光遗传技术通过Wnt/β-Catenin通路对新生神经元的影响*

目的:探讨Wnt/β-catenin信号通路光遗传技术在促进新生神经元成熟中的作用。方法:从胎鼠大脑皮层中提取神经干细胞,用携带DCX-ChR2-EGFP基因的慢病毒感染神经干细胞,观察神经干细胞分化为新生神经元后DCX的表达。实验细胞分为3组(n=9):对照组、NSCs+EGFP和NSCs+ChR2组。其中对照组为正常培养的NSCs(NSCs组);NSCs+EGFP组为携带DCX-EGFP基因慢病毒感染神经干细胞组;NSCs+ChR2组为携带DCX-ChR2-EGFP基因慢病毒感染神经干细胞组。病毒感染后48 h后连续3 d行470 nm蓝激光照射,然后检测各组NeuN⁺阳性细胞(成熟神经元标志物)的密度和NeuN⁺/Hoechst比值情况;Western blot检测各组成熟神经元相关蛋白MAP2、NeuN、Neurog2、NeuroD1和GluR2蛋白表达水平和Wnt/β-catenin通道相关蛋白TCF4和β-catenin蛋白的表达水平。用L-型钙通道阻断剂100 μmol/L维拉帕米或50 μg/ml的β-catenin抑制剂Dkk1处理NSCs+ChR2组细胞,然后行Western blot检测各组MAP2、NeuN、Neurog2、NeuroD1和GluR2蛋白表达水平。结果:连续3 d 470 nm蓝激光照射后,NSCs+ChR2组中NeuN⁺阳性细胞密度(成熟细胞)和NeuN⁺/Hoechst明显高于NSCs组和NSCs+EGFP组(P均＜0.05);Western blot检测的MAP2、NeuN、Neurog2、NeuroD1、GluR2蛋白及Wnt/β-catenin通路相关蛋白β-catenin、TCF4表达水平均明显高于NSCs组和NSCs+EGFP组(P均＜0.01);L-型钙通道阻断剂维拉帕米或β-catenin抑制剂Dkk1处理NSCs+ChR2组细胞后MAP2、Neurog2、NeuroD1和GluR2蛋白表达水平明显下降(P均＜ 0.01),NeuN表达水平也下降(P＜0.05)。证明ChR2通道蛋白开放产生阳离子内流促进新生神经元成熟,是通过Wnt/β-catenin信号通路实现的。结论:光遗传学方法通过Wnt/β-catenin信号通路促进新生神经元成熟。     

锁阳原花青素对葡萄糖/甘氨酸模拟体系糖基化终产物的抑制效果

为探究锁阳原花青素对葡萄糖/甘氨酸模拟体系中形成的晚期糖基化终产物(advanced glycation end-product,AGEs)的抑制效果。本实验考察了不同温度,不同反应时间下锁阳原花青素对体系中AGEs抑制的影响,同时探讨了多种金属离子对抑制效果的作用。结果表明:在80℃下加热75 min,锁阳原花青素的质量浓度为1 mg/mL时,对AGEs的抑制效果可达85.73%±1.57%,而100℃下加热30 min时抑制率达到74.01%±1.45%。当加入金属离子(Al³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Zn²⁺)时,对AGEs的形成既有抑制作用也有促进作用;与仅有锁阳原花青素存在时相比,金属离子在低浓度时减弱了锁阳原花青素对AGEs的抑制作用,高浓度差异显著。此结果可为天然AGEs抑制剂的开发和在食品中应用提供参考价值。     

东北刺人参falcarindiol制备及其抗结肠癌作用机制研究

为建立一种快速高效的falcarindiol(FAD)制备程序并探讨其抑制结肠癌细胞HCT-116增殖作用与调控细胞周期阻滞相关基因之间的关系。研究使用硅胶柱色谱富集及制备HPLC分离纯化得到了FAD单体,依据波谱数据鉴定其结构;采用MTS法检测FAD对结肠癌细胞HCT-116的细胞毒活性,运用流式细胞术、RT-qPCR以及Westernblotting法分别检测FAD对结肠癌细胞HCT-116周期影响、周期阻滞基因β-catenin、cyclinD1和c-myc的mRNA水平及蛋白表达的作用。结果显示建立制备HPLC方法可以较快速稳定地得到较高纯度的FAD。FAD对结肠癌细胞HCT-116具有明显的细胞毒活性,与HCT-116细胞作用24、48、72h的IC50值分别为8.1±1.4、4.6±0.5、3.2±0.4μmoL/L。此外,FAD将HCT-116细胞周期阻滞在G2/M期,且能够显著下调Wnt/β-catenin通路中的β-catenin、cyclinD1和c-myc基因的转录及表达。据此推断FAD可能是通过调节Wnt/β-catenin信号通路阻滞HCT-116细胞生长周期进而抑制其细胞的增殖来产生抗结直肠癌的作用。     

基于能值的陆域受威胁和濒危物种价值估算——以福建省厦门市为例

开展受威胁和濒危物种价值评估是生物多样性研究的关键问题之一。当前受威胁和濒危物种研究正处于濒危等级界定和保护优先性确定阶段,存在不同保护等级交叉管理、价值评估方法欠缺及重复性计算等多方面问题。利用IUCN濒危等级和中国特有种等级名录确定厦门市不同濒危等级物种数,在此基础上利用能值转换率和修正的中国能值/货币比率对厦门市陆域受威胁和濒危物种价值进行估算。结果显示,通过多途径整理纳入估算的厦门市陆域野生动植物物种数为1444种,其中受威胁和濒危物种数为318种;2015年厦门市物种能值价值约为3.53×10~(11)元,2010年约为3.08×10~(11)元,其中两期受威胁和濒危物种能值价值均占物种总价值的88.31%;中国特有种等级对价值贡献最大达73.25%,其次是IUCN濒危等级达23.24%。研究表明,能值评估法能够客观凸显受威胁和濒危物种价值,研究结果可为生物多样性及物种保育的管理决策提供技术支撑。     

基于CRISPR/Cas9系统对干酪乳杆菌进行红色荧光蛋白标记

本实验利用CRISPR/Cas9系统对干酪乳杆菌(Lactobacillus casei) LC2W进行红色荧光蛋白(red fluorescent protein,RFP)标记,用于研究干酪乳杆菌在肠道内的分布和定植状况,评价其作为益生菌的功能。首先,基于本实验室已有的干酪乳杆菌CRISPR/Cas9编辑质粒pLCNICK-1628构建重组质粒pLCNICK-1628-RFP,电转入干酪乳杆菌LC2W感受态细胞中,使干酪乳杆菌基因组中的LC2W-1628基因被红色荧光蛋白基因替换,从而使干酪乳杆菌LC2W能表达出红色荧光蛋白。得到红色荧光标记的干酪乳杆菌LC2W突变株后,测定了其荧光强度-OD600标准曲线,发现RFP在干酪乳杆菌LC2W中能稳定表达。     

不同检验方法在尿路感染诊断中的临床价值

目的探讨尿干化学分析法与尿沉渣分析法在诊断患者尿路感染中的临床价值。方法收集2017年9月至2018年7月于重庆市黔江中心医院就诊的疑似尿路感染患者尿液标本400份,分别利用尿干化学分析及尿沉渣分析法检测标本,比较不同检测分析法的灵敏度、特异度、阳性预测值及阴性预测值。结果尿干化学分析法检测阳性率为42.25%(169/400),尿沉渣分析法检测阳性率为32.75%(131/400),尿沉渣分析法检测阳性率明显低于尿干化学分析法(X~2=7.7010,P=0.0070),差异有统计学意义。尿干化学分析法检测白细胞计数阳性率为25.25%(101/400)、亚硝酸盐阳性率为17.00%(68/400);尿沉渣分析法检测白细胞计数阳性率为24.25%(97/400),细菌计数阳性率为8.50%。尿沉渣分析法检测白细胞计数阳性率与尿干化学分析法比较,差异无统计学意义(X~2=0.1070,P=0.8060)。尿干化学分析法灵敏度为72.95%,特异度为90.67%,阳性预测值为89.35%,阴性预测值为75.76%;尿沉渣分析法灵敏度为57.97%,特异度为94.30%,阳性预测值为91.60%,阴性预测值为67.66%。尿干化学分析法检测的灵敏度及阴性预测值明显高于尿沉渣分析法(X~2=10.2660,P=0.0020;X~2=3.9930,P=0.0480),差异具有统计学意义。结论尿干化学分析法及尿沉渣分析法均有一定的临床诊断价值。可针对两种检测方法的联合应用进一步研究,以期提高尿路感染诊断的灵敏度及特异度。     

周脂素在糖尿病肾病大鼠肾组织中的表达

目的观察大鼠糖尿病肾病(diabetic nephropathy,DN)模型的特点和尿LN对早期DN的诊断价值,探讨周脂素(perilipin,Plin)在DN大鼠肾脏中的表达情况。方法将14只SD雄性大鼠随机分为对照组(普通饲料)和糖尿病肾病模型组(高糖高脂饲料),对照组6只,模型组8只,饲养4周后模型组按照30mg/kg剂量注射1%链脲佐菌素(STZ),检测血糖≥16.7mmol/L,糖尿病模型制作成功,继续喂养6周,检测24h尿蛋白≥30mg/kg,糖尿病肾病模型制作成功。考马斯亮蓝检测24h尿蛋白、ELISA测尿层粘连蛋白,HE染色观察肾组织的病理变化,Real-time PCR及Western blot检测肾脏组织中perilipin表达情况。结果模型鼠24h尿蛋白≥30mg/kg,糖尿病肾病大鼠模型制作成功。和对照组大鼠相比,模型组的肾重/体重比明显增高(P<0.05),尿量、尿层粘连蛋白于5周出现升高、24h尿蛋白于6周时出现升高,且三项指标均随着时间不断增高。肾组织病理检查显示:肾小球肥大,基膜增生,微小血管瘤形成,肾小管管腔变形,上皮脱落、空泡样变,大量单核、淋巴等炎性细胞浸润,间质内胶原纤维增生。模型组大鼠肾组织Plin的mRNA及蛋白表达均明显的升高(P<0.05)。结论尿层粘连蛋白比24h尿蛋白升高得早,可作为早期糖尿病肾病的警示指标。Plin表达增高可能参与了糖尿病肾病肾病变过程,为进一步探讨糖尿病肾病的发病机制提供新的思路。     

骨形态发生蛋白9基因敲除小鼠的构建

目的运用CRISR/Cas9技术敲除小鼠基因组中Bmp9基因片段,构建Bmp9基因敲除小鼠。方法根据Bmp9基因的外显子序列,设计一段sgRNA并合成。sgRNA体外转录后和Cas9mRNA混合后显微注射受精卵细胞,注射后的受精卵细胞移植至受体动物获得子代小鼠。提取子代小鼠基因组DNA测序鉴定其基因型。基因型鉴定正确的小鼠与野生型交配后筛选纯合子小鼠。同时取纯合子小鼠心脏、肝、脾、肺、肾,匀浆后提取总RNA和总蛋白,通过qPCR、WB和免疫组化检测BMP9在各组织中的表达。结果设计并合成20bp的sgRNA并进行体外转录,显微注射并回植后得到基因突变小鼠,连续交配后得F2代纯合子。测序结果显示,突变小鼠存在两种基因型,一种为5bp缺失突变,另一种为13bp缺失并伴有1bp插入突变。与野生型C57BL/6相比,qPCR、WB和免疫组化结果均表明基因敲除小鼠肝中BMP9表达显著降低。结论利用CRISPR/Cas9技术成功构建出了BMP9基因敲除小鼠。     

大鼠慢性进行性肾病的病理学特点

目的为大鼠慢性进行性肾病(chronic progressive nephropathy,CPN)的发病和相关的病理学研究积累资料。方法进口SD大鼠60只、国产SD大鼠120只、国产Wistar大鼠240只,分别给予进口饲料和国产饲料,持续饲养104周后剖杀,采集大鼠肾并进行常规制片,HE和特殊染色后,显微镜观察组织形态改变,总结和比较不同品系、不同性别、不同饲料喂养的大鼠CPN的发生率和病变特点。结果肾小球毛细血管基底膜和系膜增生及节段硬化为CPN发病的先发病变,肾小管上皮的变性和再生以及间肾质纤维化是继发性改变;CPN的总发病率为31.87%,其中雄性大鼠的发生率为48.54%,雌性大鼠的发生率为15.12%;Wistar大鼠CPN的发生率高于SD大鼠;进口SD大鼠CPN发病率高于国产SD大鼠;用蛋白含量高的饲料喂养大鼠CPN的发生率高于蛋白含量低的饲料喂养的大鼠。结论肾小球病变在先,导致肾小管出现继发性改变。CPN有较高的发病率,性别和品系之间有差异,饲料蛋白含量不同CPN发生率有差异。     

利用CRISPR-Cas9敲除Tyr基因制作白化C57BL/6N小鼠

目的 为了获得白化的C57BL/6N小鼠,扩大其在皮肤移植和胚胎干细胞方面研究中的应用。方法 通过体外设计合成Cas9 mRNA和系列sgRNA(single guide RNAs),注射到小鼠的受精卵内,破坏合成C57BL/6N小鼠黑色素生成必须的酪氨酸酶(tyrosinase,TYR)基因序列的第1和第2外显子,产生基因突变,获得F0代白化的C57BL/6N小鼠,然后经过重复回交和自交,形成白化C57BL/6N小鼠近交系。结果 经过注射两对sgRNA,成功的获得了F0代的白化小鼠,在Tyr基因的第1和第2外显子中均发生了缺失突变,小鼠可以将突变基因传递给后代,并在其后代中产生了纯合的白色C57BL/6N小鼠,最后对白化小鼠突变类型进行了分析。结论 通过CRISPR-Cas9技术破坏了小鼠Tyr基因,成功地建立了白化C57BL/6N小鼠近交系,为将来的嵌合体制作、组织移植提供了新的研究工具。