生理学Sandwich教学法教案编写技巧探讨

Sandwich教学法是一种以学生讨论和自主学习为主的教学方法,华中科技大学同济医学院在生理学教学中运用该教学法,旨在培养医学生的自主学习能力和创新性思维。精心编写Sandwich教学法教案是影响Sandwich教学法教学效果的重要环节,需确保传授生理学知识的同时充分发挥该教学法在培养学生自主学习能力等方面的优势。文章以心血管活动的神经调节为例,具体介绍生理学Sandwich教学法教案的编写技巧。

融合LBL、PBL和三明治教学法的生理学新教学方案的探索与实践

文章介绍了在生理学教学中系统融合基于授课的学习(LBL)、基于问题的学习(PBL)和三明治教学法培养学生自主学习能力的实践和体会。中西医临床专业为实验组,按54学时LBL、20学时三明治教学和4学时PBL实施教学;同级医学影像专业为对照组,按传统教学方案实施。研究结果显示新教学方案更利于培养学生学习能力,并提高学生的学习兴趣、效率和成绩。

基于微助教的以学生为中心的大班教学模式研究——以“生理学”课程为例

文章介绍了在生理学大班课堂中实施基于微助教的以学生为中心(Student-Centered,SC)的教学模式及其效果。2016级临床医学专业为实验组,2015级实施传统教学模式的同专业为对照组。结果显示微助教支持大班SC教学高效实施和互动,客观记录学习过程;学生满意度高,教学效果好;形成性评价更利于促进学习能力的提升。

3D打印与组织工程心肌、心脏瓣膜、大血管及血管网的构建

背景:由于3D打印技术具有高度的仿生性和复制精微复杂结构的优势,被广泛应用于骨科、整形美容、医学修复与心血管疾病的诊疗中。目的:综述3D打印技术在构建心脏瓣膜、再生血管、工程心肌组织和心血管疾病模型等方面的研究进展、优势及存在的问题,并展望其临床运用前景。方法:由第一作者检索Pub Med数据库、CNKI数据库2013年4月至2015年4月的相关文献,检索关键词为"3D printing,cardiovascular system,rapid prototyping;3D打印,心血管,快速成型技术"。结果与结论:目前,3D打印技术涉及了心血管研究和应用的各个方面,在组织工程心肌、组织工程心脏瓣膜、组织工程大血管及血管网的构建上已有突破性进展,3D打印方案逐渐完善,其应用已从实验室研究走向临床应用。但在更广泛的运用前还有很多亟待攻克的难题,最为突出的问题之一是如何保证打印器官或组织的血供问题,尽管目前3D打印的管状结构已基本保证了组织器官的血供需求,但毛细血管的超微结构难以通过图像重建模仿,在构建局部微循环方面还有待进一步突破。

Kv1.2、Kv1.5、Kv2.1钾通道在缺氧性肺血管收缩中的作用

目的和方法雄性Wistar大鼠随机分为两组常氧对照组和低氧组。用酶消化的方法获得单个大鼠肺内动脉平滑肌细胞(PASMC)。采用全细胞膜片钳技术,记录PASMC静息膜电位(Em)和电压门控性钾通道电流(IKv),通过细胞内灌流Kv12/Kv15/Kv21抗体混合液(1∶125),探讨Kv12、Kv15、Kv21钾通道在缺氧性肺血管收缩(HPV)中的作用。结果①低氧组膜电位明显去极化,由(-518±08)mV去极到(-472±07)mV,P<001,IKv与常氧组相比显著降低,在测试电压-30mV时,IKv由(616±058)pA/pF降为(331±037)pA/pF(P<001)。②细胞内灌流Kv12/Kv15/Kv21抗体混合液可显著抑制常氧对照组PASMC的IKv,使Em去极化,然而细胞内灌流Kir21/Kir23/Kir41(1∶125)抗体混合液对常氧对照组PASMC的IKv和Em无显著影响。③细胞内灌流Kv12/Kv15/Kv21抗体混合液和Kir21/Kir23/Kir41抗体混合液对低氧组PASMC的IKv和Em均无显著影响。结论Kv12、Kv15、Kv21可能是氧敏感型通道,并介导了低氧性肺血管收缩。

慢性间歇性低氧降低急性缺氧对大鼠肺动脉平滑肌细胞膜上电压门控性钾通道的抑制

为了从离子通道水平上探讨机体低氧适应的离子机制,本实验将雄性 SD 大鼠随机分为常氧对照组和慢性间歇性低氧组[氧浓度(10 ± 0.5) %, 间断缺氧每天 8 h]。用酶解法急性分离单个大鼠肺内动脉平滑肌细胞(pulmonary artery smoothmuscle cells, PASMCs),以全细胞膜片钳技术记录 PASMCs 膜上的电压门控性钾通道 (voltage-gated potassium channel, KV) 电流,观察急性缺氧对慢性间歇性低氧大鼠 PASMCs 的 KV 的影响, 为机体适应低氧能力提供实验依据。结果显示:⑴常氧对照组在电流钳下,急性缺氧可使膜电位明显去极化(由-47.2 ±2.6 mV 去极到 -26.7 ±1.2 mV ); 在电压钳下, 急性缺氧可显著抑制 KV电流(+60 mV 时, KV电流密度从 153.4 ± 9.5 pA/pF降到 70.1 ± 10.6 pA/pF), 峰电流的抑制率为(57.6 ± 3.3) %, 电流-电压关系曲线向右下移。⑵慢性间歇性低氧组KV电流密度随低氧时间延长而逐渐减少(慢性低氧10 d后就有显著性意义),电流- 电压关系曲线逐渐右下移。⑶急性缺氧对慢性间歇性低氧大鼠PASMCs KV电流的抑制作用随慢性间歇性低氧时间延长而逐渐减弱。上述观察结果提示慢性间歇性低氧减弱急性缺氧对 KV 的抑制, 这可能是机体低氧适应的一种重要机制。

H_2O_2对大鼠肺动脉平滑肌细胞Kv通道的作用

目的:观察H2O2在常氧时对大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)的Kv的影响,探讨H2O2对肺动脉平滑肌细胞的Kv通道的作用。方法:用酶解法急性分离单个PASMCs,以全细胞膜片钳技术记录PASMCs膜上的电压依赖性钾通道(voltage-gated potassium channel,Kv)电流。结果:常氧下H2O2可显著增加Kv电流,电流-电压关系曲线左上移;而且Kv电流呈浓度依赖性增加。结论:常氧下H2O2可使Kv通道开放。

大鼠肺动脉平滑肌细胞的分离及电压门控性钾电流的记录方法

目的介绍一种大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)的急性分离方法并观察电压门控性钾电流电生理特性。方法应用胶原酶和木瓜蛋白酶联合消化法获得大鼠PASMCs,利用全细胞膜片钳技术记录PASMCs膜上的电压门控性钾通道(Kv)电流。结果在相差显微镜下观察大鼠PASMCs呈舒展梭形,边界清晰,有完整的细胞膜,胞浆均匀,数量多,活性好。结论用酶急性分离的大鼠PASMCs,容易进行全细胞膜片钳记录,方法简单、稳定、可靠。

参与式教学效果评价体系的建立和应用

参与式教学是公认的积极有效的教育方式,能帮助学生主动学习,在平等活泼的氛围中实现知识、能力、素质的提升。但目前为止,仍缺乏对参与式教学效果进行全面评估的评价体系。本文建立了一套由诊断性、总结性和形成性评价构成的多重评价体系,并运用量表、测验、座谈等多种评价方法,在教学过程中的不同阶段灵活使用,结果显示这一评价体系能较好地量化参与式教学的执行质量和教学效果。

不同信号分子参与M胆碱能受体激动剂对不同胚胎发育阶段小鼠心肌细胞起搏电流的调控(英文)

应用全细胞膜片钳技术,研究了M胆碱能对不同孕期的胚胎小鼠心肌细胞的起搏电流(If)的调节。我们发现,在胚胎发育的早期阶段,M胆碱能受体激动剂(muscarinicagonistcarbachol,CCh)明显抑制If,但在胚胎发育的晚期阶段,CCh对If的抑制作用消失。腺苷酸环化酶(adeinylatecyclase,AC)激动剂毛喉素Forskolin和非选择性磷酸二酯酶(PDE)抑制剂IBMX均可增强发育早期阶段和晚期阶段的If。但有趣的是,尽管Forskolin和IBMX可增加基础If,它们对CCh抑制的If的作用却大不相同。在胚胎发育的早期阶段,Forskolin不能拮抗CCh对If的抑制作用,但IBMX可以。在发育的中期阶段Forskolin可以拮抗CCh的抑制作用,但IBMX不可以。因此,我们推断,CCh可能是通过调控细胞内的CAMP水平来调节If的。但是在胚胎发育的早期阶段和中期阶段,CCh可能通过不同的信号转导通路来实现对胞内cAMP的水平调控。在发育的早期阶段,CCh主要是通过增强PDE的活性,加速cAMP的降解而实现对If的调控。而在发育的中期阶段,CCh则主要通过与AC耦联,抑制其活性,通过减慢cAMP的合成而实现对If的调控。

泌尿系统生理学参与式教学教案改编实例分析

参与式教学法是一种以学生参与、自主学习为中心的教学方法。人体生理学是重要的基础医学课程,在生理学大课教学中应用参与式教学法能将基础与临床相结合,有利于促进和培养学生自主学习能力和创新性思维。对生理学教案进行适合参与式教学的改编是保证参与式教学法实施的重要环节,文章以泌尿系统生理学大课教学为例,具体介绍适合参与式教学法实施的"多层夹心"式教案的编写技巧和实施的初步效果评估。

构建含有均一、稳定分散碳纳米管心肌组织工程支架的最新进展

背景:如何有效地将碳纳米管均匀分散于支架之中,是构建理想碳纳米管化支架的关键环节之一,也是目前研究的热点之一。目的:综述构建含均一稳定分布碳纳米管的心肌组织工程支架的方法学进展。方法:由第一作者检索Web of Science Core Collection数据库、Pub Med数据库2004年10月至2017年1月的相关文献,英文关键词为"carbon nanotubes,dispersion,cardiac tissue engineering",检索文献类型为研究原著,通过标题、摘要内容及正文内容筛选文献进行综述。结果与结论:高比表面积、高深宽比和表面高低不平会导致碳纳米管聚集成束,因此能否将碳纳米管在聚合物支架中均匀稳定地分散开来,是构建理想的碳纳米管/聚合物复合支架的关键之一。在心肌组织工程中,对碳纳米管表面进行化学操作(共价修饰)或物理操作(非共价修饰),可显著改善其分布的均一性和稳定性,有助于制备含均一稳定分散碳纳米管的心肌组织工程支架,明显改善工程心肌的机械性能和电传导性能。

心肌ECM研究进展:心肌ECM的获取、评价、和改造

急、慢性心肌梗死导致功能性心肌细胞坏死,心泵功能受损,可利用组织工程技术将心肌细胞与细胞外支架制备成心肌补丁进行心功能修复。心肌细胞外基质(extracellular matrix, ECM)被认为是构建细胞外支架的理想材料。使用ECM构建重组心肌是心肌组织工程研究的重要方向。脱细胞处理制得的ECM具备较低的免疫原性、强大的自我更新能力以及良好的生物相容性。目前心肌ECM的制备方法多种多样,相对彻底的脱细胞化处理是消除免疫原性的必要步骤,但同时会造成ECM超微结构的破坏,不利于ECM重细胞化和心肌重建。研究者尝试通过各种手段检测并评价脱细胞方法的效果,不断改良脱细胞化技术,并通过修饰和改造心肌ECM,提升其生物相容性和机械性能。本综述围绕心肌ECM的获取、评价、和改造,对目前组织工程的心肌ECM相关研究新进展进行总结。

基于细胞外基质仿生工程心肌构建的研究进展

背景:细胞外基质及其组成成分构成的贴片、粉末和水凝胶等材料已作为支架,与多种干细胞及其衍生细胞一起被用于构建仿生工程心肌组织。目的:综述基于细胞外基质的仿生工程心肌构建的研究进展。方法:应用计算机检索Web of Science Core Collection数据库、PubMed数据库中的相关文献,英文检索词为"the extracellular matrix;engineered cardiac tissue;cardiomyocyte;biomimetic;stem cells",最终纳入64篇文献进行综述。结果与结论:与传统的人工合成材料相比,细胞外基质具有良好的生物相容性与细胞亲和力,可为种子细胞提供最接近生物体内的环境,有利于种子细胞的生长、分化与成熟。大量研究证据表明,基于细胞外基质和干细胞的仿生工程心肌具有与天然心肌组织相似的兴奋性、收缩性和传导性等特点,能修复受损心肌、重塑微循环系统,有效改善心功能,具有治疗心肌梗死等心血管疾病的潜力。但基于细胞外基质构建的仿生工程心肌还存在脱细胞过程中结构破坏、种子细胞形态和功能发育相对迟缓等问题。

Agrin在非神经-肌肉接头处作用的研究现状

Agrin是一种硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(heparan sulfate proteoglycan,HSPG),作为一种重要的细胞外基质(extracellular matrix,ECM)成分,在骨骼肌发育[1]、神经-肌接头形成[2]、造血[3]、炎症[4]等过程中发挥重要作用。人Agrin由位于1号染色体的AGRN基因编码,含有9个卵泡抑制素样结构域、4个表皮细胞生长因子(epidermal growth factor,EGF)样结构域、1个层粘连蛋白B样结构域和3个层粘连蛋白G样结构域,还含有2个富含丝苏氨酸的区域[2]。AGRN基因通过不同的剪切模式,可产生长与短2种具有组织表达特异性的不同亚型。2种亚型氨基端起始长度不同,稍短的亚型有氨基端跨膜区域,为膜蛋白,主要表达于大脑中;稍长的亚型无氨基端跨膜区域,为存在于细胞外基质的分泌蛋白,广泛表达于大脑以外的多种组织中,如神经-肌接头、心脏等[2]。

PI3K/Akt信号通路调控胚胎干细胞的自我更新和多向分化潜能的研究进展

磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)及其下游靶点蛋白激酶B(protein kinase B,Akt/PKB)可被细胞内外一系列信号所激活,在增殖、分化、凋亡等多种细胞生物学功能的调节过程中,起着非常重要的关键信号分子的作用。近年来研究显示,I型PI3K和其下游分子Akt/PKB所组成的信号通路与胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES细胞)自我更新和多向分化潜能的维持密切相关。深入研究ES细胞自我更新和多向分化潜能的维持及其分子机制,是其应用于细胞替代治疗、再生医学和组织工程的基础。本文着重对PI3K/Akt信号通路调控ES细胞自我更新和多向分化潜能的研究进展进行综述。

外泌体应用于早期股骨头坏死防治的研究进展

股骨头坏死作为一种骨科常见疾病,拥有极高的致残率,且其发病逐年呈年轻化趋势,严重影响患者的生活质量。因此,早期防治股骨头坏死显得格外重要。外泌体是由细胞分泌的直径约30-100nm的囊泡状物,内含脂质、蛋白及核酸等,能调节局部微环境,促进组织损伤修复。本文就外泌体的形成、分泌以及不同来源外泌体在早期股骨头坏死防治的研究进展作一综述。

小鼠心室肌脱细胞化细胞外基质薄片的制备和评价

心肌细胞外基质(extracellular matrix,ECM)可由心肌经脱细胞处理制得,被广泛认为是一种理想的制备工程心肌的生物支架材料。然而目前的脱细胞方法尚存在不足,本研究拟联合使用经典去垢剂改良脱细胞方法,制备性能更为优良的心肌ECM薄片,以用于构建工程心肌片。用振荡切片机将包埋于低熔点琼脂糖中的成年昆明小白鼠心室肌组织沿心脏横轴切成300μm厚的薄片,随机分为正常对照组、SDS脱细胞组(0.1%SDS处理)和改良脱细胞组(0.1%SDS和0.5%Triton X-100联合处理)。通过总RNA和总蛋白质含量分析、HE染色和免疫荧光染色等方法评估各组的脱细胞程度和ECM成分保留状态;将改良脱细胞组ECM与小鼠胚胎干细胞源心肌细胞(murine embryonic stem cell-derived cardiomyocytes,m ES-CMs)和小鼠胚胎成纤维细胞(murine embryonic fibroblasts,MEFs)共培养以检测其生物相容性。结果显示:SDS脱细胞组和改良脱细胞组ECM中残留的总RNA及蛋白质含量均低于对照组。HE染色结果显示改良脱细胞组核质去除较SDS脱细胞组更彻底。改良脱细胞组可见胶原蛋白IV和层粘连蛋白两种ECM关键成分表达量和分布接近正常心肌组织,而SDS脱细胞组中这两种蛋白明显减少且分布紊乱。m ES-CMs和MEFs能存活于改良脱细胞组ECM表面12天以上并向内迁移。综上,SDS和Triton X-100联合脱细胞法制备ECM薄片效果明显,能更好地保留天然ECM成分和结构,具有良好的生物相容性。

MicroRNAs与心肌细胞肌浆网钙操纵功能调控

肌浆网(sarcoplasmic reticulum,SR)钙操纵功能是心肌细胞发生、发育及成熟的重要环节之一,是心肌收缩维持心脏泵血的功能基础。多种心脏疾病发生发展与SR钙操纵功能的紊乱有关。研究表明,micro RNAs(mi RNAs)以多种作用途径参与心肌细胞SR钙操纵功能的调节以及心脏疾病的发生发展或者心脏功能的保护。该文主要围绕mi RNAs调控心肌细胞SR钙操纵及其机制的研究现状作一综述,并对mi RNAs在心脏疾病的临床诊断和治疗中的运用前景进行展望。