2020年, 第48卷, 第5期　刊出日期：2020-09-10

  

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功能化合物及其生物活性研究专题
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  转录组分析揭示松乳菇多糖刺激T淋巴细胞增殖的分子机制

  宋志强,丁祥,朱淼,唐贤,侯怡铃

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2020, 48(5): 1-10.

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  以T淋巴细胞为研究材料，采用RNA-Seq测序技术对松乳菇多糖（LDG-A）、脂多糖（LPS）和空白对照作用下的T淋巴细胞进行测序及生物信息学分析，研究松乳菇多糖处理对T淋巴细胞增殖过程中基因表达的影响，并探究该过程中涉及的主要基因和关键通路。结果表明:对照组、松乳菇多糖组和脂多糖组分别获得7.54 G、7.96 G和8.62 G的分析数据，T淋巴细胞在松乳菇多糖组和对照组中有8个极高表达基因，在脂多糖阳性对照组有5个极高表达基因（FPKM>2 200）。差异表达基因分析发现，松乳菇多糖组和对照组之间共存在334个差异表达基因，其中有331个基因上调，3个基因下调。KEGG通路富集结果显示，松乳菇多糖影响T淋巴细胞增值的关键基因主要富集在MAPK、Ras等信号通路中，其中Ras-ERK-MAPK信号通路在松乳菇多糖刺激T淋巴细胞增殖的过程中具有重要作用;该通路中的成纤维细胞生长因子1（Fgf1）、成纤维细胞生长因子受体1（Fgfr1）、血小板衍生生长因子亚单位A（Pdgfa）和ets转录因子ELK1（Elk-1）等基因上调表达，表明松乳菇多糖能够通过Ras-ERK-MAPK信号通路促进T淋巴细胞进行基因表达及增殖。
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  两种新型苯甲酰腙配合物的合成及其结构和抑菌活性研究

  高霞,乔成芳,刘永亮,周春生,张国春

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2020, 48(5): 11-18.

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  在无水乙醇中以丙酮酸和3-甲氧基苯甲酰肼为原料，通过缩合反应合成丙酮酸-3-甲氧基苯甲酰腙（PMBH）。以自制PMBH为配体，使用传统溶液法在水-乙醇混合溶剂中分别与稀土金属离子Ho3+和Dy3+自组装，得到两种结构新颖的配合物：\[Ho(PMBH)3\]\[Ho′(PMBH)3\]（1，Ho(Ⅲ)）和\[Dy(PMBH)3\]\[Dy′(PMBH)3\]·2CH3OH·H2O（2，Dy(Ⅲ)）。采用元素分析、X-射线粉末衍射、X-射线单晶衍射、红外光谱、热重分析等手段对配合物1和2的结构和性质进行表征，采用菌落直径法研究了配合物1和2及其自由配体PMBH对腐皮镰刀真菌的抑菌活性。结果表明,配体PMBH及其配合物1和2对腐皮镰刀真菌的生长都具有抑制作用，且配合物1和2对腐皮镰刀真菌的抑制作用较配体PMBH更强。
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  功能化壳聚糖铜离子配合物树脂对白葡萄酒中敏感多酚和蛋白的脱除降解作用

  宁路方,耶玉婷,汪东风,许珂,王星宇

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2020, 48(5): 19-25.

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  以可食性壳聚糖粉为原料，通过反相悬浮交联法合成壳聚糖大孔树脂，并利用杂环化合物对树脂进行修饰，配合以Cu（Ⅱ）离子，制备出具有蛋白质水解功能的壳聚糖铜离子配合物树脂。将该树脂用于白葡萄酒的澄清处理实验，结果表明：树脂在白葡萄酒中稳定性良好，可特异性地降低原酒中敏感多酚和敏感蛋白质的含量（分别下降31.8%和28.4%），同时能够发挥自身模拟蛋白酶的功能，将蛋白质水解为氨基酸和多肽，在提高酒体澄清度和稳定性的同时增加葡萄酒中的氨基酸含量（提高9.7%）；树脂处理并未引起白葡萄酒中糖含量和酒精度等成分的显著改变。相对于传统的皂土方法，本方法处理量大、特异性高，加之具有增加酒中氨基酸含量的创新特质，为白葡萄酒的澄清处理提供了新的思路和解决办法。
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  淫羊藿朝藿定F的微波-超声波协同提取及其对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活力的影响

  安叶娟,周雪雪,王艺,杨咪,张华峰

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2020, 48(5): 26-33.

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  采用响应面实验方法优化药食两用植物淫羊藿中朝藿定F的微波-超声波协同提取工艺，利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜技术探讨提取机理，并研究朝藿定F对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活力的抑制作用。朝藿定F的最优微波-超声波协同提取工艺为：乙醇体积分数70%，提取时间20 min，液固比20∶1（mL∶g），微波功率200 W。微波-超声波协同提取法的提取率比传统的微波提取法高13%，比超声波提取法高23%，其机理可能是微波-超声波协同处理促进了淫羊藿组织、细胞和部分细胞器的破损，加速了朝藿定F的溶出。朝藿定F对α-葡萄糖苷酶具有一定的抑制作用，其半抑制浓度IC50为66.89 μg/mL。
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  醋酸菌辅酶Q10的RP-HPLC测定方法及提取工艺优化

  颜统晶,张宝善,韦露莎,沈洋洋

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2020, 48(5): 34-41.

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  建立了一种测定辅酶Q10（CoQ10）含量的反相高效液相色谱方法（RP-HPLC）并优化了其提取工艺。色谱测定使用Diamonsil反相C18柱（4.6 mm×250 mm，5 μm），流动相甲醇与乙醇的体积比为20∶80，检测波长275 nm，柱温35 ℃，进样体积20 μL，流速1.0 mL/min。在此条件下，CoQ10在1~100 μg/mL质量浓度范围内的线性关系良好(R2=0.999 2)，平均回收率为97.07%，相对标准偏差（RSD）为2.93%，可很好地应用于醋酸菌CoQ10含量的测定。在单因素实验的基础上，采用响应面分析法，建立了巴氏醋杆菌中CoQ10酸热法提取的二次多项式回归方程，确定了CoQ10的最优提取工艺：热处理温度为91 ℃，HCl溶液物质的量浓度为0.08 mol/L，热处理时间为38 min。采用该工艺提取的巴氏醋杆菌样品中CoQ10的质量分数为114.81 μg/g，与理论值115.66 μg/g相近，相同样品的CoQ10提取值为优化前的368.83%，说明优化后的提取工艺可以有效提取醋酸菌中CoQ10。
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  沙蓬籽的酚类组成、抗氧化活性及其淀粉体外消化特性

  王琦,王安,闫帅帅,张祺祺,王浩鹏,邵红军

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2020, 48(5): 42-47.

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  以小米、黑米和大米3种谷物为参照，研究了沙蓬籽的多酚化学组成、体外抗氧化活性及其淀粉体外消化特性。采用高效液相色谱法（HPLC）从沙蓬籽中鉴定出8种多酚类化合物，其中以原儿茶酸含量最高，达到207.67 μg/g 干重。沙蓬籽表现出较高的DPPH、ABTS自由基清除活性和铁离子还原能力，且显著高于大米和小米。同时，沙蓬籽中抗性淀粉的含量高达17.54%，其血糖生成指数显著低于大米和黑米。
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  1-MCP与ClO2保鲜纸复合处理对红提葡萄采后生理及贮藏品质的影响

  陈浩,郜海燕,张润光,付露莹,杨媛媛,张有林

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2020, 48(5): 48-55.

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  研究了1-MCP与ClO2保鲜纸复合处理对红提葡萄采后生理及贮藏品质的影响。将红提葡萄装入厚度为0.04 mm、打有6个直径为1.0 cm小孔的聚乙烯塑料袋，放入1-MCP与ClO2保鲜纸复合处理，在温度为-1.5～0 ℃、相对湿度为90%～95%的条件下贮藏，每隔30 d测定样品的失重率、好果率、呼吸强度、果实硬度以及可滴定酸、维生素C、可溶性固形物、还原糖和丙二醛的含量，同时测定果实细胞膜相对渗透性及过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性，并在贮藏150 d时进行样品感官评价。结果表明：与对照组和ClO2保鲜纸组相比，1-MCP与ClO2保鲜纸复合处理可有效抑制果实的呼吸强度、减少失重率、减缓细胞膜相对渗透性和丙二醛含量上升，抑制POD和SOD的活性，保持较高的果实硬度、CAT活性及可溶性固形物、可滴定酸、维生素C和还原糖含量。贮藏150 d后，红提葡萄的好果率高达90.10%，感官得分90.30分。研究证实1-MCP与ClO2保鲜纸复合用作红提葡萄保鲜效果良好。
基因鉴定与分析专题
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  拟黑多刺蚁Broad-Complex基因的分子克隆及表达分析

  张娟娟,奚耕思,赵玉峰,岳秀敏

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2020, 48(5): 56-64.

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  采用RT-PCR(revese transcription-polymerase chain reaction)、RACE（rapid amplification of cDNA ends）等技术，依据转录组测序结果，从拟黑多刺蚁中克隆得到与Broad-Complex(BR-C)同源的全长cDNA序列，命名为PvBR-C（登录号为MF596490.1）；采用生物信息学方法对其cDNA 和编码蛋白质的理化性质、蛋白质二级及三级结构、分子系统进化关系等进行预测和推断。PvBR-C基因的cDNA 全长3 061 bp，包含1个1 302 bp 的开放阅读框，编码由433 个氨基酸组成的蛋白质。生物信息学分析表明，PvBR-C与BR-C蛋白具有高度同源性，且具有BTB和Zf-H2C2结构域。RT-qPCR(real-time quantitative polymerase chain reaction)分析表明，PvBR-C在拟黑多刺蚁不同发育阶段和不同成虫品级中的表达水平差异较大，幼虫发育时期表达量最高；在不同品级成体的不同部位均有表达，但在生殖蚁的腹部和工蚁的头部高表达。由上述实验结果推测PvBR-C可能对于拟黑多刺蚁不同发育阶段虫体及不同品级成虫的调节具有特异性，对调节生殖蚁的生殖和消化功能以及工蚁的行为发挥着重要作用。
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  中国特有秦岭藤属药用植物的DNA条形码鉴定

  饶华,马健翔,牛俊峰,邹嘉宾

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2020, 48(5): 65-70.

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  为筛选出能够准确鉴定秦岭藤属（Biondia Schltr.）药用植物的DNA条形码，选取5个叶绿体DNA片段，利用PWG-distance和Tree-building方法对中国中西部地区分布的秦岭藤属4个物种的14个个体进行物种分辨率评价。研究显示：大部分组合DNA片段的分辨率（25%~100%）显著高于单个DNA片段的分辨率（0~50%），尤其是matK+rbcL的核心DNA条形码组合，以及包含有这2个片段的3片段（matK+rbcL+trnH-psbA）核心DNA条形码组合，利用PWG-distance方法，其分辨率可达到100%。因此，可采用matK+rbcL或matK+rbcL+trnH-psbA的DNA条形码组合对秦岭藤属药用植物进行准确鉴定。
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  高AT含量DNA片段PCR扩增体系的优化

  张姝,张永杰,郝爱静

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2020, 48(5): 71-77.

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  选用4种不同长度（1.0~5.4 kb）、高AT含量（72%~80%）的真菌线粒体DNA片段，通过比较4种PCR添加剂（牛血清白蛋白（BSA）、二甲基亚砜（DMSO）、甲酰胺和镁离子）和4种KOD系列DNA聚合酶（KOD-Plus-、KOD-Plus-Neo、KOD FX和KOD FX Neo）对PCR扩增效果的影响，优化高AT含量DNA片段的PCR扩增体系。结果表明：当PCR体系中单独使用1种添加剂时，只有镁离子能够促进扩增，其他3种添加剂都不能产生预期扩增条带。BSA和DMSO对镁离子的扩增促进作用无负面影响，而甲酰胺会抑制镁离子的扩增促进作用。当镁离子存在时，4种KOD聚合酶的PCR体系均可获得预期的扩增产物；当缺乏镁离子时，使用KOD-Plus-或KOD-Plus-Neo聚合酶的PCR体系未能得到扩增产物，表现出对镁离子的依赖性。镁离子对高AT含量DNA片段的扩增具有促进作用，最佳使用浓度为1.75 mmol/L。研究结果为其他真核生物中高AT含量DNA片段的扩增提供了方法依据。
分子诊断与靶向治疗研究专题
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  超声微泡辅助间充质干细胞携载姜黄素胶束对大鼠前列腺炎的作用

  买冰洁,王婵媛,井玥文,王筱冰

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2020, 48(5): 78-86.

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  慢性细菌性前列腺炎（CBP）是一种常见的男性泌尿系统疾病，而骨髓间充质干细胞（BMSCs）具有趋向炎症组织、分泌抗炎物质的特性;因此，本研究探索了借助超声联合微泡（USM）打开血-前列腺屏障（BPB），以辅助骨髓间充质干细胞携载姜黄素胶束（BMSCs-CM）对大鼠慢性细菌性前列腺炎治疗效果的影响。实验通过密度梯度离心和表面抗原检测方法分离鉴定BMSCs，采用细胞存活与胞内姜黄素荧光定量筛选构建BMSCs-CM的最佳参数，利用荧光成像显示USM辅助BMSCs-CM在前列腺组织的靶向富集，以前列腺指数和炎症因子水平评估USM辅助BMSCs-CM对CBP的治疗效果。结果发现，质量浓度为100 μg/mL的姜黄素胶束与BMSCs共同孵育4 h为构建BMSCs-CM的最佳条件；USM能显著促进BMSCs-CM在前列腺炎组织的富集，同时USM辅助BMSCs-CM处理可有效降低大鼠CBP的炎症反应。该研究结果为CBP的临床治疗提供了新思路。
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  microRNA在树鼩真菌性角膜炎中的调控网络及其生物学功能分析

  贾杰,黎晓慧,黄鑫,李明学,施梅言,邱丹丹,仝品芬,代解杰

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2020, 48(5): 87-97.

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  筛选树鼩真菌性角膜炎发病过程中差异表达的微小RNA（microRNA，miRNA）和信使RNA（mRNA），分析其靶基因的生物学功能及信号通路, 为阐明真菌性角膜炎的免疫机制及筛选其抗真菌治疗的潜在靶点提供线索。通过茄病镰刀菌液显微注射至树鼩角膜基质，诱导真菌性角膜炎的发生；使用高通量测序技术检测茄病镰刀菌感染树鼩第7天、14天和30天的角膜组织miRNA和mRNA表达谱，以自身未感染的眼角膜为对照；差异表达miRNAs的靶基因与差异表达mRNAs取交集构建miRNA-mRNA调控网络，采用实时荧光定量PCR进行验证;最后对靶基因进行GO和KEGG富集分析。结果表明:在茄病镰刀菌感染树鼩角膜第7天、14天和30天，分别有78、56、41个mRNAs和70、63、20个miRNAs显著性差异表达，其中有29个mRNAs和14个miRNAs在感染第7天、14天和30天均显著性差异表达,Has-miR-214-3p和Has-miR-149-5p处于调控网络的关键节点。GO和KEGG富集分析发现，显著性差异表达的mRNAs和miRNAs靶基因主要参与免疫反应和炎症反应，涉及Toll-like受体、NOD-like受体、NF-kB和TNF信号通路。研究结果明确了树鼩真菌性角膜炎存在miRNA-mRNA差异表达基因谱，Has-miR-214-3p、Has-miR-149-5p与树鼩真菌性角膜炎相关，可作为真菌性角膜炎发生和预后评价的潜在生物学标志物。
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  MACF1对成骨细胞微丝骨架和细胞力学性能的调节作用

  胡丽芳,吴自祥,丛晓岚,Mitchel Alioscha-Perez,王哲,蒋冬梅,骞爱荣,Hichem Sahli

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2020, 48(5): 98-104.

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  为探索细胞骨架关键交联分子微管微丝交联因子1（microtubule actin crosslinking factor 1，MACF1）对成骨细胞微丝骨架和细胞力学性能的调节作用，以MACF1低表达的小鼠成骨细胞及其对照细胞为研究对象，通过细胞免疫荧光染色和激光扫描共聚焦显微镜，观察成骨细胞微丝骨架；运用微丝图像分析系统对微丝特性进行定量分析；采用原子力显微镜检测细胞弹性模量。结果发现，与对照组相比，MACF1低表达显著改变了小鼠成骨细胞的微丝分布角度，增加了成骨细胞的微丝长度与数量，显著减小了成骨细胞的刚度。研究结果为深入认识MACF1在成骨细胞中的功能奠定了实验基础，并为由成骨细胞功能改变引起的骨质疏松等骨骼疾病防治研究提供了新靶标。
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  机体保护多肽157对实验动物神经、心血管及呼吸系统的影响

  黄平,崔佳珍,张阔,王舒宁,张旺倩,李萌,李维娜

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2020, 48(5): 105-111.

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  在前期合成和初步研究促进伤口及骨折愈合候选药物机体保护多肽157 （body protection compound 157，BPC157）的基础上，探索不同剂量BPC157肌内注射给药对小鼠中枢神经系统、比格犬心血管系统和呼吸系统的影响。结果发现：BPC157给药对正常小鼠的自主活动能力和运动协调能力无明显影响，且与戊巴比妥钠阈下催眠剂量无协同作用；肌内注射BPC157对麻醉比格犬的心率和血压无显著影响，对比格犬的心电图TH、ST、QRS、PR、QT、QTcB等指标无显著延长，对比格犬呼吸频率和呼吸幅度无明显作用。研究结果表明，BPC157对动物的中枢神经系统、心血管系统和呼吸系统功能均没有产生明显影响，为BPC157的进一步临床应用提供了安全保障。
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  MACF1的生理学与病理学功能研究进展

  徐霞,刘书瑜,梁舒静,陈志浩,张琰,吴自祥,骞爱荣,胡丽芳

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2020, 48(5): 112-124.

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  微管微丝交联因子1（microtubule actin crosslinking factor 1，MACF1）是一种重要的细胞骨架蛋白，属于spectraplakin家族。MACF1在人和小鼠的脑、心脏、肺、骨骼肌、神经、肝脏、胃、肾和皮肤等多个组织中广泛表达，对细胞功能、胚胎发育和多种组织的生理活动具有重要调节作用。本文在介绍MACF1编码基因、结构和蛋白异构体的基础上，结合MACF1生理学与病理学的研究进展，详细总结了MACF1对细胞骨架动态变化与细胞迁移、细胞增殖与分化等细胞功能的调节作用及机制；综述了MACF1在参与胚胎发育、维持皮肤完整性、促进神经系统发育、调节心脏功能、保持肠通透性和骨组织发育等方面的重要研究进展。同时，分析了MACF1与人类遗传性疾病（Ⅰ型血影斑蛋白家族疾病等）、神经性疾病（帕金森病、精神分裂症、阿尔茨海默病等）、骨骼性疾病（骨质疏松等）和肿瘤疾病（肺癌、胶质瘤、乳腺癌、结肠癌、黑色素瘤、胃癌等）的相关性及其潜在致病机理。最后，提出未来MACF1研究的重点方向，以期为深入揭示MACF1的生物功能提供新依据，为阐明相关疾病发生的分子机制提供新线索，为相关疾病的防治研究提供新思路和新靶点。