時(shí)間:2023-03-22 17:42:10
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關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué);教學(xué)模式;教學(xué)改革
醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是一門以細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)為基礎(chǔ),探索研究人體細(xì)胞發(fā)生、發(fā)育、增殖、衰老、死亡以及細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的異常與人類疾病關(guān)系的學(xué)科[1]。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是臨床醫(yī)學(xué)、檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)、口腔醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)等醫(yī)學(xué)專業(yè)的一重要基礎(chǔ)課,同時(shí)也是生理學(xué)、病理學(xué)、免疫學(xué)、組織胚胎學(xué)、藥理學(xué)等醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程以及后續(xù)臨床課程的基礎(chǔ)[2]。學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的基本理論知識(shí)有助于醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生從分子細(xì)胞層面理解人體生命活動(dòng)規(guī)律和疾病發(fā)生發(fā)展進(jìn)程,為專業(yè)課學(xué)習(xí)和后續(xù)的科研工作奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)[3]。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)操作性極強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是這門課程教學(xué)工作中的重要實(shí)踐環(huán)節(jié),在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐探索能力和科學(xué)創(chuàng)新能力等方面具有重要作用[4-6]。傳統(tǒng)的教學(xué)理念和教學(xué)方法已經(jīng)不能滿足新時(shí)代的需要,如何能在有限的時(shí)間內(nèi),讓學(xué)生系統(tǒng)掌握醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí),并熟練掌握基本實(shí)驗(yàn)操作技術(shù),是新形勢(shì)下醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容[7-8]。本文結(jié)合鄭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院的實(shí)際情況,對(duì)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)理論課及實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中存在的問題及改革策略進(jìn)行探討并提出建議,以提高醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量。
1提高醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)理論課教學(xué)質(zhì)量的建議
1.1理論課教學(xué)內(nèi)容的改革
首先,針對(duì)不同專業(yè),因材施教。臨床醫(yī)學(xué)、檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)、法醫(yī)學(xué)、臨床藥學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)等專業(yè)均需要開設(shè)醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)。任課教師應(yīng)該結(jié)合教學(xué)大綱并根據(jù)教材內(nèi)容,為不同專業(yè)的學(xué)生制定相應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃和授課內(nèi)容,按照學(xué)校的課程設(shè)置,多方面、多角度、多層次因材施教,提高醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的課堂教學(xué)效果。其次,注重基礎(chǔ)理論,由淺入深。注重教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性,構(gòu)建并完善由細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)及其功能、細(xì)胞重大生命活動(dòng)現(xiàn)象及本質(zhì)等所組成的理論教學(xué)體系,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基本理論知識(shí)及基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的理解。授課教師應(yīng)該以真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能為教學(xué)重點(diǎn),使學(xué)生對(duì)細(xì)胞的主要結(jié)構(gòu)及其功能等有系統(tǒng)、全面的了解和認(rèn)識(shí)。然后,精煉教材內(nèi)容,突出重點(diǎn)。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程的內(nèi)容較多,但課時(shí)有限,所以,任課教師應(yīng)精煉教材內(nèi)容,有的放矢授課。該門課程的必修內(nèi)容是認(rèn)識(shí)人類自身生命活動(dòng)的基礎(chǔ),也是認(rèn)識(shí)疾病發(fā)生、發(fā)展的理論基礎(chǔ)。授課教師在授課過程中要注意精練授課內(nèi)容,突出重點(diǎn)章節(jié),同時(shí),課后需要對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。
1.2理論課教學(xué)方法的改革
首先,使用啟發(fā)式教學(xué)。授課教師應(yīng)該在課堂上開展啟發(fā)式教學(xué),實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的課堂互動(dòng)。啟發(fā)式教學(xué)相比傳統(tǒng)單純由教師講課的教學(xué)方式更具有優(yōu)勢(shì),可以更加有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。啟發(fā)式教學(xué)不但注重知識(shí)的傳授,更注重能力培養(yǎng),因此,啟發(fā)式教學(xué)可提高學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。其次,使用多媒體教學(xué)。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程中有很多細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖和分子機(jī)制圖需要制作成動(dòng)畫,以使復(fù)雜抽象的內(nèi)容變得直觀有趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí),任課教師可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,搜集醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的視頻課件資料并運(yùn)用到課堂教學(xué)中。這樣既可以拓展學(xué)生的學(xué)術(shù)視野,又可以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。然后,使用案例式教學(xué)。案例教學(xué)是在事實(shí)案例基礎(chǔ)上的一種開放式、互動(dòng)式的新型教學(xué)方式。醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生不僅要掌握細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能,還應(yīng)該熟悉細(xì)胞的病理改變與疾病發(fā)生發(fā)展的關(guān)系。但是由于醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程的理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象,所以任課教師應(yīng)該積極探索案例式教學(xué),以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。
1.3理論課考試方式的改革建議
首先,優(yōu)化考試內(nèi)容。任課教師可以通過以下幾點(diǎn)優(yōu)化理論課程的考試內(nèi)容:(1)建立和完善理論課程的考試題庫,保證理論課程考試的有效性;(2)根據(jù)本院開設(shè)的臨床醫(yī)學(xué)、檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)等專業(yè)設(shè)置相對(duì)應(yīng)的考試題目;(3)指導(dǎo)學(xué)生撰寫綜述性論文或科研標(biāo)書,以培養(yǎng)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生良好的思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。其次,優(yōu)化考試形式。任課教師可以通過以下方法優(yōu)化理論課程的考試方式:(1)構(gòu)建綜合豐富的考試方式。建立平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)相結(jié)合的考試體系;(2)增加創(chuàng)新能力考試的比重。任課教師讓學(xué)生按照要求寫出科研標(biāo)書并進(jìn)行打分;(3)增加平時(shí)表現(xiàn)考試的比重。平時(shí)表現(xiàn)考試主要是在課堂上對(duì)學(xué)生回答問題的情況予以評(píng)分并記錄。然后,優(yōu)化評(píng)價(jià)方案。任課教師可以通過調(diào)整期末閉卷考試及平時(shí)表現(xiàn)考試優(yōu)化評(píng)價(jià)方案。理論課考試中的期末閉卷考試成績(jī)占理論課總成績(jī)的70%,試題從考試題庫中隨機(jī)抽取。同時(shí)理論課考試中也包含學(xué)生的平時(shí)成績(jī),這一部分占總成績(jī)的30%,包括學(xué)生的出勤情況、課堂上回答問題的情況以及學(xué)生完成綜述性論文的情況。
2提高醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量的建議
2.1實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容的改革建議
首先,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱。由于受到課堂學(xué)時(shí)及硬件條件等方面的制約,很多院校的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容僅僅局限在一些驗(yàn)證性和基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)。任課教師需要調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,增開一些與理論課程密切相關(guān)并且與學(xué)科前沿緊密聯(lián)系的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更好地發(fā)揮學(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性。其次,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。任課教師可以在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)之外開設(shè)一些探索性及創(chuàng)新性較強(qiáng)的綜合實(shí)驗(yàn),例如細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞免疫組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)和免疫熒光實(shí)驗(yàn)等。培養(yǎng)并提高學(xué)生的實(shí)際操作能力以及分析問題和解決問題的能力,使學(xué)生初步具備進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的能力,提高學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力。然后,設(shè)置開創(chuàng)綜合實(shí)驗(yàn)。任課教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合理論課內(nèi)容及相關(guān)臨床應(yīng)用,修改完善實(shí)驗(yàn)課教學(xué)大綱,科學(xué)設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,以增強(qiáng)學(xué)生的科研興趣為重點(diǎn),在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中適當(dāng)增加一些開放性強(qiáng)且創(chuàng)新性強(qiáng)的綜合實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生運(yùn)用已掌握的知識(shí)與技術(shù)進(jìn)行更深入的研究設(shè)想,培養(yǎng)獨(dú)立科研工作的能力。
2.2實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法的改革建議
首先,應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)。與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)相比,在啟發(fā)式的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,任課教師應(yīng)該在講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮砗?,鼓?lì)學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程,然后分析研究最后得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果以探索實(shí)驗(yàn)原理。采用啟發(fā)式教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,啟發(fā)學(xué)生從不同的角度考慮問題,期提高學(xué)生的綜合科研素質(zhì)。其次,使用多媒體教學(xué)。在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,多媒體技術(shù)的應(yīng)用能夠極大地方便課堂教學(xué)工作。多媒體教學(xué)形象生動(dòng)、易于理解,可以方便地解決一些不容易講解或者難以開展的實(shí)驗(yàn)。另外對(duì)于某些受條件所限而不便親自操作的實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以觀看教學(xué)演示片,全面了解這些前沿實(shí)驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)、性能和用途。然后,開展研究型教學(xué)。醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程與科研工作相結(jié)合可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科研熱情。任課教師在實(shí)驗(yàn)課堂上采用開放式的研究型教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的求知欲,讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析問題和解決問題。開放式研究型的實(shí)驗(yàn)課教學(xué),讓學(xué)生經(jīng)歷嚴(yán)格的科研訓(xùn)練,為以后申報(bào)、參與以及實(shí)施各種創(chuàng)新性科研項(xiàng)目奠定基礎(chǔ)。
2.3實(shí)驗(yàn)課考試方式的改革建議
首先,優(yōu)化考試內(nèi)容。為全面、科學(xué)地考察學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力以及科研創(chuàng)新能力,改革后的醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的考試內(nèi)容應(yīng)該以核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作水平為主,以考試學(xué)生的理論知識(shí)水平為輔。這種改革模式,可以培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中分析問題、解決問題的能力,并拓寬學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)在臨床應(yīng)用中的思考。其次,優(yōu)化考試形式。建立完善的成績(jī)?cè)u(píng)定體系是保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)課程的考試應(yīng)是一個(gè)全方位、多角度、全時(shí)段的綜合評(píng)測(cè),包括平時(shí)課堂考試及綜合實(shí)驗(yàn)考試,平時(shí)課堂考試包括出勤情況、課堂回答問題情況和實(shí)驗(yàn)操作情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況,綜合實(shí)驗(yàn)考試包括實(shí)驗(yàn)理論考試、實(shí)驗(yàn)操作考試、開放性及探索性實(shí)驗(yàn)考試等。然后,優(yōu)化評(píng)價(jià)方案。實(shí)驗(yàn)課的考察應(yīng)該以考察學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)技術(shù)的能力為主,包括以下幾點(diǎn):(1)考察學(xué)生的平時(shí)成績(jī),包括出勤情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況等,占實(shí)驗(yàn)課總成績(jī)的20%;(2)考查學(xué)生的理論水平,包括實(shí)驗(yàn)基本原理、實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段、實(shí)驗(yàn)操作方法等,占實(shí)驗(yàn)課總成績(jī)的20%;(3)考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作,占實(shí)驗(yàn)課總成績(jī)的60%。綜上所述,醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)是教師與學(xué)生共同學(xué)習(xí)、教學(xué)相長(zhǎng)的過程。在這個(gè)過程中,首先任課教師需要不斷提高自身素質(zhì),認(rèn)真做好科研工作并積極學(xué)習(xí)本課程最先進(jìn)的理論知識(shí)與最前沿的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。其次,任課教師也需要精心把握課程內(nèi)容,不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),比較各種教學(xué)方法的優(yōu)劣,并將各種教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合、交叉運(yùn)用。同時(shí),任課教師可以根據(jù)學(xué)生的不同專業(yè)方向,改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)模式中教案和課件的內(nèi)容,在上課時(shí)適量引入案例教學(xué),從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。另外,任課教師也需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的比重,改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件,采用多種教學(xué)手段,建立完善評(píng)價(jià)體系,并不斷探索研究新實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)課堂更富有學(xué)術(shù)氣氛。以上這些舉措是提高醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的具有較強(qiáng)的綜合能力和科研素質(zhì),具有獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、分析問題及解決問題能力的創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)專業(yè)人才。
作者:鄭皓 單位:鄭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)遺傳與細(xì)胞生物學(xué)系
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RT-PCR檢測(cè)耐藥相關(guān)基因MDR1、BCL2L1、LRP、PRKCA的表達(dá)取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞,TRIzol試劑提取細(xì)胞總RNA,反轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA,SYBYGreen方法進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR實(shí)驗(yàn)。引物設(shè)計(jì)由Invitrogen公司合成,見表1。PCR反應(yīng)體系:cDNA1μl,2×SYBRGreenPCRMastermix12μl,引物F/R(上下游引物的終濃度各為15pmol/μl)各0.3μl,DEPC水11.4μl,共25μl。PCR循環(huán)設(shè)置:50℃2min95℃10min(95℃15s60℃1min)×40個(gè)循環(huán)(生成擴(kuò)增曲線)95℃15s60℃15s95℃15s(生成溶解曲線)。SDS2.2軟件分析處理數(shù)據(jù),管家基因校正目的基因的表達(dá),得到相對(duì)定量結(jié)果。1.6耐藥細(xì)胞的保存耐藥細(xì)胞SKOV3/TAX30分別凍存于含0、10、30nmol/L紫杉醇藥物的凍存液里。于凍存后1、3、6月分別復(fù)蘇細(xì)胞,觀察復(fù)蘇情況,MTT法檢測(cè)IC50。1.7統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)采用SPSS13.0軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)(independentsamplet-test)、單因素方差分析(OnewayANOVA),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2、結(jié)果
2.1耐藥細(xì)胞的建立
SKOV3經(jīng)300μg/ml大劑量的紫杉醇作用2h后,大部分細(xì)胞死亡漂浮,剩余細(xì)胞腫脹,伸出樹枝狀突起呈蜘蛛狀,胞質(zhì)見空泡形成、顆粒增多。少量存活的細(xì)胞克隆生長(zhǎng),恢復(fù)生長(zhǎng)至對(duì)數(shù)期消化傳代,再進(jìn)行下一次沖擊;SKOV3經(jīng)10~30nmol/L小劑量的紫杉醇作用24h,約50%的細(xì)胞死亡,細(xì)胞體積增大,形態(tài)不規(guī)則,胞質(zhì)內(nèi)顆粒增多,貼壁性變?nèi)?,給藥24~72h內(nèi)最明顯,96~120h后逐漸恢復(fù)原狀。經(jīng)兩種誘導(dǎo)方法獲得的耐藥細(xì)胞系,分別命名為SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30。
2.2耐藥細(xì)胞的生物特性
2.2.1耐藥指數(shù)MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,耐藥細(xì)胞及其敏感細(xì)胞的IC50值及耐藥指數(shù),可見小劑量濃度遞增誘導(dǎo)的耐藥細(xì)胞SKOV3/TAX30耐藥性較強(qiáng),見表2。2.2.2平板克隆形成實(shí)驗(yàn)在無藥物作用時(shí),SKOV3敏感細(xì)胞較兩種耐藥細(xì)胞系的克隆形成能力強(qiáng),見圖1A的d組,SKOV3敏感細(xì)胞的克隆形成數(shù)為(934±16.37),SKOV3/TAX300的克隆形成數(shù)為(440±13.75),SKOV3/TAX30的克隆形成數(shù)為(579±9.50)。與敏感細(xì)胞SKOV3相比,兩種耐藥細(xì)胞克隆形成數(shù)少,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均=0.000),見圖1B。而在相同濃度紫杉醇作用下,耐藥細(xì)胞形成的克隆明顯多于敏感細(xì)胞。在紫杉醇濃度為5nM時(shí),SKOV3/TAX30可形成(1206±9.50)個(gè)克隆,SKOV3/TAX300可形成(870±32.30)個(gè)克隆,而SKOV3形成的克隆數(shù)僅(202±6.08),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均=0.000);當(dāng)紫杉醇濃度進(jìn)一步升高為50nM和500nM時(shí),SKOV3/TAX30和SKOV3/TAX300形成的克隆數(shù)仍明顯高于敏感細(xì)胞SKOV3。紫杉醇濃度為50nM時(shí),SKOV3細(xì)胞與SKOV3/TAX300細(xì)胞形成的克隆數(shù)相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.013),SKOV3細(xì)胞與SKOV3/TAX30細(xì)胞形成的克隆數(shù)相比,差異也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000);紫杉醇濃度為500nmol/L時(shí),SKOV3細(xì)胞與SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30細(xì)胞形成的克隆數(shù)相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.009、0.0001),見圖1B。2.2.3生長(zhǎng)曲線倍增時(shí)間的差異SKOV3敏感細(xì)胞和兩種耐藥細(xì)胞系在相同條件下培養(yǎng)7天,細(xì)胞增殖產(chǎn)生一定的差異。耐藥細(xì)胞的生長(zhǎng)較敏感細(xì)胞減慢,生長(zhǎng)曲線的斜率減小,見圖2。同時(shí),根據(jù)生長(zhǎng)曲線計(jì)算出SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30細(xì)胞的倍增時(shí)間分別為28.90h、24.0h,與敏感細(xì)胞的倍增時(shí)間20.84h相比也有所延長(zhǎng)。
2.3耐藥相關(guān)基因
MDR1、BCL2L1、LRP、PRKCA在各細(xì)胞中的表達(dá)MDR1、BCL2L1、LRP、PRKCAmRNA在SKOV3、SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30細(xì)胞中的相對(duì)表達(dá)豐度見圖3A、3B。兩種耐藥細(xì)胞中,MDR1的表達(dá)明顯增高,提示SKOV3/TAX300、SKOV3/TAX30對(duì)紫杉醇的耐藥與MDR1高表達(dá)有關(guān)。SKOV3/TAX300細(xì)胞中PRKCA、LRP的表達(dá)均高于SKOV3細(xì)胞,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.016,P=0.005),BCL2L1的表達(dá)與敏感細(xì)胞比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.815)。而SKOV3/TAX30細(xì)胞的PRKCA、LRP的表達(dá)與敏感細(xì)胞比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.154,P=0.206)。BCL2L1的表達(dá)低于敏感細(xì)胞(P=0.001),見圖3B。以上數(shù)據(jù)表明不同誘導(dǎo)方式導(dǎo)致耐藥細(xì)胞發(fā)生不同生物學(xué)變化,可能存在不同的耐藥機(jī)制。
2.4耐藥細(xì)胞的保存
耐藥細(xì)胞SKOV3/TAX30分別凍存在含有0、10、30nM紫杉醇的凍存液中,于凍存后1、3、6月復(fù)蘇,檢測(cè)IC50,見表3。1、3月后檢測(cè)結(jié)果提示,在3種藥物濃度條件下的細(xì)胞IC50沒有明顯區(qū)別,但凍存6月后,無藥凍存組的耐藥細(xì)胞與兩種加藥凍存組的細(xì)胞比較,其IC50明顯下降,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。同一個(gè)藥物濃度條件下,無藥凍存組的耐藥細(xì)胞在凍存6月時(shí),出現(xiàn)耐藥性下降,而兩種加藥凍存組細(xì)胞在6月的凍存過程中,細(xì)胞IC50雖然出現(xiàn)輕度下降,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3、討論
3.1耐藥細(xì)胞的建立
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示:增加給藥劑量、適當(dāng)延長(zhǎng)無藥間歇期,可能延緩細(xì)胞的耐藥性。由于大劑量沖擊誘導(dǎo)與臨床治療模式相似,臨床上體內(nèi)耐藥指數(shù)≥2倍即足以導(dǎo)致化療失敗[5],因此大劑量沖擊誘導(dǎo)產(chǎn)生的耐藥細(xì)胞雖然耐藥指數(shù)較低,也是模擬臨床耐藥的良好模型。
3.2耐藥細(xì)胞的特性
本研究的結(jié)果表明:在無藥物作用時(shí),SKOV3細(xì)胞的集落形成能力強(qiáng)于兩種耐藥細(xì)胞SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30,但在不同濃度紫杉醇藥物條件下,耐藥性最強(qiáng)的SKOV3/TAX30集落形成能力也最強(qiáng),而敏感細(xì)胞SKOV3的集落形成能力最弱,此結(jié)果與MTT法檢測(cè)的耐藥性一致。紫杉醇的作用機(jī)制是促進(jìn)微管蛋白二聚體裝配成微管,抑制紡錘體形成,將細(xì)胞阻斷于G2/M期,細(xì)胞的有絲分裂異?;蛲V?,使多核細(xì)胞的形成增多[6]。誘導(dǎo)的過程中耐藥細(xì)胞膨脹、形態(tài)不規(guī)則、細(xì)胞體積的增大可能與細(xì)胞群體中多核細(xì)胞的增多有關(guān)。本研究的生長(zhǎng)曲線實(shí)驗(yàn)中,SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30的倍增時(shí)間分別為28.9、24.0h,與敏感細(xì)胞SKOV3的倍增時(shí)間20.84h相比有明顯延長(zhǎng),顯示耐紫杉醇的卵巢癌細(xì)胞生長(zhǎng)速度減慢。細(xì)胞周期的阻滯,除導(dǎo)致一些細(xì)胞周期特異性藥物失效外,腫瘤細(xì)胞處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài),易對(duì)化療藥物產(chǎn)生耐受。
3.3耐藥相關(guān)基因的檢測(cè)
卵巢癌紫杉醇耐藥機(jī)制的研究中,多藥耐藥(multidrugresistance,MDR)一直是熱點(diǎn)。多藥耐藥是指對(duì)一種藥物具有耐藥性的同時(shí),也對(duì)其他結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制完全不同的化療藥物產(chǎn)生交叉耐受的一種現(xiàn)象。多藥耐藥的產(chǎn)生是一個(gè)多因素的過程,主要包括:(1)細(xì)胞內(nèi)有效藥物濃度的降低;(2)細(xì)胞內(nèi)藥物活性的改變;(3)凋亡的抑制;(4)腫瘤細(xì)胞微環(huán)境改變化療敏感度。P-gp是多藥耐藥基因MDR1編碼的相對(duì)分子質(zhì)量為17kD的一種跨膜糖蛋白,其功能是使細(xì)胞內(nèi)藥物濃度降低,藥物的作用減弱或喪失,細(xì)胞由此獲得耐藥性。與大多數(shù)其他化療藥物的多藥耐藥機(jī)制相似,紫杉醇作為P-gp的作用底物之一,其耐藥機(jī)制與MDR1基因擴(kuò)增導(dǎo)致的P-gP高表達(dá)密切相關(guān)[7-8]。肺耐藥相關(guān)蛋白LRP是在多藥耐藥的肺癌細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)的與MDR相關(guān)的非糖蛋白,相對(duì)分子質(zhì)量為110kD,能阻止藥物通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核,避免其作用于核內(nèi)靶點(diǎn),藥物運(yùn)送到胞質(zhì)的囊泡中,再通過胞吐作用將藥物排出體外,從而發(fā)生紫杉類藥物耐藥[9-10]。凋亡抑制基因也參于紫杉醇耐藥。BCL2L1基因,全稱為BCL-2樣1基因(BCL-2-like1),編碼蛋白屬于BCL-2蛋白家族,BCL-2蛋白家族通過抑制腫瘤細(xì)胞凋亡,導(dǎo)致耐藥性[11-12]。PRKCA基因?yàn)榈鞍准っ窩α(proteinkinaseCalpha),也被稱為PKCA、PRKACA、KPCA、AAG6。細(xì)胞過度增殖和抗細(xì)胞凋亡機(jī)制障礙都可導(dǎo)致腫瘤進(jìn)展和耐藥現(xiàn)象發(fā)生[13]。另外PKC的作用是使底物蛋白磷酸化而活化,p-gp是PKC的作用底物,當(dāng)其表達(dá)增加或活性增強(qiáng)時(shí),可使大量的P-gp磷酸化而活化,從而產(chǎn)生耐藥性。本研究結(jié)果提示。SKOV3/TAX300細(xì)胞PRKCA、LRP的表達(dá)均略高于敏感細(xì)胞。但SKOV3/TAX30細(xì)胞的PRKCA、LRP的表達(dá)與敏感細(xì)胞比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。BCL2L1在SKOV3/TAX30細(xì)胞的表達(dá)低于敏感細(xì)胞,但SKOV3/TAX300細(xì)胞中BCL2L1的表達(dá)略高于敏感細(xì)胞,結(jié)果提示不同方式誘導(dǎo)的耐藥細(xì)胞,可能存在不同的耐藥機(jī)制。
3.4耐藥細(xì)胞的保存
1.1組織塊貼壁法分離培養(yǎng)hUC-MSCs臍帶取自正常分娩的新生兒(征得其父母同意)。首先用含雙抗的磷酸鹽緩沖液(PBS)浸洗臍帶3次,去除雜物;用無菌的手術(shù)剪刀將臍帶剪成3~4cm的節(jié)段,再沿長(zhǎng)度方向剪開,以暴露臍帶膠質(zhì)部分,去除血管;置于含雙抗的PBS中清洗3次,去除血污,再剪成約0.5cm3的組織塊,以膠質(zhì)部分貼于基底平鋪于24孔板中,每孔2~3塊,置于37℃、體積分?jǐn)?shù)5%CO2培養(yǎng)箱孵育1~2h;待組織塊自然粘附于皿底部后加入含雙抗、FBS的低糖DMEM培養(yǎng)基,繼續(xù)置于培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng),每3d更換一次培養(yǎng)基,待觀察到有小三角形或梭形細(xì)胞從組織中鋪展出時(shí),取出組織塊。整個(gè)分離過程注意無菌操作。待細(xì)胞生長(zhǎng)至70%~80%匯合時(shí),即可傳代。利用倒置相差顯微鏡觀察細(xì)胞形態(tài)。取第5代細(xì)胞,采用細(xì)胞免疫熒光技術(shù)鑒定hUC-MSCs的表面標(biāo)記物CD44。
1.2肝細(xì)胞標(biāo)志基因的檢測(cè)按照總RNA提取試劑盒的操作說明分別提取hUC-MSCs和人肝癌細(xì)胞HepG2的總RNA,用RNase-FreeDNaseⅠ去除基因組,最后檢測(cè)RNA的濃度和純度,立即進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄合成cDNA或保存于-80℃?zhèn)溆?。采用Prime-ScriptTMⅡHighFidelityRT-PCR試劑盒反轉(zhuǎn)錄2μgRNA得cDNA,取2μL用于PCR。根據(jù)GenBank提供的人肝細(xì)胞標(biāo)志基因序列,使用PrimerPremier5.0軟件設(shè)計(jì)引物,引物序列和產(chǎn)物大小見表1。GAPDH為內(nèi)參對(duì)照。PCR反應(yīng)條件:94℃預(yù)變性5min;94℃變性30s,56℃退火45s,72℃延伸30s,30個(gè)循環(huán);最后72℃延伸5min。PCR產(chǎn)物用20g/L的瓊脂糖凝膠電泳,在凝膠分析系統(tǒng)下拍照。
1.3PAS糖原染色按照PAS染色試劑盒的說明書操作,對(duì)第5代hUC-MSCs和HepG2進(jìn)行糖原染色,在倒置相差顯微鏡下觀察并照相。
2結(jié)果
2.1hUC-MSCs的分離、培養(yǎng)、傳代及鑒定組織塊貼壁培養(yǎng)3~4d時(shí),可觀察到組織塊間隙鋪展出小三角形或長(zhǎng)梭形的細(xì)胞,繼續(xù)培養(yǎng)至7d左右,可觀察到局部細(xì)胞呈集落生長(zhǎng),此時(shí),在無菌條件下取出組織塊,更換新鮮培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)1周左右,細(xì)胞可達(dá)80%~90%匯合,即可傳代。用胰酶/EDTA消化后細(xì)胞呈亮而圓的單個(gè)分散狀,以1∶3的比例進(jìn)行傳代,約4h貼壁,2d后迅速生長(zhǎng)。倒置相差顯微鏡下可觀察到細(xì)胞較大,輪廓清楚,內(nèi)部有清晰的應(yīng)力纖維,多為突起的紡錘形或星形的扁平狀結(jié)構(gòu),細(xì)胞核呈規(guī)則的卵圓形,核仁大而明顯,呈典型的成纖維細(xì)胞樣形態(tài)(圖1A);持續(xù)培養(yǎng)大約2周時(shí),細(xì)胞基本達(dá)到完全匯合,形態(tài)發(fā)生一定的變化,胞質(zhì)變得狹窄,內(nèi)部的應(yīng)力纖維也不明顯,呈平行排列或漩渦生長(zhǎng)(圖1B)。連續(xù)多次傳代,細(xì)胞保持穩(wěn)定的、相對(duì)均一的成纖維細(xì)胞樣形態(tài)以及較強(qiáng)的增殖能力。經(jīng)鑒定分離培養(yǎng)的細(xì)胞CD44呈陽性表達(dá),且具有良好的均質(zhì)性。
2.2肝細(xì)胞標(biāo)志基因的表達(dá)以HepG2作為陽性對(duì)照,用RT-PCR檢測(cè)hUC-MSCs的肝細(xì)胞標(biāo)志基因的表達(dá)情況,結(jié)果見圖2,hUC-MSCs表達(dá)ALB、CK18、G6P、GLUL和MET,不表達(dá)TAT。
2.3PAS糖原染色結(jié)果對(duì)hUC-MSCs和HepG2進(jìn)行PAS糖原染色,染色結(jié)果顯示兩種細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中均有紫色顆粒物形成,即均呈糖原陽性反應(yīng)(圖3)。
3討論
MSCs能分泌多種細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子,具有直接或間接的抗炎及抗纖維化作用,可抑制肝細(xì)胞的死亡和纖維化;還可通過其分泌物抑制肝細(xì)胞的凋亡、刺激肝細(xì)胞再生、為受損肝細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)支持等。MSCs還具有低免疫原性及免疫抑制力,適用于進(jìn)行同種異體移植,在移植后可遷移、歸巢至受損的組織,發(fā)揮治療作用。因此,MSCs在肝臟疾病的細(xì)胞移植治療中具有廣闊的應(yīng)用前景。研究發(fā)現(xiàn),相較不同來源的MSCs,臍帶來源的MSCs不僅具有干細(xì)胞的特性,而且來源豐富、取材方便、增殖能力較強(qiáng)、無倫理法律限制,還具有較低的免疫原性和分化程度,從而成為一個(gè)非常有吸引力的移植治療肝病的細(xì)胞來源。
作者采用組織塊貼壁培養(yǎng)法從臍帶基質(zhì)中分離獲得hUC-MSCs,與酶消化法和流式細(xì)胞儀或免疫磁珠分選法相比,該分離方法操作簡(jiǎn)單,消耗低,易于控制。分離培養(yǎng)的hUC-MSCs呈典型的成纖維細(xì)胞樣形態(tài),具有MSCs的表型特征,均質(zhì)性良好,且在體外長(zhǎng)期培養(yǎng)中能保持穩(wěn)定狀態(tài)。進(jìn)一步的RT-PCR結(jié)果顯示,培養(yǎng)的hUC-MSCs同時(shí)表達(dá)成熟肝細(xì)胞的標(biāo)志基因ALB、CK18、G6P、GLUL和MET,而不表達(dá)TAT,與Campard等的研究結(jié)果一致,提示hUC-MSCs可能具有肝細(xì)胞的一些相關(guān)功能,如合成白蛋白、合成糖原及解毒功能等;PAS糖原染色結(jié)果則證明hUC-MSCs具有糖原合成和儲(chǔ)存能力。
經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展帶動(dòng)科技的日新月異,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)發(fā)展迅速,微信、微博等交流媒介成為大眾知識(shí)共享的傳播平臺(tái),而微課作為教學(xué)中的創(chuàng)新也備受關(guān)注,作為對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的顛覆,其更注重教學(xué)效率的提升與教學(xué)質(zhì)量的理想化。伴隨移動(dòng)學(xué)習(xí)時(shí)代的到來,微課使得當(dāng)前學(xué)校教育及社會(huì)教育都發(fā)生了顯著的變化。但是我們應(yīng)該看到,時(shí)代催生的網(wǎng)絡(luò)視頻也帶有某種弊端性,難以真實(shí)有效地滿足各個(gè)層面的學(xué)習(xí)需求[1]。焦建利教授提出:傳統(tǒng)的課堂實(shí)錄視頻資源已經(jīng)難以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代人們注意力模式的匹配,因此傳統(tǒng)的教學(xué)方式也很難滿足師生教與學(xué)的需求。
加上網(wǎng)速及寬帶的硬性限制,教學(xué)資源周轉(zhuǎn)率低,優(yōu)秀教育教學(xué)資源被無形浪費(fèi)。基于這樣的背景,微課誕生,吸取了傳統(tǒng)教學(xué)視頻的弊端教訓(xùn),更注重主題的突出明確,更具有針對(duì)性與服務(wù)性,在內(nèi)容設(shè)置上也趨于短小精悍,實(shí)現(xiàn)了自由補(bǔ)充與延伸[2]。對(duì)于生物細(xì)胞學(xué)科教學(xué)來說,實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的關(guān)鍵,在教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用。不可否認(rèn)的是生物學(xué)作為生命科學(xué)的前沿學(xué)科之一,無論是實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法還是理論知識(shí)闡述都實(shí)現(xiàn)了深度的提升與廣度的延伸,逐漸實(shí)現(xiàn)與遺傳學(xué)、分子生物學(xué)及發(fā)育生物學(xué)的學(xué)科融合,逐漸在生命科學(xué)研究領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)[3]。因此,實(shí)現(xiàn)微課與細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)合,對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力與獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)逐漸成為生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)關(guān)注的焦點(diǎn),成為細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的要?jiǎng)?wù)。
一、微課簡(jiǎn)述
1.微課的起源。微課最早由美國(guó)愛荷華大學(xué)LeRoy A. McGrew教授提出,初衷是針對(duì)化學(xué)課程總結(jié)的60秒概述,設(shè)置了三大主體部分,分別為總體介紹、解釋說明及舉例分析。后來英國(guó)學(xué)者T.P.Kee在此基礎(chǔ)上提出了一分鐘演講,所謂的一分鐘演講就是突出演講的精練傳神,要求具有縝密的邏輯結(jié)構(gòu)及真實(shí)生動(dòng)的案例闡述。在經(jīng)過上述兩個(gè)階段的發(fā)展后,微課由美國(guó)新墨西哥州圣湖安學(xué)院大衛(wèi).m.彭羅斯提出并創(chuàng)建實(shí)施。其包括15到30秒的介紹及結(jié)論,服務(wù)與上文的關(guān)鍵概念導(dǎo)引。然后錄制上述內(nèi)容并限制時(shí)間為3分鐘內(nèi),在微課程指引下提出書面作業(yè)要求,學(xué)會(huì)借助課外閱讀或者實(shí)踐活動(dòng)完成關(guān)鍵知識(shí)的學(xué)習(xí)。目前最具代表性的當(dāng)屬Educause的微課理念,不是指微觀學(xué)習(xí)中的微內(nèi)容,而是以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為支撐的在線教學(xué)或格式化教學(xué)中的教學(xué)實(shí)際。
2.我國(guó)微課發(fā)展現(xiàn)狀。我國(guó)微課依然是新興事物,起步晚,發(fā)展相對(duì)緩慢,目前涉及領(lǐng)域也有部分處于空白?;谖⒄n的發(fā)展現(xiàn)狀,當(dāng)前學(xué)術(shù)界也未就微課理念達(dá)成共識(shí)。學(xué)者焦建利[4]認(rèn)為,微課是對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)的集中闡釋,主要特點(diǎn)就是短小精悍,在線教學(xué)視頻是其主要表現(xiàn)形式。學(xué)者祝智庭[5]則認(rèn)為微課應(yīng)該就某個(gè)教學(xué)主題展開延伸,組織精細(xì)化的課堂教學(xué)設(shè)計(jì),時(shí)間限度最好控制在10分鐘以內(nèi)。而學(xué)者胡鐵生[6]則認(rèn)為微課程注重的是視頻的微小,因此在針對(duì)單一學(xué)科或者單一知識(shí)點(diǎn)組織教學(xué)時(shí)應(yīng)注重教學(xué)情景的融入,突出在線學(xué)習(xí)與自由學(xué)習(xí)。這一概念也逐漸被大眾所認(rèn)可。資源建設(shè)方面,我國(guó)微課也尚未成型,目前的應(yīng)用研究還相對(duì)零散,評(píng)價(jià)模式也有待完善。實(shí)現(xiàn)微課程的規(guī)范化發(fā)展還有很長(zhǎng)的路要走。
二、細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題
1.內(nèi)容更新緩慢,亟待加強(qiáng)。我國(guó)的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直處于教學(xué)滯后階段,僅僅作為理論教學(xué)的補(bǔ)充或者教學(xué)附屬而開設(shè),缺乏關(guān)注上必然影響教學(xué)的創(chuàng)新與跟進(jìn),加上該實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目單一化趨勢(shì)嚴(yán)重,時(shí)代氣息不足,技術(shù)手段及知識(shí)的綜合運(yùn)用十分缺乏,內(nèi)容更新十分滯后。
2.教學(xué)方式單一化,學(xué)生自主性不足。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本流程就是提前由教師準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)試劑,學(xué)生在教師的示范引導(dǎo)下按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,整個(gè)操作過程趨于程式化、簡(jiǎn)單化。學(xué)生不僅無法在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段有所參與,更挫傷了學(xué)生創(chuàng)新與研究的積極性。
3.教學(xué)方法貧乏,缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)注。傳統(tǒng)的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)受有限的教學(xué)時(shí)間的限制,因此實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求也大多提前限定,教師單純地演示講解,學(xué)生被動(dòng)地參與學(xué)習(xí),雙方互動(dòng)交流不足,教師也無法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新。
4.教學(xué)技術(shù)陳舊,現(xiàn)代教育技術(shù)參與較少。細(xì)胞生物學(xué)作為生物教學(xué)的前沿學(xué)科,理應(yīng)注重教學(xué)的創(chuàng)新,特別是積極加入現(xiàn)代教育技術(shù)的創(chuàng)新元素,以信息技術(shù)為核心推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。但是我國(guó)細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀卻是現(xiàn)代教育技術(shù)十分欠缺,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)維度單一化趨勢(shì)嚴(yán)重。
三、微課在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中如何應(yīng)用
1.微課的特性和優(yōu)勢(shì),傳統(tǒng)多媒體教學(xué)的弊端:伴隨多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展及教學(xué)融入,部分教師開始嘗試運(yùn)用多媒體輔助教學(xué),但是當(dāng)代大學(xué)生自由散漫的個(gè)性也成為多媒體輔助教學(xué)實(shí)施的制約因素,學(xué)生難以集中精力聽取教師講課,精品的視頻資源難以得到高效率的運(yùn)用。應(yīng)用于課后學(xué)習(xí)的視頻資料也難以受到學(xué)生的關(guān)注與重視,多數(shù)處于閑置。微課則突破了視頻教學(xué)的局限,具有普通視頻教學(xué)資源不具備的教學(xué)優(yōu)勢(shì)。首先,其教學(xué)內(nèi)容濃縮,教學(xué)時(shí)間較短,借助移動(dòng)端操作更為便捷,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性顯著提升。其次,其教學(xué)主題十分明確,學(xué)生能夠迅速找到自己感興趣的點(diǎn),從而獲得啟發(fā)教育或者延伸學(xué)習(xí)。最后,微課視頻的教學(xué)容量相對(duì)較小,符合學(xué)生的接受能力,學(xué)生更積極主動(dòng)地參與到微課學(xué)習(xí)中去。
2.細(xì)胞生物學(xué)微課設(shè)計(jì),把握10分鐘原則:注意力10分鐘。10分鐘內(nèi)有明確的教學(xué)目標(biāo),內(nèi)容短小,集中說明一個(gè)問題的小課程。微課設(shè)計(jì)ADDIE模型:A,分析;D,設(shè)計(jì);D制作;I應(yīng)用;E,評(píng)價(jià)。通常來說,微課設(shè)計(jì)要想保證自身的完整性必須具備6個(gè)基本環(huán)節(jié),分別為教學(xué)主題的明確、前段分析、微課基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的切割與劃分、微課資源要素的重點(diǎn)設(shè)計(jì)、微課視頻錄制及后期加工處理、微課的最終終端輸出與展現(xiàn)。6個(gè)環(huán)節(jié)緊緊相扣,推動(dòng)微課的高效開展。
四、微課引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義與應(yīng)用前景
微課具有廣闊的教育應(yīng)用前景。2011年,手機(jī)將取代個(gè)人電腦成為個(gè)人信息中心。學(xué)生自帶設(shè)備BYOD,包括個(gè)人電腦、手機(jī)、上網(wǎng)本、平板等越來越普遍化。這為微課的實(shí)施提供了必備的硬件前提。調(diào)查中發(fā)現(xiàn),84.44%的被調(diào)查者認(rèn)可微視頻在微課教學(xué)中的核心地位與作用,并且70%以上的人認(rèn)為配套的教學(xué)設(shè)計(jì)與課件也是不可忽視的部分??v觀當(dāng)前的教育改革,多數(shù)一線教師已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到微課教學(xué)的魅力與優(yōu)勢(shì),開始在課堂教學(xué)中嘗試微課教學(xué)。其中范福蘭等人在基于交互式微視頻教學(xué)資源教學(xué)應(yīng)用效果的調(diào)查顯示,70.5%的學(xué)生認(rèn)為交互式微視頻資源能夠激發(fā)他們對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣,單一的圖文及音視頻資源則受關(guān)注度一般,這也從側(cè)面說明隨著流媒體技術(shù)的發(fā)展成熟,微視頻的教學(xué)前景將是廣闊而光明的。
五、一些值得思考的問題
1.有關(guān)微課適用性,微課程在全國(guó)范圍內(nèi)展開,帶來教學(xué)思想、教學(xué)模式的重大轉(zhuǎn)變,各個(gè)領(lǐng)域、各種培訓(xùn)、不同學(xué)科對(duì)于微課程應(yīng)用的嘗試存在“泛用”、“濫用”現(xiàn)象。微課程適用于哪些領(lǐng)域、哪些課程、哪些內(nèi)容以及熒光怎樣設(shè)計(jì)、怎樣制作、怎樣使用才是最科學(xué)合理的成為今后科學(xué)研究的新課題。
2.細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)微課應(yīng)用存在問題,我國(guó)針對(duì)該專業(yè)的微課理論研究及實(shí)踐演練依然不足,多數(shù)高校在微課開展實(shí)施的過程中存在建多用少的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。因此必須將微課作為校本研修資源,對(duì)其加強(qiáng)引導(dǎo)宣傳,讓教師認(rèn)可微視頻教學(xué)的優(yōu)勢(shì)并拓展專業(yè)發(fā)展的新途徑。此外微課程應(yīng)奠定創(chuàng)新型教學(xué)模式的資源基礎(chǔ),以期為學(xué)生提供更實(shí)用的教學(xué)資源,做好教學(xué)輔助。當(dāng)然微課作為新興教學(xué)理念,應(yīng)該在移動(dòng)學(xué)習(xí)與泛在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)教學(xué)需求與教學(xué)實(shí)踐的同步發(fā)展,最大限度提升微課程的開展利用率。
六、總結(jié)
微課作為新興的教學(xué)模式理應(yīng)受到關(guān)注,了解微課的本質(zhì)內(nèi)涵,在梳理其優(yōu)勢(shì)與缺陷基礎(chǔ)上綜合當(dāng)前的運(yùn)用實(shí)際,科學(xué)預(yù)測(cè)并規(guī)劃后期發(fā)展,實(shí)現(xiàn)微課在設(shè)計(jì)開發(fā)與應(yīng)用上的創(chuàng)新完善。本文就微課教學(xué)的幾點(diǎn)問題進(jìn)行了歸納分析,以期為微課教學(xué)的拓展應(yīng)用提供有效思路,讓微課的魅力更多地展現(xiàn)出來,服務(wù)于高校教學(xué)。
1.課程設(shè)置合理化
研究生課程體系的設(shè)置做到適時(shí)調(diào)整,豐富選課資源的同時(shí),加強(qiáng)學(xué)生選課的自主性,充分考慮學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)的需求。
2.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式改革首要是課程改革,而課程改革首先要解決的問題是教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化。研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應(yīng)該是建立在知識(shí)、能力、素質(zhì)的辯證統(tǒng)一的基礎(chǔ)上。知識(shí)作為能力和素質(zhì)的載體,是不可或缺的重要一環(huán),研究生階段知識(shí)的獲取不應(yīng)該局限于本科階段的某一本教材的重復(fù)拓展。我們?cè)谡n堂設(shè)計(jì)中集思廣益,打破教材的局限,以學(xué)生興趣為出發(fā)點(diǎn),設(shè)置了十個(gè)小的專題題目,專題內(nèi)容涉及細(xì)胞生物學(xué)的基本技術(shù)及其創(chuàng)新、前沿知識(shí)、熱點(diǎn)領(lǐng)域,并充分考慮細(xì)胞生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的密切關(guān)系。如細(xì)胞通訊、細(xì)胞信號(hào)跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)及其與疾病的關(guān)系,端粒、端粒酶和腫瘤的關(guān)系及其研究進(jìn)展,細(xì)胞骨架與運(yùn)動(dòng)和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的關(guān)系舉例(原因分析、分子細(xì)胞學(xué)調(diào)整、研究進(jìn)展)等。學(xué)生既能從中鞏固提煉的基本理論框架,又能獲得豐富的前沿信息,在學(xué)習(xí)中還有助于科研方向的確立和科研思維的培養(yǎng)。
3.改革教學(xué)方法
我們?cè)谇皫啄甑慕虒W(xué)中留心對(duì)研究生的理論基礎(chǔ)、能力水平和喜歡的教學(xué)模式做了問卷調(diào)查,相對(duì)于本科生研究生階段學(xué)生的特點(diǎn)突出表現(xiàn)為:已經(jīng)具有比較廣泛、系統(tǒng)的理論知識(shí)基礎(chǔ),并具備一定的分析問題的能力,更向往自由的思維和互動(dòng)表達(dá)。綜合研究生的特點(diǎn)和現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展,我們?cè)谡n堂教學(xué)中試行教學(xué)方法改革,徹底改變教師灌輸知識(shí)的單一模式,更多地讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),教師擔(dān)負(fù)引導(dǎo)、組織實(shí)施、總結(jié)和考評(píng)的職責(zé),更多的時(shí)候也是討論和爭(zhēng)論的主體之一,變師徒關(guān)系為伙伴關(guān)系。具體實(shí)施是依據(jù)學(xué)生興趣分組,3~4人/組,組內(nèi)分工協(xié)作,依據(jù)自己所選的感興趣的專題查閱資料,開展討論并推舉一人以PPT文稿的形式圖文結(jié)合在課堂上匯報(bào)講解,同學(xué)可以自由提問,教師做針對(duì)性的點(diǎn)評(píng)、補(bǔ)充。創(chuàng)新的課堂組織從學(xué)生的興趣出發(fā)保障了自主學(xué)習(xí)的效率,協(xié)作中鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作能力,課堂表達(dá)和提問互動(dòng)有效地活躍了學(xué)習(xí)氣氛,調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)的積極性,并提高了學(xué)生綜述及表達(dá)能力。此種形式受到了選課學(xué)生的一致好評(píng),也吸引了更多的研究生加入我們的學(xué)習(xí)隊(duì)伍中。
4.考評(píng)手段合理化
在轉(zhuǎn)變教師單向傳授知識(shí)模式的同時(shí),打破以考試分?jǐn)?shù)作為衡量教育成果的唯一標(biāo)準(zhǔn)的劃一呆板的考評(píng)制度。對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)主要是課堂表現(xiàn)和實(shí)踐實(shí)訓(xùn),各占50%。課堂表現(xiàn)的評(píng)價(jià)中以小組匯報(bào)講解中的綜合能力表現(xiàn)作為主要的考評(píng)指標(biāo),并逐步完善了評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),簡(jiǎn)介如下:基本原理簡(jiǎn)明扼要、切中要點(diǎn)、通俗易懂;研究應(yīng)用舉例典型、兼顧多方面;重視結(jié)果分析(盡量使用圖表);重視技術(shù)發(fā)展的進(jìn)展和研究理論進(jìn)展(突出新意)。除了陳述者有獎(jiǎng)勵(lì)分之外,課堂提問及回答者都有酌情加分,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。學(xué)生課前準(zhǔn)備、課堂提問、課后總結(jié)的學(xué)習(xí)資料都可以組織建立個(gè)人學(xué)習(xí)檔案,學(xué)習(xí)檔案也可作為酌情加分的因素。
二、反饋與思考
教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及新的考評(píng)方法改革的突出優(yōu)勢(shì)在于愛護(hù)和培養(yǎng)學(xué)生的好奇心、求知欲,幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí),獨(dú)立思考,保護(hù)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新思維,營(yíng)造崇尚真知、追求真理的氛圍,為學(xué)生的稟賦和潛能的充分開發(fā)創(chuàng)造一種寬松的環(huán)境。讓學(xué)生感受、理解知識(shí)產(chǎn)生和發(fā)展的過程,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維,重視培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息的能力,獲取新知識(shí)的能力,分析問題和解決問題的能力,語言文字表達(dá)以及團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。但在試行新的教學(xué)方法的同時(shí),我們也發(fā)現(xiàn)了一些有待于改進(jìn)的問題。在課程體系的設(shè)置中需要合理調(diào)研,依據(jù)社會(huì)、培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生主體的需求做出調(diào)整,充分適應(yīng)多學(xué)科交叉融合的需求。在教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化上,學(xué)生更注重研究進(jìn)展的討論和熱點(diǎn)文獻(xiàn)的分析,教學(xué)內(nèi)容需要每年更新,不能一成不變。在教學(xué)方法改革中,試行討論式課堂的問題反應(yīng)在四個(gè)方面:個(gè)別小組成員因自制力不強(qiáng)、計(jì)算機(jī)水平限制、口頭表達(dá)能力欠缺等原因?qū)λx專題的基本理論或研究進(jìn)展陳述不清楚,會(huì)一定程度上影響其他同學(xué)對(duì)該專題領(lǐng)域的學(xué)習(xí)。在課堂匯報(bào)環(huán)節(jié),受部分同學(xué)表達(dá)能力的影響,學(xué)生的注意力不容易集中,課堂進(jìn)展的節(jié)奏會(huì)略顯拖沓。在教學(xué)過程中容易出現(xiàn)兩極分化的現(xiàn)象,部分學(xué)生的主動(dòng)性得到了很好的發(fā)揮,綜合能力得到了比較充分的鍛煉,也有個(gè)別學(xué)生在混學(xué)分,并沒有進(jìn)行真正的自主學(xué)習(xí)。且教師對(duì)新的教學(xué)方法的理解和掌握的程度也一定程度上影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在評(píng)價(jià)體系中,給學(xué)生公正、全面、合理的評(píng)價(jià)影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和熱情,但其過程是相當(dāng)煩瑣的,需要教師團(tuán)隊(duì)比較多的精力投入,適當(dāng)?shù)募?lì)機(jī)制能更好地配合教學(xué)改革的推進(jìn)。
三、展望
采用MTT法繪制細(xì)胞生長(zhǎng)曲線。取第7代近融合的腸上皮細(xì)胞,消化后調(diào)整細(xì)胞密度為1×105/mL的單細(xì)胞懸液,接種于96孔板中,每孔接種100μL,接種15板,每3d更換一次細(xì)胞培養(yǎng)液。每天于相同時(shí)間取出一板細(xì)胞,每孔加入MTT溶液(5mg/mL)20μL,培養(yǎng)4h后,吸出孔內(nèi)上清,每孔加入二甲基亞砜150μL,震蕩10min后于酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀以490nm波長(zhǎng)測(cè)吸收值。共測(cè)定15d,以時(shí)間作為橫坐標(biāo),光吸收值(D)作為縱坐標(biāo),繪制細(xì)胞生長(zhǎng)曲線。1.8流式細(xì)胞術(shù)(flowcytometry,FCM)分析細(xì)胞周期常規(guī)方法收集第7代近融合的腸上皮細(xì)胞,PBS洗滌2次,在離心管中留約0.5mL的PBS,向細(xì)胞懸液中緩慢加入75%冰乙醇,–20°C固定過夜。檢測(cè)前,1000r/min離心3min去除乙醇,PBS清洗1次,加入適量碘化丙啶染液(0.1%TritionX-100,10μg/mL碘化丙啶,50μg/mLRNase),室溫避光染色30min,上機(jī)檢測(cè),計(jì)數(shù)10000個(gè)細(xì)胞,用MuticycleAV軟件進(jìn)行DNA細(xì)胞周期擬合分析。增殖指數(shù)(proliferativeindex,PI)指增殖細(xì)胞占總周期細(xì)胞的比例,S期細(xì)胞指數(shù)(S-phasefraction,SPF)指細(xì)胞周期中處于S期細(xì)胞所占的比例。采用PI和SPF分析細(xì)胞的增殖活性,PI(%)=(S+G2/M)/(S+G2/M+G0/G1)×100%,SPF(%)=S/(G0/G1+S+G2/M)×100%。1.9染色體核型分析參考已報(bào)道的方法[13],稍作修改。傳代細(xì)胞以1×105/mL的密度接種至96孔板。48h后換液,給予濃度為2μg/mL秋水仙素處理3h;消化收集細(xì)胞,37°C低滲(0.075mol/LKCl)處理20min;用新鮮配制(4°C預(yù)冷)的卡諾固定液(甲醇:冰醋酸=3:1)預(yù)固定20min,離心去除上清,再視細(xì)胞量加入新鮮固定液0.5~1mL,以移液槍重懸沉淀;取出–20°C預(yù)冷的玻片,30cm高度滴片;空氣干燥,吉姆薩工作液染色10min,脫色,在顯微鏡下選擇分散良好,形態(tài)清晰的染色體中期分裂相,進(jìn)行拍照,用Photoshop軟件進(jìn)行染色體核型分析。
2結(jié)果
2.1IEC-P.A.的細(xì)胞形態(tài)與超微結(jié)構(gòu)
用嗜熱菌蛋白酶和I型膠原酶聯(lián)合消化參環(huán)毛蚓腸組織,獲得的大量隱窩單位和散在細(xì)胞。隱窩單位培養(yǎng)48h即能貼壁,72h開始輻射出零星細(xì)胞;而散在的腸上皮細(xì)胞貼壁所需時(shí)間較長(zhǎng),接種一周才可形成少量的細(xì)胞集落(圖1A),15d開始貼壁,但附著不穩(wěn)定,稍振動(dòng)即浮起。約28~30d細(xì)胞生長(zhǎng)至85%~90%匯合,可進(jìn)行傳代培養(yǎng)。原代培養(yǎng)時(shí)有較多的細(xì)胞碎片,且上皮細(xì)胞與成纖維細(xì)胞夾雜生長(zhǎng),傳至第3代以后,細(xì)胞碎片明顯減少,類圓形上皮細(xì)胞數(shù)量增多,形態(tài)較一致。傳代后細(xì)胞生長(zhǎng)穩(wěn)定,培養(yǎng)13~15d可見腸上皮細(xì)胞匯合成細(xì)胞單層,呈典型“鋪路石樣”鑲嵌排列,邊界清晰,互不重疊(圖1B)。透射電鏡下觀察培養(yǎng)的腸上皮細(xì)胞,可見細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整,直徑為8±2μm,具有典型的腸上皮隱窩細(xì)胞特征。微絨毛從細(xì)胞表面伸出,排列整齊(圖2A),近絨毛端胞質(zhì)中分布豐富的線粒體,其嵴清晰可見(圖2B),細(xì)胞核周區(qū)域有大量的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(圖2C)。
2.2IEC-P.A.的生長(zhǎng)曲線
第7代參環(huán)毛蚓腸上皮細(xì)胞的生長(zhǎng)曲線見圖3,體外培養(yǎng)的腸上皮細(xì)胞存在著明顯的潛伏期,接種培養(yǎng)7~9d后才能進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,經(jīng)過大約4d的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期后,至13~15d開始進(jìn)入平臺(tái)期,且能相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間維持在這一時(shí)期。
2.3FCM分析IEC-P.A.細(xì)胞周期
參環(huán)毛蚓腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期檢測(cè)結(jié)果見圖4,細(xì)胞各個(gè)時(shí)期的分布狀態(tài)是G0/G1期為(93.13±0.12)%,S期為(3.73±0.23)%,G2/M期為(3.14±0.17)%,細(xì)胞的增殖活性指標(biāo)PI為6.87%,SPF為3.73%。由此可見,體外培養(yǎng)的腸上皮細(xì)胞接種后,相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間處于靜止期,尚未進(jìn)行增殖分裂活動(dòng)。
2.4IEC-P.A.染色體核型分析
本實(shí)驗(yàn)所培養(yǎng)的腸上皮細(xì)胞來源于環(huán)節(jié)動(dòng)物門的參環(huán)毛蚓,具有一定的特殊性,與常規(guī)哺乳動(dòng)物的細(xì)胞差異較大。處于中期分裂相的腸上皮細(xì)胞所占比例較少,且處于分散狀態(tài)的染色體臂常常出現(xiàn)部分重疊(圖5A),但尚可應(yīng)用Photoshop軟件進(jìn)行核型分析。根據(jù)所拍攝的20個(gè)細(xì)胞的中期分裂相,可以得出,參環(huán)毛蚓腸上皮細(xì)胞的染色體數(shù)為2n=22,其中第1、2、5、8、9、11號(hào)染色體為中部著絲粒染色體,第4、7、10號(hào)染色體為亞中部著絲粒染色體,第3、6號(hào)染色體為亞端部著絲粒染色體,其染色體核型可表示為n()=x=6m+3sm+2st(圖5、表1)。整體來說,第3代參環(huán)毛蚓腸上皮細(xì)胞染色體沒有異常表現(xiàn),基因組相對(duì)穩(wěn)定。
3討論
體外培養(yǎng)的腸上皮細(xì)胞對(duì)于研究營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收代謝機(jī)制、藥物作用以及各種致病因素作用下的生理病理改變具有重要意義,所取得的研究成果可以為人工養(yǎng)殖活動(dòng)提供科學(xué)指導(dǎo),從而帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益[14]。目前,蚯蚓種屬腸上皮細(xì)胞培養(yǎng)與生物學(xué)特性研究尚未見報(bào)道。本研究采用混合酶消化法對(duì)參環(huán)毛蚓腸上皮細(xì)胞進(jìn)行分離培養(yǎng),穩(wěn)定傳至第8代,并研究了細(xì)胞形態(tài)、超微結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)曲線、細(xì)胞周期和染色體核型等生物學(xué)特性,成功獲得參環(huán)毛蚓腸上皮細(xì)胞系(IEC-P.A.)。不僅豐富了環(huán)節(jié)動(dòng)物門的細(xì)胞資源及相關(guān)生物學(xué)特性資料,而且所建立的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)及生物學(xué)特性檢測(cè)方法可以為蚯蚓種屬細(xì)胞培養(yǎng)及研究提供參考。分離腸上皮細(xì)胞常用的消化酶包括胰蛋白酶、膠原酶、嗜熱菌蛋白酶及中性蛋白酶。由于來源動(dòng)物不同,關(guān)于各種消化酶的分離效果有不同的報(bào)道,其中嗜熱菌蛋白酶分離腸上皮細(xì)胞可獲得大量的健全絨毛隱窩單位,且傳代后增殖能力比較穩(wěn)定[15-17]。本實(shí)驗(yàn)參考上述條件,對(duì)消化酶進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整,篩選確定嗜熱菌蛋白酶和I型膠原酶的混合酶液較適合分離參環(huán)毛蚓的腸上皮細(xì)胞。所得細(xì)胞懸液可見大量腸上皮細(xì)胞特有的隱窩單位。細(xì)胞鑒定是腸上皮細(xì)胞培養(yǎng)過程中一個(gè)重要內(nèi)容。除了觀察形態(tài)特征外,常用的有堿性磷酸酶染色法、電鏡法及免疫熒光染色法[18]。由于堿性磷酸酶染色法影響因素復(fù)雜,陽性率低;又因親緣性的關(guān)系,參環(huán)毛蚓腸上皮細(xì)胞缺少特異性標(biāo)記物,而無法使用免疫學(xué)鑒定,所以本研究選取了透射電鏡觀察參環(huán)毛蚓腸上皮細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)。細(xì)胞表面可見大量微絨毛,胞內(nèi)含有豐富的線粒體、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),符合腸上皮細(xì)胞的特征。應(yīng)用流式細(xì)胞技術(shù),對(duì)核酸染料標(biāo)記的DNA進(jìn)行檢測(cè),能夠得到細(xì)胞各個(gè)時(shí)期的分布狀態(tài),通過計(jì)算G0/G1、S、G2/M期的百分?jǐn)?shù),可以進(jìn)行細(xì)胞周期分析,了解細(xì)胞的增殖能力[19]。常規(guī)測(cè)定時(shí)多選用碘化丙啶染料對(duì)DNA染色,但本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)碘化丙啶不能對(duì)75%冰乙醇固定的參環(huán)毛蚓腸上皮細(xì)胞的DNA進(jìn)行染色。分析其原因可能是碘化丙啶無法進(jìn)入?yún)h(huán)毛蚓的細(xì)胞內(nèi)所致。為此,本團(tuán)隊(duì)通過添加不同濃度TritionX-100進(jìn)行破膜,最終選取的染色液組分為0.1%TritionX-100、10μg/mL碘化丙啶、50μg/mLRNase,使FCM分析參環(huán)毛蚓IEC細(xì)胞周期的檢測(cè)得以順利進(jìn)行。但結(jié)果中變異系數(shù)(coefficientofvariation,CV)值、細(xì)胞碎片含量(%Debris)較高,表明此破膜染色方法還有待于進(jìn)一步優(yōu)化。S期細(xì)胞比率(SPF)和增殖指數(shù)(PI)均可以反映細(xì)胞群體的增殖狀態(tài)和DNA的合成速度,因此常用它們的大小來表示細(xì)胞增值活性的高低[20]。
細(xì)胞凋亡采用FITC-PI雙染色方法檢測(cè)。制備轉(zhuǎn)染后的GSCs細(xì)胞懸液,每管加入10μLFITC溶液,避光孵育30min后,每管加入10μLPI溶液,C6流氏細(xì)胞儀每管抽取10000個(gè)細(xì)胞進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)重復(fù)6次。細(xì)胞遷移及侵襲能力采用Transwell小室方法檢測(cè)。制備轉(zhuǎn)染后的GSCs細(xì)胞懸液,以每孔100μL含51×10細(xì)胞數(shù)接種于Transwell小室的上室,下室加入500μL高糖DMEM培養(yǎng)基(含10%胎牛血清),48h后取出小室,PBS清洗上室內(nèi)的細(xì)胞,室溫晾干后4%多聚甲醛固定30min,PBS清洗3遍,至于吉姆薩染色液中染色30min,取出室溫晾干后,置于顯微鏡直接觀察拍照,隨機(jī)選取5個(gè)視野計(jì)數(shù)染色細(xì)胞個(gè)數(shù)。細(xì)胞侵襲能力檢測(cè)需在Transwell小室的上室內(nèi)預(yù)先鋪置基質(zhì)膠,置37℃、5%CO細(xì)胞培養(yǎng)箱中26h后備用,余步驟與細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)相同。實(shí)驗(yàn)重復(fù)6次。統(tǒng)計(jì)分析用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用表示,兩組間采用t檢驗(yàn),多組間采用單因素方差分析和Bonferroni檢驗(yàn),<0.05認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
2結(jié)果
2.1U87來源的GSCs的鑒定
如圖1A所示,U87細(xì)胞置于干細(xì)胞培養(yǎng)基培養(yǎng)后形成細(xì)胞球,此細(xì)胞球同時(shí)表達(dá)Nestin(神經(jīng)干細(xì)胞標(biāo)志物)及CD133(腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志物),在圖1B中,細(xì)胞球在含有10%胎牛血清的DMEM高糖培養(yǎng)基中進(jìn)行分化培養(yǎng)2周后,細(xì)胞表達(dá)膠質(zhì)細(xì)胞活化的典型標(biāo)志物GFAP,以及神經(jīng)元的典型標(biāo)志物tubulinIII。以上結(jié)果說明在干細(xì)胞培養(yǎng)基形成的細(xì)胞球細(xì)胞為典型的膠質(zhì)瘤干細(xì)胞,具有神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤干細(xì)胞的特征,并且具有多向分化能力。
2.2在GSCs中,miR-144呈現(xiàn)低表達(dá)狀態(tài)
如圖2所示,Real-timePCR結(jié)果顯示,與non-GSCs相比,在GSCs中miR-144的表達(dá)明顯降低(<0.01),說明miR-144可能參與了腦膠質(zhì)瘤的發(fā)生和發(fā)展。
2.3轉(zhuǎn)染后,miR-144的表達(dá)
如圖3所示,在pre-miR-144組中,miR-144的表達(dá)顯著提高(<0.01),而在anti-miR-144組中,miR-144的表達(dá)顯著降低(<0.01)。
2.4過表達(dá)miR-144降低GSCs的細(xì)胞活力
如圖4所示,在pre-miR-144組中,GSCs的細(xì)胞活力顯著降低(<0.01),而在anti-miR-144組中,GSCs的細(xì)胞活力顯著提高(<0.01),但是在pre-NC組和anti-NC組中,GSCs的細(xì)胞活力與對(duì)照組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
2.5過表達(dá)miR-144促進(jìn)GSCs凋亡
如圖5所示,在pre-miR-144組中,GSCs的細(xì)胞凋亡率顯著增加至15.6%(<0.01),而在anti-miR-144組中,GSCs的細(xì)胞凋亡率顯著下降到3.6%(<0.01)。但是在對(duì)照組,pre-NC組和anti-NC組中細(xì)胞凋亡率分別為8.1%,7.9%和7.9%,三組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
2.6過表達(dá)miR-144抑制GSCs的細(xì)胞遷移及侵襲
如圖6所示,在pre-miR-144組中,細(xì)胞的遷移能力顯著降低(<0.01),而在anti-miR-144組中,細(xì)胞的遷移能力顯著提高(<0.01)。但是在pre-NC組和anti-NC組中,細(xì)胞遷移能力與對(duì)照組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。此外,在細(xì)胞的侵襲能力檢測(cè)中,我們得到了相似的結(jié)果。
2.7MiR-144靶基因的預(yù)測(cè)
如圖7所示,我們經(jīng)過查閱生物信息學(xué)預(yù)測(cè)軟件Targetscan、Pictar和RNAhybrid等,發(fā)現(xiàn)有眾多基因存在miR-144的結(jié)合位點(diǎn),經(jīng)查閱文獻(xiàn)得知其中X染色體連鎖鋅指轉(zhuǎn)錄因子(ZFX)和酪氨酸激酶受體(TEK)與GSCs的發(fā)生展有著密切的關(guān)系。
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