自愈合水凝胶在组织工程中的研究进展

作为新型生物医用智能材料,自愈合水凝胶在解决柔性生物材料损伤修复问题及实现生物材料智能化和高效化中具有重要意义.本文综述了目前新型自愈合水凝胶的最新设计思路、性能以及在神经修复、骨缺损修复、心脏组织修复、肝脏止血等组织工程中的应用.这些研究进展为设计制备智能多功能水凝胶材料提供了创新思路,为增加柔性自愈合材料的多样性提供了新途径,为智能水凝胶材料在组织工程中的发展及生物医学中的应用奠定了良好的基础.     

基质金属蛋白酶-2/9敏感型可跨膜融合抗氧化酶的表达、纯化和表征北大核心CSCD

融合了跨膜肽的抗氧化酶可进入细胞,保护细胞免受放射损伤。然而跨膜肽的跨膜能力没有靶向性,其也可把抗氧化酶带入肿瘤细胞进而保护肿瘤细胞,降低放疗的效果。为此,根据多数肿瘤细胞微环境中存在活性基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)-2或MMP-9的特点,在细胞跨膜肽R9与人铜、锌超氧化物歧化酶(superoxide dismutase 1,SOD1)和谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)之间融合MMP-2/9的底物肽X,设计了融合蛋白GST-SOD1-X-R9。该蛋白在肿瘤微环境中可因MMP-2/9酶切底物肽X而失去跨膜肽,从而无法进入肿瘤细胞,进而只能进入正常细胞。全基因合成SOD1-X-R9序列,并将其插入原核表达载体pGEX-4T-1中,得到表达质粒,并实现了GST-SOD1-X-R9融合蛋白的可溶表达。GST-SOD1-X-R9经硫酸铵沉淀和GST亲和层析纯化,分子量约为47 kDa,与理论值一致。纯化的融合蛋白的SOD活性和GST活性分别为2954 U/mg和328 U/mg。GST-SOD1-X-R9的SOD活性或GST活性在生理条件下几乎没有变化。该融合蛋白在溶液中可被胶原酶Ⅳ部分水解。分别建立了2D和3D培养的HepG2细胞模型来检验肿瘤微环境中的MMP-2活力对该蛋白跨膜能力的影响。在2D培养模型中,HepG2的MMP-2活力极低,但在3D培养模型中,随着培养时间的增加,HepG2肿瘤球的体积变大,其胞外MMP-2活力也随之增强。GST-SOD1-X-R9在2D培养的HepG2细胞中具有和GST-SOD1-R9蛋白一样的跨膜效率,但在3D培养的HepG2细胞球中的跨膜能力大大降低。本研究为后续深入研究GST-SOD1-X-R9靶向防护正常细胞的氧化损伤效应奠定了基础。     

靶向纤溶酶原激活物抑制剂1的肿瘤治疗研究进展

肿瘤是严重危害人类健康的疾病.研究表明,实体瘤周围环境中的胞外基质蛋白、浸润性免疫细胞和间充质细胞分泌的蛋白质组等均与肿瘤的发生、发展以及肿瘤治疗的耐受性等密切相关.肿瘤微环境中一个重要调控因子,纤溶酶原激活物抑制剂1 (plasminogen activator inhibitor-1,PAI-1),不仅与组织型纤溶酶原激活物(tissue-type plasminogen activators,tPA)构成调节纤溶活性的一对关键物质,而且参与肿瘤的侵袭、浸润和转移等多个环节并扮演重要角色.本文针对近年来PAI-1的结构和功能方面研究新进展及其与肿瘤微环境的相关性进行综述,并提出PAI-1可作为抗肿瘤治疗的重要靶点.同时,本文也分析了PAI-1抑制剂对肿瘤干预的研究现状,指出PAI-1抑制剂对肿瘤治疗的潜在应用价值.     

蛋白质二硫键异构酶的结构及抑制剂研究进展

蛋白质二硫键异构酶(PDI)可催化二硫键的形成、断裂和重排,并促进蛋白质折叠,对稳定蛋白质的三维结构至关重要. PDI的表达或酶活性的失调与一系列疾病如癌症、神经退行性疾病、血栓形成等密切相关.本文综述了PDI结构、与疾病的关系及其抑制剂的研究进展,并指出目前PDI抑制剂存在的问题及未来发展方向,以期为PDI抑制剂的进一步研究提供参考.     

一株深海热液口嗜热芽孢杆菌SY27F代谢产物活性的研究

【目的】对一株来源于深海热液口嗜热芽孢杆菌的次生代谢产物进行抑菌活性和抗肿瘤活性的初步研究。【方法】采用纸片法和微量肉汤稀释法检测嗜热芽孢杆菌SY27F次生代谢产物的抑菌活性,采用CCK-8法测定其次生代谢产物的抗肿瘤活性。【结果】抑菌实验表明,嗜热芽孢杆菌代谢产物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均有抑菌作用,其最低抑菌浓度分别为1.56 mg/mL和3.13 mg/mL;细胞实验表明,其代谢产物对肿瘤细胞A549、HepG2、HeLa、MCF-7均有一定的抑制作用,其半致死浓度分别为0.390、0.451、0.704、1.105 mg/mL;与人肝肿瘤细胞(HepG2)相比,其对人正常肝细胞(L02)表现出良好的生物相容性。【结论】嗜热芽孢杆菌SY27F次生代谢产物具有一定的抑菌和抗肿瘤活性,可为寻找新型抑菌抗肿瘤活性物质提供优质资源。     

肺炎克氏杆菌GDHt-γ亚基基因克隆与序列分析

目的：克隆编码肺炎克氏杆菌GDHt-γ亚基的基因并对其进行序列分析。方法：用酚氯仿抽提法提取肺炎克氏杆菌基因组DNA,用P1、P2为引物,PCR扩增GDHt-γ亚基基因,并对目的基因进行了测序并应用生物信息学进行序列分析。结果：PCR扩增出约426bp的目的DNA片段,与GenBank中报道的K．pneumoniae GDHt-γ亚基基因序列存在一个同义突变差异（Gin：CAG→CAA）。结论：成功地获得编码GDHt-γ亚基的基因,为进一步研究该亚基的结构与生物学功能奠定了基础。     

缺血性脑卒中溶栓药物研究进展

缺血性脑卒中是一种高发病率、高死亡率的重大健康危机。溶栓药物能快速溶解血栓、减少出血副作用、实现血管再通,对缺血性脑卒中治疗起到关键性的作用。重组组织纤溶酶原激活剂(rtPA)是FDA批准的唯一缺血性脑卒中药物,但在临床使用中有诸多限制。近年来,基于tPA的溶栓药物及治疗策略发展迅速,文中结合笔者课题组及目前国内外的相关研究成果,回顾了该领域的最新进展,为新型溶栓药物发展提供科学依据和思路。     

Ang-Tie轴在血管和淋巴系统相关疾病中作用的研究进展

形成血管和淋巴管内层的内皮细胞是脉管系统的重要组成部分,并参与血管和淋巴系统疾病的发病机制。内皮细胞上的血管生成素(Angiopoietin,Ang)-具有免疫球蛋白和表皮生长因子同源性结构域的酪氨酸蛋白激酶(Tyrosine kinase receptors with immunoglobulin and EGF homology domains,Tie)轴是除了血管内皮生长因子受体途径外胚胎心血管和淋巴发育所必需的第二种内皮细胞特异性配体-受体信号传导系统。Ang-Tie轴参与调节产后血管生成与重塑、血管通透性和炎症,以维持血管平衡,因此,该系统在许多血管和淋巴系统疾病中发挥重要的作用。针对近年来Ang-Tie轴在血管和淋巴系统相关疾病中作用的研究进展,文中系统论述了Ang-Tie轴在炎症诱导的血管通透性、血管重塑、眼部新生脉管、剪切应力反应、动脉粥样硬化和肿瘤血管生成和转移中的作用,并总结了涉及Ang-Tie轴的相关治疗性抗体、重组蛋白和小分子药物。     

限制性核酸内切酶Asc I蛋白质的表达纯化、酶活测定及小角散射结构解析

限制-修饰系统(RMS)是细菌为了防御外来DNA入侵而进化产生的一种保护机制。RMS系统可分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型。Asc I是一种Ⅱ型限制性核酸内切酶，能识别8-bp DNA基序。尽管Asc I已经被广泛应用于分子克隆研究中，然而目前尚无关于Asc I蛋白质的表达、纯化以及结构机制等方面的研究报道。本研究基于大肠杆菌重组表达体系建立了Asc I重组蛋白质的高效表达和纯化方法，从每升细菌培养物中可获得约2.5 mg纯度大于95%的Asc I蛋白质。进一步的酶学性质研究表明，Asc I酶切反应的最适温度是37℃,最适pH为7.5～8.5,反应依赖于Mg²⁺和Mn²⁺等二价金属离子。基于小角X射线散射(SAXS)分析技术，我们还建立了Asc I蛋白质及其与底物DNA复合物在溶液状态下的三维空间模型，并结合点突变对该模型进行了验证。总之，本研究对Asc I蛋白质的重组表达、纯化、酶活性质以及结构机制进行了比较系统地研究，为了解RMS系统的工作机制提供了结构基础，同时也为Asc I作为分子克隆工具酶的进一步开发和改造提供了理论依据。