三磷酸腺苷对巨噬细胞吞噬功能和微丝束重组的影响

三磷酸腺苷（ＡＴＰ）对小白鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能有明显的促进作用，吞噬率由３７．２％±１１．７增加到７７．４％±１０．２３（Ｐ＜０．００５），吞噬指数由１．３１±０．３５增加到３．２０±０．５２（Ｐ＜０．０００５），有显著性差异。扫描电镜下观察到ＡＴＰ处理的小白鼠腹腔巨噬细胞多数都显示吞噬５～１０个鸡红细胞，并将其粘附在膜表面，而对照组的小白鼠腹腔巨噬细胞，只有少数显示吞噬和粘附２或３个鸡红细胞。用罗丹明－鬼笔环肽荧光探针标记和纽蛋白（ｖｉｎｃｕｌｉｎ）免疫荧光双重定位染色，观察到伴随巨噬细胞吞噬功能的加强，细胞内Ｆ－肌动蛋白小体消失，纽蛋白的点状荧光消失，微丝束出现，并沿细胞的纵轴排列，膜内表面的纽蛋白荧光斑（粘着斑）出现，并与微丝束相连接。表明ＡＴＰ促进巨噬细胞的吞噬功能，并与微丝束和纽蛋白组装改善紧密相关。

HeLa细胞突起中微丝束的纳米分辨荧光成像

在Matlab编程环境下模拟了单分子定位显微的纳米分辨成像,在传统实验参数条件下,对不同间隔分子带模型进行了模拟成像.模拟结果表明,单分子定位显微方法可以区分中心相隔20nm的两个分子带.同时,也分析了不同像元大小对单分子定位精度的影响.此外,通过单分子定位显微方法在IX71倒置荧光显微镜上实现了纳米分辨,系统极限分辨率,即半高全宽为48nm.在该系统上,获得了HeLa细胞突起中微丝束结构的纳米分辨图像.从重构获得的图像中可以看到微丝束的直径为75—200nm。

基于找形模型研究微丝束对细胞骨架刚度的影响(英文)

研究目的:基于找形分析建立的细胞骨架力学模型研究微丝束对细胞骨架刚度的影响。创新要点:目前存在的细胞模型很少考虑微丝束对细胞力学特性的重要作用。本文基于细胞找形模型模拟了同时包含微丝和微丝束的细胞骨架网络结构,并且分析了细胞中微丝束的排列方向、微丝束的含量以及微丝波动对细胞刚度的影响。研究方法:基于找形模型,随机生成由微丝、微丝束(梁单元)以及交联蛋白(索单元)形成的细胞骨架网络结构,依靠非线性有限元计算和样本统计,计算出模型的弹性模量。通过分别改变模型中微丝束的排列方向、微丝束的含量以及模型初始最大位移等参数,得出细胞骨架模型的弹性模量随这些参数的变化趋势,以此来研究微丝束对细胞刚度的影响。重要结论:细胞骨架网络中微丝的波动会导致细胞刚度降低;与拉伸方向平行排列的微丝束可以显著地提高细胞的刚度,相比之下随机分布的微丝束对细胞刚度没有贡献;在微丝材料总量固定的情况下,细胞刚度随着平行排列微丝束含量的增加呈现出先升高后降低的趋势。

细胞骨架中微丝观察实验的优化探索

以细胞内微丝束的观察来体现细胞骨架知识体系是生物医学本科层次开设的实验必修项目之一。文章以细胞骨架重要功能特点-支撑和维持细胞形态为出发,对细胞进行细胞松弛素B处理和恢复并结合两种染色方法来分析细胞的形态与细胞骨架间的关系。该实验的优化,有助于学生理解细胞骨架功能,取得了较好的教学效果。

花粉原生质体极性重建及萌发过程中的微丝骨架列阵

利用改进的Alexa-phalloidin活细胞染色方法及激光共聚焦显微镜技术, 观察花粉原生质体极性形成及萌发过程中微丝骨架的列阵变化. 结果显示, 花粉原生质体从贮存状态, 经过水合、极性形成至萌发花粉管的过程中, 其微丝结构从短小的梭形体, 经过形成均匀的网状结构、向细胞边缘汇集的平行排列的束状结构、逐渐变成多层连续环绕细胞的微丝束结构. 当用latrunculin A或cytochalasin D处理花粉原生质体, 正常的微丝结构被破坏, 同时原生质体不能萌发; 而利用微丝稳定药物phalloidin处理细胞, 微丝结构的列阵变化与对照相似, 原生质体亦能正常萌发. 利用未除壁的成熟花粉进行的药理学实验亦印证了上述结果, 并且当去除药物后, 花粉萌发率得到部分恢复. 上述结果表明, 微丝列阵的变化是花粉原生质体的极性重建及萌发必不可少的过程, 并且微丝列阵的变化可能主要是通过微丝的重新排列而形成的.

荧光单分子的频率域纳米级快速定位算法及其在超分辨荧光成像中的应用

为了解决现有单分子定位算法中定位速度慢和对噪声有评估依赖性的问题,基于补零快速傅里叶变换和相位梯度算子提出一种新型的噪声自由的频率域非迭代荧光单分子定位算法。计算机模拟结果表明该算法定位精度可达纳米量级,而定位速度与解线性方程组法在同一个数量级。进而在传统实验参数条件下,对不同间隔分子带模型进行了模拟超分辨成像。模拟结果表明,可以区分中心相隔30nm的两个分子带。此外,将该算法用于HeLa细胞突起中微丝束结构的荧光超分辨成像,从重构获得的图像中可以看到微丝束的直径为75～200nm,验证了该算法的实用性。