医学实验室试剂管理系统的构建与实践

为实现医学实验试剂管理的信息化、网络化建设,以提升医学实验室管理质量和能力,设计了一套医学实验室试剂管理系统。该系统集成了基础设置、试剂入库、试剂出库、库存管理模块,通过钉钉平台及氚云开发工具实现低成本、定制化的管理功能定制。该系统的构建遵循CNAS按照国际标准ISO15189:2022对医学实验室质量和能力认可的要求,实现了自助扫码出库、过期与低库存预警、多仓库管理和多项目独立管理等功能,兼具开发周期短、管理高效、便于维护等特点。实践表明,该系统可以满足医学实验室教学、科研工作中试剂管理的需求以及精准实验室标准化的管理要求,并在医学实验室试剂管理中起到了良好示范作用,为实验室其他应用场景提供有益借鉴。

新增未知攻击场景下的工业互联网恶意流量识别方法

针对工业互联网中新增未知攻击所引发的流量数据分布偏移问题,提出了一种基于邻域过滤和稳定学习的恶意流量识别方法,旨在增强现有图神经网络模型在识别已知类恶意流量时的有效性和鲁棒性。该方法首先对流量数据进行图结构建模,捕获通信行为中的拓扑关系与交互模式;然后,基于有偏采样的邻域过滤机制划分流量子图,消除通信行为间的伪同质性;最后,应用图表示学习和稳定学习策略,结合自适应样本加权与协同损失优化方法,实现高维流量特征的统计独立性。2个基准数据集上的实验结果表明,相较对比方法,所提方法在新增未知攻击场景下的识别性能提升超过2.7%,展示了其在工业互联网环境下的高效性和实用性。

中国遗传学的春天——纪念中国遗传学会成立40周年

中国遗传学会是1978年10月在南京成立的,40年后的今天我们又回到南京举行中国遗传学会第十次全国会员代表大会,回顾历史,缅怀先辈的丰功伟绩。值此机会,想谈谈中国遗传学。要谈论遗传学,还得从经典遗传学说起,如同经典力学有牛顿三大定律一样,经典遗传学也有三大定律,即分离定律、自由组合定律和连锁互换定律[1]。

中国遗传学的春天——纪念中国遗传学会成立40周年

中国遗传学会是1978年10月在南京成立的,40年后的今天我们又回到南京举行中国遗传学会第十次全国会员代表大会,回顾历史,缅怀先辈的丰功伟绩。值此机会,想谈谈中国遗传学。

维持胚胎干细胞多能性和自我更新的转录因子Oct-4/Nanog以及相关的调控网络

Oct-4和Nanog是两种维持干细胞多能性和自我更新的转录因子,它们通过结合靶基因调控区,选择性地抑制分化基因表达或促进多能性基因表达。它们通常只在多能干细胞中表达,在分化细胞中不表达。在不同的发育阶段,它们的表达量受到特异调控,并且分别与Sox-2、FoxD3等其他转录因子以及LIF、BMP等胞外信号通路互相作用,形成一个复杂的转录调节crosstalk网络,在特异时空激活或抑制靶基因的转录;通过互相制约最终决定干细胞是保持多能性还是分化,以及向哪个方向分化。此外,Oct-4和Nanog对体细胞重编程为多能细胞也有重要作用。

干细胞宫内移植研究进展

随着人类产前诊断技术和分子遗传学研究的进步，许多遗传疾病（如Fanconi’s贫血，地中海贫血、红细胞丙酮酸激酶缺乏症等血红蛋白病，血友病及免疫系统缺陷等）在早期妊娠阶段就能得到诊断。早期妊娠阶段的胎儿体重与成人间的差异较大，少量干细胞即可对其起到治疗作用；此外，胎儿的胸腺尚在发育中，适当的抗原呈递就能诱导其终身耐受该抗原。若此时进行宫内治疗，可将疾病的危害程度降至最低，并大大减轻社会和患者家庭的负担。以下就干细胞宫内移植的研究现状作一综述。

超声引导下宫内移植制备人／山羊干细胞嵌合体的方法建立

目的建立超声引导下的干细胞山羊宫内移植的方法。方法首先获得胎羊腹部横断面的超声图像，然后在超声引导下将7号穿刺针快速刺入妊娠45～55d的胎羊腹腔内，将外源干细胞注射入胎羊腹腔中，并定期观察受体胎羊在移植后的生长发育和流产情况以及出生后外源细胞的嵌合比例。结果通过超声引导能准确安全地进行外源干细胞的宫内移植，在移植的49头胎羊中，有36头胎羊顺利出生，其余13头流产（流产率26．5％，13／49），与非移植组流产率相当，明显低与剖腹手术移植组（流产率6％）。结论超声引导下的干细胞宫内移植是一种简便和安全的方法，能有效避免剖腹手术方法带来的高流产率，非常适用于宫内移植嵌合体模型的制备，从而为研究干细胞在体内生物学特征和干细胞宫内移植的临床应用提供了技术手段。

体细胞诱导为多能干细胞的最新进展

2007年11-12月,Cell、Science和Nature发表一系列体外诱导人类体细胞转变为多能干细胞的论文。来自日本和美国的研究小组利用慢病毒载体分别将Oct-4、Sox2、C-Myc、Klf4和Oct-4、Sox2、Nanog、Lin28两套基因转入人成纤维细胞,均获得类似ES细胞的克隆。小鼠诱导性多能干细胞已初步用于镰刀细胞性贫血的基因治疗。短短一年半,诱导性多能干细胞的研究和关注度呈现了爆炸式成长;体细胞重编程、去分化、多能干细胞来源等一系列热点问题再次成为大众瞩目的中心。

piggyBac转座子在哺乳动物中的应用

转座子(transposon)是存在于生物体基因组中的可移动的DNA片段,能够影响基因的结构和功能,广泛存在于生物演化过程中。转座子通过切离和粘贴机制介导外源基因的插入,是研究基因功能,制备转基因动物及基因治疗的优良载体。目前在哺乳动物中转座活性较高且研究最多的是"睡美人"转座子和piggyBac(PB)转座子。前者是目前临床前基因治疗研究中使用最为广泛的转座子,但存在剂量抑制效应和转座效率低等缺陷。而PB转座子可克服剂量抑制效应,且转座高效,转基因载量大,因此在哺乳动物中的应用越来越广泛。作者就PB转座子的作用机制、影响因素及在哺乳动物中的应用现状等进行报道。

逆转生命时钟:诱导性多能干细胞

生命是怎样生生不息的？包括人类在内的生命体，又是怎样由一个受精卵发育为一个有血有肉、有五脏六腑的成体的？这个过程是如何组织协调的。能不能逆转呢？一直以来，为了医疗需要和理论探索，人们致力于通过各种途径获得拥有类似胚胎的强大发育潜能的特殊细胞——干细胞，但同时又被各种技术瓶颈和伦理问题所困扰。

体细胞重编程的革新之路

2012年10月8日瑞典卡罗林斯卡医学院宣布．将诺贝尔生理学或医学奖授予英国发育生物学家格登（JohnGurdon）和日本医学教授山中伸弥（ShinyaYa—manaka）．以表彰他们在体细胞重编程领域做出的革命性贡献。他们分别以不同途径发现“成熟、特化的细胞能够被重编程为可发育成身体各组织的非成熟细胞”．革新了人们对细胞和生命发育的理解。

ICR胎鼠原代神经元细胞培养及鉴定

目的建立较理想的胎鼠神经元细胞体外原代培养方法。方法取13.5 d ICR胎鼠的大脑皮层,经剪碎消化得到单细胞悬液进行培养,观察细胞形态并作PCR及Western blotting等进行神经元相关的基因及蛋白Tuj1和Map2的鉴定。结果细胞生长状态良好,细胞胞体明显,周围有明亮光晕,细胞突触交错形成网络样,通过PCR及Western blotting验证证明所分离培养的细胞是神经元细胞。结论本培养方法简单易行,可获得典型和纯度较高的ICR胎鼠大脑皮层神经元细胞。

不同亚种牛卵母细胞克隆效率和胚胎移植效果分析

在体细胞核移植(克隆)试验中,作为受体细胞的卵母细胞是制约克隆效率的重要因素之一。本文通过对鲁西黄牛和荷斯坦奶牛进行活体取卵(OPU)试验,并以两个不同亚种的卵母细胞分别作为受体细胞进行奶牛体细胞克隆和胚胎移植试验,经卵母细胞克隆效率和胚胎移植效果分析,探讨以鲁西黄牛代替荷斯坦奶牛作为卵母细胞的供体的可行性。结果显示,夏季鲁西黄牛OPU的效果更好,用鲁西黄牛卵母细胞构建的重构胚的融合率显著高于荷斯坦奶牛;鲁西黄牛卵母细胞形成的克隆胚移植后,其妊娠率、产犊率和活产率与荷斯坦奶牛相当;采用不同亚种克隆胚和不同类型受体牛互相组合进行胚胎移植,结果表明亚种内移植组妊娠率明显高于亚种间移植组,而且亚种内移植组非妊娠牛的返情时间也明显推后。以上结果说明,鲁西黄牛可以代替荷斯坦奶牛作为卵母细胞的供体和胚胎移植受体牛;不同亚种受体牛与克隆胚的适当组合可以显著提高胚胎移植的效果。本研究为以后开展不同亚种间克隆提供了可行性参考。

小鼠胎肝单个核细胞行骨髓腔内注射重建造血系统的效果

目的·观察用小鼠胎肝单个核细胞悬液行骨髓腔内注射以重建小鼠造血系统的效果。方法·用Ficoll分离技术获取胎龄13.5 d的小鼠胎肝单个核细胞悬液,采用磁珠分选的方法获得造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)并计数。以骨髓腔内注射的方法对137Cs辐射清髓后的小鼠胫骨进行小鼠胎肝单个核细胞移植。对移植后的受体小鼠通过血常规检测、血涂片及骨髓涂片镜检的方法观察造血系统的重建情况。对受体小鼠移植后1年骨髓中的供体HSC进行流式细胞检测。结果·胎龄13.5 d的小鼠胎肝单个核细胞中HSC占0.171%。小鼠胎肝单个核细胞移植后1周,外周血即能探测到供体细胞来源的血细胞;移植后第3周受体小鼠外周血白细胞、红细胞、血红蛋白基本恢复至辐照前水平;第5周外周血中供体细胞来源的血细胞比例趋于稳定;移植后1年受体小鼠骨髓中的HSC基本来自供体细胞。结论·小鼠胎肝单个核细胞通过骨髓腔内注射的移植方法能高效重建小鼠造血系统。

不同启动子对于牛催乳素表达的调控作用

在细胞水平上比较不同启动子对于牛催乳素(bPRL)表达的调控作用。分别构建了以CMV启动子、牛催乳素基因启动子和山羊β-酪蛋白基因启动子作为调控元件的bPRL真核细胞表达载体,分别命名为pCMV、pPRLP和pP1A3。将3种载体分别转染小鼠垂体瘤细胞和小鼠乳腺上皮细胞,使用RT-PCR和定量RT-PCR分析3种启动子启动bPRL在2种细胞系中的表达效果。pCMV在2种细胞中有效表达bPRL;pPRLP在2种细胞中的表达效果与pCMV接近;pP1A3不在垂体细胞中表达,在乳腺细胞中表达。pP1A3具有乳腺表达特异性;pPRLP能够在垂体和乳腺中高表达,在其他组织的表达特异性有待进一步研究。

中国人β－珠蛋白基因－530基序的变异性研究

应用双链ＤＮＡ循环测序法，对中国人群中２０例血液学正常个体，７７例β－珠蛋白合成异常患者（４３例）及其部分亲属（３４例）的β珠蛋白基因上游－５３０基序进行了序列分析。结果表明，中国人－５３０基序存在（ＡＴ）＿８Ｔ＿５、（ＡＴ）７＿Ｔ＿７和（ＡＴ）９＿Ｔ＿５三种主要的重排类型，以及一种未见报道的稀有重排类型（ＡＴ）＿（１０）Ｔ＿３。进一步经家系连锁分析，获得由β珠蛋白结构基因与－５３０基序重排组成的单体型，结果显示ＩＶＳ－ＩＩ－６５４（Ｃ→Ｔ），ＣＤ４１－４２（－４ｂｐ）和ＨｂＥ等类型的β珠蛋白突变基因分别与（ＡＴ）＿８Ｔ＿５、（ＡＴ）＿７Ｔ＿７和（ＡＴ）＿９Ｔ＿５重排存在着连锁不平衡现象。

基于CRISPR/Cas9技术的β-地中海贫血和血友病基因治疗研究进展

地中海贫血和血友病是由基因异常引发的常见的遗传性血液病,难以根治且可遗传给下一代,造成严重的家庭和社会负担。基因治疗的出现为遗传性疾病提供了新的治疗方案,但自1990年第1项基因治疗临床试验被批准以来,30年间基因治疗的发展并不乐观。随着基因编辑技术的发展,尤其具有编辑效率高、操作简单、成本低等优势的第三代基因编辑技术CRISPR/Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 9)的发展,基因编辑介导的基因治疗越来越受到关注,有望根治地中海贫血和血友病等遗传性血液病。本文综述了近6年(2014~2020年)基于CRISPR/Cas9技术的β-地中海贫血和血友病基因治疗基础研究进展,总结了基于CRISPR/Cas9技术的基因治疗临床试验概况,并对CRISPR/Cas9技术用于基因治疗存在的问题和可能的解决方案进行探讨,以期为基于CRISPR/Cas9技术的遗传性血液病基因治疗相关研究提供参考。

2类小鼠胎肝基质细胞的生物学特征及表达谱分析

目的·探究不同类型小鼠胎肝基质细胞在细胞形态、分子特征和生物学功能上的差异。方法·通过体外贴壁培养的方式获取13.5 d小鼠胎肝基质细胞,根据细胞形态及其表面标志物CD44、CD29、CD106、CD45及Sca-1的表达差异,区分不同的细胞类型。使用小鼠基因组阵列4302.0基因芯片在P<0.05、差异倍数>3或<-2的标准下筛选差异基因,并使用IPA(ingenuity pathway analysis)软件对典型信号通路和生物学功能进行分析。结果·依据细胞形态的不同,分离出2类胎肝基质细胞,即短梭形细胞(CD45^+CD106^-CD29^+CD44^+Sca-1-)和成纤维样细胞(CD45^-CD106^+CD29^+CD44^+Sca-1^-)。前者共筛选出1485个高表达基因,主要参与免疫炎症相关的信号通路;后者共筛选出3374个高表达基因,主要参与细胞外基质形成及细胞间黏附。结论·小鼠胎肝基质细胞在生物学特征及功能上具有较强的异质性,在促进造血干细胞的增殖方面可能存在差异。

遗传变异的又一来源:拷贝数变异

人们很早就发现DNA拷贝数变异与特定染色体重组和基因组异常相关这一现象,但最近才知道它与疾病的相关联系。我们对拷贝数变异的原理、最新研究方法,及其与复杂疾病的相关性研究等进展进行了综述;总结了拷贝数变异研究所存在的问题;对拷贝数变异未来的研究重点和需要解决的问题进行了展望。

多能干细胞关键因子Oct4 RNA结合蛋白的分离与鉴定

目的·分离多能干细胞关键因子Oct4的RNA结合蛋白。方法·培养小鼠胚胎干细胞(R1),从中提取细胞总RNA,反转录为cDNA,PCR扩增Oct4并转录为m RNA。采用链霉素亲和层析和质谱技术筛选候选RNA结合蛋白,采用RNA免疫沉淀技术鉴定候选RNA结合蛋白。结果·经高效液相色谱-质谱法鉴定和筛选出121个能与Oct4 3'非翻译区(untranslated region,UTR)和Oct45'UTR相结合的RNA结合蛋白,肽段图谱匹配数≥2的有11个。并对其中的7个候选RNA结合蛋白进行了进一步验证,结果显示Oct4可与DSP、SOD1、LMNA、NPM1、PSIP1、NCL和HDGF蛋白发生相互作用,其中HDGF与Oct4结合能力最强。结论·Oct4RNA结合蛋白的鉴定将为Oct4的调控机制提供一定理论依据,为后续其功能研究提供基础。