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近红外上转换激活的CRISPR-Cas9系统：一种远程控制的基因编辑平台
摘要： 作为一种RNA引导的核酸酶，CRISPR-Cas9为基因组修饰提供了兼具多功能性和高精度的便捷解决方案。然而，实现CRISPR-Cas9递送的时空精准调控仍是体外和体内高效基因编辑面临的重大挑战。本研究基于上转换纳米颗粒（UCNPs）设计了近红外光响应型CRISPR-Cas9纳米载体用于肿瘤治疗。这些UCNPs作为"纳米换能器"，能将980纳米的近红外光转化为局部紫外光以裂解光敏分子，从而实现CRISPR-Cas9的按需释放。通过制备靶向肿瘤基因（polo样激酶-1）的单链向导RNA，我们的策略成功通过近红外光激活的基因编辑，在体内外均有效抑制了肿瘤细胞增殖。总体而言，这种外源可控的方法在深部组织靶向基因编辑及多种疾病治疗中展现出巨大潜力。
关键词： 癌症治疗、上转换纳米粒子、基因编辑、CRISPR-Cas9、近红外
更新于2025-11-21 11:08:12
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CRISPR/Cas9编辑的患者源性视网膜色素上皮细胞功能评估
摘要： 色素性视网膜炎是最常见的遗传性失明形式，可由多种导致相似表型的基因突变引起。具体而言，普遍表达的剪接因子蛋白突变已知会导致该病的常染色体显性遗传型，但这些突变的视网膜特异性病理机制尚不明确。我们利用携带PRPF8剪接因子错义突变的剪接因子型视网膜色素变性患者成纤维细胞，制备了三个患病和三个经CRISPR/Cas9校正的诱导多能干细胞(iPSC)克隆。通过定向分化将这些克隆分别诱导为视网膜色素上皮(RPE)细胞，并从基因/蛋白表达、顶底极性及吞噬能力等方面进行分析。结果表明：患者源及校正后的细胞均可生成RPE细胞，其体外形态与功能与野生型RPE细胞相似但不完全相同；功能上，这些RPE细胞建立顶底极性及吞噬光感受器外节段的能力与野生型细胞相当。这些数据提示：无论患病还是校正的患者源iPSC，都能分化出表型接近正常且吞噬功能无差异的RPE细胞——该结论与既往小鼠模型不同。现可利用这些RPE细胞建立与视网膜色素变性相关的"疾病类器官"研究系统。
关键词： 视网膜色素上皮细胞、CRISPR/Cas9、视网膜色素变性、PRPF8、诱导多能干细胞
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用功能基因组学结合高分辨率共聚焦显微镜快速鉴定人肥大细胞脱颗粒调节因子
摘要： 靶向功能基因组学是研究体内和体外基因功能的强大手段。然而，由于人肥大细胞培养产量低且转染效率差，该方法在人肥大细胞基因表达研究中的应用受到限制。我们开发了一套成像系统，可直观显示经shRNA敲低或CRISPR-Cas9基因编辑的单个肥大细胞的脱颗粒过程。通过高分辨率共聚焦显微镜和荧光标记的亲和素探针，能直接评估单个10-12周龄人肥大细胞的功能反应（即脱颗粒）变化。该方案无需药物或标记筛选步骤，避免了潜在毒性处理程序；其简短的操作流程使功能分析环节能高效筛选shRNA或CRISPR-Cas9构建体，从而鉴定调控人肥大细胞脱颗粒的基因。单细胞分析能力大幅降低所需细胞总量，并实现编辑与非编辑肥大细胞脱颗粒谱的平行可视化，提供了其他方案不具备的一致性内参。此外，本方案通过人肥大细胞单细胞成像系统，灵活支持采用RNA干扰（RNAi）或CRISPR-Cas9基因组编辑来扰动基因表达?；虮泶锶哦⑾晕⑹莼袢〖巴枷穹治隹稍?天内完成，仅需标准实验室设备与技术。
关键词： 共聚焦显微镜、人肥大细胞、CRISPR-Cas9、脱颗粒、shRNA、功能基因组学
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于奇异石墨烯超表面的宽带太赫兹吸收器简易高效设计方法
摘要： 本研究发现，通过免疫组织化学检测显示，Amh在初级生长卵泡的颗粒细胞中高表达，而Amhr2在罗非鱼的颗粒细胞、卵原细胞及I期卵母细胞中表达。此外，Amh和Amhr2在大脑和垂体中也有表达。amh或amhr2杂合突变会导致初级生长卵泡增多、繁殖力下降，纯合突变则引发卵巢肥大，初级卵泡显著增加且无法从初级卵泡过渡到卵黄生成期卵泡。两种突变体的大脑gnrh3表达、垂体fsh和lh表达以及血清E2浓度均显著降低。两种突变体均观察到卵泡细胞凋亡显著增加。但E2给药未能挽救突变体的卵泡发生缺陷。结果表明，Amh通过与Amhr2结合以剂量依赖性方式发挥作用。
关键词： 卵巢肥大，CRISPR/Cas9，抗缪勒管激素，生育力，卵泡发生阻滞
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过靶向删除受NRL和CRX调控的替代启动子，可特异性沉默视杆光感受器中的FERM和PDZ结构域蛋白1（Frmpd1）
摘要： 细胞类型特异性基因表达的调控对于产生神经元多样性至关重要。转录组分析揭示了视网膜光感受器中由于可变剪接和/或启动子使用导致的转录序列高度异质性。我们发现Frmpd1（含FERM和PDZ结构域蛋白1）通过视网膜特异性替代启动子进行转录。电穿孔转入Frmpd1启动子区域（-505至+382 bp）可在小鼠视网膜体内激活报告基因表达。Frmpd1的近端启动子序列（-8至+33 bp）与NRL和CRX这两个视杆细胞特异性分化因子结合，该序列对体内和体外报告基因表达的激活是必需的。通过CRISPR/Cas9介导的基因组区域删除（包含体内NRL和CRX结合位点）完全消除了视杆细胞中的Frmpd1表达，并显著降低了视杆双极细胞中的表达，从而克服了生殖系Frmpd1缺失导致的胚胎致死性。我们的研究表明，细胞类型特异性调控控制区是创建广泛表达基因功能丧失等位基因的可信靶点。
关键词： 视杆光感受器、Frmpd1、NRL、CRX、替代启动子、CRISPR/Cas9
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过CRISPR/Cas9介导的三顺反子载体敲入实现DNA双链断裂修复与细胞周期进程的同步活体成像
摘要： 电离辐射诱导的DNA双链断裂（DSBs）可导致细胞周期进程停滞。虽然DSB修复系统（包含p53结合蛋白1等蛋白）能修复这些断裂，但活细胞中DSB修复进程与细胞周期状态的关系尚不明确。此前开发的FUCCI探针（基于荧光泛素化的细胞周期指示器）可用于可视化细胞周期状态。本研究基于定制质粒"聚焦体"（Focicles）建立了新型活体成像探针，该质粒包含三顺反子结构：编码与小鼠53BP1焦点形成区（FFR）相连的不同荧光蛋白，以及FUCCI已知组分（hCdt1和hGmnn）的两个细胞周期指示器。通过CRISPR/Cas9基因组编辑获得NIH3T3细胞的Focicle敲入细胞系，X射线照射后产生的Focicle焦点与内源性53BP1焦点数量相当。这些探针能动态分析辐射后DSB修复及细胞周期阻滞/进程，显示DNA损伤消除后Focicle敲入细胞会继续分裂。该新型探针有助于深入理解DSB修复动力学与细胞周期调控机制，为癌症治疗开发和风险评估提供指导。
关键词： FUCCI、CRISPR/Cas9、53BP1、双链DNA断裂修复、活细胞成像、细胞周期进程、DNA双链断裂
更新于2025-09-10 09:29:36