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关键词： 干细胞毒理学   纳米材料   胚胎干细胞   发育毒性  

摘要： 由于纳米材料具有良好且稳定的理化性质，目前已被广泛应用于工业生产、生物医疗以及生活中的方方面面。流行病学研究表明，纳米材料的使用会危害人体健康，特别是对婴幼儿健康造成影响。一般认为，纳米材料能通过呼吸道、消化道以及皮肤暴露的形式进入人体组织，在细胞内造成自由基升高以及炎症因子的异常表达。同时，许多纳米材料还被证实能透过胎盘屏障进入胚胎，对胚胎发育造成影响。因此，从发育角度衡量纳米材料的毒性，将有助于更好地对纳米材料生物安全性进行评估。干细胞毒理学的出现，可在体外水平帮助我们探究纳米材料的发育毒性。此研究中我们的研究对象为超细碳纳米颗粒，目前被广泛应用于橡胶、印染等各个行业。为了全面而详细地评价其毒性，我们采用了胚胎干细胞毒理学模型对其进行毒性探究。　　首先我们利用多种手段如电镜等对超细碳颗粒物进行了表征。实验结果表明，超细碳颗粒粒径大小约为50nm，能在培养基中均匀分散。急性毒性实验数据表明，超细碳颗粒72h给药处理不会造成胚胎干细胞细胞活力降低，但却能特异性下调其多能性基因SOX2的表达。此外，通过高光谱技术对暴露的碳颗粒进行定位，我们还发现碳颗粒倾向于分布在细胞与细胞之间。　　其次通过诱导胚胎干细胞分化为拟胚体，我们探究了超细碳颗粒物暴露对早期胚胎发育三胚层的影响。通过冰冻切片图片发现，在拟胚体形成过程中超细碳颗粒物能主动蓄积在拟胚体内;虽然此蓄积效应对神经外胚层、中胚层以及内胚层标志基因表达无显著影响，但是却能促进非神经外胚层基因的过量表达。此结果提示我们，超细碳颗粒物可能会影响非神经外胚层相关细胞，特别是表皮中角质形成细胞的发育过程。　　为了进一步探究超细碳颗粒暴露对非神经外胚层的潜在危害，我们定向将胚胎干细胞分化为角质形成细胞并暴露在超细碳颗粒物中，重点关注了超细碳颗粒物对表皮发育过程的影响。研究结果表明，1μg/mL至10μg/mL超细碳颗粒物给药处理会干扰角质形成细胞分化过程，具体表现在促进角质形成细胞早期标志基因KRT8、KRT18和ΔNP63的异常表达，同时抑制角质形成细胞成熟基因KRT14、KRT5、KRT16和COL7A1的表达。同时，此过程还伴随着牛皮癣相关基因S100A7和S100A9上调，以及炎症相关因子的高表达。因此，我们认为，超细颗粒物会影响表皮发育过程，增加表皮炎症疾病的发病率。　　综上所述，本研究通过胚胎干细胞毒理学模型，证明了环境相关浓度的超细碳颗粒物暴露对人体健康存在潜在危害，具体表现在影响胚胎干细胞的自我更新干扰角质形成细胞分化并伴随炎症反应的产生。该结果对于评价超细碳颗粒物毒性效应，理解纳米材料潜在发育毒性具有十分重要的意义。

摘要： 一、体外胚胎的法律属性 2014年的宜兴胚胎纠纷一案,二审法院尽管做出了判决,但判决书中并没有明确表明胚胎的法律属性是什么,而是从伦理、情感和特殊利益保护三个方面,判决冷冻胚胎的监管权处置权属于四人共同享有.由此以后学界对体外胚胎的法律属性也做了不少研究.

关键词： 糖尿病   β-catenin   胚胎干细胞   胰岛素分泌细胞   CHIR99021  

摘要： 目的糖尿病现已成为危害人类健康的重要疾病之一,随着人们生活水平的提高和生活压力增大,以及遗传因素的影响,糖尿病的发病率正在日益增加。糖尿病发生发展的主要因素之一就是因为体内胰岛素分泌不足所导致的。针对此病虽然已有多种治疗的方法,但是这些传统的治疗方法不能从根本上治愈患者,导致患者终身依赖药物治疗,寻找全新的替代疗法已成为人们的主要攻克方向之一。胚胎干细胞分离自着床前的囊胚内细胞团细胞,在体外可以进行自我复制式的增殖(自我更新),同时还维持着变成神经、心肌以及肝脏细胞等不同胚层来源的各种细胞的能力(多能性),在临床的基础和转化应用方面有重要的价值。虽然前期已有很多研究将胚胎干细胞分化成胰岛素分泌细胞,但是这些细胞的功能以及分化效率都有待提高,且调控的机制报道的也不多。本研究在小鼠胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞定向分化过程中激活Wnt/β-catenin信号通路,检测激活此信号通路是否可以促进小鼠胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞分化。方法前期有研究报道:在小鼠胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞分化过程中,通过三个阶段,分别添加三种不同的溶液,即溶液1、溶液2和溶液3(具体配方见实验方法部分),可以很好地得到具有功能的胰岛素分泌细胞。基于此研究方案,我们选择研究了Wnt/β-catenin信号通路在此过程中的功能,因为Wnt/β-catenin信号通路在胚胎向中内胚层的分化中具有重要的功能。当细胞外有Wnt蛋白时,体内β-catenin降解复合物GSK3、Axin和CK1等激酶不能形成,β-catenin在体内得以稳定积累,从而进入核内激活下游靶基因表达。因此本研究在小鼠胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞分化的三个阶段中,通过在三个不同阶段的三个不同溶液中添加终浓度为3μM的GSK3蛋白的小分子抑制剂CHIR99021来激活Wnt/β-catenin信号通路,利用Western blot、q PCR以及免疫荧光等方法,检测胰岛素分泌细胞标志基因Pdx1、Ngn3、Pax4和Insulin1的表达情况;基于Tet-On表达调控系统,建立由小分子Doxcycline控制的β-catenin基因可诱导过表达胚胎干细胞系,在胰岛细胞形成的不同阶段进行诱导表达,观察其功能是否与CHIR99021类似;最后,利用慢病毒干扰系统,在胚胎干细胞中下调β-catenin的表达水平,观察其是否可以削弱CHIR99021在胰岛素分泌细胞形成过程中的功能。结果小鼠胚胎干细胞在三个不同时间段经过三种不同配方的溶液处理能够有效地分化成胰岛素分泌细胞。在胰岛素分泌细胞定向分化的早期和晚期阶段,添加CHIR99021和过表达β-catenin均可以提高胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞的分化效率,表现为Pdx1和Insulin 1的表达上调(P<0.01),而干扰β-catenin基因的表达则削弱了CHIR99021的功能(P<0.01)。结论在小鼠胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞分化的特定阶段,激活Wnt/β-catenin信号通路能够促进胰岛素分泌细胞的形成,得到了功能更好的胰岛素分泌细胞。研究结果有利于优化人胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞分化的方案,将为获得更多有效降低血糖水平的胰岛细胞提供有用的线索,最终有助于未来找到糖尿病全新的治疗方法,从而造福患者。

关键词： CONCEPTUAL structures (Information theory)   DEBATES & debating   DECISION making   ETHICISTS   GENETICS   MEDICAL ethics   POLICY sciences   ETHICAL decision making   GENETIC privacy  

摘要： Click to increase image sizeClick to decrease image size

关键词： Bioethics   Intersex   Disorders of sex development   Informed consent   History  

摘要： This article argues that the rise of bioethics in the post-WWII era and the emergence of the legal doctrine of informed consent in the late 1950s should have had a greater impact on patients with intersex traits (atypical sex development) than they did, given their emphasis on respect for autonomy and beneficence toward patients. Instead, these progressive trends collided with a turn in intersex management toward infants, who were unable to provide autonomous consent about their medical care. Patient autonomy took a back seat as parents heeded physicians' advice in an environment even more hierarchical than we know today. Intersex care of both infants and adults continues to need improvement. It remains an open question whether the abstract ideals of bioethics-respect, patient autonomy, and the requirement of informed consent-are alone adequate to secure that improvement, or whether legal actions (or the threat of litigation) or some other reforms will be required to effect such change.

摘要： "Review of John McMillan, The Methods of Bioethics: An Essay in Meta-Bioethics."The American Journal of Bioethics, 19(7), pp. W4–W5

关键词： 转基因作物   转基因作物产业化   转基因作物检测   风险预防原则   社会中间层主体   基因污染检测  

摘要： 转基因作物的检测贯穿于转基因作物产业化的全过程,在转基因作物产业化中具有基础性的重要作用,有利于对转基因作物产业化中的风险进行预防和救济。然而,现有转基因作物产业化中的检测法律规范较为零散、缺乏长远性和系统性的制度构建,在立法、执法与司法方面均存在较多法律问题,不利于我国转基因作物产业化的顺利推进。《“十三五”国家科技创新规划》中明确表示,“十三五”期间要推进新型抗虫棉、抗虫玉米、抗除草剂大豆等转基因作物的产业化。在这样的背景之下,我们应对与转基因作物检测有关的法律规范和转基因作物检测中所可能产生的法律关系进行全面的重新审视,找出法律问题并加以解决,以求发挥出转基因作物检测在转基因作物产业化中应有的积极作用。本研究首先对“转基因作物检测”、“转基因作物产业化”等相关概念从写作目的等角度进行了讨论、辨析和界定,揭示了转基因作物产业化中检测的应然功能,介绍了转基因作物产业化中检测法律问题解决的基本理论。其次,通过规范分析法梳理了转基因作物产业化中检测的立法现状,并对其运行现状进行了介绍;运用经济法学等法学学科中的基本原理和学术理论对转基因作物产业化中的检测法律问题进行分析,并进行了类型化的归纳与概括,最后指出我国转基因作物产业化中的法律问题涉及立法、执法与司法三个方面。再次,结合域外实践与经验,对我国转基因作物产业化中检测法律问题的解决进行制度化的思考和探讨。提出了转基因作物产业化中检测法律问题制度化解决的基本原则、基本制度和运行保障制度。最后,试图通过立法与修法途径对转基因作物产业化中的检测问题加以解决。提出应将转基因作物检测相关法律法规放在生物安全法的大法律框架中进行统筹考量,并建议先修改部分相关法律规范与法律制度。

关键词： 基因工程能源微藻   原始小球藻   废弃糖蜜   油脂产率   生物柴油  

摘要： 随着全球经济社会快速发展,以化石燃料为主的传统能源利用排放了大量温室气体,导致全球变暖、海平面上升、环境污染加剧及化石资源枯竭等严重能源环境问题,使得寻找清洁有效的可持续替代能源成为人类发展进程中亟待解决的重大难题。而第三代生物燃料中的能源微藻,由于生长繁殖快速、生存能力强以及土地需求量少,已成为制备生物柴油及相关能源产品的重要原料,有望成为化石燃料的可持续有效替代方案之一。为此,本课题基于目前能源微藻及其生物柴油的研究现状,拟从上游微藻菌株筛选改造出发,重点研究所选基因工程能源微藻的中游培养工艺,旨在通过培养条件调控优化其生物量以及油脂产率,并初步预测分析下游合成生物柴油的品质,以期为能源微藻的商业化提供技术支撑。在实验室前期研究基础上,筛选出较原始菌株生物量提高25.26%和油脂产率提高36.28%的基因工程小球藻作为主要研究对象,在SE(Selenite Enrichment Solution)原始异养培养基的基础上进行响应面优化设计分析,优化后其生物量达1.40±0.02 g/L、油脂产率达32.23±0.24 mg/L/d,较SE原始培养条件分别提高了35.48%和56.43%。为实现低培养成本下的高油脂产出,选用价格低廉且含糖量较高的制糖工业废弃糖蜜替代精制葡萄糖碳源进行可行性研究,经葡萄糖为碳源的SE对照培养基(GC)、废弃糖蜜水解液与SE混合的完全培养基(MHC)、废弃糖蜜水解液与不含氮源的SE混合培养基(MHNL)、废弃糖蜜水解液直接培养基(MHD)和废弃糖蜜直接培养基(MD)下的培养对比,筛选出生物量和油脂产率最高的MHNL异养培养条件作为有效平价替代策略,并在此基础上进一步进行系统响应面优化。在MHNL优化培养条件下其生物量达2.34±0.06g/L;油脂产率达59.34±1.13mg/L/d,较MHNL原始培养条件高出58.98%,较GC对照培养条件高出132.81%,且较此前的SE优化培养条件高出78.60%,为本课题研究中的最优经济化替代方案。

关键词： 柠檬酸   黑曲霉   基因工程  

摘要： 柠檬酸因其独特的酸爽口味和安全无毒的特性,在食品行业颇受亲睐。不仅如此,柠檬酸在医药、化妆品、化工等领域的应用也颇为广泛,是世界上消耗量最大的有机酸。我国柠檬酸原料来源丰富,生产前景较好,目前已成为世界上柠檬酸最大的生产国和出口国。柠檬酸生产的主要方法是利用黑曲霉液体深层发酵,虽然目前柠檬酸发酵滴度和糖酸转化率均达到较高水平,但是仍有进一步提升空间。因此,构建黑曲霉发酵高产柠檬酸工程菌种显得尤为重要。本文以黑曲霉ATCC1015为初始菌株,利用分子生物学的手段,通过分析三羧酸循环中草酰乙酸水解酶基因（oahA）,苹果酸脱氢酶基因（cmdh）,丙酮酸羧化酶基因（cpyc）,富马酸酶基因（fumr）,富马酸还原酶基因（frds）以及EMP途径中的磷酸果糖激酶基因（pfk）对柠檬酸合成的影响,从而构建柠檬酸高产菌株。主要研究结果如下:（1）以实验室构建的表达质粒pLH454为出发载体构建了pfk、fumr、frds的表达载体。（2）农杆菌介导黑曲霉转化,获得oahA敲除菌作为出发菌株,然后分别构建了pfk、fumr、frds、mdh、pyc等过表达菌株。（3）通过摇瓶发酵分析柠檬酸产量,发现单独过表达了pfk、fumr、frds、mdh和pyc基因的过表达菌株与出发菌株相比其产量提高分别为4.16%、4.89%、4.98%、1.17%和1.03%;双过表达fumr和frds基因的菌株比出发菌株提高了 6.13%。（4）提取RNA分析过表达基因的转录情况,异源表达的fumr和frds在黑曲霉中都实现了表达;pfk、mdh以及pyc基因的表达量与出发菌株相比都有不同程度的提高,其中pfk的表达量提高最多为出发菌株S549的3.03倍,mdh和pyc的表达量则分别为出发菌株2.42倍和1.28倍。（5）通过酶学分析发现,与出发菌株S549相比,过表达pfk的菌株S642、过表达mdh的菌株S703、过表达pyc的菌株S706其酶活与出发菌株相比分别提高了1.23、1.59 和 1.34 倍。