- 赵川榕;王湘秀;王贵学;
力学生物学主要探讨细胞如何感知不同的机械力学刺激、细胞内力学传导过程以及力学信号如何决定细胞的行为及命运等一系列重要的生理病理过程。从胚胎发生的最初阶段,到发育生物学和再生医学,乃至整个生命过程,力学生物学中力学信号级联反应和细胞力学响应在生物医学研究中具有重要意义。近年来,力学生物学领域的研究蓬勃发展,全球多个科学联合体从不同角度解析力学生物学过程,以期深入了解力学因素影响细胞命运决定的调控机制。本文对力学生物学领域近期研究热点(包括动脉血管、干细胞和离子通道等)进行了概括和评述,对潜在的新兴趋势(如核变形、纤维细胞外基质、肿瘤力学生物学、细胞力转导和压电型机械敏感离子通道等)进行了展望和探讨,同时对该领域中机制研究的局限性和大数据分析挖掘的重要性提出了新的见解,为把握力学生物学领域热点和探索新的研究方向提供客观支撑和系统框架。
2024年01期 v.55 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1103K] - 冯唐;杨欣蕊;王琦为;刘肖珩;
肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是世界上最致命的癌症之一。由于HCC发病隐匿、进展迅速且缺乏有效的治疗方法,预后极差,其5年平均生存率低于10%。肿瘤微环境是HCC发生发展所处的内环境,可调节HCC的起源、发展、侵袭和转移。肝癌细胞在癌症进展过程中可以通过释放含有特异信号的外泌体调控肿瘤微环境中的肿瘤细胞、癌相关成纤维细胞、癌相关免疫细胞等不同细胞的生物学行为,进而促进癌症进展。然而,外泌体在这些过程中对具体细胞调控的确切分子机制和作用仍不清楚。本综述首先介绍了HCC微环境的组成和肿瘤微环境中外泌体的来源和特征以及力学因素对外泌体的影响。其次,本综述重点讨论了HCC外泌体对微环境中不同类型细胞的作用。我们看到,在包括肝癌在内的临床癌症治疗中使用外泌体作为载体仍然有许多必须克服的困难。首先,外泌体的同质性很难得到保证。其次,外泌体主要通过皮下注射给药,虽然这种方法简单易行,但吸收效率并不理想。第三,外泌体提取方法有限且效率低,因此难以大量制备外泌体。特别是对于外泌体介导的肿瘤免疫治疗,确保使用的外泌体数量足以引发有效的肿瘤免疫反应非常重要。随着鉴定、分离和纯化技术的改进,外泌体有望成功运用于早期HCC的临床诊断和肝癌的临床治疗中。
2024年01期 v.55 6-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1256K] - 赵甜;吴昊;陈世桓;王佳雯;刘贻尧;李亭亭;
纳米药物广泛应用于生物医学领域,尤其在肿瘤治疗方面表现出巨大的应用潜力。然而肿瘤处于极其复杂的微环境中,在其发展过程中胶原等物质不断沉积和重塑,导致肿瘤发展过程中细胞外基质力学特性发生明显改变。以往研究主要关注纳米药物特定的理化性质,例如粒径、电荷、形状、表面化学性质等对细胞摄取、细胞毒性以及体内药物动力学的影响。鲜有研究关注基质力学特性对纳米药物递送的影响。本综述从肿瘤基质力学的特征、检测方法对该领域的相关研究进行系统的总结,同时也对纳米药物递送过程中可能参与的力学生物学机制进行深入探讨,并提出几个值得重视的研究方向:策略上,重视基质力学-纳米力学的联合靶向递送,实现对药物的精确递送;空间上,重视实体肿瘤内部非线性的空间力学异质性,构建力学微环境适应性纳米载体,以提高递送效率;时间上,重视实体瘤发展、治疗过程中力学微环境动态发展与变化,根据患者个体肿瘤组织的基质力学特性,制定个体化的治疗策略,可以提高治疗的针对性和疗效;此外,可探索动态基质力学环境条件下力学靶向纳米药物递送、降解和代谢等问题。
2024年01期 v.55 13-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1150K] - 罗国文;周陈晨;
细胞对力学刺激做出相应的反应很大程度上取决于细胞自身的结构,细胞内丰富的力学蛋白在响应外界力学信号刺激中也起着关键作用。液-液相分离(liquid-liquid phase separation, LLPS)是蛋白质或蛋白质-RNA复合物自发分离形成两个不同的“相”的过程,即共同存在的低浓度相和高浓度相。研究发现无膜细胞器通过LLPS来形成并维持自身结构,并调节内部的生化活动。LLPS作为一种细胞内调节生物大分子生化反应的新机制,在调控细胞力学蛋白响应中发挥着至关重要的作用。它通过生物大分子之间的多价相互作用形成高浓度的液相凝聚体,进而调控细胞内一系列生命活动。已有研究表明多种细胞力学蛋白通过LLPS响应外界力学信号,进而影响细胞生长、增殖、扩散、迁移、凋亡等生物学行为。除了介绍细胞力学、液-液相分离的发生机制外,本综述还从含LIM结构域的蛋白1(LIM domain-containing protein1, LIMD1)相分离调控黏着斑成熟和力学信号转导、闭锁小带蛋白(zonula occludens, ZO)相分离调控细胞间紧密连接、Hippo信号通路的力学蛋白相分离调控细胞增殖和凋亡等方面介绍细胞力学蛋白相分离的最新进展。LLPS的提出不仅解释了细胞内无膜细胞器的形成机制,更为理解细胞内生理或病理的生物学功能提供了新的解题思路。但LLPS驱动黏着斑和细胞边缘动力学的分子机制仍然不完全明了,体外条件下的LLPS能否在机体生理条件下发生仍未明确,通过LLPS解释细胞内多种分子的相互作用仍存在困难,这些方向的研究有待开展。
2024年01期 v.55 19-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1129K] - 陶若琳;张水军;郭文治;闫志平;
液-液相分离(liquid-liquid phase separation, LLPS)是指细胞蛋白质和核酸等生物大分子在弱多价相互作用的驱动下,凝聚成液态无膜细胞器的可逆过程。目前检测生物大分子相分离的方法主要包括光漂白后荧光恢复法等。异常LLPS与人类多种癌症发生发展相关,肿瘤相关生物大分子(mRNA、lncRNA、肿瘤相关蛋白等)可通过发生相分离或异常相分离,影响转录翻译和DNA损伤修复、调控细胞自噬和铁死亡功能,进而调控多种肿瘤的发生发展。本文总结了LLPS在肿瘤发生发展中作用机制的最新研究进展,阐述了包括mRNA、lncRNA、蛋白质等生物分子发生异常相分离后促进/抑制自噬、肿瘤免疫、DNA损伤修复、细胞铁死亡等,进而影响肿瘤发生发展。目前研究表明,多种生物大分子能够发生相分离调控转录翻译、表达、转录后修饰、细胞信号转导等生物学过程。基于此,拓展相分离研究领域,深入研究其分子机制和调控过程具有深远的科学前景。
2024年01期 v.55 24-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1278K] - 魏洁雅;徐思群;周学东;谢静;
牙槽骨是上下颌骨包绕牙根的突起部分,在牙发育、萌出和行使咀嚼功能等过程中发挥重要作用。在根尖周炎、牙周炎和种植体周围炎等口腔炎症性疾病中,牙槽骨缺损造成牙松动脱落和咀嚼功能障碍,危害患者身心健康。然而,由于口腔微环境中复杂的生物、机械和化学等因素综合作用,临床牙槽骨修复重建面临巨大挑战。深入了解牙槽骨修复重建分子调控机制,有助于探寻牙槽骨修复重建新靶点。新近研究表明,Notch、Wnt、Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)和核因子-κB(nuclear factor-κB, NF-κB)等信号通路调控破骨细胞、成骨细胞、骨细胞、牙周韧带细胞、巨噬细胞和适应性免疫细胞等增殖、分化、凋亡和自噬等生命活动,调节炎症介质表达,影响核因子-κB受体活化因子配体(receptor activator for nuclear factor-κB ligand, RANKL)/核因子-κB受体活化因子(receptor activator for nuclear factor-κB, RANK)/护骨素(osteoprotegerin, OPG)系统平衡,参与牙槽骨修复重建。此外,牙槽骨修复重建也涉及腺苷酸激活蛋白激酶(AMPactivated protein kinase, AMPK)、磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidyl inositol 3-kinase, PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)、Hippo/YAP、Janus激酶(Janus kinase, JAK)/转录激活因子(signal transducer and activator of transcription, STAT)和转化生长因子-β(transforming growth factor β, TGF-β)等信号通路。然而,现有研究未能构建出成熟的牙槽骨修复重建分子调控网络,亟需利用单细胞转录组测序和空间转录组测序等新技术进一步加强对牙槽骨修复重建分子调控机制的探索。
2024年01期 v.55 31-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1583K]
- 张德清;张豪舜;李博;
目的 利用活性液晶理论模型探究活性-非活性细胞界面的形貌动力学。方法 采用活性液晶理论建立连续介质力学模型;通过对细胞单层的活性设置建立活性-非活性界面;通过有限差分及格子玻尔兹曼方法对理论方程进行数值求解分析。结果 活性-非活性细胞单层界面呈现3种典型界面形貌,分别为直界面、波浪界面和指形界面。对于直界面,细胞取向在界面处垂直界面分布,-1/2拓扑缺陷聚集在界面,界面带负电属性;对于波浪界面,细胞取向在界面处无明显偏好,界面拓扑电荷数呈电中性;对于指形界面,细胞取向在界面处呈切向排列,+1/2拓扑缺陷聚集界面,驱动指形结构生长,界面带正电属性。结论 界面处细胞排列取向会显著影响活性-非活性细胞界面形貌,这与界面的拓扑缺陷动力学密切相关。
2024年01期 v.55 39-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1713K] - 段沛言;刘艺;林心怡;任洁;何佳;刘肖珩;谢静;
目的 探讨人间充质干细胞(human mesenchymal stem cells, hMSCs)中线粒体形态对细胞外基质硬度的力学响应以及腺苷酸激活蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)对线粒体力学响应的调控作用。方法 首先,通过改变丙烯酰和甲叉双丙烯酰胺的单体浓度,制备杨氏模量为1 kPa(软)和20 kPa(硬)两种硬度的聚丙烯酰胺水凝胶;随后,将hMSCs培养在不同硬度水凝胶上,通过激光共聚焦显微镜和Western blot检测线粒体的形态变化和线粒体稳态相关蛋白AMPK的激活情况;最后,分别利用AMPK激活剂A-769662和抑制剂Compound C改变软硬基底上细胞AMPK的激活,观察线粒体的形态变化。结果 hMSCs中线粒体的形态随水凝胶硬度变化呈现异质性,在1 kPa软基质上,线粒体融合,有74%的线粒体呈现出致密的长纤维网络状结构,而在20 kPa硬基质上高达63.3%线粒体为疏松的短片段化或者点状形貌。Western blot结果显示,硬基质上p-AMPK/AMPK的比例是软基质上的1.6倍,免疫荧光染色结果显示在硬的基质pAMPK的表达升高,并且呈现出核定位,证明随着细胞外基质硬度的提高,细胞内AMPK的激活程度也不断上升。当在软基质上添加AMPK激活剂A-769662后,线粒体形态由纤维网络状向片段化转变,纤维化程度由74%下降到9.5%,同时AMPK抑制剂Compound C可以促进硬基质上线粒体融合,降低点状线粒体占比。结论 细胞外基质硬度通过AMPK的激活调控hMSCs中线粒体的形态。硬基质会促进AMPK激活,导致线粒体分裂,形成大量片段化的短线粒体。这种基质硬度对线粒体形态的影响可以通过改变AMPK的磷酸化水平进行逆转。
2024年01期 v.55 47-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1538K] - 李嘉舟;谢静;周学东;
目的 探究基质细胞衍生因子1α(stromal cell-derived factor 1α, SDF-1α)对软骨细胞凋亡及自噬的影响及其潜在机制。方法 从新生小鼠的膝关节中分离提取软骨细胞,以0(对照组)、50、100和200 ng/mL的SDF-1α刺激软骨细胞,CCK-8实验检测SDF-1α刺激24 h、48 h、72 h对软骨细胞活性的影响,划痕实验检测SDF-1α刺激12 h、24 h对软骨细胞迁移能力的影响,Western blot实验测定SDF-1α作用后软骨细胞内Akt信号通路相关蛋白表达变化。以0(对照组)、200 ng/mL的SDF-1α刺激软骨细胞,流式细胞术检测SDF-1α对软骨细胞凋亡的影响,透射电镜下检测SDF-1α对软骨细胞自噬的影响,并利用免疫荧光染色实验直观显示SDF-1α作用后软骨细胞内p-Akt蛋白表达及分布的差异。结果 与对照组相比,50、100和200 ng/mL SDF-1α在各时点并不降低软骨细胞活性(P<0.01),且均能在24 h促进软骨细胞迁移(P<0.05)。Western blot实验结果显示,与对照组相比,50、100和200 ng/mL SDF-1α能够显著上调软骨细胞内p-Akt的蛋白表达量,Akt表达量未见明显差异。与对照组相比,流式细胞术示SDF-1α能够抑制软骨细胞凋亡(P<0.05),透射电镜观察到SDF-1α促进软骨细胞自噬(P<0.05),免疫荧光染色实验结果显示,p-Akt在软骨细胞的表达主要集中在细胞核周,SDF-1α作用后软骨细胞内p-Akt表达进一步在细胞核周部位增强。结论 SDF-1α通过激活Akt信号通路,抑制软骨细胞凋亡,促进软骨细胞迁移和自噬。
2024年01期 v.55 53-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1592K] - 徐茹霜;杨凌霄;宋关斌;
目的 研究Plectin的表达与肝癌细胞迁移能力的关系,揭示Plectin表达影响肝癌细胞迁移行为的分子机理。方法 首先,Western blot检测正常肝细胞和肝癌细胞中Plectin的表达。其次,构建Plectin下调的肝癌细胞株,设立对照组(shNC组)和sh PLEC组,各组分别设溶剂对照组(shNC+DMSO组或sh PLEC+DMSO组)和F-actin骨架聚合诱导剂Jasplakinolide组(shNC+Jasp组或sh PLEC+Jasp组)。采用Western blot检测各组肝癌细胞中Plectin的表达及上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)相关分子(N-cadherin、vimentin和E-cadherin)的表达;采用Transwell小室法分析肝癌细胞的迁移能力;采用KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分析与Plectin基因有关的信号通路;采用免疫荧光技术检测Plectin表达变化对细胞骨架F-actin聚合的影响。结果 与正常肝细胞相比,Plectin在肝癌细胞中高表达。与shNC组相比,sh PLEC组Plectin的表达降低(P<0.05),肝癌细胞的迁移能力减弱(P<0.05),EMT进程被抑制(N-cadherin和vimentin表达降低,E-cadherin表达升高)(P<0.05);KEGG分析发现细胞骨架F-actin调控与Plectin的联系最为密切,sh PLEC组肝癌细胞骨架F-actin发生解聚。采用F-actin骨架聚合诱导剂Jasplakinolide处理后,与sh PLEC+DMSO组相比,sh PLEC+Jasp组肝癌细胞迁移能力增强(P<0.05),EMT进程有所恢复(N-cadherin和vimentin表达升高,E-cadherin表达降低)(P<0.05),同时肝癌细胞骨架F-actin聚合亦有所恢复。结论 Plectin在肝癌细胞中高表达,肝癌细胞中Plectin通过诱导F-actin聚合促进肝癌细胞的迁移和EMT。
2024年01期 v.55 60-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1736K] - 郭华庆;兰敏华;张强;刘艳丽;张艳君;张全有;陈维毅;
目的 研究基底硬度如何调控软骨细胞初级纤毛的形态,并进一步探究Piezo1如何介导基底硬度调控初级纤毛的形态。方法 将聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane, PDMS)固化剂和主剂分别以1∶10(硬)、1∶50(中硬度)和1∶70(软)的比例混合,制成厚度为1 mm且具有不同硬度的基底膜:硬基底(2.21±0.12) MPa、中硬度基底(54.47±6.06) k Pa和软基底(2.13±0.10) kPa。利用3种不同硬度基底培养软骨细胞;再分别用Tubastatin A(Tub A)抑制组蛋白脱乙酰酶6(histone deacetylase 6, HDAC6)、Piezo1激活剂Yoda1和抑制剂GsMTx4处理细胞,基于免疫荧光技术分析HDAC6、Yoda1和GsMTx4对软骨细胞形态和初级纤毛长度的影响。结果 硬基底会增加软骨细胞铺展面积,免疫荧光显示与中等基底和软基底相比在硬基底上细胞骨架和细胞核面积显著增加(P<0.05),并且初级纤毛显著伸长(P<0.05),但是并不影响初级纤毛的出现率。软骨细胞HDAC6的活性随着基底硬度变软依次升高,抑制软骨细胞HDAC6的活性后,细胞骨架面积和细胞核面积以及初级纤毛长度在硬基底上增加更为显著(P<0.05)。经测试,加入Piezo1激活剂和抑制剂可以调控软骨细胞HDAC6的活性,并且初级纤毛的长度在加入激活剂Yoda1后显著增加(P<0.05),而在经抑制剂GsMTx4处理后,初级纤毛长度在硬基底上显著缩短(P<0.05)。结论 培养皿基底硬度和Piezo1可能都通过调控HDAC6活性进而影响软骨细胞初级纤毛形态。
2024年01期 v.55 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2454K] - 杜聆语;许博闻;程琳;岳红燕;张怀奕;沈阳;
目的 血脑屏障(blood-brain barrier, BBB)主要由脑微血管内皮细胞组成。本研究以大鼠脑微血管内皮细胞(rat brain microvascular endothelial cells, rBMECs)为模式细胞,探索正常生理、缺血低灌注和术后高灌注条件下的流体剪切力(flow shear force, FSF)对BBB结构功能的保护、损伤和破坏的力学生物学机制。方法 以1×10~5细胞/cm~2的密度接种rBMECs培养48 h,对rBMECs分别施加0.5、2和20 dyn/cm2的FSF,模拟脑血管狭窄的低灌注、正常生理和搭桥术后高剪切力作用下BBB结构的受力情况;同时设置静态培养组rBMECs作为对照(不施加力)。光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)以及激光共聚焦显微镜(LSCM)观察细胞形态和骨架的变化。透射电子显微镜(TEM)观察细胞紧密连接,免疫荧光染色检测紧密连接相关蛋白(claudin-5、occludin、ZO-1)、黏着连接相关蛋白(VE-cadherin、PECAM-1)分布的变化。Western blot检测不同强度FSF下紧密连接相关蛋白(claudin-5、ZO-1、JAM4),黏着连接相关蛋白(VE-cadherin)和Rho GTPases信号关键蛋白(Rac1、Cdc42、RhoA)的表达。结果 镜下观察发现:静态培养和低剪切作用(0.5 dyn/cm~2)下细胞骨架排列紊乱,取向无规律;正常生理剪切作用(2 dyn/cm~2)下,细胞骨架顺应FSF方向重排,胞间观察到有效的紧密连接结构;高剪切作用(20 dyn/cm~2)下,细胞间间隙增大,未观察到有效的紧密连接结构。免疫荧光染色发现低剪切作用时,细胞间距减小,但胞间连接处紧密连接相关蛋白和黏着连接相关蛋白分布较少;正常生理条件下细胞连接紧密,大部分紧密连接相关蛋白的分布集中在胞间连接处;高剪切作用时,胞间距离显著增大,连接紧密和黏着连接的结构被破坏。Western blot结果发现:低剪切作用下,claudin-5、ZO-1和VE-cadherin与对照组相比均上调(P<0.05);正常生理剪切作用下,claudin-5、ZO-1、JAM4以及VE-cadherin与对照组相比均呈现高表达(P<0.05);高剪切作用下,claudin-5、ZO-1、JAM4以及VEcadherin的表达与正常生理剪切作用组比较下调(P<0.05);生理条件下胞内的Rho GTPases(Rac1、Cdc42、RhoA)表达上调,高于其他实验组(P<0.05),而低剪切和高剪切作用下的Rho GTPases表达均较正常生理剪切作用组下调(P<0.05)。结论 正常生理条件下的FSF有助于维持BBB结构的完整性,而低剪切或高剪切均会损伤或破坏血脑屏障的结构,FSF对BBB的调控与紧密连接相关蛋白和黏着连接相关蛋白的表达和分布密切相关。
2024年01期 v.55 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 2073K] - 龙世棋;吴翠芳;曾柱;
目的 构建不同刚度Ⅰ型胶原凝胶并探讨其三维(three-dimensional, 3D)培养环境对自然杀伤(natural killer, NK)细胞形态、自由迁移能力以及细胞杀伤功能的影响。方法 分离Sprague Dawley(SD)大鼠鼠尾Ⅰ型胶原蛋白并制备不同刚度的胶原凝胶,通过激光共聚焦显微镜观察其微结构,流变仪测量平台期的储能模量表征其刚度。将NK-92MI细胞培养于不同刚度Ⅰ型胶原凝胶中,倒置显微镜观察NK-92MI细胞的形态,高内涵成像系统记录NK-92MI细胞的自由迁移过程,分析迁移速度和距离。不同刚度的Ⅰ型胶原凝胶培养NK-92MI细胞24、48 h,再与人结直肠腺癌上皮细胞(DLD-1)共培养后,用CCK8法检测DLD-1细胞增殖率,分析NK-92MI细胞的细胞杀伤能力。结果 成功制备出刚度为(10.97±2.10) Pa的低刚度Ⅰ型胶原凝胶和刚度为(114.50±3.40) Pa的高刚度Ⅰ型胶原凝胶。与在低刚度Ⅰ型胶原凝胶中相比,在高刚度Ⅰ型胶原凝胶中,NK-92MI细胞呈现更细长的形态(P<0.05),细胞平均面积减少[(69.88±26.97)μm~2 vs.(46.59±21.62)μm~2, P<0.05],细胞圆度减小(0.82±0.12 vs. 0.78±0.18, P<0.05),细胞迁移速度降低[(2.50±0.91)μm/min vs.(1.70±0.72)μm/min,P<0.001],迁移距离缩短[(147.10±53.74)μm vs.(98.03±40.95)μm,P<0.000 1],差异均有统计学意义。与低刚度Ⅰ型胶原凝胶相比,高刚度Ⅰ型胶原凝胶培养24 h的NK-92MI细胞可促进DLD-1细胞增殖[增殖率(46.39±12.79)%vs.(65.87±4.45)%,P<0.05],降低细胞杀伤能力,48 h的比较结果类似[增殖率(31.36±2.88)%vs.(74.57±2.16)%,P<0.05],差异均有统计学意义。结论 不同刚度Ⅰ型胶原凝胶3D培养环境可改变NK-92MI细胞的形态、迁移能力以及杀伤功能。该研究为探索和理解生物力学微环境影响NK细胞免疫应答机制提供了研究基础,为优化免疫治疗方案提供理论依据。
2024年01期 v.55 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1471K] - 江文丽;钟健;欧阳智;沈钧怡;邱艳;曾烨;
目的 本研究拟构建微米级矩形水凝胶凹槽,探究人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)在三维空间约束条件下的形态和排列规律。方法 使用四臂-聚乙二醇-丙烯酸酯水凝胶制备宽度为60μm、100μm、140μm的矩形微凹槽,检测其尺寸和纤连蛋白(fibronectin, FN)黏附情况;在FN包被的微凹槽中接种HUVECs,培养48 h后检测细胞的形态和取向,利用鬼笔环肽标记细胞骨架和激光共聚焦显微镜观察水凝胶微凹槽中HUVECs细胞骨架取向,以无微图案平面为对照。结果 构建的水凝胶微凹槽形态均一、结构完整,边缘清晰,宽度误差<3.5%,不同宽度水凝胶微凹槽的深度差异较小,FN黏附均匀,为细胞提供了微图案化的生长界面。对照组中细胞排列杂乱,取向随机,细胞取向角为(46.9±1.8)°,而水凝胶微凹槽中细胞取向角显著减小(P<0.001),但随着水凝胶微凹槽宽度增加而增大,60μm、100μm、140μm水凝胶微凹槽中细胞取向角分别为(16.4±2.8)°、(24.5±3.2)°、(30.3±3.5)°;与对照组相比较(35.7%),不同宽度水凝胶微凹槽中取向角<30°的细胞数量增多(P<0.001),但随着水凝胶微凹槽宽度增加,取向角<30°的细胞数量逐渐减少(79.9%、62.3%、54.7%),而取向角60°~90°的细胞数量逐渐增加(P<0.001)。微凹槽中细胞胞体变小、变圆,细胞沿微凹槽方向排列,细胞骨架排列发生相应改变,对照组中细胞骨架纤维丝排列方向随机,取向角为(45.5±3.7)°,各取向角内骨架纤维数量分布均匀,但60μm、100μm、140μm的水凝胶微凹槽中的细胞骨架蛋白纤维取向角显著降低,分别为(14.4±3.1)°、(24.7±3.5)°、(31.9±3.3)°,不同宽度水凝胶微凹槽中取向角<30°的骨架纤维数量明显增加(P<0.001),但随着水凝胶微凹槽宽度增加,取向角<30°的骨架纤维数量逐渐减少,而取向角60°~90°的骨架纤维数量逐渐增加(P<0.001)。结论 水凝胶微凹槽可调控HUVECs形态与取向,在一定程度上可模拟血管内皮细胞的在体微环境,为研究血管内皮细胞的独特生理功能提供了更符合生理条件的实验模型,但三维空间约束影响血管内皮细胞形态和组装的分子机制有待进一步研究。
2024年01期 v.55 87-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1736K]
- 赵娅菽;邓丽聪;曹玥;马步云;李月;徐靖怡;李红;黄英;
目的 评价人参皂苷Rg3和5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil, 5-FU)联用对结肠癌小鼠肿瘤的血管生成与肿瘤生长的抑制作用。方法 建立CT26结肠癌荷瘤小鼠模型,建模成功后将40只荷瘤小鼠随机分为对照组、人参皂苷Rg3组、5-FU组及Rg3与5-FU联用组。5-FU组按20 mg/kg剂量腹腔注射,0.2 mL/只,每天1次,连续注射10 d;Rg3组,按20 mg/kg剂量灌胃,0.2 mL/只,每天1次,连续灌胃21 d;Rg3+5-FU联合组用药剂量和方式同5-FU组和Rg3组;对照组腹腔注射生理盐水0.2 mL/d,连续注射10 d。通过免疫组化检测血管内皮细胞生长因子(VEGF)和CD31的表达,检测肿瘤组织微血管密度(MVD),彩色多普勒血流成像(CDFI)检测血流信号及肿瘤坏死情况;观测小鼠的生活质量、存活率、肿瘤体积、肿瘤质量及抑瘤率。结果 治疗21 d后,与对照组相比,各治疗组肿瘤体积、肿瘤质量均明显减少,联合组减少最为明显。Rg3组、5-FU组及联合组抑瘤率分别为29.96%、68.78%及73.42%,单用Rg3对肿瘤生长具有一定的抑制作用,但5-FU单用或与Rg3联用对肿瘤的抑制作用更强,联合组抑瘤率虽然高于5-FU组水平,但差异无统计学意义(P>0.05)。彩色多普勒检测显示,Rg3组和联合组小鼠肿瘤内部可见明显的多局部、较大的肿瘤坏死区域,而5-FU组和对照组仅有较小的肿瘤坏死区域,联合组的肿瘤坏死率为(55.63±3.12)%,高于其他各组水平(P<0.05)。CDFI检测小鼠肿瘤内血流情况显示,联合组肿瘤内血流信号多为0-Ⅰ级,对照组血流信号最丰富,多为Ⅱ-Ⅲ级,Rg3组和5-FU组肿瘤内血流信号丰富程度介于对照组和联合组之间。与对照组相比,Rg3组、5-FU组和联合组肿瘤组织MVD和VEGF表达水平均降低,其中联合组降低最为显著(P<0.05)。HE染色结果提示,对照组小鼠肿瘤的坏死情况明显,血管较多;Rg3组、5-FU组血管较少,肿瘤内出现空隙状坏死;联合组的肿瘤组织血管最少,可见条索状坏死。自治疗开始后18 d小鼠开始出现死亡,对照组小鼠在42 d全部死亡,此时Rg3组、5-FU组和联合组分别还有3只、5只、7只小鼠存活,存活率分别为30%、50%、70%。治疗开始后60 d时,各组小鼠全部死亡。结论 人参皂苷Rg3与5-FU联用不仅能够显著抑制结肠癌小鼠肿瘤的血管生成,并且显著抑制了肿瘤生长,提高了荷瘤小鼠的生活质量、延长了生存期。
2024年01期 v.55 111-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1525K] - 永胜;郭玉静;陈晓晨;许玉珍;胡英;
目的 探究高原低氧环境诱导小鼠脾脏组织炎症反应发生的作用机制。方法 将C57BL/6小鼠随机分为平原常氧组和高原低氧组,每组5只。其中,平原常氧组饲养于海拔400 m(氧浓度19.88%)常氧浓度环境,高原低氧组小鼠置于海拔4 200 m(氧浓度14.23%)高原环境,构建高原低氧动物模型。第30天取脾脏组织检测脾脏指数,HE染色观察小鼠脾脏组织病理学改变,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和Western blot检测小鼠脾脏组织白细胞介素(IL)-6、IL-12、IL-1β的mRNA和蛋白表达量;使用RNA测序(RNA-sequencing, RNA-seq)技术进行高通量转录组学测序,将差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)进行KEGG富集分析,对关键通路中的DEGs进行RT-qPCR验证。结果 与平原常氧组相比,高原低氧环境下,小鼠脾脏指数降低(P<0.05),并出现白髓减少,生发中心扩大,边缘模糊,静脉充血等病理学改变;高原低氧组小鼠脾脏组织IL-6、IL-12、IL-1β的mRNA和蛋白表达量均上调(P<0.05)。经转录组测序,KEGG通路富集分析示,4 218个DEGs共富集到178个富集通路(P<0.05),DEGs在T细胞受体信号通路、TNF信号通路和IL-17信号通路等多个与免疫、炎症相关通路中显著富集(P<0.05);其中,IL-17信号通路和下游炎症因子高度上调表达(P<0.05);与平原常氧组相比,高原低氧组小鼠脾脏组织IL-17信号通路中关键基因IL-17、IL-17R、MAPKs(mitogen-activated protein kinase genes)等和下游炎症因子MMP9(matrix metallopeptidase 9)、S100A8 (S100 calcium binding protein A8 gene)、S100A9 (S100 calcium binding protein A9 gene)、肿瘤坏死因子-α(tumour necrosis factor α, TNF-α)等基因的mRNA表达量均出现上调或下调差异表达(P<0.05)。经RT-qPCR验证,DEGs的mRNA表达量与RNA-seq结果一致。结论 高原低氧环境可通过激活IL-17信号通路,促进下游炎症因子释放,诱导小鼠脾脏组织炎症反应发生。
2024年01期 v.55 118-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1328K] - 李若雨;白怀;关林波;刘兴会;范平;周密;吴玉洁;王玉峰;朱正婷;王国玉;王永红;李德华;
目的 研究载脂蛋白A1(apoA1)基因启动子区-75 G/A (apoA1-75 G/A)单核苷酸多态性是否与妊娠糖尿病(GDM)有关联,为探讨本病的分子遗传基础提供依据。方法 应用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术检测1 022名正常妊娠对照者和626例GDM患者apoA1-75 G/A基因多态性。酶法测定总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和血糖(Glu),化学发光法测定血浆胰岛素(INS)。免疫透射比浊法测定载脂蛋白A1(apoA1)和B(apoB)水平。结果 apoA1-75 G/A多态位点等位基因G、A频率在GDM组和对照组分别为0.718、0.282和0.713、0.287。两组人群基因型频率分布均符合Hardy-Weinberg平衡定律。apoA1-75 G/A多态性基因型频率、等位基因G、A频率在GDM组和正常对照组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。在GDM组apoA1-75 G/A多态性AA基因型者较GG型者、GA型者在TC、HDL-C和apoA1水平均增高(P均<0.05);GDM患者进一步划分为肥胖和非肥胖亚组后,apoA1基因型与apoA1水平的关系仅在肥胖亚组观察到,与TC和HDL-C的关系在非肥胖亚组观察到(P<0.05)。与GG基因型者比较,正常妊娠对照组AA和GA基因型者的收缩压(SBP)和HDL-C水平均有所升高(P均<0.05);AA基因型者较GG型和GA型者Glu水平降低(P<0.05)。对照组人群按体质量指数(BMI)分亚组后基因型与SBP和HDL-C水平的关系仅在肥胖对照亚组观察到,与Glu水平的关系在肥胖和非肥胖亚组均存在。结论 apo A1-75 G/A多态性与GDM无关联,但该变异与GDM患者血浆apoA1、HDL-C和TC水平密切有关。该基因位点的变异在正常妊娠孕妇中与血浆HDL-C、Glu和SBP水平相关联。该变异在两组人群与血脂和血压水平改变的关系具有BMI依赖的特性。
2024年01期 v.55 125-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1184K] - 徐嘉钰;李静;李媛;王康丽;曾祥茹;索占伟;
目的 研究长期使用他克莫司(tacrolimus, or FK506)对小鼠痛行为的影响,并通过检测FK506对小鼠脊髓背角α-氨-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(α-amino-3-hyroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid, AMPA)突触表达和受体磷酸化的影响,探讨其诱发疼痛的机制。方法 (1)将24只小鼠随机平均分为两组,FK506组每天腹腔注射FK506构建疼痛模型,Saline组给予生理盐水,每天均注射1次,连续注射7 d。一部分小鼠(每组6只)连续9 d监测小鼠机械性缩足阈值(paw withdrawal threshold, PWT)、热痛觉潜伏期(paw withdrawal latency, PWL)以及自发性痛行为学的变化,检测模型是否构造成功。另一部分小鼠(每组6只)在注射第7天诱导出明显的疼痛症状后,急性分离脊髓背角,利用免疫印迹法检测AMPA受体亚基GluA1、GluA2的突触表达和磷酸化水平。(2) FK506+CaN组和FK506+Saline组小鼠,每组6只,在疼痛模型鼠造模完成后给予一次鞘内注射重组钙调蛋白依赖性磷酸酶(calcineurin, CaN)(33 U)或生理盐水,60 min后测定各小鼠的PWT和PWL值,以检测CaN在FK506诱发疼痛中的作用。(3)另选小鼠18只,将小鼠随机平均分为3组:Control组(腹腔注射Saline后,鞘内注射Saline)、FK506+Saline组(腹腔注射FK506后,鞘内注射Saline)、FK506+CaN组(腹腔注射FK506后,鞘内注射CaN),60 min后,分离脊髓进行免疫印迹实验,检测CaN在FK506调节AMPA受体中的作用。结果 (1)在腹腔连续注射FK506后,小鼠的PWT、PWL值均显著下降,在第7天分别降至对照组的22.3%±0.05%、66.6%±0.05%(P<0.01),并出现明显的自发性痛行为,表现为舔足时间显著增加(P<0.01),疼痛模型制造成功。免疫印迹显示,FK506组脊髓背角GluA1、GluA2亚基的总蛋白表达水平与Saline组差异无统计学意义,但可特异性诱导突触中GluA1的数量增加,GluA1的第845位和第831位丝氨酸的磷酸化水平均显著升高(P<0.05)。(2)与FK506+Saline组相比,FK506+CaN组小鼠的PWT值和PWL值均升高(P<0.05)。(3)与FK506+Saline组相比,FK506+CaN组小鼠的脊髓背角突触中GluA1的表达量减少(P<0.01),并且GluA1的第845位和第831位丝氨酸的磷酸化水平也降低(P<0.001)。结论 FK506可通过抑制CaN的活性诱导脊髓背角GluA1的突触表达亢进和过磷酸化,最终诱发疼痛。
2024年01期 v.55 132-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1367K] - 石永乐;杜书芳;卢兴凤;颜文;刘帆;
目的 构建口腔门诊诊前风险评估体系框架,为保障患者安全、改善医疗服务质量提供依据。方法 2019年10月–2019年12月于四川省某三级口腔专科医院采用目的抽样法抽取15名医务人员进行质性访谈。结合文献分析、访谈结果形成口腔门诊诊前风险评估体系专家咨询表,于2020年6月–2020年12月对10名口腔医疗及护理领域专家实施专家咨询,最终形成口腔门诊诊前风险评估体系框架。结果 质性访谈共提炼出4个主题:(1)口腔门诊患者诊前风险以晕厥、心血管急症等突发医疗风险为主;(2)医疗风险来自患者、医护及环境三方因素;(3)口腔门诊医护人员对患者诊前医疗风险认知局限;(4)口腔门诊医务人员对患者诊前医疗风险应对及管理不足。专家咨询形成终版口腔门诊诊前风险评估问卷包括一级指标3个[一般资料、病史(含过敏史)、用药评估],二级指标12个[患者人口学资料、患者入院情况、口腔卫生习惯及特殊生活习惯、感觉障碍、女性患者特殊时期;过敏史(口腔治疗相关过敏史)、既往史/现病史;药物种类、给药途径、用药时间、用药准确度、药物不良反应],三级指标39个。专家咨询表有效回收率100%,专家积极性100%,权威系数0.83。肯德尔和谐系数范围为0.808~0.839,具有统计学意义(P<0.001)。结论 口腔门诊诊前风险评估体系框架具有科学性及特异性,需于临床进一步验证其可操作性。
2024年01期 v.55 139-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1229K] - 彭银辉;赵莉;李祥;龙宇;徐新茂;张换芳;蒋莉华;
目的 探析共情和情绪能力在家庭功能和青少年内外化问题行为关联之间的中介作用。方法 采用成都儿童正向成长队列中2022年6–7月调查数据,研究对象为成都市6所中小学5~9年级学生。分别使用Achenbach儿童行为量表(CBCL)、中国家庭评估测量工具(C-FAI)、人际反应指数中文版共情分量表(C-IRI)、中国积极青年发展量表(CPYD)情绪能力(EC)分量表评估调查对象的内外化问题行为、家庭功能、共情和情绪能力,以各量表总得分分别除以各维度条目数后的平均分为其最终得分。采用独立样本t检验或单因素方差分析,考察在不同人口统计学特征(性别、年级和地区)学生群体间,家庭功能、共情、情绪能力和内外化问题行为间的差异。采用Pearson相关分析考察家庭功能、共情、情绪能力与内外化问题行为之间的关系。使用AMOS 24.0验证假设模型,并通过结构方程模型检验共情和情绪能力在家庭功能与青少年内外化问题行为间的中介作用。结果 本研究共纳入研究对象3 026名,其中男生1 548人(51.16%),女生1 478人(48.84%);5年级798人(26.37%),6年级738人(24.39%),7年级567人(18.74%),8年级614人(20.29%),9年级309人(10.21%);城镇2 064人(68.21%),农村962人(31.79%)。差异性分析结果显示,青少年内外化问题行为在不同年级学生之间差异有统计学意义(P=0.004),且家庭功能、共情能力得分在不同年级学生间差异也有统计学意义(均P<0.001),而青少年内外化问题行为在不同性别和地区间的差异无统计学意义(P=0.919,0.959)。相关性分析结果显示,家庭功能得分(得分越高家庭功能越差)与共情、情绪能力均呈负相关(r=-0.482、-0.432,P<0.01),与内外化问题行为呈正相关(r=0.220,P<0.01);共情与情绪能力呈正相关(r=0.402,P<0.01);共情、情绪能力与内外化问题行为各维度均呈负相关(r=-0.115、-0.305,P<0.01)。情绪能力在家庭功能与青少年内外化问题行为之间起部分中介作用,中介效应值为0.042(95%CI:0.031~0.057);共情、情绪能力在家庭功能与青少年内外化问题行为之间起链式中介作用,中介效应值为0.010(95%CI:0.007~0.014)。结论 家庭功能可直接、并通过共情和情绪能力的链式中介作用影响青少年内外化问题行为。
2024年01期 v.55 146-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1175K] - 张慧珍;赵慧莹;连纷纷;邹军;吴伟;
目的 探讨大学生大五人格、体力活动和骨密度的关联。方法 招募某体育高校本科生705名(男329名,女376名)。将其按照运动训练经历分为六大组运动项目,分别为:球类、技巧、重竞技、田径、休闲和无运动项目。接受专业的体育训练的学生(体育生)分入球类组、技巧组、重竞技组、田径项目组,其余(非体育生)则分入休闲组和无运动项目组。采用中国版10项目大五人格量表(TIPI-C)测得受试者开放性、尽责性、外向性、宜人性和神经质这五种人格特质;采用GT3X+三轴加速传感器测量其日常连续7 d体力活动水平,设置界值参数,将体力活动分为轻强度(LPA)、中等强度(MPA)和大强度(VPA);采用双能X线检测上肢、下肢及全身骨密度值。采用PROCESS检验和Sobel检验探讨体育活动或大五人格模型的中介作用。以体力活动和大五人格作为中介变量,探讨大五人格、体力活动和骨密度之间的关联性。对六大组运动项目进行体力活动和骨密度比较。利用相关性分析探讨不同强度体力活动和骨密度之间的关联性。结果 虽然体力活动、大五人格与骨密度之间存在90种潜在的关系,但只有3种关系显著。当尽责性是自变量,MPA是中介变量,PROCESS的结果差异有统计学意义(P<0.01),MPA对上肢骨密度的中介效应为17.3%,对下肢骨密度的中介效应为19.4%,对全身骨密度的中介效应为19.1%。男生中,六大项目的LPA差异无统计学意义,MPA和VPA差异有统计学意义(P<0.05);女生中,LPA、MPA和VPA在六大项目中的差异均有统计学意义。且MPA和VPA的差异更为明显(P<0.05)。无论男生还是女生,上肢、下肢和整体骨密度在六大项目的整体比较中,差异皆有统计学意义(P<0.05),这种差异在女生中更加明显。在男生和女生中,LPA和骨密度之间没有相关性。MPA、VPA均与骨密度呈正相关,其中MPA与上肢骨密度、下肢骨密度、全身骨密度的相关系数,男生在0.11~0.14(P<0.05),女生在0.20~0.23(P<0.01)。VPA与上肢骨密度、下肢骨密度、全身骨密度的相关系数,男生在0.11~0.23(P<0.05),女生在0.26~0.30(P<0.01)。结论 MPA与尽责性人格特质得分高的大学生的骨密度有一定关联;MPA和VPA与骨密度水平呈低度正相关,这些关联在女生中更为明显。
2024年01期 v.55 153-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 1354K] - 廖玉琪;寇文凯;师赛龙;周亚希;钟怀昌;邱培媛;万洋;
目的 通过倾向得分匹配法,探讨老年人群听力损失与认知功能各维度之间的关系。方法 使用中国健康与养老追踪调查(China Health and Retirement Longitudinal Study, CHARLS)2018年的数据,纳入60岁及以上的参与者共7 605人。使用无卡钳值、不可替换的1:1最近邻匹配法进行倾向得分匹配,再用G-computation估计听力损失对认知功能各维度的平均处理效应(average treatment effect, ATE)。结果 匹配前,女性3 626人(47.68%),听力损失1 409人(18.53%),认知障碍3 031人(39.86%)。匹配后,听力损失组和听力正常组分别纳入1 409例受试者,且两组间人群基本特征分布相似。人群平均处理效应结果显示,听力损失组的认知功能得分均低于正常组,整体认知功能低0.593分[95%置信区间(confidence intervel, CI):-0.916~-0.257,P<0.001]、定向力低0.183分(95%CI:-0.302~-0.055,P=0.004)、即时记忆力低0.150分(95%CI:-0.218~-0.085, P<0.001),以及语言能力低0.178分(95%CI:-0.303~-0.058,P=0.006)。老年听力损失者的认知障碍患病率比正常者高4.2%(95%CI:0.007~0.077,P=0.020)。结论 听力损失影响老年人定向力、记忆力和语言能力,同时也是老年人发生认知障碍的潜在危险因素。
2024年01期 v.55 161-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 1243K] - 陈晴;张鹏;陈叙汐;邹雁秋;廖加强;张勤;彭莉君;兰亚佳;姚于勤;何秋蓉;
目的 探究尘肺病患者发生慢性肺心病的危险因素。方法 收集2012年1月1日–2021年11月30日在四川省某职业病医院住院的尘肺病患者病历资料,采用乘积极限法(K-M)曲线评估患者肺心病发病曲线,采用Cox比例风险回归模型分析尘肺患者发生慢性肺心病的影响因素。结果 本研究共纳入885例尘肺患者,随访时间12~115个月,中位随访时间43个月,共有138例患者发生了慢性肺心病,发病密度为38.50/1 000人年。多因素Cox比例风险回归分析显示,年龄在50岁及以上[风险比(hazards ratio, HR)=1.85,95%置信区间(confidence interval, CI):1.25~2.74]、尘肺叁期(HR=2.43,95%CI:1.48~4.01)、静息心率≥100 min~(-1)(HR=2.62,95%CI:1.63~4.21)、合并慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)(HR=4.52,95%CI:2.12~9.63)、体质量过低(HR=2.40,95%CI:1.48~3.87)、超重及肥胖(HR=0.54,95%CI:0.34~0.86)和三酰甘油(HR=0.69,95%CI:0.49~0.99)是住院患者发生慢性肺心病的影响因素。结论 年龄大、叁期尘肺、高静息心率、低BMI、合并COPD都是尘肺患者发生慢性肺心病的危险因素,超重及肥胖、三酰甘油是其保护因素,早期识别危险因素并采取相应的预防措施是预防尘肺患者发生慢性肺心病的关键。
2024年01期 v.55 167-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 1324K] - 仁青拉姆;熊海;张玉飞;刘彪;丁康致;万洋;
目的 分析西藏那曲市藏族人群高尿酸血症(hyperuricemia, HUA)的患病情况,并揭示其影响因素。方法 2020年7月–2021年8月,采用多阶段整群随机抽样方法,对那曲市班戈县(新吉乡、佳琼镇)和色尼区(色雄乡)3个乡镇的763名世居藏族居民进行调查,采用回顾性分析方法研究HUA的患病情况,通过卡方检验、多因素logistic回归分析HUA患病率的影响因素。结果 那曲市3个乡镇藏族人群HUA的总体患病率为19.66%(150/763),其中男性为35.00%,女性为8.58%,差异有统计学意义(P<0.05)。单因素分析显示:性别、肝功能异常、血红蛋白异常、高脂血症、低密度脂蛋白胆固醇偏高、高甘油三酯血症、高胆固醇血症、血肌酐异常、高同型半胱氨酸血症、肥胖程度、高血压在HUA与非HUA患者间的分布差异有统计学意义(P<0.05)。多因素logistic回归分析:女性性别[比值比(odds ratio, OR)=0.195,95%置信区间(confidence interval, CI):0.120~0.315]是HUA发病的保护因素,肝功能异常(OR=2.812,95%CI:1.685~4.692)、肌酐异常(OR=7.374,95%CI:1.446~37.620)、低密度脂蛋白胆固醇偏高(OR=2.357,95%CI:1.011~5.492)和高脂血症(OR=3.056,95%CI:1.886~4.951)为独立危险因素。结论 那曲市HUA患病率较高,男性患病率远高于女性。男性、肝功能异常、肌酐异常、低密度脂蛋白胆固醇偏高和高脂血症可能为该地区人群发生HUA的危险因素。
2024年01期 v.55 176-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1120K]
- 方楚斌;唐田;周琛;张婧;林华;朱娅岚;杨加雪;汪川;
目的 建立一种基于催化发夹自组装技术(catalytic hairpin assembly, CHA)的新型冠状病毒(简称新冠病毒)靶RNA荧光检测法,实现对新冠病毒核酸的快速检测。方法 根据CHA反应原理,选择新冠病毒核衣壳蛋白基因(N基因,NC_045512.2)上长24 nt的片段作为检测靶点(即靶RNA),设计合成发夹探针H1、H2,并在探针H1上修饰荧光基团和猝灭基团;在室温(25℃)下,向探针溶液中加入靶RNA引发CHA反应,通过检测反应过程中荧光强度的变化实现对靶RNA的快速检测;优化检测探针及反应条件,对方法的灵敏度和特异性进行评价。结果 成功建立了针对新冠病毒靶RNA的荧光CHA法,可于室温下在30 min内完成检测,该法除具有优良的特异性、可准确区分靶RNA和发生单碱基突变的靶RNA之外,还具有良好的灵敏度,检出限为50 pmol/L。结论 本研究所提出的方法实现了对新冠病毒靶RNA简单快速的检测,具有优良的特异性和灵敏度,有望通过进一步优化以用于临床新冠病毒核酸样本的快速检测。
2024年01期 v.55 183-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 1317K] - 周元植;卢雯;杨倩倩;许昭;李健军;
目的 本研究拟制备一种新型壳聚糖抗菌止血海绵(novel chitosan antibacterial hemostatic sponge,NCAHS),并对其材料学特性和生物学性能进行评价。方法 以壳聚糖为海绵基材,添加不同比例三聚磷酸钠(sodium tripolyphosphate, STPP)、甘油、酚磺乙胺,并使用冷冻干燥法制备海绵,以全血凝血指数(BCI)为指标筛选壳聚糖及添加物的最佳浓度获得的止血海绵;在止血海绵中负载盐酸环丙沙星的玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微球(Zein/CaCO_3)制备得到NCAHS。采用扫描电镜观察NCAHS的微观形貌、孔隙率,并检测其吸水率、体外对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus, S. aureus)和大肠杆菌(Escherichia coli, E. coli)的抗菌率、体外凝血性能、血液相容性。使用兔肝损伤和兔耳动脉损伤出血模型评价止血效果,以市售止血海绵(commercial hemostatic sponge, CHS)作为对照。参照医疗器械生物学评价国家标准检测NCAHS浸提液的细胞毒性,动物皮肤刺激性和体内急性毒性等体内生物相容性。结果 以1.5%壳聚糖(质量浓度)、0.01%STPP(质量浓度)、体积分数0%甘油(不添加甘油)、体积分数0.15%酚磺乙胺、Zein和CaCO3质量混合比为5∶1、Zein终质量浓度为2.5 g/L、乙醇终浓度为17.5%(体积分数)制备所得NCAHS细密均匀,具有蜂窝状多孔结构,孔径约200μm,其BCI数值最低。NCAHS吸水率[(2 362.16±201.15)%vs.(1 102.56±91.79)%]、体外凝血性能(31.338%vs.1.591%)均优于CHS(P<0.01)。在体内兔耳动脉出血模型[(36.00±13.42) s vs.(80.00±17.32) s]和兔肝脏出血模型[(30.00±0) s vs.(70.00±17.32) s]中,NCAHS止血时间均短于CHS(P<0.01)。NCAHS对S. aureus和E. coli具有明显的抑制能力,且NCAHS体内外生物相容性良好。结论 NCAHS是一种具有优异抗菌性能和止血效果且生物相容性良好的复合海绵,可用于临床推广。
2024年01期 v.55 190-197页 [查看摘要][在线阅读][下载 1472K] - 李梦欢;杨桂琴;王有为;雍刚;王红仁;别明江;王国庆;
目的 建立一种基于刃天青显色的淋病奈瑟菌药敏试验方法并对其进行评价。方法 在肉汤微量稀释法的基础上,添加刃天青作为活细菌指示剂,采用参考株WHO G进行试验以优化加入刃天青后细菌的培养时间,肉眼观察颜色变化以读取结果。用琼脂稀释法(金标准)和刃天青微量稀释法对3株淋球菌参考株和32株分离株分别进行阿奇霉素、头孢曲松和大观霉素最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)的测定,从基本一致性(essential agreement,EA)(反映对MIC值的一致性)、分类一致性(category agreement, CA)(反映对耐药、中介和敏感判定的一致性)、极重大误差(very major error, VME)(反映假敏感性)和重大误差(major error, ME)(反映假耐药性)等指标进行分析,评价刃天青微量稀释法用于淋球菌药敏试验的准确性。CA率和EA率≥90%,VME率和ME率≤3%被认为是可接受的标准。结果 加入刃天青后反应6 h读取的结果与琼脂稀释法一致,以此参数建立刃天青微量稀释法。刃天青微量稀释法测量阿奇霉素、头孢曲松和大观霉素MIC结果的EA率分别为97.1%、91.5%和94.3%,CA率分别为88.6%、94.3%和94.3%,VME率均为0%,ME率分别为11.4%、5.7%和5.7%。结论 本研究建立的刃天青微量稀释法用于测量抗生素对淋病奈瑟菌MIC时,与琼脂稀释法具有良好的一致性,敏感结果可信度极高,仅通过肉眼观察即可方便读取结果。但应慎重对待耐药结果,需要继续进行参数的优化。
2024年01期 v.55 198-203页 [查看摘要][在线阅读][下载 1571K]
- 周丹;王远芳;邓劲;肖玉玲;谢轶;
目的 分析某三甲医院眼部细菌感染病原菌分布及耐药情况,为抗生素的合理使用提供参考。方法 对某三甲医院2012–2021年眼科送检样本分离出的细菌进行回顾性分析;对分离到的可疑菌株采用自动微生物鉴定及药敏分析系统及基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪进行鉴定;采用VITEK 2 Compact全自动微生物药敏分析系统进行药敏试验。结果 共收集眼科送检细菌培养样本1 556份,其中574份检出细菌生长,总阳性率为36.89%。所分离到的细菌中,革兰阳性球菌、革兰阳性杆菌、革兰阴性杆菌、革兰阴性球菌分别占比63.15%(377/597)、18.76%(112/597)、17.09%(102/597)、1.00%(6/597)。十年间不同年份分离的细菌中,革兰阳性球菌一直为眼部感染主要的致病菌。73.47%(277/377)的革兰阳性球菌分离自眼内炎患者,以表皮葡萄球菌为主,其次为草绿色链球菌,26.53%(100/377)的革兰阳性球菌分离自外眼感染患者,主要分离菌种为表皮葡萄球菌、草绿色链球菌、金黄色葡萄球菌。眼内炎和外眼感染耐甲氧西林表皮葡萄球菌分离率均超过70%。未检出对万古霉素、利奈唑胺和替加环素耐药的菌株。外眼感染患者分离到的表皮葡萄球菌对左氧氟沙星的耐药率(2/27,7.41%)较低,而眼内炎感染患者分离到的表皮葡萄球菌对左氧氟沙星具有较高的耐药率(43/127,33.86%),两者间耐药率差异有统计学意义(P<0.05)。结论 某三甲医院眼部感染细菌以革兰阳性球菌为主,表皮葡萄球菌是最常见菌种,其对苯唑西林有较高的耐药率,对万古霉素、利奈唑胺和替加环素保持高度敏感性。该医院表皮葡萄球菌导致的眼内炎可考虑采用万古霉素进行经验性治疗,再根据药敏结果调整治疗方案。但药敏试验折点的建立主要是基于血流感染的模型,眼部感染的治疗参考价值有限,需通过加大剂量或局部给药的方式才能在感染部位达到需要的药物分布浓度。
2024年01期 v.55 204-209页 [查看摘要][在线阅读][下载 1217K] - 邱平;臧丽;张丽;吕朝晖;母义明;郭清华;
目的 比较午夜地塞米松联合不同剂量的促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropic hormone, ACTH)兴奋试验对原发性醛固酮增多症(primary hyperaldosteronism, PA)分型的诊断价值。方法 本试验为前瞻性试验。对2020年1月1日–2022年9月30日解放军总医院第一医学中心内分泌科确诊为PA的患者进行不同剂量ACTH兴奋试验(所有患者午夜1 mg地塞米松抑制后,按照1∶2随机分为25单位ACTH组和50单位ACTH组);根据肾上静脉取血和/或手术后病理、临床随访分型判断为肾上腺醛固酮瘤(aldosterone-producing adenoma, APA)和特发性醛固酮增多症(idiopathic hyperaldosteronism, IHA)。通过绘制受试者工作特征(receiver operating characteristics, ROC)曲线,研究不同剂量ACTH兴奋试验对鉴别APA和IHA的诊断效能及其差异。结果 本研究纳入82例PA患者,包括APA 49例(59.8%)和IHA 33例(40.2%);25单位ACTH组29例(35.4%)和50单位ACTH组53例(64.6%)。两组基线资料在年龄、性别构成比、血压、血钾及生化指标方面差异无统计学意义;两组ACTH刺激后各时间点血醛固酮(plasma aldosterone concentration, PAC)、血皮质醇(cortisol, F)、血醛固酮/同步血皮质醇(PAC/F)无明显差异(P>0.05)。25单位ACTH组PAC值ROC曲线下面积(area under the curve, AUC)较PAC/F更大;其中90 min时AUC最大[0.948,95%置信区间(confidence interval, CI):0870~1.000],最佳切点为38.0 ng/dL,敏感性和特异性分别为92.9%和86.7%。50单位ACTH组PAC值AUC同样较PAC/F更大,AUC最大值仍然为90 min时(0.930,95%CI:0.840~0.994),最佳切点为39.6 ng/dL,敏感性和特异性分别为91.2%和83.3%。25单位ACTH组各点PAC值AUC(0.862~0.948)较50单位ACTH组(0.823~0.930)更大,但差异无统计学意义。结论 小剂量地塞米松联合25单位ACTH或50单位ACTH兴奋试验用于PA分型(APA和IHA)鉴别中的最佳PAC切点值接近,分别为38.0 ng/dL和39.6 ng/dL,均在90 min时具有较高的敏感性和特异性。25单位ACTH剂量小、安全性更好,可推荐用于PA分型诊断。
2024年01期 v.55 210-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 1291K] - 常婧;党芸;王春丽;李秀娥;
目的 观察过氧化氢定期消毒结合持续消毒对国内口腔综合治疗台水路污染控制的有效性,为选择水路消毒措施提供参考依据。方法 采用便利抽样法选择某口腔专科医院4台口腔综合治疗台。采用每4周1次的定期消毒结合持续消毒的方式对口腔综合治疗台水路进行消毒(口腔综合治疗台停用超3 d则额外增加1次定期消毒)。定期消毒指利用口腔综合治疗台自带的水路消毒装置使过氧化氢复合消毒剂原液(质量体积比为1.4%的过氧化氢)在水路中充盈,浸泡消毒24 h后排空。持续消毒指以质量体积比0.014%过氧化氢溶液作为诊疗用水,并在开诊前用其冲洗水路2 min,每次诊疗结束后用其冲洗水路30 s。研究持续25周,定期消毒7次,其余诊疗时间进行持续消毒。第1次消毒当日未使用消毒液时(基线)和消毒期间采集高速牙科手机和三用枪出水口水样,细菌培养后计算菌落总数和合格率,水样菌落总数≤100 CFU/mL即为合格水样;第1次消毒当日未使用消毒液时(基线)、消毒25周后分别采集1台口腔综合治疗台的高速牙科手机供水管路各1 cm,扫描电镜下观察生物膜形态。结果 共采集水样352份,基线水样8份,菌落总数中位数为3 140 CFU/mL,消毒后第1日诊疗用水菌落总数中位数为7.5 CFU/mL,消毒前后诊疗用水菌落总数差异有统计学意义(P=0.012);消毒后水样344份,三用枪和高速牙科手机水样菌落总数中位数为11 CFU/mL和11 CFU/mL,菌落总数差异无统计学意义;合格率分别为83.7%(144/172)和82.0%(141/172),合格率差异无统计学意义;消毒第1至9周期间,除第3周外,其余8周诊疗用水合格率均大于80%。在第14周至17周、第18至21周的2个定期消毒周期内,仅前2周合格率保持在80%以上,从第3周开始下降。扫描电镜下观察生物膜形态,基线的生物膜结构致密,有大量细菌混合;消毒25周后,生物膜结构疏松,未见大量细菌留存的连贯性特征。结论 过氧化氢定期消毒结合持续消毒的方式,可有效控制口腔综合治疗台水路污染,但需结合实际情况,进一步探讨定期消毒周期及持续消毒时过氧化氢浓度。
2024年01期 v.55 217-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 1295K]