血管对于向全身所有组织和器官输送氧气和营养物质至关重要。构成中枢神经系统 (CNS) 的血管具有独特的特性,称为血脑屏障,这使得这些血管能够严格调节血液和大脑之间离子、分子和细胞的移动。这种对 CNS 稳态的精确控制可确保正常的神经元功能,并保护神经组织免受毒素和病原体的侵害,这些屏障特性的改变是不同神经系统疾病的病理和进展的重要组成部分。生理屏障由形成血管壁的内皮细胞 (EC) 所具有的一系列物理、运输和代谢特性协调,这些特性受与不同血管、免疫和神经细胞的相互作用调节。了解这些不同的细胞群如何相互作用以调节屏障特性对于了解大脑在健康和疾病期间如何运作至关重要。
癌细胞逃离原发肿瘤后,在转移级联过程中面临多种微环境。为了存活并在远处生长,转移性癌细胞必须经历代谢重编程以适应不断变化的条件。然而,肿瘤生长的宿主也会经历代谢适应,以应对可能介导癌症进展的各种环境因素。在本综述中,我们重点介绍了决定宿主代谢的内源性因素(特定器官或微生物组的营养物质可用性),以及影响宿主系统或局部代谢的外源性因素(饮食、酒精、体力活动、空气污染和昼夜节律)。此外,我们详细说明了这些环境引起的代谢变化如何影响转移进展。了解环境因素、宿主代谢和转移进展之间的相互作用可能会揭示未来治疗干预的潜在目标。
血管生成开关 在体积不超过2mm3的情况下,肿瘤可以通过扩散从周围血管中获取氧气和营养物质,超过此临界体积则会导致缺氧环境。缺氧会刺激缺氧诱导因子-1α (HIF-1α) 的产生。在常氧条件下的正常细胞中,HIF-1α会被破坏。然而,在缺氧的情况下,这种蛋白质不会被破坏,其水平会上调,从而导致血管生成开关处于“开启”模式。一旦血管生成开始,肿瘤新生血管的级别取决于促血管生成和抗血管生成因子之间的微妙平衡 (►图1),而这又取决于肿瘤生物学。富血管肿瘤的例子有肾细胞癌和甲状腺癌。少血管肿瘤的典型例子是胰腺腺癌。
母体营养是胎儿生长所必需的,过量摄入营养物质会干扰后代的大脑发育。本研究探讨了肥胖母鼠怀孕期间跑步机跑步对仔鼠空间学习记忆和空间工作记忆的影响,并检测了仔鼠体内磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)和细胞外信号调节激酶1和2(ERK1/2)的磷酸化情况。将雌性大鼠分为正常饮食组和高脂饮食组,喂养7周,包括怀孕和哺乳期。母鼠进行跑步机跑步4周。将出生的仔鼠按状态分为对照组、跑步机运动组、高脂饮食组、高脂饮食+跑步机运动组。
世界海洋陷入困境。全球变暖导致海平面上升,减少了海洋中的食物供应。入侵物种和霍乱破坏了海洋的生态平衡。农业中使用的许多杀虫剂和营养物质最终流入沿海水域,导致氧气耗尽,杀死海洋植物和贝类。与此同时,由于过度捕捞,鱼类供应正在减少。然而,人类要繁荣发展,就需要健康的海洋;我们呼吸的氧气有一半来自海洋,而且在任何特定时刻,海洋都包含着世界上 97% 以上的水。海洋提供了人类食用的动物蛋白的至少六分之一。活海洋吸收大气中的二氧化碳,减少气候变化的影响。许多民间社会团体 (NGO) 正在努力保护这一共享资源。例如,OceanMind 使用卫星
组织具有两个相互作用的组件:细胞和细胞外基质(ECM)。ECM由多种大分子组成,其中大多数形成复杂的结构,例如胶原蛋白原纤维。ECM支持细胞,并包含将营养物质运输到细胞的流体,并将其废物和分泌产物带走。细胞在局部产生ECM,然后受基质分子强烈影响。许多基质成分与跨越细胞膜并连接到细胞内部的结构成分的特定细胞表面受体结合,形成连续体,其中细胞和ECM以良好的协调方式一起发挥作用。在开发过程中,细胞及其相关的矩阵在功能方面变得专业,并引起具有特征性结构特征的基本类型的组织。器官是由这些组织的有序组合形成的,它们的精确排列允许每个器官和整个生物体的功能。
摘要背景:由于缺乏对生物过滤反应器中污染物去除过程和细菌群落动态的了解,因此值得研究。本综述探讨了生物过滤过程、常用的生物过滤器类型、细菌群落动态和生物过滤器中的污染物去除机制。方法:本综述使用了 Scopus、EBSCO 和 ProQuest 上发表的先前研究的数据,这些研究分为生物过滤过程、生物过滤器类型、细菌群落动态和污染物去除机制等参数。对数据进行了叙述、表格分析和综述。结果:在生物过滤反应器中,微生物覆盖介质,使污染物流过缝隙并接触生物膜层。随着生物膜变厚,粘附性减弱,从而产生新的菌落。沉床生物过滤器、滴滤器和填料塔曝气和气化系统可有效去除水生环境中的营养物质。生物过滤器细菌群落按过滤层深度分类,上层为快速生长、不太专业的群落,底层为更专业的群落。污染物的生物降解取决于多种因素,如营养物质的有效性、氧浓度、pH 值、污染物的生物利用度以及生物质的物理和化学特性。结论:生物滤池反应器利用微生物覆盖介质,使污染物流过缝隙并接触降解有机化合物的生物膜层。淹没床生物过滤器、滴滤池和填料柱曝气系统可以有效去除污染物。生物滤池细菌群落按滤层深度分类,上层为快速生长、专业化程度较低的群落,底层为专业化程度较高的群落。关键词:废水、细菌、生物膜、环境污染物、营养物质引用:Muliyadi M、Purwanto P、Sumiyati S、Hadiyanto H、Sudarno S、Budiyono B 等。生物过滤器中的细菌群落动态和污染物去除机制:文献综述。环境健康工程与管理杂志 2024; 11(4): 477-492 doi: 10.34172/EHEM.2024.47 。
微生物,其中数量最多、种类最多的是细菌。微生物群(也称微生物组)的基因组比人类基因组大近100倍[3]。这样,肠道微生物群可以被视为一个外化的器官,对整体代谢以及食物转化为营养物质和能量非常重要。微生物的数量超过 10 个细菌,以厌氧微生物群落为主,包含 500-1,000 个不同的物种 [14]。 99%的栖息微生物属于40个物种。细菌密度沿小肠走向逐渐变化,空肠约有10个/克肠腔内容物,回肠末端有10个/克菌落形成单位,其中以革兰氏阴性需氧菌和一些专性厌氧菌为主[4,7]。在结肠中,细菌数量达到每克10个菌落形成单位,且以厌氧菌为主[12]。研究发现,粪便中 60% 由细菌组成 [4]。
极端环境的特点是具有强大的选择压力,包括物理(即温度或辐射)、地球化学(即干燥或盐度)和/或生物压力(即营养物质供应有限)(Lynn and Rocco,2001)。栖息在这些环境中的微生物被称为嗜极生物或耐极生物,它们通过多种机制被选择,例如生物膜的形成(Flemming et al ., 2016; Blanco et al ., 2019);极端物质和极端酶的产生(Gabani and Singh,2013);或高效的 DNA 修复系统(Singh and Gabani,2011)。生活在极端环境中的微生物比生活在“良性”环境中的微生物进化得更快,这主要是由于与压力环境条件相关的高突变率(Li et al ., 2014),这可能导致这些微生物成为新的特殊代谢物的丰富来源(Sayed et al ., 2019)。
实验室中的实验进化有助于研究人员了解特定条件下适应的遗传和表型背景。同时,代表复杂自然生态位某些方面的简化环境允许剖析选择背后的相关参数,包括温度、氧气供应、营养物质和生物因素。其他微生物或宿主的存在对微生物进化有重大影响,而这种影响通常不同于在非生物条件下观察到的适应路径。在最新一期的 ISME 期刊中,Cosetta 和同事揭示了代表奶酪微生物组演替的跨界相互作用如何促进与食物和动物相关的细菌木糖葡萄球菌的独特进化。作者还发现了一种全球调节器依赖性适应,这种适应导致进化的衍生物表现出色素产生和菌落形态减少,以及分化表型改变,这可能有助于提高适应性。