基于染色质和代谢重塑的力学记忆调控间充质干细胞增殖和平滑肌分化的机制研究

目的干细胞响应和记住来自微环境的力学信号,通过力学记忆调控其命运进而影响疾病治疗和再生效果。本研究旨在探究单轴拉伸载荷下基于染色质和代谢重塑的力学记忆对间充质干细胞的命运调控机制。方法对间充质干细胞加载不同振幅、频率、持续时间和加载周期的间歇单轴拉伸,通过免疫荧光染色,Real-time PCR,转录组测序,si RNA和Western blotting等手段,检测相关蛋白及基因的表达,探究力学记忆相关机制。结果实验结果表明,振幅是间歇拉伸诱导细胞转向后有序排列记忆的主要因素,而频率和持续时间是影响细胞有序排列记忆的次要因素。同时,F-肌动蛋白、黏着斑和细胞核形变比细胞排列更容易被间歇拉伸重塑。其次,发现间歇拉伸可诱导细胞形成转录记忆,并保持持续的高代谢活性。此外,间歇拉伸可促进间充质干细胞的增殖和平滑肌向分化,并通过H3K27me3介导持续性的染色质凝集影响间充质干细胞的分化效率。有趣的是,力学记忆可通过直接接触传递,加载间歇拉伸后的细胞可以重塑静态细胞的代谢稳态,并促进其增殖活性。结论间歇拉伸通过染色质和能量代谢重塑介导的力学记忆促进间充质干细胞的增殖和平滑肌分化。

YAP介导的能量代谢参与基质刚度调控的间充质干细胞成骨向分化

目的细胞外基质刚度等微环境生物物理因素可调节干细胞的分化,而能量代谢对于干细胞谱系选择至关重要。本研究旨在探究细胞外基质刚度如何调节能量代谢来决定间充质干细胞的命运。方法采用不同刚度的聚丙烯酰胺水凝胶培养间充质干细胞,通过能量代谢分析,转录组测序和Western blotting等方法,分析细胞代谢活性及相关基因和蛋白的表达;使用超分辨成像,活细胞成像,透射电镜成像和图像三维重构等方法分析线粒体形态和细胞骨架等的变化。结果与软基底相比,硬基底显著促进间充质干细胞的糖酵解、氧化磷酸化功能,并增强抗氧化能力。硬基底通过增加线粒体融合蛋白1和2的表达以及抑制动力蛋白相关蛋白1的活性来促进线粒体融合,从而促进成骨。力敏感蛋白YAP通过影响糖酵解、谷氨酰胺代谢、线粒体动力学和线粒体生物合成,进而调节刚度介导的成骨分化。此外,糖酵解反过来通过细胞骨架张力介导的细胞核形变来影响YAP活性。结论能量代谢可响应细胞外基质的刚度,并通过YAP将力学信号和能量代谢连接起来,促进间充质干细胞的成骨分化。这为力学调控干细胞命运提供了新的见解,并为骨组织工程支架的设计提供了重要的依据。

线粒体的力学生物学研究进展

线粒体是高度动态的细胞器,不仅为细胞提供能量和物质基础,同时参与调控细胞的增殖、迁移、分化和凋亡等。细胞命运受来自微环境的力学信号调节。近年来的研究表明,力学因素对细胞的能量代谢具有调控作用。线粒体作为一个力学感受器和枢纽,连接力学和代谢来调控细胞的命运。深入理解力学微环境和线粒体代谢的关系,为促进组织再生和疾病治疗提供有力的指导。本文主要介绍线粒体力学生物学研究进展,并探讨其在组织再生和疾病治疗中的潜在应用。

基于探究式学习的“泰勒公式”教学设计

通过设置一系列层层递进的问题,引领学生通过探究式的方式学习泰勒公式,并借助动态几何画板Geogebra进行动态演示.在此过程中一方面以诗词为德育元素融入课程思政,弘扬传统文化,另一方面揭示微积分中的辩证思想,使得在帮助学生理解和掌握泰勒公式的同时,既能逐步培养学生分析问题、解决问题的科研能力,熟悉用数学实验手段解决问题的过程,又能建构学生正确的数学观,提升学生的数学素养.

杉木多倍体变异苗诱导及倍性鉴定

为了探究秋水仙素处理对杉木萌动种子的诱变效应,以3种杉木种子为材料,用0.9%的秋水仙素溶液浸泡处理后播种,60d后统计变异苗得率并用流式细胞仪检测变异苗不同部位的细胞倍性。结果表明,经秋水仙素溶液浸泡处理后,3种来源的杉木种子变异苗得率差异显著,全同胞种子Z3#得率最高,为23.45%;3种来源的杉木种子经秋水仙素处理后所得的变异苗均表现为胚根短缩,下胚轴下部明显膨大。流式细胞仪检测表明,胚根部分57.2%的细胞为混倍体细胞,下胚轴下部42.04%的细胞为四倍体细胞,下胚轴中部四倍体细胞所占比例为9.15%,下胚轴上部和子叶部分的细胞均为二倍体细胞;秋水仙素溶液浸泡种子可诱导获得表型特征及细胞倍性发生明显变异的变异苗。本研究结果为进一步开展杉木同源多倍体新种质的创制奠定了基础。

^(60)Co-γ射线辐照处理对杉木种子萌发及幼苗生长的影响

为了探讨^(60)Co-γ辐射剂量对杉木种子萌发及幼苗生长的影响,本研究以杉木第3代种子园收集的种子为供试材料,研究了不同剂量的γ射线辐照处理对杉木种子发芽率、发芽时间、出苗率以及诱变苗早期生长的影响。结果表明:20 Gy辐照明显促进发芽,随着剂量的增加发芽率逐渐降低,80 Gy是致死剂量;辐照剂量20~60 Gy之间时,随着剂量的增加发芽时间会逐渐延长,出苗率会逐渐降低;γ射线辐照处理获得的诱变苗株高、地径和分枝数同样受剂量效应的影响,随着辐照剂量的增加,表现在植株矮化,地径变细,分枝数先升高后降低,尤其是40 Gy的辐照剂量能够显著促进分枝。根据辐照剂量与发芽率、出苗率可以初步确定,γ射线辐射杉木种子的半致死剂量在40~60 Gy之间。

基于不可辨识矩阵的值约简算法

属性值约简是粗糙集理论的重要研究课题之一,很多学者对它进行研究并提出了不同的算法,但由于值约简是NP-hard问题,目前还没有高效的方法.根据可辨识矩阵的定义,提出了不可辨识矩阵,将其运用到属性值约简的问题中.实验结果验证了此算法的可行性和有效性,能节省循环比较时间,提高计算速度.

由一类非线性常微分方程的抛物线解所确定的扭波

通过求解与平面动力系统的两个平衡点相连接的抛物线解,获得了6种非线性行波方程的扭波解存在条件,并给出了这些扭波解的参数表达式,以及上述解存在的参数条件·

一类修正Camassa-Holm方程的行波解分支

研究了一类修正Camassa-Holm方程,利用动力系统分支理论给出了这类方程可能存在的行波解的参数条件.

一类具时滞的扩散Nicholson苍蝇方程波前解的存在性

利用上、下解方法研究了一类具时滞的扩散Nicholson苍蝇方程波前解的存在性,给出了波前解存在的条件.

微管乙酰化介导三维基质刚度调控间充质干细胞能量代谢促进成骨向分化

目的探究能量代谢在三维培养中基质刚度调控间充质干细胞分化过程中的影响与潜在调控机制。方法使用人脐带间充质干细胞与Gel MA胶,构建不同基质刚度的三维水凝胶培养体系。通过q-PCR、ALP检测与银染、免疫荧光染色等手段观察探究不同三维基质刚度对间充质干细胞的成骨分化能力影响、细胞铺展过程与代谢变化。结果实验构建不同基质刚度的三维培养体系,发现软基质促进细胞成骨分化标志物表达、ALP染色。与硬基质相比,软基质内细胞铺展较快、体积较大,细胞内线粒体网络程度高。能量代谢检测结果表明软基质内细胞ATP含量更多,软基质内细胞耗氧量与产酸率均高于硬基质组。Western blotting与免疫荧光染色结果显示软基质组微管蛋白乙酰化水平上调,微管乙酰化酶αTAT1表达水平显著上调,通过si RNA干扰后软基质组微管乙酰化水平受到抑制、线粒体去网络化、ALP活性下降。通过微管凝聚剂Taxol处理消除微管动态平衡后软基质组线粒体网络程度下降、ALP活性下降。结论本研究揭示了较软的三维基质促进了人脐带间充质干细胞铺展、促进了细胞骨架聚集、促进细胞线粒体网络成熟与能量代谢水平,从而促进成骨分化。细胞骨架特别是微管介导了三维基质对线粒体的网络化与能量代谢调控成骨分化。

牵张力通过调节线粒体动力学和能量代谢介导间充质干细胞平滑肌向分化

目的牵张力等生物物理因素可调节干细胞分化,而能量代谢也参与干细胞的谱系选择。本研究旨在探究能量代谢在牵张力调控间充质干细胞分化过程中的影响与潜在机制。方法使用Flexcell系统对人脐带间充质干细胞施加不同力值的周期性等轴牵张力,加载后通过q PCR、Western Blot、免疫荧光和si RNA干扰等手段检测分化方向,线粒体动力学和细胞能量代谢水平,验证三者之间的关系。结果等轴牵张上调间充质干细胞中平滑肌细胞标记物(α-SMA、SM22)的表达,Ⅰ型胶原收缩实验和裸鼠皮下Matrigel实验显示拉伸后的细胞具有更好的收缩性和成血管样结构的能力。牵张促进线粒体融合,上调动力学相关蛋白MFN1、MFN2和DRP1的表达,并且这3种蛋白被抑制后均能影响牵张诱导的平滑肌向分化。牵张促进细胞中ATP的产生,增强其糖酵解和氧化磷酸化水平。糖酵解和氧化磷酸化相关抑制剂2-DG和寡霉素抑制拉伸诱导的α-SMA和SM22表达。牵张促进YAP入核,si RNA干扰后细胞线粒体网络程度下降,动力学相关蛋白的表达受到影响并抑制分化现象。此外,牵张还通过激活机械敏感蛋白Piezo1上调细胞内钙含量,进而调节细胞能量代谢影响细胞分化。结论YAP作为重要的机械响应因子,可以整合牵张刺激和能量代谢信号,调控间充质干细胞的平滑肌向分化。

刺槐下胚轴不定芽诱导及植株再生

以7日龄刺槐实生苗的下胚轴作为外植体进行离体培养,研究不同生长调节剂、下胚轴部位和接种方式对不定芽分化的影响。结果表明:不同质量浓度的6-BA和NAA及组合对刺槐下胚轴的不定芽分化具有较大影响;不同部位的下胚轴再生不定芽的能力存在显著差异;下胚轴在培养基中的接种方式对不定芽的分化具有一定影响;下胚轴再生具有极性现象。刺槐下胚轴不定芽分化的最佳培养基为MS+6-BA1.5 mg·L-1+NAA0.05mg·L-1+3%蔗糖,最佳外植体为靠近胚根端的下胚轴部分,接种方式为水平接种,其不定芽诱导率最高,达68.52%,平均诱导不定芽数为5.56个;诱导不定芽生根的最佳培养基为MS+IBA0.20 mg·L-1+3%蔗糖,封口日光驯化1周后,以V(珍珠岩)∶V(泥炭土)∶V(蛭石)=1∶1∶1为基质移栽,生根苗经移栽成活率为100%。

力学因素对细胞自噬的影响

背景:心肌肥大、椎间盘退行性疾病等疾病的发生与其组织细胞所处力学环境密切相关,而自噬在这些疾病的发病过程起到重要作用。目的:综述力学因素对不同组织细胞自噬的影响及其涉及的分子机制,为自噬的研究及相关疾病的预防治疗提供参考作用。方法:检索2000至2016年Web of Science和Pub Med数据库中关于力学因素对细胞自噬影响的文献,英文检索词为"autophagy,mechanical",进行系统的归纳总结和分析,排除内容相关性差或重复文献,最终得到52篇文献。结果与结论:(1)力学因素对心肌细胞、内皮细胞、软骨细胞、骨骼肌细胞等多种细胞的自噬产生影响,细胞自噬是细胞应对刺激的一种自我保护性反应,在受到生理水平的力学刺激时,细胞上调自噬水平,维持细胞的稳态、功能以及存活;(2)力学因素可能通过PI3K-AKT-mTOR、氧自由基、AKT-FoxO等通路引起细胞自噬,具体机制有待进一步研究。

细胞形状调控人牙髓干细胞干性维持及其机制研究

目的牙髓干细胞(DPSC)是一种具有高增殖率、多向分化潜能的间充质干细胞。然而,DPSC在体外培养扩增会逐渐丧失分化潜能。通过微接触印刷技术调控DPSC的形状,探究其对DPSC分化功能的影响及机制。方法利用微接触印刷技术实现细胞形状控制,通过real-time PCR、免疫荧光染色、siRNA等手段,image J和Imaris进行图像分析和重建等技术,研究其干性维持和力学调控机制。结果长宽比为1∶2和1∶4的矩形微图案有助于DPSC的干性维持。

一类具有纯非线性耗散的广义Kdv方程和Kp方程的行波解

通过运用动力系统分支理论,对两个具有纯非线性耗散的广义Kdv和Kp方程变式进行研究,获得了系统在各种参数条件下可能存在的孤立行波解、不可数无穷多光滑周期行波解和不光滑行波解,并就不同参数条件给出了上述解存在的充分条件.

剪切力通过p38-YAP/TAZ通路调节人牙周膜细胞增殖

目的牙周膜细胞(PDLCs)是牙周组织内的主要细胞,对口腔颌面、骨再生具有重要的意义。以力学敏感分子YAP/TAZ作为切入点,研究剪切力调控PDLCs增殖的分子机制。方法利用平行平板流动腔对PDLCs加载流动剪切力,通过real-time PCR、western blot、siRNA、coIP等细胞生物学手段,实时荧光成像、ImageJ和Imaris进行图像分析,研究其力学传导机制。

信息技术与高中语文写作整合的教学模式研究

信息技术与课程整合是信息技术应用于教育领域的重大突破。信息技术与高中语文写作的整合就是运用现代信息技术对高中语文写作进行整体协调，有利于提高语文教学效率，提高高中生的语文写作水平。本文主要就信息技术与高中语文写作整合的教学模式进行研究和分析，积极探索新的语文教学模式，打造高中语文有效课堂。

浅谈技工院校德育工作中发挥党支部的政治核心作用

近年来,云南红河技师学校党支部坚持全面贯彻党的教育方针,有效地领导学院的思想教育工作紧贴实际,在学校德育工作当中充分发挥党支部的政治核心作用。

“互联网+”背景下翻转课堂在中职AutoCAD教学中的应用初探

为了让学生掌握AutoCAD操作技能,改善教学效率,文章首先分析了"互联网+"背景下翻转课堂在中职AutoCAD教学中的优势,然后阐述了"互联网+"背景下中职AutoCAD教学中翻转课堂的应用,包括课前准备、有效组织课堂教学、课后练习三个环节。