High-coverage SARS-CoV-2 genome sequences acquired by target capture sequencing

In this study, we designed a set of SARS-CoV-2 enrichment probes to increase the capacity for sequence-based virus detection and obtain the comprehensive genome sequence at the same time. This universal SARS-CoV-2 enrichment probe set contains 502 120 nt single-stranded DNA biotin-labeled probes designed based on all available SARS-CoV-2 viral sequences and it can be used to enrich for SARS-CoV-2 sequences without prior knowledge of type or subtype. Following the CDC health and safety guidelines, marked enrichment was demonstrated in a virus strain sample from cell culture, three nasopharyngeal swab samples (cycle threshold [C_t] values: 32.36, 36.72, and 38.44) from patients diagnosed with COVID-19 (positive control) and four throat swab samples from patients without COVID-19 (negative controls), respectively. Moreover, based on these high-quality sequences, we discuss the heterozygosity and viral expression during coronavirus replication and its phylogenetic relationship with other selected high-quality samples from the Genome Variation Map. Therefore, this universal SARS-CoV-2 enrichment probe system can capture and enrich SARS-CoV-2 viral sequences selectively and effectively in different samples, especially clinical swab samples with a relatively low concentration of viral particles.     

抗生素诱导的肠道菌群失调加重小鼠肺炎支原体感染

目的初步探讨抗生素诱导的肠道菌群失调对肺炎支原体(Mycoplasma pneumoniae,Mp)呼吸道感染的影响。方法C57BL/6J小鼠口服万古霉素和庆大霉素21 d后滴鼻感染Mp。实时荧光定量PCR(qPCR)分析抗生素处理前后小鼠粪便中5个主要菌门的菌量;qPCR检测感染后3 d和7 d肺组织中Mp载量;病理切片和HE染色分析肺组织炎症病理改变;流式细胞术分析小鼠脾脏T淋巴细胞分泌的IFN-γ和IL-4;间接ELISA检测Mp特异性IgM和IgG。结果口服万古霉素和庆大霉素后小鼠粪便中拟杆菌门菌量显著减少,厚壁菌门菌量增多,δ,γ变形杆菌门、放线菌门和软壁菌门菌量亦发生改变;口服抗生素小鼠感染Mp后3 d和7 d肺组织Mp载量和炎症病理评分增加,7 d小鼠脾淋巴细胞中分泌IFN-γ的CD4+T细胞减少。结论抗生素诱导的小鼠肠道菌群失调可加重Mp呼吸道感染。     

一例15q11.2微重复患儿的临床及遗传学分析

目的明确1例发育迟缓、智力低下患儿遗传学病因及其来源,并对该家系下一胎行产前诊断。方法采集患儿及其父母外周血进行常规G显带核型分析及单核苷酸多态性微阵列芯片(single nucleotide polymorphism array,SNP array)检测;并对该孕妇行产前诊断,进行羊水细胞染色体核型分析及SNP array检测。结果患儿及其父母染色体核型未见异常。SNP array检测结果显示患儿15号染色体15q11.2区段存在855.3 kb重复,该重复遗传至表型正常的母亲,父亲检测结果未见异常。孕妇羊水细胞染色体核型及SNP array检测结果均未见异常。结论15q11.2微重复可能与体格/智力发育障碍相关,CYFIP1可能是其候选基因,但该重复仅可增加其发病风险,外显率较低,在临床咨询中应引起重视。     

新型3D打印导板辅助颈椎前路双侧椎弓根置钉的安全及可行性

文题释义：3D 打印手术导板：该导板依据手术需要,通过计算机辅助设计、3D打印制备出的一种具有术中准确定位点、置钉的位置、方向和深度,精确建立孔道、截面、空间距离、相互成角关系及其他复杂空间结构等功能的辅助手术器械,具有获取途径方便、使用方法简单、价格低廉等优点。 颈椎前路椎弓根置钉：是一种区别于传统颈椎后路椎弓根螺钉置钉技术的新型置钉技术,该技术可通过单独前方入路实现颈椎三柱损伤或多节段病变的坚强固定,无需再行后路固定,可有效减少手术创伤和并发症。 背景：下颈椎前路椎弓根螺钉固定技术可通过前方入路实现颈椎坚强固定,具有较大的应用前景。但该技术操作难度大、风险高,目前尚未得到广泛应用。 目的：改良设计一种用于下颈椎双侧前路椎弓根螺钉置钉的3D打印导板,探讨其辅助颈椎前路椎弓根螺钉置钉的可行性及安全性。 方法：选取6具正常成人颈椎标本,男女各3具,行薄层CT扫描后将影像数据以DICOM格式导入Mimics 17.0软件,三维重建后模拟设计出C₃-C₇双侧颈椎前路椎弓根螺钉钉道导孔,再以颈椎椎体前面、椎体上面前1/2及双侧钩突关节面前1/2骨性结构为标志,反向增厚设计生成导孔基座,形成颈椎前路椎弓根螺钉置钉导板。经3D打印得到导板实体后,在导板辅助下行C₃-C₇双侧颈椎前路椎弓根螺钉置钉。将置钉后的颈椎标本再次行CT扫描,通过CT断面影像评价置钉准确性。同时利用Mimics17.0软件比较实际钉道与模拟钉道在横断面的内、外偏移角度(α1、α2)差异及其在矢状面的上、下偏移角度(β1、β2)差异。 结果与结论：①双侧共计60枚颈椎前路椎弓根螺钉均顺利置入,其中57枚完全位于椎弓根皮质内,判定为0级,准确率95.0%;另外3枚破出椎弓根皮质,其中1级2枚(3.3%),2级1枚(1.7%);②真实钉道与模拟钉道相比,其横断面内、外偏移角分别为(0.867±0.787)°、(0.783±0.792)°,差异无显著性意义(P > 0.05);矢状面上、下偏移角分别为(1.362±1.380)°、(1.314±1.300)°,差异无显著性意义(P > 0.05)。③提示在设计得到的3D打印导板辅助下可顺利完成下颈椎双侧前路椎弓根螺钉置钉,且具有良好的置钉安全性。 ORCID: 0000-0003-0124-7585(肖强)中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

磁性靶向纳米粒体外多模态成像及对肝星状细胞的靶向作用

文题释义： 多模态成像：随着分子影像学的飞速发展,多模态成像改变了传统单一的成像方式,联合超声、CT、MRI、光声及SPECT等各自独特的成像优势,只使用一种对比剂即可获得多种模态增强显影,同时得到疾病的解剖学、分子学及功能学信息。这对疾病的诊断、受检者的健康及减少医疗资源浪费都有重要意义。 寻靶：通过对微泡外壳进行改建,将特异性配体结合或连接到微泡表面,这些微泡可通过血液循环聚到特定的病变组织上,并长时间停留于靶组织或靶器官,从而达到使病变组织在影像中得到特异性的标记增强或局部靶向治疗作用的目的。背景：近来年,分子成像结合医学影像技术和靶向分子探针逐渐成为研究的热点,其相互结合能够在分子水平对靶组织进行观察,从而实现对疾病的发生、发展实时无创成像。 目的：制备载磁性颗粒靶向纳米粒探针,探讨其体外超声/CT/MRI成像效果,观察其体外对大鼠肝星状细胞的靶向能力。 方法：以高分子材料聚乳酸/羟基乙酸作为外壳、含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列环八肽作为配体,通过双步乳化法制备包载磁性颗粒和全氟辛溴烷的载磁性颗粒靶向纳米粒cRGD-PLGA-Fe₃O₄-PFOB,检测其理化性质。将载磁性颗粒靶向纳米粒以双蒸水稀释为不同质量浓度的混悬液,体外观察其超声、CT、MRI显影效果。通过碳二亚胺法连接精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列肽与载磁性颗粒靶向纳米粒,验证载磁性颗粒靶向纳米粒的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列连接情况和体外靶向能力。细胞毒性实验测定不同质量浓度载磁性颗粒靶向纳米粒对大鼠肝细胞BRL-3A的毒性作用。 结果与结论：①载磁性颗粒靶向纳米粒分散度好,大小较均匀,单个纳米粒呈球形,数个黑色的铁颗粒分布于壳膜上,平均粒径为(221.5±60.3) nm,Fe₃O₄包封率为38%;②随着载磁性颗粒靶向纳米粒质量浓度的降低,样品的超声回声强度、CT值均逐渐降低;随着纳米粒中Fe₃O₄颗粒质量浓度的增加,MRI T2加权信号强度逐渐降低;③流式细胞仪检测显示,含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列环八肽与载磁性颗粒靶向纳米粒的连接率为94.13%;体外靶向实验显示,大部分载磁性颗粒靶向纳米粒聚集于大鼠肝星状细胞细胞HSC-T6周围;④不同质量浓度的载磁性颗粒靶向纳米粒对大鼠肝细胞BRL-3A活力无影响;⑤结果表明,载磁性颗粒靶向纳米粒探针不仅能作为多模态显像剂用于超声、CT、MRI,且在体外实验中对大鼠肝星状细胞有较强的靶向能力,对肝纤维化的早期诊断具有重大应用潜力。 ORCID: 0000-0001-8470-8548(李璇) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

组织玻璃化冻存技术：优势与尚未完全解决的问题

文题释义：玻璃化冷冻保存：是利用这些高浓度的低温保护剂组合成玻璃化冻存液,通过与水分子发生强烈的水合作用,增加溶液黏性,降低冰晶形成速度,从而使细胞在快速降温或复温过程中得以保护。 玻璃化：对于非晶高分子,当高分子通过降温从高弹态转变为玻璃态,或者通过升温从玻璃态转变为高弹态的过程称之为玻璃化转变,发生玻璃化转变的温度叫玻璃化转变温度。对于结晶高分子,玻璃化转变是指其非晶部分所发生的由高弹态向玻璃态(或者玻璃态向高弹态)的转变。因此,玻璃化转变是高分子中普遍存在的现象。但是玻璃化转变现象并不局限于高分子,一些小分子化合物也存在玻璃化转变。 背景：玻璃化冷冻保存是一种应用前途广阔的低温冷冻方法,通过使用高浓度的玻璃化冻存试剂将生物材料进行玻璃态转变,从而实现活性保存。 目的：就玻璃化冻存的生物学原理及玻璃化冻存试剂的分类,卵巢、皮肤与角膜等医学组织标本的玻璃化冻存进行综述。 方法：以“tissue;vitrification;cryopreservation”为英文检索词;“组织;玻璃化;冷冻保存”为中文检索词,检索1994年1月至2019年10月 PubMed 数据库及万方医学网相关文献。按照纳入与排除标准筛选后,对最终纳入的45篇文献进行归纳总结。 结果与结论：玻璃化冻存可以防止细胞内外冰晶形成,避免了冰晶给细胞带来的多种损伤,有效保留了细胞的生物活性与基本功能。玻璃化冻存试剂主要分为渗透性和非渗透性2种,其操作简便、高效,唯一的缺点是高浓度的冻存试剂对细胞具有一定的毒性损伤。为了降低对组织整体损伤风险,可以混合使用多种低毒冻存试剂。目前玻璃化冻存技术已经成功应用于多种细胞,但组织冻存的技术难题尚未完全解决。 ORCID: 0000-0003-0140-9935(张源) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

牛膝甾酮干预SD乳鼠成骨细胞的增殖与分化

文题释义：牛膝甾酮：牛膝为苋科植物牛膝的干燥根,主要含有甾酮类、皂苷类及多糖类成分,具有调节糖代谢、抗炎、镇痛、降血糖、免疫调节等作用,牛膝甾酮是其活性成分之一,目前尚无文献报道其对成骨细胞的生物学效应。 成骨细胞：由间充质干细胞分化而来,直接参与骨形成,其增殖、分化缺陷是骨质疏松症发病的重要原因,研究表明改善成骨细胞功能可有效治疗骨质疏松症。 背景：促进成骨细胞的增殖以及分化是治疗骨质疏松症的有效手段之一,但关于牛膝甾酮对成骨细胞增殖、分化的影响却没有报道。 目的：研究牛膝甾酮对SD乳鼠成骨细胞增殖、分化的影响及其潜在的分子机制。 方法：通过酶消化法获得SD乳鼠成骨细胞,体外诱导培养并鉴定;采用CCK8法检测不同质量浓度牛膝甾酮(1,5,10 mg/L)对成骨细胞活力的影响;采用碱性磷酸酶染色及碱性磷酸酶活性试剂盒评价成骨细胞的早期分化能力;采用茜素红染色观察钙结节的形成数量,评估成骨细胞的矿化能力;采用实时荧光定量PCR法检测成骨分化标志物的表达水平;采用MDC染色检测自噬小体数量。 结果与结论：①相对于不加药对照组,牛膝甾酮在一定程度上抑制成骨细胞的增殖(P < 0.05),但却能够显著促进碱性磷酸酶活性及矿化结节的形成(P < 0.05),同时上调成骨分化标志物CollagenⅠ、OPG、OPN、OCN的表达水平,此外牛膝甾酮还能够促进自噬小体的形成;②结果提示,牛膝甾酮能够通过上调成骨分化相关基因及刺激自噬体的形成而促进成骨细胞的分化。 ORCID: 0000-0002-2837-6347(姜涛) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

地黄梓醇干预早期膝骨关节炎大鼠膝关节滑膜组织中炎症相关因子的表达

文题释义：地黄梓醇：是从地黄中提取出来的一种环烯醚萜苷化合物,2015 版《中国药典》明确规定了地黄梓醇可作为地黄质量控制的指标。地黄梓醇的药理作用包括抗细胞凋亡、抗炎等。半乳糖凝集素3：具有争议的促炎或抗炎活性,取决于各种因素,包括其细胞内或细胞外定位以及与这些过程有关的靶细胞。一方面半乳糖凝集素3通过清除凋亡的中性粒细胞可能有助于消除炎症;另一方面,半乳糖凝集素3通过加强巨噬细胞、肥大细胞和自然杀伤细胞以及T和B淋巴细胞的活化而显示出大部分促炎作用。背景：在膝骨关节炎早期,滑膜分泌炎症递质可能是诱导膝骨关节炎发病的重要因素之一,伴随着膝骨关节炎的进一步加重。 目的：观察不同浓度地黄梓醇对早期膝骨性关节炎大鼠膝关节滑膜组织中白细胞介素1β、半乳糖凝集素3、钙结合蛋白S100A12表达水平的影响,探讨地黄梓醇治疗早期膝骨性关节炎的作用机制。方法：从48只成年雄性Wistar大鼠中随机抽取14只为正常对照组,其余34只为模型组,实验开始后第1,4,7天于右膝关节腔注射4%木瓜蛋白酶联合0.03 mol/L半胱氨酸溶液0.2 mL制备早期膝骨关节炎模型。实验开始后第10天随机抽取正常对照组大鼠4只,造模组大鼠4只,采用苏木精-伊红染色及Mankin、OARSI评分进行模型验证,将模型组剩余30只大鼠采用随机数字法分为模型对照组、地黄梓醇低剂量组、地黄梓醇高剂量组,每组10只。验证造模成功后第2天,地黄梓醇低剂量组、地黄梓醇高剂量组灌胃0.2 mL/kg相应浓度的地黄梓醇,正常对照组、模型对照组灌胃等量生理盐水,均为1次/d,连续灌胃28 d。取各组大鼠右膝关节滑膜组织,采用ELISA法检测各组大鼠滑膜组织中白细胞介素1β、半乳糖凝集素3、钙结合蛋白S100A12水平。结果与结论：①模型组Mankin评分和OARSI分均显著高于正常对照组,差异有显著性意义(P < 0.05);②与正常对照组比较,模型对照组滑膜组织中S100A12、白细胞介素1β、半乳糖凝集素3水平显著升高(P < 0.01);与模型对照组比较,地黄梓醇低剂量组滑膜组织中S100A12、白细胞介素1β、半乳糖凝集素3水平有所降低(P < 0.05),地黄梓醇高剂量组降低更明显(P < 0.01);③结果表明,地黄梓醇可通过降低滑膜组织中相关炎症因子水平来减轻炎症反应从而减缓膝骨关节炎进展。ORCID: 0000-0002-0811-4737(张斌)中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

Evaluation of Ion Torrent next-generation sequencing for thalassemia diagnosis

IntroductionTo evaluate a next-generation sequencing (NGS) workflow in the screening and diagnosis of thalassemia.MethodsIn this prospective study, blood samples were obtained from people undergoing genetic screening for thalassemia at our centre in Guangzhou, China. Genomic DNA was polymerase chain reaction (PCR)-amplified and sequenced using the Ion Torrent system and results compared with traditional genetic analyses.ResultsOf the 359 subjects, 148 (41%) were confirmed to have thalassemia. Variant detection identified 35 different types including the most common. Identification of the mutational sites by NGS were consistent with those identified by Sanger sequencing and Gap-PCR. The sensitivity and specificities of the Ion Torrent NGS were 100%. In a separate test of 16 samples, results were consistent when repeated ten times.ConclusionOur NGS workflow based on the Ion Torrent sequencer was successful in the detection of large deletions and non-deletional defects in thalassemia with high accuracy and repeatability.