类器官芯片在医学研究中的应用进展

相比于2D细胞模型和动物模型,类器官更能够重现来源器官的关键结构和功能特征,在生物医学领域得到了广泛的研究和运用.类器官芯片结合了类器官培养腔、微流控等多种功能单元,不仅可以根据研究者对靶器官的认知来设计仿生结构,模拟人体靶器官的复杂性;而且能控制并检测类器官所处微环境的变化,具有高通量和高灵敏度的特点.对类器官芯片的...     

尼罗罗非鱼生长激素及其受体的cDNA克隆与mRNA表达的雌雄差异

尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)雌雄鱼生长差异明显,为了探讨其原因,本文采用RT-PCR方法克隆了尼罗罗非鱼生长激素(Growthhormone,GH)及其受体(Growth hormone receptor,GHR)的cDNA序列,并应用半定量RT-PCR方法比较了雌、雄尼罗罗非鱼垂体GHmRNA、肝脏GHRmRNA、肌肉GHRmRNA的表达差异。序列分析表明:GH开放阅读框为615bp,共编码204个氨基酸;GHR开放阅读框为1908bp,共编码635个氨基酸。以RT-PCR方法研究了GH、GHR在各组织的分布情况,结果表明:GH仅在垂体中检测到有表达,而GHR在所检测的18种组织中均有表达,其中以肝脏、肌肉、性腺、下丘脑、胸腺表达量较高。以半定量RT-PCR方法进一步比较了雌、雄尼罗罗非鱼垂体GHmRNA、肝脏GHRmRNA、肌肉GHRmRNA的表达量,结果表明:雄鱼垂体GHmRNA和肝脏GHRmRNA的表达量均显著高于雌鱼,肌肉GHRmRNA的表达量则无显著差异,推测垂体GHmRNA和肝脏GHRmRNA表达的雌雄差异是尼罗罗非鱼雌雄生长差异的主要原因之一。     

染色质重塑因子ARID1A的肿瘤抑制作用

哺乳动物SWI/SNF复合物是一种ATP依赖的染色质重塑复合物, 在细胞增殖、分化、发育和肿瘤抑制过程中发挥着重要作用。ARID1A是一种SWI/SNF复合物亚基, 此外还是一种ARID家族成员, 具有非序列特异性DNA结合活性。ARID1A发挥着肿瘤抑制作用, 在多种肿瘤如卵巢癌、膀胱癌和胃癌等存在频繁基因突变。ARID1A可通过上调p21和下调E2F-反应基因表达而抑制细胞增殖。ARID1A与肿瘤抑制作用的发现对癌症发生的理解和癌症新治疗有重要裨益。文章介绍了ARID1A的基本特征、肿瘤发生的关联及生物学作用, 以期对ARID1A有一个全面理解。     

异源四倍体鲫鲤F9～F11染色体和性腺观察

采用肾细胞染色体制片技术,检测了异源四倍体鲫鲤F9-F11代的染色体数目及组型,结果表明：其染色体数目为4n=200,核型公式为44m 68sm 44st 44t,证明F9—F11继续保持四倍体性。观察异源四倍体鲫鲤F9—F11成熟性腺,在这3代四倍体鱼中仍然保持正常卵巢和精巢,分别形成正常二倍体卵子和二倍体精于。在自然环境下,观察了异源四倍体鲫鲤自行产卵受精井产生存活后代过程,证明该四倍体鱼群体在自然环境下能够自行繁殖传代。异源四倍体鲫鲤稳定的染色体数目和正常的性腺结构以及自然条件下的生殖传代行为,说明该异源四倍体鲫鲤已成为一个染色体数目为4n＝200、遗传性状稳定的新型四倍体鱼群体,具备形成新种所需的关键因素。     

不同倍性鱼垂体细胞和超微结构比较

对繁殖季节和繁殖季节后的二倍体红鲫(Carassius auratus red var.)、三倍体湘云鲫以及四倍体鲫鲤脑垂体细胞的显微和超微结构以及组织化学特性进行了比较研究. 结果表明, 3种鱼脑垂体中都存在6种不同类型分泌细胞, 但是不同倍性鱼的垂体细胞大小存在明显差异, 就同一类细胞体积而言, 四倍体鱼垂体细胞大于三倍体垂体细胞, 三倍体垂体细胞大于二倍体垂体细胞. 在繁殖季节, 四倍体鲫鲤中腺垂体的GTH细胞所占比例最大, 其次是二倍体红鲫, 最少的是三倍体湘云鲫, 该现象与四倍体鲫鲤的性腺发育提前、三倍体湘云鲫不育有关联; 另一方面, 三倍体湘云鲫中腺垂体中STH细胞所占比例最高, 其次是二倍体, 最少的是四倍体鲫鲤, 这与三倍体湘云鲫生长速度最快、四倍体鲫鲤生长速度相对缓慢有关. 另外, 三倍体湘云鲫中腺垂体GTH细胞中的分泌颗粒和分泌小球在繁殖季节没有大量排出, 而四倍体鲫鲤和二倍体红鲫明显有大量排出, 说明三倍体湘云鲫的不育性与GTH中的激素不排出有关. 以上结果说明, 不同倍性鱼类在垂体结构方面表现出的差异与它们的生长速度、性腺发育等方面具有关联性.     

CRISPR/Cas9系统在临床医学研究的应用与改进

癌症与遗传疾病等难治性疾病的发生发展一般是多因素协同的结果，涉及复杂的信号网络及多生物分子的相互作用。了解其中驱动的关键元素有助于为临床上的治疗和研究打开新的突破口。然而，探究驱动元素用于难治性疾病治疗的挑战之一是缺乏方便、可编程的基因编辑工具。近年来，新型的CRISPR/Cas9系统由于其组分简单、基因编辑效率高等特点逐渐成为临床医学研究中应用最为广泛的基因编辑工具。本文介绍了CRISPR系统应用于临床研究中的相应进展和潜在挑战。阐述了基于CRISPR系统sgRNA序列重构能改变靶向性及系统本身的可编程性等特性，其可在进行适当的改造和修饰后实现对活细胞染色体的实时成像，用以了解生物体在面临外界刺激时基因组的时空调节。评估了CRISPR系统在基因筛选、免疫治疗和遗传疾病治疗方面的重大价值，尤其是CRISPR系统进行相应改造后系统用在临床研究中安全性与功能性的提升。介绍了CRISPR系统在临床研究中的应用障碍、局限以及对其相应的优化改造，展望CRISPR/Cas9基因编辑技术的应用前景及其在临床医学领域的发展优势，以期能为CRISPR系统的进一步应用与优化提供参考。