应用凝集素芯片检测肝癌细胞膜表面糖链变化

利用凝集素糖链特异亲和原理构建对细胞膜表面糖链进行即时检测的凝集素芯片体系,检测肝癌发生过程中细胞膜糖链的变化.从H22细胞系、正常小鼠和肝癌模型鼠肝组织中提取细胞进行荧光标记,激光扫描仪检测凝集素位点捕获的细胞,根据凝集素特异亲和性确定细胞膜表面糖表达谱,显微镜下观察捕获细胞的形态.对凝集素芯片捕获细胞的最佳条件进行探讨,用甘露糖抑制试验、流式细胞仪和不同血型红细胞验证了凝集素捕获细胞的特异性.结果显示:正常和肝癌小鼠肝细胞膜表面糖链存在较大差异,正常组只有PSA、DSL、STL、NPL凝集素位点捕获到细胞,实验组只有LTL和DBA位点没有捕获到细胞,提示小鼠肝癌组织细胞膜表面糖链显著增加,细胞膜上唾液酸、乙酰葡萄糖、乙酰半乳糖、甘露糖和半乳糖糖链表达增加,这些糖链及其相关糖蛋白可能在肝癌的发生和发展中起一定作用.该凝集素芯片有较好的稳定性和特异性,可以对细胞膜表面糖链进行动态、即时、通量的检测,为研究细胞膜表面聚糖在细胞发育和癌变等过程中的变化提供了一个技术平台.     

小鼠肝癌及肝正常组织B4GalT糖基转移酶家族mRNA表达差异及其对细胞膜相关糖链的影响

探讨肝癌模型鼠与正常小鼠肝组织B4GalT(β-1,4-半乳糖转移酶)家族mRNA表达差异以及对细胞膜相关糖链的影响.采用RT-PCR方法检测肝癌模型鼠和正常对照小鼠肝癌组织中B4GalT家族7个成员以及唾液酸α-2,3转移酶ST3GalⅢ、ST3GalⅣ、ST3GalⅥ、α-1,6-岩藻糖转移酶FUT8 mRNA表达差异,应用凝集素芯片检测细胞膜表面半乳糖、岩藻糖、唾液酸表达情况.结果显示:与正常对照组相比,肝癌模型鼠肝组织中B4GalT-1和B4GalT-3、ST3GalⅣ和ST3GalⅥ、FUT8呈现高表达,肝癌细胞膜半乳糖、岩藻糖、唾液酸类型糖链增加,提示B4GalT-1和B4GalT-3与肝癌细胞膜半乳糖链增加相关.由于细胞Galβ-1,4-GlcNAc糖表位在ST3GalⅢ、ST3GalⅣ或ST3GalⅥ催化下与唾液酸α-2,3连接生成s-lewis x抗原前体,本实验中B4GalT-1和B4GalT-3与ST3GalⅣ、ST3GalⅤ、FUT8 mRNA表达具有相关性,提示B4GalT-1和B4GalT-3可能与ST3GalⅣ、ST3GalⅥ以及FUT4协同作用,导致肝癌细胞膜半乳糖、岩藻糖、唾液酸类型糖链增加.     

生物芯片在微生物学研究中的应用

生物芯片是用于检测生物样品中生物分子及生化指标的微小装置,根据其检测靶标不同分为基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片、组织芯片及生化芯片;根据其结构和工作原理不同分为阵列型芯片、液体芯片和微流体芯片。由于具有微量化、并行性、快速、高通量和自动化检测的特点,生物芯片被广泛地应用于生物学研究领域。本文重点论述生物芯片在微生物学研究中的应用。     

应用凝集素芯片分析癌细胞膜表面糖链表达

细胞膜表面糖复合物的糖链结构与肿瘤细胞增殖、侵染、转移等发展过程密切相关.凝集素芯片技术的出现实现了对癌症的糖组进行快速、高通量的检测.通过模式细胞系PANC-1证明了构建的凝集素芯片体系的准确性、重复性、特异性,应用这一芯片体系初步检测了几种癌细胞系(HT-29、SGC-7901、BEL-7402、H460)的膜表面糖链表达.这几种癌细胞系表面都有唾液酸、乙酰葡萄糖/葡萄糖、乙酰半乳糖/半乳糖、甘露糖等糖链.根据实验结果,推测它们的细胞膜表面α1-6岩藻糖链表达水平可能较高,而α1-3岩藻糖链表达水平较低;这些聚糖可能是癌症潜在的标志物.凝集素芯片有助于推动癌细胞膜表面糖链的快速分析和筛选出癌症相关的糖链标志物.     

小鼠肝癌与肝正常细胞系ST3Gal和ST6Gal家族mRNA表达差异研究

探讨肝癌细胞系Hepa1-6与肝正常细胞系BNL CL.2唾液酸糖基转移酶ST3Gal和ST6Gal家族mRNA表达的差异以及与细胞膜唾液酸含量的关系,采用RT-PCR方法检测ST3Gal唾液酸转移酶家族6个成员以及ST6Gal唾液酸转移酶家族2个成员mRNA表达差异,用凝集素芯片检测细胞膜表面唾液酸表达情况,结果显示:与正常细胞系BNL CL.2相比,hepa1-6细胞内唾液酸转移酶ST3GalⅠ、ST3GalⅣ、ST3GalⅥ呈现高表达,ST3GalⅤ低表达,ST3GalⅡ、ST3GalⅢ表达无显著性差异,两细胞系内均为检测出ST6GalⅠ表达,ST6GalⅡ表达无显著差异;hepa1-6细胞膜α2-3和α2-6连接唾液酸含量均显著增加;提示ST3GalⅠ、ST3GalⅣ、ST3GalⅤ、ST3GalⅥ可能与肝癌发生过程相关,ST3GalⅠ、ST3GalⅣ、ST3GalⅥ可能与肝癌细胞膜α2-3唾液酸含量增加相关,ST6Gal家族对细胞膜α2-6连接唾液酸含量增加无贡献.     

泌尿生殖道主要病原体检测基因芯片的构建

为构建可同时检测单一样品中多种病原体的复合基因芯片,检索相关细菌的16S～23SrRNA间区基因序列,应用生物信息学软件针对不同细菌的共同序列和特异序列,设计通用引物和特异寡核苷酸探针并制成基因芯片。利用芯片对临床泌尿生殖道分泌物样本进行病原菌检测。80例样本中96％芯片检测结果与门诊回复结果符合,反馈的测序结果经BLAST软件对比分析,与其芯片检测结果一致。该泌尿生殖道病原体检测基因芯片设计合理,检测结果具有较好的重复性和可靠性。