干细胞引领生物医学革命

干细胞是一类具有自我增殖能力和多向分化潜能的细胞。以胚胎干细胞和诱导多能干细胞为核心的干细胞技术的跨越式发展正引领着一场新的生物医学革命。文章主要介绍干细胞技术的发展及其在细胞治疗、疾病模型、药物筛选和人造器官等领域的研究进展与挑战。尽管干细胞基础研究取得了巨大进步,但是干细胞技术的临床转化和产业化仍然面临诸多挑战。如何更好地利用干细胞和交叉学科新技术为人类服务还有很多事情等着我们去做。

高校研究生学位论文质量现状与反思

本文探讨了新形势下高校研究生教育的现状及面临的挑战,并介绍了提高研究生学位论文质量的必要性和紧迫性。学位论文是研究生科研生涯和科研成果的总结,从严从细狠抓学位论文写作对提高研究生整体教育质量具有不容忽视的正面作用。应高度重视和大力培养高校研究生科研诚信品质,建立诚信问责机制,以促进高校研究生学位论文质量的提升。

CRISPR/Cas9技术联合AAV对Rosa-mTmG小鼠的MEF细胞进行编辑

目前,基因编辑技术已被广泛用于生物医学研究,本研究利用AAV(Adeno-Associated Virus)递送CRISPR/Cas9系统,实现高效率的基因编辑,并对特定组织细胞中的基因编辑进行了初步探索.我们首先采用Rosa-mTmG转基因小鼠来研究CRISPR/Cas9在小鼠胚胎成纤维细胞(Mouse Embryonic Fibroblast,MEF)中的编辑效率;接着,我们构建了能够被AAV包装的SaCas9系统,并通过瞬转以及AAV介导递送的方式检测其基因编辑效率;最后,我们还构建了含有心肌特异启动子的cTNT-PX601-sgRNA以备后续研究.结果发现,与瞬转相比,AAV介导CMV-PX601-sgRNA在体外能够极大地提高细胞的基因编辑效率.另外,cTNT-PX601-sgRNA能够在心肌细胞中特异表达.我们的结果表明,利用AAV介导的CRISPR/Cas9系统在体外可以实现高效地基因编辑,为靶向修复基因缺陷疾病,特别是特定组织器官中的基因缺陷,提供了研究工具和实验依据.

温敏型壳聚糖水凝胶包封外泌体在缺血性疾病中的应用

背景:基于间充质干细胞来源的外泌体可减少心肌缺血和再灌注损伤,但存在半衰期短、清除速度快和靶向性低等问题。目的:对外泌体进行修饰和改造,并用温敏型水凝胶包封外泌体,以提高外泌体在体内的驻留率,改善其治疗效果。方法:利用细胞转染的方法敲低脐带间充质干细胞来源外泌体中的piR823,检测敲低piR823的外泌体对C2C12细胞增殖与凋亡的影响。制备壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏型水凝胶,将其与外泌体直接混合制备包封外泌体的壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏型水凝胶,检测包封外泌体后水凝胶的成胶性能、流变学及体外缓释性能。取30只C57BL/6J小鼠,建立后肢缺血模型,随机分5组干预:A组腓肠肌注射PBS,B组注射壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏型水凝胶,C组注射包封外泌体的壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏型水凝胶,D组注射外泌体,E组注射敲低piR823的外泌体,分别进行肢体功能与恢复、血流、四肢抓力、运动耐力及肌肉质量再生检测。结果与结论:①敲低piR823的外泌体抑制C2C12细胞的增殖;正常外泌体抑制过氧化氢诱导的C2C12细胞凋亡,敲低piR823后外泌体的抑制细胞凋亡作用减弱;②包封外泌体的水凝胶具有成胶性能,但成胶时间缩短,其可缓慢持续释放外泌体达30 d以上;③后肢缺血28 d后,C组的左肢血流恢复优于B、D组(P<0.05),D组优于E组(P<0.05);C组的四肢抓力、运动耐力跑步时间和距离优于D、B组(P<0.05),D组优于E组(P<0.05);C组肌肉再生情况优于B、D组(P<0.05),D组优于E组(P<0.05);④结果表明,以壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏型水凝胶包封外泌体延长了外泌体在体内的滞留时间,明显增强了血流灌注及缺血后组织功能的恢复,治疗效果更显著。

心脏类器官

类器官是体外构建的一类由多种类型细胞组成的,与体内器官或组织高度相似的三维培养物,它能够模拟细胞所属器官的某些结构和生理功能。心血管疾病患病率及死亡率一直处于上升阶段,相关基础研究主要基于细胞和动物模型。心脏类器官是对传统心血管疾病模型的有效补充,在体外更真实和准确地反映人体心脏的生物学特性和功能,使其在疾病机制研究、药物开发、精准医疗和再生医学等领域具有广泛应用前景和独特优势。该文主要介绍了心脏类器官作为新一代疾病模型在心肌梗死、心力衰竭、遗传性心脏病和心律失常等方面的应用,并探讨了类器官技术未来的发展方向和面临的挑战。

miR-148/152家族调控内皮细胞糖酵解相关基因的表达分析

目的探究miR-148/152家族在多能干细胞衍生内皮细胞(ECs)中对糖酵解相关基因的调控作用。方法本研究以人胚胎干细胞(hESCs)株H1(WT)和采用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建的miR-148/152家族全敲除多能干细胞系(TKO)为基础;利用免疫荧光技术检测干细胞标志物NANOG的表达,评估WT和TKO干细胞的多能性;通过添加化学小分子和细胞因子如Wnt信号通路激活剂、碱性成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子和骨形态发生蛋白4等,定向诱导hESCs向ECs分化;采用RT-qPCR检测miR-148/152家族在ECs中的敲除效率,并探究糖酵解关键酶和代谢转换关键基因在WT和TKO干细胞分化ECs中的表达差异。两组间比较采用独立样本t检验。结果与WT比较,TKO多能干细胞中miR-148a(1.00±0.03比0.00±0.00)、miR-148b(1.00±0.07比0.13±0.06)、miR-152(1.01±0.15比0.05±0.03)丰度降低,差异具有统计学意义(P均<0.001)。WT和TKO hESCs均表达核定位的多能性标志分子NANOG,且均可定向分化为CD31阳性的ECs。与WT比较,TKO ECs中miR-148a(1.00±0.05比0.00±0.00)、miR-148b(1.00±0.08比0.12±0.05)、miR-152(1.00±0.08比0.13±0.07)检测丰度降低,差异具有统计学意义(P均<0.001)。与WT比较,TKO ECs中糖酵解关键酶如磷酸甘油酸激酶(1.00±0.09比0.20±0.02)、己糖激酶(1.02±0.20比0.55±0.12)、磷酸果糖激酶(1.00±0.05比0.67±0.14)、乳酸脱氢酶(1.00±0.04比0.53±0.05)、丙酮酸激酶(1.00±0.03比0.83±0.09)、3-磷酸甘油醛脱氢酶(1.00±0.03比0.59±0.09)的mRNA表达水平下调,而糖代谢向氧化磷酸化代谢转换过程中的重要基因丙酮酸脱氢酶激酶1(1.00±0.08比2.90±0.23)在敲除系中表达量升高,差异有统计学意义(P均<0.05)。与WT比较,TKO ECs中糖酵解抑制因子磷脂酶和张力蛋白同源物的表达量升高(1.01±0.11比3.83±0.81,P<0.001)。结论miR-148/152家族是调控ECs糖代谢的重要因子,可能在维持ECs糖酵解平衡,抑制其向氧化磷酸化代谢转换中发挥重要作用。