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实验鼠体内实现心肌再生 等
http://www.100md.com 2012年9月4日 中国医药报 2012.09.04
我国西部首例基因芯片试管婴儿诞生

    实验鼠体内实现心肌再生

    日本庆应义塾大学日前发表公报说,该校研究人员通过向患有心肌梗死的实验鼠心脏中植入基因,成功使心肌细胞再生。这一成果有助于开发在体内实现心肌细胞再生的心肌损伤新疗法。

    心肌细胞会因心肌梗死等受损或丧失,由于其缺乏自我再生能力,梗塞部位的心肌消失后,会导致心脏功能下降。此前研究发现,有3种基因是生成心肌细胞必不可少的。通过向纤维原细胞中植入这3种基因,可以获得驱动心跳的心肌细胞。

    此次,研究人员开发出了能同时植入这3种基因的“多顺反子病毒载体”,然后将植入基因后的0.03毫升这种载体溶液注射到实验鼠心肌梗死患部。两周后,患病部位成纤维细胞变为成熟的心肌细胞。

    研究人员介绍说,新方法避免了利用诱导多功能干细胞培育心肌细胞时常出现癌变的风险,而且所需时间更短。不过,目前新方法的心肌细胞转换效率只有1%以下,尚未确认能改善心肌受损等症状。今后,研究小组准备继续研究,提高心肌细胞的转换效率。
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    我学者发现致肝癌转移关键突变基因 突变发生与黄曲霉素、塑料工业污染等有关

    突变发生与黄曲霉素、塑料工业污染等有关

    本报上海讯 记者白毅报道 由韩泽广教授、邓庆博士和黄健研究员领导的课题组近日利用先进DNA测序技术,对乙肝病毒感染相关的肝癌原发灶和侵犯肝脏门静脉的转移灶的全部基因组外显子进行了比对分析,发现肿瘤细胞存在347个突变基因,平均每个肿瘤样本有30~40个基因突变,其中大多数基因突变是首次在肝癌样本中发现,并且在原发灶和转移灶中同时出现。该结果将为肝癌的诊断、预后、治疗以及开发新型治疗药物奠定基础。相关研究论文近日在国际期刊《自然·遗传学》在线发表。
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    肝癌素有“癌王”之称,每年约有70万人死于肝癌。在我国,肝癌每年发病人数超过25万。肝癌导致死亡的原因主要是其高度转移的特性,癌细胞常常侵犯肝内血管而后广泛转移,进而导致患者死亡。但是,目前对导致肝癌转移的分子机制尚不清楚,尤其决定肿瘤细胞转移的内在变异基因还没有确定。

    为了筛选和鉴定肝癌转移的关键突变基因,研究人员对这些突变基因在大量肝癌样本中进行了评估以及大规模的功能实验分析。结果表明,大多数基因突变并没有发挥关键作用,仅少数基因突变决定了肿瘤的发病和转移,其中ARID1A、VCAM1和CDK14等基因突变最为关键。目前已经发现,13%的肝癌患者发生ARID1A基因突变。VCAM1除了突变外,还在多数肝癌样本中表达下降。韩泽广表示:“与细胞增殖相关CDK14基因突变则会增强该基因功能,导致细胞生长加快,促进转移,可能是肝癌治疗的新靶标。”

    另外,课题组从碱基突变规律中发现,突变除受黄曲霉素和内源代谢产物影响外,还可能与植物特定成分,如马兜铃酸和塑料工业污染物有关。
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    这项研究工作由上海交通大学医学院附属瑞金医院、国家人类基因组南方研究中心肿瘤基因组、上海生物芯片国家工程研究中心、复旦大学中山医院、无锡市人民医院等合作完成,得到了科技部“973”计划和卫生部“艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治”科技重大专项等支持。

    

    基因变异导致特发性震颤

    日本东京医科齿科大学的研究人员在日前出版的美国《神经科学杂志》上报告说,他们在对实验鼠的神经回路进行分析的过程中,发现导致手脚和头部震颤的致病基因。

    特发性震颤是临床常见的运动障碍疾病,其临床表现是姿势性震颤,即肢体维持一定姿势时引发的震颤,在肢体完全放松时震颤自然消失。特发性震颤被认为是基因原因所致,但与此相关的具体基因及其引发症状的详细机制此前一直不明。
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    研究人员分析了行走时下半身出现强烈震颤症状的实验鼠的基因及其中枢神经系统,发现实验鼠的Teneurin-4基因出现变异,导致神经细胞的轴突外没有形成髓鞘。神经类似电线,轴突相当于电线中的导线,而髓鞘如同覆盖在导线外的绝缘层。另外,研究人员确认,Teneurin-4基因功能受到抑制的转基因实验鼠也存在髓鞘发育不全的状况。

    研究人员认为,实验鼠是由于髓鞘没有正常形成,导致神经回路“短路”,才出现震颤症状。人类也有功能相同的基因,所以发生这种震颤的原因很可能也一样。他们认为,如果能控制上述致病基因,就有可能开发出治疗特发性震颤的药物。

    

    一种疫苗添加剂可增强免疫效果
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    一个国际团队的最新研究结果显示,在针对流感等疾病的疫苗中添加一种名为聚乙烯亚胺的物质,可增强疫苗效果。实验鼠如果注射了这种疫苗后,身体可有效对抗大剂量的流感病毒。

    疫苗起作用的原理是“训练”免疫系统抗击入侵的病毒和细菌,有些添加剂能增强这种效果,因此许多疫苗都含有被称为“辅助剂”的药品添加剂。英国牛津大学等机构的研究人员在新一期《自然—生物技术》杂志上发表报告说,聚乙烯亚胺这种添加剂可增强多种疫苗的效果,包括流感疫苗、疱疹疫苗和艾滋病疫苗等。

    实验显示,老鼠只需注射一次含有这种添加剂的流感疫苗,接下来即使接触通常情况下会致死的大剂量流感病毒,体内的免疫系统仍能有效对抗,效果好于没有添加剂的疫苗,以及使用其他添加剂的疫苗。

    据介绍,聚乙烯亚胺作为疫苗添加剂的另一个优点是可以通过黏膜组织起作用,能够加入那些采用鼻腔吸入方式的疫苗中,使用这些疫苗无需打针,只要深吸一口气即可。
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    信息共享技术迎战抗生素耐药

    本报讯 欧洲研究人员日前研发了一套能够帮助减少抗生素耐药的新技术,叫做“Debugit系统”。

    比利时Agfa医疗中心首席医疗官Dirk Colaert博士说:“从临床上讲,抗微生物药物耐药是个棘手的问题。医药公司无法在短时间里研制新的抗生素以对抗细菌对现存抗生素的耐药。我们还需要一些新式武器让抗生素的使用更加明智。”

    这项技术非常简单:收集来自不同医院的数据以了解抗生素的耐药情况,识别某种细菌对某种抗生素耐药的趋势,通过分析结果,医务人员就能懂得如何明智选择药物。Colaert博士说:“如果监测了细菌耐药情况,发现细菌对某种抗生素的耐药率逐渐增加,你就应当换用新的抗生素。新的抗生素使用几年之后耐药率又会增加,你可以再次更改用药,甚至再用曾用过的抗生素,因为这时细菌耐药率已经有所降低。”但是,完善这项工作并不容易。尽管一些医院收集了患者资料并对抗生素耐药情况进行了实验室检测,但是这些数据往往不完整,并以不同的方式或操作平台进行存储。因此,对于这些数据的分析难度很大。Colaer博士指出:“主要的问题是临床数据质量不高。理想的情况下,数据信息应当是编码良好、结构完整的,但在现实中,只有零乱的资料和不完整的数据。”
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    为了解决这些问题,研究人员应用了语义互操作框架和信息共享技术(ICT技术),用以从医院信息系统(HIS)中提取信息,判断抗生素耐药的趋势。此外,这项技术也能够显著降低医院和医疗系统成本。目前,验证试验正在多家医院进行。通过这项技术,医生只要点一下按键就能搜索到相关细菌感染的信息和细菌对不同抗生素的耐药情况,从而帮助患者获得最有效的药物治疗。药物禁忌证和副作用等也会被整合进这套系统。

    Colaert博士补充道:“该系统中应用的技术和语义互操作框架所能胜任的不仅仅是监测抗生素耐药,我们也正在尝试用它来帮助医药公司寻找临床试验患者。”(丁香 编译)

    

    我国西部首例基因芯片试管婴儿诞生
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    王晓红团队及新出生的龙凤胎。唐都医院供图

    本报陕西讯 近日,全军及西部首例、我国第三例经基因芯片试管婴儿技术助孕成功妊娠的龙凤胎,在第四军医大学唐都医院生殖医学中心顺利诞生。此项技术填补了我国西部辅助生殖技术的一项空白,标志着唐都医院生殖医学中心的辅助生殖技术已达到此领域国内领先水平。

    35岁的张女士(化名)曾于2005年生下一个唐氏综合征并伴有严重先天性心脏病的患儿,出生不久便不幸夭折,之后的5年时间内未能再次怀孕。2010年开始,张女士先后在不同医院进行过3次常规试管婴儿技术助孕,均由于胚胎着床失败或早期流产而宣告失败。2011年张女士夫妇来到唐都医院生殖医学中心就诊,经检查发现:夫妇双方染色体均正常,张女士双侧输卵管梗阻,丈夫周先生为男性弱精子症。如果要解决生育问题,必须再次采用试管婴儿技术助孕。为了避免张女士再次胚胎着床失败,同时最大限度地降低早期流产及再次生出缺陷儿的风险,该中心王晓红主任及其团队经过综合分析,决定在原有试管婴儿技术的基础上,结合当前最新的基因芯片技术,对其夫妇在实施试管婴儿过程中形成的胚胎进行植入前全基因组遗传学筛查,排除染色体异常的胚胎,将正常的胚胎植入母体子宫。
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    去年12月,该中心对张女士在实施试管婴儿过程中形成的7枚胚胎,运用基因芯片技术排除了5枚染色体异常的胚胎,优选出两枚染色体正常的胚胎,移植到张女士的子宫内,45天后通过B超监测,确定为双胎妊娠。近日,怀孕38周的张女士经剖宫产术顺利分娩一对龙凤胎,女婴体重2460克,男婴体重2980克。经检查,新生儿发育正常,身体健康。

    (刘婷婷)

    相关链接

    基因芯片试管婴儿技术,即胚胎植入前遗传学诊断和筛查技术,是当今最新的第三代试管婴儿技术。该技术能在胚胎发育到第3~5天时,一次性对其46条染色体进行筛查,排除染色体数目和结构异常或带有遗传性疾病的胚胎,优选出健康胚胎放入女性子宫内,同时解决了不孕不育和优生优育两大问题,有望成为治疗疑难不孕不育症的有效方法。该技术主要适用于:反复试管婴儿技术胚胎着床失败;孕早期反复自然流产;生育过染色体异常出生缺陷患儿的患者。
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    鞣花酸可抑制乳腺癌细胞生长

    本报黑龙江讯 石榴、越橘、树莓等水果中富含的鞣花酸能显著抑制人类乳腺癌细胞的生长,促进癌细胞凋亡。由哈尔滨医科大学附属第四医院刘明教授等人完成的科研项目《鞣花酸通过TGF-β/Smads通路抑制乳腺癌细胞生长的机制》,为果蔬预防乳腺癌提供了重要的理论依据。

    在此项研究中,刘明、陈洪生课题组尝试将石榴、越橘、树莓等水果中的鞣花酸与乳腺癌癌细胞混合培养,发现前者能够显著抑制后者的生长。观察结果表明,随着鞣花酸浓度的逐步增加,其抑制乳腺癌细胞生长的作用也随之增强。5微克/毫升至30微克/毫升的鞣花酸对乳腺癌细胞系MCF-7的抑制率呈逐步“上台阶”的趋势,最高抑制率可达90%。
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    实验中的微阵列基因芯片结果亦显示,鞣花酸作用于乳腺癌细胞后,可使SMAD3基因的表达显著增强,使细胞周期调控蛋白的表达发生变化,包括P21表达升高,细胞周期依赖蛋白E表达降低,最终导致Rb蛋白的低磷酸化,从而使细胞周期阻滞于G0/G1期,由此抑制了乳腺癌细胞的生长。这一研究结果为鞣花酸预防及抑制乳腺癌的发生、发展找到了确切的科学依据。

    据悉,随后课题组将在黑龙江省杰出青年基金的资助下,就鞣花酸的作用靶点及靶通路进行更加深入的探索,并利用果蔬中提取的鞣花酸进行合理搭配及组成预防剂在临床试用,这有可能预防乳腺癌的发生,并能抑制乳腺癌的发展,提高患者生存率。

    专家评价指出,该研究不仅能从根本上降低乳腺癌的发生几率,并可节省大量的医疗投入,且有助于带动黑龙江省越橘、树莓等经济作物的规模化种植,尤其有利于北药开发及推动产业化进程。(衣晓峰 岳金凤)

    
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    研究发现抗癌细胞转移分子

    法国、澳大利亚和英国研究人员发现一种新的分子,不仅可以遏制癌细胞增殖,还能抑制其流动性,防止癌细胞转移。研究人员认为,人们有望在将来利用这种分子开发出新的癌症治疗方法。相关研究成果已经发表在《癌症研究》杂志上。

    恶性肿瘤细胞对化疗产生抗药性是导致传统化疗失败的一个重要因素,癌细胞转移也是造成患者死亡最普遍的原因。

    由法、澳、英三国研究人员组成的研究团队通过一个高通量自动化筛选平台对近3万种分子进行筛选,希望能找到具有抗癌性和抗转移性的分子。最终,他们在法国居里研究所的分子库里找到了一种名为Liminib的分子,这种分子对LIM激酶具有抑制作用。而LIM激酶能够调节细胞骨架的活性,在癌细胞的侵袭和转移过程中发挥重要作用。

    据称,Liminib分子是目前发现的首种LIM激酶抑制剂,它和目前广泛使用的抗癌药物紫杉醇作用机制不同,是通过破坏肌动蛋白的细胞骨架来阻止癌细胞扩散和转移的。对小鼠模型的实验也表明,它对多种癌细胞具有杀伤力。
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    宿主细胞可限制艾滋病病毒复制 相关研究有助于找到新的抗病毒靶标

    相关研究有助于找到新的抗病毒靶标

    本报上海讯 中国科学院上海巴斯德研究所王建华研究组在最新研究中,揭示了宿主细胞限制艾滋病病毒-1(HIV-1)复制的新机制。相关研究成果于近日发表在国际期刊《美国实验生物学会联合会会志》上。

    目前,艾滋病疫苗尚未取得根本性突破,针对HIV-1感染的临床治疗药物主要通过抑制病毒蛋白的功能来抑制病毒的复制。但这些针对病毒蛋白的药物易产生耐药性,并且毒副作用大,患者依从性差,难以取得预期的理想治疗效果。
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    “事实上,病毒复制高度依赖于宿主基因的表达,但同时,病毒复制在特定细胞内又会受到某些基因产物的限制。”王建华介绍说,“如果换一个角度,从研究宿主细胞与HIV-1复制的限制机制出发,也许能寻找到新的基于宿主分子的抗病毒靶标。例如,美国食品药品管理局(FDA)批准临床适用的药物Maraviroc就是通过封闭宿主细胞表达的HIV-1辅助受体CCR5来抑制病毒感染的。”

    带着这个思路,研究人员将目标投向了单核细胞——一种限制HIV-1感染的宿主细胞。单核细胞是机体重要的免疫细胞,能够分化为树突状细胞或巨噬细胞,介导机体抗病原的免疫反应。虽然未分化的单核细胞可表达HIV-1的受体蛋白CD4与辅助受体蛋白CCR5/CXCR4,但并不能有效地支持HIV-1的复制性感染。只有当单核细胞分化为树突状细胞或巨噬细胞后,HIV-1才能表现出一定程度的复制性感染。HIV-1在单核细胞中表现出在逆转录、基因组整合及基因转录等方面受到限制。

    在王建华的指导下,沈婵娟博士等利用基因转录芯片技术并整合生物信息学分析,比较了单核细胞和由其分化而成的树突状细胞在基因表达上的差异;研究了差异表达的基因在抑制HIV-1感染中的作用;分析了这些基因在单核细胞中的表达调控机制。他们以Pur-alpha基因为代表,分析了其充分表达对于HIV-1复制的重要性,但发现在单核细胞内高表达的微小RNA抑制了Pur-alpha的翻译,使得HIV-1不能有效地转录,从而限制HIV-1复制。
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    “这一基于宿主基因与病毒相互作用的研究,有助于寻找到更理想、稳定长效的抗病毒靶标。”王建华表示,除Pur-alpha基因外,借助此研究模式还可以继续更广泛地研究其他宿主因子在HIV-1复制中的作用及调控机制,为药物设计和基因治疗提供广阔的新思路。

    (岳阳)

    

    生物可降解医用高分子材料通过鉴定

    本报吉林讯 记者白毅报道 由中国科学院长春应用化学研究所承担,长春圣博玛生物材料有限公司和东北师范大学参加的吉林省“双十”重大科技攻关项目“生物可降解医用高分子材料及其制品的开发”,近日通过由吉林省科技厅组织的专家鉴定。专家认为,该项目整体技术达到国际先进水平。
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    生物可降解医用高分子材料作为用于诊断、治疗和器官再生的材料,由于不需要二次手术,可以减轻患者痛苦,简化手术程序,具有提高治疗效果,延长患者生命和提高患者生存质量等作用,近年来被广泛应用于药物控制释放载体、手术缝合线、骨固定和修复器件以及组织工程支架等领域,其研究在生物技术、生命科学和医学等领域占据十分重要的位置。

    中科院长春应化所科研人员在吉林省科技厅的资助下,于2009年承担了该研究项目。他们从可生物降解的高分子材料的结构设计出发,制备了不同种类的生物医用高分子材料,并对其基本性能、功能化、靶向性、生物学评价和临床应用进行了研究,取得了系列进展:

    制备了具有自主知识产权的左旋聚乳酸(PLLA)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乙二醇(PEG)-PLLA、PEG-PLGA,及其与改性羟基磷灰石共混得到的复合材料;开发了上述复合材料的自增强加工技术及其骨折内固定器件,器件的力学性能超过国外同类产品;与吉林大学第一医院和中日联谊医院合作完成了骨折内固定器件钉和板的临床试验,取得了良好的试验观察效果;制备了聚乙烯亚胺-聚氨基酸共聚物、聚乙烯亚胺-聚乙二醇-聚(β-胺酯)共聚物、聚乙烯亚胺-聚碳酸酯共聚物。这些材料细胞毒性低,对HeLa和CHO细胞的转染效率高于商品化试剂。在此基础上,制备的基因转染试剂盒已实现批量生产,正在进行市场应用推广。

    该项目开发出的医用可降解系列材料合成技术已实现规模化生产,具有广阔的市场应用前景和重大社会和经济意义。

    

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