2023年, 第43卷, 第5期 
刊出日期:2023-05-25
  

  • 全选
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    研究报告
  • 韩钰莹, 宁慧敏, 张一哲, 宋晓朋, 许成芳, 蔡云婷, 杨晓, 王俊
    中国生物工程杂志. 2023, 43(5): 1-10. https://doi.org/10.13523/j.cb.2212013
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    目的: 研究脑血管内皮细胞Prmt5基因敲除小鼠脑中小胶质细胞是否激活,及其对血脑屏障渗透性的影响。方法: 通过免疫荧光和Western blot检测小鼠皮层、丘脑、小脑中小胶质细胞标志分子表达水平,探究脑血管内皮细胞Prmt5基因敲除小鼠脑中小胶质细胞是否激活,并通过实时定量PCR和Western blot检测不同脑区M1型(CD86、CD16、TNF-α)和M2型(Ym1、Arg1、IL-10)小胶质细胞标志物,考察激活小胶质细胞极化类型。利用集落刺激因子1受体(CSF1R)抑制剂PLX5622清除对照和Prmt5基因敲除小鼠脑中的小胶质细胞,通过实时定量PCR、免疫荧光检测小胶质细胞标志物表达水平,评价小胶质细胞耗竭效率;利用N-羟基磺酸基琥珀生物素(Sulfo-NHS-Biotin)染料灌注和示踪的方法评价耗竭小胶质细胞对脑血管内皮细胞Prmt5基因敲除小鼠血脑屏障完整性的影响。结果: 脑血管内皮细胞Prmt5基因敲除导致小胶质细胞激活,小胶质细胞M1型标志物(CD16、CD86及TNF-α)及M2型标志物(Ym1、Arg1及IL-10)均表达上调。PLX5622处理导致小胶质细胞耗竭并加重Prmt5基因敲除小鼠BBB渗漏表型。结论: 脑血管内皮细胞Prmt5基因敲除导致小胶质细胞激活,小胶质细胞参与保护脑血管内皮细胞Prmt5基因敲除导致的血脑屏障损伤。

  • 金美琴, 尚诚彰, 沈月雷
    中国生物工程杂志. 2023, 43(5): 11-23. https://doi.org/10.13523/j.cb.2212010
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    目的: 构建靶向TPBG和EGFR的双特异性抗体偶联药物(bispecific antibody drug conjugate,BsADC),并探究其在体内外抗肿瘤活性。方法: 通过携带全人抗体重链可变区和共同轻链新型小鼠的RenLite技术平台获得具有共同轻链的靶向胚胎滋养层糖蛋白(trophoblast glycoprotein,TPBG,也称为5T4)和表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)的抗体序列,采用KIH (Knobs-Into-Holes) 技术将其组装成anti-TPBG×EGFR双特异性抗体(bispecific antibody,BsAb),并通过流式细胞术(flow cytometry, FCM)、表面等离子共振技术(surface plasmon resonance,SPR)、高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)等方法进行体外表征,最后采用半胱氨酸偶联技术将其与微管蛋白抑制剂甲基澳瑞他汀 E(MonoMethyl auristatin E,MMAE)偶联成药物抗体偶联比(drug to antibody ration,DAR)为4的anti-TPBG×EGFR BsADC,并研究其体外杀伤作用和在人源肿瘤细胞系异种移植模型(cell derived xenograft,CDX)中的抗肿瘤活性。结果: 根据GEPIA2数据库,TPBG与EGFR在多种肿瘤上具有共表达。通过对5种人源性肿瘤组织异种移植(patient-derived xenografts,PDX)免疫荧光分析也证实TPBG和EGFR在肿瘤细胞中具有不同比例的共表达。通过RenLite平台成功制备高纯度靶向TPBG和EGFR的双抗。经体外实验结果表明,BsAb相较于TPBG母本单抗显著增强了与肿瘤细胞的结合亲和力(avidity)和内吞速率。BsADC相较于TPBG母本单抗ADC明显提高了肿瘤杀伤和抗肿瘤活性。在A431(EGFRhigh/TPBGlow)模型中,anti-TPBG×EGFR BsADC体内抗肿瘤活性强于TPBG和EGFR的母本单抗ADC,表现出协同作用。另外,在NCI-H292(EGFRmoderate /TPBGlow)模型和DU145(EGFRlow /TPBGlow)模型中,anti-TPBG×EGFR BsADC均表现出良好的体内抗肿瘤活性。结论: 实验结果表明,将TPBG与快速内化的ADC靶标EGFR组合是增强靶向TPBG的ADC内化和抗肿瘤活性的强有力策略。

  • 周丽亚, 牛玉杰, 郑晓冰, 姜艳军, 马丽, 白敬, 贺莹
    中国生物工程杂志. 2023, 43(5): 24-36. https://doi.org/10.13523/j.cb.2210029
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    以大肠杆菌(Escherichia coli)来源的谷氨酸脱羧酶(GadB)为研究对象,通过组合突变,获得了pH适用范围拓宽、催化活力提高和稳定性增强的组合突变体M2。与野生型GadB-WT相比,组合突变体M2的pH适用范围有效拓宽,在pH6.0时催化活力比GadB-WT提高113.43%。之后对含有M2突变体基因重组菌的发酵培养基和诱导条件进行优化,优化后单位培养基酶活力比未优化时提高了104.13%。在此基础上对M2的酶学性质进行测定,测得其最适pH为5.0,最适温度为37℃。通过稳定性测定M2的pH稳定性和热稳定性与野生型GadB-WT相比都有一定程度的增强。M2的动力学参数Km值为7.316 μmol/L,kcat为13.387 s-1,kcat/Km为1.830 L/(s·μmol)。研究获得的组合突变体M2进一步丰富了催化合成γ-氨基丁酸的GadB突变体酶库,具有良好应用前景。

  • 王茂军, 色依德·斯马依, 蔡逸安, 李庆刚, 路福平, 李玉
    中国生物工程杂志. 2023, 43(5): 37-44. https://doi.org/10.13523/j.cb.2210024
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    为了实现果聚糖蔗糖酶在解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens 018(简称G3)中的高效表达,选择来源于不同芽孢杆菌的4个果聚糖蔗糖酶基因lsLichlsAmylsSublsMega进行异源表达,并将课题组前期确定的对碱性蛋白酶酶活提升较高的5种信号肽进行筛选和组合。其中来源于地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis RN-01的lsLich在重组菌株G3/pLY-2-lsLich中的酶活力最高,酶活力为62.73 U/mL。以LS-Lich作为目的蛋白筛选单信号肽和双信号肽,其中信号肽SPDacB和SPAmyE组合的重组菌株G3/pLY-2-SDA-ls酶活最高,胞外酶活达到125.76 U/mL,较重组菌G3/pLY-2-SD-ls和G3/pLY-2-SA-ls分别提高了31.3%和39.2%,较原始菌株提高了100.49%。该结果表明双信号肽较单信号肽有助于提高LS-Lich的分泌量,同时信号肽组合顺序不同也产生一定的差异。

  • 技术与方法
  • 汪明香, 郭敏, 高翔, 李永臻, 韩睿, 朱德锐, 沈国平
    中国生物工程杂志. 2023, 43(5): 45-54. https://doi.org/10.13523/j.cb.2211020
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    为了提高野生型坎帕尼亚盐单胞菌株(Halomonas campaniensis sp. XH26)胞内Ectoine的积聚量,选用磁性纳米金属颗粒(Fe3O4 NPs),采用单因素实验、Plackett-Burman设计和响应面法分析菌株胞内的Ectoine积聚量和菌株生长量,并探讨Fe3O4 NPs应用于盐单胞菌发酵的可行性。单因素分析表明Fe3O4 NPs能促进菌株生长和促进菌株Ectoine的积聚,菌株生长对数期是最佳的Fe3O4 NPs添加时期。Plackett-Burman及响应面分析表明:优化条件下(0.05 g/L Fe3O4 NPs、1.53 mol/L NaCl和0.03 mol/L L-谷氨酸钠),摇瓶发酵Ectoine的积聚量可达640.28 mg/L,与野生菌株(391.35 mg/L)相比提高了63.61%。透射电镜显示Fe3O4 NPs大量聚集于细菌细胞膜表面,可能通过表面吸附发挥催化作用。综上所述,Fe3O4 NPs能有效促进菌株胞内Ectoine的积聚,Plackett-Burman与响应面法联用能较好的优化菌株发酵条件,为后续将磁性纳米金属应用于Ectoine的工业发酵生产,提供新的技术思路和参考依据。

  • 综述
  • 张亚茹, 王慧梅, 迟永杰, 高媛, 赵颖, 暴佳欣, 张竞, 王连艳
    中国生物工程杂志. 2023, 43(5): 55-68. https://doi.org/10.13523/j.cb.2211043
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    2019年,全球暴发了严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)疫情。由SARS-CoV-2引起的传染病(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)具有极强的传染性及较高的病死率,对人类健康及经济发展造成了极大伤害。疫苗接种是预防和控制SARS-CoV-2传播的主要途径。信使RNA(mRNA)疫苗因具有制备简单、生产周期短、细胞毒性较小等优点而备受关注;最重要的是,mRNA容易实现量产,是应对突发疫情的重要手段之一。在此将对mRNA疫苗及其作用机制、递送载体以及给药方式等进行综述,旨在为mRNA疫苗研发工作提供参考。

  • 郑蕊, 屠叶清, 王慧, 罗德炎
    中国生物工程杂志. 2023, 43(5): 69-75. https://doi.org/10.13523/j.cb.2211040
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    近年来新冠病毒肆虐,单针剂的疫苗研制备受关注。传统疫苗制剂需要在一段时间内多次反复接种才能产生足够的中和抗体。为了降低疫苗接种次数、提高人们的疫苗接种依从性,高分子聚合物材料逐渐走进人们视野,其中聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly lactic-co-glycolic acid, PLGA)是当前研究最多、应用最广泛的高分子聚合物材料。PLGA作为一种人工合成的高分子聚合物材料,易于制备、价格相对较低,且具有良好的缓释特性,以及生物安全性和组织相容性,已经被FDA批准应用于药物递送系统,但在疫苗研发上方兴未艾。总结了PLGA佐剂的基本信息,根据当前疫苗研究趋势分析整理了影响其缓释效果和免疫调节作用的相关因素,以及当前的不足和限制,为后续疫苗制备和研究提供一些思路。

  • 王泽华, 张丽昀, 马春燕
    中国生物工程杂志. 2023, 43(5): 76-84. https://doi.org/10.13523/j.cb.2212035
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    细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)是细胞自然分泌的脂质囊泡结构,在生理和病理过程中发挥信息交流作用。间充质干细胞(mesenchymal stromal cell,MSCs)是一种来源广泛的多能基质干细胞,其强大的再生潜能及免疫调节能力在肺部疾病的修复和治疗中显示出广阔前景。间充质干细胞来源细胞外囊泡(mesenchymal stromal cell extracellular vesicles,MSCs-EV)具有类似MSCs的功能特性,其携带的多种活性因子在肺部组织、肺微环境及肺部疾病中展现出良好治疗效果。主要总结了MSCs及MSCs-EV生物特性,深入讨论了MSCs-EV在肺部疾病中的作用机制及临床应用价值。

  • 产业发展
  • 宇岩, 王春明, 薛亮, 汤正午, 祝林, 褚英敏, 张丽佳
    中国生物工程杂志. 2023, 43(5): 85-93. https://doi.org/10.13523/j.cb.2211052
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    人体肠道微生态在维持人体健康和疾病的发生发展过程中扮演着重要角色。世界面临的如新冠疫情等重大传染病的暴发流行、食源性疾病、致病性耐药“超级细菌”等问题趋于严峻,威胁着人类健康。因此,利用专利大数据,开展基于专利地图的全球肠道微生态产业研发态势分析,对肠道微生态产业发展方向做出初步判断、厘清研发热点具有重要实践意义。基于专利地图,重点从专利管理图和专利技术图维度分析2011—2021年全球肠道微生态产业专利的申请趋势、公开国别、发明人、技术构成、研发热点、核心专利技术路径演进趋势和重点机构竞争影响力。研究发现,全球肠道微生态产业专利申请量呈逐渐快速增长趋势,2020年达到第二个高峰,未来将继续高速增加,其中中国是当前专利申请、受理和公开占比最高的国家,申请量前10第一发明(设计)人主要来自中国;拟杆菌|细菌领域为全球研发热点,各国研发热点各有千秋,整体上形成了优势互补格局。

  • 龙晖, 齐铮, 吴昊
    中国生物工程杂志. 2023, 43(5): 94-105. https://doi.org/10.13523/j.cb.2023005
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    目的:为重庆市生物医药产业高质量发展提供对策建议。方法:通过文献、政策、新闻和其他网络报告等调研,归纳生物医药产业发展趋势和总体特点,剖析重庆市生物医药产业发展的总体情况、成绩与优势、不足与短板,重点针对人才紧缺、创新成果转化滞后、产业竞争力不强、中药资源优势有待进一步挖掘和头部企业缺乏等问题提供针对性对策建议。结果:重庆市生物医药产业园区建设以培育支持领军企业、构建多层次投资支持体系、建设产学研共同体和提升社区氛围为重点,以人才链建设为牵引驱动,加强产业链、资金链、创新链和人才链的多链融合与发展。

  • 吴崇明, 张拓宇, 刘琦, 刘茹, 程萍
    中国生物工程杂志. 2023, 43(5): 106-117. https://doi.org/10.13523/j.cb.2301035
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    2022年5月,我国发布《“十四五”生物经济发展规划》,力争到2025年,我国生物经济总量达到22万亿元。纵观我国国内生物经济发展赛道已呈现出长三角区域、珠三角区域和环渤海区域的相较优势,同时川渝地区追赶势头强劲。其中,天津地处环渤海地区的经济中心,是连接三北地区及东北亚的重要枢纽,区位优势得天独厚,拥有深厚的工业底蕴,持续保持在全球科研城市及都市圈前50强。综合天津市生物领域的创新要素和禀赋、产业空间和领域分布、政策环境情况等维度深度分析天津生物技术及相关产业发展态势,剖析当前存在的问题,并从加快培育高成长赛道、积极探索科技资本融合发展模式、进一步加强产学研深度合作等方面提出对策和建议。

  • 柴倩倩, 丁陈君, 宋琪, 吴晓燕, 王敬敬, 肖治红, 陈方, 李金山, 孙际宾
    中国生物工程杂志. 2023, 43(5): 118-128. https://doi.org/10.13523/j.cb.2210045
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    南方科技促进可持续发展委员会(Commission on Science and Technology for Sustainable Development in the South,COMSATS)是发展中国家具有重要影响力的政府间国际科技组织,现有27个成员国。中国是该组织的创始成员国。系统调研了COMSATS成员国工业生物技术发展的政策环境、资源禀赋、创新平台等,分析了相关成员国工业生物技术的研发进展以及生物产业发展现状,并就深化我国与其他COMSATS成员国间生物科技和产业合作提出了相关意见建议。