细胞SELEX技术用于胰腺癌细胞特异性适配体的筛选及鉴定

细胞SELEX是目前常用的筛选细胞特异性适配体的技术。胰腺癌细胞特异性适配体在胰腺癌的诊断和治疗中有巨大的应用潜力。本研究拟通过该技术获得特异性识别胰腺癌PANC-1细胞的适配体,并对所筛选的适配体进行功能鉴定。本研究以胰腺癌PANC-1细胞为正筛细胞,正常胰腺导管上皮细胞HPDE6-C7为负筛细胞,通过磁珠法细胞SELEX技术进行筛选。经过12轮筛选,对筛选文库进行PCR扩增、质粒转染、单克隆挑选及测序,获得2条适配体Apt-5和Apt-12。流式细胞术检测发现,适配体Apt-5和Apt-12可特异性识别PANC-1细胞,其Kd值分别为8.27±2.10 nmol/L和8.88±2.51 nmol/L,Kd值均处于纳摩尔级别。通过RNA结构预测,2条适配体的二级结构均为茎-环结构。细胞免疫荧光验证了适配体的结合部位为细胞膜表面。本研究表明,通过磁珠法细胞SELEX技术,成功获得可特异性识别胰腺癌PANC-1细胞的适配体。该适配体有望成为胰腺癌诊断和治疗中的特异性分子靶向剂。     

靶向磷脂酰肌醇蛋白聚糖1的DNA适配体筛选

目的:筛选获得特异性结合磷脂酰肌醇蛋白聚糖1(GPC1)的单链DNA适配体。方法:合成全长81 nt,中间含39个随机序列的单链寡核苷酸(ss DNA)文库,运用指数富集配基系统进化(SELEX)技术筛选获得GPC1适配体;酶联免疫吸附分析法(ELISA)实验确定候选适配体与GPC1蛋白的亲和力,流式细胞术确定候选适配体与2种GPC1高表达细胞系(胰腺癌Panc-1细胞和工具细胞Luc-ZR-75-1~(GPC1))的结合特异性。结果:经过10轮SELEX筛选获得#9适配体,ELISA分析其亲和力为44±0.69 nmol/L,流式细胞术结果表明其与胰腺癌Panc-1细胞和Luc-ZR-75-1~(GPC1)细胞的阳性结合率分别为44.69%和51.44%。结论:筛选获得与GPC1蛋白有较高亲和力、与表达GPC1细胞系特异结合的ss DNA适配体。     

全细菌SELEX法筛选粪肠球菌特异性适配体

肠球菌（Enterococcus）是内源性和外源性医院感染的第二大病原菌,检出率仅次于大肠杆菌,从分子水平上发展靶标的高亲和力分子探针对肠球菌的识别和检测具有非常重要的意义。本研究以粪肠球菌为靶标,运用全细菌指数富集的配体系统进化技术（whole-bacteria systematic evolution of ligands by exponential enrichment, whole-bacteria SELEX）,从全长为79个核苷酸包含35个随机碱基序列的单链DNA文库中筛选与靶标高亲和力、高特异性结合的适配体,利用荧光分析法监控筛选过程中不同轮次所得次级文库与粪肠球菌的结合力,经12轮筛选和克隆测序,获得了39条适配体序列。进一步对筛选得到的适配体进行序列比对、二级结构分析、流式细胞分析、解离常数（Kd）测定及特异性验证,最终获得一条与粪肠球菌能特异性结合的适配体Apt 21,其Kd值为549.2 ± 147.4 nmol/L。该适配体可作为粪肠球菌检测的识别元件,为建立基于适配体的新型粪肠球菌检测方法奠定了基础。     

Vasorin蛋白特异单链DNA适配体的筛选与鉴定

目的:筛选能特异识别vasorin(VASN)蛋白的单链DNA(ss DNA)适配体并对其进行鉴定。方法:利用SPRSELEX技术筛选VASN蛋白特异ss DNA适配体,通过基因克隆测序、MEME在线软件和RNA structure软件分析富集文库序列并挑选出候选适配体序列,利用EMSA、ELISA、流式细胞术对候选适配体进行特异性与亲和力鉴定。结果:经过5轮SELEX筛选,获得了与VASN蛋白特异结合的ss DNA适配体富集文库,合成候选适配体,经EMSA和ELISA检测分析,证实适配体V4-2能与VASN蛋白特异结合,而不与无关对照牛血清白蛋白结合,其平衡解离常数为281.3±103.7 nmol/L;流式细胞术证实V4-2能够特异识别高表达VASN蛋白的Hep G2细胞。结论:筛选获得特异识别VASN蛋白的ss DNA适配体V4-2。     

人FcγRI特异性核酸适配体的体外筛选及鉴定北大核心CSCD

人中性粒细胞FcγRI(即CD64),Ig G Fc高亲和力受体之一,是早期诊断脓毒血症和系统性细菌感染的一个灵敏和特异的新标志物;目前,采用流式细胞计量术测定,难以在一般实验室开展。本研究旨在应用新型的体外筛选技术——指数富集配基的系统进化(systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)技术——从体外合成的随机寡核苷酸文库中筛选人FcγRI的高亲和力和高特异性的核酸适配体(aptamer)。本文以人FcγRI为靶标,将其固定在羧基活化磁珠上,进行SELEX筛选。经过8轮筛选,共获得3个重点研究的单克隆适配体。生物信息学分析结果显示,人FcγRI适配体的模拟二级结构以茎-环和G-四聚体为主,可能是FcγRI与适配体的作用位点,G-T错配常见。流式细胞计量术和荧光显微镜分析显示,筛选出的典型单克隆适配体解离常数(the dissociation constant,Kd)均达到纳摩尔水平,而且适配体只与脓毒血症中性粒细胞结合,具有良好的亲和力和特异性。本研究表明,通过SELEX技术,成功获取了人FcγRI特异性核酸适配体,为以此适配体为分子探针,进一步建立用于脓毒血症早期诊断的新方法奠定了基础。     

人FcγRI特异性核酸适配体的体外筛选及鉴定

人中性粒细胞FcγRI(即CD64),Ig G Fc高亲和力受体之一,是早期诊断脓毒血症和系统性细菌感染的一个灵敏和特异的新标志物;目前,采用流式细胞计量术测定,难以在一般实验室开展。本研究旨在应用新型的体外筛选技术——指数富集配基的系统进化(systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)技术——从体外合成的随机寡核苷酸文库中筛选人FcγRI的高亲和力和高特异性的核酸适配体(aptamer)。本文以人FcγRI为靶标,将其固定在羧基活化磁珠上,进行SELEX筛选。经过8轮筛选,共获得3个重点研究的单克隆适配体。生物信息学分析结果显示,人FcγRI适配体的模拟二级结构以茎-环和G-四聚体为主,可能是FcγRI与适配体的作用位点,G-T错配常见。流式细胞计量术和荧光显微镜分析显示,筛选出的典型单克隆适配体解离常数(the dissociation constant,Kd)均达到纳摩尔水平,而且适配体只与脓毒血症中性粒细胞结合,具有良好的亲和力和特异性。本研究表明,通过SELEX技术,成功获取了人FcγRI特异性核酸适配体,为以此适配体为分子探针,进一步建立用于脓毒血症早期诊断的新方法奠定了基础。     

分子模拟指导核酸适配体文库设计

核酸适配体是利用配体指数富集的系统进化技术（SELEX）从随机文库中筛选获得一段有功能的单链寡核苷酸。但因筛选过程中的文库选择、洗涤次数、分离效率、缓冲液离子含量和pH值等多种因素的影响,迄今所报道的亲和力与特异性都很高的核酸适配体为数不多。初始文库是核酸适配体筛选的源头,作为SELEX技术的根本,其设计是否合理直接影响到筛选的成败和效率。分子模拟能以核酸适配体文库为主体,计算机为主要工具,发展多种结构模拟与分析工具,辅助核酸适配体文库的合理设计。本文综述了现阶段利用分子模拟进行核酸适配体初始文库设计的相关方法,希望能为从源头上提高核酸适配体筛选的成功率提供线索。     

综述与专论: 核酸适配体在肾癌中的应用

肾癌是泌尿系统最常见的肿瘤之一,发病率呈上升趋势。肾细胞癌作为肾脏肿瘤的主要类型,具有较高的局部浸润和远处转移的频率,约33%~50%的肾细胞癌患者在发现时已发生转移。由于肾细胞癌早期无特异性体征和症状,主要治疗手段是手术切除,对放化疗不敏感,治疗手段有限,因此肾细胞癌的早期诊断能够大大提高肾细胞癌有效治疗的机会,对于肾癌的有效治疗具有十分重要的意义。核酸适配体是通过指数富集的配体系统进化技术（systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX）,从核酸分子文库中得到的寡核苷酸片段,能够选择性地与小分子配体或高亲和力的蛋白质靶标结合,对靶分子或细胞具有较高的亲和力和特异性,目前已广泛应用于肿瘤影像学诊断及靶向治疗中。本文主要综述了与肾癌相关的核酸适配体,并对于适配体在肾癌诊疗中的应用进行了总结和讨论。     

西达本胺诱导胰腺癌细胞凋亡

目的：观察西达本胺对胰腺癌细胞BxPC-3和PANC-1生长抑制及诱导细胞凋亡作用,探讨西达本胺抗胰腺癌的机制。方法：西达本胺处理BxPC-3和PANC-1细胞后,用流式细胞术检测细胞的凋亡率,用罗丹明123和DCFH—DA染色方法测定细胞线粒体膜跨膜电位变化和活性氧（ROS）的产生,用Western印迹检测Bcl-2家族和γH2AX蛋白表达的变化。结果：西达本胺对胰腺癌细胞BxPC-3和PANC-1具有生长抑制和诱导细胞凋亡的作用,且呈时间和剂量依赖关系;处理72h后,胰腺癌细胞内ROS产生增强导致DNA损伤发生,且线粒体跨膜电位明显下降;促凋亡蛋白Bax的表达,抑制抑凋亡蛋白Bcl-2和Mcl—1的表达。结论：西达本胺具有抑制胰腺癌细胞增殖,诱导细胞凋亡的作用;西达本胺增强胰腺癌细胞内ROS的产生并导致DNA损伤,最终诱导细胞凋亡的发生。     

姜黄素诱导人胰腺癌PANC-1细胞凋亡的机制研究

目的：胰腺癌恶性程度高、进展快、预后差,姜黄素对于抑制恶性肿瘤的发生和进程具有广泛的生物学效应。但姜黄素能否诱导人胰腺癌细胞凋亡,其具体作用机制如何？目前仍无报道。本研究拟观察姜黄素对人胰腺癌PANC．1细胞凋亡的影响,探讨姜黄素诱导PANC．1细胞凋亡的机制。方法：不同浓度姜黄素处理人胰腺癌PANC-1细胞,流式细胞仪检测PANC-1细胞凋亡率,并分析Caspase-9和Caspase-3活性的变化,同时通过RT—PCR和Westemblot分析PANC-1细胞中P53表达的变化。结果：PANC-1细胞经不同浓度的姜黄素处理后,可以显著诱导细胞凋亡,并呈现一定的剂量依赖性,提示姜黄素具有一定抗肿瘤活性。姜黄素能够同时增加Caspase-9和Caspase-3的活性,并呈现一定的剂量依赖性,提示姜黄素可能通过Caspase-9和Caspase-3途径来诱导PANC．1细胞凋亡的发生。RT—PCR和westernblot结果显示,姜黄素可以显著增加PANC-1细胞中P53蛋白表达水平。结论：姜黄素可以显著诱导PANC-1细胞凋亡的发生,提高Caspase-9和Caspase-3的活性,同时增加的P53表达,并呈现一定的剂量依赖性,提示姜黄素诱导PANC-1细胞凋亡的过程可能与增加细胞中Caspase-9,Caspase-3以及P53的表达有关。本研究探讨了姜黄素诱导PANC-1细胞凋亡的分子机制,为姜黄素的进一步应用提供了新的思路和理论支持,在人胰腺癌的临床治疗中具有一定的潜在应用价值。     

颌下腺导管细胞与胶原海绵细胞相容性的实验研究

为探讨胶原海绵对颌下腺 (submandibulargland ,SMG)导管细胞的细胞相容性 ,采用HE染色光镜观察及免疫组化观察SMG导管细胞接种于胶原海绵后 ,细胞的生长情况。光镜下可见接种后第 1d细胞数量较少 ,分散于胶原海绵支架中间 ,第 7d细胞数量明显增加 ,免疫组织化学染色抗IV型胶原抗体染色呈阳性 ,说明细胞与支架材料之间已经有细胞外基质产生。胶原海绵具有良好的细胞相容性 ,是一种理想的支架材料。与胶原海绵复合培养 ,颌下腺导管细胞仍可保持良好的增殖能力。     

Determining Cell Number During Cell Culture using the Scepter Cell Counter

Counting cells is often a necessary but tedious step for in vitro cell culture. Consistent cell concentrations ensure experimental reproducibility and accuracy. Cell counts are important for monitoring cell health and proliferation rate, assessing immortalization or transformation, seeding cells for subsequent experiments, transfection or infection, and preparing for cell-based assays. It is important that cell counts be accurate, consistent, and fast, particularly for quantitative measurements of cellular responses.Despite this need for speed and accuracy in cell counting, 71% of 400 researchers surveyed¹ who count cells using a hemocytometer. While hemocytometry is inexpensive, it is laborious and subject to user bias and misuse, which results in inaccurate counts. Hemocytometers are made of special optical glass on which cell suspensions are loaded in specified volumes and counted under a microscope. Sources of errors in hemocytometry include: uneven cell distribution in the sample, too many or too few cells in the sample, subjective decisions as to whether a given cell falls within the defined counting area, contamination of the hemocytometer, user-to-user variation, and variation of hemocytometer filling rate².To alleviate the tedium associated with manual counting, 29% of researchers count cells using automated cell counting devices; these include vision-based counters, systems that detect cells using the Coulter principle, or flow cytometry¹. For most researchers, the main barrier to using an automated system is the price associated with these large benchtop instruments¹.The Scepter cell counter is an automated handheld device that offers the automation and accuracy of Coulter counting at a relatively low cost. The system employs the Coulter principle of impedance-based particle detection³ in a miniaturized format using a combination of analog and digital hardware for sensing, signal processing, data storage, and graphical display. The disposable tip is engineered with a microfabricated, cell- sensing zone that enables discrimination by cell size and cell volume at sub-micron and sub-picoliter resolution. Enhanced with precision liquid-handling channels and electronics, the Scepter cell counter reports cell population statistics graphically displayed as a histogram.     

细胞提取物重编程研究进展

体细胞重编程是在特定的条件下使已分化的细胞转变成为另一种细胞.体细胞重编程的方式主要有体细胞核移植技术、细胞融合技术、细胞提取物处理技术及特定转录因子转染技术.现有研究表明,细胞提取物重编程技术在体细胞重编程中发挥着一定的作用,为此,就该技术的最新研究进展和可能机制作一综述.     

Cell Physician: Reading Cell Motion

Cell motility is an essential phenomenon in almost all living organisms. It is natural to think that behavioral or shape changes of a cell bear information about the underlying mechanisms that generate these changes. Reading cell motion, namely, understanding the underlying biophysical and mechanochemical processes, is of paramount importance. The mathematical model developed in this paper determines some physical features and material properties of the cells locally through analysis of live cell image sequences and uses this information to make further inferences about the molecular structures, dynamics, and processes within the cells, such as the actin network, microdomains, chemotaxis, adhesion, and retrograde flow. The generality of the principals used in formation of the model ensures its wide applicability to different phenomena at various levels. Based on the model outcomes, we hypothesize a novel biological model for collective biomechanical and molecular mechanism of cell motion.     

Tuning Cell Motility via Cell Tension with a Mechanochemical Cell Migration Model

Cell migration is orchestrated by a complicated mechanochemical system. However, few cell migration models take into account the coupling between the biochemical network and mechanical factors. Here, we construct a mechanochemical cell migration model to study the cell tension effect on cell migration. Our model incorporates the interactions between Rac-GTP, Rac-GDP, F-actin, myosin, and cell tension, and it is very convenient in capturing the change of cell shape by taking the phase field approach. This model captures the characteristic features of cell polarization, cell shape change, and cell migration modes. It shows that cell tension inhibits migration ability monotonically when cells are applied with persistent external stimuli. On the other hand, if random internal noise is significant, the regulation of cell tension exerts a nonmonotonic effect on cell migration. Because the increase of cell tension hinders the formation of multiple protrusions, migration ability could be maximized at intermediate cell tension under random internal noise. These model predictions are consistent with our single-cell experiments and other experimental results.