基于类器官技术的小鼠急性移植物抗宿主病肠道损伤模型建立与评价策略研究

目的:借助急性移植物抗宿主病(aGVHD)模型小鼠血清和肠类器官培养技术,建立模拟aGVHD肠道损伤的体外模型并探索类器官水平aGVHD肠道损伤的规律。方法:以20-22 g雌性C57BL/6小鼠和20-22 g雌性BALB/c小鼠分别作为骨髓移植的供鼠和受鼠。受鼠接受致死剂量(8.0 Gy)的γ射线全身照射后的4-6 h内,输注供鼠来源骨髓细胞(1×10^(7)/只,n=20)及脾脏有核细胞(5×10^(6)/只,n=20)混合液共0.25 ml,建立aGVHD小鼠模型(n=20)。于造模后d 7麻醉aGVHD小鼠,摘取眼球取血,静置离心后收取血清。分离C57小鼠小肠隐窝,在模拟体内肠道干细胞生长增殖的3D培养体系中培养。分别在类器官培养基中加入5%、10%和20%体积比例的aGVHD血清,培养3d,倒置显微镜下观察小肠类器官的形成过程,比较小肠类器官形态。为了进一步评估,收集aGVHD肠道类器官并观察其病理变化。结合HE染色进行肠类器官形态评价;结合Alcian Blue染色,观察aGVHD小肠类器官分泌功能;结合免疫组化技术,分析血清浓度在5%、10%和20%条件下肠类器官中Lgr5^(+)和Clu^(+)肠干细胞分布及变化规律。结果:成功建立了体外模拟aGVHD肠道损伤类器官模型。HE染色结果显示,5%浓度血清组肠道类器官形态明显较10%和20%组完整,随aGVHD血清浓度的升高,肠道类器官形态破坏加重。5%aGVHD血清组小肠类器官数量最多,出芽率最高,病理评分最低;20%aGVHD血清组形态破坏严重,没有出芽,病理评分最高(t=3.668、4.334、5.309,P<0.05)。Alcian blue染色结果显示,20%aGVHD血清组肠道类器官分泌功能较5%组和10%组类器官弱,未见杯状细胞分布及其分泌黏液染色。免疫组化结果表明,5%组的aGVHD血清组的肠类器官中Lgr5^(+)细胞数量较10%aGVHD和20%的aGVHD血清组肠道类器官多,基本未见Clu^(+)细胞,相反,20%aGVHD血清组Lgr5^(+)细胞破坏严重,无法观察,Clu^(+)细胞比例明显升高。结论:aGVHD血清浓度影响体外小肠类器官数量、功能和肠干细胞的数量。血清浓度越高类器官发生损伤风险越大,揭示了aGVHD场景中肠类器官的形成和功能规律,为开展aGVHD肠损伤领域研究提供了新的工具。

可评价注射式再生支架修复效果的小鼠骨缺损模型的构建研究

目的建立小鼠股骨缺损模型并探索甲基丙烯酰化明胶(gelatin methacryloyl,GelMA)对缺损后骨再生的影响。方法将40只8周龄的雌性C57BL/6N小鼠随机分成4组:骨缺损组(n=10),5%GelMA组(n=10),10%GelMA组(n=10),15%GelMA组(n=10)。造模2周后,使用HE染色观察股骨组织结构;使用Masson染色观察股骨胶原纤维形态;使用OCN免疫组化染色分析骨特异性蛋白表达水平。结果GelMA具有良好的可注射性,可经PCR Pipettes移液器注入骨缺损区。HE染色结果表明10%GelMA组相较于骨缺损组、5%GelMA组和15%GelMA组具有更好的骨修复效果,缺损部位组织结构更加完整;Masson染色结果表明10%GelMA组有更多成骨相关的胶原纤维形成;RT-qPCR分析显示,10%GelMA组小鼠骨缺损部位OCN表达显著高于骨缺损组(P<0.001)、5%GelMA组(P<0.01)和15%GelMA组(P<0.01)。10%GelMA组小鼠骨缺损部位Osterix表达显著高于骨缺损组(P<0.001)、5%GelMA组(P<0.001)和15%GelMA组(P<0.01);OCN免疫组化染色结果表明10%GelMA组的修复区骨特异性蛋白表达显著高于骨缺损组(P<0.01)、5%GelMA组(P<0.01)和15%GelMA组(P<0.05)。结论构建了可评价注射式再生支架修复效果的小鼠骨缺损模型,并应用于基于GelMA的可注射再生支架筛选和治疗效果评价,为开展相关领域工作提供实验基础。

铁酸钙特征对高碱度烧结矿冶金性能的影响

烧结矿中主要粘结相矿物铁酸钙的含量、形态、结晶粒度等特征对烧结矿质量起着关键性作用。采用偏光显微镜对不同质量的现场高碱度烧结矿的矿相结构及铁酸钙特征进行了系统定量研究。结果表明:两种烧结矿金属相均以赤铁矿和磁铁矿为主,黏结相均为铁酸钙、硅酸二钙和玻璃质。不同之处是1#烧结矿以针状铁酸钙交织赤铁矿、磁铁矿形成的交织熔蚀结构为主;2#烧结矿以他形粒状磁铁矿与粘结相矿物相互结合形成的粒状结构为主。1#烧结矿中铁酸钙体积分数约为50%,形态多为针状,粒度范围主要为0.05~0.10 mm;对应的烧结矿还原性(75%)、低温还原粉化率(76.5%)和转鼓强度(81.6%)均良好。2#烧结矿中铁酸钙体积分数约为45%,形态多为板状、柱状,粒度范围主要为0.05~0.10 mm;对应的烧结矿还原性(59.35%)较弱、低温还原粉化率(25.21%)较低和转鼓强度(63.37%)较小。