磁性纳米颗粒作为基因转染载体的研究

通过扫描电子显微镜和Zeta电位仪对磁性纳米颗粒的形貌、粒径、表面电位等进行了表征。利用凝胶电泳阻滞试验分析磁性纳米颗粒与DNA的结合情况,研究磁性纳米颗粒对DNA的保护效果,运用MTT和流式细胞术分析磁性纳米颗粒对细胞的毒性。以绿色荧光蛋白基因为报告基因进行293T细胞的转染,研究磁性纳米颗粒与质粒DNA不同比例条件下对293T细胞的转染效率,并与脂质体(Lipofectamine2000)介导的转染进行比较分析。结果表明,磁性纳米颗粒与DNA可以稳定结合,可以保护DNA免受酶的消化作用,当磁性纳米颗粒与DNA比为1 1时,转染效率最高,优于脂质体(Lipotamine2000)介导的转染,且对细胞的毒害作用小于Lipotamine2000。     

PhaP介导EGFR靶向多肽修饰的肿瘤靶向PHBHHx纳米药物递送载体的构建

聚羟基脂肪酸(PHA)颗粒表面结合蛋白Pha P具有与疏水性高分子材料表面紧密结合的能力,本研究将EGFR靶向多肽(ETP)与PhaP进行融合表达,构建了ETP-PhaP融合蛋白表达的重组工程菌Escherichia coli BL21(DE3)(pPI-ETP-P)。经对工程菌株的诱导表达及ETP-PhaP融合蛋白的纯化后,通过PhaP蛋白介导能够有效地将ETP-PhaP融合蛋白修饰于3-羟基丁酸-3-羟基己酸共聚酯(PHBHHx)纳米微球表面,构建成为具有EGFR靶向作用的药物递送载体。分别检测宫颈癌细胞系SiHa(EGFR高表达)和CaSKi(EGFR低表达)对ETP-PhaP修饰的PHBHHx纳米药物载体和未经修饰的纳米药物载体的吞噬情况。结果显示,纯化的ETP-PhaP融合蛋白能够很好地吸附于PHBHHx颗粒的表面,经ETP-PhaP融合蛋白修饰的PHBHHx纳米药物载体对EGFR高表达的宫颈癌Si Ha细胞的靶向效果强于EGFR低表达的CaSKi细胞系。这一结果表明了PhaP介导的PHBHHx纳米微球表面EGFR靶向多肽修饰具有简便、高效的优势,为疏水性纳米药物载体表面功能多肽修饰提供了一种新策略。     

一株胞内合成纳米磁性颗粒菌株的筛选及鉴定

【目的】从聊城东昌湖湖水中分离纯化出一株可合成纳米磁性颗粒的菌株,将其命名为TZ-1。【方法】对该菌株进行形态学研究、分子生物学鉴定,将TZ-1菌株合成的纳米磁性颗粒进行提取纯化,并对菌体和纳米磁性颗粒进行透射电镜(transmission electron microscope,TEM)观察、扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)元素分析,对纳米磁性颗粒进行X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析。【结果】经鉴定TZ-1属于伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia sp.)。透射电镜下菌体为杆状,易聚集,有明显的单生鞭毛,有荚膜,在TEM下观察菌体内部有两种电子致密颗粒,较小颗粒分布在菌体细胞膜附近,近似多边形,大小约为60 nm,较大颗粒分布在菌体内部,大小约为180 nm,表面有膜包裹。扫描电镜(SEM)下细胞为杆状,大小与TEM下测量结果一致。SEM下对磁性颗粒进行元素分析,主要为Fe、P、O。根据TEM、SEM、XRD结果推测菌体可合成纳米磁性颗粒。【结论】分离纯化出的菌株TZ-1可合成纳米磁性颗粒,磁性颗粒X射线衍射结果分析知TZ-1合成的纳米磁性颗粒为单斜晶体,主要成分为Fe3(PO4)2·8H2O和Fe3O4。     

基于纳米金修饰的核酸适体生物传感器用于环孢素浓度的体外测定

利用环孢素(CsA)的两条高亲和力核酸适体生物传感器用于环孢素浓度的体外测定,在柠檬酸三钠为还原剂条件下,以氯金酸为原料,制备纳米金(Au)溶液,并对其进行表征,将aptamer-Ⅰ经酰胺化反应共价结合到磁性纳米颗粒表面,以纳米金(Au)修饰aptamer-Ⅱ,以固定在磁性纳米颗粒表面的aptamer-Ⅰ与环孢素孵育,再与Au-aptamer-Ⅱ作用,形成磁性纳米颗粒/环孢素/纳米金三明治夹心结构,磁分离技术分离三明治复合物,210 nm处检测分离前后紫外吸收强度的变化,对环孢素进行定量检测。结果紫外检测结果显示,制备的纳米金溶胶在520 nm处呈现典型的吸收峰,JEM-4 000EX电镜结果显示,纳米金溶胶颗粒粒径分布均匀、形貌、分散度较好,粒径大小在30 nm左右,此法对环孢素的响应范围是50~1 500 ng/m L,其线性回归方程为Y=4×10~(-3)X+5.769×10~(-1),R=0.997 3。此法可在1~2 h内完成检测,有望用于血液环孢素浓度的测定。     

用壳聚糖纳米磁性微球纯化血红细胞超氧化物歧化酶

本研究旨在用壳聚糖-聚丙烯酸纳米磁性微球纯化血红细胞超氧化物歧化酶。采用了接枝共聚法,以K2S2O8为引发剂,使壳聚糖(CTS)与聚丙烯酸(PAA)进行自由接枝共聚合成含有两性基团(-NH3,-COOH)的壳聚糖-聚丙烯酸纳米微球。化学共沉淀法制备Fe3O4磁流体,以戊二醛为交联剂,制备壳聚糖-聚丙烯酸纳米磁性微球。用傅里叶变换红外光谱仪对磁性微球结构进行检测。JEM-4000EX电镜技术对微球粒径,形貌进行表征。SOD试剂盒测定各步骤Cu-ZnSOD酶活性。结果表明,壳聚糖-聚丙烯酸纳米磁性微球有较好的粒径分布、磁响应性及蛋白吸附特性。纯化后酶比活性达6 727 U/mg,产品得率21.1%,活性回收85.7%。壳聚糖-聚丙烯酸纳米磁性微球经血液纯化血红细胞SOD具有可再生性、易操作性,其纯化效果取决于金属Cu2+的螯合程度。     

人脐血CD133细胞的分离及其体外扩增的研究

目的:探讨免疫磁性纳米粒子分离人脐血CD133细胞的方法,了解分离出的CD133细胞在体外短期培养中的变化及其在体外扩增的可能性。方法:通过化学沉淀法制备具有超顺磁性的r-Fe_2O_3纳米粒子,在其表面包裹具有生物亲合性的二氧化硅,并在其表面通过化学修饰使其成为生物功能化的磁性纳米粒子。再通过一定的化学连接方法将单克隆抗体CD133连接到生物功能化的磁性纳米粒子表面使其成为免疫磁性纳米粒子,然后利用自制的免疫磁性纳米粒子从单个核细胞中分离出CD133细胞,并分别对单个核细胞和CD133细胞在体外短期培养中的动态变化进行了初步观察和比较。结果:经免疫磁性纳米粒子分离的脐血中CD133细胞平均数为(5±1．4)×10~7/ml,占单个核细胞数的(3±0．3)%;单个核细胞(对照组)和CD133细胞(实验组)分别进行红、粒系集落扩增培养14天、21天,实验组中两种造血祖细胞集落扩增倍数都明显高于对照组(P＜0．01)。结论:使用自制的免疫磁性纳米粒子能较好的分离脐血中的CD133细胞,分离与纯化出来的CD133细胞不仅细胞活力不受影响,而且与单个核细胞相比具有更强的增殖能力。     

聚乙二醇介导鹅掌楸悬浮细胞与CdSe／ZnS量子点纳米颗粒共孵育的互作特征

利用纳米材料介导的药物靶向治疗和动物细胞转基因等相关研究,日益受到人们的关注．但植物因存在细胞壁的障碍,无论原位还是离体细胞培养条件下,利用纳米技术进行基因转移均存在很大难度．因此设想,如通过纳米颗粒材料物理尺寸的改变和表面化学修饰,能改变纳米颗粒与植物细胞壁界面上的生物物理或生物化学特征,从而有利于纳米颗粒材料穿越植物细胞壁进入植物细胞,将对推动纳米技术在植物转基因领域中的应用产生重要意义．根据以上设想,研究了不同的共孵育时间和温度等条件下,杂交鹅掌楸的胚性悬浮细胞与经不同表面化学修饰的CdSe／ZnS纳米颗粒之间相互作用过程的细胞生物学特征,以及CdSe／ZnS量子点的细胞毒性．结果表明,在共孵育后3h以内,激光共聚焦显微镜和电子扫描显微镜下,均可观察到经表面后修饰带正电荷的CdSe／ZnS纳米颗粒．同时,胞吞进入细胞内部的表面携带正电荷的CdSe／ZnS纳米颗粒的量明显与共培养时间、温度有明显的依赖关系,表明它们可以通过细胞的液相胞吞作用进入杂交鹅掌楸细胞内,且不影响细胞的活性;而表面带负电荷的CdSe／ZnS纳米颗粒则主要聚集在细胞外壁附近．在培养溶液中添加20％（质量比）聚乙二醇,可进一步提高鹅掌楸细胞胞吞CdSe／ZnS纳米颗粒的量和减轻CdSe／ZnS纳米颗粒的细胞毒性．本研究表明,以表面携带正电荷的CdSe／ZnS量子点纳米材料作为基因载体,在植物悬浮细胞的转基因研究和应用中具有广泛的前景．     

以叶酸偶联纳米Fe_3O_4颗粒的合成和标记肿瘤实验研究

目的:研究叶酸偶联的超顺磁Fe3O4纳米颗粒对活体肝癌标记效果和MRI成像功能。方法:以铁盐、十二烷基苯磺酸和3-氨基丙基3-乙氧基硅烷为原料,通过共沉淀法合成了APTES修饰的超顺磁Fe3O4纳米颗粒,通过酰胺化法合成了叶酸偶联的超顺磁Fe3O4纳米颗粒,以X射线衍射仪、透射电镜、红外光谱仪、振动样品磁强计、动态光散射仪对合成材料进行表征,采用SRB法对叶酸偶联的超顺磁Fe3O4纳米颗粒细胞进行安全性检测,同时建立活体瘤鼠动物模型,对其在叶酸偶联的超顺磁Fe3O4纳米颗粒标记前后进行MRI成像对比检测,每个肿瘤组织块各取2套切片,分别行苏木素-伊红染色和普鲁士蓝染色,观察肿瘤组织光镜下形态及组织内含Fe情况。结果:所制备的叶酸偶联的Fe3O4纳米颗粒为立方相的Fe3O4,粒径约8 nm左右,水合直径25.7nm,呈近似球形,表面分布有羧基等功能基团,呈超顺磁特性,饱和磁化强度为51 emu/g Fe。叶酸偶联的超顺磁Fe3O4纳米颗粒对人皮肤成纤维细胞(HSF)的生长与生理盐水对照组的影响一样,无明显抑制细胞生长的表现。同时,磁共振成像和染色结果均显示肿瘤的存在。结论:叶酸偶联的超顺磁Fe3O4纳米颗粒,不仅细胞毒性小,而且因其表面的叶酸与叶酸受体之间的高强结合力。同时,它能通过这种结合作用被高效介导进入肿瘤细胞内,增强MRI成像中肿瘤组织与周围正常组织的对比度,有利于肿瘤细胞的标记、示踪和靶向检测,是一种很有应用前景的肿瘤细胞靶向检测物质。     

自组装IKVAV多肽纳米纤维支架凝胶及其对嗅鞘细胞的作用

旨在观察自组装IKVAV多肽纳米纤维支架凝胶对鼠嗅鞘细胞(OECs)的作用。通过调整IKVAV溶液pH值并加入培养液触发多肽自组装为支架凝胶, 用原子力显微镜检测IKVAV分子可以自组装成编织状纳米纤维(直径为3~5 nm)。采用原代分离培养方法获得OECs单细胞悬液后, 使用差速贴壁法两次纯化OECs且在第12天通过免疫染色计数OECs纯度为85%。将IKVAV多肽纳米纤维支架凝胶与OECs复合培养, 倒置显微镜下观察OECs生长良好, Calcein-AM/PI活、死细胞染色表明活细胞数达95%。CCK-8法间接细胞计数证实IKVAV多肽可促进OECs的黏附, 对OECs增殖没有影响。由此可见IKVAV多肽可以自组装成纳米纤维支架凝胶且对OECs有良好的生物相容性及黏附作用, 可作为神经组织工程支架材料。     

核-壳型磁性纳米微球的制备及在核酸提取中的应用

目的:改进传统的溶胶-凝胶方法而制备得表面包裹SiOZ的核-壳型磁性纳米微球,然后将表面连有链霉亲和素的磁性纳米微球应用于生物样品中核酸的分离.方法:用透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR),X射线衍射仪(XRD)和磁强计(VSM)对得到的纳米微球进行表征,最后用电泳验证核酸.结果:表明制备得到的磁性纳米微球表面包裹Si02,粒径均匀,分散性良好,并且具有超顺磁性和较大的比饱和磁化强度.电泳结果表明磁性微球可以很好地从细胞悬液、组织、血液等样品中分离得到高质量的核酸.结论:该方法简便快速有效,其过程不需要使用任何有毒溶剂,操作简单.     

Nucleoside diphosphate kinase Nm23-M1 involves in oligodendroglial versus neuronal cell fate decision in vitro

The adult glial progenitor cells were recently shown to be able to produce neurons in central nervous system (CNS) and to become multipotent in vitro. Although the fate decision of glial progenitors was studied extensively, the signals and factors which regulate the timing of neuronal differentiation still remain unknown. To elucidate the mechanisms underlying the neuronal differentiation from glial progenitors, we modified the gene expression profile in NG2⁺ glial progenitor cells using enhanced retroviral mutagen (ERM) technique followed by phenotype screening to identify possible gene(s) responsible for glial-neuronal cell fate determination. Among the identified molecules, we found the gene named non-metastatic cell 1 which encodes a nucleoside diphosphate kinase protein A (Nm23-M1 or NME1). So far, the Nm23 members have been shown to be involved in various molecular processes including tumor metastasis, cell proliferation, differentiation and cell fate determination. In the present study, we provide evidence suggesting the role of NME1 in glial-neuronal cell fate determination in vitro. We showed that NME1 is widely expressed in neuronal structures throughout adult mouse CNS. Our immunohistochemical results revealed that NME1 is strongly colocalized with NF200 through white matter of spinal cord and brain. Interestingly, NME1 overexpression in oligodendrocyte progenitor OLN-93 cells potently induced the acquisition of neuronal fate, while its silencing was shown to promote oligodendrocyte differentiation. Furthermore, we demonstrated that dual-functional role of NME1 is achieved through cAMP-dependent protein kinase (PKA). Our data therefore suggested that NME1 acts as a switcher or reprogramming factor which involves in oligodentrocyte versus neuron cell fate specification in vitro.     

体细胞重编程逆转为干细胞的研究进展

目前细胞和发育生物学上的研究成果为生物医学研究提供了广泛的前景.将完全分化的细胞重编程,不经过胚胎逆转为多能干细胞状态,这点燃了再生医学应用的新希望,这一成果从法律、道德、伦理等不同方面被人们所接受.通过体细胞克隆胚胎获得干细胞所面临的破坏胚胎的伦理限制,促使研究者去寻求将分化细胞重编程逆转为干细胞的新方法.主要论述了体细胞重编程的原理、过程及不经过胚胎逆转为多能干细胞的方法.     

胚胎干细胞起源的探讨

目前胚胎干细胞(ESCs)建系的取材来源包括桑椹胚的卵裂球、囊胚的内细胞团(ICM)、上胚层细胞和原始生殖细胞(PGCs),甚至从新生鼠睾丸细胞也分离得到类ES样细胞系。这就提出了一个问题,什么是ESCs最接近的体内细胞来源。传统观念常常把ESCs等同于ICM细胞,也有学者认为ESCs更象上胚层细胞,而在已知的分子标记基因方面,ESCs所具有的特征更接近体内早期生殖细胞。不清楚ESCs最接近的体内细胞来源,可能是制约许多品系小鼠和大多哺乳类动物建系成功率提高的原因之一。ESCs系与EG细胞系的分离条件不同表明,加强对ESCs多能性维持基因调控研究具有重要意义。本文从ESCs的经典概念及其发展,早期胚胎细胞和生殖细胞发育规律,早期胚胎细胞、早期生殖细胞和ESCs的关系等方面进行综合分析,认为ESCs可能有多种接近的体内细胞来源。进一步应通过对ESCs建系不同的取材细胞和不同品系的ESCs间进行比较研究,以便弄清ESCs的来源和转化机制,为提高不同物种ESCs建系效率提供理论支持。     

Fine needle aspiration (FNA) cytology of pilomatrixoma

FNA smears from five histologically confirmed cases of pilomatrixoma were reviewed to delineate the cytological features helpful in diagnosis. A combination of basaloid cells, ghost cells and foreign body giant cells appeared to be necessary in FNA smear for a confident cytodiagnosis of pilomatrixoma. Presence of naked nuclei, nucleated squamous cells and calcification were additional features in favour of the diagnosis. Another 10 cases with initial cytodiagnosis of pilomatrixoma or benign skin appendage tumour were reviewed. Using the above criteria, diagnosis of pilomatrixoma was easy in five cases. One case was problematical due to presence of atypical squamous cells. Initially the cytological features were most commonly confused with epidermal inclusion cyst, giant cell lesion or a squamous cell carcinoma. The main reasons for erroneous diagnosis were lack of awareness of cytological features, predominance of one component over the others, and non‐representative FNA smears. Atypia in nucleated squamous cells, and misinterpretation of basaloid cells as malignant can lead to diagnostic dilemma. Adequate clinical data are also necessary.     

诱导型细胞的研究进展

胚胎干细胞(ES细胞)和诱导型多能干细胞(iPS细胞)的研究进展为生物学基础研究注入了新的活力,然而免疫排斥、致瘤性以及诱导效率低等缺陷制约其进一步快速发展和临床应用．最近,科学家借鉴iPS细胞诱导技术和传统的诱导体系,将终末分化细胞直接诱导为功能性细胞,如心肌细胞、神经细胞和肝脏细胞,称为诱导型细胞．这些研究进展极大地促进了细胞分化、重编程和表观遗传学的研究,也为人类再生医学的研究提供了新的途径．     

Induction of γδT cells from HSC-enriched BMCs co-cultured with iPSC-derived thymic epithelial cells

T cells bearing γδ antigen receptors have been investigated as potential treatments for several diseases, including malignant tumours. However, the clinical application of γδT cells has been hampered by their relatively low abundance in vivo and the technical difficulty of inducing their differentiation from hematopoietic stem cells (HSCs) in vitro. Here, we describe a novel method for generating mouse γδT cells by co-culturing HSC-enriched bone marrow cells (HSC-eBMCs) with induced thymic epithelial cells (iTECs) derived from induced pluripotent stem cells (iPSCs). We used BMCs from CD45.1 congenic C57BL/6 mice to distinguish them from iPSCs, which expressed CD45.2. We showed that HSC-eBMCs and iTECs cultured with IL-2 + IL-7 for up to 21 days induced CD45.1⁺ γδT cells that expressed a broad repertoire of Vγ and Vδ T-cell receptors. Notably, the induced lymphocytes contained few or no αβT cells, NK1.1⁺ natural killer cells, or B220⁺ B cells. Adoptive transfer of the induced γδT cells to leukemia-bearing mice significantly reduced tumour growth and prolonged mouse survival with no obvious side effects, such as tumorigenesis and autoimmune diseases. This new method suggests that it could also be used to produce human γδT cells for clinical applications.     

树突状细胞与CIK细胞共培养诱生的DCCIK细胞群对肿瘤的杀伤作用

由树突状细胞(DC)与细胞因子诱导的同源杀伤细胞(CIK)的共培养诱生的细胞群(DCCIK)对肿瘤细胞的细胞毒活性的研究。DCCIK细胞体外杀伤肿瘤靶细胞A549(MTT法),效靶比为10∶1、5∶1时杀伤率分别为61%、52%。DCCIK细胞诱导培养3周后,效靶比为10∶1、5∶1时杀伤率分别为64%和56%。数据亦表明DCCIK细胞对靶细胞的杀伤优于CIK细胞。动物体内实验分荷瘤A549、BEL7404和A375三组,每组分(A)DCCIK 化疗、(B)单用化疗。治疗20天、35天后测量各组肿瘤消失率。结果显示:DCCIK 化疗的抑瘤效果明显好于单纯化疗。提示DCCIK细胞有临床应用前景。     

Whole cell biocatalysts stabilization for l-carnitine production

We present how whole cells can be used in different ways to stabilize enzyme catalysts in the cell environment to perform biotransformations. Some of the factors which affect their use in biotransformations, such as the nature of the substrate/product, the reusability of cells, the extension of cell viability by cell activation periods or the addition of energetic substrates and the stabilization in solids supports, are considered. The use of sufficiently active enzymes in the cell environment to perform biotransformations within growing, resting, permeabilized, dried, osmotically stressed, freely suspended and immobilized cells, is discussed in the text. The different cell states of enterobacteria, such as Escherichia coli and Proteus sp., can be used to produce l-carnitine from crotonobetaine or d-carnitine substrate, are analyzed.