亚热带退化红壤区林型对土壤微生物生物量及酶活性的影响

【目的】旨在从土壤微生物生物量及酶活性角度分析不同林型土壤质量状况。【方法】选取马尾松(Pinus massoniana)、木荷(Schima superba)和枫香(Liquidambar formosana)及马尾松-木荷和马尾松-枫香混交林等5种不同林型为研究对象,对不同林型土壤溶解性碳氮、微生物生物量碳氮和酶活性进行分析。【结果】不同林型对土壤pH、含水量的影响均达显著水平,木荷林地土壤全氮和全磷、DOC、DON和NO_(3)^(-)-N的含量显著高于马尾松纯林。马尾松-木荷混交林土壤MBC含量显著高于其他林型,MBN显著高于枫香纯林。马尾松纯林和马尾松-枫香混交林土壤蔗糖酶活性显著高于枫香纯林和马尾松-木荷混交林;马尾松-枫香混交林土壤酸性磷酸酶活性显著高于马尾松、枫香和木荷纯林;马尾松纯林土壤酸性蛋白酶活性显著高于其他林分。土壤全碳、全氮与土壤全磷、DOC、DON呈差异极显著正相关(P<0.01),与含水量呈差异显著性正相关,与酸性蛋白酶呈显著负相关;土壤全磷含量与DOC、DON和含水量呈显著正相关,与酸性蛋白酶呈显著负相关;DOC与DON呈显著正相关(P<0.001),与酸性蛋白酶呈显著负相关关系;DON和NO_(3)^(-)-N与含水量呈显著正相关关系(P<0.01),与酸性蛋白酶呈显著负相关关系;MBC与MBN呈显著正相关(P<0.01);酸性蛋白酶与蔗糖酶活性呈显著正相关。在所有生态因子中,微生物生物量碳氮对土壤蔗糖酶和脱氢酶的影响最大。【结论】木荷、枫香纯林以及马尾松-木荷、马尾松-枫香混交林对土壤理化性质的改良效果要优于马尾松纯林。

聚磷酸钙纤维增强磷酸钙骨水泥复合骨髓间充质干细胞构建人工骨

背景:磷酸钙骨水泥作为生物医用材料的研究热点现广泛应用于临床中,但由于磷酸钙骨水泥支架材料抗压抗折强度低,在应用中受到限制,而且磷酸钙骨水泥不具有骨诱导活性,这也是作为人工骨的一大缺憾。因此,对于磷酸钙骨水泥材料的增强成为这一领域的研究热点。目的:探讨聚磷酸钙纤维增强磷酸钙骨水泥复合骨髓间充质干细胞构建人工骨的可行性。方法:构建合理配比的磷酸钙骨水泥与聚磷酸钙纤维复合支架材料,按聚磷酸钙纤维分别占总质量的10%,20%,30%,40%,50%,60%分为6组,分别进行压缩试验、三点弯曲试验及扭转试验,记录各组复合支架材料的最大抗压负荷及抗弯负荷,从而确定达到最佳强度时的聚磷酸钙纤维/磷酸钙骨水泥比例。采用密度梯度离心法分离培养骨髓间充质干细胞并进行成骨诱导,接种于最适比例的聚磷酸钙纤维/磷酸钙复合支架材料上,扫描电镜观察复合支架材料上骨髓间充质干细胞的生长情况。结果与结论:(1)聚磷酸钙纤维占支架材料总质量的20%时,复合支架材料的硬度及韧性达到最佳;(2)扫描电镜观察复合支架上骨髓间充质干细胞生长良好,约在第7天时,骨髓间充质干细胞完全填充于复合支架材料的空隙中;(3)结果表明,聚磷酸钙纤维在支架材料中起到了"钢筋"的作用,增强了支架材料的强度及韧性;骨髓间充质干细胞的加入使支架材料的成骨方式从单一的骨传导方式成骨变为同时具有骨传导性、骨诱导性、骨生成性3种方式成骨,增强了材料的生物相容性。

影响骨髓间充质干细胞成骨能力的相关物理因素及机制

背景:促进干细胞向成骨分化、诱导骨细胞增殖进而促进骨形成,被认为是治疗骨性疾病的重要研究方向,大量研究集中在寻找促进骨髓间充质干细胞成骨分化的诱导因素上,探讨骨髓间充质干细胞定向增殖和成骨分化的最佳诱导条件受到了越来越多研究者的关注。目的:综述并讨论相关物理因素对骨髓间充质干细胞增殖及定向成骨分化的影响及可能涉及的信号转导通路作用机制。方法:检索万方、中国期刊全文数据库(CNKI)、PubMed、GeenMedical等数据库2000年6月至2019年11月期间关于影响骨髓间充质干细胞成骨分化相关物理因素的文章,检索词为“骨髓间充质干细胞,成骨,分化”“bone marrow mesenchymal stem cells,osteogenesis differentiation”,排除陈旧以及重复的观点,将检索到的文献进行整理,纳入72篇文献进行分析。结果与结论:相关力学因素(如压应力、剪切应力、牵张应力、微重力、低频震动)及电磁场、超声波、电刺激、冷刺激等对骨髓间充质干细胞增殖及成骨能力均有一定的影响,并通过相关的因子及信号通路实现,但其作用受移植部位微环境差异的影响,并且某些物理因素还具有双重作用。在未来,寻找不同微环境下对骨髓间充质干细胞具有最佳诱导作用的影响因素以及这些因素发生作用的机制,将对干细胞的应用及组织工程的发展起到巨大的推动作用。