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关键词： bioethics  

摘要： The lead article in this issue of the Hastings Center Report (July-August 2017) explores the ideas underpinning the Precision Medicine Initiative, the effort announced by President Obama in 2015 to promote the development of treatments adjusted to genetic and other variations. Authors Maya Sabatello and Paul Appelbaum hold that the effort works by appealing to a sense of collective identity and shared commitment—an understanding that they call the “PMI nation.” But what are the moral implications of this idea? Sabatello and Appelbaum’s question about the impact of an imagined community is an unusual way of exploring a set of values questions. In the second article, Johann Brännmark defends what is, at least in bioethics, an unusual philosophical framework for moral values. Brännmark starts by calling attention to large, never-quite-solved problems with the field’s going way of understanding personhood and autonomy, and then argues that the body of tradition, law, and international governance known as the human-rights framework offers a solution to those problems. And a supplement to this issue offers a set of essays on a topic outside the usual range for bioethics: the prospect of “de-extinction”—that is, of using genetic and reproductive technologies to construct simulacra of extinct animals that might eventually be introduced into the wild.

关键词： 乙醇   胚胎干细胞   分化   Wnt  

摘要： 一、背景与目的目前,缺血性心脏病仍是严重危害公共健康的主要疾病之一,其发病率逐年上升,患者越来越年轻化。缺血性心脏病的常见病因除了冠心病之外,长期大量摄入酒精（又称乙醇）引起心肌缺血、左室收缩功能不全、心室重构所导致的酒精性心肌病（alcoholic cardiomyopathy,ACM）也是引起缺血性心脏病的常见原因之一。中国饮酒人数众多,尤其在北方地区,因此罹患酒精性心肌病的患者众多。产期、孕期或哺乳期饮酒过多,可引起流产、早产、胎儿畸形等,对胎儿的心脏、大脑等发育产生不良影响。长期心肌缺血会使心肌发生重构,早期心肌尚可代偿,随着时间的延长,心肌出现失代偿,患者出现心力衰竭的症状和体征,最终导致心力衰竭。心力衰竭是21世纪心血管医生面临的两大挑战之一,心力衰竭的治疗包括药物、手术等方法,终末期心力衰竭的最终治疗手段主要是心脏移植,但由于心脏供体资源严重缺乏,且需要严格配型,手术创伤大,费用高,很多患者在等待供体的过程中死亡。近年来,研究发现,干细胞移植有望修复受损心肌,为改变心脏供体缺乏这一现状带来新的希望。胚胎干细胞（embryonic stem cells,ESCs）具有无限增殖、可分化为内胚层、中胚层、外胚层各种细胞系的能力,是研究细胞增殖、发育的良好试验对象。文献报道乙醇对ESCs有毒性作用,其主要病理机制是活性氧自由基（reactive oxygen species,ROS）聚集导致心肌细胞凋亡,乙醇可显著增加凋亡因子的表达,降低活化细胞的数量,抑制ESCs的分化。但乙醇对ESCs增殖和向心肌细胞分化的影响及其机制目前尚不清楚。胚胎干细胞的分化方向受多种转录因子和细胞内外信号通路的调节,Wnt/β-catenin信号通路就是其中之一。有β-catenin参与的Wnt信号称为经典Wnt/β-catenin信号通路,其作用原理是:当Wnt信号通路被激活时,可使细胞内β-catenin水平升高,蓄积在细胞质内的β-catenin开始向细胞核内转移,与细胞核内LEF/TCF家族的转录因子结合并激活靶基因的转录因子,从而促进细胞增殖、分化、迁移等过程。当Wnt信号通路被抑制时,细胞内β-catenin与其他分子结合形成复合物被泛素化而降解,使细胞内β-catenin浓度降低,不能进入细胞核内与转录因子结合,从而不能参与细胞活动。乙醇可抑制ESCs增殖和分化,而Wnt/β-catenin信号通路可促进ESCs增殖和分化,那么乙醇和Wnt/β-catenin信号通路二者是何关系呢?乙醇是否是通过抑制Wnt/β-catenin信号通路来实现对ESCs增殖和分化的抑制作用呢?这正是本课题要探讨的问题。二、研究方法（一）小鼠胚胎干细胞的培养采用小鼠胚胎干细胞D3作为研究对象,加入0.1 mM 2-巯基乙醇,1000 U/mL小鼠白细胞介素抑制因子（leukemia inhibitory factor,LIF）和12.5%ES-qualified胎牛血清（fetal bovine serum,FBS）,在37°C、5%CO2的细胞培养箱中培养。（二）乙醇对干细胞的毒力测定采用MTT[3-（4,5-dimethyl-2-thiazolyl）-2,5-diphenyl-2-H-tetrazolium bromide]（商品名:噻唑蓝）试剂盒和乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase,LDH）试剂盒检测不同浓度乙醇作用于分化和未分化ESCs不同时间,对ESCs产生的毒力。（三）不同浓度乙醇作用不同时间对ESCs增殖、分化及Wnt/β-catenin信号通路标记物mRNA水平表达的影响ESCs在不同浓度乙醇中培养0d,3d,7d,11d,14d,采用实时定量聚合酶链反应（quantitative real time polymerase chain reaction,qRT-PCR）检测ESCs多能基因Sox-2、Oct-4、Nanog的表达,在第11d分化后检测心脏标志基因如Nkx2.5、Mef2c、Tbx5、dHand、αMHC、Cx43和肌钙蛋白C1（Troponin C1）的表达,以及Wnt/β-catenin信号通路标记物β-catenin及其靶蛋白cyclinD1的表达。（四）乙醇对ESCs分化及Wnt/β-catenin信号通路标记物蛋白水平表达的影响采用实时定量聚合酶链反应（qRT-PCR）和蛋白印迹法（Western blotting,WB）分析心脏分化相关因子CX43、Troponin C1,及Wnt/β-catenin信号通路标记物β-catenin及其靶蛋白CyclinD1的表达,以及在Wnt信号激动剂Wnt3a和抑制剂DKK1存在的情况下,两者表达的差异。（五）光镜下观察乙醇对心肌细胞跳动特征的影响记录

关键词： Nonomuraea sp.   达巴万星   A40926 B   基因工程  

摘要： Nonomuraea *** 39727可以通过次级代谢生产A40926 B组分,该物质可以作为生产新型糖肽类抗生素达巴万星的前体,这种抗生素与替考拉宁结构类似,在临床试验中,其活性更强,半衰期更长。本研究在实验室前期经过诱变改造、原生质体诱变得到的突变菌株A416-B4的基础上,对其进行基因工程改造,以期简化生产工艺并提高A40926 B产量,为工业化生产奠定基础。首先,本研究针对突变株A416-B4进行了接合转移(基因敲除)遗传操作系统的优化。在优化后遗传操作系统的基础上,构建敲除乙酰转移酶基因dbv23敲除质粒pKdbv23,利用同源重组双交换敲除dbv23基因,得到工程菌A416-△dbv23。对该工程菌进行发酵验证,发现其发酵主产物为A40926 B组分,而不再产生A40926 PB组分,且A40926 B组分摇瓶发酵单位达到1577 mg/L,较出发菌株A416-B4提高了94%。构建含两个调节基因dbv3、dbv4的整合型表达质粒,将两个质粒整合到A416-△dbv23中,得到二株工程菌株:A416-△dbv23-dbv3、A416-△dbv23-dbv4。对工程菌的发酵情况进行考察,确定导入dbv4基因效果略优于dbv3,A416-△dbv23-dbv4的发酵单位最高,摇瓶单位达到1707 mg/L,较A416-△dbv23提高了8.2%,较出发菌株A416-B4提高了110%。

关键词： 组蛋白   巴豆酰化   乙酰化   巴豆酰化酶   去巴豆酰化酶   胚胎干细胞  

摘要： 巴豆酰化修饰是在巴豆酰基转移酶作用下将巴豆酰基从巴豆酰-辅酶A转移到赖氨酸残基上的一种新型翻译后修饰。其它实验室及我们实验室的研究表明,乙酰基转移酶CBP/p300可以催化组蛋白巴豆酰化,组蛋白去乙酰化酶HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC8以及SIRT1也具有组蛋白去巴豆酰化酶活性。我们用小鼠的胚胎干细胞CGR8为材料,体外诱导分化形成拟胚体,检测组蛋白乙酰化和巴豆酰化水平发现胚胎干细胞分化后组蛋白乙酰化修饰和巴豆酰化修饰水平明显下降。为了研究巴豆酰化修饰在胚胎干细胞中的作用,我们的策略是利用实验室前期筛选得到的具有去巴豆酰化但丧失了去乙酰化酶活性的HD AC1突变体(HDAC1-VRPP),在胚胎干细胞中选择性降低组蛋白巴豆酰化修饰。因此我们在小鼠胚胎干细胞CGR8中构建了可诱导表达野生型HDAC1和突变型HDAC1-VRPP的稳系。我们通过蛋白印迹方法和RT-PCR方法分别检测了Dox诱导野生型HDAC1和突变型HDAC1-VRPP表达不同时间对胚胎干性因子Oct4、Sox2和Nanog蛋白水平的影响和不同胚层的标记基因在转录水平的变化,发现诱导野生型和突变型的HDAC1都能导致胚胎干性因子蛋白水平的下降和分化标志基因表达不同程度的上调,表明选择性去巴豆酰化修饰诱导胚胎干细胞分化。通过显微镜观察,我们也证实了 Dox诱导表达HDAC1-WT及HDAC1-VRP P九天后胚胎干细胞的克隆团形成明显变小。以上结果表明胚胎干细胞具有相比分化细胞而言更高水平的组蛋白巴豆酰化修饰,并且发现高水平的组蛋白巴豆酰化修饰对维持胚胎干细胞的干性具有重要作用。

关键词： 胚胎干细胞   蛋白激酶PIM2   多能性   重编程效率  

摘要： 胚胎干细胞和诱导多能干细胞统称为多能干细胞。胚胎干细胞是来源于哺乳动物囊胚期内细胞团的一群高度未分化的细胞，诱导多能干细胞是通过将外源转录因子Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc导入体细胞后重编程形成的干细胞。多能干细胞具有自我更新和分化潜能，适当条件下可分化成多种细胞及组织，在再生医学领域具有广阔的前景。　　目前对胚胎干细胞自我更新调控机制的研究主要集中在胞外信号、转录调控与表观遗传修饰等方面。LIF、BMP4及WNT等因子与膜表面受体结合后，进而通过级联反应促进多能性转录因子表达并抑制分化基因活性维持干细胞自我更新。Nanog、Oct4和Sox2构成核心转录环路，协同促进多能性基因表达并抑制分化基因表达;组蛋白乙酰化、DNA甲基化或RNA甲基化等对多能性的维持不可或缺;非编码RNA如miRNA和lncRNA可靶向多种转录因子调控多能性。　　蛋白激酶在细胞信号识别与转导中具有关键作用，然而目前蛋白激酶对多能干细胞命运调控机制尚不清楚。有研究表明胚胎干细胞中大多数蛋白激酶表达水平较低而且多处于抑制状态，如抑制激酶Mek和GSK3对维持胚胎干细胞Na(i)ve状态是必不可少的。但本研究通过比较705种激酶在小鼠多能干细胞和分化的体细胞中表达水平，发现蛋白激酶PIM2在多能干细胞中高表达。PIM2是组成型激活的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，具有调控细胞周期、细胞增殖、细胞凋亡、细胞代谢及蛋白翻译等多种生物学功能。PIM2在多种肿瘤细胞及造血系统中高表达，对肿瘤生长及造血干细胞自我更新具有重要作用。但PIM2对多能干细胞命运的调控尚未有报道。本研究探索蛋白激酶PIM2对小鼠胚胎干细胞多能性及对体细胞重编程的调控。　　本研究利用CRISPR-Cas9基因编辑技术在胚胎干细胞中敲除Pim2基因。实验结果发现，敲除Pim2后胚胎干细胞克隆形成率降低，Nanog、Oct4及Sox2等多能性基因表达下降，胚胎干细胞的中胚层分化潜能下降，以及畸胎瘤体积减小且重量降低。表明PIM2的缺失导致胚胎干细胞自我更新和分化潜能的障碍。　　敲除Pim2不影响胚胎干细胞增殖和凋亡，表明PIM2并不通过细胞增殖或凋亡调控胚胎干细胞自我更新。进一步研究发现，敲除Pim2降低4E-BP1磷酸化水平，暗示PIM2可能通过磷酸化4E-BP1调控胚胎干细胞多能性。为验证这一假说，我们在敲除Pim2的胚胎干细胞中分别过表达4e-bp1或4e-bp1激活形式（4e-bp1-D）。结果发现，在Pim2敲除的胚胎干细胞中过表达4e-bp1激活形式，可以挽救敲除Pim2后胚胎干细胞克隆形成率的降低以及恢复多能性基因表达水平及畸胎瘤形成能力。而且，向胚胎干细胞培养基中分别加入10和20μM的eIF4E抑制剂ribavirin会显著抑制胚胎干细胞的克隆形成率和多能性基因表达水平，但不影响胚胎干细胞增殖和凋亡水平。　　综上所述，胚胎干细胞中高表达的PIM2通过磷酸化4E-BP1释放翻译起始因子eIF4E，促进eIF4E与eIF4G、eIF4A翻译起始复合体的形成，从而增强Oct4、Sox2及Nanog等多能性基因的翻译水平，进而维持了胚胎干细胞的多能性　　此外，在体细胞重编程为诱导多能干细胞的过程中，Pim2表达水平逐步增加。干扰Pim2表达会显著降低体细胞重编程效率，而过表达Pim2可以提高体细胞重编程效率。

关键词： 胚胎干细胞   实验室   卵细胞   小鼠胚胎   胚胎发育  

摘要： 科学家近日取得了一项重大科学突破,在实验室中利用干细胞成功培育出可以发挥生理功能的小鼠胚胎。这枚人造胚胎采用了两种干细胞:负责发育成躯干的"主细胞"和细胞赖以生长的3D骨架。该发现有望帮助科学家更好地了解生命早期的发育状况,并为妊娠早期三种主要流产原因中的两种提供解释。天然胚胎需要精子与卵细胞结合后置入子宫中进行发育。干细胞可以分化成人体内的任何细胞,但科学家始终未能使干细胞

关键词： 胚胎干细胞   i PSC   神经外胚层细胞   组蛋白修饰   核小体   Oct4  

摘要： 染色质重塑是重要的表观遗传调控机制,参与调控许多重要生物过程,但细胞命运转化中染色质变化模式及其调控机制并不清楚。围绕这一问题,江赐忠和高绍荣实验室研究了小鼠体细胞重编程及人胚胎干细胞(ESC)定向分化成神经外胚层细胞(NEC)中染色质重塑及其作用机制,取得一系列前沿性进展:揭示体细胞重编程中发生精确的核小体重塑,使之获得与ESC没有差别的染色质结构;绘制体细胞重编程中核心全能性转录因子Oct4的动态结合靶点与关键组蛋白修饰变化的分子路线图,及其两者互作对全能性获得与维持的调控机制;发现人ESC向NEC分化中,紧挨转录起始位点上游的核小体缺失区发生核小体丢失,激活NEC相关基因,组蛋白乙酰基转移酶KAT2B增加H3K9ac信号来招募转录因子Sox2结合到NEC特异靶点激活靶点基因,促进NEC分化。这些成果极大提高人们对细胞命运转化中染色质重塑及其表观遗传调控机制的认识。

关键词： 生殖医学   胚胎干细胞   模型   不孕症  

摘要： 目的探讨胚胎干细胞及在生殖医学中的应用情况。方法:检索维普、万方、知网系列的数据库中2000～2016年相关文章,检索词是胚胎干细胞、生殖医学,总结并分析胚胎干细胞及其在生殖医学中的应用情况。结果胚胎干细胞进行体外分化时,可受到內源因素和外源因素的双重影响,经诱导分化后,可变为卵母细胞与精子,从而为生殖医学专家研究哺乳动物的早期胚胎发育情况提供有价值的临床资料。结论现阶段探索原始生殖细胞、配子的体外培养,有一定的可行性,但其体外培养出的生殖细胞功能、特性等仍未确定,有必要作进一步研究,从而确定其有效性与安全性。

关键词： BIOETHICS   PHILOSOPHY   PRAGMATISM  

摘要： Philosophy is a core discipline that has contributed importantly to bioethics. In this essay, the author traces his trajectory from philosophy to bioethics, oriented around the theme of challenging the conventional wisdom. Three topics are discussed to illustrate this theme: the ethics of randomized trials, determination of death and organ transplantation, and pragmatism as a method of bioethics. In addition, the author offers some general reflections on the relationship between philosophy and bioethics.

关键词： 纤维素乙醇   杂交   基因工程   抑制剂   木糖利用  

摘要： 纤维素乙醇是一种清洁能源,能够实现绿色无污染可持续,符合国家可持续发展的策略。在木质纤维素预处理过程中产生的多种毒性化合物会限制纤维素乙醇工业化生产,另外葡萄糖和木糖是预处理后木质纤维素原料酶解液中两种主要的单糖,酿酒酵母作为传统的乙醇生产的菌株,能够实现葡萄糖和木糖的高效转化是实现纤维素乙醇经济生产的关键所在。为此,强化酿酒酵母菌株对于抑制剂耐受能力和木糖利用能力是纤维素乙醇高效生产的两大核心策略。本研究通过把突变与杂交的方法结合起来。把实验室木糖利用菌株E7和工业菌株安琪酵母结合起来的方法获得杂合子菌株。菌株继承了其亲本菌株利用木糖的能力和对抑制剂的耐受能力。在含有30%FAP的抑制剂中,在40℃培养的条件下,杂交菌株E7-11,E7-12的乙醇得率为0.36 g/g、0.39 g/g。在本实验中获得的杂合子菌株E7-11和E7-12有希望用SScF过程中。另外,木酮糖激酶对于酿酒酵母利用木糖起着关键性作用。通过木酮糖激酶的分子对接对酶与底物结合能力分析,对于毕赤酵母来源的第531位氨基酸进行了定点突变,与原始菌株相比,突变的菌株在进行木糖发酵过程中,没有展现出明显差别。同时对于四种不同来源的木酮糖激酶进行了N端和C端的组合设计,只有PRS415-LX-XKSZH-1菌株展现出木糖利用的活性。组合设计的方法并没有发挥很好的作用。