采用临床超声造影技术结合实时病理检测方法初步筛选肿瘤血管拟态相关诊断参数

【立论依据】 临床研究证实多种肿瘤组织中都存在血管生成拟态(VM),VM在临床上与肿瘤恶性程度、肿瘤血行转移、患者生存期及不良预后密切相关。但是目前在临床上还没有一个针对VM的诊断指标,所以有必要找到一个VM相关的预测性诊断指标,据此判断患者肿瘤的恶性程度及血供模式特点,为药物选择或手术治疗提供诊断依据。 【设计思路】 我们拟通过超声造影或彩色多普勒等医学影像手段判断VM血液灌注特点,并经过统计学相关数据分析筛选其相关参数或参数组合,将其作为VM的临床诊断指标,弥补VM临床诊断的空白。 【实验内容】 本项目借助荷瘤小鼠动物模型,将超声造影与实时病理学切片分析技术结合,从超声造影参数中筛选与VM相关的参数,为确定临床VM的诊断指标提供实验依据。 【材料】 H22瘤源鼠、CD31和PAS免疫组化试剂盒、超声造影剂SonoVue。 【可行性】 本项目组由无锡医学院负责解剖学、生物化学、生理学的老师提供动物实验的技术支持,同时与无锡市人民医院超声医学科共同合作,可以获得超声造影以及部分生化指标检测的技术支持。 【创新性】 本项目旨在寻找一种VM相关的临床影像诊断指标,弥补临床上超声造影诊断肿瘤VM的空白,为肿瘤性质的诊断和选择治疗方案提供新的实验依据。     

鳖甲煎丸含药血清对肝癌细胞Bel-7402增殖的影响及其可能机制

【立题依据及设计思路】 原发性肝癌是一种常见恶性肿瘤,探索行之有效的治疗方法,是一个亟待解决的问题。鳖甲煎丸是医圣张仲景所创,研究表明具有较好的抑制肝癌生长,防止肝癌转移的作用,但其机制不明。本实验拟观察鳖甲煎丸含药血清对肝癌Bel-7402细胞生长的影响,从细胞凋亡和肿瘤血管新生角度探讨其抗癌机制,为临床应用此方治疗肝癌提供理论与实验依据。 【实验内容】 (1)大鼠含药血清的制备;(2)MTT法检测不同剂量鳖甲煎丸含药血清对Bel-7402细胞增殖的影响;(3)流式细胞术检测含药血清对Bel-7402细胞凋亡情况;(4)蛋白质印迹法检测Bcl-2、Bax、ERK1、p-ERK、JNK、p-JNK等相关凋亡蛋白含量的变化,探讨其影响MAPK信号通路传导,促进肿瘤细胞凋亡的作用机制;(5)蛋白质印迹法检测肿瘤细胞VEGF、Delta-4、NICD等蛋白表达变化,探讨鳖甲煎丸影响VEGF-D114-Notch信号通路传导,抑制肿瘤血管生成的作用机制。 【材料】 SD大鼠、胎牛血清、中药、5-FU、相关抗体等。 【可行性】 (1)鳖甲煎丸以活血、补益、散结为主,既有攻伐之效,亦含补益之功。课题组前期在体实验证明鳖甲煎丸具有较好的抑瘤功效。血清药理学对于中药复方制剂的复杂化学成分能更好的反映药物在体内环境中产生药理效应的真实过程,在理论上具可行性。(2)课题组成员已掌握相关实验技术。(3)科研中心仪器设备能满足实验所需。 【创新性】 中药在抑制肝癌细胞增殖、控制瘤体生长等方面具有独特的优势。目前对中药抗肿瘤的研究仍以单味药或药物单体成分及临床经验方为主,而中医经典复方对肿瘤相关信号通路影响的研究则相当少见。本课题在前期鳖甲煎丸抑制S180实体瘤研究的基础上,通过体外实验观察其对人肝癌细胞Bel-7402的影响,并运用血清药理学、形态学、流式细胞术、MTT、蛋白质印迹等方法,试图从促进肿瘤细胞凋亡及阻碍瘤体内血管生成两方面,探讨鳖甲煎丸治疗肝癌的可能机制。本研究在思路上,将传统中医药理论与现代医学分子生物学理论相结合,探讨中药复方治疗肝癌机制。为中医经典复方治疗肿瘤提供理论基础。     

结直肠癌合并2型糖尿病的临床特征分析

【目的】 探讨合并2型糖尿病(DM2)的结直肠癌患者的临床特点,了解高血糖对直结肠癌的影响。 【方法】 回顾性分析31例合并有2型糖尿病的结直肠癌患者临床病历资料(实验组)和60例结直肠癌无糖尿病患者(对照组),分析结直肠癌合并2型糖尿病患者的高血压情况、临床分期及远处转移的特点。 【结果】 无糖尿病组伴有高血压者16.7%,结直肠癌伴2型糖尿病组为29%,差异无统计学意义(P>0.05);无糖尿病组淋巴结及器官转移率为21.7%,合并2型糖尿病的结直肠癌组为46.2%,差异有显著性(P=0.02);高血糖对于结直肠癌患者的性别、TNM分期的影响无统计学差异(P>0.05)。 【结论】 伴有2型糖尿病的结直肠癌患者较单纯结直肠癌患者更易发生转移,2型糖尿病增加了结直肠癌转移的危险性。     

壳聚糖耦联杂大环Cu(II)配合物的制备及其催化释放NO性能

【目的】 寻求高效低毒的内源性一氧化氮供体型前药,并探究其在生理条件下催化一氧化氮前驱体释放一氧化氮性能。 【方法】 采用常规法与微波法考察关键中间体制备条件;应用壳聚糖成膜策略耦联杂大环Cu(II)化合物,通过¹HNMR、¹³CNMR、SEM等手段对中间体及目标前药分子的结构和组成进行表征;利用重氮化反应探究其催化一氧化氮前驱体释放一氧化氮性能。 【结果】 (1)探寻出关键中间体的高效、节能制备方法;(2)成功制备并表征了各中间体及其目标前药;(3) 制备的目标前药具有良好的催化一氧化氮前驱体释放一氧化氮性能。 【结论】 为人工合成高效低毒的一氧化氮供体型前药的设计开辟了新思路,也为一氧化氮的供药方式提出了新的供药途径。     

PI3K/Akt/GSK-3β/β-catenin信号通路对局灶性脑缺血再灌注大鼠神经元保护的实验研究

【目的】 探讨PI3K/Akt信号通路在大鼠脑缺血再灌注损伤中对Wnt/β-catenin信号通路的影响。 【方法】 健康雄性SD大鼠96只,采用longa法建立局灶性脑缺血再灌注模型,随机分为4组:假手术组(S组)、脑缺血再灌注组(I组)、脑缺血再灌注+bFGF后处理组(bFGF组)、脑缺血再灌注+bFGF后处理+LY294002(LY组),各组24只大鼠。各组依据缺血后再灌注时间点12、24、48、72 h再分4个亚组。应用H-E染色、TUNEL法检测皮质组织形态变化及细胞凋亡情况。采用免疫组织化学法、原位杂交法、蛋白质印迹法分别检测在各组皮质不同再灌注时间点P-Akt、GSK-3β mRNA、β-catenin的表达变化。 【结果】 免疫组织化学法检测P-Akt蛋白水平, I组和LY组每一灌注时间点都高于S组表达水平,24 h达高峰。bFGF组各亚组皮质P-Akt表达均较I组和LY组各亚组表达增多(P<0.05)。应用原位杂交和蛋白质印迹技术分别检测GSK-3β mRNA和β-catenin在缺血再灌注皮质的表达。I组和LY组各亚组缺血皮质GSK-3β mRNA和β-catenin表达高于S组,分别在48 h和72 h达高峰。与I组和LY组比较,bFGF组各亚组缺血皮质GSK-3β mRNA表达明显降低,而β-catenin蛋白表达却显著增高(P<0.05)。说明bFGF在缺血再灌注皮质通过激活Akt,抑制GSK-3β的活性,拮抗由GSK-3β、axin和结肠多发性息肉样蛋白(APC)组成的复合物,使β-catenin不能被磷酸化,游离的β-catenin在细胞浆内蓄积,继而进入胞核,促进Wnt靶基因转录,抑制细胞凋亡。从两条通路主要成员激活的时间上,Akt在皮质缺血再灌注后24 h达高峰,而β-catenin是缺血再灌注后持续增高,一直到72 h达高峰。提示β-catenin参与了脑缺血再灌注PI3K/Akt激活后的信号传导路径,Akt对β-catenin的调控作用同样在缺血性脑损伤中发挥作用,即Akt-GSK-3β-β-catenin。 【结论】 脑缺血再灌注损伤中PI3K/Akt信号通路通过GSK-3β可以调控Wnt信号通路主要成员β-catenin,这为深入研究β-catenin在缺血性脑损伤中的作用机制提供重要线索。     

Hedgehog信号通路介导乳腺癌干细胞药物敏感性的研究

【目的】 研究介导乳腺癌干细胞(breast cancer stem cells,BCSCs)药物抵抗的新机制。 【方法】 通过CCK-8 assay和球囊形成实验检测MCF-7细胞和(或)无血清非粘附悬浮培养得到富集BCSCs 的MCF-7 mammosphere(MCF-7 MS)对紫杉醇和盐霉素反应的差异。通过蛋白质印迹、免疫荧光或免疫组化检测MCF-7和MCF-7 MS细胞及其荷瘤鼠移植瘤中Hedgehog(Hh)通路主要因子PTCH、SMO、Gli1及Gli2的表达,及紫杉醇或盐霉素处理后表达的改变。进一步应用CCK-8 assay和球囊形成实验考察Hh通路主要配体Shh或SMO抑制剂环巴明对盐霉素或紫杉醇抑制MCF-7 MS细胞增殖作用的影响。此外,动物水平也考察了MCF-7 MS细胞移植瘤内Hh通路活性与荷瘤鼠药物敏感性的关系。而且,在290例临床乳腺癌病理组织中,以免疫组化检测及卡方检验分析了SMO及Gli1的阳性表达与BCSCs特异标记物CD44⁺/CD24-表达的相关性。 【结果】 MCF-7 MS具有BCSCs的CD44⁺/CD24^-/low表型、高表达干细胞标记物OCT4、强的克隆形成能力、强的侵袭迁移能力、强的在体成瘤能力等干细胞特性。MCF-7 MS对紫杉醇不敏感,而对盐霉素高度敏感,不同于MCF-7细胞对紫杉醇敏感,而对盐霉素不敏感。MCF-7 MS细胞及其荷瘤鼠移植瘤中的Hh通路主要因子PTCH、SMO、Gli1及Gli2的表达均明显高于MCF-7细胞。盐霉素可明显抑制MCF-7 MS细胞中Hh通路这些因子的表达,而紫杉醇未见抑制作用,且盐霉素和紫杉醇均对MCF-7细胞中的这些蛋白的表达无抑制作用。进一步发现了Shh激活或环巴明抑制Hh通路分别下调或上调了MCF-7 MS对盐霉素或紫杉醇的敏感性。而且,在荷瘤鼠水平也发现了可抑制MCF-7 MS荷瘤鼠移植瘤生长的盐霉素也抑制了PTCH、SMO、Gli1及Gli2的表达,而对荷瘤鼠移植瘤生长无明显抑制作用的紫杉醇对这些因子的表达也无明显的抑制作用。此外,在临床乳腺癌病理组织中,发现了SMO及Gli1的阳性表达与CD44⁺/CD24^-表达正相关。 【结论】 在细胞、裸鼠移植瘤水平及临床病理组织中,乳腺癌干细胞介导的药物敏感性与Hh通路活性改变相关。     

兴奋性对果蝇伤害性感觉神经元形态结构的影响

【目的】 应用基因遗传学实验技术,观察应用基因调控技术改变神经元兴奋性后,果蝇伤害性感觉神经元树突、轴突形态结构的变化,初步探讨兴奋性对神经元在发育过程中轴、树突形态结构及功能的影响。 【方法】 (1)应用单细胞基因调控技术Flip-out和MARCM,在果蝇胚胎及幼虫发育的不同时期通过过表达内向整流钾离子通道蛋白--Kir2.1,抑制单个神经元兴奋性;通过过表达钠离子通道蛋白——NaChBac或阳离子通道蛋白—dTrpA1,提高单个神经元兴奋性。(2)免疫组织化学方法对神经元轴、树突进行荧光染色后,应用激光共聚焦显微镜进行三维扫描,以获取神经元轴、树突的影像,通过三维图像分析软件Amira进行图像分析,从而确定抑制神经元兴奋性后其轴、树突形态结构的变化。(3)在体视显微镜下观察抑制伤害性感觉神经元后,果蝇三期幼虫爬行行为的改变,从而初步确定神经元形态结构与其功能的关系。 【结果】 (1)抑制单个神经元兴奋性后,其树突总长度明显增加,树突在皮肤表面的覆盖面积无明显变化;轴突末端结构单一化,细小分支明显减少,并有结节样结构出现,但轴突末梢主干长度无显著性减少,轴突末梢在中枢的投射偏向腹侧。(2)提高神经元兴奋性后,树突总覆盖面积明显减少,与邻近神经元之间出现明显分隔带;轴突末梢细小分支增加,在中枢的投射位置偏向背侧。(3)通过在不同发育阶段过表达Kir2.1,我们发现,兴奋性对神经元形态、结构及中枢投射的调节作用在三期幼虫早期之前均有效,但在三期幼虫中晚期改变神经元兴奋性则对神经元形态、结构及中枢投射无调节作用。 【结论】 神经元兴奋性对神经元形态及中枢投射的调节作用是从出生至二期幼虫时期,这一窗口时期是神经元兴奋性对神经元形态及中枢投射的关键时期。     

PAK6与HDAC6的相互结合诱导的细胞自噬在前列腺癌增殖中的作用

【立论依据】 前列腺癌 (prostate cancer,PCa)是男性恶性肿瘤的第一杀手。近期研究表明细胞自噬作为双刃剑在前列腺癌、乳腺癌等肿瘤的生理与病理过程中发挥重要的作用,但目前细胞自噬如何调控前列腺癌的机制尚无报道。p21活化激酶-6(p21-activated kinase 6,PAK6)是丝/苏氨酸蛋白激酶PAK家族的一员,通过磷酸化雄激素受体与肿瘤E3连接酶而泛素化降解雄激素受体,从而负向调节前列腺肿瘤的生长。HDAC6是Ⅱ类组蛋白脱乙酰化酶的一个成员,通过调节底物乙酰化水平促进肿瘤的生长与转化。已有文献报道,PAK6在前列腺癌中呈高表达,而HDAC6具有促进自噬小体形成的作用。我们前期的研究结果发现,PAK6可通过结合HDAC6从而诱导细胞发生自噬,且临床标本的免疫荧光结果显示PAK6与HDAC6共定位于细胞质中,且恶性前列腺癌中的共定位明显高于正常前列腺组织,提示两者在前列腺癌中发挥重要作用。因此本实验旨在探讨PAK6与HDAC6相互结合诱导的细胞自噬在前列腺癌中的发挥的生物学功能及调节机制。 【设计思路】 应用体内外结合实验研究二者在细胞内的相互作用。电镜及蛋白质印迹技术检测PAK6与HDAC6与细胞自噬的关系,及PAK6与HDAC6诱导的细胞自噬在前列腺癌中的生物学功能。免疫组化检测二者在前列腺癌临床标本中表达的相关性。 【实验内容】 (1)体外GST-pull down实验证实PAK6与HDAC6直接结合。(2)共转染HDAC6和PAK6到工具细胞HEK293中,免疫共沉淀检测二者在细胞内结合。(3)成功构建过表达和沉默PAK6细胞系,利用MTT,细胞计数及蛋白质印迹实验揭示PAK6与HDAC6诱导的细胞自噬在前列腺癌中的生物学功能。(4)免疫组化分析前列腺癌组织临床标本中PAK6与HDAC6表达的相关性。 【材料】 前列腺癌及工具细胞系,相应抗体, ECL发光试剂及仪器,共聚焦激光显微镜。 【可行性】 所在实验室为教育部医学细胞生物学重点实验室。前期实验成功证明PAK6和HDAC6的结合及共定位关系,本人已熟练掌握了后续实验涉及的相关技术。 【创新性】 本研究首次发现PAK6和HDAC6在前列腺癌中的共定位表达变化及二者的相互作用,阐明PAK6通过HDAC6促进细胞自噬,为寻找前列腺癌的预警分子提供理论基础。     

BMPs与wnt-3a促进C3T3-E1细胞成骨作用的研究

【目的】 在促进MSCs骨形成的众多调节因子中,骨形成蛋白(BMPs)家族在胚胎发育及骨骼形成中扮演重要的角色。目前发现的BMPs家族成员骨诱导活性中,具有成骨活性的有 BMP2、7、9 亚型。除了BMP通路外,wnt通路在骨形成中也起到了重要的作用。本实验旨在进行BMP-2/wnt-3a、BMP-7/wnt-3a、BMP-9/wnt-3a三种联合转染,观察感染后细胞各基因和蛋白的干扰效率及细胞体外成骨分化的影响,评价三种转染的成骨分化能力的强弱,并与单独转染效果进行比较。 【方法】 以cDNA文库为模版,应用PCR方法获得BMP2、BMP7、BMP9、wnt-3a基因的编码序列,经大肠杆菌转化后抽取质粒,构建基因表达质粒载体,酶切鉴定重组体并且经测序进一步确定。然后用pLP/VSVG、pLP2、pLP1质粒与BMP2、BMP7、BMP9、wnt-3a共转染293FT细胞。包装pELNS-BMP2、BMP7、BMP9、wnt-3a后转染小鼠间充质干细胞MC3T3-E1细胞,GFP荧光证实转染效果。茜素红染色检测钙结节,蛋白质印迹和real-time PCR检测成骨相关基因(Runx2)的表达水平,鉴定各成骨诱导因子的单独转染效能。最后用双基因联合转染(BMP-2/wnt-3a,BMP-7/wnt-3a,BMP-9/wnt-3a三组)MC3T3-E1细胞,GFP荧光证实转染效果;应用ELISA检测MC3T3-E1细胞培养上清中BGP和ALP的表达水平;应用real-time PCR检测Runx2 mRNA的表达水平;应用蛋白质印迹法检测蛋白的表达水平,鉴定双基因联合转染的成骨分化效能。 【结果】 pELNS-BMP2、pELNS-BMP7、pELNS-BMP9、pELNS-wnt3a表达质粒构建成功。重组慢病毒pELNS-BMP2、pELNS-BMP7、pELNS-BMP9、pELNS-wnt3a构建成功,成功转染MC3T3-E1细胞;Runx2表达水平:BMP2>BMP9>BMP7;茜素红染色显示BMP-2钙结节数量最多。双基因联合转染MC3T3-E1细胞,GFP荧光证实转染成功;蛋白质印迹与real-time PCR法显示三组联合转染Runx2表达水平比单独转染明显上升,且联合转染Runx2表达水平:BMP-2/wnt-3a>BMP-9/wnt-3a>BMP-7/wnt-3a; BGP表达与 ALP表达亦然。 【结论】 BMPs能促进间充质干细胞向成骨细胞分化, 其中BMP2成骨效果最好。而BMPs与wnt-3a的联合转染成骨效果高于单独转染,说明BMP通路与wnt通路有协同作用。其中BMP-2/wnt-3a双基因联合转染比另两种转染(BMP-7/wnt-3a和BMP-9/wnt-3a)成骨效能更高。这为组织工程骨重建研究提供了重要的理论依据和技术支持。     

LDL诱导RAW264.7细胞前后与神经节苷脂结合的蛋白质向脂质筏的转位

【立论依据】 氧化修饰的低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein, Ox-LDL)在促进动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的发生和发展中起着关键性的作用。广泛存在于食品中的反式脂肪酸,能促进LDL的氧化修饰最终导致AS,有实验提示,反式脂肪酸是通过细胞膜上的脂质筏引起后续导致AS的各种反应,因此抗氧化治疗的维生素E等药物不能有效地阻止AS的发生。目前阻止体内LDL被氧化成为治疗AS的焦点,于是探究氧化LDL的分子机制变得至关重要。神经节苷脂(ganglioside,GM1)作为脂质筏的标志分子,已有研究显示其与LDL的氧化及分布密切相关,而其与LDL氧化的识别机制以及氧化环境的建立尚有待研究。 【设计思路】 本项目通过分析LDL诱导RAW264.7细胞前后,与神经节苷脂GM1特异结合的蛋白质向脂质筏的转位,从而找出介导LDL在微环境中进行氧化修饰的相关蛋白质因子。 【实验内容】 (1)细胞诱导和脂质筏分离:实验组,巨噬细胞RAW264.7与LDL共培养15 min;对照组,无LDL刺激;密度梯度离心分离脂质筏,非标记定量蛋白质组学鉴定产生的氧化应激相关蛋白。(2)细胞蛋白—GM1共沉淀:①收集巨噬细胞RAW264.7蛋白;②脂质体制备:实验组,制备原料加有GM1;对照组:原料不含GM1;③蛋白质-GM1结合:将收集的蛋白和制备的脂质体孵育结合,收集产物;④通过SDS-PAGE,质谱分析等找出与GM1特异结合的蛋白质分子。(3)蛋白质印迹法验证分析:分析步骤1和步骤2得到的共有蛋白,分别与LDL刺激细胞后分离的脂质筏成分以及与GM1特异结合的蛋白质进行蛋白质印迹法验证。 【材料】 RAW264.7细胞(武汉大学基础医学院);LDL( Pro Spec-Tany公司 );GM1(Sigma公司)。 【可行性】 预实验初步证实了LDL的氧化与脂质筏的形成有关;而且细胞膜“脂质筏”结构的主要组成成分糖鞘脂之一GM1参与了LDL的氧化,激光共聚焦显示GM1与LDL在RAW264.7细胞上的分布密切相关。 【创新性】 该项目首次证实了LDL与氧化微环境-脂质筏的形成有关,并寻找介导氧化的相关分子,从而进一步确认LDL氧化的具体机制。