeng FU, Wenjin GUO, Xin RAN, Yu CAO, Dianwen XU, Ji CHENG, Zhanqing YANG, Yanling XU

DOI: 10.1631/jzus.B2000583 Downloaded: 5471 Clicked: 7420 Cited: 0 Commented: 0(p.929-940) <Full Text> <PPT> 2405

Chinese summary <43> 掌叶防己碱通过抑制Akt/NF-κB信号通路的激活来缓解脂多糖诱导的急性肺损伤

目的：探讨掌叶防己碱对脂多糖（LPS）诱导的小鼠急性肺损伤的作用及其潜在机制。
创新点：（1）利用分子生物学技术预测出掌叶防己碱与蛋白激酶B（Akt）的氨基酸残基苏氨酸（THR-51）之间存在氢键作用；（2）确证掌叶防己碱在LPS诱导的急性肺损伤中具有抗炎作用，有助于全面认识掌叶防己碱的生物学功能；（3）为临床缓解急性肺损伤提供潜在的有效药物，作为一种天然抗炎症药物在急性肺损伤临床的应用提供理论依据。
方法：采用蛋白质印迹法（western blot）和实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）检测炎症基因和炎症蛋白在体内外的转录和翻译；使用免疫荧光法检测促炎转录因子核因子κB（NF-κB）P65转位进入细胞核程度；利用分子对接的方法模拟预测掌叶防己碱与Akt蛋白是否存在氢键作用。
结论：研究结果表明，掌叶防己碱预处理能显著抑制LPS诱导的体内外炎症细胞因子白细胞介素IL-1β的表达和分泌，显著降低促炎性蛋白酶诱导型一氧化氮合酶（iNOS）的蛋白水平。机制研究结果进一步表明，掌叶防己碱能显著抑制LPS诱导的急性肺损伤模型和LPS诱导的小鼠单核巨噬细胞（RAW264.7）细胞的Akt/NF-κB信号通路的激活。通过分子动力学模拟，我们观察到掌叶防己碱与Akt之间存在的氢键作用，有效地抑制了Akt的生物活性。综上所述，掌叶防己碱通过抑制Akt/NF-κB信号通路的激活有效地缓解了LPS诱导的急性肺损伤。

关键词组：急性肺损伤；掌叶防己碱；脂多糖（LPS）；蛋白激酶B/核因子κB（Akt/NF-κB）

Heme oxygenase-1/carbon monoxide signaling participates in the accumulation of triterpenoids of Ganoderma lucidum

Meilin CUI, Yuchang MA, Youwei YU

DOI: 10.1631/jzus.B2000818 Downloaded: 5096 Clicked: 6966 Cited: 0 Commented: 0(p.941-953) <Full Text> <PPT> 2391

Chinese summary <43> 血红素加氧酶-1/一氧化碳信号参与调控灵芝三萜积累的研究

目的：通过外源性添加血红素加氧酶-1/一氧化碳（HO-1/CO）信号诱导剂及抑制剂，研究了其在灵芝三萜合成过程中的作用，并利用转录组初步探讨作用机制，以期为灵芝三萜代谢网络的深入研究提供参考。
创新点：HO-1/CO信号的研究多见于模式植物，在微生物中较少。本文主要研究了HO-1/CO信号在灵芝菌三萜积累过程中的作用，并初步证实HO-1/CO信号可参与调控三萜合成途径中关键酶基因的表达，同时可影响灵芝菌活性氧（ROS）和钙离子（Ca²⁺）信号的转导。
方法：本文首先利用HO-1/CO信号诱导剂及抑制剂处理液体发酵的灵芝菌丝，研究了HO-1/CO信号对三萜含量与HO-1酶活及基因表达的影响；其次，研究了HO-1/CO信号对三萜合成途径中关键酶基因（hmgr、sqs、ls）表达的影响；最后，利用转录组测序技术分析HO-1/CO信号介导下灵芝菌的差异表达基因，重点分析了ROS和Ca²⁺信号中关键基因的变化特征，并进行逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）验证。
结论：与未处理相比，血红素（hemin，10μmol/L）与外源性CO释放分子（CORM-2，10μmol/L）处理下三萜含量分别增加60.1%和56.0%；HO-1酶活分别增加57.1%和18.1%；而HO-1特异性抑制剂锌卟啉（ZnPPIX）则显著降低了三萜含量与HO-1酶活。上述各处理对三萜合成途径中关键酶基因（hmgr、sqs、ls）表达均造成不同程度的影响，初步证实HO-1及CO均参与介导三萜合成，且HO-1主要依靠其催化产物CO实现该调控作用。此外，转录组结果显示，HO-1/CO信号在参与介导三萜合成的过程中，还会影响ROS和Ca²⁺信号的表达。

关键词组：灵芝菌；三萜；血红素加氧酶-1/一氧化碳（HO-1/CO）信号；转录组测序

Correspondence

Correspondence: Tartary buckwheat database (TBD): an integrative platform for gene analysis of and biological information on Tartary buckwheat

Moyang LIU, Wenjun SUN, Zhaotang MA, Yuan HU, Hui CHEN

DOI: 10.1631/jzus.B2100319 Downloaded: 5064 Clicked: 6142 Cited: 0 Commented: 0(p.954-958) <Full Text> <PPT> 2431

Chinese summary <43> 苦荞数据库：一个苦荞基因分析和生物信息的综合平台

概要：本研究首次构建了苦荞数据库，该数据库提供了苦荞基因在不同组织和不同阶段果实中表达量，苦荞基因的荧光定量引物，以及苦荞转录因子家族生物信息学信息。我们在苦荞不同组织和不同发育阶段果实转录组数据中收集苦荞基因的表达图谱，共检测到31 839个基因，其中在根中表达的有26 426个基因，在茎中表达的有24 716基因，在叶中表达的有24 227个基因，在花中表达的有27 533个基因。并利用Primer 3软件为每个苦荞基因都提供了5对荧光定量引物。此外，我们还从苦荞基因组中鉴定到了14个转录因子家族中974个转录因子的基因结构、分子量、等电点、染色体位置和基因定位信息。

关键词组：苦荞数据库；转录因子；表达谱；荧光定量PCR

Correspondence: NEDD8-conjugating enzyme E2 UBE2F confers radiation resistance by protecting lung cancer cells from apoptosis

Lisha ZHOU, Changsheng DONG, Zhuoming XU, Xinran WANG, Luyi ZHANG, Siyuan CHEN, Jiahao CHEN, Yingying ZHU

DOI: 10.1631/jzus.B2100170 Downloaded: 5608 Clicked: 6814 Cited: 0 Commented: 0(p.959-965) <Full Text> <PPT> 2366

Chinese summary <41> NEDD8结合酶（E2）UBE2F抑制肺癌细胞凋亡导致其放疗抵抗

目的：放射治疗是非小细胞肺癌的重要治疗手段之一，而放疗抵抗限制了放疗的疗效，导致患者生存率低。因此，鉴定新型的放射增敏靶标将具有重要的临床实践意义。
创新点：揭示灭活NEDD8结合酶（E2）UBE2F可以诱导凋亡蛋白NOXA介导的细胞凋亡，提高肺癌细胞的放疗敏感性。鉴于UBE2F在肺癌放射增敏治疗中的潜在作用，靶向UBE2F有望成为一种新型有效的肺癌放射增敏策略。
方法：利用免疫印迹检测UBE2F和NOXA的表达情况；用台盼蓝染色法检测放射和双氧水处理后肺癌细胞的存活率；通过裸鼠皮下瘤模型来评估动物体内UBE2F表达对肺癌细胞放疗敏感性的影响。
结论：放射或双氧水等氧化压力处理可以诱导UBE2F表达，而活性氧（ROS）清除剂可完全阻断UBE2F的表达上调。氧化压力诱导的UBE2F高表达促进NOXA降解，抑制细胞凋亡，进而导致肺癌细胞放疗抵抗。而灭活UBE2F可以促进NOXA蛋白积聚，促进细胞凋亡，显著提高肺癌细胞对放疗的敏感性。此外，TCGA癌症数据分析显示UBE2F在人肺腺癌中的过表达导致总体生存率较低，进一步提示UBE2F是潜在的放射增敏靶标。

关键词组：UBE2F；氧化应激；放疗增敏；细胞凋亡；肺癌

Correspondence: Response of Escherichia coli to hydrogen nanobubbles: an in vitro evaluation using synchrotron infrared spectroscopy

Jinfang LU, Jin ZHENG, Yadi WANG, Jie CHENG, Xueling LI, Jun HU, Bin LI, Junhong LÜ

DOI: 10.1631/jzus.B2100407 Downloaded: 4496 Clicked: 6339 Cited: 0 Commented: 0(p.966-970) <Full Text> <PPT> 2341

Chinese summary <42> 大肠杆菌对氢纳米气泡的响应：使用同步红外光谱进行体外评估

目的：探究分子氢在细胞水平上的作用机制。
创新点：使用同步辐射红外光谱技术评估了氢纳米气泡在细胞水平上对大肠杆菌的影响，扩展了同步辐射红外光谱的应用范围。
方法：将大肠杆菌进行氢气纳米气泡处理后，使用同步辐射红外光谱测定其红外光谱，采用主成分分析等方法分析细胞成分的变化。
结论：氢纳米气泡处理后细胞的蛋白和脂肪酸成分发生较大改变，而核酸和多糖成分则没有明显变化。这些结果表明，氢气的作用靶点可能是细胞膜。此外，氢气分子的作用与传统的抗氧化剂（单宁）并不一致。

关键词组：氢纳米气泡；同步辐射红外光谱；大肠杆菌