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激光生物学报
 
2024年 33卷 2期
刊出日期:2024-04-28

目录
研究进展
研究论文
   
 目录
1
目次
 
2024 Vol. 33 (2): 1-2 [摘要] ( 220 ) [HTML 1KB] [PDF 741KB] ( 1419 )
 研究进展
97 王 丽,王拥军,万 兵,张允雷,郭忠良,张秀伟
液-液相分离:细胞内的调控机制和疾病发展
(1. 南京医科大学附属江宁医院呼吸与重症医学科,南京 211100;2. 南京医科大学上海东方临床医学院呼吸
与危重症医学科,南京 211166) 
摘 要:液-液相分离(LLPS)作为细胞内的生物-物理现象,在细胞调控、信号传导和生物过程中发挥着重要作用,近年来引起了广泛的关注。本文从LLPS的基本概念、形成机制、生理功能以及与疾病的关联等方面进行探讨,同时展望未来研究的方向和潜在应用。LLPS的研究为我们深入理解细胞内的调控机制和疾病发展提供了新的视角,同时也为药物开发和生物技术的创新带来了新的可能性。
关键词:液-液相分离;无膜细胞器;调控机制;生理功能;疾病发展
中图分类号:Q816                             文献标志码:A                  DOI:10.3969/j.issn.1007-7146.2024.02.001
2024 Vol. 33 (2): 97-107 [摘要] ( 312 ) [HTML 1KB] [PDF 2304KB] ( 1495 )
108 刘承华,梅惠卿,张嘉乐,李华琴,吴文梅
组蛋白去乙酰化酶HDAC5调控乳腺癌的研究进展
(1. 广东药科大学生命科学与生物制药学院,广州 510006;2. 广州新华学院健康学院,广州 510520)
摘 要:乳腺癌是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一,在女性群体中发病率较高。作为IIa组蛋白去乙酰化酶(HDACs),组蛋白去乙酰化酶5(HDAC5)在乳腺癌患者和健康人群中的表达存在巨大的差异,从而成为在乳腺癌乃至其他癌症中具有潜在价值的生物标志物之一,被认为是抗癌药物的可靠分子治疗靶点。本文将对HDAC5的结构表征和其在乳腺癌发生发展中的作用,以及HDAC5抑制剂的应用作一简要总结,并为早期乳腺癌HDACs的检测、HDACs抑制剂(HDACi)的设计以及与HDACi联用的相关药物作用靶点等方面提供可行性建议,以期为乳腺癌肿瘤治疗提供理论策略参考。
关键词:乳腺癌;组蛋白去乙酰化酶;组蛋白去乙酰化酶5;组蛋白去乙酰化酶5抑制剂;药物作用靶点
中图分类号:R73                              文献标志码:ADOI:10.3969/j.issn.1007-7146.2024.02.002
2024 Vol. 33 (2): 108-114 [摘要] ( 262 ) [HTML 1KB] [PDF 1542KB] ( 1528 )
 研究论文
115 卢建祥,高倩文,高志强,陈浩东,阳会兵
植物工厂环境下光强对陆地棉生长发育的影响
(1. 湖南农业大学农学院,长沙 410128;2. 湖南省棉花科学研究所,常德 415101)
摘 要:为研究植物工厂环境下不同光强对陆地棉(Gossypium hirsutum L.)生长发育的影响,本试验在植物工厂内,以陆地棉品种湘FZ001为试验品种,采用16 h光照、8 h暗期循环,设置3种光强处理(L1为450 µmol·m-2·s-1,L2为600 µmol·m-2·s-1,L3为750 µmol·m-2·s-1),测量棉花的各器官干重,使用直尺测量棉花株高,用SPAD-502叶绿素仪测量棉花叶片的叶绿素相对含量,使用Flour Pen 110测量棉花的初始荧光(F0)、最大荧光(Fm)等6个叶绿素荧光参数。L1光强处理下棉花的叶绿素相对含量和株高最大,L2光强处理下棉花的根干重最大,3种光强处理下的棉花茎、叶和单株总重从高到低依次为L3>L2>L1,F0和Fm从高到低依次为L1>L2>L3,最大光化学量子产量(Fv/Fm)从高到低依次为L2>L3>L1。同一光强处理下棉花的光化学猝灭系数(qp)、有效量子产量(φPSII)变化曲线相同,3种光强处理下棉花的qp、非光化学猝灭(NPQ)、φPSII在生长前期差异不大,后期差异较大。从生长后期来看,3种光强处理下棉花的qp、φPSII从高到低依次为L3>L2>L1,NPQ从高到低依次为L2>L3>L1。棉花单株总干重、茎干重、叶干重在高光强下较大,光强太高或太低都会抑制棉花根的生长,低光强可促进棉花的株高。与L1和L3光强处理下的棉花相比,L2光强适宜棉花的生长,既避免了棉花植株间争光,也避免了光抑制现象,叶绿素含量适中,使得棉花的光化学效率最高。本研究可为棉花工厂化生产和棉花育种加速器研发与应用提供指导。
关键词:植物工厂;光强;陆地棉;生长发育;光合特性 
中图分类号:Q948                              文献标志码:ADOI:10.3969/j.issn.1007-7146.2024.02.003
2024 Vol. 33 (2): 115-122 [摘要] ( 226 ) [HTML 1KB] [PDF 2436KB] ( 1230 )
123 郭 楠,郝慧艳,刘文宇,赵 辉
近红外漫射光在人体组织中的传播及探测器排布研究 
(中北大学信息与通信工程学院,太原 030051)
摘 要:为了研究漫反射光谱法在检测内部组织有效信息方面的径向最远探测距离和合适的探测器排布方式,构建了人体皮下组织模型,利用蒙特卡罗(MC)方法对760 nm近红外光在组织中的传输过程进行了模拟。根据不同组织的光学特性,建立了脂肪-肌肉双层MC模型。在模型中,通过调整脂肪和肌肉双层组织的垂直厚度模拟了双层组织的多种情况,分析了不同情况下、不同距离处逃逸光子的分布、数量和剩余权重。结果表明,在该模型下,将探测器排布在距离光源大约3 cm或更近的位置,采集到的光子信号可以有效体现组织内部的信息。基于MC模拟的结果,分析设计了三种可应用于无创血流或血氧检测的探测器排布方式。通过比较发现,多光源-多探测器混合排布设计不仅可以更有效地收集组织的漫射光,提供更均匀的光子分布,而且相较于单光源-多探测器,该设计可以最大限度地利用探测器的数量实现对组织同一深度更大面积的检测。这为设计近红外血流或血氧无创检测光谱仪器提供了思路。
关键词:近红外漫射光;蒙特卡罗仿真;人体组织模型;光源-探测器排布;无创检测光谱仪器
中图分类号:Q632                               文献标志码:ADOI:10.3969/j.issn.1007-7146.2024.02.004
2024 Vol. 33 (2): 123-132 [摘要] ( 261 ) [HTML 1KB] [PDF 4507KB] ( 1598 )
133 王 安,滕子嫣,石嘉怡,高万荣
人体皮肤偏振特性随其结构参数变化的研究
(南京理工大学电子工程与光电技术学院,南京 210094)
摘 要:本文基于圆柱-双折射的皮肤真皮层简化模型,研究了人体皮肤偏振特性随其结构参数的变化特性。该工作第一次利用偏振敏感光学相干层析成像系统所测得的人体皮肤的双折射参数值,分析了其双折射、二相色性以及退偏特性随结构参数的变化而变化的特性。该研究结果对于解释偏振试验测量结果、进行临床人体皮肤病的诊断以及治疗效果的在体监测具有重要的帮助。
关键词:人体皮肤模型;双折射特性;二相色性;成像系统;退偏特性
中图分类号:TN247                             文献标志码:ADOI:10.3969/j.issn.1007-7146.2024.02.005
2024 Vol. 33 (2): 133-142 [摘要] ( 269 ) [HTML 1KB] [PDF 3046KB] ( 1522 )
143 刘 玲,朱俊伟,曾 婷,谢缤灵,陶桂芳,朱贤宇,谢华平
斑马鱼tectb内耳基因敲除品系的构建及其作用机制
(湖南师范大学动物营养与人体健康实验室,长沙 410081)
摘 要:TECTB基因编码的β-盖膜蛋白(β-tectorin)在人类听觉功能中具有重要的调控作用,是内耳器官中覆盖膜的重要组成成分,在声音转导为神经信号的过程中发挥着关键作用。β-tectorin突变会导致人类非综合征性耳聋的发生,而目前关于听觉障碍发生的分子机制仍然有待研究。斑马鱼(Danio rerio)是一种常用的试验动物模型,能够对内耳发育和相关疾病的研究提供重要的价值。为了研究tectb基因在斑马鱼内耳发育中的作用,本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,成功构建tectb内耳基因缺失型斑马鱼模型,并对tectb基因缺失的斑马鱼表型进行初步分析。首先,在tectb基因的第三号外显子上设计靶位点以及基因型检测引物,经体外扩增得到向导DNA(sgDNA),再对其进行体外转录,得到向导RNA(sgRNA);然后,将sgRNA与Cas9酶通过显微注射的方式注射到野生型斑马鱼胚胎中,经基因型鉴定筛选出携带突变的嵌合体F0代鱼,培养至性成熟后与野生型斑马鱼杂交得到F1代突变体杂合子;在遗传稳定性鉴定及基因序列测序之后,保留突变类型为移码突变的F1代鱼,培养至成年后,经过自交得到F2代tectb突变体纯合子;最后,通过体式显微镜初步观察及毛细胞染色试验,发现突变体斑马鱼内耳组织结构正常,耳石形态和大小没有明显差异,毛细胞的发育也没有明显缺陷,但是体内器官与组织的发育是否发生变化,需要进行深入研究。这项研究为深入了解内耳发育的分子机制和耳聋等人类疾病提供了有价值的研究模型,借助tectb基因敲除斑马鱼模型,我们可以探究该基因在疾病发生中的具体作用,更好地研究内耳发育中的关键途径,有利于进一步深入研究听力的调控机制。
关键词:斑马鱼;tectb;CRISPR/Cas9;内耳发育;毛细胞
中图分类号:Q341;Q812                     文献标志码:ADOI:10.3969/j.issn.1007-7146.2024.02.006
2024 Vol. 33 (2): 143-150 [摘要] ( 286 ) [HTML 1KB] [PDF 4478KB] ( 1655 )
151 陈思宇,章运生,裴超柱,谭拥军
肿瘤细胞胞外囊泡DNA特征分析
(1. 中南林业科技大学生命科学与技术学院,长沙 410000;2. 湖南大学生物学院,长沙 410000)
摘 要:从肺腺癌A549细胞培养上清液中分离胞外囊泡(EVs),通过动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)分析得到EVs的大小约为100 nm,并在样品中检测到EVs的特异性标记TSG101。通过琼脂糖凝胶电泳检测发现,胞外囊泡DNA(evDNA)分子片段的大小在12 kb左右。根据evDNA测序数据选择特定evDNA开展PCR试验,实现其有效检测。对EVs进行脱氧核糖核酸酶Ⅰ(DNase I)或ATP依赖的DNA酶(PS酶)处理,证实evDNA以线性方式存在于囊泡外侧。通过末端转移酶(TdT)向evDNA末端添加poly-dA,使用oligo-dT珠对其进行捕获,进一步证明其线性表面分布。此外,建立TetO-DNA/TetR-GFP可视化系统,在荧光显微镜下观察到TetR-GFP蛋白与EVs上TetO-DNA的结合。流式细胞术和PCR试验证实,可用TetR-GFP蛋白实现对携带TetO-DNA EVs的富集。本研究证实了evDNA以线性的形式分布在EVs表面,为进一步研究其生物学功能提供了重要基础。
关键词:肺腺癌细胞;胞外囊泡;evDNA;Tet操纵基因-DNA;Tet阻遏蛋白-绿色荧光蛋白
中图分类号:Q71                                  文献标志码:ADOI:10.3969/j.issn.1007-7146.2024.02.007
2024 Vol. 33 (2): 151-159 [摘要] ( 231 ) [HTML 1KB] [PDF 4274KB] ( 1392 )
160 甘燕媚,何韵怡,瞿 颖,吴 岳,刘启亮,刘洪波
柯萨奇病毒A组10型VP1蛋白线性中和表位的筛选和鉴定
(1. 桂林医学院第二附属医院检验科,桂林 541199;2. 桂林医学院医学检验学院,桂林 541199;3. 桂林医学院智能医学与生物技术学院,桂林 541199)
摘 要:柯萨奇病毒A组10型(CV-A10)是引起手足口病(HFMD)的常见病原体之一。应用重叠肽法筛选出覆盖CV-A10全长 VP1区氨基酸序列的39条候选表位肽段,以间接酶联免疫吸附试验(ELISA)及微量中和抑制试验验证。结果发现,候选表位P6(CV-A10 VP1区第39~53位氨基酸)与CV-A10全病毒抗血清具有高反应性,且在3.91 μg/mL的稀释质量浓度时仍具有中和抑制作用,为潜在中和表位。用P6肽免疫小鼠制备相应的抗血清,并以微量中和试验验证其保护能力,结果显示,P6抗血清的几何平均中和效价为1:8.97,可确定P6为CV-A10的中和表位。为了解P6序列在CV-A10型内的保守性,将P6的氨基酸序列与CV-A10各基因型代表株进行比对分析,结果显示,P6在CV-A10型内高度保守,表明P6为CV-A10的广谱性中和表位,可应用于CV-A10表位疫苗的研发。本研究旨在筛选鉴定CV-A10 VP1蛋白上的线性中和表位,为CV-A10表位疫苗的研发和HFMD的防控奠定基础。
关键词:柯萨奇病毒A组10型;VP1蛋白;线性中和表位;疫苗;手足口病
中图分类号:R373.2;R512.5                    文献标志码:A DOI:10.3969/j.issn.1007-7146.2024.02.008
2024 Vol. 33 (2): 160-166 [摘要] ( 260 ) [HTML 1KB] [PDF 2965KB] ( 1487 )
167 禚欣欣,顾丽娟,周晓晗
miR-126对皮肤黑色素瘤C8161迁移、侵袭作用机制的研究
(淮安市第五人民医院皮肤性病美容科,淮安 223300)
摘 要:本研究主要观察微小RNA-126-3p(miR-126)的差异性表达对人皮肤黑色素瘤(CM)细胞株C8161的迁移、侵袭性的影响,并探究了Janus蛋白酪氨酸激酶2/信号传导与转录激活因子3(JAK2/STAT3)通路和上皮-间质转化(EMT)过程在其中的角色。采用细胞转染法实现miR-126的差异性表达,用JAK2/STAT3通路抑制剂AG490、激动剂Coumermycin A1处理miR-126差异表达的细胞,并将C8161细胞分为对照组(不做转染,不做药物处理)、阴性对照(NC)组(转染模拟物对照,不做药物处理)、miR-126组(转染miR-126模拟物,不做药物处理)、miR-126+通路抑制剂组(转染miR-126模拟物后AG490处理)和miR-126+通路激动剂组(转染miR-126模拟物后Coumermycin A1处理)。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测miR-126的表达水平;利用蛋白免疫印迹法测定EMT关键蛋白和JAK2/STAT3通路蛋白的表达水平;利用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)、划痕愈合试验、Transwell小室联合基质胶法分别检测细胞的活力、迁移和侵袭能力。与NC组相比,miR-126模拟物转染使miR-126的表达水平在miR-126组显著提高(#P<0.05),与此同时,相对细胞活力、细胞迁移率和细胞侵袭数均显著降低(#P<0.05)。此外,miR-126组的上皮型钙黏蛋白(E-cadherin)高于NC组(#P<0.05),而波形蛋白(vimentin)、神经钙黏蛋白(N-cadherin)、纤维连接蛋白(FN)、JAK2、STAT3、p-JAK2、p-STAT3蛋白的表达水平和p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3的比值均低于NC组(#P<0.05)。更重要的是,与NC组和miR-126组相比,JAK2和STAT3蛋白的表达水平的上述指标在miR-126+通路抑制剂组中的变化更显著(#P<0.05和&P<0.05),而上述指标在miR-126+通路激活剂组中的变化趋势减弱(#P<0.05和&P<0.05),其中细胞侵袭数和FN、JAK2、STAT3蛋白的表达水平在miR-126+通路激动剂组和NC组之间无显著差异。过表达miR-126抑制人CM细胞的活力、迁移和侵袭能力,而该作用很可能是通过阻碍EMT进程、抑制JAK2/STAT3通路的活化来实现的。这些研究结果有助于为人CM的临床治疗提供新的理论依据,为其治疗方法提供新的策略。
关键词:皮肤黑色素瘤;微小RNA-126-3p;Janus蛋白酪氨酸激酶2/信号传导与转录激活因子3;迁移;侵袭
中图分类号:R739.5                           文献标志码:ADOI:10.3969/j.issn.1007-7146.2024.02.009
2024 Vol. 33 (2): 167-175 [摘要] ( 237 ) [HTML 1KB] [PDF 3981KB] ( 1514 )
176 陈柄源,杨 洁,樊凯璇,陈秉朴
基于高尿酸诱导的NRK-52E细胞模型探讨ZAG与 ERK1/2和p38信号通路的交互作用
(右江民族医学院基础医学院,百色 533000)
摘 要:为探索高尿酸环境诱导下的大鼠肾细胞(NRK-52E)中锌α2糖蛋白(ZAG)与细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)和p38形成反馈通路调控肾细胞上皮间质转化(EMT)的机制,将NRK-52E分为正常培养组(N组)和高尿酸培养组(H组)(20 mg/dL的尿酸刺激48 h),每组中的细胞都分别进行ZAG的过表达转染和敲低,观察细胞中ZAG的表达水平与ERK1/2和p38信号通路的交互作用。结果发现:相较于N组,高尿酸环境下的NRK-52E中EMT相关分子的mRNA及蛋白质的表达均上调(P<0.05);在高尿酸环境培养下,上调ZAG会减少NRK-52E在该通路中丝裂原活化蛋白激酶激酶(MAPKK)、ERK1/2、p38、活化转录因子2(ATF2)及蛋白激酶B(PKB或Akt)mRNA的表达量(P<0.01),而ZAG的下调则会增加(P<0.05)。在蛋白层面上,相较于未转染组,ZAG上调组的MAPKK、p38和Akt的表达量减少(P<0.05、P<0.01、P<0.001);ZAG下调组的ERK1/2、p38和Akt的表达量增加(P<0.001、P<0.05、P<0.01)。结果表明:ZAG的转染上调会减少NRK-52E中与EMT相关的标志物波形蛋白(vimentin)和层黏连蛋白(laminin)mRNA的表达量;调控ZAG在NRK-52E中的表达量可以在ERK1/2和p38信号通路中起到积极作用,进而抑制肾细胞EMT。该研究为临床治疗高尿酸血症肾病(HN)提供了试验依据。
关键词:肾纤维化;上皮细胞间充质转化;尿酸性肾病;高尿酸;锌α2糖蛋白
中图分类号:R361                                 文献标志码:ADOI:10.3969/j.issn.1007-7146.2024.02.010
2024 Vol. 33 (2): 176-184 [摘要] ( 251 ) [HTML 1KB] [PDF 3184KB] ( 1376 )
185 殷 星,侯永超,杨利姣,张 萌
银杏内酯B调控JAK2/STAT3信号通路对食管癌细胞增殖及凋亡的影响
(邯郸市第一医院肿瘤科,邯郸 056002)
摘 要:为研究银杏内酯B对食管癌细胞增殖和凋亡的作用及相关机制,采用体外培养人食管癌OE19细胞,将其分为对照组(不做干预)、低/中/高剂量试验组(分别加入6.25、12.50、25.00 μmol/L银杏内酯B)、银杏内酯B组(12.50 μmol/L银杏内酯B)、阳性药物组(4 mg/L顺铂)、抑制剂组[12.50 μmol/L银杏内酯B+10.00 μmol/L Janus激酶2/转录激活因子3(JAK2/STAT3)通路抑制剂AG490]、激活剂组(12.50 μmol/L银杏内酯B+0.50 μmol/L JAK2/STAT3通路激活剂Colivelin),干预24 h后,采用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)、5-乙炔基-2'脱氧尿嘧啶核苷(EdU)法、Hoechst 33258染色法、实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和蛋白免疫印迹(WB)法检测细胞的活力、增殖率、凋亡率及相关因子的表达水平。结果显示,与对照组相比,中/高剂量试验组与阳性药物组的细胞活力降低(P<0.05),因此,本研究选择有显著差异且较低浓度的12.50 μmol/L银杏内酯B作为银杏内酯B组进行后续试验。与对照组相比,银杏内酯B组和阳性药物组细胞的增殖率、Cyclin D1的mRNA和蛋白质、p-JAK2、p-STAT3蛋白的表达水平降低,凋亡率、Caspase-3的mRNA和蛋白质的表达水平升高(P<0.05)。与银杏内酯B组相比,抑制剂组各指标变化进一步增强(P<0.05),激活剂组则显著逆转了上述指标的变化(P<0.05)。银杏内酯B能够通过下调JAK2/STAT3信号通路抑制OE19细胞的增殖,促进食管癌细胞凋亡。本研究揭示了银杏内酯B新抗癌机制,为食管癌的研究提供了理论依据。
关键词:食管癌;银杏内酯B;Janus激酶2/转录激活因子3;增殖;凋亡
中图分类号:R318.14                           文献标志码:A            DOI:10.3969/j.issn.1007-7146.2024.02.011
2024 Vol. 33 (2): 185-192 [摘要] ( 248 ) [HTML 1KB] [PDF 3796KB] ( 1502 )
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