疫情防控期间细胞生物学云课堂教学实践与启示——以宁夏医科大学为例

在新冠肺炎疫情防控期间,国家教育部提出“停课不停教”“停课不停学”的要求。各大高校均采用了线上授课的方式落实该项要求。宁夏医科大学细胞生物学系依托系部已有的全套细胞生物学慕课及教学云资源与该校的在线学习平台为基础,开设了细胞生物学云课堂。该文对宁夏医科大学开设的细胞生物学云课堂的教学实践与启示进行了总结,以期为今后开展线上线下教学提供可参考的经验。

临床医学专业医学遗传学案例式教学模式的实践

以案例式教学模式开展医学遗传学教学,促进学生由基础向临床转化的进度。通过整合教师团队,构建新的医学遗传学教学模式,采用案例式教学进行授课。案例式教学提高了学生学习的针对性和目标性,极大促进了学生充分整合并应用不同资源的能力。案例式教学能够有效提高医学遗传学教学质量,有利于学生综合素质的培养。

DIAPP五步教学法在医学遗传学课堂的应用与实践

医学遗传学作为联系基础医学与临床医学的桥梁学科,具有较强的临床实践性及科学前沿性。为提高课堂教学质量,提升学生课堂参与度,宁夏医科大学医学遗传学课程组创新性采用DIAPP五步教学法,即采用设境(D)、探究(I)、分析(A)、解决(P)、亲验(P)五环节组织课堂教学,达成教学目标。文章就医学遗传学课堂DIAPP五步教学法的应用与实践进行阐述,以期为地方医学院校基础医学课程的学生培养提供借鉴和示范作用。

“互联网+”背景下混合式教学在医学遗传学中的应用

文章选取了宁夏医科大学临床医学专业的185位学生作为调查对象进行问卷调查,分析了“互联网+”背景下混合式教学在医学遗传学中的应用效果,探讨了“互联网+”背景下混合式教学对教学效果、学生学习能力、学生团队协作能力及师生交流的影响。

90例男性原发不育患者性染色体变异的细胞遗传学分析

目的探讨性染色体异常与男性不育的关系。方法常规外周血淋巴细胞培养,制备染色体标本,G显带,镜下核型分析,必要时行C显带辅助检查,核型分析按人类细胞遗传学国际命名体制(ISCN)进行。结果在所筛选出的90例男性不育染色体变异中共包括8种异常核型。数目异常36例(40.00%),结构异常53例(58.89%),数目异常合并结构异常1例(1.11%),主要表现为少精或无精子症。结论人类性染色体异常是导致男性不育的主要因素之一。

一家系3例染色体t(11;12)平衡易位的细胞遗传学分析

染色体平衡易位是一类常见的染色体结构畸变,是由染色体片段位置改变所致,可涉及每条染色体的各个区带,是导致不孕不育、流产、胚胎停育等不良孕产的主要原因之一。由于没有遗传物质的丢失,平衡易位通常不引起明显的遗传效应,故易位携带者尽管有染色体结构异常但表型通常正常,但其在生育时,

肠道微生物群与自闭症谱系障碍的因果关系:一项两样本孟德尔随机化研究

目的使用孟德尔随机化(MR)研究方法验证肠道微生物群(GM)与自闭症谱系障碍(ASD)的因果关系。方法GM数据来源于MiBioGen联盟进行的全基因组关联研究荟萃分析,包括18340例受试者;ASD汇总统计数据来自爱丁堡大学开放型全基因组关联研究项目(IEU Open GWAS)发布数据。采用逆方差加权法(IVW)、加权众数和加权中位数估计(WME)进行两样本孟德尔随机化研究;采用Cochran’s Q检验、MR-PRESSO和MR Egger截距检验进行敏感性分析,以评估结果的稳定性。结果Dorea(OR=0.783,95%CI:0.676~0.908)、瘤胃球菌(RuminococcaceaeUCG005)(OR=0.781,95%CI:0.693~0.880)、瘤胃球菌(RuminococcaceaeUCG014)(OR=0.863,95%CI:0.761~0.980)和Victivallis菌属(OR=0.917,95%CI:0.857~0.981)可能对ASD有保护作用,而巴恩斯氏菌(Barnesiella)(OR=1.182,95%CI:1.047~1.334)、副拟杆菌(Parabacteroides)(OR=1.213,95%CI:1.017~1.447)和苏黎世杆菌(Turicibacter)菌属(OR=1.129,95%CI:1.007~1.267)可能增加ASD的风险(P均<0.05)。结论GM和ASD之间具有因果关系,改善GM可能对预防和治疗ASD有一定的临床意义。

靶向REV3基因siRNA抑制人结肠癌细胞裸鼠移植瘤增殖作用的研究

目的检测靶向REV3基因的si RNA对裸鼠体内人类结肠癌SW480和COLO-205细胞移植瘤增殖的影响。方法采用脂质体-质粒转染技术构建REV3的siRNA,特异性地下调人类结肠癌细胞(SW480、COLO-205)中REV3基因的表达,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测细胞的干扰效率,选择低表达效率具有统计学意义的细胞作为实验组细胞。将空白对照组、阴性对照组及实验组细胞分别注入到相应组裸鼠体内。通过观察裸鼠移植瘤的体积及裸鼠的体重来评价REV3 siRNA对人结肠癌细胞裸鼠移植瘤增殖的影响。结果 REV3基因的表达下调后,裸鼠体内移植瘤(SW480、COLO-205)实验组细胞成瘤的瘤体体积较对照组细胞成瘤的瘤体体积明显减小,实验组成瘤裸鼠的体重较对照组成瘤裸鼠的体重明显增加(P<0.05);而阴性对照组和空白对照组的人结肠癌细胞裸鼠移植瘤的瘤体体积及裸鼠体重差别均无统计学意义(P>0.05)。结论特异性的下调REV3基因在结肠癌细胞(SW480、COLO-205)中的表达量,可能对裸鼠体内移植瘤的增殖具有一定的抑制作用。

胃癌BGC-823细胞增殖与NOTCH1和HES1表达的关系

目的探讨HES1蛋白在胃癌细胞增殖中的作用。方法在5%CO2、37℃、饱和湿度条件下培养胃癌BGC-823细胞和肝干细胞系(LEPC),MTT法检测细胞增殖活性,免疫细胞化学检测HES1和NOTCH1表达。结果培养48h时,BGC-823和LEPC细胞生长良好,MTT比色法检测显示,BGC-823细胞组增殖能力明显强于LEPC组,BGC-823组培养24、48和72h的OD值(分别为0.67±0.17、1.02±0.14和1.22±0.24)均明显高于LEPC组(分别为0.36±0.16、0.35±0.07和0.38±0.14)(P均<0.05)。免疫细胞化学染色可见,少数BGC-823细胞核HES1阳性,比较多的BGC-823细胞核周胞质呈HES1阳性,少数细胞阳性着色见于细胞质和细胞核;HES1阳性以弥漫性表达为主,细胞质表达明显多于细胞核,巨细胞表达更加明显。LEPC组部分细胞HES1免疫组化染色阳性,阳性着色主要见于细胞核。在培养48和72h,BGC-823组HES1蛋白免疫细胞化学染色平均光密度值(OD)均明显高于LEPC组(P<0.05)。BGC-823大多数细胞NOTCH1阴性,少数阳性。LEPC组可见部分细胞NOTCH1免疫组化染色阳性。在培养24、48和72h,BGC-823组NOTCH1平均OD值与LEPC组的差异无统计学意义(P>0.05)。结论 HES1高表达与BGC-823细胞增殖能力较强有关。

REV3基因联合抗癌药物对SW-480细胞的影响

目的探讨REV3基因低表达联合抗癌药物对人结肠癌细胞(SW-480)增殖和凋亡的影响。方法利用RNAi技术降低REV3基因在SW-480细胞中的表达,以实时荧光定量PCR和免疫细胞化学检测REV3表达量的降低情况,选择低表达效率具有统计学意义的细胞作为实验组细胞,再用抗癌药物作用48h后运用MTT实验和流式细胞仪,对实验组和对照组细胞进行细胞增殖和凋亡变化情况的检测。结果与空白对照组相比,REV3基因低表达或抗癌药物(顺铂或槐定碱)单独作用均能促进SW-480细胞凋亡并抑制其增殖(P<0.01);实验组内,与药物空白组相比,REV3基因低表达的同时再联合一种抗癌药物(顺铂或槐定碱),对SW-480细胞凋亡和增殖的作用较单一因素更加显著;若将三者联合则比以上任一两种联合作用效果更为显著,以上结果均具有统计学意义(P<0.05)。结论 REV3基因低表达、顺铂、槐定碱或这三因素两两联合均可促进结肠癌SW-480细胞的凋亡并抑制其增殖,若三者同时联合作用效果更加显著,提示"基因+药物"联合抑癌具有协同增效的作用。

hsa-miR-130家族生物信息分析及在SLE中差异表达分析

目的:通过生物信息学方法预测hsa-miR-130家族靶基因及其功能机制。方法:检索PubMed有关hsa-miR130家族的研究报道并进行相关分析;检索miRbase获取hsa-miR-130家族序列;通过miRanda、TargetScan、PicTar数据库交叉预测靶基因,对其进行功能富集分析和信号转导通路富集分析。RT-qPCR验证hsa-miR-130a-3p在系统性红斑狼疮(SLE)患者PBMC中的表达情况。结果:hsa-miR-130家族成熟序列在各物种间高度保守;多数据库联合预测获得的285个靶基因存在于细胞的多个组分,主要包括调控细胞周期、信号转导、DNA合成调控等分子功能;并富集于雌激素膜受体信号转导等其他信号通路;hsa-miR-130a-3p在SLE患者中表达下调。结论:hsa-miR-130家族靶基因功能富集于多个生物学过程,并通过调控免疫相关靶基因参与SLE疾病过程,可作为潜在疾病研究标志物。

多环芳香烃受体基因rs2066853与冠心病遗传易感性研究

目的研究多环芳香烃受体基因(AhR)多态性位点rs2066853与冠心病易感性的关系。方法采用病例-对照研究方法,以205例经冠脉造影检查确诊的宁夏汉族冠心病患者及190例宁夏健康汉族对照为研究对象,应用等位基因特异性-聚合酶链式反应(AS-PCR)检测AhR rs2066853基因型,病例组和对照组中AhR rs2066853基因型频率和等位基因频率之间的差异用χ~2检验确定;AhR rs2066853基因和冠心病的相关性用OR和95%CI确定。结果 AhR rs2066853的三种基因型AA、AG和GG在病例组和对照组分布差异有统计学意义(χ~2=6.48,P<0.05);携带变异基因G发生冠心病的危险性比携带变异基因A高。与野生型相比,杂合突变型AG和纯合突变型GG基因的OR值分别为1.43(95%CI:0.88~2.18)和2.37(95%CI:1.22~5.50)。结论 AhR rs2066853变异基因G可能与冠心病发病有关。

H_(2)O_(2)诱导小鼠睾丸间质TM3细胞铁死亡模型的构建

目的 构建并鉴定H_(2)O_(2)诱导小鼠睾丸间质TM3细胞铁死亡模型。方法 常规培养TM3细胞,采用MTS法选择H_(2)O_(2)的处理浓度,设置TM3细胞常规培养组(T组)、2 mmol·L^(-1)H_(2)O_(2)处理TM3细胞1 h组(H_(2)O_(2)-T组)、1μmol·L^(-1)GSH过氧化物酶4抑制剂(RSL3)处理TM3细胞1 h组(RSL3-T组)和3μmol·L^(-1)i FSP1处理TM3细胞24 h组(i FSP1-T组);采用流式细胞术检测活性氧(ROS)水平;检测试剂盒检测细胞的丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和脂质过氧化物(LPO)含量,Phen-Green-SK荧光探针经激光共聚焦显微镜检测Fe2+含量;采用透射电镜观察线粒体形态结构。结果 根据MTS法选择2 mmol·L^(-1)H_(2)O_(2)处理TM3细胞;与T组相比,H_(2)O_(2)-T组ROS水平、MDA和LPO含量均上升(P均<0.001)、SOD活性下降(P <0.001);细胞内Fe2+含量上升(P<0.01),与RSL3-T组和i FSP1-T组相比,H_(2)O_(2)-T组细胞内LPO、Fe2+含量差异均无统计学意义(P均>0.05);透射电镜结果显示,H_(2)O_(2)-T组细胞线粒体变小皱缩,嵴减少,外膜破裂,与RSL3-T组和i FSP1-T组相似。结论 H_(2)O_(2)可诱导小鼠睾丸间质细胞TM3细胞发生铁死亡。

两种不同方法提取骨髓间充质干细胞来源外泌体的比较

目的 探讨骨髓间充质干细胞(BMMSCs)外泌体的提取方法。方法 提取大鼠原代BMMSCs,分别采用超速差速离心法和ExoQuick-TC^(TM)法提取外泌体,随后采用透射电子显微镜(TEM)观察形态特征,BCA测定蛋白浓度,Western blot检测典型标志蛋白质,纳米颗粒跟踪分析仪(NTA)分析其粒径。结果 通过TEM和NTA分析表明,两种提取方法均可得到具有双层膜、茶托样结构的囊泡,直径为30~150 nm。超速差速离心法提取的外泌体颗粒浓度[(399.00±55.56)×10^(8)particles·mL^(-1)vs.(7.94±0.50)×10^(8)particles·mL^(-1)]及电镜下数量[(13.53±2.55)个vs.(1.60±0.20)个]均较ExoQuick-TCTM法增加(P均<0.05),粒径峰值[(109.53±6.45)nm]较ExoQuick-TCTM法[(139.27±1.45)nm]降低(P<0.05)。BCA测定蛋白浓度显示,超速差速离心法提取的外泌体蛋白浓度[(12.43±0.98)mg·mL^(-1)]较ExoQuick-TCTM法[(4.30±0.48)mg·mL^(-1)]增高(P<0.05)。Western blot检测结果显示,超速差速离心法提取的外泌体标志性蛋白CD63和CD81的表达呈阳性,而ExoQuick-TC^(TM)法提取的外泌体呈阴性。结论 超速差速离心法是一种更为可靠有效的BMMSCs外泌体提取方法。

失活X染色体基因逃逸与系统性红斑狼疮的性别二态性

X染色体失活可平衡女性中两条X染色体的基因剂量。越来越多的证据表明,失活X染色体上存在许多能够逃逸失活的基因。逃逸的机制涉及到DNA、RNA、组蛋白的表观修饰以及众多的调控蛋白和染色质的空间结构。失活X染色体基因逃逸的研究为人类疾病(特别是自身免疫性疾病)性别二态性的研究开辟了新的途径。目前已证实包括TLR7、CD40L、IRAK-1、CXCR3、CXorf21等失活X染色体基因逃逸是系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)女性好发的重要原因。本文主要综述了失活X染色体上基因逃逸以及与SLE性别二态性形成的分子机制。阐明SLE性别二态性形成的分子机制,不仅对疾病的诊断、治疗具有重要意义,而且对深入揭示人类免疫系统的发育及调控机理也有重要的理论意义。

淫羊藿苷对白消安致小鼠睾丸功能损伤的作用

目的探讨淫羊藿苷(icariin,ICA)对白消安致睾丸功能损伤的治疗作用。方法造模阶段:将小鼠分为对照组(20%DMSO)和模型组(4 mg·kg^(-1)白消安),每组8只。使用ICA对模型小鼠进行治疗:将小鼠分为对照组(20%DMSO)、模型组(4 mg·kg^(-1)白消安)、ICA治疗组(4 mg·kg^(-1)白消安+120 mg·kg^(-1)ICA)、枸杞多糖(lycium barbarum polysaccharide,LBP)治疗组(4 mg·kg^(-1)白消安+40 mg·kg^(-1)LBP,ICA阳性对照组)共4组,每组11只。所有实验小鼠均使用6周龄ICR雄性小鼠。测定小鼠睾丸及附睾质量;用牛鲍式计数板进行精子计数,使用全自动精子分析仪检测精子存活率,应用Diff-Quik快速染色试剂盒检测精子畸形率;HE染色观察睾丸组织并进行Johnsen评分。采用检测试剂盒检测睾丸组织丙二醛(malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)和脂质过氧化物(lipid peroxides,LPO)含量。结果与对照组相比,白消安诱导的模型组小鼠睾丸、附睾质量降低(P均<0.05),睾丸指数降低(P<0.01),小鼠精子数量和精子存活率降低(P均<0.001),精子总畸形率升高(P<0.001),Johnsen评分降低(P<0.001);睾丸组织中MDA含量增加(P<0.01),GSH含量降低(P<0.01),LPO含量升高(P<0.001)。与模型组相比,ICA治疗组睾丸和附睾质量、睾丸指数、精子存活率和Johnsen评分均升高(P均<0.001),精子数量增加(P<0.01),精子总畸形率降低(P<0.001);睾丸组织中MDA含量降低(P<0.01),GSH含量增加(P<0.001),LPO含量降低(P<0.001)。结论ICA可减轻白消安诱导的小鼠睾丸功能损伤。

高分辨率熔解曲线小扩增子法结合混样法在线粒体13928G>C突变分析中的应用

目的探讨高分辨率熔解曲线(high resolution melting,HRM)技术在线粒体13928G>C突变分析中应用的可行性。方法在PCR前,体系中加入饱和染料、高温寡核苷酸内参(96℃)、低温寡核苷酸内参(60℃)和与待测样本等体积的已知基因型为GG的模板进行混样扩增,运用HRM技术对定量DNA的PCR产物进行基因分型,并从中随机抽取20例进行测序验证。结果930例样本中野生型GG占728例,突变型CC占202例;DNA定量有助于HRM分析时对分型结果的判断;同时联合运用高、低温内参比只用一种内参分型效果好;随机抽取的20例样本的测序结果与HRM分型结果相一致。结论运用高分辨率熔解曲线小扩增子法结合混样法可对线粒体基因组13928G>C突变进行准确分型。

FGFR2基因rs2981582和rs1219648与乳腺癌相关性研究

目的 探讨成纤维生长因子受体2（fibroblast growth factor receptor 2,FGFR2）基因第2内含子rs2981582和rs1219648及其单体型与女性乳腺癌的相关性,分析各多态性位点与乳腺癌临床特征的相关性.方法 采用病例-对照研究,PCR-RFLP方法检测203例乳腺癌患者和200例正常对照各位点基因型,分析各SNP及其单体型与乳腺癌的相关性、各位点的基因型分布与乳腺癌临床病理特征的相关性.结果 （1）rs2981582基因TT型在病例组分布频率明显高于对照组（OR=1.831,95％ CI=1.033～3.244,P=0.037）,rs1219648基因型频率在两组中的分布差异无统计学意义（P＞0.05）.（2）绝经后女性rs2981582基因TT型在病例组分布频率明显高于对照组（OR=2.659,95％CI=1.168～6.056,P=0.018）;rs1219648基因TT型在病例组分布频率明显高于对照组（OR =3.051,95％CI=1.383 ～ 6.734,P=0.005）.两位点多态性与乳腺癌临床特征的相关性分析结果表明差异无统计学意义（P＞0.05）.结论 （1） FGFR2 rs2981582可能与乳腺癌具有相关性;rs2981582和rs1219648可能与绝经后女性乳腺癌具有相关性.（2）FGFR2 rs2981582和rs1219648与乳腺癌病人的发病年龄、有无淋巴转移、雌激素受体、孕激素受体无相关性.

VEGF基因多态性与复发性自然流产关联性的Meta分析

目的了解VEGF基因多态性与复发性自然流产(RSA)的关系。方法检索收集国内外数据库2014年11月之前公开发表的关于VEGF基因多态性与RSA相关性的病例-对照研究,剔除不符合要求的文献,采用Rev Man 5.1软件进行数据分析。结果纳入符合标准的已发表文献12篇。Meta分析显示:rs1570360位点各研究在共显性模型下异质性差异显著(I2=67%,P=0.004),采用随机效应模型,合并OR及95%可信区间为1.26(1.00~1.58),P=0.05;rs699947位点各研究在共显性模型下异质性无意义(I2=31%,P=0.18),采用固定效应模型,合并OR及95%可信区间分别为0.95(0.85~1.06),P=0.33;rs3025039位点各研究在共显性、显性及隐性模型下异质性差异均无统计学意义(I2<50%,P>0.05),采用随机效应模型,各模型合并OR及95%可信区间分别为1.48(1.17~1.88)、1.61(1.35~1.93)、2.75(1.65~4.57)(P均<0.05)。结论 VEGF基因rs1570360、rs699947多态性与RSA无明显相关性,VEGF基因rs3025039多态性与RSA存在一定的相关性。

NFKB1基因启动子区插入/缺失多态性与卵巢上皮性癌的相关性

目的探讨核因子-kappaB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)基因NFKB1启动子区插入/缺失(insertion/deletion,ins/del)多态性与中国北方汉族人群卵巢上皮性癌的相关性。方法采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术(MALDI-TOF)检测187例卵巢上皮性癌患者和221例健康志愿者妇女(对照组)的NFKB1基因启动子区-94 ATTG插入/缺失多态性位点的基因型频率分布,比较不同等位基因和基因型与卵巢上皮性癌患病风险的关系。结果 NFKB1基因-94 ins/del多态性的等位基因和基因型频率分布符合Hardy-Weinberg平衡。NFKB1基因-94ins/del多态性等位基因(ATTGdel,ATTGins)及各基因型(ATTGdel/ATTGdel,ATTGins/ATTGdel,ATTGins/ATTGins)频率在病例组和对照组之间的分布差异均有统计学意义(P<0.05)。卵巢癌组病例组中ATTGins等位基因频率明显高于对照组(66.3%比55.4%,P<0.01)。结论NFKB1基因启动子区-94 ATTG插入/缺失多态性与卵巢上皮性癌的易感性相关,ATTGins等位基因可能是卵巢上皮性癌发病风险的一个易感因素。