Humanized mouse models infected with human Plasmodium species for antimalarial drug discovery

Introduction: Efforts on malaria drug discovery are expected to increase in the coming years to achieve malaria eradication. Owing to the increasing number of new potential candidates together with the actual limitations of the primate models, humanized mouse models infected with human Plasmodium spp. (HmHP) now appear as an alternative to the primate model.

Areas covered: The authors review the progress obtained in the HmHP in the last two decades, with a special emphasis of their input on the drug discovery pathway. The authors discuss the methodologies and strategies used in these models to obtain an accurate assessment of the compound activity and a reliable prediction of the human efficacious regimen.

Expert opinion: Research efforts have led us to an era in which HmHP can successfully be infected with P. falciparum, P vivax and P. ovale. Furthermore, it is now a reality that the complete human cycle of P. falciparum can be obtained in HmHP. The HmHP has shown a real input mainly in the preclinical evaluation of new compounds against the erythrocytic stages of P. falciparum. However, further technical improvements are needed before HmHP may replace the primate model.     

基于网络药理学的注射用益气复脉(冻干)作用机制研究

目的 基于网络药理学平台研究注射用益气复脉（冻干,YQFM）治疗心血管疾病的作用机制。方法 在前期研究基础上结合文献选出YQFM主要化合物结构母核,通过DRAR-CPI服务器对结构母核进行模拟分子-靶蛋白对接,筛选靶点;对获取的靶点信息通过KEGG数据库进行注释,结合文献对所得通路进行分析;利用Cytoscape 3.6.0软件,构建上述靶点的“化合物-靶点-通路-网络”整合模型;阐述YQFM治疗心血管疾病的作用机制。结果 本研究共筛选了7个化合物母核：20（S）-原人参三醇、齐墩果酸、2''-羟基异麦冬黄酮A、麦冬黄酮B、麦冬皂苷元、五味子甲素、五味子乙素;主要对应GASP、AKT、INS、AKT、GSK3β、JNK、GSK3β、ERK1、ERK2等127个作用靶点,以及丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）、腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）心血管功能及糖脂代谢相关、肿瘤坏死因子（TNF）、雷帕霉素靶蛋白（mTOR）炎症相关等信号通路。结论 YQFM主要通过心血管保护、炎症与免疫调节、以及糖脂代谢干预等多条途径实现气阴两虚证的心血管疾病治疗作用。网络药理学方法可以简便、系统地预测YQFM的主要药效成分的网络机制,为中医药治疗心血管疾病提供研究方向。     

基因工程课程内容的更新与教学方法的反思

基因工程课程是生物工程、生物技术和生物制药等专业的必修课,包括基因操作原理与基因工程实践两部分内容。它为分子生物学研究提供技术支持,为工程应用提供理论指导。随着DNA合成与测序技术的发展以及新型DNA组装与编辑技术的兴起,基因工程的概念持续升级,基因工程的课程内容和教学方法都需要进行相应的更新与改革。本文就此内容展开论述。     

Metabolic syndrome: pathogenesis, medical care and dental implications

BACKGROUND: The dental literature contains little information about metabolic syndrome (MetS) and its dental implications. TYPES OF STUDIES REVIEWED: The authors conducted a MEDLINE search for the period 2000 through 2005, using the term "metabolic syndrome" to define its pathophysiology, medical treatment and dental implications. RESULTS: MetS is the co-occurrence of abdominal obesity, hyper-triglyceridemia, reduced high-density lipoprotein cholesterol levels, hypertension and impaired fasting glucose, which results from consumption of a high-calorie diet and decreased levels of physical activity superimposed on the appropriate genetic setting. Components of MetS synergistically promote the development of atherosclerosis, resulting in myocardial infarction and stroke. CLINICAL IMPLICATIONS: Deteriorating oral health status is associated with worsening of the atherogenic profile. Tooth loss often results in chewing difficulties because of inadequate occlusive surfaces and may lead to alterations in food selection and dietary quality. This, in turn, adversely affects body composition and nutritional status, both of which are related to vascular health. Dentists should develop treatment plans that preserve and restore the dentition, thus ensuring maximum masticatory efficiency and affording patients the optimum opportunity to consume food that will not foster atherogenesis.     

miR-100过表达通过增强AMPK-mTOR-p70S6K信号通路介导的自噬而发挥抗脓毒症作用的研究

目的：探讨miR-100过表达通过增强AMPK-mTOR-p70S6K信号通路介导的自噬,进而发挥抗脓毒症的作用机制研究。方法：利用脂多糖(LPS)刺激大鼠心肌细胞H9C2构建脓毒症体外细胞模型;细胞通过转染miR-100的激动剂或抑制剂使miR-100在细胞内过表达或敲低,并用qRT-PCR检测细胞内miR-100的表达水平的改变;ELISA检测不同细胞处理组上清中炎症因子IL-1β、IL-6和TNF-α的释放;细胞免疫荧光检测LC3蛋白在细胞中的表达;Western blot检测自噬相关蛋白(p62、LC3和beclin-1)和AMPK-mTOR-p70S6K通路相关蛋白(AMPK、p-AMPK、mTOR、p-mTOR、p70S6K和p-p70S6K)的表达。结果：在LPS处理心肌细胞H9C2的脓毒症细胞模型中,细胞上清炎症因子分泌显著增加,细胞自噬增强,炎症增加;而上调miR-100表达能够诱导增强细胞自噬,并且减弱炎症反应;相反,下调miR-100表达减弱了自噬,并且增强了炎症反应;进一步研究发现miR-100能够引起自噬相关信号通路AMPK-mTOR-p70S6K中相关蛋白表达变化。结论：本研究发现miR-100过表达可以通过上调AMPK-mTOR-p70S6K信号通路介导的自噬水平,发挥抗炎作用,进而在脓毒症中发挥保护作用。     

滋肾活血法联合低分子肝素改善小鼠复发性流产及对VEGF/VEGFR-2/p-ERK/ERK信号通路的影响

目的 通过观察滋肾活血法联合低分子肝素对复发性流产小鼠流产率及蜕膜中血管内皮生长因子/血管内皮生长因子受体2/磷酸化的细胞外调节蛋白激酶/细胞外调节蛋白激酶（VEGF/VEGFR-2/p-ERK/ERK）信号通路的影响,以探讨其作用机制。方法 68只未孕CBA/J雌鼠,26只DBA/2雄鼠,8只BALB/c雄鼠,按雌：雄=2：1,建立CBA/J×DBA/2习惯性流产小鼠模型50只,随机数字法分为模型组（蒸馏水）、LMWH组（1000U/kg）、滋肾活血方低剂量（3.9g/kg）+LMWH（1000U/kg）组、滋肾活血方中剂量（11.7g/kg）+LMWH（1000U/kg）组、滋肾活血方高剂量（35.1g/kg）+LMWH（1000U/kg）组,每组10只;建立CBA/J×BALB/c正常妊娠小鼠模型10只作为正常对照组（蒸馏水）。按照人鼠体表面积换算每日滋肾活血方灌胃药量和LMWH注射量,给药干预2周。计算各组小鼠胚胎丢失率;免疫组化法测定小鼠蜕膜中VEGF蛋白的表达;蛋白质印迹法（Western blot）测定小鼠蜕膜中VEGF、VEGFR-2、p-ERK、ERK表达。结果 与正常对照组比较,模型组胚胎丢失率上升（38.38%比7.29%,P<0.05）,该组免疫组化VEGF蛋白平均光密度值降低[（0.22±0.07）比（0.23±0.01）,P<0.01],该组WB结果显示VEGF、VEGFR-2蛋白表达下降[VEGF：（2.01±0.08）比（2.90±0.06）;VEGFR-2：（2.62±0.01）比（3.15±0.08）,P均<0.05]。与模型组比较,LMWH组、滋肾活血方低剂量+LMWH组、滋肾活血方中剂量+LMWH组和滋肾活血方高剂量+LMWH组胚胎丢失率下降（23.76%、16.83%、12.75%、10.10%比38.38%,P均<0.05）,免疫组化结果显示上述4组的VEGF蛋白平均光密度值上升[（0.24±0.04）、（0.29±0.02）、（0.32±0.06）、（0.33±0.10）比（0.22±0.07）,P均<0.05],WB结果显示上述4组的VEGF、VEGFR-2、p-ERK、ERK蛋白表达上升[VEGF：（3.13±0.09）、（2.93±0.73）、（3.31±0.18）、（3.38±0.15）比（2.01±0.08）;VEGFR-2：（3.19±0.02）、（3.53±0.10）、（3.77±0.12）、（3.83±0.09）比（2.62±0.01）;p-ERK：（1.57±0.35）、（1.79±0.06）、（1.73±0.07）、（1.75±0.06）比（1.39±0.04）;ERK：（3.82±0.08）、（4.22±0.09）、（4.24±0.04）、（4.19±0.27）比（3.42±0.14）,P均<0.05]。与LMWH组比较,滋肾活血方低剂量+LMWH组胚胎丢失率无明显差异（P＞0.05）,滋肾活血方中剂量+LMWH组、滋肾活血方高剂量+LMWH组胚胎丢失率降低更显著（P均<0.05）;免疫组化结果显示VEGF蛋白平均光密度值在滋肾活血方低剂量+LMWH组、滋肾活血方中剂量+LMWH组、滋肾活血方高剂量+LMWH组上升（P均<0.05）;WB结果显示上述3组的VEGFR-2、p-ERK、ERK蛋白表达上升（P均<0.05）,VEGF蛋白表达无明显差异（P均>0.05）。结论 滋肾活血法联合LMWH能够改善复发性流产小鼠妊娠结局,其机制可能与激活VEGF/VEGFR-2/p-ERK/ERK信号通路有关。     

益气祛痰解毒方通过调控FRMD6 抑制非小细胞肺癌进展的作用机制研究

探究益气祛痰解毒方对非小细胞肺癌（non-small cell lung cancers,NSCLC）细胞的抑制作用和相关分子机制。方法 构建FRMD6（FERM domain-containing protein 6, FRMD6）敲低PC9细胞株。将PC9细胞分为对照组,shNC组,shFRMD6组,益气祛痰解毒方+shNC组,益气祛痰解毒方+shFRMD6组。采用实时定量PCR（qRT-PCR）检测各组PC9细胞的FRMD6表达水平变化;应用CCK-8法检测各组PC9细胞增殖率;采用Annexin V-FITC/PI法检测试各组PC9细胞凋亡情况;利用Transwell实验检测各组PC9细胞侵袭能力;利用Western blot检测各组FRMD6, c-MET, p-PI3K, PI3K, p-Akt和Akt蛋白表达的变化。结果 CCK8检测结果表明,与对照组相比,益气祛痰解毒方对PC9细胞增殖具有显著抑制效果（P < 0.05）;qRT-PCR和Western blot结果显示,发现益气祛痰解毒方可以上调FRMD6表达。进一步进行qRT-PCR和Western blot结果表明FRMD6敲低PC9细胞株构建成功;益气祛痰解毒方处理能够抑制PC9细胞增殖、侵袭,并促进细胞凋亡;同时,与shNC组相比,益气祛痰解毒方+shNC组均可显著抑制PC9细胞增殖、侵袭并促进细胞凋亡（P < 0.05）。Western blot结果发现,益气祛痰解毒方+shNC组相较于shNC组的c-MET、p-PI3K和p-Akt表达明显降低,说明使用益气祛痰解毒方处理可抑制c-MET/PI3K/AKT通路;此外,与shFRMD6组相比,益气祛痰解毒方+shFRMD6组c-MET、p-PI3K和p-Akt表达显著下调,敲低FRMD6表达会显著减弱益气祛痰解毒方对c-MET/PI3K/AKT通路的抑制作用。结论 益气祛痰解毒方能够抑制肺癌PC9细胞增殖、降低侵袭能力和促进细胞凋亡,其分子机制可能通过FRMD6调控c-MET/PI3K/AKT通路来实现。     

基于Nrf2/ARE信号通路探讨硫氢化钠对溃疡性结肠炎大鼠肠黏膜损伤的影响

目的 基于Nrf2/ARE信号通路探讨硫氢化钠对溃疡性结肠炎（UC）大鼠肠黏膜损伤的影响。方法 将27只UC大鼠随机分为模型组、阳性对照组及硫氢化钠组,每组9只,另取8只正常大鼠为对照组。阳性对照组大鼠于模型复制成功后第3天给予柳氮磺胺吡啶（SASP）混悬溶液0.5 g/（kg·d）灌胃给药,硫氢化钠组大鼠于同时间腹腔注射1 mL硫氢化钠溶液（100 μmol/L,1次/d,连续7 d）,模型组和对照组于同时间腹腔注射等量生理盐水,观察大鼠一般情况。酶联免疫吸附试验检测白细胞介素-8（IL-8）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）水平;苏木精-伊红染色观察大鼠结肠组织病理学变化;Western blotting检测大鼠结肠组织中核因子E2相关因子2/抗氧化反应元件（Nrf2/ARE）信号通路蛋白水平的变化。结果 与对照组比较,模型组、阳性对照组及硫氢化钠组大鼠血清IL-8水平、TNF-α水平升高（P <0.05）;与模型组比较,阳性对照组和硫氢化钠组大鼠血清IL-8水平、TNF-α水平降低（P <0.05）。模型组、阳性对照组及硫氢化钠大鼠结肠黏膜组织CMDI评分比较,差异有统计学意义（P <0.05）,阳性对照组和硫氢化钠组大鼠结肠黏膜组织CMDI评分低于模型组（P <0.05）。模型组大鼠结肠黏膜上皮缺损,可见黏膜水肿、充血、溃疡灶,伴有大量炎症细胞浸润;阳性对照组、硫氢化钠组大鼠结肠黏膜上皮部分缺损,腺体排列尚规则,充血、水肿较轻,伴有少量炎症细胞浸润。与对照组比较,模型组、阳性对照组及硫氢化钠组大鼠结肠组织Nrf2、ARE蛋白水平降低（P <0.05）;而阳性对照组和硫氢化钠组大鼠结肠组织Nrf2、ARE蛋白水平高于模型组（P <0.05）。结论 硫氢化钠能够改善UC大鼠肠黏膜损伤,可能是通过促进Nrf2/ARE信号通路活化进而抑制肠黏膜炎症反应实现的。     

塞来昔布对离体人膝骨关节炎细胞凋亡及EGFR/MAPK信号通路的影响

目的 探究塞来昔布对离体人膝骨关节炎细胞凋亡及表皮生长因子受体/丝裂原激活蛋白激酶（EGFR/MAPK）通路的影响。方法 体外分离及培养膝关节软骨细胞,并以甲苯胺蓝染色鉴定软骨细胞。将细胞分为空白对照组（人正常膝骨关节软骨细胞不做特殊处理）、模型组（人膝骨关节炎软骨细胞不做特殊处理）及塞来昔布低、高剂量组（人膝骨关节炎软骨细胞中分别加入含终浓度为50 μmol/L和200 μmol/L塞来昔布溶液的培养液）。采用CCK-8法、AnnexinV/PITC双染法分别检测各组细胞增殖、凋亡能力,Western blotting检测细胞增殖、凋亡及EGFR/MAPK通路蛋白的表达。结果 甲苯胺蓝染色结果显示,人正常膝骨关节软骨细胞、人膝骨关节炎软骨细胞内见蓝紫色异染颗粒,细胞核呈深蓝色,细胞质呈浅蓝色;与人膝骨关节炎软骨细胞形态比较,人正常膝骨关节软骨细胞体积较大,形态较规则,蓝紫色异染颗粒较多。与空白对照组比较,模型组,塞来昔布低、高剂量组细胞存活率降低（P <0.05）,凋亡率升高（P <0.05）;与模型组比较,塞来昔布低、高剂量组细胞存活率升高（P <0.05）,凋亡率降低（P <0.05）;与塞来昔布低剂量组比较,塞来昔布高剂量组细胞存活率升高（P <0.05）,凋亡率降低（P <0.05）。与空白对照组比较,模型组,塞来昔布低、高剂量组EGFR、MMP-9、Caspase-3蛋白相对表达量升高（P <0.05）,p-P38 MAPK/P38 MAPK蛋白相对表达量降低（P <0.05）;与模型组相比,塞来昔布低、高剂量组EGFR、MMP-9、Caspase-3蛋白相对表达量降低（P <0.05）,p-P38 MAPK/P38 MAPK蛋白相对表达量升高（P <0.05）;与塞来昔布低剂量组比较,塞来昔布高剂量组EGFR、MMP-9、Caspase-3蛋白相对表达量降低（P <0.05）,p-P38 MAPK/P38 MAPK蛋白相对表达量升高（P <0.05）。结论 塞来昔布能促进离体人膝骨关节炎细胞增殖,抑制细胞凋亡。其作用可能是通过抑制EGFR表达,促进P38 MAPK通路活化实现的。     

FAM83B对肝癌细胞的作用及机制研究

目的 探讨具有序列相似性的家族83成员B（FAM83B）对肝癌细胞增殖和侵袭能力的影响及其机制。方法 采用实时荧光定量聚合酶链反应（qRT-PCR）、Western blotting、免疫组织化学法检测肝癌组织、癌旁正常组织、人类肝癌细胞系（HepG2、Hep3B）、正常人类肝细胞系（LO2）中FAM83B mRNA和蛋白的表达。采用靶向siRNA敲低HepG2细胞系中FAM83B作为si-FAM83B组,HepG2细胞转染si-NC慢病毒载体作为si-NC组。分别用PBS、40 ng/mL胰岛素样生长因子1（IGF-1）处理si-FAM83B组细胞48 h,并将细胞分为si-FAM83B+PBS组和si-FAM83B+IGF-1组,分析敲低FAM83B对肝癌细胞增殖、侵袭、细胞周期和凋亡的影响,并研究敲低FAM83B对磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素哺乳动物靶蛋白（PI3K/Akt/mTOR）信号通路的影响。结果 肝癌组织FAM83B mRNA和蛋白相对表达量高于癌旁正常组织（P <0.05）。HepG2、Hep3B细胞FAM83B mRNA和蛋白相对表达量高于LO2细胞（P <0.05）。si-FAM83B组FAM83B mRNA和蛋白相对表达量低于si-NC组（P <0.05）。si-NC组与si-FAM83B组24 h、48 h、72 h、96 h的OD值比较,采用重复测量设计的方差分析,结果 ①不同时间点OD值有差异（F =773.510,P =0.001）;②si-NC组与si-FAM83B组的OD值有差异（F =516.980,P =0.000）,si-FAM83B组OD值较低;③两组OD值变化趋势有差异（F =820.782,P =0.000）。si-FAM83B组细胞凋亡率高于si-NC组,侵袭细胞数低于si-NC组（P <0.05）。si-FAM83B组PI3K、p-Akt、p-mTOR蛋白相对表达量低于si-NC组（P <0.05）,LC3-Ⅱ高于si-NC组（P <0.05）。si-NC组与si-FAM83B组Akt、mTOR蛋白相对表达量比较,差异均无统计学意义（P >0.05）。si-FAM83B+IGF-1组PI3K、p-Akt和p-mTOR蛋白相对表达量高于si-FAM83B+PBS组（P <0.05）,LC3-Ⅱ低于si-FAM83B+PBS组（P <0.05）。si-FAM83B+PBS组与si-FAM83B+IGF-1组Akt、mTOR蛋白相对表达量比较,差异均无统计学意义（P >0.05）。si-FAM83B+PBS组与si-FAM83B+IGF-1组24 h、48 h、72 h、96 h的OD值比较,采用重复测量设计的方差分析,结果 ①不同时间点OD值有差异（F =5211.626,P =0.000）;②si-FAM83B+PBS组与si-FAM83B+IGF-1组OD值有差异（F =453.499,P =0.000）,si-FAM83B+IGF-1组OD值较高;③两组OD值变化趋势有差异（F =384.347,P =0.000）。si-FAM83B+IGF-1组细胞凋亡率低于si-FAM83B+PBS组（P <0.05）,侵袭细胞数高于si-FAM83B+PBS组（P <0.05）。结论 敲低FAM83B可通过沉默PI3K/Akt/mTOR通路抑制肝癌细胞生长,并促进肿瘤细胞自噬。