补骨脂素对环磷酰胺抑制小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的恢复作用

背景:补骨脂素具有很强的抗骨质疏松活性,可能对化疗导致的骨质疏松具有恢复作用。目的:探讨补骨脂素对环磷酰胺抑制小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的恢复作用及机制。方法:分离培养C57BL/6小鼠骨髓间充质干细胞,以MTT法检测补骨脂素对骨髓间充质干细胞活力的影响,以成骨诱导结合碱性磷酸酶染色确定补骨脂素对环磷酰胺抑制骨髓间充质干细胞成骨分化恢复作用的最佳剂量。采用RT-qPCR法检测补骨脂素干预不同时间点成骨分化标志基因Runx2、ALP、Osteocalcin、骨保护素及Wnt/β-catenin信号通路相关基因Wnt1、Wnt4、Wnt10b、β-catenin、c-MYC的mRNA表达;采用Western blot法检测补骨脂素干预不同时间点成骨特异性转录因子Runx2及Wnt/β-catenin信号通路相关基因Activeβ-catenin、DKK1、c-MYC、Cyclin D1的蛋白表达。结果与结论:(1)不同浓度补骨脂素对骨髓间充质干细胞活力没有显著影响;200μmol/L补骨脂素干预后对环磷酰胺诱导骨髓间充质干细胞成骨分化抑制的恢复作用最佳;(2)补骨脂素可以逆转环磷酰胺条件培养基导致的骨髓间充质干细胞成骨标志基因Runx2、ALP、Osteocalcin、骨保护素mRNA表达和Runx2蛋白表达的降低;(3)补骨脂素可以逆转环磷酰胺条件培养基导致的骨髓间充质干细胞Wnt/β-catenin通路相关基因Wnt4、β-catenin、c-MYC mRNA表达和Activeβ-catenin、c-MYC、Cyclin D1蛋白表达的降低以及DKK1蛋白表达的升高;(4)结果表明,环磷酰胺能抑制小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化,补骨脂素对其具有恢复作用,且200μmol/L补骨脂素干预效果最佳,而这种保护作用可能与补骨脂素激活Wnt4/β-catenin信号通路有关。

小分子药物TD-198946促进大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景:小分子药物TD-198946是一种能诱导干细胞形成软骨的高效软骨生成剂,但目前尚不清楚其对成骨分化的作用。目的:探讨小分子药物TD-198946促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的效果及其作用机制。方法:提取SD大鼠骨髓间充质干细胞,利用CCK-8法评估不同浓度TD-198946对骨髓间充质干细胞增殖的影响,确定TD-198946的最佳使用浓度;然后加入最适浓度TD-198946和成骨分化培养基对骨髓间充质干细胞进行成骨诱导;成骨诱导第3天用qRT-PCR检测碱性磷酸酶、Runt相关转录因子2、骨桥蛋白、骨钙蛋白、Ⅰ型胶原基因表达;成骨诱导第7天进行碱性磷酸酶染色,Western blot检测Runt相关转录因子2、Ⅰ型胶原、AKT、p-AKT、PI3K、p-PI3K蛋白表达;成骨诱导第21天进行茜素红染色。结果与结论:①CCK-8实验结果显示,100 nmol/L TD-198946能促进骨髓间充质干细胞增殖;②碱性磷酸酶染色及茜素红染色结果显示,TD-198946能促进大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化;③qRT-PCR结果显示,TD-198946可促进成骨相关基因碱性磷酸酶、Runt相关转录因子2、骨桥蛋白、骨钙蛋白、Ⅰ型胶原的表达;④Western blot结果显示,TD-198946可促进Runt相关转录因子2、Ⅰ型胶原以及p-PI3K、p-AKT蛋白表达。结果表明,小分子药物TD-198946可能通过激活PI3K/AKT信号通路,诱导大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化。

烙灸激活Wnt信号通路干预脊髓损伤大鼠血清促进内源性神经干细胞增殖分化研究

目的探究烙灸激活Wnt信号通路干预脊髓损伤大鼠血清中的内源性神经干细胞增殖分化。方法采用脊髓损伤大鼠Allen′s模型。分假手术组、模型组、Wnt抑制剂组、烙灸组、烙灸+Wnt抑制剂组,干预7 d后,取各组大鼠血清。取造模成功后3 d大鼠脊髓组织,分离培养内源性神经干细胞。各组血清干预细胞,在7 d后观察各组细胞增殖和分化状态。采用Westernt Blot、qRT-PCR检测各组分离血清干预后内源性神经干细胞增殖分化标记物蛋白表达及基因表达情况。结果免疫荧光染色显示烙灸组内源性神经干细胞增殖及向神经元分化最显著;模型组、Wnt抑制剂组增殖分化最少。Westernt Blot、qRT-PCR检测结果均显示烙灸组最显著,Wnt抑制剂组与模型组差异不显著。结论烙灸激活脊髓损伤大鼠Wnt信号通路,促进其内源性神经干细胞增殖分化为神经元细胞及少突胶质细胞,再抑制分化为星状胶质细胞,以实现神经细胞恢复新生的目的。

婚姻对个体心理健康的影响--关于抑郁水平变化与分化的实证研究

现代社会有两个现象引起广泛关注,其一是婚姻制度正遭遇挑战,年轻人普遍晚婚甚至“恐婚“”不婚”;其二是心理健康问题不断凸显,抑郁症在全球疾病负担中占据显著位置。既有研究多基于横截面数据分析婚姻对个体的保护作用,难以辨析保护效应和选择效应;健康轨迹相关研究则多将抑郁水平的变化与个体的年龄增长相联系,较少关注抑郁水平随婚姻持续时间增长发生的变化。本文讨论婚姻对个体心理健康的影响,基于跨度8年的纵向追踪调查数据CFPS2012、2016、2018和2020,使用增长曲线模型考察个体的抑郁水平随婚姻持续时间增长的变化轨迹和人群分化。研究发现个体抑郁水平的均值随时间呈现上升态势,离散性增加,具有抑郁倾向的样本比例也有所增加。个体抑郁水平随婚姻持续时间增长而上升,控制人口特征、社会经济地位、自评健康、婚姻质量和家务劳动时长等干扰因素之后,个体抑郁水平随婚姻持续时间增长的变化轨迹从基准模型的“后尾上翘的平缓N型模式”变为“后尾平抑的平缓N型模式”,验证了婚姻对心理健康具有保护作用;进入平台期的拐点大约在结婚后第12年。抑郁水平随婚姻持续时间增长的变化轨迹存在性别和阶层分化。男性初始的抑郁水平和抑郁水平随婚姻持续时间增长的变化速度都低于女性,抑郁水平的性别差异会随着婚姻持续时间的增长而扩大。社会阶层较高的个体初始的抑郁水平较低,且社会经济地位处于中高层的个体抑郁水平随婚姻持续时间增长的变化速度更慢,抑郁水平的阶层差异随着婚姻持续时间的增长而扩大。文章还对上述结论的政策含义进行了讨论:虽然婚姻对男女两性的心理健康均具有保护作用,但对女性心理健康的保护作用不如男性,婚姻中的女性面临的双重约束(作为社会女性的约束和作为家庭女性的约束)是造成抑郁水平随婚姻持续时间增长的变化轨迹存在性别分化的主要原因。社会经济地位较高的个体通常拥有更多的经济资源和社会支持,这有助于提高婚姻的抗风险能力并降低抑郁水平,其政策含义是通过全面发展提高全人群的社会经济地位。

我陪你读:农村中小学陪读的阶层分化及其动力机制——基于安徽省Y镇教育陪读的案例

近年来,农村中小学陪读热潮将所有家长裹挟在弥漫性的教育焦虑之下,重塑了农村家庭劳动力分工和家庭经济积累进程。调研分析表明,农村精英阶层、在乡兼业阶层、半工半耕阶层、弱势阶层分别发展出进城陪读、亲代陪读、关键期陪读和无奈放弃陪读的差异化教育策略。而大规模农村陪读现象与农村阶层跃升通道有限、城乡教育资源差距较大、学校教育功能偏移、教育责任伦理家庭化等社会因素密切相关。农村社会崇文传统的底层文化基因,村庄家族间、阶层间积极的面子竞争,以及个体家庭冲破阶层固化的渴求,共同形成了阶层间教育竞争的动力机制。

基于非农就业稳定性的农户分化与土地流转

土地流转是发展多种形式适度规模经营的基础。以河南省W县的5个村庄为例,通过问卷调查法和参与观察法从社会学角度运用农户分化的视角,揭示农户分化与土地流转之间的关系,分析现阶段土地流转相对稳定或较为理性的原因。研究发现,农户分化正向影响农户的土地流转行为。农户分化程度越高,农户越倾向于流转出土地,非农就业的稳定性是农户土地流转的关键变量。基于此,认为农户分化达到一定程度并实现了家庭劳动力的非农转移,才会选择转出土地。稳定的非农兼业户转出土地的概率要高于不稳定的非农兼业户,并据此结论提出相应的对策建议。

炎症与正常牙周膜来源牙周膜干细胞的成骨分化能力和自噬水平

背景:炎症影响牙周膜干细胞的成骨分化,同时牙周膜干细胞的成骨能力与自噬水平密切相关,但是炎症是否影响牙周膜干细胞成骨分化不同阶段的成骨能力与自噬水平尚未见相关报道。目的:探讨牙周膜干细胞在牙周炎和正常状态下的碱性磷酸酶表达和自噬水平。方法:分离培养健康人群与牙周炎患者的牙周膜干细胞,进行Vimentin、pan-CK和Stro-1荧光染色。正常和炎症牙周膜干细胞成骨分化3,7,14d时,Westernblot检测碱性磷酸酶、LC3B、Beclin1、ATG5的蛋白表达,real-time PCR检测碱性磷酸酶、骨唾液蛋白、骨钙素、Runx2、LC3B、Beclin1、ATG5的mRNA表达。结果与结论:(1)牙周膜干细胞内Stro-1阳性表达,Vimentin阳性表达,pan-CK阴性表达;(2)成骨分化3,7,14 d,与正常牙周膜干细胞相比,炎症牙周膜干细胞所形成的矿化结节明显减少(P<0.01),碱性磷酸酶的蛋白和mRNA表达明显降低(P<0.05),骨唾液蛋白、骨钙素、Runx2的mRNA表达明显降低(P<0.05);(3)成骨分化7,14 d,与正常牙周膜干细胞相比,炎症牙周膜干细胞的ATG5、LC3B与Beclin1蛋白和mRNA表达均明显降低(P<0.05)。结果表明,炎症可减少牙周膜干细胞的矿化结节形成和碱性磷酸酶的表达,削弱牙周膜干细胞成骨分化7,14 d的自噬潜能。

巨噬细胞迁移抑制因子对人胚胎干细胞存活、增殖和分化的影响

背景:巨噬细胞迁移抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,MIF)是一种具有多效性作用的细胞因子,可以在不同类型干细胞中自分泌并且能调控细胞的增殖、分化和迁移。课题组前期研究证实人胚胎干细胞自分泌MIF,且在培养液中浓度基本固定。然而,MIF是否参与了人胚胎干细胞的存活、增殖和分化尚不清楚。目的:探究MIF对人胚胎干细胞存活、增殖和分化的作用。方法:(1)培养人胚胎干细胞H9,CCK-8法检测并绘制细胞生长曲线,采用酶联免疫吸附法定量检测培养基中MIF水平。(2)为了明确外源性MIF对人胚胎干细胞存活、增殖的影响,分为:对照组,细胞在干细胞培养基中正常培养;外源性MIF组,在干细胞培养基中分别添加30,100,300 ng/m L的MIF;MIF抑制剂ISO-1组,在干细胞培养基中分别添加2,7,21μmol/L的ISO-1;MIF+ISO-1组,在不同浓度ISO-1组中分别添加100 ng/m L MIF,采用CCK-8法检测上述各组细胞活力。(3)为进一步阐明MIF基因对人胚胎干细胞存活、增殖的影响,采用CRISPRCas9技术构建MIF敲除的H9细胞系,观察建系情况。(4)为了明确高浓度MIF对人胚胎干细胞初步分化是否有影响,在培养基中分别添加100 ng/m L MIF和100 ng/m L CXCR4中和抗体,采用实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-q PCR)、免疫细胞荧光、蛋白质印迹法(Western blot)检测干细胞自我更新因子(KLF4、c-MYC、NANOG、OCT4、SOX2)及分化转录因子(FOXA2、OTX2)的表达水平。结果与结论:(1)人胚胎干细胞H9的对数生长期为3-6 d,正常生长的情况下自分泌MIF水平约为20 ng/m L,与细胞量无关;(2)与对照组相比,添加不同质量浓度MIF对人胚胎干细胞的增殖无影响(P>0.05);ISO-1明显抑制人胚胎干细胞的增殖,ISO-1浓度越大,抑制越明显(P<0.05);ISO-1中添加MIF可以减少ISO-1的抑制作用(P<0.05);(3)RT-q PCR检测MIF基因敲除约50%后,人胚胎干细胞生长活力显著降低并且无法建系成功;(4)在培养基中添加100 ng/m L外源性MIF,自我更新转录因子KLF4的m RNA、蛋白及荧光表达水平均下降;分化因子FOXA2的m RNA、蛋白及荧光表达水平均上升;(5)在培养基中添加100 ng/m L CXCR4中和抗体,KLF4的m RNA及蛋白表达水平均上升;FOXA2的m RNA及蛋白表达水平均下降,与MIF组表达趋势相反。综上所述,人胚胎干细胞自分泌的MIF是其存活所必需的;培养基中额外添加MIF并不能促进人胚胎干细胞增殖,但可以使自我更新因子KLF4表达下降,转录因子FOXA2表达上升,为下一步探明MIF对人胚胎干细胞分化的影响及机制提供了线索,MIF-CXCR4轴在其中起到一定的调控作用。

物理方法干预骨髓间充质干细胞分化最理想的参数

背景:近年来研究发现物理干预手段对骨髓间充质干细胞的增殖、分化和迁移具有显著影响。但目前物理干预尚存在诸如基础研究数据有待加强、统一的参数标准尚需进一步完善等不足。目的:综述物理手段对骨髓间充质干细胞分化的影响。方法:检索中国知网和PubMed数据库,以“骨髓间充质干细胞,骨髓基质细胞,成骨分化,成软骨分化,电刺激,机械刺激,低氧,脉冲电磁场,低强度脉冲超声”为中文检索词,以“bone marrow mesenchymal stem cells(BMSC),bone marrow stromal cells,osteogenesis differentiation,chondrocytes differentiation,electrical stimulation,mechanical stimulation,hypoxia,electromagnetic fields,low intensity pulsed ultrasound”为英文检索词,选取58篇文献进行综述。结果与结论:①物理手段通过改变特定的微环境调控骨髓间充质干细胞的增殖、分化等,但参数尚未统一,今后应进一步优化并探讨相关物理因素调控骨髓间充质干细胞增殖及分化的最佳参数和作用条件;②某些特殊物理环境条件难以通过低成本的常规手段开展应用,有待后续研究发展进一步降低特殊物理条件的构建难度;③物理手段干预骨髓间充质细胞增殖与分化目前尚未广泛应用于临床,未来需要进一步研究并促进临床转化。

甘草苷抑制破骨细胞分化缓解骨丢失

背景:破骨细胞的骨吸收功能相对或绝对活跃是骨质疏松症的诱因之一,因此,如何抑制破骨细胞形成、降低骨吸收活性是预防和治疗骨质疏松症的重点内容。甘草苷来源于传统中药甘草,对临床骨相关疾病具有治疗作用,但目前关于甘草苷在骨质疏松症方面的研究较少且机制不明。目的:通过体内外实验共同验证甘草苷抑制破骨细胞分化和缓解骨丢失的作用。方法:CCK-8实验检测甘草苷对小鼠来源骨髓巨噬单核细胞是否具有毒性或增殖作用,抗酒石酸酸性磷酸酶染色观察甘草苷抑制破骨细胞分化情况;通过网络药理学验证甘草苷与破骨细胞分化相关蛋白结合的亲和力大小;RT-PCR和Western blot实验检测甘草苷对破骨细胞相关特异性蛋白和基因表达以及相关信号通路的抑制作用;最后通过C57BL/6J小鼠骨质疏松模型验证甘草苷缓解骨丢失的作用。结果与结论:甘草苷在浓度20μmol/L及以下时能够起到抑制破骨细胞形成和分化的作用,同时与破骨细胞相关特异性蛋白如活化T细胞核因子c1、组织蛋白酶K、c-Fos、基质金属蛋白酶9具有较高的亲和力,能够降低上述基因和蛋白的相对表达水平,甘草苷也能够在干预第15,30,45,60分钟时有效降低MAPK信号通路中JNK的磷酸化表达水平,同时在第60分钟时能够挽救核因子κB信号通路中IκB-α的降解现象,体内实验证明甘草苷能够缓解由破骨细胞引起的骨质丢失现象,改善骨小梁相关参数。结果表明:甘草苷能抑制破骨细胞分化和缓解骨丢失,从而起到抗骨质疏松症的作用。

高糖环境中程序性细胞死亡受体1抑制大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景:程序性细胞死亡受体1(programmed death receptor-1,PD-1)在高糖环境下影响骨髓间充质干细胞成骨分化的作用机制尚不清楚。目的:探讨高糖环境中PD-1对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的影响及其调控机制。方法:将大鼠骨髓间充质干细胞随机分为正常糖组(5.6 mmol/L)、高糖组(30 mmol/L)、PD-1过表达组、PD-1过表达空载组、PD-1敲低组、PD-1敲低空载组、PI3K/AKT通路抑制剂组(PD-1敲低+5μmol/L LY294002)。通过在高糖培养基中培养大鼠骨髓间充质干细胞来模拟体外糖尿病环境,采用qRT-PCR检测大鼠骨髓间充质干细胞中PD-1及其配体PD-L1和成骨标志物Runx2、OSX的mRNA表达,采用碱性磷酸酶染色和茜素红S染色观察成骨分化能力,采用CCK-8检测细胞增殖情况,采用Western blot检测PD-1、PD-L1、p-PI3K、p-AKT的蛋白表达。结果与结论:①高糖组PD-1及PD-L1表达显著高于正常糖组,高糖组骨髓间充质干细胞的成骨分化能力较正常糖组显著下降;②敲低PD-1表达可以促进骨髓间充质干细胞的成骨分化、增加细胞增殖活性,同时激活PI3K/AKT通路;③加入PI3K/AKT通路抑制剂LY294002后,骨髓间充质干细胞成骨分化能力显著下降。结果表明:PD-1依赖于PI3K/AKT信号通路抑制高糖环境下大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化。

杂交兰双艺金龙根状茎增殖、分化及生根壮苗研究

杂交兰双艺金龙(Cymbidium‘Shuangyi Jinlong’)是福建百秾生态科技有限公司从杂交兰栽培品种黄金龙的无性系变异单株中选育出的新品种,集花艺和叶艺于一身,发芽性好,易开花,抗性较强,有较高的市场需求。为提高杂交兰种苗繁殖效率,提升种苗品质,建立标准化生产体系,以双艺金龙的根状茎为材料,对其根状茎增殖与分化、生根壮苗、炼苗移栽等各阶段影响因素进行正交试验。结果表明:(1)适宜根状茎增殖生长的培养基是MS+1.00 mg/L NAA+0.10 mg/L 6-BA+20.00 g/L蔗糖+1.00 g/L活性炭+6.30 g/L琼脂+1.00 g/L蛋白胨,根状茎数量和鲜质量增殖系数分别为3.57和4.63。(2)适宜根状茎芽分化的培养基是1/2MS+1.50 mg/L NAA+0.90 mg/L TDZ+100.00 g/L香蕉泥+25.00 g/L蔗糖+6.30 g/L琼脂,芽分化率为97.78%,分化系数达6.87。(3)生根壮苗效果较好的培养基是1/2MS+1.00 mg/L IBA+100.00 g/L香蕉泥+0.17 g/L KH_(2)PO_(4)+1.00 g/L蛋白胨+30.00 g/L蔗糖+6.30 g/L琼脂+1.00 g/L活性炭,培养90 d植株平均生根数5条,根长5.40 cm,假鳞茎厚度4.35 mm,株高12.95 cm,每株苗鲜质量2.42 g。(4)炼苗21 d后选用水苔∶松树皮(V∶V=1∶1)为基质进行移栽,移栽60 d存活率为83.33%。本研究综合考虑各因素的影响效应,最终确定了各阶段的最佳培养基配方和炼苗移栽方案,为双艺金龙标准化生产体系的建立提供参考。

罗汉果苷V调控高糖状态巨噬细胞M1极化促进骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景:糖尿病微环境会造成巨噬细胞过度M1极化,这种高糖炎症状态会抑制骨髓间充质干细胞的成骨分化,从而影响糖尿病骨缺损的愈合。研究表明罗汉果苷Ⅴ具有抗炎、抗氧化、降血糖的作用,但其能否调节高糖炎症状态下巨噬细胞M1极化及骨髓间充质干细胞的成骨分化尚不清楚。目的:探讨罗汉果苷Ⅴ在高糖炎症状态下调节巨噬细胞M1型极化对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:构建糖尿病C57BL/6小鼠模型,从正常和糖尿病小鼠分离骨髓来源巨噬细胞,分别培养于低糖和高糖培养基。使用脂多糖和干扰素γ作为炎症刺激诱导骨髓来源巨噬细胞的M1型极化,同时以160,320,640μmol/L罗汉果苷Ⅴ干预,用流式细胞术检测F4/80^(+)CD86^(+)细胞比例,qRT-PCR检测诱导型一氧化氮合酶、白细胞介素1β、白细胞介素6的mRNA表达水平,ELISA检测骨髓来源巨噬细胞上清液中肿瘤坏死因子α水平。分离C57BL/6小鼠骨髓间充质干细胞,分别使用低糖或高糖成骨诱导液诱导成骨分化,添加M1型巨噬细胞条件培养基作为炎症刺激,以及320μmol/L罗汉果苷Ⅴ干预,成骨诱导14 d后采用qRT-PCR检测碱性磷酸酶、Runt相关因子2、骨钙素、骨桥蛋白的mRNA表达水平,成骨诱导21 d后进行茜素红染色及定量分析。结果与结论:①流式细胞术结果显示320,640μmol/L罗汉果苷Ⅴ组的F4/80^(+)CD86^(+)细胞比例明显低于高糖炎症对照组(P<0.05);②qRT-PCR结果显示160,320,640μmol/L罗汉果苷Ⅴ组的诱导型一氧化氮合酶、白细胞介素6的mRNA相对表达量较高糖炎症对照组显著降低(P<0.05),320,640μmol/L罗汉果苷Ⅴ组白细胞介素1β的mRNA相对表达量较高糖炎症对照组显著降低(P<0.05);③ELISA结果显示160,320,640μmol/L罗汉果苷Ⅴ组的肿瘤坏死因子α分泌水平较高糖炎症对照组显著降低(P<0.05);④320μmol/L罗汉果苷Ⅴ干预后,高糖炎症状态下骨髓间充质干细胞的钙盐沉积增加(P<0.05),且碱性磷酸酶、Runt相关因子2和骨桥蛋白的mRNA相对表达量增加(P<0.05)。结果表明,罗汉果苷Ⅴ可通过抑制高糖炎症状态下骨髓来源巨噬细胞的M1型极化及炎症因子表达,促进骨髓间充质干细胞的成骨分化。

程序性细胞死亡受体1影响高糖条件下成骨细胞分化的机制

背景:程序性细胞死亡受体1属于免疫球蛋白基因超家族,可以调控成骨细胞分化、影响骨稳态,然而其在糖尿病性骨质疏松中的调控作用及机制尚不明确。目的:探讨程序性细胞死亡受体1对高糖环境下大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的调控作用及机制。方法:①动物实验:采用随机数字法将12只SD大鼠随机分为对照组(n=6)与模型组(n=6),对照组常规喂养,模型组腹腔注射链脲佐菌素建立1型糖尿病模型,高脂饲料喂养8周建立1型糖尿病性骨质疏松模型。喂养8周后,取2组大鼠股骨,分别进行苏木精-伊红染色、micro-CT检测与程序性细胞死亡受体1、程序性细胞死亡配体1 mNRA表达。②细胞实验:将第3代大鼠骨髓间充质干细胞随机分4组处理:正常对照组、高糖模型组加入低糖培养基,PD-1沉默组转染程序性细胞死亡受体1 siRNA,PD-1沉默空载组转染siRNA-NC。转染48 h后,正常对照组更换为新的低糖培养基,高糖模型组、PD-1沉默组、PD-1沉默空载组更换为高糖培养基,培养48 h后进行成骨诱导培养。成骨诱导21 d后,分别进行茜素红染色、qRT-PCR(程序性细胞死亡受体1、RUNX2 mRNA表达)与Western blot(β-catenin、GSK-3β、p-GSK-3β与Axin2蛋白表达)检测。结果与结论:①动物实验:苏木精-伊红染色与micro-CT检测结果显示,模型组大鼠1型糖尿病骨质疏松造模成功。qRT-PCR检测结果显示,模型组程序性细胞死亡受体1、程序性细胞死亡配体1 mRNA表达均高于对照组(P<0.05)。②细胞实验:茜素红染色结果显示,高糖模型组、PD-1沉默空载组矿化结节形成能力低于对照组、PD-1沉默组。与正常对照组比较,高糖模型组、PD-1沉默空载组程序性细胞死亡受体1 mRNA表达及GSK3β、Axin2蛋白表达均升高(P<0.05),RUNX2 mRNA表达及p-GSK3β、β-catenin蛋白表达均降低(P<0.05);与高糖模型组、PD-1沉默空载组比较,PD-1沉默组程序性细胞死亡受体1 mRNA表达及GSK3β、Axin2蛋白表达均降低(P<0.05),RUNX2 mRNA表达及p-GSK3β、β-catenin蛋白表达均升高(P<0.05)。③结果表明:沉默程序性细胞死亡受体1表达可通过激活Wnt/β-catenin信号通路促进高糖条件下大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化。

拉伸条件下聚二甲基硅氧烷表面粗糙度对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

背景:研究表明,机械刺激对骨髓间充质干细胞的谱系特异性分化至关重要。然而,机械拉伸条件下不同粗糙度表面的骨髓间充质干细胞成骨分化情况尚不清楚。目的:探讨拉伸条件下聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)表面粗糙度对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响及作用机制。方法:通过不同目砂纸(120目、1 000目和10 000目)在PDMS表面构建3种不同粗糙度的形貌(PDMS-120M、PDMS-1000M和PDMS-10000M),与空气接触的PDMS表面作为对照组。采用RT-q PCR检测静态条件下和拉伸条件下(0%,2%,4%,6%拉伸幅度)不同粗糙度PDMS表面的骨髓间充质干细胞中成骨相关基因表达。采用RT-q PCR、Western blot检测2%拉伸条件下不同粗糙度表面骨髓间充质干细胞中SIRT1、成骨相关基因和蛋白表达,采用碱性磷酸酶染色、茜素红染色观察2%拉伸条件下不同粗糙度PDMS表面骨髓间充质干细胞的成骨分化能力。结果与结论:(1)静态条件下粗糙度为(13.51±2.11)μmPDMS-1000M表面的骨髓间充质干细胞成骨基因表达最高;(2)相对光滑PDMS表面的骨髓间充质干细胞在4%拉伸幅度条件下有更好的成骨分化效果,而PDMS-1000M表面的骨髓间充质干细胞在2%拉伸幅度条件下有更好的成骨分化效果;(3)在2%拉伸幅度条件下,粗糙度为(13.51±2.11)μm PDMS-1000M表面的骨髓间充质干细胞有更好的成骨分化效果,可能与激活SIRT1信号通路有关。

猪去分化脂肪细胞成脂分化过程中钟基因的表达规律研究

为了探究钟基因在脂肪细胞成脂分化过程中的表达规律,试验对猪去分化脂肪(dedifferentiated fat,DFAT)细胞进行体外成脂诱导培养,分别于诱导第0,7,15天时使用倒置显微镜观察细胞的分化情况,同时用油红O染色剂染色并进行观察;采用实时荧光定量PCR方法检测培养第0,7,15天的细胞中钟基因(Bmal1、Clock、Per2、Cry1和Rev-erbα)、成脂关键因子(PPARγ)和脂肪细胞因子(瘦素和脂联素)mRNA的相对表达量,并采用ELISA方法检测细胞上清液中瘦素和脂联素含量,分析成脂分化过程中瘦素和脂联素分泌量的变化。结果表明:成脂诱导前猪DFAT细胞呈长梭形,胞质均匀且无脂滴分布;诱导第7天猪DFAT细胞逐渐变为椭圆形,胞质内有许多较小脂滴分布;诱导第15天其形态逐渐变为圆形,胞质中脂滴明显增多并融合为较大脂滴。油红O染色可见细胞内脂滴被染为红色。随着诱导时间的增加,Bmal1和Cry1基因mRNA相对表达量呈逐渐升高的趋势,Clock和Rev-erbα基因mRNA相对表达量呈先升高后降低的趋势,Per2基因mRNA相对表达量呈先下降后升高的趋势;PPARγ、瘦素和脂联素mRNA相对表达量均呈逐渐升高的趋势。在体外培养的猪DFAT细胞均能够分泌瘦素和脂联素且二者的分泌量均随着诱导时间的增加呈逐渐升高的趋势。说明猪DFAT细胞在体外有良好的成脂分化能力;在细胞成脂诱导过程中,5种钟基因(Bmal1、Clock、Cry1、Per2和Rev-erbα)表达的变化趋势不尽相同,其中Bmal1、Cry1与PPARγ、瘦素和脂联素表达趋势相同,推测PPARγ可能是联系生物钟与脂肪形成和代谢的重要因子。

影响牙髓干细胞成骨及成牙本质分化的相关物理因素及作用机制

背景:牙髓干细胞是口腔颌面部组织工程中极具应用潜力的干细胞之一,较骨髓间充质干细胞具有采集方便、伦理问题少以及增殖分化潜能高等优势。目前,除了生物化学等因素外,物理刺激对于牙髓干细胞的成骨/成牙本质分化也起着关键性的作用。目的:综述影响牙髓干细胞成骨/成牙本质分化的相关物理因素以及可能涉及的信号传导通路作用机制,寻找影响其分化的最佳诱导条件。方法:检索PubMed和中国知网数据库,以“牙髓干细胞,成骨分化,成牙本质分化,低氧,机械力,激光,磁场,微重力”为中文检索词,以“dental pulp stem cells(DPSCs),osteogenesis differentiation,odontoblastic differentiation,hypoxia,mechanical force,laser therapy,magnetic fields,microgravity”为英文检索词,选取与影响牙髓干细胞成骨/成牙本质分化相关物理因素有关的79篇文献进行综述。结果与结论:(1)微环境中直接或间接的物理信号在调控牙髓干细胞定向分化方面展现出了广阔的应用前景。低氧、力学刺激(动静水压力、机械牵张力及剪切力等)、激光、微重力和磁场等相关物理因素对牙髓干细胞的影响以促进成骨/成牙本质分化为主,因口颌系统拥有复杂的力学环境,力学刺激是细胞环境改变的关键物理因素,同时也是组织工程的一个前沿领域,深入探讨牙髓干细胞对力学环境的响应为口腔疾病的诊断及治疗提供新思路。(2)因该领域比较“年轻”,相关因素涉及的设备参数尚未统一,相关结果存在不一致性,未能达成共识,之后应进一步探索及优化相关物理因素的最佳诱导参数及作用条件。(3)支架材料作为组织工程的三要素之一,在牙髓干细胞成骨/成牙本质分化方面也起到了促进作用,同时也推动了材料学的发展及临床技术的进步。(4)其中涉及到的信号通路有Notch,Wnt,MAPK等,关于物理刺激如何调控牙髓干细胞行为的相关生物学基础尚未明确,未来将进一步探究其具体作用机制,为物理因素影响下的牙髓再生及骨组织工程提供新思路。

红景天苷促进MC3T3-E1细胞成骨分化能力的体外实验

背景:骨缺损可直接影响牙齿种植的成功率及种植体的长期稳定性。研究显示红景天苷可促进成骨细胞增殖、分化,但对于其成骨分化相关通路具体研究不多。目的:体外细胞实验研究红景天苷对MC3T3-E1细胞增殖和分化的影响,并探究其对相关基因和蛋白表达的影响。方法:采用CCK-8实验和碱性磷酸酶实验筛选红景天苷(0.5,1,5,10,50μmol/L)促进MC3T3-E1细胞增殖和分化的最佳浓度。实验分为4组:对照组、红景天苷组、红景天苷+LY294002组、LY294002组,分别用成骨诱导液、含10μmol/L红景天苷、10μmol/L红景天苷+10μmol/L LY294002、10μmol/L LY294002的成骨诱导液进行培养,观察红景天苷及PI3K/Akt信号通路抑制剂LY294002对成骨相关基因和蛋白表达的影响。结果与结论:①CCK-8实验和碱性磷酸酶实验显示:红景天苷促进MC3T3-E1细胞增殖的作用在10μmol/L时最显著;②与对照组相比,红景天苷可以促进矿化、促进细胞黏附、减少细胞死亡,提高Runx-2、骨钙素、骨桥蛋白的mRNA表达(P<0.01),提高Runx-2和p-Akt蛋白表达(P<0.01);而添加PI3K/Akt信号通路抑制剂LY294002则可逆转以上结果;③结果表明,红景天苷能促进MC3T3-E1细胞矿化,并能促进成骨相关基因、蛋白的表达,这可能与PI3K/Akt信号通路的激活有关。

北美冬青‘奥斯特’花芽分化期内含物质变化特征

通过石蜡切片结合物候观察,将北美冬青(Ilex vericillata)花芽分化过程分为花芽分化初期(P1)、花序原基分化期(P2)、花萼原基分化期(P3)、花瓣原基分化期(P4)、雌雄蕊原基分化期(P5)5个阶段。测定枝条内源激素质量分数及比值(赤霉素(GA_3)、脱落酸(ABA)、玉米素核苷(ZR)、吲哚乙酸(IAA)、(w(IAA)+w(ZR))/w(ABA)、(w(IAA)+w(ZR))/w(GA_3)、w(GA_3)/w(ABA))、枝条矿物质(碳、氮、钾、磷)质量分数及比值(碳氮质量分数比)、可溶性糖、可溶性蛋白质量分数的变化。结果表明:碳、钾、氮和磷、内源激素质量分数、可溶性糖、可溶性蛋白质量分数均随发育阶段变化而表现显著变化。玉米素核苷质量分数在花萼原基分化期(P3)达到最大值,脱落酸质量分数在花瓣原基分化期(P4)最大,吲哚乙酸及赤霉素质量分数在雌雄蕊原基分化期(P5)达到最大值。(w(IAA)+w(ZR))/w(GA_(3))在花萼原基分化期(P3)达到峰值,(w(IAA)+w(ZR))/w(ABA)、w(GA_3)/w(ABA)在雌雄蕊原基分化期(P5)最高。氮、磷、钾质量分数都于花萼原基分化期(P3)达到最高,碳质量分数及碳氮质量分数比在雌雄蕊原基分化期(P5)达到巅峰。可溶性糖、可溶性蛋白质量分数变化都呈类似的上升趋势。分析雌雄蕊原基分化期(P5)枝条内含物质与开花、结实量之间的相关性,结合主成分分析结果显示,可溶性糖、可溶性蛋白质量分数,玉米素核苷、吲哚乙酸、脱落酸质量分数,(w(IAA)+w(ZR))/w(GA_3)、(w(IAA)+w(ZR))/w(ABA),与北美冬青开花、结实量呈正相关,全磷质量分数与开花量呈显著负相关,内源激素、可溶性糖、可溶性蛋白质量分数与开花量、结实量有较强的相关性。较高水平的激素及可溶性糖、可溶性蛋白是保证开花、结实量较为理想的条件。

3种天然阔叶混交林林木物种和大小分化多样性与地形的耦合关系

依据2021年浙江省森林资源连续清查数据,选取969个幼龄林和中林龄天然阔叶混交林样地,并依据样地植被型将样地划分为常绿阔叶林、落叶阔叶林和常绿落叶阔叶3种植被类型,采用方差分析及Pearson分析地形与林木物种和大小分化多样性的关系。结果表明:1)3种植被类型间物种多样性指标间均呈显著差异(P<0.05),落叶阔叶林胸径变异系数和胸径均匀度显著高于常绿阔叶林(P<0.05),而常绿阔叶林胸径香农维纳指数显著高于落叶阔叶林和常绿落叶阔叶林(P<0.05);2)随海拔或坡度的升高,3种植被类型丰富度、香农维纳指数和辛普森多样性指数均显著升高(P<0.05),但落叶阔叶林和常绿落叶阔叶林Pielou均匀度指数无明显差异,坡向对林木物种多样性无明显影响;3)随海拔升高,3种植被类型胸径变异系数和胸径均匀度整体上均呈降低趋势,而胸径香农维纳指数则相反;由阳坡到阴坡,常绿阔叶林和常绿落叶阔叶林胸径均匀度指数整体上均呈升高趋势;随坡度增加,落叶阔叶林胸径变异系数和3种植被类型胸径均匀度均降低,而落叶阔叶林胸径香农维纳指数则相反。海拔和坡度对3种植被类型树种数量、胸径均匀度有明显影响,但对落叶阔叶林和常绿落叶阔叶林树种均匀度、常绿阔叶林胸径变异系数均无明显影响,而坡向主要影响常绿阔叶林和常绿落叶阔叶林胸径均匀度。