大型仪器共享平台助力生命科学拔尖创新人才培养

培养拔尖创新人才是当前中国高等教育的重要战略目标,关系到建设创新型国家和人才强国战略目标的实现,别出机杼的创新思维和游刃有余的实践能力则是拔尖创新人才培养的重要指标。生命科学与技术学院始终坚持“尚人文、厚基础、强实践、理工医多学科交叉、创新精神和实践能力突出”的培养特色,充分发挥大型仪器共享平台优势,将大型仪器设备向本科生全面开放,激励学生接触前沿科学技术、开展创新性研究,结合实验教学中心丰富的教学资源,促进科教深度融合,提升学生创新思维和实践能力,助力新时代生命科学拔尖创新人才的培养。

软脂酸诱导HepG2细胞胰岛素抵抗及花生四烯酸防治作用的机制研究

目的探讨高浓度软脂酸(PA)诱导HepG2细胞胰岛素抵抗(IR)的机制及花生四烯酸(AA)对IR的防治作用。方法(1)用高浓度软脂酸(PA)或10-7mol/L高胰岛素(HI)培养HepG2细胞建立具有IR的细胞模型,测定培养液中葡萄糖含量及细胞内糖原含量作为鉴定指标;(2)用Westernblot检测胞内糖原合酶(GS)和蛋白激酶B(PKB)蛋白水平;(3)用磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)抑制剂Wortmannin(WT)探讨其对胰岛素信号通路的影响;(4)观察AA是否对PA引起的IR有防治作用。结果(1)020mmol/LPA或HI培养HepG2细胞36h后,培养液中葡萄糖含量极显著增高,细胞内糖原含量极显著减少;(2)高浓度PA使磷酸化的PKB(PSer473)蛋白水平显著减少,磷酸化的糖原合酶(PSer641GS)蛋白水平极显著增加;(3)WT使对照组GS活性及胞内糖原含量极显著减少,HI组和PA组胞内糖原含量均无统计学差异,但各实验组PKB活性都极显著减少;(4)PA+AA组培养液中葡萄糖含量显著低于PA组,GS和PKB活性及胞内糖原含量显著增加。结论高浓度PA或HI培养HepG2细胞能够诱导IR,其机制可能是其引起胰岛素信号传递途径中自PKB下游到GS之间的信号通路受阻所致。AA能改善PA引起的IR。

移行上皮反应基因TERE1的结构与功能分析

目的用生物信息软件分析移行上皮反应基因TERE1蛋白的跨膜结构,并预测分析其重要蛋白结构域功能。检测TERE1在细胞中表达定位。方法采用不同生物信息学软件预测分析TERE1的蛋白跨膜结构及重要结构域功能。采用分子克隆方法构建绿色荧光蛋白-移行上皮反应基因(pEGFP-TERE1)重组质粒,转染人膀胱癌细胞系T24,激光共聚焦显微镜观察TERE1在细胞中表达定位。结果 TERE1蛋白为多次跨膜的蛋白,保守的区域形成3个环loop 1、loop 2和loop 3;N端和loop 1含有高度保守的位点;以loop 2和loop 3之间的区域采用PROSITE软件分析显示UbiA类异戊烯转移酶家族具有一致性序列。采用菌液PCR、双酶切鉴定和DNA测序验证pEGFP-TERE1重组质粒构建成功。TERE1主要在T24细胞浆中表达。结论 TERE1为多次跨膜的蛋白,保守的区域形成3个环,UbiA类异戊烯转移酶家族具有一致性序列。TERE1主要在T24细胞浆中表达。

胰岛素抵抗PKC作用与AA对IR防治研究

目的探讨高浓度软脂酸(palmitate,PA)诱导HepG2细胞胰岛素抵抗(insulinresistance,IR)的蛋白激酶(CproteinkinaseC,PKC)信号通道分子机制及花生四烯酸(arachidonicacid,AA)对IR的防治作用。方法建立具有IR的细胞模型,加PKC抑制剂(chelerythrinechloride,CC)作用1h后,用蒽酮法测定细胞内糖原含量,Westernblot检测胞内糖原合酶(glycogensynthase,GS)和蛋白激B(PKB)蛋白水平以探讨其对胰岛素信号通路的影响;探讨AA对PA引起IR的防治机制。结果分组用与不用CC作用HepG2细胞1h,再加胰岛素刺激,PA组与本组未加CC时相比,磷酸化的G(SP-Ser641GS)蛋白水平显著减少(P<0.05),而PA组磷酸化的PKB(P-Ser473PKB)蛋白水平和糖原含量与control组比较都有显著增加(P<0.05);PA+AA组加与不加CC相比,糖原含量减少,Westernblot结果显示P-Ser641GS蛋白水平略有增加但无统计学意义(P>0.05),P-Ser473PKB蛋白水平没有明显变化(P>0.05)。结论在PA诱导的肝细胞IR方面PKC起着重要作用,它能抑制PKB和GS的活性而减少糖原合成;AA能改善PA引起的IR,其分子机制之一可能是减少了PKC的过度激活,而减少对PKB抑制、增加GS的活性使糖原合成增加所致。

游离脂肪酸引起肝细胞胰岛素抵抗及缺陷位点研究

目的研究游离脂肪酸诱导人肝细胞(HepG2)引起胰岛素抵抗及信号转导缺陷位点。方法用含0.25mmol/L的软脂酸(PA)或100nmol/L胰岛素的DMEM培养基培养HepG2细胞24h后,用100nmol/L胰岛素刺激不同时间后,分别测定培养液的葡萄糖浓度,细胞内的糖原含量,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)活性以及磷酸化的蛋白激酶B(P鄄Ser473PKB)的蛋白水平。磷酯酰肌醇3激酶(PI鄄3K)的抑制剂Wortmannin加入培养基,终浓度10-6mol/L。结果与正常对照组相比,PA处理组和高胰岛素组培养液中葡萄糖含量增高(P<0.05);PA处理组胰岛素刺激的PEPCK活性高于正常对照组(P<0.01),P鄄Ser473PKB蛋白水平低于正常对照组(P<0.01)。用Wortmannin处理后,正常对照组中PEPCK活性差别有统计学意义(P<0.01),PA处理组中的PEPCK活性差别无统计学意义(P>0.05);正常对照组和PA处理组中P鄄Ser473PKB差别均有统计学意义(P<0.01)。结论0.25mmol/L的AP培养24h后,细胞产生了胰岛素抵抗并且胰岛素信号转导途径存在障碍,可能蛋白激酶B(PKB)及下游分子缺陷参与了肝胰岛素抵抗的形成。

软脂酸诱导HepG2细胞胰岛素抵抗及其机理

目的研究游离脂肪酸(FFA)诱导人肝癌细胞(HepG2)产生胰岛素抵抗及其分子机理。方法用含0.25 mmol/L的软脂酸(软脂酸组)或100 nmol/L胰岛素(高胰岛素组)的DMEM培养基培养HepG2细胞,再用100 nmol/L胰岛素刺激后,测定其培养液中的葡萄糖浓度、细胞内的糖原含量以及胰岛素受体底物2(IRS-2)的蛋白水平。加入磷酯酰肌醇3激酶(PI3K)的抑制剂wortmannin,再次检测IRS-2的蛋白水平。结果软脂酸组和高胰岛素组培养液中葡萄糖含量明显高于正常对照组(P<0.05),而细胞内糖原含量显著减少(P<0.01)。软脂酸组胰岛素刺激的IRS-2蛋白水平显著低于正常对照组(P<0.01)。用wortmannin处理后,软脂酸组中的IRS-2蛋白水平差异无显著意义(P>0.05),而正常细胞组中IRS-2蛋白水平差异有显著意义(P<0.01)。结论0.25mmol/L的软脂酸培养24 h后,HepG2细胞可产生胰岛素抵抗,且胰岛素信号转导途径存在障碍;PI3K是胰岛素信号转导途径中的关键调节点,可能IRS-2和一些PI3K相关分子缺陷与游离脂肪酸诱导的肝胰岛素抵抗的形成有关。

游离脂肪酸引起肝细胞胰岛素抵抗及其机制的研究

目的研究游离脂肪酸(FFA)诱导人肝癌细胞(HepG2)引起胰岛素抵抗及其分子机制。方法应用含0.25mmol/L的软脂酸(PA组)或100nmol/L胰岛素(Ins组)与不含软脂酸和胰岛素(正常组)的DMEM培养基培养HepG2细胞24h,正常组和PA组中又分加与不加磷酯酰肌醇3激酶(PI3K)抑制剂Wort-mannin两个亚组,100nmol/L胰岛素刺激后分别测定培养液中的葡萄糖浓度、细胞内的糖原含量、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)活性及胰岛素受体底物2(IRS-2)的蛋白水平。结果PA组和Ins组培养液中葡萄糖含量显著高于正常组(P<0.01),而细胞内糖原含量显著减少(P<0.01);PA组胰岛素刺激的PEPCK活性显著高于正常组(P<0.01),IRS-2蛋白水平显著低于正常组(P<0.01)。无论应用Wort mannin处理与否,PA组中的PEPCK活性及IRS-2蛋白水平差异无显著性(P>0.05),而正常组中PEPCK活性及IRS-2蛋白水平的差异有显著性(P<0.01)。结论加0.25mmol/L的软脂酸培养24h后,肝细胞可能由于胰岛素信号转导障碍产生胰岛素抵抗;胰岛素抵抗的形成可能与IRS-2及PI3K相关分子缺陷有关。

应用aCGH技术检测额外小标记染色

目的探讨联合运用核型分析和微阵列比较基因组杂交(aCGH)技术在检测胎儿额外小标记染色体致病性中的临床价值。方法通过染色体G显带技术进行胎儿羊水细胞核型分析,对诊断出的1例胎儿携带小标记染色体(染色体核型为47,XY,+Mar)标本进行aCGH分析,通过全基因组高分辨率扫描确定小标记染色体的大小及具体来源区域。结果 aCGH分析结果显示该胎儿染色体在15q11.1-q11.2区带存在2.03Mb的重复。结论 aCGH技术能够在基因组水平上确定额外小标记染色体的来源和具体区域范围,结合传统的核型分析技术,可以为判断标记染色体的遗传学效应和产前诊断提供帮助。

PKC在软脂酸诱导的肝细胞胰岛素抵抗信号转导中的作用

目的探讨蛋白激酶PKC在软脂酸(PA)诱导的肝细胞胰岛素抵抗中的作用。方法将DMEM培养基中含0.25mmol/L的软脂酸(PA组)与HepG2细胞共同培养24h,并设立正常对照组(Control组)。加入PKC抑制剂chelerythrine chloride(CC),胰岛素刺激后分光光度酶偶联速率法测定胞内糖异生限速酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)活性,Western blot测定胞内胰岛素受体底物2(IRS-2)蛋白水平。结果PA组与Control组相比,基础及胰岛素刺激的PEPCK活性升高(P<0.05);加入CC与否,Control组IRS-2蛋白水平存在明显差异(P<0.05),PA组中却无明显变化(P>0.05),而PEPCK活性在Control组、PA组均无明显改变(P>0.05)。结论细胞胰岛素抵抗时,糖异生的关键酶活性以及胰岛素信号通路的信号蛋白异常改变,胰岛素信号转导PKC通路可能存在传导障碍。

花生四烯酸改善饱和脂肪酸诱导肝细胞胰岛素抵抗的作用机制

目的探讨花生四烯酸(AA)改善软脂酸(PA)诱导的肝细胞胰岛素抵抗(IR)的作用机制。方法分别用0.25 mmol/L PA和PA+50μmol/L AA与HepG2细胞共同培养24 h,并设正常对照组。测定每组在有无胰岛素刺激时及胰岛素刺激情况下加和不加入PI3K抑制剂WT或PKC抑制剂CC时细胞内糖异生限速酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)活性和胰岛素受体底物2(IRS-2)蛋白水平。结果PA组基础及胰岛素刺激的PEPCK活性比对照组和PA+AA组明显升高,IRS-2蛋白下降(P<0.05)。加入WT与否,对照组和PA+AA组PEPCK活性、IRS-2蛋白水平有明显差异(P<0.05);加入CC与否,对照组和PA+AA组IRS-2蛋白水平有明显差异(P<0.05);PA组均无变化。结论肝细胞IR时,胰岛素信号转导通路的PI3K途径和PKC通路可能存在严重障碍。AA通过纠正异常的糖代谢关键酶活性和胰岛素信号蛋白量,改善胰岛素信号转导通路缺陷,缓解PA引起的IR。

高校网格化“三全五育”体系的实践探索

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议和全国教育大会上的讲话对高校立德树人工作提出了"全员全过程全方位育人"和"德智体美劳全面发展"的新时代要求。根据这一要求,我们探索建设了"网格化三全五育"体系,并在院系层面进行了实践,通过这一体系优化了本科人才培养的资源配置,取得了一定的育人成效,形成了一套可以复制的立德树人工作体制机制。

TERE1(UBIAD1)基因对膀胱癌细胞系T24凋亡的影响

目的研究外源导入TERE1(UBIAD1)基因对膀胱癌细胞系T24的影响。方法利用脂质体LipofectamineTM2000,将外源TERE1(UBIAD1)基因导入T24细胞。转染TERE1(UBIAD1)基因一定时间后,利用血球计数板计数细胞数目,MTT方法检测细胞活力,流式细胞仪检测细胞周期及凋亡。结果转染基因48 h后,较之对照组,实验组细胞数目减少了80.3%,差异有统计学意义(P=6.6E-07),且随转染时间的延长细胞数目逐渐降低。MTT方法检测到转染TERE1(UBIAD1)基因48 h后实验组细胞活力值为0.4178,较之对照组,细胞活力抑制率达65.6%,差异有统计学意义(P=0.00023)。流式细胞仪检测到转染TERE1(UBIAD1)基因48 h后实验组T24细胞出现凋亡峰,PI和ANNEXIN V-FITC双染实验发现处于凋亡期的细胞占总数的93.73%。结论外源导入TERE1(UBIAD1)基因后膀胱癌T24细胞的数目和活力降低,细胞走向凋亡。

应用aCGH技术对胎儿染色体大片段重复进行产前诊断

目的对产前B超检测出现异常的胎儿应用基于芯片的微阵列比较基因组杂交（aCGH）技术检测其遗传物质的变异,该研究中检测的是染色体较大片段的重复。方法通过超声波对胎儿进行健康状况的检测与分析,对检测出的1例异常胎儿进行羊膜腔穿刺获取胎儿脱落细胞样本,进一步利用aCGH技术对提取的样本DNA进行全基因组高分辨率扫描,检测并判断导致胎儿异常的遗传物质变异,并进行相关疾病的预测。结果 aCGH扫描检测出在该胎儿染色体13q22.2q34区带存在大小为38.51M的重复[（76,432,267~114,946,264）×3]。通过数据库及文献的检索发现该重复可能与13号染色体三体征前脑无裂畸形、膈疝等疾病相关。结论利用aCGH技术可以方便快速地鉴定和分析染色体重复的变异,也能高效地对染色体重复片段进行定位,该技术的广泛使用有助于对染色体遗传物质变异引起的疾病进行快速产前诊断以及一些复杂疾病的早发现。

蛋白质异戊烯化修饰与抗肿瘤研究

蛋白质经过异戊烯化翻译后修饰正确的定位于膜上，在生物体内的信号转导过程（如异三聚体G蛋白）中起非常重要作用。其修饰过程包括异戊烯化、蛋白水解、甲基化以及棕榈化等。目前已知主要有3种蛋白质异戊烯化转移酶：法尼酰基转移酶（FTase）、二牛龙牛儿基转移酶I（GGTaseI）、二牛龙牛儿基转移酶Ⅱ（GGTaseII）。作用于异戊烯化修饰的关键酶或下游因素是目前抗肿瘤的主要策略之一。

无处不在的进化论——生物学毕业生就业前景探析

大学扩招是中国高等教育的变革举措之一,是我国教育必然经历的一个阶段。中国高校毕业生数量逐年增多,大学生在毕业后能否顺利就业,已成为全社会普遍关注的热点问题。人类历史上第二次重大科学突破进化论,其主要的理论为过度繁殖、生存竞争、遗传与变异、适者生存。本文结合生命科学自身的特点,采用进化论的理论基础来解释当前生命科学毕业生的就业现状和分析生物学专业的就业前景。学生应该努力具备学会如何学习、激发学习新鲜事物的好奇心和激情、注重全面发展等能力积极适应和应对社会全球化的变化。

膜蛋白UBIAD1在生物医学中的功能研究进展

Ubiadl是一个重要的人体代谢与疾病基因。UBIADl蛋白能治疗人体恶性肿瘤、心血管疾病、帕金森氏疾病及施耐德眼角膜综合症。同时，UBIADl影响人体脂代谢，维生素代谢以及辅酶Q代谢，其研究具有重大的生物医学意义。由于UBIADl蛋白在人体不同类型的细胞中，处于不同的亚细胞定位，执行不同的生物学功能。研究UBIADl的亚细胞定位及其存各人体疾病中的生理功能之间的对应关系，目前已成为国际上研究UBIADl的焦点。系统回顾UBIADl蛋白在人体各种疾病中的分子机制，及在各生理病理过程中的亚细胞定位及功能，为进一步研究UBIADI的分子机制及用UBIADl来治疗人体疾病奠定基础。

生命科学 生生不息、生逢盛世、生机盎然

英国科学家约翰·格登和日本科学家山中伸弥因在诱导多功能干细胞领域的贡献共同分享了2012年诺贝尔生理学及医学奖。这两位科学家的研究成果改变了人类对细胞和生物体发展的认识。无论生物技术的支持者还是反对者都把21世纪称作“生物学的世纪”。尽管对未来的各种构想存在冲突，但许多学者认为，现在不断被发现的生物学基础知识及我们持续提高的认识和驾驭知识的能力将影响我们目前及未来的日常生活。生物学与人类生活和发展质量息息相关。

志存高远,建功异域

随着中国经济和社会的快速发展,中国需要增强代表性和国际话语权,国际社会要求中国承担更大的国际责任的呼声越来越强。中国的国际人口比例只有约0.04%（全球平均水平是3%）,而且当前中国在国际组织中存在的代表性不足、职位低和影响力不够等问题越来越突出。据最新联合国职员统计结果,联合国共有41426名职员。

PLAGL2与SP-C基因启动子相互作用的研究

目的研究PLAGL2(pleiomorphic adenoma gene like-2,PLAGL2)对SP-C基因(surfactant pro-tein-C,SP-C)启动子的结合与影响作用。方法定点诱变技术(site-directed mutagenesis)及凝胶电泳迁移实验(electrophoresis mobility shift assay,EMSA)研究PLAGL2与SP-C基因启动子之间的相互结合作用;体外培养MLE12细胞共转染和荧光素酶报告基因活性值检测技术,研究PLAGL2对SP-C基因启动子表达活性的影响;结果EMSA及竞争性EMSA实验表明:PLAGL2能通过其核心和簇结合位点序列与同位素标记的SP-C基因启动子片段相结合形成蛋白-DNA复合物;细胞共转染及荧光素酶报告基因活性值检测结果显示:PLAGL2能明显促进SP-C基因启动子的表达。结论在肺Ⅱ型细胞中,PLAGL2能与SP-C基因启动子相互作用并促进其表达。

用荧光原位杂交技术对100例羊水标本的产前诊断

目的探讨荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)技术在快速产前诊断胎儿染色体数目异常中的价值。方法对100例孕18-23w、有产前诊断指征者,在B超引导下经腹抽取羊水后,应用18号、X、Y染色体着丝粒探针以及13q14和21q22特异性探针,对未培养的羊水间期细胞进行荧光原位杂交(FISH),然后用荧光显微镜进行观察,并用荧光成像系统进行摄像和后期处理。结果 100例产前诊断者中,羊水间期细胞染色体数目正常者99例,染色体数目异常者1例(47,XX,+21),此例经引产后取脐血,经核型分析证实。结论 FISH可以快速、准确的诊断胎儿染色体数目异常。