2024年, 第28卷, 第05期　
刊出日期：2024-10-31

  

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  生物钟节律与机体睡眠及免疫力交互作用的研究进展

  辛利清, 王朝霞, 王福媛, 赵乐

  生命科学研究. 2024, 28(05): 377-382. https://doi.org/10.16605/j.cnki.1007-7847.2023.12.0218

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  随着经济社会的发展,为了适应生活和工作的需要从事夜班/倒班工作的人越来越多,继发的睡眠障碍及免疫力低下成为一种普遍现象,严重影响人类健康。基于这一普遍现象,很多研究报告提示生物钟节律与机体睡眠及免疫力之间具有交互作用。本文综述了不同原因造成的生物钟节律异常对个体睡眠的影响及其分子机制;生物钟节律调控免疫的途径及分子机制;睡眠及免疫相关因素对生物钟节律的影响;睡眠与免疫力之间的相互作用;此外,结合本课题组前期研究,对人乳头瘤病毒(human papilloma virus, HPV)清除中生物钟节律的作用进行了简要阐述,旨在为睡眠、免疫相关疾病的防治,夜班/倒班女性的职业保护提供理论依据,为临床相关疾病的治疗提供可能的生物钟时间干预新思路。
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  海马在慢性疼痛发生发展过程中的退行性病变

  胡睿涵, 张衙楠, 于心同, 冯晨晨, 魏绪强, 周嘉, 王珂

  生命科学研究. 2024, 28(05): 383-388. https://doi.org/10.16605/j.cnki.1007-7847.2023.07.0174

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  慢性疼痛(chronic pain)不仅引起痛苦体验,同时伴随焦虑、抑郁等负性情绪和认知功能障碍,是全球性的公共健康问题和医学问题之一。海马(hippocampus)作为边缘系统的一部分,在学习记忆能力中起着重要的作用。当前研究发现,海马在慢性疼痛的发生发展过程中发生一系列结构和功能上的改变,包括:1)神经元突触可塑性和灰质体积等结构的异常改变; 2)白质功能连接、电生理特征以及相关神经环路等功能上的异常改变;3)皮质醇、肿瘤坏死因子、内源性大麻素系统、嘌呤能离子通道型受体、核因子E2相关因子2、组蛋白脱乙酰酶的异常表达。本文就海马参与慢性疼痛的形态结构、功能特征及分子机制的研究现况进行综述,为深入理解海马的重要功能提供参考。
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  基于生物打印技术构建的化妆品功效评价三维模型应用研究

  李洋, 蔡茂, 张波, 惠涛涛, 郑东梅, 梁雨桐, 王琳

  生命科学研究. 2024, 28(05): 389-394. https://doi.org/10.16605/j.cnki.1007-7847.2024.03.0131

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  采用生物打印技术,以甲基丙烯酰化明胶(gelatin methacryloyl, GelMA)、胶原混合胶作为生物墨水,模拟皮肤组织细胞外基质(extracellular matrix, ECM),分别构建了精度高且活力好的人永生化角质形成细胞HaCaT和小鼠黑素瘤细胞B16的三维细胞模型;随后,采用构建的三维细胞模型,对两种化妆品样品进行了保湿功效和美白功效评价研究。结果显示,样品组三维HaCaT细胞模型中水通道蛋白基因AQP3的表达量相比于空白对照组上调约1.08倍;三维B16细胞模型所检测样品的黑素抑制率约为20%。本研究构建的三维细胞模型结构立体,细胞存活良好,为化妆品功效检测行业探索了新的模型构建方式,且具有较好的市场应用前景。
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  表观遗传学在法医物证学中的研究现状

  张博, 原昱, 狄谱旭, 许凤玲, 林子清, 张璐

  生命科学研究. 2024, 28(05): 395-401. https://doi.org/10.16605/j.cnki.1007-7847.2023.12.0224

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  表观遗传学是医学与生物学的重点研究方向之一,其本质是探究基因不变化的情况下表达产物差异的问题。法医物证学是研究与人体有关的生物检材并对其进行司法鉴定的学科,生物检材的稳定性受环境条件影响显著,而其价值对科学技术有很强的依赖性。因此,面对复杂情况时,将表观遗传学引入法医物证鉴定体系进行分析将有助于更好地完成法医物证学的任务。本文主要介绍了DNA甲基化、非编码RNA、X染色体失活和染色质重塑等表观遗传学理论,并针对这些理论及相关技术在年龄推断、组织与体液来源推断、同卵双胞胎区分等法医物证学研究和实践中的应用进展进行了综述,希望为相关研究及实践工作提供参考和思路。
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  光遗传学工具在神经系统疾病和运动中的应用研究

  郑益坤, 林理涵, 郑婕, 胡国鹏

  生命科学研究. 2024, 28(05): 402-408. https://doi.org/10.16605/j.cnki.1007-7847.2024.02.0124

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  光遗传学是神经科学的一种研究方法,能够对神经元进行单细胞和毫秒的精确控制。体育涉及身体运动和健康,以其方便、无创、无副作用的特点,为维持和提升健康提供了自然而有效的方式。近年来,光遗传学技术因其高时空分辨率、非侵入性、可逆性、特异性、广泛适用性和实验灵活性等优势,为生物学研究提供了强大的工具,促进了细胞和生物体系中复杂生物学过程的深入理解。与传统的药物治疗和手术干预相比,体育运动是一种被广泛接受的无创干预方式,为治疗和康复提供了有效途径。将光遗传学技术应用于体育领域,在改善神经系统疾病、提升运动表现、促进康复过程和增强身体控制等方面具有独特优势。本综述主要介绍了光遗传学工具在研究和治疗神经系统疾病、恢复和提高运动能力方面的应用,并对其未来发展前景进行了展望。
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  湖南德夯地质公园林溪交错带草本群落物种多样性

  龙姿羽, 王志成, 赵蕊, 刘冰, 王璐, 陈功锡

  生命科学研究. 2024, 28(05): 409-418. https://doi.org/10.16605/j.cnki.1007-7847.2024.04.0140

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  为探究德夯地质公园林溪交错带草本群落的物种组成及多样性,采用样线调查和样方调查相结合的方式,选取九龙溪、夯峡溪与玉泉溪3条样线共90个样方展开调查。结果显示:1)德夯地质公园林溪交错带共有草本植物51科102属141种,其中菊科植物占比最多,其次是荨麻科、唇形科; 2)叶以不裂、纸质、中型、单叶、互生为主要特征,在叶毛被参数上,九龙溪以两面无毛为主,夯峡溪与玉泉溪则以两面有毛为主,叶性状呈现典型亚热带植物功能性状的特点; 3)繁殖性状以两性花、腋生和顶生、聚伞花序、瘦果和朔果、风力传播种子为主,花期主要在4—9月,果期主要在7—10月; 4) Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数均呈现出九龙溪最高、夯峡溪次之、玉泉溪最低的规律; 5)相异性系数和Cody指数的变化格局一致,二者最小值均在九龙溪与夯峡溪之间,最大值在玉泉溪与九龙溪之间。该研究可为德夯地质公园林溪交错带草本植物资源的保护与合理利用提供理论依据。
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  湖南高望界国家级自然保护区两栖爬行动物多样性调查及区系分析

  黄杰, 杨鑫宇, 唐依萍, 刘昕, 刘慧, 刘陈义, 谭叶琛, 张自亮, 徐培培, 张佑祥, 吴涛

  生命科学研究. 2024, 28(05): 419-429. https://doi.org/10.16605/j.cnki.1007-7847.2023.12.0208

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  2022—2023年,运用样线法调查了湖南高望界国家级自然保护区两栖爬行动物多样性,并分析了其区系特征。共记录到两栖爬行动物3目19科44属60种,其中省新纪录1种,新种1种,动物区系组成以东洋界种为主,广布种次之。进一步的数据分析显示,高望界国家级自然保护区两栖爬行动物的香农-维纳多样性指数、物种均匀度指数、辛普森指数均较低,说明该地区此类生物的保护亟待加强。本次调查进一步掌握了高望界国家级自然保护区两栖爬行动物的资源现状,为两栖爬行动物的系统地理研究与保护提供了参考依据。
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  湖南省新邵县两栖爬行动物多样性调查及分析

  马艺涵, 李辉, 李松文, 李旭丰, 张贤, 张志强, 莫小阳

  生命科学研究. 2024, 28(05): 430-436. https://doi.org/10.16605/j.cnki.1007-7847.2024.03.0138

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  为掌握新邵县境内的两栖爬行动物资源状况,于2022年5月—2023年4月开展了野外调查和文献查阅工作,共记录到两栖动物2目7科21种,爬行动物1目8科28种。其中,东洋界物种共27种,占比55.10%;广布种共22种,占比44.90%。此次调查记录到爬行动物广西棱蜥洪江亚种(Tropidophorus guangxiensis hongjiangensis)和沈氏脊蛇(Achalinus sheni),说明新邵县是两物种(亚种)自新种报道后的又一分布地,这对两物种(亚种)的分类系统学及谱系地理学研究具有较为重要的意义。本研究报道了新邵县两栖爬行动物的本底资源状况,为相关部门后续开展生物多样性保护与发展规划工作提供了数据支撑。
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  栗瘿蜂体内一种合成生长素细菌的全基因组测序

  谢佳宜, 杨雪梅, 惠羽, 朱道弘, 曾杨, 杨筱慧

  生命科学研究. 2024, 28(05): 437-443. https://doi.org/10.16605/j.cnki.1007-7847.2023.12.0225

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  致瘿昆虫体内高含量植物激素的来源尚不清楚。为探究细菌对栗瘿蜂(Drycosmusk kuriphilus)体内生长素合成的潜在影响,通过平板培养法分离出栗瘿蜂体内的两株细菌,即芽孢杆菌DK01 (Bacillus sp.)和鞘氨醇杆菌DK02 (Sphingobacterium sp.);使用第二代测序技术(Illumina Hi Seq)与第三代单分子测序技术(PacBio)测定和组装了芽孢杆菌DK01的全基因组序列,并分析了芽孢杆菌DK01的生长素合成相关基因。研究结果表明,芽孢杆菌DK01基因组的全长为4 244 232 bp, GC含量为64.53%;该基因组存在3 773个蛋白质编码区,编码了与生长素合成相关的乙醛脱氢酶、酰胺酶和腈水解酶。
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  基于成果导向教育理念的医学微生物学课程思政教学模式的设计与实践

  刘寅, 郭全乐, 赵国星, 王艳凤

  生命科学研究. 2024, 28(05): 444-451. https://doi.org/10.16605/j.cnki.1007-7847.2024.07.0159

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  医学微生物学是医学专业核心课程,理论性和实践性较强,课程内容蕴含丰富的思政元素,许多知识点具有德育的价值和潜力。依据课程所支撑的毕业要求,结合学情反馈,引入成果导向教育(outcome-based education, OBE)理念,从“基于学习产出,设定教学目标;改革教学策略,实现学习产出;评估学习产出,促进持续改进”三方面调整课程思政教学改革的思路,形成“教学设计-教学实施-成绩考核-教学评价-持续改进”闭环运行的课程思政质量保障体系。教学成效的评估结果显示,学生对教学内容、方法及考核方式的满意度均超过85%,说明未来可将此教学模式延伸到其他专业课程的教学改革中,从而拓展为“专业课程思政群”,提高课程思政的普适性。
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  FC-TBL教学模式在生物制品学课程中的实践研究

  蒋倩倩, 刘莉莉, 李慧玲, 高宁, 程玉鹏

  生命科学研究. 2024, 28(05): 452-458. https://doi.org/10.16605/j.cnki.1007-7847.2023.12.0219

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  生物制品学是以现代生物技术为核心的一门新的独立学科,其研究成果在全球重大、流行性疾病的预防、治疗、诊断中发挥了不可忽视的作用。本研究以培养创新型生物技术人才为目标,在生物制品学课程中开展了以互联网+学习平台为基础的“自主初探+团队协作+师生探讨”相结合的以团队为基础的翻转课堂(flipped classroom and team-based learning, FC-TBL)教学模式,并从教学设计、教学资源平台建设、教学评价体系建立3个方面总结了该教学模式的实践经验,以期为相关教学研究提供参考。
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  成果导向教育下微生物学课程教学实践研究

  刘艳辉, 张维强, 李佳洳

  生命科学研究. 2024, 28(05): 459-464. https://doi.org/10.16605/j.cnki.1007-7847.2023.06.0168

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  微生物学作为生物类专业的重要基础课程,在高校生物类工程人才培养体系中发挥着重要的理论奠基和实践引导作用。针对国际工程人才培养需求,为提升微生物学课程教学实效,培养能够紧跟学科发展步伐的研究实践型学生,基于成果导向教育(outcome-based education, OBE)理念,从学生本身的学习产出和需求出发,教学团队探索出“学习成果检验-持续反馈改进-教学方法改革”的微生物学课程教学途径,全方位、多角度构建了课程培养体系。该培养体系已在教学实践中初步取得成效。
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  图尔敏论证模型在高中生物SSI教学中的应用研究——以器官移植为例

  高健, 阚文昕

  生命科学研究. 2024, 28(05): 465-470. https://doi.org/10.16605/j.cnki.1007-7847.2024.01.0114

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  随着科技的迅猛发展以及生物知识领域与社会环境的日益交融,高中生物学教学亟需与时俱进,不断更新教学内容和方法,以适应时代的变化和需求。本文深入探讨了在高中生物社会性科学议题(socioscientific issue, SSI)(科学、技术与社会议题)教学中引入图尔敏论证模型的教学策略,旨在提升教学效果并培养学生的核心素养;通过精心设计的SSI与图尔敏论证模型相结合的教学框架,构建了一个稳定且高效的教学模式,并以“器官移植”为具体案例,详细阐述了这一教学框架的应用。这种SSI与图尔敏论证模型相结合的教学方式为高中生物学教学提供了宝贵的参考,有助于全面培养学生的生物科学核心素养和综合能力。