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肝癌外泌体在肿瘤微环境细胞间通讯中的作用

四川大学学报（医学版） 2024年第1期55卷 6-12页

作者：冯唐杨欣蕊王琦为刘肖珩四川大学华西基础医学与法医学院生物医学工程研究室成都610041

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。... 详细信息

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。

关键词：外泌体肿瘤微环境肝细胞肝癌细胞间通讯综述

细胞外基质硬度通过AMPK调控干细胞线粒体的形态异质性

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四川大学学报（医学版） 2024年第1期55卷 47-52页

作者：段沛言刘艺林心怡任洁何佳刘肖珩谢静四川大学华西基础医学与法医学院生物医学工程研究室成都610041

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... 详细信息

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p-AMPK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。

关键词：细胞外基质硬度干细胞 AMPK激活线粒体形态分裂和融合

流体剪切力调控血脑屏障的力学生物学机制研究

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四川大学学报（医学版） 2024年第1期55卷 74-80页

作者：杜聆语许博闻程琳岳红燕张怀奕沈阳四川大学华西基础医学与法医学院生物医学工程研究室成都610041

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 she... 详细信息

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/cm2)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。

关键词：血脑屏障流体剪切力大鼠脑微血管内皮细胞紧密连接相关蛋白黏着连接相关蛋白

矩形水凝胶微凹槽的空间约束调控人脐静脉内皮细胞的形态和排列

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四川大学学报（医学版） 2024年第1期55卷 87-94页

作者：江文丽钟健欧阳智沈钧怡邱艳曾烨四川大学华西基础医学与法医学院生物医学工程研究室成都610041

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... 详细信息

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。

关键词：微图案血管内皮细胞细胞形态细胞取向细胞骨架

束缚应激致高脂血症ApoE^(-/-)小鼠心肌损伤的分子靶标筛选与机制分析

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法医学杂志 2024年第2期40卷 172-178页

作者：陈尚亨董盛仲王智敏洪光辉叶星林子杰林俊毅江洁清王守宇林汉成沈忆文复旦大学基础医学院法医学系上海200032

目的采用蛋白质组学技术筛选慢性束缚应激致高脂血症小鼠心肌损伤的标志物及其潜在机制。方法通过束缚ApoE-/-小鼠建立高脂血症合并慢性应激模型,运用蛋白质组学与生物信息学等技术描绘慢性应激对高脂血症小鼠心肌损伤的特征性分子改变... 详细信息

目的采用蛋白质组学技术筛选慢性束缚应激致高脂血症小鼠心肌损伤的标志物及其潜在机制。方法通过束缚ApoE-/-小鼠建立高脂血症合并慢性应激模型,运用蛋白质组学与生物信息学等技术描绘慢性应激对高脂血症小鼠心肌损伤的特征性分子改变及相关调控机制,并从中探索潜在的诊断标志物。结果蛋白质组学分析结果显示,与高脂血症组相比,高脂血症合并束缚应激组小鼠共有43个显著上调与58个显著下调的差异表达蛋白质。其中,GBP2、TAOK3、TFR1、UCP1是极具诊断潜力的分子标志物。KEGG通路富集分析结果表明,铁死亡是加剧高脂血症合并束缚应激模型心肌损伤的重要机制通路。mmu_circ_0001567/miR-7a/Tfr-1和mmu_circ_0001042/miR-7a/Tfr-1可能是该模型中与铁死亡相关的重要circRNA-miRNA-mRNA调控网络。结论慢性束缚应激可能通过铁死亡加剧高脂血症小鼠的心肌损伤,本研究筛选出4个具有潜在应用价值的心肌损伤分子诊断标志物,为高脂血症合并应激致心脏性猝死的研究提供了新的方向。

关键词：法医病理学生物信息学慢性束缚应激高脂血症铁死亡生物标志物心肌损伤小鼠

CRISPR/Cas12a联合催化发夹自组装的mi RNA21检测

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分析试验室 2024年第4期43卷 559-563页

作者：李甜邹红敏陈菲游芸张莉萍河南科技大学基础医学与法医学院洛阳471023

构建了一种基于CRISPR/Cas12a和催化发夹自组装(CHA)的miRNA21检测方法。目标物miRNA21可引发CHA,产生大量的双链DNA复合物。作为Cas12a的底物,双链DNA复合物包含原型间隔序列毗邻基序(5′-TTTN-3′),可激发Cas12a的附属切割活性,剪切... 详细信息

构建了一种基于CRISPR/Cas12a和催化发夹自组装(CHA)的miRNA21检测方法。目标物miRNA21可引发CHA,产生大量的双链DNA复合物。作为Cas12a的底物,双链DNA复合物包含原型间隔序列毗邻基序(5′-TTTN-3′),可激发Cas12a的附属切割活性,剪切一端带有荧光基团、另一端带有猝灭基团的单链DNA荧光报告探针,产生可检测的荧光信号。考察了CHA反应温度、发夹探针浓度、荧光报告探针浓度和Cas12a切割时间的影响。在优化条件下,荧光信号与miRNA21浓度的对数呈良好的线性关系,线性相关系数R2=0.9924,检出限为1.1 pmol/L。利用本方法对miRNA21加标的胎牛血清样品进行分析,20 pmol/L和100 pmol/L miRNA21的回收率分别为(92.0±4.2)%和(94.1±4.7)%。CRISPR/Cas12a联合催化发夹自组装的miRNA检测方法,使miRNA检测摆脱了热循环仪器,操作简单,通用性强,具有实际应用潜力。

关键词：催化发夹自组装 CRISPR/Cas12a miRNA21 荧光

piRNAs表达失调作为癌症潜在诊断标志物的价值:一项系统评价和Meta分析

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中国循证医学杂志 2024年第2期24卷 164-174页

作者：马兴媛王浙王帅阳田野李婧谢蓓马彬李林静兰州大学第二医院兰州730000 兰州大学循证医学中心兰州730000 兰州大学基础医学院兰州730000

目的Piwi相互作用RNA(piRNA)作为新型生物标志物已被广泛用于各种癌症诊断中。本研究旨在系统评估piRNA对癌症的诊断准确性并分析可能导致研究异质性的原因,以便为临床实践提供参考。方法计算机检索PubMed、Web of Science、Embase、Coc... 详细信息

目的Piwi相互作用RNA(piRNA)作为新型生物标志物已被广泛用于各种癌症诊断中。本研究旨在系统评估piRNA对癌症的诊断准确性并分析可能导致研究异质性的原因,以便为临床实践提供参考。方法计算机检索PubMed、Web of Science、Embase、Cochrane library、CNKI、WanFang Data、VIP和CBM数据库,搜集piRNA诊断癌症的相关研究,检索时限均从建库至2023年4月。应用诊断性试验质量评价工具QUADAS-2评估纳入研究的方法学质量,使用Stata 17.0软件进行统计分析。结果共纳入17篇文献(涉及46项研究),包含4956名癌症患者和3759名对照人群。各研究报告的敏感性的范围为21%~100%,特异性的范围为50%~100%。Meta分析结果显示:piRNA诊断癌症的合并敏感度为0.74[95%CI(0.68,0.79)],特异度为0.79[95%CI(0.75,0.82)],PLR为3.49[95%CI(3.01,4.05)],NLR为0.33[95%CI(0.27,0.40)],DOR为11[95%CI(8,14)],AUC为0.83[95%CI(0.80,0.86)],表明piRNA对癌症诊断具有较高的准确性。结论piRNA可作为诊断癌症的可靠的生物标志物,具有良好的灵敏度和特异性。然而,缺乏标准化和结果可重复性仍然是piRNA诊断在临床应用的最大问题。

关键词： PIWI蛋白相互作用RNA 诊断 Meta分析癌症

中国2021年医学博士学位论文的伦理报告情况分析

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中国循证医学杂志 2024年第3期24卷 348-354页

作者：周甜赵佳宁张娇燕郑卿勇申希平田金徽兰州大学第一医院兰州730000 兰州大学基础医学院循证医学中心兰州730000 甘肃省循证医学与临床转化重点实验室兰州730000 兰州大学第一临床医学院兰州730000 兰州大学公共卫生学院兰州730000 兰州大学基础医学教学研究中心兰州730000

目的调查以人体为研究对象的医学博士学位论文对伦理学原则的遵守情况,为提高医学类博士的伦理学意识提供依据。方法以中国博士学位论文全文数据库为数据来源,收集在2021年间发表的、以人体为研究对象的博士论文1733篇,比较双一流与其... 详细信息

目的调查以人体为研究对象的医学博士学位论文对伦理学原则的遵守情况,为提高医学类博士的伦理学意识提供依据。方法以中国博士学位论文全文数据库为数据来源,收集在2021年间发表的、以人体为研究对象的博士论文1733篇,比较双一流与其他高校、不同高校类型、不同专业、不同培养方向与招生类型、不同地区医学系列博士毕业论文的伦理学差异。结果2021年,我国医学博士关于涉及以人为研究对象的论文,提及伦理内容占比为73.34%,提及知情同意占比为86.27%。报告了伦理批准描述、伦理批准号、伦理批件、知情同意的论文仅占2.19%,12.52%的医学类博士对于伦理学与获研究对象知情同意内容未体现于学位论文中。结论我国医学类博士的伦理学意识及其学位论文的伦理信息报告情况均亟需提高与改善。

关键词：医学博士学位论文知情同意伦理报告情况

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细菌对肿瘤转移的影响

科学通报 2024年

作者：俞婧仪孟庆娜陈永霞季飞洋王林波浙江大学附属邵逸夫医院肿瘤外科杭州医学院基础医学与法医学院

肿瘤转移作为肿瘤发展进程中的重要阶段,是导致肿瘤患者死亡的主要原因之一.细菌与肿瘤的发生发展密切相关,且在肿瘤转移中扮演着重要的角色.探究细菌对肿瘤转移的作用,对于肿瘤研究至关重要,有助于进一步揭示肿瘤转移的机制,对于研发... 详细信息

肿瘤转移作为肿瘤发展进程中的重要阶段,是导致肿瘤患者死亡的主要原因之一.细菌与肿瘤的发生发展密切相关,且在肿瘤转移中扮演着重要的角色.探究细菌对肿瘤转移的作用,对于肿瘤研究至关重要,有助于进一步揭示肿瘤转移的机制,对于研发新的治疗靶点、制定个性化的治疗策略以及判断肿瘤预后具有至关重要的意义.本文回顾了近年来细菌对肿瘤转移影响的研究最新进展,从胞内菌和胞外菌两个方面展开了深入分析,阐明了细菌与肿瘤转移的关系,重点探究了细菌通过直接影响肿瘤细胞以及通过肿瘤微环境的方式对肿瘤转移产生影响的机制.同时,本文也讨论了过往研究中存在的问题,如对细菌来源和定植部位的了解不足,以及研究深度和广度的缺乏.针对这些问题,本文提出了未来研究应该关注的方向,包括选择合适的细菌标志物、扩大细菌种类的研究范围,以及根据细菌特性设计药物靶点和药物载体,探讨了可能的临床转化方案,期望能为肿瘤转移的诊治提供新的思路和方法.

关键词：细菌肿瘤转移肿瘤细胞肿瘤微环境