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大鼠胰岛

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大鼠胰岛相关的资讯

  • 生成胰岛素的胰岛细胞可“再生”
    一个国际研究小组日前发现,一旦胰腺中生成胰岛素的胰岛&beta 细胞全被破坏,那么胰腺中就会有其他细胞出来&ldquo 救急&rdquo ,&ldquo 变身&rdquo 为胰岛&beta 细胞。这一发现表明,胰岛&beta 细胞可以&ldquo 再生&rdquo ,这也许有助于医学专家重新设计对糖尿病的疗法。 一般而言,胰腺中的胰岛&alpha 细胞负责制造胰高血糖素,胰岛&beta 细胞负责制造胰岛素。但日本奈良尖端科学技术大学院大学和瑞士日内瓦大学研究人员通过小鼠实验表明,这种分工并不是不可改变的。 研究人员给小鼠使用了一种名为白喉的毒素,将小鼠体内的胰岛&beta 细胞全部破坏,结果小鼠出现糖尿病症状。为了维持小鼠的生命,研究人员给它们注射胰岛素。两到四周后,他们惊讶地发现,小鼠体内的胰岛&alpha 细胞出现变化,原本只负责制造胰高血糖素的胰岛&alpha 细胞现在开始制造新的胰岛&beta 细胞。 在接受实验的8只小鼠中,有一半在10个月以后胰岛&beta 细胞增殖到原有数量的20%左右,摆脱了糖尿病症状。 此前,研究人员从未发现胰岛&alpha 细胞能够成为胰岛&beta 细胞的来源。他们指出,如果人体内胰岛&alpha 细胞能够代替数目减少或者功能减弱的胰岛&beta 细胞,将会为糖尿病治疗带来希望。这一研究成果刊登在最新一期英国《自然》杂志网络版上。
  • 大鼠气管狭窄对能量代谢和呼吸的影响
    -大鼠气管狭窄对能量代谢和呼吸的影响-关键词:塔望科技,动物能量代谢监测系统,全身体积描记系统,阻塞性睡眠呼吸暂停,气道阻塞,导致内分泌类疾病,肥胖症,糖尿病,代谢类疾病,大小鼠能量代谢监测系统...论文摘要阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)病人,经过治疗后,代谢生理健康还是不能恢复。在成功移除大鼠气管阻塞物(OR)后,维持呼吸稳态的同时,伴随有体温调节和能量代谢的异常。本研究比较了气道阻塞(AO)和轻度气道阻塞(mAO)移除后的呼吸稳态与能量代谢。结果显示,移除气管堵塞物后大鼠进食量永久性增加。同时,血清胃饥饿素、下丘脑促生长素受体1a(GHSR1a))和磷酸化Akt比率升高。 其中PI3K/Akt 通路与正常代谢密切相关,该通路异常会导致过度肥胖、胰岛素耐受和II型糖尿病。研究表明,为达到代谢健康状态,阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)患者需要终生注重饮食和内分泌健康。实验计划实验结果图A和B气管直径,对照组C:1.81±0.1mm,气道阻塞组AO:1.04±0.1mm,轻度气道阻塞组mAO:1.19±0.12mm,阻塞物移除组OR:1.87±0.11mm图C气道阻力,AO和mAO组气道阻力分别增加71%和35%。图D呼吸频率。图E潮气量。图F分钟通气量,在室内空气呼吸,AO和mAO组分钟通气量分别增加294%和64%,而OR组与对照组没有明显差别。图G二氧化碳敏感性,AO和mAO组二氧化碳敏感性分别增加59%和25.5%,而OR组与对照组没有明显差别。图A,相对对照组,AO、mAO和OR组的进食量分别增加50.9%、20%和10.7%图B,AO和mAO组白天和黑夜进食量均增加,OR只是在黑夜进食量增加。图C图D图E图F,只有AO组每次进食量增加,进食次数差异均不明显。进食量增加主要是由于每次进食时间延长,再加上夜间“微进餐”(micro meals)图G和图H,AO、mAO和OR组的血清胃饥饿素和GHSR-1a明显增加图I:AO、mAO和OR组的p-AKT/AKT比率分别上升25%、16%和15%图A和D,AO组和mAO组的能量消耗分别增加26.5%和10.2%。图B和C,能量消耗增加与氧气消耗量和二氧化碳产生量增加有关。图E图F和图G,AO组的活动量和体温明显降低。参考文献Yael Segev , Haiat Nujedat1, EdenArazi , Mohammad H.Assadi & ArielTarasiuk.”Changes in energy metabolism and respiration in diferent tracheal narrowing in rats” [J].Scientifc Reports. (2021) 11:19166塔望科技提供的相关仪器方案 大鼠全身体积描记系统可对清醒自由活动动物呼吸参数进行测量,如呼吸频率,潮气量,气道高反应性测试(Airway hyperresponsiveness,AHR)等。测试过程中,动物可以处于清醒自由状态,避免了创伤性气管切开及麻醉的影响,使实验过程更加简便,用于呼吸系统模型动物对药物等反应性研究,呼吸性药物的药理和毒理学研究,特别适合于大批量动物快速初筛试验,适合长期跟踪研究和重复性筛查。动物能量代谢监测系统主要用于实时监测和记录小动物代谢运动相关指标,定性定量测量分析动物行为活动及其与呼吸代谢的相互关系,广泛应用于营养、肥胖、糖尿病、心血管等代谢相关性疾病研究。可选择参数包括能量消耗,食物和水分摄取,取食和饮水模式,空间位置,总的活动量和转轮次数,体重,心率,体温及自动化的行为分析等,所有数据都可同步化储存到计算机内小动物麻醉机吸入式动物气体麻醉机,将挥发性麻醉剂或具有麻醉性的气体,途经动物的呼吸道进入体内产生麻醉效果。其麻醉起效快并且复苏快、深度易控制、动物的发病和死亡率低、已被全球科研工作者和宠物临床医师广泛认可和应用。END
  • 吃饼干治糖尿病?新研究让口服胰岛素成为可能
    吃块饼干,治糖尿病。这个很多“糖友”梦寐以求的成果出现在11月16日的国际顶刊《自然化学生物学》上。北京大学药学院刘涛团队与华东师范大学叶海峰团队利用合成生物学技术开发出了一种新细胞。在他们的研究中,植入这种工程细胞的糖尿病小鼠,只要吃下特定的氨基酸饼干,就能提高胰岛素水平,进而降糖。“这是首次将基因密码扩展技术用于细胞治疗。”论文通讯作者之一、北京大学药学院教授刘涛告诉科技日报记者,吃下饼干的小鼠只需要90分钟就能降糖,和注射胰岛素起效时间相当。创造胰岛素微型“无人工厂”在“糖友”体内产生胰岛素,光靠饼干就可以吗?其实不是,“饼干”只是一把钥匙,真正生产胰岛素的是一座微型“无人工厂”。胰岛素作为人体的一种蛋白要求极高,胰岛素水平高了会发生低血糖、低了或者无效危害更大。细胞能做到精准的控制吗?“我们有一套独特的控制系统,控制的核心是一种人造的密码子。” 论文通讯作者之一、华东师范大学生命学院、上海市调控生物学重点实验室研究员叶海峰解释,自然界里有3个不编码氨基酸的密码子(终止子,功能是终止蛋白质翻译),通过人为改造可以让其中一个只听“饼干”的命令。饼干里的特殊氨基酸在自然界找不到,所以平时不会开启。经过改造的密码子就此有了双重身份。人工氨基酸一来,密码子配对,开启胰岛素的翻译过程,人工氨基酸一走,密码子还是“终止子”,整个流水线关闭。这才有了“吃饼干”合成胰岛素的完整治疗过程。给饼干开通一个专线快递前面说了,饼干里的氨基酸在自然界里找不到,那自然也找不到匹配的运送系统。“原来负责转运氨基酸的信使RNA都有自己的密码子,就像京东快递是负责这几个密码子、顺丰快递负责另外几个密码子、圆通也有自己要负责的密码子,现在多出来一个非天然的快递单怎么办呢?”刘涛打了一个很形象的比方,为了解决这个问题,合成生物学又出手了。“我们给‘饼干’开通了一个专线快递。”刘涛说,一种人工的合成酶能够把非天然的氨基酸送到快递员手上,即通过氨酰化的生化反应,把非天然氨基酸与特定的转运RNA连接起来,让它直送到胰岛素的装配生产线上。经过一系列“神操作”,饼干里的非天然氨基酸有如神助地直接成为生物体内胰岛素的重要组成部分。这种“专线快递”特点的正规名称叫“生物正交”,是指人造反应不会被机体内源的元件识别,也不干扰内源的生物化学过程。也就是说,胰岛素的整个制造过程不会干扰到其他生命活动。更具临床实用价值“利用我们的技术,只需要纳摩尔每升级别浓度的非天然氨基酸,给药1分钟就足以激活系统,表达释放胰岛素 。”刘涛说,这种非天然氨基酸与很多功能饮料中添加的成分类似,对人体非常友好。动物试验研究显示,将改造过的工程细胞经材料包埋后植入小鼠皮下,给小鼠喂食含有非天然氨基酸的饼干,可以在一个月内稳定且有效地降低小鼠血糖。一系列动物安全性实验也表明,服用一个月有效剂量的非天然氨基酸后,小鼠并未表现出明显的体重减低或其它生化指标的改变。“或许某一天,只需要每天饭前服用一粒非天然氨基酸药物,或含有非天然氨基酸成分适合糖尿病患者的食物,就可以控制血糖了。”刘涛说。浙江大学药学院院长顾臻教授在论文同期刊发的评论中认为,通过合成生物学方法创建工程细胞,进而产生治疗性蛋白质是解决包括胰岛素在内的蛋白质分子稳定性差、生物半衰期短及其不受控释放等挑战的极具吸引力的替代方法。据介绍,该研究获得国家“重大新药创制”专项、科技部合成生物学重点专项、国家自然科学优秀青年基金、北京市杰出青年基金、上海市科委等项目的支持。
  • naica®微滴芯片数字PCR系统精准量化胰岛素编码基因DNA甲基化水平
    导读在过去的几十年中,糖尿病的发病率在全球范围内显著增长。除了不健康的生活方式外,环境污染物被认为是糖尿病发生的危险因素。多环芳烃 (PAH)是一类含有2-7个芳环的有机化合物,由自然和人类活动产生并广泛存在的污染物。流行病学研究表明,PAHs水平与成人和儿童的肥胖和二型糖尿病相关。厦门大学生命科学学院细胞应激生物学国家重点实验室的研究人员在Ecotoxicology and Environmental Safety上发表了题为《Prenatal exposure to a mixture of PAHs causes the dysfunction of islet cells in adult male mice: Association with type 1 diabetes mellitus》的文章。文中应用naica® 微滴芯片数字PCR系统对胰岛素编码基因DNA甲基化水平进行量化,揭示了产前暴露于多环芳烃混合物对成年雄性小鼠胰岛细胞功能的不良影响。应用亮点:▶ 使用naica® 微滴芯片数字PCR系统对胰岛素编码基因启动子甲基化水平进行量化。▶ 在产前暴露于500µg/kg PAHs的小鼠中,胰岛素编码基因启动子的甲基化水平显著升高。▶ 产前暴露于PAHs可能促进I型糖尿病的发病。作者使用8种PAHs的混合物进行了实验,以研究产前PAHs对成年期胰岛细胞功能和质量的影响,同时试图阐明 I型糖尿病发病的环境原因。他们分离了成年雄性小鼠的胰岛,对胰岛素编码基因的启动子DNA甲基化水平进行分析。研究成果:▲图1. 产前暴露于多环芳烃对成年雄性小鼠胰岛素编码基因甲基化水平的影响。(A) 数字PCR结果代表性一维图。(B)胰岛素编码基因启动子甲基化水平。(每个处理三只母鼠, 每只母鼠取一个雄性后代) 。在本研究中,子宫内暴露于500µg/kg PAHs的小鼠胰岛中胰岛素编码基因启动子中的DNA甲基化水平显著增加,同时胰岛素编码基因转录显著下调。▲图2. 不同PAHs浓度对胰岛素编码基因转录水平的影响原文链接如下:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651322005358期刊介绍:Ecotoxicology and Environmental Safety 1977创刊,隶属于爱思唯尔出版集团。是一份多学科交叉期刊,主要研究环境污染对包括人类健康在内的生物体的暴露和影响。最新影响因子为7.129。naica® 六通道数字PCR系统法国Stilla Technologies公司naica® 六通道数字PCR系统,源于Crystal微滴芯片式数字PCR技术,自动化微滴生成和扩增,每个样本孔可实现6荧光通道的检测,智能化识别微滴并进行质控,3小时内即可获得至少6个靶标基因的绝对拷贝数浓度。
  • 液质联用仪证实"基因编辑猪"产生人胰岛素
    中国科学院广州生物医药与健康研究院29日发布消息称,该院赖良学课题组利用精确基因编辑技术对猪胰岛素基因进行了无痕定点修饰,使猪胰岛素基因编码生产人胰岛素,成功建立了完全分泌人胰岛素的基因编辑猪。这一研究成果近期被《分子细胞生物学杂志》在线发表。  根据国际糖尿病联盟在2015年发布的数据,世界范围内共有4.15亿名成年人患有糖尿病。2015年有500万人因糖尿病而死亡,超过了疟疾、肺结核与HIV的致死人数总和。  据课题组介绍,目前,对糖尿病的治疗包括胰岛素注射和胰岛移植。猪源胰岛素曾经被广泛采用,利用猪胰岛进行异种移植治疗糖尿病最近也取得良好进展。但猪与人相比,胰岛素蛋白存在一个氨基酸的差异,人胰岛素B链第30位氨基酸是苏氨酸,而猪胰岛素是丙氨酸。这一个氨基酸的差异使猪胰岛素在人体中的降血糖效价较低,而且长期使用容易诱发抗体产生。  研究人员李小平博士、杨翌博士和王可品博士研究生等将TALENs(转录激活因子样效应物核酸酶)及CRISPR(RNA介导的DNA核酸酶)技术与单链寡核苷酸结合,建立了猪基因组无痕定点编辑技术,利用该技术在体细胞中将猪胰岛素基因编码B链第30位丙氨酸的密码子GCC修改为编码苏氨酸的ACG,并获得了纯合子细胞株。同时,研究人员利用该细胞株作为核供体,通过体细胞核移植技术成功构建了人源化胰岛素克隆猪,利用高分辨率液相色谱串联质谱仪检测证实,从该基因修饰猪胰腺中提取的胰岛素完全为人胰岛素,而不含猪胰岛素。  研究人员说,该研究获得的人源化胰岛素基因修饰猪将为糖尿病的治疗提供人胰岛素,同时也将为临床异种胰岛移植治疗提供更为理想的供体来源。从技术层面来说,该成果也是第一次在大动物中实现无痕的基因组定点修饰,这种定点无痕技术的建立,将推动基因突变大动物疾病模型和具有农业育种价值的基因修饰大动物的培育。
  • 中国科学家开发新型胰岛素分泌监测荧光探针
    胰岛素是体内唯一的降血糖激素,由胰岛β细胞分泌。胰岛β细胞功能失调和胰岛素分泌紊乱是2型糖尿病的核心驱动因素。胰岛素分泌是一个精细的动态调控过程,如何可视化胰岛素分泌过程,揭示胰岛素分泌调控机制是胰岛生物学领域的难点问题。胰岛素在β细胞内与高浓度锌离子形成晶体结构,因此采用不透膜的锌离子荧光探针可标记胰岛素/Zn2+晶体,从而指示胰岛素囊泡分泌。但目前已开发的锌离子荧光探针存在的一些问题限制了该技术在生理、病理情况下的应用:一是探针亲和力过高,导致胰岛内非囊泡分泌信号较强;二是探针发射波长较短,无法与其他荧光探针联用;三是探针生物相容性差、光毒性较强,无法长时间记录胰岛素分泌过程。近日,北京大学科研团队在《Angewandte Chemie-International Edition》杂志上在线发表了题为“Red- and Far-Red-Emitting Zinc Probes with Minimal Phototoxicity for Multiplexed Recording of Orchestrated Insulin Secretion”的研究论文,通过对传统不透膜锌离子探针进行基团替换、化学结构调整,并采用全新的late-stage N-alkylation(在最后的合成阶段进行N-烷基化)合成策略,开发了一系列低亲和力、不透膜的红色和远红发射的锌离子探针,实现多色、多维、长时程胰岛素分泌监测。该研究为胰岛内分泌和2型糖尿病生理、病理机制研究,以及治疗胰岛素分泌异常疾病药物的高通量筛选提供了新的工具和技术。注:此研究成果摘自《Angewandte Chemie-International Edition》杂志,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202109510
  • 大连化物所利用类器官芯片建立人体肝脏-胰岛互作
    近日,中科院大连化学物理研究所研究员秦建华团队首次利用类器官芯片,建立了人诱导多能干细胞(hiPSC)来源的肝—胰岛类器官互作体系,在体外模拟人体肝脏—胰岛轴及其在生理和病理条件下的糖刺激响应,突破了现有传统研究模型的局限,为糖尿病等复杂代谢性疾病研究和新药发现等提供了新策略和新技术。相关研究发表于《先进科学》。  尽管目前已有细胞和动物模型用于糖尿病研究,但仍缺少能够反映人体复杂器官间关联作用的研究体系。研究中,秦建华团队将类器官与器官芯片前沿技术相结合,特色性构建了一种由人多能干细胞衍生的肝—胰岛类器官互作体系。在分区设计的微阵列芯片上实现了肝、胰岛类器官的动态培养和相互作用研究,类器官功能维持长达一个月。  研究发现,这种共培养体系有利于维持肝和胰岛类器官的活性,并促进肝和胰岛类器官的分泌功能增强,提高器官特异性的功能基因和蛋白表达。转录组分析显示,该体系中肝类器官P450酶代谢通路和胰岛类器官中的糖酵解/糖异生通路表达升高,提示这种体系有助于提升肝和胰岛类器官的糖调控功能。  后续,糖耐量试验结果显示,在进餐后血糖浓度条件作用下,肝脏类器官对糖的利用率升高,胰岛类器官的糖刺激后胰岛素分泌功能增强。当进一步施加高糖浓度条件后,肝和胰岛类器官出现明显的线粒体损伤和葡萄糖转运功能下降等异常改变。结果提示,这种肝—胰岛类器官互作体系可反映类似人体生理和病理情况下的血糖调控特点,并模拟2型糖尿病的主要病理特征。团队进一步在该体系中加入常用降糖药二甲双胍,显示该药物可明显改善由高糖条件引起的肝和胰岛病理损伤,提示这种新型类器官互作芯片体系在疾病模拟和药物评价等方面的可行性和应用前景。  相关论文信息:https://doi.org/10.1002/advs.202103495
  • 百年传奇,再出发——关注胰岛素集采,聚焦国产替代
    靴子落地11月26号,第六批国家药品集中采购(胰岛素专项)落下帷幕。在传统观念里,集采更多的是停留在化药层面,生物药由于其一定的技术壁垒等因素,纳入集采可以说是困难重重。胰岛素作为生物药被纳入国家集中采购,在中国医药史上也有着重要的意义。此次胰岛素集采不仅仅为中国1.41亿糖尿病患者带来了医疗费用层面实实在在的降价,也必将重塑整个胰岛素市场格局。众所周知,中国的胰岛素市场长期被国外三巨头所垄断,诺和诺德,礼来,赛诺菲等企业的胰岛素产品在中国的市场份额一度超过80%。国产企业经过多年的耕耘,涌现了诸如甘李药业,通化东宝,联邦制药等一批优秀的企业,立足本土,放眼全球。在此次的胰岛素集采中,本土药企利用“价格+产能”的优势,进一步争夺这个300亿市场。第六批国采胰岛素拟报价结果如下(来源:风云药谈):向下滑动查看百年传奇在《世界糖尿病日,你知道吗?》中,我们跟大家简单分享了胰岛素的历史,从1921年,班廷和贝斯特经历多轮实验失败,他们终于发现胰岛提取物具有维持糖尿病狗生命的作用,他们给它取名为“岛素”(Isletin),后来改名叫做“胰岛素”(Insulin)。2021年,胰岛素已经从最初的第一代胰岛素—动物胰岛素(猪,牛胰岛素)到第二代胰岛素—重组人胰岛素,再到第三代胰岛素—胰岛素类似物,历经百年,如今再出发。胰岛素分类 公开资料整理目前中国市场主要以第二代和第三代胰岛素为主。二代胰岛素性价比较高,也是目前中国糖尿病患者尤其是三四线城市患者的优先选择。随着集采的落幕,三代胰岛素价格进一步下沉,结合三代胰岛素更高的安全性,三代胰岛素对二代也形成了一定的替代之势。工艺精进胰岛素作为生物大分子药物,技术壁垒高,仿制难度大。针对二代重组人胰岛素和三代胰岛素类似物,我们也对其工艺进行了简单梳理。目前主流胰岛素厂家都会在此工艺上进行一定程度的优化,最大程度释放产能。二代重组人胰岛素是将合成人胰岛素的基因片段插入质粒后转化至大肠杆菌菌株中,通过高密度发酵后产生胰岛素,然后再进行分离、纯化、干燥、包装等一系列程序。重组人胰岛素生产基本原理三代甘精胰岛素:甘精胰岛素作为目前第三代胰岛素的代表性品种,整个生产过程主要分为以下3个部分:(1)包涵体生产:将含有重组甘精胰岛素基因的菌体通过高密度发酵培养,使目的蛋白在菌体内得到高效表达后,对发酵液进行离心,收集发酵液中的菌体、并对菌体进行破碎,对破碎液中的重组甘精胰岛素包涵体进行收集。(2)胰岛素纯化:重组甘精胰岛素包涵体经过纯化工序 1至纯化工序5的多步纯化操作后,以结晶沉淀的形式进行干燥,干燥后获得重组甘精胰岛素干粉。(3)制剂生产:将重组甘精胰岛素干粉加入辅料配制成注射液,经过滤除菌转移至中转罐中,之后于灌装车间分装成3ml/支或10ml/瓶的注射液,注射液经灯检合格后送至包装车间进行包装、入库。向下滑动查看甘精胰岛素原料药生产工序,公开资料整理但在实际生产过程中,由于胰岛素属于大分子生物制剂,结构较为复杂,具有一定的技术壁垒。资料来源:国家知识产权局 汉邦科技整理国产替代此次胰岛素集采,采用“品种+厂牌”报量,一定程度上封杀了胰岛素新进入者的空间。“基础量+增量”分量规则,稳定短期市场用药结构,但也鼓励企业进入A组获得更多增量分配。国内胰岛素产品相较进口产品有价格优势,相对容易进入A组中标企业(相对进口产品以较小降价幅度进入),另外产能充沛,受50% 最大产能限制因素小,未来能获得更多增量分配。对国产胰岛素企业来说,某种程度上是用价格换取了更大的市场份额。但国产厂商也不得不面对一个现实的问题是如何更好的进行“降本增效”。在整个胰岛素类药物复杂的生产过程中,经过我们与胰岛素企业人员交流得知:纯化过程是生产过程中的难点和痛点,直接决定整批原料的质量。究其原因,胰岛素分子量比抗生素大,比抗体小,分离纯化过程既需要用到大分子类产品常用的分离纯化方法如离子交换和疏水,又要用到小分子常用的反相色谱法,因此分离模式种类多,工艺复杂。即便是生产同一种胰岛素,甚至发酵方法和种子都一样,不同厂家的分离方法也不尽相同,胰岛素的分离纯化方法不是取决于目标胰岛素的种类,而是根据杂质谱的不同再去决定使用何种分离手段。这使得每一种胰岛素的纯化都是一种挑战,因为每一步都是独立的工艺,还要配合好各纯化步骤之间的衔接,过程的每一步都对最终产能有着直接的影响。汉邦科技作为一家在色谱行业耕耘多年的企业,能够为客户提供胰岛素下游纯化整体化解决方案。从生物大分子药物纯化常用的低压层析系统到工业防爆系统的高压纯化设备,超滤系统,除病毒过滤系统,在线稀释配液等一整套分离纯化及配套设备。自成立以来,也为多家国内外胰岛素厂商提供了整体化解决方案。以下为部分汉邦胰岛素相关设备展示:向下滑动查看工业制备高压防爆系统低压层析系统在线稀释配液系统 超滤系统“国产替代”不仅仅是国内胰岛素厂商合力追赶国外企业,也是国产设备进行升级优化,替代进口设备的大好时机。可以说胰岛素集采也给了国产设备证明自己的机会,我们也可以做的很好,而且会做的更好。Hi~新朋友,长按关注我们哟
  • 默克密理博调整重组人胰岛素供应链
    2011年1月25日,德国默克生命科学部——默克密理博宣布了它与世界著名的糖尿病治疗公司诺和诺德(纽约证券交易所代码:NVO)达成的一项协议,即默克密理博将用于细胞培养介质的重组人类胰岛素的销售转移至诺和诺德。   从2011年5月1日开始,用于细胞培养介质的重组人胰岛素产品(该类产品曾作为默克密理博品牌旗下Incelligent™ SG与Incelligent™ AF的产品)将由制造商诺华诺德直接供应。生物制药生产企业与研究人员将仍能从诺和诺德直接获得安全供应的胰岛素。   默克密理博继续在新产品与技术方面进行投资,以便能成为一个细胞培养介质补充剂的主要供应商,细胞培养介质补充剂被用于众多FDA允许的、在世界范围内销售的生物医药产品中。   诺华诺德将通过提供高质量产品、具有竞争力的解决方案与客户支持,将成为一个用于细胞培养介质胰岛素的主要供应商。诺和诺德生产的胰岛素广泛应用于生物工程研究中。且诺和诺德将确保长期供应。   关于诺和诺德   诺和诺德是世界领先的生物制药公司,在用于糖尿病治疗的胰岛素开发和生产方面居世界领先地位。
  • 优化规模生产iPSC衍生的胰岛素合成的β细胞关键工艺参数
    一、摘要:1型糖尿病是一种会导致胰腺β细胞破坏的自身免疫性疾病,需要终身胰岛素治疗。胰岛移植提供了一个很有前途的解决方案,但也面临着诸如可用性有限和需要免疫抑制等挑战。诱导多能干细胞(iPSCs)为功能性β细胞提供了一个潜在的替代来源,并具有大规模生产的能力。然而,目前的分化方案,主要是在混合或2D环境中进行的,缺乏可延展性和悬浮培养的最佳条件。我们研究了一系列可能影响分化过程的生物反应器放大过程参数。该研究采用了一种优化的HD-DoE协议,该协议设计具有可扩展性,并在0.5L(PBS-0.5 Mini)垂直轮式生物反应器中实现。我们开发了一种三阶段的悬浮生长过程,从贴壁培养过渡到悬浮培养,TB2培养基在规模化过程中支持iPSC的生长。阶段性优化方法和延长分化时间用于增强iPSC衍生的胰岛样簇的标记物表达和成熟。连续的生物反应器运行被用于研究营养和生长的限制以及对分化的影响。将连续生物反应器与对照培养基变化生物反应器进行比较,显示出代谢变化和更类似b细胞的分化谱。从试验中收集的低温保存的聚集物被恢复,恢复后显示出活力和胰岛素分泌能力得到维持,这表明它们具有存储和未来移植治疗的潜力。本研究表明,阶段时间的增加或限制培养基补充以减少乳酸积累可以增加在大规模悬浮环境中培养的胰岛素合成细胞的分化能力。二、实验内容节选:营养消耗和代谢物的分析 为了检测细胞潜在的替代碳源和氮源,我们分析了对照组和连续生物反应器在整个培养过程中的氨基酸代谢(图S5A-B)。使用快速培养基氨基酸维生素分析仪Rebel(908 Devices)来分析氨基酸浓度。必需氨基酸,如组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸在整个培养期间都保持不变。然而,一些氨基酸在两种培养基中都完全耗尽,包括5天后的L-天冬氨酸和16天后的L-谷氨酸。氨基酸代谢对正常的胰腺β细胞功能至关重要,丙氨酸和谷氨酰胺以其调节β细胞功能和胰岛素分泌的作用而闻名。在培养结束时,谷氨酰胺和丙氨酸的浓度高于新鲜培养基,表明它们不限制生长(图S5A-B)。然而,它们增加的来源仍然未知,不像之前的观察而将它们的增加归因于GlutaMAX&trade 添加剂。与起始培养基相比,丙氨酸和谷氨酰胺水平的升高在对照组生物反应器中没有观察到,后者在不同阶段之间和整个延长的内分泌诱导阶段都有频繁的培养基变化。两种生物反应器之间无其他显著性差异。如前所述,限制培养基补充的生物反应器比对照培养基变化的生物反应器具有更好的分化能力。氨基酸浓度调节和血清缺乏与促进来自人类干细胞的胰腺β细胞的发育有关。 此外,使用FLEX2(Nova Biomedical)对两种培养结果进行评估,分析两种反应器的整个培养期间Gln、Glu、NH4+、Na+、K+、Ca++、pH、PCO2和PO2(图S6A-B)。在连续生物反应器中,培养基的渗透压稳定增加,但保持在280-320mOsm/kg范围内。这种增加可以归因于由营养物质代谢和其他废物产生的溶质的积累。相比之下,对照培养基的渗透压变化的生物反应器随着培养基在细胞分化过程的不同阶段被补充而波动。谷氨酰胺和谷氨酸水平也进行了评估,两者都显示随着时间的推移而消耗。这与使用Rebel分析仪进行的测量结果一致。两种生物反应器在生物分化上具有可比性,除了在连续生物反应器中pH的持续下降和预期的耗氧速率方面的主要差异。在反应液中测量的气体可能会受到收集和测量之间时间的影响,但是,对所有样品的总体影响是相同的。总体数据显示,在培养10天或PP诱导分化阶段后,PO2水平开始稳步下降。尽管反应液与两个生物反应器顶空内的气体体积相同(500毫升),但与控制培养基补充变化生物反应器相比,进入反应液的氧气通量可能不足以补充0.5L连续容器中增加的耗氧量。文献来源:doi.org/10.21203
  • 终结不可能!JAMA报道:口服胰岛素能延缓糖尿病发生
    p style=" text-align: center " img title=" 001.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/f6123b58-40cd-4eb4-805a-b566fb85e31b.jpg" / /p p   开发口服胰岛素片的想法从1930年就开始了,科学家对改变胰岛素剂型的研究也从来没有放弃,但非注射胰岛素一直是梦想,很多关键技术难题依然没有办法解决。如今,致力于1型糖尿病研究的国际小组——TrialNet发现口服胰岛素能够延缓1型糖尿病的发生。 /p p    strong 口服胰岛素抑制自身免疫攻击 /strong /p p   1型糖尿病是一种自身免疫性疾病,并没有与生活方式有关的2型糖尿病那么常见。1型糖尿病患者几乎没有胰岛素,因为他们的免疫系统错误地攻击胰腺中胰岛素产生的β细胞。治疗这类患者,必须通过注射或胰岛素泵来补充胰岛素。 /p p   研究的第一作者Carla Greenbaum博士说,胰岛素口服不同于注射胰岛素,并不能用来补充胰岛素,它对血糖没有影响,因为消化系统破坏胰岛素药片的成分。这一理论认为口服产生的肽可能被免疫系统认为是无害的。研究人员希望,这可能会至少有一段时间抑制自身免疫性攻击。因为预防或延缓糖尿病将产生重大临床效果。 /p p    strong 第一次延缓1型糖尿病的进展 /strong /p p   研究人员测试了胰岛素药片对560名亲属患有1型糖尿病的儿童和成人的疗效,来了解口服胰岛素是否能延缓或预防1型糖尿病。对大多数人来说,这种药物起不到预防1型糖尿病的作用。但研究人员称,对于那些具有最大的患1型糖尿病风险的人来说,口服胰岛素会使这种全面发展的疾病推迟大约2到2年半的时间。 /p p   Greenbaum说:“这是用口服胰岛素进行的最大规模的研究。” Jessica Dunne,JDRF(原青少年糖尿病研究基金会)的研究主任,将结果称之为“一个巨大的成功。”Dunne说:“我们终于能够第一次延缓1型糖尿病的进展。”。但她补充说这些发现需要在其他研究中验证。 /p p   strong  延迟1型糖尿病发病31个月 /strong /p p   研究对象来自欧美各个国家。研究人员根据糖尿病风险将这些人分成四组,然后被随机挑选进一个主动治疗组,每天服用7.5毫克的胰岛素或安慰剂。一半的人随访了2.7年半,另一半少于这个时间。 /p p   在一小部分研究参与者中,研究人员发现口服胰岛素药片确实起了作用。Greenbaum说在那些已经显示出早期的低量胰岛素分泌人群中,相比安慰剂组,口服胰岛素治疗能够将1型糖尿病发病延迟31个月。 /p p strong   对高危人群有效的原因 /strong /p p   Dunne说出现1型糖尿病延迟发病的人是“1型糖尿病的高危人群,可能已经有1型糖尿病。他们是最容易产生胰岛素依赖的人。”Greenbaum和她的团队推测这些人有反应是因为自身免疫性攻击可能当时已经很活跃了。但是,她补充道这只是一个理论。Dunne说这项研究也增加了证据,表明1型糖尿病并不是那种在每个人中都是一样的单一疾病。 /p p   Greenbaum说,她的团队已经在一个新的试验里测试较高剂量的胰岛素药片,来看看是否能更长地延缓病情。他们还希望测试胰岛素药片和治疗免疫系统的药物结合的效果。Dunne和Greenbaum建议延迟发病的能力可能有助于预防并发症(如失明和因愈合受损导致截肢)的发生。 /p p /p
  • 微流控+荧光显微成像助力,陈良怡/汤超合作团队发现胰岛细胞的集体探戈舞
    胰岛是最重要的血糖调控微器官,结构上主要由α和β两类细胞组成。机体内胰岛散落分布于胰腺器官内(每只小鼠大约有1000个胰岛,每个人大约有1000000个胰岛)。胰岛之间存在较大异质性(如胰岛大小,细胞类型组成比例等),胰岛的异质性为其功能多样性提供了基础。功能上,高糖刺激下胰岛呈现有规律的钙震荡,导致胰岛素的分泌。有趣的是,胰岛呈现出不同等震荡模式,大致分为快速震荡 (100秒),及快慢复合的震荡。钙震荡信号紊乱与糖尿病进程高度相关,因此其调控机制一直被广泛研究。2022年6月29日,来自北京大学定量生物学中心的汤超团队和北京大学未来技术学院的陈良怡团队在Nature Communications杂志发表了一篇题为 Pancreatic α and β cells are globally phase-locked 的文章。该工作发现在高糖刺激下小鼠胰岛内与细胞呈现集体锁相的钙震荡规律,并结合生物实验与数学模型研究了胰岛内α与β细胞旁分泌调控钙震荡与锁相的机理。该研究通过结合微流控芯片与钙离子荧光显微镜成像,发现在同一胰岛中,空间上细胞激活顺序高度保守,时间上震荡周期高度可重复(图1)——说明震荡模式是胰岛稳定的内在性质。图1:微流控芯片实验示意图及胰岛的快速,慢速,及复合钙震荡模式。他们进一步通过构建α和β细胞双色钙荧光蛋白标记转基因小鼠(图2),发现在胰岛震荡中α和β细胞呈现集体锁相,两类细胞交替激活,每类细胞之间高度同步。通过定量分震荡模式发现α细胞与β细胞的震荡相位呈现出高度的规律性:α细胞的相位落后于β细胞约20秒,而α细胞的相位落后于β细胞的时间是可变的,并决定了胰岛的震荡模式。图2:α与β细胞双色钙荧光蛋白标记转基因小鼠(左)及快速,慢速,及复合钙震荡模式胰岛中与细胞平均钙活动(右)。为了理解胰岛内α与β细胞相互作用与震荡模式的关系,文章构建了胰岛细胞震荡子数学模型。模型发现胰岛内α与β细胞间不同的耦合强度可以导致快速,慢速及复合震荡多种活动模式,使胰岛系统兼具鲁棒性及灵活性。模型还预测了胰岛震荡模式与细胞相互作用之间的关系:慢速震荡时,α对β细胞促进作用较弱;复合震荡时,α细胞对β细胞促进作用较强,而β细胞对α细胞的抑制作用较弱;快速震荡时两者的互相作用都强。数学模型提示胰岛钙震荡周期受旁分泌调节,研究进一步验证发现胰岛震荡周期与胰岛内细胞数量高度相关(图3),细胞数量越多震荡周期越快。图3:胰岛震荡周期与胰岛内细胞数量高度相关以往近40年的研究工作主要将胰岛不同的震荡模式简化为β细胞的内在差异。然而分离的β细胞只呈现慢速震荡,因此这一传统假设受到挑战。该研究观察到胰岛内α和β细胞钙活动呈现集体锁相,并发现α细胞对胰岛快速钙震荡的产生至关重要。并通过结合数学模型说明胰岛不同震荡模式受胰岛内旁分泌的调控。北京大学的博士后任惠霞,黎彦君,韩成盛为论文共同第一作者。汤超和陈良怡均为北大清华生命科学联合中心PI。原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-31373-6
  • 华东师大学者在Nature子刊发表治疗胰岛素抵抗智能传感器的重要研究成果
    华东师大学者在Nature子刊发表治疗胰岛素抵抗智能传感器的重要研究成果 随着生活水平的不断提高,人们的生活质量尤其是饮食方面有了显著的改善。但大量高脂、高糖食物的摄入,大大提高了人们患高血糖、高血脂等为特征的胰岛素抵抗综合症风险,严重影响了人们的健康安全。胰岛素抵抗是由于多种因素使胰岛素促进葡萄糖摄取和利用的效率下降,机体代偿性的分泌过多胰岛素产生高胰岛素血症,以维持血糖的稳定。胰岛素抵抗易导致代谢综合征和II型糖尿病等代谢疾病。来自华东师范大学和瑞士苏黎世联邦理工大学的研究者们,为了实现胰岛素抵抗诊疗目的,他们利用合成生物学的策略,设计构建了一种智能胰岛素传感器,并应用于胰岛素抵抗综合症的诊疗。该研究成果发表在Nature子刊Nature Biomedical Engineering。领导这一研究的为来自瑞士苏黎世联邦理工大学的Martin Fussenegger教授和来自华东师范大学的叶海峰研究员,两人是本研究的共同通讯作者。他们巧妙地设计、合成了一种能自我回馈调节的胰岛素传感器,可以高效识别血液中胰岛素水平,当血液里的胰岛素超过一定阈值后,其可以调控表达脂联素(Fc-adiponectin),从而缓解胰岛素抵抗症状起到治疗效果(下图)。人工智能胰岛素传感器设计及其胰岛素抵抗治疗策略示意图为了验证该胰岛素传感器在体内长期的诊疗效果,他们成功筛选到了一株含有胰岛素传感器的稳转细胞系HEKIR-Adipo,通过微囊包裹技术,并移植到胰岛素抵抗性糖尿病、肥胖症、饮食诱导性肥胖症等多种高胰岛素血症小鼠模型中,通过自动感应血液胰岛素浓度的变化,精准调控细胞表达脂联素(Fc-adiponectin),有效地降低血脂和血糖从而缓减胰岛素抵抗的症状。实验数据表明,该胰岛素传感器在体内可以长期监测胰岛素水平并协同表达脂联素,从而起到缓解胰岛素抵抗症状的治疗效果(下图)。该胰岛素感受器有利于治疗早期糖尿病。这种自给自足式的基因线路设计在监测某种代谢疾病标记物时能同时协调表达治疗药物,这样的治疗设计理念将有望引领未来个性化精准医疗新时代。胰岛素传感器在胰岛素抵抗的肥胖模型鼠(ob/ob)体内长期诊疗效果注:叶海峰在博士和博士后期间(2007.8-2013.12)师从国际知名合成生物学专家Martin Fussenegger教授,于2014年3月回国受聘为华东师范大学“紫江优秀青年学者”,担任生命医学研究所生化与分子生物学专业研究员、博士生导师。主要从事合成生物学与生物医学工程领域的研究。Martin Fussenegger教授于2016年初被聘为华东师范大学荣誉教授。该研究得到国家自然科学基金优秀青年基金、面上项目、上海市科委项目、青年千人计划以及华东师范大学人才队伍建设等经费资助。论文的三位主要作者,由左至右依次是叶海峰、Mingqi Xie和Martin Fussenegger,叶海峰和Martin Fussenegger为论文通讯作者论文发表花絮:该文从投稿到发表已经接近三年了,第一次投稿Science送审后要求补实验,一补就是大半年将近一年的时间过去了,补完数据后审稿人还有其它要求然后就换了现在这个杂志投稿,结果面临的是相同的类似问题,最终该课题组成员合作完成了后续重要的实验后论文才最终顺利接受。Nature Biomedical Engineering杂志是今年Nature出版集团新增的5种子刊之一,该杂志将面向在实验室从事研究,以了解或抗击各种疾病的科研人员、临床医生和工程师。该刊横跨生命科学、自然科学和工程学,涵盖材料、治疗方法和器材等领域,旨在理解、诊断或改善各种临床和卫生背景下的人类健康问题。值得一提的是该杂志比较有意思的一个特色是推出了一个“Behind the Paper”的专栏,专门邀请论文的主要作者对发表的工作的研究背景和动机写一个简短的介绍,以增进读者对论文更好的阅读和理解 。
  • 中科院陈雁团队发现间歇性蛋白限制能够干预糖尿病并保护胰岛β细胞
    糖尿病,尤其是2型糖尿病,已然成为21世纪人类面临的最大的健康挑战之一。2型糖尿病往往是由不健康的生活方式以及摄入大量高能量密度食物所导致,因此世界各国科学家提出了多种糖尿病干预策略,重点集中在改变生活方式和饮食结构。例如,强调植物性食物并减少动物性食物的地中海饮食已广泛用于2型糖尿病的管理。最近一项探索三种常量营养素比例(即蛋白质、脂肪和碳水化合物)对小鼠健康影响的研究发现,减少蛋白质摄入对于改善代谢健康和寿命至关重要。多个研究也发现减少蛋白质摄入是延长寿命和改善代谢健康的一个重要因素,另有一些研究也发现限制某些关键的氨基酸如蛋氨酸或亮氨酸也可以改善葡萄糖稳态。除了蛋白质或氨基酸限制的饮食策略,禁食或热量限制长期以来被认为是一种延长寿命和改善代谢健康的有效手段。近年来,许多热量限制的方式如间歇性节食和时间限制性饮食已被广泛用于改善包括糖尿病在内的代谢性疾病。有研究表明,间歇性节食可以有效控制1型和2型糖尿病小鼠的血糖稳态,也有研究揭示了间歇性节食控制血糖稳态是通过促进糖尿病小鼠胰岛β细胞的再生所介导。近日,中国科学院上海营养与健康研究所陈雁研究组在 Science Bulletin 期刊在线发表了标题为:Intermittent protein restriction protects islet beta cells and improves glucose homeostasis in diabetic mice 的研究论文。该研究发现,间歇性蛋白限制可以保护糖尿病小鼠的胰岛β细胞并改善血糖稳态。虽然持续的蛋白质或者氨基酸限制以及间歇性节食已被证明可以改善糖尿病,但目前还没有研究探讨间歇性的蛋白限制是否足以干预糖尿病。该项研究探讨了一种间歇性蛋白限制(IPR)的饮食方式,发现IPR可以迅速缓解STZ诱导的1型糖尿病小鼠以及瘦素受体缺陷导致的2型糖尿病小鼠的高血糖血症。针对小鼠胰岛的进一步研究发现IPR可以增加胰岛β细胞数量、促进β细胞增殖、并改善β细胞功能。在外周组织中,IPR可以减少肝脏的糖异生并提高骨骼肌的胰岛素敏感性。与持续性低蛋白饮食相比,IPR对于糖尿病小鼠的肝脏脂肪积累和损伤更轻。此外,通过小鼠胰岛单细胞测序分析发现了IPR可以逆转糖尿病导致的胰岛β细胞数量的减少以及胰岛免疫细胞的浸润。由于IPR这一饮食方式能够有效控制血糖并保护胰岛β细胞,比禁食或热量限制可能更容易被人接受,并避免了持续性蛋白限制的不良作用,故IPR在未来有较大的应用转化潜力。间歇性蛋白限制保护糖尿病小鼠胰岛β细胞并且改善糖稳态中国科学院上海营养与健康研究所陈雁研究员为该论文的通讯作者,博士研究生韦思颖、李晨晨为该论文共同第一作者。该项工作得到了科技部、国家自然科学基金委员会等经费的资助,同时也得到了中国科学院上海营养与健康研究所公共技术平台和动物平台的支持。论文链接:https://doi.org/10.1016/j.scib.2021.12.024
  • 美药管局批准首款可联用胰岛素注射器的动态血糖仪
    p   美国食品和药物管理局27日批准国内第一种“集成动态血糖监测系统”,用于监测2岁以上糖尿病患者血糖,并可与胰岛素自动注射器等设备联用。 /p p   这款叫作“德康G6”的动态血糖监测仪,其监测片比一角硬币稍大,放置在腹部皮肤上,使糖尿病患者无须针刺指尖即可测出血糖水平,监测片可每10天更换一次。仪器每5分钟将数据传至手机医疗软件中,当血糖过高或过低时会发出警报。 /p p   该仪器还可与胰岛素自动注射器、胰岛素泵、快速血糖仪等其他糖尿病管理设备联用。如与胰岛素自动注射器联用,血糖升高时会触发胰岛素释放。 /p p   美药管局相关负责人说:“它可与不同的可兼容设备共同工作,让患者灵活打造个性化的糖尿病管理工具。” /p p   因能与其他设备无缝联用,美药管局将德康G6归为医疗器材中的“二级”(特别管制类),为后续集成动态血糖监测仪的开发提供了便利。 /p p   美药管局评估了两项临床研究,样本包括324名2岁以上的儿童和成人糖尿病患者,在10天监测期内,未发现严重不良反应。 /p p   由于该设备存在误差风险,美药管局将设置特别控制标准,以确保其准确和可靠。 /p
  • 文献解读丨矿化胶原骨材料修复大鼠颅骨损伤
    研究背景 颅骨除了容纳、支持和保护脑组织,在头面部外形的塑造方面也承担了一定的责任。在严重的颅脑外伤、脑出血、颅内占位等情况下,需要紧急开颅手术缓解颅内高压,术后则会遗留颅骨缺损的问题,给患者的身心造成了严重的影响。颅骨成形术对颅骨缺损的修复和脑神经功能的恢复都有重要的意义。但用于颅骨成形术的传统生物材料都有着各自的优缺点,至今没有一个理想的解决方案,特别是传统生物材料都不能降解的致命缺陷对于儿童颅骨缺损的修复尤其不利,因此设计制备一种具有成骨活性的生物可降解颅骨修复材料非常迫切。 颅骨修复与其它长骨修复有较大的差异,主要表现在以下三个方面。 首先,颅骨修复除了需要快速成骨,还需要足够的力学支撑发挥保护作用,这就使得材料的孔隙率、孔径和力学强度之间产生了很难平衡的矛盾。 其次,颅骨的发育是膜内成骨作用的过程。在膜内成骨的过程中,骨髓间充质细胞在不形成软骨的情况下就直接分化为成骨细胞,紧接着形成包括额骨、顶骨以及部分枕骨的一系列扁平骨。这样一个相对复杂的成骨方式也决定了颅骨修复较其它长骨的修复更为困难。并且在颅脑外伤、肿瘤等原因造成的颅骨缺损中,硬脑膜常被损坏而缺损,对骨修复的过程更增加了困难。 再者,颅骨除了本身容纳、保护脑组织的作用外,还兼具塑形美容的作用,且颅骨的形状较复杂,个性化要求高,而传统的的人工骨材料规格单一、不可定制。因此,研发一种新的人工骨材料满足颅骨修复的特殊要求势在必行。 方法与结果 该研究采用复合支架的形式,将仿生矿化胶原与可降解生物相容性高分子材料——聚己内酯结合起来,采用溶剂造孔的方式,制备了一系列具有不同孔径分布及孔隙率特征的可植入骨修复支架材料。采用大鼠颅骨临界骨缺损动物模型对各组材料在体内的生物相容性及成骨性能进行评价,筛选出成骨性能最佳且力学强度可以接受的材料。 图1 不同孔结构特征支架SEM形貌及孔径统计分布 其中,最为重要的评价环节为影像学评价,已确定各个实验组之间在不同时间点的成骨情况差异。该研究中采取了Micro-CT(inspeXio SMX-90CT Plus, Shimadzu,日本岛津无损检测)透视并扫描4%多聚甲醛固定24h后的样本,扫描后经三维等值画图软件重建并进行成骨体积分析测定。通过X线透视及CT扫描影像评估样品植入前后的形状、骨密度,并通过成骨体积的测量进行定量分析。 图2 岛津Micro-CT三维重构结果 图3 根据Micro-CT结构计算的相对成骨体积 术后各组大鼠典型的Micro-CT扫描三维重建结果如图2所示。术后4周,模型组大鼠仅有少量针状骨结构位于缺损区,G1、G2、G4组大鼠骨桥位于缺损边缘,G3组大鼠骨桥部分通过缺损。术后8周,空白对照组大鼠缺损区中心有较多针状骨结构,边缘存在骨桥结构。G1、G2、G4组大鼠骨桥部分通过缺损,G3组大鼠骨桥通过缺损最长点。术后12周,模型组大鼠骨桥部分通过缺损,而G1、G2、G3、G4各组大鼠骨桥均通过了缺损最长点,而G3、G4组密度更接近于周围的骨组织,尤其是G3组,95%以上区域已成骨,部分缺损边界已显示不清。 定量分析通过三维重建软件测算出各组大鼠缺损部位的成骨体积,如图3所示。各组大鼠成骨体积在4周,8周,12周时都与空白对照组有显著性差异(P0.05),并且在各个时间点,G3组(pMC 1:10)矿化胶原基颅骨修复材料较G1、G2、G4组成骨体积更多,差异有统计学意义(P0.05)。 图4 Micro-CT重构的矢状位结果 术后各组大鼠Micro-CT正中矢状位影像如图4所示。术后4周,空白对照组缺损区边缘极少量点状高密度影,各实验组缺损区密度均匀增高,颅骨内面靠近硬膜一侧密度较对侧增高更明显。术后8周,空白对照组缺损区可见少量片状密度增高影,各实验组缺损区出现较大面积条状或片状密度增高影,且密度与周围骨质相近。术后12周,空白对照组可见条状密度增高影,各实验组缺损区域密度升高影面积较前明显增加,尤其是G3、G4组,缺损区大部分已被高密度影所占据,且密度和周围正常骨质非常相似。 图5 缺损区组织HE染色 图5所示为术后各组大鼠颅骨正中矢状位石蜡切片HE染色结果,新生成骨被染成密度均匀的粉红色。可以看到4周时,缺损区仅少量点状成骨,各实验组缺损区材料内部可见较密集的斑片状新生成骨。术后8周,对照组新生成骨较少,各实验组新生成骨由斑片状连接成长条状,部分跨越缺损区,新生成骨位于颅骨内侧面硬膜外层。术后12周,对照组缺损区可见部分条状新生成骨,各实验组材料内部和边缘皆有新骨形成,可观察到明显的骨小梁结构,尤其是G3组材料几乎完全降解,大部分被新生的自体骨结构所替代,尤其是靠近硬膜一侧,新生骨结构已与周围正常骨的结构相同。 总结与讨论 本部分研究采用大鼠颅骨临界骨缺损动物模型评价了不同溶剂配比的矿化胶原颅骨修复材料在体内的成骨性能。从影像学、组织学不同角度观察了材料诱导骨长入的过程,并进行了定量分析,筛选出成骨性能和力学强度达到最佳平衡的骨材料溶剂配比,既可以保证一定的力学强度,并且诱导成骨作用最好,为进一步颅骨修复材料的研发奠定了基础。 文献题目:《Tuning pore features of mineralized collagen/PCL scaffolds for cranial bone regeneration in a rat model》使用仪器:岛津5SMX-90CTPlus-1909第一作者:王硕原文链接:https://doi.org/10.1016/j.msec.2019.110186 声明 1、文章来源:Materials Science & Engineering C2、因篇幅有限,仅显示第一作者。3、本文不提供文献原文,如有需要请自行前往原文链接查看。4、所引用文献仅供读者研究和学习参考,不得用于其他营利性活动。
  • 仪器信息网讲座预告——微电极阵列技术对胰岛进行非侵入性电信号记录的发展与应用
    BUSINESS MEETING会议介绍2020-10-29 14:00,哈佛仪器携仪器信息网将举办“微电极阵列技术对胰岛进行非侵入 性电信号记录的发展与应用”讲座直播会议将对胰岛细胞外中通量电生理记录的新兴技术进行详细的介绍 欢迎大家点击链接报名参加!https://www.instrument.com.cn/webinar/meeting_22140.htmlBUSINESS MEETING主讲人Jessie Wang王娟哈佛仪器亚洲区技术支持会议时间:2021-10-29 14:00BUSINESS MEETING会议内容胰岛电生理活性传统研究方法简介微电极阵列技术与胰岛细胞外电生理记录的发展与特点微电极阵列技术在胰岛细胞外电生理记录中的应用a.氧化应激对胰岛电生理活性的影响b.胰岛在微电极阵列电极上的长期培养与记录Beta Screen与MEA2100-MINI 系统简介BUSINESS MEETING主讲人简介王娟,上海交通大学医学院硕士,曾参与5-HT抑制坏死性调往信号通路改善糖尿病胃肠神经病变的机制研究,具有多年神经电生理、神经电化学、离体器官灌流、动物行为学等产品的应用经验,现任哈佛仪器资 深产品应用专家,为哈佛电生理产品线提供技术支持。BUSINESS MEETING参会说明一、参会条件1.免费报名无需任何差旅费用,只需一台电脑或一部手机,网络宽带超过128K。2.讲座PPT将实时传送给所有参会者,参会者也可通过文字向报告人提问,报告人在报告结束后统一进行解答。二、参会方式1.报名参会并通过审核后,您将收到邮件通知,并在会前一天收到提醒参会的短信通知。2.会议当天进入仪器信息网网络讲堂首页(webinar.instrument .com.cn),点击“进入会场”,填写报报时手机号,即可登陆会场参会。
  • 改写经典—清华大学科学家揭示胰岛素信号通路中调控糖原合成新机制
    2019年9月24日,清华大学李蓬课题组在Cell Reports上发表了题为“The protein phosphatase 1 complex is a direct target of AKT linking insulin signaling to hepatic glycogen deposition”的研究论文,报道了PP1复合物作为营养感知器,独立于GSK3介导胰岛素刺激下肝脏糖原合成的调节机制。胰岛素是机体调节血糖吸收、促进合成代谢(anabolic metabolism)最关键的激素,可以促进糖原、脂肪、蛋白质合成。糖原和脂肪可被用于能量贮存;糖原是最先被机体利用的能量储备:比如在运动时,肌肉糖原可以作为快速的能量来源,供肌肉细胞产生ATP;而肝脏中糖原负责在饥饿或能量缺乏时补充血糖,使之维持稳定浓度。但是糖原代谢里一个长期悬而未决的问题,胰岛素是如何激活糖原合成的?甚至在最新版(第七版)的Lehninger生化教科书中,也只是指出需要一个“insulin-sensitive protein kinase”,但不知其身份。虽然胰岛素-AKT可以通过抑制激酶GSK3、降低糖原合成酶GS磷酸化来促进糖原合成,但是这条调节通路的作用非常有限,因为GSK3的磷酸化位点突变后不影响糖原合成。并且,GSK3调控糖原合成是通过双抑制作用而起作用,目前我们的认识里还缺乏一种主动糖原合成调控的机制。虽然已知胰岛素还通过激活磷酸酶PP1,进而调节多个关键糖原代谢酶,然而由于对phosphatase调节研究的困难,领域内只能猜测却难以发现这个调节PP1磷酸酶的“insulin-sensitive protein kinase”。PP1(protein phosphatase1)对糖代谢具有重要作用,参与调节多个糖原代谢酶活性,包括GS、GP和GPK。PP1全酶由一个催化亚基(PP1c)和一个调节亚基(PPP1R)组成。已知PPP1R3家族作为特殊的一类调节亚基可以把PP1靶向到糖原代谢过程,该家族包括7个成员,PPP1R3a-g。尽管一些研究表明PPP1R3成员参与调节肝脏糖原合成和积累,但是具体的机制究竟是如何呢?针对这个问题,李蓬团队首先通过生物信息学分析磷酸化蛋白组数据库数据,找到了10个候选蛋白,可能是AKT新的磷酸化底物,同时也参与调节糖脂代谢。随后通过生化实验鉴定出PPP1R3g是AKT一个新的直接底物,同时结合质谱分析发现S79是PPP1R3g的AKT磷酸化位点。其后,课题组发现在胰岛素刺激下PPP1R3g可以直接被AKT磷酸化,更重要的是发现生理和病理条件下的胰岛素信号与PPP1R3g磷酸化水平密切相关。更进一步地,课题组发现在胰岛素刺激下,PPP1R3g介导糖原合成是不依赖于经典的GSK3途径的。接下来,课题组通过敲除和过表达系统在体研究了PPP1R3g磷酸化的生理功能,发现PPP1R3g磷酸化可以加快葡萄糖清除和提高胰岛素敏感性。在机制上,课题组发现PPP1R3g磷酸化可以提升与p-GS的结合,进而加快PP1c对GS的去磷酸化。同时发现了PPP1R3b可作为PPP1R3g的下游,通过结合从PPP1R3g上解离下来的去磷酸化GS,刺激糖原的合成,从而实现对胰岛素信号的传递。图1. 胰岛素-AKT调控PPP1R3G磷酸化促进糖原合成的新机制本研究回答了本领域近30年一直未回答的问题,为新版的生物化学书籍完善提供重要的一笔(图2)。图2. 经典生化教科书中可修改的一笔。左图为Lehninger Principles of Biochemistry(7th Edition)中提出的位置激酶,右图则是该研究提供的改写该论文中,糖原合成酶和糖原磷酸化酶活性的研究均采用放射性方法,利用放射性标记的葡萄糖作为底物,通过检测放射性活度来计算酶的活性。珀金埃尔默提供了从试剂、耗材到检测仪器的完整解决方案,助力中国科学家取得更大成就。
  • 央广时评:警惕环境整治 “一刀切”背后的错误思维
    p   搞环保整治能不能大搞“一刀切”?环保部的答案是“不”。近日,针对有些地方“一刀切”限制畜禽养殖的做法,环保部相关负责人就强调,“所谓‘一刀切’,从来就不是环保部的要求。” /p p   这不是环保督察第一次直面“一刀切”问题。就在本月初,成都有群众抱怨很多饭馆、洗衣店因环保督察来临而关门,成都市发布紧急通知,要求对涉及污染企业分类处理,决不能简单一关了之。随后,山东淄博、海南海口也下发了类似的通知,严禁大搞“一刀切”。 /p p   长期以来,一些地方不作为,对当地未批先建、手续不全、排污超标的企业疏于监管。等到环保督察组来了,又乱作为,将违法、合法的企业“一锅端”。这样的行为既违背了依法行政的要求,又影响了民众的日常生活,还损害了政府公信力,是标准的“懒政思维”。 /p p   叫停“一刀切”,绝不是一件小事儿。“一刀切”反映了个别地方领导干部把环保督察看作是一场“上有政策、下有对策”的游戏,他们对环境问题重视不够,用打招呼、发通知等临时性关停方式敷衍了事 简单粗暴地给所有企业贴上封条,还反映出这些领导干部把环保督察看作是一场“运动风暴”,以为刮刮风就结束了,并没有认识到“环保高压”将持续保持。环保督查采取的穿插执法、错时检讨、不定期抽查以及建立的“回首看”机制都是为了防止个别地方的“一时应付”。 /p p   环保督察的目标从来不是“一棒子打死”,而是将那些阻扰执法的违法企业该叫停叫停,积极督促合法企业寻找突破口转型升级。因地制宜、科学施策,连续施压,促成转型。 /p p   “最强环保督查”仍在继续,第四批中央环保督察组已进入下沉阶段,共有近3000人被约谈、问责,越来越多人的认识到,环境保护对整个社会发展的重要性。大好局面下,更应该警惕“一刀切”背后的错误思维,防止“按下葫芦浮起瓢”的情形发生。 /p
  • 大鼠甲状腺滤泡上皮细胞的培养操作与应用!
    大鼠甲状腺滤泡上皮细胞的培养操作与应用! 一、背景 大鼠甲状腺滤泡上皮细胞分离自甲状腺组织;甲状腺是脊椎动物非常重要的腺体,属于内分泌器官。在哺乳动物身体中,它位于颈部甲状软骨下方,气管两旁。甲状腺表面有结缔组织被膜,表面结缔组织深入到腺实质,将实质分为许多不明显的小叶,小叶内有很多甲状腺滤泡和滤泡旁细胞。甲状腺控制使用能量的速度、制造蛋白质、调节机体对其他贺尔蒙的敏感性。 甲状腺依靠制造甲状腺素来调整这些反应,有T3和T4。这两者调控代谢、生长速率还有调解其他的身体系统。T3和T4由碘和酪胺酸合成。甲状腺也生产降钙素,调节体内钙的平衡。其中,甲状腺滤泡上皮细胞(也称为滤泡细胞或主要细胞)是在甲状腺细胞是负责生产和分泌甲状腺激素,甲状腺素(T4)和三碘甲状腺原氨酸(T3)。 二、培养操作 1)复苏细胞:将含有1mL细胞悬液的冻存管在37℃水浴中迅速摇晃解冻,加入4mL培养基混合均匀。在1000RPM条件下离心4分钟,弃去上清液,补加1-2mL培养基后吹匀。然后将所有细胞悬液加入培养瓶中培养过夜(或将细胞悬液加入10cm皿中,加入约8ml培养基,培养过夜)。第二天换液并检查细胞密度。 2)细胞传代:如果细胞密度达80%-90%,即可进行传代培养。 1.弃去培养上清,用不含钙、镁离子的PBS润洗细胞1-2次。 2.加1ml消化液(0.25%Trypsin-0.53mM EDTA)于培养瓶中,置于37℃培养箱中消化1-2分钟,然后在显微镜下观察细胞消化情况,若细胞大部分变圆并脱落,迅速拿回操作台,轻敲几下培养瓶后加少量培养基终止消化。 3.按6-8ml/瓶补加培养基,轻轻打匀后吸出,在1000RPM条件下离心4分钟,弃去上清液,补加1-2mL培养液后吹匀。 4.将细胞悬液按1:2比例分到新的含8ml培养基的新皿中或者瓶中。 3)细胞冻存:待细胞生长状态良好时,可进行细胞冻存。下面T25瓶为类; 1.细胞冻存时,弃去培养基后,PBS清洗一遍后加入1ml胰酶,细胞变圆脱落后,加入1ml含血清的培养基终止消化,可使用血球计数板计数。 2.4 min 1000rpm离心去掉上清。加1ml血清重悬细胞,根据细胞数量加入血清和DMSO,轻轻混匀,DMSO终浓度为10%,细胞密度不低于1x106/ml,每支冻存管冻存1ml细胞悬液,注意冻存管做好标识。 3.将冻存管置于程序降温盒中,放入-80度冰箱,2个小时以后转入液氮灌储存。记录冻存管位置以便下次拿取。 三、应用 用于RCCS模拟微重力影响大鼠甲状腺滤泡上皮细胞生长特性和分泌功能的研究: 釆用微重力细胞培养系统(the rotary cell culture system,RCCS),研究模拟微重力对大鼠甲状腺滤泡上皮细胞生长特性和相关分泌功能的影响,为航天员在失重环境中甲状腺应激和病理性改变的防治提供理论依据。 研究方法应用RCCS技术构建FRTL-5细胞模拟微重力培养系统。将大鼠甲状腺滤泡上皮细胞FRTL-5细胞株随机分为模拟微重力组(simulated microgravity group,SMG)和正常重力对照组(normal gravity group,NG),分别于培养第6h、12 h、24 h、36 h取细胞及上清液,MTT检测细胞增殖,流式细胞仪检测细胞周期,化学发光免疫分析法检测T3、T4、FT3、FT4,ELISA检测上清液中Tg和TPO水平 应用倒置相差显微镜观察培养第6 h、12 h、24 h、36 h后细胞表面形态 透射电镜观察培养12 h和36 h的细胞超微结构 激光共聚焦显微镜观察培养36 h的细胞微丝骨架荧光强度变化。 结果:(1)MTT结果显示,SMG组FRTL-5细胞经6 h、12 h、24 h、36 h培养后,各时相细胞增殖均较NG组受到明显抑制(P0.05),其中24 h最为明显(P0.01) 36 h表现为两种情况,一是SMG组的细胞增殖恢复,二是NG组的细胞增殖速度快速提升。 (2)流式细胞仪测细胞周期显示,与NG相比,FRTL-5细胞微重力培养6 h、12 h、24 h、36 h后G1期细胞比例显著增高 除6 h外,S期细胞比例明显降低 而各时相的G2/M期细胞比例表现为模拟失重早期(6-12 h)降低,其中12 h出现低谷值,24 h一过性显著增高,36 h回落。研究结果提示,SMG组FRTL-5细胞培养6-12 h阶段DNA合成下降,24 h的DNA合成趋活跃,而36 h的DNA合成后期比例又呈现下降趋势并向NG组的比例靠近。 (3)化学发光免疫分析法检测结果显示,RCCS培养6 h组FRTL-5细胞上清液中FT3、T4和FT4水平显著降低(P(4)ELISA测细胞上清液结果显示,与NG相比,SMG组FRTL-5细胞Tg和TPO分泌均明显升高(P0.01),表现为6 h即显著升高,随后呈下降趋势,24-36 h阶段又趋上升,其中SMG组的6 h与24 h以及24 h与36 h之间有显著差异(P0.01)。 (5)倒置相差显微镜观察结果显示,模拟失重环境下FRTL-5细胞形态发生显著变化,实验早期细胞逐渐趋于死亡状态,24 h后细胞数量又有所增长。 (6)透射电镜结果显示,模拟失重第12 h,36 h的FRTL-5细胞超微结构发生显著变化。 (7)模拟微重力培养36 h后,激光共聚焦显微镜观察荧光素FITC标记的FRTL-5细胞,发现细胞微丝骨架局部解聚,张力纤维减少,结构和排列紊乱,细胞伪足少见,细胞形状呈不规则。 微生物菌种查询网自设细胞系板块,是细胞株提供中心,专业提供代次低、周期短、活性好的细胞株。与国内外多家研制单位,生物医药,第三方检测机构,科研院所有着良好稳定的长期合作关系!欢迎广大客户来询!
  • 《细胞》:科学家首次成功提取大鼠胚胎干细胞
    这将使科学家借助动物模型更方便地对人类顽疾进行研究   美国南加州大学一个科研小组12月24日宣布,他们首次成功地从大鼠胚胎中提取干细胞,这将使科学家借助动物模型更方便地对诸多人类顽疾进行研究。   英国科学家马丁埃文斯早在1981年就成功地从小鼠胚胎中提取出第一个小鼠胚胎干细胞。但大鼠胚胎干细胞的提取尚属首次。   研究负责人、华人科学家应其龙在新闻公报中说,这是干细胞研究领域的一项重大进展,“因为我们知道,与小鼠相比,大鼠在生物学的许多方面与人类更为相近”。应其龙认为,提取大鼠胚胎干细胞研究被证实可行之后,世界许多干细胞实验室的研究方向都将因此而改变。   此前,科研人员尝试提取大鼠胚胎干细胞都因为技术障碍宣告失败。此次,应其龙的科研小组采取了一种特殊的“信号阻断”方法,他们利用特殊的分子抑制大鼠胚胎中3个特定基因发出信号。正常情况下,这3个基因发出的信号是胚胎干细胞分化的“命令”。信号被阻断后,大鼠胚胎干细胞就能够“停下分化的脚步”,保持在原始胚胎阶段。   科研小组认为,能够提取大鼠胚胎干细胞,朝着今后科学家通过基因敲除技术人为地给大鼠胚胎剔除一个或多个基因、培养“定制”大鼠进行疾病研究又向前迈进了一步。   这一成果将发表在定于12月26日出版的《细胞》杂志上。
  • 浙江危险化学品被转移到安徽倾倒
    2009年11月底、12月初,来自浙江省东阳市横店镇某制药厂(普洛得邦制药公司)1000多桶含有二氯乙烷、甲醇、甲烷等成分的废弃有毒化学危险品被转移到安徽省亳州市境内涡阳、利辛两县倾倒。   由于当地相关部门处置及时,至今没有造成人员伤亡。目前,环保部门介入调查,相关责任人涡阳县楚店镇徐大村村民徐某、利辛县张村镇任营村村民任某和汝集镇郑寨村村民杨某已被刑拘,河南籍民工高某还在潜逃,已被公安部门网上通缉。   2009年12月23日至25日,时报记者兵分两路,分别赴安徽省涡阳、利辛,浙江东阳进行调查。   一个礼拜两起危化品倾倒事件   12月24日上午9点,涡阳县环保局局长办公室里,局长王慧娟脸色凝重。   “当时转移到我县的危化品(有毒化学危险品)一共291桶,40多吨,其中10多桶已出现泄漏现象……”   王慧娟说,危化废弃物已被全部转移到滁州市超越废弃物处理中心去处理了,危化物泄漏到的地面已经“掘地三尺”,连同泥土一起搬走。“但危化物遗留的气味至今还是很浓,我担心那里的空气被污染。”   “东阳比我们涡阳发达好多倍。作为发达地区把危化废弃物转移到我们欠发达地区,某种意义上说,东阳在‘欺负’我们。”王慧娟说,为了处理这批危化废弃物,县里启用了应急预案,花费超60万人民币,这还不包括精神方面的损失。她表示,涡阳环保局的态度很明确,一定要追究相关企业的责任,杜绝类似情况的再次发生,对于因处理本次危化废弃物所开支的费用总额要求相关企业给予全额赔偿。   随着王慧娟的叙述,两起令人心惊的有毒化学危险品转移事件的脉络逐渐清晰。   “毒垃圾”被当成宝贝   2009年12月3日,涡阳县环保局接到群众举报,楚店镇徐大村南村公路两侧沟渠内发现危险废弃物。   经现场核实排查,环境监测站取样监测表显示:危险废弃物含有二氯乙烷、甲醇、甲烷等有毒物质,都属于《国家危险废弃物名录》中的危险化学品,会对人的中枢系统造成伤害。   数量如此巨大的废弃物究竟从何而来?   12月24日中午11点半左右,记者从涡阳县城驱车前往楚店镇徐大村。离徐大村五六百米处的水泥路,路两边的沟渠被挖出四五个大坑,最深的有1米多。   这些坑是当时清理“毒垃圾”(危化废弃物,事后当地村民称为“毒垃圾”)时挖的。   进村后,记者闻到,空气中杂夹有一股刺鼻的气味,令人想吐。   村口坐着五六位老头老太,得知记者来访,担心地说:“气味还是很浓,大家都担心是不是对身体有害。”   在村民的带领下,记者来到徐广飞家。呈现在记者眼前的是三间塌坍多年的地基,只剩下一人来高的泥墙。   “毒垃圾”的由来还要从一个叫徐广飞的人说起。据楚店镇徐大村村民徐广飞自述,今年11月25日上午,他突然接到朋友高某(即正在潜逃的河南籍高某)的电话,问他铁桶收不收。徐广飞说可以收。   11月29日上午,高某再次打电话给徐广飞,说有一批废液,只要把里边的东西倒掉,铁桶免费送给他,运费也不用他出,运到哪里也由他说了算。   徐广飞来到高某所约地(普洛得邦制药有限公司)时,两辆大货车的货已装好,从外表看,确实是一个个的铁桶。   高某说桶里有废液,没毒的,还可以给树和庄稼当肥料!听了这话,徐广飞当时心里还暗自高兴。   11月30下午,货拉到老家涡阳县楚店镇。因为村里的路不够宽,大货车没法通行。于是,徐广飞哥哥徐广设帮他找来五六个村里人,把货卸在村南面水泥路两边的沟渠里。   在卸货过程中,他们发现其中有10来个铁桶泄漏了,里边流出来的液体气味很难闻。“会不会有毒呢?”徐广飞心里开始有点忐忑了,但他决定回金华后再去找厂家问清楚。   徐广飞没想到,自己还在云里雾里时,就被派出所民警带走了。他运来的东西不但有毒,而且其中有毒物质,全部在《国家危险废物名录》里榜上有名。   12月6日上午,由涡阳县政府牵头,相关部门组织人员把这批危化废弃物及受污染的土壤清运到滁州市超越新兴废弃物处置有限公司作无害化处理。   涡阳县楚店镇徐大村的危化废弃物刚处理结束,无独有偶,第二天(12月7日),同属安徽省亳州市的利辛县环保局也接到群众举报:“利辛县汝集镇和张村镇境内也有类似危化废弃物,阜涡河汝集段岸边,危化废弃特被倒在一个预先挖好的池子里 王园村与郑寨村之间的幸福路两侧生产沟内也倒满同类危化废弃物,倾倒距离约两公里。”   环保部门赶紧现场时,4名村民甚至还在忙着倾倒。经现场核查,“类似危化废弃物”一共756桶,其中390桶已被倾倒。   经有关部门核查,转移到利辛县境内倾倒的危化废弃物跟涡阳县楚店镇徐大村村民运回的出自同一家制药厂———浙江普洛得邦制药有限公司(以下简称:得邦公司)。   得邦公司:废料不是我们倒的   “真是遇见鬼了,居然会弄出这样的事情来。”得邦公司行政总监聂文彬一听记者提起污染事件,脱口而出。   浙江得邦公司创办于1990年8月,位于东阳市横店镇,主要从事抗生素类原料药和医药中间体的研发、制造和销售,在业内属于大型企业。   公司大约在1997年4月,经东阳市环保局批复,开始生产AE活性酯。AE活性酯属于医药中间体,可以用来生产头孢曲松等药品。而这次出现在安徽利辛、涡阳两地的废料,就是AE活性酯产品的母液残渣。   “我们当时并不知道这些母液残渣倒到安徽去了,直到安徽的公安部门找到公司以后,才知道出事了。”聂文彬说,“早在2008年6月,得邦公司就把这种母液残渣,委托给龙游四季行化工有限公司的股东邢丙华,进行再生利用。”   一位知情人士对本报记者透露,安徽警方来得邦公司调查时,公司的工作人员曾用免提电话与邢丙华取得联系,“电话中,邢丙华承认是他叫人把这些废料拉到安徽去的。”   这位知情人士还透露:“此后,浙江得帮公司还把邢丙华叫到了公司,但是,或许邢看见了警车,结果又被他跑了。安徽警方一路追到了义乌,但仍然没有抓到他!现在公安部门一直在找他!他是这起事件最核心的人物。”。   一次不慎重的考察和审核   聂文彬说,合作初期,邢丙华以个人名义与得邦公司分别签订了《AE母液回收DN粗品协议》和《关于AE母液回收DM后油层的处理协议》。   在东阳市新闻办与浙江得邦公司对外公布的“情况说明”中提到,得邦公司与邢丙华合作之前,曾数次去龙游四季行化工有限公司进行实地考察和资质审核。   那么,龙游四季行公司究竟是一个怎样的公司呢?   该公司在县工商部门登记的资料显示,公司注册成立的时间是今年7月27日,注册资本为50万元,住址登记为龙游县龙训街道荣昌路广和大厦504室。该公司的“危险化学品经营许可证”的资质也在同期办出。   针对资质环保部门就已提出疑问:“龙游公司所具有的资质是‘危险化学品经营许可证’,而得邦公司出售给邢丙华的属于‘固废’,相对应需要的应该是‘危险废物经营许可证’”。   另外,广和大厦是龙游的一幢写字楼,这家化工公司的生产车间和生产设备在那里呢?   一位行业内的知情人对本报记者指出,四季行公司仅仅在龙游注册了,真正的办公地点在义乌。   根据该知情人提供的信息,记者找了位于义乌市城北路222号的义乌比佛利商务公寓9009室,但这里却一直大门紧闭。旁边的一位商人告诉记者,她来这里快两个月了,一直没有看见9009室开过门,更没有看见过里面的主人。   在上述知情人的帮助下,本报记者找到了龙游四季行公司的董事长虞兴龙。直到这时,虞兴龙才知道自己的公司卷入了一场环保纠纷之中。   皮包公司神秘处理“毒垃圾”   虞兴龙与邢丙华在2009年4月份相识,“那时候,他不知道从那里知道我是做化工销售的,就给我打电话,想认识一下,那时我还在帮助别的公司经营业务。”   两人数次见面后,约定由邢丙华来生产稀释液,虞兴龙对外销售。   “后来,他又提议成立一个公司,把生意做大点。所以今年7月,我们成立了龙游的这家公司,他占了40%的股份,但他没有投入一分钱。”由于当时义乌注册类似化工公司比较困难,他们就把注册地选在了龙游。   虽然成立了龙游四季行公司,但该公司仅是一家贸易型公司,并没有生产车间和生产设备。   东阳市环保局副局长黄其明告诉记者:“得邦公司对龙游四季行公司的考察内容,应该包括企业有无资质、有无生产设备、有无生产车间、有无生产能力、有无技术人员。”   事后证明,考察显然没有这么细致、规范。   “邢丙华和得邦公司合作在2008年,我的公司成立在2009年,那时候我公司还没有成立,他们去那里考察呢?”虞兴龙纳闷不已。   一个去年还未成立,也没有生产车间和生产设备的经营公司,浙江得邦公司的考察结果是:通过审核。   虞兴龙回忆,在09年12月10日左右,他接到了邢丙华的电话,要虞兴龙速来得邦公司,并带上营业执照和公章。   虞兴龙赶到得邦公司后,才知道刑要他在一份废料加工协议上盖章。“我当时就反对了,我没有做这样的加工业务,怎么可以在那上面盖公章呢?”   现在,虞兴龙回忆这个细节的时候,常常惊起一身冷汗,“他叫我盖章的协议,很有可能就是他与得邦公司的加工协议,如果我盖了公章,原本他个人协议就变成了我公司的协议,出了这样的事情,我这个法人代表要担责的!”   自从横店分手之后,虞兴龙再也没有见过刑丙华,打手机,也一直处于关机状态,“虽然和他合开了公司,但他没有给公司带来一笔业务。”   邢丙华人间蒸发以后,他与得邦公司合作加工的母液残渣,究竟放在那里加工,也成了一个谜。   “现在看起来,邢丙华更象一个业务中间人,有点皮包公司的感觉。”一位环保官员对记者说。   目前,这两起危化废弃物跨省转移事件,国家环保部正在协调处理中。不过,基本明确的是,在今年11月11日———11月29日之间,邢丙华请人分两次、八车,将共约150吨的母液残渣,拉往了安徽涡阳、利辛两地。   化工企业的危机链条   2009年12月22日,国家环保部至东阳市环保局四级环保部门一行共20多人,赶到浙江得邦公司,“神情比较严肃,好比对企业上了一趟环保课,还跟我们介绍了‘危险化学品经营许可证’和‘危险废物经营许可证’的区别”,聂文彬说。   目前,东阳市环保局已经成立了调查组,针对全市的化工企业进行排查,“主要就是排查有无类似浙江得邦公司的情况,对方的企业是否有资质,处置是否规范。”   东阳市环保局副局长黄其明说:“类似得邦和邢丙华的这种合作关系,我们这里不止得帮公司一家,其实把公司的生产废料,转让给其他企业处置,在国内还是比较普遍。”   “我们以前最担心的是,企业三废产生的量与处置的量是否相吻合?有没有偷偷地直排出去?生怕出现问题,我们现在抓的紧了,这种偷偷直排的现象几乎没有了。但是我们没有想到,企业把固废卖出去处置的过程中,会出现这样的问题,这也是一个新的情况。”   邢丙华失踪以后,已经没有人知道他为什么会把废料倾倒。但据记者接触的数位业内人士表示,这与市场关系密切。   邢丙华从得邦公司的收购的母液残渣,主要是提取DM,而今年DM的价格近来从5万/吨跌至2万元一吨。   黄其明表示,“在这样的市场行情下,化工企业就无利可图,如果再遇到商人的素质比较差,社会责任心又缺失的话,这条收购加工的链条就会遭遇危机。得邦公司就是最好的例子。”   黄其明还表示,目前他们要求企业,在排查的基础上如果发现问题,或者有不妥当的地方,要立即终止类似合作协议。   昨夜,本报记者再次与浙江得邦公司取得联系,公司行政总监聂文彬表示,本周,企业将在环保部门的带领下赶去安徽,目前已经在商谈赔偿金额,约在220万左右。   据了解, 2010年1月5日,安徽省环保厅与浙江省环保厅就本次危化废弃物倾倒事件污染赔偿问题已达成一致,普洛得邦一次性赔偿跨省非法倾倒危化废弃物事件对涡阳、利辛两县造成的污染损失及处置费用总计人民币220万元,其中涡阳县60万元,利辛160万元。普洛得邦不再承担其他任何经济赔偿或补偿责任。
  • 饶子和院士质疑叫停基因检测“一刀切”政策
    &ldquo 简单叫停,可能扼杀一次重大机遇&rdquo &mdash &mdash 代表委员质疑叫停基因检测&ldquo 一刀切&rdquo 政策   &ldquo 生物经济尤其是基因产业,就是我们跃升的一次机会。&rdquo 全国政协委员、中国科学院院士饶子和向政协大会提交提案,对前不久&ldquo 一刀切&rdquo 叫停基因检测的政策提出质疑,呼吁国家制定基因健康计划。   &ldquo 这些年,从中央到地方一直在提产业跃升。没有技术的跃升,哪来的产业跃升?&rdquo 全国人大代表、山东省济宁市市长梅永红曾经担任科技部政策法规与体制改革司司长多年。他认为,我们倡导21世纪是生物经济的世纪,这一天真的到来了。基因组领域就是中国最有可能和发达国家竞争的领域,必须高度重视。   &ldquo 一刀切&rdquo 做法值得商榷   伴随技术的发展,基因检测技术迅速应用,成为一个新兴的行业。利用基因测序和生物信息分析等技术,科研人员可以快速、准确、经济地检测唐氏综合征、地中海贫血、遗传性耳聋、宫颈癌、遗传性乳腺癌等疾病,并有效控制这些疾病的发生。   &ldquo 只需化验孕妇血液即可,避免了传统羊水穿刺方法带来的流产、致畸等风险,社会接受度高,基因检测被业内视为未来无创检测技术的方向。&rdquo 这位生物学家认为。   然而不久前,有关部门下发通知,&ldquo 一刀切&rdquo 叫停基因检测服务。   &ldquo 有关部门是在履行行政职能部门的职责,但是这种&lsquo 一刀切&rsquo 的做法值得商榷。&rdquo 这位著名生物学家和其他几位院士认为,基因检测行业目前确实鱼龙混杂,需要规范,同时,其使用的核心设备和试剂主要源自进口,尚未注册,但是基因组研究和基因检测技术发展日新月异,已经成为一个事实性的行业,简单&ldquo 一刀切&rdquo 不仅不利于国家占领基因组这一前沿技术,更有可能使我们掌握的机遇再次丧失。&rdquo   &ldquo 基因已经不再神秘&rdquo   &ldquo 基因检测技术是自疫苗问世以来疾病预防领域最重要的科技突破,如能在全国推广,不仅可以大大降低出生缺陷和宫颈癌的发生率,甚至可以让这些疾病像天花和小儿麻痹症一样远离百姓生活。&rdquo 饶子和说。   他以妇女宫颈癌检测说明:&ldquo 利用基因检测技术,灵敏度、准确性更高,弥补了传统细胞学初筛人工阅片带来的敏感度低、漏诊率高的缺点,是传统方法检出率的3倍多,而且利用新方法,可以自己采样,简便易行,适于全民推广。&rdquo   饶子和分析:采用传统方法检测宫颈癌,粗略估计全国妇女普查一遍约需18年,而采用新方法,依靠高通量的基因测序平台,只要组织有效,全国妇女普查一遍的时间可缩短至原有时间的十分之一,即不到2年时间。   &ldquo 基因已经不再神秘,而是实实在在地走到了普通人身边。&rdquo 正是有基于此,饶子和和孟安明委员、葛均波委员等多位院士一起联名提出提案,建议国家从战略高度重视基因组研究和产业化发展,制定基因健康计划,通过政府引导、企业参与,共同推动基因测序技术的大规模应用,用5至10年时间在全国范围内消灭唐氏综合征、先天性耳聋、地中海贫血、宫颈癌等疾病。   &ldquo 生物经济的世纪,这一天真的到来了&rdquo   &ldquo 简单叫停,可能扼杀一次重大机遇。&rdquo 饶子和委员说,因为我国已经成为世界上基因测序能力和生物信息分析最强的国家之一,基因组的研究水平和发达国家在伯仲之间。   &ldquo 我们在基因组学上已经进入世界第一方阵。有了这样一次和别人站在一个起跑线上的机会,我们可以很有尊严地跃升,为什么不抓住?&rdquo 梅永红代表说,&ldquo 关键是老百姓需要这样的技术,每次到儿童福利院、特殊教育学校,看到那么多孩子因为基因缺陷成为残疾,甚至被父母遗弃,你就会感到锥心的疼,而这些遗传病现在明明可以采用新技术加以避免,为什么不用?&rdquo   不久前,在基因组研究领域走在世界前列的深圳出台了《深圳国际生物谷总体发展规划(2013&mdash 2020年)》,实施&ldquo 东有坝光、西有前海&rdquo 战略,以基因组学、生物治疗等为核心,大力发展相关前沿技术和产业,以抢占全球生物科技和产业发展制高点,培育参与全球竞争新优势。   &ldquo 经济有特区,生物产业发展为什么不可以有特区?&rdquo 饶子和建议,可以选择深圳这样有特区立法权的城市,在生物经济领域先行先试,在政策法规突破方面进行尝试,取得经验后向全国推广。&ldquo 这样才能真正推动我国产业向全球价值链高端跃升。&rdquo
  • 安捷伦科技公司发布适用于人、小鼠和大鼠模型的新型基因表达微阵列芯片
    安捷伦科技公司发布适用于人、小鼠和大鼠模型的新型基因表达微阵列芯片 安捷伦公司与根特大学合作在芯片中整合入了 LNCipedia 内容2015 年 6月 10 日,北京 — 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)近日宣布更新其新型 SurePrint 基因表达微阵列芯片用于人、小鼠和大鼠模型的信使 RNA 分析应用。此次更新改进了编码和非编码内容,为研究人员提供在常用平台上研究表达模式的最新工具。安捷伦公司与根特大学合作开发了最新款旗舰版 SurePrint G3 人基因表达 v3 微阵列芯片,其中完整包含的 LNCipedia 2.1 数据库能够对长链非编码 RNA (lncRNA) 转录物进行可靠分析。LncRNA(长度大于 200 个核苷酸的非编码 RNA)能够通过直接作用于 DNA、RNA 和蛋白质而改变基因调控,从而实现靶标特异性或系统范围内的调控。 通过 lncRNA 与癌症、心血管疾病和神经退行性疾病的关联不难看出其广范却至关重要的作用。经重新设计的安捷伦基因表达微阵列芯片是高质量的特征捕获工具,可实现目标基因或通路的有效分析,涉及从协助疾病危险分层到阐明药物作用机制的各种应用。根特大学的 Jo Vandesompele 教授说:“我们与安捷伦密切合作设计了一流的 mRNA 和 lncRNA 表达分析方法。在单次分析中对这两种类型的RNA进行的同时测定有助于从相对基因表达水平深入探究mRNA与lncRNA之间的生物学联系。 其中的关键在于实现编码和长链非编码特征的良好平衡,而LNCipedia 2.1 则是与安捷伦基因表达内容配对的最佳数据源。微阵列芯片的最终设计经优化后可快速给出大量有价值的信息。”最新的微阵列芯片采用能够实现寡核苷酸精确合成的 SurePrint 技术制造。 SurePrint 微阵列芯片的灵敏度处于业内领先水平,具有5 个数量级以上的动态范围以及 5% 的阵列间变异系数中值,且在 R20.95 时与外部 RNA 对照联盟 (External RNA Controls Consortium) 的加标 RNA 对照品相比具有出色的定量一致性。“我们的 SurePrint 基因表达微阵列芯片不仅包含 LNCipedia 的 lncRNA 等严谨的专业内容,还能够为专家级用户提供灵活的定制服务。”安捷伦基因组学高级总监 Alessandro Borsatti 博士谈道, “凭借基因表达微阵列芯片的出色性能和定量一致性以及 RNA 测序和靶向序列捕获产品,我们能够使研究人员在微阵列芯片的筛查应用与更深度的二代测序的发现性应用之间实现完美转换。”SurePrint 基因表达微阵列芯片属于 SurePrint 产品系列,该系列包括 microRNA 与比较基因组杂交微阵列芯片。 安捷伦基因组学工作流程包括用于质量控制的 2100 生物分析仪和 2200 Tapestation、用于数据采集的SureScan 扫描仪、用于数据分析的 GeneSpring 软件,以及用于进行实时聚合酶链反应的 AriaMX 系统。如需了解有关 SurePrint 基因表达微阵列芯片的更多信息,请访问 www.agilent.com/genomics/v3。关于安捷伦科技公司安捷伦科技公司(纽约证交所:A)是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者,是致力打造美好世界的顶级实验室合作伙伴。安捷伦与全球 100 多个国家的客户进行合作,提供仪器、软件、服务和消耗品,产品可覆盖到整个实验室工作流程。在 2014 财年,安捷伦的净收入为 40 亿美元。全球员工数约为 12000 人。今年是安捷伦进军分析仪器领域的 50 周年纪念。如需了解安捷伦科技公司的详细信息,请访问 www.agilent.com.cn。编者注:更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻,请访问安捷伦新闻网站:www.agilent.com.cn/go/news。
  • 重磅成果:再帕尔阿不力孜、贺玖明研究团队利用空间代谢组学技术绘制大鼠脑代谢网络图
    2021年4月,中国医学科学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室再帕尔阿不力孜、贺玖明团队在分析化学一区《Analytical Chemistry》期刊发表封面文章,题为“Mapping metabolic networks in the brain by using ambient mass spectrometry imaging and metabolomics”的研究成果,采用自主研发的质谱成像空间代谢组学技术,全面绘制了大鼠脑代谢网络,深入解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化。  封面文章  研究背景  大脑是结构最复杂的器官之一,主要功能与其微区的分子相互作用密切相关。大脑的小分子调节机制对理解中枢神经功能、精神疾病机理和药物研发有很大的帮助。动物的认知过程和行为控制均依赖于脑部强大的中枢神经网络——神经连接体。科学家进行了很多研究,但是对脑部小分子网络的研究仍有不足。  分子成像技术是研究大脑中DNA、RNA、蛋白质和代谢产物的强大工具。质谱成像技术(MSI)是一种检测大脑中蛋白质、代谢物和脂质物质的高灵敏度和高通量分子成像技术,在肿瘤边缘诊断、肿瘤生物标志物发现、药物分布和机理阐述等领域有广泛的应用。  本文作者开发了一种基于敞开式空气动力辅助解吸电喷雾离子化质谱成像(AFADESI-MSI)技术的代谢网络映射方法,对大鼠脑不同极性的小分子代谢物(m/z 50-500 Da)进行微区分布研究,不仅鉴定出脑部几乎所有重要的代谢物,还绘制了包含神经递质、嘌呤,有机酸,多胺,胆碱、碳水化合物和脂类等20条通路的代谢网络,并使用这种代谢网络映射质谱成像方法解析了东莨菪碱致大鼠记忆功能障碍模型脑的代谢变化,为中枢神经系统疾病的治疗提供新的信息和见解。研究思路  研究方法  1.样本准备  Sprague-Dawley大鼠模型腹腔注射东莨菪碱后被杀死(处理组,3只),对照组大鼠(3只)也用同样方法杀死。获取大鼠整个大脑,在低温下将大脑切成连续的矢状切片(暴露出海马和纹状体),用于Nissl 染色、H&E染色和质谱成像检测。  2.空间代谢组实验  使用AFADESI-MSI分析,代谢物质量数范围50-500 Da,质谱分辨率70,000。  3.数据处理和代谢网络分析  原始数据经过转化,再使用自建MassImager软件获取成像结果 在获取差异代谢物的高分辨率质谱信息后,使用Metaboanalys在线数据挖掘软件以褐家鼠(rattus norvegicus)为参考完成代谢物高通量定性,并输出代谢网络信息。大脑中复杂网络可视化使用Cyctoscope软件完成。  4.统计分析  两组大脑样本选择相同的微区,并将组织学和特征离子图像叠加进行确认。数据处理结果使用t检验(n = 3)进一步验证。大脑微区包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑。  研究结果  1.AFADESI-MSI用于大脑中极性代谢物的定位  如图1所示,将大鼠大脑连续矢状切面通过ESI探针对逐个像素进行扫描,并将解吸的代谢物离子传输到高分辨率质量分析仪进行分析。图1E是大鼠脑部某个像素点的一个代表性质谱图,在该图中可以观察到数千个代谢物的峰。AFADESI-MSI图像还表明脑部不同功能性区域中代谢物浓度的变化。图1A-D显示了代表性代谢产物图像,在松果体、纹状体、海马、胼胝体和嗅球等亚区域具有特定分布。这些异质代谢分布与大鼠脑的功能和结构复杂性高度一致。  实验结果表明,AFADESI-MSI的空间分辨率小于100μm,代谢物质量最大差异为0.001Da,同一物质的检测动态范围高达1000倍。如图1所示,通过AFADESI-MSI可在大鼠脑部检测到一些呈特征性分布有代表性的极性代谢物,其强度范围从0到104甚至到106。  图1 (A-E)使用AFADESI-MSI获得的用于构建大鼠大脑代谢网络图的代表性极性内源性代谢物   (F)AFADESI-MSI数据采集过程   2.在大鼠脑绘制特定区域分布的极性代谢物图谱  使用AFADESI-MSI在正离子和负离子模式下分别获得298个和372个微区轮廓清晰的代谢物离子图像。使用精确分子量并结合同位素丰度,通过人类代谢组数据库(HMDB)对离子图像进行识别,鉴定出多种内源极性代谢物,包括氨基酸、核苷酸或核苷、碳水化合物、脂肪酸和神经递质等。  中枢神经系统(CNS)的特定功能和特定解剖区域相关。例如,乙酰胆碱在大脑皮层中高度表达 γ-氨基丁酸是一种抑制性神经递质,其在大脑皮层的信号强度较低,在中脑、嗅球和下丘脑中的浓度较高 多巴胺在纹状体含量较高 组胺(一种兴奋性神经递质)主要分布于丘脑和下丘脑。松果体在睡眠和光周期调节中起着重要的作用,并且由于其体积小容易被忽视。在松果体区域中,作者检测到106种极性代谢物,例如吲哚乙醛、吲哚、5' -甲硫基腺苷和褪黑激素,它们在该微结构的表达最高。褪黑激素由松果体分泌,起到调节昼夜节律的作用。质谱成像结果表明褪黑激素只能在松果体检测到。褪黑激素的上游代谢物血清素(5-HT)在松果体中也有特定的分布。此外一些未知的代谢物也仅在大鼠大脑的某个很小但特定的区域中。以上结果表明,AFADESI-MSI方法可以直接检测极性代谢产物,并具有高特异性,能呈现其在大脑微区分布的图像。  3.在大鼠脑中绘制微区代谢网络图  要了解大脑的结构区域发生的复杂代谢过程,不仅应准确表征代谢物,还要研究其相关性。从大鼠脑微区中提取代谢谱进行代谢网络重建。从15个微区提取的MSI数据进行峰挑选和峰对齐(图1F),包括松果体、中脑导水管、脑桥、梨状皮质、延髓、丘脑、纹状体、海马、胼胝体、嗅球、大脑皮层、小脑皮层、穹窿、小脑延髓和丘脑,然后使用基于KEGG数据库的Metaboanalyst软件进行代谢网络分析。共找到20条KEGG代谢通路,包含126个具有微区信息的代谢物,图2显示了涉及丙氨酸-天冬氨酸和谷氨酸代谢、花生四烯酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、肌酸途径、GABA能突触、葡萄糖代谢、谷胱甘肽代谢、甘油磷脂代谢、甘氨酸-丝氨酸和苏氨酸的代谢、组氨酸代谢、赖氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、多胺代谢途径、嘌呤代谢、嘧啶代谢和TCA循环、色氨酸代谢、酪氨酸代谢、缬氨酸-亮氨酸和异亮氨酸代谢和类固醇激素合成途径。质谱成像方法提供了一种直接获取代谢网络信息的途径,以系统地深入了解大脑的代谢活动。  图2 通过AFADESI-MSI和Metaboanalyst获得的大鼠脑中的代谢网络  图3A展示了嘌呤代谢的分布和代谢途径,共包含17个核苷酸及相关代谢产物,饼图代表了某种代谢物在不同大脑微区的相对含量和分布,图3A中显示出不同代谢物的不同局部特征。例如腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)和鸟苷酸(GMP)在大脑皮层和松果体中高表达,但在胼胝体和穹窿中含量较低。图3B显示了大脑不同区域的AMP分布,AMP在大脑皮层和松果体中含量很高,而在胼胝体和穹窿中含量较低。这些结果表明,大脑中代谢物分布呈现出功能性区域的差异性。这些空间和代谢途径的上游-下游转换过程为大脑局部代谢活动提供丰富信息。也证明质谱成像方法能够提供直接获取代谢网络信息的方法。  图3 (A)通过AFADESI-MSI获得的大鼠脑中嘌呤代谢途径和相关代谢产物分布   (B)腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)在大鼠脑不同区域的分布   4.神经递质的代谢网络解析  神经递质在大脑不同区域具有极为复杂的代谢调节网络,使这些区域的中枢神经能够从事复杂的活动。作者分析了关键神经递质的代谢调控网络,分别为多巴胺、γ-氨基丁酸、腺苷、组胺、乙酰胆碱、5-羟色胺、谷氨酸和谷氨酰胺。图4A显示了神经递质以及相关代谢产物在大鼠脑的分布特征,它们联系非常紧密(图4B),这些神经元彼此相互作用并形成复杂的调节网络。  图4 |(A)大鼠脑中神经递质及其相关代谢产物的分布   (B)神经递质调节和代谢网络   5.从大鼠脑的代谢网络映射中发掘空间变化  东莨菪碱治疗的大鼠是一种学习和记忆障碍模型,通常用于研究抗遗忘药疗效。本文作者使用AFADESI-MSI分析了对照组和东莨菪碱治疗的大鼠矢状脑切片,将发现的代谢物全面映射代谢网络,并通过代谢组学分析发现空间代谢变化。不仅可以对药物准确定量,还可以检测代谢网络相关的数百种内源性代谢物在大脑特定区域的分布。图5显示了代谢网络中检测到的各种代谢物,以及在不同大脑微区代谢物的明显改变。如图5A所示,找到三种代谢物(N-甲酰基尿氨酸、L-色氨酸和5-羟色氨酸),属于色氨酸代谢途径,意味着东莨菪碱会干扰色氨酸的代谢过程。作者分析了东莨菪碱治疗组大鼠脑的十个微区,发现脑桥中有16种表达异常的代谢产物,而在大脑皮层中发现了7种。表明在东莨菪碱治疗下,脑桥和大脑皮层可能是受影响最严重的区域。  图5 东莨菪碱模型大脑中极性代谢网络的变化  图6显示了其中几种异常表达的代谢产物的分布,例如腺嘌呤在小脑皮层被下调 组胺在中脑导水管中下调 桥脑中的磷酸乙醇胺、大脑皮层中的2-氧戊二酸、纹状体中的多巴胺、胼胝体中的抗坏血酸、下丘脑中的谷胱甘肽、小脑皮层中的L-天冬氨酸和L-天冬氨酸也有所变化,这些代谢物的质谱成像结果(图6A-H)和相对定量结果(图6I1-18)进一步表明,大脑中药物作用后代谢物的多样性和区域特异性。这些代谢物不分区分析、含量进行全脑平均后,代谢物的微区含量差异很容易被削减。在空间上的代谢变化表明,在东莨菪碱治疗后,大鼠脑微区的代谢网络发生紊乱。但是代谢物和代谢酶是代谢网络的关键因素,基于空间分辨的代谢组学信息为发现酶或基因异常提供了线索,但若要完成完整的代谢网络分析必须进一步验证蛋白质和基因表达水平。  图6 在东莨菪碱治疗后大鼠模型的脑部质谱成像结果和代谢产物的统计结果  研究结论  本文作者开发了一种空间分辨代谢网络作图方法,通过无需衍生化、特定标记或复杂样品预处理的高通量AFADESI-MSI方法和代谢组学策略,在具有复杂结构化脑组织中发现代谢分子变化。能检测出多种极性内源性代谢物,并绘制相关代谢网络,提供组织微区分布的图谱。还将多种功能性小分子(例如核苷酸、多胺、肌酸、神经酰胺代谢物)含量分布可视化。这些代谢物构成大鼠脑关键代谢网络,为理解大鼠脑的作用机制和功能探索提供新的见解。在本文中,该方法被用于东莨菪碱处理的大鼠模型脑部的代谢研究。结合微区统计数据,该方法可以绘制代谢网络图、发现某些途径代谢产物的明显失调,而且还能描绘与神经疾病直接相关微区中发生的代谢变化。
  • 【合作】北京大数据研究院携手先河 布局生态监测大数据新时代
    11月29日上午,北京大数据研究院院长助理傅毅明,中国人民大学环境政策与环境规划研究所所长宋国君以及北京大数据研究院数据分析师李鲁华莅临先河环保,就环保领域开展大数据合作进行深入洽谈。董事长李玉国、总裁陈荣强以及总裁营销助理杜新平等公司领导参加接待。傅助理一行参观考察了公司展厅、运营质控监管中心以及生态环境大数据应用中心处,对公司整体经营以及创新优势有了初步了解,并给予肯定。在大数据中心网格化运行平台前,傅助理对监测点位超标的问题很感兴趣,杜总解释道,网格化系统通过加密布点后就可以做到精细化监测,对超标点位周边的污染源进行处理后,就可以实现立竿见影的改善效果。傅助理还关心系统传达出的超标信息能否及时传达到一线管理人员手中,杜总表示,系统自动生成报警信息并实现分级推送。此外,双方还就黑烟车抓拍系统、超级站分析、移动监测走航车等话题展开充分研讨。在大数据中心会议室,傅助理以“打造国际一流的大数据创新创业平台”为题,简要介绍了北京大数据研究院(BIBDR)的整体情况;随后,宋教授从专业角度针对空气质量连续监测数据的“城市空气质量管理平台”进行讲解,建议环境管理者要以民众健康损害为核心考核环境质量的改善效果,环境监管要精细化、专业化,不能一刀切。随后双方针对深入合作展开探讨。李玉国董事长指出,先河二十余年专注于环境监测领域,对产品和用户有深入研究,积累了丰富的基础数据,并于今年初成立了生态环境大数据应用中心,开展了环境大数据研究应用。当前随着环境污染越来越复杂,用户要求越来越高,要求我们进一步拓展数据的深度和广度。大数据研究院作为大数据研究领域顶尖专家和人才的汇聚地,我们很期待与院方在大数据挖掘与应用方面展开深入合作,建立一种更紧密的合作关系。荣强总裁表示,先河目前在推进三个转型,即从生态环境设备制造商,到生态环境监测数据提供商;从数据的分析服务商,到政府区域生态环境管理咨询服务商;从生态环境分析咨询商,到生态环境综合治理运营商。先河依托网格化系统在大数据分析与研判领域不断探索,从监测数据上升到更多元、更高端的大数据分析,迫切需要与大数据研究院这样的专业机构进行深度合作。傅助理表示,双方可从三个层次推进合作:一是在交通、人口、医疗健康等领域跨行业数据融合,发挥研究院数据源广的优势;二是在分析技术层面进行合作,真正挖掘出数据价值;三是在推广平台方面进行共享。此次会谈为下一步开展更广泛、更深入的合作打下良好基础,双方将共同布局生态监测大数据的崭新时代。
  • 先河环保携手北京大数据研究院 布局生态监测大数据新时代
    p   11月29日上午,北京大数据研究院院长助理傅毅明,中国人民大学环境政策与环境规划研究所所长宋国君以及北京大数据研究院数据分析师李鲁华莅临先河环保,就环保领域开展大数据合作进行深入洽谈。董事长李玉国、总裁陈荣强以及总裁营销助理杜新平等公司领导参加接待。 /p p   傅助理一行参观考察了公司展厅、运营质控监管中心以及生态环境大数据应用中心处,对公司整体经营以及创新优势有了初步了解,并给予肯定。在大数据中心网格化运行平台前,傅助理对监测点位超标的问题很感兴趣,杜总解释道,网格化系统通过加密布点后就可以做到精细化监测,对超标点位周边的污染源进行处理后,就可以实现立竿见影的改善效果。傅助理还关心系统传达出的超标信息能否及时传达到一线管理人员手中,杜总表示,系统自动生成报警信息并实现分级推送。此外,双方还就黑烟车抓拍系统、超级站分析、移动监测走航车等话题展开充分研讨。 /p p   在大数据中心会议室,傅助理以“打造国际一流的大数据创新创业平台”为题,简要介绍了北京大数据研究院(BIBDR)的整体情况 随后,宋教授从专业角度针对空气质量连续监测数据的“城市空气质量管理平台”进行讲解,建议环境管理者要以民众健康损害为核心考核环境质量的改善效果,环境监管要精细化、专业化,不能一刀切。随后双方针对深入合作展开探讨。 /p p   李玉国董事长指出,先河二十余年专注于环境监测领域,对产品和用户有深入研究,积累了丰富的基础数据,并于今年初成立了生态环境大数据应用中心,开展了环境大数据研究应用。当前随着环境污染越来越复杂,用户要求越来越高,要求我们进一步拓展数据的深度和广度。大数据研究院作为大数据研究领域顶尖专家和人才的汇聚地,我们很期待与院方在大数据挖掘与应用方面展开深入合作,建立一种更紧密的合作关系。 /p p   陈荣强总裁表示,先河目前在推进三个转型,即从生态环境设备制造商,到生态环境监测数据提供商 从数据的分析服务商,到政府区域生态环境管理咨询服务商 从生态环境分析咨询商,到生态环境综合治理运营商。先河依托网格化系统在大数据分析与研判领域不断探索,从监测数据上升到更多元、更高端的大数据分析,迫切需要与大数据研究院这样的专业机构进行深度合作。 /p p   傅助理表示,双方可从三个层次推进合作:一是在交通、人口、医疗健康等领域跨行业数据融合,发挥研究院数据源广的优势 二是在分析技术层面进行合作,真正挖掘出数据价值 三是在推广平台方面进行共享。 /p p   此次会谈为下一步开展更广泛、更深入的合作打下良好基础,双方将共同布局生态监测大数据的崭新时代。 /p
  • YSKD肺部气管定量雾化器用于研究haMSC-ev对大鼠重复毒性
    作者Jing Wang等人,发表在《Stem Cell Research & Therapy》2024年第15卷第95页, 关于干细胞研究和治疗领域的一篇研究论文,标题是《Manufacturing, quality control, and GLP-grade preclinical study of nebulized allogenic adipose mesenchymal stromal cells-derived extracellular vesicles》在本文中,北京元森凯德生物技术有限公司(YSKD)研制的小动物肺部气管定量雾化器装置,经过雾化吸入方式研究了haMSC-ev对SD大鼠的4周重复毒性。提供了关于haMSC-EVs作为潜在治疗方法的临床前研究的重要信息,包括生产、质量控制、稳定性、安全性和有效性。1. 研究背景: - 人类脂肪基质细胞来源的细胞外囊泡(haMSC-EVs)已被证明可以在急性肺损伤(ALI)动物模型中减轻炎症。 - 尽管MSC治疗在抑制肺损伤、减少炎症、抑制免疫反应和促进肺泡液体清除方面显示出潜力,但目前缺乏关于临床级haMSC-EVs的系统研究。2. 研究目的:旨在研究临床级haMSC-EVs的生产、质量控制(QC)和临床前安全性。3. 研究方法: -haMSC-EVs从培养的人类脂肪间充质干细胞(haMSCs)的条件培养基中分离出来。 - 通过PEG沉淀和差速离心进行纯化。 - 通过多种技术(如纳米颗粒跟踪分析、透射电子显微镜、西方印迹法、纳米流式细胞分析等)进行表征。 - 使用RNA测序和液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)进行批次间一致性检查。 - 使用(HY-LWH03, Beijing YSKD Biotechnology)在大鼠中进行了28天的重复毒性测试和呼吸系统毒性评估。 - 在LPS诱导的ALI/ARDS大鼠模型中评估了治疗效果。4. 研究结果: - haMSC-EVs的质量标准已经标准化。 - 在稳定性研究中,haMSC-EVs在-80°C下储存6个月、-20°C下储存3个月、室温下储存6小时后仍然稳定。 - 通过RNA测序和蛋白质组学分析,haMSC-EVs显示出良好的批次间一致性。 - 在大鼠中,每天通过气管内给予1.5×10^8个颗粒/只,连续四周未引起显著毒性。 - 在LPS诱导的ALI/ARDS模型大鼠中,气管内给予haMSC-EVs可以减轻肺损伤,可能通过降低炎症因子的血清水平。5. 结论: - haMSC-EVs作为现成药物,具有良好的稳定性和批次间一致性。 - 在系统临床前毒性研究中,测试剂量下的气管内给予haMSC-EVs表现出良好的安全性。 - 气管内给予haMSC-EVs改善了肺功能,并对LPS诱导的ALI/ARDS模型大鼠产生了抗炎效果。北京元森凯德生物技术有限公司(YSKD)研制的小动物雾化吸入给药装置性能优点主要体现在以下几个方面:1)药物起效快:通过肺部雾化吸入给药,药物能够直接进入动物的呼吸道和肺部,无需经过消化系统和全身循环,从而迅速达到治疗效果。用药量少:由于药物直接作用于呼吸道和肺部,所需的药物剂量相对较小,减少了药物的使用量和潜在的副作用。2)局部药物浓度高:雾化吸入给药能够确保药物在呼吸道和肺部形成较高的局部浓度,有利于更好地发挥药效。3)全身不良反应少:与传统的口服药物或注射药物相比,雾化吸入给药能够减少药物在全身其他部位的分布,降低全身不良反应的风险。4)易于操作:小动物肺部气管直接递送装置通常设计得较为简洁易用,方便研究人员或兽医进行操作。5)高效输送:小动物肺递送装置能够高效地将药物雾化成细小颗粒,提高药物在呼吸道中的沉积率,从而增强治疗效果。附:北京元森凯德生物技术有限公司(BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD),简称元森凯德(YSKD),2013年成立于北京中关村科技园,是一家专业从事生命科学类实验仪器研制、生产与销售的科技创新型企业。服务毒理学、药理学、免疫学、生物安全、大气污染物、化学物质毒性鉴定、临床前药物开发与安全性评价、呼吸系统、环境与健康等领域。用户案例:中日医院呼吸病学研究中心/中日友好临床医学研究所,北京中医药大学,中国药科大学,沈阳药科大学,复旦大学,浙江大学,四川大学,中南大学湘雅医学院等
  • GEN:沉迷大数据,NGS挑战重重
    在这个时代,各行各业都对大数据痴迷,基因组学也不例外。也许,这源于一种与生俱来的需求,我们渴望了解遗传组成如何控制人类生活的方方面面。近日,Jeffrey S. Buguliskis博士在GEN网站上讨论了大数据带来的挑战。   Buguliskis认为,基因组学领域对信息的需求开始于二十年前,也就是芯片技术出现的时候。这是科学家第一次引入大规模的基因组数据集。当然,这仅仅是开始。2003年人类基因组计划的完成不仅让科学家去寻找更经济的方法进行测序,也进一步激发了他们分析大数据集的胃口。   短短数年,迅速发展的新一代测序(NGS)平台产生了呈指数增长的数据,比人们想象得更快速,也更经济。GenoSpace的COO Daniel Meyer谈道:&ldquo 自2005年以来,测序成本已下降了四个数量级,而新技术让我们能够比以前更快地产生更多数据。随着数据生成接近商品化,最大的挑战已经转移到有效的分析和解释。&rdquo   的确,NGS提高了测序的速度,降低了测序的成本。然而,它并没有解决与数据采集有关的任何问题,不仅如此,它还大大增加了文件的大小。NGS的读长更短,就全基因组测序而言大约在50-100 bp,但读取数量惊人,大大超过传统的Sanger测序。此外,各个国际联盟也在开展规模宏大的项目,比如千人基因组计划,英国的10K计划,动辄产生PB级的数据。   Buguliskis认为,在许多方面,生命科学的大数据是基础设施的问题。大多数研究人员没有能力分析现代NGS平台产生的数据集。例如,对于读长100 bp和50倍覆盖度的外显子组测序运行,原始数据大约在1.-1.5 TB,而多次重复后的数据大约需要3-5 TB的存储空间。即使计算机存储器的价格在不断走低,但要有足够的硬盘空间去存储多次运行的数据也并非易事。   虽然数据采集和管理是许多机构关注的问题,但NGS要想成为精准医学的一部分,绊脚石可不止这些。有人认为,NGS的各个领域都需要标准化,才能成为临床医学中的强大工具。   此外,科学家也一直在寻找更轻松、更快速且更高效的分析方法。&ldquo 我相信,云计算及通过高度可扩展的计算资源共同查找大数据的能力正对简化数据分析产生积极的影响,随着更多数据以及更广泛的分析程序迁移到云端,这种趋势将继续下去,&rdquo Illumina的副总裁Scott Kahn谈道。   同时,测序方面的进步也在间接地协助数据分析流,实现更加准确的读取比对,并开辟了新的研究方法。AllSeq的首席科学官Shawn Baker认为:&ldquo 最有意思的事情是长读取。获得真正的长读取(10 kb)将明显改善比对过程,实现单体型等过去不可能的新分析。长读取技术目前已上市,不过它与短读取平台相比要贵一到两个数量级。&rdquo   最后,作者也提到了第三代测序技术。这种方法跳过了DNA扩增,避免了PCR偏向,让遗传物质在单分子水平上直接测序。目前,只有几家公司提供这种测序平台,而且价格较高。
  • 通过高分辨成像质谱分析大鼠视网膜中氯喹的分布
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 在药物研发过程中,候选化合物的体内药代动力学分析是非常关键的步骤。该分析不仅可以掌握其药效药理,还可以得到和毒性评价有关的信息。通常,使用放射性自显影技术(Autoradiography: ARG)和荧光色素标记细胞的方法进行分析。但是,使用ARG的方法成本高,而且一方面这些方法无法区别原药和代谢物,另一方面标记物质的行为可能与未标记物存在差异。因此,最近成像质谱分析法,不进行标记即可对候选化合物进行检测的方法备受瞩目。质谱成像法除了能够在无标记的情况下对各种物质的分布进行分析,还能够使用同一切片同时分析原药及其代谢物,有望在今后的药物研发领域得到应用,取得新的突破。本文介绍使用成像质谱显微镜iMScope i TRIO /i 对氯喹给药后大鼠视网膜进行检测的示例。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/c4265e4a-c078-4017-93d2-68a9d4eafbd5.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /p p style=" text-align: center " 图1 氯喹的结构式 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 大鼠视网膜中氯喹的高空间分辨率成像 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 在本次分析中,对给予抗疟剂药物氯喹的大鼠视网膜进行分析。图1为氯喹的结构式。使用氯喹标准品进行分析,对基质及测定模式进行优化,表1为组织切片的分析条件。使用成像质谱显微镜iMScope i TRIO /i 进行高空间分辨率成像,发现在约10 μm厚的视网膜色素上皮周围有氯喹的分布(图2和图3)。在测定氯喹时,如果使用成像质谱分析法常用的MS模式,因受到生物体衍生杂质带来的离子抑制、干扰的影响,无法得到清晰的MS图像(此处数据省略)。在本次分析中,通过iMScope i TRIO /i 的MS/MS模式进行测定,提高灵敏度,能够获得10 μm的高空间分辨率下的MS/MS图像。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/b1a9ec68-3837-45b5-a422-9f98ed4422b0.jpg" title=" 4.png" alt=" 4.png" / /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/8fad9a5c-304b-4f86-b070-8ec12bb1a38d.jpg" title=" 2.png" alt=" 2.png" / /p p style=" text-align: center " 图2 组织切片上的MS/MS质谱图 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/4ba84009-2ef8-4ef5-92af-f47ac86ebdb9.jpg" title=" 3.png" alt=" 3.png" / /p p style=" text-align: center " 图3 光学图像和MS/MS质谱图像 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 大鼠眼球中氯喹的高速成像 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 在药代动力学研究过程中,为了阐明药物分子在细胞及器官水平的特征分布区域,分别需要在高空间分辨率及中等空间分辨率获得药物分子的分布信息。本实验使用MS/MS span style=" text-indent: 2em " 模式测定在中等分辨率(50 μm)下测定大鼠眼球整体的氯喹分布情况,分析条件如表2 所示。虽然使用了更大的激光直径,有可能带来存在噪音高、离子抑制等问题,iMScope /span i style=" text-indent: 2em " TRIO /i span style=" text-indent: 2em " 依然能够检测得到具有较高信噪比的氯喹特征碎片,并获得清晰的质谱图像。成像质谱实验的采集 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 速度取决于目标检测区域中所包含的点数。iMScope i TRIO /i 能够独立更改激光直径及采集间隔等参数,从而能够轻松控制采集速度及图像尺寸,并且不会影响数据质量。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/12e37b19-cce0-4e12-a91f-8af4b67f0802.jpg" title=" 5.png" alt=" 5.png" / /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" text-align: justify text-indent: 2em " 基质涂敷方式的比较 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 在氯喹成像质谱分析中,比较了2 种不同的MALDI 基质涂敷方式。 图5 显示了由升华法获得的成像结果(基质升华方式的示意图如图6 所示)。基质升华由iMLayer 升华仪自动完成,而喷雾方式由手动完成。喷雾方式获得成像结果如图7 所示。对比两种方式的检测结果,升华法获得了更加清晰尖锐的氯喹分布图像,而喷雾的结果则看起来会有一些扩散,如图7 所示。前处理方式的优化依然取决于组织切片的特性以及所使用的基质类型。如示例中的结果,前处理步骤对最终成像结果的图像质量有显著的影响,不仅仅是切片制备的条件,基质涂敷的过程也很重要。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/3e80c956-c24a-4b4f-b277-ff7fa0b9a5ad.jpg" title=" 6.png" alt=" 6.png" / /p p style=" text-align: center " 图6 基质升华方式示意图 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 在相同切片上进行MS 和MS/MS 成像分析 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 成像质谱分析中,在同样位置只能采集一次数据。但是,使用iMScope i TRIO /i 可以调整激光直径及采集间隔,因此可以在采集点之间留下未采集区域,从而实现更多次的成像分析。图8显示了使用激光直径为5μm,采集间隔为10μm时,在同一采集区域内进行4次成像分析的方式。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/7029ec9e-44bf-483d-a071-a1651cfc8ffb.jpg" title=" 7.png" alt=" 7.png" / /p p style=" text-align: center " 图4 组织切片上氯喹的MS/MS产物离子质谱图,激光直径50μm /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/b8099d01-93e1-49aa-9926-907aeab7a6d9.jpg" title=" 8.png" / /p p style=" text-align: center " 图5 升华法获得的氯喹分布质谱图像 /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/c8b163cf-961b-4c26-8d20-902c68beed0f.jpg" title=" 9.png" / /p p style=" text-align: center " 图7 喷雾法获得的氯喹分布质谱图像 /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/d51c038b-8e0c-4efa-8ecf-87c964a43b83.jpg" title=" 10.png" / /p p style=" text-align: center " 图8 在同一测定区域进行1次MS分析及3次MS/MS分析的数据采集设置方式示例 /p p br/ /p
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