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:

<656>

Contents:

<692>

<<< 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: 4251 Clicked: 5396 Cited: 0 Commented: 0(p.253-284) <Full Text> <PPT> 1629

Chinese summary <27> CRISPR/Cas：一(yī)個獲得諾貝爾獎的用于基因治療和作物(wù)改良的精準基因組編輯技術

摘要：自從CRISPR/Cas被确認爲作爲細菌先天性免疫的機制以來，CRISPR/Cas已迅速發展成爲功能強大(dà)的多功能基因組編輯工(gōng)具。其中(zhōng)包括開(kāi)發爲單堿基編輯器、引導編輯器、表觀遺傳編輯器、以及CRISPR幹擾（CRISPRi）和CRISPR激活（CRISPRa）的基因調節工(gōng)具。CRISPR/Cas也可以用于染色質和RNA靶向和成像。在許多生(shēng)物(wù)學領域，尤其是在生(shēng)物(wù)醫學和農作物(wù)改良方面，CRISPR/Cas的應用已被廣泛證明。作爲一(yī)種新的疾病診斷工(gōng)具，CRISPR可用于幫助檢測和篩查人類和植物(wù)疾病，甚至在當前的新型冠狀病毒型肺炎（COVID-19）大(dà)流行中(zhōng)也得到了應用。CRISPR/Cas也正在作爲一(yī)種新的基因療法以治療包括癌症在内的各種人類疾病，并已幫助開(kāi)發治療某些疾病的藥物(wù)。在農業育種方面，通過CRISPR/Cas精确靶向可以有效地調節關鍵的分(fēn)子生(shēng)物(wù)合成，從而用于修飾蛋白(bái)質、澱粉、油和其他功能成分(fēn)來改善作物(wù)。除此之外(wài)，CRISPR/Cas也被廣泛用于調控逆境脅迫相關的基因來顯著增強植物(wù)對環境脅迫的耐受性和整體(tǐ)作物(wù)産量。提高CRISPR/Cas向細胞轉化的效率和精度以及限制脫靶活性是該技術廣泛應用的主要挑戰。

關鍵詞組：基因編輯；CRISPR/Cas；新型冠狀病毒型肺炎（COVID-19）；癌症；精準育種；作物(wù)改良；基因敲入和敲除；基因修複和替代

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: 1782 Clicked: 3136 Cited: 0 Commented: 0(p.285-294) <Full Text> <PPT> 1478

Chinese summary <22> 無齲學齡前乳牙列兒童唾液微生(shēng)物(wù)群落研究

目的：利用高通量測序技術對未罹患齲病的學齡前兒童口腔内的唾液微生(shēng)物(wù)群落進行鑒定，從而揭示其群落組成及結構特征。
創新點：揭示了學齡前乳牙列兒童唾液微生(shēng)物(wù)群落組成及結構特征，爲進一(yī)步研究口腔微生(shēng)态與兒童健康或疾病之間的關系奠定了基礎。
方法：我(wǒ)們采集了來自35名無齲學齡前乳牙列兒童的口腔唾液樣本，其中(zhōng)包括18名男孩和17名女孩。利用Illumina MiSeq平台對微生(shēng)物(wù)樣本的16S rDNA V3-V4高變區進行測序分(fēn)析，從而分(fēn)析獲得的微生(shēng)物(wù)群落特征。
結論：唾液微生(shēng)物(wù)群落中(zhōng)的優勢物(wù)種分(fēn)布于5個門及13個屬微生(shēng)物(wù)種類中(zhōng)；性别因素不造成唾液微生(shēng)物(wù)群落組成和結構的顯著差異；通過功能預測分(fēn)析，微生(shēng)物(wù)群落中(zhōng)含量最豐富的基因所代表的功能和途徑是氨基酸的轉運和代謝。

關鍵詞組：唾液微生(shēng)物(wù)群落；無齲；學齡前兒童；乳牙列；MiSeq測序；16S rDNA V3-V4高變區

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: 1881 Clicked: 3228 Cited: 0 Commented: 0(p.295-304) <Full Text> <PPT> 1456

Chinese summary <21> 基于重組複制酶的中(zhōng)華鼈出血綜合征病毒定位及對中(zhōng)華鼈抗病毒基因的影響評估

目的：探究中(zhōng)華鼈出血綜合征病毒在不同組織細胞的定位及複制酶的多克隆抗體(tǐ)對病毒及中(zhōng)華鼈免疫基因的影響。
創新點：基于獲得的中(zhōng)華鼈出血綜合征病毒複制酶的多克隆抗體(tǐ)，确定了該病毒在不同組織細胞中(zhōng)的定位，并發現該病毒存在抗體(tǐ)依賴增強效應，即該多克隆抗體(tǐ)促進了病毒複制。
方法：基于中(zhōng)華鼈出血綜合征病毒的基因組信息，通過RT-PCR技術從中(zhōng)華鼈出血綜合征病毒的陽性樣品中(zhōng)克隆得到TSHSV-HP4（複制酶）的部分(fēn)序列。利用pET-30a載體(tǐ)構建中(zhōng)華鼈出血綜合征病毒複制酶的原核表達系統（pET30a-TSHSV-661）并表達該蛋白(bái)。利用該蛋白(bái)免疫兔子獲得兔多克隆抗體(tǐ)，并利用聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE）、蛋白(bái)質印迹法（western blot）和斑點雜(zá)交确定該多克隆抗體(tǐ)的特異性。進一(yī)步用免疫組化（IHC）分(fēn)析該病毒在不同組織細胞内的定位。注射單一(yī)病毒、單一(yī)抗體(tǐ)和病毒抗體(tǐ)混合液于中(zhōng)華鼈體(tǐ)内，并利用熒光定量聚合酶鏈反應（qRT-PCR）分(fēn)析各組病毒、MX2和RSAD2在不同組織的差異，确定抗體(tǐ)對病毒和免疫基因的影響。
結論：構建的pET30a-TSHSV-661原核表達系統成功表達了中(zhōng)華鼈出血綜合征病毒複制酶，且制備的兔多克隆抗體(tǐ)能夠特異性結合病毒蛋白(bái)。免疫組化結果顯示該病毒能夠感染多種細胞，包括腸淋巴細胞、腸上皮細胞、腎上皮細胞、脾細胞、肺巨噬細胞和心肌細胞。qRT-PCR結果顯示病毒抗體(tǐ)組中(zhōng)華鼈的肺和心髒組織中(zhōng)的病毒拷貝數明顯高于病毒組。另外(wài)，MX2和RSAD2在病毒組和病毒抗體(tǐ)組均呈高表達，且後者表達量要高于前者。推測該病毒存在抗體(tǐ)依賴增強效應。

關鍵詞組：中(zhōng)華鼈出血綜合征病毒；複制酶；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: 1872 Clicked: 3027 Cited: 0 Commented: 0(p.305-309) <Full Text> <PPT> 1381

Chinese summary <22> 一(yī)種用于檢測金黃色葡萄球菌A型腸毒素的四聚化單鏈抗體(tǐ)

概要：免疫學方法可以用于金黃色葡萄球菌A型腸毒素的準确而快速的檢測，而快速生(shēng)産高親和力抗體(tǐ)是其中(zhōng)的關鍵步驟。在本研究中(zhōng)，我(wǒ)們通過p53的四聚化功能結構域，在金黃色葡萄球菌A型腸毒素特異性單鏈抗體(tǐ)的基礎上，成功制備了四聚化的單鏈抗體(tǐ)。酶聯免疫吸附試驗表明該四聚化抗體(tǐ)對金黃色葡萄球菌A型腸毒素的親和力顯著高于其單體(tǐ)形式，表明基于基因工(gōng)程的四聚化是提高單鏈抗體(tǐ)親和力的一(yī)種潛在的可行方法。

關鍵詞組：金黃色葡萄球菌A型腸毒素；酶聯免疫吸附試驗；單鏈抗體(tǐ)；四聚體(tǐ)

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: 2034 Clicked: 3098 Cited: 0 Commented: 0(p.310-317) <Full Text> <PPT> 1485

Chinese summary <19> SARS-CoV-2感染對人體(tǐ)結構和生(shēng)理的影響

概要：自2019年12月以來，新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）已蔓延至世界許多國家，目前已發展成爲全球大(dà)流行，且全世界報告的死亡人數在不斷增加。迄今爲止，雖然已有一(yī)些疫苗研發出來，但仍沒有理想的藥物(wù)來治療新型冠狀病毒性肺炎（COVID-19）。本文通過對冠狀病毒結構的研究，并根據世界各國最近的屍檢報告簡要描述其可能的發病機制，進一(yī)步分(fēn)析了感染SARS-CoV-2後人體(tǐ)可能發生(shēng)的結構和功能變化。我(wǒ)們觀察到COVID-19患者最顯著的病理改變是肺部彌漫性肺泡損傷（DAD）和微血栓形成，導緻通氣/灌注比失衡和呼吸衰竭。雖然在其他器官和組織中(zhōng)也可以發現病毒感染的直接證據，但病毒載量相對較小(xiǎo)。肺外(wài)器官的損傷是否是由病毒直接引起的，有待進一(yī)步研究。

關鍵詞組：新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）；新型冠狀病毒性肺炎（COVID-19）；病理改變；發病機制

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: 1941 Clicked: 4510 Cited: 0 Commented: 0(p.318-329) <Full Text> <PPT> 1573

Chinese summary <20> 構建并驗證一(yī)個可以預測非重症新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）患者病毒脫落（核酸轉陰）時長的列線圖

目的：探索與新型冠狀病毒核酸轉陰時長相關的因素，并建立一(yī)個模型來預測病毒核酸轉陰的概率。
創新點：本研究根據影響非重症新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）患者病毒核酸轉陰時長的因素建立一(yī)個模型來預測病毒核酸轉陰的概率，從而估計非重症COVID-19患者的隔離(lí)時長。
方法：本研究采用多中(zhōng)心回顧性研究方法，選取浙江省四所醫院的135例患者作爲訓練隊列和另一(yī)家醫院的102名患者作爲驗證隊列。在訓練隊列中(zhōng)，使用多因素Cox回歸模型确定與病毒核酸轉陰時長相關的重要預測因素，并以此爲基礎構建一(yī)個列線圖來預測病毒在第9、13、17和21天轉陰的概率。驗證隊列用于驗證列線圖，并通過C指數、曲線下(xià)面積（AUC）和校準曲線來評估列線圖的效能。
結論：訓練隊列中(zhōng)發現，基線淋巴細胞絕對計數和淋巴單核細胞比值越高，病毒的核酸轉陰時長越短；而基線的活化部分(fēn)凝血酶時間越長，病毒的核酸轉陰時長越長。列線圖在訓練和驗證隊列中(zhōng)的C指數分(fēn)别爲0.732和0.703。AUC表現出較好的區分(fēn)度。校準曲線展示了實際結果和預測之間具有較好的一(yī)緻性。本研究确定了與病毒核酸轉陰時長相關的三個因素，并構建一(yī)個列線圖來預測病毒核酸轉陰的概率，這有助于估計每個非重症COVID-19患者的隔離(lí)時長，并控制病毒傳播。

關鍵詞組：新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）；新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）；病毒脫落（核酸轉陰）時長；列線圖

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: 2055 Clicked: 4384 Cited: 0 Commented: 0(p.330-340) <Full Text> <PPT> 1740

Chinese summary <20> 血管緊張素受體(tǐ)阻滞劑使用對COVID-19高血壓患者病毒載量、抗體(tǐ)水平和轉錄特征的影響

目的：評估血管緊張素受體(tǐ)阻滞劑（ARB）的使用對新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）高血壓患者疾病轉歸的影響。
創新點：揭示了ARB使用對COVID-19高血壓患者病毒載量和抗體(tǐ)水平動态變化過程的影響，進一(yī)步利用轉錄組學揭示了ARB使用後基因表達譜的變化對疾病轉歸的影響。
方法：收集浙江大(dà)學醫學院附屬第一(yī)醫院COVID-19高血壓患者病曆資(zī)料，分(fēn)析并評估ARB使用對COVID-19高血壓患者病毒載量、抗體(tǐ)水平和轉錄特征的影響。
結論：ARB使用與COVID-19高血壓患者病情加重不存在相關性：ARB使用顯著降低COVID-19高血壓患者病毒持續時間與病毒載量；ARB使用對抗體(tǐ)水平以及可溶性血管緊張素轉換酶2（ACE2）水平無顯著影響；轉錄組分(fēn)析顯示，兩組差異基因主要富集于氧轉運、碳酸氫鹽轉運和血凝等。

關鍵詞組：新型冠狀病毒；新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）；腎素-血管緊張素系統：血管緊張素轉換酶2（ACE2）；高血壓