论文部分内容阅读
南极大陆是世界上最冷、最干燥的大陆,我国每年都会派遣考察队去南极进行科学考察研究。第29次中国南极考察队于2012年11月5日乘坐雪龙号从中国上海出发,2012年12月1日抵达中山站。度夏队员于2013年3月8日开始返程;越冬队员于2013年12月18日离开南极,在中山站居住一年,2014年2月6日返回中国北京。本研究中,我们在三个时间点对15名中山站越冬队员收集了静脉血和粪便样本,3月15日(越冬前)在中山站进行了第一次取样,7月15日冬季(极夜)第二次和12月5日(极昼)第三次采样。对粪便样本提取了 DNA,进行了16SrDNA测序,并进行了生物信息学分析。研究发现,以越冬前作为对照,队员们的肠道菌群的多样性发生了明显变化,α多样性显著降低,β多样性显著改变。同时研究还发现,极端环境下,人体肠道中多类菌群丰富度发生显著变化,共筛选出123类(鉴定到属)变化菌群。研究过程中,检测到人体中炎症因子(TNF α及IL1β)在越冬期间表达会显著升高,并且有一些菌属的变化与炎症因子TNF-α与IL1-β的变化显著相关,提示了这些属类的菌群与炎症的相关性。越冬队员居留南极一年以上,感官和情感长期剥夺,适应不良,易得“南极越冬综合征”等应激性疾病。对南极考察队员生理心理适应性的研究,不仅为极地医学防治提供数据资料,也将南极特殊环境作为生理学研究的天然实验室,探讨一些重要的生命科学问题。中药的作用,长期以来在实践中不断被人们认可,但中药疗效的作用机制一直以来还未有被科学界广泛接受的解析。小RNA(small RNA)通常指长度小于200个核苷酸的非编码RNA,它们通常在动植物中参与转录后基因表达调控。而植物来源的小RNA能否进入人体一直以来存在巨大的争议。最近的研究表明,植物中的小RNA可能具有跨物种的功能:外源植物miR-168a显示特异性靶向哺乳动物LDLRAP1。虽然具有争议性证据的问题已经提出,这些实验结果可能是由于污染,但更多的研究已经扩展了哺乳动物中植物功能的小RNA列表。金银花编码的非典型miR-2911直接针对甲型流感病毒;来自植物,细菌和真菌的小RNA在人血浆中是普遍存在的。一些报告还表明,小RNA(如miR-486-5p和miR-29)在肺纤维化中具有抗纤维化作用。在本课题中,我们提取了新鲜中药植物(红景天)及用其处理的A549细胞的RNA;用新鲜中药植物(红景天)提取的RNA对老鼠连续灌胃3d,并在之后多时间点(12 h、24 h和48 h)对鼠的肺组织进行了 RNA提取;还对新鲜中药植物(红景天)进行熬煮,人体连续服用中药汤汁7 d后多时间点(0h和24 h)抽取的人血进行RNA提取;加上未受处理的A549细胞及鼠肺作为对照提取的RNA,共计9例样本都进行了小RNA测序。我们对测序数据通过生物信息学的算法计算筛选,找出了中药植物(红景天)来源的,并可能进入人体或鼠肺的小RNA,为这种观点提示了可能性,并为进一步分析、实验验证及功能研究提供了基础。