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:

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Contents:

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<<< 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: 2580 Clicked: 4155 Cited: 0 Commented: 0(p.885-892) <Full Text> <PPT> 1206

Chinese summary <24> 腫瘤相關巨噬細胞在骨肉瘤的研究進展

概要：骨肉瘤（Osteosarcoma，OS）是兒童和青少年最常見的原發性骨腫瘤。它是一(yī)種侵襲性很強的惡性腫瘤。晚期伴有轉移的OS患者盡管應用了化療，但預後仍較差，因此探尋新的治療靶點成爲了OS的研究熱點。OS細胞的腫瘤微環境（Tumor microenvironment，TME）被證實是支持腫瘤生(shēng)長和擴散的必要條件。OS微環境的免疫成分(fēn)主要由腫瘤相關巨噬細胞（Tumor-associated macrophages，TAMs）組成。在OS中(zhōng)，TAMs促進腫瘤生(shēng)長和血管生(shēng)成，并上調腫瘤幹細胞樣表型。本文通過深入分(fēn)析TAMs已有的研究成果，指出目前的研究狀态，并系統總結了TAMs在OS發生(shēng)發展及治療的進展情況，提出自己的觀點。我(wǒ)們發現，TAMs在促進OS生(shēng)長和血管生(shēng)成以及上調OS幹細胞樣表型中(zhōng)發揮重要作用，但OS微環境如何影響TAMs表型以及TAMs與OS之間的相互作用機制還需要補充研究和進一(yī)步實驗。

關鍵詞組：腫瘤相關巨噬細胞；骨肉瘤；腫瘤微環境

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: 2473 Clicked: 3796 Cited: 0 Commented: 0(p.893-905) <Full Text> <PPT> 1117

Chinese summary <19> 組織蛋白(bái)酶D沉默調節顆粒細胞的生(shēng)物(wù)學行爲并影響山羊的産仔性狀

目的：探究組織蛋白(bái)酶D（Cathepsin D，CTSD）對顆粒細胞生(shēng)物(wù)學行爲及山羊産羔性狀的調控機制。
創新點：以中(zhōng)國貴州省優良地方品種黔北(běi)麻羊爲對象，以CTSD爲候選基因，以卵泡顆粒細胞爲模型，首次探明了CTSD沉默對山羊顆粒細胞生(shēng)物(wù)學行爲的影響及其對山羊産羔性狀的調控機理，對進一(yī)步挖掘、創新和利用中(zhōng)國山羊品種資(zī)源等方面具有重要意義。
方法：使用免疫組化法對CTSD在卵巢中(zhōng)進行定位分(fēn)析；應用蛋白(bái)質印迹法（western blotting）技術探究CTSD在單、多羔山羊卵巢中(zhōng)的表達差異；使用細胞計數試劑（cell counting kit-8，CCK-8）技術檢測CTSD沉默對細胞增殖的影響；使用流氏細胞儀檢測CTSD沉默對顆粒細胞凋亡及周期的影響；使用定量逆轉錄聚合酶鏈式反應（qRT-PCR）技術探究CTSD沉默對細胞增殖因子（增殖細胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen，PCNA））、細胞凋亡标志(zhì)基因（B細胞白(bái)血病/淋巴瘤2（B cell leukemia/lymphoma 2，Bcl-2）、Bcl-2相關X（Bcl-2-associated X，Bax）、半胱天冬酶3（caspase-3））、細胞周期蛋白(bái)（細胞周期蛋白(bái)A1（cyclin A1）、細胞周期蛋白(bái)D2（cyclin D2）、細胞周期蛋白(bái)E（cyclin E））及多胎性狀候選基因（骨形态發生(shēng)蛋白(bái)受體(tǐ)IB（bone morphogenetic protein receptor, type 1B，BMPR-IB）、促卵泡素受體(tǐ)（follicle stimulating hormone receptor，FSHR）、抑制素α（inhibin subunitα，INHA））表達的影響；使用western blotting檢測CTSD敲低對多胎性狀候選基因BMPR-IB、FSHR、INHA在翻譯水平表達的影響。
結論：CTSD沉默可能通過一(yī)系列因素的表達水平（包括PCNA、Bcl-2、Bax、caspase-3、cyclin A1、cyclin D2和cyclin E）來調控顆粒細胞的增殖、凋亡和細胞周期進展，進而影響顆粒細胞的生(shēng)物(wù)學功能。此外(wài)，CTSD可能通過調控多産性狀的候選基因，包括BMPR-IB、FSHR和INHA來影響卵泡發育和排卵，從而間接影響山羊的産仔數。

關鍵詞組：組織蛋白(bái)酶D（CTSD）；産羔性狀；顆粒細胞；細胞凋亡；細胞周期；細胞增殖

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: 2391 Clicked: 3575 Cited: 0 Commented: 0(p.906-916) <Full Text> <PPT> 1054

Chinese summary <26> 紅光促進小(xiǎo)麥芽苗中(zhōng)葉酸積累

目的：本研究旨在尋找刺激葉酸合成的最佳光譜和強度，并闡明紅光調控小(xiǎo)麥芽苗葉酸積累的機制。
創新點：在小(xiǎo)麥芽苗生(shēng)長過程中(zhōng)使用不同的光譜（白(bái)色、紅色、藍(lán)色、綠色和黃色）處理，發現了刺激葉酸合成的最佳光譜和強度，通過研究葉酸分(fēn)布、葉酸生(shēng)物(wù)合成中(zhōng)前體(tǐ)、酶和基因表達，進一(yī)步闡明了紅光調控小(xiǎo)麥芽苗葉酸積累的機制。
方法：小(xiǎo)麥種子在25 °C下(xià)避光發芽2天後，第3天開(kāi)始用30 µmol/(m²?s)的LED白(bái)光、紅光（655 nm峰值）、藍(lán)光（445 nm峰值）、綠光（520 nm峰值）和黃光（595 nm峰值）照射培養4天。光周期爲16小(xiǎo)時光照和8小(xiǎo)時黑暗。在光照強度實驗中(zhōng)，光照強度設置爲0、15、30、45或60 µmol/(m²·s)。通過測定葉酸含量找出刺激葉酸合成的最佳光譜和強度。進一(yī)步研究最佳光照下(xià)小(xiǎo)麥芽苗中(zhōng)葉酸分(fēn)布、葉酸生(shēng)物(wù)合成中(zhōng)前體(tǐ)、酶和基因表達。
結論：發芽和光處理增加了小(xiǎo)麥芽苗葉酸的積累，30 µmol/(m²·s)紅光照射下(xià)葉酸積累最多。紅光促進小(xiǎo)麥芽苗葉酸的積累主要表現在葉片中(zhōng)，尤其增加5-CH₃-THF含量。此外(wài)，紅光上調了葉酸合成相關基因表達，導緻葉酸合成關鍵酶活性和前體(tǐ)含量的增加。

關鍵詞組：小(xiǎo)麥；紅光；光照強度；葉酸積累

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: 2745 Clicked: 3738 Cited: 0 Commented: 0(p.917-928) <Full Text> <PPT> 1142

Chinese summary <20> 尿液供體(tǐ)來源的細胞遊離(lí)DNA是BK病毒相關腎病的生(shēng)物(wù)标志(zhì)物(wù)

目的：BK病毒相關腎病（BKPyVAN）是移植腎丢失的常見原因之一(yī)。然而，由于BKPyVAN和I型T細胞介導的排斥反應（TCMR）具有相似的病理表現，因此在猿猴空泡病毒40（SV40）染色陰性時，病理鑒别兩者具有難度。
創新點：本文首次研究了供體(tǐ)來源的細胞遊離(lí)DNA（ddcfDNA）能否區分(fēn)BKPyVAN和I型TCMR。
方法：采用目标區域雜(zá)交捕獲測序檢測法，對12例腎功能穩定、22例I型TCMR、21例病理證實BKPyVAN和5例疑似PyVAN患者的ddcfDNA進行檢測。
結論：在有移植物(wù)損傷時，患者尿液中(zhōng)ddcfDNA水平增加，而血漿中(zhōng)ddcfDNA無明顯改變。病理證實BKPyVAN組尿液ddcfDNA的濃度和百分(fēn)比的中(zhōng)位數均明顯高于I型TCMR組（10.4 vs. 6.1 ng/mL，P<0.001；68.4% vs. 55.3%，P=0.013）。在單純BKPyVAN亞組中(zhōng)，尿液ddcfDNA的百分(fēn)比較BKPyVAN排斥樣改變組升高明顯（81.30% vs. 56.64%，P=0.025），而ddcfDNA的濃度則無明顯升高。尿液ddcfDNA濃度7.81 ng/mL可作爲區分(fēn)病理證實BKPyVAN和I型TCMR的阈值（AUC=0.848，95%置信區間：0.734-0.963)。

關鍵詞組：供體(tǐ)來源細胞遊離(lí)DNA；BK病毒相關腎病；T細胞介導的排斥反應；尿液；鑒别診斷

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: 2686 Clicked: 4052 Cited: 0 Commented: 0(p.929-940) <Full Text> <PPT> 1163

Chinese summary <19> 掌葉防己堿通過抑制Akt/NF-κB信号通路的激活來緩解脂多糖誘導的急性肺損傷

目的：探讨掌葉防己堿對脂多糖（LPS）誘導的小(xiǎo)鼠急性肺損傷的作用及其潛在機制。
創新點：（1）利用分(fēn)子生(shēng)物(wù)學技術預測出掌葉防己堿與蛋白(bái)激酶B（Akt）的氨基酸殘基蘇氨酸（THR-51）之間存在氫鍵作用；（2）确證掌葉防己堿在LPS誘導的急性肺損傷中(zhōng)具有抗炎作用，有助于全面認識掌葉防己堿的生(shēng)物(wù)學功能；（3）爲臨床緩解急性肺損傷提供潛在的有效藥物(wù)，作爲一(yī)種天然抗炎症藥物(wù)在急性肺損傷臨床的應用提供理論依據。
方法：采用蛋白(bái)質印迹法（western blot）和實時熒光定量聚合酶鏈式反應（qRT-PCR）檢測炎症基因和炎症蛋白(bái)在體(tǐ)内外(wài)的轉錄和翻譯；使用免疫熒光法檢測促炎轉錄因子核因子κB（NF-κB）P65轉位進入細胞核程度；利用分(fēn)子對接的方法模拟預測掌葉防己堿與Akt蛋白(bái)是否存在氫鍵作用。
結論：研究結果表明，掌葉防己堿預處理能顯著抑制LPS誘導的體(tǐ)内外(wài)炎症細胞因子白(bái)細胞介素IL-1β的表達和分(fēn)泌，顯著降低促炎性蛋白(bái)酶誘導型一(yī)氧化氮合酶（iNOS）的蛋白(bái)水平。機制研究結果進一(yī)步表明，掌葉防己堿能顯著抑制LPS誘導的急性肺損傷模型和LPS誘導的小(xiǎo)鼠單核巨噬細胞（RAW264.7）細胞的Akt/NF-κB信号通路的激活。通過分(fēn)子動力學模拟，我(wǒ)們觀察到掌葉防己堿與Akt之間存在的氫鍵作用，有效地抑制了Akt的生(shēng)物(wù)活性。綜上所述，掌葉防己堿通過抑制Akt/NF-κB信号通路的激活有效地緩解了LPS誘導的急性肺損傷。

關鍵詞組：急性肺損傷；掌葉防己堿；脂多糖（LPS）；蛋白(bái)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: 2309 Clicked: 3856 Cited: 0 Commented: 0(p.941-953) <Full Text> <PPT> 1059

Chinese summary <19> 血紅素加氧酶-1/一(yī)氧化碳信号參與調控靈芝三萜積累的研究

目的：通過外(wài)源性添加血紅素加氧酶-1/一(yī)氧化碳（HO-1/CO）信号誘導劑及抑制劑，研究了其在靈芝三萜合成過程中(zhōng)的作用，并利用轉錄組初步探讨作用機制，以期爲靈芝三萜代謝網絡的深入研究提供參考。
創新點：HO-1/CO信号的研究多見于模式植物(wù)，在微生(shēng)物(wù)中(zhōng)較少。本文主要研究了HO-1/CO信号在靈芝菌三萜積累過程中(zhōng)的作用，并初步證實HO-1/CO信号可參與調控三萜合成途徑中(zhōng)關鍵酶基因的表達，同時可影響靈芝菌活性氧（ROS）和鈣離(lí)子（Ca²⁺）信号的轉導。
方法：本文首先利用HO-1/CO信号誘導劑及抑制劑處理液體(tǐ)發酵的靈芝菌絲，研究了HO-1/CO信号對三萜含量與HO-1酶活及基因表達的影響；其次，研究了HO-1/CO信号對三萜合成途徑中(zhōng)關鍵酶基因（hmgr、sqs、ls）表達的影響；最後，利用轉錄組測序技術分(fēn)析HO-1/CO信号介導下(xià)靈芝菌的差異表達基因，重點分(fēn)析了ROS和Ca²⁺信号中(zhōng)關鍵基因的變化特征，并進行逆轉錄聚合酶鏈反應（RT-PCR）驗證。
結論：與未處理相比，血紅素（hemin，10μmol/L）與外(wài)源性CO釋放(fàng)分(fēn)子（CORM-2，10μmol/L）處理下(xià)三萜含量分(fēn)别增加60.1%和56.0%；HO-1酶活分(fēn)别增加57.1%和18.1%；而HO-1特異性抑制劑鋅卟啉（ZnPPIX）則顯著降低了三萜含量與HO-1酶活。上述各處理對三萜合成途徑中(zhōng)關鍵酶基因（hmgr、sqs、ls）表達均造成不同程度的影響，初步證實HO-1及CO均參與介導三萜合成，且HO-1主要依靠其催化産物(wù)CO實現該調控作用。此外(wài)，轉錄組結果顯示，HO-1/CO信号在參與介導三萜合成的過程中(zhōng)，還會影響ROS和Ca²⁺信号的表達。

關鍵詞組：靈芝菌；三萜；血紅素加氧酶-1/一(yī)氧化碳（HO-1/CO）信号；轉錄組測序

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: 2230 Clicked: 3615 Cited: 0 Commented: 0(p.954-958) <Full Text> <PPT> 1204

Chinese summary <19> 苦荞數據庫：一(yī)個苦荞基因分(fēn)析和生(shēng)物(wù)信息的綜合平台

概要：本研究首次構建了苦荞數據庫，該數據庫提供了苦荞基因在不同組織和不同階段果實中(zhōng)表達量，苦荞基因的熒光定量引物(wù)，以及苦荞轉錄因子家族生(shēng)物(wù)信息學信息。我(wǒ)們在苦荞不同組織和不同發育階段果實轉錄組數據中(zhōng)收集苦荞基因的表達圖譜，共檢測到31 839個基因，其中(zhōng)在根中(zhōng)表達的有26 426個基因，在莖中(zhōng)表達的有24 716基因，在葉中(zhōng)表達的有24 227個基因，在花中(zhōng)表達的有27 533個基因。并利用Primer 3軟件爲每個苦荞基因都提供了5對熒光定量引物(wù)。此外(wài)，我(wǒ)們還從苦荞基因組中(zhōng)鑒定到了14個轉錄因子家族中(zhōng)974個轉錄因子的基因結構、分(fēn)子量、等電點、染色體(tǐ)位置和基因定位信息。

關鍵詞組：苦荞數據庫；轉錄因子；表達譜；熒光定量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: 2398 Clicked: 3618 Cited: 0 Commented: 0(p.959-965) <Full Text> <PPT> 1143

Chinese summary <17> NEDD8結合酶（E2）UBE2F抑制肺癌細胞凋亡導緻其放(fàng)療抵抗

目的：放(fàng)射治療是非小(xiǎo)細胞肺癌的重要治療手段之一(yī)，而放(fàng)療抵抗限制了放(fàng)療的療效，導緻患者生(shēng)存率低。因此，鑒定新型的放(fàng)射增敏靶标将具有重要的臨床實踐意義。
創新點：揭示滅活NEDD8結合酶（E2）UBE2F可以誘導凋亡蛋白(bái)NOXA介導的細胞凋亡，提高肺癌細胞的放(fàng)療敏感性。鑒于UBE2F在肺癌放(fàng)射增敏治療中(zhōng)的潛在作用，靶向UBE2F有望成爲一(yī)種新型有效的肺癌放(fàng)射增敏策略。
方法：利用免疫印迹檢測UBE2F和NOXA的表達情況；用台盼藍(lán)染色法檢測放(fàng)射和雙氧水處理後肺癌細胞的存活率；通過裸鼠皮下(xià)瘤模型來評估動物(wù)體(tǐ)内UBE2F表達對肺癌細胞放(fàng)療敏感性的影響。
結論：放(fàng)射或雙氧水等氧化壓力處理可以誘導UBE2F表達，而活性氧（ROS）清除劑可完全阻斷UBE2F的表達上調。氧化壓力誘導的UBE2F高表達促進NOXA降解，抑制細胞凋亡，進而導緻肺癌細胞放(fàng)療抵抗。而滅活UBE2F可以促進NOXA蛋白(bái)積聚，促進細胞凋亡，顯著提高肺癌細胞對放(fàng)療的敏感性。此外(wài)，TCGA癌症數據分(fēn)析顯示UBE2F在人肺腺癌中(zhōng)的過表達導緻總體(tǐ)生(shēng)存率較低，進一(yī)步提示UBE2F是潛在的放(fàng)射增敏靶标。

關鍵詞組：UBE2F；氧化應激；放(fàng)療增敏；細胞凋亡；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: 2080 Clicked: 3247 Cited: 0 Commented: 0(p.966-970) <Full Text> <PPT> 1176

Chinese summary <18> 大(dà)腸杆菌對氫納米氣泡的響應：使用同步紅外(wài)光譜進行體(tǐ)外(wài)評估

目的：探究分(fēn)子氫在細胞水平上的作用機制。
創新點：使用同步輻射紅外(wài)光譜技術評估了氫納米氣泡在細胞水平上對大(dà)腸杆菌的影響，擴展了同步輻射紅外(wài)光譜的應用範圍。
方法：将大(dà)腸杆菌進行氫氣納米氣泡處理後，使用同步輻射紅外(wài)光譜測定其紅外(wài)光譜，采用主成分(fēn)分(fēn)析等方法分(fēn)析細胞成分(fēn)的變化。
結論：氫納米氣泡處理後細胞的蛋白(bái)和脂肪酸成分(fēn)發生(shēng)較大(dà)改變，而核酸和多糖成分(fēn)則沒有明顯變化。這些結果表明，氫氣的作用靶點可能是細胞膜。此外(wài)，氫氣分(fēn)子的作用與傳統的抗氧化劑（單甯）并不一(yī)緻。

關鍵詞組：氫納米氣泡；同步輻射紅外(wài)光譜；大(dà)腸杆菌