单细胞转录组测序技术及其在免疫学研究中的应用

免疫系统具有复杂性、多变性以及可塑性,目前其组成和动态变化的研究只局限在群体效应,无法体现其异质性。单细胞技术的出现革新了研究者们对免疫学问题的认识。单细胞RNA测序技术是目前应用最广泛的单细胞技术,它能够在单细胞和单分子的水平进行免疫学分析,揭示生理或病理条件下的免疫反应过程。本文对单细胞RNA测序技术的一般流程、发展及其在免疫学方面的应用进展进行综述,并展望其在免疫学方面的发展前景。

干细胞基础研究和临床研究的现状分析

目的了解近5年干细胞领域基础研究与临床转化现状,为相关领域学科发展提供参考。方法干细胞基础研究部分,于2020年5月15日检索Web of Science核心合集数据库中2015年至2020年干细胞相关文献,选择该领域的高被引论文及热点论文共计1954篇,通过CiteSpace软件进行关键词分析和聚类分析。干细胞临床研究部分,于2020年5月23日检索美国临床试验数据库(ClinicalTrials.gov)及国家药品监督管理局药品审评中心、中国医药生物技术协会官方网站公布的数据,利用Excel 2007进行汇总整理。结果在基础研究方面,“表达”“分化”“多能干细胞”“T细胞”和“祖细胞”为干细胞研究的热点,并聚类为“胚胎干细胞”“肿瘤干细胞”“抗宿主病”“细胞来源外泌体”“骨组织工程”“克隆性造血”和“创伤性脑损伤”7个主题。在临床研究方面,检索到全球有5506项干细胞相关临床试验,其中我国有482项。全球已批准上市的干细胞产品有18个,以间充质干细胞为主,国内干细胞产品尚处于临床试验阶段。国内已完成备案的73项干细胞临床研究项目中约2/3(49项)为间充质干细胞相关项目,33项(45.2%)涉及脐带来源间充质干细胞,研究疾病类型主要有银屑病、狼疮性肾炎、急性心肌梗死、骨关节炎等。结论对于干细胞研究热点和7个热点主题领域应予以关注。无论是全球已上市的干细胞产品,还是国内开展的干细胞临床研究均以间充质干细胞居多。

干细胞外泌体对肺型氧中毒的保护作用和机制

目的探讨干细胞外泌体在肺型氧中毒中的保护作用及机制。方法实验小鼠分为常压空气对照组、高压氧暴露组和高压氧外泌体干预组。在暴露前1 d给予磷酸盐缓冲液(PBS)和外泌体处理,0.23 MPa纯氧暴露8 h,分析肺部湿干比、炎症、渗出情况,病理切片分析肺损伤,并检测肺部细胞死亡、抗氧化相关分子表达。结果干细胞外泌体预处理可明显减轻高压氧暴露引起的肺部损伤,降低湿干比,减少炎症因子分泌和肺部细胞凋亡。结论干细胞外泌体预防性给药可通过减少细胞死亡和炎症,减轻高压氧引起的肺型氧中毒。

杂合膜包覆的纳米颗粒研究进展

随着纳米技术的不断发展,纳米颗粒被广泛应用于构建药物递送系统。在纳米颗粒表面修饰天然细胞膜,不仅能减轻纳米颗粒的生物毒性和免疫原性,也能使其获得长循环、免疫逃逸、同源靶向等复杂生物活性。同时含有2种及以上细胞膜成分的杂合膜则具备了来自于不同细胞的功能和生物学特性,可以实现多样化的递送目的。综述了杂合膜包覆的纳米颗粒研究进展,并对其在生物医学领域的应用前景进行了展望。

切向流过滤结合超速离心分离小细胞外囊泡方法的建立

目的建立切向流过滤结合超速离心分离小细胞外囊泡的方法,以期提升小细胞外囊泡的分离效率。方法使用切向流过滤结合超速离心的方法分离小细胞外囊泡,并通过透射电镜观察、纳米颗粒追踪、Western blot等技术对分离的囊泡进行鉴定。结果通过该方法分离的小细胞外囊泡直径主要分布在30~250 nm之间,透射电镜下可明确观察到囊泡样结构,纯化后的细胞外囊泡CD9、CD63和ALIX蛋白呈阳性表达,分离时间较常规超速离心方法明显缩短。结论切向流过滤结合超速离心能够有效分离小细胞外囊泡,提升分离效率。

基于加权基因共表达网络分析挖掘子痫前期的诊断标志物

目的通过生物信息学分析和机器学习模型挖掘公共数据库中的有效信息,识别子痫前期相关的候选基因,以提高子痫前期早期诊断的准确性并为发病机制和诊疗研究提供靶点。方法从基因表达综合数据库中检索子痫前期患者和正常孕妇胎盘组织样本的RNA-seq数据集,利用生物信息分析工具完成数据下载、质量控制、比对及定量后获得基因表达矩阵。采用DESeq21.38.3工具筛选差异表达基因,通过基因本体和京都基因与基因组百科全书数据库确定富集通路,利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)构建共表达网络,利用随机森林算法建立机器学习预测模型。结果4个数据集156例孕妇(70例子痫前期患者、86例正常孕妇)胎盘组织样本共筛选出49个共有差异表达基因,这些基因显著富集在细胞外区域、卵泡刺激素分泌的正向调节通路、激素活性通路及细胞因子-细胞因子受体相互作用等信号通路。通过WGCNA将49个差异表达基因分为7个共表达模块,鉴定出与子痫前期高度相关的关键模块,并筛选出6个候选关键基因,分别为fms相关受体酪氨酸激酶1(FLT1)、冠毛素2(PAPPA2)、蛋白磷酸酶1调节抑制因子亚基1C(PPP1R1C)、肌球蛋白ⅦB(MYO7B)、长基因间非蛋白编码RNA 2009(LINC02009)和抑制素亚基α(INHA)。基于这6个关键基因构建的随机森林模型对子痫前期有较好的预测价值(AUC=0.978)。结论子痫前期可能与激素分泌、免疫反应、血管生成因子、妊娠相关血浆蛋白、抑制素等有关,相关基因或可成为子痫前期诊断的候选标志物。