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杏仁核神经元的社交探索编码机制
作者:德尔塔 日期:2022-04-14
文章简介 大脑调控了不同的内部状态,包括饥饿、焦虑和攻击性,每一种状态都会改变动物的行为。例如,一只饥饿的小鼠会四处走动寻找食物,而焦虑的小鼠会呆在原地,或者只是犹豫不决地探索周围的环境,然而,编码不同大脑状态的神经元网络仍不清楚。瑞士弗里德里希·米歇尔生物医学研究所的Andreas Luthi研究组于2021年3月3日在Nature上发表了题为“State-dependent encoding of exploratory behaviour in the amygdala”的文章,研究人员通过Inscopix超微显微成像发现,小鼠杏仁核中的两大群神经元在探索环境和进行防御行为(如冻结)之间切换时,表现出了相反的活动模式——这一发现暗示了杏仁核在协调大脑状态中的关键作用。 摘要 动物的行为是由新陈代谢、情感和社会因素所决定的。根据状态的不同,动物会集中精力躲避威胁、寻找食物或进行社交互动,并显示出适当的行为技能。此外,动物通过优先考虑适当的行为技能来适应环境变化的能力决定了动物的生存和繁殖。尽管这些状态被认为与大脑系统的特定功能有关,但人们对其基本原理还知之甚少。众所周知,杏仁核是大脑的一个区域,整合了情感、社会和代谢信息。通过Inscopix成像观察到基底外侧杏仁核通过两个大型的、功能不相关的、表现出缓慢动态的合集来编码探索行为。作者发现,根据刺激的显著性,通过与稳定和分层的神经元成对的集合来编码空间探索和社交探索。这些发现表明,基底外侧杏仁核作为一个低维度的,但环境依赖的分层分类器,编码依赖状态的行为信息。这种编码功能在健康和疾病的内部状态的调节中有一个基本的作用。 创新点 在此项研究中,作者Lüthi使用Inscopix自由行为显微成像方法对小鼠的深部脑区进行神经元成像采集,当小鼠参与空间或社交探索时,Inscopix成像记录了基底外侧杏仁核的神经元是如何调控社交探索行为的编码。而且因为精神疾病伴随着大脑状态的改变,了解大脑如何在状态之间切换可能有助于找出这些疾病的错误之处,并找出缓解功能失调行为的
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Fcgrt全身性敲除小鼠助力免疫学的研究
作者:德尔塔 日期:2022-04-14
想调整研究方向,获得学术研究突破口?想获得论文选题思路,提高发文命中率?你需要了解学科发展态势和未来走向!赛业生物专栏《Gene of the Week》每周二会根据热点研究领域介绍一个基因,详细为您介绍基因基本信息、研究概况和应用背景等,助您保持学术研究敏锐度,提高科学研究效率,期待您的持续关注哦。今天我们要讲的主角是免疫研究热门基因之Fcgrt。 FcRn的结构 在五种类型的免疫球蛋白(IgA、IgD、IgE、IgG和IgM)中,IgG在人体血清中的含量是最多的(约占Ig的75%)。IgG是机体病原体和抗毒素的重要成分,在机体免疫反应中起到了重要作用。此外,IgG是已知的能从母体转移至胎儿,从而使胎儿获得短期被动免疫能力的抗体。而这种IgG的特异性转运是由neonatal Fc receptor(FcRn)所介导。FcRn能保护IgG和白蛋白在细胞内“不被降解”,并将其释放回血液循环中。其中,Fcgrt 基因编码了FcRn蛋白的α重链。 与其他的Fc受体不同,FcRn的结构与MHC I类分子类似,是由一条α重链(由Fcgrt基因编码)和一条β2-微球蛋白(β2m)所组成的异源二聚体。FcRn与IgG的结合是通过IgG的Fc端CH2–CH3铰链区所进行的。此外,在不平衡条件(non-equilibrium)下,FcRn与IgG以1:1的比例结合,在平衡条件(equilibrium)下,FcRn与IgG以2:1的比例结合;而白蛋白在其他位点与FcRn以1:1的比例结合。 图1. FcRn与IgG和白蛋白结合的结构示意图[1-2]。 上图:人IgG1(绿色)通过其Fc端CH2–CH3域与FcRn的α2域(红色)和β2M(蓝色)的N端相结合。人血清白蛋白(紫色)在其他结合域与FcRn结合。下图:平衡条件下,FcRn与IgG以2:1的比例结合;白蛋白在其他位点与FcRn以1:1的比例结合。 FcRn的转运保护机制 FcRn在体内许多组织的上皮细胞、内皮细胞及多种免疫细胞(如单核巨噬细胞)中广泛表达。其中,血管内皮细胞是FcRn保护IgG免于被分解代谢的主要部位。在这些地方,FcRn与血液的接触面积很大。当血管内皮细胞大量内吞血清中的蛋白
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ZnT8基因敲除小鼠在脂代谢研究中的应用
作者:德尔塔 日期:2022-04-14
胃肠道组织中含有最多的内分泌细胞,许多胃肠激素在葡萄糖以及脂质稳态中起着关键作用。5-hydroxytryptamine (5-HT,5-羟色胺)是最常见的胃肠激素,发挥中枢和外周功能。90%以上的5-HT是由肠嗜铬细胞合成并释放出来的。Tryptophan hydroxylase(TPH,色氨酸羟化酶)是5-HT起始合成以及限速的关键催化酶。近期的研究表明:外周5-HT能够促进白色脂肪组织的脂肪生成,抑制棕色脂肪组织的适应性热生成。在小鼠中通过基因沉默或药物抑制5-HT的合成关键酶TPH1能够使得小鼠对饮食诱导的肥胖以及葡萄糖不耐受产生抵抗。提示了外周5-HT是脂代谢和全身能量平衡的重要调节因子。 ZnT8是一种在胰岛β细胞中富集的锌转运体,与1型和2型糖尿病的发病密切相关。然而,ZnT8在系统能量代谢中的确切作用及其作用机制仍知之甚少。19年发表在Diabetes上的一项研究通过建立ZnT8基因敲除小鼠,来探讨ZnT8在小鼠体内调控脂质代谢的机制。作者首先在小鼠身上发现了ZnT8敲除诱导的脂质积累,在小鼠的血液和组织中通过一系列生化检测以及免疫染色,发现了ZnT8/TPH1/5-HT调节轴。进一步地在细胞实验中,通过siRNA敲低ZnT8验证了动物实验的结果,并发现ZnT8可能通过调节细胞内锌离子浓度而影响下游通路的改变。从这篇文章中,我们可以了解到基因敲除小鼠在代谢研究中的优势,由于细胞实验无法观察各个器官以及外周循环的代谢变化,因而这种优势是常规细胞实验所无法比拟的,并且更具说服力。 表型1:ZnT8基因敲除小鼠表现出脂肪的增加 首先,作者通过TALEN技术将C57BL/6N小鼠编码ZnT8蛋白的Slc30a8基因敲除(该ZnT8基因敲除小鼠由赛业生物提供)。ZnT8敲除小鼠与野生型小鼠的形态以及生长趋势相似。然而,雄性和雌性的ZnT8敲除小鼠均表现出脂体重增加,瘦体重下降的趋势。白色脂肪组织WAT(包括附睾白色脂肪组织eWAT和皮下白色脂肪组织scWAT)也均显著增加。而这种改变则是由脂肪细胞尺寸变大而引起的。 图1. ZnT8敲除导致脂肪的增加 表
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Cell Metabolism | 靶向肝脏GLS1可改善非酒精性脂肪肝应用解析
作者:德尔塔 日期:2022-04-14
非酒精性脂肪肝(NAFLD)是一种广受关注的全球性疾病,其特征为代谢重编程导致的肝脏脂肪累积,包括脂肪酸摄取量增加、线粒体脂肪酸β氧化(FAO)降低、脂肪酸从头合成脂肪增加,以及极低密度脂蛋白(VLDL)的组装和分泌功能失调等。另一方面,非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是一种更具侵袭性的形式,其特征是肝细胞坏死性炎症和纤维化,是肝硬化和肝癌的重要危险因素。VLDL合成和分泌功能失调是NASH的主要特征。 谷氨酰胺酶是肝脏谷氨酰胺代谢的主要调节酶,且其中谷氨酰胺酶1(GLS1)已被证明可以抑制肝纤维化的进展,但是GLS1与NAFLD相关性尚缺乏深入研究。本文作者通过研究表明,GLS1在NASH的状态下会过表达,且对于GLS1特定的抑制作用可减轻肝脏脂肪变性和氧化应激,因此GLS1可作为一个潜在的NASH**靶点,相关成果发表在《Cell Metabolism》上。 谷氨酰胺酶1(GLS1)在NASH临床患者和小鼠中都过表达 对一大型队列(健康对照和NASH患者)进行血清谷氨酰胺和谷氨酸(谷氨酰胺酶反应产物)水平检测,结果显示两组中谷氨酰胺虽无明显差异,但NASH患者的血清中谷氨酸显著升高(图1A),表明NASH患者的谷氨酰胺分解代谢是异常的。同样地,在另一个队列中,NASH患者GLS1的mRNA水平比健康者高。此外,通常在健康肝静脉周围肝细胞中表达的谷氨酰胺合成酶被诱导,催化谷氨酸合成谷氨酰胺并消除门静脉周肝细胞解毒的残留氨(图1B, 1C)。 Figure 1. 谷氨酰胺酶1(GLS1)在临床非酒精性脂肪性肝炎中过表达 进一步评估NASH临床前小鼠模型(胆碱和蛋氨酸缺乏饮食MCDD)的GLS1表达水平,结果显示GLS1的蛋白和mRNA水平以时间依赖性升高(图2A-2C)。0.1% MCDD(胆碱缺乏和0.1%蛋氨酸饮食)饮食四周后,GLS1主要累积在肝细胞中(图2E)。 Figure 2. 谷氨酰胺酶1(GLS1)在胆碱和蛋氨酸剥夺而诱导NASH小鼠模型中过表达 体外/体内靶向GLS1可改善肝脏脂肪变性 为了鉴定因胆碱和蛋氨酸剥夺而诱导NASH小鼠模型中GLS1表达
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小鼠疾病模型构建与药物临床前评价研究的思考
作者:德尔塔 日期:2022-04-14
许多人类疾病的发生与基因突变直接相关,研究表明,有超过15000基因突变与肿瘤、代谢、神经和心血管等疾病发生有关。另外,目前已报道的罕见病(也称孤儿病)超过7,000多种,且有超过80%与基因突变密切相关。遗传性罕见病已经影响到超过3.5亿人群,且多为儿童(~50%)。这类疾病通常严重、临床诊断与**多复杂、且多呈慢性发展。目前绝大多数遗传罕见病(~95%)仍无有效**方法。另外,与传统药物研发投入比较,遗传性罕见疾病药物研发投入相对较少。因此,针对遗传性疾病**方法及药物研发已成为当前科学家们与生物制药行业积极关注的研究领域。然而,由于这类遗传性罕见病的患者人数少,不利于药物(孤儿药)研发的临床试验研究开展,也成为此类药物研发面临的特殊挑战。 小鼠模型在模式生物中所具有的独特综合优势,不仅表现在遗传学与生理学上与人具有相似性,也有其成本低、繁殖饲养快速方便、遗传背景明确、以及相应基因编辑技术成熟等有利因素,使其成为生物医药领域研究,包括基因功能及致病过程、建立人相关疾病模型和药物临床前评价研究等最为重要的模式动物。通过小鼠疾病模型的构建,有助于我们深入揭示潜在致病基因作用机制,为药物临床前评价研究提供工具,成为由药物研发基础研究向临床疾病**应用有效转化的重要桥梁。 小鼠疾病模型有助于遗传性疾病致病基因的发现与验证 在此,借用周斌教授2020年发表的成功研究案例,简要说明小鼠疾病模型应用于转化医学研究中的思路与策略,该研究从临床患者中筛选到潜在的致病基因,通过相应基因编辑技术,构建能与人相关疾病病理表型关联的小鼠疾病模型,并将其与人疾病病理症状特征与相关基因联系起来,达到验证与揭示潜在致病基因在诱发疾病表型过程的作用机制。 作者首先从家族性高胆固醇血糖临床患者人群中,筛查到低密度脂蛋白受体(LDLR)未知新突变E207X,且体外细胞实验证实,表达突变LDLR基因与其功能改变具有相关性。为了进一步在体内证实该LDLR基
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记忆CD8+T细胞分类:表型与功能
作者:德尔塔 日期:2022-04-14
效应CD8+T(TEFF)是机体最主要的效应细胞,是抗肿瘤免疫和抗感染免疫的主角。但克隆收缩(clonal contraction)机制会诱导效应CD8+T细胞凋亡,避免过激的细胞免疫。 肿瘤浸润效应CD8+T细胞本身会发生凋亡,而肿瘤又是一种慢性疾病,因此单纯依靠效应CD8+T细胞不足以诱导肿瘤消除,需要长期存活的记忆CD8+T细胞维持持续的抗肿瘤免疫。 记忆CD8+T细胞表型及分布 即使是记忆性CD8+T细胞,也是一个异质性很强的T细胞群,由表型和功能各异的记忆T细胞组成,分布于血液循环,淋巴结,组织及病变部位等。 根据表型,功能及转录因子,目前CD8+T细胞可以进一步分为以下不同的亚群: TEM:效应记忆T细胞(Effector memory T Cell) TCM:中枢记忆T细胞(Central memory T Cell) Tpm:外周记忆T细胞(Peripheral Memory T Cell) TRM:组织驻留记忆T细胞(Tissue Resident Memory) TSCM:干细胞记忆T细胞(Stem cell memory T cell) TCM、TEM、TEFF和TSCM亚群主要存在于血液循环中,而TRM主要存在于组织局部。TEFF细胞容易凋亡,TEM和TRM细胞更持久。 在和抗原再相遇时,TCM细胞能够自我更新并分化为TEM、TEFF和TRM细胞。TSCM细胞能够在淋巴结中自我更新并分化为TCM、TEM和TEFF。 此外,TRM细胞在局部重新激活后可以分化为TCM和TEM细胞。 左下角的大箭头表示流向循环系统的胸导管。 肿瘤微环境中的记忆T细胞 虽然TSCM,TCM,TEM等会通过循环进入组织局部,但是肿瘤微环境中最主要的记忆性CD8+T细胞还是TRM。不同于TEM,TRM不表达或者低表达CD62L(TCM和Naive T细胞进入次级淋巴器官所需),TRM表达组织保留标志物CD49α(结合四型胶原)和CD103(结合E-cadherin),这也是它和TEM区分的标志物。TRM表达T细胞活化标志物CD69(阻止T细胞表达S1PR1),减少CCR7表达,从而避免通过S1PR1流出组织。 粘膜组织屏障部位的定位会产生代谢负担,通常会限制T细胞的持久性。然而,TRM细胞利用脂肪
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免疫检测的基础知识及ELISA原理、类型及详细操作步骤分析
作者:德尔塔 日期:2022-04-14
1、免疫检测的基础知识 ELISA是一种免疫测定。免疫测定(immunoassay,IA)是应用免疫学技术测定标本的方法。在临床检验中主要通过抗原抗体反应检测体液中的抗体或抗原性物质。 1.1 抗原 抗原是能在机体中引起特异性免疫应答的物质。抗原进入机体后,可刺激机体产生抗体和引起细胞免疫。在免疫测定中,抗原是指能与抗体结合的物质。能在机体中引起抗体产生的抗原多为分子量大于5000的蛋白质。小分子化合物在与大分子蛋白质结合后能引起机体产生特异性抗体的,称为半抗原(hapten)。例如某些激素、药物等。抗原的反应性取决于抗原决定簇(antigenic determinant),或称为表位(epitope)。一个抗原分子可带有不同的决定簇。 1.2 抗体 1.2.1 抗体的结构 抗体是能与抗原特异性结合的免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)。Ig分五类,即IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。与免疫测定有关的Ig主要为IgG和IgM。Ig由两个轻链(L)和两个重链(H)的单体组成。Ig的轻链是相同的,有κ(kappa)和λ(Lambda)两种型别。五类Ig的重链结构不同,这决定了它们的抗原性也不同。IgG和IgM的重链分别称为γ(gamma)链和μ(mu)链。IgG的结构见图。 IgG可被木瓜蛋白酶分解为三个区段,其中两个相同的区段称抗原结合片段(Fab)。每个Fab都保存结合抗原的能力,但只有一个抗原结合位点,是单价的,与抗原结合后不出现凝集或沉淀。另一区段称Fc段,无抗体活性,但具有IgG特有 的抗原性。 IgG可被胃蛋白酶分解为两个片段,一个Fab双体,称F(ab')2,能和两个相同的抗原结合;另一片段类似Fc,随后被分解成小分子多肽,无生物活性。 IgM是由五个单体组成的五聚体,含10个重链和10个轻链,具有10个抗原结合价,由于空间位置的影响,只表现为五个抗原结合价。IgM分子量约为900000,IgG分子量约为150000。 机体被微生物感染后,先产生IgM抗体,然后产生IgG抗体。经过一段时间,IgM抗体量逐渐减少而消失,而IgG抗体可
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双氢青蒿通过调节MiR-183C改善OVA诱导的小鼠哮喘
作者:德尔塔 日期:2022-04-14
每年5月的第一个周二被定为世界哮喘日,其目的是让人们加强对哮喘病现状的了解,增强患者及公众对该疾病的防治和管理。 在今年第23个世界防治哮喘日来临之际,作为呼吸健康的关注者,瑞沃德希望通过实用的文献信息分享,加强公众对呼吸系统疾病的了解程度,关注呼吸健康。 //研究背景 过敏性哮喘是一种儿童和成人的慢性、非传染性疾病,发病率较高,全球成人患病率为4.3%,全球约有3.34亿人患病。哮喘给患者和公共卫生带来了巨大的经济负担。 糖皮质激素被普遍用作吸入性药物,以降低病人的死亡率。尽管糖皮质激素已被证明具有有效的抗炎和免疫抑制作用,但其耐药性和其他不良反应限制了其长期使用。 而双氢青蒿素(DHA)是从传统中药青蒿中提取的青蒿素的半合成衍生物,已被证明通过减弱mTOR途径对Th和Treg细胞功能的相互调节来改善实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠的炎症。美国专利(2012/0015922)证明青蒿素衍生物在**哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)方面发挥了关键作用。另一份文献显示,DHA通过抑制细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)和p38丝裂原活化蛋白激酶的磷酸化水平,抑制卵清蛋白(OVA)诱导的过敏性哮喘小鼠模型的气道炎症,并且还抑制NF-kB的活性。然而,DHA在小鼠模型中的抗炎作用的确切机制仍然是未知的。 //文献来源 来自苏州大学儿童医院呼吸内科的研究人员在MedicalL Science Monitor期刊发表了题为《Dihydroartemisinin Ameliorated Ovalbumin-Induced Asthma in Mice via Regulation of MiR-183C》的论文。研究人员发现, DHA给药可减弱OVA诱导的过敏性哮喘小鼠模型的病理反应,而DHA对哮喘的上述**作用是通过调节miR-183C和IL-6/Stat3通路实现的。 DOI: 10.12659/MSM.915399 //研究结果 01 首先,研究人员构建了OVA致敏的BALB/C小鼠哮喘模型。发现:模型组小鼠相比对照组正常小鼠体重显著下降,经DHA**后,哮喘小鼠体重显著恢复。吸入OVA同时也显著地增加了小鼠的肺/体重比,而上述指
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无菌小鼠模型在微生物组学中的应用
作者:德尔塔 日期:2022-04-14
疾病动物模型是研究人类疾病发生发展机制、药物筛选及疗效评价必不可少的工具,好的疾病动物模型可以加快新药的研发速度。你还在为不知道选择什么小鼠模型发愁吗?你还在为造模发愁吗?赛业生物新栏目《每周一鼠》,每周更新,为大家讲解一个疾病小鼠模型的故事,希望对大家了解不同的疾病小鼠模型有所帮助。今天和大家见面的是无菌鼠。 随着基因组学、代谢组学等高通量检测技术的应用,人们逐渐认识到胃肠道微生物群存在巨大遗传多样性和代谢复杂性。这些共生细菌通过与宿主的复杂交互作用调节胃肠道的发育和功能,与营养代谢、肿瘤、免疫、衰老等多种生理或病理状态密切相关。在人体微生物组学中,96-99%的微生物聚集在胃肠道,同时也是研究领域的重点方向,并且从2011年开始,微生物研究成果屡上十大科学突破榜。但由于体内微生物群体组成和作用的网络十分复杂,且每一个自然个体体内的微生物组成都不完全相同,使得其研究十分困难。因此需要一种理想的模型来探索微生物与宿主的作用及相关机制,而无菌动物就是理想的模型。 无菌动物的发展史 1885年,路易斯·巴斯德即提出生命依赖于微生物的定殖,并尝试研究宿主与微生物的相互作用。为测试动物宿主能否在无菌(germfree, GF)状态下生存,Nuttal和Thierfelder首次在无菌条件下饲养豚鼠。这种无菌豚鼠外观健康,并于第8天处死,其肠内容物没有检出细菌。同时此次试验也观察到了一些显著的表型差异,例如盲肠增大(常规体积的五倍)。其盲肠中充满了“一种含奶酪块样物质的棕色液体”。研究表明这些盲肠内容物中含有毒性生物活性物质,可导致平滑肌收缩能力的改变。这种无菌动物模型在生理和生化方面也表现出一定的异常表型,如免疫系统功能改变,轻度慢性腹泻,代谢紊乱,生殖能力降低等[1]。 图1. 12周龄的无菌Swiss Webster雌鼠和常规饲养小鼠的腹腔脏器比较(*表示盲肠) 20世纪中期前,受技术限制,饲养健康的无菌动物一直是一项挑战。20世纪40年代中
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应用无菌小鼠构建肠道微生物人源化小鼠模型
作者:德尔塔 日期:2022-04-14
上一期我们解析了无菌小鼠的生理特点,比较了SPF级小鼠与无菌小鼠在肠道等方面的区别。这期我们重点阐述小鼠与人肠道结构组成上的差异,以及为什么存在差异,但应用无菌小鼠构建肠道微生物人源化小鼠模型仍然是进行人类疾病研究的有效方法? 一、小鼠和人胃肠道解剖结构上的异同 小鼠和人在生理解剖结构上有较大的相似性,这也是为什么小鼠模型被广泛应用于生物医药等研究领域的原因之一。虽然小鼠和人的胃肠道在解剖结构上也更加相似,但还是存在一定的差异,这可能是由消化的食物、饮食方式、体型大小以及代谢等造成的。 小鼠和人小肠的整体表面积的平均比相似,但在肠道不同部位的比例两者却相差较大。比如,小鼠小肠与大肠的平均长度比是2.5,而人则是7。小鼠小肠与大肠平均表面比是18,而人是400。相对于整个胃肠腔而言,小鼠盲肠明显较大。小鼠盲肠是植物类食品发酵、食粪重新吸收产生维生素K和维生素B的重要的地方。相反,人盲肠相对较小,其解剖结构与结肠相似,也无明确功能。这种形态上的差异性反映了小鼠为适应扩充的结肠和盲肠能力形成的功能区域,使该特殊的结构部位能从大量相对不容易消化的食物中,获取更多营养物质。人有阑尾,小鼠却没有。阑尾被认为是食物选择压力下的盲肠残余部分。阑尾也有被认为是肠道微生物紊乱后,可作为有益细菌在此处储存复苏的地方。 图1. 小鼠和人胃肠道解剖结构上的异同 小鼠的小肠绒毛较人的要长,这种形态特征增加了小鼠小肠的表面积,被认为是对小鼠小肠缺乏粘膜皱襞的补偿机制。小鼠结肠无分节而比较光滑,而人大肠则有小鼠结肠没有的区域小袋结构。在人体,食物碳水化物的发酵是在大肠进行的,而非在盲肠或者阑尾。 图2. 小鼠和人类肠壁的解剖结构 小鼠和人在肠道组成结构方面的不同,特别是小鼠盲肠表现出的更大发酵能力的特征,有可能影响到肠道微生物在结肠的多样性与构成。肠道微生物不仅参与难以消化的食物成分的发酵过程,还有助于宿主产生必
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不同类型色谱分析技术介绍及载体的选择原则
作者:德尔塔 日期:2022-04-14
高压液相色谱 Martin 和 Synge在1941年就提出高效相色谱的设想,然而直到六十年代后期,由于各种技术的发展,高效液相色谱才付诸实现。这种色谱技术曾被称为高速液相色谱(HighSpeed Liquid Chromatography),高压液相色谱(High Parss-ure Lipuid Chromatography),目前使用最多的名称是高效液相色谱(High Pe-rformance Liauid Chromatography,HPLC)。高效液相色谱已经广泛地应用,成为一项不可缺少的技术。它的主要优点是⑴分辩率高于其它色谱法;⑵速度快,十几分钟到几十分钟可完成;⑶重复性高;⑷高效相色谱柱可反复使用;⑸自动化操作,分析精确度高。根据分离过程中溶质分子与固定相相互作用的差别,高效液相色谱可分为四个基本类型,即液-固色谱、液-液色谱、离子交换色谱和体积排阻色谱。高效液相色谱在生物领域中广泛用于下列产物的分离和鉴定:⑴氨基酸及其衍生物;⑵有机酸;⑶甾体化合物;⑷生物硷;⑸抗菌素;⑹糖类;⑺卟啉;⑻核酸及其降解产物;⑼蛋白质、酶和多肽;⑽脂类等。 一、分类 高效液相色谱法可分为四个基本类型:即液-固色谱法,键合相色谱法,离子交换色谱法及体积排阻色谱法。 (一)液-固色谱法 液-固色谱法通常称吸附色谱法,吸附剂有活性碳,氧化铝和硅胶,在液-固色谱法中用的载体都是硅胶。硅胶对溶质,分子的吸附能力不是平均分布在整个硅脱表面的,在硅胶表面有一些区域与溶质分子强烈相互作用,这些区域为活性位置,硅胶与溶质分子间主要作用是偶极距力氢键及静电相互作用。极性越强,而化合物在硅胶柱上的滞留时间也长。在液-固色谱中,依靠流动相溶剂分子与溶质分子竞争固定相互活性位置, 从而使溶质从色谱柱上洗脱下来。与硅胶表面活性位置结合力强的溶剂洗脱溶质分子的能力强,因而称强溶剂,反之为弱溶剂。液─固色谱法的特点是适于分离色谱几何异构体,可用于脂溶性化合物质如磷脂,甾体化合物,脂溶性维生素,前列腺素等。 (二)键合相色谱法 键合
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石蜡切片免疫组化染色步骤介绍
作者:德尔塔 日期:2022-04-14
石蜡切片免疫组化染色步骤 1、载玻片的处理: 抗原修复过程中,由于高温、高压、辐射等诸多因素的影响,极易造成脱片。为保证试验的正常进行,可选用我公司提供的ZLI-9001 APES、ZLI-9003 HistogripTM或ZLI-9005 Poly-L-Lysine等几种试剂,对已清洗的载玻片进行处理。具体方法如下: 1.1 APES:现用现配。将洗净的玻片放入以1:50比例丙酮稀释的APES中,停留20~30秒钟,取出稍停片刻,再入纯丙酮溶液或蒸馏水中涮去未结合的APES,置通风橱中晾干即可。用此载玻片捞片时应注意组织要一步到位,并尽量减少气泡的存在,以免影响染色结果。 1.2 HistogripTM:将洗净的玻片放入以1:50比例丙酮稀释的Histogrip液中,停留1~2分钟,然后用双蒸水快速清洗三次,室温干燥或60oC烤箱烘烤一小时,装盒备用。 1.3 Poly-L-Lysine:将洗净、干燥的载玻片放入以1:10比例去离子水稀释的多聚赖氨酸溶液中,浸泡5分钟,60oC烤箱烘烤一小时或室温过夜干燥。装盒备用。试验中使用的器具均为非玻璃制品。 2、常用酶消化: 2.1 胰蛋白酶:一般使用浓度为0.05%~0.1%,消化时间为37℃、10~40分钟,主要用于细胞内抗原的显示。 2.2 胃蛋白酶:一般使用浓度为0.4%,消化时间为37℃、30~180分钟,主要用于细胞间质抗原的显示,如:Laminin(层粘蛋白),Collagen IV(IV型胶原)等。 2.3 皂素(Saponin):一般使用浓度为2~10mg/ml的saponin溶液,消化时间为室温孵育30分钟。 3、抗原热修复: 可根据实验室的具体条件,选用微波炉抗原修复、高压锅抗原修复或水浴高温抗原修复。抗原热修复可选用各种缓冲液,如TBS、PBS、重金属盐溶液等,但实验证明,以0.01M枸橼酸盐缓冲液(pH6.0)效果**。请选用我公司提供的ZLI-9064 枸橼酸盐缓冲液(粉剂)配制,取该粉剂一包溶于1000ml的蒸馏水中,混匀,其pH值在6.0 ± 0.1,如因蒸馏水本身造成的pH值偏差,请自行调整。 3.1 石蜡切片微波炉抗原修复操作方法:切片脱蜡至水后,3%H2O2处理10分钟,
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组学技术简介与其在食品工业中的创新应用
作者:德尔塔 日期:2022-04-14
1.组学技术简介 组学技术属于系统生物学的概念,主要包括基因组学、转录组学、蛋白组学、代谢组学与离子组学等。我们可以结合中心法则这么进行理解(如下图所示): 基因组学的研究对象是DNA,通过解读遗传信息预测生物体可能发生什么;转录组学的研究对象是RNA,其中mRNA作为遗传信息的“信使”,预测生物体将要发生什么;蛋白质是生命活动的执行者,故蛋白质组学研究的是生命活动如何进行;而代谢组学研究的则是已经发生了什么,通过对生物体内所有小分子代谢物进行定性定量分析(一般分子量1500以内),寻找代谢物与机体生理变化的关联性。类似地,离子组学研究机体内的元素组成、分布以及与生命活动的关联性,反映机体在某个特定状态下的生理特征。 随着科学研究的快速发展,人们发现单从某一层面(基因组、转录组、蛋白质组等)进行研究得到的信息有一定的局限性,因此可结合多组学进行关联,从整体的角度研究生物体生理功能和代谢活动的来龙去脉,为生命活动机理研究提供更有利的数据支持。 组学技术在食品工业中的创新应用 随着人口老龄化的加剧,环境污染问题恶化与居民对健康意识的提升,健康中国已上升为国家战略。而健康食品作为大健康产业的重要组成部分,在推动全民健康和控制慢性病方面具有重要作用。那么,如何结合组学技术进行食品工业创新呢?以下进行示例讨论: 1. 组学技术助力益生菌产业的创新发展 近年来,人体微生物、肠道菌群与功能性益生菌已成为研究热点。众所周知人体70%以上的免疫作用在肠道内进行,故肠道菌群的功效与人体免疫息息相关,而益生菌是目前发现调节肠道菌群、促进肠道功能修复、缓解慢性疾病的有效途径之一。因此,结合组学技术进行益生菌的功效机理研究对于健康食品的发展具有重要意义。 结合组学技术进行益生菌功效的研究策略如下图所示: 肠道菌群研究策略示意图 先通过宏基因组、16s测序与代谢组进行筛选组合生物标志物,然后进行代谢通路分析与功能验证
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杂合子还是纯合子?细胞模型该如何选择?
作者:德尔塔 日期:2022-04-14
科研一直以来都是烧钱的活动,我想很多同学对此肯定深有体会。 以前我们老板买试剂 我买试剂 作为科研萌新,有时不仅得说服老板购买外包服务,同时还得与公司代理协商,真的是太难了。 比如说,我们要购买一个基因敲除细胞模型,公司提供了价格较低的杂合子与价格较高的纯合子,我们该如何选择? 纯合子与杂合子的区别 本着务实求真的科研精神,我们是不是需要先了解下纯合子与杂合子的区别? 图片来源:https://biologydictionary.net/homozygous/ 在人和小鼠等二倍体生物的细胞中存在两个染色体组,在两个同源染色体相同位置出现的基因我们称之为等位基因。当这两个等位基因完全相同时,我们就说这个细胞是纯合子,而当两个等位基因不同时,这个细胞就是杂合子。也就是说,同一个细胞,在某对等位基因上是纯合子,在另一对等位基因上也可以是杂合子。 具体到基因敲除的模型构建上来说,单个基因的敲除,涉及到一对等位基因的敲除,和单个等位基因的敲除。自然而然的,敲除一对等位基因就比敲除单个等位基因的效率要低,因此工作量也就大很多,也就造成很多公司报价上的差异。 作为生命科学未来的“包工头”,以后分分钟要管理上千万的项目资金,我们肯定得科学地省钱,破除封建迷信,当然土豪随意。 纯合子、杂合子该如何选择 在利用功能缺失策略对基因进行研究时,也就是基因敲除啦,一般情况下我们都是需要纯合子敲除细胞系的(除非纯合致死)。这时候,我们要记住一点,在设计实验的过程中需要结合我们的实验目的和下游检测手段,最终设计出合理的上游实验。也就说,对于基因敲除的下游验证,一般是Western Blot和免疫沉淀(Immunoprecipitation, IP)。在Western Blot的验证中,野生型和杂合子相比,理论上目的基因的表达量只是减少一半,甚至有些时候因为遗传补偿效应目的基因的表达量减少不了一半。毫无夸张地说,杂合子的敲除细胞系还不如做个敲低稳定细胞系来得靠谱。因此
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同源肿瘤移植小鼠模型(Syngenic)
作者:德尔塔 日期:2022-04-14
疾病动物模型是研究人类疾病发生发展机制、药物筛选及疗效评价必不可少的工具,好的疾病动物模型可以加快新药的研发速度。你还在为不知道选择什么小鼠模型发愁吗?你还在为造模发愁吗?赛业生物《每周一鼠》栏目,每周更新,为大家讲解一个疾病小鼠模型的故事,希望对大家了解不同的疾病小鼠模型有所帮助。今天和大家见面的是同源肿瘤移植小鼠模型(Syngenic)。 同源移植小鼠模型(syngeneic model)是将同种背景来源的肿瘤细胞系接种至免疫健全的近交系小鼠。受体小鼠拥有完整的鼠源免疫系统,具有完全的免疫活性,且该免疫系统与同种移植肿瘤组织相容,能最大化模拟肿瘤微环境的真实生活情况,缺点是移植的小鼠组织可能无法完全代表临床情况下人类肿瘤的复杂性。 品系:通常为C57BL/6 or BALB/c 接种部位: ■ 皮下:方便直接观察肿瘤的生长情况 ■ 原位:模拟肿瘤生长的源环境 ■ 系统注射:腹腔或静脉注射,监测肿瘤的扩散情况 赛业生物可为您提供小鼠乳腺癌、肝癌、结肠癌、黑色素瘤、肺癌、脑癌等同系移植小鼠模型,并提供肿瘤生长曲线/体重曲线、血生化指标、病理检测(冰冻切片,石蜡切片,HE染色,免疫组化等)、流式、分子检测等多种药理评估手段,可满足您药物作用机制分析的多种需求。 精选同系移植小鼠模型案例 1. 小鼠结肠癌细胞CT26-WT皮下成瘤模型 图1. 小鼠结肠癌CT26.WT皮下移植肿瘤生长曲线 图2. CT26.WT细胞皮下成瘤实验。CT26.WT细胞以皮下注射的形式接种Balb/c 小鼠中,摸索不同浓度细胞接种量的成瘤体积。 赛业生物肿瘤研究一站式解决方案 赛业生物长期致力于基因编辑细胞和动物模型的建立,拥有经验丰富的专家团队和成熟稳定的技术平台,客户遍布全球几十个国家和地区。我们可为客户提供目的基因的表达调控的细胞模型和动物模型,以及相关的表型检测、功能验证、病理分析等一系列的服务,为广大科研工作者提供便捷的服务。 细胞水平研究,先需要建立基因表