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基于显微注射法构建胶质母细胞瘤融合大脑类器官模型的可行性及其对化疗敏感性研究
编辑人员丨4天前
目的:探索基于显微注射方法构建胶质母细胞瘤(GBM)融合大脑类器官模型的可行性,观察该模型肿瘤组织对替莫唑胺(TMZ)的敏感性。方法:GBM组织和脑肿瘤旁组织标本(定义为正常脑组织)来源于中南大学湘雅医院神经外科行手术治疗的患者。采用绿色荧光蛋白(GFP)标记过的人诱导多能干细胞株(hiPSCs)培养24 d构建大脑类器官模型,通过免疫荧光染色方法检测蛋白标志物的表达,评估模型是否成功建立。采用显微注射方法将用红色荧光染料标记过的患者来源的GBM单细胞或U-251 MG细胞株注射到培养约30 d的大脑类器官中,构建GBM融合大脑类器官模型。采用免疫荧光染色法、HE染色等方法观察GBM细胞在大脑类器官中的增殖及浸润情况。采用免疫荧光染色法检测GBM融合大脑类器官中肿瘤细胞基质金属蛋白酶类(MMPs)及BrdU的表达情况,采用HE染色观察形态及结构变化。将10 μmol/L TMZ加入GBM融合大脑类器官模型及GBM肿瘤类组织中培养48 h,采用免疫荧光染色法检测两种模型中Caspase-3的表达。结果:(1)hiPSCs培养至第24天,形成具有明确芽和分层边缘的块状组织样结构;免疫荧光染色显示,该结构阳性表达前脑、脑室样结构、前额叶皮质及海马的标志蛋白FOXG1、N-cadherin、Auts2及Frizzled 9,以及星形胶质细胞标志蛋白胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和神经元标志蛋白TUJ1。(2)荧光显微镜下及HE染色均显示肿瘤细胞在大脑类器官内快速增殖,呈浸润性生长。免疫荧光检测显示,与大脑类器官比较,GBM融合大脑类器官的肿瘤细胞中,MMP2和MMP13的表达明显增加,Fibronectin、MMP3及MMP9的表达明显减弱,差异均有统计学意义(均 P<0.05),MMP10的表达差异无统计学意义( P>0.05);GFAP和BrdU的表达水平均增高(均 P<0.05)。(3)TMZ处理48 h后,免疫荧光染色显示,GBM类肿瘤组织中Caspase-3的表达明显高于GBM融合大脑类器官。 结论:采用显微注射方法能够成功构建GBM融合大脑类器官模型。该模型中的肿瘤组织对TMZ的敏感性低于GBM肿瘤类组织。
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编辑人员丨4天前
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氚β粒子照射对发育中的中枢神经系统的影响及机制研究
编辑人员丨4天前
电离辐射对发育中的中枢神经系统的影响及其机制的研究是国际放射防护委员会和联合国原子辐射效应科学委员会的重要课题。对原子弹爆炸幸存者进行流行病学调查研究的结果是目前评价辐射对人类脑发育和神经行为危险度的主要依据。这些结果是基于对一次性短时间内高剂量率辐射所产生的影响的总结,并不能准确反映氚β粒子在连续长时间内低剂量率辐射情况下所产生的生物效应。特别是中枢神经系统的辐射敏感性随着其发育阶段而变化,这就造成了在不同的照射情况下所产生的辐射危险度的不同。笔者以原卫生部工业卫生实验所(现中国疾病预防控制中心辐射防护与核安全医学所)周湘艳的氚生物效应研究团队从二十世纪八十年代至今的研究成果为主线,概述了中国研究人员在低剂量氚辐射对发育中的中枢神经系统的影响及其机制领域开展的一系列综合系统的研究中所取得的重要成果。研究者对仔鼠的生长发育、神经行为学、脑组织病理学、脑组织神经生物化学、初代培养大鼠大脑组织细胞电生理学和初代培养小鼠中脑细胞形态学和生物化学的变化等方面,使用了总计56项生物学终点作为评价指标,从多层次综合地探讨了低剂量氚β粒子子宫内照射对发育中的中枢神经系统的影响及其机制。该研究在世界上是第一次在同一系列实验系统中,从分子、细胞、器官到整体,从组织结构、神经生化、行为到学习记忆功能,从动物的个体到细胞的离体培养,综合评价了低剂量氚β粒子连续照射对发育中的中枢神经系统的危险度。这些重要的研究成果为全面系统地评价氚β粒子辐射的危险度提供了具有可信度和权威性的科学依据。
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编辑人员丨4天前
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人类胎儿大脑自我组织成为长期扩展的类器官
编辑人员丨4天前
人类大脑及其发育具有独特的特征。迄今为止,大脑类器官只能从多能干细胞中衍生,但将这些显著的内源性大脑特征转化为长期扩展的3D体外模型尚未完成。该研究证明了来源于人类胎儿脑组织的小片段可在定义的培养条件下长时间扩增为类器官,称之为人类胎儿大脑在体外自我组织成类器官(fetal brain in vitro self-organizes into organoids,FeBOs),建立了一种全新的研究大脑发育的类器官模型,以探究天然组织内在特性及细胞特化的内源性特征。
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编辑人员丨4天前
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儿童1型糖尿病对认知功能的影响及其机制
编辑人员丨4天前
1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM)是一种严重危害人类健康的代谢性疾病,常于儿童期起病,是全世界流行的重大公共卫生问题。T1DM可造成全身多系统多组织器官损害,包括神经、循环、泌尿等系统,其相关的病因研究及防治成为目前的研究热点。随着研究不断地深入,儿童T1DM对认知功能的影响日益受到关注。T1DM可对儿童大脑结构、神经发育、认知功能造成损害,影响患儿的智力、注意力、记忆力、执行功能等。该文对近年来儿童T1DM与认知功能的研究进展进行综述,以提高儿科医生的认识。
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编辑人员丨4天前
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眼非视觉功能在生物感磁过程中的作用
编辑人员丨4天前
眼的非视觉功能包括生物昼夜节律的调节以及生物感磁。生物感磁是指各种生物包括人类可通过地磁场获取方向位置信息。具有视网膜结构的生物可能是以视网膜隐花色素蛋白作为磁受体,完成生物感磁过程。生物感磁的假说分别是基于化学反应和自由基对的磁感应假说以及光磁耦合的生物指南针假说。这2个假说都认为视网膜上的分子可能是生物感磁的受体蛋白,眼可能是生物感磁的器官。但基于化学反应和自由基对的磁感应假说认为是通过自由基电子自旋方式的改变,影响了视网膜隐花色素蛋白的分子结构,引起下游化学反应产生不同的化学产物,从而感受到磁场的变化;光磁耦合的生物指南针假说指出隐花色素蛋白作为光受体,与另一种磁受体蛋白经过多聚反应形成棒状小体,光信号和磁信号的耦合影响了棒状的复合体指向的变化。这些视网膜上的改变再通过某种途径传输至大脑,从而产生方向感。研究生物感磁有助于从新的角度诊断和治疗眼脑疾病,并且带来磁敏材料领域的革新。本文就眼非视觉功能、生物感磁过程的机制假说和眼非视觉功能在生物感磁过程中可能的作用机制进行综述。
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编辑人员丨4天前
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Ⅰ型口-面-指综合征一例
编辑人员丨4天前
口-面-指综合征是指一组涉及口腔、颌面、肢端发育异常的罕见疾病;常伴大脑、肾脏及其他器官症状,分类繁多复杂。本文报道1例Ⅰ型口-面-指综合征病例,系母亲遗传,为临床提供参考。
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编辑人员丨4天前
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外周源性体液因子调节大脑神经退行性疾病的研究进展
编辑人员丨4天前
目前对外周体液因子尚无统一定义,本综述中将外周多系统、器官、组织或细胞分泌的多种参与大脑认知和学习等功能调节的体液因素统称为外周源性体液因子,包括血浆蛋白质、炎症因子、细胞和微生物代谢产物等。据此,根据外周源性体液因子来源的不同将其大致分为5类:(1)外周血液源性体液因子;(2)肌肉源性体液因子;(3)肠道菌群源性体液因子;(4)外周和脑膜免疫细胞源性体液因子;(5)外周炎症源性体液因子。本综述将从外周源性体液因子的来源及其与血脑屏障之间的联系,探讨外周源性体液因子在大脑学习和记忆等认知功能及老化与阿尔茨海默病(AD)等神经退行性病变发生发展中的作用及机制,以期为今后围术期脑健康的研究提供新思路。
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编辑人员丨4天前
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肠道微生物群在眼部疾病中的作用
编辑人员丨4天前
近些年来,人体的共生微生物群对人类健康和疾病的研究逐渐成为热点。特别是人类微生物组计划和16S rRNA基因测序技术的出现,进一步促进了与人类相关微生物群的研究。肠道微生物群是人体最庞大的微生态系统。一方面,正常条件下,肠道微生物群在维持宿主免疫平衡,促进营养物质代谢和维持肠道稳态中起到重要作用。另一方面,越来越多的证据显示肠道微生物群失调与多种疾病有关,除影响肠道健康外,还影响肠外多种组织、器官。随着肠道微生物群与大脑之间相互作用的"肠-脑轴"概念出现后,研究者提出肠道微生物群与眼之间可能同样有"肠-眼轴"的存在。本文就近年来关于肠道微生物群在眼科疾病,包括角膜病、葡萄膜炎、视网膜病,以及与系统性疾病相关眼病中的作用进行综述,以期为肠-眼轴的存在提供证据,并为未来眼科疾病的治疗提供新思路。
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编辑人员丨4天前
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萝卜硫素通过促进前额发育和神经元分化促进大脑类器官生长
编辑人员丨4天前
目的:通过比较不同时期大脑类器官脑区分化和神经细胞标志物的改变,分析萝卜硫素对大脑类器官发育的影响及可能机制。方法:使用萝卜硫素处理人诱导多能干细胞分化形成的大脑类器官。实验组为不同浓度(1 μmol/L、2 μmol/L、5 μmol/L)萝卜硫素处理组,对照组为空白对照组,每组20个类器官。采用免疫荧光、苏木精-伊红染色法观察比较萝卜硫素处理后不同时期脑区标志物和神经细胞标志物表达特点;RNA测序分析差异表达基因并进行基因本体论(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)功能富集分析;实时定量反转录聚合酶链反应(real-time quantitative reverse transcriptase-mediated polymerase chain reaction,qRT-PCR)进一步筛选验证可能参与萝卜硫素促进大脑类器官生长潜在基因或可能的靶点。结果:加入萝卜硫素处理40 d的大脑类器官中性别决定区Y框蛋白2(sex determining region Y-box 2,SOX2)、前脑标志蛋白叉头框G1(forkhead box G1,FOXG1)、前额叶皮质孤独症易感候选基因2(autism susceptibility candidate 2,AUST2)、配对盒基因6(paired box 6,PAX6)表达明显增强;加入萝卜硫素处理70 d大脑类器官中神经元标志蛋白神经元Ⅲ型β-微管蛋白(β-tubulin,TUJ1)、神经元核(neuronal nuclei,NeuN)、微管相关蛋白2(recombinant microtubule associated protein 2,MAP2)、T脑蛋白家族1(T-brain-1,TBR1)等表达增强。RNA测序分析显示,相比于对照组,实验组显著上调基因105个,下调基因512个,共617个。qRT-PCR验证差异表达基因(SFTPC、AKR1C3、CXCR6、PRAP1、TMC8、GPR182、F2RL2、KCNJ10)的转录水平与测序结果基本一致。结论:差异表达基因AKR1C3、KCNJ10可能参与萝卜硫素促进大脑类器官前额发育和神经元分化,这有助于为萝卜硫素改善精神疾病和神经退行性疾病患者的认知和症状提供证据支持。
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编辑人员丨4天前
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爱眼护眼
编辑人员丨1周前
眼睛是人类用来感觉外界光学刺激的器官,主要的作用是形成视觉,通过眼睛把这些信息传送给大脑.我们要爱护眼睛,保护视力需要了解以下几个方面.什么是近视?近视是屈光不正的一种.当眼睛在放松状态下,平行光线进入眼内,其聚焦在视网膜之前,这导致视网膜上不能形成清晰像,称为近视眼.
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编辑人员丨1周前
