FISH在人类未受精卵染色体异常分析中的应用

分子细胞遗传学的主要技术代表———荧光原位杂交 (FISH)是用荧光标记的依靠探针杂交原理在细胞核中或染色体上显示某一特定核酸序列的位置 ,并可进行相对定量分析 .它广泛应用于遗传病的诊断、产前诊断、肿瘤遗传学、进化遗传学研究和基因定位等领域 ,随着辅助生殖技术的进展 ,将在植入前胚胎遗传学诊断 (PGD)、生殖细胞 (卵母细胞和精子 )染色体异常的研究方面发挥更大的用途 .它是联系分子遗传学和细胞遗传学之间的桥梁 .     

植物荧光原位杂交技术的发展及其在植物基因组分析中的应用

荧光原位杂交(FISH)是在染色体、间期核和DNA纤维上定位特定DNA序列的一种有效而精确的分子细胞遗传学方法。20年来,植物荧光原位杂交技术发展迅速:以增加检测的靶位数为目的,发展了双色FISH、多色FISH和多探针FISH鸡尾酒技术;为增加很小染色体目标的检测灵敏度,发展了BAC-FISH和酪胺信号放大FISH(TSA-FISH)等技术;以提高相邻杂交信号的空间分辨力为主要目的,发展了高分辨的粗线期染色体FISH、间期核FISH、DNA纤维FISH和超伸展的流式分拣植物染色体FISH技术。在植物基因组分析中,FISH技术发挥了不可替代的重要作用,它可用于:物理定位DNA序列,并为染色体的识别提供有效的标记;对相同DNA序列进行比较物理定位,探讨植物基因组的进化;构建植物基因组的物理图谱;揭示特定染色体区域的DNA分子组织;分析间期核中染色质的组织和细胞周期中染色体的动态变化;鉴定植物转基因。     

FISH检测宫颈脱落细胞与宫颈组织中hTERC基因制片方法的研究

目的:探讨FISH实验中用直接涂片法、盐水制片法、TCT制片法、低渗滴片法制片法和宫颈切片组织取材方法对于FISH成功率的影响.方法:收集2008年3月至2009年3月青岛大学医学院附属医院妇科162例宫颈脱落细胞标本及2008年5月至2009年3月手术切除或活检的宫颈组织63例,用荧光原位杂交(FISH)方法检测hTERC基因.结果:直接涂片法、盐水制片法、生理盐水法、TCT制片法和石蜡包埋组织切片法hTERC基因杂交成功率分别为58.3%,65%,55%,87.1%,85.7%,TCT制片高于其它四组;低渗滴片法背景干净度、细胞形态、裸核数量满意度最高;TCT制片法细胞数量满意率最高;石蜡包埋组织切片法荧光信号满意率最高.结论:在检测hTERC基因的宫颈癌筛查中,TCT制片法明显优于其他方法,而在指导宫颈病变及宫颈癌的治疗中,石蜡包埋组织切片法的染色体破坏最小,实际意义更大.     

荧光原位杂交检测乳腺癌HER-2基因的应用价值

目的:探讨荧光原位杂交(FISH)在检测乳腺癌组织HER-2基因扩增的应用价值.方法:收集50例手术切除的乳腺癌标本.经过处理和切片,FISH法检测细胞HER-2基因扩增情况,IHC法检测细胞膜上HER-2蛋白表达情况.kappa检验法对两种检测结果的一致性进行统计分析.结果:FISH法与IHC法检测结果总符合率为90%(K=0.75,P<0.05).在本组胶东半岛女性乳腺癌人群中HER-2基因扩增率为28%.结论:FISH法检测乳腺癌HER-2基因敏感性及稳定性较高,可作为最终确诊HER-2基因状态的方法.     

一种基于荧光强度分析的高通量定量检测细胞凋亡方法

根据正常细胞、凋亡细胞和坏死细胞的细胞膜对核酸荧光染料的不同选择通透性,用4μmol/L YO-PRO-1（YP）和4μg/ml 碘化丙啶（Propidium iodide, PI）染色96孔板中的细胞样品。分别在485/538 (Ex/Em, nm) 和530/590 (Ex/Em, nm) 的检测波长下借助荧光分光光度计检测细胞样品孔的YP和PI荧光强度。将YP和PI荧光强度值与用荧光显微镜对同一细胞样品细胞凋亡和坏死的定量分析结果相对应,通过对YP荧光强度值与凋亡细胞数的直线回归分析 (r = 0.999,P<0.01),得到依据YP荧光强度值求得凋亡细胞数的直线相关方程。该方法可检测出样品中少至180个的凋亡细胞,具有灵敏度高和快速高效的特点。     

CD138免疫磁珠细胞分选的FISH技术在多发性骨髓瘤诊断中的应用

为了分析CD138免疫磁珠细胞分选的染色体荧光原位杂交(FISH)技术在提高多发性骨髓瘤(MM)细胞遗传学异常检测敏感性的作用。本研究选取我院收治的30例确诊MM的患者为研究对象,分离骨髓单个核细胞,应用探针组合,同时采用2种方法进行细胞遗传学检测:实验组采用CD138免疫磁珠分选浆细胞后行荧光原位杂交技术(MACS-FISH)检测;对照组直接荧光原位杂交技术(D-FISH)检测。结果:30例MM患者,实验组采用CD138 MACS-FISH检出率为83.3%,对照组D-FISH法细胞遗传异常检出率为46.7%,两组差异具有统计学意义(p<0.05)。研究结果表明:分析不同类型的细胞遗传异常,MACS-FISH法1q21检出率为46.7%,RB1检出率为50.0%,Ig H检出率为70.0%,P53检出率为20.0%;D-FISH法检出率分别为23.3%,30.0%、36.7%、10.0%。通过细胞核型分析,30例MM患者中,发现5例患者为异常核型,仅为16.7%,其中1例患者为单一结构异常,复杂异常核型患者为4例。我们的研究结论表明:进行CD138免疫磁珠分选浆细胞的FISH技术在多发性骨髓瘤诊断应用中可显著提高细胞遗传学异常检测敏感性,具有临床推广应用的价值。     

RBM5荧光原位杂交探针的制备及应用

[目的]研究RBM5(RNA-binding motif protein 5)荧光探针的制备方法,确立RBM5荧光探针用于肺癌组织检测的原位杂交技术体系。[方法]以RP11-493K19菌株为材料,提取含有RBM5的质粒进行PCR验证,采用缺口平移法制备RBM5荧光探针,并与人肺癌组织石蜡切片进行杂交实验建立肺癌荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)的检测体系。[结果]RBM5 15℃标记12h可获得合适的探针,探针与样本杂交后样本细胞内出现清晰明亮的绿色荧光信号,通过与呈橘红色荧光信号的CEP-3探针比较,可以判断肺癌细胞是否存在RBM5的缺失。[结论]RBM5探针制备的最佳条件是15℃标记12h,FISH实验的参数为10μg/ml蛋白酶K处理样本100 min、探针与样本37℃杂交16h、2×SSC/0.3%NP-40洗涤杂交样本5min。该实验体系适用于肺癌组织RBM5的FISH检测。     

CRISPR技术在生物传感中的应用——胞内核酸成像、体外核酸检测与胞内DNA记录

核酸分子是生命的遗传物质和生命信息载体。如何观察细胞内外特定核酸序列,快速检测核酸序列和记录检测的细胞活动过程?这些在分子生物学领域重要的科学问题需要强有力的技术来解决。如今,在基因组编辑领域赫赫有名的CRISPR技术开始涉足上述领域。重点介绍CRISPR相关蛋白在生物传感方面的应用,包括细胞内特定基因组序列和RNA的成像、体外核酸快速检测以及细胞内DNA记录。核酸成像与核酸检测是将特定核酸序列的信息,通过CRISPR蛋白的参与转化为易检测的信号(如荧光);而DNA记录则是将细胞的代际或所接触的信号转化为细胞内DNA序列进行储存。这些新兴研究方向的开发和发展将大大促进CRISPR技术在基础科学、合成生物学、分子诊断等领域的应用。     

分子诊断技术的临床应用进展

分子诊断技术主要包括核酸分子杂交技术、核酸扩增技术、基因芯片技术、基因测序技术,已广泛应用于临床各科。比如在肿瘤疾病中应用荧光原位杂交技术(FISH)检测乳腺癌中HER-2基因扩增,应用基因芯片技术检测胃癌进程中基因拷贝数变化,应用高通量测序技术(HTS)检测肺癌中的EGFR基因突变;在遗传病中应用FISH技术针对唐氏综合征进行产前诊断,应用数字PCR技术进行无创产前筛查,应用HTS技术进行Hermansky-Pudlak综合征的诊断;在感染性疾病中应用RT-PCR试剂盒进行新冠肺炎的检测,应用基因芯片技术筛选抗生素抗性基因,应用HTS技术进行耐药基因的筛选等。本文主要介绍分子诊断技术在这三大类疾病领域的临床应用最新进展。     

运用数字PCR检测乳腺癌组织FFPE样品中人表皮生长因子受体2拷贝数的变化

目的:建立数字PCR(dd PCR)法检测乳腺癌福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)切片样品中人表皮生长因子受体2(HER2)的拷贝数变化(CNV),并与免疫组化(IHC)、荧光原位杂交(FISH)结果比较,以寻求更客观、准确、通量的肿瘤标志物检测方法。方法:以细胞系293T、HOEC、SKOV3基因组DNA(g DNA)为模板,对靶基因HER2及校正基因CEP-17建立双通道dd PCR检测法,并对21例IHC检测HER2阳性(++/+++)的乳腺癌FFPE样品进行CNV(HER2/CEP-17)检测,与IHC、FISH结果比较。结果:单、双通道法对HER2 CNV检测结果一致;细胞及临床样品检测结果表明,dd PCR检测HER2 CNV的阴性、阳性Cut-off值分别为1.2、2.1,中间值为1.2~2.1。14例FISH阴性标本中,dd PCR的一致性为93%(13/14);3例IHC"+++"的样品中,FISH检测均为阳性,2例dd PCR检测为阳性,1例(17#)检测临界阳性。2例IHC"++"的样品,FISH检测阳性,但dd PCR检测为阴性。结论:dd PCR能检测样本HER2 CNV,且与FISH结果判读部分一致,具有临床应用前景,但仍需大量样品来进行验证及建立结果判断标准。     

超正电荷绿荧光蛋白+36GFP作为核酸载体的细胞穿透性分析

旨在通过原核表达纯化超正电荷绿色荧光蛋白+36GFP,研究其与核酸的结合作用及作为核酸载体的细胞转导功能。将pET+36GFP-HA2质粒转化到大肠杆菌BL21(DE3)菌株中,然后表达纯化+36GFP蛋白。将得到的目的蛋白在特定浓度下分别转导293细胞、HepG2细胞、A549细胞和B16细胞,流式细胞仪检测+36GFP的转导效率;+36GFP蛋白(100 nmol/L)转导A549细胞,激光共聚焦显微镜观察结果;将+36GFP蛋白与质粒DNA按不同比例孵育,凝胶阻滞实验检测+36GFP与DNA的结合能力;激光共聚焦显微镜和流式细胞仪检测+36GFP蛋白携带质粒DNA转导细胞后报告基因的表达。结果显示,+36GFP蛋白具有较高的细胞转导效率,且随浓度升高转导效率增加,呈浓度依赖性。凝胶阻滞实验显示,+36GFP能够与质粒DNA结合,阻滞DNA在凝胶中迁移,且呈现一定的浓度依赖性。+36GFP包裹质粒转导细胞后,可高效携带质粒DNA转导进入细胞,使质粒报告基因得到表达。本研究成功表达纯化了+36GFP蛋白,证实该蛋白具有较高的细胞转导效率,可将外源核酸携带入细胞使外源基因得到表达。     

两种少量小鼠外周血间期核FISH技术的比较

目的:探讨低渗法与红细胞裂解法应用于小鼠少量外周血间期核荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)检测的优缺点,以便于根据实验条件选取最合适的方法。方法:小鼠剪尾巴法获取外周血,采用低渗法或红细胞裂解法破坏红细胞,涂片前先用免疫组化笔在玻片上划好预计涂片区域,重悬沉淀后稍等片刻再吸中间部分用于涂片,涂完后在相差显微镜下观察密度,行常规FISH,比较两种方法处理后的FISH结果。结果:低渗法和红细胞裂解法处理后的片子背景都较干净,密度适中,信号较强。结论:在外周血间期核荧光原位杂交技术中,低渗法和红细胞裂解法都可以获得较满意的FISH结果。低渗法的特点在于试剂便宜且易于获取,但耗时稍长;而红细胞裂解法的特点在于可节省实验时间,但需专用试剂。     

用显微切割技术和催化信号扩增法检测何杰金病瘤细胞(H/RS)中的人巨细胞病毒

为明确何杰金病 (Hodgkin’sdisease ,HD)瘤细胞中是否存在人巨细胞病毒 (humancytomegalovirus,HCMV)感染 ,采用显微切割技术结合PCR方法检测HD组织及其瘤细胞Hodgkin/Reed Sternberg(H/RS)中的HCMV核酸 ;采用免疫组织化学催化信号扩增 (catalysedsignalamplification ,CSA)法检测HD中HCMV的立即早期抗原、早期抗原和基质蛋白。结果在 5 4例HD中选取 13例HD的H/RS细胞 ,经显微切割分离后有 4例 (30 8% )经PCR扩增出HCMV的核酸 ;5 4例HD组织中 ,经PCR检测有 10例 (18 5 % )扩增出HCMV的核酸 ;CSA染色显示有 6例(11 1% )HCMV立即早期抗原和早期抗原 (DDG9/CCH2 )阳性 ,5例 (9 3 % )基质蛋白 (AAC10 )阳性。对照的 17例反应性增生淋巴结中HCMV核酸的PCR检测 ,以及三种HCMV抗原的CSA检测 ,均为阴性。表明HD组织的H/RS细胞中存在HCMV核酸和抗原 ,而反应性增生淋巴结中不存在 ,提示HCMV可能参与了何杰金病的发病过程。     

莪术油诱导人胃腺癌SGC-7901细胞凋亡的研究

该实验目的是探究莪术油(zedoray turmeric oil,ZTO)诱导人胃腺癌SGC-7901细胞凋亡的作用。不同浓度的ZTO作用人胃腺癌SGC-7901细胞48 h后,采用台盼兰拒染法检测细胞生长抑制率;光学显微镜、荧光显微镜、透射电镜下观察细胞的形态和超微结构;琼脂糖凝胶电泳检测DNA片段化;Annexin V-FITC法检测细胞的凋亡率;实时荧光定量PCR和Western blot检测Bax、Bcl-2 m RNA和蛋白表达水平。结果显示,作用人胃腺癌SGC-7901细胞48 h,ZTO的最佳浓度是110μg/m L,IC50为(108.002±0.305)μg/m L;显微镜下细胞呈不同程度的凋亡特征;DNA电泳可见梯状条带;最佳药物浓度作用细胞48 h的早期凋亡率为(25.07±0.82)%;Bax表达水平升高,Bcl-2表达水平降低,Bax/Bcl-2比值显著升高(P0.05),表明ZTO通过上调Bax表达、下调Bcl-2表达诱导人胃腺癌SGC-7901细胞凋亡。     

不同显色方法在显示脑动脉壁神经纤维中的应用

显示组织中抗原可以用免疫标记技术进行检测,常用的免疫标记物有：荧光素、酶和放射性核素等。其中直接用荧光标记抗体,在荧光显微镜下观察结果;用酶标记抗体加显色底物显色,在光学显微镜下可进行观察;应用放射性核素标记抗体具有灵敏度高的优点。通过这些方法可达到对组织或细胞内多种物质成分进行定性、定位和定量分析,     

抑癌基因NPRL2对肾癌786-O细胞增殖和凋亡的影响

抑癌基因NPRL2(nitrogen permease regulator-like 2)在人类许多正常组织中均有明显的表达,而在人类多种肿瘤组织中的表达明显降低。该实验通过构建重组质粒pEGFP-N1-NPRL2并转染肾癌786-O细胞株,应用倒置荧光显微镜、RT-PCR和Western blot检测NPRL2基因的表达情况;MTT法检测786-O细胞增殖的情况;流式细胞仪分析细胞周期和细胞凋亡情况。结果显示:肾癌786-O细胞株转染重组质粒pEGFP-N1-NPRL2后,通过荧光显微镜可以观察到绿色荧光;RT-PCR和Western blot检测到NPRL2基因的转录和蛋白质表达水平明显增加(P<0.05);MTT法检测发现72 h时pEGFP-N1-NPRL2组、pEGFP-N1组和空白对照组的细胞D490值分别为0.654±0.030、1.528±0.022和1.572±0.036,pEGFP-N1-NPRL2组细胞的增殖较其他两组受到明显的抑制(P<0.05);流式细胞仪检测显示pEGFP-N1-NPRL2组、pEGFP-N1组和空白对照组的凋亡率分别为18.82%±0.40%、5.65%±0.12%和5.85%±0.07%,而处于G0/G1期的细胞比例分别为69.80%±1.40%、46.24%±1.30%和47.03%±0.45%,与其他两组相比,pEGFP-N1-NPRL2组的凋亡率显著增高而且G0/G1期细胞明显增多,表现出G0/G1期阻滞。提示抑癌基因NPRL2的转染可以抑制786-O细胞的增殖,并诱导其凋亡将细胞周期阻滞于G0/G1期。     

基于核酸适配子W3量子点探针的转移性大肠癌靶向成像

目的核酸适配子W3偶联量子点QD605制备特异性探针(W3-QD),并对大肠癌细胞以及临床大肠癌组织石蜡切片标本进行靶向成像。方法荧光显微镜分析W3-QD对混合培养细胞中靶细胞LoVo的特异性识别能力;利用W3-QD对不同种类细胞进行特异性成像并扫描定量,同时利用流式细胞术对其进行验证;进一步利用W3-QD对临床大肠癌患者组织标本进行特异性成像。结果 W3-QD能够特异性识别混合细胞培养中的LoVo细胞,并能够对不同种类的细胞进行定量成像,与流式细胞术的结果一致;将W3-QD进一步用于临床患者组织标本上,能对转移性大肠癌患者的癌组织进行靶向成像作用。结论核酸适配子-量子点(W3-QD)探针荧光检测技术可应用于转移性大肠癌患者癌组织的靶向成像。     

二萜化合物Rabdocoetsin B抑制蛋白酶体功能并诱导t(8;21)白血病细胞凋亡

从香茶菜属植物细锥香茶菜中分离得到的二萜类化合物Rabdocoetsin B(Rabd-B),研究其对人类t(8;21)白血病细胞凋亡的诱导作用及其对蛋白酶体19S泛素识别亚基S6’(Rpt5)的抑制作用,为Rabd-B应用于t(8;21)白血病治疗提供实验依据。以不同浓度的Rabd-B处理t(8;21)白血病Kasumi-1细胞,应用CCK-8法检测细胞活力,用Bliss法计算IC50值,通过流式细胞术检测细胞凋亡情况,并以稳定表达pGC-E1-ZU1-GFP的A549细胞作为蛋白酶体抑制剂筛选模型,荧光显微镜成像拍照GFP荧光。Western blotting检测不同浓度的Rabd-B处理Kasumi-1,检测Casp-3、S6’(Rpt5)、PARP、ubiqutin在该细胞内的表达变化。结果显示,Rabd-B明显抑制t(8;21)阳性的Kasumi-1细胞生长,48 h的IC50值为1.27μmol/L;同时诱导Kasumi-1细胞凋亡效果显著;荧光显微镜观察药物处理和未处理的pGC-E1-ZU1-GFP的A549细胞Ub-GFP表达,结果显示GFP平均荧光值随药物浓度增高而增强;Rabd-B处理Ka...     

肺腺癌中ALK基因重排的检测*

目的: 比较免疫组化(Ventana IHC)和荧光原位杂交技术(FISH)对肺腺癌ALK基因的检出率。方法: 收集200例肺腺癌患者的临床及病理资料,光学显微镜下复阅其HE切片,标记肿瘤部位,评估蜡块保存情况,制成9张组织芯片,分别采用Ventana IHC和FISH检测ALK基因。结果: 200例病例中,通过FISH检测ALK阳性有9例,通过Ventana IHC检测ALK阳性有11例,其中有两例表现为Ventana IHC(+)、 FISH(-),1例外院做过基因检测,为ALK阴性,EGFR阳性,服用凯美钠,效果良好,另1例未做过基因检测,遂进一步予RT-PCR检验,结果为ALK阴性。最终ALK阳性为9例,Ventana IHC的敏感性和特异性分别是100%和98.95%。结论: Ventana IHC在检测ALK基因重排上表现出较高的敏感性和特异性,可用于FISH检测前的筛选,以避免不必要的FISH检测。     

FISH和IHC检测HER2基因及蛋白在乳腺癌诊治中的应用

目的对比研究免疫组织化学(IHC)与荧光原位杂交(FISH)方法检测乳腺癌中C-erbB-2蛋白表达和HER2基因扩增,评估两种方法的实际应用价值。方法 IHC和FISH法分别检测58例乳腺癌组织中C-erbB-2蛋白表达和HER2基因扩增状况,并进行一致性分析。结果IHC检测蛋白阳性2+和3+共22例,占总病例的37.9%,58例乳腺癌中FISH检测出HER2基因扩增17例,占29.3%。IHC检测C-erbB-2蛋白3+的12例中11例HER2基因扩增阳性,1例无扩增;C-erbB-2蛋白2+者10例,其中5例可见HER2基因扩增;C-erbB-2蛋白1+者11例HER2基因扩增仅1例。C-erbB-2蛋白阴性病例共25例均未检测到基因扩增。结果显示IHC检测C-erbB-2蛋白与FISH检测HER2基因扩增状态有较高的一致性(k=0.681,P0.01),C-erbB-2蛋白阴性和3+标本与HER2基因扩增阳性率比较差异无统计学意义(P0.05);而C-erbB-2蛋白1+和2+病例与其HER2基因扩增差异具有统计学意义(P0.05)。结果 IHC检测C-erbB-2蛋白强阳性(3+)和阴性(0)与HER2基因扩增有较高的一致性,可作为临床是否应用Herceptin治疗的依据,而C-erbB-2蛋白2+和1+病例必须进一步行HER2基因扩增检测。