高容量血液滤过联合前列地尔治疗新生儿感染性休克合并急性呼吸窘迫综合征的临床效果

目的 探讨高容量血液滤过联合前列地尔治Navitoclax疗新生儿感染性休克合并急性呼吸窘迫综合征的临床效果。方法 选取2021年12月至2022年12月北大医疗鲁中医院收治的80例感染性休克合并急性呼吸窘迫综合征新生儿作为研究对象,按照随机数字表法将其分为对照组(40例)与观察组(40例),对照组接受重酒石酸去甲肾上腺素注射液治疗,观察组接受高容量血液滤过联合前列地尔治疗,比较两组的治疗效果。结果 治疗后,观察组白细胞介素(IL)-6、IL-10、C反应蛋白、肿瘤坏死因子-α、γ干扰素水平低于对照组,观察组的氧合指数、脉搏血氧饱和度、呼吸频率高于对照组,差异有统计学意义(P <0.05)。结论 高容量血Riverscape genetics液滤过联合前列地尔治疗新生儿感染性休克伴急性呼吸窘迫综合征的临床效果显著,能够减轻炎症PR-171反应,改善呼吸功能,值得推广。

组蛋白去甲基化酶抑制剂GSK-J4减轻高脂诱导的肥胖小鼠体质量

目的 研究组蛋白去甲基化酶抑制剂GSK-J4如何降低高脂诱导的肥胖小鼠体质量。方法 使用高脂饲料(HFD)喂养C57/BL6小鼠16周后,连续腹Pine tree derived biomass腔注射SCH772984体内实验剂量GSK-J4 16 d,在此期间监测小鼠体质量和体温。ELISA试剂盒检测血清瘦素的表达。流式细胞测量术检测BYL719细胞培养附睾和皮下脂肪组织中巨噬细胞的极化方向。HE染色和免疫组化的评价附睾脂肪组织和皮下脂肪组织中白色脂肪棕色化程度。RT-qPCR分析巨噬细胞中相关细胞因子和氧化磷酸化相关基因的表达水平。结果 与溶剂对照组相比,GSK-J4时间依赖性降低小鼠体质量;显著降低血清中瘦素表达水平(P<0.01);减少附睾和皮下脂肪组织巨噬细胞的表面标志物CD11c~+减少;增加皮下白色脂肪棕色化程度;刺激棕色脂肪组织中氧化磷酸化相关基因mRNA水平表达,降低IL-1β表达水平。结论 组蛋白去甲基化酶抑制剂GSK-J4可以减少巨噬细胞的M1极化。GSK-J4处理小鼠后可显著降低HFD所致肥胖小鼠的体质量,增加能量消耗。

基于二硫键构筑的多位点响应型载药胶束的研究及生物应用

纳米载药系统的首要任务是解决药物释放的时间控制问题,从而降低药物毒副作用,实现靶向治疗,提高载体的稳定性。其中,侧链型二硫键嵌段聚合物载药系统由于具有聚合物结构设计的多样性、合成的易操作性,而且更易实现各种功能化的修饰等优点,已经成为该领域的研究热点。近年来,研究者在单侧链型二硫键嵌段聚合物PS-341 IC50载药胶束的发展基础上,采用共聚物中同时引入多种含有二硫键侧链的方式,进一步提升胶束在肿瘤微环境中对谷胱甘肽(BucladesineGSH)的响应程chemical biology度和降解效率。研究结果表明:多侧链型二硫键嵌段聚合物载药胶束对不同类型疏水性抗肿瘤药物均具有很高的包封率、载药率及释放率,能更为有效的抑制癌细胞的增殖,降低肿瘤细胞的特异性免疫识别。然而,相较于单侧链型二硫键嵌段聚合物载药系统,有关多侧链型嵌段聚合物纳米载药系统的报道相对较少。因此,设计开发多种基于二硫键连接的多侧链型嵌段聚合物纳米载药胶束是提升肿瘤药物治疗效率的理想方式。鉴于此,本论文以含有多侧链的二硫键聚合物胶束为设计核心,分别合成两种两亲性嵌段聚合物,具体研究内容如下:第一部分:首先制备了一种含有双侧链二硫键的二嵌段两亲性聚合物SSGPC-ME,通过自组装作用成功负载药物分子阿霉素(DOX),测试结果表明空白胶束的平均粒径在95.35±5.39 nm,成功负载药物分子后平均粒径增加至107.57±3.63 nm。通过透射电子显微镜(TEM),扫描电子显微镜(SEM),X射线能谱仪(EDS)等测试方法对载药胶束及空白胶束的形貌、尺寸、元素分布等进行测试,结果表明聚合物载药胶束及空白胶束在PBS溶液中可以自组装为尺寸均匀的纳米颗粒。通过体外模拟肿瘤微环境,对聚合物载药胶束进行了药物释放测试,发现在GSH和酸性条件下,聚合物载药胶束的平均粒径明显增大,使用紫外吸收测量了载药胶束的释放效果,结果表明在p H=6的弱酸性环境下,添加10 m M GSH药物释放率在75%以上。接着使用载药胶束、空白胶束以及游离的药物分子DOX对细胞毒性、细胞摄取等方面进行测试,测试结果表明当与细胞孵育72 h后,空白胶束细胞存活率达到90%以上,证明该胶束具有良好的生物相容性和低细胞毒性。生物成像实验结果表明,载药胶束对癌细胞具有优异的靶向荧光成像能力和癌细胞致死能力,有望成为一种p H/GSH双响应型的聚合物纳米载药系统。第二部分:采用RAFT活性聚合技术制备了三侧链二硫键的三嵌段两亲性聚合物SS-GMDP,将侧链引入AIE特性的荧光分子DPME,测试结果表明在不良溶剂中SS-GMDP具有明显的AIE特性,随着不良溶剂水的增加荧光强度显著增大。SS-GMDP在498 nm附近发射橙红色的荧光,荧光量子产率约为12.7%左右,且具有长达11.28 ns的荧光寿命。同时,将聚合物制备成为空白胶束和载药胶束后,平均粒径分别为105.71±2.46 nm,而当加入药物分子喜树碱(CPT)后,胶束粒径增加至128.53±5.09 nm。接着我们模拟肿瘤环境对载药胶束进行体外释放的测试,测试结果表明载药胶束具有p H/GSH双重响应性能。细胞实验结果表明,空白胶束细胞毒性低,生物相容性好,与游离的药物分子CPT相比较,载药胶束具有更高的癌细胞致死率,且具有更低的溶血率。细胞成像结果表明随着时间的增加,CPT的蓝色荧光和AIE荧光基团的红色荧光显著提升,在孵育4 h后荧光效果最强,证明载药胶束SS-GMDP-CPT NPs中侧链二硫键发生断裂,有大量CPT得到释放被递送到He La细胞中。因此,SSGMDP-CPT NPs适用于在活细胞内停留较长时间,而不会降低荧光强度,从而能够进行长期的细胞追踪。一系列测试结果表明该材料有望成为一种潜在的药物运输载体。

水稻激酶OsSK41/OsGSK5通过影响OsEBP89和OsBP5之间的互作负调控胚乳中直链淀粉的合成

直链Emricasan IC50淀粉含量(AC)是决定稻米适口性、粘度、透明度和消化率的关键因素。水稻籽粒中的AC主要由Waxy (Wx)及其相关的基因控制。植物糖原合成酶激酶(GSKs)能磷酸化底物蛋白质以调节其活性、亚细胞定位和稳定性,是各种信号通路的重要调节因子,在控制水稻籽粒发育的过程中发挥着重要作用。目前对植物糖原合成酶激酶介导的磷酸化是否参与水稻籽粒直链淀粉合成及其调控的分子机制仍不太清楚。水稻OsSK41/OsGSK5基因是籽粒大小的负调节因子。通过LBH589 molecular weight测定q TGW3/OsSK41近等基因系(NIL-tgw3和NILTGW3)稻米的蒸煮、食味和营养品质指标发现,OsSK41对水稻籽粒的AC也具有负调控作用。另外,在粳稻日本晴背景下,OsSK41敲除突变体稻米的AC增加,并且Wx基因的表达水平也显著提高。OsSK41与Wx表达调控相关的转录因子OsEBP89在细胞核中存在互systemic autoimmune diseases作,并能磷酸化其四个位点的氨基酸(Thr-28,Thr-30,Ser-238和Thr-257)。OsSK41介导的磷酸化,使OsEBP89变得不稳定,并减弱它与OsBP5的互作,从而抑制了它们对Wx基因的协同激活作用。因此,OsSK41-OsEBP89-OsBP5代表了水稻籽粒发育过程中直链淀粉合成的新层次的分子调控机制,并为通过精准基因编辑调节水稻籽粒AC提供了新思路。

基于miR-495/FTO通路介导的巨噬细胞极化探讨芪参汤改善胰岛素抵抗治疗2型糖尿病的分子机制

目的:观察芪参汤对miR-495/FTO信号通路介导的巨噬细胞极化的影响,从而阐明芪参汤改善胰岛素抵抗治疗2型糖尿CP-690550细胞培养病的分子机制。方法:以佛波酯诱导THP-1人单核细胞株分化巨噬细胞,并分为空白组、模型组、芪参汤组、miR-495 inhibitor组和芪参汤+miR-495 inhibitor组。除空白组外,余下各组采用30 mmol/L葡萄糖刺激构建巨噬细胞极化模型,并给与相应的药物进行干预。24 h收集各组细胞,采用酶联免疫吸附法检测炎症因子(IL-6、IL-1β、IL-4和IL-10)的含量,采用流式细胞术、q PCR和Western blot检测巨噬细胞极化标记分子、MiR-495和FTO的表达。结果:与空白组相比,空白血清、芪参汤含药血清和转染miR-495抑制物的巨噬细胞活性均无明显变化,差异均无统计学意义(P>0.05)。此外,与空白组相比,模型组IL-6和IL-1β的含量、CD68、iNOS、COX-2和miR-495的表达和CD68/CD206的比值均显著增加,IL-4和IL-10的含量、CD20获悉更多6、Arg-1、YM-1和FTO的表达均显著降低,差异均具X-liked severe combined immunodeficiency有统计学意义(P<0.01)。与模型组相比,芪参汤组IL-6和IL-1β的含量、CD68、iNOS、COX-2和miR-495的表达和CD68/CD206的比值均显著降低,IL-4和IL-10的含量、CD206、Arg-1、YM-1和FTO的表达均显著增加,差异均具有统计学意义(P<0.01)。结论:芪参汤靶向miR-495上调/FTO的表达促进巨噬细胞的M2型极化,从而抑制炎症达到改善胰岛素抵抗的作用。

复发性流产患者子宫内膜组织表达CD57分子的细胞数量与免疫功能及流产的关系

目的:探讨复发性流产(RSA)患者子宫内膜组织中表达CD57分子的细胞(CD57~+细胞)数量与机体免疫功能及流产的关系。方法:回顾性分析2020年6月至2021年9月河北省生殖健康医院就诊的198例RSA患者的临床资料,分析其子宫内膜CD57~+细胞情况,根据再次妊娠结局计算最优截断值,根据截断值将其中178例患者分为CD57分子低表达组(105例)和CD57分子高表达组(73例),对两组患者外周血淋巴细胞亚群进行比较。将再次妊娠的68例患者分为持续妊娠组(45例)和流产组(23例),比较两组外周血淋巴细胞亚群及一般资料,并行多因素Logistic回归分析。结果:(1)198例RSA患者子宫内膜CD57~确认细节+细胞阳性率为84.3%(167/198),CD57~+细胞数均值为4.52个/HPF,中位数为4.00个/HPF。(2)CD57分子高表达组的总T淋巴细胞、Th细胞、NK细胞、Tmedical group chath1亚群细胞数量显著高于低表达组,差异有统计学意义(P<0.05)。(3)持续妊娠组与流产组比较,仅不Trichostatin A溶解度同的CD57~+细胞数和年龄的差异有统计学意义(P<0.05);Logistic回归分析结果显示:年龄(OR 1.24,95%CI 1.04~1.49)和CD57~+细胞数(OR 3.93,95%CI 1.05~14.74)是影响RSA患者持续妊娠的独立危险因素(P<0.05)。结论:RSA患者子宫内膜CD57~+细胞数量与机体免疫功能以及流产率有关,子宫内膜CD57~+细胞数有助于RSA患者妊娠预后的预测,并为临床开展免疫治疗提供依据。

2型糖尿病合并抑郁障碍患者危险因素及转录组学与代谢组学研究

研究目的:抑郁障碍(MDD)已成为2型糖尿病(T2DM)常见的神经精神系统合并症之一,是糖尿病患者生活水平下降,预期寿命减少的重要原因。因此探究2型糖尿病合并抑郁障碍(T2DM-MDD)的发生机制,对疾病的早期诊断及后续治疗尤为重要。本研究在探索2型糖尿病合并抑郁障碍的危险因素同时,联合转录学及代谢组学,从基因和代谢物两个水平探究2型糖尿病合并抑郁障碍的可能发病机制,为疾病的诊断及后续治疗靶点提供基础。研究方法:本研究为横selleck BMS-907351断面研究,选择2021年7月至2023年2月间于山东大学第二医院内分泌科住院的2型糖尿病患者122名。参与者年龄区间为40~82岁。应用汉密尔顿抑郁量表(HAMD)进行抑郁状态评估。根据HAMD得分对人群进行划分,其中HAMD≥7分为2型糖尿病合并抑郁障碍组(T2DM-MDD组)共59例,HAMD<6分为单纯糖尿病组(T2DM组)共63例。同时收集患者的人口学信息、疾病特征、临床实验室指标等,用于该人群的危险因素分析。转录组学分析中,通过基因表达综合数据库(GEO)检索2型糖尿病及抑郁症相关数据集,进行差异基因筛选及网络分析,以发现与2型糖尿病合并抑郁障碍相关的枢纽基因和相应的生物学过程。代谢组学分析中,选取T2DM-MDD组与T2DM组患者各10例并收集血清标本,应用LC-MS/MS(液相色谱-质谱联用)非靶向代谢组学技术筛选组间差异代谢物,以探究T2DM-MDD的特征代谢谱。最终联合转录组学及代谢mediator subunit组学,通过将转录组学的差异基因与代谢组学的差异化合物及通路进行整合分析,以进一步探究其可能发生机制。研究结果:1.组间差别及危险因素:根据HAMD评分将受试者分为T2DM-MDD与T2DM组进行组间比较,结果显示两组在性别(42/21vs 21/38,P<0.001)、吸烟史(36.5%vs 13.6%,P=0.04)、下肢血管斑块(74.6%vs 61.0%,P=0.036)、焦虑评分(5 vs 14,P<0.001)存在统计学差异。针对上述变量应用二元Logistic回归分析,结果提示较高的焦虑评分、EPZ-6438抑制剂合并下肢血管斑块是2型糖尿病患者合并抑郁障碍的独立危险因素。2.转录组学中得到2型糖尿病合并抑郁障碍相关的差异基因193个(上调基因69个,下调基因124个),GO富集中主要与自然杀伤细胞分化、免疫系统过程的负调控、自噬调节、神经炎症反应、神经元死亡、淀粉样蛋白清除、裂解酶活性、肽结合等生物过程及分子功能相关,KEGG通路主要富集于白细胞跨内皮细胞迁移、DNA复制、吞噬小体、错配修复等通路中。由此推测免疫炎症调节及衰老过程可能为MDD和T2DM发生的共同机制。3.代谢组学中筛选到2型糖尿病合并抑郁障碍的差异代谢物19个(上调代谢物12个,下调代谢物7个),覆盖到脂类、嘌呤、类固醇、氨基酸等多类化合物,富集分析表明类固醇激素生物合成、脂肪酸生物合成两条通路存在显著差异。4.转录组学及代谢组学的联合分析发现,类固醇激素生物合成通路、脂肪酸生物合成通路与2型糖尿病合并抑郁障碍具有相关性,其中,类固醇激素合成通路在T2DM及MDD转录组数据集的GSEA通路中均表现出激活状态,而脂肪酸合成通路在两数据集的表达存在差异,其在T2DM表型数据集呈现抑制状态,于MDD表型数据集中呈现激活状态。结论:T2DM与T2DM-MDD患者在性别、吸烟史、下肢血管斑块有无、焦虑评分存在差异,较高的焦虑评分、合并下肢血管斑块是2型糖尿病患者合并抑郁障碍的独立危险因素。多组学联合分析,类固醇激素生物合成通路、脂肪酸生物合成通路与2型糖尿病合并抑郁的发生具有相关性,未来需要基于T2DM-MDD表型模型来进一步探究两条通路在2型糖尿病合并抑郁障碍中的具体调控状态。

冲击波辅助抗生素治疗成骨细胞内金黄色葡萄球菌感染及机制研究

研究背景:慢性骨髓炎是发生于骨组织的细菌感染性疾病,常源自开放性骨折、内固定手术、糖尿病足和血源性骨感染等,可导致骨骼和关节严重破坏和畸形,病程较长,容易复发。为了治疗慢性骨髓炎,患者需要长期住院,反复清创和长时间应用抗生素。金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)是导致慢性骨髓炎最常见的病原体,往往能够侵入成骨细胞并“隐藏”在细胞内,克服宿主免疫清除和抗生素治疗作用,在细胞内可以长时间存活。此外,内化S.aureus的成骨细胞增殖和分化能力减弱,导致骨组织形成减少,而且胞内的S.aureus会引起成骨细胞发生凋亡和坏死,“隐藏”在胞内的S.aureus释放后将会感染其他成骨细胞,最后引起骨组织反复感染,导致慢性骨髓炎迁延不愈,难以治疗。因此,如何有效促使抗生素杀灭成骨细胞内的细菌,是现在治疗慢性骨髓炎的一大难题。冲击波是一种脉冲声波,是压力急剧变化的产物,可安全导入人体,有很好的聚焦性,目前已成为治疗泌尿系结石的重要方法。此外,冲击波具有活化成骨细胞、增强成骨活动和促进骨折愈合等作用,现在又被用来治疗骨不连和股骨头坏死等疾病。冲击波还可增加细胞膜的通透性,进而使不容易通过细胞膜的物质如钙黄绿素和荧光黄进入细胞内,甚至可以促使难以通过细胞膜的化疗药物进入肿瘤细胞,增加其对肿瘤细胞的杀伤作用。亲水性抗生素很难通过疏水性的细胞膜进入细胞内抗菌,使得胞内的细菌能够逃避抗生素的杀伤作用。因此,我们推测:冲击波通过增加细胞膜的通透性,促使抗生素进入成骨细胞内抗菌,有效治疗胞内感染。研究目的:本研究拟通过体内和体外实验,证明冲击波辅助抗生素治疗成骨细胞内金黄色葡萄球菌感染的有效性,并探究其作用机制。研究方法:体外实验:1、冲击波辅助抗生素治疗成骨细胞内金黄色葡萄球菌感染的有效性验证(1)建立胞内感染S.aureus的(人和小鼠)成骨细胞模型;(2)应用台盼蓝染色法确定对成骨细胞模型无明显损伤作用的冲击波参数;(3)应用CCK-8法确定对成骨细胞模型无明显毒性作用的抗生素浓度;(4)应用BODIPY-FL标记的万古霉素检测冲击波对成骨细胞模型胞膜通透性的影响;(5)应用高效液相色谱-质谱(high performance liquid chromatography-mass spectrometry,HLPC-MS)检测冲击波对抗生素进入成骨细胞模型的影响;(6)应用平板菌落计数法检测冲击波辅助抗生素对成骨细胞模型内S.aureus的清除效果。2、冲击波辅助抗生素治疗成骨细胞内金黄色葡萄球菌感染的机制探索(1)应用平板菌落计数法检测不同次数冲击波作用对S.aureus的影响;(2)应用Cell Titer-Lumi~(TM)Plus发光法细胞活力检测试剂检测冲击波作用后胞外ATP浓度,并通过CCK-8法确定该浓度的ATP是否会对成骨细胞产生明显的损伤作用;(3)应用免疫荧光法检测成骨细胞膜表面P2X7受体的表达情况;(4)应用P2X7受体拮抗剂KN-62或A740003抑制P2X7受体,观察拮抗剂对冲击波辅助抗生素胞内抗菌效果的影响。体内实验:1、应用S.aureus探索构建大鼠胫骨慢性骨髓炎模型在大鼠胫骨制造8 mm×4 mm皮质骨缺损,然后在骨缺损处髓腔内分别接种0.1 mL 4种不同浓度S.aureus菌液,对照组接种生理盐水。分别于术前1天、术后1周、2周、3周、4周,通过大体观察、体温、体重、白细胞计数、影像学、组织学、微生物学检测等方法观察大鼠慢性骨髓炎诱导情况,为进一步开展治疗实验做准备。2、冲击波辅助抗生素治疗大鼠慢性骨髓炎实验分为6组:A组:健康大鼠,不采取任何处理措施;B组:骨缺损处接种生理盐水,不给予治疗;C组:骨缺损处接种S.aureus,慢性骨髓炎造模成功后不给予治疗;D组:骨缺损处接种S.aureus,慢性骨髓炎造模成功后给予冲击波治疗;E组:骨缺损处接种S.aureus,慢性骨髓炎造模成功后给予万古霉素治疗;F组:骨缺损处接种S.aureus,慢性骨髓炎造模成功后给予冲击波辅助万古霉素治疗。万古霉素治疗方式为:腹腔注射万古霉素溶液(50 mg/kg),2次/日;冲击波治疗方式为:给予能流密度为0.21 mJ/mm~2,频率为3 Hz,1500次冲击波治疗,每5天治疗1次,共6次。(1)疗效评估:(1)分别于治疗前1天、治疗1周、3周、5周,通过大体观察、体温、体重、白细胞计数、影像学、组织学、微生物学和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)检测等方法,评估各组大鼠的抗感染效果和成骨情况;(2)使用免疫组织化学(immunohistochImmune-to-brain communicationemistry,IHC)方法,检测治疗5周后各组大鼠骨组织中P2X7受体的表达。(2)安全性评估:(1)分别于治疗前1天、治疗1周、3周、5周,检测各组大鼠肝、肾功能,以观察各组治疗对大鼠肝肾是否有毒副作用;(2)治疗5周后获取各组大鼠心、肝、脾、肺、肾进行HE染色,以观察各组大鼠内脏器官是否有病理学改变;(3)冲击波作用前后采血进行血培养,以观察冲击波是否会引起细菌扩散至全身。研究结果:体外实验:1、冲击波辅助抗生素治疗成骨细胞内金黄色葡萄球菌感染的有效性验证(1)成功建立胞内感染S.aureus的MG-63和MC3T3-E1成骨细胞模型,发现感染复数(multiplicity of infection,MOI)为100是S.aureus感染成骨细胞的最佳感染复数;(2)确定能流密度为0.21 mJ/mm~2,频率为3 Hz的冲击波作用400次时对MG-63和MC3T3-E1成骨细胞模型是安全的;(3)万古霉素、头孢呋辛钠、左氧氟沙星和利福平浓度为1 mg/mL以内时,对MG-63和MC3T3-E1细胞模型无明显毒性,其相对增值率大于90%;(4)冲击波能改变MG-63和MC3T3-E1成骨细胞模型胞膜通透性,促使大分子荧光物质BODIPY-FL标记的万古霉素进入成骨细胞MG-63和MC3T3-E1;(5)冲击波能够显著促使亲水性抗生素万古霉素和头孢呋辛钠进入成骨细胞MG-63和MC3T3-E1,而冲击波对亲脂性抗生素利福平和左氧氟沙星的作用不明显;(6)冲击波能促使万古霉素和头孢呋辛钠进入成骨细胞MG-63和MC3T3-E1,提高两种抗生素的胞内抗菌作用。2、冲击波辅助抗生素治疗成骨细胞内金黄色葡萄球菌感染的机制探索(1)能流密度为0.21 C/mm~2,频率为3 Hz的冲击波在作用次数为2500次范围内时,对S.aureus不会产生明显损伤作用;(2)冲击波作用MG-63和MC3T3-E1后,其胞外的ATP浓度明显增高,且胞外ATP浓度随着冲击波次数的增多而增高,释放到胞外的ATP浓度对成骨细胞没有毒性,不会导致细胞严重损伤或死亡;(3)MG-63和MC3T3-E1细胞膜表面有大量P2X7受体表达;(4)与单独使用万古霉素或头孢呋辛钠治疗相比,冲击波辅助万古霉素或头孢呋辛钠治疗对MG-63和MC3T3-E1胞内杀菌效果更好,加入P2X7受体拮抗剂KN-62或A740003后两种抗生素的胞内杀菌程度显著降低。体内实验:1、应用S.aureus探索构建大鼠胫骨慢性骨髓炎模型(1)当接种生理盐水时,4周后无大鼠感染,说明无菌手术操作合格。(2)当接种0.1 mL 1×10~7 CFU/mL细菌悬液时,4周后大鼠感染率为40%,无大鼠死亡,感染大鼠手术部位轻度的影像学和病理学慢性骨髓炎改变。(3)当接种0.1 mL 1×10~9 CFU/mL细菌悬液时,4周后大鼠感染率为100%,无大鼠死亡,手术部位轻至中度的影像学和病理学慢性骨髓炎改变。(4)当接种0.1 mL1×10~(11) CFU/mL细菌悬液时,4周后大鼠感染率为100%,无大鼠死亡,手术部位重度的影像学和病理学慢性骨髓炎改变。(5)当接种0.1 mL 2×10~(11) CFU/mL细菌悬液时,4周后感染率为100%,大鼠体重严重下降,2只大鼠死亡,手术部位重度的影像学和病理学慢性骨髓炎改变。通过组间对比知道,0.1 mL1×10~(11) CFU/mL浓度的ATCC25923 S.aureus菌液适合大鼠慢性骨髓炎建模。2、冲击波辅助抗生素治疗大鼠慢性骨髓炎(1)疗效Captisol细胞培养评估:(1)A、B组大鼠生长状态良好,造模部位未见炎症反应,C、D组大鼠治疗期间生长状态差,体重增长缓慢,造模部位炎症反应严重,有窦道流脓,E、F组大鼠治疗期间生长状态良好,体重增长快,造模部位炎症反应减轻,治疗5周后E组大鼠存在流脓窦道,F组大鼠流脓窦道消失。(2)治疗3周和5周时,C组大鼠体温和白细胞计数与D组无统计学差异(P>0.05),显著高于A、B、E、F组(P<0.05),说明D组抗感染效果不明显,E、F组抗感染效果显著;治疗3周时,F组大鼠体温和白细胞计数显著低于E组(P<0.05),与A、B组无统计学差异(P>0.05),说明F组对比E组具有更好的抗感染效果。(3)治疗3周和5周时,R428临床试验A、B组大鼠造模部位骨组织中无细菌感染,说明大鼠饲养环境良好,无菌手术操作合格;C组大鼠造模部位骨组织中细菌数量与D组无统计学差异(P>0.05),显著高于E、F组(P<0.001),且F组显著低于E组(P<0.001),说明D组抗菌效果不明显,F组对比E组具有更好的抗菌效果。(4)影像学和组织学检测结果显示,A、B组大鼠造模部位未见炎症反应,B组大鼠胫骨缺损基本愈合,C、D组大鼠骨缺损面积无明显减小,骨组织中有脓肿和死骨存在,E组大鼠造模部位炎症反应减轻,骨缺损面积减小,有脓肿和死骨存在,F组大鼠造模部位炎症减轻和骨缺损面积减小程度更明显,有大量新生骨和胶原产生,无脓肿和死骨存在,说明D组抗感染和成骨效果不明显,F组对比E组具有更好的抗感染和成骨作用。(5)治疗3周和5周时,C组大鼠造模部位ALP表达水平与A、D组无统计学差异(P>0.05),显著低于B、E、F组(P<0.01),且F组显著高于E组(P<0.05),说明D组无明显成骨作用,F组对比E组具有更强的成骨作用。(6)大鼠骨组织中有大量P2X7受体表达。(2)安全性评估:(1)D组大鼠治疗期间肝、肾功指标与C组无统计学差异(P>0.05),显著高于A组(P<0.05);E组大鼠治疗3周时肝功能指标显著低于C组(P<0.05),肾功能指标与C组无统计学差异(P>0.05),治疗5周时肝、肾功指标显著低于C组(P<0.05);F组大鼠治疗3周和5周时肝、肾功指标均显著低于C组(P<0.05)。说明E、F组治疗不会对肝、肾功能造成进一步损伤,反而能改善大鼠肝、肾功能,且F组对比E组能够更快的改善大鼠肝、肾功能,而D组对大鼠肝、肾功能无明显改善作用。(2)各组大鼠治疗5周后心、肝、脾、肺、肾无明显病理学改变,说明各组治疗对大鼠机体不会产生毒副作用。(3)冲击波作用前后采血进行血培养,均未发现S.aureus,说明冲击波作用大鼠胫骨骨髓炎部位后,不会引起细菌扩散至全身,导致感染恶化。结论:(1)冲击波促使成骨细胞MG-63和MC3T3-E1内的ATP释放到胞外,与P2X7受体结合使成骨细胞膜通透性增加,进而促使万古霉素和头孢呋辛钠进入细胞内抗菌。(2)单独冲击波作用对大鼠慢性骨髓炎无明显治疗效果,单独万古霉素治疗对大鼠慢性骨髓炎具有抗感染和成骨效果,冲击波辅助万古霉素治疗大鼠慢性骨髓炎抗感染和成骨效果更显著,且能更快改善大鼠肝肾功能,对机体无毒副作用,安全性良好。

基于功能性基团和细胞穿透肽的功能化DNA设计合成及应用

核酸作为一种功能性生物大分子,已被广泛用于生物传感和药物递送领域。但是天然的核酸分子有较多的局限性,如易被核酸酶降解、强烈负电性和大分子量导致的细胞膜通透性差等,这限制了其生物学功能。化学修饰可以有助于改善天然核酸的固有缺陷,拓宽其应用范围。本论文基于DNA序列多样性、可修饰性和生物兼容性做了以下两个研究:首先,选择FAM标记的硫代磷酸酯修饰的DNA(Phosphorothioate modified DNA,PS-DNA)作为基本骨架,并在该骨架上修饰带有不同正电性的功能性基团构建集成修饰适配体探针,进一步结合单层二硫化钼纳米片构建化学鼻舌传感平台(Monolayer molybdenum disulfide nanosheets-ensemble modified aptamer,MoS_2-EMAmer)用于靶细胞的模式识别分析;其次,开发了一种创新型细胞穿透肽,并基于迈克尔加成反应成功构建了创新型细胞穿透肽-DNA运输体系(Innovative cell penetration peptide-DNA,GLECPP-DNA),提高了DNA的跨膜运输能力。具体内容如下:1.采用PS-DNA作为基本支架,通过控制PS在DNA上位置、数量及空间距离,从而控制功能性基团的位置、数量及空间距离。PS修饰的DNA具有很强的亲核反应活性,通过亲核取代反应将带正电性的功能性基团修饰在DNA支架链上,构建12种EMAmer探针,为非特异性传感识别元件的构建提供了新的思路。在此基础上,结合单层MoS_2纳米片构建了一种低荧光背景、高重现性的传感平台,通过模式识别方法实现了癌细胞和混合物的快速、便捷、灵敏和准确的识别分析,对6种细胞的识别准确率可达97%,有望为癌症诊断提供有利工具。2.基于经典阳离子型细胞穿透肽R8的结构,对R8进行修饰和改造,设计了一条创新型细胞穿透肽(GLECPP)。与R8不同的是,GLECPP在精氨酸之间插入一些间隔臂氨基己酸和β-丙氨酸,并且在GLECPP序列中增加两个色氨酸和十个组oncolytic Herpes Simplex Virus (oHSV)氨酸。其中,间隔臂有利于精氨酸侧链的最佳定位,色氨酸可增强GLECPP与细胞膜的相互作用,组氨酸可在酸性环境中质子化从而实现内体逃逸。为验证GLECPP结构设计的合理性,我们将GLECPP与R8做穿膜性能对比。研究结果证明,与R8相比,GLECPP具有更高的穿膜效率(10μM时,GLECPP是R8的5倍)和更优异的溶酶体逃逸能力(2.5μM时,GLECPP在细胞内荧光清晰可见并均匀分布在细胞质中,而BLZ945体外R8的荧光强度非常弱),同时GLECPP也具有低的细胞毒性和良好的血清稳定性。此外,为验证GLECPP是否具有高效携带货物分INCB018424作用子的能力,我们将GLECPP与DNA通过迈克尔加成反应偶联形成药物递送体系,与裸DNA相比,GLECPP-DNA药物递送体系穿膜效率更高,且当GLECPP-DNA为5μM时,GLECPP-DNA能均匀分布在细胞中,细胞毒性小(10μM时,细胞存活率为87%)。这些研究以改善DNA的化学多样性和细胞膜通透性为出发点,首先对DNA骨架进行修饰构建MoS_2-EMAmer传感阵列,为构建非特异性传感元件库提供新的思路;其次,利用DNA的功能化修饰和生物偶联反应,构建DNA-载体递送体系,这为核酸药物递送载体设计和构建提供新的视角,以上研究有望为生物分析及药物递送领域提供灵活、强大的功能平台。

芪骨胶囊联用阿仑膦酸钠对破骨细胞增殖和分化的影响

目的:拟通过体外实验研究芪骨胶囊联用阿仑膦酸钠对于破骨细胞的影响从而探究该中成药对于治疗骨质疏松症的效果。方法:(1)培养raw264.7细胞,待细胞贴壁后,使用RANKL和M-CSF诱导其破骨向分化3天,将细胞分为对照组,芪骨组,阿伦组,芪骨联用阿伦组,然后使用相对应制剂干预细胞24h;(2)通过CCK-8细胞毒性试验,计算各实验组的半抑制浓度,并得出各实验组的最佳体外实验浓度;(3)通过抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色,3个或3个以上核染色为阳性的细胞即为破骨细胞,探究药物对破骨细胞增殖分化的影响;(4)通过破骨细胞特异性基因Real-time pcr实验,检测破骨细胞相关基因(NFATcl,c-Fos)在不同实验组下的表达量;(5)通过蛋白免疫印迹Western-Blot实验,检测破骨细胞相关蛋白(NFATc1、c-Fos、p-p65、p65、p-IκBα)的水平变化。结果:(1)当芪骨胶囊浓度从5μg/l增加到50μg/l时,与对照组相比,细胞活性逐渐被抑制,当芪骨胶囊浓度达到100μg/l时,细胞活性被抑制的最强(P<0.0001),而当芪骨胶囊浓度>200μg/l时,具有细胞毒性作用。因此确定芪骨胶囊浓度在100μg/l时对破骨细胞生成的抑制效应最强,且非药物细胞毒性所致;当阿仑膦酸钠浓度达到10μmol/L时,与对照组相比,细胞活性被抑制的最强(P<0.0001),超过100μmol/L时,则具有细胞毒性作用,因此确定阿仑膦酸钠浓度在10μmol时对破骨细胞生成的抑制效应最强,且非细胞毒性所致;因确认细节此根据以上结果,联用组采用的药物浓度分别为,芪骨胶囊浓度100μg/l,阿仑膦酸钠浓度10μmol/L。(2)破骨细胞与分组试剂共培养后,TRAP染色阳性多核细胞数均减少,且细胞体积变小,芪骨组和阿伦组均可以抑制raw264.7细胞的破骨性分化,影响了破骨细胞的增殖分化;联用组与芪骨组相比,TRAP染色阳性率显著降低。(3)Real-time PCR检测相关表达发现,芪骨组和阿伦组的NFATc1的表达有差异,但差异不明显,无统计学意义(P>0.05),芪骨组和Roxadustat MW对照组相比,NFATc1的相对mRNA表达有差异(P<0.05),对照组和阿伦组相比,也有差异和统计学意义(P<0.05)。c-Fos的检测结果显示,阿伦组与芪骨组,均有low-cost biofiller一定的抑制作用(P<0.05),而联用组与芪骨组和对照组相比,差异均较为明显(P<0.05)。(4)通过Western-Blot实验检测,与对照组相比,联用组明显降低了破骨细胞相关蛋白的表达水平。芪骨组与对照组相比,NFATc1、p-p65、p65和p-IκBα的表达下降(P<0.05),而c-Fos无明显变化(P>0.05);阿伦组与对照组相比,NFATc1、p65和p-IκBα表达均有下降(P<0.05),而p-p65和c-Fos无明显变化(P>0.05);联用组与对照组相比,NFATc I、c-Fos、p-p65、p65和p-IκBα的表达均有下降(P<0.05)。结论:芪骨胶囊联用阿仑膦酸钠通过下调NF-κB通路,抑制了破骨细胞的增殖分化,从而达到防治骨质疏松的作用。