红细胞成熟脱核机制的研究

面对解决血液来源匮乏的问题,开发新的血源已经成为当前医疗中的迫切需要,其中一种重要的手段就是体外产生功能性的红细胞,而脱核是关键的一步．虽然目前的研究表明已经可以在体外条件下产生成熟的脱核红细胞,但是诱导分化的效率相对比较低．不仅如此,我们对红细胞脱核机制研究的并不是很清楚．本文对于目前研究比较成熟的三种脱核理论,包括细胞凋亡学说、不对称分裂学说、膜泡运输理论,以及脱核过程中重要的蛋白质、microRNA进行了阐述,并对体外制备血细胞的前景进行了展望．     

基因组改组（genome－shuffling）提高

首先采用紫外线与亚硝基胍两种传统微生物诱变方法对干酪乳杆菌进行诱变,经低pH平板、碳酸钙平板和摇瓶试验获得了5株耐酸性提高的突变菌株。以获得的突变菌株为出发菌株,应用灭活双亲原生质体融合后致死损伤得到互补获得活性融合子的方法,对其进行基因组改组,经过低pH平板、碳酸钙平板和摇瓶筛选,获得4株可以在pH3.8平板上旺盛生长且产酸量较高的改组菌株。将改组菌株与原始菌株分别于pH 3.8和3.4的YE液体培养基中培养,改组菌株能够在原始菌株无法生存的pH条件（pH 3.4）下生长。在pH 3.8的条件下,对改组菌株与原始菌株的发酵特征进行比较,37℃发酵48小时后,改组菌株产酸量为原始菌株的2.4倍,表明基因组改组技术能有效提高多基因调控表型的进化。     

粘虫性引诱的初步观察

我们根据1975年全国粘虫防治研究协作会议提出的课题,于1976年对粘虫 Pseudaletia separata的性引诱进行了研究,取得了以下的初步结果。 一、成虫性引诱的节律 (一)雌蛾分泌性外激素的时间 以雄蛾被雌蛾吸引而伸出抱器作为雌蛾分泌性外激素的主要标志。将羽化后性成熟而未经交尾的雌蛾一头,装入两端蒙尼龙纱的小圆筒玻璃罩内,横放于装有20头同日羽化而亦未交尾的雄蛾大纱笼内,饲以10％蜂蜜水,在室温23℃下,从傍晚至清晨以手电筒蒙两层绿纸进行观察,共观察雌蛾8头,持续五夜。现将其中4头的记录绘图1。从而看出:(1)雌蛾的分     

Ser84是spindlinl定位与功能发挥的关键位点

spindlinl为作者所在研究组克隆并命名的肿瘤相关新基因,之前研究表明spindlin1蛋白定位丁细胞核,并有可能通过对TCF-4通路的调节参与对肿瘤细胞生长和周期的调控.为进一步探索spindlin1的作用机制,明确spindlin1结构与功能的关系,在生物信息学分析及晶体结构解析的基础上,构建系列突变表达载体,首先以spindlin1蛋白亚细胞定位为指标,观察野生犁及系列突变体spindlin1蛋白的亚细胞定位,并进一步检测野生型及突变体spindlin1对TCF-4荧光素酶报告基因转录活性的渊控作用,以明确spindlin1定位与功能的关键位点.结果表明:Ser14+Ser84、Ser84+Ser99、Serl4+Ser84+Ser99位点Ser到Ala的联合突变能使野生犁融合蛋白在细胞核内集中分布的特性消失,成为全细胞弥散分布,而Ser14、Ser84、Ser99各位点的单独突变或Ser14+Ser99联合突变对spindlin1蛋白的细胞核内分布没有影响.与此同时,对TCF-4荧光素酶报告基因活性的分析表明,Ser14+Ser84、Ser84+Ser99、Ser14+Ser84+Ser99的联合突变使spindlin1对其活性的激活作用消失 或降低.上述结果表明,Ser84是spindlin1细胞定位与功能发挥的关键位点,其作用发挥需要Ser14与Ser99的协助.     

干细胞发育的生物力学调控

生物力学是采用力学方法对生物系统的结构和功能进行的研究,与生物化学信号一起是调节胚胎发育、干细胞发育分化和组织器官形成的重要因素。近年来,随着学科交叉的深入,生物力学因素越来越受到研究者的重视。目前的研究表明：在心血管和造血系统,血流产生的流体剪切力对于血管内皮和造血细胞的发育分化至关重要;此外,对于广泛研究的间充质干细胞,由细胞外基质物理特性诱导的细胞张力对于干细胞功能及其向不同子代细胞的分化也扮演了重要的角色;而在肝脏等上皮组织来源的器官,也有研究提示生物力学因素,如基质弹性等在疾病的发生发展过程中起到了不可忽视的作用。总之,在干细胞发育分化过程中,生物力学调控与生物化学信号通路怎样协同发挥作用将成为今后研究的重点。     

siRNA沉默HIF-1α对胎肝基质细胞SDF-1α表达的影响

为了研究低氧诱导因子(hypoxia inducible factor-1alpha,HIF-1α)在干细胞增殖分化过程中的作用机制,构建了2个HIF-1α慢病毒siRNA干涉载体,并转染人胎儿肝脏基质细胞(fetal liver stromal cell,FLSC).根据绿色荧光蛋白的表达评估转染效率后进行流式细胞分选,获得高表达慢病毒干涉载体的细胞.实时荧光定量PCR和蛋白质印迹检测了转染细胞中HIF-1α基因的干涉效率,结果显示,与对照组相比,常氧下培养的细胞HIF-1α基因表达量仅为其相对表达量的18.8%和25.5%,干涉效率分别为81.2%和74.5%,低氧处理后的细胞HIF-1α相对表达量分别为对照组的21.2%和29.3%,干涉效率分别为78.8%和70.7%,均具有显著差异.蛋白质印迹结果显示,在蛋白质水平表达也明显受抑制,且重组干涉质粒pSicoR-HIF-1α1的干涉效应较强.RT-PCR、免疫荧光和ELISA法检测了沉默HIF-1α后胎肝基质细胞衍生因子1α(SDF-1α)在RNA和蛋白质水平的表达变化,干涉后细胞SDF-1α的表达明显减低.低氧条件下SDF-1α基因的调控作用有可能是通过低氧激活HIF-1α而诱导产生的,HIF-1α在干细胞增殖分化的分子调控机制中具重要作用.     

高效诱导人胚胎干细胞成为内皮祖细胞

血管的发生和发育不仅对胚胎形成中各器官的发育分化十分重要,并且对成体的创伤修复和生殖功能也具有重要意义．血管内皮细胞是形成心血管封闭管道系统的形态基础,体外多种细胞可经诱导分化产生出内皮祖/内皮细胞(endothelial progenitor/endothelial cells,EPCs/ECs),但是存在一些不足．鉴于人类胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESCs)诱导分化的全能性和长期增殖能力,为EPCs/ECs提供了新的来源．现有文献报道,hESCs诱导分化为EPCs/ECs的比例较低,为了提高该诱导分化效率,我们使用分阶段的二维诱导方法,首先将细胞接种在超纯层纤连蛋白(Matrigel)上,之后通过在不同阶段添加不同的因子,最终获得CD31⁺KDR⁺细胞的比例可以达到16%．进一步内皮诱导分化的结果显示,获得的EPCs/ECs的比例可以达到约32%,这些细胞具有在Matrigel上形成血管样结构的能力,可结合植物凝集素．实时定量PCR的结果显示,诱导分化所得的细胞表达众多内皮相关基因,并且免疫荧光的结果也表明部分细胞表达内皮细胞特异性表面标志CD31．     

用慢病毒转染RNAi技术沉默胆固醇7α羟化酶的基因表达，降低肝细胞中胆汁酸的分泌

为了降低生物人工肝(bioartificial liver system)中肝细胞胆汁酸的分泌,构建了胆固醇7α羟化酶慢病毒RNA干涉载体,并转染人肝脏细胞(L-02).根据绿色荧光蛋白的表达评估转染效率后进行流式分选,获得高表达慢病毒干涉载体的细胞,并以野生型L-02细胞和仅转染pSicoR空载体的L-02细胞作对照,观察肝细胞胆固醇7α羟化酶的表达以及培养上清中总胆汁酸含量.利用半定量PCR、实时荧光定量PCR及Western-blot等实验方法检测了转染细胞中基因的干涉效果,结果显示:与对照组相比,在mRNA水平,转染慢病毒siRNA载体的L-02细胞,其胆固醇7α羟化酶基因的表达量仅为野生型L-02细胞表达量的31.2%,为转染pSicoR空载体的L-02细胞的34.1%,干涉效率分别为68.8%和65.9%,均具有显著差异(P＜0.05);Western-blot结果显示胆固醇7α羟化酶在蛋白质水平表达也明显受到抑制,表明转染慢病毒siRNA下调了肝细胞中胆固醇7α羟化酶基因的表达,减少了胆汁酸的分泌.以上研究结果表明,利用RNAi技术可以获得低表达胆固醇7α羟化酶基因的肝细胞,并有效降低肝细胞中胆汁酸的分泌,为临床上生物人工肝的构建及应用奠定基础.     

胚胎干细胞向造血干/祖细胞定向诱导分化的研究进展

胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)是指由胚胎内细胞团(inner cell mass,ICM)细胞经体外抑制培养而筛选得到的细胞,具有无限增殖潜能,在体外可以向造血细胞分化,有可能为造血干细胞移植和血细胞输注开辟新的来源．此外,ES细胞向造血干/祖细胞的定向诱导分化也为阐明哺乳动物造血发育的细胞和分子机制提供了良好的体外模型．对ES细胞向造血干/祖细胞定向分化的研究进展进行了综述．