QCM 监测自组装膜上心肌细胞黏附及其与心血管药物作用

目的:本试验采用石英晶体微天平(QCM)实时监测大鼠心肌细胞(H9C2)在含有细胞黏附识别多肽RGD自组装膜上的动态黏附过程及随后与两种心血管药物(一种正性肌力、另一种负性肌力)相互作用。方法:在金电极表面自组装3-巯基丙酸(MPA)单层膜,并经酰胺化共价耦合细胞黏附分子KRGD,形成对大鼠心肌细胞有特异性黏附的致密分子自组装膜。QCM以动态持续的方式实时监测MPA/RGD自组装及其不同浓度梯度H9C2细胞在自组装膜金电极上的细胞黏附过程。此外,选用20,000个H9C2细胞和正性肌力药物异丙肾上腺素、负性肌力药物维拉帕米,用QCM评估了细胞-心血管药物的相互作用。结果:与裸金电极相比,MPA/RGD修饰金电极增大了H9C2细胞黏附所引起的QCM频移(△f)与动态电阻变化(△R)响应。在所试H9C2浓度范围(5×10~4-4×10~5 cells/m L),△f与H9C2浓度呈线性关系,△R与H9C2浓度呈幂函数关系。我们用细胞粘弹性指数(CVI=△R/△f)来表征细胞的粘弹性。H9C2在异丙肾上腺素作用下,△f与△R增加、细胞-QCM表面黏附加强,细胞变硬;在维拉帕米作用下,△f与△R降低、细胞QCM表面黏附减弱,细胞变软。结论:QCM可用于不同浓度大鼠心肌细胞的动态细胞黏附监测,并可基于其细胞黏附与细胞黏弹性测定能力区分正性与负性肌力药物而可望用于心血管药物的筛选。     

ITO石英晶体电极上不同内皮细胞浓度的粘弹性研究及药物作用评估

用石英晶体微天平(quartz crystal microbalance,QCM)和活细胞成像技术实时监测人脐静脉内皮细胞(HUVEC)在ITO石英晶体电极上的动态粘附响应过程。在ITO晶体电极上加入不同浓度的HUVEC,测定细胞在QCM上谐振频率以及耗散的实时变化。通过ITO电极与光学显微镜的联用,监测了HUVEC在药物处理前后的动态变化过程。用细胞粘弹性指数(QCM的动态电阻变化与频移变化之比,CVI=ΔR/Δf)表征细胞的粘弹性变化,同时通过活细胞成像技术的联用,实时监测细胞的形态变化。结果表明:细胞浓度为10万个/m L时,细胞在ITO电极上铺展完全且粘弹性最大。抑制剂y-27632和激动剂凝血酶thrombin药物处理细胞前后,在显微镜的实时监测下细胞形态变化不明显,但CVI粘弹性指数变化较大,说明QCM信号比光学信号更为敏感,且在药物筛选方面有有很大的应用前景。     

培养心肌细胞肾上腺素能受体的研究

自1960年Harary用胰酶消化分散新生大鼠单个心肌细胞培养成功以后,其他学者相继培养成功大鼠胎鼠和人胚分散心肌细胞。我国学者参照Harary的方法于1981年培养大鼠乳鼠单个心肌细胞成功,有的学者还于1983年观察了β受体药物异丙肾上腺素和心得安对心肌细胞搏动频率的影响。 为了研究单个心肌细胞和其它细胞混合培养时,心肌细胞和其它细胞形态分化和化学分化     

QCM与光学显微镜共同应用于研究细胞–细胞相互作用对细胞–基质黏附的影响

细胞–基质黏附是一个动态而复杂的过程。在细胞培养与伤口愈合等细胞集体迁移过程中,细胞不同密度或细胞–细胞间不同相互作用势必影响细胞–基质间黏附,可有关这种影响的动态研究尚少。石英晶体微天平技术以细胞群为研究对象,能够实时监测细胞与传感元件表面之间的黏附相互作用及细胞黏弹性变化。该文通过培养不同细胞数目以模拟细胞–细胞间不同相互作用,将QCM技术与光学显微镜技术共同应用于研究人脐静脉内皮细胞细胞–细胞相互作用对细胞–基质间黏附的影响。结果显示,细胞–细胞间相互作用对细胞黏附的影响不具有单调性,需分强度范围讨论。当细胞–细胞间相互作用处于较弱范围时,细胞–细胞间相互作用可促进细胞铺展和细胞黏着斑的形成,最终强化细胞黏附,而强劲的细胞–细胞间相互作用会约束细胞铺展,减小黏着斑面积,细胞黏附因此减弱。     

高糖高胰岛素对去甲肾上腺素诱导的心肌细胞肥大的影响

目的:利用体外培养的乳鼠心肌细胞,观测高浓度胰岛素和高浓度葡萄糖作用下对去甲肾上腺素诱导的心肌细胞肥大的影响,并探讨其可能作用机制.方法:以培养的乳鼠心肌细胞为模型分组给药后,用显微镜目镜计数心肌细胞搏动的频率;用Lowrys法测心肌细胞的蛋白质含量;用消化分离法,利用计算机图象分析系统测心肌细胞的体积;用[3H]leucine标记法测定心肌细胞蛋白的合成.结果:与对照组相比,去甲肾上腺素(NE)组、高糖组、高胰岛素组心肌细胞蛋白含量、体积、蛋白合成均有明显增加,而与高糖加NE组和高糖高胰岛素组相比较,高糖高胰岛素加NE组心肌细胞蛋白含量、体积、蛋白合成增加则更为显著.结论:单纯高浓度胰岛素培养可促进心肌细胞肥大,同时用高糖高胰岛素联合培养,可使去甲肾上腺素诱导的心肌细胞肥大作用进一步增强.     

多巴胺受体(DR2)激活对乳鼠心肌细胞缺氧/再灌注损伤的保护作用及其机制

目的:观察多巴胺受体(DR2)激活对乳鼠心肌细胞缺氧/再灌注损伤的影响,并探讨其机制。方法:复制原代培养乳鼠心肌细胞缺氧/再灌注损伤模型,细胞随机分为正常组(Control)、缺氧/再灌注组(H/R)、DR2激动剂组(溴麦角环肽,Bro)、抑制剂组(氟哌啶醇,Hal)。倒置显微镜、透射电镜、流式细胞仪检测细胞凋亡情况;检测细胞培养液乳酸脱氢酶(LDH)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量;RT-PCR和Western blot方法检测心肌细胞促凋亡因子(Cyt C、caspase-3、caspase-8、caspase-9、Fas及Fas-L)及抑凋亡因子(Bc-l 2)mRNA和蛋白表达。结果:与正常组相比,H/R组细胞凋亡率、LDH活性、MDA含量、促凋亡因子及抑凋亡因子表达均增加,唯有SOD活性降低;与H/R组比较,Bro组可减轻或逆转上述指标的变化;Hal组上述指标变化不明显。结论:DR2激活可抑制缺氧/再灌注所致的乳鼠心肌细胞损伤和凋亡,机制与减少氧自由基有关。     

银杏叶提取物对新生SD 乳鼠心肌细胞缺氧损伤的影响

目的:研究银杏叶提取物对缺氧状态下新生SD乳鼠心肌细胞的影响及其可能机制。方法:新生1天SD乳鼠心肌细胞原代培养并利用氮气培养箱模拟低氧构建乳鼠心肌缺氧体外模型。分为3组处理:对照组,缺氧组,缺氧+药物拮抗组。缺氧时间为12 h,通过免疫组化等检测方法,观察各组心肌细胞的损伤情况及心肌Bcl-2、Bax蛋白表达情况。结果:缺氧可以造成新生SD乳鼠心肌细胞凋亡的发生(hypoxia:75.21%±1.21%,control:1.38%±0.45%,P<0.05,n=20),并导致其表达凋亡抑制因子Bcl-2蛋白水平的显著降低(0.125 fold VS control group,P<0.05),促细胞凋亡因子Bax蛋白水平显著升高(3.011fold VS control group,P<0.05);而银杏叶提取物作用后可明显逆转新生SD乳鼠心肌细胞凋亡的发生(EGb761:23.17%±0.43%,hypoxia:73.13%±1.22%,P<0.05,n=20),并明显逆转Bcl-2(5.716 fold VS hypoxia group,P<0.05)、Bax(0.273fold VS hypoxia group,P<0.05)等蛋白的表达水平。结论:凋亡相关因子Bcl-2和Bax等参与缺氧致心肌损伤过程,导致心肌细胞凋亡,银杏叶提取物能降低心肌Bax表达,提高Bcl-2表达,从而保护心肌细胞,抑制凋亡。     

黄芪甲苷后处理对乳鼠心肌细胞缺氧复氧损伤的作用研究

目的:观察黄芪甲苷(AstragalosideⅣ,AsⅣ)后处理对缺氧复氧损伤(simulated ischemia reperfusion injury,SI/RI)的SD乳鼠心肌细胞是否具有保护作用。方法:将乳鼠原代心肌细胞平均分为五组,即空白对照组(Control)、缺氧复氧处理组(SI/RI)、黄芪甲苷预处理(5,10、20μM)+SI/RI组(AsIV+SI/RI)。各组细胞经处理后,四氮唑溴盐比色法(MTT)检测各组细胞存活率;TUNEL染色法测定各组细胞凋亡率;SOD测试盒检测培养液中超氧化物歧化酶(SOD)含量,总嘌呤氧化酶(XOD)测试盒检测丙二醛(MDA)含量。Western blot法检测各组细胞抗凋亡蛋白Bcl-2和促凋亡蛋白Caspase-3的表达。结果:与空白组相比,缺氧复氧损伤组细胞活力显著下降(P0.05),凋亡率显著上升(P0.05),其培养液中SOD水平显著降低(P0.05),MDA水平显著升高。而不同浓度AsⅣ后处理组的心肌细胞存活率显著上升,凋亡率显著下降,培养液中SOD水平显著上升,MDA水平显著下降(P0.05),且呈浓度呈依赖性。Western blot结果显示AsⅣ后处理组细胞中的Bcl-2表达明显上升,Caspase-3明显下降。结论:黄芪甲苷后处理对缺氧复氧诱导的乳鼠心肌细胞损伤具有显著的保护作用,能够显著上调抗凋亡蛋白Bcl-2的表达,下调促凋亡蛋白Caspase-3的表达。     

外源性精胺对缺氧诱导乳鼠心肌细胞凋亡的影响及其机制

目的：观察外源性精胺对缺氧所致的乳鼠心肌细胞凋亡的影响,并探讨其机制。方法：复制原代培养乳鼠心肌细胞缺氧损伤模型（使用pH=6.8的Hank's平衡盐溶液作为细胞培养基,排出氧气,然后在缺氧箱中培养24 h）,细胞随机分为正常对照（Control）组、缺氧（Hypoxia）组和精胺干预（Hypoxia+Sp）组。Western blot检测心肌细胞多胺代谢关键酶（ODC、SSAT）蛋白质表达;CCK-8,Hoechst 33342染色观察细胞凋亡情况;光吸收法检测细胞（或培养液）内T-SOD和Caspase-3/-9活性,MDA、GSH含量;DCFH-DA染色观察细胞内活性氧（ROS）生成。结果：与正常组相比,Hypoxia组SSAT蛋白质表达、细胞凋亡率、MDA含量以及细胞内ROS生成增加,而ODC蛋白质表达、SOD活性、GSH含量降低;与Hypoxia组比较,Sp处理可减轻上述指标的变化。结论：外源性精胺可减轻缺氧引起的乳鼠心肌细胞损伤和凋亡,其机制与恢复多胺稳态和清除活性氧有关。     

衣霉素诱导大鼠心肌细胞内质网应激凋亡模型的构建

目的：通过衣霉素诱导内质网应激建立新生大鼠心肌细胞凋亡模型。方法：不同浓度、不同时间的衣霉素作用于原代培养乳鼠心肌细胞,通过MTT实验和流式细胞术测定心肌细胞的存活率和凋亡率,Western blot检测内质网应激蛋白GRP78,CHOP表达水平。结果：①与阴性对照组相比,衣霉素具有损伤心肌细胞的作用,并呈现剂量与时间依赖关系（P〈0.05,n=12）。②通过流式细胞术判断心肌细胞死亡的性质,当衣霉素浓度为100ng/ml,作用72h时,心肌细胞存活率和凋亡率分别为57.4±3.2%（n=12）,25.9±5.8%（n=3）。提示衣霉素损伤细胞的形式主要为凋亡性死亡。③内质网应激蛋白GRP78和CHOP表达于6h开始增加,24h达到峰值,随后呈下降趋势。结论：应用衣霉素成功诱导SD乳鼠心肌细胞内质网应激凋亡模型,衣霉素的最佳诱导浓度为100ng/ml,作用时间为72h。     

不同品种水稻秸秆的理化特性及酶解产糖的研究

本研究以不同品种水稻秸秆为原料,测定分析了三大主要组分纤维素、半纤维素和木质素含量及理化特性的差异,并分析对比了经碱预处理后酶解及直接酶解的产糖率差异。利用X-射线衍射仪测定分析了结晶度和晶粒尺寸的异同,红外光谱仪定性评估了特定基团的差异,扫描电镜观察分析了表面形态结构的差异。综合考虑理化特性和酶解产糖率结果,与a(常规水稻黄华占)相比,5种不同品种的超级杂交水稻秸秆中,b(杂交水稻Y两优1)、c(杂交水稻隆两优2010)和f(杂交水稻Y两优143)三个品种的秸秆材料比较适合作为酶解产糖的原材料。     

栽培因子对长江流域早熟棉花短季栽培产量影响及建成模型研究

长江流域棉花生育期长,不利于棉油两熟制种植。通过调控栽培因子缩短棉花生育期,实现棉油单作,提高种植效益。本文以棉花早熟品种JX0010为试验材料,采用二次最优回归设计(311设计),研究了栽培因子施氮量、种植密度、播种期对棉花产量形成的影响。根据回归模型分析表明,各栽培因子与籽棉产量的单因子效应分析得出其对籽棉产量的影响顺序为:播种期>密度>施氮量。播种期对籽棉产量有明显的负效应,施氮量、密度对籽棉产量有明显的正效应。两因子互作效应对籽棉产量影响的大小顺序为:施氮量与密度的互作>密度与播种期的互作>施氮量与播种期的互作。因此,在生产上应当充分发挥施氮量与密度的互作效应,同时结合适当的播种期,以促进棉花增产。     

猪ANG4在小肠表达的特征及细胞类型

血管生成素4(ANG4)是一种新型的抗菌肽,主要在哺乳动物的肠道组织表达,具有抗菌和促血管生成等功能,在机体对病原体的免疫过程和血管生成过程中发挥着重要的作用。鉴于该蛋白具有多种功能,ANG4在新生断奶仔猪肠道疾病防治方面具有非常广阔的前景。为了了解ANG4在仔猪肠道的表达特点,我们通过蛋白质免疫印迹、荧光定量PCR和免疫组化分析及其在肠道表达的细胞定位,分别确定了仔猪肠道内ANG4的mRNA、蛋白质表达水平以及在肠道表达的细胞定位。结果显示,ANG4的mRNA和蛋白质在仔猪肠道不同部位的变化趋势大致相同,除mRNA水平在断奶后有一个明显下降外,mRNA和蛋白质表达水平呈现随着周龄的增加而升高的趋势。ANG4蛋白的表达基本都集中于小肠绒毛,腺窝处也有少量表达,主要的表达细胞为肠上皮细胞以及潘氏细胞。     

淮山微波真空干燥特性与动力学模型

探索了淮山在不同切分方式、热烫条件、装载量、真空度、转盘转速、温度、切片厚度等干燥条件下的干燥特性,并建立了干燥动力学模型。结果表明:切分方式、装载量、真空度、温度与切片厚度对淮山干燥速率的影响显著。选用6种常用的干燥模型对不同真空度下的试验数据进行非线性回归拟合,并确定了模型参数。结果发现Page模型具有较高的拟合度(R2)与较低的残差平方和,且P <0. 01,说明该模型能较准确地表达和预测淮山微波真空干燥过程的水分变化规律。     

黄花菜固体饮料配方及喷雾干燥工艺的研究

本研究旨在研制一种基于黄花菜的固体饮料。以黄花菜为主要原料,以感官评分、冲泡性能为指标,采用响应面试验对黄花菜固体饮料的配方和干燥工艺进行优化。试验表明,黄花菜固体饮料配方的响应面优化结果为:食盐添加量0. 01%,麦芽糊精添加量2. 0%,马铃薯全粉添加量1. 0%,奶粉添加量4. 5%,黄花菜与水比值1∶9(m∶v);此配方下研制出的黄花菜固体饮料流动性最佳,表征值为72. 855 mm。喷雾干燥的最佳工艺参数是进风温度为180℃,入料流量为1. 5 mL/min;所得样品的感官评分值为94. 2,流动性表征值为71. 65mm,润湿性表征值为27. 75 min。     

模板法金纳米簇的制备及其在生物分子检测中的应用

金纳米簇(AuNCs)作为一种新型荧光纳米材料,是由几个到约一百个金原子组成的分子聚集体,因制备简单、光学性质优异以及毒性低等特性,近年来在生物传感领域得到了广泛应用。本文首先对以巯基化合物、树枝状化合物、多肽和蛋白质、寡核苷酸DNA等为模板制备AuNCs的模板法及其优点进行阐述,对AuNCs的紫外吸收、荧光及电化学性质进行介绍,之后重点总结基于荧光AuNCs的生物传感器在生物大分子及小分子检测中的应用,最后对AuNCs应用于生物传感领域所面临的挑战进行分析,并对其应用前景进行展望。     

极端高温和持续中等高温对小菜蛾耐热性的影响

气候变化频率的增加和持续时间的延长,导致具有较短生活史的大部分农业害虫的某一个或某几个生命阶段都可经历热浪的胁迫。热浪对小型昆虫的生态学效应取决于不同生命阶段的耐热性,因而解析特定龄期下昆虫生命阶段的耐热性对理解气候变暖热浪频发的生态学影响具有重要意义。本研究以世界重要蔬菜害虫小菜蛾为研究对象,试验了小菜蛾4龄幼虫、成虫的基底耐热性和诱导耐热性,以及1龄幼虫和3龄幼虫置于不同高温[(31±1)、33±1)、35±1)℃]和暴露时间(3、6、9、12d)组合的持续中等高温耐热性。试验发现幼虫和成虫具有不同的基底和诱导耐热性,具有较弱基底耐热性的幼虫反而具有更强的诱导耐热性。不同生命阶段在持续数天的中等高温胁迫下具有不同的存活表现,早期生命阶段存活率较后期阶段的低,而且这种差异在较强高温下表现得尤为明显。昆虫不同阶段耐热性的差异,对种群的维持具有重要的生态学意义。大多数农业害虫田间种群具有混合年龄结构,热浪后耐热的发育阶段的存活,保证种群可以一直生存和繁衍下去。     

我国实验小型猪的发展现状及展望

实验动物广泛应用于科学研究领域,实验小型猪在医学研究领域中越来越得到重视。中国小型猪种源丰富,不同种群各具特色,遗传性状稳定。近年来中国实验小型猪的研究处于快速发展阶段,生产和使用均在逐年增加。我国发展实验小型猪具有天然封闭群特性和高度近交等得天独厚的条件,品系化、标准化、规模化和产业化是我国实验用小型猪的主要发展趋势。我国实验用小型猪发展当前面临的问题主要表现在:保护力度小、发展阻力大、育成品系少三个方面。育成中国各具特色的实验用小型猪品系需要增加投入,利用先进的科学技术例如基因编辑和动物克隆技术,加速小型猪的定向化培育进程。     

手持密度仪检测鸡与鸭精子密度技术的研究

精子密度仪在哺乳动物中已推广应用,但在家禽中还研究很少。本文以黑凤鸡和攸县麻鸭精液为实验材料,手持精子密度仪与血细胞计数板为检测工具,对影响精子密度测定方法准确率因素进行分析,建立鸡、鸭精子密度-吸光度函数并进行验证。结果表明:用密度仪测定时的稀释液(简称"测试液")为3%NaCl时,精液稀释后应尽快检测吸光度;样液在比色皿中的混匀方式对吸光度测定有很大影响;精液用3%NaCl以及3种常用家禽精液稀释液进行10倍稀释后测定吸光度,B液吸光度显著高于与其它3组(P<0.05),其它3组间差异不显著(P>0.05)。用测试液为3.0%NaCl,鸡和鸭精子密度-吸光度呈三次函数关系,回归方程分别是Y_1=1.374X^3-0.786X^2+0.945X-0.002(R^2=0.997)、Y_2=1.283X^3-0.899X^2+0.994X-0.009(R^2=0.996);用0.9%NaCl代替3%NaCl作测试液简化精子密度测定方法可行,鸡精子密度-吸光度回归方程为Y_3=-0.264X^3+1.23X^2+0.468X+0.019(R^2=0.999)。鸡精液测试液为0.9%NaCl、3%NaCl时两种函数的吸光度最佳范围分别是0.035～0.692、0.069～0.624,在此范围内计数板与方程两种方法得到的密度差异不显著(P>0.05),以计数法为真实值,两种方法平均相对误差分别为6.95%、3.11%。以3%NaCl为测试液,鸭精液函数所测样品吸光度最佳范围小于鸡精液的,以计数板法为真实值,在吸光度0.054～0.123范围内的,函数与计数板两种方法所得的精子密度的平均相对误差为4.61%。本文将促进家禽手持精子密度仪研发,以及更好的使用哺乳动物精子密度仪。