大学生科研训练计划在药学创新型人才培养中的实施与展望

开展大学生科研训练计划（Student Research Training Program,简称SRTP）,是改革本科生教学模式的重要举措,成为培养和提高学生科研创新能力的有效形式和重要途径。该文介绍浙江大学药学院药理毒理与生化药学研究所心脑血管与肝脏药理研究团队近五年来组织、管理、实施SRTP所开展的工作和取得的成绩,通过带教师生的切身感受,说明SRTP对培养创新型药学人才的作用,并对进一步完善SRTP提出思考与建议。     

光电成像系统在评价胚胎干细胞体外定向分化为心肌细胞中的应用

目的采用简易光电成像系统记录胚胎干细胞(ES细胞)体外定向分化心肌细胞的搏动频率,为药物诱导ES细胞体外定向分化心肌细胞提供量化评价指标。方法以简易光电成像系统记录心肌细胞搏动频率,并以维A酸和淫羊藿苷诱导ES细胞定向分化心肌细胞为例,收集分化过程中发育依赖性基因(α-肌球蛋白重链、心室肌球蛋白轻链及β-肾上腺素受体)和心肌特异性蛋白(α-辅肌动蛋白和肌钙蛋白T)表达情况,同步分析光电成像信号与分子生物学指标的一致性。结果光电成像系统可灵敏反映分化心肌细胞的搏动频率,在与维A酸和淫羊藿苷共培养体系中,搏动频率与心肌发育依赖性基因、蛋白表达和β-肾上腺素受体形成等一致,可体现心肌分化的不同时间段。结论简易光电成像系统能灵敏记录ES细胞定向分化心肌细胞的搏动频率,此搏动频率与细胞分化成熟程度一致,可望成为药物诱导分化心肌细胞初步评价的量化指标。     

“双学”定位的药学未来人才培养体系构建

目的 当今药学学科发展出现新趋势,体现在紧密对接国家战略、基础应用研究融合、学科交叉度高、成果周期长、职业准入高等方面,当前传统药学人才培养模式已无法满足新时代药学学科发展和新药创制的需求,进而需要探索培养药学创新人才的新路径。方法 基于分析现有药学人才培养过程中存在的主要问题,对新时代拔尖创新药学人才培养的新趋势和新路径进行了阐述。结果 提出了三位一体的导学机制、科教育人机制、常态化联动机制、人才培养机制四方面。结论 构建学生-学者“双学”定位的人才培养模式,为新时代药学未来人才培养提供新思路。     

肌肽对小鼠闭合性脑损伤的保护作用

目的:探索肌肽对小鼠闭合性脑损伤的保护作用。方法:建立自由落体法致小鼠闭合性脑损伤模型。从术前30 min开始,二肌肽组经腹腔分别注射肌肽250 mg/kg和500 mg/kg剂量,溶剂对照组及假手术组腹腔注射等量生理盐水。小鼠闭合性损伤后每日1次给药,连续实验7 d,并每天进行神经受损程度评分(NSS),记录小鼠生存率及体重改变。实验结束后取小鼠脑组织,切片、HE染色。结果:溶剂对照组、250 mg/kg肌肽组和500 mg/kg肌肽组小鼠闭合性脑损伤7 d后的最终存活率分别为50.0%、68.2%和82.4%;与溶剂对照组比较,250 mg/kg肌肽可显著降低小鼠闭合性脑损伤术后第5～7天的NSS(P<0.05),500 mg/kg肌肽可显著降低术后第1天及第4～7天的NSS(P<0.05);小鼠脑组织切片结果提示肌肽可显著减轻脑组织的组织病理学损伤。结论:肌肽对小鼠闭合性脑外伤具有保护作用,能提高损伤后小鼠生存率并促进神经功能的恢复。     

Balb/c小鼠静脉注射刀豆蛋白A致大脑皮层内MAPEG基因表达变化及环孢素影响

目的:探索刀豆蛋白 A(Con A)致小鼠免疫性炎症时,脑内花生四烯酸和谷胱甘肽代谢膜关联蛋白(MAPEG)家族蛋白的mRNA表达谱,及免疫抑制剂环孢素A(Cs A)对其表达的调控.方法:雄性Balb/c小鼠尾静脉注射Con A,20 mg/kg,制备免疫性炎症模型.另设尾静脉注射Cs A 150 mg/kg预给药.采用RT-PCR检测小鼠大脑皮层内MAPEG家族蛋白在mRNA水平的基因表达情况.结果:采用RT-PCR测得未经Con A处理小鼠大脑皮层内,mGST1、mGST3、LTC4S、FLAP和mPGES-1 mRNA均有不同程度表达,但未见mGST2 mRNA表达.给Con A后8 h,无论是否以Cs A预处理,脑内mGST1 mRNA表达显著增加,达到未处理组的1.2～1.5倍;而LTC4S、FLAP和mPGES-1 mRNA表达均未明显受Con A影响.结论:小鼠尾静脉注射Con A可诱导大脑皮层mGST1 mRNA表达上调,但未明显影响MAPEG其它5个成员;同时Cs A未能抑制该变化,提示Con A诱导的免疫性炎症对脑内花生四烯酸类炎症介质代谢影响不明显,但可能涉及氧化应激病理过程.     

Balb/c小鼠静脉注射刀豆蛋白A致大脑皮层内MAPEG基因表达变化及环孢素影响

目的：探索刀豆蛋白A（Con A）致小鼠免疫性炎症时,脑内花生四烯酸和谷胱甘肽代谢膜关联蛋白（MAPEG）家族蛋白的mRNA表达谱,及免疫抑制剂环孢素A（Cs A）对其表达的调控。方法：雄性Balb/c小鼠尾静脉注射Con A,20 mg/kg,制备免疫性炎症模型。另设尾静脉注射Cs A150 mg/kg预给药。采用RT-PCR检测小鼠大脑皮层内MAPEG家族蛋白在mRNA水平的基因表达情况。结果：采用RT-PCR测得未经Con A处理小鼠大脑皮层内,mGST1、mGST3、LTC4S、FLAP和mPGES-1 mRNA均有不同程度表达,但未见mGST2 mRNA表达。给Con A后8 h,无论是否以Cs A预处理,脑内mGST1 mRNA表达显著增加,达到未处理组的1.2-1.5倍;而LTC4S、FLAP和mPGES-1 mRNA表达均未明显受Con A影响。结论：小鼠尾静脉注射Con A可诱导大脑皮层mGST1 mRNA表达上调,但未明显影响MAPEG其它5个成员;同时Cs A未能抑制该变化,提示Con A诱导的免疫性炎症对脑内花生四烯酸类炎症介质代谢影响不明显,但可能涉及氧化应激病理过程。     

淫羊藿素诱导小鼠胚胎干细胞体外定向分化为神经细胞

目的:采用淫羊藿素(icaritin,ICT)改变小鼠胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)体外培养微环境,论证ICT提高ES细胞体外定向分化为神经细胞的效应。方法:采用拟胚体培养法,评价ICT对ES细胞体外定向分化为神经细胞的诱导作用;并利用RT-PCR法和免疫荧光法鉴定神经细胞特异基因和蛋白表达谱。结果:ICT在10-7mol/L浓度时,对ES细胞定向分化为神经细胞表型呈现最佳诱导效应,在分化d8 8时,分化率高达80%(P<0.001),并呈良好的量效和时效关系。分化神经表型者表达神经元特异性微管蛋白(β-tubulin Ⅲ)基因和神经胶质细胞特异性胶质纤维酸性蛋白(GFAP)基因,同时伴有神经前体细胞特异性标志蛋白(nestin)及β-tubulin Ⅲ和GFAP特异性蛋白阳性表达。结论:应用拟胚体培养微环境调控法,ICT可诱导小鼠ES细胞定向分化为神经细胞,并与神经发育依赖性特异基因和蛋白表达呈正相关。     

内质网应激在脑缺血复灌中的作用研究

目的内质网是细胞内重要的细胞器,脑缺血过程中伴随着内质网应激,然而其在脑缺血复灌过程中的作用尚不明确。方法本实验采用小鼠大脑中动脉栓塞(MCAO)模型和大鼠皮质原代神经元氧糖剥夺(OGD)模型,以tunicamy-cin(TM)和thapsigargin(TG)作为内质网应激的激动剂,4-PBA Salt和Salubrinal作为内质网应激抑制剂。MCAO 1 h血流复灌时侧脑室给予不同剂量的TM(3μg,6μg)和TG(0.02μg,0.06μg),对照组注射相同体积人工脑脊液,24 h后分别以TTC染色方法和18氟-脱氧葡萄糖microPET影像学技术检测小鼠脑梗死体积及代谢功能,记录神经行为学症状并评分。在体外培养8 d的大鼠皮质神经元OGD模型中,对神经元OGD 2 h,于复糖复氧时孵育各浓度TM(0.04～1 ng.L-1),TG(0.08～2 nmol·L-1)和4-PBA Salt(6～150 nmol·L-1),Salubrinal(0.2～5 nmol·L-1),复灌24 h后以TUNEL和MTT方法分别检测细胞凋亡和细胞活力。结果与MCAO手术对照组相比,TG,TM可剂量依赖地减少脑梗死体积,缓解脑缺血引起的葡萄糖代谢降低并改善神经行为学症状。神经元OGD复灌模型中,TM(0.2～1 ng.L-1)和TG(0.08～2 nmol·L-1)均可浓度依赖地减少OGD引起的细胞凋亡,而4-PBA Salt(6～150 nmol·L-1)和Salubrinal(1 nmol·L-1)均可显著提高OGD引起的细胞凋亡数及细胞活力降低。结论在脑缺血复灌过程中,内质网应激可能发挥了重要的神经保护作用。     

酸后处理对脑缺血再灌注损伤的保护作用

目的探讨酸后处理,即在再灌早期给予一段短时间的酸化处理,是否对脑缺血再灌注损伤具有保护作用。方法本实验采用小鼠大脑中动脉栓塞(MCAO)模型和大鼠皮质原代神经元氧糖剥夺(OGD)模型。在再灌早期不同时间点吸入含有20%CO2的混合气体(其余气体为21%O2,59%N2)5 min以降低脑内pH值或利用经20%CO2预孵育的酸化培养液对培养的神经元进行酸处理15 min。结果与MCAO手术对照组相比,再灌5 min和50 min后给予酸后处理均能明显减少再灌24 h后的脑梗死体积并降低神经症状评分,但在再灌100 min后给予酸后处理没有显著神经保护作用。相似地,在神经元OGD模型中,再灌后立即或15 min后给予酸后处理可显著提高再灌24 h的细胞存活率。进一步发现,酸后处理可显著抑制神经元OGD再灌注引起的细胞凋亡及胱天蛋白酶3表达增加。同时,与单纯MCAO组相比,给予酸后处理的小鼠缺血周边区的胱天蛋白酶3表达也明显减少。结论以上结果提示,酸后处理对脑缺血再灌注损伤有明显的保护作用,同时,这种保护作用具有较宽的时间窗。酸后处理作为一种新的内源性保护策略对于治疗缺血性脑损伤具有潜在的临床应用价值。