大鼠肋生长板软骨细胞的分离、培养及生物学特性的研究

目的建立大鼠肋生长板软骨细胞(RGC)分离、培养的方法,探讨其生物学特性,为软骨细胞增殖分化的调控和软骨组织工程修复的研究建立实验基础。方法显微解剖出大鼠肋生长板软骨,酶消化法获得分散的单个RGC。观察单层培养的不同代数RGC的细胞形态变化,并进行细胞生长动力学分析;组织化学和免疫细胞化学方法检测不同代数RGC蛋白多糖和Ⅱ型胶原的表达。结果本实验分离的RGC中活细胞比例大于98%;原代培养细胞呈多角形或圆形,第6代细胞仍保持多角的形态;前4代细胞的每日倍增指数随着传代次数的增加而增加,第5代后显著降低;原代培养的RGC中Ⅱ型胶原阳性染色细胞比例大于95%,阿尔新蓝染色也呈阳性;随着传代次数增加阳性细胞的比例下降。结论本研究所建立的分离培养方法可以获得高纯度、高活性的软骨细胞,前3代RGC保持了在体软骨细胞的表型是研究软骨增殖分化调控的良好材料。

维生素C对大鼠肋骨生长板软骨细胞增殖和胶原合成的影响

探讨不同浓度的维生素C(AscorbicAcid ,Asc)对培养大鼠肋生长板软骨细胞 (ratcostochondralgrowthplatechondrocyte,RGC)增殖和胶原合成的影响。分离、培养RGC ,以组织化学和免疫组织化学的方法鉴定第 2代RGC的表型 ;分别用3 H TdR和3 H Proline掺入法检测 2 5、5 0和 10 0mg/LAsc对第 2代RGC增殖和胶原合成的影响。3种浓度的Asc均能促进RGC胶原合成 (P <0 0 5 ) ,2 5mg/L和 5 0mg/LAsc的促胶原合成作用明显强于 10 0mg/L(P <0 0 5 ) ;2 5mg/L和 5 0mg/L的Asc促进RGC增殖 (P <0 0 5 ) ,10 0mg/L的Asc抑制RGC的增殖 (P <0 0 5 )。因此一定浓度的Asc具有促进RGC增殖和胶原合成的作用 ,2 5mg/L～ 5 0mg/L是较为合适的添加浓度。

腺病毒介导细胞外信号调节激酶2表达对去分化软骨细胞增殖及胞外基质合成的影响

目的:观察腺病毒介导细胞外信号调节激酶2的过度表达对去分化软骨细胞增殖和细胞外基质合成的影响,以及腺病毒介导细胞外信号调节激酶2用于修饰去分化软骨细胞的可行性。方法:实验于2004-09/2005-05在暨南大学组织移植与免疫研究中心进行。SD大鼠5只,周龄为3～5周,此处请核对体质量为(150±20)g,分离、培养大鼠肋生长板软骨细胞,利用Adeasy系统构建携带细胞外信号调节激酶2基因的腺病毒载体。流式细胞仪检测不同感染复数的携带细胞外信号调节激酶2基因的腺病毒载体感染第5代大鼠肋生长板软骨细胞的效率,Westernblot检测携带细胞外信号调节激酶2基因的腺病毒载体感染大鼠肋生长板软骨细胞中细胞外信号调节激酶1/2和磷酸化细胞外信号调节激酶2的表达,3H-TdR,3H-proline和35S-sulfate同位素掺入检测携带细胞外信号调节激酶2基因的腺病毒载体感染对大鼠肋生长板软骨细胞增殖、胶原和蛋白多糖合成的影响。结果:①成功构建携带细胞外信号调节激酶2基因的腺病毒载体重组腺病毒。②100感染复数的携带细胞外信号调节激酶2基因的腺病毒载体感染第5代大鼠肋生长板软骨细胞的效率大于90%。③携带细胞外信号调节激酶2基因的腺病毒载体感染的第5代大鼠肋生长板软骨细胞中细胞外信号调节激酶1/2和磷酸化细胞外信号调节激酶2的表达均显著增加,分别是Ad-CMV组的15.58和1.85倍。④同位素检测结果表明携带细胞外信号调节激酶2基因的腺病毒载体的感染促进3H-TdR、3H-proline和35S-sulfate的掺入,分别是对照组的2.52,1.61和1.53倍(P<0.05)。结论:腺病毒介导细胞外信号调节激酶2基因的过度表达促进去分化大鼠肋生长板软骨细胞的增殖和细胞外基质成分的合成。

染料木黄酮对生长板软骨细胞胶原合成的影响及其机制

目的探讨染料木黄酮(5,7,4′三羟基异黄酮)对大鼠肋生长板软骨细胞(ratcostochondralgrowthplatechondrocyte,RGC)胶原和Sox9表达的影响。方法原代培养RGC,3Hproline参入、RTPCR和Westernblot分别检测染料木黄酮对第1代RGC胶原合成、col2a1基因转录和Sox9表达的影响。结果染料木黄酮抑制RGC的胶原合成(P<0.05),col2a1的转录和Sox9的表达,其抑制作用随着浓度的升高而增强。结论染料木黄酮抑制培养RGC胶原合成的作用至少部分是通过下调Sox9的表达实现的。

应用nanoLC／MS／MS对人羊水的蛋白质组学分析

建立应用nano LC/MS/MS技术寻找羊水特异性表达蛋白质的蛋白质组学方法.羊膜穿刺获取两份正常妊娠晚期的羊水,通过Cibacron blue和Protein A吸附去除血清白蛋白和IgGs,样品经变性、还原和烷基化后酶解,nano LC/MS/MS分析,鉴定了62种蛋白质.通过与已有的羊水和血浆蛋白质表达数据库比对,从中新发现22种只在羊水中表达的蛋白质,其中4种已知是子宫或妊娠特异的.本研究建立了nano LC/MS/MS对羊水进行蛋白组学分析的方法并发现了一些可能的羊水特异表达蛋白.

激光对细胞内反应氧、钙离子浓度及细胞膜完整性的影响

目的探讨在激光扫描共焦显微镜(LSCM)观测活细胞的过程中,激光对细胞内反应氧(ROS)、细胞内钙离子浓度([Ca2+]i)和细胞膜完整性的影响。方法用H2DCFDA、Fluo-4AM和Calcein-AM/PI分别检测488nm激光对脐静脉内皮细胞株(ECV-304)细胞内ROS、[Ca2+]i和细胞膜完整性的影响,Ultra view LCI(live cell image)共聚焦成像系统采集并分析结果。结果激光照射后细胞内DCF的荧光强度迅速上升,约80s达到峰值,随后下降并逐渐回到基础水平;Fluo-4的荧光强度在70min内持续平缓地上升;Calcein的荧光强度明显下降,少量细胞PI阳性染色。结论488nm激光照射可引起细胞内ROS和[Ca2+]i的增加,但对细胞膜的完整性没有显著影响。

碱性成纤维细胞生长因子对无血清培养大鼠生长板软骨细胞的影响

目的:探讨碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)用于无血清培养扩增软骨细胞的可行性及最适质量浓度.方法:分离、培养大鼠肋生长板软骨细胞(rat costochondral growth plate chondrocyte,RGC).细胞化学和免疫细胞化学染色的方法检测第1代RGC中蛋白多糖和Ⅱ型胶原的表达.观察0.1、1.0、10.0和100.0μg/L bFGF对无血清培养RGC形态的影响,并分别用3H-TdR和3H-Proline掺入法检测上述质量浓度bFGF对无血清培养RGC增殖和胶原合成的影响.结果:第1代RGC表达蛋白多糖和Ⅱ型胶原,保持了软骨细胞的分化表型.随着bFGF质量浓度的增加RGC的形态由多角形变为梭形和圆形.与无血清对照组相比,上述4个质量浓度的bFGF均显著促进RGC的增殖和胶原合成(P＜0.05),其中1.0和10.0μg/L bFGF促RGC增殖的作用与10%胎牛血清(FBS)对照组差异无显著性意义(P＞0.05),但促胶原合成作用较弱,相当于10%FBS对照组的60%左右(P＜0.05).结论:bFGF可用于无血清扩增软骨细胞,1.0～10.0 μg/L是适宜的质量浓度范围,但其促胶原合成作用较弱,还需添加其他因子以弥补促胶原合成作用的不足.

表皮生长因子对传代培养的大鼠生长板软骨细胞增殖与胶原合成的影响

目的:探讨不同浓度的表皮生长因子(EGF)对传代培养的大鼠肋生长板软骨细胞(RGC)增殖和胶原合成的影响。方法:分离、培养RGC,分别用Westernblot和阿尔新蓝(Alcineblue)染色检测各代RGC中Ⅱ型胶原和蛋白多糖的表达;用[3H]-TdR和[3H]-proline掺入分别检测1、10和100μg/LEGF对第1、3和5代RGC增殖和胶原合成的影响。结果:原代培养的RGC表达Ⅱ型胶原和蛋白多糖,从第4代起Ⅱ型胶原和蛋白多糖的表达迅速降低,RGC发生了去分化。[3H]-TdR掺入表明,EGF促进第1代RGC的增殖(P<0.01),3个浓度的作用依次为:1μg/L>10μg/L>100μg/L,差异显著(P<0.01);3个浓度的EGF对第3代RGC保持了相近的促增殖作用(P<0.01);对第5代RGC均无促增殖作用(P>0.05)。与促增殖作用不同,不同浓度EGF促不同传代的RGC的[3H]-proline掺入率比对照组均高20%左右(P<0.01)。结论:EGF具有促进培养RGC增殖和胶原合成的作用,连续传代引起的去分化降低了RGC对EGF促增殖作用的反应,但对EGF的促胶原合成作用没有产生影响。

腺病毒介导ERK-2基因在生长板软骨细胞中的表达

目的:构建ERK-2基因重组腺病毒载体,检测构建的腺病毒感染原代大鼠生长板软骨细胞的效率以及目的基因的表达。方法:将ERK-2 cDNA亚克隆到腺病毒穿梭载体pAdTrack-CMV中,线性化后与腺病毒骨架质粒pAdEasy-1共同转染E.Col.i B J5183,将筛选、鉴定的重组腺病毒质粒线性化后转染HEK293细胞进行病毒颗粒的包装;流式细胞术检测不同感染复数(MO I)ERK-2重组腺病毒感染原代培养的大鼠肋生长板软骨细胞的效率,W estern b lot检测腺病毒感染的生长板软骨细胞中ERK-2蛋白的表达。结果:成功构建ERK-2重组腺病毒,MO I 50的腺病毒感染原代生长板软骨细胞的效率大于90%,感染的生长板软骨细胞中ERK-2表达显著增加。结论:构建的重组腺病毒可介导ERK-2基因在原代大鼠生长板软骨细胞中高表达。

染料木黄酮抑制生长板软骨细胞的增殖与基质合成

目的:探讨染料木黄酮对大鼠肋生长板软骨细胞(RGC)的形态、增殖和胞外基质成分合成的影响。方法:原代培养RGC,1×10-6μmol/L-1×10-4μmol/L染料木黄酮处理第1代RGC 24 h,观察RGC形态,同位素掺入检测RGC增殖、胶原和蛋白多糖合成,RT-PCR检测collagenⅡ和aggrecan基因表达。结果:染料木黄酮改变了RGC的形态,随着浓度的升高,突起和漂浮细胞的数量增加。染料木黄酮剂量依赖性地抑制RGC的增殖、胶原和蛋白多糖的合成(P<0.05),以及collagenⅡ和aggrecan mRNA的转录。结论:染料木黄酮抑制RGC的增殖和胞外基质的合成。

α-SMA的表达与软骨细胞的去分化

目的:探讨细胞骨架蛋白α-SMA的表达与软骨细胞去分化之间的联系.方法:分离、培养大鼠肋生长板软骨细胞(RGCs),对原代至第5代RGCs进行细胞生长动力学分析,阿尔新兰染色、免疫细胞化学法和蛋白质印迹分别检测蛋白多糖,α-SMA和Ⅱ型胶原的表达.结果:随着传代次数的增加,前3代RGCs的每日倍增指数逐渐增加,随后不断下降.原代RGCs的阿尔新兰和Ⅱ型胶原染色均呈强阳性,仅个别细胞α-SMA弱阳性染色.随着传代次数的增加,阿尔新兰和Ⅱ型胶原阳性染色的细胞比例迅速下降,第3代以后的RGCs阿尔新兰染色均为阴性,第5代RGCs也仅有圆形细胞仍保持了Ⅱ型胶原阳性染色,而α-SMA阳性染色细胞的比例则不断增加.蛋白质印迹所揭示的Ⅱ型胶原和α-SMA蛋白表达的变化趋势与免疫细胞化学染色的结果一致.结论:α-SMA从无到有并随着RGCs去分化程度的增强而增加的表达模式,提示它是引起软骨细胞“去分化”的重要原因.

α-SMA在培养生长板软骨细胞中的表达

目的探讨α-SMA在原代培养生长板软骨细胞中的表达及传代培养对其表达的影响。方法分离、培养大鼠肋生长板软骨细胞(rat costochondral growth plate chondrocyte,RGC),免疫细胞化学(ICC)和Western blot分别对1-5代RGC中α-SMA的表达进行定性和半定量分析。结果原代培养的RGC不表达α-SMA,随着传代次数的增加,α-SMA阳性染色的细胞比例从原代的0增加到第5代的24.2±4.3%(n=3),Western blot结果与ICC结果一致。结论本研究首次发现原代培养的RGC并不表达α-SMA,随着RGC传代次数的增加,表达α-SMA的细胞比例和表达量不断升高。

PDBu对大鼠生长板软骨细胞增殖和分化的影响

目的探讨蛋白激酶C(PKC)对生长板软骨细胞增殖、细胞外基质合成和转录因子SOX9表达的影响。方法分离、培养大鼠肋生长板软骨细胞(RGC),分别采用倒置显微镜、同位素掺入、RT-PCR和Western blot方法检测1、10和100nmol/L的PKC激动剂PDBu对第一代无血清培养RGC的细胞形态、增殖、胶原和蛋白多糖的合成及COL2A1和AGGRECAN的转录及转录因子SOX9表达的影响。结果100nmol/LPDBu的处理,使无血清培养RGC的细胞形态接近于血清组(10%FBS);抑制增殖并促进胶原和蛋白多糖的合成,3H-TdR、3H-proline和35S-sulfate掺入量分别是无血清对照组的83%、152.6%和146.5%(P<0.05);促进COL2A1和AGGRECAN的转录和SOX9的表达。结论PKC的活化抑制了生长板软骨细胞增殖,促进其分化。

雷公藤甲素对小鼠淋巴细胞体外活化的抑制作用

目的研究雷公藤甲素(TRD)对小鼠T淋巴细胞活化标志CD69、CD25及细胞因子IL2及IFNγmRNA表达的影响,为阐明其免疫抑制作用提供分子药理学依据。方法无菌分离小鼠淋巴结细胞,加入不同浓度的雷公藤甲素预先孵育1h,用多克隆刺激剂刀豆蛋白(ConA)刺激T细胞活化,利用荧光标记的单克隆体双染技术,流式细胞仪检测TRD对小鼠T细胞CD69、CD25表达的影响;采用半定量RTPCR技术从mRNA水平检测TRD对细胞因子IL2、IFNγmRNA的表达的影响。结果TRD能抑制T细胞早期活化标志CD69和CD25,同时TRD也能抑制IL2及IFNγmRNA的表达。结论TRD对T细胞早期活化分子及细胞因子表达的抑制作用可能是其发挥免疫抑制作用的机制之一。

杨梅素对淋巴细胞活化及增殖的影响

目的研究杨梅素(myricetin)对小鼠T细胞活化及增殖的影响,探讨其作为免疫调节药物开发的可能性并提供相关实验依据。方法无菌分离小鼠淋巴结细胞,加入不同浓度的杨梅素预先孵育1h,用多克隆刺激剂刀豆蛋白(ConA)刺激T细胞活化,利用荧光标记的单克隆抗体双染技术,流式细胞仪检测杨梅素对小鼠CD3+T细胞CD69表达的影响;采用3H-TdR参入法检测杨梅素对淋巴细胞增殖的影响,采用半定量RT-PCR技术从mRNA水平检测杨梅素对IL-2mRNA表达的影响。采用ELISPOT检测杨梅素对IFN-γ分泌的影响。结果杨梅素能抑制T细胞早期活化标志CD69的表达,并能抑制淋巴细胞增殖反应,同时对淋巴细胞活化后IL-2 mRNA的表达及IFN-γ的分泌也有抑制作用。结论杨梅素对淋巴细胞的活化增殖反应具有抑制作用。

VEGF诱导血管内皮细胞产生H_2O_2及其促增殖作用

目的:研究VEGF诱导血管内皮细胞产生细胞外H2O2及其在VEGF促血管内皮细胞增殖功能中的作用。方法:①以H2DCFDA为H2O2指示剂,检测500μg/LVEGF刺激下,血管内皮细胞H2O2的产生;②以MTT法检测3×106U/L过氧化氢酶(CAT),及外源性加入5-20mmol/LH2O2对VEGF促增殖功能的影响。结果:①在VEGF刺激血管内皮细胞15min后,细胞内开始出现逐渐增强的荧光,且随时间逐渐增强,至45min左右最强,随后逐渐减弱;而同时加入过氧化氢酶组的细胞则仅有微弱荧光产生,且荧光强度不随时间变化;②3×106U/L过氧化氢酶对VEGF的促增殖功能有明显的抑制作用(P<0.01);③外源性加入5-10mmol/LH2O2时对血管内皮细胞有明显促增殖作用(P<0.01),但其对VEGF的促增殖功能却有显著抑制作用(P<0.01)。结论:VEGF可刺激血管内皮细胞产生细胞外H2O2,在促细胞增殖中可能具有重要作用。而外源性H2O2对VEGF的生理功能可能具有抑制作用。

白藜芦醇对小鼠T细胞活化、增殖及细胞因子分泌的影响

目的:研究白藜芦醇(RSV)对小鼠T淋巴细胞增殖及细胞因子分泌的影响,为阐明其免疫抑制作用提供实验依据。方法:无菌分离小鼠淋巴结细胞,加入不同浓度的RSV预先孵育1h,用多克隆刺激剂佛波醇酯和离子霉素刺激T细胞活化增殖。采用3H-TdR掺入法检测RSV对T细胞增殖的影响;用RT-PCR检测IL-2及IFN-γmRNA的表达;用胞内细胞因子染色法分析IL-2和IFN-γ的分泌。结果:RSV能抑制T细胞增殖,也能在mRNA水平及蛋白水平上抑制IL-2及IFN-γ的分泌。结论:RSV对T细胞的免疫抑制作用,可能与其抑制T细胞的活化、增殖和细胞因子的分泌有关。

桑色素对小鼠T细胞增殖、周期和巨噬细胞分泌NO的影响

目的:研究桑色素(morin)对小鼠T细胞增殖、细胞周期和腹腔巨噬细胞分泌一氧化氮(nitrogen mon-oxidum,NO)的影响。方法:以佛波醇酯(phorbol 12,13-dibutyrate,PDB)和离子霉素(ionomycin,Ion)联合刺激淋巴结来源的小鼠T淋巴细胞,再以不同终浓度的morin与上述细胞共培养,利用流式细胞术(FCM),以羧基荧光素双醋酸盐琥珀酰脂(carboxyfluorescein diacetate succinimide ester,CFDA-SE)染色检测T细胞的增殖;以碘化丙锭(pro-pidium iodide,PI)染色分析T细胞的细胞周期;脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)刺激小鼠腹腔巨噬细胞,与不同浓度morin共培养,以Griess反应检测上清液中的NO含量。结果:CFDA-SE染色分析显示,PDB+Ion组的增殖指数(proliferation index,PI)为1.70±0.05,各浓度的morin对PDB+Ion刺激的T细胞增殖,具有明显地抑制作用,以100μmol/L的morin抑制作用最明显,PI为1.03±0.01(P<0.01)。细胞周期的分析结果表明,morin组中处于S期的细胞比率较高,与PDB+Ion组相比有明显差异。Griess反应检测NO含量的结果显示,各浓度组的morin均抑制LPS刺激巨噬细胞产生NO,100μmol/L的morin可将LPS刺激巨噬细胞产生NO为(12.89±0.11)μmol/L降低为(7.25±0.05)μmol/L,抑制作用最强。结论:Morin可显著抑制PDB+Ion刺激的T细胞增殖;其对增殖的抑制作用主要表现为S期的细胞的阻滞;对LPS刺激巨噬细胞产生的NO也有显著的抑制作用。

紫外线对角质细胞线粒体功能及凋亡的影响研究

目的:分析紫外线(UV)照射对HaCaT角质细胞系线粒体功能及凋亡的影响。方法:以紫外线低剂量(UVA2J/cm2,UVB10mJ/cm2)和高剂量(UVA6J/cm2,UVB30mJ/cm2)照射HaCaT细胞,继续培养15 h,用流式细胞仪检测线粒体膜电位(△ψm)、线粒体质量(mitochondrial mass);使用碘化丙啶(PI)进行DNA染色并用流式细胞仪检测亚二倍体分析凋亡,以及进行Annexin V-FITC与PI共染色,用激光共聚焦显微镜观察细胞凋亡情况。结果:HaCaT细胞经紫外线照射后,△ψm下降的细胞比例随着照射剂量的增加而增加,对照组、低剂量组及高剂量组分别为7.94%±1.02%、25.87%±4.55%、39.27%±5.32%;线粒体质量降低的细胞比例同样随着照射剂量的增加而增加,对照组、低剂量组以及高剂量组分别为15.19%±1.58%、40.36%±4.41%、68.79%±5.46%。用PI检测DNA含量所产生的亚二倍体峰观测凋亡率,对照组、低剂量组以及高剂量组凋亡率分别为1.82%±0.51%、30.16%±5.47%、58.49%±5.98%。用Annexin V-FITC/PI染色分析细胞凋亡程度,其结果与PI-DNA染色所得结果一致,对照组仅有少量细胞死亡,低剂量组凋亡细胞较对照组为多(Annexin V-FITC单阳性细胞),高剂量组以坏死细胞为多(Annexin V-FITC/PI双阳性)。结论:HaCaT细胞经紫外照射后,线粒体去极化作用增强,同时线粒体质量降低,这些变化与细胞凋亡相关。

可溶性Jagged1/Fc对DC-T细胞共培养中细胞因子表达的影响

目的:研究可溶性Jagged1/Fc对DC-T细胞共培养体系中TGF-β1、IL-10、IL-4、IL-2、IFN-γ及TNF-α表达水平的影响。方法:应用IL-4和GM-CSF诱导培养小鼠骨髓细胞,流式细胞术检测髓系树突状细胞(DC)分化标志CD11c;将等量的淋巴细胞与之共培养,ELISA检测共培养上清TGF-β1的含量,Luminex100检测IL-10、IL-4、IL-2、IFN-γ和TNF-α的含量。结果:可溶性Jagged1/Fc处理组TGF-β1和IL-10的水平与DAPT对照组之间无统计学意义(P>0.05),而IL-4、IL-2、IFN-γ和TNF-α的水平升高(P<0.05)。结论:Jagged1/Fc能促进DC-T细胞相互作用导致IL-4、IL-2、IFN-γ和TNF-α的水平上调。