胚胎干细胞定向分化为心肌细胞研究进展

胚胎干细胞在体外可分化为 3个胚层的所有组织细胞。诱导人类胚胎干细胞定向分化为心肌细胞可为心肌梗死、心肌坏死等重大心脏疾病患者实施细胞治疗 ,也可作为种子细胞 ,用于构建供器官移植用的人造心脏 ;进一步可研究心肌细胞发育分化的分子机理及更直观的用于体外筛选人类心血管药物等。对人类胚胎干细胞及其定向分化为心肌细胞分子机理的研究进展及其所面临的问题作一综述。     

陕北白绒山羊DRB1基因外显子2遗传变异分析

本研究通过对123只陕北白绒山羊DRB1基因外显子2的遗传变异分析,旨在获得陕北白绒山羊DRB1基因的多态性及变异信息,为山羊抗病基因的挖掘研究提供基础资料。本研究共获得6条陕北白绒山羊DRB1基因外显子2序列,其中4条为首次发现。生物信息学分析表明DRB1位点具有较高的多态性,6条等位基因可能起源于2个祖先基因。在长期的进化过程中,DRB1位点受到了明显的选择压力作用,这种选择作用有助于陕北白绒山羊对当地气候的适应。蛋白质结构的预测证实了DRB1*1与其它等位基因间的差异性,说明核苷酸变异可能会引起蛋白质结构的改变,最终可能影响宿主对病原体的免疫应答。本次对陕北白绒山羊DRB1基因多态性的调查与分析有助于筛选疾病抗性和易感性MHC (Major histocompatibility complex)候选基因,进而可加速绒山羊抗病品系的改良与培育进程。     

绒山羊源大肠杆菌噬菌体φPTK的分子生物学特性及对小鼠大肠杆菌感染的防治效果

【背景】抗生素耐药问题是影响人类及养殖业健康的重要因素,噬菌体能特异性裂解细菌,成为抗生素替代品研究热点,是解决抗生素耐药难题、促进养殖业健康发展的新途径。【目的】通过研究绒山羊源大肠杆菌烈性噬菌体φPTK (phage target of K1)的分子生物学特性,同时利用小鼠感染模型研究φPTK对小鼠大肠杆菌感染的防治效果,为绒山羊大肠杆菌病的防控提供新策略。【方法】用聚乙二醇-氯化钠(PEG 8000-NaCl)浓缩φPTK后,采用透射电子显微镜观察其超微形态结构;运用苯酚-氯仿法提取φPTK核酸后通过Illumina HiSeq高通量测序分析其全基因组结构,使用Mauve比较基因组学分析,通过MEGA绘制噬菌体进化树;通过构建小鼠感染模型分析φPTK对小鼠感染大肠杆菌的防治效果。【结果】透射电镜显示φPTK头部为正多面体形,直径90 nm,有长约112 nm、直径约18 nm的可收缩长尾;φPTK基因组全长169 688 bp,GC含量37.72%,有264个开放阅读框,含穿孔素-裂解酶(holin-lysin)裂解系统,有抗穿孔素蛋白和裂解抑制辅助蛋白,未发现抗生素耐药基因和毒力基因;比较基因组分析表明,φPTK为一株新的绒山羊源大肠杆菌烈性噬菌体;小鼠大肠杆菌感染前和感染后分别使用φPTK进行预防和治疗的试验表明,未使用φPTK的阳性对照组小鼠全部死亡,预防组和治疗组小鼠存活率分别为80%和60%。【结论】噬菌体φPTK是一株能够在小鼠大肠杆菌感染中具有较好预防效果的有尾噬菌体目(Caudovirales)肌尾噬菌体科(Myoviridae)绒山羊源大肠杆菌烈性噬菌体,本研究为绒山羊噬菌体生物制剂的创制奠定了基础。     

陕北白绒山羊DRB1基因多态性与球虫病的相关性分析

本研究旨在探讨陕北白绒山羊MHC (主要组织相容性复合体)基因与疾病抗性的关系,通过对98只陕北白绒山羊DRB1基因外显子2多态性与球虫病的相关性研究,共获得17条等位基因和29种基因型,其中10条等位基因是首次发现。生物信息学分析表明DRB1位点具有高度多态性,且不同等位基因预测的蛋白质结构存在明显差异,说明这种基因可能通过抗原呈递分子结构的改变影响宿主对病原体的免疫应答。相关性分析发现DRB1*16等位基因频率与球虫感染强度呈显著负相关(p0.05),提示该等位基因可能与相关抗原呈递及抗性的产生有关。本次对陕北白绒山羊DRB1基因多态性及其与球虫病的相关性分析有助于筛选疾病抗性和易感性相关基因,进而可加速绒山羊抗病品系的培育进程。     

受精卵注射CRISPR/Cas9系统制备基因编辑子午岭黑山羊技术体系的建立

受精卵注射CRISPR/Cas9系统是制备基因编辑动物的有效方法,其中受精卵收集效率、显微注射胚胎存活率及胚胎移植受体妊娠率是关键影响因素.以子午岭黑山羊为研究对象探讨了情期内不同时间点放置CIDR对超数排卵的影响;分析了胚胎供体和受体发情停止时间差异对胚胎移植妊娠率的影响;设计了3个打靶肌肉生长抑制素基因(MSTN)的小向导RNA(sgRNA),并优化了CRISPR/Cas9系统显微注射参数.结果表明,胚胎供体发情停止后第4天放置阴道栓可有效提高黄体数(15.25±3.69)和受精卵数量(13.875±4.015);利用微量注射泵将Cas9mRNA(60 ng/μL)和打靶MSTN基因的sgRNAs(60 ng/μL)混合液注射到受精卵胞质内,注射参数Pi,Ti和Pc分别为300,0.5和60,注射24 h后胚胎分裂率为76.79%.胚胎移植时受体发情结束时间晚于供体发情结束时间12~16 h妊娠率最高(38.46%).本研究共得到19个存活的个体,经TA克隆测序分析,所有个体MSTN打靶位点上均发现碱基的插入或缺失.综上,本研究以子午岭黑山羊为例,建立了受精卵注射CRISPR/Cas9系统制备基因编辑山羊的技术体系,为利用CRISPR/Cas9技术进行山羊的遗传改造奠定了技术基础.     

组织工程生物支架材料

组织工程支架材料表面的微观和亚微观结构对细胞的黏附与生长有很重要的影响,纳米结构材料的应用为该结构展现了较广阔的前景。另外,组织工程支架材料的表面修饰及孔径调控对生物材料的改进有很重要的作用。介绍了生物材料的基本要求和分类,纳米结构材料在组织工程中的应用及生物材料表面修饰,以及以泡沫支架为例介绍材料孔径调控。     

重建组织工程化皮肤生物学功能研究

皮肤是人体最大的器官,易受到内外异常因素的损害而导致各种创伤。组织工程化皮肤为促进皮肤创伤修复起了很大的作用,但由于组织工程化皮肤只具备生理皮肤的相似结构,不具备其正常生物学功能,不能实现患者对皮肤创伤实现“完美愈合”的理想,难以广泛应用于临床。因此,构建具有生物学功能的理想人工皮肤是皮肤组织工程研究的重要课题。总结了当前组织工程化皮肤的缺陷,提出构建具有生物学功能人工皮肤的策略。