与传统的教师教、学生学的病理实验课的教学模式相比,开放性创新实验以学生为本,为学生提供了主动学习、勇于探索的平台,培养学生的动手能力、创新思维、团队协作意识,弥补了传统病理学教学的不足,为培养创新型人才奠定基础.本文以《小鼠肝癌肺转移模型的建立》为例,介绍该创新实验项目的实施,以及所获得的教学体会.

目的 探讨1,25(OH)2D3对Aβ1-42诱导阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)细胞模型中细胞焦亡的抑制作用及其机制.方法 将PC12细胞分为对照组、模型组、Caspase-1-siRNA组、NC-siRNA组、1,25(OH)2D3组、联合干预组.对照组仅用DMEM高糖培养基培养细胞;模型组用20 μmol/L Aβ1-42处理细胞以造模;Caspase-l-siRNA组先用50 nmol/L Caspase-l-siRNA 处理细胞,再加入 20 μmol/L Aβ1-42;NC-siRNA 组先用 50 nmol/L NC-siRNA 处理细胞,再加入 20 μmol/L Aβ1-42;1,25(OH)2D3 组用 100 nmol/L 1,25(OH)2D3干预后加入 20μmol/L Aβ1-42;联合干预组先用 50 nmol/L Caspase-1-siRNA 处理细胞,然后用100 nmol/L 1,25(OH)2D3干预,最后加入20 μmol/L Aβ1-42.细胞免疫荧光检测凋亡相关斑点蛋白(ASC)蛋白的表达;Western blot检测细胞焦亡通路相关蛋白表达,包括:NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、天冬氨酸蛋白水解酶-1 前体(pro-Caspase-1)、天冬氨酸蛋白水解酶-1(Caspase-1)、消皮素 D-N 端(GSDMD-N)、IL-1 β、IL-1 β 前体(pro-IL-1β)、IL-18和IL-18前体(pro-IL-18)蛋白;吖啶橙/溴乙啶(AO/EB)染色检测细胞膜通透性.结果 与对照组相比,模型组ASC蛋白荧光强度增强(P＜0.01),细胞焦亡通路相关蛋白表达均增加(P＜0.05),细胞膜通透性变大(P＜0.01).与模型组相比,1,25(OH)2D3 组和 Caspase-1-siRNA 组 ASC 蛋白荧光强度减弱(P＜0.01),pro-Caspase-1、Caspase-1、GSDMD-N、pro-IL-1β、IL-1β、pro-IL-18和IL-18蛋白表达均下调(P＜0.01),细胞通透性减小(P＜0.01).与Caspase-1-siRNA组相比,联合干预组GSDMD-N和IL-18蛋白表达降低(P＜0.01),细胞通透性减小(P＜0.01).结论 Aβ1-42能够诱导PC12细胞发生细胞焦亡现象.1,25(OH)2D3可以通过抑制Aβ1-42诱导的PC12细胞发生焦亡来发挥其抗炎的神经保护作用,其机制与Caspase-1的抑制密切相关.

目的:使用缺氧模型探究乙酰左旋肉碱(ALCAR)对人视网膜色素上皮(ARPE-19)细胞活力、形态完整性和血管内皮生长因子(VEGF)表达的影响.方法:第一组实验通过暴露ARPE-19细胞培养物于不同浓度确定最佳CoCl2剂量.建立五组ARPE-19细胞培养物,包括对照组,假手术组(200 μM CoCl2)和分别接受1、10、100 mM ALCAR 联合 200 μM CoCl2 组,以评估 ALCAR对细胞活力的影响.使用MTT法测量细胞活力.通过倒置相差显微镜观察细胞的形态特征.采用酶联免疫吸附实验(ELISA)检测ARPE-19细胞分泌VEGF和HIF-1α的水平.结果:ARPE-19细胞暴露于不同剂量的CoCl2中,以创建缺氧模型.然而,暴露于浓度为200μMCoCl2时,细胞活力显著降低至83％.ALCAR在1 mM和10 mM浓度下可增加细胞活力,而最大浓度(100 mM)没有额外效果.与假手术组相比,浓度为1 mM和10 mM ALCAR组的细胞活力显著更高(P=0.041、0.019).细胞活力和形态不受最大剂量ALCAR(100 mM)的影响.与假手术组相比,10 mM ALCAR组VEGF和HIF-1α水平显著降低(P=0.013、0.033).结论:ALCAR是可行的治疗选择,可为视网膜疾病开辟新的治疗途径,与年龄相关性黄斑变性(AMD)特别相关.然而,仍需开展进一步研究明确定义其确切机制,以期充分阐明ALCAR对抗视网膜疾病的应用潜力.

目的 探讨水飞蓟宾对乙醇诱导状态下H9c2心肌细胞氧化应激损伤的保护效应.方法 实验中,将H9c2心肌细胞随机分为对照组、乙醇组(500 mmol/L)以及水飞蓟宾(50 μmol/L、100 μmol/L)+乙醇组.经过药物干预后,观察细胞形态,使用细胞计数试剂盒(CCK8)试剂盒检测细胞存活率,流式细胞术测定细胞内活性氧(ROS)含量、细胞凋亡以及线粒体膜电位变化;测定细胞培养液中乳酸脱氢酶(LDH)活性和丙二醛(MDA)含量;检测细胞中过氧化氢酶(CAT)、抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)以及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性.结果 乙醇组的H9c2心肌细胞形态异常,存活率显著降低,细胞凋亡率升高,线粒体膜电位降低,细胞内ROS增加;细胞培养液中LDH活性和MDA含量显著升高,细胞中抗氧化酶物质活性显著降低.相比于乙醇组,水飞蓟宾(100μmol/L)+乙醇(500mmol/L)组H9c2心肌细胞形态改善,存活率显著提高,凋亡率显著降低,线粒体膜电位的降低有所改善,培养液中LDH活性和MDA含量显著降低,细胞中抗氧化酶活性显著升高,细胞内ROS显著降低,差异均具有统计学意义.结论 H9c2心肌细胞经乙醇诱导构建氧化应激损伤模型,水飞蓟宾作用后在细胞形态、细胞存活率和凋亡率以及抗氧化酶活性改善等方面表现出明显的保护效应.

目的:探讨结核分枝杆菌复合群(Mycobacterium tuberculosis complex,MTBC)和非结核分枝杆菌(nontuberculous mycobacteria,NTM)混合感染的检测方法,为临床诊治混合感染提供参考依据.方法:使用脓肿分枝杆菌、鸟分枝杆菌、胞内分枝杆菌3种NTM和MTBC标准菌株(H37Rv)各制备3种不同初始浓度(10-2 mg/ml、10-4 mg/ml和10-6 mg/ml)的菌液,将每个浓度的NTM与MTBC采用9种不同比例(NTM标准菌株与H37Rv按照 1∶99、5∶95、10∶90、20∶80、50∶50、80∶20、90∶10、95∶5 和 99∶1)混合制成 81 种混合感染标本.3 种感染模型分别为脓肿分枝杆菌和H37Rv、鸟分枝杆菌和H37Rv、胞内分枝杆菌和H37Rv.经BACTEC MGIT 960培养,采用MPB64抗原检测、对硝基苯甲酸(PNB)生长试验、荧光PCR熔解曲线法和恒温扩增实时荧光法4种方法对培养液进行检测.结果:3种混合感染模型的81份标本均在34 d内报告阳性.其中,MPB64抗原检测阳性3份(3.7％,3/81);PNB生长试验阳性78份(96.3％,78/81);荧光PCR熔解曲线法仅检出相应的NTM 64份(79.0％,64/81),仅检出 MTBC 3 份(3.7％,3/81),同时检出相应的 NTM 和 MTBC 14 份(17.3％,14/81);恒温扩增实时荧光法检出MTBC 67份(82.7％,67/81).结论:临床标本经BACTEC MGIT 960培养,仪器报告阳性后,用MPB64抗原检测和PNB生长试验初判,若有NTM生长,建议采用分子生物学方法鉴定NTM,同时用单一检测MTBC核酸的方法对培养液进行检测,以免MTBC漏检.

目的:探讨熊果酸对H9C2心肌细胞H2O2过氧化损伤的保护作用及其与热休克蛋白(HSPs)的表达的相关性.方法:采用H2O2诱导H9C2心肌细胞氧化应激模型,实验分为正常对照组(Control)、H2O2组(H2O2)、熊果酸+H2O2组(Ursolic Acid,UA).CCK8检测各组细胞活力值,ELISA法检测培养基上清液 HSP27、HSP70、HSP90 含量,Western blot 检测各组细胞 HSP27、HSP70、HSP90、HSF1 蛋白表达水平.结果:与正常对照组相比,H2O2组细胞活力值降低,HSP27、HSP70、HSP90含量及HSP27、HSP70、HSP90、HSF1的表达水平上升(均P＜0.05);与H2O2组相比,熊果酸+H2O2组细胞活力值升高,HSP27、HSP70、HSP9 0含量及HSP27、HSP70、HSP90、HSF1的表达水平上高(均P＜0.05).结论:熊果酸可以通过促进HSPs的表达提高H9C2心肌细胞的抗氧化能力从而发挥对H2O2过氧化损伤的保护作用.

目的 通过体外实验探讨鹰嘴豆素A(BCA)对骨关节炎的作用机制.方法 提取大鼠原代软骨细胞进行培养,随后将其分为对照组(不加诱导剂及干扰剂)、模型组[10 ng/mL白细胞介素-1β(IL-1β)诱导]和BCA组(10 ng/mL IL-1β诱导+0、3、6、12、24、48 μmol/L BCA干预).采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法进行细胞活性评估,衰老β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色观察细胞衰老情况,酶联免疫吸附(ELISA)法检测细胞内炎症因子和氧化应激指标,蛋白免疫印迹法检测相关蛋白水平,运用分子对接技术验证BCA与Nrf2之间的亲和力.结果 MTT法筛选BCA浓度后,选择6、12、24 μmol/L BCA进行后续实验.与对照组相比,模型组软骨细胞活性及过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性明显减弱(P＜0.05),SA-β-gal阳性细胞数显著增加,肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、丙二醛(MDA)表达水平明显升高(P＜0.05),细胞内Ⅱ型胶原蛋白(COL2A1)、蛋白多糖(ACAN)表达水平明显降低(P＜0.05).与模型组相比,BCA组上述情况均出现明显逆转(P＜0.05).此外,BCA可以显著减弱核因子κB抑制因子α(IKB-α)的降解和NF-κBp65的核转位,并促进Nrf2在细胞核中的表达和人血红素氧化酶1(HO-1)在全细胞中的表达(P＜0.05).分子对接研究结果则进一步证实BCA与Nrf2具有极高的亲和力.结论 BCA可通过调控Nrf2/NF-KB信号通路体外抑制骨关节炎软骨细胞氧化应激及炎症反应,缓解关节损伤.

目的 探讨微小RNA(miR)-19b对冠心病大鼠血管内皮细胞损伤的影响及磷酸酶及张力蛋白同源物/磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PTEN/PI3K/AKT)信号通路的作用.方法 选取72只大鼠随机分为正常组、模型组、模拟对照物(NC)组、miR-19b组、miR-19b+质粒互补DNA(pcDNA)3.1组、miR-19b+PTEN组.采用高脂饲料+垂体后叶素建立冠心病模型,尾静脉注射miR-19b mimic、pcDNA3.1-PTEN慢病毒液构建miR-19b、PTEN过表达大鼠.采用荧光定量聚合酶链反应检测冠状动脉组织miR-19b和PTEN信使RNA(mRNA)水平,测定大鼠心功能,观察大鼠冠状动脉病理变化,检测心肌组织细胞凋亡情况、血管内皮功能、冠状动脉中PTEN/PI3K/AKT信号通路、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cleaved Caspase)-3、cleaved Caspase-9水平.分离培养冠心病大鼠冠状动脉内皮细胞,根据转染方式分为野生型质粒(WT)+NC组、WT+miR-19b mimic组、突变型质粒(MUT)+NC组、MUT+miR-19b mimic组,采用双荧光素酶报告基因实验验证miR-19b与PTEN的靶向关系.将冠心病大鼠冠状动脉内皮细胞分为正常细胞组、NC细胞组和miR-19b细胞组,检测PTEN mRNA和PTEN蛋白水平.结果 miR-19b组左心室射血分数(LVEF)、miR-19b、血清血管内皮生长因子(VEGF)、一氧化氮(NO)、磷酸化磷脂酰肌醇-3激酶(p-PI3K)/PI3K蛋白、磷酸化蛋白激酶B(p-AKT)/AKT蛋白水平高于模型组,左心室收缩末期容积(LVESV)、舒张末期容积(LVEDV)、细胞凋亡率、cleaved Caspase-3 和 cleaved Caspase-9、PTEN mRNA、内皮素-1(ET-1)、PTEN 蛋白水平低于模型组,差异均有统计学意义(P＜0.05).miR-19b+PTEN 组 LVESV、LVEDV、细胞凋亡率、PTEN mRNA、cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-9、ET-1、VEGF、PTEN 蛋白水平高于 miR-19b 组,LVEF、NO、p-PI3K/PI3K 蛋白和p-AKT/AKT蛋白水平低于miR-19b组,差异均 有统计 学意义(P＜0.05).模型组LVEF、miR-19b、VEGF、NO、p-PI3K/PI3K蛋白、p-AKT/AKT蛋白水平低于正常组,LVESV和LVEDV、细胞凋亡率、PTEN mRNA、cleaved Caspase-3、cleaved Caspase-9、ET-1、PTEN蛋白水平高于正常组,差异均有统计学意义(P＜0.05).与正常组比较,模型组大鼠冠状动脉内皮细胞排列紊乱,并伴有明显的水肿.与模型组比较,miR-19b组冠状动脉组织病理损伤明显减轻.WT+miR-19b mimic组细胞中荧光素酶相对活性低于 WT+NC组、MUT+NC 组、MUT+miR-19b mimic 组,差异均有统计学意义(P＜0.05).miR-19b mimic 细胞组 PTEN mRNA和PTEN蛋白水平低于正常细胞组,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 miR-19b靶向抑制PTEN,激活PI3K/AKT信号通路,保护冠心病大鼠心功能和血管内皮功能,减少心肌细胞凋亡.

目的 探讨姜黄素对高糖环境下人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)成骨分化的影响及其机制.方法 将培养的hBMSCs分为正常组、高糖组和高糖+姜黄素组.通过检测碱性磷酸酶(ALP)活性评估各组细胞早期成骨分化水平;茜素红染色评估成骨分化晚期矿化结节的形成情况;RT-PCR检测成骨诱导分化21 d后成骨相关基因Runt相关转录因子2(Runx2)、骨钙素(OCN)和Ⅰ型胶原蛋白(COL-1)的表达;采用Western blot检测各组细胞中血红素氧合酶-1(HO-1)的表达;进一步构建HO-1小干扰RNA(siRNA)模型并检测干扰效率,对比高糖+姜黄素组和高糖+姜黄素+siHO-1组成骨相关蛋白(Runx2、OCN和COL-1)的表达水平.结果 与正常组比较,高糖组细胞ALP活性降低,矿化结节形成减少,成骨相关基因(Runx2、OCN、COL-1)表达下降,HO-1的表达受到抑制(P＜0.05);与空载体组相比,siHO-1组HO-1表达显著下降,表明siRNA干扰成功(P＜0.01).相比高糖+姜黄素组,高糖+姜黄素+siHO-1组成骨相关蛋白(OCN、COL-1和Runx2)的表达水平均下降(P＜0.05).结论 姜黄素可改善高糖环境下hBMSCs的成骨分化能力,且与HO-1的表达有关.

目的 观察补肾活血方(BSHXF)含药血清对脂多糖(LPS)诱导的软骨细胞炎症及凋亡的影响,探讨BSHXF治疗骨关节炎的作用机制.方法 制备空白血清及BSHXF含药血清.采用LPS诱导C28/I2人正常软骨细胞,构建软骨细胞炎症模型.将细胞分为空白组、LPS模型组、LPS+BSHXF组,空白组以含10％空白血清的培养基培养,LPS模型组以含10μmol·L-1 LPS和10％空白血清培养基培养,LPS+BSHXF组以含10 μmol·L-1 LPS和10％含药血清培养基培养.各组均干预48 h后,CCK-8法检测细胞活力,LDH法检测细胞毒性,ELISA法检测细胞培养基上清液中IL-6、iNOS和COX2的水平,TUNEL染色法检测细胞凋亡情况,Western blot法检测细胞凋亡相关蛋白Cleaved-Caspase-9、Bcl-2、Bax的表达及核转录因子-κB(NF-κB)信号通路关键蛋白p-IκBα、IκBα、p-p65、p65的表达.结果 与空白组相比,LPS模型组软骨细胞活力降低,细胞上清液中LDH水平升高,IL-6、iNOS和COX2的水平升高,细胞凋亡率增加,Cleaved-Caspase-9及Bax蛋白表达升高、Bcl-2蛋白表达降低,p-IκBα/IκBα、p-p65/p65比值升高.与LPS模型组相比,LPS+BSHXF组软骨细胞活力增加,细胞上清液中LDH水平降低,IL-6、iNOS和COX2的水平降低,细胞凋亡率降低,Cleaved-Caspase-9、Bax 蛋白表达降低,Bcl-2 蛋白表达升高,p-IκBα/IκBα、p-p65/p65 比值降低.结论 BSHXF可提升LPS诱导的损伤软骨细胞的活性,减轻LPS对软骨细胞的毒性,减少炎症因子释放、抑制软骨细胞凋亡,其机制可能是通过抑制NF-κB信号通路,进而发挥软骨保护作用.