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解淀粉芽孢杆菌缓解有机肥对酸性土壤反硝化速率刺激效应的机制研究
在追求绿色农业的今天,酸性茶园土壤正面临双重挑战:过度施肥导致的土壤酸化,以及由此加剧的氮素流失和温室气体排放。反硝化作用(denitrification)作为氮循环的关键环节,将硝酸盐(NO3−)逐步还原为氮气(N2),此过程不仅造成氮肥损失,还会产生强温室气体N2O。虽然有机肥(OF)被视为化学肥料的环保替代品,但其对反硝化的刺激效应可能适得其反。更棘手的是,关于微生物菌剂如解淀粉芽孢杆菌(BA)如何调控这一过程,科学界仍存在诸多争议——有的研究发现BA能促进反硝化,有的则显示其可能抑制N2O排放。这种认知鸿沟严重制约了精准施肥策略的制定。为破解这一难题,中国科学院成都生物研究所的研究团队
来源:Microbiological Research
时间:2025-06-13
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综述:靶向HIV-1免疫逃逸机制:HIV-1疫苗设计的关键进展与挑战
摘要尽管全球数十年的努力,针对HIV-1的有效疫苗仍未被成功开发。HIV-1通过快速突变、复制和传播,以及复杂的免疫逃逸机制,持续挑战疫苗设计。本综述聚焦病毒逃逸宿主免疫的核心策略,并梳理了当前疫苗研发的前沿进展,为未来设计提供新视角。1. 引言HIV分为HIV-1和HIV-2两种主要类型,其中HIV-1致病性更强。自1980年代发现以来,HIV-1已导致全球约8420万人感染和4230万人死亡。尽管抗逆转录病毒治疗(ART)将HIV-1感染转化为可控的慢性病,但开发有效疫苗仍是终结疫情的关键。2. HIV-1的结构与生命周期HIV-1是包膜病毒,基因组为单链RNA,编码结构蛋白(Gag、Po
来源:Microbiological Research
时间:2025-06-13
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综述:盐生植物与嗜盐/耐盐植物促生菌在盐渍土壤修复中的协同潜力:适应机制、挑战与可持续解决方案
Abstract盐胁迫通过破坏离子平衡和渗透压,导致土壤退化和农作物减产。盐生植物与嗜盐/耐盐(HP/HT)植物促生菌(PGPB)因其独特的适应机制成为解决方案。盐生植物如Suaeda salsa可移除土壤中3–4吨Na+/公顷,而HP/HT PGPB如Bacillus pumilus能提升水稻根系生长。二者的协同作用通过根系分泌物和激素信号传导实现,但实际应用仍受限于环境异质性。Introduction全球50%耕地2050年可能盐渍化,年经济损失达300亿美元。生物修复中,盐生植物与HP/HT PGPB的组合表现突出:Sesuvium portulacastrum降低土壤碱度,而Panto
来源:Microbiological Research
时间:2025-06-13
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病原激活的球毛壳菌G3通过增强铁竞争及其他拮抗机制抑制玉米苗枯病病原菌轮枝镰刀菌
玉米是全球重要的粮食作物,但轮枝镰刀菌(Fusarium verticillioides, F. verticillioides)引起的苗枯病、茎腐病和穗腐病可导致30-50%的产量损失,其产生的伏马菌素(fumonisin)还会威胁食品安全。传统化学农药面临环境压力和病原抗性挑战,而球毛壳菌(Chaetomium globosum, C. globosum)作为潜在生防菌,其拮抗机制尚不明确。河南省农业科学院的研究团队通过微生物对峙实验、双转录组与代谢组分析等技术,揭示了C. globosum G3通过铁竞争、细胞壁降解和次级代谢产物协同抑制F. verticillioides的分子机制,相
来源:Microbiological Research
时间:2025-06-13
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产γ-氨基丁酸的乳酸肠球菌A1在鲈鱼养殖中的基因组特性与益生功能解析
水产养殖已成为全球动物蛋白供给的重要支柱,但鱼类肠道健康受病原体感染、环境胁迫和抗生素滥用等多重威胁。大口黑鲈作为中国年产量超88万吨的高价值品种,常因嗜水气单胞菌感染造成巨额损失。传统益生菌多源于陆生宿主,其在水生环境中的适应性存疑,而微生物源性γ-氨基丁酸(GABA)虽在哺乳动物中证实具有神经调节和抗炎作用,但水生动物GABA益生菌研究尚属空白。河南科研团队从健康大口黑鲈肠道分离出乳酸肠球菌(Enterococcus lactis)A1,通过《Microbiological Research》发表的研究揭示了其独特价值。研究采用全基因组测序锁定GAD(谷氨酸脱羧酶)系统基因簇,结合高效液相
来源:Microbiological Research
时间:2025-06-13
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靶向递送ROS响应性膜包裹乳酸乳球菌治疗艰难梭菌感染的机制与疗效研究
艰难梭菌(Clostridioides difficile)感染(CDI)是全球范围内抗生素相关性腹泻的主要病因,其产生的毒素TcdA和TcdB可引发从轻度腹泻到致命性伪膜性结肠炎的系列疾病。尽管万古霉素和非达霉素(fidaxomicin)是临床一线用药,约25%患者会出现复发性CDI(rCDI),而粪菌移植(FMT)存在安全性和可及性限制。乳酸乳球菌(L. lactis)作为GRAS认证益生菌,其分泌的抗菌肽nisin能抑制艰难梭菌,但天然菌株存在nisin产量低、肠道定植能力弱和缺乏靶向释放等问题。为解决这一难题,河北医科大学等机构的研究人员创新性地将高产nisin(4019-4028 I
来源:Microbiological Research
时间:2025-06-13
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综述:肠道菌群、代谢物与肺动脉高压的互作机制及潜在治疗
肠道菌群与肺动脉高压的跨界对话Abstract肺动脉高压(PH)是以肺血管压力升高和右心衰竭为特征的致命性疾病。近年研究发现,肠道菌群通过代谢产物如短链脂肪酸(SCFAs)、三甲胺N-氧化物(TMAO)、胆汁酸和色氨酸等,在PH发展中扮演关键角色。这些发现为开发基于微生物组的诊断和治疗策略提供了新思路。IntroductionPH根据病因分为5大类,当前治疗手段效果有限。肠道微生态失调与多种慢性疾病相关,而肠-肺轴的双向调控机制逐渐成为研究热点。PH患者和动物模型中均观察到肠道屏障功能受损和菌群紊乱,如PAH患者肠道中Butyrivibrio和Akkermansia等有益菌减少,而Strept
来源:Microbiological Research
时间:2025-06-13
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综述:口腔微生物群在过敏性疾病中的作用:当前认知与未来趋势
口腔微生物群与过敏性疾病:机制与治疗前景Abstract过敏性疾病(allergic diseases)已成为全球公共卫生负担,影响超30%人群。口腔作为人体第二大微生物群落栖息地,其菌群结构与功能变化与过敏发病密切相关。本文综述口腔微生物群通过三大机制调控过敏进程,并提出靶向干预策略。Introduction过敏是机体对过敏原(allergens)的异常免疫应答,涉及遗传与环境因素。卫生假说(hygiene hypothesis)指出,城市化导致的微生物接触减少与过敏发病率上升相关。口腔微生物群作为免疫防御第一线,其失衡(dysbiosis)可能通过口腔-肠道轴(oral-gut axis)
来源:Microbiological Research
时间:2025-06-13
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灰葡萄孢菌犬尿氨酸酶通过犬尿氨酸途径调控病原菌生长、发育及致病性的分子机制研究
灰葡萄孢菌是引起1000多种作物灰霉病的典型坏死营养型病原真菌,其分生孢子在15-23°C潮湿环境中极易传播,造成严重采后损失。目前防治主要依赖化学杀菌剂,但由于该菌遗传变异快、适应性强,已对多种作用机制的杀菌剂产生抗性。随着B05.10和T4菌株基因组测序完成,灰葡萄孢菌成为研究病原体-宿主互作的重要模式生物。犬尿氨酸途径(KYNU)作为色氨酸分解代谢的主要通路,在哺乳动物中参与神经系统疾病、自身免疫疾病等重要病理过程,但此前在植物病原真菌中的功能未见报道。河北农业大学植物生理与分子病理学重点实验室的研究团队通过生物信息学分析获得灰葡萄孢菌KYNU通路相关基因BcIDO、BcKFA、BcHA
来源:Microbiological Research
时间:2025-06-13
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综述:炎症性肠病相关肠道纤维化中细胞外基质的功能作用
引言炎症性肠病(IBD)包括克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC),其特征是慢性复发性肠道炎症,常伴随纤维化并发症。超过50%的CD患者最终发展为需手术的肠腔狭窄,而传统抗炎治疗对纤维化进展无效。近年研究发现,ECM不仅是炎症的“旁观者”,更是通过机械信号和分子交互主动驱动纤维化的核心参与者。ECM的生理组成与功能肠道ECM由300多种核心基质蛋白(胶原、糖蛋白、蛋白聚糖)构成,分层分布于基底膜(如胶原IV、层粘连蛋白)和间质(如胶原I/III、纤连蛋白)。生理状态下,ECM通过整合素介导的细胞黏附、迁移和修复维持肠道稳态。例如,纤连蛋白和胶原VI促进上皮损伤后修复,而基底膜层粘连蛋白通过α3
来源:Matrix Biology
时间:2025-06-13
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近红外光驱动Janus聚多巴胺@介孔二氧化硅基因递送纳米马达增强下肢缺血基因治疗
研究背景下肢缺血(CLI)作为外周动脉疾病的最严重类型,常导致肢体疼痛、溃疡甚至截肢。尽管血管内皮生长因子(VEGF)基因疗法展现出潜力,但传统递送系统存在被动靶向、转染效率低及病毒载体安全性等问题。更棘手的是,缺血组织的氧化应激微环境会进一步阻碍治疗效果。如何实现高效、安全的基因递送并改善缺血微环境,成为突破CLI治疗瓶颈的关键。南京医科大学团队在《Materials Today Bio》发表的研究中,创新性地将Janus结构聚多巴胺@介孔二氧化硅(PDA@MS)纳米马达与缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)基因结合,通过近红外光(NIR)驱动实现精准递送。研究发现,这种纳米马达不仅能通过自热
来源:Materials Today Bio
时间:2025-06-13
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工程菌定植增强脂质纳米药物在肿瘤中的积累用于声动力免疫治疗
肝细胞癌(HCC)是全球癌症相关死亡的主要原因之一,尽管靶向药物索拉非尼作为一线治疗方案,但其临床疗效受限于肿瘤微环境(TME)的免疫抑制特性和药物递送效率低下。脂质纳米颗粒(LNPs)虽具有肝靶向性,却面临脱靶效应、快速清除等挑战。如何突破这些瓶颈,成为当前肝癌治疗领域亟待解决的难题。上海第六人民医院的Yaotai Wang团队在《Materials Today Bio》发表的研究中,巧妙利用长双歧杆菌(Bifidobacterium longum, BL)的天然肿瘤趋向性,通过静电吸附将负载索拉非尼、全氟己烷(PFH)和吲哚菁绿(ICG)的阳离子LNPs(命名为PSI LNPs)修饰于BL
来源:Materials Today Bio
时间:2025-06-13
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Timp2修饰的明胶-羟基苯丙酸水凝胶通过增强巩膜修复抑制小鼠近视发展的机制研究
近视已成为全球重大公共卫生问题,世界卫生组织统计显示约23亿人受其困扰,尤其在亚洲国家发病率持续攀升。形觉剥夺性近视(FDM)作为青少年常见类型,其发病机制与巩膜细胞外基质(ECM)重构导致的眼轴异常伸长密切相关。传统矫正手段如眼镜、药物等仅能暂时改善症状,无法逆转病理进程。巩膜作为眼球外层保护结构,其生物力学特性直接决定眼轴长度,而基质金属蛋白酶抑制剂2(Timp2)被报道参与ECM稳态调控,但在FDM中的作用机制尚不明确。青岛大学附属医院的研究团队在《Materials Today Bio》发表创新研究,通过整合转录组测序、单细胞RNA测序和生物材料技术,开发了Timp2 mRNA修饰的巩
来源:Materials Today Bio
时间:2025-06-13
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综述:推进癌症治疗:基于纳米材料的姜黄素封装策略以增强递送和疗效
摘要姜黄素作为从姜黄中提取的多酚化合物,因其抗炎、抗氧化和抗肿瘤特性成为抗癌研究热点。然而,其临床应用受限于水溶性差(仅11 ng/mL)、快速代谢和低生物利用度(<1%)。纳米封装技术通过脂质体、聚合物纳米粒等载体,将姜黄素溶解度提升3300倍,血浆半衰期延长5-6倍,并实现肿瘤特异性蓄积。例如,脂质体NanoCurc™在胰腺癌临床试验中使血浆浓度提高100倍,而聚合物胶束CUC-EL在实体瘤中展现可控释放特性。1. 引言癌症是全球第二大死因,传统疗法面临耐药性和毒性挑战。姜黄素通过调控NF-κB、STAT3等转录因子和PI3K/Akt/mTOR通路抑制肿瘤,但其化学不稳定性(生理pH下半衰
来源:Materials Today Bio
时间:2025-06-13
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DMAHDM@MPC纳米颗粒在正畸粘接剂中抑制致龋菌及糖代谢以预防牙釉质脱矿的机制研究
在口腔正畸治疗中,金属托槽和粘接剂的使用常导致菌斑堆积,引发致龋菌(如变形链球菌Streptococcus mutans)增殖,进而通过糖代谢产生有机酸,造成牙釉质脱矿和龋齿。传统树脂改良玻璃离子水门汀(RMGIC)虽能释放氟化物,但抗菌效果随时间减弱,且表面粗糙易吸附细菌。如何开发兼具长效抗菌和机械性能的粘接剂,成为临床亟待解决的难题。针对这一挑战,北京口腔医院的研究团队创新性地将两种抗菌成分——具有膜穿透功能的季铵盐化合物(DMAHDM)和蛋白质排斥材料(MPC)组装成核壳结构纳米颗粒(DMAHDM@MPC),并整合至RMGIC中,形成新型粘接剂RMD。通过6个月随机对照试验结合宏基因组和
来源:Materials Today Bio
时间:2025-06-13
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综述:自然杀伤细胞膜修饰增强免疫突触与抗癌功效
自然杀伤细胞膜修饰增强免疫突触与抗癌功效1. 引言自然杀伤细胞(NK细胞)因其先天细胞毒性和不依赖抗原提呈的肿瘤识别能力,成为癌症免疫治疗的重要平台。与T细胞不同,NK细胞通过激活/抑制信号的动态平衡调控功能,其表面受体(如NKG2D、NKp30、NKp46)可识别应激配体,触发“缺失自我”和“诱导自我”反应。然而,实体瘤的致密细胞外基质(ECM)和缺氧微环境(TME)常阻碍NK细胞浸润和功能。为此,嵌合抗原受体(CAR)技术和非遗传性膜表面工程应运而生,旨在增强靶向性和免疫突触形成。2. NK细胞在癌症免疫治疗中的作用NK细胞分为CD56dimCD16high(细胞毒性)和CD56brigh
来源:Materials Today Bio
时间:2025-06-13
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纳米乌梅炭碳点通过重塑炎症微环境作为生物功能伤口纳米药物的设计
创伤性出血伤口因持续炎症和氧化应激导致愈合延迟,全球每年造成重大医疗负担。传统止血材料存在渗透性差、引发免疫反应等问题,而金属基纳米酶又面临生物相容性差和制备复杂的困境。炭药作为中医特色疗法已有两千年止血历史,但其纳米级活性成分与药理机制研究尚属空白。乌梅炭(CMF)作为典型炭药,在炮制后止血活性显著增强却缺乏现代科学阐释,这为开发新型纳米疗法提供了独特切入点。中国研究人员通过水相热解法从CMF中提取出2-5 nm的碳点(CMF-CDs),采用HR-TEM、XRD、XPS等技术表征其石墨烯结构,通过TMB显色、NBT光还原等方法验证其多重酶活性,建立大鼠肝损伤和断尾模型评估止血效果,并运用蛋白
来源:Materials Today Bio
时间:2025-06-13
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SQSTM1/p62介导的自噬功能障碍在硅纳米颗粒长期暴露诱导肺遗传不稳定性和恶性转化中的关键作用
在纳米技术迅猛发展的今天,硅纳米颗粒(SiNPs)作为全球产量第二的工程纳米材料,广泛应用于工业制造、化妆品和生物医学领域。然而,这些直径仅50纳米左右的"明星材料"在职业暴露过程中可能通过呼吸道进入人体,其长期健康风险尤其是致癌性仍属未知领域。国际癌症研究机构(IARC)将无定形二氧化硅列为3类致癌物,意味着现有证据尚不充分,这给职业防护标准制定带来巨大挑战。针对这一科学难题,首都医科大学的研究团队开展了一项历时12个月的系统性研究。通过模拟职业暴露场景,首次发现长期低剂量SiNPs暴露会引发不可逆的肺组织癌前病变,即使停止暴露6个月后,实验大鼠仍表现出持续性肺泡损伤、鳞状上皮化生等病理改变
来源:Materials Today Bio
时间:2025-06-13
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具有反向生物梯度的仿生骨膜:兼具成骨与血管生成特性的骨再生新策略
骨缺损修复一直是临床面临的重大挑战。目前"金标准"的自体骨移植存在供体来源有限、供区并发症等问题,而Masquelet提出的诱导膜技术虽能通过形成类似骨膜的"诱导骨膜"促进修复,但需要二次手术取出PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)间隔物,给患者带来心理和经济负担。有趣的是,研究发现诱导膜与天然骨膜具有相似的双层结构和生物学特性——外层致密纤维层提供机械支撑,内层疏松的cambium层富含干细胞和生长因子。这启发研究人员思考:能否直接构建仿生骨膜替代诱导膜?陆军军医大学团队在《Materials Today Bio》发表的研究给出了肯定答案。研究采用电纺丝技术构建明胶/壳聚糖不对称纳米纤维膜,通过梯度
来源:Materials Today Bio
时间:2025-06-13
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葡聚糖功能化氧化铈纳米颗粒通过抗菌与免疫调节协同作用治疗糖尿病伤口感染
糖尿病伤口因高血糖环境导致免疫功能障碍和反复感染,传统抗生素难以应对耐药菌和免疫抑制的双重挑战。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等耐药菌的入侵进一步加剧组织损伤,而巨噬细胞极化受阻(M1型持续活化)则延缓伤口修复。现有治疗手段无法同时解决抗菌和免疫调控问题,亟需开发多功能纳米材料。国家纳米科学中心的研究团队在《Materials Today Bio》发表研究,提出葡聚糖功能化氧化铈纳米颗粒(Dex-CeNPs)的协同治疗策略。该材料通过一步法合成,结合透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等技术表征纳米颗粒特性;采用最小抑菌浓度(MIC)测定和SYTO9/PI染色评估抗菌活性;通过
来源:Materials Today Bio
时间:2025-06-13