自然界以精妙的自组装过程将简单的生物小分子构筑成具有复杂结构的生物功能体系。受生物组装体Ipatasertib体内的启发,生物小分子自组装为构建功能材料提供了新的策略,特别是应用于肿瘤治疗的纳米材料。肿瘤治疗仍然是当今世界所面临的重大难题之一,鉴于传统的化疗毒副作用大、易出现多药耐药性等劣势,化学动力学疗法以及光热免疫疗法等新兴手段因靶向性高、毒副作用小、无多药耐药性等优势在精准抗癌领域备受关注。然而,这些治疗手段的核心因素如催化剂以及光敏剂等的缺陷限制了其进一步的临床应用和发展。例如,化学动力学疗法中传统的无机催化剂生物安全性低,肿瘤特异性响应方式单一;光热治疗中光热剂水溶性差,血液半衰期短且在生物透明窗口(800-1000 nm)无吸收。因此,如何通过Dorsomorphin合理的设计和选择生物分子,灵活调控分子自组装过程,构筑具有特定结构和功能纳米药物是解决这些问题的关键。受自然界天然蛋白质结构的启发,我们提出以简单的氨基Oxidative stress biomarker酸、功能短肽为基元,通过分子间弱相互作用的协同,调控自组装过程构筑高催化活性的纳米酶以及具有超大红移的光热纳米纤维,实现有效的肿瘤治疗:(1)受天然辣根过氧化物酶的启发,选择两亲性Fmoc-丝氨酸(Fmoc-S)、Fe~(3+)和化疗药物阿霉素(DOX)通过简单的多组分配位自组装构建金属纳米酶。所制备的纳米酶为球形纳米结构,粒径分布均匀,约100 nm。阿霉素负载量较高,超过70%。最重要的是,该纳米酶可以特异性消耗肿瘤细胞中高水平的谷胱甘肽,并将Fe~(3+)转化为Fe~(2+),以类过氧化物酶催化方式将肿瘤细胞内过量的过氧化氢转化为高细胞毒性的羟基自由基。同时,纳米酶也被原位激活,在肿瘤细胞内释放出化疗药物,用于增强治疗。体外和体内评估表明,超分子纳米酶通过联合催化化疗显著抑制肿瘤生长,且无任何全身毒性。(2)受自然界中蛋白质调控色素吸收的启发,选择免疫调节肽胸腺五肽作为组装模块调控酞菁动力学自组装,成功获得了吸收红移大于150 nm的新型J-聚集态纳米纤维。获得的超分子纳米纤维在830 nm处表现出极高的吸收,光热转换效率达到了56.7%。光热效应不仅可以直接消融癌细胞,还可以引起癌细胞免疫原性细胞死亡,产生一系列的信号分子,如暴露在细胞表面的钙网蛋白和分泌至细胞外的高迁移率族蛋白B1。通过结合免疫原性细胞死亡和胸腺五肽的免疫增强作用,可以有效清除原发肿瘤和抑制远处肿瘤的生长,并将不良反应降至最低。通过对自组装过程的调控构建高催化活性的超分子金属酶和具有超大红移的光热纳米纤维,实现了有效的化疗催化治疗和光热免疫治疗。
光热免疫一体化纳米粒在三阴性乳腺癌治疗中的应用
三阴性乳腺癌(Triple-Negative Breast Cancer,TNBC)是乳腺癌中最具侵袭性的亚型,由于具有高转移性等特性,导致其临床治疗效果不佳,因此迫切需要找到更有效的治疗策略。近年来,将光热治疗与LY-188011免疫治疗相结合的治疗手段已经在癌症治疗中取得很大的进展。光热治疗(Photothermal Therapy,PTT)不仅能有效地杀伤实体瘤,还能通过释放肿瘤相关的炎性蛋白以刺激机体的免疫反应,从而与免疫疗法相结合能够达到协同治疗肿瘤的效果。其中,吲哚菁绿(Indocyanine Green,ICG)介导的光热疗法联合免疫佐剂半乳糖化壳聚糖(Glycated Chitosan,GC)已针对晚期乳腺癌患者开展临床试验,不但可以清除原位的实体瘤,而且可以有效抑制远端转移瘤。但临床治疗中所用ICG与GC采用分别注射的方式,且ICG代谢快极易影响光热效果,同时GC也因分子较大难以有效与细胞作用。因此,针对这些问题,本文通过构建光热免疫一体化纳米颗粒GC@ICG,用于结合光热疗法应用于TNBC的治疗。具体研究内容如下:1.GC@ICG纳米颗粒的制备以及理化表征。首先,引入5β-胆烷酸(5βCA)与GC通过酰胺键偶联得到聚合物(5βCA-GC),并与ICG通过自组装的方式制备得到GC包裹ICG的纳米颗粒。并利用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜(SEM)等仪器,对纳米颗粒的化学结构、形貌大小、及光热转换性能等进行了评估。结果显示:5βCA的羧基通过酰胺键成功地与GC的氨基结合,并且合成的GC@ICG纳米颗粒呈球状形态,均一性良好,同时具有良好的稳定性和光热转换性能。2.GC@ICG纳米颗粒的体外细胞学评价。采用CCK-8试验检测GC@ICG对细胞的毒性,并通过共聚焦显微镜来分析细胞对GC@ICG纳米颗粒的摄取情况。此外,还测定GC@ICG纳米颗粒在近红外激光的照射下引起的细胞毒性和光热杀伤的效果以及基于GC@ICG纳米颗粒的光热治疗诱导的免疫原性肿immediate early gene瘤细胞死亡的情况。体外研究结果显示:GC@ICG纳米颗粒能够进入肿瘤细胞内部且几乎没有毒性;在激光的照射下,GC@ICG吸收光能产生热能杀死肿瘤细胞,同时定位在肿瘤细胞内的GC能与凋亡过程中产生的抗原结合,进一步增强免疫应答效应。3.GC@ICG纳米颗粒的体内动物学评价。首先,构建了4T1小鼠乳腺癌肿瘤模型;通过监测治疗后各组小鼠的肿瘤大小及体重的变化,以评价治疗的效果;并对治疗后小鼠肺部以及肿瘤部位的组织进行病理切片,进行H&E染色和免疫荧光染色,以分析GC@ICG纳米颗粒在体内引起的特异性抗肿瘤免疫反应。体内研究结果显示:GC@ICG联合光热治疗不仅能够有效地杀伤原位肿瘤细胞,而且能够引发长期的抗肿瘤免疫效应,抑制肿瘤的转移;此外,治疗组远端肿瘤切片的免疫荧光染色结果显示,经过激光+GC@ICG治疗后,能够有效地上调抗肿瘤免疫细胞(CD8~+T细胞)以及下调M2型巨噬细胞和调节性T细胞的IACS-10759纯度数量,发挥了出色的抗肿瘤免疫效应,且对小鼠无明显的毒副作用。综上所述,本课题构建了一种一体化的GC@ICG纳米颗粒,它不仅可以进入到肿瘤细胞内部对原位肿瘤细胞进行有效的杀伤,此外还有效抑制了远端转移瘤的生长。该策略为三阴性乳腺癌的临床治疗提供了新思路。
负载Latexin蛋白的壳聚糖纳米颗粒的制备及其在肿瘤免疫调节中的作用
传统的药物剂型在体内活性受到药物的物理化学特性的限制,生物利用率低、副作用大、依从性低。因此,寻找合适的载体,有效控制药物的释放,使药物成功靶向治疗部位,从而提高药物的药代动力学效果、稳定性和调节代谢时间是非常必要的。纳米粒子能穿透细胞和组织间隙到达肝、脾、肺、脊髓、淋巴等靶器官,由于材料的生物降解性、p H值、离子或温度敏感性,可表现出控释特性,能提高药物的有效性,减少毒副作用。壳聚糖是甲壳素脱乙酰化得到的高分子碱性多糖,具有生物降解性、生物相容性、无毒、抗菌性、细胞亲和性以及特有的粘附性,壳聚糖纳米粒子由于能延长药物在吸收时的保留时间,提高药物稳定性及利用率而被广泛应用于药物递送系统。Latexin(LXN)是一种羧肽酶抑制剂,全长222个氨基酸,首次在大鼠外侧新皮层中被发现,并作为发育大鼠大脑外侧KD025分子量新皮层神经元的标记物。由于其蛋白酶抑制剂的特性,认为LXN可能参与蛋白质的降解和代谢,此外,LXN也被证明与炎症有关,因为它在巨噬细胞和肥大细胞中表达。在之前的研究中现LXN在巨噬细胞中以外泌体途径从细胞分泌,并且组织病灶中分布着大量以外泌体形式存在的LXN,含有LXN的巨噬细胞外泌体可以促进JLY-188011体内urkat细胞的活化,并且抑制CD4+T细胞向Treg细胞分化。因此,本实验利用负载LXN蛋白的壳聚糖纳米颗粒探究LXN抑制CD4+T细胞向Treg细胞分化机理,并探究负载LXN蛋白的壳聚糖纳米颗粒对肿瘤生长的影响。首先,本实验采用离子Bio ceramic凝胶法成功制备了空白的壳聚糖纳米颗粒,为负载LXN蛋白做前期准备,重点在于探究壳聚糖纳米颗粒的生物特性和适宜负载LXN蛋白的最佳条件。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、纳米粒度电位仪等手段表征了壳聚糖纳米颗粒,并通过时间稳定性实验、p H稳定性实验、包封率测试实验、细胞毒性检测实验对空白的壳聚糖纳米颗粒进行了探究。实验结果表明空白的壳聚糖纳米颗粒粒径为196.6 nm,电位为26.5 mv,PDI为0.237,纳米颗粒为形态均匀的类球形颗粒形态较为理想,分散性好,空白的纳米颗粒不论是短时间内还是在一个月稳定性表现良好,在p H在4-7之间能保持较小的尺寸和更正的电位,制备的壳聚糖纳米颗粒对BSA包封率随着蛋白的浓度升高而升高,此外,制备的纳米颗粒带有正电更有利于蛋白的负载。同时,MTT实验证明合成的纳米颗粒对细胞没有明显毒性。其次探究了负载LXN蛋白的纳米颗粒促进T细胞活化和在肿瘤中发挥免疫调节性能的研究。首先是合成负载LXN蛋白的纳米颗粒,通过形貌表征、免疫胶体金染色、粒径及分布系数测定、时间稳定性,p H稳定性对负载LXN蛋白的纳米颗粒进行表征,免疫胶体金染色实验证明壳聚糖纳米颗粒成功的负载了LXN蛋白,粒径及分布系数测定指出制备的负载LXN的纳米颗粒呈现规则的球状,通过粒度电位仪测定平均粒径为204.4 nm,电位为27.1 mv。稳定性测试表示负载LXN蛋白的纳米颗粒在8小时内和p H在2-7之间都具有较好的性状。在用流式细胞术检测负载LXN蛋白的纳米颗粒细胞吞噬情况后,我们探究小鼠淋巴细胞中的负载LXN蛋白的纳米颗粒对Jurkat细胞的活化作用。通过RT-PCR检测T细胞活化的标志CD44和IFN-γ发现与活化组相比,纳米颗粒负载LXN蛋白组的Jurkat细胞CD44和IFN-γ的m RNA表达水平升高,没有负载LXN蛋白的纳米颗粒组的Jurkat细胞CD44和IFN-γ的m RNA表达水平没有明显变化,说明摄取了负载LXN蛋白的纳米颗粒的Jurkat细胞活化能力增强。根据细胞实验的结果,我们构建小鼠荷瘤模型,进一步确认了纳米颗粒负载LXN蛋白的免疫调节作用。结果显示,与CTL处理组相比,纳米颗粒负载LXN蛋白处理组的肿瘤生长更为缓慢,脾脏T淋巴细胞中CD4+T细胞更多。检测肿瘤中CD4+T细胞和Treg细胞的占比,与CTL处理组相比,纳米颗粒负载LXN蛋白处理组拥有更多的CD4+T细胞和更少的Treg细胞。体内实验的结果说明纳米颗粒负载LXN蛋白抑制肿瘤中CD4+T细胞向Treg细胞的分化。综上所述,本论文围绕壳聚糖纳米颗粒的形成以及作为LXN蛋白载体促进肿瘤免疫性能的研究。
消毒剂对重组Ⅲ型人源化胶原蛋白促细胞黏附活性的影响
通过CCK8实验探究75%乙醇、碘伏、葡萄糖酸洗必泰、苯扎氯铵、苯扎溴铵对细胞的毒性以及对重组Ⅲ型人源化胶原蛋白(rhColⅢ)促细胞的黏附活性的影响,预测消毒剂的使用在面部填充时对胶原蛋白活性的影响,为临床应用提供指导。结果显示:各消毒剂对NIH/3T3小鼠胚胎成纤维细胞和HFB人皮肤成纤维细胞均表现出细胞毒性,比较结果为:葡萄糖酸洗必泰<苯扎氯铵、苯扎溴铵<75%乙醇、碘伏,该结果selleck CP-456773也间接提示75%乙醇、碘伏消毒效果较佳;将各消毒剂原液稀释100倍后,其对rhColⅢ促细胞黏附活性影响比genetic assignment tests较为:葡萄糖酸洗必泰、苯扎氯铵<75%乙醇<碘伏、苯扎溴铵。碘伏和苯扎溴铵工作液直接接触rhColⅢ均显著降低其促细胞黏Panobinostat分子量附活性,碘伏、葡萄糖酸洗必泰、苯扎溴铵工作液直接接触rhColⅢ可导致其发生聚集。
连翘活性成分及其抗氧化和抑菌性比较分析
为了比较不同产地连翘的活性成分含量、抗氧化能力及抑菌能力。本研究通过HPLC检测了5个主要产地(山西临汾,河南信阳,安徽六安,陕西西安和河北涉县)的连翘中的连翘脂素、连翘苷、连翘酯苷A、连翘酯苷B和芦丁含量。检测了各个产地连翘的清除DPPH能力。分析了各个产地连翘对H_2O_2诱导的巨噬细胞存活率和抗氧化酶活性的影响。检测了不同产地的青翘甲醇提取物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌活性。结果显示,青翘中的上述5种活性成分含量明显高于老翘。安徽六安连翘中的连翘脂素和芦丁含量高于其他产地,河南信阳连翘中的连翘苷含量高于其他产地,山西临汾连翘中的连翘酯苷A和连翘酯苷B含量高于其他产地。青翘清除DPPH的能力明显高于老翘。不同产地连翘清除DPPH能力较好的是山西临汾、河南信阳和安徽六安。青翘对H_2O_2诱导的巨噬细胞的存活率以及抗氧化酶活性的影响好于老NVP-TNKS656翘,山西临汾、河南信阳和安徽六安对H_2O_2诱导的巨噬细胞的保护作用较好。青翘对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌活性均高于老翘,且山西临汾、河南信Systemic infection阳和安徽六安的青翘对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌活性较高。本研点击此处究表明山西临汾、河南信阳和安徽六安的连翘活性成分含量较高,抗氧化能力更好,可有效减轻H_2O_2诱导的巨噬细胞氧化损伤,并且对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有良好的抑菌活性。
基于特征分子网络的绵羊乳磷脂组成分析及其改善学习记忆功能验证
乳中的磷脂虽然含量很低,但由于其丰富的生理活性近年来广受关注。传统的脂质组学是分析乳品中脂质的有效方法。尽管在过去5年中,脂质组学数据处理软件的数量急剧增加,但减少鉴定中的假阳性和获得准确的磷脂结构注释仍然是一个重大挑战。本研究建立了一种快速准确分析乳品中磷脂的方法。与SWATH数据采集模式和MS-DIAL软件鉴定相比,IDA模式和FBMN分析方法在数据处理和脂质注释方面表现出了更好的性能。本研究为乳品中磷脂的分析提供了一种快速、可靠的方法,并将其应用于绵羊乳产地和品种间的比较分析。在此基础上,本研究以秀丽隐杆线虫作为模式生物,最后考察了绵羊乳中主要的磷脂成分对学习记忆的影响。主要内容及结论如下:(1)构建了基于特征分子网络的磷脂分析方法。优化了样品前处理和数据采集流程,并验证了该处理流程在线性、Emergency disinfection灵敏度、重复性、精确性和回收率等方面均符合要求。针对MS-DIAL处理脂质组学数据存在假阳性和selleck假阴性等错误更多鉴定的问题,FBMN可以根据同一类化合物具有相似的结构而产生相似的MS/MS碎片进行匹配连成网络,同时将MS-DIAL的鉴定结果可视化呈现在网络中。结合LIPIDMAPS等数据库,对错误鉴定结果进行筛选和剔除,可提高鉴定结果的准确性。FBMN在正离子模式下共鉴定出243个磷脂特征,对比MS-DIAL鉴定软件(7.74%)和GNPS数据库鉴定(1.05%),可客观剔除错误鉴定以达到假阳性为0%的鉴定结果。此外,比较了SWATH和IDA两种主要采集模式下的数据处理结果。IDA数据采集模式可得到的MS/MS谱图质量更高,相较于SWATH采集模式(41.4%),可形成网络的特征数达到了76.6%,进一步证明了IDA采集模式和特征分子网络的适配性。(2)应用建立的磷脂组学分析方法对不同绵羊乳样品进行分析。三种不同来源的绵羊乳中共鉴定到150种磷脂化合物。绵羊乳中最丰富的PC和SM种类分别为PC16:0_16:0(26.4%~30.98%)和SM 18:1;2O/22:0(21.26%~22.68%)。荷兰东佛里生羊绵羊乳中最丰富的PE为PE 18:1_18:2(31.35%)。对于内蒙东佛里生羊和戴瑞羊样品,则是PE 16:0_18:1(30.06%~31.28%)。经PCA和OPLS-DA分析,分别筛选出23种和21种磷脂用于区分不同产地和不同品种的绵羊乳。其中,对不同产地绵羊乳差异贡献最大的磷脂是PC 16:0_16:0(VIP值为3.7082)和PC 16:0_18:1(VIP值为3.1882)。对于不同品种绵羊乳的分析,同样也是这两种磷脂PC 16:0_16:0和PC16:0_18:1(VIP值均大于3)。影响绵羊乳脂质组成的因素众多,包括遗传因素、地理因素、饲料因素等等,本研究可为乳品中差异性磷脂的分析提供一种可靠、快速且准确的分析方法。(3)探究了绵羊乳磷脂改善线虫学习记忆的功能。本研究选取了绵羊乳中主要的磷脂酰胆碱成分PC 16:0_16:0进行活性探究。非靶向代谢组学分析结果显示,磷脂酰胆碱可通过影响秀丽隐杆线虫的氨基酸代谢进而影响神经递质的合成改变神经信号通路,或者通过影响脂质代谢合成多不饱和脂肪酸从而提高线虫的学习记忆能力。基因表达水平结果显示,磷脂酰胆碱可通过调节5-羟色胺的合成和摄取从而改善N2线虫的学习记忆能力。利用具有学习记忆缺陷的tph-1线虫进行验证,研究表明,当线虫体内5-羟色胺的水平较低时,磷脂酰胆碱还可以通过上调dop-3、nmr-1、glr-6、glr-2、glt-7、glt-6、glt-3和eat-4基因,促进多巴胺和谷氨酸神经传导通路进而修复学习记忆缺陷。
内质网应激头颈部鳞状细胞癌细胞通过外泌体miR-26a-5p调控PTEN/AKT通路促进巨噬细胞PD-L1表达
目的 探讨内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)的头颈部鳞状细胞癌(head and neck squamous cell carcinoma,HNSCC)细胞分泌的外泌体miRNA表达变化对巨噬细胞的影响机PD0325901 IC50制。方法 本研究已通过单位伦理委员会审查批准。通过蛋白质免疫印迹(Western blot,WB)和实时荧光定量PCR实验(RT-qPCR)检测HNSCC肿瘤组织及癌旁组织ERS相关蛋白,包括蛋白激酶R样内质网激酶(protein kinase R-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)和葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein 78,GRP78)的表达水平;以500 U/mL干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)处理人喉鳞癌细胞系HN4细胞48 h,诱发HN4细胞产生内质网应激反应,收集HN4细胞分泌的外泌体,通过生物信息学分析鉴定外泌体的miRNA种类,预测miRNA的靶基因,将巨噬细胞转染miRNA、与收集的外泌体共培养、并敲低巨噬细胞PTEN表达,以WB和RT-qPCR检测外泌体miRNA调控的下游信号通路蛋白酪氨点击此处酸磷酸酶(phosphate and tension homology deleted on chromsome ten,PTEN)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)及程序性死亡受体-1配体(programmed death receptor ligand 1,PD-L1)表达变化。结果 HNSCC肿瘤组织相比癌旁组织ERS相关蛋白表达水平升高(P<0.05);RNA测序及实验验证表明ERS的HN4细胞分泌的外泌体miR-26a-5p表达上调(P<0.05);PTEN是miR-26a-5p的靶基因,miR-26a-5p升高巨噬细胞PD-L1表达水平,并下调PTEN表达(P<0.05);巨噬细胞与ERS外泌体共培养,miR-26a-5p和PD-L1表达上升,PTEN表达下降,p-AKT表达升高(P<0.05);敲低巨噬细胞PTEN表达,PD-L1表达上升(P<0.01)。结论ERS的HNSCC细胞通过外泌Predisposición genética a la enfermedad体miR-26a-5p调控PTEN/AKT通路及PD-L1的表达。
内质网应激头颈部鳞状细胞癌细胞通过外泌体miR-26a-5p调控PTEN/AKT通路促进巨噬细胞PD-L1表达
目的 探讨内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)的头颈部鳞状细胞癌(head and neck squamous cell carcinoma,HNSCC)细胞分泌的外泌体miRNA表达变化对巨噬细胞的影响机PD0325901 IC50制。方法 本研究已通过单位伦理委员会审查批准。通过蛋白质免疫印迹(Western blot,WB)和实时荧光定量PCR实验(RT-qPCR)检测HNSCC肿瘤组织及癌旁组织ERS相关蛋白,包括蛋白激酶R样内质网激酶(protein kinase R-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)和葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein 78,GRP78)的表达水平;以500 U/mL干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)处理人喉鳞癌细胞系HN4细胞48 h,诱发HN4细胞产生内质网应激反应,收集HN4细胞分泌的外泌体,通过生物信息学分析鉴定外泌体的miRNA种类,预测miRNA的靶基因,将巨噬细胞转染miRNA、与收集的外泌体共培养、并敲低巨噬细胞PTEN表达,以WB和RT-qPCR检测外泌体miRNA调控的下游信号通路蛋白酪氨点击此处酸磷酸酶(phosphate and tension homology deleted on chromsome ten,PTEN)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)及程序性死亡受体-1配体(programmed death receptor ligand 1,PD-L1)表达变化。结果 HNSCC肿瘤组织相比癌旁组织ERS相关蛋白表达水平升高(P<0.05);RNA测序及实验验证表明ERS的HN4细胞分泌的外泌体miR-26a-5p表达上调(P<0.05);PTEN是miR-26a-5p的靶基因,miR-26a-5p升高巨噬细胞PD-L1表达水平,并下调PTEN表达(P<0.05);巨噬细胞与ERS外泌体共培养,miR-26a-5p和PD-L1表达上升,PTEN表达下降,p-AKT表达升高(P<0.05);敲低巨噬细胞PTEN表达,PD-L1表达上升(P<0.01)。结论ERS的HNSCC细胞通过外泌Predisposición genética a la enfermedad体miR-26a-5p调控PTEN/AKT通路及PD-L1的表达。
IDH1与高级别脑胶质瘤治疗后MRI特征及预后分析
目的 研究评估高级别脑胶质瘤异柠檬酸脱氢酶1(isocitrate dehydrogenase-1,IDH1)与治疗后MRI特征以及预后相关性。方法 回顾性分析2014年1月到2021年1月到我院进行治疗的高级别胶质瘤(high grade glioma, HGG)患者,对患者的临床资料及术后MRI进行收集。MS-275化学结构最终纳入96名HGG患者,其中IDH基因野生型61例,突变型35例。应用Siemens Syngo.via工作站图像处理6个月随访时MRI图像,获得DTI的各向异性分数(fractional anisPLX5622分子量otropy, FA)图、动脉自旋标记(arterial spin labeling, ASL)的脑血流量(cerebral blood flow, CBF)和DWI的表观弥散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)。结果 IDH突变型患者中Ⅲ级患者较多,IDH野生型中Ⅳ级患者较多。在DWI序列帧,突变型患者nADC更高,而nCBF更低(P<0.05)。在SWI序列中,IDH1野生型患者肿瘤内磁敏感信号(intra-tumoral susceptibility signal, ITSS)3级患者数量更多(P<0.05)。生存随访时间15~43个月,中位随访时间26个月,IDH1野生型HGG患者的中位无进展生存期(progression free survival, PFS)为10个月,IDH1突变型中位PFS为17个月,两组患者PFS之间差异存在统计学意义(P<0.05),IDH1野生型HGG患者的中位总生存期(Overall survival, OS)为13个月,而IDH1突变型中位OS为22.5个月,两组患者OS之间差异存在统计学意义(P<0.05)。IDH1基因型对HGG患者预后的ROC曲线下面积为0.585,联合nADC、nCBF、ITSS分级对HGG患者预后的ROCempiric antibiotic treatment曲线下面积为0.874,进一步联合病理组织学分级对HGG患者预后的ROC曲线为0.926。结论 HGG患者IDH1野生型和突变型患者MRI特征参数存在差异,联合IDH1基因型、MRI特征参数和病理组织分级对HGG患者预后评估有一定价值。
检测核酸修复酶的光学生物传感器研究
核酸修复酶包括DNA修复酶和RNA修复酶,是生物体内自发表达的蛋白酶,能够识别并修复由紫外线(ultraviolet,UV)、电离辐射、毒性化学品以及活性氧物种等因素导致的DNA/REntinostat体内NA损伤。核酸修复酶的异常表达与癌症息息相关。低活性的核酸修复酶能够促进癌症发生与发展,而高表达的核酸修复酶能够使癌细胞维持无限增殖能力。因此,核酸修复酶是一种癌症早期筛查中极具代表性的生物标志物。此外,抑制核酸修复酶的活性可以更好地提高对癌症的治疗效果,使其成为癌症治疗的重要靶点。因此,开发针对核酸修复酶活性的检测方法在临床早期诊断,癌症治疗和抗癌药物研发中具有重要意义。本论文将核酸扩增与化学发光和荧光等技术相结合,选择O~6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(O~6-methylguanine DNA methyltransferase,MGMT)、聚腺苷二磷酸核糖聚合酶1(poly(ADP-ribose)polymerase-1,PARP-1)、脂肪量和肥胖相关的酶(the fat mass and obesity-associated enzyme,FTO)、人类烷基腺嘌呤DNA糖基化酶(humanLY2835219 alkyladenine DNA glycosylase,h AAG)和尿嘧啶DNA糖基化酶(uracil DNA glycosylase,UDG)为研究模型,发展了一系列生物传感器,实现了对癌细胞或者癌症组织中的核酸检测酶的活性检测。本论文主要内容如下:1.基于在完全等温条件下(37℃)外切酶III(exonuclease III,Exo III)辅助的信号扩增,我们开发了一种简单快速的一步反应的荧光生物传感器,用于灵敏地检测MGMT的活性。封闭的哑铃探针被MGMT去甲基化后,内切酶Pvu II切割哑铃探针,产生带有3’羟基(3’hydroxyl,3-OH)端的发卡探针。随后,EXO III消化发卡探针,产生长的引物DNA,引物DNA能作为长模板,触发EXO III对修饰了BHQ和Cy5的信号探针的循环消化,从而产生明显增强的荧光信号。该方法非常简单、快速(60分钟),具有超高的灵敏度和良好的特异性,可以在单细胞水平上检测MGMT的活性。此外,该方法还可用于MGMT抑制剂的筛选和不同癌细胞中MGMT活性的区分。2.通过整合PARP-1介导的聚合超支化聚(ADP-核糖)(poly(ADP-ribose),PAR)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)-3-(2’-螺旋氨甲烷)-4-甲氧基-4-(3’-磷酰苯基)-1,2-二氧杂环丁烷(3-(2’-spiroadamantyl)-4-methoxy-4-(3‖-phosphoryloxyphenyl)-1,2-diox etane,AMPDD)化学发光系统,我们构建了一个超灵敏的化学发光生物传感器,用于快速检测人类乳腺组织中的PARP-1。PARP-1被双链DNA(double-stranded DNA,ds D NA)激活后,PARP-1裂解烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD~+),启动生物素(biotin)化ADP-核糖的重复聚合,形成ds DNA-PAR-biotin复合物。随后,ds DNA-PAR-biotin复合物通过Au-S共价键组装到金纳米颗粒(Au nanoparticles,Au NPs)上,从而构建出Au NPs-ds DNA-生物素纳米结构。Au NPs-ds DNA-biotin纳米结构随后捕获链霉亲和素(streptavidin,SA)修饰的ALP以形成Au NPs-ds DNA-ALP纳米结构。离心分离后,Au NPs-ds DNA-ALP纳米结构引发AMPPD的去磷酸化,从而产生极高的化学发光信号。在这个实验中,只有PARP-1被ds DNA激活才能裂解NAD~+,有效地消除了背景信号。冷冻法的引入大大缩短了检测时间。由于PARP-1催化NAD~+裂解的高精度、biotin化ADP-核糖聚合反应的高效率、以及ALP-AMPPD化学发光系统的高信噪比,该生物传感器可以快速灵敏地检测PARP-1,检测限为2.94×10-7 U/μL,准确筛选PARP-1抑制剂,并在单细胞水平上对PARP-1进行量化。最重要的是,该方法可以区分乳腺癌患者组织和健康人组织之间的PARP-1表达,在临床诊断和生物医学研究中具有广阔的应用前景。3.我们开发了一种无荧光团标记的超支链置换扩增方法,用于灵敏检测癌细胞中的FTO活性。当FTO存在时,能够催化N~6-甲基腺嘌呤(N~6-methyladenine,m~6A)修饰的ds DNA底物的去甲基化,从而引发甲基化敏感内切酶Pvu II对ds DNA的裂解,产生带有3-OH末端的ss DNA。带有3-OH的ss DNA被末端脱氧核苷酸转移酶(terminal deoxynucleotidyl transferase,Td T)延长,形成―X-(XXX)_n‖型模板,用于随后的超支链置换扩增。最后,在聚合酶和切口酶的辅助下进行超支化链置换扩增,产生大量的寡核苷酸片段,这些片段可以用核酸染料SYBR Gold染色,产生增强的荧光信号。该检测方法表现出良好的特异性和高灵敏度,对FTO的检测限为9.07×10~(-11) mg/m L(~1.5 f M)。此外,该方法可以有效地筛选FTO抑制剂,并检测单个癌细胞中的FTO活性。4.我们构建了一种用于多重检测癌细胞中h AAG和UDG的去磷酸化介导的化学发光生物传感器。在该生物传感器中,化学发光信号依赖于ALP催化下AMPPD的脱磷酸化。我们设计了一种双功能的ds DNA基底,一个biotin标记的聚-(T)探针,以及两个用于h AAG和UDG的捕获探针。该方法涉及以下4个步骤:(1)DNA糖基化酶诱导双功能ds DNA基底的裂解;(2)Td T识别引物的3-OH末端进行Td T介导的聚合反应;(3)构建Au NPs-ds DNA-ALP纳米结构;(4)ALP引发AMPPD的去磷酸化以产生增强的化学发光信号。通过利用Td T介导的聚合扩增的独特功能和基于ALP-AMPPD的化学发光系统的内在优势,该生物传感器表现出良好的特异性和高灵敏度,对h AAG的检测限为1.53×10~(-6) U/m L,对UDG检测限为1.77×10~(-6) U/m L,并且可以在单细胞水平上量化多种DNA糖基化酶。此外,这种生物传感器还可用于测量动力学参数和筛选DNA糖基化酶抑制剂,在DNA损伤相关的医学研究和疾病诊bacterial infection断方面具有巨大潜力。