胚胎发育中神经嵴细胞迁移机制的研究进展

神经嵴(neural crest,NC)是一种具有高度迁移能力的多功能细胞群,它形成于胚胎发育过程中神经上皮和上皮细胞前体之间的交界处。神经嵴细胞在经历了横贯整个胚胎的迁移之后,会固定下来并分化发育成多种组织和器官。神经嵴细胞在迁移过程中表现出趋化性(chemotaxis)和趋电性(electrotaxis)。神经嵴细胞能够沿着胞外可溶性因子浓度梯度产生定向迁移,这些趋化性因子包括SDF-1、VEGE、FGF、PDGF等;神经嵴细胞也能在生理电场(endogenous electric fields)或适当外源电场(exogenous electric fields)中沿电场方向,向正极或负极迁移。一些重要的与趋电性相关的分子已经被发现,如EGFR、Rac1、V-ATPase H+pump、PI3 kinase/Pten。本综述详细介绍了神经嵴细胞趋化性和趋电性迁移中的可能机理和实验证据,为后续研究提供参考。     

磷脂酰肌醇3激酶通过Akt和ERK抑制盘基网柄菌细胞的趋电性

目的 磷脂酰肌醇3激酶（PI3Ks）通过调控肌动蛋白在细胞定向运动中发挥重要作用。然而,PI3Ks的结构和功能很复杂,人们对PI3Ks在细胞趋电性运动中的作用并不完全清楚。因此,本文以模式生物盘基网柄菌细胞为实验材料,探究其中的PI3K1和PI3K2在细胞趋电性运动中的作用。方法 首先利用CRISPR/Cas9系统介导分别构建PI3K1编码基因pikA基因敲除突变株和PI3K2编码基因pikB基因敲除突变株;随后将2个突变株置于强度为12 V/cm的直流电场中,记录并分析两个突变株的趋电性。结果 数据分析显示,野生型细胞在直流电场中的方向指数为（0.86±0.03）,而pikA-和pikB-突变株在直流电场中的运动方向指数分别为（0.95±0.02）和（0.94±0.03）;此外,野生型细胞在电场中的平均轨迹速度（3.34±0.08）μm/min,而pikA-和pikB-突变株的平均轨迹速度分别为（4.85±0.20）μm/min和（5.48±0.15）μm/min,t检验表明突变株和野生型的方向性指数和运动速度都存在极显著的差异。蛋白质印迹实验结果显示,pikA-和pikB-突变株中...     

盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)用于本科"细胞膜功能蛋白"探究性实验教学研究

该研究对细胞生物学经典教学实验"细胞膜渗透性实验"进行重新设计.通过比较兔红细胞和盘基网柄菌细胞的"细胞膜渗透性"实验结果,配合细胞生物学"细胞质膜结构与功能"一章的教学,引导学生初步探究盘基网柄菌水孔蛋白(aquaporins,AQPs)在细胞抗低渗环境中的作用,加深理解细胞质膜中的功能蛋白对于细胞生存的重要意义.     

基于科研能力培养的分子生物学实验教学改革初探——carA基因是否与盘基网柄菌细胞的趋化运动有关?

分子生物学是一门实验性很强的学科.对于生物技术专业的本科学生来说,实验课学习是提高实验技能和培养科研能力的重要途径.该实验教学改革引入“问题情境”教学,以“carA基因是否与盘基网柄菌细胞的趋化运动有关”这一问题为导向,利用盘基网柄菌细胞中carA基因的克隆为主线,串联起基因组DNA提取、目的基因的PCR扩增、质粒转化...     

BOPPPS教学模式在细胞生物学实验教学中的应用初探——以"细胞膜的渗透性实验"为例

生物学实验教学是培养创新型人才的重要途径,然而传统的实验课教学模式缺乏对学生自主学习能力的培养和创新思维的训练.因此,该研究以细胞膜的渗透性实验为例,将BOPPPS教学模式引入细胞生物学实验教学,围绕以学为中心的教育理念重新设计教学过程,通过增加学生的参与度,将被动接受知识变为主动探索知识,从而培养学生的自主学...     

外源性电场对组织修复过程中细胞行为的影响

组织修复涉及一系列复杂的生理学、免疫学及细胞生物学过程。研究表明,受损组织周围存在着一定强度的内源性电场,类似生理强度的外源性电场能指导细胞定向迁移、控制细胞极化、调节细胞增殖和分化等一系列生物学行为。该文针对外源性电场在伤口愈合、骨组织愈合以及血管新生过程中的细胞生物学作用及其对修复过程中组织水平的影响进行综述,以期为外源性电场在今后临床中的应用提供参考。     

基于科学精神的细胞生物学实验课程思政设计与实践

课程思政是一种“全课程育人”的教育理念,它与专业课有机融合,同向同行,形成协同效应,从而实现立德树人的教育目标。细胞生物学实验是一门实践性专业课程,其目的是培养具有研究能力的创新人才。为此,该教学改革将科学精神的思政元素融入到实验教学中,以实验为载体,基于“科学传授犹如科学探索”的教学理念,让学生充分体会科学探索的过程,并使其建立科学研究的思维、态度和品质。     

内源性电场及其生物学意义

早在18世纪,人们就在肌肉损伤处检测到电流的存在,但直到近些年这种内源性电场的生物学意义才得到阐释.研究表明,内源性电场广泛存在于体内各种组织,并在系统发育、组织再生等生物学过程中有重要的生物学意义.本文综述了内源性电场产生的机理及其在伤口愈合、组织再生、胚胎发育以及肿瘤生成过程中的作用,并对与内源性电场紧密相关的组织水平的离子流动进行综述,以期为内源性电场的研究提供参考.     

一株耐热脂肪酶产生菌的筛选及酶学性质研究

从云南省富油地采取了60份土样中,利用透明圈法筛选出一株耐热脂肪酶产生菌。对其酶学性质和发酵条件进行了研究,酶学性质表明,该酶最适作用温度为50℃,最适pH6.0,在pH3.0-8.0范围内稳定,在60℃保温60 min酶活还保留70%;70℃保温60 min残余50%;具有良好的热稳定性;不同金属离子有不同的作用,Ca+,K+对酶有激活作用,Fe3+、Pb2+、Mn2、Cu2+、Al3+、Zn2+对酶活有抑制作用。EDTA对酶影响不大。产酶最佳条件为:MgSO4.7H2O 0.05 g,K2HPO40.1 g,CaCO30.25 g,可溶性淀粉2.5 g,大豆粉2.5 g,装液量50 mL。这株细菌通过培养基优化酶活达到20.3 U/mL。     

gbpC和gbpD基因在盘基网柄菌细胞趋化性和趋电性运动中的差异研究

目的 趋化性和趋电性是细胞定向迁移的主要方式，并在生物有机体的生理和病理过程中发挥重要作用，但二者存在差异。本文对盘基网柄菌gbpC和gbpD基因在细胞趋电性和趋化性中的作用进行对比研究，以寻找两种迁移方式之间的新差异。方法 将gbpC基因突变株gefT-和gbpD基因突变株gefU-分别置于场强为12 V/cm的直流电场中，分析细胞在电场中的运动方向及运动速度，探讨细胞的趋电性变化；利用电穿孔技术将标记F-actin的Lifeact-GFP质粒转化进入细胞，用荧光显微镜观察活细胞运动时F-actin的分布；用蛋白质印迹技术定量分析细胞的肌球蛋白调节轻链（RLC）在受直流电场刺激后的磷酸化变化情况。结果 gefT-突变株细胞极化消失，但保持与野生型类似的趋电性；gefU-突变株细胞发生超极化，但趋电性显著降低。在直流电场中，突变株细胞和野生型细胞的F-actin主要分布在伪足部位。在电场作用下，细胞株的肌球蛋白RLC磷酸化变化情况存在差异，即野生型细胞以时间依赖的方式发生磷酸化，gefT-突变株细胞先急剧下降，然后再上升，gefU-突变株细胞却以时间依赖方式脱磷酸化。结论 本研究表明gbpC和gbpD基因在盘基网柄菌趋化性和趋电性中的作用不同，暗示了电信号与化学信号确实通过不同的机理指导细胞的定向迁移。