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双氢青蒿素诱导前列腺癌细胞焦亡及其机理的研究

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双氢青蒿素诱导前列腺癌细胞焦亡及其机理的研究

作者：周驷杰重庆医科大学

学位级别：硕士

目的:旨在于研究双氢青蒿素（DHA）诱导前列腺癌细胞焦亡并对其可能的机制进行深入探讨。方法:（1）采用CCK-8检测DHA作用前列腺癌PC-3以及DU145细胞的增殖情况。（2）透射电镜和扫描电镜观察细胞焦亡现象。（3）Caspase-1表达检测和乳... 详细信息

目的:旨在于研究双氢青蒿素（DHA）诱导前列腺癌细胞焦亡并对其可能的机制进行深入探讨。方法:（1）采用CCK-8检测DHA作用前列腺癌PC-3以及DU145细胞的增殖情况。（2）透射电镜和扫描电镜观察细胞焦亡现象。（3）Caspase-1表达检测和乳酸脱氢酶（LDH）释放检测验证细胞膜的连续性是否中断。（4）ELISA法检测细胞外白介素（IL）-18和IL-1β表达水平。（5）流式细胞术Annexin V-PI双染对细胞焦亡比例进行定量。（6）生物信息学分析寻找正常前列腺细胞与前列腺癌细胞的表达差异基因。（7）选用地西他滨（DAC）作阳性对比,亚硫酸氢盐测序法检测凋亡相关斑点样蛋白（ASC）的甲基化状态。（8）采用实时荧光定量PCR检测焦亡通路中相关基因的m RNA表达水平的变化,以及蛋白免疫印迹法观察焦亡通路中相关基因的蛋白表达水平变化。（9）构建PC-3裸鼠种植瘤模型,对比肿瘤生长状况。（10）采用蛋白免疫印迹法观察组织的蛋白水平改变情况并结合透射电镜验证体外实验的实验结果。结果:（1）CCK-8结果显示DHA明显抑制PC-3以及DU145细胞增殖。（2）透射电镜和扫描电镜在超微结构上观察到DHA处理后的细胞呈现焦亡样的死亡形态改变。（3）细胞外Caspase-1、LDH水平明显升高提示细胞膜破裂。（4）ELISA结果显示,细胞外的炎症因子表达水平升高。（5）流式细结果显示DHA作用下细胞膜破裂导致PI+细胞定量增多。（6）生物信息学分析显示ASC在前列腺癌中表达明显受限。（7）DHA对抑癌基因ASC的去甲基化效果明显优于DAC。（8）实时荧光定量PCR结果显示,DHA处理后焦亡通路相关基因的m RNA表达水平明显升高。蛋白免疫印迹结果显示,DHA处理后焦亡通路相关基因的蛋白表达水平明显也升高。（9）测量PC-3裸鼠种植瘤的最终体积发现,相比于对照组,DHA治疗后的药物组肿瘤生长明显得到抑制。（10）组织中焦亡相关基因的表达上调及透射电镜观察肿瘤组织发生细胞焦亡形态学改变均与体外实验一致。结论:DHA能抑制前列腺癌细胞增殖,上调焦亡相关基因表达以及恢复抑癌基因ASC的甲基化状态,诱导细胞焦亡。

关键词：双氢青蒿素细胞焦亡甲基化前列腺癌

GaAs量子点EIT介质中光孤子存储与读取的调幅研究

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GaAs量子点EIT介质中光孤子存储与读取的调幅研究

作者：周驷杰湘潭大学

学位级别：硕士

目前量子通讯传输技术中传播信息的最佳载体是光子,而光子在传播过程中由于色散、衍射等效应致使携带的信息有所失真。与光相比,光孤子是系统的色散效应或衍射效应与体系的非线性效应相互作用后平衡的产物,它具有更高的稳定性和保真度,... 详细信息

目前量子通讯传输技术中传播信息的最佳载体是光子,而光子在传播过程中由于色散、衍射等效应致使携带的信息有所失真。与光相比,光孤子是系统的色散效应或衍射效应与体系的非线性效应相互作用后平衡的产物,它具有更高的稳定性和保真度,是更为理想的信息载体。迄今为止,理论上预言可在超冷原子电磁感应透明(Electromagnetic induction transparency,EIT)介质中实现光孤子的存储与读取。然而,实现超冷原子EIT介质的条件非常苛刻,需要低温(接近绝对零度)和稀疏,因而付之于实际应用是一个巨大的挑战;再者,超冷原子介质中实现光量子信息存储与读取的设备也庞大、复杂、昂贵,与如今设备向小型集成化的发展方向背道而驰。所幸的是,半导体量子点又称之为“人造原子”,不仅具有高非线性系数、参数可控、易于集成等优良特性,而且已探索到体质中可实现光孤子。基于此,本文主要研究了半导体量子点EIT介质中光孤子存储与读取及其调幅效应,主要研究内容如下:1)考虑不同频率的探测光和控制光耦合在In As/Ga As单量子点EIT介质的不同能级之间可形成梯形、Λ形和(1形能级构型,进而我们研究了In As/Ga As单量子点的不同能级构型能否调节光孤子存储与读取的幅度。结果表明,对于线性情况,无论是梯形、Λ形还是(1形能级构型的In As/Ga As单量子点体系均能形成EIT窗口,并且随着控制光强度增大透明窗口的宽度会增加。对于非线性情况,在现有实验实现的In As/Ga As单量子点的具体参数下,梯形和Λ形能级构型In As/Ga As单量子点体系不但可形成光孤子还可实现光孤子的存储与读取,且其光孤子存储与读取的保真度比其线性光场和强非线性光场存储与读取的保真度要高;但(1形能级构型In As/Ga As单量子点体系却没有孤子解,意味着在这个条件下体系不能形成光孤子。此外,我们还发现不同的能级构型可调节光孤子存储与读取的幅度,由于Λ形能级构型中能够产生更大的非线性效应,导致了Λ形能级构型中光孤子存储与读取的幅度高于梯形能级构型中光孤子存储与读取的幅度。2)考虑到量子点分子EIT介质中的点间隧穿耦合作用,我们研究了Ga As三量子点(Triple quantum dot,TQD)分子EIT介质中点间隧穿耦合如何调控光孤子存储与读取的幅度。在线性情况下,由于单(双)点间隧穿耦合效应,出现了单(双)点间隧穿感应透明(Tunneling induced transparency,TIT)窗口。同时,我们还发现随着单和/或双点间隧穿耦合强度的增加,单和/或双点间TIT窗口的宽度变宽。在非线性情况下,可以实现孤子的稳定传播。我们计算出产生光孤子的阈值功率非常低。特别是,我们证明了光孤子的存储和读取可以通过开、关单(双)点间隧穿耦合效应来控制,这说明体系中光孤子的形成和存储与读取都是由点间隧穿耦合效应引起的,这与超冷原子EIT介质中光孤子的形成和存储与读取受强控制光的控制不同。此外,我们发现量子点间隧穿耦合的强度可以调控光孤子存储与读取的幅度。当一个量子点间隧穿耦合闭合(另一个断开)时,光孤子存储与读取的幅度随单点间隧穿强度的增大而增大。当两个量子点间隧穿耦合都闭合时,光孤子存储与读取的幅度随两个量子点间隧穿耦合强度的增大呈现先减小后增大的趋势。

关键词：电磁感应透明光孤子的存储与读取半导体量子点量子点间隧穿感应透明

能级构型对InAs/GaAs量子点EIT介质中光孤子存储的影响

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物理学报 2023年

作者：王胤周驷杰陈桥邓永和湖南工程学院计算科学和电子学院湘潭大学物理与光电工程学院

基于现有的实验，利用不同频率的光脉冲耦合到InAs/GaAs量子点的不同能级之间可形成梯形、∧形和∨形等三类量子点电磁诱导透明介质。继而研究这三类能级构型InAs/GaAs量子点电磁诱导透明介质中的光孤子形成和存储性质；结果表明，梯形... 详细信息

基于现有的实验，利用不同频率的光脉冲耦合到InAs/GaAs量子点的不同能级之间可形成梯形、∧形和∨形等三类量子点电磁诱导透明介质。继而研究这三类能级构型InAs/GaAs量子点电磁诱导透明介质中的光孤子形成和存储性质；结果表明，梯形和∧形InAs/GaAs量子点体系不但可形成光孤子还可以实现光孤子的存储与读取，且其所存储光孤子的保真度比光存储的保真度高；但∨形InAs/GaAs量子点体系却不能形成光孤子，这是由于体系的非线性效应非常弱。有趣的是在相同的实验参数下，∧形InAs/GaAs量子点体系所存储的光孤子幅度比梯形所存储的光孤子幅度大。这为半导体量子点器件对所存储光孤子进行调幅操作提供了理论依据。

关键词：电磁诱导透明光孤子的存储与读取半导体量子点

双氢青蒿素对前列腺癌PC-3细胞自噬的诱导作用及其机制

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解放军医学杂志 2023年第6期48卷 676-685页

作者：杨嘉昕夏僮周驷杰罗子国重庆医科大学生命科学研究院重庆400016

目的探讨双氢青蒿素(DHA)对前列腺癌PC-3细胞的自噬诱导作用及其机制。方法用0、12.5、25、50、100μmol/L DHA处理PC-3细胞,采用CCK-8法检测细胞活力,克隆形成实验检测细胞增殖能力。取PC-3细胞,设置对照组(不做处理)、DHA组(50μmol/L... 详细信息

目的探讨双氢青蒿素(DHA)对前列腺癌PC-3细胞的自噬诱导作用及其机制。方法用0、12.5、25、50、100μmol/L DHA处理PC-3细胞,采用CCK-8法检测细胞活力,克隆形成实验检测细胞增殖能力。取PC-3细胞,设置对照组(不做处理)、DHA组(50μmol/L DHA处理48h)、自噬抑制剂3-MA组(5mmol/L 3-MA处理48h)、DHA+3-MA组(50μmol/L DHA+5mmol/L 3-MA处理48h),采用Western blotting和RT-qPCR检测自噬相关蛋白[微管相关蛋白轻链3B(LC3B)、酵母Atg6同源物(Beclin-1)]的表达情况,透射电镜观察自噬小体形成情况,使用自噬双标慢病毒mCherry-GFP-LC3B转染PC-3细胞检测自噬流变化,CCK-8法检测细胞活力,流式细胞术检测细胞凋亡率。设置对照组(不做处理)、DHA组(50μmol/L DHA处理48h)、ROS抑制剂NAC组(5mmol/L NAC处理48h)、DHA+NAC组(50μmol/L DHA+5mmol/L NAC处理48h),采用Western blotting检测ROS/AMPK/mTOR信号通路相关蛋白的表达。用50μmol/L DHA处理PC-3细胞48h后提取总蛋白,分成Input组(全蛋白裂解液)、IP组(加入Beclin-1抗体)、IgG组(加入同等质量的IgG),采用免疫共沉淀(Co-IP)实验检测Beclin-1与Vps34、Bcl-2及HMGB1蛋白的相互作用。结果CCK-8法检测结果显示,PC-3细胞存活率随着DHA浓度的升高而降低,且呈剂量和时间依赖性(P<0.05);DHA作用24、48、72h的半数抑制浓度(IC50)分别为97.12、57.10、29.35μmol/L,据此选择50μmol/L DHA作用48h进行后续实验。克隆形成实验结果显示,PC-3细胞克隆形成率随着DHA浓度的升高而明显降低(P<0.01)。Western blotting和RT-qPCR检测结果显示,与对照组比较,DHA组PC-3细胞中Beclin-1、LC3B mRNA和蛋白表达水平明显升高(P<0.01);与DHA组比较,DHA+3-MA组PC-3细胞中Beclin-1、LC3B mRNA和蛋白表达水平明显降低(P<0.01)。透射电镜观察可见DHA组PC-3细胞中出现明显的自噬小体,且自噬小体数较对照组明显增多(P<0.05)。mCherry-GFP-LC3B慢病毒转染实验结果显示,与对照组比较,DHA组每细胞红黄斑点比增高(P<0.01),DHA+3-MA组每细胞红黄斑点比降低(P<0.01)。与DHA组比较,DHA+3-MA组细胞存活率降低,凋亡率增高(P<0.01)。与对照组比较,DHA组PC-3细胞中p-mTOR蛋白相对表达水平降低(P<0.05),p-AMPK蛋白相对表达水平升高(P<0.01);与DHA组比较,DHA+NAC组p-mTOR蛋白相对表达水平升高(P<0.01),p-AMPK蛋白相对表达水平降低(P<0.01)。Co-IP实验结果显示,DHA处理后Beclin-1与Bcl-2的作用减弱,与Vps34、HMGB1的结合增强。结论DHA可诱导前列腺癌PC-3细胞发生自噬,其机制可能与调控自噬相关基因Beclin-1、LC3及ROS/AMPK/mTOR信号通路有关。

关键词：双氢青蒿素前列腺癌 PC-3细胞自噬

双氢青蒿素通过调控uhrf1、dnmt1、p16^(ink4a)影响前列腺癌种植瘤的生长

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基因组学与应用生物学 2022年第8期41卷 1808-1816页

作者：刘思豪夏僮周驷杰罗子国重庆医科大学生命科学研究院重庆市400016

为了探讨双氢青蒿素(dihydroartemisinin,DHA)对前列腺癌PC-3细胞种植瘤的影响,利用前列腺癌PC-3细胞构建经典的种植瘤模型,成瘤后每两天用DHA干预一次,第13天取材,计算抑瘤率;光镜和电镜观察瘤组织形态学改变;TUNEL染色计数凋亡细胞并... 详细信息

为了探讨双氢青蒿素(dihydroartemisinin,DHA)对前列腺癌PC-3细胞种植瘤的影响,利用前列腺癌PC-3细胞构建经典的种植瘤模型,成瘤后每两天用DHA干预一次,第13天取材,计算抑瘤率;光镜和电镜观察瘤组织形态学改变;TUNEL染色计数凋亡细胞并计算凋亡率;实时荧光定量PCR检测uhrf1、dnmt1、p16^(ink4a)mRNA表达水平;蛋白印迹检测UHRF1、DNMT1、P16ink4a蛋白表达水平;免疫组化检测UHRF1、DNMT1、P16ink4a蛋白定位及表达。结果显示:DHA能够抑制前列腺癌PC-3细胞在裸鼠体内的生长,诱导PC-3细胞发生凋亡和坏死的形态学改变;RT-qPCR、蛋白印迹及免疫组化结果表明DHA能够降低PC-3细胞中uhrf1及dnmt1的表达水平,升高p16^(ink4a)的表达水平。总之,DHA能够有效地抑制裸鼠前列腺癌种植瘤的生长。这可能与下调uhrf1及dnmt1的表达,恢复抑癌基因p16^(ink4a)的表达,诱导前列腺癌PC-3细胞凋亡有关。

关键词：双氢青蒿素前列腺癌 uhrf1 p16^(ink4a) dnmt1

UHRF1对前列腺癌PC-3细胞生物学特性的影响及相关机制

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基因组学与应用生物学 2022年第4期41卷 903-911页

作者：夏僮刘思豪周驷杰罗子国重庆医科大学生命科学研究院重庆400016

为了探讨泛素样含植物同源结构域和环指结构域1蛋白(ubiquitin-like with PHD and ring finger domains 1,UHRF1)对前列腺癌PC-3细胞生物学功能的影响及相关机制,我们用含有UHRF1和shRNA-UHRF1的慢病毒颗粒分别感染PC-3细胞,构建UHRF1... 详细信息

为了探讨泛素样含植物同源结构域和环指结构域1蛋白(ubiquitin-like with PHD and ring finger domains 1,UHRF1)对前列腺癌PC-3细胞生物学功能的影响及相关机制,我们用含有UHRF1和shRNA-UHRF1的慢病毒颗粒分别感染PC-3细胞,构建UHRF1沉默或过表达的稳转细胞株模型。利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)、蛋白免疫印迹(Western blot)和细胞免疫荧光实验验证感染后UHRF1表达水平和检测UHRF1对DNMT1、p16^(INK4A)的mRNA及蛋白表达水平的影响。CCK-8实验、划痕实验、Transwell实验和流式细胞术实验研究UHRF1对PC-3细胞增殖、侵袭迁移和周期凋亡的影响。结果显示,过表达UHRF1能够显著促进前列腺癌细胞的增殖、侵袭和迁移能力,并抑制细胞凋亡,调控细胞处于G2/M期,并且上调DNMT1表达水平,下调p16^(INK4A)表达水平,而沉默UHRF1的表达则作用相反。总之,UHRF1可能通过抑制p16^(INK4A)的表达促进前列腺癌细胞的增殖、侵袭和迁移,抑制细胞凋亡,UHRF1有可能成为前列腺癌潜在的治疗靶点。

关键词： UHRF1 前列腺癌增殖凋亡

双氢青蒿素诱导前列腺癌细胞焦亡及调控凋亡相关斑点样蛋白甲基化

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陆军军医大学学报 2022年第14期44卷 1421-1430页

作者：周驷杰刘思豪杨嘉昕黄燕萍夏僮罗子国重庆医科大学生命科学研究院重庆400016

目的探讨双氢青蒿素(dihydroartemisinin,DHA)诱导前列腺癌(prostate cancer,PCa)细胞焦亡及其可能的机制。方法将PC-3与DU145细胞分为对照组与药物组(50μmol/L DHA)。采用CCK-8检测DHA作用前列腺癌PC-3以及DU145细胞的增殖情况;电镜... 详细信息

目的探讨双氢青蒿素(dihydroartemisinin,DHA)诱导前列腺癌(prostate cancer,PCa)细胞焦亡及其可能的机制。方法将PC-3与DU145细胞分为对照组与药物组(50μmol/L DHA)。采用CCK-8检测DHA作用前列腺癌PC-3以及DU145细胞的增殖情况;电镜观察细胞焦亡现象;Caspase-1比色检测和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)释放检测验证细胞膜完整性;ELISA法检测IL-18和IL-1β表达水平;Annexin V-PI双染流式细胞术测定细胞焦亡量。生物信息学分析寻找正常前列腺细胞与PCa细胞的表达差异基因。选用地西他滨(decitabine,DAC,2μmol/L)作为阳性对照,亚硫酸氢盐测序法检测凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD,ASC)的甲基化状态。RT-qPCR及蛋白免疫印迹法检测焦亡相关蛋白的表达情况。构建PC-3裸鼠种植瘤模型,分为对照组与药物组(50μmol/L DHA),对比肿瘤生长状况。蛋白免疫印迹法检测组织蛋白以及透射电镜验证体外实验的实验结果。结果CCK-8结果显示DHA明显抑制PC-3以及DU145细胞增殖(P<0.01)。透射电镜和扫描电镜均观察到药物组细胞焦亡形态学改变。与对照组比较,药物组细胞外Caspase-1、LDH明显升高(P<0.01),显示细胞膜完整性缺失;炎症因子IL-18和IL-1β水平升高(P<0.01),提示产生焦亡。Annexin V-PI双染流式细胞术显示药物组PI~+细胞定量较对照组增多(P<0.01)。生物信息学分析显示ASC在PCa中表达明显受限;DHA对抑癌基因ASC的去甲基化效果明显优于DAC(P<0.01)。实时荧光定量PCR以及蛋白免疫印迹法检测结果表明DHA明显上调焦亡通路中黑色素瘤缺乏因子2(AIM2)、ASC、Caspase-1、Gasdermin D(GSDMD)和GSDMD-N端的表达水平。PC-3裸鼠种植瘤药物组肿瘤体积明显小于对照组(P<0.01),目的蛋白的表达上调情况及透射电镜观察肿瘤组织发生细胞焦亡形态学改变均与体外实验一致。结论DHA能抑制PCa细胞增殖,恢复焦亡相关基因表达以及恢复抑癌基因ASC的甲基化状态,诱导细胞焦亡。

关键词：双氢青蒿素细胞焦亡甲基化前列腺癌

Adjusting amplitude of the stored optical solitons by inter-dot tunneling coupling in triple quantum dot molecules

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Chinese Physics B 2023年第5期32卷 433-441页

作者：王胤周驷杰邓永和陈桥 School of Computational Science and Electronics Hunan Institute of EngineeringXiangtan 411104China Department of Physics Xiangtan UniversityXiangtan 411105China

We study the propagation properties of a probe field in an aligned asymmetric triple quantum dot molecule with both sides inter-dot tunneling coupling effect. It is shown that the probe field can form optical soliton due to the destructive quantum interference induced by the quantum inter-dot tunneling coupling effect. Interestingly, these optical solitons can be stored and retrieved by adjusting single or double inter-dot tunneling coupling effect, different from that light memory in the ultra-cold atom system. Furthermore, we also find that the amplitude of the stored optical soliton can be adjusted by the strength of the single or double inter-dot tunneling coupling. It is possible to improve the stability and the fidelity of the optical information in the process of the storage and retrieval in semiconductor quantum dots devices.

关键词： tunneling induced transparency triple quantum dot molecules the storage and retrieval of the optical solitons

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我国生态富民水平测度、动态演进及空间关联

中国流通经济 2024年第5期38卷 78-88页

作者：周以杰南京林业大学生态与环境学院江苏南京210037 淮阴师范学院马克思主义学院江苏淮安223300

生态富民是推进生态文明建设、培育绿色发展新动能、助力经济高质量发展的重要路径。立足生态和富民两个维度,构建包含物质生态、精神生态、居民收入、居民文化、居民教育、居民医疗、居民就业创业七个二级指标的生态富民水平评价指标体... 详细信息

生态富民是推进生态文明建设、培育绿色发展新动能、助力经济高质量发展的重要路径。立足生态和富民两个维度,构建包含物质生态、精神生态、居民收入、居民文化、居民教育、居民医疗、居民就业创业七个二级指标的生态富民水平评价指标体系,测度2013—2022年我国30个省份(未含香港地区、澳门地区、台湾地区和西藏地区)的生态富民水平,并采用核密度估计法、全局莫兰指数和局部莫兰指数分析生态富民水平动态演进和空间关联特征。研究发现:从生态富民水平变化趋势看,在全国层面,我国生态富民水平整体较低但呈快速上升态势,其中2013—2018年增速较慢,2019—2022年增速不断加快,生态、富民两个维度的得分均在不断提升;在地区层面,东部、中部、西部三大地区生态富民水平均呈稳步上升态势,但地区间差距较大。其中,东部地区生态富民综合得分高于全国以及中西部地区水平,中西部地区生态富民综合得分低于全国平均水平。从生态富民水平极化现象和省份间差距看,在全国层面,我国生态富民水平极化现象不断减弱,省份间差距逐渐拉大;在地区层面,东部地区生态富民水平极化现象减弱,省份间差距不断扩大,中部地区生态富民水平极化现象减弱,省份间差距不断缩小,西部地区生态富民水平极化现象始终比较严重,省份间差距变化不明显。从空间关联看,我国各省份生态富民水平空间关联特征显著,东部省份多数属于生态富民水平和空间关联性“双高”的H-H类型,中部省份多数属于生态富民水平或空间关联性“单低”的L-H或H-L类型,西部省份大多属于生态富民水平和空间关联性“双低”的L-L类型,且大多数省份空间关联类型比较稳定。因此,应打通绿色转化通道,助力生态富民水平提升;打造模块化生态富民模式,缩小地区间发展差距;提高生态富民空间关联水平,夯实区域生态存量。

关键词：生态富民动态演进空间关联核密度估计法莫兰指数