基于原子力显微镜的溶液流动环境下癌细胞力学特性测量研究

目的 细胞力学特性在细胞生理病理活动过程中起着重要的调控作用，开展细胞力学特性研究对于揭示生命活动内在规律具有重要意义。原子力显微镜（AFM）的发明为单细胞力学特性表征提供了新的强大工具，基于AFM压痕分析的细胞力学特性探测已成为生命科学领域的重要研究方法，为单细胞行为研究带来了大量新认识。然而，现有基于AFM的细胞力学特性研究主要集中在静态溶液环境，而癌细胞在体内转移过程中处于脉管系统的动态液流环境下，因此现有的测量结果无法完全反映溶液流动环境下的癌细胞真实生理行为，特别是目前对于肿瘤转移过程中液流环境与癌细胞之间相互作用的力学机制的认知还十分有限。本文通过将AFM与液流控制技术结合建立了溶液流动环境下的细胞力学特性测量方法。方法 基于两侧开口培养皿并结合注射泵/抽取泵液流控制搭建细胞培养基动态液流系统，并将其分别与AFM及光学倒置显微镜进行集成。选取MCF-7（人乳腺癌细胞）和HGC-27（人未分化胃癌细胞）两种癌细胞进行实验。利用细胞培养基动态液流系统培养细胞并分析溶液流速以及流动时间对细胞生长及力学特性的影响。在光学显微镜导引下控制AFM对培养基静态/流动环境下生长的细胞进行压痕实验以获取力曲线，并利用Hertz-Sneddon模型对力曲线进行分析得到细胞杨氏模量。利用荧光染色试剂分析溶液流动环境对细胞活性及细胞骨架蛋白的影响。结果 首先分析了溶液流动环境对细胞生长的影响，实验结果表明，与静态培养环境相比，培养基动态液流环境可更好地促进细胞生长。随后分别对静态和流动环境下生长的癌细胞力学特性进行了测量，结果表明当癌细胞生长环境由静态变为动态后细胞的杨氏模量显著减小，且溶液流动环境会导致细胞骨架结构的变化，显示了溶液流动环境对癌细胞力学特性的显著影响。结论 将AFM与液流控制技术结合可对溶液流动环境下的单细胞力学特性进行探测，为研究溶液流动环境与癌细胞之间的相互作用提供了新的方法和思路。     

不同转移表型肺腺癌细胞PI-PLC的比较研究

实验证明钙、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酸(PA)及脱氧胆酸钠(DOC)对两种不同转移表型癌细胞磷脂酰肌醇特异的磷脂酶C(PI-PLC)的活性影响有明显差异。高转移性人肺腺癌细胞亚系(Anip_(973))比低或无转移性人肺腺癌细胞系(AGZY_(83-a))腹水型癌细胞PI-PLC活性高2.25—7.1倍。Anip_(1211)细胞培养液PI-PLC活性也大于AGZY_(83-a)。说明不同表型肺腺癌细胞具有不同性质的PI-PLC,且活性变化与转移表型密切相关。     

超短脉冲技术测量癌细胞荧光光谱与荧光寿命

研究用于癌症诊断与治疗的光敏剂血卟啉（hematoporphyrin derivative,HPD）的超快光动力学过程,采用超短脉冲激光光谱技术和皮秒时间相关单光子计数系统,测量经血卟啉培养的活体癌细胞与正常细胞的荧光光谱、荧光寿命特性及荧光峰值强度随时间变化曲线,并测量单一细胞内部不同位置的荧光寿命特性,观测到：癌细胞样品在645 nm处具有特有的光谱谱峰;癌细胞样品荧光寿命的快成分约150 ps慢成分约1200 ps,而正常细胞样品快成分约300 ps慢成分约2500 ps;癌细胞样品的荧光峰值强度经12小时衰减约10%,而正常细胞样品衰减约55%;在细胞内部荧光寿命300 ps的快成分十分显著,且中心部位血卟啉浓度最高.癌细胞与正常细胞的荧光光谱、荧光寿命特性及荧光峰值强度随时间变化曲线相差十分明显,反映了癌细胞与正常细胞对血卟啉亲和特性有显著的差异,测量结果确认了荧光光谱技术诊断与治疗癌症的可行性,并对发展超短脉冲激光光谱技术早期诊断与治疗癌症具有重要的指导意义和临床应用价值.     

居留NK细胞研究新进展及其在肿瘤细胞治疗中的意义

NK细胞亚群不同表型间存在效应功能的差异,在组织器官的分布也有显著差别。研究证明,肝脏、胸腺、肺脏、子宫、皮肤等组织内存在居留NK细胞,其发育、表型及功能与骨髓中发育、成熟后迁入外周器官的传统NK细胞不同,在维持组织稳态、调控多种重要病理生理过程中发挥作用,与Ⅰ类固有样淋巴细胞具有部分重叠又不完全相同的表型及功能,并且与诱导NK细胞记忆性相关。针对NK细胞尤其是居留NK细胞的研究将为肿瘤免疫治疗提供新的机遇。     

人肺腺癌细胞PI—PLC活性的变化和转移表型的关系

我们将高转移性肺腺癌细胞亚系Anip_(973)及其母系AGZY_(83-a)(无转移性)注入裸小鼠腹腔,待出现腹水后,分离癌细胞,测定其PI-PLC活性(并经转移试验证实Anip_(973)仍具有转移能力)。实验结果表明具有不同转移表型的Anip_(973)和AGZY_(83-a)细胞PI-PLC活性有明显差异,前者为后者的2.25—7.1倍。体外培养两种细胞,测定两者PI-PLC活性,两者比值随传代次数增加逐步缩小,甚至出现倒置。两种细胞培养液均显示PI-PLC活性,且Anip_(973)高于AGZY_(83-a)。不同转移表型肺腺癌细胞PI-PLC活性在不同条件下的变化截然不同,此变化可能和肺腺癌细胞的转移功能密切相关。推测PI-PLC可能将成为新的转移标记酶。     

脂肪酸对人肺腺癌细胞膜流动性的影响

脂肪酸是细胞膜正常流动性的主要调节因素之一。本文报导了二种不同转移表型人肺腺细胞与九种不同脂肪酸共孵育后,对其细胞膜流动性的影响。结果表明,不同转移一夫肺腺癌细胞对各种脂肪酸有不同的敏感性,高转移癌细胞Ａｎｉｐ对棕榈酸和花生酸较敏感,而低转移癌细胞ＡＧＺＹ对棕榈烯酸和亚油酸较敏感。     

细胞膜脂质流动性的不均一性与细胞分裂动力学的关系

细胞腊脂流动性在不同类属细胞存在着差异,其差异的程度取决于细胞的生理和生化特性。正常淋巴细胞、肺腺癌、肺鳞癌细胞以及结核细胞膜脂流动发生 分别为２．５１７±０．２６７、２２．５５７±３．７７１,３２．８７５±９．７０９和４．０２６±０．７２２。细胞分裂动力学与膜脂质流动性有关系。细胞分裂及其程度是膜脂质流动性差异的物质基础,同时并受细胞膜脂质的组成,脂蛋白生化以及外界因素的ｐＨ、Ｃａ＾２＋等影响,     

秋水仙素和长春花碱对肝癌细胞粘弹性的影响

采用微管吸吮技术测定了正常肝细胞和肝癌细胞的粘弹特性,以三元素标准线性固体模型拟合实验结果,进一步研究秋水仙素和长春花碱处理后肝细胞和肝癌细胞粘弹性系数的变化。结果表明,肝癌细胞的弹性系数较之肝细胞的相应值增高,在秋水仙素和长春花碱作用下肝细胞和肝癌细胞的粘弹特性呈现不同的效应方式和强度。上述结果可能反映了两种细胞微管结构和机能状态的差异,癌细胞粘弹性的改变可能影响到浸润和转移特性以及癌细胞与其微观力学环境的相互作用。     

不稳定的基因工程酵母生长动力学研究

应用数学模型方法描述重组质粒由于拷贝数的增加以及基因表达产物——乙型肝炎表面抗原在受体细胞内积累造成对Leu＋表型细胞生长的阻遏作用。模拟丢失重组质粒的细胞生长规律,给出其形成后可能的年龄-时间分布。根据这两类不同表型细胞同时生长的轨迹,得到重组质粒丢失频率与Leu^-表型细胞生长的关系。因此,可把发酵过程中基因工程酵母表现出重组质粒的不稳定归于两种作用：重要的是Leu⁺表型细胞分裂时具有不对称的质粒分配,其次是在丰富培养基中这两类不同表型细胞具有不同的生长速率。     

丝状真菌细胞凋亡研究方法

<正>细胞凋亡作为细胞调控机制之一,与细胞增殖、细胞分化同等重要,在进化上具有保守性。细胞周期和凋亡通路的失调能引发多种人类疾病,是目前生命科学领域活跃的研究方向(Gougeon 2003;Brown&Attardi 2005)。由于丝状真菌细胞凋亡的表型和生理     

癌细胞与正常细胞相比有哪些不同特征?

问:癌细胞与正常细胞相比有哪些不同特征?答:癌是威胁人们生命的最危险的疾病之一。癌的根本问题是细胞畸形分化的问题。细胞不按正常的规律发育,恶化而成癌细胞。于是,它不再受机体的控制,不受约束地连续分裂,产生新的癌细胞,破坏身体内环境的平衡。癌细胞与正常细胞相比,主要有以下几点不同:形态上最明显的不同是细胞核一般都比正常细胞的大,形状不规则,核仁也变大了;癌细胞的有丝分裂常有“多极分裂”的现象,在1个分裂细胞中出现多个纺缍体,产生3~5个甚至更多的细胞;细胞表面发生了变化,膜上的糖脂或糖蛋白的糖链短缺不全,因而癌细胞可以…     

细胞外基质在个体发育早期中的作用

细胞外基质,是存在于细胞外的基本物质,细胞外基质的主要成分是一些多糖和蛋白,这些物质起着很大的作用,比如连接组织结构,细胞与细胞之间,细胞与环境之间都是基于细胞外基质为物理连接点连接的,对于调节组织的构成主要是细胞之间的连接,和细胞的生理活动主要是细胞的分化具有极大的意义。在动物体幼期,对于细胞的存活,分裂以及分化起着重要作用,在这个时期,控制细胞外基质产生以及分泌的基因得以疯狂表达,然而,在一些癌细胞的表面,一些细胞外基质也在疯狂表达,我们知道,细胞外基质对细胞的分化有重要意义,一旦脱离了某些细胞外基质,细胞将停止分化,这说明正常细胞的细胞外基质和癌细胞的细胞外基质是不同的,并且一旦脱离了特定细胞外基质,细胞将会凋亡。我们可以利用Real-time PCR技术去测得正常细胞与癌细胞的某些基因的相对表达量,弄清楚这些基因在两者中的相对表达量的不同,分析哪些细胞外基质对生物体是有益的,哪些促进了癌细胞的生长,对于哪些癌细胞需要的细胞外基质,而正常细胞不需要的,可以利用生物导弹分解,破坏癌细胞赖以生存的环境,杀死癌细胞,这些对于我们去治疗癌症具有重要意义。     

α—SM—肌动蛋白在血管平滑肌细胞重塑过程中的变化及其调控

细胞重塑是细胞在生理、病理情况下发生的形态、结构与功能改变,又称为表型转化。血管平肌细胞具有增殖型和收缩型两种表型,在细胞发育和疾病状态下发生相互转化。α－ＳＭ－肌动蛋白作为血管平滑肌细胞的表型标志,其转化受到因子、细胞外基质等多种因素的调节,对其调节机制的研究发现水及到受体后信号转导途径及其基因调控。     

感受态与口腔链球菌多种表型间关系的研究进展

链球菌是人类口腔中最为常见的细菌类群之一,在口腔微生态平衡的维持与致病中发挥了重要作用。口腔链球菌中的大多数可以进入感受态,在此生理状态下,细菌可摄取环境中的DNA并整合进入自身基因组从而获得新的遗传表型或特性。大量研究表明,口腔链球菌的感受态调控通路不是孤立的,与生物膜形成、细菌素产生、耐酸、氧应激、细胞自溶和耐药性等多个表型的调控存在紧密关系,研究这些不同表型间的相互影响对理解口腔菌群稳态及防治疾病有重要意义。本文以变异链球菌、格氏链球菌、血链球菌和肺炎链球菌4种典型的口腔链球菌为代表,对感受态与口腔链球菌多种表型间关系的研究进展做一综述。     

口腔鳞癌细胞系NTCR中侧群细胞的相关研究

目的:口腔鳞癌是口腔颌面部常见的恶性肿瘤之一,本研究以侧群细胞为肿瘤干细胞突破口,通过检测、分选口腔鳞癌细胞系NTCR中侧群细胞(side population,SP)细胞亚群,深入研究不同细胞亚群的体内、外相关生物学特性,寻找口腔鳞癌中肿瘤干细胞存在的证据。方法:选取口腔鳞癌细胞系NTCR作为研究对象,Hoechst 33342染色后行流式细胞仪检测,分选口腔鳞状细胞癌中的SP细胞和非SP细胞,进行体外培养、长期分化和体内成瘤实验,对2种亚群细胞的体内和体外生物学特性进行检测和比较。结果:口腔鳞状细胞癌细胞系NTCR中含有9.3%SP细胞,其SP细胞在细胞的增殖能力、自我更新能力及裸鼠体内成瘤能力等方面与干细胞特性相似。结论:SP细胞可以认为是肿瘤干细胞的富集。进一步深入研究,有可能作为口腔鳞癌诊断、治疗和预后的靶标。     

人P68核蛋白在小鼠成纤维细胞中过量表达引起恶性转化的研究

P68核蛋白是一个依赖于ATP的RNA解旋酶,同时具有依赖于RNA的ATPase活性,它与SV40大T抗原有交叉免疫反应。随细胞周期不同,其含量和分布均有较大差异。以前的工作表明P68核蛋白在同一细胞系不同生长阶段的表型不同。它在肿瘤细胞（HeLa和TC3H10）与非肿瘤细胞（NIH3T3和NC3H10）之间表型亦有明显差异。因此,在细胞中过量表达P68核蛋白,可能会影响到细胞的生长特性,报道了将重组人P68表达质粒DNA分别传染NIH3T3及NC3H10细胞,使P68核蛋白在细胞中过量表达,引起细胞恶性转化;（1）转染细胞的形态从纤维状趋于梭形;（2）在单层细胞中形成微球细胞转化灶;（3）转染的细胞在软琼脂上生长形成集落;（4）将转染细胞注射裸鼠,3－4个星期后形成肿瘤。     

肿瘤转移的新miRNA故事

肿瘤转移是恶性肿瘤发展的晚期事件。癌细胞从原发瘤处侵袭基底膜、穿越细胞外基质、内渗入血管或者淋巴管、与宿主细胞相互作用、黏附于基底膜外渗进入远端组织,在与原发瘤不同的解剖学部位形成微转移灶,并最终适应陌生的1     

从鼠黑色素瘤细胞系中分离和鉴定癌干细胞样细胞

目的：从鼠黑色素瘤BL6F10细胞系中分离与鉴定癌干细胞（CSC）样细胞,为今后对CSC的鉴定及靶向治疗奠定基础。方法：用不同免疫磁珠标记的单克隆抗体,从BL6F10细胞系中分离有特征性CD表型的瘤细胞,体外观察不同CD表型瘤细胞在软琼脂培养基上形成克隆的能力;将这些瘤细胞皮下注射到C57BL/6小鼠,比较其致瘤性。结果：从BL6F10细胞系中分离出不同CD表型的特征性瘤细胞;在软琼脂培养基上,CD133^＋、CD44^＋和CD44^＋CD133^＋细胞克隆形成率分别高于CD133^-、CD44^-和CD44^＋CD133^-细胞;CD133^＋、CD44^＋、CD44^＋CD133^＋和CD44^＋CD133^＋CD24＋细胞在小鼠体内的致瘤性分别强于CD133^-、CD44^-、CD44^＋CD133^-和CD44^＋CD133^＋CD24^-细胞。结论：CD44^＋CD133^＋CD24＋表型的BL6F10细胞的某些生物学特性与CSC样细胞相似,具有CSC特征,这些实验结果为进一步鉴定BL6F10细胞系中的CSC提供了重要的实验资料。     

SP细胞的研究现状

在干细胞研究中,侧群（side population,SP）表型是指用来表示某些细胞具有的将进入细胞的荧光染料Hoechst33342或诺丹明123排出的特性,将利用该特性分离的细胞称为侧群细胞（side population cell,SP细胞）。众多实验提示SP表型可能是干细胞或前体细胞的筛选标志。然而也有实验指出SP细胞与干细胞存在差异,因此对SP细胞的研究日益深入。本文就SP表型的形成及影响因素,SP细胞与干细胞的一致性及差异性等研究现状作一综述。