1.項目選題的背景
背景:雌激素受體(Estrogen receptor,ER)是配體依賴的類固醇激素核受體超家族成員之一,分為α和β兩種亞型。ER-α位于6q25~1,長140kb,編碼由595個氨基酸殘基組成的蛋白質(zhì)。ER-α蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)從N端到C端共分為A~F六個功能區(qū):A/B區(qū)為轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū),位于氨基末端,A/B區(qū)中有一個非配體依賴性轉(zhuǎn)錄激活功能區(qū)AF-1,它通過和基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄因、輔助激活因子和其他轉(zhuǎn)錄因子相互作用,介導(dǎo)信號向下游蛋白傳遞,從而激活靶基因,A/B能調(diào)節(jié)ER和DNA的相互作用,選擇正確的雌激素應(yīng)答元件及調(diào)控靶基因表達;C區(qū)為DNA結(jié)合區(qū),是富含堿性氨基酸和半胱氨酸的高度保守區(qū);D區(qū)為多變的鉸鏈區(qū),允許受體彎曲、旋轉(zhuǎn)或構(gòu)象改變,形成受體二聚體,并與同向或反向重復(fù)反應(yīng)元件結(jié)合以發(fā)揮作用,D區(qū)還含有核定位信號,具有穩(wěn)定DBD的DNA結(jié)合作用;E/F區(qū)包括配基結(jié)合區(qū),共調(diào)節(jié)因子結(jié)合表面、二聚化區(qū)和配基依賴性轉(zhuǎn)錄激活功能區(qū)AF-2。
2000年,F(xiàn)louriot等研究首次發(fā)現(xiàn)ER-α66(傳統(tǒng)觀念的ER-α)的同源異構(gòu)體。同先前的ER-α66相比,它剪切了A、B區(qū),缺乏N末端173個氨基酸,分子量為46KD,故被命名為ER-α46。
2005年,王兆一等研究首次報告ER-α66的另一同源異構(gòu)體——ER-α36,它剪切了A、B區(qū)及F區(qū),缺乏N末端173個氨基酸及CN末端138個氨基酸,分子量為36KD,故被命名為ER-α36,且初步證明了ER-α36表達不完全依賴ER-α66,其功能類似于生長因子受體,很可能參與抑制ER-α66介導(dǎo)的經(jīng)典雌激素信號傳導(dǎo)通路并激活細胞膜介導(dǎo)促細胞分裂的雌激素信號傳導(dǎo)。
ER是經(jīng)典的核受體,是核受體超家族成員之一,是執(zhí)行生長與分化、增殖與凋亡等重要細胞內(nèi)生理功能的分子元件。ER與雌激素結(jié)合后,激活基因轉(zhuǎn)錄,從而發(fā)揮其生長調(diào)控作用。
近年國內(nèi)外報道,許多不屬于激素靶器官的腫瘤,如肺癌和腦膜瘤等測出了激素。
Tokunaga等首次發(fā)現(xiàn)胃癌可表達ER及孕激素受體,并推斷其可能為雌激素依賴性腫瘤,以后國內(nèi)外學(xué)者不僅應(yīng)用不同的方法證實胃癌細胞ER表達的事實,而且開始給胃癌患者使用tamoxifen(TAM)。但至今TAM用于ER-α陽性,即傳統(tǒng)的ER-α66陽性的胃癌的輔助治療效果不佳,未被全球?qū)<夜J。因此,推測可能存在另外一種雌激素受體ER-α36途徑激活胃癌細胞進入細胞周期。
本項目組前期研究從蛋白水平及mRNA水平證實胃癌培養(yǎng)細胞株SGC-7901、MKN45、MKN28、AGS中表達ERα36,且人體胃癌組織均表達ERα36,且證實ERα36參與胃癌雌激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。
筆者2009年在王兆一實驗室研究發(fā)現(xiàn),ER-α36在乳腺癌細胞株MCF7細胞周期不同時相差異性表達。
選題意義:本研究擬通過對雌激素受體ER-α36在胃癌細胞株SGC7901G0與G1期表達差異性研究,探討ER-α36在胃癌細胞周期中的作用,從而為胃癌的早期檢測及靶向治療提供理論依據(jù)。
2.項目成員的組成、特長、分工及成員間相互協(xié)調(diào)配合的情況,導(dǎo)師指導(dǎo)情況
本項目組成員均為女生,細心、認真、負責(zé),成員組同學(xué)相互合作、配合好,基本操作均由學(xué)生完成。導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生項目申報、教授HE染色技術(shù)及原理、教授免疫熒光染色技術(shù)及原理、協(xié)助學(xué)生完成ER36免疫熒光染色過程、指導(dǎo)學(xué)生免疫熒光及HE閱片。
3.項目的創(chuàng)新點與特色
將新發(fā)現(xiàn)的雌激素受體ER-α36運用于胃癌細胞周期的研究,首次提出ER-α36影響胃癌細胞周期的觀念,具有一定的創(chuàng)新性,為胃癌的激素治療開辟了新思路。
4.項目實施的進展情況及取得的創(chuàng)新成果
完成了①SGC7901細胞培養(yǎng);②同步化處理SGC7901細胞(G0期采用血清饑餓法,M采用秋水仙堿阻滯法)并制作細胞爬片;③細胞爬片免疫熒光細胞化學(xué)染色觀察同步化處理G0及M細胞的ERα36表達差別。
5.項目實施過程中的收獲與體會
通過指導(dǎo)學(xué)生科研,我深刻體會到學(xué)生科研不僅培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,而且提高了學(xué)生獨立思考的能力,還培養(yǎng)了學(xué)生的動手操作能力。
讓學(xué)生參與科研,不僅提高了學(xué)生的觀察能力、分析問題的能力及動手操作的能力,而且培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力。在實驗研究過程中,學(xué)生從課題的文獻綜述、選題立項、實驗操作到實驗報告撰寫,模擬了研究生的研究過程,提供了學(xué)生一個科研思路。此外,調(diào)動了學(xué)生的探究科學(xué)的積極性。
另外,通過學(xué)生科研的指導(dǎo),提高教師的思想素質(zhì)和業(yè)務(wù)素質(zhì)。進行科研思維能力培訓(xùn)及多項綜合性實驗技能的培訓(xùn)是一種新型的實驗教學(xué)模式。學(xué)生科研要求指導(dǎo)教師不僅具有扎實的基礎(chǔ)理論知識,熟練的操作技能,而且積極跟蹤學(xué)科發(fā)展趨勢,不斷充實自己,才能給學(xué)生更好的指導(dǎo),同時更多地要求指導(dǎo)教師有創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力。這對指導(dǎo)教師的教學(xué)思維及教學(xué)模式提出了巨大的挑戰(zhàn),從而對教師的思想素質(zhì)和業(yè)務(wù)素質(zhì)提出了更高的要求。
通過了兩輪的學(xué)生科研的指導(dǎo),筆者認為學(xué)生科研目前還存在一些問題亟待解決。
在學(xué)生科研實踐過程中,筆者認為存在的最大的問題是創(chuàng)新力度不夠。創(chuàng)新實驗究竟什么是創(chuàng)新?創(chuàng)新實驗是思維的創(chuàng)新,還是動手能力的創(chuàng)新,抑或是單純的實驗方式的創(chuàng)新?我認為創(chuàng)新在很大程度上局限于實驗?zāi)J降母镄隆?br/> 我們往往把學(xué)生科研等同于科研,把學(xué)生科研教學(xué)等同等于研究生科研教學(xué)。學(xué)生科研應(yīng)當(dāng)在科研模式的教學(xué)上既簡化又升華。因為教學(xué)對象主要是大學(xué)一年級學(xué)生,他們的專業(yè)知識儲備量少。比如,科研項目的內(nèi)容對學(xué)生來說要求的理論知識太強,學(xué)生不容易搞懂。如果學(xué)生一進入實驗室就讓他們搞科研做課題,就會導(dǎo)致學(xué)生在創(chuàng)新實驗過程中看不懂,聽不懂,這勢必讓學(xué)生感到迷茫,從而挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
我認為,大學(xué)生學(xué)生科研應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)?、涉及多學(xué)科且應(yīng)用較廣的基礎(chǔ)實驗技術(shù),且該技術(shù)在學(xué)生未來的本科教學(xué)中將會涉及,然后以實驗技術(shù)為中心展開實驗過程。
比如,針對進入病理學(xué)實驗小組同學(xué),我們可以采用以結(jié)合免疫學(xué)與病理形態(tài)學(xué)相圍繞結(jié)合的免疫熒光細胞染色技術(shù)為中心,將教師的科研課題深入到該項實驗技術(shù)中去。先讓同學(xué)們圍繞該技術(shù),進行文獻的復(fù)習(xí)、綜述并進行討論,然后讓同學(xué)們將該技術(shù)帶到科研,制作爬片并進行熒光抗體染色。
教師在實驗設(shè)計中要把握實驗的創(chuàng)新點,比如,技術(shù)操作的創(chuàng)新,應(yīng)用的創(chuàng)新,等等。然后圍繞創(chuàng)新點讓同學(xué)們展開思路進行探討。
比如,爬片技術(shù)是一種冒似簡單的技術(shù),但仍然存在很多有待思考的問題。比如,如何處理可以讓細胞在爬片上分布均勻?如何操作可以讓實驗技術(shù)簡潔?采取何種固定方法使得爬片適合某種實驗的讓染色?如何處理可以減少熒光抗體染色的掉細胞現(xiàn)象?等等。在這個思考的過程中便可以將創(chuàng)新性思維貫徹到我們的教學(xué)中。這樣,在我們的教學(xué)中既教會了學(xué)生科研思路,同時又教會了學(xué)生實驗技術(shù),同時,更重要的是將科研思維貫徹到實驗教學(xué)中。
此外,學(xué)生在創(chuàng)新思維教學(xué)中,自主活動、主動探索的精神沒有得到充分體現(xiàn)。學(xué)生更多的是習(xí)慣于老師講解、示范性操作,然后按實驗流程來進行操作,在實際操作和處理中沒有自己的想法與思路。這與我們多年傳統(tǒng)教育形成的思維模式是密切相關(guān)的。我們應(yīng)當(dāng)在科研教學(xué)中逐漸改善這種思維模式,將創(chuàng)新思維的教學(xué)滲透到教育體系當(dāng)中去。
總之,大學(xué)生創(chuàng)新教育不是一句口號,它需要我們在教育實踐中逐步落實與貫徹。我們不能急功近利,應(yīng)當(dāng)一步一個腳印,踏踏實實地在教學(xué)實踐中摸索,從而使我們的創(chuàng)新實驗?zāi)軌驗閯?chuàng)新教育的推廣服務(wù)。
基金項目:2010及2011年度江漢大學(xué)學(xué)生科研教學(xué)項