高原是地球上最恶劣的环境之一，最主要的特点是低气压所导致的缺氧。暴露在低压缺氧环境下，未习服人群会出现脑损伤，在严重情况下甚至会发展成为致命性的高原脑水肿。长期以来，人们应用一些遗传背景和人类差异较大的动物研究高原相关疾病，这可能延缓了防治这些疾病的研发进展。在这项研究中，我们应用非人灵长类动物食蟹猴为研究对象，通过对白细胞和大脑皮层进行转录组测序的方法来探索低压缺氧引起脑损伤的机制，并评价两种具有神经保护功能的甾体——孕酮和5α-androst-3β,5,6β-triol （TRIOL）在这个模型上的药效与可能分子机制。暴露在急性低压缺氧环境下，食蟹猴出现了与人类高原脑水肿相似的症状，包括行为失调、脑含水量升高、神经元受损以及血管源性脑水肿等。白细胞转录组数据分析揭示了经典的缺氧反应通路HIF-1信号，以及一些新发现的关键性通路如维生素D受体信号，这些通路可能共同调控了低压缺氧所导致的炎症反应。急性低压缺氧也改变了大脑的转录调控模式，激活了血管发生的调控通路，并抑制了有氧呼吸和蛋白折叠相关的通路，而这些通路很有可能与脑损伤的病理机制相关。整体上两种甾体的药效相似，都可以显著有效减轻急性低压缺氧所造成的脑损伤和大脑转录谱的改变，但功能分析显示两种药物却作用在不同的通路上，孕酮可以有效的提高红细胞生成，而TRIOL可以减轻谷氨酸兴奋性毒性。总之，本研究加深了我们对急性低压缺氧诱发脑损伤病理机制的理解，并为缺氧性脑损伤的药物研发提供了潜在的候选化合物。

随着测序技术的发展，越来越多的研究表明肠道共生菌群在机体健康和疾病中扮演着重要角色。目前对肠道共生菌群在宿主粘膜表面的作用的认识多源自临床研究分析和小鼠动物研究，然而在小动物模型中，微生物群落和宿主之间作用机制的研究结果有很大的应用局限性。在本研究中，我们证实短期口服广谱抗生素的恒河猴可以作为动物模型来研究肠道共生菌群-宿主-免疫调节之间的关系，并且机体能够维持稳定的健康状态。结果表明，抗生素处理后恒河猴肠道共生菌群的多样性和丰富度显著下降；16S rDNA扩增子测序结果分析表明，用药9天后恒河猴粪便中的优势菌种转变为大肠杆菌和志贺氏菌，且菌群的功能基因和预测KEGG通路的丰度谱也随之发生了显著变化。此外，恒河猴肠道共生菌群的缺失导致小肠黏膜表面上皮细胞出现变性、坏死和脱落等病理改变，还引起机体外周血单个核细胞（PBMCs）中的CD3⁺T、CD4⁺T和CD16⁺NK细胞比例升高，而调节性T细胞和CD20⁺B细胞的比例下降。PBMCs转录组结果也表明，肠道共生菌群缺失后机体的免疫平衡受到了多种免疫相关基因表达水平的调控，包括IL-13、VCAM1和LGR4等。

研究显示，人类和非人灵长类动物可以更加快速地发现蛇图片（与对照图片比较），提示进化相关恐惧刺激可以被视觉系统自动觉察。人类研究还发现，一般恐惧刺激本身（与进化无关）就更容易吸引注意力，然而，与此相关的灵长类动物研究是缺乏的。所以，本实验就探索了食蟹猴对进化相关和一般（与进化无关）恐惧刺激（如蛇、抓取捕捉手套）图片的视觉注意特征。现有相关研究通过视觉搜索任务和发现图片的潜伏期来衡量注意特征，与此类任务相比，本实验用到的眼动跟踪技术可以提供更加精确的潜伏期，以及提供额外的注意时间和频率作为衡量注意力的参数。此外，研究发现自闭症谱系障碍（ASD）病人呈现对恐惧刺激（如蛇）图片的注意力异常，而瑞特综合征（RTT）因为具有自闭症状被认为是ASD的一个亚型，但是我们对RTT患者或动物模型对恐惧刺激图片的注意特征缺乏认识。因此，我们也利用了MECP2基因编辑猴进行了相关研究。通过呈现给动物一张图片、两张图片配对和四张图片配对来增加刺激复杂性，我们探索了不同程度认知负荷对注意力的影响。结果显示，对照组动物和RTT模型动物呈现相似的注意特征，二者均呈现对蛇图片的注意时间和频率的增加（与对照图片比较），提示灵长类动物对进化相关的恐惧刺激（而非一般恐惧刺激）的视觉注意偏好。同时，这种注意偏好只在两张/四张图片配对任务中出现，提示其与认知负荷相关。

D-多巴色素互变异构酶（DDT）是巨噬细胞迁移抑制因子（MIF）蛋白超家族的一员，它是一种具有趋化因子样特征的新型细胞因子。然而，目前关于鱼类DDT的研究鲜有报道。在本研究中，我们从花鲈（Lateolabrax japonicus）中鉴定出一个DDT同源物（LjDDT）。序列分析表明，LjDDT具有已知DDT和MIF同源物的典型特征，且与条石鲷（Oplegnathus fasciatus）DDT进化相关性最高。LjDDT基因mRNA在健康花鲈所有检测组织中均有表达，其中肝脏中的表达量最高。花鲈在感染哈维氏弧菌后，检测到肝、脾和头肾组织中的LjDDT转录水平显著下调。首先，我们制备了重组LjDDT（rLjDDT）及相应的抗体（anti-rLjDDT）。注射100 μg/g anti-rLjDDT对感染哈维氏弧菌的花鲈存活具有显著的保护作用。rLjDDT在体内外均能诱导花鲈单核/巨噬细胞（MO/MФ）和淋巴细胞迁移，但对中性粒细胞迁移无明显作用。rLjDDT对脂多糖（LPS）诱导产生的M1型MO/MФ有体外趋化作用，而对cAMP诱导产生的M2型MO/MФ无体外趋化作用。其次，我们通过RNA干扰（RNAi）分别敲低花鲈MO/MФ上的CD74（LjCD74）和CXCR4（LjCXCR4）表达，发现LjCD74敲低导致rLjDDT增强的MO/MФ的迁移作用被抑制，rLjMIF抑制的MO/MФ迁移作用被解除，但LjCXCR4敲低对两者无明显影响，揭示LjCD74可能是LjDDT和LjMIF在花鲈MO/MФ上的主要趋化受体。另外，同时加入rLjDDT和rLjMIF对MsiRNA、LjCD74si或LjCXCR4si处理后的花鲈MO/MФ迁移无明显影响，揭示rLjDDT和rLjMIF两者可能存在拮抗作用。综上所述，我们的研究首次表明，DDT可能作为一种MIF的拮抗剂，通过CD74介导MO/MФ趋化募集，在鱼类抗细菌感染的免疫应答中发挥作用。

虽然来自线粒体的分子证据已清晰地揭示家驴来源于两个不同的母系支系，然而目前仍不清楚这两个支系具体的扩散历史。因此，本研究采集了171个来自中亚、东亚和非洲的家驴样品，并整合了536条已公布的涵盖了欧洲、亚洲和非洲的线粒体序列，在全球视野下分析了这两个支系的多个群体特征的异同。结果表明，无论是线粒体全基因组还是D-loop区序列，均能将这两个支系明显地区分开来。其中支系I在8000多年前经历了群体增长，形成了一个复杂的单倍型网络结构。相比之下，支系II的种群大小一直维持相对稳定，呈现较为简单的单倍型网络结构。尽管这两个支系在欧亚大陆的分布频率几乎相等，但它们在起源地非洲大陆的大部分地区却表现出明显的地理结构：支系I主要分布在撒哈拉以南，而支系II则主要分布在非洲大陆的东部和北部海岸。此外，根据遗传多样度衰减程度亦提示支系I和II在进入中国后的扩散路线也是不同的。综上所述，多个群体遗传特征差异均表明，从母系遗传角度看，家驴的两个支系I和II来自不同的驯化事件，可能分别对应了游牧民族对撒哈拉沙漠荒漠化的适应和古代文明与贸易在非洲东北部的交流和扩张。

疣吻沙蚕隶属环节动物门多毛纲，广泛分布于西太平洋沿岸的咸淡水交汇水域。它不仅可以作为生物标志物监控水质，而且在水产业中还是优良的生物饵料， 还是亚洲某些地区人们喜食的高档水产品。近年来，由于生态栖息地的破坏及过度捕捞等的影响，导致疣吻沙蚕的自然资源量锐减。为了更好地保护和利用这一资源，本研究基于线粒体COI基因对疣吻沙蚕的种群遗传变异和历史演化动态进行了研究。来自中国东南和越南北部沿海地区自然群体的320个个体共发现94个核苷酸多态位点和85个单倍型，呈现较高的单倍型多样性 (Hd=0.926) 和相对较低的核苷酸多样性 (π=0.032)。基于遗传分化指数Φ_ST (0.026–0.951, P<0.01) 可检测到6个显著遗传分化的地理群体，并且地理距离和遗传距离间呈现明显的距离隔离模式 (r=0.873, P=0.001)。利用单倍型构建的系统进化树及单倍型网络图均显示不同地理群体可分为三个遗传谱系，分子方差分析 ( AMOVA) 表明分支间的遗传变异是总变异的主要来源 (89.96%)。中性检验及错配分布显示疣吻沙蚕于更新世中晚期，距今约1.7–24.6万年前经历过显著的种群扩张。本研究首次对疣吻沙蚕的遗传背景进行了初步评估，可为本物种的种质资源保护提供依据并有助于更好了解其生态和进化历史。

2014年作者在四川卧龙进行翼手目资源调查中，采获了数只管鼻蝠属（Vespertilionidae: Murininae: Murina）蝙蝠标本。据初步分析发现该批标本与国内外已有记录种类存在形态学差异。基于外形和头骨特征形态测量，以及线粒体与核基因标记的系统发育学分析显示，该物种为尚未描述的新物种，将其命名为锦矗管鼻蝠Murina jinchui sp. nov.。虽然目前该物种仅发现于模式标本产地——四川卧龙自然保护区，但根据其采集数量等分析，该物种不应为稀有物种。

个体的迁移在物种的生态学和进化方面具有重要意义，它受到多种因素的影响。了解影响雌性迁移的因素能为灵长类迁移机制和雌性选择提供了重要的见解。本文通过对云南白马雪山自然保护区响古箐区域滇金丝猴9年的种群统计和迁移研究，探讨了雌性滇金丝猴迁移的近因。我们对比了41个雌性迁出案例和43个雌性未迁出案例，以检验影响雌性迁出的关键因素。结果表明，长期生活在某一雄多雌单元(OMU)，未生育后代，且亲属少或无的雌性个体更有可能迁出该OMU。同时，我们将50例迁入与255例未迁入的雌性及OMU进行了比较。我们发现，由外群雄性担任主雄，且雌性亲属较多的OMU更有可能被雌性选择。相反，主雄年龄大、任期长，具有潜在生育能力的雌性多的OMU不受迁入雌性的青睐。这些结果表明，繁殖、雄性质量和亲缘合作在雌性滇金丝猴的迁移中起着最大的作用。

迄今为止的全基因组关联分析研究鉴定到许多与精神分裂症发生风险密切相关的单核苷酸多态性变异（SNP）和小片段插入缺失位点，但人们对其中功能变异及其参与疾病发生的机制仍知之甚少。通过研究与精神分裂症显著相关的染色体10q24.32区域中的遗传变异，我们发现其中存在一个长度为339bp的多态性Alu（rs71389983）插入变异，且该Alu与精神分裂症风险变异rs7914558完全连锁。通过体外双荧光素酶报告基因实验，我们发现该Alu序列的存在强烈抑制了基因的转录活性，表明其很可能通过影响基因表达参与疾病的发生，且可能成为未来研究精神分裂症生物学机制的一个切入点。同时，我们的结果也证实此类在前期研究中多被忽视的多态性变异可能在精神分裂症发生中起到重要作用，提示未来针对精神分裂症的遗传学研究应给予此类变异更多的关注。

四价登革疫苗已成为当今的研究热点。本课题组前期以登革病毒前体膜蛋白和包膜蛋白分别构建了针对四种血清型的单价DNA疫苗，并各自评价了单价疫苗在小鼠体内的保护作用。本研究中，我们将单价疫苗配伍成四价疫苗，并进行小鼠免疫，全面评价了该四价疫苗（TetraME）诱导的细胞免疫反应和体液免疫反应，以及其提供保护作用的持续时长。结果表明，小鼠免疫TetraME后，脾细胞在不同型别登革病毒抗原的刺激下，均可产生较高水平的Th1/Th2型细胞因子；同时，小鼠还可产生高水平的四价抗体反应及长达30周的保护作用。本研究为该四价登革疫苗的进一步应用提供了重要的数据支撑。

许多与生物表型和疾病相关联的功能元件都位于非编码区，并且通过染色体出环和折叠的方式作用于远端靶基因，使得研究人员难于揭示其参与的遗传调控机制。捕获Hi-C是一项新的染色体构象捕获技术，其原理基于探针与目的遗传区域间的杂交捕获。捕获Hi-C可以实现低成本获取靶位点与基因组上其它位点之间相互作用的高精度图谱。本文中，我们开发了一款用户友好的图形Java软件（CaptureProbe），用于多个靶位点或者靶区段的捕获探针设计。软件提供的多个参数可以实现探针的最优设计。对CaptureProbe设计的探针开展相关测试，结果显示其具有很好的探针设计成功率和探针特异性。因此，该软件可以帮助研究人员开展基因组水平的空间互作研究。CaptureProbe和相关代码的下载地址为：https://sourceforge.net/projects/captureprobe/。