单细胞多组学在灵长类早期胚胎发育中的研究应用

啮齿类是研究胚胎发育的重要模型,然而啮齿类与灵长类在发育过程中存在巨大的种属差异,啮齿类中的研究并不能简单推广到灵长类中,因此灵长类生殖发育研究亟待开展。早期胚胎细胞数量稀少且复杂多样,通常采用单细胞测序技术来揭示其发育过程及调控机制。然而仅依靠单细胞单组学分析并不能有效全面地解析细胞间编码的复杂网络信息。单细胞多组学有效地联合转录组、表观遗传组、蛋白质组、代谢组等进行分析,使研究者能够在同一细胞水平上系统地解码不同细胞类型的异质性及发育轨迹,从多维度去理解灵长类早期胚胎发育的关键事件。本文总结了单细胞RNA治疗发展到多组学过程中关键技术的发展历程,并概述了多组学技术在深入解读灵长类早期胚胎发育研究中的应用及未来潜在的发展方向和挑战。

探秘生命之初:类胚胎的研究革命与伦理探究

解析人类胚胎发育的关键,是人类生殖和人口健康的重大需求。利用干细胞“人工”组装成类胚胎为解决关键科学问题提供新思路。在生物医学的探索中,干细胞研究正照亮生命最神秘的初章。在这一领域中,基于干细胞的类胚胎研究尤为突出,它通过干细胞的自组装揭开了人胚胎早期发育的神秘面纱。这不仅是对细胞命运和发育生物学的深入洞察,更是对生命本源及其演化历程的精妙探索。类胚胎研究颠覆了我们对生命早期发育的传统认识,并为再生医学和疾病诊疗带来了新的机会。本文将引导你步入类胚胎研究的核心,了解干细胞在这一过程中的关键作用,并深入分析这一领域所引发的科学革新和伦理讨论。

昆明地区恒河猴、食蟹猴种群繁殖规律和繁殖性能研究

目的探索昆明地区人工饲养恒河猴与食蟹猴种群的繁殖规律及繁殖性能,为恒河猴和食蟹猴繁育基地建设、生殖生物学研究及生物资源的保护提供数据参考。方法对昆明某规模化实验猕猴饲养基地饲养的150只恒河猴繁殖群(20只雄猴,130只雌猴)和900只食蟹猴繁殖群(120只雄猴,780只雌猴)全年12个月的繁殖规律及繁殖性能进行观察和统计分析。结果昆明地区恒河猴种群产仔具有明显的季节性变化,而食蟹猴种群产仔没有明显的季节性变化;恒河猴种群的妊娠率、繁殖率、仔猴成活率分别是76.15%、69.23%和90.70%;食蟹猴种群的妊娠率、繁殖率、仔猴成活率分别是78.98%、74.87%和94.81%;恒河猴的月经周期和妊娠期分别是(28.80±2.33)d和(165.87±7.52)d;食蟹猴的月经周期和妊娠期分别是(29.35±3.05)d和(157.93±5.42)d;恒河猴仔猴平均出生体重和幼猴平均断奶体重分别是(425.00±100.50)g和(1491.67±172.35)g;食蟹猴仔猴平均出生体重和幼猴平均断奶体重分别是(314.33±61.18)g和(1013.50±115.50)g。结论明确了昆明地区恒河猴和食蟹猴种群的繁殖规律,详实地报道了恒河猴和食蟹猴种群繁殖性能参考值,为昆明地区恒河猴和食蟹猴的繁殖及开展实验猴生殖生物学的科研活动提供了基础数据。

非人灵长类个性化麻醉方案的探讨

目的 比较氯胺酮、舒泰、速眠新Ⅱ、戊巴比妥钠等4种全身麻醉药或其组合对非人灵长类的麻醉效果,探寻能替代或者减少氯胺酮使用的个性化麻醉方案。方法 以单独使用氯胺酮麻醉的方案作为对照,另设单独使用舒泰、氯胺酮复合速眠新Ⅱ、舒泰复合速眠新Ⅱ和戊巴比妥钠复合速眠新Ⅱ等麻醉4个实验组,每组选取5只食蟹猴进行实验,记录麻醉后的心率、体温、血氧饱和度、以及麻醉诱导时间和维持时间,以比较各方案的麻醉效果。结果 与单独使用氯胺酮麻醉比较,其他四种麻醉方案在心率、体温、血氧饱和度和麻醉诱导时间上均无显著性差异,不同方案麻醉维持时间分布在30~200min之间。在非人灵长类的全身麻醉中,舒泰可以很好地替代氯胺酮;氯胺酮复合速眠新Ⅱ麻醉可取得较长的麻醉维持时间,并减少氯胺酮的使用量;舒泰与速眠新Ⅱ联用、戊巴比妥钠与速眠新Ⅱ联用的方案也可替代氯胺酮,且麻醉维持时间较长。结论 在一定的麻醉时间内,联合用药可以降低氯胺酮的使用量,不同麻醉方案灵活运用可满足不同实验对麻醉维持时间的需求。

非人灵长类帕金森动物模型中的行为学评估

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种神经退行性疾病,目前发病机制不明,患者会出现与疾病相关的运动和非运动症状。啮齿类动物模型只能部分精准模拟患者的症状,导致相关的临床前研究存在局限性,非人灵长类动物模型能够较好的弥补这种缺陷,对非人灵长类PD模型的运动和非运动症状的量化有利于发病机制和治疗的研究,本综述中总结了不同行为学量化方式,同时对比了不同方法之间的优劣性,为进行PD猴模型研究提供了行为学测试的参考。

类器官、器官芯片与合成生物学:前沿科技交响曲

生命科学的发展和生物技术的突破是推动人类社会进步与重大变革的重要动力。合成生物学是重塑生命的科学,作为认识生命的“钥匙”,旨在利用工程学手段设计和构建新型生物系统,创造全新的生命形式或赋予现有生物体新的功能[1]。这为生命科学研究提供了新的范式,有望解决疾病诊治、环境健康和再生医学等领域的系列重大科学问题。

基于Duchenne型肌营养不良症动物模型的核酸药物与基因治疗研究进展

Duchenne型肌营养不良症(Duchenne muscular dystrophy,DMD)是一种严重的X连锁隐性遗传疾病,由DMD基因突变引起,是最常见的遗传性肌营养不良类型之一。DMD基因是已知的人类基因组中最大的基因之一,编码抗肌萎缩蛋白(dystrophin)。目前已知的DMD基因突变类型复杂多样,包括外显子的缺失、重复、点突变,以及小片段插入或缺失等,为DMD的治疗带来了巨大挑战。目前尚无根治DMD的方法,其主要治疗手段以症状管理为主,且无法逆转或阻止疾病的进展。近年来,随着生物技术的进步,核酸药物和基因治疗成为DMD治疗研究的前沿领域。此类治疗方法旨在通过修复或替代突变的基因来恢复抗肌萎缩蛋白的表达,从而改善肌肉功能或延缓肌肉退化。在临床前动物模型研究和前期临床试验中,这些治疗方法已显现出一定的疗效,为DMD患者带来了新的希望。本文在简述DMD病理机制及遗传特征的基础上,详细介绍了DMD治疗领域的最新研究进展,特别聚焦于DMD核酸药物(包括基于外显子跳跃疗法的反义寡核苷酸药物和核糖体跳跃促进剂)以及基因治疗方法(包括基因替代疗法和基因编辑疗法)。这些治疗方法的开发和应用不仅为DMD患者提供了新的治疗选择,也为其他遗传性疾病的治疗积累了宝贵经验。然而,DMD治疗的临床转化也面临诸多挑战,未来研究需要进一步优化现有的治疗方法,提高治疗的有效性和适用性,同时探索新的治疗策略,以期为DMD患者带来更有效且可持续的治疗方案。

动物模型在间充质干细胞治疗慢性肝病临床前研究的应用

慢性肝病进一步发展为肝纤维化并导致肝硬化,此时除了器官移植外没有更为有效的治疗方法。然而器官缺乏的问题迫使人们寻找更为有效的治疗策略。间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)有着免疫调节、分化成肝细胞、促进原位肝细胞再生和抑制肝星状细胞的激活等能力,所以利用MSCs开展细胞移植治疗具有非常广阔的前景。本文通过综述各类人的肝病动物模型和运用这些动物模型开展MSCs细胞移植治疗肝病的临床前研究的进展和意义,将为今后在MSCs开展临床治疗的广泛应用中提供安全性和有效性评价的科学依据。

昆明地区试验猴常见疾病的调查分析

调查分析试验猴常见疾病,对掌握疾病的流行病学,并制定一套科学、合理的疾病综合防制措施,提高试验猴的数量、质量及保证动物试验结果的准确性具有重要意义。通过对2014年昆明地区某规模化试验猴养殖基地患病及死亡试验猴进行调查,根据试验猴主要病症进行分类,并对各种疾病按照成年和未成年试验猴进行归类统计,利用Office Excel 2010软件进行数据分析。结果显示,昆明地区试验猴常见疾病种类包括消化系统疾病、呼吸系统疾病、创伤、生殖系统疾病和运动系统疾病,比例分别为47.45%、13.06%、12.10%、11.46%和8.92%;常见疾病包括腹泻、软组织损伤、流产、大叶性肺炎、痢疾、关节炎、肠积气、慢性结肠炎和营养极度不良,分别占总发病数的18.47%、11.15%、8.91%、8.28%、8.28%、7.96%、5.10%、5.10%和5.09%。综合分析试验猴常发疾病及其病发的可能原因,提示只有不断提高科学的饲养管理水平,不断加强兽医工作人员的业务能力,掌握深厚的理论知识及科学的诊断方法,才能为科学研究提供更优质的试验猴。

非人灵长类生物医学与人类健康

灵长类动物与人类具有许多相似的生物学特性,作为重要的实验动物,在医学研究领域发挥着极其重要的作用,成为连接基础研究与临床应用之间的关键桥梁,推动了生物医学相关研究的进程.本文主要就灵长类动物作为一种重要的战略资源,详细论述了灵长类动物在基础生物学和转化医学研究中的广泛研究与应用,论证了灵长类动物在推动基础研究向临床应用转化、促进人类健康发展方面的重要作用.

microRNA在前列腺癌诊断和治疗方面的研究进展

前列腺癌(prostate cancer,PCa)是发生于前列腺组织的上皮性恶性肿瘤,它是仅次于肺癌的男性第二大常见癌症,影响着全球数百万男性。microRNA(miRNA)是一种长度为20~22nt的非编码小RNA,在转录后调控基因表达,miRNA参与了细胞周期进展、细胞增殖、细胞凋亡、细胞迁移等几乎所有重要的生物生命过程的调控。最近越来越多的研究表明,miRNA参与了包括PCa在内的各种人类肿瘤的发生,本综述总结了现阶段与PCa相关的miRNA的研究进展,分析了PCa患者体内表达失调的miRNA在PCa发病机制、诊断和治疗中的作用,并且重点阐述了miRNA在去势抵抗性前列腺癌(castration-resistant prostate cancer,CRPC)诊断和治疗中的作用。

酒精性肝病与肠道微生物群落研究进展

酒精性肝病与肠道微生物群落密切相关。酒精性肝病会导致肠道微生物群落失调,而微生物群落失调又可进一步加重肝病进程。本文综述了酒精性肝病与肠道微生物群落间的关系及作用机制,以及益生菌、益生元、合生元、后生元和噬菌体等肠道微生物及其相关产物改善或治疗肝病的研究前景。

干细胞移植治疗1型糖尿病的研究进展

1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM)是一种器官特异性的胰岛β细胞不可逆损伤而导致的自身免疫疾病,目前尚无有效的根治方法。每日注射外源胰岛素是1型糖尿病患者维持生命的主要方法。胰岛移植是目前治疗1型糖尿病的有效方法,但受到供体严重缺乏以及需要终身免疫抑制等的限制。利用干细胞诱导生成胰岛β细胞移植治疗1型糖尿病是一种旨在恢复胰岛功能,取代外源胰岛素的新型生物疗法。对近年来诱导干细胞分化为胰岛β细胞开展治疗的研究进展进行综述,为干细胞移植治疗糖尿病的临床应用研究提供参考。

DMD 的肌膜损伤机制及其修复治疗的研究进展

杜氏肌营养不良症(Duchenne muscular dystrophy,DMD)是一种严重的致死性肌肉疾病,定位于肌膜的抗肌萎缩蛋白dystrophin功能缺失是其致病因素。目前DMD研究的热点聚焦于如何对疾病进行治疗,其中膜功能的恢复已经成为临床治疗的密切关注点。本综述将着重总结dystrophin异常引起肌膜损伤的机制及膜修复治疗的研究进展,通过从肌膜的角度理解DMD的病理机制来促进干预治疗的研究进程。

人脐带间充质干细胞治疗不同疾病的研究进展

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一类起源于早期中胚层,并且能够自我更新和具有多向分化潜能的成体干细胞。大量的研究证明,MSCs在再生医学领域中具有巨大潜力,未来可被用于治疗多种类型疾病,如脊髓损伤、肝损伤、肾损伤及自身免疫性疾病等。MSCs一般来源于胎盘、脂肪、牙髓、骨髓以及脐带和胎儿内脏等器官组织。其中,脐带作为在母体和胎儿之间运输营养物质的纽带,同样含有大量的间充质干细胞。并且相较于易受供体的年龄因素影响的骨髓间充质干细胞和易受到医学伦理限制的胎儿来源的间充质干细胞而言,增殖效率高、供体广泛、病毒感染率低的脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,h UCMSCs)可能是临床应用时的更好的选择,这些优势也使得h UCMSCs在再生医学领域备受关注。本文重点对h UCMSCs目前与疾病治疗相关的研究进展作一综述。

猕猴肠道寄生虫研究进展

猕猴作为一种重要的试验动物,肠道寄生虫不但影响猕猴的健康和质量,而且干扰试验结果,甚至对工作人员的健康造成危害。对猕猴肠道常见寄生虫的种类、流行病学、传播方式、治疗手段以及有效管理和防治措施进行了较全面的描述,为开展猕猴的质量研究提供理论依据。

用于新型冠状病毒研究的小鼠和猴子动物模型

随着严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2(SARS-CoV-2)在世界范围内的传播,其基因组在不断突变进化,出现了α、β、γ、δ等不同的毒株,因而持续研发针对不同毒株的药物和疫苗是应对该病毒传播的核心。而构建SARS-CoV-2动物模型不仅用于研究新冠病毒的致病机制,也是评价SARS-CoV-2相关药物与疫苗治疗效果的关键。然而,常用的模式动物小鼠对野生型的SARS-CoV-2不易感,因此迫切需要能够感染新冠且更好地模拟人体病理生理状态的动物模型。本综述回顾了用于新冠病毒感染和传播的动物模型,以及这些模型在表征病毒免疫病理学方面的进展。

睾丸孤核受体4在前列腺癌发生、发展和治疗中的作用研究进展

睾丸孤核受体4(Testicular orphan nuclear receptor 4,TR4)在许多关键的生理过程中起着重要的调节作用,其控制的信号失调与许多疾病有关。近年来,TR4在前列腺癌中的作用备受关注,系统分析和认识TR4在前列腺癌的发生、发展及其治疗中的作用,对完善前列腺癌精准治疗策略具有重要意义。

SC-BPSO:肝癌分类中一种融合过滤器的二进制粒子群算法特征的选择方法

癌症的早期诊断能够显著提高癌症患者的存活率,在肝细胞癌患者中这种情况更加明显。机器学习是癌症分类中的有效工具。如何在复杂和高维的癌症数据集中,选择出低维度、高分类精度的特征子集是癌症分类的难题。本文提出了一种二阶段的特征选择方法SC-BPSO:通过组合Spearman相关系数和卡方独立检验作为过滤器的评价函数,设计了一种新型的过滤器方法——SC过滤器,再组合SC过滤器方法和基于二进制粒子群算法(BPSO)的包裹器方法,从而实现两阶段的特征选择。并应用在高维数据的癌症分类问题中,区分正常样本和肝细胞癌样本。首先,对来自美国国家生物信息中心(NCBI)和欧洲生物信息研究所(EBI)的130个肝组织microRNA序列数据(64肝细胞癌,66正常肝组织)进行预处理,使用MiRME算法从原始序列文件中提取microRNA的表达量、编辑水平和编辑后表达量3类特征。然后,调整SC-BPSO算法在肝细胞癌分类场景中的参数,选择出关键特征子集。最后,建立分类模型,预测结果,并与信息增益过滤器、信息增益率过滤器、BPSO包裹器特征选择算法选出的特征子集,使用相同参数的随机森林、支持向量机、决策树、KNN四种分类器分类,对比分类结果。使用SC-BPSO算法选择出的特征子集,分类准确率高达98.4%。研究结果表明,与另外3个特征选择算法相比,SC-BPSO算法能有效地找到尺寸较小和精度更高的特征子集。这对于少量样本高维数据的癌症分类问题可能具有重要意义。

猕猴腹泻的类型及防治

腹泻是猕猴的常见疾病,严重影响猕猴的生长发育。为降低猕猴腹泻发生概率,提高实验动物质量,笔者结合多年兽医临床实践经验,总结了猕猴寄生虫性、细菌性、病毒性、应激性、中毒性、真菌性等类型腹泻发生的主要原因、症状、危害及防控措施。