医学实验室试剂管理系统的构建与实践

为实现医学实验试剂管理的信息化、网络化建设,以提升医学实验室管理质量和能力,设计了一套医学实验室试剂管理系统。该系统集成了基础设置、试剂入库、试剂出库、库存管理模块,通过钉钉平台及氚云开发工具实现低成本、定制化的管理功能定制。该系统的构建遵循CNAS按照国际标准ISO15189:2022对医学实验室质量和能力认可的要求,实现了自助扫码出库、过期与低库存预警、多仓库管理和多项目独立管理等功能,兼具开发周期短、管理高效、便于维护等特点。实践表明,该系统可以满足医学实验室教学、科研工作中试剂管理的需求以及精准实验室标准化的管理要求,并在医学实验室试剂管理中起到了良好示范作用,为实验室其他应用场景提供有益借鉴。

IL-36Ra抑制炎性痛小鼠脊髓A1型星形胶质细胞极化

目的评价不同剂量IL-36Ra对炎性痛小鼠痛行为以及脊髓A1型星形胶质细胞极化的影响。方法雄性C57BL/6小鼠32只,采用足底注射完全弗氏佐剂(CFA)建立炎性痛模型。随机将小鼠分为CFA+生理盐水组、CFA+IL-36Ra 50 ng组、CFA+IL-36Ra 100 ng组以及CFA+IL-36Ra 200 ng组,每组8只。各组小鼠在造模后d 1~d 7,每日1次鞘内给药。同时,分别在造模前以及造模后d 1、3、5、7检测4组小鼠机械刺激缩足阈值(mechanical withdraw threshold, MWT)和辐射热刺激缩爪潜伏期(PWL)的变化。以逆转录聚合酶链反应检测IL-36Ra对CFA小鼠脊髓A1、A2型星形胶质细胞标志物表达水平的影响。以免疫组化法检测各组小鼠脊髓背角A1型星形胶质细胞标志物C3与GFAP共表达水平的变化。结果炎性痛小鼠造模后患侧MWT、PWL均明显下降,IL-36Ra(100、200 ng)可显著改善小鼠的机械性痛觉超敏与热痛觉过敏;且在治疗7 d后,IL-36Ra可降低CFA小鼠脊髓星形胶质细胞激活标志物GFAP、Lcn2的表达水平,抑制星形胶质细胞激活;同时,IL-36Ra(100、200 ng)可下调CFA小鼠脊髓A1型星形胶质细胞标志物Serping1、 H2-T23的mRNA水平,但IL-36Ra各个剂量对A2型星形胶质细胞标志物表达没有明显作用;此外,IL-36Ra还可抑制脊髓背角A1型星形胶质细胞标志物C3表达。结论 IL-36Ra可能通过抑制CFA小鼠脊髓A1型星形胶质细胞极化,进而改善小鼠炎性痛痛行为。

BMP4抑制剂DMH1对BiSF法诱导人iPSC向神经元分化效率的提升作用

目的·通过对已有神经诱导方法 BiSF的改进,提高人诱导多能干细胞(human induced pluripotent stem cell,hiPSC)定向诱导分化为神经元的效率。方法·当hiPSC生长到75%融合度时启动诱导,在BiSF诱导方法的基础上加入BMP4抑制剂4-[6-(4-异丙氧基苯基)吡唑并[1,5-a]嘧啶-3-基]喹啉(4-[6-[4-(1-methylethoxy)phenyl] pyrazolo[1,5-a]pyrimidin-3-yl] quinoline,DMH1),镜下观察细胞形态,实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR,qRT-PCR)和免疫荧光检测神经干细胞(neural stem cell,NSC)相关基因的表达,细胞计数试剂盒8 (cell counting kit-8,CCK-8)方法比较2种诱导方法获得细胞的增殖情况。将NSC样细胞进一步向神经元诱导分化,通过qRT-PCR及免疫荧光比较2种诱导方法的诱导效率。结果·镜下观察发现BiSF+DMH1诱导的第9日细胞团周围出现较多的梭形细胞,BiSF诱导的细胞出现少量梭形细胞,且细胞团灰暗不规则。CCK-8结果显示BiSF+DMH1诱导组的NSC样细胞的增殖能力在第2日开始高于BiSF诱导组(P=0.000)。诱导分化第13日BiSF+DMH1组的细胞nestin、PAX6表达量高于BiSF组(P=0.019,P=0.011)。免疫荧光结果显示BiSF+DMH1诱导分化组中神经元特异性标记βⅢ微管蛋白(βⅢ-tubulin)阳性的细胞比例高于BiSF诱导组(P=0.003)。qRT-PCR结果证明BiSF+DMH1组MAP2的相对表达水平明显高于BiSF组(P=0.006)。结论·DMH1能显著提高hiPSC向神经元诱导分化的效率。

RNA甲基化对小鼠早期胚胎发育过程的影响

近年来,研究发现RNA修饰可调控不同的生理过程,特别是在早期胚胎发育过程中起重要的作用。RNA的甲基化是哺乳动物细胞中存在的最普遍的RNA修饰之一,也是一种重要的RNA转录和转录后水平的调控机制。本综述旨在总结N^(6)-甲基腺苷(N^(6)-methyladenosine,m^(6)A)和5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,m^(5)C)在小鼠早期胚胎发育过程中的关键作用,为更好地理解表观转录组调控与小鼠胚胎发育之间的整体联系奠定基础。

LIPT1复合杂合变异致新生儿硫辛酰基转移酶-1缺乏症1例并文献复习

目的探讨硫辛酰基转移酶-1缺乏症(lipoyltransferase 1 deficiency,LIPT1D)的临床表型和基因型特点。方法回顾性分析2023年5月7日上海市儿童医院新生儿科收治的1例LIPT1D患儿的临床资料。以“硫辛酰基转移酶-1缺乏症”“LIPT1”“硫辛酸”为关键词在中国知网、万方数据库、维普数据库和中华医学期刊全文数据库,以“Lipoyltransferase 1 deficiency”“LIPT1”“Lipoic acid”为关键词在PubMed、Embase、Web of Science数据库检索建库至2023年9月15日发表的相关文献。总结LIPT1D的临床表现、生化表型和基因型特点。采用描述性统计分析。结果(1)本例患儿:生后1.5 h出现青紫、反应差,表现为难以纠正的代谢性酸中毒(血气pH值6.9,碱剩余-27 mmol/L,碳酸氢根5.7 mmol/L)和高乳酸血症(最高24 mmol/L),病情进展快,生后9 h死亡。生后6 h取血送检家系全外显子组测序,检出患儿LIPT1基因(NM_001204830.1)存在复合杂合变异,分别为来自母亲的c.986C>A(p.Ser329*)和来自父亲的c.405_406del(p.Arg135Serfs*18),均为疑似致病变异。(2)文献复习:共检索到LIPT1基因变异所致LIPT1D病例7例,加之本例,共8例。LIPT1D患儿主要表现为严重高乳酸血症、代谢性酸中毒、神经发育迟缓以及癫痫,其中4例在新生儿期发病并死亡。结论LIPT1D患儿主要临床表现为严重高乳酸血症、代谢性酸中毒和神经系统受累,可导致新生儿早期死亡,全外显子组测序对疾病诊断具有重要意义。

6q24新生儿暂时性糖尿病的临床特点及分子遗传学研究

目的探讨6q24新生儿暂时性糖尿病(6q24-related transient neonatal diabetes mellitus,6q24-TNDM)的临床特征和分子遗传学特点。方法回顾性分析2017年上海市儿童医院新生儿科收治的2例6q24-TNDM患儿的临床资料。采用焦磷酸测序方法,对6q24区域内甲基化差异修饰区域(differentially methylated region,DMR)中16个胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤二核苷酸(cytidine-phosphate-guanosine,CpG)位点的甲基化水平进行定量分析。结果2例患儿均为男性,例1为5日龄,例2为11日龄,均为剖宫产娩出。例1胎龄37周+4,出生体重2340 g;例2胎龄38周+2,出生体重2600 g。2例均为小于胎龄儿,生后均因高血糖入院,体格检查见皮肤弹性略差,皮下脂肪偏少,入院时血糖分别为12.95和8.00 mmol/L,血胰岛素低于正常值(分别为<1.39和3.94 pmol/L),C-肽低于正常值(分别为0.05和0.14 nmol/L),尿糖阳性,尿酮体阴性,血清抗谷氨酸脱羧酶抗体、抗胰岛素抗体、胰岛细胞抗体阴性,胰腺大小正常。皮下注射胰岛素2周余,2例患儿好转出院,分别在生后69和42 d停用胰岛素,糖尿病缓解。2例患儿产前诊断提示染色体核型正常,单核苷酸多态性芯片提示6号染色体单亲二体,入院后二代测序均未检测到明确的致病性点突变。使用焦磷酸测序发现患儿6q24区域DMR中16个CpG位点的甲基化水平均低于10%(健康对照儿童相应位点的甲基化水平约为40%),呈现明显的低甲基化。结论对于出生时小于胎龄儿、高血糖时血胰岛素和C-肽水平低的TNDM患儿,采用焦磷酸测序技术对甲基化差异修饰区域中CpG位点的甲基化水平进行定量分析,可以对6q24-TNDM进行快捷直接诊断,有助于指导治疗和评估预后。

一例囊性纤维化相关疾病的诊断与启示

目的对1例以慢性腹泻为主要临床表现的囊性纤维化相关疾病的男童患者进行基因诊断,探讨中国囊性纤维化确诊率低的原因。方法收集10岁患病男童的病史资料和临床表现,分析实验室检查和全外显子测序结果。结果患儿反复腹泻9年伴中度营养不良。腹部CT示胰腺萎缩。全外显子测序结果显示CFTR基因复合杂合变异,分别为已明确的致病性变异c.263T>G和未经报道的c.1514delA移码变异。结论依据囊性纤维化的诊断指南,本例患儿诊断为囊性纤维化相关疾病。该病例丰富了CFTR基因变异谱和表型谱的同时,也表明了中国人建立自有的CFTR基因变异和表型数据库的必要性。

中胚层细胞的形成及向血系分化的研究进展

在原肠运动过程中,原条的位置上出现一类新的细胞将上胚层和下胚层分隔开,并且形成新的胚层,这层新的细胞称为中胚层。中胚层细胞将来分化为血液、骨骼、肌肉、肾脏、结缔组织、真皮、泌尿生殖系统等重要的组织和器官。其中,血液系统是维持正常生命活动的重要组成部分。血液系统形成过程受到复杂而又精细的分子调控。近年来,随着单细胞RNA高通量测序技术和生物信息学分析方法的不断发展,中胚层细胞的分子特性、命运图谱及其血系分化机理的神秘面纱被逐步揭开。

Wnt信号通路调控造血干细胞自我更新的研究进展

造血干细胞是一类具有自我更新能力和分化成所有种类血细胞能力的多潜能干细胞,该类群细胞来源于中胚层细胞,最终定植于骨髓中。造血干细胞的增殖分化由多个信号通路精细调控,其中,Wnt信号通路在调控其自我更新的过程中具有重要作用。该文综述了多年来关于Wnt信号通路在脊椎动物(小鼠)造血干细胞自我更新中的研究,有助于了解Wnt信号通路的作用机制,也有望为改善体外增殖造血干细胞的效果提供理论支持。

RNA修饰对长链非编码RNA的调控作用

长链非编码RNA (lncRNA)能在表观遗传、转录以及转录后水平上调控基因表达,与疾病的发生、发展和防治有着密切的联系。RNA修饰介导的表观转录组学调控是表观遗传的新领域,可以在转录后水平调控基因表达,并且可以作为一种重要的修饰手段对lncRNA进行调控。RNA修饰可以通过对lncRNA表达水平、剪切方式及二级结构的调控,影响各种生物学进程。现回顾和展望RNA修饰对lncRNA的调控作用和其潜在的生物学功能。

肝细胞有效生成血小板能力的因素分析研究

目的探究不同来源的供体造血干细胞(hematopoietic stem cells, HSCs)体内移植后生成血小板(PLT)的差异因素, 进而为解决临床上HSCs移植后PLT重建不良的问题提供新思路。方法通过Ficoll分离技术分别从孕14.5 d(E14.5)胎肝(FL)和8周龄小鼠骨髓(BM)中分离HSCs及其下游髓系和淋巴系细胞, 即单个核细胞(MNCs)总和, 移植入清髓辐照后的受体小鼠胫骨骨髓腔内, 构建造血重建FL-MNCs和BM-MNCs小鼠移植治疗模型。定期检测受体小鼠外周血血常规指标。通过流式细胞方法检测供体细胞在受体内的嵌合率及PLT形成上游细胞。进一步利用磁珠分选FL-MNCs和BM-MNCs供体细胞中CD41+巨核细胞, 并诱导PLT生成。另外, 通过定量RT-PCR检测两种来源的CD41+巨核细胞的PLT生成相关基因的表达情况。结果 FL-MNCs移植组和BM-MNCs移植组的血常规参数包括白细胞(WBC)、红细胞(RBC)、PLT均在移植后第4周恢复正常水平, 受体的血细胞基本由供体细胞替代。FL-MNCs移植组比BM-MNCs移植组受体小鼠的PLT水平上升更快, 移植后第4周FL-MNCs组和BM-MNCs组的PLT水平分别为(1.45±0.37)×1012/L和(1.22±0.24)×1012/L, P<0.05。同时, FL-MNCs中含有更高比例的Lin-Sca-1+c-Kit+造血干细胞(FL-MNCs为7.60%±1.40%, BM-MNCs为1.10%±0.46%, P<0.01)、Lin-Sca-1-c-Kit+CD41+CD150+巨核祖细胞(FL-MNCs为3.05%±0.22%, BM-MNCs为0.15%±0.02%, P<0.01), 以及CD41+CD42b+成熟巨核细胞(FL-MNCs为1.60%±0.06%, BM-MNCs为0.87%±0.11%, P<0.01)。体外功能性研究发现胎肝来源的FL-MNCs-CD41+巨核细胞在体外诱导后可更快地生成前血小板样细胞, 第3天即有前血小板样细胞形成, 第5天有明显PLT形成, 而骨髓来源的BM-MNCs-CD41+巨核细胞第5天仍没有前血小板样细胞形成。FL-MNCs-CD41+能表达更高水平的PLT生成相关基因Mpl(3.25倍)、Fog1(3倍)和Gata1(1.5倍)(P<0.05)。结论 FL-MNCs具有更好的受体血小板植入效果以及更快的体外PLT分化速率, 这可能与FL-MNCs细胞组成中较高比例的巨核细胞数量及其Mpl、Fog1和Gata1等相关基因的表达水平有关。这些供体细胞特征的因素分析研究有望为临床治疗造血干细胞移植后PLT重建不良提供供体细胞参考依据。

长链非编码RNA通过竞争性内源RNA机制调控胃癌发展的研究进展

长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)能够通过表观遗传调控、转录调控以及转录后调控等多个层面调节基因的表达。近年来的研究显示,异常表达的lncRNA与胃癌细胞的增殖、凋亡、侵袭和转移等生物学过程密切相关。一些lncRNA如HOX反义基因间RNA(HOX antisense intergenic RNA,HOTAIR)、X染色体失活特异性转录本(Xinactivespecifictranscript,XIST)、母源性表达基因3(maternally expressed gene 3,MEG3)、金属硫蛋白1J(metallothionein 1J,MT1JP)、核内小RNA宿主基因16(small nucleolar RNA host gene 16,SNHG16)、磷酸酶与张力蛋白同源缺失基因的假基因(phosphatase andtensinhomologpseudogene1,PTENP1)等,通过竞争性内源RNA机制调节胃癌关键基因及信号通路,促进或抑制胃癌的发生发展。现主要对lncRNA通过竞争性内源RNA机制调控胃癌发展的研究进展作一综述。

唐氏综合征患者iPSCs基因组DNA甲基化异常模式的分析和验证

目的探讨唐氏综合征(Down syndrome,DS)DNA甲基化模式以及基因不同元件甲基化水平与DS基因表达的相关性。方法应用全基因组亚硫酸氢盐测序技术筛选来源于DS患儿和正常对照的诱导多功能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)中差异甲基化区域(differentially methylated region,DMR),对其在染色体和基因位置上的分布进行统计分析。通过聚类分析,研究差异基因涉及的功能。并结合全基因组表达谱数据和实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)研究不同基因元件甲基化的调控作用。结果DS iPSCs中共检测出1569个DMR,启动子区高甲基化所占比例明显高于基因体(genebody),且DMR不富集在21号染色体上。启动子和genebody高甲基化均对基因表达起到抑制作用。聚类结果显示,具有DMR的基因显著富集在神经发育、干细胞多能性以及组织器官大小调控的相关通路上。结论DS iPSCs中DNA甲基化异常在全基因组广泛分布,DS中DNA甲基化的分布模式和调控模式均不同于正常样本,DNA甲基化可能在早期胚胎发育过程中参与了唐氏综合征DS患者神经发育异常及其他异常的发生。

ATP6V1B2基因突变所致疾病及发病机制

ATP6V1B2(ATPase H+ transporting V1 subunit B2)基因突变可导致显性遗传性耳聋-甲发育不全(dominant deafness and onychodystrophy,DDOD,MIM124480)综合征和Zimmermann-Laband综合征2(ZLS2,MIM616455)。DDOD综合征的患者临床表现为先天性感音神经性耳聋和甲发育不良,最新研究表明患者还存在学习和认知问题。ZLS2综合征的患者表现为牙龈异常增生、甲发育不良和智力障碍,但是若突变位点偏向ATP6V1B2蛋白中心,则突出表现为智力障碍和癫痫,而没有明显的牙龈异常增生和甲发育不良。ATP6V1B2基因编码液泡型质子转运ATPase蛋白(vacuolar proton transporter ATPase,V-ATPase)V1结构域的中B2亚基,V-ATPase对维持细胞内和细胞器正常的酸碱环境至关重要。目前认为该基因的致病性变异所导致的V-ATPase功能障碍和溶酶体酸化异常可能是DDOD综合征和ZLS2发病的分子基础。对Atp6v1b2 c.1516C>T基因敲入小鼠的深入研究发现:Atp6v1b2Arg506X / Arg506X的小鼠存在明显认知障碍,海马CA1区受损可能是其病理基础。B2亚基和E亚基的相互作用减弱可能是V-ATPase功能障碍的潜在分子机制。深入分析比较ATP6V1B2基因致病突变所导致的疾病表型,并对致病突变进行功能研究有着重要的意义。