信息解码视角下的脑科学研究现状与未来展望

继21世纪系统生物学在细胞分子层次的重新兴起,神经科学作为生命科学领域的研究前沿与热点之一[1],进一步衍生划分为系统神经科学与计算神经科学分支。其中,系统神经科学试图寻求大脑如何实现各种感知、认知和运动任务的合理解释[2];而计算神经科学则强调基于任务执行的计算模型对大脑中相互作用的神经元之间实现认知相关功能的行为机制进行模拟[3]。

Stargardt病的分子遗传学研究进展

Stargardt病(STGD)是一组进行性眼底黄斑营养不良的遗传性疾病,多于青少年期发病,表 现为进行性中心视力减退,黄斑与色素上皮萎缩,常伴随后极部斑点,尚无有效治疗方法。STGD多呈常 染色体隐性遗传,少数为常染色体显性遗传或X-连锁隐性遗传。目前已发现4个染色体区段与本病相 关,并因此将本病分为STGD1、STGD2、STGD3和STGD4。其中,STGD1与STGD3的致病基因已被克隆, 已通过体外表达研究相关蛋白突变体的性质,对于致病基因的结构、突变功能、蛋白突变体及其发病机 制的研究目前已有了新的进展。

M2型巨噬细胞调控卵巢癌腹膜内肿瘤血管生成的实验研究

目的:探讨上皮性卵巢癌(epithelial ovarian cancer,EOC)腹水中M2型巨噬细胞(M2 macrophage)调控腹膜内肿瘤血管生成的机制。方法:分离卵巢癌患者腹水中M2型巨噬细胞,体外无血清刺激后,收集上清M2作为条件培养基(M2 macrophage conditional medium,M2 CM),分别采用结晶紫染色实验、Transwell小室迁移实验和小管样结构形成实验,检测共培养刺激后其对人脐静脉血管内皮细胞系EA.hy926增殖、迁移以及小管样结构形成的影响;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测刺激后EA.hy926细胞分泌促血管蛋白因子——白细胞介素8(IL-8)以及血管内皮生长因子(VEGF)的影响。结果:①经M2 CM刺激后,EA.hy926细胞的增殖能力提高,结晶紫染色后检测OD值为0.192 6±0.002(P<0.05)。②细胞迁移能力提高,迁移细胞数为84.81±2.04(P<0.001)。③M2 CM可显著促进内皮细胞小管样结构形成,与对照组差异有统计学意义(P<0.05)。④ELISA显示经M2 CM刺激后,EA.hy926分泌IL-8为(1 570.45±118.64)ng/L,VEGF分泌量也显著升高,为(502.21±133.61)ng/L,与对照组差异有统计学意义(P<0.001)。结论:EOC腹水中M2型巨噬细胞可能通过上调内皮细胞分泌VEGF及IL-8等促血管生成因子,增加血管内皮细胞增殖、迁移能力及小管样结构形成,从而促进卵巢癌腹膜内血管生成。

紫杉醇PLGA微球制备及工艺优化

目的:以乳酸-羟基醋酸共聚物[poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA]为材料,制备用于肿瘤内注射的紫杉醇PLGA长效缓释微球。方法:采用改良溶剂蒸发法制备,使用星点设计—效应面法优化处方,并对药物体外释放进行评估。结果:以投药比(%)和聚乙烯醇(PVA)浓度为自变量,载药量、包封率、粒径和跨距为因变量进行多元线形回归和二次多项式拟合,结果表明二次多项式拟合的效果较好,较优工艺条件为投药比1.6%、PVA浓度2%。照优化工艺制得的微球形态圆整,载药量、包封率、平均粒径和跨距分别为1.53%,97.29%,42.72μm和0.95,与方程预测值的偏差分别为4.08%,1.91%,6.48%和-4.90%。微球体外释放30d累计释放率达56.19%。结论:本实验所得的紫杉醇PLGA微球满足缓释长效的要求,所建立的模型预测性良好。

钾通道阻断剂和一氧化氮对肺动脉平滑肌细胞钾电流的作用

目的 :研究钾通道阻断剂、一氧化氮 (NO)对继代培养大鼠肺动脉平滑肌细胞 (PASMC)钾电流 (IK)的作用。 方法 :使用全细胞膜片钳技术观察继代培养大鼠 PASMC IK 及钾通道阻断剂格列本脲 (Gli) ,四乙胺 (TEA) ,4 -氨基吡啶 (4- AP)和 NO供体 S-亚硝基乙酰青霉胺 (SNAP)对其的作用。 结果 :继代培养大鼠 PASMC较急性分离者之 IK 明显降低。 4 - AP和高浓度TEA显著降低继代培养大鼠 PASMC之 IK,SNAP显著增加继代培养大鼠 PASMC之 IK。结论 :继代培养大鼠 PASMC钾通道特性发生改变 ,但通道阻断剂和 NO仍能显著改变其活性。

树突状细胞联合细胞因子诱导的杀伤细胞对胃癌细胞杀伤作用

目的探讨树突状细胞联合细胞因子诱导的杀伤细胞对胃癌细胞的杀伤作用。方法采用胃癌患者自身血液中单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMC),经体外诱导分别扩增出DC和CIK细胞,二者共同培养后,利用MTT法检测DC细胞联合CIK细胞体外杀伤人胃癌细胞株(MNK-45、MNK-28、SG-7901)的活性。结果DC与CIK细胞共培养后得到的细胞群高表达CD3+CD56+,平均值达到(56.74±7.63)%。通过彼此相互作用诱导出的细胞群体对胃癌细胞株MNK-45、MNK-28、SG-7901有杀伤作用,且杀伤活性随着效靶比的增加而增强。结论DC与CIK细胞共培养后有很强的增殖能力,对胃癌细胞具有杀伤活性,且其杀伤作用与胃癌细胞类型无相关性。

DCIK细胞用于肺癌临床免疫治疗

观察细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK细胞)和同源树突状细胞(DC)共培养后,共培养细胞树突状细胞调节的细胞因子诱导的杀伤细胞(DCIK细胞)体外细胞毒活性,并观察DCIK细胞治疗肺癌的近期临床疗效、免疫学活性及副反应。收录12例确诊肺癌经标准治疗方案治疗的患者,取外周血分离单个核细胞(PBMC),体外诱导出DC和CIK细胞共培养后,观察DCIK细胞表型,用MTT法测体外细胞毒活性;当效靶比为20∶1、10∶1时,DCIK细胞体外细胞毒活性杀伤率分别为55%、46.2%。所有患者均接受一定剂量的DCIK细胞过继免疫治疗,观察其近期临床疗效、免疫反应、不良反应。12例患者中完全缓解1例,部分缓解4例,病情稳定1例,近期有效率为41.6%,疾病控制率为50%,病情进展共6例,其中死亡2例。与DCIK细胞回输前相比,患者CD4+、CD8+、CD56+均有明显的升高(P<0.05),这表示可以诱导患者产生特异性的免疫反应。除两例患者出现一过性的发热外,其余患者基本无不良反应。DCIK细胞在肺癌免疫治疗中能诱导机体产生特异性的免疫反应,亦是新的杀伤肿瘤细胞的效应细胞,有较好的临床疗效。

紫杉醇PLGA微球制备及体外性质评估

目的:以乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)为材料,制备用于肿瘤内注射的紫杉醇PLGA长效缓释微球。方法:采用改良溶剂蒸发法制备,对微球的体外性质以及不同剂量(10,15,25 kGy)^(60)Coγ射线对微球性质的影响进行考察。结果:制得的微球形态圆整,载药量、包封率、平均粒径和跨距分别为1．53%,97．29%,42．72μm和0．95。药物体外释放30d累计释放达到56．19%,体外降解30d后微球失去完整结构,表面粗糙。3个剂量^(60)Coγ射线的灭菌效果均良好,且对微球的体外性质均无明显影响。微球中二氯甲烷的残留量低于药典规定的限度。结论:紫杉醇PLGA微球满足缓释长效的要求,对恶性肿瘤的间质化疗具有一定前景。

Graves'病和桥本氏甲减患者外周血Th1、Th2、Th17、Treg细胞的变化

目的:探讨G raves'病和桥本氏甲减患者外周血中Th1、Th2、Th17细胞和CD4+CD25+FOXP3+调节性T细胞(Treg)的比例及其意义。方法:选择新诊断但未治疗的G raves'病(GD)患者25例、桥本氏甲减25例和正常对照者25例,通过流式细胞技术测定其外周血中Th1、Th2、Th17和CD4+CD25+FOXP3+Treg细胞占CD4+T细胞的比例。由于Th1、Th2、Th17细胞分别分泌IFNγ-、IL-4、IL-17细胞因子,所以在本文中Th1细胞表型是CD4+IFN-γ+IL-4-IL-17-;Th2细胞表型是CD4+IFN-γ-IL-4+IL-17-;Th17细胞表型是CD4+IFN-γ-IL-4-IL-17+。结果:GD组与桥本氏甲减组外周血Th1、Th2、Th17细胞比例均高于正常对照组(P<0.05),而两者的CD4+CD25+FOXP3+Treg细胞比例与对照组相比无明显差异(P>0.05)。结论:在新诊的GD和桥本氏甲减患者中外周血Th1、Th2、Th17细胞水平都升高,两者间的类似现象可能在甲状腺自身免疫病的发病机制中有重要意义。

9-顺式维甲酸抑制佛波酯诱导人单核细胞系THP-1向巨噬细胞分化

目的探讨视黄醇类X受体特异性激动剂9-顺式维甲酸对佛波酯诱导人单核细胞系THP-1向巨噬细胞分化的影响。方法体外培养人单核细胞系THP-1,经佛波酯诱导分化为巨噬细胞,同时给予9-顺式维甲酸对佛波酯诱导分化进行干预,通过相差显微镜观察细胞形态,MTT比色法检测细胞贴壁率,流式细胞仪检测与单核/巨噬细胞分化有关的细胞表面标志物CD11b和CD36的表达。结果9-顺式维甲酸干预后梭形、分支状细胞明显减少,与佛波酯单独作用组相比细胞贴壁率减少50%(P<0.01),细胞表面标志物CD11b和CD36分别减少50%和28%(P<0.01)。结论视黄醇类X受体特异性激动剂9-顺式维甲酸可明显抑制佛波酯诱导人单核细胞系THP-1向巨噬细胞分化。

基于启动子捕获系统的水稻基因的分离

为了分离水稻的基因及其启动子,该实验室构建了T-DNA(GUS)结构的水稻启动子捕获系统,对其中编号为113#、T-DNA单拷贝插入、GUS报告基因为组成型表达的阳性捕获系进行了进一步分析。潮霉素筛选结合GUS组织化学染色获得了T-DNA插入的纯合株(113#-22和113#-26);Inverse法分离得到T-DNA插入位点水稻基因组DNA旁邻序列,测序和BLAST结果表明,T-DNA反方向插在水稻基因组4号染色体预测基因的内含子中;扩增T-DNA插入位点上游2kb左右DNA片段,构建启动子分析质粒转化水稻‘中花11’胚性愈伤组织,获得转基因植株,GUS组织化学染色模式与113#阳性株系一致。结果表明,该预测基因及其启动子是利用启动子捕获系统所捕获到的候选基因。

基于连接酶检测反应的基因芯片分型技术的建立

目的建立基于连接检测反应的基因芯片分型技术。方法将连接检测反应,通用芯片技术及片基异硫氰基化从头活化方法相结合。结果应用测序技术验证,该方法分型准确性达到100%。另外也不会产生非模板依赖性信号,对未纯化模板的分型效果也较好。结论连接检测反应能够在高温下进行,显著减少了探针非特异性连接;其通用性使得研究者可基于一张芯片自由选择所研究的位点,无需针对每一组探针进行操作条件的单独优化,并且保证了杂交的特异性;片基从头活化技术更使其摆脱了对商品化片基的依赖。这些特点都极大地提高了该技术的分型准确性,并且降低了费用,使其应用于高通量SNP分型成为可能。

抗副溶血弧菌OMPK单克隆抗体的制备及其ELISA双抗体夹心检测方法建立

制备全长和截短的弧菌外膜蛋白K(outer membrane protein K,OMPK),纯化后的OMPK免疫6~8周雌性BALB/c小鼠,间接夹心酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法检测小鼠的血清效价,结果表明全长OMPK重组蛋白制备的血清效价是截短OMPK1重组蛋白制备血清效价的128倍。通过全长的OMPK重组蛋白制备多株用于检测副溶血弧菌的单克隆抗体,用生物素(biotin)和辣根过氧化物酶对单克隆抗体进行标记。间接夹心ELISA实验结果表明:只有VP3-biotin和VP16-biotin与其他单克隆抗体配对检测不同的副溶血弧菌菌株表现出较高的灵敏度及良好的特异性,并且在检测其他种属20株菌时无交叉反应。VP16(Fab)-biotin/VP3检测副溶血弧菌时较VP16-biotin/VP3具有更高的灵敏度,该方法用于检测海鲜样品时,VP16-biotin/VP3检测三文鱼(5~10 CFU/25 g)和血蚶样品为副溶血弧菌阳性。本研究开发了一种快速、灵敏、简便的副溶血弧菌间接夹心ELISA检测方法。

一种基于卷积神经网络的重度抑郁症辅助诊断方法

目的针对多站点抑郁症数据分类的泛化能力不强,以及使用三维原始图像作为深度学习分类模型的输入容易过拟合的问题,设计了一种卷积神经网络架构用于重度抑郁症(MDD)辅助诊断。方法该模型基于静息态功能磁共振成像得到的低维功能连接矩阵作为输入,从中提取功能相关信息和高阶抽象特征从而分类。结果将该模型在多站点REST-meta-MDD数据集上验证,分类准确率为70.39%。结论通过遮挡分析描述了不同大脑区域对MDD辅助诊断的贡献,结果表明默认模式网络、视觉网络和额顶控制网络对MDD分类任务具有重要作用。

泛素特异性修饰酶2-69对大鼠系膜细胞内饰胶蛋白聚糖表达和泛素化降解的调节

目的研究泛素特异性修饰酶2-69(USP2-69)对系膜细胞(MC)内饰胶蛋白聚糖(DCN)表达和泛素化的调节作用。方法 1培养MC细胞,采用Western blot法检测大鼠肾MC内USP2-69的表达;2采用免疫共沉淀、激光共聚焦和免疫荧光法,检测MC内USP2-69是否与DCN结合,并观察两者在MC内的定位;3将pRK5-USP2-69-HA质粒瞬时转染MC后,用Western blot法检测HA、USP2-69和DCN的蛋白表达,用免疫共沉淀法检测DCN的泛素化水平;4采用USP2-69siRNA处理MC,用PCR检测USP2-69和DCN的mRNA表达,用time-course Western blot法检测DCN的半衰期,Western blot法检测DCN的下游效应分子(TGF-β1和ColⅣ)的蛋白表达。结果 1 USP2-69在MC、肝细胞(BRL-3A)和足细胞(GEC)内均有表达,其在MC内的基础蛋白表达水平显著高于BRL-3A和GEC[MCs:(0.27±0.05),BRL-3A:(0.035±0.009),GEC:(0.012±0.004),P<0.01]。2 MC总蛋白经DCN抗体免疫沉淀后,可检测到USP2-69的表达;经USP2-69抗体免疫沉淀后,可检测到DCN表达;且在MC胞质内,代表USP2-69蛋白的荧光与代表DCN蛋白的荧光存在共定位。3转染pRK5-USP2-69-HA质粒的MC内可检测到代表外源性USP2-69表达的HA蛋白,USP2-69和DCN蛋白表达的升高,同时DCN的泛素化水平明显降低。4经USP2-69 RNA干扰的MC内DCN的mRNA水平没有明显改变,但其半衰期明显缩短(3 h),且TGF-β1和ColⅣ的蛋白表达均明显升高。结论大鼠肾MC内USP2-69可与DCN相结合,及两者在胞质内共定位,USP2-69能够降低MC内DCN的泛素化水平及提高DCN蛋白总量并促进其功能。

电脑族养生饮食经

对于和电脑“朝夕相处”的人们来说，时间长了，会出现头晕、全身酸痛．口干舌燥、“性”趣缺乏、胃肠失调、失眠……这些都是电脑族典型的症状。

一例"无尿酸"血症患者的临床和基因分析

黄嘌呤尿(xanthinuria)非常罕见。本文回顾了1例以"无尿酸"为临床表现患者的详细病例资料并复习相关文献。液相色谱串联质谱(LC-MS)检测血清嘌呤代谢产物,发现患者黄嘌呤升高,尿酸水平极低。全外显子测序结果显示患者1号外显子上钼辅因子硫化酶(MOCOS)基因109位点纯合突变(G>T)。根据病例资料及基因检测结果,确诊为黄嘌呤尿Ⅱ型。通过本例患者的诊治和文献复习,加深对嘌呤代谢和尿酸功能的认识。

程序性坏死特异性抑制剂-1促进大鼠脊髓损伤修复的研究

目的 观察鞘内注射程序性坏死特异性抑制剂-1（Nec-1）对大鼠对脊髓损伤修复的促进作用.方法 SD大鼠30只,采用改良Allen＇s法建立大鼠脊髓损伤模型,按照随机数字表法分为3组,假手术组、生理盐水组和Nec-1治疗组,每组10只.脊髓损伤后7d对各组大鼠进行运动功能评价、运动诱发电位测定、脊髓坏死测定.结果 术后7、14、21 d Nec-1治疗组大鼠运动功能恢复均好于生理盐水组,运动功能评分显著高于生理盐水组,差异均有统计学意义（P＜0.05）.术后7d时,Nec-1治疗组大鼠皮层运动诱发电位（MEP）潜伏期变化为（71.37 ±12.71）％,显著低于生理盐水组[（104.5±14.57）％,t=8.147,P＜0.01],波幅峰值变化为（69.27±4.75）％,也显著小于生理盐水组[（87.93±5.47）％,t=3.201,P＜0.05].术后7d时,Nec-1治疗组脊髓损伤坏死区为（6.91±0.42） mm2,较生理盐水组脊髓损伤坏死区范围显著减小[（11.29 ±0.63） mm2,t=7.542,P＜0.01）.术后7d时,Nec-1治疗组存活神经元细胞计数为（10.54±1.27）个,较生理盐水组显著增多,差异有统计学意义[（5.27±0.47）个,t=6.341,P＜0.01];染色髓鞘吸光度（A）相对值Nec-1治疗组为0.94±0.06,较生理盐水组显著增多,差异有统计学意义（0.67±0.08,t=5.574,P＜0.01）.结论 Nec-1可以改善大鼠运动功能及皮质运动诱发电位的恢复,对脊髓损伤修复具有促进作用.

广谱流感疫苗的研究进展

广谱流感疫苗是指能够诱导针对流感病毒的广谱中和抗体或广谱的细胞免疫反应,从而保护动物或人类免受多数流感病毒毒株感染的疫苗。流感病毒广谱中和抗体的发现及机制研究为广谱流感疫苗的研发提供了新的思路。同时,流感病毒细胞免疫方面的研究进展、佐剂以及免疫策略等的研究进展都极大促进了广谱流感疫苗的研发。本文从以上几个方面介绍广谱流感疫苗的研究进展,并对未来的应用进行评价及展望。

糖皮质激素诱导的亮氨酸拉链对小鼠脊髓损伤的保护作用

目的观察糖皮质激素诱导的亮氨酸拉链（GILZ）对脊髓损伤的保护作用。方法T淋巴细胞GILZ转基因小鼠及野生型小鼠（wT）制备脊髓损伤模型，观察GILZ对脊髓损伤的保护作用以及机制。结果GILZ小鼠在脊髓损伤后的组织学评分为1．1分，显著低于wr模型小鼠的4．2分（P〈0．05）。WT小鼠的胶质纤维酸性蛋白（GFAP）表达、促炎因子表达、CD4和CD8型T细胞表达和细胞凋亡在脊髓损伤后均显著增强（P〈0．05）。而GILZ模型小鼠均可降低上述反应（P〈0．05）。GILZ通过抑制核因子（NF）-kB的核转移抑制炎性反应，抑制凋亡基因和增强抗凋亡基因减少细胞凋亡。结论T淋巴细胞高表达糖皮质激素可以对小鼠脊髓损伤产生保护作用。