精原干细胞移植治疗不孕不育小鼠模型的初探

通过曲细精管显微注射法, 将从雄性FVB/NJ-GFP转基因小鼠睾丸内分离得到的精原干细胞注射进不孕不育动物模型—— BALB/c雄性裸鼠的睾丸曲细精管中, 对其生精现象进行了深入的分析. 为了进一步验证精原干细胞移植后的雄鼠重新获得生殖能力, 这些雄鼠被用于自然交配, 并以编码GFP荧光蛋白的cDNA为杂交探针, 用Southern Blot方法分析其后代小鼠的基因型. 实验结果表明, 作为移植受体的不孕不育BALB/c裸鼠是一种免疫缺陷性小鼠, 能较好地避免供体和受体之间的免疫排斥反应. 供体精原干细胞可以在68.33% (41/60)进行移植实验的受体小鼠睾丸内存活、迁移和增殖, 并在受体睾丸内腔中发育成成熟的精子, 有5只杂交后代小鼠的基因型呈现为GFP阳性. 本实验室建立了曲细精管显微注射技术, 并在利用精原干细胞移植治疗不孕不育小鼠的实验中获得了初步成功. 精原干细胞移植技术在探讨精子发生机理、重建不育个体的精子发生和恢复不育症患者的生育能力等方面有着重要的应用前景.     

腺病毒介导的CTLA4-FasL基因转移预防小鼠自身免疫性糖尿病

抑制或删除自身免疫性T细胞对胰岛素生成细胞——β细胞的破坏可以有效预防1型糖尿病的发生. 研究表明CTLA4-FasL双功能免疫抑制分子可以抑制T细胞活化及促进T细胞的凋亡. 在多次小剂量(40 mg/kg)腹腔注射链脲佐菌素诱导的小鼠自身免疫性糖尿病模型中, 初次给予链脲佐菌素的同时, 经尾静脉输注(2 ~ 5)×10⁸ pfu/mL CTLA4-FasL腺病毒进行基因治疗后, 糖尿病的发病率显著降低(13%, n = 15), 血糖和胰岛素水平维持正常; 且显著诱导胰腺淋巴细胞凋亡及胰腺淋巴细胞IFN-γ与Vβ8.2 TCR的mRNA表达明显下降. 表明腺病毒介导CTLA4-FasL基因治疗, 有效诱导自身反应性T细胞凋亡, 提示其在预防自身免疫性糖尿病的潜在价值.     

人胎儿主动脉旁体大鼠脑内移植纠正黑质纹体损伤的实验研究

近些年来,应用脑内移植治疗帕金森氏病(PD)已有不少报道。在考虑脑内移植治疗PD的临床应用时,供体组织来源自然是研究者关注的问题。我们曾观察(待发表资料)到新生家兔主动脉旁体组织脑内移植可以存活,并可在一定程度上纠正PD模型大鼠因黑质纹     

模式识别受体AIM2的激活、调控及在移植免疫中的作用

器官移植是治疗器官终末期疾病的最有效手段,诱导特异性移植免疫耐受是移植免疫领域的主要研究方向.黑色素瘤缺乏因子2(absent in melanoma 2, AIM2)是一种位于细胞内的模式识别受体(pattern recognition receptor,PRR), AIM2识别异常双链DNA(double-stranded DNA, dsDNA)并对多种免疫细胞发挥调控作用.越来越多的证据表明, AIM2的激活与移植排斥的发生密切相关.移植物细胞损伤时会释放包括dsDNA在内的多种损伤相关分子模式(damage-associated molecular patterns, DAMPs), AIM2识别移植物来源的dsDNA后激活固有免疫反应并协调适应性免疫反应, AIM2可能对诱导移植免疫耐受有重要影响.本文总结了移植物来源的dsDNA进入细胞质并激活AIM2的过程以及AIM2激活所受到的多层次调控,并从固有免疫系统及适应性免疫系统两个方面探讨了AIM2在移植免疫中的作用,并对后续研究进行了展望.     

猪自然杀伤T细胞研究进展

限制性自然杀伤T(invariant natural killer T,iNKT)细胞是一类同时表达NK与T细胞受体且具有NK细胞和T细胞两方面性质的独特淋巴细胞.与传统T细胞不同,iNKT细胞表达高度保守的T细胞受体(小鼠:TRAV11-TRAJ18、TRBV13、TRBV29或TRBV1;人:TRAV10-TRAJ...     

用精原干细胞移植技术制作转基因动物的研究前景

在生物科学、生物医学、畜牧业科学和生物反应器的研究中, 转基因动物是非常有用的工具. 然而, 最常用的制作转基因动物的方法, 如原核显微注射和核移植效率都非常低. 在最近10年中, 研究人员利用精原干细胞移植技术发明了一系列新方法. 其中的一些方法一旦与遗传修饰方法相结合, 就会形成一套制备转基因动物的新方法. 本文综述了与转基因动物制作相关的精原干细胞移植研究成果, 如精原干细胞移植技术、精原干细胞的冷冻保存方法、精原干细胞移植受体的准备、精原干细胞的长期增殖和传代培养、精原干细胞的遗传修饰及外源基因的遗传特性等, 描述了用精原干细胞移植技术制作转基因动物的一整套方法. 根据所用供体和受体的不同, 将这种新的转基因动物制作方法分为两类: 同种移植法和同体移植法. 这一研究领域的进展虽然迅速, 但是每一种方法仍然有潜在的困难有待于克服. 本文对这些新方法的优点和目前存在的问题进行了探讨.2     

不同类型核受体对小鼠体细胞重构胚胎发育能力的影响

为探讨昆明白小鼠不同类型的卵胞质对小鼠体细胞核移植胚胎发育的影响, 采用C57BL/6小鼠耳成纤维细胞为核供体, 昆明白小鼠卵母细胞为核受体进行单次核移植, 同时采用将重构胚类合子核移入去核合子、重构胚2-细胞卵裂球细胞核移入去核MⅡ期卵的方法进行连续核移植, 通过将重构胚2-细胞卵裂球与正常昆明白小鼠2-细胞胚胎卵裂球交换融合得到四倍体胚胎. 对所得胚胎进行体外培养, 结果发现, 以去核的昆明白小鼠MⅡ期卵母细胞为核受体进行单次核移植所得到的重构胚胎发育率很低, 且只能发育到8-细胞阶段. 两种连续核移植重构胚发育率均有所提高, 但仅重构胚类合子核移入去核合子时有囊胚出现, 囊胚发育率为1.9%. 重构四倍体胚胎囊胚发育率却很高(62.3%), 染色体分析表明其中51.5%为真正的四倍体. 结果表明, 昆明白小鼠不同类型核受体对重构胚胎的发育能力有显著影响, 其去核卵母细胞胞质对体细胞核重编程的能力较弱, 而当其与正常受精卵胞质共同作用时可较好地对体细胞核重编程.     

利用体细胞核移植技术生产转基因牛

通过电穿孔的方法, 将含有新霉素抗性(Neo^r)基因和增强绿色荧光蛋白(EGFP)基因的双标记选择载体导入胎牛输卵管上皮细胞, 获得了转基因细胞株. 以转基因细胞为核供体, 进行了牛的体细胞核移植. 重构胚胎424枚, 其中208枚体外发育至囊胚, 囊胚发育率为49.1%. 选择第7天转基因囊胚17枚移入17头同期发情的受体牛子宫角内, 共有5头受体牛妊娠, 妊娠率为29.4%. 经过正常的体内发育, 有3头转基因克隆牛出生, 产犊率为17.6%. PCR和Southern检测结果表明, 3头转基因克隆牛的基因组中都整合有外源目标基因. 并且, 绿色荧光蛋白在转基因克隆牛的耳部皮肤组织以及从耳部皮肤组织分离出的成纤维细胞中均有表达. 上述结果显示, 通过体细胞核移植技术可以有效生产转基因牛; 所构建的双标记选择载体可以有效筛选出转基因细胞和转基因克隆胚胎, 应用于转基因克隆动物的生产, 确保所培育的克隆动物均为转基因动物.     

体细胞核移植牛肺脏中H19和Xist基因的DNA甲基化状态

在体细胞核移植中, 体细胞的供体核要经过表观遗传修饰的重编程才能获得发育的全能性, 目前认为不完全的表观重编程是导致克隆效率低的主要原因. DNA甲基化是基因组主要的表观遗传修饰方式, 是调节基因组功能的重要手段. 为了探求核移植过程中DNA甲基化的表观重编程是否充分, 利用亚硫酸氢盐测序法分析了印记基因H19和Xist在出生48 h内死亡的体细胞核移植牛和正常对照牛肺脏中的DNA甲基化状态. 结果发现, 体细胞核移植牛中H19基因甲基化程度较低, 与正常对照组相比差异显著(P < 0.05), 并且 9C3个体有3个CpG (第1, 2, 3位)表现出完全非甲基化; Xist基因甲基化程度在体细胞核移植牛和正常对照牛中都较高, 且没有显著差异.     

HLA-G抑制NK和T细胞介导的对猪内皮细胞的细胞毒作用

为了探索HLA-G分子在异种器官移植中的应用前景, 用RT-PCR方法从人胎盘组织中克隆了HLA-G cDNA, 构建了哺乳动物表达载体; 通过稳定转染, 获得了高效表达HLA-G蛋白的猪血管内皮细胞(PECs)克隆. 经细胞毒实验发现, HLA-G不仅可以抑制活化人NK-92细胞对PECs的杀伤, 其抑制水平达到或低于NK-92杀伤人脐静脉内皮细胞水平; 而且可以抑制异种抗原特异T淋巴细胞的细胞毒作用, 抑制率为59.1% ～ 88.9%. 因此认为HLA-G作为异种移植诱导免疫耐受的新策略, 不仅在延迟性排斥阶段起到抑制NK细胞作用, 而且在细胞性排斥阶段同样可以抑制T淋巴细胞作用.     

表达新城疫病毒血凝素-神经氨酸酶基因重组禽痘病毒的构建及其抑瘤作用

来源于新城疫病毒的血凝素-神经氨酸酶(hemagglutinin-neuramidinase, HN)蛋白不仅能够介导受体识别, 还具有水解这些受体中N-乙酰神经氨酸(N-acetylneuraminic acid, NAcneu, 唾液酸)成分的神经氨酸酶(neuraminidase, NA)活性. 研究表明, HN蛋白可针对包括人类在内的哺乳动物产生抗肿瘤作用和免疫刺激作用. 为探索HN基因在肿瘤基因治疗中的应用, 构建了表达HN的重组禽痘病毒(vFV-HN), 并通过体内外实验比较了其与野生型禽痘病毒(FPV)的抗肿瘤作用. 实验结果表明, 虽然B16肿瘤细胞对FPV感染所致细胞毒作用具有一定耐受性, 但vFV-HN具有显著的抑瘤作用. 并且, 与FPV相比, vFV-HN免疫可显著延长荷瘤动物模型的生存期. 另外, vFV-HN免疫可刺激产生B16肿瘤细胞特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)反应和促进CD4⁺和CD8⁺ T淋巴细胞的增殖. 研究还发现, vFV-HN免疫可刺激小鼠分泌IL-2和IFN-g等Th1类细胞因子, 说明vFV-HN的抑瘤作用与Th1类免疫反应相关. 实验结果提示, vFV-HN免疫具有潜在的肿瘤基因治疗研究价值.     

骨髓来源干细胞在肝移植中的应用及其相关机制

肝脏移植已经日益成为治疗终末期肝病最为有效的方法, 而供肝严重短缺、急慢性排斥反应以及长期应用免疫抑制剂所带来的毒副作用一直是肝移植面临的三大难题. 骨髓来源的干细胞具有向肝系细胞分化的潜能, 参与损伤后肝再生. 肝移植术后, 急性排斥反应、缺血再灌注、部分肝移植肝量损失、术后肝炎复发及“小肝综合征”等对移植肝造成的损伤环境可对骨髓来源不同干细胞亚群产生趋化作用, 动员其进入外周循环并迁移至肝脏, 促进移植肝功能修复. 此外, 骨髓来源干细胞还可参与活体肝移植供者的功能性肝再生. 骨髓源干细胞参与肝再生的过程可能是通过SDF-1及其受体CXCR4的相互作用以及HGF, IL-8, MMP9, VEGF/VEGFR-2等因子的参与而实现的. 肝移植联合供者来源的骨髓源干细胞移植可以诱导供者特异性免疫耐受, 使异体移植肝得以长期高质量存活. 总之, 无论是从参与再生的角度还是从诱导免疫耐受的角度, 无论从受者的角度还是从活体供者的角度, 骨髓来源的干细胞移植都显示了辅助肝移植治疗肝衰竭, 进而拓宽肝移植发展空间的强大优势, 为广大肝病患者带来新的希望.     

体细胞核移植生产绿色荧光蛋白转基因猪

体细胞核移植转基因动物制作路线是目前生产转基因家畜的最佳方法. 绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)转基因猪研究可以为转基因家猪育种、人类疾病模型和人类异种器官移植研究奠定良好的基础. 本研究对脂质体转染猪胎儿成纤维细胞的技术程序进行了筛选, 以绿色荧光蛋白基因转染后的阳性细胞作为体细胞核移植的核供体, 以体外成熟卵母细胞为核受体, 构建了绿色荧光蛋白转基因克隆猪胚胎, 并对重构胚在体外和体内发育情况以及绿色荧光蛋白表达情况进行了跟踪研究. 结果显示, 采用4.0 μL/mL脂质体转染试剂, 1.6 μg/mL质粒DNA, 转染6 h可以获得最佳的转染效果, 转染效率达3.61%; GFP转基因体细胞重构胚体外囊胚发育率为10%, GFP阳性胚胎率为48%; 重构胚移植于10头受体后, 有5头妊娠, 3头受体发育到期, 共出生克隆猪6头, 其中4头为GFP阳性, 经DNA检测确认为GFP转基因猪; 转基因克隆胚胎移植出生率为1.0%, 阳性个体出生率为0.7%. 结果表明, 脂质体转染试剂可以高效转染猪胎儿成纤维细胞, 获得的阳性细胞具有支持猪全程发育的潜能. 本研究对我国体细胞克隆转基因猪的研究具有重要的参考价值.     

人死后,指甲和头发还会生长吗?

正人死了,指甲和头发继续生长——恐怖小说和电影中如此描绘。那么这是真的吗?尽管对死人的指甲和头发长度每天变化情况的系统性研究为数不多(这不足为奇),但科学家已经知道,不同细胞的死亡速度不同。心跳停止后,大脑的氧供应被切断,由于没有葡萄糖储存可依赖,神经细胞在3～7分钟后就会死亡。在同意捐赠器官的人死后30分钟内,从事器官移植的医生必须取下死者的肾脏、肝脏和心脏;6小时内,这些器官必须移植到接受移植者体内。皮肤细胞命长一些,哪怕在人死后12小时提取皮肤样本,     

Wilms’tumor 1(WT1)抗原HLA-A11限制性T细胞表位鉴定及特异性TCR筛选

Wilms’tumor 1 (WT1)基因编码的WT1蛋白是在多种血液系统恶性肿瘤以及实体肿瘤中过表达的肿瘤相关抗原(TAA),靶向WT1表位的T细胞受体工程T细胞(TCR-T)疗法在预防和治疗血液瘤的研究中显示出潜在的临床应用价值.本研究通过生物信息学预测了WT1蛋白HLA-A11限制性T细胞表位多肽,并通过免疫HLA-A*11:01转基因小鼠鉴定出了一条CD8⁺T细胞表位WT1_414-423(序列:FSCRWPSCQK).通过WT1_414-423/HLA-A11四聚体染色和单细胞分选,获得了WT1_414-423表位特异性TCR,命名为9E TCR.细胞水平的结合实验以及蛋白水平的亲和力检测表明,9E TCR可以特异性结合WT1_414-423/HLA-A11.进一步通过携带9E TCR的慢病毒感染来自健康个体外周血的原代T细胞制备了9E TCR-T细胞,其与呈递WT1_414-423多肽的PANC-1靶细胞孵育后可诱导9E TCR-T细胞特异性分泌IFN-...     

非休眠期成年牛耳成纤维细胞用于核移植

哺乳动物的自然生殖方式是有性生殖 ,需要精子和卵子进行受精作用 .核移植技术为哺乳动物无性生殖提供手段 .以前 ,人们多采用未分化或分化不完全的胚胎细胞作为供核细胞 .自Wilmut等人应用成年绵羊体细胞作为供核细胞进行核移植获得全程发育以来 ,体细胞核移植已在多种动物上获得成功 .Wilmut等人认为 ,应用G0 期成年体细胞作为供核细胞是核移植成功的关键 (“G0 期假定”) .为了验证“G0 期假定” ,我们用非休眠期成年牛耳成纤维细胞作为供体 ,以去核牛卵母细胞 (体外成熟 )作为受体进行核移植 .实验中核移植后电融合率达5 1 .6 % ,融合后重组卵卵裂率达 5 4.5 % ,并且有 9.1 %发育到 32细胞期 .这些结果表明 :处于非休眠期的成年牛供核体细胞移植到去核卵母细胞至少能进行早期发育     

先天性巨结肠遗传学研究进展、问题与展望

先天性巨结肠(hirschsprung disease, HSCR)又称肠无神经节细胞症,是引起儿童肠梗阻最常见的消化系统疾病,以肠神经嵴细胞增殖、迁移、分化障碍导致远端肠组织中神经节细胞缺失为主要病理特征.基因变异导致的功能缺陷和基因-环境交互作用分别在疾病发生中扮演不同角色.得益于遗传学研究方法的快速发展及普及应用,目前多数家族性患者及部分散发病例的致病基因及疾病遗传结构已被解析.本文首先对遗传及非遗传因素的疾病发生贡献进行了概述,然后重点阐述了肠组织特异性基因相互作用与复杂调控网络、多变异协同致病、肠神经系统发育调控分子以及嵌合体变异作为该病潜在遗传机制的主要研究进展,并围绕“遗传力丢失”、现有分析手段统计效力不足、针对弱效基因变异组合的检测模型缺乏及临床转化应用中面临的主要瓶颈问题进行了论述,最后展望了基于基因编辑技术的疾病研究模型构建、干细胞移植治疗及多组学整合的未来研究方向与应用前景.     

Toll样受体和树突状细胞：免疫激活传感器——2011年诺贝尔生理学或医学奖简介

Toll最早由德国科学家克里斯汀·纽斯兰芙哈(Christiane Nüsslein Volhard）等于1985年发现,其功能为调控果蝇体节发育。1996年法国斯特拉斯堡国立研究中心的朱尔斯·霍夫曼(Jules Hoffmann）发现Toll基因产物与果蝇感受病原微生物入侵相关,其激活为进行有效防御所必需;1998年美国斯克里普斯研究所布鲁斯·博伊特勒(Bruce Beutler)发现对细菌致病产物脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）耐受的小鼠存在一个与果蝇Toll基因非常类似的突变受体基因,并证实这一Toll样受体（Toll like receptor, TLR）就是识别LPS的受体。这些发现表明哺乳动物与果蝇的先天性免疫激活采用类似的分子。他们两位也因发现了激活先天性免疫应答反应的传感器而分享2011年诺贝尔生理学或医学奖一半的奖金,另一半奖金由美国洛克菲勒大学的拉尔夫·斯坦曼(Ralph Steinman)独享。斯坦曼于1973年发现树突状细胞（dendritic cells, DCs）,并证实其可激活T细胞,引发获得性免疫应答。进一步研究表明树突状细胞可感受由先天性免疫应答产生的信号并控制T细胞的激活,使免疫系统只对致病微生物产生应答从而避免对自身内源分子进行攻击。这些发现使我们对免疫系统的激活和调控机制有了深入的了解,有助于开发全新的疾病预防和治疗手段。     

介导肝脏损伤与再生的天然免疫识别机制

近10年来, 天然免疫识别受体群的发现和肝脏免疫学的兴起, 即发现肝脏天然杀伤(natural killer, NK)细胞和NK样T细胞(NK like T cells, NKT)是其他器官含量的5~10倍, 掀起了继20世纪70年代中期NK细胞发现之后的天然免疫研究的“第二次浪潮”. 天然免疫研究的这两个突出进展有可能重新解释某些肝脏疾病的免疫致病机理, 也可能丰富天然免疫学的内涵. 经过10年的研究, 本研究小组发现, NK细胞和NKT细胞天然免疫识别介导了小鼠肝脏免疫损伤. 我们通过Toll样受体3 (Toll-like receptor-3, TLR-3)活化途径成功建立了NK细胞介导的小鼠自身免疫性肝炎模型, 可模拟肝炎病毒携带者; 观察到NK, NKT或枯否(Kupffer)细胞间的天然免疫调节网络参与肝脏免疫损伤, TLR-3活化枯否细胞可防止细菌毒素爆发性肝炎; TLR-3活化NK细胞可抑制由NKT细胞介导的致死性肝炎; 乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)转基因鼠肝脏易于免疫损伤与该鼠NK和NKT细胞NKG2D (natural killer cell group 2D)受体免疫识别异常有关; 该鼠肝脏再生能力下降与NKT细胞过度免疫识别CD1d有关; 阻断NKG2D或CD1d识别可缓解免疫性肝损伤. 同时, 对NK细胞调节性亚群(NK1, NK2, NK3, uNK细胞)进行了深入研究和发现内分泌激素瘦素(Leptin)和催乳素(Prolactin)可调控人类NK细胞分化; 白细胞介素15(IL-15)通过抗凋亡促进人CD56^dim NK亚群发育.     

重组慢病毒介导的人凝血因子Ⅸ cDNA在培养细胞和血友病B小鼠中的表达

为探索慢病毒载体介导的人凝血因子Ⅸ(hFⅨ) cDNA在培养细胞中的表达水平, 及重组慢病毒应用于血友病B基因治疗的可行性, 分别构建由肝特异性启动子ABP调控的hFⅨ的慢病毒载体FAXW, 以及由泛肽-C调控的hFⅨ慢病毒载体FUXW; 用磷酸钙法, 将慢病毒载体与包装质粒CMVΔR8.2和包膜质粒VSV-G共转染产毒细胞293 T, 以制备重组慢病毒. 重组FUXW病毒分别感染293 T, BHK和L-02细胞, 经检测皆有hFⅨ蛋白表达. 重组FAXW病毒感染细胞48 h后, 仅在L-02细胞检测到hFⅨ高表达(630 ng/10⁶细胞), 而在其他感染细胞中hFⅨ表达较低. 将重组FAXW病毒经尾静脉途径注射入血友病B小鼠体内, 小鼠血浆中可检测到接近治疗水平的hFⅨ抗原(45 ng/mL), 且持续时间超过60 d. 上述结果表明, 慢病毒载体介导的基因转移为血友病B基因治疗提供了极有潜力的方法.