肝癌晚期, 手术切除往往效果不佳, 5年生存率低。因此, 通过新的辅助治疗方式提高患者生存期是必要的。光动力疗法作为晚期肝癌的姑息性治疗方法, 光敏剂是光动力疗法中至关重要的因素。几十年来, 光敏剂经过不断发展, 如今已出现了许多新型光敏剂, 它们具有靶向性高、脂溶性强、生物利用度高等特点, 随着肝脏肿瘤多学科合作模式的逐渐开展, 新型光敏剂及光动力疗法也将在其中扮演重要的角色。

通过对荧光显微光学切片断层成像系统实际成像过程中激光器、液位、平移台等运行状态的分析, 针对性设计了对这些关键部件工作状态进行监测的方法。在此基础上, 进一步研制了一套可远程监测成像系统工作状态的装置, 实现了对成像系统中激光器、液位以及平移台等实时状态的监测, 将成像系统从开环工作状态转变为了带实时反馈的可监控工作状态。远程监控装置的使用提高了荧光显微光学切片断层成像系统的实用性与稳定性, 提高了所获取数据的完整性。

多尺度显微成像系统(M-PAM)被发展, 并被用于成像从癌细胞到实体肿瘤的多尺度生物结构。该装置由二维运动平台,扫描振镜,物镜,聚焦超声换能器组成, 其横向分辨率达到3 μm。结果显示该系统可以对体外培养黑色素瘤细胞与体内的黑色素瘤进行无标记成像。基于具有靶向性的探针, M-PAM系统可以对体外培养的U87-MG肿瘤细胞以及体内U87-MG实体肿瘤进行成像。综上所述, M-PAM系统将是研究肿瘤的有力工具。

通过对LED在生物医学领域的应用分析发现, LED光存在与激光相类似的生物刺激效应。目前弱激光血疗已由血管内照射发展到体表照射、黏膜照射。这为LED光照射体表、黏膜实现血疗提供了良好的预期。为了证明LED光可以代替激光作为净血治疗仪的光源, 本实验设计了激光与LED光对自由基损伤模型红细胞变形性作用的对比实验, 结果表明, 两种光照方法均对红细胞变形性有改善作用。LED相比激光安全性更好、成本更加低廉, 特别适合往家用小型化方向发展。

本实验利用尼罗红荧光与叶绿素荧光比值表征小球藻的油脂含量, 快速筛选出一株紫外诱变高产油藻株。经过叶绿素荧光分析表明, 诱变株M2的生长及光合作用没有显著变化。检测诱变株M2总油脂含量32.1%, 比野生藻株的23.1%提高了9个百分点。

单细胞真核绿藻在中国水螅(Hydra sinensis)内胚层皮肌细胞中共生是有较高科研价值的特殊生物学现象。水螅宿主细胞为共生藻提供CO2、氮源及矿物质, 而共生藻通过光合作用可能为宿主提供碳水化合物等有机物营养, 因此水螅与共生藻间代谢流是以共生藻光合作用为中心, 但基于代谢流二者间的互作机制目前尚未阐明。水螅通过营养积累进行出芽生殖, 从母体脱落的芽体数量间接反映水螅营养积累的相对量。而光暴露时长能影响共生绿藻光合作用, 如果共生藻的确能向水螅细胞转移光合作用产物, 那光暴露时长应该能间接影响水螅的营养积累、从而进一步影响水螅无性出芽生殖。为证实该假说, 本研究应用种群累积培养法, 观察了光周期对中国水螅种群增长、无性出芽生殖及抗氧化酶(SOD和CAT)活力的影响。结果显示, 光周期对中国水螅种群增长具有明显的影响。培养15 d后, 所有实验组水螅的种群密度均为正增长, 其中8L∶16D(在一个24 h周期内光暴露8 h、黑暗16 h)实验组种群密度最大、而0L∶24D(持续黑暗)实验组种群密度最小。另外, 随着光暴露时长的增加, 中国水螅SOD及CAT活力整体均呈下降趋势。结果表明, 从光周期对中国水螅无性出芽生殖及两种抗氧化酶活力的影响来看, 中国水螅对光周期的生理学响应较为敏感, 这个现象可能源于共生绿藻能通过向宿主细胞转移光合作用产物的方式为水螅提供营养补充。

自噬相关基因Becn1在肺癌等多种肿瘤中处于低表达状态, 具有抑制肿瘤发生发展的作用。目前, 已有研究发现Becn1可以通过自噬途径参与调控肺癌的发生发展过程, 且细胞自噬还与凋亡关系密切。但是, Becn1在调控肺癌发生发展过程中涉及的凋亡过程和相关机制尚未完全阐明。本研究选用肺癌细胞系PC9和A549, 建立Becn1高表达的肺癌细胞模型, 采用蛋白质免疫共沉淀实验和GFP-BECLIN1、DsRed-Mit荧光共定位实验首次证实了Becn1可通过线粒体途径参与调控肺癌细胞的凋亡过程。

柑橘溃疡病对柑橘产业造成了巨大损失, 而研究柑橘与溃疡病菌的互作关系以及柑橘的感病和抗病性均需要观察溃疡病菌在柑橘寄主中的侵染和定殖过程。激光共聚焦扫描显微镜不仅可以观察活细胞, 活组织的动态代谢过程, 而且可以获得三维图像, 对于病原菌在柑橘植物组织内的繁殖和致病机制研究具有重要意义。但是, 选择适宜的植物材料和制片方法对激光共聚焦扫描显微镜的观察效果影响很大。本文对激光共聚焦扫描显微镜所观察的材料在其处理和观察方法上加以改进, 获得了质量更好的图片和实验结果, 也使得实验更为方便快捷。激光共聚焦扫描显微观察还在瞬时表达分析中得到应用, 提高了柑橘瞬时表达分析的效果。通过将切片和压片相结合观察到溃疡病菌在不同时间点对柑橘叶片的侵染情况, 而通过3D建模能观察到柑橘叶片不同组织层面中的病菌数量和病菌位置, 为研究溃疡病菌在叶片中的定殖方式和入侵数量提供了前期基础。

45S rDNA基因由串联重复序列构成, 是遗传不稳定性的热点区域, 易于发生DNA断裂和重组。以Hela和CHO细胞系为研究对象, 运用荧光原位杂交技术检测有丝分裂不同时期的45S rDNA基因的不稳定性表型。结果表明, 位点特异性的染色体浓缩失败是其在中期染色体上不稳定性的主要表型。具有这种表型的染色体在后期可能会出现落后或粘连现象, 甚至有可能引发断裂, 形成卫星核。同时, 免疫荧光双染色技术检测表明DNA双链断裂的标记蛋白(γH2AX)和RNA聚合酶I的上游结合因子(UBF)在有丝分裂的不同时期都存在共定位现象。该结果为探讨45S rDNA基因的不稳定性与转录的关系提供了直观的细胞学证据。

目的: 从异常核型人胚胎干细胞系中分离两种不同X染色体失活(XCI)状态的细胞, 建立亚系, 并进行对其XCI状态特征和多能性标记进行鉴定。方法: G显带鉴定人胚胎干细胞系chHESC-3早晚期代数细胞的核型, H3K27me3免疫荧光染色鉴定早晚期chHESC-3表观遗传差异, RT-PCR 检测早晚期chHESC-3中XIST基因的表达。利用单细胞克隆的培养分选亚系, H3K27me3、RNA polymeraseⅡ以及DAPI三种标记的共染后每种表观标记各选两株进行RT-PCR, 检测两种亚系中XIST基因的表达。 并对这四株细胞进行干细胞标记鉴定。结果: G显带结果证明早期chHESC-3为正常核型, 晚期代数核型为异常核型, 牵涉到8条染色体的复杂结构变异。H3K27me3免疫荧光染色证明异常核型chHESC-3中有部分细胞出现了H3K27me3凝集点, 而正常核型细胞中未发现。正常核型细胞(chHESC-3N)没有XIST基因表达, 异常核型细胞(chHESC-3C)中有表达。在RNA polymeraseⅡ着色缺口中发现H3K27me3凝集点的细胞亚株XIST基因表达阳性, polymeraseⅡ着色缺口中未发现H3K27me3凝集点的细胞亚株XIST基因表达阴性, XIST阳性和阴性细胞各选两株进行多能性标记免疫荧光染色均为阳性。结论: 成功从异常核型人胚胎干细胞系中分离两种不同XCI状态的细胞并建立亚系, 两种表观类型的亚系均保持多能性标记并能在长期培养中保持各自特性。

目的: 探讨贵州侗族健康人群MICB等位基因的分布特点。方法: 收集100例健康无亲缘关系的贵州侗族人新鲜血液样本, 采用世界卫生组织(WHO)推荐的标准盐析法从样本新鲜血液中提取基因组DNA, 并用PCR-SSP、PCR-SBT两种方法对样本DNA进行MICB等位基因分型。结果: 在贵州侗族人群中, 检出7种MICB等位基因, 其中MICB*005: 02等位基因频率最高, 其频率为58.50%, 其次为MICB*002: 01等位基因频率22.00%; 而MICB*003及MICB*005: 03等位基因频率最低, 两者频率分别为1.50%。结论: 贵州侗族人群MICB等位基因具有高度的多态性, 该数据为研究MICB基因在同种异体器官移植和疾病易感性中的可能作用奠定了实验基础。

本研究利用生物信息学结合RT-PCR技术从二穗短柄草(Brachypodium distachyon)中克隆出BdAD1的cDNA基因, 该基因编码一个包含500个氨基酸残基的乙醛脱氢酶家族蛋白。系统进化关系分析表明, 该BdAD1蛋白序列与小麦(Triticum aestivum)、羊草(Leymus chinensis)和大麦(Hordeum vulgare)的同源蛋白具有较近的亲缘关系。BdAD1基因在植物细胞的细胞核和细胞质中均有表达, 而且BdAD1蛋白兼具松柏醛脱氢酶和芥子醛脱氢酶的活性(CALDH/SALDH), 可将松柏醛与芥子醛分别酶解生成阿魏酸和芥子酸, 但它对松柏醛的催化效率显著高于芥子醛, 因此推测BdAD1可能在苯丙烷代谢途径中对阿魏酸的合成具有重要的调控作用。

以‘莱芜大姜’为试材, 研究了生姜离体叶片愈伤组织的诱导以及细胞悬浮系建立与植株再生。结果表明, 以生姜试管苗叶片为外植体, 接种到MS+1.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BA+30 g/L蔗糖的培养基上, 可有效诱导出生长迅速、质地疏松的愈伤组织。将获得的愈伤组织接种到MS+0.15 mg/L 2,4-D+6.0 mg/L 6-BA+30 g/L 蔗糖的液体培养基上, 25 ℃ 黑暗条件下震荡培养25-30 d, 可建立分散性好、生长迅速的悬浮细胞系, 细胞悬浮系培养的适宜参数为: 初始接种量为1.0-1.5 g, 继代培养的适宜间隔期为15 d, 继代培养液体培养基更新比例为3/4。将悬浮细胞接种到固体培养基MS+0.2 mg/L NAA+10.0 mg/L 6-BA+30 g/L 蔗糖上可获得再生植株。

目的: 探讨猪大肠杆菌的耐药质粒图谱、耐药性及耐药基因之间的关系。方法: 从湖南省株洲、益阳的四个猪场分离出9株大肠杆菌, 进行质粒电泳图谱分析、用PCR法检测耐喹诺酮类耐药基因GyrA、ParC和耐四环素类耐药基因TetA、TetB, 并采用Kirby-bauer法对这9株大肠杆菌进行药敏(18种抗生素)试验。结果: 其中9株大肠杆菌含有三条或者三条以上的质粒条带, 且其质粒谱型均不相同; 9株大肠杆菌均检测出 4种耐药基因GyrA、ParC、TetA和TetB; 9株大肠杆菌对所选用的抗生素存在不同程度的耐药性, 其中7株大肠杆菌对10种或10种以上的抗生素耐药, 最高对13种抗生素耐药, 氨苄西林、青霉素、阿莫西林、红霉素的耐药率达100%, 对四环素、多西环素的耐药率达到88.9%, 而多粘菌素B、阿奇霉素、大观霉素耐药率较低。结论: 耐药性与质粒条带数、耐药基因之间并无明显的相关性; 猪大肠杆菌呈多重耐药之势, 在治疗大肠杆菌病时最好根据药敏实验结果选用合适的抗生素。

转录因子p53与AP-2基因家族成员AP-2beta发生突变后, 均会导致个体出现相应的疾病。本文首先利用两个重组质粒pCMV-HA-p53和pMyc-AP-2beta, 转染永生化的胚胎肾细胞HEK293(野生型), 在细胞中表达相应蛋白质。通过免疫共沉淀实验证明AP-2beta和p53蛋白在体内可以相互作用。并将梯度增加的pMyc-AP-2beta质粒及等量pCMV-HA-p53质粒转染到HEK293细胞, SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳实验证明AP-2beta能正向调控p53蛋白的表达。为了进一步探讨AP-2beta与p53的作用机制, 利用蛋白质合成抑制剂CHX(cycloheximide)处理转染了AP-2beta与p53表达质粒的细胞, 实验结果说明, AP-2beta能增加p53蛋白的稳定性来调控p53的表达。

光学相干断层成像(optical coherence tomography, OCT)技术在成像过程中具有极大的数据量和计算量, 传统的基于中央处理器(central processing unit, CPU)的计算平台难以满足OCT实时成像的需求。图形处理器(graphics processing unit, GPU)在通用计算方面具有强大的并行处理能力和数值计算能力, 可以突破OCT实时成像的瓶颈。本文对GPU做了简要介绍并阐述了GPU在OCT实时成像及功能成像中的应用及研究进展。