VEGF165基因转染真皮多能干细胞的实验研究

目的为获得高表达生物活性血管内皮细胞生长因子VEGF165的皮肤种子细胞,拟将转基因治疗与真皮多能干细胞相结合,为难愈性创面的促愈治疗奠定基础。方法构建真核表达载体pIRES2-EGFP-VEGF165,经脂质体法介导转染真皮多能干细胞;半定量RT-PCR检测VEGF165 mRNA的表达,W estern b lot和酶联免疫ELISA法检测VEGF蛋白的表达;并检测了表达产物的生物活性及转染VEGF(derm almu ltipotential stem cells,DMSCs)增殖活性的变化。结果转染后VEGF165 mRNA和VEGF蛋白的表达均显著增强(P<0.01),约为对照组的1.6倍,且转染VEGF后DMSCs的培养上清显著提高hECV304细胞增殖活性(P<0.01)。MTT结果显示转染VEGF后DMSCs增殖活性显著增高,约为转染空载体组DMSCs的2倍(P<0.01)。结论成功获得了高水平表达并分泌具有生物活性的VEGF的基因治疗种子细胞DMSCs,为下一步动物在体进行基因治疗打下了基础。

脓毒症模型大鼠循环内皮细胞与肝功能状态间关系的相关性研究

目的探讨大鼠脓毒症中循环内皮细胞(circulating endothelial cells,CEC)数量的变化及其与肝功能改变的关系。方法利用盲肠结扎穿孔模型(CLP)在大鼠制作脓毒症模型。观察CEC数量、白细胞数量的变化、以及肝组织病理组织学、血天冬氨酸转氨酶(AST)和丙氨酸转氨酶(ALT)的改变。并探讨CEC数量与AST和ALT的相关关系。结果CLP6h后动物肝细胞明显肿胀,24h组肝细胞大量空泡变性,乃至坏死。CLP3h组白细胞和CEC数量比对照组明显升高。而CLP6h后AST、ALT才出现明显增高。CEC数量与AST和ALT水平呈负相关,Pearson相关系数(r)分别为-0·774和-0.734(P<0·01)。用非线性回归分析CEC数量与AST和ALT的关系,发现CEC数量对ALT的最佳拟合曲线为幂函数(P<0·05),其方程为ALT=33.052681+24.097309CEC-1。CEC数量对AST的最佳拟合曲线为对数函数,但无统计学意义(P=0.607)。结论在大鼠脓毒症模型中,比起常规肝功能指标,CEC数量更能敏感反映肝脏病理进程。当肝功能指标高于正常阈值时肝细胞已经出现了显著损伤。因此,早期监测CEC数量结合已有的肝功能指标有助于早期提示肝功能损害,及时针对治疗。

成纤维细胞生长因子受体3在脂多糖抑制成骨细胞分化中作用的初步研究

目的本实验拟通过研究激活成纤维细胞生长因子受体3(FGFR3)信号通路时骨组织成骨细胞分化程度在内毒素血症中的变化,为进一步阐明骨组织在炎症反应中变化的机制奠定基础。方法8周龄雄性C57小鼠和FGFR3功能持续增强的软骨发育不全(Ach)小鼠各6只,分为脂多糖(LPS)组和生理盐水对照组,每组3只。LPS15mg/kg或等量生理盐水腹腔注射4小时后取右侧胫骨提取RNA,定量聚合酶链式反应(PCR)检测白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、骨钙素(OC)的变化。LPS、碱性成纤维生长因子(bFGF)处理前成骨细胞系MC3T3E14小时后定量PCR检测IL-6、TNF-α、OC水平,成骨诱导7天后检测碱性磷酸酶(ALP)活性。结果LPS刺激后,骨组织和MC3T3E1的炎症递质基因IL-6、TNF-α的RNA水平显著增加(P<0.01),成骨标志性基因OC表达下调(P<0.05)。且Ach小鼠相应基因变化幅度显著高于C57的变化幅度(P<0.05)。MC3T3E1同时用LPS与碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)处理组的IL-6、TNF-α、OC水平表达水平位于单独用LPS或bFGF组之间。成骨诱导7天后LPS处理组细胞ALP活性显著低于未处理组(P<0.05),bFGF处理组显著增高(P<0.01)。结论LPS刺激骨组织发生炎症反应、抑制成骨细胞分化。在整体动物水平持续性激活FGFR3信号通路加重上述反应,在细胞水平低剂量bFGF激活FGFR3减轻上述反应。

欧氏距离矩阵分析法(EDMA)在医学形态学研究中的应用

欧几里德距离矩阵分析法(Euclidean distance matrix analysis,EDMA),又称欧氏距离矩阵分析法,是一种基于一系列标志点间的距离组成的矩阵来比较两个(组)间物体形态差异的方法。它不仅可以从整体上比较形态差异,而且可以指示差异较大的区域,并且具有精确度高、操作性强等优点,在生物形态学研究中应用广泛,本文主要对该方法的原理及其在医学形态测量中的应用进行综述。

FGFR2突变与囟门早闭的研究及进展

人类FGFR2基因的多种突变与囟门早闭综合征密切相关,主要包括Crouzon综合征,Pfeif- fer综合征,Apert综合征,Jackson-Weiss综合征,Beare-Stevenson综合征。目前研究FGFR2突变与囟 门早闭综合征之间的关系已经成为分子遗传学领域的热点之一。本文从基因型和表型、可能的机制以 及研究方法等几个方面回顾了近年来在二者关系的研究上取得的重要进展。

颅骨缺损修复组织工程研究进展

颅骨缺损在临床上较常见,多见于开放性颅脑创伤。受颅骨自身修复能力所限,超临界颅骨缺损的愈合常需外界干预。传统的治疗方法如自体骨移植和异体骨移植等植骨成活率较低,且具有可能造成供区继发性损伤、引起免疫排斥反应、传播传染性疾病等缺点或局限性,不能满足临床需求。骨组织工程技术为颅骨缺损修复提供了新的思路。随着生物材料学、干细胞工程学和基因技术的发展,多种具有成骨分化潜能的干细胞、生长因子和生物降解材料被用于修复颅骨缺损。该文就颅骨缺损修复中常用组织工程支架材料、种子细胞和生长因子等作一综述。

Wnt信号参与小鼠颅骨缺损后骨形成过程的初步研究

目的利用改良的小鼠颅骨缺损模型,活体动态观察颅骨缺损后骨形成过程,并对Wnt信号相关基因进行检测,为颅骨再生修复机制及促进修复措施研究提供新的数据。方法用直径2 mm的金刚石钻头于小鼠右侧颅顶骨建立颅骨缺损模型,术后2周和4周通过Micro-CT及组织病理切片来观察缺损部位新生骨生长情况,测量其面积大小,定量分析缺损部位的骨形成能力。同时提取缺损后不同时间点缺损周围骨组织RNA,定量PCR检测成骨分化相关基因Cbfa1、OP和OC,以及Wnt通路基因Wnt3a、β-catenin及下游转录因子cyclin D1、Tcf1的表达。结果术后2周Micro-CT扫描示缺损愈合百分比为(20.1±6.0)%;术后4周缺损进一步愈合,缺损愈合百分比为(30.1±5.0)%。定量PCR结果显示Cbfa1和OP在缺损后2周表达较高,而OC则在缺损后4周达到高峰。Wnt3a、β-catenin、cyclin D1和Tcf1的mRNA表达水平在缺损后2周和4周均较缺损前明显升高。结论成功改良制作了小鼠颅骨缺损模型,并通过活体Micro-CT和组织病理染色对颅骨缺损后的修复过程进行了动态观察,进一步发现Wnt信号通路的激活可能参与颅骨缺损后骨形成过程。

小鼠胫骨稳定性骨折模型制作及评价

目的建立稳定的小鼠稳定性胫骨骨折模型。方法通过骨髓穿钢针的方法,建立了小鼠稳定性胫骨骨折模型,取建模后7、14、21 d 3个时间点小鼠,其中每个时间点6只,分别通过X线片、Micro CT以及病理切片来分析骨折愈合中骨痂大小变化及骨痂中细胞类型以评估骨折愈合过程。结果本实验建立的小鼠胫骨稳定性骨折模型愈合,骨折后7 d骨折断端存在极少量软骨痂,基本由未分化间充质细胞构成;第14天软骨痂开始钙化,骨痂中存在大量肥大软骨细胞;第21天骨折已基本愈合,新生骨形成,含有大量成骨细胞及骨细胞。结论通过本方法所制作的骨折模型愈合过程良好,与临床的骨折愈合过程类似,能更客观地观察骨折愈合过程。

阻断TGF-β/TGF-βRⅠ通路对ATDC5细胞增殖、分化及细胞外基质的影响

目的研究转化生长因子βⅠ型受体(transforming growth factor beta typeⅠreceptor,TGF-βRⅠ)阻断剂SB-505124对软骨细胞增殖、分化及细胞外基质的影响与机制。方法利用Western blot检测不同浓度的SB-505124处理后,前软骨细胞系ATDC5中p-Smad2/3的变化。MTT法检测SB-505124处理对ATDC5细胞生长、增殖的影响及时间、浓度依赖性效应。Western blot检测c-Myc蛋白水平的变化。Real-time PCR检测SB-505124处理后软骨分化、细胞外基质合成及降解相关分子CollagenⅡ、Aggrecan及Adamts5表达与变化,并利用阿尔新蓝染色法检测SB-505124处理对ATDC5细胞中蛋白聚糖合成的影响。结果 Western blot检测结果示:SB-505124处理ATDC5细胞明显抑制TGF-β1激活的p-Smad2/3,并呈浓度依赖性;MTT检测结果示:SB-505124浓度和时间依赖性的抑制ATDC5细胞增殖;Real-time PCR检测结果示:SB-505124处理明显抑制ATDC5细胞中CollagenⅡ、Aggrecan的表达,同时上调了Adamts5的表达;阿尔新蓝染色结果提示SB-505124处理明显抑制ATDC5细胞中蛋白聚糖的合成。结论利用SB-505124阻断内源性TGF-β信号,可抑制软骨细胞增殖、分化及细胞外基质的合成,同时促进细胞外基质的降解。

小鼠成骨细胞和破骨细胞共培养模型的建立

目的建立小鼠成骨细胞和破骨细胞共培养模型，为探讨成骨细胞和破骨细胞之间的相互调控作用奠定基础。方法利用24h内新生小鼠颅骨和4～8周龄成年小鼠四肢长骨分别分离、培养成骨细胞和破骨细胞，采用间接接触的培养模式将接种了骨髓单核细胞的玻片或骨片置入提前24h接种了成骨细胞的培养皿中进行共培养。共培养一定时间后进行破骨细胞抗酒石酸酸性磷酸酶（tartrate-resistant acid phosphatase，TRAP）染色鉴定和骨吸收功能检测，并进一步采用RT-PCR对破骨细胞标志酶基因基质金属蛋白酶-9（MMP-9）、TRAP和组织蛋白酶K（CathepsinK）的表达进行检测。结果共培养5天后可见TRAP（＋）多核细胞形成，13天础（＋）多核细胞数目达到高峰；骨吸收陷窝在共培养7天后开始出现，随着培养时间的延长，陷窝面积呈增加趋势；破骨细胞标志基因TRAP在共培养3天时开始表达，而MMP-9和CathepsinK则在共培养5天后表达。结论共培养体系中成骨细胞对破骨细胞调控作用显著，诱导的破骨细胞具有噬骨能力，该共培养模型可用于成骨细胞和破骨细胞之间的相互调控作用研究。

制作小鼠骨骼标本的新方法

目的改进小鼠骨骼标本的制作方法。方法利用蚂蚁啃食肌肉和软组织,并结合传统方法制作小鼠骨架。结果所制作的小鼠骨架完整洁净,没有骨质损伤。结论利用蚂蚁制作骨架简便快速,优于传统方法,值得推广应用。

NBD多肽与OPG联合抑制聚乙烯磨损颗粒诱导的溶骨效应

目的运用小鼠植骨气囊模型,研究NBD多肽、NBD多肽联合骨保护素(osteoprotegerin,OPG)减少骨破坏吸收防治人工关节松动的效应。方法在小鼠背部注入空气形成气囊,取同源小鼠的颅骨植入气囊内。将已制成的气囊模型的小鼠分成3组:NBD多肽组(气囊内注入聚乙烯颗粒及NBD多肽);联合组(气囊内注入聚乙烯颗粒、NBD多肽及OPG);对照组(气囊注入聚乙烯颗粒及生理盐水)。3周后取囊壁和植入颅骨组织进行HE染色检测炎症反应情况及炎症细胞渗出量;取组织匀浆液应用ELISA方法检测炎性细胞因子(IL-1、TNF)浓度;抗酒石酸酸性磷酸酶染色观察破骨细胞的分化成熟情况;应用扫描电镜检测骨片吸收情况及RT-PCR检测破骨细胞骨吸收相关基因Ⅱ型碳酸酐酶(CA-Ⅱ)mRNA表达水平。结果①HE染色检测炎症细胞渗出量NBD多肽组(870±236)、联合组(820±198)明显少于对照组(3 325±467)(P<0.05)。②ELISA法检测炎性细胞因子(IL-1、TNF)浓度NBD多肽组[(138.34±2.32)、(156.14±4.17)]与联合组[(129.32±4.62)、(148.78±5.36)]均明显低于对照组[(187.56±4.78)、(179.45±8.34),P<0.05]。③抗酒石酸酸性磷酸酶染色阳性区域与视野面积的百分比NBD多肽组[(1.06±0.67)%]与联合组[(0.64±0.33)%]明显少于对照组[(4.12±1.09)%],且联合组较NBD多肽组染色面积也有显著减少(P<0.05)。④应用扫描电镜检测骨片吸收陷窝面积与视野面积的百分比NBD多肽组[(4.03±0.76)%]与联合组[(2.65±0.58)%]明显低于对照组[(12.38±1.98)%];且联合组较NBD多肽组的骨片吸收面积有显著减少(P<0.05)。⑤破骨细胞骨吸收功能相关基因CA-ⅡmRNA相对表达量NBD多肽组(0.254±0.048)与联合组(0.180±0.033)明显少于对照组(0.382±0.072)。且与NBD多肽组相比,联合组表达水平也有显著减少(P<0.05)。结论 NBD多肽能明显减轻聚乙烯磨损颗粒所致的炎症反应,从而间接抑制破骨细胞激活,有效减少聚乙烯磨损颗粒所致的骨吸收效应;NBD多肽与OPG联合应用,其抑制骨吸收效应更加明显。

小鼠HAX-1基因重组腺病毒载体的构建表达和鉴定

目的构建小鼠Hax-1基因的重组腺病毒载体,以期进一步进行系统性红斑狼疮模型BXSB小鼠的体内实验研究。方法用RT-PCR方法扩增小鼠全长Hax-1基因,经T/A克隆后,亚克隆至穿梭质粒pAdtrack-CMV上,在BJ5183细菌中和AdEasy-1进行同源重组,筛选阳性克隆,酶切、测序鉴定正确后,脂质体法转染AD-293细胞进行包装,扩增,氯化铯密度梯度离心纯化病毒并检测其滴度。RT-PCR鉴定重组腺病毒转染AD-293细胞后Hax-1的表达,同时进行野生型腺病毒的检测。结果经酶切及测序证实Hax-1基因重组腺病毒载体构建成功。PCR检测转染后AD-293细胞内Hax-1基因水平的表达,且无野生型腺病毒的产生。结论成功构建了含小鼠Hax-1基因的重组腺病毒载体,为探讨Hax-1的生物学功能奠定了基础。

小鼠胫骨骨皮质损伤修复过程中成纤维生长因子受体的表达

目的观察小鼠胫骨骨皮质损伤修复过程中成纤维生长因子受体(fibroblast growth factor receptors,FGFRs)的表达变化。方法通过建立小鼠胫骨骨皮质损伤模型,在组织学水平观察皮质损伤后愈合情况,同时提取损伤后3、7、14、21 d 4个时相点损伤部位新生骨痂组织RNA,采用定量PCR检测FGFRs及骨形成标记分子核结合因子al(Cbfa1)、骨钙素(OC)、骨桥蛋白(OP)等mRNA的动态表达谱。结果骨皮质损伤后第7天,小鼠骨髓腔有新生骨组织出现,到第21天,皮质骨缺损处出现新的板层骨结构。Cbfa1、OP的mRNA表达水平在骨皮质损伤后早期即迅速升高,OC则在修复阶段中后期表达升高。FGFR1、2在损伤后迅速升高,于第3天达到峰值(2.09±0.25,1.82±0.15,P<0.01),然后逐渐回落;FGFR3于损伤后7 d达到峰值(3.61±0.52,P<0.01).14 d稍有回落,在第21天时则又显著升高(P<0.01)。结论伴随着骨皮质损伤后成骨细胞分化标记基因的表达升高,FGFR1、2、3的mRNA表达水平在皮质损伤后早期即显著升高,并持续高表达到愈合晚期阶段。提示FGFRs参与调节骨皮质损伤后的骨再生过程。

细胞谱系示踪技术

细胞谱系示踪(cell lineage tracing)是指利用各种方式标记细胞,并对包括其后代所有细胞的增殖、分化以及迁移等活动进行追踪观察。自20世纪以来,谱系示踪技术为研究器官发育、组织损伤修复以及单细胞的分化命运提供了重要的手段。近些年,随着基因工程技术的飞速发展,细胞谱系示踪技术也有所突破,尤其是诱导性重组酶Cre/loxp系统的应用,极大地拓宽了细胞谱系示踪技术的应用范围。本文将结合细胞谱系示踪技术在多种研究中的应用,对该技术的原理、特点以及最新进展做一综述。

洛沙坦对家兔心肌缺血再灌注损伤的保护作用

目的研究血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)1型受体拮抗剂洛沙坦对家兔心肌缺血再灌注损伤(myocardialischemiareperfusioninjury,MRI)的保护作用。方法结扎家兔左冠状动脉40min而后再灌注2h建立MRI模型并分别给予2、6、20mg/kg的洛沙坦,于再灌注后5、20、40min、1、2h分别检测心功能、肌酸磷酸肌酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、血浆和心肌组织AngⅡ、ATP含量的变化。结果MRI过程中左心室收缩和舒张功能降低,血浆和心肌局部组织中AngⅡ含量增加,心肌酶释放增加,心肌细胞内ATP含量减少,洛沙坦明显保护MRI家兔心功能并降低心肌酶的释放和维持心肌细胞内ATP浓度。结论MRI有可能是与AngⅡ有关,洛沙坦可能通过特异性拮抗AngⅡ1型受体来抵御MRI而发挥心肌保护作用。

维生素D信号通路在骨骼稳态维持中的作用

维生素D作为一种重要的类固醇激素在骨骼发育和稳态维持中发挥重要作用。机体从外界获取的维生素D需在体内经过2次羟化转变为活性1,25-二羟基维生素D3,然后与维生素D受体(vitamin D receptor,VDR)结合后发挥生物学作用。传统观点认为1,25-二羟基维生素D3在体内主要通过内分泌途径作用于肠道和肾脏,通过调节钙磷吸收和重吸收维持矿物质稳态,并因此间接调节骨骼稳态。近年发现1,25-二羟基维生素D3能直接作用于成骨细胞、破骨细胞和软骨细胞等,通过调节其增殖、分化直接调节骨形成与骨吸收,维持骨稳态的平衡。

骨保护素抑制小鼠植骨气囊模型中聚乙烯磨损颗粒诱导的溶骨效应

目的运用小鼠植骨气囊模型,研究骨保护素(osteoprotegerin,OPG)减少破骨细胞骨破坏的吸收效应。方法在小鼠背部注入空气形成气囊,取同源小鼠的颅骨植入气囊内制作气囊模型。实验分成3组:空白组(气囊内注入生理盐水)、颗粒组(气囊注入聚乙烯颗粒和生理盐水)、OPG组(气囊内注入聚乙烯颗粒和OPG)。3周后取囊壁和植入颅骨组织进行HE染色检测炎症反应情况及炎症细胞渗出量;取组织匀浆液应用ELISA方法检测炎性细胞因子IL-1、TNF-α浓度;抗酒石酸酸性磷酸酶染色观察破骨细胞的分化成熟情况及应用扫描电镜检测骨片吸收情况。结果①HE染色检测炎症细胞渗出量:颗粒组[(3 812±628)个/视野]与OPG组[(3 665±297)个/视野]明显多于空白组[(1 820±598)个/视野,P<0.05]。②ELISA法检测炎性细胞因子IL-1、TNF-α浓度:颗粒组[IL-1、TNF-α浓度分别为(210.57±4.26)、(188.36±7.33)pg/ml]与OPG组[IL-1、TNF-α浓度分别为(198.59±6.90)、(179.28±2.11)pg/ml]明显多于空白组[IL-1、TNF-α浓度分别为(138.34±2.32)、(156.14±4.17)pg/ml,P<0.05]。③抗酒石酸酸性磷酸酶染色阳性区域面积与视野面积的百分比:颗粒组[(4.34±1.53)%]明显多于空白组[(0.89±0.12)%,P<0.05];OPG组[(0.96±0.55)%]与颗粒组相比,明显减少(P<0.05)。④应用扫描电镜检测骨片吸收陷窝面积与视野面积的百分比:颗粒组[(14.58±2.68)%]明显多于空白组[(3.09±0.62)%,P<0.05]。OPG组[(3.25±0.78)%]与颗粒组相比,有统计学差异(P<0.05)。讨论成功建立小鼠植骨气囊模型,并证实OPG对于聚乙烯颗粒所引起的炎症反应并未起到明显抑制作用,但OPG能抑制破骨细胞的分化成熟,有效减少聚乙烯磨损颗粒所致的骨吸收效应。

FGF2对破骨细胞体外分化以及骨吸收功能的直接调控作用

目的研究成纤维细胞生长因子2(fibroblast growth factor 2,FGF2)对于破骨细胞(osteoclast,OC)体外分化与功能的直接调控作用。方法分离野生型C3H/HeJ小鼠骨髓单核细胞,利用核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of NF-κB ligand,RANKL)以及巨噬细胞集落刺激因子(macrophage colony stimulating factor,M-CSF)诱导向破骨细胞分化,同时在实验组中加入FGF2,观察骨髓单核细胞向破骨细胞分化发育过程,鬼笔环肽(phalloidine)染色观察破骨细胞肌动蛋白环(actin ring)变化,Real-time PCR检测破骨细胞Trap、Mmp9、Ctsk以及Clcn7表达,破骨细胞与骨片共培养检测骨吸收功能变化,并用Western blot检测相关信号通路分子表达情况。结果①TRAP染色显示实验组与对照组破骨细胞数量无明显差异(P>0.05);②鬼笔环肽染色提示实验组与对照组肌动蛋白环均正常;③实验组Trap、Mmp9及Ctsk mRNA表达量均高于对照组(P<0.05),而Clcn7 mRNA表达2组无明显差异;④体外骨片吸收实验提示实验组骨吸收陷窝面积显著大于对照组(P<0.05);⑤Western blot检测实验组磷酸化细胞外信号调节激酶(ERK)较对照组表达明显增多。结论 FGF2不影响破骨细胞前体细胞向破骨细胞的分化以及肌动蛋白环的形成,但可以通过ERK信号通路正向调控成熟破骨细胞的骨吸收功能。

小鼠骨折愈合过程中骨痂中FGFRs的表达

目的观察小鼠骨折愈合过程中FGFRs的表达变化。方法按标准闭合性骨折制作模型的方法来制作骨折模型,分别从5个时间点(骨折后第3天、7天、14天、21天和28天)观察骨痂组织中FGFRs mRNA的表达情况。结果 FGFR1骨折后3天开始显著升高,14天达到峰值并持续到骨折后28天(P<0.001);FGFR2骨折后7天显著升高(P<0.01),FGFR3在骨折后7天达到峰值后逐渐恢复正常。结论在骨折愈合过程的不同阶段,FGFRs存在差异表达,可能在成年骨折愈合中发挥重要作用。