天花粉蛋白诱导HIV-1 慢性感染细胞凋亡及机制研究

天花粉蛋白（Trichosanthin,TCS）是一种由247 个氨基酸组成的Ⅰ型核糖 体失活蛋白（Ribosome Inactivating Protein，RIP），从葫芦科植物栝楼 (Trichosanthes Kirilowii)球根中提纯获得。它具有广谱的生物学和药学活性， 包括抗肿瘤、免疫抑制、中期引产以及抗病毒活性。上世纪八十年代末， McGrath 等发现TCS 可以抑制HIV-1 在急性感染的T 淋巴细胞和慢性感染的 巨噬细胞中的复制，从而引起了研究者们极大的兴趣。但迄今为止，其抗HIV-1 的作用机制仍不清楚。 我们实验室对TCS 的免疫毒理作用和抗HIV-1 作用进行了多年的研究， 前期工作显示TCS 对HIV-1 的直接作用并不明显，但对于HIV-1 感染细胞却 具有很强的毒性作用。提示TCS 可能通过作用于宿主细胞来发挥其抗HIV-1 活性。在此基础上，我们从细胞方面着手，对TCS 选择性杀伤HIV-1 感染细 胞的作用及机制进行了探讨。首先，通过MTT 法检测发现，相同条件下，TCS 对于H9/HIV-1IIIB 细胞的毒性远远大于其对正常H9 细胞的毒性。其次，流式 细胞仪检测亚二倍体小峰和琼脂糖凝胶电泳检测片断化DNA 的实验证实了 TCS 对H9/HIV-1IIIB 的细胞杀伤作用是通过诱导细胞凋亡实现的。流式细胞仪 的结果显示TCS 以剂量依赖的方式诱导较多的H9/HIV-1IIIB 细胞凋亡，25μ g/mlTCS 作用24h 时，有8.4%的H9 细胞凋亡，而H9/HIV-1IIIB 细胞的凋亡率 则达到24.5%；随着作用浓度的降低，这种差异也在缩小。阳性对照D-Sorbitol 对两种细胞的凋亡率没有明显差别，约为25%。琼脂糖凝胶电泳的结果进一 步证实了这种推测，相同条件下，TCS 诱导H9/HIV-1IIIB 细胞出现更多的DNA 片断化。 TCS 可以选择性的诱导H9/HIV-1IIIB 细胞凋亡，为了进行更深入的机制研 究，我们建立了另外一株HIV-1 慢性感染细胞系，HIV-1 慢性感染的Jurkat 细胞系（Jurkat/HIV-1ⅢB）来验证TCS的作用。发现相同条件下，TCS可以诱 导同等程度的Jurkat/HIV-1ⅢB和Jurkat 细胞凋亡，25μg/mlTCS作用24h 时， 分别有21.08%的Jurkat 细胞和27.27%的Jurkat/HIV-1IIIB 细胞凋亡。以上的结 果说明HIV-1 感染H9 细胞后增强了感染细胞对TCS 的敏感性，而HIV-1 感 染Jurkat 细胞后并不影响其对TCS 的敏感性。根据细胞凋亡途径中是否依赖 线粒体的参与可以将细胞分成TypeⅠ和TypeⅡ两种类型，H9 细胞采取的是 线粒体非依赖性的TypeⅠ型凋亡途径，而Jurkat 细胞则采取线粒体依赖性的 TypeⅡ型凋亡途径。由于Jurkat 细胞对TCS 诱导的凋亡更加敏感，我们推测 HIV-1 感染H9 细胞后，诱导了细胞凋亡途径由TypeⅠ向TypeⅡ型转变。为 此，我们采用流式细胞仪检测了TCS 对凋亡细胞内的线粒体膜电位及 caspase-8 蛋白酶活性的影响，结果显示，H9/HIV-1IIIB、Jurkat 和Jurkat/HIV-1IIIB 细胞对TCS 诱导的凋亡具有相同程度的敏感性，并且伴随着细胞线粒体膜电 位的耗散和caspase-8 蛋白酶的活化；而相同情况下，TCS 对H9 细胞的影响 则很微弱。由此，进一步证实了我们的推测，即HIV-1 感染H9 细胞后，通过 改变细胞内的某些信号，使H9/HIV-1ⅢB细胞的性状更加倾向于Type Ⅱ型细 胞，从而增强其对于TCS 的敏感性.

Si_(0.75)Ge_(0.25)虚衬底上应变补偿Si/Si_(0.62)Ge_(0.38)量子阱发光

由于Si/SiGe异质结构的带阶差主要发生在价带,为实现高效率的发光,本文从理论上设计了在硅基Si_(1-x) Ge_x虚衬底上外延应变补偿的Si/S_(1-y) Ge_y(y>x)量子阱的能带结构,将量子阱对电子的限制势垒提高到100meV以上.在实验上,采用300℃生长的Ge量子点插入层,制备出薄的SiGe驰豫缓冲层(虚衬底),表面Ge组份达到0.25,表面粗糙度小于2nm,驰豫度接近100%.在我们制备的SiGe缓冲层上外延了应变补偿SiGe/Si多量子阱结构,并初步研究了其发光特性.

Monolithically Integrated Optoelectronic Receivers Implemented in 0. 25μm MS/RF CMOS

A monolithically integrated optoelectronic receiver is presented. A silicon-based photo-diode and receiver circuits are integrated on identical substrates in order to eliminate the parasitics induced by hybrid packaging. Implemented in the present deep sub-micron MS/RF （mixed signal, radio frequency） CMOS,this monolithically OEIC takes advantage of several new features to improve the performance of the photo-diode and eventually the whole OEIC.

Passively Mode Locked Diode-End-Pumped Nd∶YAG Laser with In0.25 Ga0.75 As as Output Coupler

A novel InGaAs(LT-In0.25 Ga0.75 As) absorber grown by metal organic chemical vapor deposition at low temperature is presented.Using it as well as an output coupler,passive mode locking,which produces pulses as short as several hundred picoseconds for diode-end-pumped Nd∶YAG laser at 1.06μm,is realized.The pulse frequency is 150MHz.

Ge/Si量子点的生长研究进展

要有效应用SK模式生长的Ge量子点,必须实现Ge量子点的位置可控并且进一步缩小Ge量子点的尺寸.阐释了这方面的研究进展,特别对图形衬底生长Ge量子点,利用Si表面的自组织性在错切割的邻晶面衬底上生长有序Ge岛,表面杂质诱导成岛这三个方面的进展加以介绍分析.

稻田养萍对甲烷和氧化亚氮排放的影响及其机理研究

萍是固氮蓝藻与蕨类植物的共生体，广泛分布于稻田、湖泊及沼泽等水生生态系统。稻田养萍是亚洲、非洲的许多发展中国家广泛采用的一项肥田改土的农业耕作措施。稻田是温室气体甲烷（CH_4）和氧化亚氮（N_2O）的重要排放源。本文采用田间试验、盆栽试验及实验室模拟相结合的研究方法，首次系统地研究了稻田养萍对CH_4和N_2O排放的影响及其机理，得到下述主要结果：1、田间观测结果表明，稻田全年累计（5月28日-11月7日）CH_4排放量为：139.1kgCH_4·ha~(-1)（不放萍处理）、247.4kgCH_4·ha~(-1)（放萍处理）。全年累计（3月1日到11月7日）N_2O排放总量为：1.76kgN_2Oha~(-1)（不放萍处理）、2.42kgN_2Oha~(-1)（放萍处理）。稻田养萍使CH_4排放量增加约80%，N_2O排放量增加约40%，当年放萍与连年放萍无显著差别。稻田的CH_4排放只发生在淹水期，而N_2O的排放主要发生在非淹水期。淹水期不放萍处理的N_2O排放为-1.6gN_2Oha~(-1)，而放萍处理为170gN_2Oha~(-1)，只占全年总排放量的7%。2、稻田释放的CH_4和N_2O来自于土壤的微生物过程，而CH_4和N_2O的排放量是受产生、氧化和传输等多种过程影响的综合结果。机理研究表明：1）稻田养萍对参与CH_4、N_2O排放的相关微生物菌群数量影响较水，对CH_4、N_2O排放的促进主要来自于对相关微生物活性的影响和使气体从土壤向大气传输效率提高。2）虽然稻田养萍使全年CH_4产生量减少，但由于放萍使土壤铵态氮浓度增加、N_2O浓度下降以及甲烷供应减少，使土壤表层甲烷氧化菌活性受性抑制，导致甲烷氧化数量减少，排放量增多。不放萍稻田产生的甲烷，70%在释放到大气前被氧化掉了，而放萍稻田产生的甲烷只有32%被氧化。3）放萍提高了甲烷从土壤向大气的传输效率：一方面，萍在旺盛生长期通过蒸腾作用将水层中溶解的甲烷向大气输送；另一方面，通过改变土壤的理化性质，使水稻的通气组织发达，提高了气体的传输效率。4）放萍对淹水期N_2O排放的促进来自于土壤铵态氮浓度提高而导致的N_2O产生量的增加，以及萍的蒸腾作用促进了溶解在水中的N_2O向大气的排放。对非淹水期N_2O排放的促进作用主要来自土壤结构的改善使土壤中产生的N_2O易于向大气扩散。5）盆栽试验和模拟试验还表明，养萍对不施肥的淹水土壤的CH_4和N_2O排放影响不同：放萍无论是在种稻土壤还是不种稻土壤都降低N_2O的排放，甚至表现为吸收；对不种稻土壤的甲烷排放起促进作用，而对种稻土壤的甲烷排放无明显影响。萍的输导作用受光照强度和水中CH_4和N_2O的溶解量的影响。新鲜经萍施入土壤中后，极大提高土壤的N_2O排放，而风干后在土壤含水量较大时施入，则可明显减少N_2O的排放。萍在水生生态系统温室气体排放中的作用应给予充分考虑。