“基因分子生物学实验”选课学生回顾调查和课程建设的思考

目的通过对往年选课学生进行调查,了解同学们对课程的共性需求和对学生科研工作的帮助,为课程的改进和思政建设提供参考。方法以北京协和医学院2018年秋季至2024年春季6个学年24个班级选修“基因分子生物学实验”课程的704名研究生为对象,进行课前问卷调查和课后回访,收回调查问卷后汇总统计并分析。结果本课程历年选课学生以科研型研究生为主,前期专业背景以临床医学为多,并且在前期学习阶段相对缺乏分子生物学理论知识的系统学习和实验技术的训练。回访调查显示课程中实验操作及实验结果分析,是对学生最有帮助的两个方面;PCR、RNA的提取和检测、Western Blot等内容是对学生科研工作最有用的技术。结论通过问卷调查,能够了解学生的专业背景,掌握学生对选课需求的动态变化,给授课教师很好的参考,以调整授课内容和难易程度,并为课程改革和思政建设提供依据。

谷氨酸对人交感神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞系超极化激活的阳离子通道的影响

目的观察谷氨酸(Glu)对交感神经细胞超极化激活的阳离子通道(Ih通道)活动的影响。方法采用人交感神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞系作为交感神经细胞模型,用全细胞电压箝方式记录Ih通道电流。结果 SH-SY5Y细胞存在Ih通道电流;Glu(1mmol/L)可抑制SH-SY5Y细胞Ih电流的K+电流成分,但增强Ih电流的Ca2+电流和Na+电流成分,综合效应是使Ih电流增大。结论 Glu可增大SH-SY5Y细胞的Ih电流。这一效应提示,Glu可能通过诱发交感神经元去极化并促进其传出冲动增加。

慢性给予GHRP-6对小鼠跑轮运动日节律的影响

目的本研究探讨慢性给予GHRP-6对小鼠日运动节律的影响。方法利用Mini Mitter鼠类跑轮活动监测系统实时记录C57BL6/J小鼠在全黑暗条件下跑轮运动的昼夜节律;在不同时间点(CT6、CT12、CT14、CT18、CT22和CT24)每日腹腔注射GHRP-6(100μg/kg),观察GHRP-6对小鼠跑轮运动昼夜节律和运动活性的影响。结果在CT12给予GHRP-6引起明显的跑轮运动日节律时相延迟,而在其他时间点不引起明显的时相位移。GHRP-6同时引起一定程度的运动活性降低,但该效应与给药时间没有明显关系。结论 GHRP-6可引起C57BL6/J小鼠的跑轮运动日节律时相的时间依赖性延迟和时间非依赖性运动活性降低,该研究提示GHSR信号通路对生物钟有调节作用。

细胞外液低钾对小鼠心室肌细胞跨膜电位影响的定量分析

目的研究不同程度细胞外低钾对心肌细胞跨膜电位的效应,阐明低钾对心肌细胞电生理特性的详细影响。方法分离C57BL/6J小鼠的左心室乳头肌,采用标准玻璃微电极胞内记录技术记录心室肌细胞的跨膜电位,观察细胞外液K^+浓度由正常的5.4 mmol/L分别降为3、2、1和0mmol/L时,心室肌细胞跨膜电位各参数的变化。结果低钾对心肌细胞的静息电位(RP)有双向影响:细胞外K^+浓度降为3mmol/L时,RP显著增大(超极化)(P=0.000),而细胞外K^+浓度降为2、1和0mmol/L时,细胞RP先显著增大后显著减小(P=0.000),这些结果异于传统观点。当细胞外液K^+浓度为3mmol/L时,动作电位振幅(APA)和0期最大除极速度(Vmax)均增大,动作电位时程APD10、APD20、APD50和APD90均显著缩短(P<0.05),而动作电位复极到APD90后,复极速度减慢,即复极化有拖尾现象。当细胞外K^+浓度为2mmol/L时,APA极度减小,Vmax明显减慢,AP呈侏儒型,而当细胞外K^+浓度为1和0mmol/L时,细胞兴奋性丧失,电刺激不能诱发动作电位。此外,低钾可诱发早期后除极以及连串的触发活动,且后者两种形式,也表现为量-效和时-效的特点。结论细胞外液低钾对心室肌细胞的RP、APA和Vmax有双重影响:中度低钾(K^+3mmol/L)使这3个参数均增大;重度低钾(K^+2mmol/L及以下)使这3个参数均减小;低钾使动作电位早期复极加快,晚期复极减慢;极度低钾(K^+1mmol/L及以下)会导致心室肌细胞的兴奋性丧失;中、重度低钾可导致心室肌细胞发生早期后除极及连串的触发活动,后者相当于细胞水平的心动过速,但不是工作细胞获得了自律性。本研究在一定程度上澄清了以往对低钾的心肌电生理效应的模糊认识。

多壁碳纳米管抑制RAW264.7巨噬细胞的吞噬功能

目的观察多壁碳纳米管(MWCNT)对巨噬细胞吞噬功能的影响。方法采用常规细胞培养技术培养RAW264.7巨噬细胞;用流式细胞术定量检测RAW264.7巨噬细胞吞噬异硫氰酸荧光素标记的大肠杆菌(FITC-tagged E.coli k-12)的情况。结果 MWCNT剂量依赖性地抑制RAW264.7细胞吞噬大肠杆菌,随着MWCNT浓度的增加,RAW264.7细胞吞噬大肠杆菌的量(用平均荧光强度表示)降低。此外,MWCNT抑制RAW264.7细胞吞噬大肠杆菌亦呈时间依赖性:用MWCNT(75μg/ml)孵育RAW264.7细胞12h后,RAW264.7细胞吞噬大肠杆菌的量与对照组相比降低了约70.4%(P<0.01),同时参与吞噬活动的RAW264.7细胞的百分比也从对照组的98.6%降低到了92.4%(P<0.05)。即使用低剂量的MWCNT(25μg/ml)孵育RAW264.7细胞较长时间(24h)后,RAW264.7细胞吞噬大肠杆菌的量与对照组相比仍降低了约77.1%(P<0.01),同时参与吞噬活动的RAW264.7细胞的百分比也从71.2%降低到了43.4%(P<0.01)。用脂多糖(LPS,10μg/ml)激活RAW264.7细胞后,其吞噬能力明显增强,而MWCNT仍可剂量依赖性地抑制LPS激活的RAW264.7细胞的吞噬能力,与LPS组相比,MWCNT(75μg/ml)和LPS共孵育组吞噬大肠杆菌的量降低了70.9%(P<0.01)。结论 MWCNT可明显抑制RAW264.7巨噬细胞的吞噬功能。

超顺磁性三氧化二铁纳米粒子进入吞噬细胞RAW264.7的途径、代谢归宿和生物学效应

超顺磁性铁纳米粒子(SPION)已在纳米医学等诸多领域开始应用,其相关研究也受到了广泛关注,但有关磁性纳米粒子进入细胞的方式、代谢归宿及细胞学效应仍不完全清楚.本研究发现,几乎所有的内吞信号通路都参与了SPION进入RAW264.7巨噬细胞的过程.SPION入胞后主要有3种代谢途径:(1)随有丝分裂进入子代细胞;(2)经溶酶体降解释放游离铁离子进入细胞的铁代谢库;(3)可能通过胞吐作用被排至细胞外.SPION入胞后有很好的生物相容性,对细胞活力、活性氧(ROS)生成及线粒体膜电位等无显著影响,但SPION入胞后对胞内的铁代谢有一定影响,能使贮铁蛋白L(ferritin-L)的mRNA和蛋白表达均升高,运铁蛋白1(ferroportin1)在mRNA水平表达升高,但蛋白质水平未见明显变化,且上述两种蛋白质表达的变化不是通过影响铁调节蛋白2(IRP2)实现的.上述发现为深入揭示纳米粒子的入胞机制及磁性纳米粒子在医学上的安全应用提供了实验依据.

阻断Kv1.3通道可增强RAW264.7巨噬细胞的吞噬功能

本研究旨在阐明电压门控性钾通道1.3(Kv1.3)在巨噬细胞吞噬功能中的作用.利用RAW264.7巨噬细胞吞噬鸡红细胞的半定量检测系统及吞噬异硫氰酸荧光素标记的大肠杆菌(E.coli)k-12的流式细胞术定量检测系统测定巨噬细胞的吞噬功能.研究发现,用海葵神经毒素(Sh K)(100 pmol/L)选择性阻断Kv1.3通道能显著增强处于静息状态的和被脂多糖(LPS)激活的RAW264.7巨噬细胞吞噬鸡红细胞的能力;Sh K也可增强静息RAW264.7细胞吞噬大肠杆菌的能力,但由于LPS刺激吞噬的效应近乎饱和,Sh K并不能进一步增加被LPS激活的RAW264.7细胞吞噬大肠杆菌的数量.Sh K促进LPS激活的RAW264.7细胞释放一氧化氮(NO),但并不增加静息RAW264.7细胞的NO释放.Sh K(100 pmol/L)自身并不影响静息RAW264.7细胞释放细胞因子,但能抑制LPS激活的RAW264.7细胞释放白细胞介素-1?.Sh K(100 pmol/L)对RAW264.7细胞的活力无明显影响.RAW264.7细胞表达Kv1.3通道蛋白;LPS使RAW264.7细胞的Kv1.3蛋白表达下调,菲律宾菌素Ⅲ(小凹蛋白依赖性内吞途径抑制剂)使Kv1.3蛋白表达上调,细胞松弛素D对Kv1.3蛋白表达无明显影响.研究表明,RAW264.7细胞表达Kv1.3蛋白;阻断Kv1.3通道可增强RAW264.7细胞的吞噬能力和NO生成.结果提示,Kv1.3通道可能是RAW264.7细胞吞噬活动的负调节因子,有可能成为治疗巨噬细胞吞噬功能异常相关疾病的一个靶点.