红细胞低温显微动态图象处理技术的建立和应用研究

本文报道了一种新型的低温生物学实验系统——红细胞低温显微动态图象处理系统,该系统将先进的计算机控温、图象处理技术和低温显微镜及摄录象机有机地联成一体。将此技术应用于红细胞的低温冰冻保存实验,具有能实时记录血细胞在冰冻过程中的实验参数(如时间、温度、降温速率等)与细胞图象,能对其图象处理及面积、体积测量,也能使细胞呈现伪彩色及测定红细胞冰冻损伤程度。该系统是一新的综合性的低温生物学研究仪器,对研究器官保存与移植具有明显意义。     

细胞图象分析仪的研制及其对细胞DNA含量测定的初探

本文介绍在微机上开发的细胞图象处理分析系统,该系统图象处理功能强,细胞测量参数多,操作简便,实用性强。可用于生物医学图象的处理和分析。     

Heregulin-α及其受体在小鼠乳腺中的表达与作用

为阐明Heregulin-α（HRG-α）及其受体对乳腺发育、泌乳及退化的调控作用及其机制,本实验采用激光扫描共聚焦显微技术,组织培养,毛细管电泳,Western Blot,ELISA等方法对小鼠乳腺发育、泌乳及退化阶段HRG-α及其受体ErbB2和ErbB3的表达、定位及其对乳腺形态发育、β-酪蛋白表达和分泌、Rab3A蛋白表达、HRG-α信号转导途径信号分子的磷酸化状态的影响进行了系统研究．结果表明,HRG-α及其受体ErbB2,ErbB3在妊娠期15d乳腺中表达到达高峰,退化期9d时又出现另一小高峰;HRG-α及其受体ErbB2,ErbB3主要在乳腺脂肪细胞、导管上皮细胞以及围绕导管的基膜中检测到,在青春期、妊娠期和退化期呈特异性表达;ErbB2和ErbB3的表达变化趋势与HRG-α的表达变化趋势相似,呈显著线性正相关．妊娠期,HRG-α能够促进STAT5,p42／p44,p38和PKC的磷酸化以及Rab3A蛋白表达,刺激乳腺上皮细胞的增殖和分化,增加并维持β-酪蛋白的表达和分泌;泌乳期,HRG-α能够促进STAT5,p38的磷酸化并抑制PKC磷酸化和Rab3A蛋白表达,维持泌乳期乳腺形态,促进乳蛋白的分泌而使乳腺上皮细胞内β-酪蛋白的表达量相对减少;退化期,HRG-α能够促进STAT3磷酸化和Rab3A蛋白表达并抑制PKC的磷酸化,启动乳腺上皮细胞退化,抑制β-酪蛋白的分泌导致乳腺上皮细胞内β-酪蛋白表达量相对增加。     

用计算机对染色体进行自动配对及打印核型图

生物学及医学工作者在研究工作中经常要对染色体进行配对及编排其核型图,用传统的方法须进行繁复的测量及计算,最后人工剪贴或绘图。工作周期长,且可能产生一些人为的错误。目前,国内外市场上有一些图象处理设备配有交互式染色体配对软件,但效果尚不够理想,且一套图象处理设备价值数十万元,使许多实验室望而却步。为此,我们合作研制了“染色体自动配对     

胚胎早期乳腺原基体外培养对乳腺干细胞相关标记表达稳定性的影响

乳腺干细胞具有产生各类乳腺细胞的能力,其研究对于乳腺发育的认知、乳腺癌的治疗以及乳腺生物反应器的开发都具有重要意义。此外,伴随胎儿发育,胚胎期乳腺干细胞所经历的增殖、迁移、侵袭等过程是成体乳腺干细胞没有的,而这些经历与乳腺癌的发生过程非常相似。因此,针对胚胎乳腺干细胞的研究在医学上具有更重要的意义。Sca-1、CD29、CD49f和CD24都是经常被用于乳腺干细胞分离纯化的细胞表面标记。该研究分析了不同的体外处理条件和时间对于上述标记在小鼠乳腺原基中表达稳定性的影响,旨在为胚胎早期乳腺干细胞的分离、纯化以及鉴定奠定分子基础,也为胚胎乳腺发育和乳腺癌发生的相关研究提供支持。     

植物染色体核型图象自动分析与识别的研究

应用图象自动分析和识别的原理,建立了植物染色体自动分析ＣＨＲＯＭ．ＨＵＫ软件系统,并对西藏野生大麦和巨柏进行了核型计算机自动分析。染色体自动分析主要功能特点有染色体图象处理,染色体自动分析主要功能特点有染色体图象处理,染色体峰谷阈值的确定,染色体中心线的求得,重叠染色体的分离,着丝点和次缢痕位置的极限腐蚀判别,染色体特征参数的提取和核分析。获得的大量数据补存贮,运算和统计分析。依据９５％置信判别区     

运动红细胞形变结构的图象自动定量分析的研究

建立了运动目标图象自动分析ＭＣＥＬＬ应用软件和方法,并用于微血管中运动红细胞变形参数的定量分析。该图象处理主要特征功能包括压缩数字图象的灰度窗口设置,运动目标的抽取,形态相似性判决和运动目标的跟踪。同时给出运动图象处理的主要算式、动态曲线和应用结果。此外,还抽提和录取在微血管中红细胞快速运动情况下,所呈现拖鞋形的二值图象。研究结果证明红细胞具有可变性生理功能,这对于心脑血管的发病机理、早期病变的预测和有关药物疗效的研究有着十分重要的意义。     

泌乳分子机制及基因调控网络

为了提高泌乳家畜的产奶性能,使得进一步理解乳腺的功能及其调控机制变得十分必要。早期的研究倾向于从组织学和激素层面研究分析乳腺的生理功能,随着近年来分子生物学技术的发展,芯片等高通量技术被应用到乳腺泌乳机制的研究中,泌乳生物学进入了一个全新的发展时期。综述了近年来国内外关于乳腺泌乳机制方面的研究进展,如乳腺各个泌乳时期的基因调控网络、乳汁主要成分的合成调控网络、参与乳腺泌乳周期循环的信号传导通路等。     

乳腺分型及乳腺厚度与全数字化乳腺X 线摄影曝光条件 及平均腺体剂量的关系

目的:探讨不同乳腺分型(Ⅰ型(脂肪型)、Ⅱ型(致密型)、Ⅲ型(中间型)、Ⅳ型(导管型))、不同乳腺厚度与全数字化乳腺X射线摄影曝光条件(kV、mAs)、平均腺体剂量(mGy)之间的关系。方法:回顾性分析2009年9月~2010年6月间采用德国Siemens公司MAMMOMAT Novation DR全数字化乳腺摄影系统、自动曝光控制模式下摄影所获得的2 000例头尾位和内外侧斜位乳腺片,分析7 840幅Ⅰ级乳腺照片中不同乳腺分型、不同乳腺厚度的曝光条件、平均腺体剂量,以研究乳腺分型及乳腺厚度与全数字化乳腺X线摄影曝光条件及平均腺体剂量的关系。结果:当乳腺厚度相同时,Ⅱ型(致密型)乳腺的曝光条件及平均腺体剂量最大,Ⅳ型(导管型)次之,Ⅲ型(中间型)再次之,Ⅰ型(脂肪型)乳腺的曝光条件及平均腺体剂量最小。无论何种乳腺分型,随着乳腺厚度的增加,全数字化乳腺X射线摄影曝光条件及平均腺体剂量随之增加。结论:乳腺分型及乳腺厚度与全数字化乳腺X射线摄影曝光条件及平均腺体剂量关系密切,乳腺腺体组织越致密、厚度越厚,其曝光条件及平均腺体剂量就越大。     

小鼠乳腺上皮细胞培养体系的建立及Heregulin-α的调控作用

旨在建立完善的小鼠乳腺上皮细胞体外培养体系,探讨Heregulin-α（HRG-α）对该体系乳腺上皮细胞增殖及代谢的影响,为进一步深入研究乳腺上皮细胞的形态、结构和功能,揭示HRG-α在小鼠乳腺发育中的作用及其规律提供理论依据.通过比较不同pH和不同血清浓度配比的生长培养液对小鼠乳腺细胞生长的影响,得出pH7.4,添加10%血清的生长培养液为乳腺上皮细胞生长的最佳条件.通过运用相差显微镜技术、MTT等研究方法进行不同取材时期乳腺上皮细胞的形态、接种存活率、倍增时间、生长曲线等生物学特性比较,获得妊娠15天为较好的乳腺细胞取材时期.采用免疫组化和RT-PCR方法对细胞重要的标志蛋白角蛋白-18进行检测,鉴定所获得的细胞为乳腺上皮细胞,成功建立小鼠乳腺上皮细胞体外培养体系.利用所建立的小鼠乳腺上皮细胞体外培养体系,采用液相色谱技术及MTT方法,初步探讨了HRG-α对小鼠乳腺上皮细胞的影响.结果表明,适宜量HRG-α对小鼠乳腺上皮细胞生长和分泌总蛋白、乳糖均有显著促进作用,0.1～20ng/mL的HRG-α可促进小鼠乳腺上皮细胞的增殖和总蛋白、乳糖含量的增加,20ng/mL时达到最大值（P〈0.01）,50和100ng/mLHRG-α抑制小鼠乳腺上皮细胞的增殖,降低小鼠乳腺上皮细胞的总蛋白、乳糖含量（P〈0.05）.     

乳腺分型及乳腺厚度与全数字化乳腺X线摄影曝光条件及平均腺体剂量的关系

目的：探讨不同乳腺分型（Ⅰ型（脂肪型）、Ⅱ型（致密型）、Ⅲ型（中间型）、Ⅳ型（导管型））、不同乳腺厚度与全数字化乳腺X射线摄影曝光条件（kV、mms）、平均腺体剂量（mGy）之间的关系。方法：回顾性分析2009年9月-2010年6月间采用德国Siemens公司MAMMOMAT Novation DR全数字化乳腺摄影系统、自动曝光控制模式下摄影所获得的2000例头尾位和内外侧斜位乳腺片,分析7840幅Ⅰ级乳腺照片中不同乳腺分型、不同乳腺厚度的曝光条件、平均腺体剂量,以研究乳腺分型及乳腺厚度与全数字化乳腺X线摄影曝光条件及平均腺体剂量的关系。结果：当乳腺厚度相同时,Ⅱ型（致密型）乳腺的曝光条件及平均腺体剂量最大,Ⅳ型（导管型）次之,Ⅲ型（中间型）再次之,Ⅰ型（脂肪型）乳腺的曝光条件及平均腺体剂量最小。无论何种乳腺分型,随着乳腺厚度的增加,全数字化乳腺X射线摄影曝光条件及平均腺体剂量随之增加。结论：乳腺分型及乳腺厚度与全数字化乳腺X射线摄影曝光条件及平均腺体剂量关系密切,乳腺腺体组织越致密、厚度越厚,其曝光条件及平均腺体剂量就越大。     

正常乳腺温度分布的有限元分析

基于正常乳腺的解剖学结构和生理学特征,建立了一个乳腺组织多维热传递模型。该模型考虑了代谢产热、血液灌注和动静脉血管与组织间热的相互作用,采用有限元分析方法求解热传导方程,数值模拟正常乳腺的稳态温度分布,着重研究血液灌注和代谢产热对正常乳腺组织温度分布的影响。研究结果可为乳腺疾病的热图像分析提供重要参考。     

乳腺干细胞的发现与乳腺癌靶向治疗的前景

乳腺干细胞对组织自稳态的维持和乳腺癌的发生有至关重要的作用,然而人们对乳腺干细胞的了解仍然非常贫乏。三阴性(雌激素、孕激素、生长素受体阴性)乳腺癌是源于干细胞的乳腺病变,由于没有已知的分子标记,至今临床治疗上没有有效的干预手段。以中国科学院干细胞先导专项为依托,曾艺实验室开展了系统的研究,获得了一系列前沿性进展:发现了乳腺干细胞赖以自我更新的关键微环境因子,建立并优化了能够筛选乳腺干细胞关键基因的体外培养体系;发现了乳腺干细胞的表面特异标记分子,探索了乳腺干细胞性质及其与三阴性乳腺癌病变的关系,为乳腺癌的靶向治疗提供了潜在的新靶点和理论基础。主要对干细胞先导专项中曾艺实验室的原创性工作进行综述。     

小鼠乳腺中瘦素及其受体的表达与作用

瘦素(Leptin)是影响乳腺发育和泌乳的自分泌和旁分泌因子. 为探讨瘦素在乳腺发育、泌乳和退化过程中的调控及作用机理, 本研究应用激光共聚焦显微技术对小鼠乳腺发育、泌乳以及退化过程中瘦素及其长型受体(OB-Rb)蛋白水平的表达定位进行检测, 并采用乳腺组织体外培养和Western blot方法研究了妊娠期、泌乳期和退化期瘦素对乳腺的作用以及乳腺发育各个时期瘦素的信号转导通路. 结果显示, 小鼠乳腺整个发育过程中瘦素和OB-Rb的表达呈显著正相关, 在青春期最高, 妊娠期下降, 泌乳期维持在低水平, 幼仔离乳后乳腺退化, 瘦素和OB-Rb的表达显著上调, 并在乳腺退化13天恢复到青春期水平; 瘦素及其受体的表达部位的变化显示瘦素专一性地诱导OB-Rb的表达, 表明瘦素通过与OB-Rb共同作用调控乳腺发育和泌乳的生理机能; 妊娠期, 瘦素与OB-Rb结合, 通过激活JAK-MAPK信号通路促进乳腺导管上皮细胞的增殖和分化; 泌乳期, 瘦素激活JAK-STAT5信号通路诱导乳腺中b-酪蛋白基因表达; 退化期, 瘦素激活JAK-STAT3信号通路启动乳腺细胞凋亡并参与乳腺组织重建过程.     

乳腺生物反应器的表达优化策略

乳腺生物反应器是指将外源基因导入动物基因组并在动物乳腺中特异性表达,利用动物乳腺合成、分泌蛋白的功能,在其乳汁中获得外源蛋白的技术。乳腺生物反应器凭借其高表达、低成本以及合成蛋白质的结构接近天然蛋白质等优势而被视为药用和营养蛋白生产的一次技术革新,然而由于外源基因随机整合以及重组蛋白表达不稳定等问题极大地限制了其应用。本文结合乳腺生物反应器的发展现状,从利用基因编辑技术、筛选合适的外源基因整合位点以及改进外源基因调控序列3个方面对乳腺生物反应器优化策略进行了综述,以期为提高乳腺生物反应器生产重组蛋白的表达提供理论借鉴。     

基于视觉编码的图象处理研究──Ⅰ．原理、算法及实现

提出Ｇａｂｏｒ小波表达的概念及其在图象处理中实现的数学模型和算法框架,主要解决了运算中非正交性问题、收敛性问题,使得该算法及模型可以实现图象的分解和重建,并且可以应用于对视觉编码理论的解释。     

FAP在乳腺癌间质中的表达及其与微血管密度的关系

目的观察乳腺各组良恶性病变中FAP表达变化及其与微血管密度(MVD)的关系。方法本文应用免疫组织化学,Western Blotting实验方法观察FAP在乳腺腺病、乳腺纤维腺瘤、乳腺非浸润癌(导管原位癌),乳腺浸润性导管癌及MCF-7-CCC-HPF-1、MDA-MB-231-CCC-HPF-1共培养模型中的表达变化并探讨FAP与微血管密度(MVD)的关系。结果FAP在乳腺腺病、乳腺纤维腺瘤间质中表达阴性,在乳腺非浸润癌(导管原位癌)、乳腺浸润性导管癌间质中高表达;FAP在细胞系MDA-MB-231中不表达,在共培养模型MCF-7-CCC-HPF-1,MDA-MB-231-CCC-HPF-1中均有表达;FAP表达与MVD相关(P<0.05)。结论FAP可能作为判定乳腺良恶性病变的指标之一,且可能在促进乳腺癌浸润、生长及转移中发挥一定作用。     

基于视觉编码的图象处理研究──Ⅰ．原理、算法及实现

提出Ｇａｂｏｒ小波表达的概念及其在图象处理中实现的数学模型和算法框架,主要解决了运算中非正交性问题、收敛性问题,使得该算法及模型可以实现图象的分析和重建,并且可以应用于对视觉编码理论的解释。     

磁疗法治疗乳腺疾病的应用进展

应用磁疗法治疗的疾病较广泛,对多种疾病有较好或有一定的治疗效果,已成为一种常用的物理治疗方法。应用磁疗法治疗乳腺疾病也取得了一定的治疗效果。由于乳腺小叶增生、乳腺纤维瘤,乳腺囊性增生的乳腺疾病,是女性的常见疾病,影响女性健康,给女性患者带来疾病的痛苦,因此,寻求一种既有效,而且便于操作与使用的治疗方法,     

多潜能乳腺干细胞的发现

小鼠乳腺由多种不同类型的上皮细胞构成。多潜能干细胞位于乳腺发育的顶端,是乳腺中所有分化细胞类型的来源。然而,这群多潜能乳腺干细胞此前尚未通过特定的标记基因得到鉴定,其存在性也备受争议。借助乳腺干细胞体外培养体系,从Wnt信号通路入手,发现了蛋白C受体基因Procr。在乳腺中,Procr作为一个新的Wnt信号通路的靶基因,能够标记多潜能乳腺干细胞。Procr标记乳腺基底细胞中的一个亚群,这个亚群的细胞低表达基底细胞普遍表达的角蛋白,表现出上皮–间充质转化的特性。Procr阳性的细胞在移植实验中表现出最高的乳腺重建率,体内追踪Procr阳性细胞的后代,发现Procr阳性细胞能够在发育过程中分化形成乳腺上皮的所有细胞类型。多潜能乳腺干细胞的发现结束了乳腺中多潜能干细胞存在性的争议,对乳腺癌的诊断及靶向治疗具有重大意义。