荧光显微成像在医学细胞生物学实验教学中的应用探索

医学细胞生物学是医学院校本科生的重要基础学科之一,其实验课程教学工作的改革与创新具有重要意义。本文深入分析了医学细胞生物学实验课程现状,认为课程普遍存在目的不明确、内容不新颖、缺乏整体性、临床联系少等问题。荧光显微成像技术是细胞生物学研究中的关键技术,利用这一技术设计具有整体性的科研实验对于培养医学生操作能力和科研素养具有重要意义。顺铂(cisplatin)为当前肿瘤联合化疗中最常用的药物之一,由于其抗癌机制涉及细胞增殖、细胞凋亡、细胞骨架等一系列细胞生物学知识,且与临床联系紧密,非常适合用于综合性实验设计。实验方案拟使用BrdU染色、Hoechst33258染色及鬼笔环肽染色法,分别检测人肺癌细胞系A549顺铂处理后细胞增殖、细胞凋亡及细胞骨架重排情况。实验完成后,鼓励学生通过查阅文献得出综合的实验结论。希望能够通过科研与教学相融合的方式,更好的激发医学生的学习热情,提高医学生的科研素质,培养全方位的医学人才。     

KLF4在内毒素血症小鼠中的表达模式及其意义

目的探讨Kruppel样因子4（Kruppel-like factor 4，KLF4）在内毒素血症小鼠中的表达模式及意义。方法运用实时荧光PCR技术和Western blot技术，分别从mRNA水平和蛋白水平探讨内毒素血症小鼠肝脏和肺脏中KLF4的表达；运用生物信息学技术，对启动子区含有KLF4的结合位点的炎症介质基因进行了预测；运用RT-PCR技术，从mRNA水平探讨内毒素血症小鼠肝脏和肺脏中IL1β的表达模式。结果内毒素血症小鼠肝脏和肺脏中KLF4 mRNA的表达下凋，KLF4蛋白的表达先下凋后升高；IL-18、IL-15、IL-12、IL-18、IL-10等炎症介质基因的启动子区均含有KLF4的结合元件，这些炎症基因的表达可能直接受到KLF4的调控；内毒素血症小鼠肝脏和肺脏中IL-IB的表达模式与KLF4的表达模式呈相反趋势。结论内毒素血症小鼠肝脏和肺脏中KLF4表达下调，KLF4在炎症介质基因表达调控中可能具有重要作用。     

米糠多糖的提取及其抗UVB辐射研究

建立了米糠多糖的提取工艺,荧光法研究头发光损伤,并用色氨酸的荧光分析方法研究了微波浸提法得到的米糠粗多糖RBPa,RBPb应用到头发中的抗UVB辐射效果.将米糠粗多糖-吐温-80模拟发胶喷洒到头发上,自然干燥,置于紫外灯下照射.头发样品以5.5 mol/L氢氧化钠在110℃下水解20 h,在pH 10.5的磷酸二氢钠-氢氧化钠缓冲液中,激发波长为280 nm、发射波长为360 nm处测定色氨酸的荧光强度变化,加有多糖保护的头发较对照样品中色氨酸的受破坏量降低.表明米糠多糖具有一定的抗紫外辐射效果.     

FISH-FCM方法检测酵母-细菌二元体系中微生物数量

以废水生物处理系统和生物发酵系统出现的酵母-细菌二元体系作为研究对象，探讨了二元体系生物样品的最佳超声分散条件以及同时检测酵母和细菌数量时荧光原位杂交（FISH）-流式细胞术（FCM）技术的测量精度。染色-FCM检测表明：同时适用于混合酵母样品（酵母假菌丝）和混合细菌样品（活性污泥絮体）的最佳超声分散条件为100W、60～90s，但过强超声条件（120s）对酵母Candida tropicalis纯培养物（或细菌Escherichia coli纯培养物）的超声粉碎效果完全不同于混合酵母样品（或混合细菌样品）。在此基础上，以C．tropicalis和E．coli分别作为酵母和细菌的模式微生物，采用双探针杂交的FISH—FCM技术检测了背景微生物（C．tropicalis或Ecoll）浓度为10^7个／ml时二元体系中目标微生物（10^2～10^7个／ml）的数量。流式细胞仪能够明显区分噪音和二元体系中的酵母和细菌，因而一次进样时能够同时分析两种微生物数量，并且目标微生物浓度可以精确到10^4个／ml，此时微生物含量仅为0．1％，其中细菌浓度甚至可以精确到10^3个／ml（相应含量仅为0．01％）。然而，当二元体系中目标微生物浓度过低时（〈10^4个酵母／ml或〈10^4个细菌／ml），背景微生物的存在会严重影响FISH—FCM技术的测量准确性。     

小檗碱与胰蛋白酶的相互作用

小檗碱对胰蛋白酶有抑制作用.应用紫外光谱和荧光光谱进一步研究发现小檗碱使胰蛋白酶的紫外吸收光谱发生改变,特征荧光峰产生静态淬灭.据Forster非辐射能量转移理论,在20和37℃时,测定了小檗碱-胰蛋白酶间的结合常数和结合位点数,确定了作用力主要为疏水作用力.     

卫氏并殖吸虫PCR和实时荧光PCR快速检测方法的建立

目的建立快速、灵敏、特异的分子生物学检测卫氏并殖吸虫的方法。方法根据卫氏并殖吸虫的特异性基因序列,设计适合于PCR检测的特异性引物及实时荧光PCR特异性引物和探针,并进行灵敏性和特异性试验。结果设计的引物和探针特异性强,所建立的检测方法灵敏度高。应用实时荧光PCR方法的检测灵敏度可达到0.1 pg/μL,比PCR方法的灵敏度高三个数量级。结论本研究所建立的PCR和实时荧光PCR技术检测卫氏并殖吸虫方法的特异性强,灵敏度高,为卫氏并殖吸虫感染的诊治提供了快速的检测技术手段。     

荧光定量RT-PCR检测血管内皮细胞PAI-1 mRNA方法的建立

为了建立用荧光定量PCR检测人微血管内皮细胞纤溶酶原激活剂抑制物-1（PAI-1）mRNA表达的方法。提取人微血管内皮细总RNA,经RT-PCR获得靶基因（PAI-1）及管家基因（β-actin）的PCR产物。纯化后,作为标准品梯度稀释,采用SYBR Green I定量PCR检测,建立标准曲线。方法学考核参数为特异性、线性范围、灵敏性和重复性。分析全反式维甲酸对内皮细胞表达PAI-1 mRNA的干预效果。这种定量方法特异性好,检测的灵敏度达10^3拷贝,线性范围为10^4-10^10拷贝,循环阈值与PCR体系中起始模板量的对数值之间有着良好的线性关系（r^2〉0.990）,批内变异≤4.93%,批间变异≤9.12%。全反式维甲酸能上调内皮细胞PAI-1 mRNA的表达,且呈剂量依赖性。因此,荧光定量RT-PCR检测血管内皮细胞PAI-1基因表达的方法有助于溶栓药物药理学的研究和新药筛选。     

toxR基因作为荧光定量PCR靶基因设计TaqMan探针快速检测副溶血弧菌

以toxR基因为靶基因,通过优化反应条件建立了快速检测副溶血弧茵的TaqMan实时荧光PCR方法.特异性试验表明,该方法能选择性检测副溶血弧茵,而与金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、单增李斯特杆菌等多种常见的食源性病原茵没有交叉反应:灵敏度试验表明,该方法最少可检测到25个拷贝的toxR基因重组质粒,对纯培养物和模拟食品样品直接检测的灵敏度分别为21 cfu/mL和210 cfu/g;重复性试验表明,同一样品于试验内及试验间的变异系数分别为0.9%和1.3%:所制作的标准曲线在2.5 × 101～2.5 × 106拷贝数之间有较好的线性关系,能对副溶血孤菌进行准确的定量分析.结果表明,本研究所建立的副溶血弧菌实时荧光PCR检测方法具有特异性好,灵敏度高、重复性好的特点,能进行定量检测,而且检测时间从核酸抽提到出实验结果仅需要3 h.是快速检测副溶血弧菌的有效手段.     

甘蔗杆状病毒荧光定量PCR检测方法的建立及初步应用

为建立一种能够快速、灵敏、特异的检测甘蔗杆状病毒(sugarcane bacilliform virus, SCBV)的SYBR GreenⅠ荧光定量PCR方法,针对SCBV的基因序列,设计了特异性扩增引物,利用构建的标准品建立和优化针对SCBV的荧光定量PCR检测方法,并对该方法进行了特异性、稳定性、灵敏性等的测试,随后用于田间样品的检测。结果表明:将含有SCBV基因组序列的重组质粒进行梯度稀释制成标准品,利用标准品进行荧光定量PCR,获得标准曲线y=-3.482 1x+37.264,相关系数r~2=0.999 9,说明CT值与反应起始模板数量呈线性关系,可进行准确定量;组内和组间变异系数在0.19%～1.68%之间,表明检测方法重复性良好;建立的荧光定量PCR方法最低可检测到10个拷贝重组质粒/μL,是常规PCR检测灵敏度的100倍。使用建立的荧光定量PCR方法和常规PCR方法对采集的90份甘蔗叶片样品进行检测,常规PCR检出53份阳性样品,荧光定量PCR检出56份阳性样品,表明所建立的荧光定量PCR方法较常规PCR敏感性高,且准确性高。本研究建立的SCBV荧光定量PCR检测方法重复性好,灵敏度高,为构建甘蔗健康种苗体系提供了一种高效检测方法。