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人视网膜神经胶质瘤细胞

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  • 太赫兹应用:无标记识别脑胶质瘤细胞
    近日,由上海交通大学朱卫仁教授与重庆西南医院神经外科冯华教授/陈图南副教授团队、爱德万测试(中国)管理有限公司三方合作在国际高水平期刊《Biosensors and Bioelectronics》上发表题为“Highly sensitive detection of malignant glioma cells using metamaterial-inspired THz biosensor based on electromagnetically induced transparency”的研究结果,首次展示了一种针对不同胶质瘤分子分型细胞进行无标记识别的太赫兹超材料检测方法,该研究也得到了天津大学姚建铨院士团队的指导和支持。胶质瘤是颅内最常见的、造成最多死残病例的中枢神经系统肿瘤,目前临床主张进行整合诊断,将胶质瘤分为多个特定的分子亚类,其中IDH是与肿瘤进展、治疗反应和预后密切相关的经典分子分型标记。快速早期无标记区分IDH1野生/突变两种胶质瘤对于术中和术后早期精准诊疗具有重要价值。研究团队提出了一种无标记的脑胶质瘤细胞“分子分型(IDH1野生/突变)”生物传感超材料,通过在生物传感器表面加载人原代胶质瘤细胞进行太赫兹波谱探测,其频率偏移和峰幅变化与不同类型细胞及其浓度呈现相关性;通过观察超材料传感器共振频率的变化,可以区分不同分子分型的胶质瘤细胞,这种识别是在没有引入抗体等生化标记方法的情况下,在多个不同细胞浓度下实现的。基于该项研究结果,太赫兹超材料生物传感器在识别胶质瘤细胞类型中显示出了巨大的潜力,基于肿瘤分子分型的太赫兹波谱识别策略也拓展了新的太赫兹波生物传感技术发展方向。太赫兹技术在生命科学领域有广阔的应用前景,第十届光谱网络会议(iCS2021)邀请了四位来自国内外高校的专家学者们,届时,专家将介绍太赫兹技术的更多应用,点击下方链接立即报名哦。5月25-28日 光谱网络会议相约十年(iCS2021)专家报告推荐之光谱在生命科学领域的应用1、《太赫兹生物医学与生物物理发展概况》(中国生物物理学会-太赫兹生物物理分会 何明霞副会长/秘书长)2、《纳米-生物界面作用的定量分析》(中国科学院高能物理研究所 王黎明研究员)3、《面向生物医学检测的LIBS/Raman联用装置与方法研发》(四川大学 林庆宇副教授)4、《新型冠状病毒核酸检测技术研究进展》(阿尔伯塔大学 庞博博士)立即报名(免费哦):https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCS2021/
  • 磁共振影像示踪细胞治疗脑胶质瘤研究获进展
    p   11月14日,中国科学院深圳先进技术研究院郑海荣研究团队在磁共振影像示踪细胞治疗脑胶质瘤领域取得新进展。相关论文“MR imaging tracking of inflammation-activatable engineered neutrophils for targeted therapy of surgically treated glioma”(《磁共振影像示踪的中性粒细胞药物输运体系靶向治疗术后脑胶质瘤》)在线发表在国际学术期刊《自然-通讯》上。 /p p   脑胶质瘤是最常见的中枢神经系统恶性肿瘤,也是目前最为难治的肿瘤性疾病之一。目前临床上胶质瘤的治疗方法主要以手术切除为主,辅以包括放射治疗和药物治疗在内的综合治疗,但其总体预后仍不容乐观,5年生存率不足10%,中位生存期仅为12-15个月。为何胶质瘤患者在经过综合治疗后,生存率仍然极低?一方面是因为胶质瘤细胞在颅内呈浸润性生长,并沿着神经纤维爬行生长,瘤体无清楚边界,导致手术无法彻底清除。另一方面是因为颅内血脑屏障的存在,使得多数化疗药物无法进入脑肿瘤组织,可用于脑胶质瘤化疗的药物品种非常有限,且治疗效果不高。如何提高术后胶质瘤患者的生存期成为临床的重大需求。 /p p   郑海荣研究团队发现利用免疫系统中重要的中性粒细胞,作为穿越血脑屏障的靶向细胞载体,同时结合具有磁共振成像(Magnetic resonance imaging, MRI)性能和载药能力为一体的磁性介孔氧化硅纳米颗粒,得到具有MR成像性能的载药中性粒细胞。当通过静脉注射到达术后脑胶质瘤炎性区域后,高度激活的载药中性粒细胞可形成中性粒细胞胞外诱捕网(Neutrophil extracellular traps,NETs),同时释放载药纳米颗粒并进入到浸润的肿瘤细胞,成功实现了对术后脑胶质瘤的诊疗可视化。 /p p   该研究得到科技部“973”计划(2015CB755500)和国家自然科学基金(81527901, 81327801, 81801843)等的资助。 /p p style=" text-align: center " img title=" 微信图片_20181119091510.jpg" alt=" 微信图片_20181119091510.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/452c857b-652d-4305-9a8e-787fc38ff6f9.jpg" / /p p style=" text-align: center "   载药中性粒细胞对术后胶质瘤小鼠诊疗示意图 /p p & nbsp /p
  • 转化医学系列网络讲座预告|仿生纳米药物用于人脑胶质瘤的治疗
    时间2019年12月26日 下午14:00-15:00题目仿生纳米药物用于人脑胶质瘤的治疗主讲人刘艳杰 博士(河南大学)讲座形式网络讲座,手机或PC即可参与(会议链接和如下报名链接相同)内容简介由于血脑屏障(blood brain barrier, BBB)的存在,使得人脑胶质瘤成为癌症治疗中最棘手的肿瘤之一。BBB,其为脑部的自我平衡防御机制,它在保证中枢神经系统免受外来物质侵扰的同时,也阻碍了治疗药物通过非入侵性给药进入脑内。因此,发掘研究能协助纳米药物突破BBB的药物或靶向分子是治疗脑部疾病的当务之急。基于以上背景,讲者所在实验室设计了细胞膜伪装的肿瘤微环境响应的仿生纳米药物用于脑胶质瘤的靶向治疗。该智能仿生纳米药物合理解决了目前纳米药物面临的体内循环时间短、难以跨越BBB、被肿瘤细胞摄取量低和药物在病灶处释放缓慢等诸多关键问题,最终可望成功实现人脑胶质瘤安全高效的治疗。即刻报名扫描下方二维码,报名吧!主讲人简介刘艳杰 博士生物医学工程专业在读博士,现在河南大学从事仿生纳米药物用于人脑胶质瘤的治疗的研究。在Advanced materials,Biomaterials等杂志上发表论文2篇,申请国内专利2项。
  • 质谱POCT——90秒诊断脑胶质瘤术中分子病理
    脑胶质瘤是最常见的原发恶性脑肿瘤之一,具有边界不清、毗邻功能区、放化疗不敏感等特点,手术切除困难,预后差。此前已有研究发现,2-3级胶质瘤患者中80%存在代谢酶异柠檬酸脱氢酶(Isocitrate dehydrogenase,以下简称IDH)突变,这类IDH突变胶质瘤好发于周边脑叶,年轻人常见,在最大限度肿瘤手术切除后,可显著提升生存率。因此,术中快速识别IDH突变,实现胶质瘤术中分子病理诊断对提升患者预后意义重大。2024年5月28日,复旦大学附属华山医院毛颖/花玮教授团队、清华大学精密仪器系张文鹏/欧阳证教授团队、美国普渡大学R. Graham Cooks教授团队以及梅奥诊所Alfredo Quinones-Hinojosa教授团队合作在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表了题为术中质谱法快速检测胶质瘤中IDH突变“Rapid Detection of IDH Mutations in Gliomas by Intraoperative Mass Spectrometry”的最新研究成果。此项研究中,使用清谱科技便携式质谱分析系统Cell及活检组织检测直接毛细管电喷雾(Direct Capillary Spray,DCS)试剂盒实施了脑胶质瘤术中检测与分型。清谱科技创新设计中心科学家吴俊函博士是本文的共同第一作者,清谱科技应用中心负责人王南博士参与本研究工作。该项研究由中美顶尖研究和临床机构合作近5年完成,是迄今为止已知规模最大的术中胶质瘤IDH突变检测临床试验。通过临床队列研究,确定了质谱诊断IDH突变的最佳指标和阈值。实验结果表明,通过术中质谱技术以2-HG和GLU的比值作为诊断指标,在260位胶质瘤病人的697例样品检测中实现了100%的IDH突变检测准确率。其中,183位病人的309例样品使用清谱科技Cell便携式质谱分析系统与DCS试剂盒完成检测。胶质瘤是目前发病率最高的颅内原发恶性肿瘤,具有进展快、死亡率高且预后差的特点,超过80%WHO 2-3级的胶质瘤中都存在异柠檬酸脱氢酶(Isocitrate dehydrogenase,IDH)基因突变。IDH突变的胶质瘤患者在最大限度肿瘤手术切除后,可显著提升生存率,所以实现胶质瘤术中IDH突变检测对胶质瘤患者预后提升具有重要意义。脑胶质细胞发生IDH突变后,三羧酸循环中的α-酮戊二酸(α-KG)将转变为一种特殊的肿瘤小分子代谢标志物 2-羟基戊二酸(2-HG),进而促进癌变。因此,IDH突变患者的肿瘤区域将会积累大量2-HG,通过检测2-HG可诊断IDH突变情况。图1 IDH突变型胶质瘤中的代谢变化示意图在本研究中,美方研究团队使用电喷雾解吸电离方法(DESI)和传统大型质谱仪结合的方案;中方团队则采用直接毛细管电喷雾DCS试剂盒与便携式质谱分析系统Cell结合的即时化学检测方案,实现了:1. 2-HG和内标谷氨酸的快速准确检测;2. 成功构建了完整的脑胶质瘤IDH突变术中诊断流程;3. 将术中组织采集到IDH突变检测结果反馈全流程时间压缩至1.5分钟。本研究开创了脑肿瘤术中便携式质谱即时检测的应用范式,将为临床医生在术中进行肿瘤分析提供新的技术储备,为胶质瘤患者预后提升提供重大帮助。图2 术中质谱分析流程示意图本研究在对复旦大学附属华山医院和梅奥诊所的样品检测,实现了100%的IDH突变检测准确率。在实际的术中实践中,该方法还展现了在辅助临床医生明确肿瘤类型、平衡肿瘤切除率与神经功能保全关系、术中进行肿瘤边界判断等方面的优势。这项研究不仅实现了术中分子病理快速诊断,同时为外科手术带来革命性变化和想象空间,为医生的手术策略制定提供重要的分子诊断依据,具有重要的临床价值,是未来手术个性化、精准化的发展方向。图3 临床队列情况以及检测结果图4 脑胶质瘤IDH基因突变检测试剂盒分析流程该研究首次将质谱仪搬进手术室,便携式质谱分析系统将成为外科医生的代谢之眼,为医生及时提供有效分子诊断信息,为患者带来福音。同时,清谱科技的便携式质谱分析系统已经应用于公共安全、科学研究以及临床医学领域。清谱科技将进一步推广便携质谱技术及原位电离技术在医疗行业如血药浓度检测、术中诊断、基于精细结构脂质组学的疾病诊疗研究等方面的广泛应用。
  • 马光辉院士/魏炜研究员团队开发工程化细胞外囊泡治疗胶质母细胞瘤
    通过交叉科学研究,提出并发展生物医学前沿新技术,是提高重大疾病治疗效果的重要手段。胶质瘤是发病率和死亡率最高的中枢神经系统肿瘤,其中胶质母细胞瘤(GBM)是最恶性的肿瘤,也被称为“癌中之王”。临床上治疗GBM以外科手术为主,同时辅助放化疗,但是效果非常有限;以手术和替莫唑胺联合治疗为例,5年生存率小于5%。因此,亟需开发新型高效的GBM治疗策略。 GMB治疗棘手的原因主要有三方面。首先, 血脑屏障(BBB) 的存在阻止了药物进入中枢神经系统,需要发展更有效的药物递送策略;其次,单一化疗药物的使用易导致耐药性的产生,需要联合新的肿瘤杀伤手段;另外,GBM具有复杂的肿瘤微环境,对其快速生长和向周围组织的浸润起到重要作用,在治疗的过程中不容忽视。 近日,中科院过程工程所生化工程国家重点实验室 魏炜 研究员、 马光辉 院士、深圳市第二人民医院 李维平 教授,作为共同通讯作者 在 Signal Transduction and Targeted Therapy 期刊发表了题为: Exploration and functionalization of M1-macrophage extracellular vesicles for effective accumulation in glioblastoma and strong synergistic therapeutic effects 的研究论文。 该研究基于工程化细胞外囊泡发展了“ 免疫调控-化学动力-乏氧激活 ”多级联动的治疗新策略,为胶质母细胞瘤的治疗带来了新思路。针对胶质母细胞瘤治疗难题,过程工程所生化工程国家重点实验室基于具有定向趋化能力的巨噬细胞的细胞外囊泡 (EVs) 和工程化的设计,提出了“免疫调控-化学动力-乏氧激活”多级联动的治疗新策略,并联合深圳市第二人民医院交叉合作,进行了个体化创新药物制剂的研发。 研究团队首先基于胶质瘤患者的临床样本和小鼠模型进行了免疫组化的研究,发现胶质瘤恶性程度越高,肿瘤组织中浸润的M2型巨噬细胞/M1型巨噬细胞的比例也相应更高,并且这些巨噬细胞大多来源于外周血。在此基础上,研究团队提出了以M1巨噬细胞EVs作为载体,一方面可以利用M1巨噬细胞的趋化特性在GBM部位大量蓄积,另一方面可以通过调控巨噬细胞表型实现GBM微环境的免疫调控。图1 胶质瘤样本中巨噬细胞的表型及其来源分析:a. 胶质瘤患者临床样本中巨噬细胞表型分析示意图;b. 不同级别胶质瘤中M1、M2和Ki67(细胞增殖指标)的分析;c. 基于TCGA数据库分析不同级别胶质瘤中M2/M1比例;d. 基于TCGA数据库分析胶质瘤患者瘤内M2/M1比例与生存曲线的关系;e. GBM组织中小胶质细胞和M1巨噬细胞的共定位分析;f. 免疫荧光染色分析GBM组织中小胶质细胞和M2巨噬细胞的共定位;g. 小鼠胶质瘤样本中巨噬细胞表型分析示意图;h. 在不同胶质瘤细胞系(U87MG、G422和GL261)中M1、M2和Ki67的分析;i. 免疫荧光染色分析不同鼠胶质瘤组织中小胶质细胞和M1或M2巨噬细胞的共定位情况;图中标尺均为50 μm 研究团队进一步在M1EVs的细胞膜和内腔差异化装载了化学激发分子对 (CPPO和Ce6) 以及乏氧药物 (AQ4N) ,以此将肿瘤微环境调控、化学激发动力学及肿瘤乏氧治疗合理有序地集成于M1EVs递送系统中。上述仿生剂型 (CCA-M1EVs) 静脉注射后,M1EVs可以携带上述组分穿过BBB进入GBM病灶,进而实现多级联动治疗:M1EVs调控免疫微环境产生大量过氧化氢,从而激发CPPO和Ce6生成自由基 (ROS) ,同时该反应消耗氧气激活细胞毒性药物AQ4N。借助上述作用的协同,在小鼠原位胶质瘤模型和患者来源的 (PDX) 模型上显著抑制了疾病的进程,大幅延长了生存期。图2 基于M1EVs的仿生剂型构建方案、抗肿瘤机制及PDX疗效:a. 仿生剂型的构建示意图;b. 仿生剂型在GBM模型中的累积及免疫调节、化学激发动力学和乏氧触发化疗的协同作用示意图;c. 基于光声成像分析仿生剂型在PDX小鼠GBM病灶中的累积;d. 各组PDX小鼠的抑瘤效果(20天核磁成像);e. 各组PDX小鼠的生存期分析;f. 各组PDX小鼠的TUNEL分析(标尺50 μm) 十余年来,过程工程所生化室魏炜研究员和马光辉院士创制了一系列仿生递送新剂型,利用其体内的天然路径和属性,在动物模型上成功用于肿瘤、传染病、炎症性疾病的防治,并且部分剂型已通过医院伦理批准进入个体化临床前和临床研究。 深圳市第二人民医院 王晓君 博士和丁辉博士为该论文的共同第一作者,中科院过程工程所生化工程国家重点实验室魏炜研究员、马光辉院士和深圳市第二人民医院李维平教授为共同通讯作者。论文链接 : https://www.nature.com/articles/s41392-022-00894-3
  • 浙大白瑞良团队发明新型分子磁共振成像技术,有望无创预测胶质瘤治疗敏感性
    2022年11月14日,浙江大学医学院系统神经与认知科学研究所、教育部脑与脑机融合前沿科学中心白瑞良团队联合山东省立医院刘英超团队,在Nature Biomedical Engineering杂志发表了题为“Transmembrane water-efflux rate measured by magnetic resonance imaging as a biomarker of the expression of aquaporin-4 in gliomas” (DOI: 10.1038/s41551-022-00960-9)的研究论文。该文首次报道了一种水通道蛋白4(AQP4)的在体可视化技术,在胶质瘤治疗敏感性预测方面展现出初步效果。该技术可在临床环境中轻松实现,有望为未来胶质瘤精准诊断和治疗管理提供一种有效的影像学工具。胶质瘤是中枢神经系统最为常见的原发肿瘤,展现出高度异质性和难治性,是临床治疗中最棘手的难点之一。水通道蛋白4(AQP4)是中枢神经系统的主要水通道蛋白之一,在胶质瘤细胞命运决定中发挥重要作用,是胶质瘤精准诊疗的理想生物标记物。然而,AQP4的活体检测十分困难,尚缺乏有效手段。面对该重大临床问题,浙江大学白瑞良团队及山东省立医院刘英超团队,通过医工交叉的技术手段,在该领域取得重大突破,发明了一种快速、无创的全肿瘤AQP4高分辨磁共振成像技术,弥补了该领域的技术空白,并首次发现AQP4表达水平与胶质瘤治疗抵抗存在直接相关,能够有效预测胶质瘤放化疗治疗的敏感性。该工作为胶质瘤的精准诊断提供了一种有效的影像学工具技术,可为胶质瘤的预后评估发挥关键作用。AQP4是一种大分子膜蛋白,在常规MRS等磁共振成像技术中不可见。作者参考广泛应用于生命科学的荧光标记方法,利用AQP4能够介导水分子的跨膜运输活动这一现象,且单个AQP4分子能够每秒介导大量(~2.4pL)水分子通过细胞膜(胶质瘤细胞体积约为10pL),巧妙的提出了AQP4磁共振成像的新原理–即通过测量AQP4介导的水分子跨膜流出速率kio,从而实现对体内AQP4分子的特异性标记和信号放大。研究团队利用临床常规使用磁共振造影剂(例如Gd-DTPA)的胞外分布特性,通过进一步改造动态对比增强磁共振成像技术(dynamic-contrast-enhanced MRI, DCE MRI),极大提高了DCE-MRI对水分子跨膜运输测量的敏感度,在不增加患者经济和时间成本的情况下实现了对AQP4的精准测量。图1.新型AQP4磁共振成像原理和方法图解。通过测量AQP4介导的水分子跨膜流出速率(kio),特异性标记和放大AQP4在体磁共振信号,进而通过提升动态对比增强磁共振成像技术在kio测量方面的敏感度和特异性,最终实现在体AQP4高分辨成像。为了验证跨膜运输动态对比增强磁共振成像技术(water-exchange DCE-MRI)在检测AQP4方面的灵敏度和临床转化可行性,团队首先通过构建胶质瘤动物模型,将water-exchange DCE-MRI得到的水分子跨膜流出速率kio结果与AQP4免疫组化结果做空间分布对比,发现两者存在高度线性相关性;进而利用kio图谱引导立体定向活检,在胶质瘤病人中实现了磁共振图像与胶质瘤活检病理的空间点对点比较分析,发现新技术检测的AQP4表达依然与免疫组化结果存在高度线性相关性。最为重要的是,新技术不仅成功检测到肿瘤间AQP4表达差异,也准确检测出胶质瘤内AQP4分布的异质性以及替莫唑胺(TMZ)治疗下AQP4的动态变化。在检测特异性方面,研究团队发现通过AQP4敲除或特异性抑制均能有效减慢水分子跨膜流出速率,充分证明了新方法检测AQP4的特异性。图2.临床胶质瘤患者,Water-exchange DCE-MRI得到的kio参数图可以精准表征AQP4表达及其瘤内和瘤间异质性。为了进一步推动该技术的临床转化,研究团队利用新AQP4成像技术发现胶质瘤瘤间及瘤内均存在较强AQP4表达异质性。通过进一步的细胞实验及相关技术发现,低AQP4表达的胶质瘤组织(像素),以具有胶质瘤干细胞特性的慢增殖细胞为主,对替莫挫胺等放化疗治疗不敏感,耐药生物标志物(ZEB1)高表达;而高AQP4的胶质瘤组织(像素),以快增殖细胞为主,对替莫挫胺治疗敏感,ZEB1低表达。前期研究结果提示,AQP4成像有望揭示胶质瘤对放化疗治疗的敏感性。图3.AQP4表达水平提示胶质瘤对放化疗治疗的敏感性。低AQP4的胶质瘤组织以胶质瘤干细胞特征的慢增殖细胞为主(SCC),在替莫挫胺(TMZ)治疗下存活,并且表达更多的治疗抵抗标志蛋白ZEB1。综上所述,研究团队巧妙地设计了一种标记AQP4的磁共振成像新技术,实现了胶质瘤内AQP4的无创、高分辨、定量成像,成功揭示了胶质瘤内AQP4表达的空间异质性,并初步发现新技术能够提示胶质瘤对放化疗治疗的敏感性。该技术在常规3T及多种场强下均可实现,且可以在临床常规造影剂的配合下、无需额外增加扫描时间及成本的条件下完成,具有很强的普适性,有望为胶质瘤的个体化精准诊疗提供有效的影像学工具。浙江大学博士生贾银行为第一作者、山东第一医科大学附属省立医院神经外科主任医师许尚臣和浙江大学博士生韩广旭为共同第一作者,浙江大学医学院、教育部脑与脑机融合前沿科学中心白瑞良研究员为通讯作者,山东第一医科大学附属省立医院神经外科主任医师刘英超为共同通讯作者,研究得到了浙江大学段树民院士、刘冲教授,浙江大学附属第二医院神经外科张建民主任、美国国立卫生研究院Peter J. Basser教授、哈佛医学院和麻省总医院的Jonathan Polimeni教授、山东大学陈增敬教授等专家的指导。该研究得到了国家自然科学基金、科技部国家重点研发计划、浙江省自然科学基金以及浙江大学教育部脑与脑机融合前沿科学中心等的资助。原文链接:https://www.nature.com/articles/s41551-022-00960-9
  • 前沿进展 | 吉非替尼诱导胶质母细胞瘤细胞中EGFR和α 5β 1整合素共内吞作用
    “ 内吞作用是EGFR功能的一个重要调节因子,在胶质瘤细胞中经常发生失调,并与治疗耐药性有关。然而,在GBM细胞中从未检测过TKIs对EGFR内吞作用的影响。超分辨率dSTORM成像显示,在吉非替尼处理的细胞内膜室中,β1整合素和EGFR非常接近,表明它们潜在的相互作用。有趣的是,整合素的消耗延迟了吉非替尼介导的EGFR内吞作用。EGFR和β1整合素的共内吞作用可能会改变胶质瘤细胞对吉非替尼的反应。利用球状体胶质瘤细胞扩散的体外模型,我们发现α5整合素缺失的细胞比表达α5的细胞对TKIs更敏感。这项工作首次为EGFR TKIs可以触发大量EGFR和α5β1整合素共内吞作用提供了证据,这可能在治疗过程中调节胶质瘤细胞的侵袭性。”01—研究结果1、吉非替尼可引起EGFR的内吞作用胶质母细胞瘤(GBM)是融合星形细胞和少突胶质细胞肿瘤的一个亚群,是最常和比较具有侵袭性的脑肿瘤。GBM的特征是肿瘤间和肿瘤内的异质性和高度侵袭性的表型。表皮生长因子受体(EGFR、HER1、ErbB1)的过表达或突变是GBM中反复发生的分子改变,与不良预后相关。EGFR是一种跨膜受体酪氨酸激酶,属于ERBB家族,负责胶质瘤细胞的增殖、存活、侵袭性和干性调节。尽管EGFR在GBM中是一个有吸引力的治疗靶点,但使用EGFR-酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)的靶向治疗未能改善患者的护理。EGFR的过表达驱动胶质母细胞瘤(GBM)细胞的侵袭,但这些肿瘤仍然对EGFR靶向治疗,如酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)产生耐药性。在本研究中,作者发现吉非替尼和其他酪氨酸激酶抑制剂诱导EGFR在早期核内体中积累,从而导致内吞作用增加。此外,TKIs触发另一种膜受体的早期核内蛋白受体重新定位,即纤维连接蛋白受体-β1整合素,这是GBM中一个很有前途的治疗靶点,调节癌细胞的生理EGFR内吞和再循环。EGFR阻断调节失调参与了GBM的进展和侵袭性。然而,TKIs在EGFR迁移中的意义和作用尚不清楚。为了解决这个问题,作者用吉非替尼处理U87GBM细胞,并通过共聚焦显微镜检测了EGFR的定位,考虑到胶质母细胞瘤的异质性,作者分析了吉非替尼在其他3个具有不同水平EGFR表达的细胞系中对EGFR分布的影响。发现吉非替尼增加了T98G和LN443细胞中EEA1/EGFR的共定位,以及LN443、T98和LNZ308细胞中EGF的内吞作用。这些实验表明,吉非替尼在体外导致GBM细胞大量EGFR内吞。图1. 吉非替尼诱导U87细胞的EGFR内吞作用。用DMSO(对照细胞)或吉非替尼(20µM)处理4小时后,免疫检测肌动蛋白(绿)、EGFR(红)和内吞体标记物EEA1(青)。2、整合素和EGFR通过吉非替尼治疗而被共同招募到早期核内体中作者之前的实验清楚地表明,吉非替尼显著增加了EGFR的内吞率。整合素α5β1促进EGFR循环,全基因组基因筛选发现α5β1整合素是EGFR内吞作用的强启动子。因此,作者假设α5β1整合素,作为GBM中潜在的治疗靶点,可能会影响吉非替尼介导的EGFR内吞作用。作者接下来研究了EGFR和整合素是否被运输到相同的核内体。在未处理的细胞中,α5β1整合素和EGFR在质膜上或作为点状细胞内染色,令人惊讶的是,在短期吉非替尼治疗后,α5β1整合素明显被重新分配到大的EGFR阳性核内体中。吉非替尼治疗增加了核周区域整合素/EGFR的共定位,表明这两种受体在同一核内体中募集。图2. 吉非替尼引起EGFR和α5β1整合素的共内吞作用。用载体(对照)或吉非替尼处理的U87细胞的共聚焦图像。EGFR和β1的免疫检测接下来,作者对瞬时表达α5-GFP或Rab5-YFP的U87细胞进行了免疫标记和共聚焦分析。在吉非替尼治疗后,整合素β1和EGFR均定位于rab5阳性的早期核内体同样,EGFR和α5-GFP均在eea1阳性的早期核内体中被发现图3. 表达Rab5-YFP或α5-eGFP的U87细胞经吉非替尼处理后的共聚焦图像。在核周区域的插入物的高倍放大图像。箭头突出了标记有EGFR、整合素和早期核内体标记的囊泡接下来,作者使用2色dSTORM超分辨率显微镜来整合早期核内体中整合素和EGFR之间的潜在相互作用。在吉非替尼处理的细胞中,显示EGFR和整合素β1标记在核内体样结构中存在强覆盖,但不是在细胞外周处,这表明这两种受体更可能在核内体中相互作用,而不是在质膜上相互作用。此外,作者也在另外三个GBM细胞系中观察到内吞体整合素/EGFR共标记。图4. 吉非替尼处理的细胞的双色dSTORM图像显示细胞外周和核内体上的EGFR/β1整合素复合体02—研究总结 综上所述,这些数据表明EGFRTKIs增加了GBM细胞早期内吞体中EGFR的内吞作用和α5β1整合素的共积累。EGFR/α5β1整合素内吞作用和膜破坏。由于这些受体在癌细胞的侵袭和传播中发挥着关键作用,未来的挑战将评估TKIs对整合素生物学功能的影响,以及整合素/EGFR如何改变TKIs处理的细胞的内吞作用可能有助于GBM细胞逃避。并且,最近的一份报告强调了靶向治疗的靶标细胞毒性被低估的重要性。这项工作强调了需要更好地了解药物机制,以确定适当的生物标志物来预测药物的疗效。因此,描述吉非替尼等药物对内体转运的影响并揭示参与这些机制的分子将是很重要的。这可能为新的治疗方案提供理论基础,并改进脑肿瘤的精确医学方法。在本研究中,研究者主要借助STORM技术在更深一层次了解整合素之间的位置关系。这项2014年诺贝尔化学奖的发现已在国内实现产业化。宁波力显智能科技有限公司(INVIEW)现已发布超高分辨率显微系统iSTORM,采用3D随机光学重构技术、高精度细胞实时锁定技术、多通道同时成像技术等,以纳米级观测精度、高稳定性、广泛环境适用、快速成像、简易操作等优异特性,获得了超过50家科研小组和100多位科研人员的高度认可。参考文献:1. Blandin, Anne-Florence, et al. "Gefitinib induces EGFR and α5β1 integrin co-endocytosis in glioblastoma cells." Cellular and Molecular Life Sciences 78.6 (2021): 2949-2962.
  • 【文献速递】Nature子刊:胶质母细胞瘤靶向治疗新策略-联合抑制PDGFRA和EPHA2
    近日,重庆陆军军医大学西南医院病理科&西南癌症中心研究所卞修武院士和王岩教授研究团队在胶质母细胞瘤(Glioblastoma,GBM)的治疗策略方面取得了新的进展,相关研究成果已发表在Nature子刊“Signal Transduction and Targeted Therapy”(IF= 18.005,JCR1)。△ 图1Nature子刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》(IF:18.187,JCR 1区)胶质瘤是最常见的脑肿瘤,2016年世界卫生组织(World Health Organization,WHO)将其分为四级(I-IV)。数字越大,恶性程度越高,预后越差,其中,GBM属于IV级。GBM恶性程度高、侵袭性强,患者的平均生存期约为15个月,5年生存率不到5%,因此,探究GBM的发生、发展机制,寻找复发相关的分子标志物,针对相关靶点进行转化研究,具有重要的意义。在临床上,大多数GBM患者(约90%)被诊断为野生型IDH1/2,定义为原发或新发的GBM;大约10%的GBM患者携带IDH1/2突变,定义为继发性GBM。根据癌症基因组图谱计划(The Cancer Genome Atlas,TCGA)中脑胶质瘤基因转录组,可以将GBM分为4种亚型:前神经元型、神经元型、经典型、间质型。经典型以EGFR基因扩增/突变为特征,前神经元型主要表现为PDGFRA(Platelet-derived growth factor receptor α)突变或IDH1/2 突变,间质型主要存在神经纤维蛋白1(Neurofibromatosis type 1,NF1 )突变。血小板衍生生长因子受体α(PDGFRA) 和受体β(PDGFRB) 属于受体酪氨酸激酶(Receptor tyrosine kinase,RTK)家族,并作为血小板衍生生长因子(Platelet-derived growth factor,PDGF)的受体发挥作用。哺乳动物中的四种 PDGF 基因(PDGFA、PDGFB、PDGFC 和 PDGFD)分别编码四种肽(PDGFA、PDGFB、PDGFC 和 PDGFD),它们形成五种功能同源或异源二聚体:PDGF-AA、PDGF- AB、PDGF-BB、PDGF-CC 和 PDGF-DD。研究发现PDGFA 和 PDGFRA 在胶质瘤发生和进展中起关键作用。实验也表明,PDGFA 和 PDGFRA 的过表达成功地诱导了小鼠模型中GBM的发育,这些结果表明PDGFRA 在GBM中的关键作用,并将 PDGFA/PDGFRA 轴确定为 GBM 的潜在治疗靶点。虽然已经开发出几种针对 PDGFRA 的抗肿瘤药物,体外和体内的数据也支持靶向PDGFRA对GBM细胞的有效抑制作用,然而,单一PDGFRA抑制剂的临床试验均未显示出抗肿瘤作用。基于上述背景,研究人员对GBM 中 PDGFA 和 PDGFRA 的调控机制进行了详细研究。首先开展的实验数据表明,PDGFRA 的活性或表达缺陷并没有有效地阻断PDGFA活性,所以推测PDGFRA 可能不是 PDGFA 功能所必需的。为了分析参与 PDGFA 功能的蛋白质,研究人员进行了免疫共沉淀 (Co-IP) 和质谱 (MS)实验,并首次描绘了 PDGFA 相关蛋白网络。令人惊讶的是,实验结果表明,即使没有激活 PDGFRA 和 AKT,EPHA2 也可以被 PDGFA 暂时激活。此外,MS、Co-IP、体外结合热力学(In vitro binding thermodynamics)和邻近连接实验(Proximity ligation assay)都一致地证明了EPHA2与PDGFA的相互作用,EPHA2的高表达导致 TCGA-GBM 数据库和临床 GBM 样本中 PDGF 信号靶标的上调。由于 PDGFA 诱导的 EPHA2 活化,通过抑制剂阻断 PDGFRA 不能有效抑制 GBM细胞的增殖,但同时抑制 EPHA2 和 PDGFRA后,在体外和体内的实验结果都显示出对GBM 细胞的协同抑制作用。因此,靶向PDGFRA 和 EHA2的双重抑制剂有望作为未来GBM的治疗新策略。△ 图2 PDGFRA和EPHA2联合抑制对GBM细胞的协同抑制作用。a、MTT实验测量过表达EPHA2(左)或敲低EPHA2(右)的LN18细胞的IC50。b、抗体阵列分析载体、EPHA2抑制剂(ALW)和PDGFRA抑制剂(IMA)处理的LN18细胞,显著变化的蛋白质用框架标记并单独列出。c、MTT实验评价联合药物在四种GBM细胞株的作用。d、载体、IMA、ALW 或 IMA + ALW 处理过的 U251 细胞原位生长的代表性图像(使用博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄)。e、生物发光信号强度绘制的肿瘤大小统计图。f、载体、IMA、ALW或IMA+ALW治疗的小鼠原位GBM肿瘤组织切片上Ki67的代表性免疫组织化学图像。论文链接https://www.nature.com/articles/s41392-021-00855-2广州博鹭腾博鹭腾作为一家集生命科学仪器设备的研发、生产、服务于一体的国家高新技术企业,目前已开发并上市了多款具有自主知识产权的产品,形成了活体成像、分子影像、蛋白凝胶预制及印迹处理系统、发光检测四个系列,用户包括清华大学、中山大学、西北农林科技大学等上百家高校及科研单位。
  • 岛津成像质谱显微镜应用专题丨视网膜药物分析
    高分辨率成像质谱应用于大鼠视网膜中氯喹的分布分析 在药物研发过程中,候选化合物的体内药代动力学分析是非常关键的步骤。该分析不仅可以掌握其药效药理,还可以得到和毒性评价有关的信息。通常,使用放射性自显影技术(Autoradiography: ARG)和荧光色素标记细胞的方法进行分析。但是,使用ARG的方法成本高,而且一方面这些方法无法区别原药和代谢物,另一方面标记物质的行为可能与未标记物存在差异。 因此,最近成像质谱分析法,即不进行标记即可对候选化合物进行检测的方法备受瞩目。质谱成像法除了能够在无标记的情况下对各种物质的分布进行分析,还能够使用同一切片同时分析原药及其代谢物,有望在今后的药物研发领域得到应用,取得新的突破。本文为您介绍使用成像质谱显微镜iMScope TRIO对氯喹给药后大鼠视网膜进行检测的示例。 1.大鼠视网膜中氯喹的高空间分辨率成像在本次分析中,对给予抗疟剂药物氯喹的大鼠视网膜进行分析。图1为氯喹的结构式。使用氯喹标准品进行分析,对基质及测定模式进行优化,表1为组织切片的分析条件。图1 氯喹的结构式 表1 分析条件 使用成像质谱显微镜iMScope TRIO进行高空间分辨率成像,发现在约10μm厚的视网膜色素上皮周围有氯喹的分布(图2和图3)。 图2 组织切片上的MS/MS质谱图图3 光学图像和MS/MS质谱图像 在测定氯喹时,如果使用成像质谱分析法常用的MS模式,因受到生物体衍生杂质带来的离子抑制、干扰的影响,无法得到清晰的MS图像(此处数据省略)。在本次分析中,通过iMScope TRIO的MS/MS模式进行测定,提高灵敏度,能够获得10μm的高空间分辨率下的MS/MS图像。 2.大鼠眼球中氯喹的高速成像在药代动力学研究过程中,为了阐明药物分子在细胞及器官水平的特征分布区域,分别需要在高空间分辨率及中等空间分辨率获得药物分子的分布信息。本实验使用MS/MS模式测定在中等分辨率(50μm)下测定大鼠眼球整体的氯喹分布情况,分析条件如表2所示。 表2 分析条件图4 组织切片上氯喹的MS/MS产物离子质谱图,激光直径50μm 虽然使用了更大的激光直径,有可能带来存在噪音高、离子抑制等问题,iMScope TRIO依然能够检测得到具有较高信噪比的氯喹特征碎片,并获得清晰的质谱图像。成像质谱实验的采集速度取决于目标检测区域中所包含的点数。iMScope TRIO能够独立更改激光直径及采集间隔等参数,从而能够轻松控制采集速度及图像尺寸,并且不会影响数据质量。 3.基质涂敷方式的比较在氯喹成像质谱分析中,比较了2种不同的MALDI基质涂敷方式。图5显示了有升华法获得的成像结果(基质升华方式的示意图如图6所示)。基质升华有iMLayer升华仪自动完成,而喷雾方式由手动完成。喷雾方式获得成像结果如图7所示。对比两种方式的检测结果,升华法获得了更加清晰尖锐的氯喹分布图像,而喷雾的结果则看起来会有一些扩散,如图7所示。前处理方式的优化依然取决于组织切片的特性以及所使用的基质类型。如示例中的结果,前处理步骤对最终成像结果的图像质量有显著的影响,不仅仅是切片制备的条件同时基质涂敷的过程也很重要。图5 升华法获得的氯喹分布质谱图像图7 喷雾法获得的氯喹分布质谱图像图6 基质升华方式示意图 4.在相同切片上进行MS和MS/MS成像分析成像质谱分析中,在同样位置只能采集一次数据。但是,使用iMScope TRIO可以调整激光直径及采集间隔,因此可以在采集点之间留下未采集区域,从而实现更多次的成像分析。图8显示了使用激光直径为5μm,采集间隔为10μm时,在同一采集区域内进行4次成像分析的方式。 图8 在同一测定区域进行1次MS分析及3次MS/MS分析的数据采集设置方式示例 文献题目《High spatial Resolution Imaging by iMScope TRIO -Imaging of Chloroquine Distribution in Rat Retina-》使用仪器岛津iMScope TRIO 声明1、本文不提供文献原文。2、所引用文献仅供读者研究和学习参考,不得用于其他营利性活动。
  • 生物相容性材料制成新人工神经细胞
    科技日报北京4月26日电 (记者刘霞)英国科学家首次在实验室制造出了由生物相容性材料制成的人工神经细胞,这项创新有朝一日可能会被用于合成组织,以修复心脏或眼睛等器官。相关研究发表于近日出版的《自然化学》杂志。神经元细胞是神经系统最基本的结构和功能单位,基本功能是通过接受、整合、传导和输出信息实现信息交换。在最新研究中,牛津大学哈根贝利团队设计出了一种合成材料,其作用方式与人类的神经细胞类似。这种人工神经细胞由水凝胶制成,直径约为0.7毫米,比人类神经细胞宽约700倍,但与鱿鱼体内的巨大轴突相当。它们的长度也可以达到25毫米,与从眼睛到大脑的人类视神经的长度相似。研究人员称,当光照在这种合成神经细胞上时,会激活蛋白质,将氢离子泵入细胞。这些带正电荷的氢离子随后通过神经细胞,携带电信号。当正电荷到达神经细胞顶端时,它会使神经递质化学物质三磷酸腺苷(ATP)从一个水滴移动到另一个水滴。在未来的研究中,研究人员希望能让合成神经细胞通过ATP信号与另一个神经细胞相互作用,就像神经细胞在突触上相互连接一样。随后,该团队将7个神经细胞捆绑在一起,作为一个合成神经并行工作。贝利说:“这使我们能够同时发送多个信号,它们的频率各不相同。这样做的主要目的是通过同一途径发送不同的信息。”巴斯大学的阿兰诺加雷特表示,这项创新将在本世纪末改善人工视网膜等神经植入物方面发挥重要作用,“在软材料中模拟神经活动是朝着开发出无创脑机接口和解决神经退行性疾病新疗法迈出的重要一步”。贝利希望最终能利用这些合成神经细胞同时输送不同类型的药物,以更快、更精确地治疗伤口,“利用光,我们可能会以一种特定模式释放药物分子”。不过,贝利团队也指出,与真正的神经细胞不同,新合成系统中没有循环和创造新神经递质的机制,因此这个神经细胞只能工作几个小时,人工神经细胞还有很长的路要走。总编辑圈点神经元细胞损伤后,不可再生,虽然可以修复,但难度也不低,且需要时间。这次,科学家首次在实验室制造出了由生物相容性材料制成的人工神经细胞,它能部分发挥真正神经细胞的作用,能传递信息,但只能工作几个小时。需要注意的是,研究人员自己也给出了一个时间表,他们说,这项创新或将在本世纪末在改善人工视网膜等方面发挥重要作用。本世纪末!看来,要从实验室成果变成真正能用于临床的医疗手段,还需要艰苦卓绝的努力。
  • 许国旺团队合作成果:糖尿病视网膜病变可通过血液代谢标志物检测与发现
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员许国旺团队与上海交通大学附属第六人民医院贾伟平团队、中科院上海生命科学研究院研究员吴家睿团队合作,在糖尿病视网膜病变的早期发现方面取得新进展,发现了12-羟基花生四烯酸(12-HETE)和2-哌啶酮(2-piperidone)适用于糖尿病视网膜病变的诊断,尤其适合早期筛查。相关研究近日发表于Advanced Science。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/b2ace437-6b49-465c-af3b-35195092e4ec.jpg" title=" 11111.jpg" alt=" 11111.jpg" / /p p style=" text-align: center " 糖尿病视网膜病变可通过血液代谢标志物的检测 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 糖尿病在世界各地的发病率不断上升,造成社会、财政和医疗系统负担不断加重。国际糖尿病联合会预计,到2045年全球糖尿病患病人数将高达7亿人。中国糖尿病的患病人数已高居全球首位。糖尿病视网膜病变是糖尿病最常见、最严重的微血管并发症之一,也是成年人视力降低和致盲的主要原因,严重影响着全球成千上万人的生活质量。糖尿病视网膜病变的筛查和早期诊断对该病的预防和治疗尤为重要。目前的筛查和诊断仍依赖于视网膜成像,该方法人力、物力、财力消耗大,且依赖专业眼科医生的操作及对视网膜图像的判读,不利于大规模的快速筛查。因此,探索一种快速、高效、简便的体外诊断技术对糖尿病视网膜病变的早期发现和诊断有重要价值。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 本项研究共纳入905名受试者的血清样本,基于多平台代谢组学数据,全面揭示了糖尿病视网膜病变发生发展过程中异常的代谢特征和紊乱的代谢通路。通过多变量/单变量统计分析,研究人员发现并验证了一个新型组合标志物(12-HETE和2-piperidone),实现了糖尿病视网膜病变的快速、精准的体外诊断,其灵敏度高达80.5%~89.4%、特异性高达91.9%~93.3%,受试者工作曲线下面积AUC=0.928-0.946。该组合标志物在疾病的早期诊断中也表现出明显优势,其灵敏度高达81.6%~92.9%、特异性高达90.1%~93.3%、AUC=0.925-0.958,使糖尿病视网膜病变只需要进行血液检测就可快速及早发现病变原因,为糖尿病视网膜病变血液检测提供了可靠、高效、便捷的新方法。 /p p style=" text-indent: 2em " 点击链接了解原文: a href=" https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202001714" target=" _blank" https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202001714 /a /p
  • 通过高分辨成像质谱分析大鼠视网膜中氯喹的分布
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 在药物研发过程中,候选化合物的体内药代动力学分析是非常关键的步骤。该分析不仅可以掌握其药效药理,还可以得到和毒性评价有关的信息。通常,使用放射性自显影技术(Autoradiography: ARG)和荧光色素标记细胞的方法进行分析。但是,使用ARG的方法成本高,而且一方面这些方法无法区别原药和代谢物,另一方面标记物质的行为可能与未标记物存在差异。因此,最近成像质谱分析法,不进行标记即可对候选化合物进行检测的方法备受瞩目。质谱成像法除了能够在无标记的情况下对各种物质的分布进行分析,还能够使用同一切片同时分析原药及其代谢物,有望在今后的药物研发领域得到应用,取得新的突破。本文介绍使用成像质谱显微镜iMScope i TRIO /i 对氯喹给药后大鼠视网膜进行检测的示例。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/c4265e4a-c078-4017-93d2-68a9d4eafbd5.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /p p style=" text-align: center " 图1 氯喹的结构式 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 大鼠视网膜中氯喹的高空间分辨率成像 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 在本次分析中,对给予抗疟剂药物氯喹的大鼠视网膜进行分析。图1为氯喹的结构式。使用氯喹标准品进行分析,对基质及测定模式进行优化,表1为组织切片的分析条件。使用成像质谱显微镜iMScope i TRIO /i 进行高空间分辨率成像,发现在约10 μm厚的视网膜色素上皮周围有氯喹的分布(图2和图3)。在测定氯喹时,如果使用成像质谱分析法常用的MS模式,因受到生物体衍生杂质带来的离子抑制、干扰的影响,无法得到清晰的MS图像(此处数据省略)。在本次分析中,通过iMScope i TRIO /i 的MS/MS模式进行测定,提高灵敏度,能够获得10 μm的高空间分辨率下的MS/MS图像。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/b1a9ec68-3837-45b5-a422-9f98ed4422b0.jpg" title=" 4.png" alt=" 4.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/8fad9a5c-304b-4f86-b070-8ec12bb1a38d.jpg" title=" 2.png" alt=" 2.png" / /p p style=" text-align: center " 图2 组织切片上的MS/MS质谱图 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/4ba84009-2ef8-4ef5-92af-f47ac86ebdb9.jpg" title=" 3.png" alt=" 3.png" / /p p style=" text-align: center " 图3 光学图像和MS/MS质谱图像 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 大鼠眼球中氯喹的高速成像 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 在药代动力学研究过程中,为了阐明药物分子在细胞及器官水平的特征分布区域,分别需要在高空间分辨率及中等空间分辨率获得药物分子的分布信息。本实验使用MS/MS span style=" text-indent: 2em " 模式测定在中等分辨率(50 μm)下测定大鼠眼球整体的氯喹分布情况,分析条件如表2 所示。虽然使用了更大的激光直径,有可能带来存在噪音高、离子抑制等问题,iMScope /span i style=" text-indent: 2em " TRIO /i span style=" text-indent: 2em " 依然能够检测得到具有较高信噪比的氯喹特征碎片,并获得清晰的质谱图像。成像质谱实验的采集 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 速度取决于目标检测区域中所包含的点数。iMScope i TRIO /i 能够独立更改激光直径及采集间隔等参数,从而能够轻松控制采集速度及图像尺寸,并且不会影响数据质量。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/12e37b19-cce0-4e12-a91f-8af4b67f0802.jpg" title=" 5.png" alt=" 5.png" / /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" text-align: justify text-indent: 2em " 基质涂敷方式的比较 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 在氯喹成像质谱分析中,比较了2 种不同的MALDI 基质涂敷方式。 图5 显示了由升华法获得的成像结果(基质升华方式的示意图如图6 所示)。基质升华由iMLayer 升华仪自动完成,而喷雾方式由手动完成。喷雾方式获得成像结果如图7 所示。对比两种方式的检测结果,升华法获得了更加清晰尖锐的氯喹分布图像,而喷雾的结果则看起来会有一些扩散,如图7 所示。前处理方式的优化依然取决于组织切片的特性以及所使用的基质类型。如示例中的结果,前处理步骤对最终成像结果的图像质量有显著的影响,不仅仅是切片制备的条件,基质涂敷的过程也很重要。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/3e80c956-c24a-4b4f-b277-ff7fa0b9a5ad.jpg" title=" 6.png" alt=" 6.png" / /p p style=" text-align: center " 图6 基质升华方式示意图 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 在相同切片上进行MS 和MS/MS 成像分析 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 成像质谱分析中,在同样位置只能采集一次数据。但是,使用iMScope i TRIO /i 可以调整激光直径及采集间隔,因此可以在采集点之间留下未采集区域,从而实现更多次的成像分析。图8显示了使用激光直径为5μm,采集间隔为10μm时,在同一采集区域内进行4次成像分析的方式。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/7029ec9e-44bf-483d-a071-a1651cfc8ffb.jpg" title=" 7.png" alt=" 7.png" / /p p style=" text-align: center " 图4 组织切片上氯喹的MS/MS产物离子质谱图,激光直径50μm /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/b8099d01-93e1-49aa-9926-907aeab7a6d9.jpg" title=" 8.png" / /p p style=" text-align: center " 图5 升华法获得的氯喹分布质谱图像 /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/c8b163cf-961b-4c26-8d20-902c68beed0f.jpg" title=" 9.png" / /p p style=" text-align: center " 图7 喷雾法获得的氯喹分布质谱图像 /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/d51c038b-8e0c-4efa-8ecf-87c964a43b83.jpg" title=" 10.png" / /p p style=" text-align: center " 图8 在同一测定区域进行1次MS分析及3次MS/MS分析的数据采集设置方式示例 /p p br/ /p
  • 精密测量院等实现星形胶质细胞活体成像
    近日,中科院精密测量院/深圳先进院研究员徐富强研究团队基于新型基因编码生物磁共振成像技术,首次建立了一种在体无创全脑检测星形胶质细胞的新技术。相关研究进展在学术期刊Molecular Psychiatry上发表。星形胶质细胞是哺乳动物中枢神经系统(Central nervous system, CNS)中含量最丰富、分布最广、胞体最大的一种神经胶质细胞。星形胶质细胞具有多种至关重要的生物学功能,其功能异常参与多种疾病的致病过程。然而,星形胶质细胞形态不均且高度复杂,在同一脑区或不同脑区之间均有不同,且在生理和病理状态下也是动态变化的。因此,全脑维度无损检测并跟踪星形胶质细胞的动态变化相关技术的研发迫在眉睫。研究团队通过整合重组腺相关病毒载体(rAAV)和磁共振成像活体检测的优势,逐步在细胞水平,脑区水平及全脑水平实现星形胶质细胞的活体无损检测。自2016年起,研究团队在精密测量院研究员徐富强和王杰的带领下,联合磁共振成像与病毒基因改造技术率先提出一种新型基因编码生物磁共振成像技术,逐步实现神经元网络和星形胶质细胞在体水平的无创检测。其中,rAAV是近年来发展极为迅速的一类工具病毒,是研究神经科学相关问题和基因治疗的重要载体。团队首先对rAAV工具病毒的衣壳蛋白进行突变改造,并利用人类胶质纤维蛋白的启动子GFAP构建rAAV载体,提升了病毒工具在星形胶质细胞的转导效率。另外,水通道蛋白是一组高度保守的跨膜转运蛋白,对水具有高度选择通透性。过表达AQP1蛋白可产生弥散加权成像信号的改变,因而水通道蛋白基因可作为磁共振成像报告基因。团队继续对病毒载体rAAV2/5和rAAV2/PHP.eB进行优化改造,使其同时携带水通道蛋白报告基因和荧光元件,构建新型工具病毒,逐步实现脑区和全脑水平的星形胶质细胞的无创活体成像。在全脑成像研究中,团队构建可高效通过血脑屏障的新型rAAV2/PHP.eB-AQP1-EGFP工具病毒,利用尾静脉注射技术将该病毒注入小鼠体内,在病毒表达两周和三周后分别进行MRI活体成像,最终利用荧光成像对活体成像效果进行评估。结果显示,该新型基因编码生物磁共振成像技术不仅可实现星形胶质细胞的活体全脑成像,而且其成像时间适用于常用的光遗传学/药理遗传学相关研究。全脑维度星形胶质细胞的新型检测技术的开发将有助于加强对星形胶质细胞功能的理解,提升对其在调控整个中枢神经网络中的认识,为研究神经系统疾病的致病机制和治疗靶点提供了新思路。另外,该技术可应用到疾病模型小鼠相关的星形胶质细胞异常的相关机制研究,为此类疾病的早期预防起到了重要作用。中科院深圳先进技术研究院博士后李梅和精密测量院博士柳壮为该文章的共同第一作者,王杰和徐富强为通讯作者。该项目获得国家自然科学基金等项目的支持。该项目所涉及的病毒工具均可从布林凯斯(深圳)生物技术有限公司直接获得。
  • 眼科疾病的曙光:实验室培育出了视神经细胞
    约翰霍普金斯大学的研究者开发出了一种方法,能将人体干细胞转变为视网膜神经细胞,这是一种位于视网膜内能将视觉信号传递给大脑的神经细胞。这类细胞的死亡或者紊乱能引起视力丧失,譬如青光眼和多发性硬化症(MS)。“我们的研究不仅让人们更深入的了解了视神经的生物学功能,也为开发防治视力疾病的药物提供了细胞模型,”研究者Donald Zack博士表示,他是约翰霍普金斯大学医学院的眼科教授。“并且,这也有利于开发细胞移植方法来来恢复青光眼或者MS患者的视力。”整个实验的详细过程发表于《科技报告》杂志上,通过修饰一系列的人体胚胎干细胞使其具有荧光特性,以区别视网膜神经细胞,然后使用此类细胞来区分生成的细胞。研究者们使用一种叫做CRISPR-Cas9的基因组编辑技术,向干细胞DNA中插入了荧光蛋白基因。这种红色的荧光蛋白只有在另一个基因BRN3B (POU4F2)表达的情况下才会表达。BRN3B通过成熟的视网膜神经细胞表达,所以一旦干细胞变成了视网膜神经细胞,它就会在显微镜下显红色。接下来,他们运用荧光激活细胞筛选法来分离纯化新生成的视网膜神经细胞。Zack表示,新生成的细胞表现出了与自然生成的视网膜神经细胞一样的生物学和物理特性。研究者也发现,在实验的第一天添加一种叫做毛喉素的化学物质,有助于提高视网膜神经细胞的生成效率。研究者提醒到,毛喉素广泛用于减肥和肌肉塑形,也常作为中药治疗各种紊乱,但是对于防治视力损失和其它一些紊乱并不一定安全有效。“在培养的第30天,显微镜下能看到明显的成簇的荧光细胞,”首席研究者Valentin Sluch博士表示,他以前是霍普金斯大学生物化学、细胞分子生物系的学生,现在任职于诺华公司。Sluch在加入诺华之前就完成了该研究。“第一次成功的时候我很高兴,”Sluch说道。“我几乎跳了起来,然后跑去告诉我一个同事。就好像马上就能分离出细胞进行研究一样,这在以前是不可能的。”“我们知道,这仅仅是个开始,”Zack补充道。在随后的研究中,他的实验室旨在找出其它与视神经细胞生存和功能相关的基因。“我们希望这些细胞能为治疗青光眼和其它类型的视神经疾病提供新的方法。”为了能够利用这些细胞治疗MS,Zack正与Peter Calabresi合作,他是霍普金斯大学多发性硬化症研究中心的主管、神经病学教授。
  • 不可切除胶质母细胞瘤研究进展
    个法国研究团队评估了替莫唑胺为基础化放疗添加伊立替康和贝伐珠单抗可否改善不可切除胶质母细胞瘤患者的预后。ESMO 2012期间,B. Chauffert博士报告了该研究结果:患者无进展生存(PFS)有改善趋势。   这项Ⅱ随机研究共纳入了120例18~70岁的新发不可切除胶质母细胞瘤患者。患者卡诺夫斯基体能状态评分>50分,递归分割分析(recursive partitioning analysis ,RPA)5级。患者被随机分组,每组60例,接受4个周新辅助贝伐珠单抗和伊立替康治疗,继以替莫唑胺和贝伐珠单抗同步放疗,或者接受6个月的替莫唑胺同步放疗。   临床因素组间平衡性良好,疾病进展后可交叉治疗。治疗16个月时的评估显示,治疗组较对照组PFS期延长,6、12个月时的PFS率分别为65%、31%和41%、18%。但是,两组的总生存(OS)相似,6、12个月的OS率分别为75%、48%和72%和50%。   治疗相关严重不良事件发生情况如下:治疗组中,致命性脑出血3例,胆管或消化道穿孔/感染3例(1例致命),非致命性血栓栓塞发作4例;对照组中,非致命性胆管或消化道穿孔/出血2例,非致命性肺部感染1例,非致命性血栓栓塞2例,血栓和/或中性粒细胞减少症4例。   研究者作出结论:替莫唑胺为基础化放疗添加伊立替康和贝伐珠单抗新辅助和辅助治疗有改善PFS的趋势,但不改善6和12个月OS。
  • Cell | 小胶质细胞“互帮互助”拯救帕金森病
    帕金森病(Parkinson’s disease,PD) 和路易体痴呆(dementia with Lewy bodies,DLB)等几种疾病都存在路易体(LB),路易体富含聚集形式的α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)。α-syn是一种没有明确结构的14kDa蛋白质,主要在神经元中产生,在病理情况下,蛋白质的单体形式逐渐形成寡聚体结构以及不溶性纤维状组装体,以LB的形式累积在细胞内。α-syn的过度表达或突变导致黑质中多巴胺能神经元进行性缺陷和丧失。最近有研究表明α-syn病变可以通过细胞间传播,从而导致疾病进展。胞吐、内吞,摄取携带α-syn或者直接穿透细胞膜是细胞与细胞间传播的可能原因。α-syn的清除率降低伴随蛋白质累积则为治疗相关疾病提供了可能途径。α-syn的有效去除同时可能受到小胶质细胞识别和清除的限制。小胶质细胞是存在于大脑中的主要固有免疫细胞,通过感知周围环境变化、清除细胞碎片和提供神经营养因子,在介导大脑稳态方面发挥至关重要的作用。有证据表明激活的小胶质细胞聚集在α-syn累积部位,但是小胶质细胞中α-syn清除的细胞机制尚不清楚。近日,德国Bonn大学Michael T. Heneka团队在Cell上发表题为Microglia jointly degrade fibrillar alphα-synuclein cargo by distribution through tunneling nanotubes 的文章。本文发现小胶质细胞中α-syn以及线粒体可以通过细胞间膜突起进行传递和降解。作者首先用重组人α-syn纤维处理小胶质细胞,5-15分钟后,作者检测细胞内α-syn单体和纤维状α-syn丰度。分析发现约90%的细胞在五分钟后吞噬α-syn蛋白,15分钟后约98%的细胞吞噬有α-syn纤维,但是单体的吞噬则明显较慢也较少。α-syn的摄取受到吞噬作用抑制剂cytochalasin D的阻碍,表明小胶质细胞具有吞噬α-syn的作用。通过转录组分析发现α-syn的吞噬导致炎症以及凋亡相关通路得到富集。作者还发现了α-syn处理的细胞会导致细胞中对未折叠蛋白反应的相关基因表达上调。于是作者接下来分析小胶质细胞的吸收或者降解功能是否受损。作者首先将小胶质细胞吸收α-syn蛋白15分钟后,再在无α-syn培养基中培养24小时。检测发现约40-50%的α-syn仍未降解。小胶质细胞成像发现小胶质细胞形成一个由F-actin组成的网络装的膜突起结构,膜突起中含有α-syn蛋白,膜突起会与相邻细胞的膜突起相接触。延时成像发现大型α-syn聚合蛋白可以在40-60分钟内传递到另一个细胞中,而较小的α-syn聚合体可以通过更长更薄的膜突起,在3分钟内完成。并且作者发现α-syn优先转移到不含α-syn的细胞,而α-syn可以诱导小胶质细胞间突触的形成。GO分析显示α-syn会诱导Rho信号转导上调。已有研究报道Rho激酶ROCK是细胞骨架的关键调节蛋白。使用ROCK选择性抑制剂Y-27632可以显著促进α-syn从含量高的细胞转移到不含α-syn的细胞中。使用选择性肌球蛋白II抑制剂Blebbistatin也明显增加了α-syn转移率。而CytD抑制F-肌动蛋白周转则损害了α-syn转移。为了探究α-syn转移转移的影响,作者分析了不同时间点细胞转录组变化。在将含有α-syn的小胶质细胞与不含α-syn的小胶质细胞共培养前后,含有α-syn的细胞炎症反应和凋亡通路富集水平下降,细胞与细胞之间粘附通路先上调后下降。而接受α-syn的小胶质细胞转录组无明显变化。进一步分析细胞的变化发现小胶质细胞在转移α-syn的时候,同时也会转移功能完整的线粒体,转移了α-syn之后的细胞导致细胞中ROS的产生减少,可以减少含有α-syn细胞的细胞毒性,降低细胞死亡率。然而携带有LRRK2 G2019S突变的小胶质细胞无法拯救邻近含有α-syn的细胞。研究发现LRRK2 G2019S突变会导致线粒体功能受损,是最常见的导致帕金森病的基因突变。本研究表明小胶质细胞LRRK2突变导致α-syn降解失调可能是一种家族性帕金森的致病机制。最后作者在器官切片培养系统中也验证了以上在小胶质细胞中的发现。作者也利用病人脑组织样本以及病人PBMC分化而来的巨噬/小胶质样细胞进行验证试验。作者发现与健康组对比,病人来源的细胞中α-syn的转移率显著降低,细胞中ROS的产生也明显增加。本研究发现了路易体α-syn聚集和累积的新机制,阐明了小胶质细胞中α-syn以及线粒体通过细胞间膜突起进行传递和降解。LRRK2的突变导致小胶质细胞间传递和降解α-syn功能受损。未来还需研究小胶质细胞和神经元之间是否存在类似的机制。原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.09.007
  • 中国科大揭示光感知调控血糖代谢的神经机制
    对栖息于这颗蓝色星球上的生命而言,光是一切生命产生的源动力,也是生命体最重要的感知觉输入之一。同时生命体根据外界环境条件控制体内营养物质的代谢平衡是生存的必须,而代谢紊乱会产生严重疾病,哺乳动物已经进化出了精确和复杂的调控网络用于持续动态调控血糖代谢。大量公共卫生调查显示夜间过多光源暴露显著增加肥胖和糖尿病等代谢疾病风险,那么光作为最重要的外部环境因素,其是否直接调控血糖代谢?其中涉及哪类感光的细胞、何种神经环路以及外周靶器官,这些方面的问题一直没有得到解答。   1月20日,中国科学技术大学生命科学与医学部教授薛天研究团队在《细胞》(Cell)上,在线发表了题为Light modulates glucose metabolism by a retina-hypothalamus-brown adipose tissue axis的研究成果。该工作发现了光直接通过激活视网膜上特殊的感光细胞,经视神经至下丘脑和延髓的系列神经核团传递信号,最终通过交感神经作用于外周的棕色脂肪组织,直接压抑了机体的血糖代谢能力。值得指出的是,这项工作不但在小鼠动物模型上系统回答了光调节血糖代谢的生物学机理,在人体试验上也发现了同样的现象,显示光调节血糖代谢可能广泛存在于哺乳动物界。   研究人员首先对小鼠和人执行葡萄糖耐受性检测(GTT),发现数个小时的光暴露显著降低了人和鼠的血糖耐受性。哺乳动物光感受主要依赖于视网膜上的各类感光细胞。除了经典的视锥(Cones)视杆(Rods)细胞介导图像视觉感知之外,光也能直接激活视网膜上的第三类感光细胞视网膜自感光神经节细胞(ipRGC),它依靠自身表达的视黑素(Melanopsin)对波长靠近480nm的短波长蓝光敏感。ipRGC支配诸多下游脑区进而调控如瞳孔对光反射、昼夜节律、睡眠和情绪认知功能。光降低血糖耐受性通过何种感光细胞介导?通过基因工程手段,研究人员逐一使视网膜各类感光细胞丧失感光能力,发现光诱发血糖不耐受由ipRGC感光独立介导(图1)。   接着研究人员进一步探究视网膜至脑内的哪些核团参与光调节糖代谢。下丘脑是调控机体代谢的重要区域,其中与ipRGC有较密集连接的是下丘脑视交叉上核SCN和视上核SON核团。已知数周异常光照模式能够通过影响节律中枢SCN,造成生物钟节律失调,进而间接影响到血糖代谢功能。研究人员分别损毁或利用化学遗传手段操控ipRGC投射的SCN和SON核团,发现了光急性降低血糖耐受性这一过程独立于生物钟节律系统,而由ipRGC-SON的神经环路直接介导(图1)。   结合大量神经环路示踪和操控手段,研究人员进一步发现ipRGC→SONOXT(视上核内催产素(Oxytocin)能神经元)→SONAVP(SON内抗利尿激素(Vasopressin)能神经元)→PVN(下丘脑室旁核)→NTSVgat(孤束核的GABA能抑制性神经元)→RPa(中缝苍白核)这样一条脑内六级长程神经环路介导光降低血糖耐受性(图1)。   光影响血糖代谢必然通过外周血糖代谢的器官来执行,考虑到在环路水平上光降低血糖耐受通过中缝苍白核RPa,该核团是调节棕色脂肪组织(BAT)活性的交感前运动神经的主要部位。因此研究人员将研究锁定在棕色脂肪组织,而棕色脂肪组织的重要作用之一是代谢葡萄糖或脂肪,直接产热以维持体温稳态。研究人员发现光能显著压抑棕色脂肪组织的温度,进一步通过阻断交感神经对棕色脂肪组织的投射、以及利用热中性环境温度压抑棕色脂肪组织活性的手段,确定了光降低血糖耐受性是通过压抑脂肪组织消耗血糖的产热所导致(图1)。   夜行性的小鼠和昼行性的人类在诸多光调控的生理过程中表现既有相反也有相同的效应。光是否同样降低人的血糖耐受?研究人员分别使用ipRGC敏感的蓝光与ipRGC不敏感的红光,测试人在不同波长光线照射下的血糖耐受性。结果显示在蓝光照射下人的血糖耐受性显著下降。进一步研究人员将被试者处于热中性温度环境中(热中性温度下棕色脂肪组织活性被压抑)进行了血糖耐受性测试,结果显示光不再压抑血糖耐受。上述实验提示光降低人的血糖耐受性可能也是由ipRGC感知光线且通过影响棕色脂肪组织的活性所介导(图2)。   对这项工作的几点启示:   Nothing in biology makes sense except in the light of evolution,光压抑血糖代谢这一神经生理功能可能用于动物快速响应不同太阳辐照条件,以维持体温稳态。在户外环境中太阳光可以为动物提供大量的热辐射,这可以满足部分的体温维持需求,而在动物进入洞穴或树荫等诸多太阳光辐照显著降低的环境中时,机体就需要迅速响应这种辐照减少带来的热量输入损失。光通过这条“眼-脑-棕色脂肪”通路快速减低脂肪对葡萄糖的利用以降低产热,在光辐照减少的时候,棕色脂肪不再被光压抑,快速代谢血糖来维持体温稳态。   冷暖光也许并非单纯心理作用,可能存在生理基础。日常生活中短波光环境(蓝)让人感觉到凉爽,而长波光环境(红)让人觉得温暖,因此它们才被赋予了冷暖光的定义。冷暖色一直被定义为心理上的冷热感受。这项研究发现对短波长光敏感的ipRGC在蓝光下压抑脂肪组织产热,而在红光下脂肪组织处于活跃状态。因此我们在进入蓝光环境下产生的那种“冷”的感觉,有可能是由于脂肪产热被压抑而产生的真实感受。 这条光调控脂肪组织活性的环路可能是心理上冷暖光的生理结构基础。   工业化时代的代谢疾病—人造光源增加机体代谢负担。该项工作在人体的研究结果显示,昼夜节律会造成夜间人体的糖代谢能力相较白天更低,而光压抑血糖代谢是直接叠加在节律造成的夜间血糖代谢能力下降之上的(图2)。因此在夜间同时有光暴露的条件下,人体血糖代谢能力最差。工业化社会中,人类长时间的在夜间暴露于人造光源之下,加上现代人夜间饮食习惯给机体带来双重代谢负担进而可能诱发代谢疾病。大量公卫卫生学证据已经证实了这一点,最近瑞金医院宁光院士团队涉及近10万人的研究显示,夜间长期暴露于人造光下会增加血糖紊乱及糖尿病的患病风险。   这项光调节血糖代谢的机制研究,提示现代人健康生活应关注光线环境的健康,针对夜间光污染造成的罹患代谢疾病风险提高,应考虑生活环境中夜间人造光线的波长、强度和暴露时长。这项工作发现的感光细胞、神经环路和外周靶器官可为将来干预此过程提供潜在靶点。   研究工作得到国家自然科学基金、科技部、科学探索奖、中科院稳定支持基础研究领域青年团队项目、中国科大等的支持。合肥学院科研人员参与研究。图1.在小鼠上,光激活ipRGC-SONOXT-SONAVP-PVN-NTSVgat,压抑RPa和支配脂肪的交感神经,进而压抑棕色脂肪产热降低血糖耐受性。图2.在人上,光可能通过同样的神经环路机制压抑棕色脂肪产热降低血糖耐受性。相较于白天,夜晚人的血糖耐受性更低。
  • Neuron:Piezo1可作为AD治疗靶点!厦大莫玮教授团队揭示小胶质细胞感知Aβ斑块新机制
    带你看文献,只做纯干货文献精读第41期阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是老年人常见的神经系统变性疾病,患者会出现日渐加重的认知障碍,严重影响了生活质量。AD的病理特征主要包括存在于细胞外的淀粉样蛋白-β(Amyloid-β, Aβ)斑块,以及神经元内tau蛋白过度磷酸化形成的神经原纤维缠结。小胶质细胞是定植于神经系统的固有免疫细胞,它可以通过物理或化学的手段来感知局部微环境的动态变化,来清除微环境中的损伤因子,从而对神经元起到保护作用。在AD中,小胶质细胞能够识别并吞噬病理性的Aβ聚合物和斑块沉积,因此对AD的靶点寻找和疾病治疗和具有重要价值。然而对于小胶质细胞是如何来感知并识别Aβ斑块的作用机制,目前的研究尚未完全阐明。2022年11月10日,厦门大学生命科学学院莫玮教授团队在Neuron杂志上发表了题为“Microglial Piezo1 senses Aβ fibrils stiffness to restrict Alzheimer’s disease”的研究论文。该研究证实,小胶质细胞对不溶性Aβ纤维硬度的感知依赖于机械力受体Piezo1。在AD小鼠模型中,Piezo1缺失导致小鼠的Aβ病理和神经退行性病变的加剧。相反,通过药理学手段来激活Piezo1能够显著改善AD相关病理变化。该研究结果表明,小胶质细胞中的Piezo1可能是一个有前景的AD治疗靶点。鉴于Aβ斑块的多种化学成分,之前的研究工作主要集中在小胶质细胞如何通过化学信号来感知Aβ斑块。最近的研究表明,小胶质细胞能够对机械力的变化做出反应,并优先迁移到更坚硬的基质上,而小胶质细胞对Aβ斑块硬度响应的机械感知尚不清楚。Piezo家族是哺乳动物细胞中的机械敏感性阳离子通道蛋白。作为机械力受体,Piezo可通过感受细胞膜机械力的变化,包括剪切应力、硬度和周期性压力等,并将机械信号转化为电信号或化学信号。为了确定Aβ斑块在物理特性上的改变,文章作者利用原子力显微镜对在体标记的Aβ斑块进行了检测。结果表明,在鲜活脑片中,Aβ斑块组织的硬度显著高于非Aβ斑块组织。作者进一步分析发现,相对其他机械通道蛋白,Piezo1在小胶质细胞中的表达最高。并且在体外原代培养小胶质细胞中,小胶质细胞中Piezo1的表达受到不溶性Aβ纤维硬度刺激而增高。最后,作者通过钙成像和电生理实验证实了小胶质细胞对纤维化Aβ硬度的感知依赖于Piezo1。此外,作者通过对AD小鼠模型和临床尸检样本进行了检测,观察到Aβ斑块附近的小胶质细胞中Piezo1的表达显著上调。图1.5×FAD小鼠与AD患者脑组织中小胶质细胞Piezo1的表达升高为了进一步确定小胶质细胞中的Piezo1在Aβ病理中的作用,作者对小胶质细胞中的Piezo1进行了敲除。Piezo1缺失加重了5×FAD小鼠(AD小鼠模型)的Aβ斑块负担、突触丢失以及认知损害,而且还会损害小胶质细胞的吞噬活性,减少小胶质细胞向Aβ斑块的聚集,导致斑块被包裹的程度减少,斑块更加松散。与之相反,在5×FAD小鼠中,作者在利用激动剂激活Piezo1后,小胶质细胞在Aβ斑块周围的聚集以及对Aβ斑块的吞噬显著增加,并且小鼠的认知功能也得到明显改善。然而,当小胶质细胞中的Piezo1被敲除后,给予Piezo1激动剂不再具有改善Aβ相关病理的作用。这些结果表明,Piezo1介导的小胶质细胞激活对于抑制Aβ相关病理以及认知功能改善至关重要。图2.小胶质细胞Piezo1激活能够显著改善5×FAD小鼠的Aβ斑块负担和认知能力综上,小胶质细胞可通过机械感觉离子通道Piezo1来感知Aβ纤维硬度,调节小胶质细胞对Aβ斑块的反应,从而阻止Aβ病理的扩散,凸显了小胶质细胞机械生物学在AD病理中的保护作用。此外,激活小胶质细胞中的Piezo1减轻了AD相关病理,进一步提高了调节Piezo1活性在AD治疗中的价值。从机械转导途径揭示小胶质细胞Piezo1在AD病理中的作用,将进一步拓展我们对AD发病机制的理解。研究方法亮点这项工作揭示了小胶质细胞通过机械力受体Piezo1感知纤维化Aβ硬度的作用机制。研究用到了脑立体定位注射、膜片钳记录、原代细胞培养、免疫组化以及细胞分子检测等实验技术。瑞沃德深耕生命科学研究领域20年,一直致力于为客户提供可信赖的解决方案和服务。在该研究中,研究人员采用了瑞沃德公司生产的脑立体定位注射系统,为实验的顺利开展提供了支持。此外,瑞沃德还可提供的该研究所涉及的电生理记录、原代细胞培养、免疫组化以及细胞分子检测等实验的完整解决方案。截至目前,瑞沃德产品及服务覆盖海内外100多个国家和地区,客户涵盖全球700+医院,1000+科研院所,6000+高等院校,已助力全球科研人员发表SCI文章14500+,获得行业广泛认可。论文原文链接:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2022.10.021
  • Science Advances:南方医科大学曹雄团队揭示星形胶质细胞调控大脑抑郁网络的作用机制
    带你看文献,只做纯干货文献精读第43期重度抑郁症(Major depressive disorder, MDD)是导致自杀和致残的主要原因,其终生患病率高达17%。识别抑郁症患者大脑的功能连接异常,有助于抑郁症病理生理机制的阐明和疾病的诊断。静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging, rsfMRI)是一种功能强大的非侵入性的功能连接研究技术,能够对全脑尺度的脑区静息态功能连接(resting-state functional connectivity, rsFC)进行量化。已有研究证实,抑郁症患者情绪相关脑区存在rsFC异常,如前额叶皮层(medial prefrontal cortex, mPFC)、前扣带回(anterior cingulate, ACC)、杏仁核(amygdala, AMY)、纹状体(striatum, Str)等,因此,rsfMRI在抑郁症的诊断中具有重要价值,然而对于抑郁症相关rsFC异常的机制,目前的研究尚未阐明。2022年11月16日,南方医科大学曹雄教授、冯衍秋教授联合香港大学吴学奎教授在Science Advances杂志上发表题为“Astrocyte dysfunction drives abnormal resting-state functional connectivity in depression”的文章。该研究基于星形胶质细胞钙信号缺失兼具抑郁样表型的Itpr2&minus /&minus 小鼠,通过整合全脑rsfMRI和细胞特异性的光遗传技术,并结合抑郁症患者的rsfMRI分析,作者观察到MDD患者的rsFC变化和Itpr2&minus /&minus 小鼠高度一致,特别是与mPFC相关的环路连接。此外,光遗传激活mPFC神经元或mPFC-Str环路拯救了Itpr2&minus /&minus 小鼠的rsFC紊乱和抑郁样表型。这些结果揭示了星形胶质细胞功能障碍驱动抑郁相关的大脑功能连接异常的神经环路机制。星形胶质细胞是哺乳动物大脑中最丰富的一类胶质细胞,与抑郁症关系密切。星形胶质细胞的激活表现为细胞内钙信号的升高,主要由肌醇1,4,5-三磷酸(IP3)途径介导,而其中的IP32型受体(IP3R2)是星形胶质细胞中的主要功能亚型。小鼠在敲除IP3R2(Itpr2&minus /&minus 小鼠)后,星形胶质细胞表现出明显的钙信号减弱,但在神经元中并没有,并且小鼠在强迫游泳测试和蔗糖偏好测试中表现出明显的抑郁样行为。为了探讨星形胶质细胞功能障碍对于rsfMRI功能连接的影响以及在抑郁症中的作用,作者对Itpr2&minus /&minus 小鼠全脑rsFC进行了检测,结果显示星形胶质细胞钙信号降低导致全脑范围内多个脑区的rsFC发生改变,并且其中6个环路连接的rsFC的变化与动物的抑郁样表型呈现显著负相关,表明星形胶质细胞功能障碍可导致全脑rsfMRI连接异常,并可预测抑郁表型。随后,作者对1080名MDD患者和931名健康对照的rsfMRI数据进行了分析,发现MDD患者大脑rsFC的变化与Itpr2&minus /&minus 小鼠存在高度一致性,尤其是与mPFC相关的环路。图1.星形胶质细胞功能障碍导致全脑多个脑区rsFC改变为了进一步揭示星形胶质细胞对抑郁相关网络中rsFC的作用,作者利用光遗传直接激活了mPFC中的星形胶质细胞,结果显示51%的抑郁症相关的功能连接的rsFC发生了反转,表明光遗传激活mPFC星形细胞可以缓解IP3R2敲除引起的rsFC改变。进一步的锰离子增强磁共振成像结果表明IP3R2缺失主要导致mPFC-Str环路的功能连接显著受损,而通过光遗传特异性激活mPFC神经元或mPFC-Str环路,均可拯救Itpr2&minus /&minus 小鼠的绝大部分rsFC异常,并逆转小鼠的抑郁样行为。图2.光遗传激活mPFC-Str环路拯救了Itpr2&minus /&minus 小鼠大部分的rsFC异常综上,该研究揭示了星形胶质细胞功能障碍导致抑郁症相关rsFC异常的作用机制,实现了对微观的星形胶质细胞功能障碍和宏观的抑郁症功能连接网络异常这两个概念的统一,这些结果可为rsfMRI作为抑郁症的诊断和治疗工具提供更为具体的解释。研究方法亮点这项工作揭示了星形胶质细胞功能障碍驱动抑郁相关的大脑功能连接异常的神经环路机制。研究用到了脑立体定位手术、光遗传学、免疫组化以及行为学评估等实验技术。瑞沃德深耕生命科学研究领域20年,一直致力于为客户提供可信赖的解决方案和服务。在该研究中,研究人员采用了瑞沃德公司生产的脑立体定位注射系统,为实验的顺利开展提供了支持。此外,瑞沃德还可提供该研究所涉及的光遗传学、免疫组化以及行为学评估等实验的完整解决方案。截至目前,瑞沃德产品及服务覆盖海内外100多个国家和地区,客户涵盖全球700+医院,1000+科研院所,6000+高等院校,已助力全球科研人员发表SCI文章14500+,获得行业广泛认可。论文原文连接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo2098
  • 清华大学林金明教授:微流控探针诱导化学质膜穿孔用于单细胞蛋白质递送
    将小分子、核酸、蛋白质和药物导入细胞是监测和了解细胞行为以及生物功能的重要途径。然而,质膜是阻止外源分子进入细胞的生物屏障。因此,如何在保持细胞活力的同时高效地将外源分子递送到细胞中是细胞生物学领域的一个重要课题。为了克服现有大规模细胞内递送方法的弱点,例如细胞活性和递送效率不一致,主要基于膜破坏介导机制的微技术已成为一种有前景的解决方案。利用化学质膜穿孔进行单细胞递送的尚未得到广泛研究。2024年4月26日,清华大学化学系林金明教授团队在《ACS Applied Materials & Interfaces》杂志在线发表了题为“Chemical Plasma Membrane Perforation Generated by a Microfluidic Probe for Single-Cell Intracellular Protein Delivery”的工作。该研究使用微流控探针将含有毛地黄皂苷和货物的溶液精确地作用到单细胞上。毛地黄皂苷与质膜中的胆固醇结合诱导质膜穿孔,货物通过孔进入细胞。碘化丙啶 (0.67 kDa) 和 FITC-葡聚糖 (10、40 和 150 kDa) 可以在3分钟内成功引入单细胞,同时保持细胞活力。两种蛋白质(细胞色素C和亲环素A)被递送进入细胞,并观察到它们在细胞中得生理功能。图1. 微流控探针诱导单细胞化学质膜穿孔首先,利用Comsol Multiphysics软件对微流控探针形成的微区域进行数值模拟。使用荧光素(扩散系数=500 μm2 /s)来指示溶质扩散。结果表明,注入的溶液可以被完全吸出,并且溶质被限制在液滴状微区域内而不会扩散。微区内溶质浓度分布均匀。计算了基质上的剪切应力,低剪切应力不会对细胞造成额外的机械损伤。实验在与模拟相同的条件下进行,使用荧光素显示微流控探针产生的微区域,与浓度分布模拟结果一致。溶液的连续流动使微区中毛地黄皂苷和货物的浓度几乎恒定,有利于维持递送过程的连续性和稳定性。图2. 流体的数值模拟通过微流控探针进行碘化丙啶(PI)的细胞内递送来验证该方法的可行性以及优化递送条件。尝试使用 20-100 μg/mL 毛地黄皂苷将 PI 递送至U87细胞。随着毛地黄皂苷浓度的增加,ts(PI开始进入时间)和tm(PI进入速度最大时间)逐渐减少,表明细胞穿孔加速。当毛地黄皂苷浓度为60 μg/mL时,ts约为20 s,1 min内即可观察到清晰的荧光。此外,还尝试了不同的PI浓度进行细胞内递送,较高的PI浓度也使得PI能够更快地进入细胞。还测试了流速对递送结果的影响。注入流量保持2 μL/min,抽出流量在6~14 μL/min之间调整。当抽吸流速大于8 μL/min时,进入细胞的PI量随着流速的增长而显着增加。图3. 毛地黄皂苷浓度、PI浓度和流速对细胞内递送的影响为了证明该方法的效率和通用性,使用该方法将PI递送至U87、HUVEC和A549细胞。当递送时间为20秒时,三种类型的细胞几乎不发出荧光。随着递送时间逐渐增加,细胞的相对荧光强度显着增加,递送处理50 s后观察到强烈的红色荧光。由于洋地黄皂苷的作用,质膜逐渐透化,PI通过质膜上形成的孔继续进入细胞。还检查了该方法递送大分子的能力,使用不同分子量(10、40和150 kDa)的 FITC-葡聚糖作为货物。FITC-葡聚糖可以在3min内进入细胞,并且FITC-葡聚糖进入的量随着递送时间的增加而增加。图4. PI和FITC-葡聚糖递送的结果在验证了这种方法用于单细胞胞内递送的可行性后,作者尝试了细胞内蛋白质递送。Cyt C ( Mw = 13 kDa) 是线粒体中的一种蛋白质,可将电子转移到呼吸链以维持ATP的产生。当cyt C释放到细胞质中时,它会引发细胞凋亡。由于外源cyt C在正常情况下不能进入细胞,利用微流控探针将cyt C递送至A549中作为抗肿瘤药物以诱导细胞凋亡。对照组和仅用毛地黄皂苷或cyt C处理的细胞之间未观察到caspase-3水平和Hoechst 33342染色结果的显着差异。毛地黄皂苷诱导的质膜穿孔不会引起细胞凋亡。仅用cyt C处理的细胞中caspase-3的水平也没有增加,表明正常情况下cyt C不能穿过质膜进入细胞激活凋亡途径。然而,在进行毛地黄皂苷介导的cyt C递送的细胞中,caspase-3水平显著增加,蓝色荧光显著增强。细胞形态发生明显变化,细胞体积缩小,并形成凋亡小体。这些结果表明,递送的cyt C成功诱导细胞凋亡,并且外源蛋白可以通过微流控探针有效地引入细胞内并发挥作用。图5. Cyt C被递送至A549以诱导细胞凋亡为了进一步探索这种方法在细胞研究中的潜力,作者利用它来研究肿瘤耐药性。CypA (M w = 18 kDa) 是一种广泛存在的细胞内蛋白质,可充当抗氧化剂。最近有报道称CypA通过重塑细胞氧化状态介导结直肠癌耐药。BCNU是一种常用的抗肿瘤药物,其诱导细胞毒性的机制之一是谷胱甘肽还原酶的抑制导致ROS的积累。利用微流控探针将CypA递送到U87中,研究CypA对胶质瘤耐药性的影响。与对照组相比,未经CypA递送的细胞经BCNU处理1小时后ROS水平显着升高,并且细胞形态发生改变。对于递送CypA的细胞,ROS含量显着低于未递送细胞,并且细胞保持正常形态。结果表明,递送的CypA在细胞中具有抗氧化作用,这可能增强U87对BCNU的耐药性。抑制CypA表达可能是治疗神经胶质瘤的潜在方法。图6. CypA对胶质瘤耐药性的影响总结作者开发了一种基于开放式微流控探针的方法,以方便高效地实现单细胞递送。该方法通过使用化学试剂对单个细胞进行质膜穿孔,将最大分子量为150 kDa 的外源货物递送到细胞中。与载体介导或场辅助递送方法相比,该方法不需要对货物进行额外处理,无需物理场辅助的温和递送条件也避免了对货物和细胞的额外损伤。作者展示了使用微流控探针进行cyt C和CypA的细胞内递送,证明了该方法能够研究外源蛋白质对细胞生命活动的影响。未来,各种货物(肽、蛋白质、mRNA、DNA、质粒、细胞器等)可以通过这种方法导入细胞内,调节细胞的生理功能和命运。而且该方法不需要昂贵的设备,操作简单,有望成为单细胞递送的一种理想方法。清华大学化学系林金明教授为该论文的通讯作者,清华大学化学系2022级博士生宋扬为本论文的第一作者。该研究受到国家重点研发计划(No.2022YFC3400700)和国家自然科学基金(No.22034005)的支持。关于林金明教授工学博士,分析化学专业。1984年福州大学毕业,1992年在日本昭和大学国际交流基金的资助下前往该大学药学部从事访问研究。1994年获得日本政府奖学金转入东京都立大学攻读博士学位,1997年3月获得工学博士学位,同年留校任教,2000年入选中国科学院“百人计划”,受聘中科院生态环境研究中心研究员、博士生导师;2001年获得国家杰出青年科学基金,2002年3月底回国工作,2004年入选清华大学“百名人才引进计划”,受聘清华大学化学系教授、博士生导师。2008年受聘教育部长江学者特聘教授,2014年入选英国皇家化学会会士。目前主要从事微流控芯片质谱联用细胞分析、化学发光/荧光免疫分析、复杂样品前处理分析、空气负离子检测与健康评估等研究。已培养博士研究生43名(含联合培养,其中留学生2名)、硕士研究生28名、博士后11名(其中留学生3名)、访问学者10名(其中外国访问学者1名)。
  • 细胞多样性控制机制或揭晓 将有助于延缓肿瘤生长
    p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 据最新一期《发育细胞》期刊报道,加拿大研究人员发现了一种在发育神经系统中产生细胞多样性的机制。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 为了繁殖并产生新的组织,干细胞分裂成两个并不一定相同的子细胞,这些子细胞能够分化形成适当组织功能所必需的各种细胞类型,亦即细胞多样性。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 为了解释这一现象,蒙特利尔大学临床研究所和多伦多大学组成的研究团队提出了一个假设——干细胞分裂的方向会影响细胞的多样性。他们假设桌上有一个顶红底绿的苹果,如果以垂直方式切开,分成两半的苹果将拥有相同的红色和绿色部分;如果以平行方式切开,分成两半的苹果将呈现完全不同的一红一绿。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 研究人员证明,一个名为SAPCD2的基因会影响细胞分裂的方向,分裂方向则控制着体内子细胞的命运。研究人员对小鼠的视网膜干细胞进行了基因改造,使其能够表达或不表达SAPCD2基因。在不存在SAPCD2基因的情形下,大部分分化改变方向,此时产生的子细胞是不同的。在存在该基因的情形下,产生的子细胞则是相同的。因此,是该基因控制着干细胞分裂的方向,进而影响细胞的多样性。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 此项发现或可改善编程干细胞以产生特定细胞类型的能力,这些特定细胞植入患者体内后就能重建受损组织。此外,该研究也将有助于设计出更有针对性的方法来延缓肿瘤生长。 /p p br/ /p
  • 第六届中国生物医药创新合作大会即将召开!
    8月4-5日,第六届生物医药创新合作大会暨2022中国生物医药产业价值榜颁奖盛典将于苏州金鸡湖凯宾斯基大酒店盛大召开。大会历时2天,开展12场专题论坛,聚焦最前沿的技术资讯、解读最新产业政策,以主旨报告、圆桌讨论、一对一商务对接、特邀晚宴、颁奖盛典、初创企业扶持计划、项目需求发布、壁报展示等形式全面链接产学研资多方平台。参会报名:扫码填写报名表(请如实填写您的信息,报名信息经审核通过后将发送报名成功短信至您的手机)组织机构:主办单位:北京医学奖励基金会、万怡医学指导单位:长三角G60科创走廊联席会议办公室、苏州大学药学院、西浦慧湖药学院协办单位:BioBAY、医耘科技、江苏省产业技术研究院、长三角科技要素交易中心、CUBIO、美柏医健、药联社支持单位:SAPA美中药协中国分会、江苏省创业投资协会、上海市生物化学与分子生物学学会、武汉东湖国家自主创新示范区生物医药行业协会、广东医谷、倚锋资本、冠昊科技园 大会日程:01全体大会 | 开幕式论坛8月4日 上午 主持嘉宾:夏明德,英诺湖医药董事长、首席执行官;SAPA美中药协董事、原总会会长08:45-09:00 开幕致辞上海万怡医学科技股份有限公司领导罗本进,江苏省产业技术研究院/长三角国家技术创新中心首席专家王牧,西浦慧湖药学院执行院长09:00-09:10园区生物医药产业概述殷建国,苏州工业园区生物产业发展有限公司(BioBAY)总裁09:10-09:25 长三角G60科创走廊生物医药产业布局和发展趋势 戴志明,长三角G60科创走廊联席会议办公室产业组组长、上海市松江区科创发展办公室副主任09:25-09:40 新时代背景下“走出去、引进来”双向跨境投资的新趋势张峰,苏州工业园区管理委员会投资促进局副局长、外事办公室副主任、长三角境外投资促进中心主任、苏州工业园区侨界联合会副主席09:40-10:10 加快药品审评改革,推进长三角生物医药创新陈爱萍,国家药监局药品审评检查长三角分中心药学审评部负责人10:10-10:40探索变革性疗法,助力罕见病药物从基础走向市场陈朝华,辉瑞(中国)研究开发有限公司总经理10:40-11:00 茶歇及展区互动参观11:00-11:30 从单抗到双抗、多抗,要迈过去的是什么?吴辰冰,上海岸迈生物科技有限公司CEO11:30-12:15 互动圆桌讨论:生物医药的下一个十年主持嘉宾:夏明德,英诺湖医药董事长、首席执行官,美中-药协(SAPA)董事、原总会会长讨论嘉宾:张连山,江苏恒瑞医药股份有限公司董事、副总经理韩照中,领诺(上海)医药科技有限公司创始人、CEO卢宏韬,科望医药联合创始人兼首席科学官杨林,博生吉医药科技(苏州)有限公司董事长兼CSO、博生吉安科细胞技术有限公司董事长兼CEO吴辰冰,上海岸迈生物科技有限公司CEO12:15-12:302022 中国生物医药产业价值榜榜单发布与解读12:30-14:00 交流午宴02抗体药物开发与靶点筛选论坛8月4日 下午专题 1:抗体药物开发与靶点筛选主持嘉宾:段清,东曜药业新药研发负责人14:00-14:30择捷美® 的开发与临床进展杨建新,基石药业首席医学官14:30-14:50 无血清细胞培养基和生物药开发生产的协同效应赵晓剑,苏州百因诺生物科技有限公司董事长兼CEO14:50-15:20 抗体偶联药物平台技术设计的考量与应用蔡家强,苏州宜联生物医药联合创始人、CSO15:20-15:40 茶歇及展区互动参观15:40-16:00 智能化自动化驱动药物研发张佩宇,晶泰科技首席科学家16:00-16:30 全球化创新抗体药物开发模式的探讨陈明久,博奥信生物技术(南京)有限公司总裁16:30-17:00 高成功率实现ADC从研发到商业规模的CMC战略黄鹏,东曜药业ADC研发处负责人 17:00-17:30 CLDN18.2双特异性抗体的差异化开发和战略布局卢启应,宜明昂科首席医学官兼高级副总裁17:30-18:00 PEG双特异性链接子技术开发双抗ADC刘树民,康源久远董事长兼总经理18:00-20:00 2022 中国生物医药产业价值榜颁奖盛典及邀请晚宴(邀请制)8月5日 上午主持嘉宾:包杨欢,薄荷天使基金合伙人09:00-09:30First-in-class TNFR2激动剂和拮抗剂抗体作为用于癌症免疫治疗的Treg-Teff调节剂殷刘松,盛禾(中国)生物制药有限公司执行总裁兼首席科学官09:30-10:00新一代抗肿瘤免疫双特异性抗体的研发袁清安,益科思特医药科技发展有限公司联合创建者,CEO兼CSO10:00-10:20双抗类产品生物分析策略以及重要考量祝永琴,熙宁生物高级技术总监10:20-10:40茶歇及展区互动参观10:40-11:10免疫抗体技术平台iTAb™ 陈汉阳,天劢源和生物医药(上海)有限公司临床前研发副总裁 11:10-11:30Movo: 一种更“快”的肿瘤新抗原鉴定流程朱明,快序生物资深科学家11:30-12:00创新生物药开发的策略考量和案例分析张彦丰,AlaMab Therapeutics Inc共同创始人、总裁12:00-14:00交流午宴8月5日 下午 13:30-14:00HER2-ADC药物的研发挑战及未来展望周宇虹,百力司康生物医药(杭州)有限公司共同创始人&首席科学官14:00-14:30拥有IgG1赋能強力杀伤肿瘤的ADCC 及ADCP功能的抗CD47单克隆安全抗体的开发罗培志,天演药业共同创始人,董事长兼首席执行官14:30-14:50基于单B细胞技术的第四代抗体发现平台程昊,爱博泰克优睿生物 CSO14:50-15:20ADC药物的研发与开放式创新曹飞,应世生物科技(南京)有限公司联合创始人兼首席运营官15:20-15:40茶歇及展区互动参观15:40-16:10抗体CMC开发中不同阶段分析表征策略白羊,赋成生物分析配方科学副总监16:10-16:30HER2-ADC药物的研发挑战及未来展望秦刚,启德医药创始人、董事长、首席执行官16:30-17:00新一代IO抗体药物研发凌虹,维立志博SVP/CSO03下一代细胞疗法开发论坛8月4日 下午专题 2:细胞治疗临床研究与申报主持嘉宾:郭嘉聪,博远资本执行董事14:00-14:30针对脑胶质瘤的 CAR-T 治疗临床试验设计与进展黄煜伦,苏州大学附属独墅湖医院神经外科科主任兼学科带头人14:30-14:50 光谱流式,细胞治疗前沿研究新工具郭芳岑,Cytek Bioscience全国市场经理14:50-15:20细胞治疗药物全流程设计与考量鲁薪安,希济生物创始人兼CEO15:20-15:40 茶歇及展区互动参观15:40-16:00 Speed to Clinic - 美天旎技术平台助力细胞药物开发,申报和商业化生产官子楸,美天旎生物技术大中华区业务拓展总监16:00-16:20 单细胞测序在细胞治疗中的应用及BD Rhapsody完整解决方案孙洪铎,碧迪医疗生信科学家16:20-16:40 细胞治疗药物开发工艺中的一次性组件风险陈浩军,百林科医药科技(上海)有限公司研究院院长16:40-17:10 细胞与基因治疗的临床开发策略Emily Tan,毕诺济生物执行副总裁兼首席运营官17:10-17:40 CAR-T 细胞疗法的临床注册与研究杨林,博生吉医药科技(苏州)有限公司董事长兼CSO、博生吉安科细胞技术有限公司董事长兼CEO18:00-20:00 2022 中国生物医药产业价值榜颁奖盛典及邀请晚宴(邀请制)8月5日 上午专题 3:细胞疗法研发与产业化主持嘉宾:程锦生,东富龙科技集团股份有限公司副总裁兼生命科学事业部总经理09:00-09:30 眼科干细胞治疗致盲性角膜和视网膜疾病范国平,江苏艾尔康生物医药科技有限公司董事长、首席科学家09:30-10:00 通用型CAR-T技术的开发和CMC考虑要点谭炳合,上海邦耀生物科技有限公司合伙人、生产和CMC副总裁10:00-10:20 细胞治疗体外功能和药效研究与案例分析张放,药明康德WuXi Biology – 辉源生物生物总监10:20-10:40 茶歇及展区互动参观10:40-11:10 患者的呼唤-免疫细胞治疗实体瘤的突破在不远处蒋正刚,上海易慕峰生物科技有限公司副总经理、战略中心负责人11:10-11:30 免疫细胞药物的产业化装备的探索与实践介绍程锦生,东富龙科技集团股份有限公司副总裁兼生命科学事业部总经理11:30-11:50 类器官在细胞与基因治疗产品临床前及临床研究中的应用陈泽新,创芯国际生物科技(广州)有限公司研发总监11:50-12:10 细胞治疗的药效学评价和分享案例陈海宁,赛赋医药药理药效中心副总经理12:10-14:00 交流午宴8月5日 下午专题 4:诱导多能干细胞(iPSC)开发与布局主持嘉宾:范靖,霍德生物联合创始人&CEO14:00-14:30 心脏再生治疗的前沿进展王嘉显,艾尔普再生医学科技有限公司创始人&CEO14:30-15:00 Develop iPSC-derived CAR-M Cell Therapy Product童建松,赛元生物科技(杭州)有限公司CEO15:00-15:30 iPSC-CAR-NK 细胞治疗药物的开发戴卫国,门罗生物科技有限公司董事长兼CEO15:30-15:50 茶歇及展区互动参观15:50-16:20针对神经系统疾病的 iPSC 细胞药物开发魏君,睿健医药联合创始人兼CEO16:20-17:15 互动圆桌讨论:展望未来,诱导多能干细胞(iPSC)的研发与应用之路主持嘉宾:范靖,霍德生物联合创始人&CEO讨论嘉宾:孙木,星奕昂生物科技有限公司商务发展和战略副总裁梁健霖,华卫恒源(北京)生物医药科技有限公司创始人、董事长贾懿,北京泽辉辰星生物科技有限公司首席医学官戴卫国,门罗生物科技有限公司董事长兼CEO04创新药开发论坛8月4日 下午
  • 就发了5篇SCI!老凡尔赛如何用高内涵阐明神经细胞分化机制(下)
    David Schaffer是加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)的化学和生物分子工程、生物工程和神经科学教授,在那里他还担任伯克利干细胞中心(Berkeley Stem Cell Center)主任和QB3-Berkeley主任。David实验室致力于了解生物学和探索干细胞的治疗潜力,尝试用组织工程学控制干细胞的能力并用于疾病治疗。他们致力于发现新的信号通路,并解释和实现这些信号的生物网络的计算和实验分析,最终将这些信号整合到生物材料微环境中以实现最优的干细胞控制。多能干细胞的可扩展和分化可以极大地受益于许多生物学应用,包括细胞替代治疗、疾病建模、体外器官形成和药物筛选。David实验室是PerkinElmer高内涵的老用户,自2018年开始,陆续基于PerkinElmer的高内涵系统发表了5篇文章,包括一篇Cell Report,一篇Science Advances。在6月份的推送《就发了5篇SCI!老凡尔赛如何用高内涵阐明神经细胞分化机制(上)》中,我们已经分享了David实验室建立的2D神经分化体系,此次,我们来分享3D神经干细胞研究体系。《High-throughput 3D screening for differentiation of hPSC-derived cell therapy candidates》于2020年8月发表于Science Advanced杂志,该工作系统性的构建了3D神经分化研究方法,建立高通量3D培养平台,用于系统地筛选1200种不同剂量、持续时间、动力学和信号组合的培养条件,寻找能从人多能干细胞(hPSCs)分化出少突胶质细胞祖细胞和中脑多巴胺能神经元的条件并确定关键因子。该研究揭示了以前未被发现的, Wnt、维甲酸和sonic hedgehog信号对细胞分化的复杂作用,这可能揭示了人类中枢神经系统发育中新的关键机制。该研究的发现有助于一些神经类疾病的细胞替代疗法(cell replacement therapies (CRTs))的优化。首先,少突胶质前体细胞OPC的体外分化过程见上图,在3D培养条件下,要经过复杂的诱导过程,PSC细胞才能够分化成为OPC细胞,而这一过程如何规范化如何可控,正是神经系统类基本细胞替代疗法最关心的问题,作者就针对这一过程展开了筛选。上图为作者筛选体系示意图,该体系将细胞悬浮在3D水凝胶中的微柱芯片压印到含有隔离介质条件的互补微孔芯片上,然后芯片被悬空培养在800nl培养介质的微孔中,经过一段时间的培养,该微流控板直接用PerkinElmer高内涵系统进行成像和分析。这样,在培养基中加入不同成分,就能够筛选不同剂量和时间的组合。作者共筛选了1200个组合培养条件,共计4800个独立样本,同时消耗的试剂体积不到相应96孔板格式的0.2%。这是一个非常高效的筛选体系。接下来,作者进行了各个关键因素多维度的筛选,筛选的表型为各个分化时期OPC的不同标记物,如Olig2、Tuj1、Nkx2.2等,这些标记物的成像和定量都是通过PerkinElmer高内涵系统完成的。这些多维度筛选的关键因素包括:接种细胞密度对早期分化过程的影响RA,SHH和 Wnt三个信号通路的组合效应3种信号通路抑制剂和拮抗剂的组合效应,IWP-2(Wnt通路抑制剂)、GANTT61(SHH通路拮抗剂)、DAPT(Notch通路拮抗剂)RA和SAG处理不同时间的影响之后,作者拟合了广义线性模型,将Olig2、Nxk2.2和Tuj1的表达和共表达与本研究涉及的12个培养参数中的单个输入参数以及它们之间的132个成对相互作用关联起来。并发现,RA是对Olig2和Nkx2.2表达影响最大的参数之一,特别是第0天和第1天和第4天和第10天剂量控制至关重要。此外,该分析确定了两种培养参数(第0-2天高剂量的RA+第4-10天高剂量的SAG,GANT剂量的增加+CHIR持续时间的延长)以协同方式相互作用以促进OPC分化的情况。最后,作者还用该模型筛选了hPSC细胞分化成tyrosine hydroxylase+mDA神经细胞的过程,也找到了该过程的重要调控因素,描述了该过程的可控性操作方法。这部分内容由于篇幅不再展开,感兴趣的同学请阅读原文。综上本文建立了一个很好的3D神经细胞分化研究体系,该体系基于高内涵成像与分析系统,能够在作者设计的微芯片上,同时分析神经细胞分化过程中诸多因子的作用。作者也借助该体系,详细的分析了两种神经细胞分化过程中关键因子是如何作用的,这些发现对于神经系统疾病的细胞替代疗法的过程设计尤其重要。在本文中,PerkinElmer高内涵系统包揽了所有的成像和分析工作,在作者自行设计的微芯片上灵活自如,对各种芯片和孔板有极强的包容性,实在是不可缺少的筛选小助手啊!参考文献Riya Muckom , XiaopingBao, et al, High-throughput 3D screening for differentiation of hPSC-derived cell therapy candidates. Sci Adv. 2020 Aug 7 6(32): eaaz1457.
  • 韩贤林团队最新成果:脂质与阿尔兹海默症!中枢神经系统中成年后髓鞘的硫苷脂缺少可导致AD样神经炎症和认知障碍
    阿尔茨海默病(AD)是老年人痴呆症的最常见原因, 然而依旧缺乏有效的治疗方法,需要对疾病机制有更多的了解。人类全基因组关联研究指出,除了β-淀粉样蛋白(Aβ)和tau蛋白之外,免疫反应和脂质代谢也是AD病因的主要途径。越来越多的证据表明,主要由小胶质细胞和星形胶质细胞介导的慢性神经炎症是AD神经退化中的原因之一。同时,大脑是脂质含量和多样性最丰富的器官,主要是由于富含脂质的髓鞘,但脂质与AD疾病的相关性和相关机制研究却非常缺乏。作者和其他人报告了脑硫苷脂(sulfatide)在AD 病人和AD相关动物模型中病症早期就开始的显著下降,并且,此脑硫苷脂下降是由AD最高风险基因ApoE亚型依赖的方式介导的。但迄今为止,特定脑脂质的变化是否足以驱动 AD 相关病程仍不清楚。  2021年9月份,来自美国德州大学医学中心圣安东尼奥分校的邱淑兰和韩贤林等作者在Molecular Neurodegeneration上发表了题为“Adult-onset CNS myelin sulfatide deficiency is sufficient to cause Alzheimer’s disease-like neuroinflammation and cognitive impairment”的文章,发现中枢神经系统(CNS)中髓鞘的硫苷脂在成年后的丢失足以激活疾病相关的小胶质细胞和星形胶质细胞,增加了多个AD风险基因以及已确认的AD相关的免疫/小胶质细胞调控的关键调节因子的表达,最终导致AD 样慢性神经炎症和轻度认知障碍。同时神经炎症和轻度认知障碍表现出性别差异,雌性鼠比雄性鼠更明显。随后的机制研究揭示了CNS髓鞘硫苷脂丢失、大脑慢性炎症、星形胶质细胞和小胶质细胞的活化以及AD最高风险基因ApoE之间的关系和胶质细胞活化相关转录因子通路。  脑苷脂磺基转移酶(CST,又名 Gal3st1)催化硫苷脂生物合成的最后一步。脂蛋白基因(Plp1)在CNS髓鞘形成细胞,即少突胶质细胞中大量表达,但在外周神经系统(PNS)的髓鞘形成细胞中的表达程度较低。  在此,为了研究在AD病人和动物模型发病早期硫苷脂下降对脑稳态和认知功能的影响和相关分子机制,作者建立了CST基因Flox小鼠,简称CSTfl/fl小鼠。CSTfl/fl小鼠与Plp1-CreERT小鼠杂交后建立了CST条件敲除(简称CST cKO)小鼠,通过他莫昔芬(tamoxifen,TX)诱导敲除成年小鼠髓鞘形成细胞中的CST基因,从而模拟AD病人早期的硫苷脂下降(图1A)。  作者通过Nanostring高通量mRNA检测方法,脂质组学和蛋白质水平检测确定了此小鼠在3月龄注射TX 4.5个月和9个月后均呈现CNS中CST基因表达(图1B)以及脑苷脂水平(图1C)的显著下调,但在PNS中脑苷脂下降不显著(图1C)。同时作者明确了不同于胚胎期就敲除脑苷脂的CST完全敲除(CST KO)小鼠, 在成年CST cKO小鼠12月龄时的CNS脑苷脂丢失并没有引起其他髓鞘脂质的丢失 同时少突胶质细胞的基因表达(图1D,E)或髓鞘结构蛋白水平(图1F)也没有改变。说明成年后开始的小鼠CNS髓鞘脑苷脂的下调并不破坏髓鞘稳态。同时脑苷脂丢失也未引起CNS中神经细胞或其他细胞的死亡。  图1 一种新型的可诱导髓鞘形成的胶质细胞特异性条件敲除CST (CST cKO) 的小鼠模型,在不影响少突胶质细胞稳态的情况下模拟了CNS中成年后开始的AD 样髓鞘硫苷脂丢失(CRM:大脑,SC:脊髓,SN:坐骨神经)。  (图引自:Qiu, S., et al., Mol Neurodegener, 2021 16: 64)  接着,作者对通过神经功能相关行为初筛(图2A)的13月龄的CST cKO小鼠进行了莫里斯水迷宫(Morris water maze,MWM) 和新物体识别(novel object recognition,NOR)实验,结果表明,虽然CST cKO小鼠可能存在与肌肉功能无关(图2B)的游泳时间增加(图2C)、游泳速度下降(图2D)、漂浮时间增加(图2E)等跟认知或运动相关功能障碍,但与运动功能无关的MWM的第六天目标探索(probe)结果(图2F-I)以及NOR结果(图2J)均证明,CNS中成年开始的髓鞘硫苷脂丢失虽然没有引起髓鞘稳态的改变,却足以引起认知功能的损害,以及空间和非空间记忆相关功能的破坏。  图2 成年后开始的硫苷脂丢失足以导致认知损害  (图引自:Qiu, S., et al., Mol Neurodegener, 2021 16: 64)  进一步地,作者研究了CNS中成年开始的硫苷脂丢失导致认知损害的具体细胞、分子机制。首先利用Nanostring小鼠AD相关试剂盒检测了TX注射后4.5个月和9个月后的大脑和脊髓样本的770个基因,发现CST cKO小鼠的硫苷脂丢失诱发了CNS中的免疫、炎症反应(图3A, B)。接着利用Nanostring小鼠神经炎症相关试剂盒进一步发现:在CST cKO小鼠CNS样本中mRNA水平发生显著上调变化的76个基因富集于小胶质细胞/星形胶质细胞/免疫激活功能。比较CST cKO和CST KO小鼠的Nanostring小鼠神经炎症相关基因表达变化的结果表明:虽然CST KO小鼠中硫苷脂缺失引起了CNS髓鞘损伤,而CST cKO小鼠中成年后硫苷脂丢失并未引起了明显的CNS髓鞘稳态变化(图1D, E),但CNS硫苷脂的缺失都引起了类似的小胶质细胞和星形胶质细胞的激活,并导致了慢性免疫、炎症反应(图3C-E)。通过基因富集分析发现:髓鞘硫苷脂缺失引起的基因表达变化指向最显著的相关疾病是AD(图4A)。被上调的基因中包括四个AD风险基因Apoe、Trem2、Cd33和Mmp12(图4B-E),以及已被报导的AD关键调节基因Tyrobp、Dock 和Fcerg1(图4F-H)。结合已有的文献报道和作者的结果,进一步明确了硫苷脂缺陷激活的小胶质细胞和星形胶质细胞的基因表达也类似于AD疾病相关的小胶质细胞和星形胶质细胞(图4 I, J)。  图3 CNS 硫苷脂丢失或缺失均诱导渐进的小胶质细胞和星形胶质细胞激活造成的神经慢性免疫、炎症。  (图引自:Qiu, S., et al., Mol Neurodegener, 2021 16: 64)  图4 CNS 硫脂缺乏导致 AD 样神经炎症,导致疾病相关的小胶质细胞和星形胶质细胞的特征。  (图引自:Qiu, S., et al., Mol Neurodegener, 2021 16: 64)  然后,作者通过硫苷脂在大脑中的质谱成像(图5A)、硫苷脂缺失引起的激活的星形胶质细胞和小胶质细胞的分布的比较(图5B-E)、激活的星形胶质细胞和髓鞘的共定位(图5F)、以及CST cKO小鼠脊髓中激活的星形胶质细胞与髓鞘的电镜观察(图5H)实验,明确了CST cKO 和CST KO小鼠中硫苷脂和胶质细胞激活存在空间上的关联:硫苷脂缺失引起的胶质细胞激活分布在富含髓鞘的区域。  图5 髓鞘上的硫苷脂缺失导致富含髓鞘的大脑区域内显著的星形胶质细胞和小胶质细胞激活。  (图引自:Qiu, S., et al., Mol Neurodegener, 2021 16: 64)  ApoE是CNS中主要的细胞外脂质载体,运输多种脂质,包括硫苷脂。同时Apoe4是AD的最高风险基因,并且ApoE4 是降低脑硫苷脂水平所必需的。作者发现ApoE在 CST cKO 和KO的CNS中上调(图4B),从而表明CNS髓鞘上硫苷脂缺失和ApoE上调形成正向反馈。接着作者使用ApoE 和CST双敲除(ApoE-/-/CST-/-)小鼠结合免疫荧光染色(图6A,B)和Nanostring神经炎症试剂盒(图6C-F)发现,ApoE的敲除并不能阻止和影响CST敲除引起的胶质细胞激活和相关的免疫、炎症激活,从而阐明了ApoE 虽然参与硫苷脂转运但并不直接影响髓鞘硫苷脂缺失诱导的胶质细胞激活和神经炎症,ApoE可能通过参与硫苷脂丢失从而引起AD相关慢性神经炎症。  图6 髓鞘硫苷脂缺乏诱导的AD样神经炎症并不直接依赖于ApoE。  (图引自:Qiu, S., et al., Mol Neurodegener, 2021 16: 64)  已有研究结果表明星形胶质细胞和小胶质细胞的激活相互影响,并且ApoE主要由星形胶质细胞产生。接着作者利用一种集落刺激因子1受体(CSF1R)抑制剂,即PLX3397,消除全脑大部分小胶质细胞从而研究星形胶质细胞、小胶质细胞和ApoE的相互调节关系。有趣的是,虽然PLX3397消除了CST+/+小鼠大脑中的绝大多数以及CST-/- 小鼠大脑中的大部分小胶质细胞,但是免疫染色(图7A, E)和Nanostring神经炎症试剂盒(图7B-D)结果显示,小胶质细胞的消除完全不能影响硫苷脂缺失相关的星形胶质细胞的激活以及ApoE的表达上调。从而证明了硫苷脂缺失相关的星形胶质细胞和小胶质细胞的激活通过独立的途径存在,并且证明了硫苷脂缺失引起的ApoE上调存在于星形胶质细胞中。  图7 CNS硫脂缺失引起的星形胶质细胞增生和ApoE上调不是继发于小胶质细胞活化。  (图引自:Qiu, S., et al., Mol Neurodegener, 2021 16: 64)  为了再进一步地研究CNS中髓鞘上的硫苷脂缺乏引起的神经炎症的分子机制,作者分析了转录因子评分, 主要目标包括 IRF8、STAT3、SPI1和C/EBPβ(图 8A),已有的研究报道也显示它们参与小胶质细胞或星形胶质细胞的激活,同时Spi1 是一个富集于小胶质细胞的AD 风险基因。免疫印迹结果也验证了在CST cKO小鼠大脑和脊髓样本中STAT3和PU.1/Spi1的显著上调、以及其他转录因子C/EBPβ、IRF8的部分上调(图 8B, C)。此外,在PLX3397消除小胶质细胞的样本中,CST敲除鼠的大脑中的STAT3的磷酸化和蛋白水平上调并不受小胶质细胞丢失的影响,说明STAT3也许是星形胶质细胞活化特异的转录调控途径(图8D)。  图8 髓鞘的硫苷脂缺失导致中枢神经系统中SPI1、STAT3 和 C/EBP转录因子的上调。  (图引自:Qiu, S., et al., Mol Neurodegener, 2021 16: 64)  这项研究的结论与讨论,启发与展望:  1)首次建立了在成年后诱导的髓鞘上硫苷脂丢失的小鼠模型,并成功模拟AD病人脑中的硫苷脂下调,而且证明成年后诱导的髓鞘上硫苷脂丢失在检测的时间点并不影响髓鞘稳态   2)第一次阐明了一种脂质,即CNS髓鞘的硫苷脂,其在成年后的丢失足以激活小胶质细胞和星形胶质细胞,增加了多个AD风险基因以及已确认的AD相关的免疫/小胶质细胞调控的关键调节因子的表达,最终导致AD 样慢性神经炎症和轻度认知障碍   3)阐述了AD风险基因ApoE 虽然参与硫苷脂转运,但并不直接影响髓鞘上硫苷脂缺失诱导的胶质细胞激活和神经炎症,ApoE可能通过参与硫苷脂丢失从而引起AD相关慢性神经炎症   4)证明了硫苷脂缺失相关的星形胶质细胞和小胶质细胞的激活通过独立的途径存在,并且证明硫苷脂缺失引起的ApoE上调存在于星形胶质细胞中   5)阐明了髓鞘的硫苷脂缺失导致的小胶质细胞和星形胶质细胞激活主要分别由PU1/SPI1、STAT3转录因子调控。  本文的结果强烈表明大脑中的特异性的脂质异常,例如髓鞘上的硫苷脂缺失也许也是AD 病理学中神经炎症和轻度认知障碍的重要驱动和促进因素,并且与 tau 蛋白病无关。但需要后续的研究继续阐明髓鞘的硫苷脂缺失如何分别激活了小胶质细胞和星形胶质细胞。  原文链接:https://molecularneurodegeneration.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13024-021-00488-7  邱淑兰(左,第一作者),韩贤林(右,通讯作者)关于韩贤林教授课题组:  美国德州大学圣安东尼奥医学研究中心 韩贤林教授  韩贤林教授先后获浙江大学和美国华盛顿大学(圣路易斯)硕士和博士学位。现任美国德州大学圣安东尼奥医学研究中心杰出教授。浙江省千人,浙江中医药大学兼职教授。主要从事老年痴呆病、糖尿病诱发的综合症、和免疫性疾病等脂类代谢混乱的机制研究。韩教授是脂质组学的创始人之一,2003年他首次提出了“脂质组学”概念。他是该领域公认的杰出科学家,以发明多维质谱“鸟枪法”脂质组学分析技术而在该领域闻名全球。韩教授已在各种杂志上发表论文280多篇, H指数79, 总引用数达24,500次以上。2010年与英国爱丁堡皇家学会委员W.W. Christie合撰《Lipid Analysis: Isolation, Separation, Identification, and Lipidomic Analysis》论著。2016年他撰写了一部系统地阐述脂质组学的论著 -《Lipidomics: Comprehensive Mass Spectrometry of Lipids》。韩教授在国际上享有很高的学术威望,被聘为多种与脂类研究有关杂志的副主编或编委。韩教授现任美国卫生研究院、美国糖尿病协会、及香港研究资助局的基金会常任评审专家。曾任美国华人质谱学会主席,现为该学会终身理事。
  • 葫芦岛市消防局本级153.79万元采购细胞定量分析
    html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 基本信息 关键内容: 细胞定量分析 开标时间: 2021-12-15 09:00 采购金额: 153.79万元 采购单位: 葫芦岛市消防局本级 采购联系人: 许忠磊 采购联系方式: 立即查看 招标代理机构: 葫芦岛市政务服务中心公共资源交易分中心 代理联系人: 高勇 代理联系方式: 立即查看 详细信息 葫芦岛市消防救援人员人身意外伤害险招标公告 辽宁省-葫芦岛市 状态:公告 更新时间:2021-11-17 公告信息 公告信息 公告标题: 葫芦岛市消防救援人员人身意外伤害险招标公告 有效期: 2021-11-18 至 2021-11-24 撰写单位: 葫芦岛市政务服务中心 (葫芦岛市消防救援人员人身意外伤害险)招标公告 项目概况 葫芦岛市消防救援人员人身意外伤害险招标项目的潜在供应商应在辽宁政府采购网获取招标文件,并于2021年12月15日 09时00分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:JH21-211400-01754 项目名称:葫芦岛市消防救援人员人身意外伤害险 包组编号:001 预算金额(元):1,537,920.00 最高限价(元):1,537,920.00 采购需求: 类别 保险责任 等待期 保额 备注 身故责任 意外死亡 无 100万 意外事故或因公身故保额100万。 身故责任 疾病死亡 30天 65万 等待期30天,续保无等待期;既往症及其并发症免赔; 重大疾病 重大疾病 90天 10万 25种列明重疾; 1. 恶性肿瘤——重度 2. 较重急性心肌梗死 3. 严重脑中风后遗症 4. 重大器官移植术或造血干细胞移植术 5. 冠状动脉搭桥术(或称冠状动脉旁路移植术)6. 严重慢性肾衰竭 7. 多个肢体缺失 8. 急性重症肝炎或亚急性重症肝炎 9. 严重非恶性颅内脑瘤 10. 严重慢性肝衰竭 11. 严重脑炎后遗症或严重脑膜炎后遗症 12. 深度昏迷 13. 双耳失聪 14. 双目失明 15. 瘫痪 16. 心脏瓣膜手术 17. 严重阿尔茨海默病 18. 严重脑损伤 19. 严重原发性帕金森病 20. 严重III度烧伤 21. 严重特发性肺动脉高压 22. 严重运动神经元病 23. 语言能力丧失 24. 重型再生障碍性贫血 25. 主动脉手术 90天等待期,续保无等待期; 住院津贴责任 意外住院津贴 无 120元/天 最高给付180天 意外医疗 因意外发生的医疗费(含门诊) 无 3万 含门诊医疗,免赔100元,100元以上90%比例赔付。 残疾责任 意外致残 无 3万 特约注明:意外伤残或因公伤残保额3万。按《军人残疾等级评定标准》民发【2011】218号 文件标准,定级即赔付3万元 医疗责任 团体门急诊住院报销无 10万 列明121种疾病 1白化病、2半乳糖血症、3苯丙酮尿症、4丙酸血症、5卟啉病、6成骨不全症(脆骨病)、7纯合子家族性高胆固醇血症、8低碱性磷酸酶血症、9低磷性佝偻病、10多发性硬化、11多系统萎缩、12多灶性运动神经病、13多种酰基辅酶A脱氢酶缺乏症、14法布雷病、15范可尼贫血、16非典型溶血性尿毒症、17非综合征性耳聋、18腓骨肌萎缩症、19肺囊性纤维化、20肺泡蛋白沉积症、21枫糖尿症、22肝豆状核变性、23高苯丙氨酸血症、24戈谢病、25谷固醇血症、26瓜氨酸血症、27冠状动脉扩张病、28黑斑息肉综合征、29亨廷顿舞蹈病、30肌萎缩侧索硬化、31极长链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症、32脊髓小脑性共济失调、33脊髓性肌萎缩症、34脊髓延髓肌萎缩症(肯尼迪病)、35家族性地中海热、36甲基丙二酸血症、37结节性硬化症、38进行性肌营养不良、39进行性家族性肝内胆汁淤积症、40精氨酸酶缺乏症、41卡尔曼综合征、42莱伦氏综合征、43赖氨酸尿蛋白不耐受症、44朗格汉斯组织细胞增生症、45镰刀型细胞贫血病、46淋巴管肌瘤病、47马凡综合征、48尼曼-匹克病、49黏多糖贮积症、50鸟氨酸氨甲酰基转移酶缺乏症、51帕金森病(青年型、早发型)、52强直性肌营养不良、53全身型重症肌无力、54全羧化酶合成酶缺乏症、55热纳综合征(窒息性胸腔失养症)、56溶酶体酸性脂肪酶缺乏症、57生物素酶缺乏症、58湿疹血小板减少伴免疫缺陷综合征、59视神经脊髓炎、60视网膜母细胞瘤、61视网膜色素变性、62四氢生物蝶呤缺乏症、63糖原累积病(I型、Ⅱ型)、64特发性低促性腺激素性性腺功能减退症、65特发性肺动脉高压、66特发性肺纤维化、67特发性心肌病、68同型半胱氨酸血症、69威廉姆斯综合征、70戊二酸血症I型、71系统性硬化症、72先天性纯红细胞再生障碍性贫血、73先天性胆汁酸合成障碍、74先天性高胰岛素性低血糖血症、75先天性肌强直(非营养不良性肌强直综合征)、76先天性肌无力综合征、77先天性脊柱侧弯、78先天性肾上腺发育不良、79线粒体脑肌病、80心脏离子通道病、81新生儿糖尿病、82血友病、83遗传性大疱性表皮松解症、84遗传性低镁血症、85遗传性多发脑梗死性痴呆、86遗传性痉挛性截瘫、87遗传性血管性水肿、88异戊酸血症、89婴儿严重肌阵挛性癫痫(Dravet综合征)、90原发性酪氨酸血症、91原发性联合免疫缺陷、92原发性轻链型淀粉样变、93原发性肉碱缺乏症、94原发性遗传性肌张力不全、95长链3-羟酰基辅酶A脱氢酶缺乏症、96阵发性睡眠性血红蛋白尿、97中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症、98重症先天性粒细胞缺乏症、99自身免疫性垂体炎、100自身免疫性脑炎、101自身免疫性胰岛素受体病、102号21-羟化酶缺乏症、103Alport综合征、104Angelman氏症候群(天使综合征)、105Castleman病、106Gitelman综合征、107HHH综合征、108IgG4相关性疾病、109Leber遗传性视神经病变、110McCune-Albrigh综合征、111Noonan综合征、112N-乙酰谷氨酸合成酶缺乏症、113POEMS综合征、114Prader-Willi综合征、115Silver-Russell综合征、116X-连锁淋巴增生症、117X-连锁肾上腺脑白质营养不良、118X-连锁无丙种球蛋白血症、119β-酮硫解酶缺乏症、120遗传性果糖不耐受症、121Erdheim-Chester病 医疗责任 附加医药用品费用报销 无 0.05万 药品费用 备注:投保640人,2403元/人*年,预算1537920元 合同履行期限:具体内容详见标书(公告与标书同时发布,标书见附件) 需落实的政府采购政策内容:具体内容详见标书(公告与标书同时发布,标书见附件) 本项目(是/否)接受联合体投标:否 二、供应商的资格要求 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定。 2.落实政府采购政策需满足的资格要求:具体内容详见标书(公告与标书同时发布,标书见附件) 3.本项目的特定资格要求:无 三、政府采购供应商入库须知 参加辽宁省政府采购活动的供应商未进入辽宁省政府采购供应商库的,请详阅辽宁政府采购网 “首页—政策法规”中公布的“政府采购供应商入库”的相关规定,及时办理入库登记手续。填写单位名称、统一社会信用代码和联系人等简要信息,由系统自动开通账号后,即可参与政府采购活动。具体规定详见《关于进一步优化辽宁省政府采购供应商入库程序的通知》(辽财采函〔2020〕198号)。 四、获取招标文件 时间:2021年11月18日 08时00分至2021年11月24日 17时00分(北京时间,法定节假日除外) 地点:辽宁政府采购网 方式:线上 售价:免费 五、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 2021年12月15日 09时00分(北京时间) 地点:葫芦岛市公共资源交易中心2楼开标三室、辽宁政府采购网(电子标网站)六、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 七、质疑与投诉 供应商认为自己的权益受到损害的,可以在知道或者应知其权益受到损害之日起七个工作日内,向采购代理机构或采购人提出质疑。 1、接收质疑函方式:书面纸质质疑函 2、质疑函内容、格式:应符合《政府采购质疑和投诉办法》相关规定和财政部制定的《政府采购质疑函范本》格式,详见辽宁政府采购网。 质疑供应商对采购人、采购代理机构的答复不满意,或者采购人、采购代理机构未在规定时间内作出答复的,可以在答复期满后15个工作日内向本级财政部门提起投诉。 八、其他补充事宜 (一)参加辽宁省政府采购活动的供应商,请详阅辽宁政府采购网“首页-办事指南”中公布的“辽宁政府采购网关于办理CA数字证书的操作手册”和“辽宁政府采购网新版系统供应商操作手册”,具体规定详见《关于启用政府采购数字认证和电子招投标业务有关事宜的通知》(辽财采〔2020〕298号)。请按照相关规定,及时办理相关手续,因未办理相关手续造成的所有后果,由投标人自行承担。 (二)供应商除在电子评审系统上传投标(响应)文件外,应在递交投标(响应)文件截止时间前提交按采购文件规定的以介质形式(U 盘或光盘)存储的可加密备份文件、备份文件与电子评审系统中上传的投标(响应)文件内容、格式一致承诺函,备系统突发故障使用。供应商仅提交备份文件的,投标(响应)无效。由于供应商自身原因未按规定上传投标(响应)文件的,后果自行承担。 (三)供应商自行准备响应解密所需可以登录辽宁政府采购网并成功进入账号的电脑以及CA数字认证等设备,解密时间:递交响应文件截止时间起至30分钟止。 (四)供应商应随时关注辽宁政府采购网公告信息,并及时获取相关信息,否则由此造成的一切后果,由供应商自行负责。 (五)采购文件领取登记网址:http://www.hldggzyjyzx.com.cn 获取采购文件后,投标供应商须登录“葫芦岛市公共资源交易中心网”,点击“主体交易登录”→“免费注册”→同意→填写信息并确认→进入系统完善信息→提交审核。 咨询电话: 0429-3023831、3023833 九、对本次招标提出询问,请按以下方式联系 1.采购人信息 名 称: 葫芦岛市消防局本级 地 址: 葫芦岛市龙湾新区海星路6号 联系方式: 许忠磊、15141987119 2.采购代理机构信息: 名 称: 葫芦岛市政务服务中心公共资源交易分中心 地 址: 葫芦岛市高新技术产业开发区高新5路47-1号 联系方式: 0429-3023831、3023833 邮箱地址: hldjyzx@126.com 开户行: 葫芦岛银行东城支行 账户名称: 葫芦岛市政务服务中心 账号: 20005675079000048949 3.项目联系方式 项目联系人: 高勇 电 话: 0429-3023831、3023833 评分办法:综合评分法 附件: 注:财政部门鼓励供应商采用保函的方式递交投标保证金,任何采购代理机构在政府采购活动中不得拒收供应商以保函方式递交的保证金。 申请电子保函 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容:细胞定量分析开标时间:2021-12-15 09:00 预算金额:153.79万元 采购单位:葫芦岛市消防局本级 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:葫芦岛市政务服务中心公共资源交易分中心 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 葫芦岛市消防救援人员人身意外伤害险招标公告 辽宁省-葫芦岛市 状态:公告 更新时间: 2021-11-17 公告信息 公告信息 公告标题: 葫芦岛市消防救援人员人身意外伤害险招标公告 有效期: 2021-11-18 至 2021-11-24 撰写单位: 葫芦岛市政务服务中心 (葫芦岛市消防救援人员人身意外伤害险)招标公告 项目概况葫芦岛市消防救援人员人身意外伤害险招标项目的潜在供应商应在辽宁政府采购网获取招标文件,并于2021年12月15日 09时00分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:JH21-211400-01754 项目名称:葫芦岛市消防救援人员人身意外伤害险 包组编号:001 预算金额(元):1,537,920.00 最高限价(元):1,537,920.00 采购需求: 类别 保险责任 等待期 保额 备注 身故责任 意外死亡 无 100万 意外事故或因公身故保额100万。 身故责任 疾病死亡 30天 65万 等待期30天,续保无等待期;既往症及其并发症免赔; 重大疾病重大疾病 90天 10万 25种列明重疾; 1. 恶性肿瘤——重度 2. 较重急性心肌梗死 3. 严重脑中风后遗症 4. 重大器官移植术或造血干细胞移植术 5. 冠状动脉搭桥术(或称冠状动脉旁路移植术) 6. 严重慢性肾衰竭 7. 多个肢体缺失 8. 急性重症肝炎或亚急性重症肝炎 9. 严重非恶性颅内脑瘤 10. 严重慢性肝衰竭 11. 严重脑炎后遗症或严重脑膜炎后遗症 12. 深度昏迷 13. 双耳失聪 14. 双目失明 15. 瘫痪 16. 心脏瓣膜手术 17. 严重阿尔茨海默病 18. 严重脑损伤 19. 严重原发性帕金森病 20. 严重III度烧伤 21. 严重特发性肺动脉高压 22. 严重运动神经元病 23. 语言能力丧失 24. 重型再生障碍性贫血 25. 主动脉手术 90天等待期,续保无等待期; 住院津贴责任 意外住院津贴 无 120元/天 最高给付180天 意外医疗 因意外发生的医疗费(含门诊) 无 3万 含门诊医疗,免赔100元,100元以上90%比例赔付。 残疾责任 意外致残 无 3万 特约注明:意外伤残或因公伤残保额3万。按《军人残疾等级评定标准》民发【2011】218号 文件标准,定级即赔付3万元 医疗责任 团体门急诊住院报销 无 10万 列明121种疾病 1白化病、2半乳糖血症、3苯丙酮尿症、4丙酸血症、5卟啉病、6成骨不全症(脆骨病)、7纯合子家族性高胆固醇血症、8低碱性磷酸酶血症、9低磷性佝偻病、10多发性硬化、11多系统萎缩、12多灶性运动神经病、13多种酰基辅酶A脱氢酶缺乏症、14法布雷病、15范可尼贫血、16非典型溶血性尿毒症、17非综合征性耳聋、18腓骨肌萎缩症、19肺囊性纤维化、20肺泡蛋白沉积症、21枫糖尿症、22肝豆状核变性、23高苯丙氨酸血症、24戈谢病、25谷固醇血症、26瓜氨酸血症、27冠状动脉扩张病、28黑斑息肉综合征、29亨廷顿舞蹈病、30肌萎缩侧索硬化、31极长链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症、32脊髓小脑性共济失调、33脊髓性肌萎缩症、34脊髓延髓肌萎缩症(肯尼迪病)、35家族性地中海热、36甲基丙二酸血症、37结节性硬化症、38进行性肌营养不良、39进行性家族性肝内胆汁淤积症、40精氨酸酶缺乏症、41卡尔曼综合征、42莱伦氏综合征、43赖氨酸尿蛋白不耐受症、44朗格汉斯组织细胞增生症、45镰刀型细胞贫血病、46淋巴管肌瘤病、47马凡综合征、48尼曼-匹克病、49黏多糖贮积症、50鸟氨酸氨甲酰基转移酶缺乏症、51帕金森病(青年型、早发型)、52强直性肌营养不良、53全身型重症肌无力、54全羧化酶合成酶缺乏症、55热纳综合征(窒息性胸腔失养症)、56溶酶体酸性脂肪酶缺乏症、57生物素酶缺乏症、58湿疹血小板减少伴免疫缺陷综合征、59视神经脊髓炎、60视网膜母细胞瘤、61视网膜色素变性、62四氢生物蝶呤缺乏症、63糖原累积病(I型、Ⅱ型)、64特发性低促性腺激素性性腺功能减退症、65特发性肺动脉高压、66特发性肺纤维化、67特发性心肌病、68同型半胱氨酸血症、69威廉姆斯综合征、70戊二酸血症I型、71系统性硬化症、72先天性纯红细胞再生障碍性贫血、73先天性胆汁酸合成障碍、74先天性高胰岛素性低血糖血症、75先天性肌强直(非营养不良性肌强直综合征)、76先天性肌无力综合征、77先天性脊柱侧弯、78先天性肾上腺发育不良、79线粒体脑肌病、80心脏离子通道病、81新生儿糖尿病、82血友病、83遗传性大疱性表皮松解症、84遗传性低镁血症、85遗传性多发脑梗死性痴呆、86遗传性痉挛性截瘫、87遗传性血管性水肿、88异戊酸血症、89婴儿严重肌阵挛性癫痫(Dravet综合征)、90原发性酪氨酸血症、91原发性联合免疫缺陷、92原发性轻链型淀粉样变、93原发性肉碱缺乏症、94原发性遗传性肌张力不全、95长链3-羟酰基辅酶A脱氢酶缺乏症、96阵发性睡眠性血红蛋白尿、97中链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症、98重症先天性粒细胞缺乏症、99自身免疫性垂体炎、100自身免疫性脑炎、101自身免疫性胰岛素受体病、102号21-羟化酶缺乏症、103Alport综合征、104Angelman氏症候群(天使综合征)、105Castleman病、106Gitelman综合征、107HHH综合征、108IgG4相关性疾病、109Leber遗传性视神经病变、110McCune-Albrigh综合征、111Noonan综合征、112N-乙酰谷氨酸合成酶缺乏症、113POEMS综合征、114Prader-Willi综合征、115Silver-Russell综合征、116X-连锁淋巴增生症、117X-连锁肾上腺脑白质营养不良、118X-连锁无丙种球蛋白血症、119β-酮硫解酶缺乏症、120遗传性果糖不耐受症、121Erdheim-Chester病 医疗责任 附加医药用品费用报销 无 0.05万 药品费用 备注:投保640人,2403元/人*年,预算1537920元合同履行期限:具体内容详见标书(公告与标书同时发布,标书见附件) 需落实的政府采购政策内容:具体内容详见标书(公告与标书同时发布,标书见附件) 本项目(是/否)接受联合体投标:否 二、供应商的资格要求 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定。 2.落实政府采购政策需满足的资格要求:具体内容详见标书(公告与标书同时发布,标书见附件) 3.本项目的特定资格要求:无 三、政府采购供应商入库须知 参加辽宁省政府采购活动的供应商未进入辽宁省政府采购供应商库的,请详阅辽宁政府采购网 “首页—政策法规”中公布的“政府采购供应商入库”的相关规定,及时办理入库登记手续。填写单位名称、统一社会信用代码和联系人等简要信息,由系统自动开通账号后,即可参与政府采购活动。具体规定详见《关于进一步优化辽宁省政府采购供应商入库程序的通知》(辽财采函〔2020〕198号)。 四、获取招标文件 时间:2021年11月18日 08时00分至2021年11月24日 17时00分(北京时间,法定节假日除外) 地点:辽宁政府采购网 方式:线上 售价:免费 五、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 2021年12月15日 09时00分(北京时间) 地点:葫芦岛市公共资源交易中心2楼开标三室、辽宁政府采购网(电子标网站) 六、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。
  • 2011年博士点基金联合资助课题名单公布
    2011年高等学校博士学科点专项科研基金联合资助课题名单于2月16日公布,共有442个项目获得专项资助。   完整名单请点击下载:2011年高等学校博士学科点专项科研基金联合资助课题名单 序号 课题编号 课题名称 申请学校 申请人 学科组名称 课题类型 资助额度(万元) 省份 1 20111103110010 掺氢对火花点 火甲醇内燃机 性能的影响研 究 北京工业大学 纪常伟 能源与资源工程 博导类联合 12 北京市 2 20111103110011 量子群、预投射 代数及McKay箭图 北京工业大学 杨士林 数学 博导类联合 12 北京市 3 20111103110019 新型单光子探测器机理研究 北京工业大学 郭霞 电子与通信 博导类联合 12 北京市 4 20111103110022 含铒TiAl合金的增塑机理研究 北京工业大学 陈子勇 材料学 博导类联合 12 北京市 5 20111107110003 ATDC(TRIM29)蛋白在肺癌细胞顺铂耐药过程中的作用 首都医科大学 李辉 临床外科 博导类联合 12 北京市 6 20111107110007 重度尿道下裂治疗 首都医科大学 张潍平 临床医学2 博导类联合 12 北京市 7 20111107110008 机械应力作用下人牙周膜成纤维细胞应力响应的分子调控网络的初步构建 首都医科大学 张振庭 临床医学2 博导类联合 12 北京市 8 20111107110012 糖尿病并发胃轻瘫的发生机制实验研究 首都医科大学 周德山 基础医学 博导类联合 12 北京市 9 20111107120001 颈内静脉和椎静脉结构和血流动力学异常与颅内静脉窦血栓形成相关性研究 首都医科大学 贾凌云 临床内科 新教师类联合 4 北京市 10 20111107120009 卵巢癌微环境中粘附分子CD146介导的化疗耐药机制研究 首都医科大学 马晓黎 临床医学2 新教师类联合 4 北京市 11 20111107120018 基于电压敏感染料光成像方法研究大脑皮层兴奋波传播特性首都医科大学 耿新玲 基础医学 新教师类联合 4 北京市 12 20111108110001 微分几何在量子计算和量子信息中的应用 首都师范大学 于祖焕 数学 博导类联合 12 北京市 13 20111108110002 二阶非线性微分方程的周期解与拉格朗日稳定性 首都师范大学 王在洪 数学 博导类联合 12 北京市 14 20111108110004 北京城市可吸入颗粒物浓度遥感数据反演及时空分布分析 首都师范大学 赵文吉 地学 博导类联合 12 北京市 15 20111201110003 基于聚合物多孔膜的超分子聚集体手性开关构建及其环境响应特性研究 天津工业大学张玉忠 化工 博导类联合 12 天津市 16 20111201110004 表面仿生微纳米结构超疏水微孔膜的研制及性能 天津工业大学 吕晓龙 化工 博导类联合 12 天津市 17 20111201120002 反应挤出原位增容法制备聚丙烯酸酯/聚丙烯共混纤维及其与油性有机液体的相互作用 天津工业大学 徐乃库 材料学 新教师类联合 4 天津市 18 20111201120004 硅酸/海藻酸钙杂化凝胶载体蛋白质表面印迹膜及重结合行为研究 天津工业大学 赵孔银 材料学 新教师类联合 4 天津市 19 20111202110004 解析胶质瘤miR-21的调控网络与beta-catenin信号通路的相关性研究 天津医科大学 康春生 临床外科 博导类联合 12 天津市 20 20111202110008 α-MSH经FoxO1磷酸化对糖尿病早期视网膜血管内皮损伤保护机制的研究 天津医科大学 李筱荣 临床医学2 博导类联合 12 天津市 21 20111202110009 微囊化肿瘤抑素基因修饰骨髓间充质干细胞抑制视网膜新生血管的研究 天津医科大学 张红 临床医学2 博导类联合 12 天津市 22 20111202110011 肺炎衣原体感染通过cHSP60经由IQGAP1-N-WASP通路促进血管新生 天津医科大学 张丽莙 基础医学 博导类联合 12 天津市 23 20111202120010 MIIP抑制子宫内膜癌转移及其机制研究 天津医科大学 王颖梅 临床医学2 新教师类联合 4 天津市 24 20111202120016 C1QBP与PKCζ协同调控巨噬细胞运动的研究 天津医科大学 岳丹 临床外科 新教师类联合 4 天津市 25 20111208110001 MRTF-A促进雌激素代谢及机制研究 天津科技大学 张同存 生物科学与技术 博导类联合 12 天津市 26 20111208110004 颗粒微波加热均匀性调控机理研究 天津科技大学 李占勇 能源与资源工程 博导类联合 12 天津市 27 20111208120003 含锂硼卤水体系介稳相平衡与相图研究 天津科技大学 王士强 化工 新教师类联合 4 天津市 28 20111210110003 TGF-β1/Smads通路在不同原因导致的心肌纤维化中差异表达及中药调控机制研究 天津中医药大学 张军平 中医中药学 博导类联合 12 天津市 29 20111210120001 锁阳中雄激素样有效成分的筛选及其细胞特异性研究 天津中医药大学 苗琳 中医中药学 新教师类联合 4 天津市 30 20111401110002 金属配合物与蛋白酪氨酸磷酸酶相互作用的化学基础与生物学效应及机理研究 山西大学 朱苗力 化学 博导类联合 12 山西省 31 20111401110010 重组华溪蟹金属硫蛋白在SUMO融合系统中的表达及其功能研究 山西大学 王兰 环境科学与工程 博导类联合 12 山西省 32 20111401110011 结肠腺瘤息肉蛋白的截短突变对细胞纤毛生长损伤的机制研究 山西大学 李卓玉 生物科学与技术 博导类联合 12 山西省 33 20111401120001 具有磁性及铁电性质的多铁类分子材料的合成及性质研究 山西大学 冯思思 化学 新教师类联合 4 山西省 34 20111401120003 纳米颗粒增强型甲烷微生物传感器的研究 山西大学 温广明 化学 新教师类联合 4 山西省 35 20111402110003 群锚结构锚杆荷载演化与围岩稳定性预测机理研究 太原理工大学 李义 能源与资源工程 博导类联合 12 山西省 36 20111402110005 碳氢化合物在多级孔双相沸石中的吸附扩散行为研究 太原理工大学 马静红 化工 博导类联合 12 山西省 37 20111402110010 基于场-路模型的矿用电动机早期故障预警的机理和方法研究 太原理工大学 田慕琴 电气工程 博导类联合 12 山西省 38 20111402120001 污染土对钢的腐蚀性试验及其评价指标研究 太原理工大学 韩鹏举 建筑、水利 新教师类联合 4 山西省 39 20111402120005 冲击荷载作用下中空夹层钢管混凝土的力学性能 太原理工大学 王蕊 土木工程 新教师类联合 4 山西省 40 20111402120006 不同时间尺度蓄水坑灌灌水效率研究 太原理工大学 郭向红 建筑、水利 新教师类联合 4 山西省 41 20111402120011 以膜材料为催化剂制备碳酸二苯酯的研究 太原理工大学 王晓东 化工 新教师类联合 4 山西省 42 20111403110002 冬小麦冻害遥感监测及灾损评估 山西农业大学 杨武德 农林牧渔一组 博导类联合 12 山西省 43 20111403120001 山西野生大豆优异抗旱基因型结构植物学研究 山西农业大学 王敏 农林牧渔一组 新教师类联合 4 山西省 44 20111403120002 谷子抗旱相关基因的筛选与鉴定 山西农业大学 张莉 农林牧渔一组 新教师类联合 4 山西省 45 20111403120007 驼绒藜属植物种子超干保存及其生理生化机理的研究 山西农业大学 佟莉蓉 农林牧渔二组 新教师类联合 4 山西省 46 20111404110002 濒危植物翅果油树黄酮类化合物结构鉴定与药理活性研究 山西师范大学 闫桂琴 化学 博导类联合 12 山西省 47 20111404120003 TiO2/LaFeO3纳米纤维的可控制备及太阳光光催化性能研究 山西师范大学 李姝丹 化学 新教师类联合 4 山西省 48 20111417110003 血清淀粉样蛋白A 转录激活因子基因多启动子转录及前体mRNA选择性剪接组蛋白表观遗传机制研究 山西医科大学 郭大玮 生物科学与技术 博导类联合 12 山西省 49 20111417110004 氯胺酮在动物体内的死后再分布及其机制研究 山西医科大学 王玉瑾 基础医学 博导类联合 12 山西省 50 20111420110005 复杂机械装备系统概念设计理论与方法 中北大学 李瑞琴 机械 博导类联合 12 山西省 51 20111420120005 大振幅隔振系统非线性理论研究 中北大学 张纪平 机械 新教师类联合 4 山西省 52 20111420120006几类特殊的微分方程的分支分析 中北大学 乔志琴 数学 新教师类联合 4 山西省 53 20111501110001无穷维Hamilton算子的二次数值域 内蒙古大学 阿拉坦仓 数学 博导类联合 12 内蒙古 54 20111501110003 化合物半导体混晶声子第一原理研究及相关问题 内蒙古大学 梁希侠 物理天文 博导类联合 12 内蒙古 55 20111501120006 casein kinase I alpha 在卵母细胞减数分裂成熟和早期胚胎发育中的作用 内蒙古大学 梁成光 生物科学与技术 新教师类联合 4 内蒙古 56 20111502110001 清代三角学的数理化历程 内蒙古师范大学 郭世荣 数学 博导类联合 12 内蒙古 57 20111514110001 提质改性褐煤低温氧化特性及其自燃倾向的工程基础研究 内蒙古工业大学 刘全生 能源与资源工程 博导类联合 12 内蒙古 58 20111514120004 稀土掺杂氧化钛纳米薄膜的表面与界面力学性能研究 内蒙古工业大学 冀国俊 力学 新教师类联合 4 内蒙古 59 20111515110001 基于冷诱导SSH库的柠条锦鸡儿高抗新种质创制 内蒙古农业大学 王瑞刚 农林牧渔一组 博导类联合 12 内蒙古 60 20111515110007 黄河(内蒙段)冰封期典型POPs在多相介质中输移机理及规律的研究 内蒙古农业大学 裴国霞 建筑、水利 博导类联合 12 内蒙古 61 20111515110010 生物质振动压缩特性及摩擦行为研究 内蒙古农业大学 武佩 能源与资源工程 博导类联合 12 内蒙古 62 20111515120003 额济纳胡杨林远程无线监测方法相关基础研究 内蒙古农业大学 裴志永 农林牧渔二组 新教师类联合 4 内蒙古 63 20111515120004 基于光谱理论和场发射扫描电镜图像处理的山羊绒纤维的检测研究 内蒙古农业大学 吴桂芳 电子与通信 新教师类联合 4 内蒙古 64 20112102110005 长输管道应力内检测技术的研究 沈阳工业大学 杨理践 自动化与仪器仪表 博导类联合 12 辽宁省 65 20112103110001 着丝点基因沉默获得草莓单倍体的研究 沈阳农业大学 张志宏 农林牧渔二组 博导类联合 12 辽宁省 66 20112103110007 东北地区稻田蒸发蒸腾量与水稻水分生产率时空变异规律研究 沈阳农业大学 迟道才 建筑、水利 博导类联合 12 辽宁省 67 20112103110008 WO噬菌体、Wolbachia与节肢动物宿主三者间相互作用与协同进化关系研究 沈阳农业大学 丛斌 农林牧渔一组 博导类联合 12 辽宁省 68 20112103120005 岷江百合地下器官抗旱相关基因的克隆及其抗旱机理研究 沈阳农业大学 陈丽静 农林牧渔二组 新教师类联合 4 辽宁省 69 20112103120007 银杏叶干燥中黄酮运移变化规律及虚拟干燥研究 沈阳农业大学 侯俊铭 机械 新教师类联合 4 辽宁省 70 20112103120009 生物炭调节水稻生长发育和稻米品质形成的机理 沈阳农业大学 范淑秀 农林牧渔一组 新教师类联合 4 辽宁省 71 20112104110001 α干扰素抗肝纤维化效应及相关机制研究 中国医科大学 康辉 临床外科 博导类联合 12 辽宁省 72 20112104110005 EMT调控胃癌腹膜转移和化疗耐药的机制研究 中国医科大学 刘云鹏 临床医学2 博导类联合 12 辽宁省 73 20112104110009 高糖酵解乳腺癌化疗后肿瘤干细胞能量代谢转化研究 中国医科大学 李亚明 基础医学 博导类联合 12 辽宁省 74 20112104110010 缺氧诱导肺高压致右室重构的超声心动图研究及分子机制探讨 中国医科大学 杨军 临床外科 博导类联合 12 辽宁省 75 20112104110013 Treg细胞调控细胞免疫应答对牙周病作用的机制研究 中国医科大学 林晓萍 临床医学2 博导类联合 12 辽宁省 76 20112104110021 小胶质细胞活化在氟致中枢神经系统氧化损伤中的作用机制 中国医科大学 席淑华 基础医学 博导类联合 12 辽宁省 77 20112104120002 Apelin对动脉粥样硬化易损斑块的作用及机制 中国医科大学 李昭 临床内科 新教师类联合 4 辽宁省 78 20112104120010 JIP1通过与磷酸化tau蛋白结合互作介入阿尔茨海默病病理机制的分子生物学机制 中国医科大学 解景伟 基础医学 新教师类联合 4 辽宁省 79 20112104120017 锰致大鼠神经毒性及iPS细胞分化成的多巴胺能神经元移植对其的修复作用 中国医科大学邓宇 基础医学 新教师类联合 4 辽宁省 80 20112104120019 EGFR的岩藻糖基化修饰调控p38MAPK信号转导通路抑制卵巢癌细胞自噬的机制研究 中国医科大学 刘娟娟 临床医学2 新教师类联合 4 辽宁省 81 20112105110002 结核分枝杆菌UDP-N-乙酰烯醇丙酮酸葡糖胺还原酶的结构与功能研究 大连医科大学 马郁芳 生物科学与技术 博导类联合 12 辽宁省 82 20112105120005 基于脂肪干细胞和温敏性凝胶构建可注射软组织充填物的研究 大连医科大学 王宏 基础医学 新教师类联合 4 辽宁省 83 20112105120006 以去抗原猪骨基质微载体和基因修饰的人脂肪干细胞三维动态培养构建大尺寸组织工程骨 大连医科大学 王玲 基础医学 新教师类联合 4 辽宁省 84 20112105120007 转录因子活性变化在脱氧胆酸诱导胰腺腺泡细胞损伤机制中意义与清胰汤影响的研究 大连医科大学 张桂信 中医中药学 新教师类联合 4 辽宁省 85 20112105120009 FOXO3a对于单核巨噬细胞的功能调节及其作用机理的研究 大连医科大学 陈晨 基础医学 新教师类联合 4 辽宁省 86 20112120110002 活性半焦负载的多元金属纳米吸附剂用于焦炉煤气一体化净化的研究 辽宁科技大学 余江龙 能源与资源工程 博导类联合 12 辽宁省 87 20112120120003 梯次强制冷却特厚扁钢锭的传热及坯壳研究 辽宁科技大学 艾新港 材料学 新教师类联合 4 辽宁省 88 20112121110004 基于列车-轨道-路基体系耦合作用的风积土路基动力特性及隔振措施的研究 辽宁工程技术大学 张向东 建筑、水利 博导类联合 12 辽宁省 89 20112121110008 煤与瓦斯突出逾渗机理与演化规律研究 辽宁工程技术大学 张永利 能源与资源工程 博导类联合 12 辽宁省 90 20112121120003 面向多基元的多视航空数字影像匹配技术研究 辽宁工程技术大学 王竞雪 地学 新教师类联合 4 辽宁省 91 20112121120004 强震诱发软弱结构面顺层岩质高陡边坡失稳机理研究 辽宁工程技术大学 赵宝友 力学 新教师类联合 4 辽宁省 92 20112124110002 高速铁路轮轨型面遗传优化方法的研究 大连交通大学 张军 机械 博导类联合 12 辽宁省 93 20112133110006 中医辨证规范理论框架的构建 辽宁中医药大学 杨关林 中医中药学 博导类联合 12 辽宁省 94 20112133120001 清燥救肺汤抗肺炎支原体感染的实验研究 辽宁中医药大学 吴振起 中医中药学 新教师类联合 4 辽宁省 95 20112134110007 辅酶Q10眼部给药传递系统及抗白内障作用机制 沈阳药科大学 王思玲 药学 博导类联合 12 辽宁省 96 20112134120005 小胶质细胞在精神分裂症发生中的作用及机制研究:NF-κB/前炎性细胞因子的角色 沈阳药科大学 侯悦 药学 新教师类联合 4 辽宁省 97 20112134120009 川丁特罗体内过程的立体选择性研究 沈阳药科大学 王艳娟 药学 新教师类联合 4 辽宁省 98 20112201110001 长白山不同海拨湿地微生物多样性及农药降解菌研究 延边大学 尹成日 生物科学与技术 博导类联合 12 吉林省 99 20112201120003 GABA在谷氨酸兴奋MVN中的作用及其受体机制 延边大学 李香兰 基础医学 新教师类联合 4 吉林省 100 20112216110002 激光干涉微纳双重结构制造技术 长春理工大学 王作斌 材料学 博导类联合 12 吉林省 101 20112216110006 基于粒计算的小麦近红外光谱分层递阶模型研究 长春理工大学 石晓光 物理天文 博导类联合 12 吉林省 102 20112216120001 Ti基准晶复相材料的制备及其储氢特性的研究 长春理工大学 刘万强 化学 新教师类联合 4 吉林省 103 20112216120005 氧化锌基量子点太阳能电池材料的制备与特性研究 长春理工大学 方芳 能源与资源工程 新教师类联合 4 吉林省 104 20112223110002 鹅细小病毒与鹅胚成纤维细胞相互作用蛋白的研究 吉林农业大学 胡桂学 农林牧渔二组 博导类联合 12 吉林省 105 20112227110002 非酒精性脂肪肝大鼠PPAR-α的基因表达及肝脂溶颗粒干预作用的研究 长春中医药大学 刘铁军 中医中药学 博导类联合 12 吉林省 106 20112227120002 大蒜水提取物对哮喘大鼠嗜酸性粒细胞凋亡和相关细胞因子的影响 长春中医药大学 李银清 中医中药学 新教师类联合 4 吉林省 107 20112227120003 人参皂苷分子与生物膜作用的构效关系研究 长春中医药大学 宋岩 中医中药学 新教师类联合 4 吉林省 108 20112227120006 基于RT-PCR和CLSM技术的“温阳补气”针法对EAMG大鼠AchR时空表达的动态调节研究 长春中医药大学 王洪峰 中医中药学 新教师类联合 4 吉林省 109 20112301120002 高热稳定性有序介孔二氧化钛/石墨烯可见光催化剂的构筑及光催化性能 黑龙江大学 周卫 化学 新教师类联合 4 黑龙江省 110 20112303110005 垃圾焚烧过程中PCDDs开环反应机理的理论研究 哈尔滨理工大学 张辉 化学 博导类联合 12 黑龙江省 111 20112305110002 基于模糊支持向量机对农机装备发展与粮食生产贡献的应用研究 黑龙江八一农垦大学 安增龙 机械 博导类联合 12 黑龙江省 112 20112305120002 甜瓜性别基因转录组分析 黑龙江八一农垦大学 盛云燕 农林牧渔二组 新教师类联合 4 黑龙江省 113 20112307110008 大鼠Ah-型压力感受器神经元的化学敏感性及其在突触传递中的生理意义哈尔滨医科大学 李柏岩 药学 博导类联合 12 黑龙江省 114 20112307110015 Sigma受体对高眼压模型小梁网和视网膜及视神经作用机制的研究 哈尔滨医科大学 原慧萍 临床医学2 博导类联合 12 黑龙江省 115 20112307110021 硫酸酯酶修饰因子2亚型在哮喘发病中的作用研究 哈尔滨医科大学 姜晓峰 临床外科 博导类联合 12 黑龙江省 116 20112307110022 缺氧对15-脂氧酶的调控作用及分子机制 哈尔滨医科大学 朱大岭 药学 博导类联合 12 黑龙江省 117 20112307110024 SOCS3:干预胆道损伤修复的新靶点 哈尔滨医科大学 崔云甫 临床外科 博导类联合 12 黑龙江省 118 20112307120002 隐匿性HBV感染的分子特征及功能分析 哈尔滨医科大学 房勇 基础医学 新教师类联合 4 黑龙江省 119 20112307120003 匈奴与中国北方少数民族亲缘关系研究 哈尔滨医科大学 孙海明 生物科学与技术 新教师类联合 4 黑龙江省 120 20112307120024 miR17-92簇在紫杉醇节律性化疗治疗乳腺癌中的作用及机制研究 哈尔滨医科大学 陶维阳 临床医学2 新教师类联合 4 黑龙江省 121 20112307120028 剪切力改变引起动脉粥样硬化成分变化的相关性研究 哈尔滨医科大学 孟令波 临床内科 新教师类联合 4 黑龙江省 122 20112307120029 海马CA3区mGluR2/3和mGluR7干预阿片类物质成瘾及痛觉调制的研究 哈尔滨医科大学 杨春晓 生物科学与技术 新教师类联合 4 黑龙江省 123 20112322110003 多传感器数据融合理论及其在高寒地区长输天然气管道腐蚀及泄漏检测中的应用 东北石油大学 段玉波 自动化与仪器仪表 博导类联合 12 黑龙江省 124 20112322120001 阳离子双子表面活性剂在相界面上微观形态研究 东北石油大学 范振忠 能源与资源工程 新教师类联合 4 黑龙江省 125 20112325110003 ABA对寒地冬小麦抗寒性的调控及相关抗寒蛋白(或基因)的分离与鉴定 东北农业大学 苍晶 农林牧渔一组 博导类联合 12 黑龙江省 126 20112325110006 液肥变量施肥装置机理的研究 东北农业大学 王金武 机械 博导类联合 12 黑龙江省 127 20112325110007 东北粮食主产区耕地资源变化驱动机制及其价值重构研究 东北农业大学 宋戈 地学 博导类联合 12 黑龙江省 128 20112325120002 绵羊IGF-I基因剪接变异体克隆及其在皮肤组织中表达规律的研究 东北农业大学 姚玉昌 农林牧渔二组 新教师类联合 4 黑龙江省 129 20112325120020 GsCBRLK基因在植物非生物胁迫信号通路中调控作用的研究 东北农业大学 纪巍
  • Digital WB在基因治疗眼部疾病细胞和类器官模型中应用
    遗传性视网膜营养不良(Inherited retinal dystrophies, IRDs)是可导致进行性视网膜退化的遗传缺陷性罕见疾病,常见的IRD相关基因缺陷超过200种。近几年,眼科领域的基因治疗临床试验项目数量激增,包括基因替换、基因编辑和基因沉默多个技术方面。2017年美国FDA首次批准了视网膜Voretigene Neparvovec基因疗法(Luxturna, Spark Therapeutics),用于治疗RPE65.1双等位基因突变引起的罕见眼科疾病,称为Leber先天性黑蒙。这个里程碑意义的决定为眼科疾病基因疗法打开了大门。目前大部分临床研究疗法目标是通过导入正常功能基因,从而恢复缺陷基因编码蛋白质的正常表达。在非临床研究和临床研究中,检测转基因目的蛋白表达是基因疗法开发的一个关键方面。 目前,有多种技术可实现目的蛋白表达定量检测包括配体结合法(Ligand binding assay,LBA)如酶联免疫吸附方法(ELISA)、液相色谱-质谱(LC-MS)、流式细胞术、蛋白质免疫印迹(Western Blot)和组织染色技术。每种技术都有各自优势和局限,如目的蛋白为分泌性表达,可采用ELISA方法检测细胞培养上清液或体液系统中目标蛋白含量;如目的蛋白不能分泌表达,可采用Western Blot或质谱方法;如需要检测细胞膜蛋白,可采用流式细胞术;如要确定蛋白质在细胞和组织内分布,可采用免疫荧光检测。 在体内和体外模型中研究基因治疗产物与治疗靶点的相关作用机制和效应,选择生物相关性模型来检测目的基因表达和生物学活性非常重要。对于眼部疾病可探索选择临床前研究模型如细胞系模型、人诱导多能干细胞(hiPSC)衍生的视网膜类器官疾病模型、啮齿动物和非人灵长类动物等,根据生物学相关性和测定时间可在不同阶段综合选择特异性评估模型。眼部疾病细胞模型案例1:iPSC衍生视网膜色素上皮细胞(RPE)中低丰度大分子量蛋白质表达检测 从三名Stargardt病人皮肤活检样本产生多个iPS细胞系,这些患者都携带一个致病性ABCA4基因变异。采用RNA-Sep和Digital WB分析正常对照和患者细胞衍生的RPE。这个细胞模型与活检组织相比,可用于评估难以检测的非表达变异体,患者来源的细胞可能更密切地反映患者体内发生的剪接和编辑事件,可用于病人药物敏感性研究,指导临床试验。采用全自动Digital WB技术分析pABCA4蛋白质表达,制备了20 μg 总蛋白 dRPE 细胞匀浆,阳性和阴性对照分别是20 μg野生型和 ABCA4 敲除小鼠视网膜匀浆。参考下图,小鼠视网膜(Mouse ret)在野生型(WT)中pABCA4表达丰度很高,敲除(KO)小鼠没有表达。人类对照(NHDF)具有比WT小鼠视网膜更高表观分子量,同时有更高的表达丰度。与对照相比,所有患者细胞系(H、J和S)中均可检测到pABCA4 ,但这些低丰度pABCA4蛋白可能被降解,作为截短蛋白或降解产品形式存在(除S2外)。与mRNA表达谱结果一致,S2细胞系具有相对正常的pABCA4表达水平和修饰后成熟膜蛋白的分子量。本研究利用了Digital WB对低丰度和大分子量蛋白质分析检测能力。案例2:眼角膜内皮细胞信号通路中多重蛋白质表达检测 本研究采用人源和鼠源细胞,分别是敲低了SLC4A11表达水平的原代人角膜内皮细胞(primary human corneal endothelial cells, pHCEnC),即SLC4A11 (SLC4A11 KD pHCEnC);还有Slc4a11+/+和Slc4a11-/-鼠角膜内皮细胞系(murine corneal endothelial cells, MCEnC),即 Slc4a11-/- MCEnC和Slc4a11+/+ MCEnC。比较转录组学分析揭示了SLC4A11 KD pHCEnC和Slc4a11-/- MCEnC中细胞代谢和离子转运功能抑制以及线粒体功能障碍,导致ATP生产减少。AMPK-p53/ULK1通路激活也表明线粒体功能障碍和线粒体自噬。稳态 ATP 水平降低和随后 AMPK-p53 通路激活提供了代谢功能缺陷和转录组改变之间的联系,以及 ATP 不足以维持 Na+/K+-ATPase角膜内皮泵的证据,这是 SLC4A11 相关角膜内皮营养不良特征性水肿的原因。所以SLC4A11缺陷角膜内皮中分子作用导致内皮功能障碍,是先天性遗传性角膜内皮营养不良 (congenital hereditary endothelial dystrophy, CHED) 和Fuchs 角膜内皮营养不良的主要特征。 下图结果表明SLC4A11缺陷角膜内皮中AMPK-p53 通路激活,采用Digital WB检测信号通路中各蛋白质表达水平。图B说明与 scRNA pHCEnC 对照相比,SLC4A11 KD pHCEnC 中 p53 Ser15 磷酸化水平增加,表明p53转录翻译后激活。图C在Slc4a11-/- MCEnC晚期传代中观察到相似结果(p53 Ser18磷酸化增加,对应于人p53 Ser15)。图C和D结果表明在Slc4a11-/- MCEnC 早期和晚期传代中总 p53 水平增加,代表p53转录激活。进一步研究磷酸化和p53转录激活的激酶,根据报道AMPK介导 Ser15(小鼠中Ser18)磷酸化和p53转录激活,图B和C实验结果也说明AMPKα的Thr172磷酸化增加,AMPKβ1的Ser182磷酸化没有变化。图E和F,与 scRNA pHCEnC 相比,AMPK 另一种下游底物 Unc-51 样自噬激活激酶 1 (ULK1) 在SLC4A11 KD pHCEnC中磷酸化水平(Ser555)增加。综合这些结果表明,ATP水平下降导致AMPK及其下游底物p53 和 ULK1 激活,分别导致转录组改变和线粒体自噬增加。同样,鉴于 SLC4A11 在预防氧化损伤中的作用,SLC4A11 缺失导致线粒体 ROS 产生增加,随后线粒体功能障碍和线粒体自噬增加。此发病机制支持使用Slc4a11-/-小鼠作为SLC4A11相关角膜内皮营养不良的模型,评估各种治疗方法的转化潜力。 基于Digital WB技术的全自动蛋白质表达分析系统Jess可实现化学发光和荧光两种检测模式,是多重蛋白质表达分析有力工具。2022年,ProteinSimple发布了Stellar全自动双色荧光蛋白质表达检测方案,特别适合同步分析细胞信号通路磷酸化蛋白和总蛋白表达,将细胞信号通路研究工具带到一个新高度。iPSC衍生视网膜类器官模型案例1:Digital WB检测iPSC衍生的视网膜类器官中视紫红质表达含量 美国NIH研究人员利用成纤维细胞重编程获得诱导多能干细胞(iPSC),再分化产生视网膜类器官。通过转录组学分析,确定了视网膜类器官发育过程中调节信号,在体外生成了更成熟视网膜,可促进疾病建模和基因治疗研究。本研究采用Digital WB技术揭示了不同培养条件下类器官培养物种视紫红质(Rhodopsin)表达差异。下图结果表明,DHA处理的类器官在32天时视紫红质表达增加了30%,而亚油酸(LA)处理类器官视紫红质表达降低,这表明DHA处理的类器官中视紫红质表达增加不是脂肪酸添加带来的。案例2:AAV基因治疗的RetGC-GUCY2D视网膜类器官疾病模型 Leber先天性黑蒙可由多种不同突变基因导致包括RPE65、CEP29、GUCY2D和CRX等。其中Leber先天性黑蒙1型由GUCY2D基因突变导致,可导致严重视力损害或失明。GUCY2D基因正常拷贝编码了一种鸟苷酸环化酶(RetGC),其是感光器生理学中关键酶之一,视网膜中光敏杆状细胞和视锥细胞使用该酶将光转换为电化学信号。 英国MeiraGTx公司研究人员利用CRISPR/CAS9 技术生成 RetGC 敲除 (RetGC KO) 视网膜类器官,iPSC衍生视网膜类器官分化后,将RetGC KO 视网膜类器官与同一细胞系的野生型类器官进行对比研究。总共设计了四种 AAV 载体来测试RetGC 蛋白在光感受器中的恢复情况,所有载体采用AAV7递送。CMV 和视紫红质激酶 (RK) 两个启动子,并评估了WoodChuck肝炎病毒翻译后调控元件 (WPRE) 影响。采用Digital WB检测6组类器官中RetGC蛋白表达水平。实验结果揭示,与非转导样本组比,所有载体设计均以不同效率产生RetGC蛋白。加入WPRE似乎显示出效力降低趋势,通过其他量化指标验证了这个趋势。 Digital WB相比传统Western blot,只需要几十分之一样本量就可实现类器官等珍贵样本中蛋白质定量检测,而且重复性更高和速度更快,非常适合眼部疾病类器官模型的转基因目的蛋白及相关通路蛋白表达分析。“全自动Digital WB技术是眼部疾病蛋白质表达定量的重要工具 Jess全自动数字化蛋白质表达定量分析系统 (Digital WB) 是Bio-Techne集团旗下蛋白质分析品牌ProteinSimple所有。系统利用毛细管电泳免疫学分析技术,可从微量样品中自动吸取、分离、捕获蛋白质,并通过化学发光或荧光检测目的蛋白含量。针对眼部疾病基因治疗应用技术优势Digital WB技术适合眼科基因治疗体外和体内各种模型中转基因目的蛋白表达定量分析,用于视网膜细胞系、iPSC衍生视网膜色素上皮细胞(RPE)和类器官、小鼠动物模型和非人灵长类动物模型的关键蛋白质分析。适合于基因治疗研发的不同阶段对转基因目的蛋白及相关信号通路蛋白检测需求。满足类器官和视网膜微量样本蛋白质分析需求,Digital WB技术样本量需求是传统Western Blot几十分之一,只需要3 μL样本量就可实现多重蛋白质表达检测,特别适合眼部疾病微量珍贵样本蛋白质分析。Digital WB精准定量检测,传统Western Blot只能满足样本半定量需求,重复性比较差。基因治疗某些目的蛋白表达与临床治疗效果相关联,可作为替代生物标志物,建立量效关系。要求目的蛋白分析检测标准需要提高,要求技术需要经过严格验证,Digital WB可满足这些需求。符合基因治疗产业对自动化标准化和效率的需求,面对行业激烈竞争,需要提升研发效率。Digital WB实现了全自动化和标准化,软件符合FDA 21 CFR Part 11合规性需求。系统3个小时完成一批次蛋白质分析,比传统Western Blot快4倍,大大提高了实验效率,同时减少人力成本。 Digital WB自动化程度高、重复性好、灵敏度高和具有较宽动态检测范围,这些特点满足眼部疾病基因治疗项目不同阶段的目的蛋白定量需求。Digital WB已被国内外知名基因治疗机构采用如Biogen, Sarepta Therapeutics, MeiraGTx,ATGC, Spark Therapeutics,Regenxbio,CRISPR Therapeutics, Editas Medicine, Bluebird bio,杭州嘉因生物、中国食品药品检定研究院等,必将在基因治疗研发阶段、非临床研究和临床研究阶段发挥更大的作用。扫描下方二维码,获取更多关于Digital WB资料参考文献:
  • 1899项!2023年度河南省自然科学基金项目受理情况公示
    2022年10月19日,河南省科技厅公示了2023年度省自然科学基金项目受理情况,其中交叉学科创新群体项目27项,杰青项目69项,优青项目228项,重点项目122项,面上项目575项,青年项目878项,共计1899项。公示信息如下:关于2023年度省自然科学基金项目受理情况的公示各有关单位:根据《河南省科技计划项目信息公开管理办法》《河南省科技厅 河南省财政厅关于组织申报2023年度河南省自然科学基金项目的通知》要求,现对2023年度省自然科学基金项目受理情况予以公示(详见附件),公示期为5个工作日,自2022年10月19日至10月25日。根据对申报项目的形式审查结果,因不符合申报条件而不予受理项目的相关说明已反馈至各依托单位。公示期间,如有异议请实名向省科技厅提供书面材料。省科技厅基础研究处 0371-86550957 13383863579省科技厅机关纪委 0371-86561631 15890175881附件:附件:2023年度省自然科学基金项目受理清单.xls2022年10月19日杰青项目序号项目名称申请人依托单位1反常扩散模型非均匀网格技术的误差估计及数值模拟研究任金城河南财经政法大学2力电耦合构筑锂离子电池功能化界面白莹河南大学3融合时空语义的地理视频高效检索与智能感知研究韩志刚河南大学4黄河下游平原冬小麦/夏玉米轮作系统水热运移与能量平衡李国栋河南大学5蚯蚓对农田“减肥减药”的促进机制邵元虎河南大学6气候变暖下入侵和本土植物根际效应演变差异与生态安全田宝良河南大学7高维统计回归模型的统计性质与算法实现肖运海河南大学8花生响应与适应干旱的微生物学机理研究杨中领河南大学9棉花色素腺体发育调控的分子机制研究邹长松河南大学10磁电耦合自旋电子学器件设计及性能研究丁俊河南工程学院11天然抗氧化剂的定向修饰及对食用油脂回色的调控孙尚德河南工业大学12阴离子型多孔骨架材料多维度识别食品热加工伴生杂环胺和检测技术研究赵文杰河南工业大学13基于时空集成聚类的动态不平衡纹理表示和识别研究董永生河南科技大学14新型光学涡旋晶格光场的构建、调控及其应用李新忠河南科技大学15构型化高强高导铜合金的设计和制备研究张毅河南科技大学16基于线粒体全基因组数据的大虫责总科昆虫系统发育研究李卫海河南科技学院17高效发光金属团簇超分子组装体系研究董喜燕河南理工大学18深埋隧道突水机制与灾害状态辨识郭佳奇河南理工大学19煤层气定量储层地质学理论与方法金毅河南理工大学20煤自燃热力化互馈特性及致灾机制潘荣锟河南理工大学21长链非编码 RNA 调控玉米穗长杂种优势的遗传机理研究丁冬河南农业大学22树木根系结构与功能孔德良河南农业大学23植物源聚乙炔类脂导向的作物茎基腐病新杀菌剂靶标和先导化合物发现那日松河南农业大学24玉米C型胞质育性恢复的分子机制及调控通路研究薛亚东河南农业大学25基于能量代谢的荧光照射延缓绿叶蔬菜采后衰老机制研究詹丽娟河南农业大学26腙类咪唑盐聚集诱导发光分子开关的设计合成及智能应用郑昕河南农业大学27污泥生物炭活性位点调控与同步回收水中磷和去除共存抗生素机理研究王静河南省科学院28家禽重要免疫抑制病与肿瘤病的流行病学研究罗俊河南省农业科学院动物免疫学重点实验室29GmABCB48/52和GmABCI5/13调控大豆抗铝毒的作用机制王华华河南师范大学30铁系过渡金属-氮-碳材料的激光法精准制备及其催化机制研究武大鹏河南师范大学31基于多样性的功能化离子液体反应体系构建朱安莲河南师范大学32梓醇介导miR-182靶向Deptor调控自噬改善突触损伤防治抑郁症的分子机理研究王君明河南中医药大学33超高性能混凝土断裂的尺寸与边界效应理论及应用研究管俊峰华北水利水电大学34病损混凝土坝服役行为多尺度解译与协同诊评张建伟华北水利水电大学35河南黄河流域典型生态系统碳汇功能演变机制田世民黄河实验室36黄河下游与河口水沙协同机制及模拟调控窦身堂黄河水利委员会黄河水利科学研究院37动物健康养殖信息智能化感知技术研究与应用马彦博龙门实验室38化学预压缩环境中氢的结构演化及物性研究彭枫洛阳师范学院39基于限域的电活性金属纳米簇为探针的超灵敏细胞因子传感研究周艳丽商丘师范学院40肠道上皮STAT6抑制高脂饮食诱导的肥胖发生及机制研究熊熙文新乡医学院41石墨烯导向镧基钙钛矿氧化物的构筑及宽温机理研究孙海斌信阳师范学院42复杂系统非局部数学模型及其高效数值算法研究赵艳敏许昌学院43Piezo1通过ESYT1/DAG激活integrinα5β1调控巨噬细胞M1极化促进假性动脉瘤形成和进展的机制研究白华龙郑州大学44乙型与丙型肝炎孕妇的诊疗及母婴传播的阻断研究曾庆磊郑州大学45水溶手性金属有机超分子笼的构筑及其催化应用研究郝新奇郑州大学46锆硅基高熵涂层氧化结构的可控演化与性能研究胡俊华郑州大学47北京谱仪III上粲介子衰变的精确测量柯百谦郑州大学48红光碳点精准合成及其溶酶体靶向传感研究李朝辉郑州大学49桥梁缆索裂纹扩展的声发射精准监测风振噪音分离及断丝预警方法李胜利郑州大学50肠道微生态在NK/T细胞淋巴瘤发病中的作用机制李兆明郑州大学51非结构环境下人-机器人安全协作运动规划与控制研究彭金柱郑州大学52长非编码嵌合RNA D2HGDH-GAL3ST2调控前列腺癌发生发展的功能及机制研究秦付军郑州大学53基于线粒体铁代谢调控Breg预防肾移植术后抗体介导的排斥反应尚文俊郑州大学54超对称大统一理论相关的对称性及破缺机制研究王飞郑州大学55关键细胞和分子调控肿瘤免疫耐受新功能并肿瘤免疫治疗新方案设计王子兵郑州大学56免疫微环境调控异常影响疾病进展的机制研究杨黎郑州大学57精原干细胞衰老机制研究杨庆岭郑州大学58智能纳米药物靶向活化的T细胞阻断免疫检查点级联肿瘤铁死亡研究杨炜静郑州大学59亚十纳米二维全围栅极晶体管器件姚志强郑州大学60基于微观—细观—宏观多尺度的全再生混凝土性能提升机理郑元勋郑州大学61靶向抗铜绿假单胞菌感染促愈合铁氧体纳米酶的构筑及应用研究陈凤华郑州轻工业大学62多变量异质分数阶神经动力系统的同步控制及应用研究刘鹏郑州轻工业大学63钻探装备表面防护康嘉杰中国地质大学(北京)郑州研究院64高速飞行器复杂电磁环境感知与自适应信息传输研究赵海生中国电子科技集团公司第二十二研究所65主效QTL qFS-25-4改良棉花纤维强度的分子机制研究商海红中国农业科学院棉花研究所66棉花种质资源优异基因挖掘杨召恩中国农业科学院棉花研究所67桃果实涩味物质含量的优异基因发掘及育种应用曹珂中国农业科学院郑州果树研究所68中等规模含噪量子计算实现与应用研究黄合良中国人民解放军战略支援部队信息工程大学69异构体制多源卫星遥感数据跨模态融合研究邢帅中国人民解放军战略支援部队信息工程大学优青项目序号项目名称申请人依托单位1基于单细胞核RNA-seq和ATAC-seq及时空组学解析棉花响应黄萎病胁迫的转录调控机制研究李鹏涛安阳工学院2硅基双吸收层光阳极的构建及光生载流子输运研究周忠源安阳工学院3融合图像与卜辞信息的甲骨碎片拼接方法研究张展安阳师范学院4基于协议特性网络协议模糊测试研究李超电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室5宽带成像雷达抗间歇采样转发干扰多域波形设计方法研究周凯电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室6微波辅助TBM高效破岩前沿技术研究卢高明盾构及掘进技术国家重点实验室7基于机器学习和自然语言处理的财务智能审核系统丁海涛河南财经政法大学8群落生态学视角下聚落体系演化、机理及优化路径史焱文河南财经政法大学9杂多酸/CeO2在脱硝反应中同步净化含氯挥发性有机物研究宋忠贤河南城建学院10线粒体DAMPs促进TAMs M2型极化在肝癌索拉非尼耐药中的作用研究鲍登克河南大学11乡村小型农田水利供给的微观机制与优化路径研究翟石艳河南大学12棉籽次生代谢物积累的调控机制及无酚棉种质资源创新高巍河南大学13锌黄锡矿太阳能电池前接触界面结构模拟和界面态消除研究刘成延河南大学14量子力学/分子力学(QM/MM)镶嵌团簇方法研究半导体光催化剂中小极化子的形成与传输刘太丰河南大学15碳糖苷小分子库的构建及抗AD活性研究刘许歌河南大学16光驱动氢键催化的可控自由基立体选择性偶联乔保坤河南大学17光催化水分解制氢时新建河南大学18植物挥发物介导的入侵植物与土著昆虫的互作网络孙晓河南大学19根系导水率与植物抗旱调控机制唐宁河南大学20POMOFs/半导体纳米晶复合材料的合成及其荧光性质研究王冠河南大学21近红外纳米粒子工程化增强血脑屏障渗透介导脑胶质瘤诊疗研究王杰菲河南大学22新型氮杂芳烃盐的不对称去芳构化串联反应研究王琪琳河南大学23miR-150靶向CBS/H2S调控口腔鳞癌生长的作用及机制研究吴东栋河南大学24量子点上转换红外探测器损失机制与改善方法的研究吴政辉河南大学25农作物害虫大量繁殖的内分泌调控机制吴忠霞河南大学26植物G-四链体DNA解旋酶的鉴定与分子机制研究武文强河南大学27基于MXene异质结构高比能柔性锂硫电池的构筑及其机理研究肖助兵河南大学28铁负载共价有机框架光催化剂的构筑及其在乌尔曼偶联中的应用研究徐浩河南大学29DLIC1在视网膜色素变性(RP)发病中的作用和机制研究张静河南大学30功能化电极的设计及其双极电化学研究张琳河南大学31基于等离激元纳腔增强碳点发射的不可克隆加密研究张文凯河南大学32暴雨灾害冲击下大城市社会脆弱性机理与韧性提升研究赵宏波河南大学33深度随机场模型下数据与知识双重驱动的遥感影像智能解译郑晨河南大学34siRNA纳米药物协同治疗脑胶质瘤郑蒙河南大学35rGO诱导/氟化共驱动低维助催化剂结构重建实现高效光电分解水制氢种瑞峰河南大学36高能新物理朱经亚河南大学37新一代智慧城市大规模智能物联通信关键技术研究余忠洋河南工程学院38水合物法分离烟气中二氧化碳和氮气混合气体机理研究刘杨河南工业大学39空域太赫兹快速成像模型与处理方法研究任笑真河南工业大学40预制果蔬制品内源PME响应型Pickering乳液的动态涂膜保鲜机理研究辛颖河南工业大学
  • 2021年诺奖热门:光遗传学背后的科学家们
    光可被细菌、藻类等低等生命和人类等高等动物通过视紫红质系统而感知。20世纪70年代后,几种细菌和藻类通道视紫红质的发现为光控系统的诞生奠定了基础。光遗传学最初由米森伯克于2002年首次实现并于2005年由迪塞罗斯(也译作代塞尔罗斯)和博伊登进一步完善,其应用极大地增强了对大脑功能的理解。 光遗传学可使科学家借助光来精确开闭特异神经元从而达到操纵神经元活性和动物行为的目的。光遗传学技术已被证明是在细胞和系统层面研究健康和病理大脑活性的一个非常强大且有用的工具。文章系统介绍了光遗传学诞生的历史背景、重大事件、发展过程、应用领域及重要价值等。 光对生命具有举足轻重的地位,“万物生长靠太阳”。对大部分植物而言,它们借助光合作用合成营养物质并释放出氧气,而动物则依靠这些营养物质和氧来维持生存。此外,光还可以指导细菌和植物的向光性,控制植物生长和开花时间。 对于人类和其他动物而言,借助光来观察和感知这个 “光明” 世界。该过程由 “眼睛” 完成,称为视觉。大部分视觉健康的人都可通过眼睛清晰地观察到这个世界,看到周围的花花草草和五光十色的世界。那么,我们是如何观察到这些事物的呢?文艺复兴后,人们对光的本质进行探索,从而对光的成像机制有了新认识,自然对视觉形成机制也产生浓厚兴趣。 视紫红质 视觉研究可追溯到18世纪。荷兰科学家列文虎克(Antonie Philips van Leeuwenhoek)借助显微镜观察眼视网膜结构,鉴定出视网膜色素上皮细胞(retinal pigment epithelium,RPE)、视杆细胞和视锥细胞等,并推测这些细胞与视觉形成相关。1851年,德国解剖学和生理学家缪勒(Heinrich Müller,1820—1864)首次报道视网膜视杆细胞显红色这一现象 [1]。遗憾的是,缪勒错误地认为红色由血液造成。尽管如此,缪勒仍被看作视觉生理研究的先驱。缪勒在视觉生物学领域作出诸多贡献,如首次描述视网膜神经胶质细胞,这类细胞也因此获名“缪勒细胞”。 博尔(Franz Boll,1849—1879)是一位德国生理学家,对视觉形成具有浓厚兴趣。1876年11月,博尔也观察到红色视杆细胞,并认定红色源于其含有一类特殊物质,纠正了缪勒早期的错误。博尔还发现视杆细胞的红色受光影响,光照可导致红色褪去,而在暗处又重新恢复,进一步说明红色物质与视觉形成相关。遗憾的是,博尔的早逝(年仅30岁)使研究没有进一步开展。 1877年1月,博尔的同胞、另一位德国著名生理学家屈内(Wilhelm Friedrich Kühne,1837—1900)进一步纠正博尔的不足,认定视网膜感光物质应为紫红色,并创造 “视紫红质(rhodopsin)” 一词。屈内还取得另一项重大发现,即胆酸可使视杆细胞内的视紫红质释放到溶液里,并基于这一原理首次从牛视网膜完成视紫红质的纯化 [2],屈内也因此成为视觉生理领域的奠基人之一(图1)。虽然已确定视紫红质参与视觉形成,但具体分子机制仍不清晰,直到20世纪30年代才有突破。图1 视紫红质的发现 视黄醛循环 1931 年, 美国眼科专家尤德金(Arthur Yudkin,1892—1957)开始对视网膜成分进行分析,发现其含有一种维生素A样物质。其实,人们很早就知道维生素A缺乏可影响视觉形成,最常见的一种疾病叫夜盲症,但对维生素A如何参与视觉却知之甚少。 1932 年, 美国生理学家瓦尔德(George Wald, 1906—1997)来到德国瓦伯格(Otto Heinrich Warburg,1931年诺贝尔生理学或医学奖获得者)实验室开始全面研究视紫红质。瓦尔德首先借助光谱分析法证明青蛙、绵羊、牛等完整视网膜中存在维生素A,接着使用氯仿提纯视紫红质,化学显色反应表明所含物质与维生素A非常相似。 为进一步证实结论,瓦尔德加入瑞士著名科学家卡雷尔(Paul Karrer,1937年诺贝尔化学奖获得者)的实验室,而卡雷尔分离并确定了维生素A的结构。经过3个月研究,瓦尔德最终确定视紫红质中确实含有维生素A,从而表明视紫红质包含两部分:视蛋白(opsin)和维生素A [3]。随后,瓦尔德又加入德国海德堡迈耶霍夫(Otto Fritz Meyerhof,1922年诺贝尔生理学或医学奖获得者)实验室继续开展视觉形成研究。 一次偶然事件为研究带来重大契机!当时正逢假期,许多实验室人员都去度假,恰在此时运抵300只青蛙。实验室助理原本想丢弃,而瓦尔德则主动要求留下来用作实验材料。瓦尔德从青蛙视网膜提取到足够量的视紫红质,进一步分析后惊奇地发现所含的维生素A与卡雷尔所得维生素A尽管大部分性质相似,但仍有些许差异,因此将这种物质重新命名为视网膜色素(retinene)。瓦尔德还发现视网膜色素与维生素A之间可发生转变,并通过后来详细的结构分析确定了两者间的差异,因此视网膜色素更名为视黄醛,而维生素A则称为视黄醇 [4]。 20世纪50年代,瓦尔德和同事经过近20年探索,最终解析出视觉形成的 “视黄醛循环” 机制:静息状态下,视杆细胞内视蛋白与11-顺视黄醛结合形成视紫红质;光线照射可使11-顺视黄醛发生异构化转变为全反式视黄醛,从而与视蛋白分离,这个过程激活视蛋白,启动下游信号转导最终到达大脑视觉中心;全反式视黄醛可被运输到视网膜色素上皮细胞内经过几步化学反应重新生成11-顺视黄醛;11-顺视黄醛回到视杆细胞再次与视蛋白结合形成视紫红质,从而完成一次视觉感知过程(图2)。瓦尔德的发现很好地诠释了视黄醛参与视觉形成的机制,因此他分享了1967年诺贝尔生理学或医学奖。图2 瓦尔德与视黄醛循环 后续研究还揭示了视蛋白作用机制。视蛋白是一种G-蛋白偶联受体(G protein coupled receptor,GPCR)。光通过改变视黄醛结构而激活视蛋白后,可进一步使异三聚体G蛋白激活,从而使磷酸二脂酶活化,催化cGMP水解为5’-GMP而减少cGMP含量;细胞内受cGMP调控的离子通道关闭,导致细胞膜电位出现变化,最终传导至视觉中心而实现光的感知。 从这个过程可以看出,哺乳动物视紫红质的作用机制较为复杂,作为机体视觉感知过程尚可接受,如果将它们应用到其他系统则困难重重,因此有必要寻找更简单的感光系统 [5]。 细菌感光 最初认为只有高等动物才存在视觉系统,但这一观念在20世纪60年代发生改变。1967年,德裔美国生理学家斯托克尼乌斯(Walther Stoeckenius,1921—2013)成为加州大学旧金山分校的教授,重点研究生物膜(如红细胞膜和线粒体膜)结构 [5]。由于生物膜材料获取比较困难,具有电子显微镜背景的斯托克尼乌斯决定用生物化学方法研究盐生盐杆菌(Halobacterium halobium)细胞膜组成。随后两位新同事的到来壮大了实验室的力量。 厄斯特黑尔特(Dieter Oesterhelt,也译作奥斯特黑尔特)是一位训练有素的德国化学家,跟随吕南(Feodor Lynen,1964年诺贝尔生理学或医学奖获得者)获得博士学位,由于学术休假的缘故来到美国;布劳罗克(Allen Blaurock)是一位刚毕业的英国生物物理学家,原来在国王学院威尔金斯(Maurice Wilkin,1962年诺贝尔生理学或医学奖获得者)实验室从事X射线衍射研究 [6]。 厄斯特黑尔特和布劳罗克借助X射线衍射技术观测细菌细胞膜紫色组分时,意外观察到一种清晰的衍射图像,说明其含有一种高度有序的生物分子。厄斯特黑尔特还观察到紫色物质在添加有机溶剂后颜色变黄。此时,布劳罗克回忆起在国王学院研究青蛙视网膜过程中也观察到类似的颜色变化,这一提示促使厄斯特黑尔特大胆假设该物质可能也是视紫红质。为证实这一假说,首先需解答的问题是其含不含视黄醛。 从细菌中寻找视黄醛这一近乎疯狂的想法促使厄斯特黑尔特立即启动验证工作。借鉴青蛙视紫红质的研究方法,厄斯特黑尔特发现细菌的紫色物质具有类似的物理和化学性质,并且还含有视黄醛。基于这些特性,厄斯特黑尔特和斯托克尼乌斯于1971年确定这是一种新型视紫红质,根据来源将其命名为细菌视紫红质(bacteriorhodopsin,BR)(图3)[7]。图3 细菌视紫红质 斯托克尼乌斯经过进一步研究后发现,细菌视紫红质是一种光依赖的离子通道。更大的突破在1975年,英国剑桥大学分子生物学实验室的亨德森(Richard Henderson,2017年诺贝尔化学奖获得者)解析了细菌视紫红质的三维结构,从而对视紫红质的作用有了更深入的认识。 1972年,重组DNA技术的发明为生命科学带来一场革命,同时也积极推动了细菌视紫红质研究的发展。研究人员将细菌视紫红质转入宿主细胞,结果发现光照可引起氢离子外流,从而证明其为一种光控的氢离子通道。1977年,研究人员在细菌中又发现另一种视紫红质——卤视紫红质(halorhodopsin),后续证明其介导氯离子细胞内流 [8]。 一系列的研究表明,即使简单如细菌这样的单细胞生物也存在 “视觉系统”,标志着一个新领域——低等生物视紫红质的诞生,从而促使科学家去寻找其他视紫红质。 藻类趋光 班贝格(Ernst Bamberg)是一位德国生物物理学家,从20世纪70年代开始研究细菌视紫红质的生物学功能,并利用体外实验证实BR是一种光激活氢离子通道。随着基因工程技术的发展和完善,生命科学的研究模式发生根本性改变,膜蛋白研究不再需要繁琐困难的提取过程,只需将外源基因在特定宿主细胞表达即可。 90年代,已加入德国法兰克福马普研究所的班贝格与从美国回来不久的德国电生理学家纳格尔(Georg Nagel)决定合作,共同研究细菌视紫红质在完整细胞中的生物功能。1995年,他们合作将细菌视紫红质基因成功转入非洲爪蟾卵母细胞,进一步精确证实光激活质子泵的电压依赖性 [9]。2001年,他们进一步在非洲爪蟾卵母细胞中证实卤视紫红质是一种氯离子通道(图4)。班贝格与纳格尔的合作一方面建立了视紫红质功能研究平台,另一方面也初显光遗传学雏形,即将外源视紫红质在靶细胞表达。图4 藻类视紫红质 19世纪,绿藻(Chlamydomonas)等藻类就被发现具有向光性和受光调控的特性,但对这些现象背后的原因知之甚少。直到20世纪80年代,大量事实表明藻类也长 “眼睛”,即细胞膜存在感光物质,称为 “光受体”。 80年代初,德国生物物理学家赫格曼(Peter Hegemann)在博士就读期间就决定研究光受体。赫格曼和学生以莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)为材料,借助电生理实验表明光的确可诱导藻类细胞产生电流 [10]。赫格曼决定采用生物化学方法将光受体蛋白纯化后研究其性质。遗憾的是,十余年辛苦努力最终以失败告终。根本原因在于光受体是一种膜蛋白,含量低、稳定性差且异质性高,这些都是蛋白质纯化的大忌。赫格曼不得不转换研究思路来解决这个难题。 2001年,绿藻基因组测序的完成为问题的解决带来转机。赫格曼通过全面搜索和比对绿藻基因组数据库,从中发现两个候选基因与细菌视紫红质具有较高同源性。 为加快研究进程,赫格曼决定寻求合作。他在获悉纳格尔的研究工作后,积极沟通并与其达成合作协议。赫格曼小组负责克隆两种绿藻视紫红质候选基因,并将其送给纳格尔开展功能研究;纳格尔则将基因转入人肾胚细胞HEK293并实现正确表达。功能研究表明,它们的活性均受光调控,并且介导阳离子如钠离子、钙离子等的摄入(图4),因此将其分别命名为通道视紫红质(channelrhodpsin,ChR)1和2 [11-12]。与ChR1相比,ChR2光激活时间更短,且离子通透性更强,因此更适合于研究。更为重要的是,赫格曼还推测这些通道视紫红质不仅可在普通细胞表达,而且也可在神经元中表达并影响电生理活性。这一论断直接催生了光遗传学。 至此,研究人员已经鉴定出三类光控视紫红质,分别是细菌视紫红质(介导氢离子输出)、通道视紫红质(介导阳离子输入)和卤视紫红质(介导氯离子输入)。它们在神经功能研究方面具有何种应用价值呢?这要从神经兴奋说起。 神经兴奋 大脑是神经系统的中枢,是机体最复杂和最神秘的器官。知觉、运动、兴奋、情感、语言、学习和记忆等过程基本都在大脑特异区域完成。大脑由上百亿神经元(亦称神经细胞)构成,这些神经元之间通过特定方式实现彼此间交流,以达到协调控制机体各种行为的目的。神经元活性受电信号影响。 正常情况下,神经元细胞膜内外两侧阴阳离子分布不均匀(这种现象称为极性):膜内钾离子浓度远高于膜外,膜外钠离子浓度又远高于膜内,最终形成一个外正内负的状态。未受刺激时(静息状态),规定膜外电位为0,则哺乳动物神经元膜内电位为负值,约-70mV,称为静息电位;外界刺激可导致离子通道打开,由于离子移动而引起膜两侧离子浓度发生变化,电位差也随之改变。如果-70mV向0方向改变,则称去极化(电位为0意味着内外无离子浓度差距,极化消失);相反,-70mV向更大负值变化则称超极化(意味着离子分布不均匀加剧)。 一般而言,去极化伴随神经元激活,而超极化则意味着神经元抑制,因此通过改变神经元细胞膜内外离子分布可实现精准控制神经元活性的目的。 1979年,美国索尔克研究所著名科学家、DNA双螺旋提出者之一克里克(Francis Crick,1962年诺贝尔生理学或医学奖获得者)在《科学美国人》发表一篇文章 [13],对脑科学未来的发展进行展望。古典神经生物学家通常采用电极刺激大脑特定区域神经元的方式来影响行为,克里克认为这种方法破坏性大且精确性不高,比如无法准确区分不同的神经元,这些因素导致所得结果准确性差。 为此,克里克提出应开发一种精确控制神经元活性的方法,允许研究根据需要只对特定神经元打开或关闭,同时不影响非相关神经元。具有分子生物学背景的克里克进一步指出可以对神经元细胞进行遗传改造,从而使它们可对外界信号(如光刺激)产生精准性应答。这一理念建立了光遗传学的思想雏形。 尽管光控细胞行为的理念已经提出,但真正实现则需要有可行的工具。2002年,这一想法终于首次变为现实。 神经光控 米森伯克(Gero Andreas Miesenböck)是一位奥地利神经科学家,跟随鲁斯曼(James Edward Rothman,2013年诺贝尔生理学或医学奖获得者)开展博士后研究。他主要借助荧光系统来检测神经元内囊泡运输,因而对光产生浓厚兴趣。 1999年,米森伯克建立自己的实验室,开始独立的科研生涯,目光锁定神经生物学。米森伯克对整个神经生物学领域一知半解,可以说有点 “门外汉” 的味道,但是恰恰这个因素反而使他在光遗传学方面首先完成突破,因为他不会受主流观点所羁绊。生命科学研究的基本策略在于首先控制某种因素(干预),然后依据结果确定因果关系,如敲除特定基因后动物出现某种表型异常(如个子变矮),据此可认为该基因参与了某个过程(如肢体发育)。 然而,由于神经系统自身的复杂性,长期以来神经生物学家主要依赖形态观察,而缺乏更多有效的干预手段。米森伯克想改变这一现状,他完全从一个生物学家的视点来看待这个问题,因此想为神经元安装一套感光系统(遗传学操作),然后借助光照(光学)来达到控制神经元的目的 [14]。为尽快实现这一目标,米森伯克邀请鲁斯曼的另一位学生、自己的师弟泽梅尔曼(Boris Valery Zemelman)加入团队,启动光控神经元活性的研究计划(图5)。
  • 获得诺贝尔奖的多能干细胞技术离临床应用还有多远?
    p style=" text-align: justify "   2012年,诺贝尔生理学或医学奖授予了英国科学家John B. Gurdon先生和日本科学家Shinya Yamanaka博士,表彰他们将成熟细胞重新编程,转化为可以分化为多种细胞类型的诱导多能干细胞(iPSC)方面的突破性研究。自从在2006年被发现以来,iPSC被誉为能够为再生性医药带来革命的发现。12年已经过去了,它们的研究进展到了那个阶段呢? /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/8fdee30a-2486-4dd7-a816-3f842a0fc0da.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 496" height=" 352" style=" width: 496px height: 352px " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " 2012年诺贝尔生理学或医学奖得主John B. Gurdon先生和Shinya Yamanaka博士 /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " (图片来源:nobelprize.org) /span /p p style=" text-align: justify "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong iPSC的最初临床试验 /strong /span /p p style=" text-align: justify "   在2018年10月的一项外科手术中,京都大学(Kyoto University)的神经外科医生将240万细胞移植到一名帕金森病(PD)患者的大脑中。这些细胞是由匿名捐献者的外周血细胞重新编程成为iPSC,然后再分化生成的多巴胺能前体细胞。研究人员希望它们能够提高多巴胺水平,缓解患者的症状。 /p p style=" text-align: justify "   这项手术是临床医生们检测iPSC能否用于治疗疾病的最新尝试。近几年来,日本的科学家们启动了几项临床研究,检验它们在治疗心脏疾病和视网膜黄斑变性方面的功效。而世界其它地方的研究人员在探索将这些细胞转化为治疗从子宫内膜异位到脊髓损伤等一系列疾病的疗法。这些临床研究的启动给人们带来希望,这项获得诺贝尔奖的科学发现终将开花结果,为患者带来创新疗法。 /p p style=" text-align: justify "   “我很高兴他们试图将这项技术推入临床期,因为iPSC领域需要证明这些细胞具备成为再生性疗法的潜力。”伊利诺伊大学芝加哥分校的Jalees Rehman博士说。然而,将这一技术推入临床的过程也暴露出开发疗法时需要面对的挑战。 /p p style=" text-align: justify "   目前,只有少数患者接受了基于iPSC的治疗。在2014年,一名患有黄斑变性的女性接受了从iPSC分化的视网膜细胞的移植,这些iPSC来自于她自身的细胞。虽然她的视力没有因为这一治疗得到显著改善,但是“iPSC分化细胞的安全性得到了确认”,京都大学的Jun Takahashi博士写道。他也是帮助将iPSC分化为多巴胺能前体细胞的干细胞生物学家,这些细胞被用于植入到PD患者大脑中。他的太太,RIKEN发育生物学中心的Masayo Takahashi博士,生成了在这项临床试验中使用的视网膜细胞。 /p p style=" text-align: justify "   去年,有5名患者使用iPSC分化的视网膜细胞治疗同样的眼科疾病,这些iPSC细胞是从其它捐献者中获得的。其中一名患者出现了对移植体的严重但不致命反应,迫使医生摘除移植体。 /p p style=" text-align: justify "   更多的临床试验即将开展。明年,心脏外科医生们计划将由iPSC分化形成的心肌细胞组织移植到3名心脏病患者的心脏中,Takahashi博士计划在2022年之前再治疗6位PD患者。这些研究都处于临床试验的最早期。“现在对我们的临床试验做出任何判断都为时过早。”Takahashi博士说。 /p p style=" text-align: justify "   在有些研究人员等待临床试验的结果来验证iPSC是否具有再生疗法潜力的同时,另外一些学者正在大幅度推动临床前研究,开发出更多使用它们治疗疾病的方法。例如,加州大学洛杉矶分校的干细胞生物学家April Pyle博士最近开发出一种可能用于治疗杜氏肌营养不良症(DMD)的疗法。这是一种由于编码抗肌萎缩蛋白的基因出现变异而导致的严重疾病。她和她的同事使用CRISPR-Cas9技术在人类iPSC中修复了产生突变的基因,然后将它们分化成为骨骼肌细胞,并且将这些细胞注射到抗肌萎缩蛋白缺失的小鼠肌肉中。“我们能够在肌肉的局部区域恢复抗肌萎缩蛋白的表达。”她解释道。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/a58008f7-08a8-40f6-a434-3fd201ce687a.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" width=" 466" height=" 471" style=" width: 466px height: 471px " / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) " April Pyle博士(图片来源:April Pyle实验室官网) /span /p p style=" text-align: justify "   “我认为这才是开始,”Pyle博士说:“我觉得我们终于将要看到以前辛勤工作带来的成果,在这些最初的临床试验之后将会有许多后续的临床试验。” /p p style=" text-align: justify "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 克服进入临床研究面对的挑战 /strong /span /p p style=" text-align: justify "   如今,研究人员已经找出将iPSC诱导分化成为大多数已知细胞类型的方法。但是让这些细胞能够在新的组织环境中承担成熟细胞的功能是需要克服的另一个问题。例如在心脏中,研究人员发现新的干细胞需要与其它细胞在电生理特征方面达成一致。在细胞培养环境下对人类iPSC分化的心肌细胞的研究表明,对这些细胞进行电刺激,让它们在发育的过程中产生收缩,会让细胞更快成熟,意味着它们可能更能够承担在体内需要面对的工作量。 /p p style=" text-align: justify "   如何整合新细胞,让它们能够在受伤或疾病组织中生存是另一个问题。“你需要一个特别的基质么?它是水溶胶,还是一个补丁,还是一个类器官?如何能够让这些细胞长期生存?”Rehman博士问道:“这是我们在所有器官中都会遇到的挑战。” /p p style=" text-align: justify "   研究人员已经在使用猴子模型来评估移植过程的效率,Takahashi博士解释道。去年,他的团队证明,在猴子模型中,人类iPSC分化的多巴胺能神经元能够稳定地整合到已有的大脑组织中,这些细胞能够生成多巴胺并且最终可以改善类似PD的症状。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/45a8a316-9e69-4ece-98bb-28e46829043d.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: justify "   另一个移植iPSC生成组织的挑战是这些细胞可能触发癌症的风险。这一风险一直存在,因为这些细胞是从增殖能力非常强的细胞中分化而来。为了预防这一风险,Takahashi博士和他的同事们对移植细胞进行严密筛选,过滤掉那些未分化,最可能过度增殖的细胞。同时他们会将这些细胞植入到小鼠身上,检测它们生成肿瘤的可能性。 /p p style=" text-align: justify "   然而,“我们无法完全消除肿瘤生成的可能性。” 庆应义塾大学(Keio University)的妇科教授Tetsuo Maruyama博士说。因此,他认为这些手术应该聚焦于非必需器官,例如眼睛或者子宫。他最近成功地从iPSC中分化出健康的子宫细胞,计划用这些细胞来研究子宫内膜异位的机理,并且生成人类子宫内膜在临床使用。 /p p style=" text-align: justify "   另一个研究人员经常关注的问题是患者在接受由其它供体产生的iPSC时需要使用免疫抑制药物。例如,Takahashi博士的PD患者在长达一年的时间里需要使用免疫抑制药物,这可能让他们抵抗感染和癌症的能力下降。虽然存在这样的风险,很多研究人员仍然选择使用同种异体的干细胞,主要原因是这一策略在扩大化生产时可以节省时间、成本、和人力。 /p p style=" text-align: justify "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong “即用”型iPSC的优势 /strong /span /p p style=" text-align: justify "   开发“即用”型iPSC疗法对学术界和工业界都具有很大的吸引力。例如,澳大利亚的生物技术公司Cynata Therapeutics最近完成了一项1期临床研究,使用iPSC分化生成的间充质干细胞来治疗移植物抗宿主病(GVHD)。这种疾病在骨髓移植手术后发生,供体的免疫细胞认为受体细胞是外来物,并且对它们进行攻击,这往往会造成患者死亡。但是间充质干细胞可以分化成熟为一系列不同的细胞类型,抑制供体T细胞的增殖和激活,Cynata公司的产品开发副总裁Kilian Kelly博士说。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/903cbf81-f1f4-4f13-8730-5e80922b8a60.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" width=" 520" height=" 188" style=" width: 520px height: 188px " / /p p style=" text-align: justify "   这项临床试验中,间充质干细胞通过静脉注射到15名GVHD患者体内,这些患者对类固醇疗法没有响应,预后情况非常糟糕。虽然现在评估疗效还为时过早,但是Kelly博士表示,他很高兴看到其中14名患者的病情得到了显著改善,这是一个好兆头。更便捷的是,免疫排斥对间充质干细胞来说不是一个问题,因为它们不表达触发免疫排斥的特异性抗原。“这意味着我们可以使用从单一iPSC库中获取的细胞来治疗几乎所有人。”Kelly博士说。 /p p style=" text-align: justify "   这也是多个机构在开发可以用来大规模开发再生疗法的iPSC细胞库的原因之一。例如,日本政府决定投资2.5亿美元来开发iPSC库存,帮助生物医学研究。捐献这些细胞的志愿者经过精心筛选,包括了不同种类的常见人类白细胞抗原(HLA)类型。这样,这些细胞和人群中的大多数人都具有免疫相容性。在进行移植时,患者可能只需要少量的免疫抑制。这是在使用患者特异性细胞和从随机供体中获得的细胞之间的折中方案。 /p p style=" text-align: justify "   综合来看,这些细胞能够与日本人口中70%的人群免疫相容。对于像美国这样的遗传背景复杂的国家来说可能更为困难,但是研究人员已经开始向这个方向努力。一家位于威斯康辛的名叫Fujifilm Cellular Dynamics的公司正在试图开发一个iPSC细胞库,它可以与大部分美国人口相匹配。 /p p style=" text-align: justify "   在这些努力继续进行的同时,世界各地的研究人员仍在研究将这些细胞应用于临床的细节。“我们离临床应用越接近,对需要解决的挑战的认知就越清晰,”Rehman博士说:“我认为这是科学发现非常正常的过程。” /p p style=" text-align: justify "    span style=" font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) " 参考资料: /span /p p style=" text-align: justify " span style=" font-size: 14px color: rgb(127, 127, 127) "   [1] Increasing Number of iPS Cell Therapies Tested in Clinical Trials. Retrieved December 4, 2018, from https://www.the-scientist.com/news-opinion/increasing-number-of-ips-cell-therapies-in-clinical-trials--65150 /span /p
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