膨胀显微成像技术的原理及应用

膨胀显微成像技术(expansion microscopy,ExM)是一种新型超分辨成像技术。该技术借助可膨胀水凝胶均匀地物理放大生物样本,在常规光学成像条件下实现超分辨成像。ExM适用于细胞、组织切片等多种类型生物样本。蛋白质、核酸、脂质等生物大分子均可借助ExM进行超分辨成像。ExM可与共聚焦显微镜、光片显微镜、超高分辨显微镜联合使用,进一步提高成像分辨率。近年来,多种从基础ExM拓展而来的衍生技术进一步促进了该技术的实际应用。本文综述了ExM及其衍生技术的基本原理、ExM与不同成像技术联用的研究进展及ExM在不同类型生物样本中的应用进展,并对ExM技术的发展前景做出展望。

牡蛎低分子活性肽对人肺腺癌A549细胞形态与超微结构变化的影响

以牡蛎(Saccostrea cucullata)体内分离提取出的牡蛎天然低分子活性多肽(BPO-L,B ioactive Peptides of Oyster inPeak L)为效应物,观察研究BPO-L对人肺腺癌细胞形态和超微结构的影响.光镜观察显示经0.1 mg/mL BPO-L处理后的A549细胞体积增大,趋于扁平铺展状态,细胞核质比例变小,核仁数量减少.透射电镜观察显示经0.1 mg/mL BPO-L处理后的A549细胞核形态较规则,细胞核内异染色质减少,常染色质增多;细胞质内线粒体数量增多,结构较为一致,高尔基体呈较为典型发达状态,并出现粗面内质网增多和多聚核糖体减少等变化.结果表明,BPO-L能有效改变人肺腺癌细胞的恶性形态与超微结构特征,对肺癌细胞具有一定的诱导分化作用.

文蛤多肽的体外抗癌活性研究

采用硫酸铵沉淀、有机溶剂分离、Sephadex G-25分子筛层析等实验方法,从文蛤肉中提取了一种低分子量的多肽,命名为Mer2.本文以溴化二苯偶氮盐(MTT)法检测Mer2对体外培养的癌细胞的抑制作用.结果表明Mer2对体外培养的人肝癌细胞株(HepG2)、宫颈癌细胞株(Hela)、胆管癌细胞株(QBC939)、肺癌细胞株(SPC-A-1和LTEP-a-2)的生长均有很强的抑制作用,且抑制效果随着Mer2含量的增高和处理时间的延长而增强,证明Mer2具有广谱的抗癌活性.其中Mer2对人肝癌HepG2细胞株抑制作用最为显著,光学显微镜观察经Mer2细胞培养液处理后的细胞形态发生明显的改变,流式细胞仪实验的结果表明处理后的细胞周期发生明显的改变,并在G0/G1期前出现凋亡峰.

黄缘盒龟血细胞亚显微结构的电镜观察分析

通过电镜对黄缘盒龟血细胞亚显微形态结构的扫描和透射观察 ,并与中华鳖比较 ,发现这一较古老的爬行动物红细胞均呈椭圆型形态 ,与后者具类似性 ,但细胞的大小有差异 ,反映在不同深度水域中载氧能力的显著不同 ;虽然具有成群的凝血细胞 ,但后者的这类细胞尚无明显的形态特征 ,反映凝血功能的不完全性 ;前者粒细胞外周形态的不规则 ,而后者的彼此无差异 。

丹参酮ⅡA对人成骨肉瘤MG-63细胞增殖的抑制作用

应用细胞培养、台盼蓝拒染计数、光学显微镜观察、流式细胞仪检测及免疫细胞化学等技术研究中药有效成分丹参酮ⅡA对人成骨肉瘤MG-63细胞增殖抑制作用.实验结果显示,丹参酮ⅡA处理MG-63细胞后,细胞增殖活动受到抑制,抑制率为52.10%,细胞倍增时间由对照组的48 h延长至65 h;细胞发生G0/G1期阻滞,G0/G1期细胞比例由对照组的47.5%上升到59.5%,S期细胞比例则由对照组的20.0%下降至9.0%;并出现细胞形态规则、大小趋于一致、细胞体积增大、核质比例减小等变化;MG-63细胞增殖分化调控相关的癌基因c-fos和c-myc表达活性降低.结果表明,丹参酮ⅡA对人成骨肉瘤MG-63细胞增殖有显著抑制作用,其作用可能与干预c-fos和c-myc等癌基因表达从而调控细胞周期有关.

文蛤多肽对体外培养人肝癌细胞SMMC-7721的抑制作用

研究了文蛤多肽对体外培养的人肝癌SMMC-7721细胞的抑制作用,结果表明,经5.0μg/mL文蛤多肽处理的体外培养的人肝癌细胞(SMMC-7721)生长缓慢,倍增时间延长,细胞生长抑制率达89.4%;处理后的癌细胞形态发生明显改变,处于G0/G1期的细胞明显增多,而S期和M期细胞减少,出现明显的凋亡峰,凋亡率为22.3%.实验结果表明,文蛤多肽能有效地抑制体外培养肝癌细胞的增殖活动,可通过改变肝癌细胞的形态及细胞周期而明显抑制细胞的增殖.

丹参酮IIA对人成骨肉瘤MG-63细胞形态结构和终末分化指标的影响

目的:观察中药有效成分丹参酮IIA(Tan IIA)对人成骨肉瘤MG-63细胞形态与超微结构和相关终末分化指标的影响,以鉴定其对肿瘤细胞终末分化的诱导作用。方法:0.5μg/mL丹参酮IIA处理MG-63细胞,光镜、电镜观察和免疫细胞化学检测系统研究MG-63细胞处理前后细胞形态、超微结构变化和成骨细胞相关终末分化蛋白的表达变化。结果:光镜与电镜观察结果显示经Tan IIA处理细胞产生了核质比例减小、异染色质减少、常染色质增多、细胞器丰富发达、细胞表面微绒毛减少等显著变化;免疫细胞化学检测显示处理后MG-63细胞Ⅰ型胶原蛋白、骨粘素和骨钙蛋白的表达呈阳性,并观察到钙化糖原颗粒增多和典型骨结节的形成。结论:丹参酮IIA能显著改变MG-63细胞形态与超微结构恶性特征,并促进与成骨细胞相关的终末分化指标的表达变化,从而对人成骨肉瘤细胞的终末分化具有明显的诱导作用。

四种脊椎动物血细胞亚显微结构的比较观察

用透射电镜观察了罗非鱼、虎纹蛙、家鸽和家兔各类血细胞的亚显微结构。结果表明：鱼、蛙、鸽的红细胞呈长椭圆形、长梭形或长橄榄形，有核，核周异染色质明显；而兔的红细胞呈两面凹陷的圆盘状、无核，胞内充满血红蛋白。鱼、蛙、鸽血中尚见到血栓细胞，其形状与红细胞相似，体积较小，胞核较大；兔血小板呈不规则形，无核。鱼、蛙、鸽、兔的白细胞，形状结构基本相似，除能见到核和细胞器之外，胞质内的特殊颗粒以及细胞伸出的伪足、微绒毛等均清晰可见。结果显示：鱼、蛙、鸽在种族发生中处于较低位置，它们的红细胞、血栓细胞、白细胞在形态结构上有许多共性，而兔的血细胞是高度分化的细胞，具有许多不同于鱼、蛙、鸽的特征，这与它在种族发生中处于较高位置是一致的。

姜黄素诱导永生化人HaCaT细胞凋亡

目的探讨姜黄素对人永生化上皮细胞凋亡的诱导作用。方法应用细胞计数、流式细胞术、琼脂糖凝胶电泳、Hoechst33258染色、苏木素-伊红（HE）染色和透射电镜检测经姜黄素诱导处理后人永生化上皮HaCaT细胞的凋亡。结果经7.5mg/L姜黄素诱导处理后,人永生化上皮HaCaT细胞的增殖活动受到明显的抑制,细胞生长抑制率达83.03%;细胞周期检测出现亚二倍体（亚G1期）细胞峰值,细胞凋亡率达13.1%,并发生G2/M期阻滞;琼脂糖凝胶电泳出现细胞凋亡典型的DNA＂梯状＂条带;细胞核经Hoechst33258染色出现浓染致密的固缩形态和颗粒状荧光;光镜和电镜观察结果显示,姜黄素处理组细胞体积缩小,细胞核固缩,染色质凝聚,线粒体肿胀,有凋亡小体形成等显著的凋亡特征。结论姜黄素对人永生化上皮HaCaT细胞凋亡有显著的诱导作用,从而为进一步研究表皮细胞衰老、凋亡机理提供了重要基础和研究依据。

中国鲎素和正丁酸钠对人胃腺癌BGC-823细胞形态与超微结构的影响

目的以正丁酸钠为平行对照,比较观察鲎素和癌细胞诱导分化物对人胃癌细胞形态与超微结构变化的影响。方法采用光镜、扫描电镜与透射电镜,观察经2.0 mg/L鲎素、2.0 mmol/L正丁酸钠和1.0 mg/L鲎素+1.0 mmol/L正丁酸钠组合处理的人胃腺癌BGC-823细胞。结果光镜观察显示,鲎素和正丁酸钠以及鲎素+正丁酸钠处理的BGC-823细胞形态均较为一致,细胞体积增大、趋于扁平铺展状态,细胞核质比例减小,细胞核形状较圆整,核仁数量减少。扫描与透射电镜观察可见经鲎素、正丁酸钠及其组合处理的BGC-823细胞均出现细胞表面微绒毛稀少,细胞边缘丝状伪足减少,片状伪足增多;细胞核形态较规则,核内异染色质减少,常染色质增多:细胞质内线粒体增多,结构较为一致,高尔基复合体呈较为典型发达状态,并出现粗面内质网增多和多聚核糖体减少等变化。结论鲎素具有与正丁酸钠等诱导分化物相似的改变人胃癌细胞形态与超微结构恶性表型特征的作用,和与诱导分化物协同加成的诱导分化效果。

NaCl胁迫对盐生植物碱蒿超微结构的影响

为研究盐胁迫对盐生植物碱蒿(Artemisia anethifolia)超微结构的影响,用透射电子显微镜对NaCl胁迫下碱蒿的叶片和茎进行了观察与研究。结果表明:未胁迫的碱蒿叶片及茎细胞中各细胞器结构完整。200 mmol.L-1的NaCl胁迫,引起碱蒿超微结构的变化,叶片中部分叶绿体结构正常,部分被破坏的叶绿体肿胀变形,类囊体模糊不清;线粒体数增多,嵴减少甚至模糊;液泡中出现内含物,叶肉细胞中出现传递细胞。碱蒿茎中叶绿体与叶片类似,另外,茎中含有较多大的淀粉粒;线粒体数增多;细胞质中有晶体存在;其液泡中有内含物。这些结果表明虽然盐胁迫对植物超微结构有严重的破坏作用,但盐生植物碱蒿存在适应盐胁迫的结构特征。

HMBA对人成骨肉瘤MG-63细胞增殖和相关基因表达的影响

研究了环六亚甲基双乙酰胺对人成骨肉瘤MG-63细胞的增殖和相关基因表达的影响.实验结果表明HMBA可明显抑制MG-63细胞的增殖,细胞生长抑制率达50.69%,分裂指数抑制率达58.8%,增殖细胞核抗原的表达降低,细胞周期被阻滞在G0/G1期.免疫细胞化学染色结果显示,经HMBA处理之后,与增殖分化调控有关的癌基因c-myc、c-fos、c-erbB-2、mtp53的表达降低、抑癌基因p21WAF1/CIP1、p16、rb的表达升高.研究结果表明,HMBA能够有效抑制人成骨肉瘤MG-63细胞的增殖活动,其对细胞增殖的抑制作用与HMBA下调c-myc、c-fos、c-erbB-2、mtp53等癌基因以及上调p21WAF1/CIP1、p16、rb等抑癌基因的表达,从而调控细胞周期有重要关系.

河蚬糖蛋白对人肝癌细胞凋亡的影响

目的 探讨河蚬中提取的糖蛋白 (CFp -a)的体外抗癌作用。 方法 体外培养人肝癌细胞BEL74 0 4 ,利用透射电镜、体外细胞毒性试验 (MTT)法、流式细胞仪观察CFp -a在体外对BEL74 0 4细胞增殖和诱导细胞凋亡的作用。结果 CFp -a在体外具有抑制BEL74 0 4细胞增殖的作用。透射电镜观察到CFp -a处理细胞产生凋亡形态学改变。在DNA直方图上观察到典型的亚“G1”峰。CFp -a对细胞周期中的G1-S和G2 -M期两个检查点均有影响。结论 从河蚬中提取的糖蛋白CFp -a对BEL74 0 4细胞具有明显诱导BEL74 0

人参皂甙Rg1对人成骨肉瘤MG-63细胞形态结构和终末分化指标的影响

为了研究人参皂甙Rg1对人成骨肉瘤MG-63细胞(以下简称"MG-63细胞")形态与超微结构及终末分化指标的影响,鉴定其对MG-63细胞的诱导分化作用,以50μg/mL人参皂甙Rg1处理MG-63细胞,光学显微镜与电子显微镜观察MG-63细胞形态、超微结构变化,免疫细胞化学方法检测成骨细胞相关终末分化蛋白的表达变化,并同步以HMBA处理MG-63细胞作为阳性对照.光学显微镜与电子显微镜观察结果显示细胞形态与超微结构产生了细胞形态规则、大小一致、细胞铺展体积增大,核质比例减小、核内核仁数目减少、细胞器丰富发达等与正常细胞相似的恢复性变化.观察到MG-63细胞终末分化指标I型胶原、骨粘素、骨钙蛋白的阳性表达及钙化糖原颗粒的增多与典型骨节结的形成,其变化结果与HMBA处理细胞类似.本研究证实人参皂甙Rg1能显著改变MG-63细胞形态与超微结构恶性特征,并增强成骨细胞相关的终末分化指标的表达,从而对MG-63细胞的终末分化具有一定的诱导作用.

河蚬提取物对人肝癌细胞SMMC-7721的抑制作用

以河蚬(Corbicula fluminea)为材料,经过甲醇抽提,乙酸乙酯萃取等方法得到河蚬提取物(CFE).用MTT法检测其对肝癌细胞株的抑制作用,借助光学倒置显微镜以及流式细胞术考察CFE对细胞的形态及细胞周期的影响.实验结果表明:CFE对肝癌细胞SMMC-7721有增殖抑制作用,处理72 h细胞形态发生了明显变化,其IC50值为70μg/mL.FMC的结果显示,经CFE处理后的肝癌SMMC-7721细胞出现明显的凋亡峰.这说明CFE有效抑制了体外培养的肝癌细胞增殖,并且能够改变癌细胞的形态及细胞周期的分布,诱导癌细胞出现凋亡.

HMBA对人成骨肉瘤MG-63细胞形态结构和终末分化指标表达的影响

应用环六亚甲基双乙酰胺处理人成骨肉瘤MG-63细胞,观察MG-63细胞处理前后形态与超微结构及其相关终末分化指标的表达变化.实验结果显示,经5 mmol/L HMBA处理后,MG-63细胞体积增大,趋于扁平铺展状态,细胞大小较为一致,排列较为规则,细胞核形态规则,核质比例减小,核仁减少,核内异染色质减少,常染色质增多,细胞核内的线粒体和高尔基体较为发达,内质网数量增多,细胞表面的微绒毛减少,在成熟细胞中可见钙化糖原颗粒,细胞表面出现钙化小泡沉积,并且形成典型的骨结节.常规细胞化学和免疫细胞化学检测显示,HMBA处理后的细胞中Ⅰ型胶原纤维、骨钙素、骨粘素的表达显著增加,实验结果表明HMBA能够有效诱导人成骨肉瘤细胞的分化,并促进其终末分化指标的表达.

文昌鱼(Branchiostoma belcheri)离体细胞原代培养初步研究

分别以不同类型的培养液和盐度条件培养文昌鱼尾部、鳃、肝盲囊组织细胞.观察显示经培养文昌鱼三类组织块在贴壁后24 h内细胞开始从组织块内迁移出来,并迅速增殖形成细胞晕,鳃组织细胞为圆球形状,尾部组织细胞为多边形上皮样细胞,肝盲囊组织细胞为圆球形状.其中肝盲囊细胞和鳃组织细胞在含0.45%NaC l、15%小牛血清的Eagle’sMEM培养粉中生长较其他培养条件好,而尾部组织细胞则在含0.9%NaC l、15%小牛血清的Eagle’s MEM培养粉中生长较其他培养条件好.这样的细胞能存活近40天,从而为文昌鱼体外细胞培养及建细胞系提供了依据.

咖啡因联合辐射处理对人乳腺癌易感基因BRCA1表达的影响

研究了咖啡因对碳离子束辐射的增敏效应,并观察在该过程中人乳腺癌易感基因BRCA1表达的变化。碳离子束联合咖啡因处理人乳腺癌细胞MCF-7后,利用实时细胞检测仪观察细胞生长、流式细胞术检测细胞周期分布变化、real-time PCR检测BRCA1mRNA水平、Western blot检测BRCA1蛋白水平及其磷酸化水平。结果显示:咖啡因处理导致细胞生长明显受到抑制;咖啡因废除了辐射诱导的G2期阻滞,抑制了BRCA1mRNA和蛋白表达水平,同时特异性抑制了BRCA1的丝氨酸1524位点的磷酸化作用。这些结果表明咖啡因抑制了BRCA1蛋白和其磷酸化表达水平。

文蛤多肽体外对人肺癌A549细胞的抑制作用

我们已从文蛤肉中提取得到1种具有抗癌活性的多肽,命名为Mer2.本文报道Mer2对体外培养的肺癌A549细胞的生物学效应.采用溴化二苯偶氮盐(MTT)法检测Mer2对肺癌A549细胞的抑制效果,并应用细胞形态观察法、Hoechst荧光染色和流式细胞术等方法,探讨了Mer2对细胞形态、细胞周期的影响.结果表明,Mer2对体外培养的肺癌A549细胞的生长有较强的抑制作用,对作用含量和时间均具有一定的依赖性.Mer2使细胞形态发生明显变化,明显地出现凋亡峰,但并没有出现明显细胞周期阻滞现象.这表明文蛤多肽可能通过诱导细胞凋亡从而抑制癌细胞的生长.

水仙单染色体特异文库的构建

采用玻璃针分离法，通过显微操作系统成功地分离到一个多花水仙（Narcissus tazetta L.2n=22）品种的中着丝粒单染色体，将分离到的单染色体放入0．2ml。Eppendorf管中，经去蛋白、Sau3A酶切，并在染色体DNA片段两端加上Sau3A人工接头后，进行两轮PCR扩增，得到0．3～3．0kb之间的DNA片段。用水仙基因组DNA标记作探针。与扩增产物进行Southern杂交，从而证明单染色体DNA确实已被成功地扩增。将第二轮PCR产物构建质粒文库，随机挑取90个重组子进行分析。发现插入片段主要在600～2500bp之间。