空化效应是发生在液体内部的一种极其复杂的流体物理现象, 能产生极高的中心能量密度, 并伴随发光、发热、冲击波、高速射流等极端物理现象, 它的存在能使一些极端的反应得以实现。空化效应发生时形成的空化微流体在破坏细胞形貌、微操控、微混合等方面有广泛地应用。本文综述了空化微流体及其产生的强烈冲击波在生物医学方面的应用, 包含空化微流体在破坏细胞形貌、微小元件的操控以及加快液体混合等三个方面。

去泛素化是指由去泛素化酶介导的一种蛋白质泛素化的负向调节过程。迄今为止已确定的去泛素化酶有99种, 根据其序列和结构的相似性可以分为6大家族, 大部分属于半胱氨酸蛋白酶。去泛素化酶的活性直接影响细胞内多种蛋白的周转率、活性、再生以及定位。因此, 去泛素化酶对细胞内环境自稳态的维持、蛋白的稳定或降解以及细胞内的信号转导通路起着极其重要的作用。研究表明, 去泛素化酶的功能异常与包括肿瘤在内的多种疾病的发生密切相关, 以其作为分子靶标, 筛选新药物抑制肿瘤的生长已成为抗肿瘤药物开发的热点。

目的: 应用高光谱成像技术对正常人体不同部位图像进行采集, 分析这些部位的光谱特征, 得到正常值数据, 并为该技术用于疾病诊断和中医面诊和手诊奠定基础。方法: 使用高光谱成像仪, 采集10例(男5女5)健康人的面部和双手掌图像, 应用高光谱处理分析软件, 对面和手掌划分15个分析区域, 统计各分区从450-900 nm每间隔10 nm一个光谱段的各个分析区光强度值和光谱特征, 并分析个体特点。结果: 在面和手掌的高光谱图像上可以清晰地显示面部器官和手掌的不同部位, 以580-830 nm段图像更为清晰, 530 nm以下图像杂波较多。面部颧、颧下、鼻尖、眉间、额等部位和四指指丘、大小鱼际部位的反光较强, 而眼、眉、嘴角和五指末端等则较弱。面部光谱双侧基本对称, 而左右手的对称性在不同的个体上不尽相同。在光谱曲线上可以见到某一或者某些波长处光谱出现突变的细节。结论: 高光谱成像技术可以清晰地显示人体面和手的图像, 显示各部位(器官)的光谱特征; 本文得到的面、手高光谱正常数据和特征将为该技术用于疾病诊断和中医辨证提供参考依据。

拉曼光谱技术是研究生物分子结构的重要工具, 其具有快速、无损、实时检测等优点。在本文中, 我们运用拉曼光谱技术研究过氧化氢对关节软骨II型胶原的损伤, 检测关节软骨II型胶原氧化损伤前后的拉曼光谱, 以期探讨关节软骨II型胶原氧化损伤分子改变机制。我们发现, 过氧化氢可导致II型胶原分子内氢键体系发生改变, 脯氨酸及羟基氨酸的羟基化程度降低, 从而引起主链及侧链构象改变, 导致三螺旋结构遭到破坏。总之, 本文借助于拉曼光谱技术发现了过氧化氢对II型胶原的损伤机制。

目的: 研究食管癌细胞迁移到小鼠腹腔时肿瘤细胞周边微环境的变化。方法: 将食管癌细胞株EC109和/或诱导试剂植入小鼠腹腔, 利用组织化学的方法、荧光标记的肥大细胞蛋白酶和流式细胞术, 我们在小鼠模型观察肠组织的形态和腹腔的MC亚型的变化。 结果: 胰酶导致小鼠肠道平滑肌层和黏膜下层的组织增厚, 细胞间隙的增加可能有益于MC在组织移动或迁移进入腹腔; 它引起小鼠腹腔液的总MC增加, MCC亚型的相对比例增加, MCT亚型减少。EC109细胞不能明显地改变小鼠肠道组织的形态, 但它显著地引起腹腔MCT亚型的相对比例增加。结论: 根据肥大细胞内颗粒的类胰蛋白酶和类糜蛋白酶的差异表达, 可证实小鼠的MC亚型; 并且不同的诱导物可能影响腹部微环境的变化。目前的研究表明, 食道癌细胞可以诱导MCT (含有类胰蛋白酶)亚型迁移到小鼠腹腔, 造成肿瘤细胞周围的内部环境的变化。

小鼠胚胎干细胞(Embryonic Stem Cells, ESCs)具有两种不同的多能性状态-原始态多能性(naive pluripotency)和始发态多能性(primed pluripotency), 这两种多能性干细胞在形态、自我更新维持条件、基因表达、表观遗传学特征以及单克隆形成率等方面都存在明显差别。传统条件下分离和培养的人胚胎干细胞(human Embryonic Stem Cells, hESCs)生物学特征更接近始发态多能性状态, 需依赖转基因操作才能获得和维持原始态多能性状态。本研究通过在培养体系中添加化学小分子成功地将已建系的始发态多能性hESCs转化为原始态多能性干细胞, 转化后hESCs呈紧密、圆形、隆起的三维克隆结构, 具有两条活化的X染色体, 单克隆形成率提高, 基因表达更接近原始态多能性特征。结果提示hESCs也存在两种多能性状态, 不同的体外培养环境可获得具备不同多能性特征的hESCs。原始态多能性状态的获得使hESCs在基因治疗、器官再生等领域具有广阔的应用前景, 而仅改变培养条件, 不依赖基因操作的培养方式大大提高了原始态多能性干细胞应用的安全性。

探索空间环境对农作物生长的影响是充分发掘和利用航天育种技术优势的重要前提和基础。利用神舟十号飞船搭载小麦主推品种济麦22, 对幼苗的生长势、苗高、鲜重和根长等主要指标进行对比分析, 利用植物特异的叶绿素荧光技术研究上述指标变化的生理原因, 并检测遗传物质的表观修饰状态。结果表明, 飞船搭载小麦种子萌发的幼苗与地面对照相比鲜重降低, 根长变短, 根系数变少。叶绿素荧光参数测定发现, 经过空间搭载的种子产生幼苗各种生长指标的差异是空间环境对植物产生的生理胁迫原因所致。经过空间飞行的种子萌发产生的幼苗, 其基因组的甲基化修饰程度与对照相比发生了明显改变。

目的: 构建小鼠睾丸特异性基因Vad1.2重组蛋白, 制备多克隆抗体。方法: 将小鼠睾丸组织Vad1.2转录本行RT-PCR扩增, 通过DNA重组技术插入克隆载体pET15b, 进行酶切及DNA序列分析。将表达载体转化入大肠杆菌BL21(DE3)RIL感受态细胞, 10 mmol/L IPTG诱导表达重组蛋白, 通过10% SDS-PAGE、Western blotting及质谱分析进行鉴定。随后对重组Vad1.2蛋白进行纯化和进一步鉴定。最后, 制备兔抗小鼠Vad1.2多克隆抗体, 并通过Vad1.2-EGFP质粒转染GC-2spd(ts)细胞对其特异性进行验证。结果: 大肠杆菌BL21(DE3)RIL细胞中诱导表达并纯化的小鼠Vad1.2重组蛋白构建正确并经Western blotting和质谱分析得到证实。所制备的多克隆抗体可特异性识别GC-2spd(ts)细胞中过表达的Vad1.2-EGFP融合蛋白。结论: 成功构建小鼠Vad1.2重组蛋白, 并制备多克隆抗体, 为Vad1.2基因的进一步研究奠定了实验基础。

人类巨细胞病毒(Human cytomegalovirus, HCMV)是一种机会性感染疱疹病毒, 在人群中感染比较常见, 但在免疫缺陷个体与新生儿中可引起严重的疾病。HCMV Pp65是HCMV活动感染的主要标志, 也是临床检验检测HCMV感染的重要靶标。为研发抗HCMV Pp65蛋白单克隆抗体作为临床免疫检测HCMV感染的关键原料, 本研究采用重组表达的HCMV Pp65蛋白免疫BALB/c小鼠, 将免疫小鼠淋巴结细胞与sp2/0细胞融合, 采用间接ELISA法筛选阳性克隆与效价测定, 再用Western blotting 进行抗体特异性鉴定, 最后用免疫捕获PCR和免疫荧光法评价其应用前景。最终获得了1株能稳定分泌高效价的抗HCMV Pp65单克隆抗体的杂交瘤细胞株, 命名为8D6。Western blotting及间接ELISA检测其效价分别达1∶4 000 和1∶105; 细胞免疫荧光与免疫捕获PCR实验结果说明, 该杂交瘤细胞株分泌的单克隆抗体具有良好的亲和力和特异性, 具有作为外周血细胞免疫荧光细胞化学和免疫捕获PCR检测HCMV临床感染的关键原料, 也可作为双抗体夹心法检测HCMV临床感染的关键原料, 为建立HCMV感染快速灵敏的临床诊断试剂打下了重要的基础。

为了研究GnRH激动剂曲普瑞林对人乳腺癌细胞生长的影响, 探讨caspase-3基因在药物处理后细胞中的表达及其与细胞生长的关系, 采用了形态学显微镜观察、MTT检测和Real-time PCR技术, 研究曲普瑞林处理后乳腺癌细胞的生长增殖情况以及capase-3基因表达的变化。结果显示, 曲普瑞林可抑制乳腺癌细胞MCF-7的生长并表现出剂量依赖性, 药物浓度越大对肿瘤细胞的抑制作用越强。曲普瑞林促进了乳腺癌细胞中caspase-3的表达, 药物浓度越大、抑制作用越强的细胞中, caspase-3的表达量越高。推测曲普瑞林可能通过诱导caspase-3所参与的Fas介导的细胞凋亡途径, 抑制肿瘤细胞的生长。

Mesp1属于bHLH转录因子家族, 对早期心脏中胚层的形成十分重要。为研究Mesp1在心脏发育过程中的功能, 本文构建了可诱导表达Mesp1的慢病毒载体, 转染进P19细胞, 经嘌呤霉素筛选并扩大培养后, 成功建立起经强力霉素诱导后可稳定过表达Mesp1基因的细胞系P19-Mesp1, 为研究Mesp1心脏发育相关功能提供有用的细胞研究模型。

为建立快速、简便、准确筛查线粒体DNA 12S rRNA基因A1555G突变的基因检测技术平台, 收集1 758例(女性808例, 男性950例)正常人群样本, 利用BsmAⅠ酶切法筛查线粒体DNA A1555G突变以及通过实时荧光定量Taqman探针法和直接测序法对筛查结果进行验证, 结果检测到2例A1555G阳性突变样本, 其中1例为男性, 1例为女性。实时荧光定量Taqman探针法与BsmAⅠ酶切法、直接测序法检测结果完全相符, 未发现假阳性和假阴性, 该方法具有结果准确直观、简单省时, 特异性强, 敏感性高的优点, 适用于对母系遗传性耳聋线粒体DNA A1555G突变的大规模筛查或氨基糖甙类抗生素应用前的预防性检测。

Piwi基因是影响鱼类生殖细胞发育的重要因子。通过设计特异引物, 以奥利亚罗非鱼的精巢RNA为模板, 通过PCR扩增和克隆测序, 获得了两种基因序列, 分别长2 571 bp和3 204 bp。通过生物信息学分析, 表明这两个片段与尼罗罗非鱼的Piwil-1和Piwil-2相似性都达到99%。通过翻译, Piwil-1和Piwil-2的蛋白序列具有典型的PAZ和Piwi结构域。因此, 这两个基因为奥利亚罗非鱼的Piwil-1和Piwil-2基因。另外, 生物信息学分析也表明Piwil-1和Piwil-2在一级结构和二级结构上十分相似, 说明在奥利亚罗非鱼基因组中这两个基因分化时间则较短。本研究为后续研究鱼类生殖机理和罗非鱼进化研究奠定了基础。

目的: 比较使用预充式导管冲洗器(Flush)、生理盐水、肝素钠生理盐水(简称肝素盐水)三种封管液对PICC导管封管的效果。方法: 将120例使用PICC导管的患者随机分成3组, 分别使用预充式导管冲洗器封、生理盐水、10 U/mL的肝素盐水封管, 比较三组的配药时间、最大流速、导管有无回血、有无静脉炎、穿刺点有无局部感染。结果: 配药时间上, Flush组为4.3±5.8 s, 生理盐水组为38.7±17.4 s, 肝素盐水组为94.2±27.1 s, 差异有统计学意义, P<0.001; 最大流速上, 三组差异无统计学意义, P=0.412; 在导管回血比较中, Flush组比生理盐水组发生导管回血的情况少, 差异有统计学意义(P=0.0494), Flush组是生理盐水组发生导管回血情况的EXP(-2.1038)=0.1220倍, 肝素盐水组和生理盐水组发生导管回血情况没有差异, P>0.05; 使用三种封管液均无静脉炎和局部感染情况发生。结论: 使用预充式导管冲洗器(Flush)对PICC导管进行封管, 可以有效节省配药时间, 有效减少PICC导管的回血; 三种封管液间对PICC导管相关性静脉炎和局部感染差异无统计学意义, 可能与本研究的局限性有关。

目的: 探讨青霉素类抗生素过敏反应与IL-18及其基因多态性的关系。方法: 采用ELISA方法检测50例正常对照和67例过敏患者血清中IL-18水平, PCR-SSP 法检测IL-18启动子区多态性位点的基因型。结果: 青霉素过敏组IL-18血清浓度显著高于正常对照组(P<0.01), 且随着皮试反应程度的增强, IL-18浓度也随之升高; 青霉素过敏病人IL-18-607位点A等位基因出现频率显著高于对照组(P＜0. 01), CA+CC基因型降低了青霉素过敏发生的风险性［2= 5.868, P＜0. 05, OR = 3.910, 95% Cl (1.225, 12.478)］。不同基因型患者血清中IL-18浓度无显著性差异。结论: 青霉素过敏反应与IL-18升高有关, IL-18基因启动子区-607C/A位点多态性与青霉素过敏显著相关。

黄曲霉菌的遗传转化是研究黄曲霉菌致病相关功能基因的前提和基础, 而原生质体是研究和建立真菌遗传转化系统的重要工具。本文分别以黄曲霉孢子和菌丝为材料, 研究不同条件下黄曲霉原生质体的形成和再生, 结果表明, 黄曲霉孢子在酶液浓度为纤维素酶∶蜗牛酶∶溶壁酶=1.5%∶1.5%∶1.5%, 30 ℃酶解3 h, 原生质体制备率高达97.3%, 再生率达89.2%; 黄曲霉菌丝在菌龄为42 h, 酶液浓度为纤维素酶∶蜗牛酶∶溶壁酶=1.5%∶1.5%∶1.5%, 30 ℃酶解1 h, 可获得最高原生质体产量为2.0×106个/mL, 再生培养基中以1 mol/L蔗糖作为渗透压稳定剂时, 原生质体再生率达5.5％。故本实验条件下, 黄曲霉孢子原生质体的形成和再生优于菌丝。