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正本书全面综述了外泌体在心血管疾病发生中的作用以及它们作为生物标志物的可能性。首先,对外泌体的基本概念进行了介绍,包括定义、形成和分泌。其次,对外泌体的纯化方式、内容物和心血管中的功能性作用进行了总结。再次,总结了基于外泌体的生物标志物在心血管疾病诊断、预后评估和疗效反应预测中的作用。此外,也系统分析了外泌体的治疗效应以及致病效应。     

小囊泡中的大学问——外泌体的前世今生

外泌体是一种直径为30~100 nm,主要由细胞内多泡体与细胞膜融合并释放到细胞外基质中的膜囊泡,可携带核酸、蛋白质等分子,具有强大的生物学功能。本文系统阐述了外泌体的发现历程、主要功能,及其在肿瘤生长、转移、免疫逃逸、诊断、治疗和在动脉粥样硬化、心肌梗死、心室重构、心脏再生等多种心血管生理和病理过程中的调控作用。总而言之,外泌体这个小小囊泡中蕴藏着大学问。     

新抑癌基因p15MTS2/INK4B的研究进展

近年来发现 ,细胞中抑制肿瘤发生、发展的机制除了有Rb ,p5 3等抑癌基因发挥作用外 ,一类CKI分子 (cyclin dependentkinaseinhibitor,细胞周期引擎分子的抑制剂 )也具有非常重要的作用 .在已知的CKIp2 1和p1 6两大家族中 ,p1 5是与p1 6同源性很高的一个CKI分子 ,大量肿瘤以及多种癌细胞系中的调查表明 ,p1 5基因的异常表达 (如缺失、突变和重排等 )在许多肿瘤及癌细胞系中存在 ,并与其中一些肿瘤的发展密切相关 ,这为确定p1 5作为一个新的抑癌基因提供了证据 .在此基础上 ,进一步对p1 5在细胞周期中调控细胞增殖和分化机理的研究发现 :p1 5能抑制一些肿瘤细胞的增殖 ,并可作为细胞生长抑制因子TGF β发挥作用的中介者 ,另外在某些类型细胞的分化过程中 ,p1 5水平的上升与细胞分化表型的出现具有相关性 .这些关于p1 5的研究进展为进一步阐明细胞周期调控及细胞癌变的分子机制提供了线索 ,并可能为p1 5运用于肿瘤的临床治疗提供理论与实验依据     

人造线粒体成功了吗?

细胞很善于"吞吐",它们会挤出一些小囊泡,即外泌体.这些外泌体又能与另一个细胞合并.此类吞吐过程是细胞共享资源、传递信息的一种方式,也是生命体通信的一大重要组成. 2021年9月13日,有研究团队在《自然-催化》(Nature Catalysis)杂志发表论文,介绍了他们将外泌体重编程为一大群鲜活的纳米生物反应器的工作...     

液态活检在PD-1/PD-L1抑制剂精准用药中的应用前景

近年来,精准医疗的液体活检技术已被广泛用于癌症早期筛查、辅助诊断、疗效监测以及药物疗效预测等领域.液态活检的非侵入性、实时性、可以反复取样以及可动态监测肿瘤进程等优势使其成为目前最具发展潜力的诊疗手段之一.与此同时,作为肿瘤治疗新的革命性技术,免疫治疗尤其是免疫检查点治疗模式发展迅猛,多个PD-1/PD-L1抑制剂在肺癌、肝癌、黑色素瘤等十几个癌种中迅速得到临床批准.如何提高PD-1/PD-L1抑制剂的疗效,对疗效进行精准预测和动态监测成为临床界最关注的问题.本文围绕循环肿瘤细胞、循环肿瘤DNA(ctDNA)和外泌体等几种液体活检主要技术在肿瘤免疫治疗中的应用前景进行综述.     

细胞外囊泡及其在疾病诊疗中的应用

细胞外囊泡(extracellular vesicles, EVs)是细胞分泌的一种脂质囊泡,尺寸介于30～5000 nm.通过不同的发生机理, EVs可以形成微囊泡体(microvesicles)、凋亡小体(apoptotic bodies)和外泌体(exosomes)等.它们通过携带母细胞的不同脂质、蛋白质和核酸等活性成分来靶向附近或远端细胞,在细胞的信息交流及生理病理过程中均具有重要作用. EVs在生物体系内广泛存在,其生物学功能也越来越多地被认识,或许正在成为一个"细胞外囊泡生物学"领域.对EVs性质的认识也促进了相关应用研究,涉及疾病诊断、治疗和药物运送等.本文重点阐述了EVs的生物起源、生物组成、生物学特性、生物学功能、制备和表征手段,并针对EVs在疾病诊疗中的应用所面临的问题开展讨论.可以预期,对EVs形成和调控机理的深入认识,一方面有助于我们更好地理解EVs的生物学功能、异质性和功能多样性;另一方面有可能基于这些知识来解决EVs开发应用中的瓶颈问题.     

肿瘤的液体活检研究进展

癌症是影响人类寿命的主因之一。与临床上常用的组织活检技术相比,液体活检作为癌症的一种检测手段,具有非侵入性、准确性高、取样简便、价格低廉等多种显著优势。液体活检在多种癌症,包括肺癌、宫颈癌、前列腺癌等的早期检测、动态监测和靶向治疗上均表现出很大的潜力,为癌症的检测和治疗提供了新的技术手段和研究思路。液体活检常常采用循环肿瘤DNA、循环肿瘤细胞和外泌体作为检测癌症病程的标志物,以PCR、NGS、ELISA等生命科学研究中常用的技术为基础方法,利用多种指标作为评判癌症病程的依据。文章综述了循环肿瘤DNA、循环肿瘤细胞和外泌体作为肿瘤液体活检标志物的检测原理,以及它们在临床应用方面近5年的研究进展。     

p53修饰及其相互作用的研究进展

p53是一个重要的抑癌分子, 在抑制肿瘤发生发展过程中起关键作用. 正常生理状况下, p53水平很低, 细胞受到外界刺激后, p53水平升高, 稳定性增强, 继而参与细胞周期阻滞、细胞衰老、DNA修复或细胞凋亡等重要的生命过程. p53功能的精确调控至关重要, 涉及一系列翻译后修饰(泛素化、乙酰化、磷酸化、甲基化、泛素样蛋白质修饰等等), 这些作用互相协作、相互影响, 从而精密调节p53的活性. 本文探讨p53的各种修饰作用, 并分析其各种修饰与肿瘤发生的相互关系, 为肿瘤的治疗提供一些参考价值.     

闭合式无线纳米孔电极检测单个外泌体

单个体电化学通过在限域电化学测量界面上检测单个纳米粒子、单个脂质体、单个细胞等的电化学特性,实现对单个体各向异性的研究.这种高度灵敏的电化学方法能够快速测量并区分纳米级单个体的大小和表面电荷等.目前,已在单颗粒催化、环境监测和细胞分析等领域得到应用.本研究通过使用尺寸可控的石英纳米孔作为模板,将贵金属金沉积在石英纳米孔尖端,以形成用于单个体测量的纳米级电化学限域界面,从而制备具有高灵敏度的闭合式无线纳米孔电极.利用该电极构建了单个体电化学测量体系,实现了单个外泌体的检测,获得了信噪比高达25.1的单个外泌体碰撞信号,电化学测量平均电流幅值为15.1 pA,单个信号持续时间为0.4 ms,从而实现了单个外泌体与纳米电极间动态相互作用的实时测量.     

血清microRNA在肿瘤诊断和预后评估中的应用

介绍了血清microRNA与肿瘤发生的关系, 并且在此基础上系统介绍了国内外将血清microRNA作为肿瘤标志物的研究进展. 尽管血清microRNA作为肿瘤的分子标志物尚有许多问题要解决, 但目前的研究结果已经证明血清microRNA表达谱的变化与多种肿瘤的发生、发展具有明确的相互关系, 说明血清microRNA可以作为肿瘤临床诊断和预后评估的分子标志物. 而且, 血清microRNA自身的特性也决定了其在应用于肿瘤临床诊断和预后评估时具有创伤小、技术快速、便捷等优点.     

白由基与医学

近年来生物医学的研究已从细胞水平,分子水平进入到量子水平.在有机化学反应(包括生物体内的化学反应)过程中,由于分子中共价键分裂的方式不同,可分为离子型反应和自由基反应.过去,一般对离子型反应比较熟悉,而对自由基反应了解得较少.近年来,随着自由基测定技术的进步,自由基在生物体系中的作用已成为一个非常活跃的研究领域,诸如生物氧化、光合作用,细胞作用、细胞增殖、机体衰老、炎症、肿瘤、动脉粥样硬化、辐射损伤以及环境污染等方面,均涉及自由基反应.现已发现,在病理情况下,自由基具有强大的破坏作用,可使核酸主键断裂、碱基降解和氢键破坏;使蛋白质或多肽链断     

PKCa对人胚肺细胞增值相关基因表达及AP-1活性的影响

蛋白激酶C（Protein kinase C,PKC）是一类丝氨酸和苏氨酸激酶,它在细胞信号传递、生长调控和肿瘤发生中具有重要作用。PKC是一个至少由12种亚类组成的多基因家族,PKC亚类的分子异质性、不同的生化性质和细胞内定位暗示其发挥不同的生理功能,为了探讨特异PKC亚类在细胞增殖、转化中的作用,我们建立了稳定过表达PKCa的人胚肺细胞模型,分析表明过表达PKCa可以促进2BS细胞的增殖速率,并能引起细胞的部分转化特征,细胞外信号一般通过细胞核内基因表达的变化最终导致细胞表型的改变,鉴于PKCa在细胞     

中国科学院生物物理研究所范祖森课题组招聘副研究员及博士后

中国科学院生物物理研究所范祖森实验室主要从事肿瘤发生的分子基础、免疫活性细胞介导的肿瘤杀伤机制以及肿瘤与传染性疾病的免疫治疗等领域的研究,拥有一     

硅纳米线场效应晶体管生物传感器在肿瘤分子诊断中的应用

肿瘤的早期诊断是目前临床医学最具挑战性的问题之一.分子诊断不仅能对肿瘤早期做出确切的诊断,而且能对肿瘤分期、分型、疗效监测和预后评估做出判断.硅纳米线作为新型一维半导体纳米材料,具有超高灵敏度、专一选择性、无标记检测、快速实时响应等独特优势,在近年来的生物医学检测应用,特别是肿瘤的分子诊断方面引起了极大的关注.基于此,本文介绍了硅纳米线场效应晶体管(FET)的工作原理、硅纳米线的制备方法、传感灵敏度的影响因素,综述了硅纳米线FET生物传感器在肿瘤分子诊断中的应用(包括核酸的定性与定量检测、肿瘤蛋白标志物检测、以及分子间相互作用研究),并展望了硅纳米线生物传感器的未来发展趋势,希望能为硅纳米线在肿瘤早期诊断的进一步应用提供一定的参考.     

pH响应活体自组装生物材料及其在肿瘤诊疗中的应用进展

自组装纳米材料在肿瘤部位具有被动靶向富集效应,提高了药物的递送能力,在生物医学领域具有广阔的发展前景.然而,本质上处于动态平衡的自组装纳米材料在体内传送时会与各种生物界面或生物大分子相互作用,存在结构不稳定的问题,目前还难以实现对其结构的精准控制,这妨碍了它们的进一步临床应用.pH会影响氨基酸的电荷状态,从而对多肽自组装过程中的静电相互作用造成影响,因此改变pH是调控多肽自组装过程的常用方法之一.在此,我们基于活体自组装(invivoself-assembly)的理念,着重综述了基于pH响应型多肽的纳米生物材料的原位制备方法并探讨了其在肿瘤诊断和治疗中的应用研究.通过把用于肿瘤诊疗的功能分子与pH响应型多肽结合,可以构建更复杂的具有生物功能的组装体系,提高成像剂的诊断功能和化疗药物的治疗效果.因此,利用pH响应型多肽在活体中原位构建有序组装体的新策略为开发肿瘤诊疗的纳米材料铺平了道路,为推向临床应用带来了新希望.     

纳滤体器件在生物分子分离中的研究进展

人类对生物体系的理解取决于生物分子高效准确的挑选和分离. 随着纳滤体器件(Nanofilter)的蓬勃发展, 其在生物分子分离领域的应用受到了广泛关注, 并成为无胶体系生物分子分离的热点之一. 本文结合纳滤体器件的产生及发展, 从纳滤体器件的设计及理论模型两方面重点阐述了纳滤体器件在生物分子分离方面的研究进展, 并对纳滤体器件的计算机模拟进行了讨论. 近年来, 相比于传统的生物分子分离方法, 纳滤体器件所具有的优势日益突出.而纳米技术的进一步发展, 也使其具有很好的应用前景.     

液气相变型超声分子探针研究进展

随着分子成像技术和各种纳米生物材料的迅速发展,医学影像技术有望对人体疾病实现从器官、组织水平到细胞、分子水平全方位、多层次在体实时观察.通过基于分子靶标的肿瘤早期诊断、革命性的肿瘤分子分型以及肿瘤边界确定和术中手术导航的全面开展,实现精准医学.超声分子影像是分子影像学的一个新的分支,在近10年发展迅速.液气相变型超声分子探针凭借其良好的穿透性以及诊疗一体化等优点,已显示出其优于传统超声分子探针的众多优势,在基础与临床应用方面展现出巨大潜力.本文对液气相变型超声分子探针的相变机制以及近几年在生物医学应用领域的研究进展进行了综述.     

光敏性单克隆抗体的制备及其细胞毒作用的观察

光敏化剂血卟啉(Hp)及其衍生物(HpD),近年来已作为新型抗肿瘤药物应用于临床,然而其对肿瘤组织的选择性作用不十分理想,对肿瘤周围及其它正常组织也有损伤。为增强其特异性改进杀伤肿瘤效果,我们选择抗人T淋巴细胞MCAB作为HP的特异载体,制备出MCAB-Hp的杂交分子,这种杂交分子兼备二者的特点,在体外对T细胞性白血病细胞有选择性杀伤,从而表明这类杂交分子在肿瘤治疗中的潜力。     

长链非编码RNAs的作用机制及其在肿瘤中的作用

长链非编码RNAs(lncRNAs)为一类碱基长度大于200nt的非编码RNA分子,作为一类新型基因表达调控因子,可通过改变染色质结构和直接调节转录因子活性参与转录调控,亦可通过调节mRNA形成的过程及其翻译参与转录后调控.lncRNAs表达水平异常与肿瘤发生发展密切相关,有的可以促进癌变,在肿瘤中高度表达;有的可以抑制癌变,在肿瘤中表达降低.本文总结了近年来lncRNAs研究方面取得的最新进展,主要介绍了lncRNAs的作用机制及其异常表达与肿瘤发生发展的关系,这为我们理解lncRNAs的功能及其与恶性肿瘤的关系提供了一个新的思路.     

乳腺癌特异性多肽介导生物大分子体内外效应

探讨乳腺癌特异性多肽PI携带外源性生物大分子靶向抗肿瘤的作用.将分离纯化获得的融合蛋白PI-EGFP与靶细胞MDA-MB-231体外共培养,探讨融合蛋白与靶细胞的结合能力;将此融合蛋白经尾静脉及肿瘤局部注射入荷瘤裸鼠体内,探讨其在肿瘤部位的聚集程度;利用分子克隆技术构建重组原核表达载体pET-28a(+)-pI-tk,诱导表达、分离纯化、鉴定获得的融合蛋白PI-HSV-TK,将不同浓度的融合蛋白与MDA-MB-231细胞共培养,经更昔洛韦(ganciclovir,GCV)作用后,探讨PI-HSV-tk对细胞的靶向杀伤效应.荧光显微镜下观察,在靶细胞内可检测到绿色荧光信号,经尾静脉及局部注射融合蛋白PI-EGFP后,在不同组织器官可见不同强度的荧光信号,在尾静脉注射组的肾脏和肿瘤部位可检测到荧光信号,而局部注射组仅在肿瘤部位可检测到;成功构建了重组原核表达载体pET-28a(+)-pI-tk;分离纯化获得高效表达的PI-TK融合蛋白,SDS-PAGE电泳及Western blotting鉴定融合蛋白的表达正确;CCK-8法及流式细胞仪检测显示,GCV对转导融合蛋白的MDA-MB-231细胞有杀伤作用,IC50值为152.64μg/mL.乳腺癌特异性转导多肽能携带生物大分子进入靶细胞,并携带具有杀伤效应的物质,使其发挥靶向治疗作用,为进一步探讨该多肽作为靶向性载体奠定实验基础和理论依据.