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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 整合素-基质相互作用的 光遗传学 控制

    摘要： 光遗传学方法在精确调控和探究细胞信号传导与基因表达方面已取得显著进展。然而，利用光遗传学技术研究细胞外表面如何接收环境刺激的潜力尚未充分发挥。本研究展示了一种光遗传学调控膜受体-配体对的开发实例——通过整合素受体与细胞外基质的可见光响应性相互作用实现。该系统基于工程化改造的含植物色素相互作用因子结构域的整合素（OptoIntegrin）与红光可切换植物色素B功能化基质（OptoMatrix）。这种光遗传学受体-配体对能实现光诱导且可逆的细胞-基质相互作用，并可控激活下游机械力感知信号通路。作为光遗传学开关在细胞外环境应用的开创性成果，该OptoMatrix-OptoIntegrin系统可为建立光控型基质-受体相互作用提供范本。

    关键词： 光遗传学、机械感应、细胞外基质、细胞粘附、整合素

    更新于2025-11-21 11:24:58

  • 红外光谱成像可视化乳腺癌中与细胞外基质相关的预后特征

    摘要： 分子分析技术（如基因表达分析和蛋白质组学）极大增进了我们对癌症异质性的理解。先前研究表明，基于肿瘤微环境相关基因的基因表达分析可对患者预后进行分层。一种被称为ECM3（细胞外基质簇3）的特定基因表达谱显示，III级肿瘤患者生存率更差。本研究旨在可视化该基因表达谱对组织的下游效应，从而为空间背景下的基因表达谱改变提供依据。通过红外光谱成像技术，我们识别出与ECM3基因表达谱相关的特异性光谱模式，在受试者工作特征曲线下面积测量的光谱分类性能达到0.87的高水平。在患者层面，利用该基于光谱成像的分类器，我们正确识别出22例ECM3组患者中的20例和20例非ECM3组患者中的19例。通过将鉴定为ECM3或非ECM3的像素与H&E及IHC图像对比，我们还观察到组织形态学与基因表达簇之间的关联，证明本方法能从红外图像中捕捉与广泛预后相关的特征。

    关键词： 细胞外基质、预后特征、基因表达、乳腺癌、红外光谱成像

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 无透镜显微镜用于三维细胞培养的三维+时间序列成像采集

    摘要： 得益于基于无透镜显微镜的新型三维成像平台，我们能够在培养箱内直接对三维细胞培养物进行多角度采集与全息重建。该技术可在数天时间跨度内重建约5立方毫米的大体积结构，使我们得以观察到仅存在于三维环境中的多种迁移策略——包括单细胞迁移、细胞集体迁移及细胞扩散现象。此外，我们还发现了若干新奇现象，例如大规模的细胞-基质相互作用（>1毫米）、细胞团块融合形成大型聚集体（约10,000平方微米），以及相反的细胞团块完全解离为迁移细胞簇等现象。这项关于新型三维+时间无透镜显微技术的研究，由此拓展了可在三维细胞培养中研究的生物学现象范畴。

    关键词： 细胞迁移、全息重建、细胞外基质、三维细胞培养、无透镜显微镜

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 通过光交联实现微米级分辨率的纤维蛋白水凝胶选择性硬化

    摘要： 纤维蛋白水凝胶被用作研究细胞-细胞外基质生物物理相互作用的模型系统。这些水凝胶的整体机械刚度与机械转导及下游信号传导相关。然而，在微米级长度尺度上，邻近细胞的刚度值可能存在数量级差异。在此空间尺度上对基质刚度进行图案化设计有助于研究此类相互作用。本文介绍并评估了一种选择性增强纤维蛋白水凝胶内特定区域刚度的技术。激光扫描照射可激活钌催化的纤维蛋白酪氨酸残基交联反应，从而实现小至数微米距离范围内的可调刚度变化及材料局部致密化。通过主动微流变学检测发现，刚度增幅最高可达25倍，与先前在三维培养中观察到的单细胞周围刚度变化相当。总之，本方法可在微米尺度选择性调控纤维蛋白刚度，并有望构建复杂图案，这对以具有生物学意义的方式研究机械转导具有重要价值。

    关键词： 纤维蛋白、组织力学、微流变学、水凝胶、刚度、细胞外基质

    更新于2025-09-22 15:16:50

  • <i>VCAN</i>典型剪接位点突变与玻璃体视网膜变性相关并破坏基质金属蛋白酶（MMP）蛋白水解位点

    摘要： 目的：为深入了解玻璃体视网膜变性的病理生理机制，本研究描述了三名Versican玻璃体视网膜病变（VVR）家系成员的临床病程，并对编码versican蛋白（VCAN）基因中的经典剪接位点突变进行了生化分析。 方法：通过回顾性病历分析、人眼组织病理学检查、Sanger DNA测序、蛋白质结构建模及体外蛋白水解实验进行研究。 结果：先证者（Ⅱ:1）、母亲（Ⅰ:2）及弟弟（Ⅱ:2）均出现黄斑保留型视网膜变性伴视网膜脱离和增生性玻璃体视网膜病变，组织病理学分析证实了这些特征。所有受累成员均携带杂合腺嘌呤至鸟嘌呤变异（c.4004-2A>G），该变异预计导致第8外显子跳跃或GAGb链起始端13个氨基酸缺失（VCAN p.1335-1347）。该缺失区域对应一个推测的MMP切割位点，通过荧光共振能量转移（FRET）蛋白水解实验证实。蛋白质组网络分析鉴定出人玻璃体和视网膜中与视网膜脱离及变性相关的10个互作蛋白。 结论：VVR可导致严重眼部疾病，包括视网膜脱离和视网膜营养不良。VCAN基因内含子突变移除了MMP切割位点，改变versican蛋白结构并引发异常玻璃体塑形。versican蛋白网络的破坏可能是临床病理特征的基础，这为靶向治疗提供了方向。

    关键词： versican（多功能蛋白聚糖）, VCAN（versican基因）, extracellular matrix（细胞外基质）, MMP-2（基质金属蛋白酶-2）, genetics（遗传学）, erosive vitreoretinopathy（侵蚀性玻璃体视网膜病变）, retinal detachment（视网膜脱离）, gelatinase（明胶酶）, vitreous（玻璃体）, wagner disease（ Wagner综合征）, MMP-9（基质金属蛋白酶-9）

    更新于2025-09-23 13:20:00

  • 使用激光直写系统的三维多层微结构

    摘要： 组织工程是开发有效再生疗法的重要组成部分。本文介绍一种利用日本Cyfuse公司"3D组织制造系统"(Regenova?)从培养细胞构建无支架三维(3D)多层微结构的前沿方法。该技术基于细胞的黏附特性——当细胞在非黏附培养皿中培养时，会自发聚集成球状体。其优势在于可将多种细胞成分混合于单个球状体中，从而促进胶原蛋白、弹性蛋白等细胞外基质形成。该系统能构建预设的细胞3D结构，其优势表现为：(1)计算机控制的机械臂系统使结构长度、尺寸与形状具备高度可设计性与重现性；(2)可在合理周期(8天)内制备可移植结构；(3)构建组织不含任何异物成分，从而规避污染、生物毒性与过敏等潜在风险。该机器人系统能在短期内制备出具有优良力学性能和丰富细胞外基质的细胞球三维多层微结构。这些结果表明，该新技术将成为组织工程领域极具前景、吸引力和实用价值的策略。

    关键词： 三维、无支架、生物制造、组织工程、细胞外基质

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 胶原酶包封的pH响应性纳米级配位聚合物用于肿瘤微环境调控及增强光动力纳米药物

    摘要： 丰富的肿瘤细胞外基质（ECM）会导致治疗药物在肿瘤内滞留不足、渗透效果不佳，加之肿瘤微环境（TME）呈酸性和缺氧状态，进一步造成多种疗法疗效不理想。因此，通过选择性降解致密ECM来调控TME的策略可能有助于改善现有癌症治疗效果。本研究基于Mn2?和酸敏感苯甲酰亚胺有机连接体（BI-linker）合成了包载胶原酶（CLG）的纳米级配位聚合物（NCPs），并采用聚乙二醇（PEG）进行修饰。静脉注射后，这些CLG@NCP-PEG纳米颗粒能在肿瘤部位高效富集，其NCP结构在酸性TME中崩解后释放CLG酶。释放的CLG酶可特异性降解作为ECM主要成分的胶原蛋白，从而松散ECM结构、增强肿瘤灌注并缓解缺氧。随后，第二波纳米颗?！囟膺卜詄6（Ce6）的脂质体（Liposome@Ce6）在肿瘤内的滞留与渗透能力显著提升。这种效应结合缓解的肿瘤缺氧状态，最终使经CLG@NCP-PEG预处理的小鼠体内Liposome@Ce6光动力治疗效果大幅提升。本研究提出了一种利用pH响应型NCPs作为智能酶载体来调控TME的独特策略。

    关键词： 纳米级配位聚合物、细胞外基质、胶原酶、光动力疗法、肿瘤微环境

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 基于金属纳米粒子的多通道免疫分析生物芯片

    摘要： 骨生成是骨骼发育及与骨折愈合、植骨再血管化和骨质疏松治疗相关的骨再生过程的细胞与分子基础。骨生成的标志性特征是细胞外基质的矿化。鉴于其对发育生物学和人类健康的潜在影响，骨生成机制的理解与调控已成为研究热点。尽管过去数十年已取得重大进展，骨生成的调控机制仍存在诸多未解之谜。 血管生成通常指新生血管从已有脉管系统分支形成。除基础生理功能外，血管生成还参与癌症生长等病理过程，并对几乎所有类型组织的修复至关重要。长期以来，学界公认骨生成与血管生成是骨形成过程中的耦合事件——经典的成骨与血管生成通路在骨形成期间相互交织并交互作用。深入理解这些信号通路及耦合因子，对提升骨再生效果和骨组织工程研究具有关键意义。 然而传统生物模型难以从骨再生级联反应中分离出血管生成与骨生成事件，也无法在分子层面精确量化这些因素对骨形成的影响。生物芯片和组织芯片为模拟与量化芯片上的血管生成及骨生成事件提供了有力工具，能有效解析骨形成过程中这些具有重要生物学意义和临床相关性的分子事件。

    关键词： 血管生成、骨生成、细胞外基质、再生、血管

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 组织源性微?？杉跚峤悄ど丝诘难字⒑拖宋?

    摘要： 源自组织细胞外基质（ECM）的生物材料可作为重建组织和促进伤口愈合的支架。角膜创伤因其默认修复途径可能导致纤维化和瘢痕形成进而影响视力，构成了伤口愈合的挑战。需要有效的治疗方法来减轻炎症、促进组织修复并保持组织的天然透明度和视觉功能。研究人员对源自角膜、软骨和淋巴结的组织微粒进行体外处理与筛选，评估其对从角膜基质、结膜和泪腺分离的眼表细胞发挥抗炎作用的能力。在培养基中添加ECM颗?？山档脱字⒒虮泶铮⒃谔逋饣指床糠掷崮さ鞍椎牟?。随后将源自淋巴结的颗粒应用于兔板层角膜切除术角膜损伤模型。通过纤维蛋白胶载体施加组织颗粒后，根据影像学、组织学和免疫组化检测显示，该处理降低了炎症和纤维化基因表达及瘢痕形成。总之，具有免疫调节功能的组织微粒可能为减轻角膜和眼表炎症、促进组织修复提供新的治疗手段。

    关键词： 眼表、炎症、细胞外基质、角膜伤口愈合、角膜纤维化

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • Matrigel包埋三维培养中MCF-7细胞群落及其邻近区域的傅里叶变换红外成像

    摘要： 背景：目前已知肿瘤细胞能够主动改变其微环境，而这种重塑后的微环境随后在癌症进展及治疗反应中起关键作用。迄今为止，尚未有研究通过红外成像技术分析三维癌细胞群落内部的分子异质性及其对外部基质的影响。 目的：本研究旨在利用中红外成像技术，探究经甲醛固定和石蜡包埋（FFPE）处理后，纯MCF-7人乳腺腺癌细胞系在三维Matrigel基质中形成的群落及其周围微环境特征。 方法：为更好模拟临床病理分析中组织标本的保存流程，将培养7天和10天的Matrigel包埋MCF-7群落进行FFPE处理；制备4微米厚切片并置于氟化钡窗口载玻片上脱蜡。采用基于焦平面阵列的傅里叶变换红外（FTIR）成像系统，在透射模式下采集4096个光谱的图像数据，通过主成分分析和K均值聚类法进行预处理与解析。 结果：在1654 cm?1和1234 cm?1波段，群落区域的吸收强度显著高于Matrigel基质。同时观察到：1）群落内部1654、1644、1640和1634 cm?1（酰胺I区）吸收存在光谱异质性，可能源于蛋白质二级结构变化；2）邻近MCF-7群落的Matrigel基质较远离区域呈现明显改变。 结论：FTIR成像技术成功揭示了三维Matrigel培养体系中MCF-7群落及其直接邻近区域的化学成分变化。

    关键词： 细胞外基质，傅里叶变换红外成像，三维细胞培养

    更新于2025-09-04 15:30:14