CXCR4基因转染人脐带间充质干细胞移植治疗糖尿病肾病的实验研究

摘要 目的：探讨过表达CXCR4的人脐带间充质干细胞（human umbilical cord mesenchymal stem cell, hUC-MSCs）移植后对糖尿病肾病的治疗作用。方法：构建CXCR4的慢病毒表达载体，并建立过表达 CXCR4 的人脐带间充质干细胞（CXCR4-MSCs）。采用8周龄健康雌性SD大鼠75只，其中15只为正常对照组，60只为实验组。实验组糖尿病成模后一个月，将糖尿病实验大鼠60只随机分为4组：①移植CXCR4-MSCs组(CXCR4基因转染MSCs组)，即CXCR4组；②移植null-MSCs组(空质粒未转染CXCR4基因的MSCs组)，即null-MSCs；③移植MSCs组( MSCs组)；④PBS组(未移植任何的MSCs，单纯PBS注射，PBS组)。将CXCR4-MSCs、null-MSCs及MSCs消化离心，取含1×106个细胞悬液经尾静脉分别注入CXCR4-MSCs组、null-MSCs组及MSCs组大鼠体内，PBS组注射l mL PBS。干细胞治疗8周后，处死五组大鼠。各组大鼠处死前放代谢笼留取24 h尿，计算尿量，保存送检。处死前尾静脉采血检测血糖、称体重并记录。观察血糖、肾脏肥大指数、肾重、体重、24小时尿蛋白排泄量，并观察肾脏组织病理学改变。结果：60只SD雌性大鼠糖尿病模型成功率达100％，至实验8周糖尿病大鼠总共死亡14只，存活率达76.67％。实验开始后的8周，所有CXCR4组、Null-MSCs组、MSCs组、PBS组大鼠与正常组比较，体重均明显减轻(P<0.01)，血糖明显升高(P<0.01)。MSCs治疗后8周，除正常组外，其余各组大鼠血糖、肾重、肾重/体重比、24小时尿蛋白均显著增高，体重显著降低(P<0.05)；与PBS组相比，CXCR4组、null-MSCs组，MSCs组大鼠的肾重、肾重/体重比、24小时尿蛋白均明显降低(P<0.05)，体重无明显增加，血糖无明显降低(P>0.05)。CXCR4组大鼠的肾重、肾重/体重比、24小时尿蛋白较除正常组外的各组均明显降低(P<0.05)。糖尿病成模后，给予大鼠尾静脉注射干细胞悬液或等量培养液，注射后8周，除正常组外，其余各组PAS染色可见大鼠肾小球肥大，肾小球基底膜增厚、系膜增生、系膜基质增多，部分肾小球出现明显硬化，符合糖尿病肾病中期病理表现。CXCR4组大鼠肾小球系膜基质增生较其余各组大鼠减少(P<0.05)。结论：转染CXCR4的MSCs可改善糖尿病肾病。     

mMR-1基因的克隆和在毕赤酵母中分泌表达

hMR-1为本实验室首次克隆发现的一个人类新基因 ,是一种和三种肌肉收缩蛋白及多种细胞信号蛋白具有相互作用的膜蛋白。经与鼠基因组数据库进行同源分析后设计合成引物 ,利用RT-PCR技术从小鼠C57BL 6J脾脏T淋巴细胞总RNA中反转录得到鼠源MR-1基因 (mMR-1) ,提交GenBank ,收录号 (AY2 99972 )。序列分析证明其与人源MR-1基因 (hMR-1)同源性为 90.1%。构建表达载体pPIC9 mMR-1电转化PichiapastorisGS115 ,筛选得到整合分泌表达mMR-1蛋白的重组酵母菌株。表达目的蛋白分子量 25kD ,诱导 5d时产量达到 50mg/L ,通过Westernblot验证了表达产物的正确性。本研究为进一步研究新基因MR-1的生物学功能奠定了基础。     

有机肥对石灰性土壤肥力属性的长期影响

用常规化学分析和差热分析方法研究了长期不同施肥模式下有机肥对土壤生态肥力的影响。结果表明,长期施用有机肥(厩肥、高秸处理)可显著提高土壤有机碳含量,其水散性G0复合体减少;水稳性G1、G2复合体增加,3种胶散复合体的有机碳含量提高,重组复合体中活性强的松结合态腐殖质较多。施入有机肥不仅可提高土壤有机无机复合体的总能量水平,而且也能提高复合体中松结态、稳结态、紧结态腐殖质的能态。高秸、厩肥处理的原土、重组、稳紧态复合体、紧结态复合体和3种胶散复合体焓变值较高,具有较高能态。施用有机肥的土壤全氮、全磷、重组磷及C/N比均呈提高趋势,pH值降低,其原土和重组复合体的阳离子交换量较高。     

利用DGGE评价不同培养基回收番茄根际细菌类群的能力

用营养肉汤、YG、根系分泌物、土壤浸渍液4种培养基从番茄根际分离培养细菌,并结合变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术,对4种培养基回收番茄根际细菌种群的能力进行了比较研究。结果表明,不同培养基和培养温度,回收到的细菌种群有一定差异;低营养浓度的YG培养基在较低的培养温度20℃下进行较长时间的培养,比高营养浓度营养肉汤培养基产生更多、更具代表性的细菌;以根系分泌物为基础的培养基从番茄根际回收到的优势菌群最多。该研究初步建立了用DGGE技术对不同培养基回收分离细菌种群能力进行评价的方法。     

野生稻抗病虫基因的研究与利用

野生稻是宝贵的种质资源,具有丰富的遗传多样性。多项研究表明,野生稻对多种病虫害有较强的抗性。但由于野生稻的远缘杂交存在许多的弊端,因而采用常规杂交技术不能选育出新的抗性品种而未能这到利用野生稻抗性基因的目的。可考虑从野生稻中提取抗性活性成分用于植物源农药的开发研究,但在实际的研究中发现其有效活性成分含量较少和基因遗传连锁障碍等两个问题。基因的分子标记定住技术可解决这两个难点。使野生稻特别是非AA组野生稻的抗病虫基因在植物源农药开发中的利用成为现实。     

组织工程皮肤生物反应器的研究与设计

目的设计一套生物反应器,能针对不同支架材料———细胞复合物进行构建组织工程皮肤。方法根据皮肤的自身生长特点和不同支架材料-细胞复合物的特性,模拟皮肤的生长环境和力学环境,通过生物反应器解决组织工程皮肤构建中支架的装夹和气液界面问题。结果生物反应器由控制系统和生物反应器主体两部分构成,能提供对多种皮肤细胞复合物的动态培养。结论皮肤生物反应器能够满足不同组织工程皮肤产品的需要。能够形成气液界面和模拟生物力学的刺激。     

何首乌不同种质花粉形态及进化趋势研究

采用电镜扫描法,对48份何首乌种质的花粉形态进行了观察和分析。结果表明:何首乌花粉形状主要为椭球形,少量为长椭球形和近球形,部分种质花粉形状正处于椭球形向长椭球形进化的阶段;极面观主要为三裂圆形,部分种质的变异为半球状、四边形、凹陷状或平三角形;赤道面观主要为椭圆形,部分种质为三角形或四边形;萌发沟3条,狭长,几达两极,部分种质的1条或2条萌发沟中部或近极端处隆起,2条或3条萌发沟在极端处相交;表面纹饰为穴状,部分种质的穴中出现小孔。研究结果表明,何首乌物种正处于活跃进化阶段且因区域及生境的差异其进化速度不一致,低纬度地区的种质进化程度较高纬度地区的高,其最初的起源中心可能位于高纬度地区,在向低纬度地区迁移过程中其花粉形态发生了不同程度的变异。     

4种快速PCR检测试剂法医学应用的初步研究

采用快速PCR扩增,探索其法医学应用价值.将AmpFLSTRIdentifiler试剂盒分别与4种不同的快速PCR检测试剂联合构建快速PCR体系,以9947A为模板,采用各自优化的循环参数进行扩增,并将各分型结果与常规方法进行比较,结果表明:联合构建的4种快速PCR体系均可获得与常规方法一致的DNA分型结果,扩增用时最短可减少至22 min.可见应用快速PCR方法进行扩增,可获得与常规方法一致的STR分型,并且显著缩短扩增时间,提高DNA分型速率.     

Ensifer meliloti 1021烟酰胺酶的酶学特性及3-氰基吡啶调控机理的研究

克隆和异源表达固氮菌Ensifer meliloti 1021烟酰胺酶(NAMase),研究其酶学特性,并探究3-氰基吡啶(3-CP)对该酶的调控机制。PCR扩增获得E. meliloti 1021烟酰胺酶基因(nam)序列,构建含nam的重组质粒并导入Escherichia coli Rosetta(DE3)中异源表达,用Ni-NTA亲和层析纯化蛋白,探究温度、pH、有机溶剂及金属离子对NAMase活性的影响,并对烟酰胺酶进行了固定化研究。结果显示,克隆得到长636 bp的nam,编码的蛋白分子量为22.6 kD,等电点(PI)为5.5。NAMase的最适pH为7.0,在30-50℃温度范围内孵育2 h酶活维持在97.1%以上,最适温度在30-70℃。Ag2+和异戊醇对NAMase的活性抑制率最大。在E. meliloti 1021野生菌株及NAMase过表达菌株转化烟酰胺的过程中3-CP会抑制烟酸的产量,这种效应并非底物抑制作用。     

五龙鹅MHC ClassⅠ基因克隆及同源建模研究

主要组织相容性复合体(MHC)与动物机体对外源性抗原的免疫应答之间存在关联。从GenBank/DDBJ/EMBL基因库中读取鸡、其他鸟类、爬行类和哺乳类的MHC ClassⅠ基因进行序列分析设计引物, 使用LA-PCR法从五龙鹅的基因组中克隆了MHC ClassⅠ基因序列(DNA序列和mRNA序列GenBank登录号分别为: AM114925和AM114924), 并分析其基因组结构。运用生物信息学技术对测序结果进行分析显示: 基因组DNA由8个外显子和7个内含子组成, 与鸡基因序列同源率为60.8%~64.1%, 与人的同源率为42.9%。分子进化树进一步揭示了五龙鹅与鸡、其他鸟类、爬行类、哺乳类以及人类的进化关系, 同源建模分析发现该基因由氨基末端结构域和羧基末端结构域构成。