实时无标记肿瘤细胞迁移筛选技术体系的建立
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表面等离子体共振传感器在生物医学领域的应用表面等离子体共振传感器,在生物医学领域的应用表面等离子体共振传感器(Surface plasmon resonance, SPR)是利用金属表面等离子体共振(SP)现象,对于生物分子的相互作用进行实时、无标记、定量的检测技术。
其原理基于SP共振,即当入射角和金属表面成特定角度后,光能在金属表面形成SP波,与所检测样品的折射率变化相互作用,导致角度共振位移。
因此,SPR技术对于分析生物分子的相互作用具有一定的优势和应用前景。
本文将对表面等离子体共振传感器在生物医学领域的应用进行介绍和阐述。
一、基于SPR技术的生物分子检测SPR技术具有高灵敏度、高选择性、实时性等特点,已经成为生物分子相互作用研究和药物筛选的重要工具。
其中最常用的生物分子检测,是抗原-抗体相互作用。
抗原-抗体反应是一种非常常见的生物分子相互作用,在医学领域中应用广泛,例如快速检测病原体、检测血型和抗体等。
SPR技术能够实时、无标记、定量地检测抗原-抗体反应,不仅可以加速病原体的诊断,而且可以提高药物筛选的效率。
此外,SPR技术还可以检测如蛋白质、核酸、药物以及小分子化合物等生物分子,对于生物分子的研究有着重要的意义。
二、基于SPR技术的细胞检测随着人们对于细胞的研究越来越深入,SPR技术也逐渐应用于细胞的检测。
通过基于SPR技术的表面修饰,可以实现单个细胞生长状态及其组成物质的实时检测。
当前在细胞领域中SPR技术的应用主要集中在三个方面:1.细胞-细胞相互作用研究:SPR技术可以研究细胞和细胞之间的黏附、迁移和信号转导。
例如,SPR技术可以定量、实时地监测T细胞对肿瘤细胞的黏附,此外还可以研究肿瘤细胞之间的黏附及其与基质间的相互作用。
2.细胞-外部物质相互作用的研究:基于SPR技术的表面修饰,可以研究细胞表面和外部物质之间的相互作用。
例如,SPR技术可以研究病原体与宿主细胞之间的相互作用过程。
第 44卷第6期2023 年11月Vol.44 No.6November 2023中山大学学报(医学科学版)JOURNAL OF SUN YAT‐SEN UNIVERSITY(MEDICAL SCIENCES)卵巢癌腹腔转移工具细胞的构建及其应用万里舟1,杜汝沛2,陈康梅3(1. 中山大学孙逸仙纪念医院基础与转化医学研究中心,广东广州 510120; 2. 华南理工大学生物医学科学与工程学院,广东广州 511442; 3. 中山大学孙逸仙纪念医院检验科,广东广州 510120)摘要:【目的】 构建稳定共表达荧光素酶(Luc)和增强型绿色荧光蛋白(EGFP)的人源卵巢癌细胞SKOV3(SK-Luc-EGFP)并探究其在卵巢癌腹腔转移的体内外研究中的应用。
【方法】 利用重叠PCR扩增得到的Luc-T2A-EGFP基因片段,构建重组质粒pCDH-Luc-T2A-EGFP-Puro;采用三质粒慢病毒包装系统转染HEK 293T细胞,收集病毒液感染SKOV3细胞;通过嘌呤霉素筛选,流式细胞术检测,筛选高效表达EGFP的细胞(SK-Luc-EGFP),并通过体外生物发光实验验证Luc的表达。
对SK-Luc-EGFP细胞进行如下应用的探究:利用流式细胞术和激光共聚焦区分SK-Luc-EGFP细胞与腹水微环境中的非肿瘤细胞,利用荧光显微镜观察SK-Luc-EGFP与间皮细胞的黏附,利用小动物活体成像仪观察SK-Luc-EGFP细胞的大网膜黏附以及体内成瘤的过程。
【结果】 成功构建慢病毒载体pCDH-Luc-T2A-EGFP-Puro;感染并筛选得到SK-Luc-EGFP单克隆细胞株。
通过荧光显微镜和流式细胞术均能检测到EGFP的表达,细胞纯度达100%;通过流式细胞术和激光共聚焦成像可直观辨别SK-Luc-EGFP细胞与腹水微环境细胞。
体外生物发光试验成功验证Luc的表达,且细胞数和生物发光信号的线性相关系数为0.997 9。
循环肿瘤细胞检测技术研究进展张国瑞;张忠献;曹风雨;刘红;杨晓乐;张业鹏【期刊名称】《河南医学研究》【年(卷),期】2016(025)003【总页数】4页(P464-467)【关键词】循环肿瘤细胞;检测;肿瘤【作者】张国瑞;张忠献;曹风雨;刘红;杨晓乐;张业鹏【作者单位】郑州大学第一附属医院呼吸与危重症二科二病区河南郑州 450052;郑州大学基础医学院河南郑州 450001;郑州大学基础医学院河南郑州 450001;郑州大学第一附属医院呼吸与危重症二科二病区河南郑州 450052;郑州大学第一附属医院呼吸与危重症二科二病区河南郑州 450052;郑州大学第一附属医院呼吸与危重症二科二病区河南郑州 450052【正文语种】中文2015年2月4日,CA期刊在线发布了《2012全球癌症统计》的全文。
基于GLOBOCAN估计,2012年全球有1.41千万新发癌症病例,820万患者死于癌症。
其中57%的癌症患者以及65%的癌症死亡患者来自于发展中国家。
根据对全国肿瘤登记中心2011年监测数据分析,中国肿瘤登记中心2015年报发布我国当年新增癌症病例337.2万,癌症死亡病例221.3万,相当于每分钟就有6.4个人罹患癌症。
其中结直肠癌、男性前列腺癌、女性乳腺癌、甲状腺癌、宫颈癌发病率持续上升;食管癌、胃癌、肝癌发病率下降,但肺癌发病率和死亡率变化不大。
肺癌发病率在我国男性患者中居第1位,在女性患者中居乳腺癌之后,死亡率均居第1位,5年生存率为16.1%,其中因远处转移而死亡的患者比例超过90%[1]。
尽管经典理论认为在病情进展至晚期才会出现恶性肿瘤的转移和复发,但实际上在早期就已发生了肿瘤细胞的播散。
早在1869年,Ashworth在1位因癌症死亡患者的循环血液中发现一种类似于尸检组织样本中发现的肿瘤细胞,CTCs的概念从而被首次提出[1]。
目前,CTCs被定义为自发或因诊疗过程中由实体瘤或转移灶释放进入外周血循环的肿瘤细胞。
一、细胞生物学实验教程:细胞运动性检测实验详细介绍细胞的运动是机体新陈代谢与基本生命特征之一。
在低等生物中,原始细胞通过变形与伪足活动趋近食物与远离伤害。
在高级生物体的生命活动中,细胞的定向迁移与胚胎形成、神经发育、免疫应答、器官成熟等密切有关。
人类的许多重大疾病及其治疗,如肿瘤转移,神经修复、干细胞功能再生等等都与细胞运动息息有关。
细胞的运动依靠于细胞骨架(Cytoskeleton),细胞骨架除了承担胞内的物质运输之外,也是构成细胞运动性的物质基础,比如肌动蛋白是细胞运动伪足中最要紧的结构单位。
当细胞感受到外界的刺激信息(如食物信号等),会伸出扁平的片层伪足,通过其前沿的不断延展与基部的收缩,与细胞与支撑物之间的吸附、解吸附的动态循环,朝向刺激源运动。
细胞的运动还具有粘附性(Adhesion)与趋向性(Polarization)的特点,不一致的粘附因子与细胞外基质(Extracellular Matrix)相互作用一方面决定了细胞运动的分子信号调控,同时与大量的趋化因子共同决定了不一致细胞的特定组织转移与偏好。
图1:细胞的定向迁移运动图2:细胞的运动性与细胞骨架蛋白图3:神经干细胞分化与神经元的定向迁移图4:原生癌细胞的迁移与侵袭图5:一个正在穿孔的肿瘤细胞的运动图6:恶性黑色素瘤细胞侵入机体正常组织图7:上皮细胞在伤口部位增殖,运动迁移,进行组织修复二、细胞运动性常用检测方法细胞运动性研究在发育生物学、神经生物学、癌症与干细胞生物学等诸多前沿科学领域具有重大研究意义。
然而长期以来细胞运动性检测是一个技术难点,目前常规可用于细胞运动性评估的要紧方法有:基于显微镜的形态观察(含荧光标记)、体外组织移植、细胞集落划痕与Boyden Chamber法,这些方法各有千秋,但都无法实现定量检测细胞定向迁移、癌细胞侵袭性与细胞粘附性等,最近罗氏公司推出的基于Boyden Chamber原理的微电子细胞芯片检测技术(xCELLigence)实现了定量、动态、无标记关于大规模细胞迁移、侵袭、粘附性的检测,同时还可同步检测包含细胞增殖、凋亡等多项细胞生理学功能。
循环肿瘤细胞的检测李帅;刘晓强【摘要】循环肿瘤细胞的检测有助于研究肿瘤转移机制、指导肿瘤治疗、判断治疗效果、为推断预后提供可靠参考、监测肿瘤的转移或复发.随着研究的进展,循环肿瘤细胞逐渐被人们所重视.外周血中循环肿瘤细胞的数目较少,精确分离很困难.目前用于循环肿瘤细胞检测的方法很多,通常包括富集技术和分析技术两个部分,实际操作中常需要选择两个部分的不同方法加以有效结合;近年来随着实验技术的进步,建立了兼有富集和分析功能的细胞搜索系统.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2010(016)006【总页数】4页(P928-931)【关键词】循环肿瘤细胞;检测方法;富集;分析;细胞搜索系统【作者】李帅;刘晓强【作者单位】天津医科大学第二医院泌尿外科,天津,300211;天津医科大学第二医院泌尿外科,天津,300211【正文语种】中文【中图分类】R446.1血循环中检测到循环肿瘤细胞并不意味着有远处转移,但转移的概率会大大增加。
如果在转移灶出现前就能预测患者将要发生转移,就可以采取更加积极主动的治疗。
早在 1869年,Ashworth[1]就报道在 1例癌症死亡的患者外周血中发现了类似肿瘤的细胞,并首次提出循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTCs)的概念。
但由于外周血中 CTCs的数目较少,精确分离很困难,限制了 CTCs的应用。
随着人们对肿瘤转移机制研究的深入,尤其是伴随现代检测技术的广泛应用,CTCs逐渐被人们所重视。
目前用于 CTCs检测的方法很多,通常包括富集技术和分析技术。
富集技术主要通过一些物理化学原理将这些细胞特异性地富集起来,提高 CTCs检测的敏感性。
分析技术主要依靠肿瘤细胞上存在的一些肿瘤特异性或器官特异性标记以及肿瘤细胞本身的形态学特征来发现 CTCs。
实际操作中常需要选择两个部分的不同方法并加以有效结合,最终寻找出敏感性和特异性均较高的方法。
近年来,随着CTCs研究的进展和实验技术的进步,建立了兼有 CTCs富集和分析功能的细胞搜索系统。
结直肠癌(CRC )作为常见的消化道恶性肿瘤之一,多发生于直肠和结肠交界处。
目前CRC 的早期诊断仍然十分困难,多数患者确诊时已伴有肿瘤多处转移。
肿瘤转移是肿瘤性疾病死亡的主要原因,且癌细胞转移过程中需要与宿主免疫系统相互作用,这个过程主要发生在肿瘤微环境(TME )中[1]。
虽然目前许多研究集中于驱动CRC 进展的遗传和表观遗传力量,但对复杂的TME 了解仍较少。
TME 由肿瘤细胞、成纤维细胞和免疫细胞等不同细胞类型组成,并存在与癌细胞转移、侵袭和耐药性形成有关的主要调节和驱动因子,与肿瘤发生和发展密切相关[2,3]。
在正常人结直肠基质细胞中,成纤维细胞遍布邻近结直肠粘膜上皮的固有层,其主要功能是对组织损伤做出反应并释放生长因子,以促进再生修复,同时维持各种组织结构和功能[4]。
而癌症相关成纤维细胞(CAFs )因参与血管生成[5]、免疫抑制[6]和分泌促进癌细胞生长和迁移的因子[7],长期以来被认为是CRC 的致瘤Colorectal cancer cells induce the formation of cancer-associated fibroblasts by activating the ERK signaling pathway in fibroblastsDENG Ting,DU Boyu,XI XueyanDepartment of Immunology,School of Basic Medical Sciences,Hubei University of Medicine,Shiyan 442000,China摘要:目的探究结直肠癌(CRC )细胞(HCT116、Caco-2)条件培养基促进癌症相关成纤维细胞(CAFs )形成的机制,为CRC 治疗提供新的思路。
方法将对数生长期的人正常结直肠成纤维细胞(CCD-18Co )分为对照组、HCT116细胞条件培养基处理组(HCT116-CM 组)、Caco-2细胞条件培养基处理组(Caco-2-CM 组)、300nmol/L ERK 抑制剂SCH772984组(iERK 组)、HCT116-CM 联合ERK 抑制剂组(HCT116-CM+iERK 组)、Caco-2-CM 联合ERK 抑制剂组(Caco-2-CM+iERK 组)。
精准医疗影像先行成明富【期刊名称】《淮海医药》【年(卷),期】2017(035)002【总页数】3页(P127-129)【作者】成明富【作者单位】解放军第123医院医学影像科,安徽蚌埠 233015【正文语种】中文2015年1月20日,美国总统奥巴马在国情咨文演讲中提到了“精确医疗计划”,特别强调精准医疗是建立在了解个体基因、环境、生活方式的基础上的新型的疾病治疗和预防的方法。
疾病出现形态学上的改变一般都明显晚于基因、分子、代谢及功能变化,因而基于形态学的传统影像学方法在早期发现和诊疗疾病方面具有局限性。
现代影像设备不断改进完善,检查技术和方法也在不断创新丰富,单纯依赖放射线诊断的时代已一去不复返,影像诊断已从单一依靠形态变化进行诊断发展成为集形态、功能、代谢改变为一体的综合诊断体系。
医学影像学是临床医学技术发展最迅猛、新技术应用最活跃的领域,在精准医学时代面临全新的机遇和挑战。
计算机断层成像(CT)、磁共振成像(MRI)、正电子发射断层成像(PET)、超声成像等无创成像技术在疾病筛查与诊断流程中得到长期而普遍的使用,新型大型医疗设备具有高空间、高时间分辨率、特定组织信息分辨率及丰富的功能成像,在心脑血管、心脑功能成像、微小病灶、器官的多维可视化等方面技术进步迅速,为精准医疗提供了海量信息及精准诊断。
1.1 计算机断层成像(CT) 自从1973年开始应用于临床至今,在常规体检、疾病筛查与诊断、术前制定及术后评估等方面发挥着越来越重要的作用。
现如今多源CT、能谱CT与造影技术已能实现快速的亚毫米精度成像,可实现对被照射物体的性质识别、定量分析或减少X射线辐射剂量等应用,在骨科、心脑血管等组织结构成像上成为新的金标准。
CT灌注成像已运用于临床缺血性脑病的评价、良恶性肿瘤的鉴别、肿瘤疗效观察和肿瘤残存与复发的评价。
虚拟平扫(VNC)是双能量技术的诸多临床应用之一,与普通平扫相比,不仅提供了足够的图像质量,同时还减少了(26.7±9.7)%剂量,还可进一步获得水(钙)、水(脂)、碘(钙)等多组影像,对于区别对比剂与钙化、判断物质成分等十分有利[1]。
肿瘤细胞系的建立原理肿瘤细胞系的建立是为了研究肿瘤生物学和治疗方法的开发,通过从患者的原发肿瘤或转移瘤中分离和培养细胞,形成可持续增殖的细胞系。
肿瘤细胞系的建立在肿瘤研究中扮演着重要的角色,它们可以用来研究肿瘤的生长机制、细胞信号转导通路、基因表达调控以及药物敏感性等。
肿瘤细胞系的建立主要分为以下几个步骤:1. 原发肿瘤样本的获取:原发肿瘤是指肿瘤起源的部位,通过手术、活检等方式获得肿瘤组织样本。
获取的样本要在临床医生的指导下进行,并尽量保持组织的完整性和洁净度。
2. 细胞分离和培养:将原发肿瘤组织进行体外分离,将组织切碎或通过酶消化等方法将肿瘤细胞从正常细胞中分离出来。
然后将分离的细胞转移到培养皿中,加入适当的培养基和生长因子,提供细胞生长所需的养分和环境条件。
3. 细胞增殖和扩增:在培养皿中,肿瘤细胞开始进行增殖。
通过适当的细胞密度、培养基成分的调整,可以促进肿瘤细胞的增殖和扩增。
为了获得可持续生长的肿瘤细胞系,需要反复传代和定期培养。
4. 细胞株的鉴定:通过形态学观察和免疫组化染色等方式,对细胞株进行鉴定,确认细胞的来源和纯度。
同时,用多种方法对细胞进行病毒感染和生物学特性的测试,以确保肿瘤细胞的稳定性和代表性。
5. 细胞的冻存和保存:为了长期保存肿瘤细胞系,通常将肿瘤细胞进行冻存。
冻存可以减缓细胞的生长活动,使其长期保存,并在需要时重新启动。
肿瘤细胞系的建立原理主要是通过分离和培养患者原发肿瘤组织中的肿瘤细胞,使其在体外条件下继续增殖,从而形成可持续生长的细胞株。
在细胞培养的过程中,肿瘤细胞可能会发生一定的改变,例如基因变异、表达水平的改变等,因此需要经常进行鉴定和验证。
肿瘤细胞系的建立对于肿瘤研究和治疗具有重要的意义。
一方面,肿瘤细胞系可以用来研究肿瘤生长的分子机制,通过研究其增殖、迁移、侵袭和转移等特性,可以揭示肿瘤的形成和发展机制。
另一方面,肿瘤细胞系也可以用来评估药物的敏感性和抗药性,帮助选择和优化治疗方案。
(生物科技行业)细胞生物学实验教程细胞运动性检测实验详细介绍细胞运动性概述细胞的运动是机体新陈代谢与基本生命特征之一。
在低等生物中,原始细胞通过变形和伪足活动趋近食物和远离伤害。
在高级生物体的生命活动中,细胞的定向迁移与胚胎形成、神经发育、免疫应答、器官成熟等密切相关。
人类的许多重大疾病及其治疗,如肿瘤转移,神经修复、干细胞功能再生等等都与细胞运动息息相关。
细胞的运动依赖于细胞骨架(Cytoskeleton),细胞骨架除了承担胞内的物质运输之外,也是构成细胞运动性的物质基础,例如肌动蛋白是细胞运动伪足中最主要的结构单位。
当细胞感受到外界的刺激信息(如食物信号等),会伸出扁平的片层伪足,通过其前沿的不断延展和基部的收缩,以及细胞与支撑物之间的吸附、解吸附的动态循环,朝向刺激源运动。
细胞的运动还具有粘附性(Adhesion)与趋向性(Polarization)的特点,不同的粘附因子与细胞外基质(ExtracellularMatrix)相互作用一方面决定了细胞运动的分子信号调控,同时与大量的趋化因子共同决定了不同细胞的特定组织转移与偏好。
图1:细胞的定向迁移运动图2:细胞的运动性与细胞骨架蛋白图3:神经干细胞分化与神经元的定向迁移图4:原生癌细胞的迁移与侵袭图5:一个正在穿孔的肿瘤细胞的运动图6:恶性黑色素瘤细胞侵入机体正常组织图7:上皮细胞在伤口部位增殖,运动迁移,进行组织修复一、细胞运动性常用检测方法细胞运动性研究在发育生物学、神经生物学、癌症与干细胞生物学等诸多前沿科学领域具有重大研究意义。
然而长期以来细胞运动性检测是一个技术难点,目前常规可用于细胞运动性评估的主要方法有:基于显微镜的形态观察(含荧光标记)、体外组织移植、细胞集落划痕和BoydenChamber法,这些方法各有千秋,但都无法实现定量检测细胞定向迁移、癌细胞侵袭性以及细胞粘附性等,最近罗氏公司推出的基于BoydenChamber原理的微电子细胞芯片检测技术(xCELLigence)实现了定量、动态、无标记对于大规模细胞迁移、侵袭、粘附性的检测,同时还可同步检测包括细胞增殖、凋亡等多项细胞生理学功能。
第42卷第1期2021年1月Vol.42No.1January2021中山大学学报(医学科学版)JOURNAL OF SUN YAT⁃SEN UNIVERSITY(MEDICAL SCIENCES)构建MS2-RIP方法用于鉴定lncRNA DANCR在肿瘤细胞中的相互作用分子巫孟师,熊敏敏,彭丹,韩雪,钟小敏(中山大学中山医学院干细胞与组织工程研究中心,广东广州510080)摘要:【目的】为了探讨lncRNA DANCR在肿瘤细胞中的作用机制,本研究拟构建一种新的MS2-RIP方法用于鉴定DANCR的相互作用分子。
【方法】利用MS2噬菌体衣壳蛋白可与噬菌体复制酶编码基因5’端一段由19个碱基组成的RNA茎环结构序列,即MS2结合位点(MS2Binding Site,MS2BS)高效结合的特点,构建串联表达MS2BS 和DANCR的过量表达质粒,通过MS2蛋白与MS2BS的亲和作用,使DANCR得到富集,并且同步捕获与DANCR相互作用的分子,用于进一步分析鉴定。
【结果】成功构建串联表达MS2BS和DANCR的过量表达质粒用于MS2-RIP 实验,该实验可显著富集DANCR以及作为阳性对照的DANCR结合蛋白EZH2。
【结论】基于MS2蛋白与MS2结合位点的高效结合特性,我们针对lncRNA DANCR建立了MS2-RIP方法。
该方法可有效富集DANCR以及与DANCR 结合的生物活性分子,为研究DANCR的作用机制提供一种新的技术手段。
关键词:MS2;RNA结合蛋白免疫沉淀;长链非编码RNA;DANCR中图分类号:R31文献标志码:A文章编号:1672-3554(2021)01-0024-09MS2-RIP Assay for Identifying the Interaction Partners of lncRNA DANCR in Tumor Cells WU Meng-shi,XIONG Min-min,PENG Dan,HAN Xue,ZHONG Xiao-min (Center for Stem Cell Biology and Tissue Engineering,Zhongshan School of Medicine,Sun Yat-Sen University,Guangzhou510080,China)Correspondence to:ZHONG Xiao-min;E-mail:*******************Abstract:【Objective】To explore the functional mechanism of lncRNA DANCR in tumor cells,a MS2-RIP method was designed and conducted to identify the molecules that interact with DANCR.【Methods】The specific binding of MS2bacteriophage capsid protein and MS2binding site(MS2BS),a19-base RNA stem-loop structure located at the5' terminus of the MS2bacteriophage replicase gene,was applied to construct a plasmid for tandemly overexpressing DANCR and MS2BS.DANCR was enriched and its associated molecules were further identified and analyzed.【Results】The plasmid for tandemly overexpressing DANCR and MS2BS was successfully constructed for the MS2-RIP experiment,which could significantly enrich DANCR and DANCR-binding protein EZH2as a positive control.【Conclusion】Based on the high affinity binding between MS2protein and MS2BS,the MS2-RIP method was established for lncRNA DANCR,which could effectively capture DANCR as well as its associated molecules,providing a new technology for studying the functional mechanism of DANCR.Key words:MS2;RNA-binding protein immunoprecipitation(RIP);long non-coding RNA(lncRNA);DANCR[J SUN Yat⁃sen Univ(Med Sci),2021,42(1):24-32]·基础研究·收稿日期:2020-10-13基金项目:国家重点研发计划项目(2017YFA0105501);广东省科技计划项目(2015A020212019)作者简介:巫孟师,在读硕士研究生,研究方向:干细胞与再生医学,E-mail:******************;钟小敏,通信作者,副教授,博士生导师,E-mail:*******************第1期巫孟师,等.构建MS2-RIP方法用于鉴定lncRNA DANCR在肿瘤细胞中的相互作用分子DANCR(differentiation antagonizing non-protein coding RNA)是一个最初在人表皮祖细胞中被发现具有维持细胞未分化状态功能的长链非编码RNA (long non-coding RNA,lncRNA)分子[1]。