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一文读懂肠道菌群非靶标代谢组学
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
人体内肠道微生物数量高达100万亿个，接近自身细胞总量的10倍，是人体的“第二基因组”，也被称为“人体另一个器官”。大量研究表明肠道菌群与糖尿病、肝脏疾病、心脑血管疾病、肾病、艾滋病、肿瘤等多种疾病密切相关，在人类健康和疾病中发挥着至关重要的作用。 肠道菌群通过产生的代谢物对人体产生影响。运用代谢组学检测肠菌代谢物的动态变化，清晰展示肠道菌群在宿主中的代谢状态，可更加直观的研究肠道菌群与疾病发生发展的关系，从而为疾病的预防和**，提高宿主的健康水平提供新的思路。 通过KEGG、BIOML、CGR、HBC、GMrepo等数据库结合文献及宏基因组深度测序数据，Biotree自主构建了肠道菌群代谢组数据库，覆盖2800+个菌株，1200+个肠道菌群相关代谢物，不仅可有效对代谢物进行溯源分类，而且代谢物可精细溯源到具体菌株（部分为种属），将大大助力肠道菌群与健康作用机制研究。 1.技术优势 覆盖2800+个菌种，1200+个肠道菌群相关代谢物，代谢物数量、菌株数量庞大； 不仅可对众多物种的代谢物进行溯源分类，而且代谢物可以溯源到菌株； 代谢物可以确定上下游关系（如果是可逆反应则无）及调控基因/酶。 2.技术路线 3.技术参数 样本要求 粪便、肠道内容物 200 mg/sample 血清、血浆 200 μL/sample 培养液 ≥200 μL/sample（推荐0.5mL/sample） 检测平台 UHPLC-QTOF-MS/UHPLC-QE-MS 4.应用方向 肠道菌群代谢物动态变化研究； 肠道菌群差异代谢物筛选； 肠道菌群在疾病发生发展中的作用机理研究。 5.案例分析 （请点击下方标题阅读） 高胆固醇饮食与脂肪肝相关肝癌的关系，终于有研究证据了！ 小小肠道菌群决定肾的“生死” 6.延伸阅读 （请点击下方标题阅读） 肠道菌群研究新策略——肠菌代谢物及其功能研究 Biotree肠道菌群代谢组学助力肠道菌功能研究
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核酸分离与纯化的原则、步骤与磁珠法纯化DNA步骤详解
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
磁珠提核酸 磁珠法纯化DNA主要是利用利息交换吸附材料吸附核酸，从而将核酸和蛋白质等其细胞中其他物质分离。本文主要概述了核酸分离与纯化的原则、核酸分离与纯化的步骤、磁珠法纯化DNA原理。 核酸分离与纯化的原则 核酸在细胞中总是与各种蛋白质结合在一起的。核酸的分离主要是指将核酸与蛋白质、多糖、脂肪等生物大分子物质分开。 在分离核酸时应遵循以下原则：保证核酸分子一级结构的完整性；排除其他分子污染。 核酸分离与纯化的步骤 大多数核酸分离与纯化的方法一般都包括了细胞裂解、酶处理、核酸与其他生物大分子物质分离、核酸纯化等几个主要步骤。每一步骤又可由多种不同的方法单独或联合实现。 1. 细胞裂解：核酸必须从细胞或其他生物物质中释放出来。细胞裂解可通过机械作用、化学作用、酶作用等方法实现。 (1)机械作用:包括低渗裂解、超声裂解、微波裂解、冻融裂解和颗粒破碎等物理裂解方法。这些方法用机械力使细胞破碎,但机械力也可引起核酸链的断裂,因而不适用于高分子量长链核酸的分离。 (2)化学作用：在一定pH环境和变性条件下，细胞破裂，蛋白质变性沉淀，核酸被释放到水相。上述变性条件可通过加热、加入表面活性剂(SDS、Triton X-100等) 或强离子剂(异硫氰酸胍、盐酸胍、肌酸胍) 而获得。而pH环境则由加入的强碱（NaOH）或缓冲液 (TE、STE等) 提供。在一定的pH环境下,表面活性剂或强离子剂可使细胞裂解、蛋白质和多糖沉淀，缓冲液中的一些金属离子螯合剂（EDTA等）可螯合维持核酸酶活性所必须的金属离子Mg2+、Ca2+，从而抑制核酸酶的活性，保护核酸不被降解。 (3)酶作用：主要是通过加入溶菌酶或蛋白酶（蛋白酶K、植物蛋白酶或链酶蛋白酶）以使细胞破裂，核酸释放。蛋白酶还能降解与核酸结合的蛋白质，促进核酸的分离。其中溶菌酶能催化细菌细胞壁的蛋白多糖N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸残基间的β-(1 ,4) 键水解。蛋白酶K能催化水解多种多肽键,其在65℃及有EDTA、尿素(1～4mol/L) 和去
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IL-15与IL-2，谁更胜一筹？
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
白细胞介素15（interleukin-15，IL-15）是一种可溶性细胞因子，具有激活T细胞、B细胞和NK细胞，并介导这些细胞的增殖和存活，由于IL-15在抗肿瘤、促炎症、抗感染中的重要作用，逐渐成为制药企业追捧的新秀。下面我们一起来认识下IL-15。 IL-15的发现 1994年IL-15被Burton 和Grabstein两个不同的实验室同时报道，认为其是T细胞生长因子。 IL-15介导的信号通路 IL-15细胞内信号通路[1] 在一种情况下（右），IL-15与其在抗原呈递细胞上表达的高亲和力IL-15Rα结合，并反过来呈递给IL-2 /15Rβγ异二聚体，随后，效应细胞的激活可以通过三种不同的途径进行：1）涉及JAK / STAT激活，磷酸化的STAT蛋白形成异二聚体，然后转运至细胞核进行转录激活；2）将Shc募集到IL-2 /15Rβ链上的磷酸化位点，然后激活Grb2；3）Grb2可以沿着PI3K途径继续磷酸化Akt，或者可以结合鸟嘌呤核苷酸交换因子SOS激活RAS–RAF，最终激活MAPK。 在另一种情况下（左），在肥大细胞中，IL-15通过独特的受体链IL-15RX发出信号，从而激活JAK2 / STAT5途径。IL-15还可以与常见的γ链结合，以通过Tyk2 / STAT6传递其信号，从而启动生存（Bcl-XL）和Th2免疫应答。使用抗IL-15R抗体的可防止IL-15通过其受体结合和发出信号。靶向JAK / STAT途径的抑制剂可防止STAT异二聚体活化和转运至细胞核。蛋白酶体抑制剂如硼替佐米可防止NF-κB和Myc的活化。值得注意的是，这些疗法都靶向恶性细胞中的IL-15信号传导，但这可能对依赖IL-15的正常细胞产生影响。 IL-15的免疫调节作用 IL-15具有广泛的免疫调节作用，能够参与调节T细胞，特别是NK细胞、记忆性CD8+T细胞的存活、增殖与功能。IL-15对免疫细胞的最重要作用以及可能参与抗肿瘤的免疫反应如下图： IL-15的抗肿瘤活性[2] IL-15与IL-2，谁更胜一筹？ IL-15与IL-2结构十分相似，同属于螺旋型细胞因子家族。IL-15的异三聚体受体与IL-2受体共用IL-2R/IL-15 Rβ（CD122）和共同γc链(CD 132)，由于这些共同的受体成
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5/6肾切除致慢性肾脏病（cko）小鼠模型
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
疾病动物模型是研究人类疾病发生发展机制、药物筛选及疗效评价必不可少的工具，好的疾病动物模型可以加快新药的研发速度。你还在为不知道选择什么小鼠模型发愁吗？你还在为造模发愁吗？赛业生物《每周一鼠》栏目，每周更新，为大家讲解一个疾病小鼠模型的故事，希望对大家了解不同的疾病小鼠模型有所帮助。今天和大家见面的是5/6肾切除致慢性肾脏病小鼠模型。 随着社会经济的发展和人们生活方式的改变，慢性肾脏病(CKD)已呈流行趋势，人群中的发病率高达10%以上。鉴于人们对CKD发病机制的认识还不够深入，临床上也缺乏满意的干预手段，大部分病人最终进入终末期肾病阶段，需要血液净化及肾脏移植**，给家庭和社会带来沉重的负担。在CKD的病因中，急性肾脏损伤(AKI)后的渐进性进展被认为是CKD发生的重要病因之一。 CKD动物模型的建立有利于CKD的发病机理，组织形态的变化与生态指标及临床表现的相互关系的研究，是筛选有效药物，阐明疗效机制的重要媒介。5/6肾切除术致CKD模型是肾脏疾病、尿毒症性心肌病和高血压研究中常用的动物模型。 模型特点 5/6肾切除术直接导致肾单位大量减少、残余肾单位高负荷工作、合并高血压（或非高血压），这些特点与临床上肾切除、CKD高血压综合征、孤肾等患者的症状相似，病理变化以肾小球硬化、小管纤维化为主，是研究CKD的良好模型。 造模方法 采用左肾2/3切除、右肾全切除的方式构建5/6肾切除切除小鼠模型。 模型评价 CKD严重程度由血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)和血肌酐(serum creatinine,Scr) 衡量。 图1. 分别在5/6肾切除术8周、12周、16周后测BUN和Scr，手术后小鼠的BUN和Scr浓度显著升高。 赛业生物小动物手术疾病模型平台 赛业生物通过建立标准化的疾病动物模型流程，以实验“可重复”作为服务的金标准，提高疾病模型的稳定性、重复性。让您在应用手术疾病模型做新药研发或者科研时无后顾之忧，把时间和精力集中到最具科学创新性的工作上来。欢迎
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内质网应激信号通路实验的设置方法
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
内质网对各种应激刺激具有独特的感知和反应能力。内质网应激反应可由过量或错误折叠的蛋白质积累、葡萄糖缺乏等细胞功能失衡引起。其通过三种主要机制来恢复体内平衡，统称为未折叠蛋白反应（unfolded protein response，UPR）[1]。肌醇需求酶1α（IRE1α）介导的X盒结合蛋白1（XBP1）可变剪接是内质网UPR的主要效应通路之一，功能上也最为保守[2]。IRE1是一种内质网驻留跨膜核酸内切酶/激酶，其位于内质网腔的氨基末端区负责感受各种内质网应激刺激。受到刺激后，IRE1α二聚化并发生构象改变，自身磷酸化并激活核酸内切酶活性[3]。 XBP1 mRNA是哺乳动物IRE1目前已知唯一的酶切底物。正常情况下，XBP1 mRNA可翻译产生一个261个氨基酸的非剪接型蛋白（XBP1 unsplicing isoform, XBP1u）。其具有一个N末端二聚体结构域、内部的碱性亮氨酸拉链结构域（bZIP）以及含有两个疏水区、核输出信号和蛋白酶体结合位点的C末端[4]。受到刺激后，XBP1u的翻译暂停，新转录的XBP1u mRNA在细胞质Sec61转运子辅助下，借助其HR2结构域与内质网结合。在激活的IRE1α和连接酶RtcB作用下，其中的26个核苷酸被去除，产生开放阅读框移位，最终产生一个376氨基酸的剪接后蛋白（XBP1 splicing isoform, XBP1s）[4]。XBP1s保留了N末端的二聚体结构域和内部bZIP结构域，C端出现反式激活结构域，形成一个完整的转录因子，负责应激反应后的转录调控。 图1. XBP1非常规剪接示意图 氧化应激损伤是多种心血管疾病发病的使动因素，如冠状动脉粥样硬化性心脏病、心肌缺血再灌注损伤、高血压性心脏病，亦属于内质网应激反应的一种。前期研究表明XBP1可变剪接参与了多种血管生理和病理过程，比如血管内皮细胞生长因子（VEGF）介导内皮细胞增殖（血管新生）[5]、血小板源生长因子（PDGF）介导平滑肌细胞增殖（新生内膜形成）[6]、紊流刺激下的内皮细胞凋亡（动脉粥样硬化）[7]等。感兴趣的小伙伴可查看以上相关研究论文进行学习。本期我们介绍今年3月份发
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杏仁核神经元的社交探索编码机制
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
文章简介 大脑调控了不同的内部状态，包括饥饿、焦虑和攻击性，每一种状态都会改变动物的行为。例如，一只饥饿的小鼠会四处走动寻找食物，而焦虑的小鼠会呆在原地，或者只是犹豫不决地探索周围的环境，然而，编码不同大脑状态的神经元网络仍不清楚。瑞士弗里德里希·米歇尔生物医学研究所的Andreas Luthi研究组于2021年3月3日在Nature上发表了题为“State-dependent encoding of exploratory behaviour in the amygdala”的文章，研究人员通过Inscopix超微显微成像发现，小鼠杏仁核中的两大群神经元在探索环境和进行防御行为(如冻结)之间切换时，表现出了相反的活动模式——这一发现暗示了杏仁核在协调大脑状态中的关键作用。 摘要 动物的行为是由新陈代谢、情感和社会因素所决定的。根据状态的不同，动物会集中精力躲避威胁、寻找食物或进行社交互动，并显示出适当的行为技能。此外，动物通过优先考虑适当的行为技能来适应环境变化的能力决定了动物的生存和繁殖。尽管这些状态被认为与大脑系统的特定功能有关，但人们对其基本原理还知之甚少。众所周知，杏仁核是大脑的一个区域，整合了情感、社会和代谢信息。通过Inscopix成像观察到基底外侧杏仁核通过两个大型的、功能不相关的、表现出缓慢动态的合集来编码探索行为。作者发现，根据刺激的显著性，通过与稳定和分层的神经元成对的集合来编码空间探索和社交探索。这些发现表明，基底外侧杏仁核作为一个低维度的，但环境依赖的分层分类器，编码依赖状态的行为信息。这种编码功能在健康和疾病的内部状态的调节中有一个基本的作用。 创新点 在此项研究中，作者Lüthi使用Inscopix自由行为显微成像方法对小鼠的深部脑区进行神经元成像采集，当小鼠参与空间或社交探索时，Inscopix成像记录了基底外侧杏仁核的神经元是如何调控社交探索行为的编码。而且因为精神疾病伴随着大脑状态的改变，了解大脑如何在状态之间切换可能有助于找出这些疾病的错误之处，并找出缓解功能失调行为的
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Fcgrt全身性敲除小鼠助力免疫学的研究
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
想调整研究方向，获得学术研究突破口？想获得论文选题思路，提高发文命中率？你需要了解学科发展态势和未来走向！赛业生物专栏《Gene of the Week》每周二会根据热点研究领域介绍一个基因，详细为您介绍基因基本信息、研究概况和应用背景等，助您保持学术研究敏锐度，提高科学研究效率，期待您的持续关注哦。今天我们要讲的主角是免疫研究热门基因之Fcgrt。 FcRn的结构 在五种类型的免疫球蛋白（IgA、IgD、IgE、IgG和IgM）中，IgG在人体血清中的含量是最多的（约占Ig的75%）。IgG是机体病原体和抗毒素的重要成分，在机体免疫反应中起到了重要作用。此外，IgG是已知的能从母体转移至胎儿，从而使胎儿获得短期被动免疫能力的抗体。而这种IgG的特异性转运是由neonatal Fc receptor（FcRn）所介导。FcRn能保护IgG和白蛋白在细胞内“不被降解”，并将其释放回血液循环中。其中，Fcgrt 基因编码了FcRn蛋白的α重链。 与其他的Fc受体不同，FcRn的结构与MHC I类分子类似，是由一条α重链（由Fcgrt基因编码）和一条β2-微球蛋白（β2m）所组成的异源二聚体。FcRn与IgG的结合是通过IgG的Fc端CH2–CH3铰链区所进行的。此外，在不平衡条件（non-equilibrium）下，FcRn与IgG以1:1的比例结合，在平衡条件（equilibrium）下，FcRn与IgG以2:1的比例结合；而白蛋白在其他位点与FcRn以1:1的比例结合。 图1. FcRn与IgG和白蛋白结合的结构示意图[1-2]。 上图：人IgG1（绿色）通过其Fc端CH2–CH3域与FcRn的α2域（红色）和β2M（蓝色）的N端相结合。人血清白蛋白（紫色）在其他结合域与FcRn结合。下图：平衡条件下，FcRn与IgG以2:1的比例结合；白蛋白在其他位点与FcRn以1:1的比例结合。 FcRn的转运保护机制 FcRn在体内许多组织的上皮细胞、内皮细胞及多种免疫细胞（如单核巨噬细胞）中广泛表达。其中，血管内皮细胞是FcRn保护IgG免于被分解代谢的主要部位。在这些地方，FcRn与血液的接触面积很大。当血管内皮细胞大量内吞血清中的蛋白
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ZnT8基因敲除小鼠在脂代谢研究中的应用
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
胃肠道组织中含有最多的内分泌细胞，许多胃肠激素在葡萄糖以及脂质稳态中起着关键作用。5-hydroxytryptamine (5-HT，5-羟色胺)是最常见的胃肠激素，发挥中枢和外周功能。90%以上的5-HT是由肠嗜铬细胞合成并释放出来的。Tryptophan hydroxylase（TPH，色氨酸羟化酶）是5-HT起始合成以及限速的关键催化酶。近期的研究表明：外周5-HT能够促进白色脂肪组织的脂肪生成，抑制棕色脂肪组织的适应性热生成。在小鼠中通过基因沉默或药物抑制5-HT的合成关键酶TPH1能够使得小鼠对饮食诱导的肥胖以及葡萄糖不耐受产生抵抗。提示了外周5-HT是脂代谢和全身能量平衡的重要调节因子。 ZnT8是一种在胰岛β细胞中富集的锌转运体，与1型和2型糖尿病的发病密切相关。然而，ZnT8在系统能量代谢中的确切作用及其作用机制仍知之甚少。19年发表在Diabetes上的一项研究通过建立ZnT8基因敲除小鼠，来探讨ZnT8在小鼠体内调控脂质代谢的机制。作者首先在小鼠身上发现了ZnT8敲除诱导的脂质积累，在小鼠的血液和组织中通过一系列生化检测以及免疫染色，发现了ZnT8/TPH1/5-HT调节轴。进一步地在细胞实验中，通过siRNA敲低ZnT8验证了动物实验的结果，并发现ZnT8可能通过调节细胞内锌离子浓度而影响下游通路的改变。从这篇文章中，我们可以了解到基因敲除小鼠在代谢研究中的优势，由于细胞实验无法观察各个器官以及外周循环的代谢变化，因而这种优势是常规细胞实验所无法比拟的，并且更具说服力。 表型1：ZnT8基因敲除小鼠表现出脂肪的增加 首先，作者通过TALEN技术将C57BL/6N小鼠编码ZnT8蛋白的Slc30a8基因敲除（该ZnT8基因敲除小鼠由赛业生物提供）。ZnT8敲除小鼠与野生型小鼠的形态以及生长趋势相似。然而，雄性和雌性的ZnT8敲除小鼠均表现出脂体重增加，瘦体重下降的趋势。白色脂肪组织WAT（包括附睾白色脂肪组织eWAT和皮下白色脂肪组织scWAT）也均显著增加。而这种改变则是由脂肪细胞尺寸变大而引起的。 图1. ZnT8敲除导致脂肪的增加 表
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Cell Metabolism | 靶向肝脏GLS1可改善非酒精性脂肪肝应用解析
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
非酒精性脂肪肝（NAFLD）是一种广受关注的全球性疾病，其特征为代谢重编程导致的肝脏脂肪累积，包括脂肪酸摄取量增加、线粒体脂肪酸β氧化（FAO）降低、脂肪酸从头合成脂肪增加，以及极低密度脂蛋白（VLDL）的组装和分泌功能失调等。另一方面，非酒精性脂肪性肝炎（NASH）是一种更具侵袭性的形式，其特征是肝细胞坏死性炎症和纤维化，是肝硬化和肝癌的重要危险因素。VLDL合成和分泌功能失调是NASH的主要特征。 谷氨酰胺酶是肝脏谷氨酰胺代谢的主要调节酶，且其中谷氨酰胺酶1（GLS1）已被证明可以抑制肝纤维化的进展，但是GLS1与NAFLD相关性尚缺乏深入研究。本文作者通过研究表明，GLS1在NASH的状态下会过表达，且对于GLS1特定的抑制作用可减轻肝脏脂肪变性和氧化应激，因此GLS1可作为一个潜在的NASH**靶点，相关成果发表在《Cell Metabolism》上。 谷氨酰胺酶1（GLS1）在NASH临床患者和小鼠中都过表达 对一大型队列（健康对照和NASH患者）进行血清谷氨酰胺和谷氨酸（谷氨酰胺酶反应产物）水平检测，结果显示两组中谷氨酰胺虽无明显差异，但NASH患者的血清中谷氨酸显著升高（图1A），表明NASH患者的谷氨酰胺分解代谢是异常的。同样地，在另一个队列中，NASH患者GLS1的mRNA水平比健康者高。此外，通常在健康肝静脉周围肝细胞中表达的谷氨酰胺合成酶被诱导，催化谷氨酸合成谷氨酰胺并消除门静脉周肝细胞解毒的残留氨（图1B, 1C）。 Figure 1. 谷氨酰胺酶1（GLS1）在临床非酒精性脂肪性肝炎中过表达 进一步评估NASH临床前小鼠模型（胆碱和蛋氨酸缺乏饮食MCDD）的GLS1表达水平，结果显示GLS1的蛋白和mRNA水平以时间依赖性升高（图2A-2C）。0.1% MCDD（胆碱缺乏和0.1%蛋氨酸饮食）饮食四周后，GLS1主要累积在肝细胞中（图2E）。 Figure 2. 谷氨酰胺酶1（GLS1）在胆碱和蛋氨酸剥夺而诱导NASH小鼠模型中过表达 体外/体内靶向GLS1可改善肝脏脂肪变性 为了鉴定因胆碱和蛋氨酸剥夺而诱导NASH小鼠模型中GLS1表达
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小鼠疾病模型构建与药物临床前评价研究的思考
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
许多人类疾病的发生与基因突变直接相关，研究表明，有超过15000基因突变与肿瘤、代谢、神经和心血管等疾病发生有关。另外，目前已报道的罕见病（也称孤儿病）超过7,000多种，且有超过80%与基因突变密切相关。遗传性罕见病已经影响到超过3.5亿人群，且多为儿童(～50%)。这类疾病通常严重、临床诊断与**多复杂、且多呈慢性发展。目前绝大多数遗传罕见病（～95%）仍无有效**方法。另外，与传统药物研发投入比较，遗传性罕见疾病药物研发投入相对较少。因此，针对遗传性疾病**方法及药物研发已成为当前科学家们与生物制药行业积极关注的研究领域。然而，由于这类遗传性罕见病的患者人数少，不利于药物（孤儿药）研发的临床试验研究开展，也成为此类药物研发面临的特殊挑战。 小鼠模型在模式生物中所具有的独特综合优势，不仅表现在遗传学与生理学上与人具有相似性，也有其成本低、繁殖饲养快速方便、遗传背景明确、以及相应基因编辑技术成熟等有利因素，使其成为生物医药领域研究，包括基因功能及致病过程、建立人相关疾病模型和药物临床前评价研究等最为重要的模式动物。通过小鼠疾病模型的构建，有助于我们深入揭示潜在致病基因作用机制，为药物临床前评价研究提供工具，成为由药物研发基础研究向临床疾病**应用有效转化的重要桥梁。 小鼠疾病模型有助于遗传性疾病致病基因的发现与验证 在此，借用周斌教授2020年发表的成功研究案例，简要说明小鼠疾病模型应用于转化医学研究中的思路与策略，该研究从临床患者中筛选到潜在的致病基因，通过相应基因编辑技术，构建能与人相关疾病病理表型关联的小鼠疾病模型，并将其与人疾病病理症状特征与相关基因联系起来，达到验证与揭示潜在致病基因在诱发疾病表型过程的作用机制。 作者首先从家族性高胆固醇血糖临床患者人群中，筛查到低密度脂蛋白受体（LDLR）未知新突变E207X，且体外细胞实验证实，表达突变LDLR基因与其功能改变具有相关性。为了进一步在体内证实该LDLR基
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记忆CD8+T细胞分类：表型与功能
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
效应CD8+T（TEFF）是机体最主要的效应细胞，是抗肿瘤免疫和抗感染免疫的主角。但克隆收缩（clonal contraction）机制会诱导效应CD8+T细胞凋亡，避免过激的细胞免疫。 肿瘤浸润效应CD8+T细胞本身会发生凋亡，而肿瘤又是一种慢性疾病，因此单纯依靠效应CD8+T细胞不足以诱导肿瘤消除，需要长期存活的记忆CD8+T细胞维持持续的抗肿瘤免疫。 记忆CD8+T细胞表型及分布 即使是记忆性CD8+T细胞，也是一个异质性很强的T细胞群，由表型和功能各异的记忆T细胞组成，分布于血液循环，淋巴结，组织及病变部位等。 根据表型，功能及转录因子，目前CD8+T细胞可以进一步分为以下不同的亚群： TEM：效应记忆T细胞(Effector memory T Cell) TCM：中枢记忆T细胞(Central memory T Cell) Tpm：外周记忆T细胞（Peripheral Memory T Cell） TRM：组织驻留记忆T细胞（Tissue Resident Memory） TSCM：干细胞记忆T细胞（Stem cell memory T cell） TCM、TEM、TEFF和TSCM亚群主要存在于血液循环中，而TRM主要存在于组织局部。TEFF细胞容易凋亡，TEM和TRM细胞更持久。 在和抗原再相遇时，TCM细胞能够自我更新并分化为TEM、TEFF和TRM细胞。TSCM细胞能够在淋巴结中自我更新并分化为TCM、TEM和TEFF。 此外，TRM细胞在局部重新激活后可以分化为TCM和TEM细胞。 左下角的大箭头表示流向循环系统的胸导管。 肿瘤微环境中的记忆T细胞 虽然TSCM，TCM，TEM等会通过循环进入组织局部，但是肿瘤微环境中最主要的记忆性CD8+T细胞还是TRM。不同于TEM，TRM不表达或者低表达CD62L（TCM和Naive T细胞进入次级淋巴器官所需），TRM表达组织保留标志物CD49α（结合四型胶原）和CD103（结合E-cadherin），这也是它和TEM区分的标志物。TRM表达T细胞活化标志物CD69（阻止T细胞表达S1PR1），减少CCR7表达，从而避免通过S1PR1流出组织。 粘膜组织屏障部位的定位会产生代谢负担，通常会限制T细胞的持久性。然而，TRM细胞利用脂肪
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免疫检测的基础知识及ELISA原理、类型及详细操作步骤分析
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
1、免疫检测的基础知识 ELISA是一种免疫测定。免疫测定（immunoassay，IA）是应用免疫学技术测定标本的方法。在临床检验中主要通过抗原抗体反应检测体液中的抗体或抗原性物质。 1.1 抗原 抗原是能在机体中引起特异性免疫应答的物质。抗原进入机体后，可刺激机体产生抗体和引起细胞免疫。在免疫测定中，抗原是指能与抗体结合的物质。能在机体中引起抗体产生的抗原多为分子量大于5000的蛋白质。小分子化合物在与大分子蛋白质结合后能引起机体产生特异性抗体的，称为半抗原（hapten）。例如某些激素、药物等。抗原的反应性取决于抗原决定簇（antigenic determinant），或称为表位（epitope）。一个抗原分子可带有不同的决定簇。 1.2 抗体 1.2.1 抗体的结构 抗体是能与抗原特异性结合的免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)。Ig分五类，即IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。与免疫测定有关的Ig主要为IgG和IgM。Ig由两个轻链（L）和两个重链（H）的单体组成。Ig的轻链是相同的，有κ（kappa）和λ（Lambda）两种型别。五类Ig的重链结构不同，这决定了它们的抗原性也不同。IgG和IgM的重链分别称为γ（gamma）链和μ（mu）链。IgG的结构见图。 IgG可被木瓜蛋白酶分解为三个区段，其中两个相同的区段称抗原结合片段（Fab）。每个Fab都保存结合抗原的能力，但只有一个抗原结合位点，是单价的，与抗原结合后不出现凝集或沉淀。另一区段称Fc段，无抗体活性，但具有IgG特有 的抗原性。 IgG可被胃蛋白酶分解为两个片段，一个Fab双体，称F（ab'）2，能和两个相同的抗原结合；另一片段类似Fc，随后被分解成小分子多肽，无生物活性。 IgM是由五个单体组成的五聚体，含10个重链和10个轻链，具有10个抗原结合价，由于空间位置的影响，只表现为五个抗原结合价。IgM分子量约为900000，IgG分子量约为150000。 机体被微生物感染后，先产生IgM抗体，然后产生IgG抗体。经过一段时间，IgM抗体量逐渐减少而消失，而IgG抗体可
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双氢青蒿通过调节MiR-183C改善OVA诱导的小鼠哮喘
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
每年5月的第一个周二被定为世界哮喘日，其目的是让人们加强对哮喘病现状的了解，增强患者及公众对该疾病的防治和管理。 在今年第23个世界防治哮喘日来临之际，作为呼吸健康的关注者，瑞沃德希望通过实用的文献信息分享，加强公众对呼吸系统疾病的了解程度，关注呼吸健康。 //研究背景 过敏性哮喘是一种儿童和成人的慢性、非传染性疾病，发病率较高，全球成人患病率为4.3%，全球约有3.34亿人患病。哮喘给患者和公共卫生带来了巨大的经济负担。 糖皮质激素被普遍用作吸入性药物，以降低病人的死亡率。尽管糖皮质激素已被证明具有有效的抗炎和免疫抑制作用，但其耐药性和其他不良反应限制了其长期使用。 而双氢青蒿素（DHA）是从传统中药青蒿中提取的青蒿素的半合成衍生物，已被证明通过减弱mTOR途径对Th和Treg细胞功能的相互调节来改善实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠的炎症。美国专利（2012/0015922）证明青蒿素衍生物在**哮喘和慢性阻塞性肺疾病（COPD）方面发挥了关键作用。另一份文献显示，DHA通过抑制细胞外信号调节蛋白激酶（ERK）和p38丝裂原活化蛋白激酶的磷酸化水平，抑制卵清蛋白（OVA）诱导的过敏性哮喘小鼠模型的气道炎症，并且还抑制NF-kB的活性。然而，DHA在小鼠模型中的抗炎作用的确切机制仍然是未知的。 //文献来源 来自苏州大学儿童医院呼吸内科的研究人员在MedicalL Science Monitor期刊发表了题为《Dihydroartemisinin Ameliorated Ovalbumin-Induced Asthma in Mice via Regulation of MiR-183C》的论文。研究人员发现， DHA给药可减弱OVA诱导的过敏性哮喘小鼠模型的病理反应，而DHA对哮喘的上述**作用是通过调节miR-183C和IL-6/Stat3通路实现的。 DOI: 10.12659/MSM.915399 //研究结果 01 首先，研究人员构建了OVA致敏的BALB/C小鼠哮喘模型。发现：模型组小鼠相比对照组正常小鼠体重显著下降，经DHA**后，哮喘小鼠体重显著恢复。吸入OVA同时也显著地增加了小鼠的肺/体重比，而上述指
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无菌小鼠模型在微生物组学中的应用
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
疾病动物模型是研究人类疾病发生发展机制、药物筛选及疗效评价必不可少的工具，好的疾病动物模型可以加快新药的研发速度。你还在为不知道选择什么小鼠模型发愁吗？你还在为造模发愁吗？赛业生物新栏目《每周一鼠》，每周更新，为大家讲解一个疾病小鼠模型的故事，希望对大家了解不同的疾病小鼠模型有所帮助。今天和大家见面的是无菌鼠。 随着基因组学、代谢组学等高通量检测技术的应用，人们逐渐认识到胃肠道微生物群存在巨大遗传多样性和代谢复杂性。这些共生细菌通过与宿主的复杂交互作用调节胃肠道的发育和功能，与营养代谢、肿瘤、免疫、衰老等多种生理或病理状态密切相关。在人体微生物组学中，96-99%的微生物聚集在胃肠道，同时也是研究领域的重点方向，并且从2011年开始，微生物研究成果屡上十大科学突破榜。但由于体内微生物群体组成和作用的网络十分复杂，且每一个自然个体体内的微生物组成都不完全相同，使得其研究十分困难。因此需要一种理想的模型来探索微生物与宿主的作用及相关机制，而无菌动物就是理想的模型。 无菌动物的发展史 1885年，路易斯·巴斯德即提出生命依赖于微生物的定殖，并尝试研究宿主与微生物的相互作用。为测试动物宿主能否在无菌（germfree, GF）状态下生存，Nuttal和Thierfelder首次在无菌条件下饲养豚鼠。这种无菌豚鼠外观健康，并于第8天处死，其肠内容物没有检出细菌。同时此次试验也观察到了一些显著的表型差异，例如盲肠增大（常规体积的五倍）。其盲肠中充满了“一种含奶酪块样物质的棕色液体”。研究表明这些盲肠内容物中含有毒性生物活性物质，可导致平滑肌收缩能力的改变。这种无菌动物模型在生理和生化方面也表现出一定的异常表型，如免疫系统功能改变，轻度慢性腹泻，代谢紊乱，生殖能力降低等[1]。 图1. 12周龄的无菌Swiss Webster雌鼠和常规饲养小鼠的腹腔脏器比较（*表示盲肠） 20世纪中期前，受技术限制，饲养健康的无菌动物一直是一项挑战。20世纪40年代中
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应用无菌小鼠构建肠道微生物人源化小鼠模型
作者：德尔塔 日期：2022-04-14
上一期我们解析了无菌小鼠的生理特点，比较了SPF级小鼠与无菌小鼠在肠道等方面的区别。这期我们重点阐述小鼠与人肠道结构组成上的差异，以及为什么存在差异，但应用无菌小鼠构建肠道微生物人源化小鼠模型仍然是进行人类疾病研究的有效方法？ 一、小鼠和人胃肠道解剖结构上的异同 小鼠和人在生理解剖结构上有较大的相似性，这也是为什么小鼠模型被广泛应用于生物医药等研究领域的原因之一。虽然小鼠和人的胃肠道在解剖结构上也更加相似，但还是存在一定的差异，这可能是由消化的食物、饮食方式、体型大小以及代谢等造成的。 小鼠和人小肠的整体表面积的平均比相似，但在肠道不同部位的比例两者却相差较大。比如，小鼠小肠与大肠的平均长度比是2.5，而人则是7。小鼠小肠与大肠平均表面比是18，而人是400。相对于整个胃肠腔而言，小鼠盲肠明显较大。小鼠盲肠是植物类食品发酵、食粪重新吸收产生维生素K和维生素B的重要的地方。相反，人盲肠相对较小，其解剖结构与结肠相似，也无明确功能。这种形态上的差异性反映了小鼠为适应扩充的结肠和盲肠能力形成的功能区域，使该特殊的结构部位能从大量相对不容易消化的食物中，获取更多营养物质。人有阑尾，小鼠却没有。阑尾被认为是食物选择压力下的盲肠残余部分。阑尾也有被认为是肠道微生物紊乱后，可作为有益细菌在此处储存复苏的地方。 图1. 小鼠和人胃肠道解剖结构上的异同 小鼠的小肠绒毛较人的要长，这种形态特征增加了小鼠小肠的表面积，被认为是对小鼠小肠缺乏粘膜皱襞的补偿机制。小鼠结肠无分节而比较光滑，而人大肠则有小鼠结肠没有的区域小袋结构。在人体，食物碳水化物的发酵是在大肠进行的，而非在盲肠或者阑尾。 图2. 小鼠和人类肠壁的解剖结构 小鼠和人在肠道组成结构方面的不同，特别是小鼠盲肠表现出的更大发酵能力的特征，有可能影响到肠道微生物在结肠的多样性与构成。肠道微生物不仅参与难以消化的食物成分的发酵过程，还有助于宿主产生必
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