生物化学与分子生物学微信教学公众号:现状与建议

在教育信息化2.0时代背景下,微信公众号因其免费、开放、个性、交互、实时等特色和优势,被很多机构和教师采纳,用于教学服务。生物化学与分子生物学的知识复杂、抽象,理论和技术发展快,是公认的难教难学课程。而微信公众号可通过图文、动画、视频、聊天及对接第3方软件等方式,将生物化学的知识难点简单化、生动化,并以微课学习、图文学习、微测试、微实验等开展移动教学。2015年至今,我国共创建生物化学与分子生物学的教学公众号约50个,微信公众号已经成为生物化学教学圈的新潮流。本文主要介绍了“我爱生化”、“医学生化与分子”、“漫画生物化学”等10个公众号的特色资源和目录架构,展示了基于公众号的多元化教学和服务方式。另外,本文还梳理归纳了公众号管理的经验,提出要“以学生为中心”、围绕学习全过程开展教学服务,坚持原创和目录管理等,为优化公众号的资源与服务提供建议。本文旨在通过对我国生物化学与分子生物学教学公众号的介绍和建议,促进生化教学圈的资源共享、互学、交流和建设,推动教学理念更新、教学方法改进和教学质量提升。

5-Aza-CdR对人结肠癌Caco-2细胞系P16基因甲基化状态及其生物学表型的影响

目的观察人结肠癌Caco-2细胞系P16基因启动子区甲基化状态,并探讨去甲基化制剂5-氮杂-2-脱氧胞苷(5-Aza-CdR)诱导高甲基化失活的P16基因重新表达的可能性及其对细胞生长的影响。方法用不同浓度的5-Aza-CdR处理Caco-2细胞系,MSP法检测用药前后P16基因的甲基化状态,RT-PCR方法检测P16基因mRNA表达。MTT法观察细胞生长速度,流式细胞仪检测细胞周期、细胞凋亡率。结果 P16基因在人结肠癌细胞系Caco-2中启动子区呈甲基化状态,经过5-Aza-CdR处理后,P16基因启动子区呈去甲基化状态,其mRNA重新表达。CpG岛去甲基化后能明显地抑制细胞的生长,诱导细胞凋亡,影响细胞周期分布,并具有良好的量效依赖关系。结论 5-Aza-CdR能够逆转P16基因甲基化状态,调控P16基因表达并有效地抑制肠癌细胞增殖。

临床医学研究生分子生物学课程“四位一体”创新教学模式的探索

传统的医学研究生分子生物学教学模式没有充分调动学生学习的主动性,制约了学生创新能力的培养。以培养科研型、创新型高层次人才的目标为导向,该研究对2007—2019级的临床医学研究生实施了教学模式的改革。通过十余年的探索和努力,建立了师生交流互动的理论授课、以创新性综合实验强化实验技能、以临床诊疗问题为导向的开题报告答辩考评和多学科专家进行科研讲座的"四位一体"创新教学模式,有效地提升了南昌大学医学研究生的临床思维和综合创新能力,为他们后续的科研工作打好了坚实的基础。

医学生物化学代谢部分授课方法与技巧

代谢是生命的四大基本特征之一,学好物质代谢才能更好地理解生命和疾病的分子本质。但生物分子结构复杂、内容抽象繁琐、代谢途径交错成网、调控方式多样,是公认的教学难点和学习的"痛点"。本文从五个方面介绍了代谢教学的方法与技巧,通过"五要素法"讲授代谢的共同点,"点线面体"法架构代谢知识框架,串线回顾法达到课堂教学温故而知新,案例导入法提高学习兴趣,推导演绎法让代谢转化变得有规律可循。通过以上方法,化繁为简,增加课程的趣味性和启发性,提升生物化学的教学效果。

川芎嗪对宫颈癌细胞增殖和侵袭转移的抑制作用及分子机制

目的探究川芎嗪(TMP)对人宫颈癌细胞增殖、侵袭和迁移的影响及其机制。方法用含有质量浓度为0、0.25、0.50、1.00和2.00 mg·mL^(-1) TMP的培养基处理人宫颈癌SiHa细胞后,用CCK-8法检测细胞增殖能力;用Transwell小室检测细胞侵袭、迁移能力;用蛋白免疫印记法检测细胞内上皮-间质转化(EMT)相关蛋白、基质金属蛋白酶2/7/9(MMP2/7/9)和PI3K/AKT/GSK-3β通路相关蛋白的表达水平。结果在0.25~2.00 mg·mL^(-1)浓度范围内,TMP对SiHa细胞的增殖、侵袭和迁移表现出浓度依赖性的抑制作用(P<0.05或P<0.01);与0 mg·mL^(-1) TMP处理组相比,0.50、1.00和2.00 mg·mL^(-1) TMP处理组细胞内E-Cadherin、PI3K、p-AKT及p-GSK-3β表达水平显著上升,而N-cadherin、Vimentin、β-Catenin和MMP2/7/9的表达水平显著下降(P<0.05或P<0.01)。结论TMP可能通过激活PI3K/AKT/GSK-3β信号通路抑制EMT过程和MMPs表达,抑制人宫颈癌SiHa细胞增殖、侵袭和转移。

环状RNA hsa_circ_0001922对前列腺癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响及其潜在分子机制

目的探讨环状RNA hsa_circ_0001922对前列腺癌细胞PC-3增殖、迁移和侵袭的影响及其潜在分子机制。方法qRT-PCR、RNA FISH分别检测hsa_circ_0001922在前列腺癌细胞PC-3中的表达水平及定位。靶向抑制hsa_circ_0001922后,使用克隆形成、Transwell实验及划痕实验检测PC-3细胞增殖、迁移和侵袭的能力;qRT-PCR、Western blot检测抑制hsa_circ_0001922后EMT通路相关分子表达水平。结果环状RNA hsa_circ_0001922在前列腺癌细胞PC-3中表达上升(P<0.01)且存在于细胞质和细胞核中。靶向抑制hsa_circ_0001922后,细胞增殖、迁移和侵袭能力明显减弱(P<0.05),E-cadherin mRNA表达水平上升(P<0.05),而Vimentin mRNA水平下降(P<0.05)。Western blot检测结果与上述一致(均P<0.05)。结论环状RNA hsa_circ_0001922可能通过EMT途径促进PC-3细胞的增殖、迁移及侵袭。

定向探索型生物化学实验教学模式的建立与实践体会

生物化学是一门极具应用性的医学专业基础课程。该学科理论知识较为抽象且知识点之间关联复杂,在"教"与"学"两个方面都具有一定的难度。如何有效利用常规实验教学,激发学生的好奇心,加深其对相关理论知识的理解,进而解决实际问题一直是教师关注的重点话题。本教学团队在实践中尝试建立定向探索型实验教学模式,打破既有的教学习惯,充分体现以学生为主体的教学理念。在教学中鼓励学生在既定教学内容的框架下主动提出科学问题并通过自主设计/实施相应实验进行探索。这一实验教学模式的应用可更有效地辅助学生实现生物化学理论知识的内化并培养其自主、创新思辨能力,同时也打破了教师长期养成的固化教学形式,切实体现出教学相长的魅力。

小干扰RNA靶向VEGF基因体内外抑制乳腺癌细胞MCF-7的增殖

血管生成与肿瘤生长、侵袭、转移密切相关.血管内皮生长因子能特异地促进内皮细胞分裂、增殖及迁移,在肿瘤新生血管生成过程中起着至关重要的作用.通过RNAi抑制VEGF表达的抗血管生成疗法可有效应用于肿瘤治疗.本研究采用化学修饰的siRNA在体内外抑制VEGF基因表达,探讨化学修饰的siRNA介导的RNA干扰技术在乳腺癌基因治疗的可行性和特异性.选用阳离子脂质体LipofectamineTM2000作为转染试剂,将针对人VEGF基因的小干扰RNA(smallinterferingRNA,siRNA)转染人类乳腺细胞株MCF-7和裸鼠移植瘤,在体内外诱导RNAi.采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法,逆转录聚合酶链反应(RT-PCR),蛋白印迹实验等检测siRNA治疗组和对照组VEGF基因表达及细胞增殖变化.体外实验结果显示靶向VEGF基因siRNA转染乳腺癌MCF-7细胞后,细胞生长抑制率达52·5%;VEGF的mRNA和蛋白表达水平显著降低(P<0·01);裸鼠体内实验结果显示siRNA治疗组瘤组织的增长受到明显抑制;RT-PCR结果同时表明治疗组VEGF表达下调.体内外对照组各指标无显著变化.化学修饰的siRNA介导的RNAi在体内外均能成功下调靶基因VEGF的表达,抑制MCF-7细胞增殖,是潜在的肿瘤治疗新方法.

Mst1对结直肠癌SW480细胞增殖与凋亡的影响

MST1是死亡受体信号通路Hippo通路的核心成员,其基因表达异常多见于结直肠癌、肝癌、胃癌等肿瘤。为了探讨MST1表达对人结直肠癌SW480细胞增殖与凋亡的影响及其发生机制,采用PolyJet TM介导pEGFP-N1-Mst1及LipofectamineTM2000介导Mst1特异性-siRNA转染至SW480细胞,分别建立高低表达Mst1的细胞模型。对不同分组的细胞增殖、凋亡及凋亡相关蛋白的表达进行检测。结果显示,Mst1高表达组细胞增殖抑制、凋亡率及凋亡相关蛋白的表达显著增高,反之,Mst1低表达组细胞增殖加快,细胞凋亡率及凋亡相关蛋白的表达显著降低。结果提示,Mst1的靶向调控能较好地控制结直肠癌细胞的增殖与凋亡,可作为人结直肠癌防治的新研究靶点。

大蒜素对卵巢癌细胞侵袭转移的抑制作用及机制

探讨大蒜素(DT)对人卵巢癌细胞侵袭转移的影响及机制。用不同浓度DT处理卵巢癌SKOV3,ES-2细胞,CCK8检测细胞增殖活性,Transwell小室检测细胞迁移与侵袭能力,Western blot检测细胞蛋白表达。结果显示,DT(终浓度为2.5~20μg·mL-1)对人卵巢癌细胞增殖和侵袭迁移有不同程度的抑制作用(P<0.05),且呈一定的量效关系;同时,DT能增加上皮-间质转化(EMT)标志蛋白E-cadherin表达,下调E-cadherin,Vimentin蛋白及基质金属蛋白酶(MMPs)表达;激活AKT/GSK-3β通路及降低β-catenin蛋白含量。结果表明DT具有抑制人卵巢癌细胞EMT与侵袭转移的作用,其机制可能与AKT/GSK-3β/β-catenin信号通路有关。

PUMA介导大鼠缺氧/复氧心肌细胞凋亡的研究

目的研究促凋亡蛋白p53上调凋亡调制物(PUMA)在大鼠缺氧/复氧(H/R)心肌细胞凋亡中的作用及意义。方法原代培养的大鼠心肌细胞缺氧5 h后复氧2～12 h以制备缺氧/复氧损伤模型,靶向PUMA的siRNA转染大鼠心肌细胞以建立PUMA沉默表达模型。采用Annexin V-FITC联合PI双染流式细胞术检测细胞凋亡率;分光光度法检测Caspase-3活性变化;RT-PCR、Western blot等方法分析PUMA及凋亡相关基因Bax、Bcl-2的mRNA及蛋白表达变化。结果与正常对照组相比,H/R处理后心肌细胞凋亡率及Caspase-3活性迅速上升;PUMA mRNA及蛋白表达上调,凋亡相关蛋白Bax表达上调及Bcl-2的表达下调。靶向PUMA的siRNA转染后,Bax上调表达及Bcl-2下调表达的程度明显被抑制。结论在大鼠心肌细胞缺氧/复氧过程中,PU-MA表达明显升高,其可能通过下调Bcl-2表达及上调Bax表达导致Caspase-3活性增加以介导心肌细胞凋亡。

PI3K/Akt/mTOR信号通路与自噬及肿瘤的关系

自噬是一种以胞质内出现双层膜结构包裹长寿命蛋白和细胞器的自噬体为特征的细胞"自我消化"过程,在维持细胞内稳态、发育、肿瘤发生和感染中发挥重要作用。近来,诸多研究表明,自噬作为一把"双刃剑",对肿瘤的发生发展既有促进作用,也有抑制作用。PI3K/Akt/m TOR通路由PI3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(PKB/Akt)和哺乳动物类雷帕霉素靶蛋白(m TOR)3个作用分子组成,是一个中心的调节机构,对肿瘤细胞的生长与增殖有促进作用,同时对自噬进行抑制。本文就PI3K/Akt/m TOR通路与自噬及肿瘤发生发展的关系作一综述。

牛磺酸通过上调MST1蛋白表达诱导宫颈癌细胞凋亡

为观察牛磺酸(Tau)对宫颈癌细胞凋亡的诱导作用及初步机制。以人宫颈癌细胞系SiHa细胞为对象,MTT比色法检测细胞增殖活性,将pEGFP-N1-MST1重组质粒转染SiHa细胞,流式细胞术检测细胞凋亡及Western blot检测细胞中MST1,Bcl-2及Bax蛋白水平。结果显示:Tau能抑制SiHa细胞增殖并诱导其凋亡;上调SiHa细胞MST1及Bax蛋白表达(P<0.01),下调Bcl-2表达水平(P<0.01),且MST1过表达能增强Tau对凋亡的诱导作用(P<0.01)。结果表明牛磺酸通过上调MST1蛋白表达,进而引起Bax蛋白表达上调和Bcl-2蛋白下调,诱导宫颈癌SiHa细胞凋亡。

miRNA靶基因的筛选方法及其相关网络资源

微小RNA(microRNA,miRNA)是一类广泛存在于动植物中,大小约22 nt的单链非编码小分子RNA.它通过与靶mRNA 3'末端非翻译区(untranslational region,UTR)结合,使mRNA降解或翻译抑制.大量的研究结果表明,miRNA在动植物的生长发育、细胞分化、细胞增殖与凋亡、肿瘤发生等诸多环节发挥着重要的调节作用.目前,miRNA靶基因的筛选方法主要有生物信息学筛选和实验方法两大类,且在互联网上拥有大量相关的网络共享资源.本文通过对现有miRNA靶基因的筛选方法及其相关网络资源进行整理与比较分析,以有效指导并辅助miRNA领域的研究.

肝细胞癌中microRNA-375调控的基因网络分析

目的:探讨肝细胞癌中miR-375的表达及其调控的相关靶基因和信号通路。方法:采用原位杂交检测miR-375在人肝癌组织芯片的表达情况;人全基因组表达谱芯片检测4株肝癌细胞株;MAS生物信息学软件筛选miR-375调控靶基因及相关信号通路。结果:原位杂交结果显示miR-375在肝癌组织中的表达明显高于癌旁组织(P<0.05);人全基因组表达谱芯片结果分析显示4株转染miR-375的肝癌细胞的共上调基因有20个,共下调基因有17个;MAS生物信息学软件分析显示4株转染miR-375的肝癌细胞共有的上调信号通路有54条,下调信号通路有48条。结论:miR-375与肝细胞癌有密切的关系。对miR-375调控的肝细胞癌相关靶基因与信号通路进行多元化筛选,为后续全面深入的研究肝细胞癌发生发展的机制提供了便利。

牛磺酸通过MST1-Akt通路诱导人结直肠癌细胞自噬的初步研究

探讨牛磺酸(Tau)对结直肠癌细胞自噬的影响及初步机制。用牛磺酸处理结直肠癌HT-29和SW480细胞,荧光显微镜(MDC染色)检测细胞自噬体形成,Western blotting分析细胞中自噬及MST1-Akt通路相关蛋白表达。MDC染色显示,40 mmoL处理组和80 mmoL处理组荧光标记自噬颗粒较Control组明显增多,并出现大量自噬体和自噬溶酶体,即40~80 mmoL Tau能诱导自噬小体形成;Western Blotting结果显示,随着Tau浓度增加,HT-29和SW480细胞中MST1,Beclin1和LC3-Ⅱ蛋白表达也呈显著性增加(P<0.01),而HT-29细胞Akt蛋白表达及p-Akt(Ser473)水平则呈显著性降低(P<0.01);且MST1蛋白过表达能增加HT-29细胞Beclin 1和LC3-Ⅱ蛋白表达,降低Akt蛋白表达;Tau可能通过MST1-Akt通路增强结直肠癌细胞中Beclin1和LC3-Ⅱ蛋白表达,诱导自噬。

哺乳动物Hippo信号通路:肿瘤治疗的新标靶

Hippo信号通路是首次在果蝇中发现具有调节细胞增殖与凋亡作用的信号通路。最近发现果蝇Hippo信号通路的组成、分子作用机制和生物学功能在进化过程中高度保守。Hippo信号通路在胚胎发育中对细胞的生长分化、组织器官形成以及成体干细胞的维持和自稳态的保持等方面具有重要作用。同时,Hippo信号通路与Wnt信号通路、Notch信号通路等相互作用、密切联系,在肿瘤的发生、发展过程中也起到关键作用。文章综述了哺乳动物Hippo信号通路的作用机理、与其他信号通路和蛋白质因子的相互联系及与肿瘤的关系,对于肿瘤的诊断、预防和治疗具有一定的参考价值。

精神分裂症发病原因及与遗传关系的研究进展

精神分裂症（schizophrenia,SZ）是人类精神疾病中最严重的一种[1],具有很强的遗传倾向。主要表现为基本个性改变,感知、思维、情感和行为的障碍以及精神活动与现实脱离。目前,国内外学者主要通过连锁/关联分析方法在整个基因组中寻找精神分裂症的易感基因。近年来的基因定位研究[2]发现，在许多染色体位置上几乎都有过阳性报道，但其主要的患病风险位点还未明确；除少数可重复的阳性结果外，更多的是一些相互矛盾的或不一致的结果，这体现了本病的异质性及作为多基因疾病的复杂性。为能加深人们对精神分裂症的认识，更深入地了解其发病学的分子机制，本文就精神分裂症的发病原因、遗传背景及易感基因等研究现状作一综述。

NQO1基因C609T多态性与糖尿病视网膜病变的相关性研究

目的研究NQO1基因C609T多态性与糖尿病视网膜病变之间的关系。方法根据眼底检查的结果,把546例2型糖尿病患者分成糖尿病视网膜病变组(DR组)和糖尿病无视网膜病变组(NDR组)。采用构象差异凝胶电泳对NQO1基因C609T多态性进行分型。结果 NQO1基因C609T多态性的CC、CT和TT3种基因型在DR组的频率分别为29.7%、53.2%和17.1%,在NDR组的频率分别为28.1%、51.8%和20.1%,两组比较差异无统计学意义(c2=0.678,P=0.713)。结论 NQO1基因C609T多态性与我国江西汉族2型糖尿病视网膜病变的发生无关。

胶质瘤组织中人类巨细胞病毒的感染研究

目的探讨人类巨细胞病毒(HCMV)在胶质瘤组织中的表达,为阐述HCMV感染在胶质瘤发病中的作用提供依据。方法以HCMV糖蛋白B(UL55)基因设计引物,对62例不同级别星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤组织和7例外伤脑组织DNA进行巢式PCR检测。结果 62例中58例检测出HCMV基因片段,7例正常脑组织未检测出HCMV基因片段。结论星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤患者存在HCMV感染,HCMV感染可能在胶质瘤发生、发展中起作用。