干细胞研究文章在国内外医学期刊发表的相关记载

1998年11月，美国威斯康星大学的汤姆生和约翰霍普金斯大学的吉尔哈特教授分别在《科学》和《美国科学院论文集》上报道了他们用不同方法获得了具有无限增殖和全能分化潜力的人胚胎干细胞。 这条消息引起了国际医学界的关注，并由此引发了全球性干细胞研究的热潮…… 干细胞的用途可涉及到医学界的多个领域。目前，科学家们已经完成了胚胎干细胞的体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养，并以此为“种子”，培育出了人体的一些组织器官。

不同胚层来源成体干细胞修复周围神经损伤

背景:成体干细胞疗法是周围神经损伤修复与再生领域的研究热点之一。中胚层被视为成体干细胞的理想来源,间充质干细胞具有获得率高、来源广、增殖快等优异性能。而外胚层来源成体干细胞,尤其是神经嵴干细胞,具有神经源性,越来越受到研究人员的关注。目的:对来自外胚层和中胚层的多功能成体干细胞在周围神经损伤修复与再生中的作用及机制进行简要综述,探究不同来源成体干细胞的研究进展与应用前景,并结合临床研究,探讨成体干细胞疗法潜在的应用价值以及亟待解决的问题。方法:第一作者于2024年2月应用计算机在PubMed和SinoMed数据库检索2001年12月至2024年2月相关文献,以“ectodermal stem cells,mesenchymal stem cells,peripheral nerve injury,repair,regeneration”为英文检索词,以“外胚层干细胞、间充质干细胞、周围神经损伤、修复、再生”为中文检索词,最终纳入69篇文献进行分析论述。结果与结论:①外胚层来源成体干细胞具有优异的分化和再生潜能,尤其是毛囊神经嵴干细胞、嗅干细胞、牙外胚层干细胞等,具有神经源性,可在体外表达神经特异性标志物,但目前缺少临床试验研究。②中胚层来源成体干细胞种类多、易获得及纯化,其中骨髓间充质干细胞和脐带间充质干细胞在周围神经损伤修复的应用疗效及安全性方面有相关临床试验支持,能改善感觉及运动神经传导,且在随访中未出现并发症和明显不良反应。骨髓间充质干细胞的获取需行侵入性外科手术且要求患者与捐赠者骨髓配型吻合,应用受到一定限制;而脐带间充质干细胞虽无需侵入性获取,但分离较困难且表型不稳定。③内胚层来源成体干细胞常难以在体外生长,应用受限,目前应用于临床的可能性低。④综合来看,骨髓间充质干细胞仍为周围神经损伤干细胞治疗的首选细胞,适用于无外科手术禁忌且符合配型要求的情况,其次为脐带间充质干细胞,辅以分离方法的改进和表型稳定性的提高策略。⑤牙外胚层干细胞以及脂肪间充质干细胞具有较高应用潜能,有待进一步临床试验,其他外胚层、中胚层来源成体干细胞各以其优异特性在动物及细胞实验研究中具有显著优势。

免疫细胞及相关细胞因子在骨关节炎发病及治疗中的作用

背景:骨关节炎的发生发展与免疫异常密切相关,各种免疫细胞、免疫介质在骨关节炎发病过程中的重要性不断被阐明。目的:综述免疫细胞及相关细胞因子在骨关节炎发病及治疗中的作用,为今后骨关节炎的研究和防治提供新的思路。方法:以“骨关节炎,膝,巨噬细胞,T细胞,B细胞,自然杀伤细胞,树突状细胞,细胞因子,炎症因子,免疫细胞”“osteoarthritis,knee,macrophages,T cells,B cells,natural killer cells,dendritic cells,cytokines, inflammatory factors,immune cells”为检索词在中国知网、万方、维普和PubMed和Web of Science数据库中检索已发表的相关文献,阅读标题和摘要进行初筛,在阅读全文后,最后选取98篇文献进行综述。结果与结论:(1)既往研究认为骨关节炎发病与软骨磨损相关,近年来研究认为骨关节炎是免疫细胞广泛参与的一种慢性炎性状态,随着对骨关节炎发病机制的深入研究,学者们认为骨关节炎的发病机制是由早期先天免疫反应驱动的,这种免疫反应会逐步催化退行性变,最终导致关节微环境的改变。(2)各种免疫细胞和细胞因子是影响骨关节炎修复的关键因素,其中巨噬细胞、自然杀伤细胞参与滑膜炎症反应,T细胞免疫反应参与骨关节炎软骨的降解,并加重骨关节炎的病情。(3)免疫细胞分泌的白细胞介素1β、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α、白细胞介素17和白细胞介素37等炎性细胞因子在骨关节炎的病理生理中发挥重要作用,其中白细胞介素1β是造成关节软骨破坏最重要的炎性因子。(4)在骨关节炎病早期阶段对免疫学危险因素进行评估,能够早期有效地进行治疗,可显著降低与骨关节炎相关的残疾、发病率和成本。(5)目前干细胞及其来源外泌体、生物材料进行免疫调节治疗骨关节炎的效果已在不同的实验模型中得到证实,但将其用于临床实践之前仍有大量的实验工作要做,随着新治疗靶点的发现,针对靶点进行相关治疗将为临床骨关节炎修复带来新的希望。

肿瘤坏死因子α对骨组织细胞的调节

背景:肿瘤坏死因子α是一种作用广泛的炎性细胞因子,在机体的免疫炎症反应中起重要作用。目前的研究认为,肿瘤坏死因子α对多种骨组织细胞具有显著的生物学效应。目的:总结肿瘤坏死因子α在成骨及破骨细胞中的表达及作用途径,以进一步阐明肿瘤坏死因子α对骨组织细胞的调控作用。方法:检索截至2023年3月的PubMed及中国知网数据库中的相关文献,中文检索词包括“肿瘤坏死因子α,成骨细胞,破骨细胞,骨细胞,骨祖细胞”;英文检索词包括“TNF-α,osteoblast,osteoclast,osteocyte,osteoprogenitor cell”,并根据研究需要确立相应的标准,对最终所得文献进行筛选,最终纳入77篇文献进行综述。结果与结论:①肿瘤坏死因子α参与调控了骨祖细胞的募集、增殖与分化,但在特定环境下导致骨祖细胞剥离及死亡。同时通过分泌酶类直接或间接参与骨质吸收。②肿瘤坏死因子α能够通过激活破骨系细胞中相关信号通路,提高环境中炎性因子水平,或在特定环境下直接诱导破骨细胞生成。③肿瘤坏死因子α可通过激活核转录因子κB信号通路,抑制RUNX2和Osterix等转录因子的表达从而抑制成骨分化并诱导成骨细胞的凋亡和坏死性凋亡。④肿瘤坏死因子α通过激活骨细胞中核转录因子κB信号通路,诱导RANKL、SOST及DKK1等细胞因子抑制成骨促进破骨,同时增强骨细胞的凋亡,以及凋亡骨组织周围的骨吸收。⑤综合而言,肿瘤坏死因子α在骨组织中的效应以抑制成骨、促进破骨为主,肿瘤坏死因子α在骨组织细胞中实现生物效应通常依赖于肿瘤坏死因子受体及核转录因子κB信号通路的激活。⑥未来的研究中肿瘤坏死因子α与骨组织周围其他组织细胞类型的交互以及在骨免疫调控中的作用仍值得关注。

甲磺酸阿帕替尼联合放疗对肝癌HepG2细胞的体外协同增敏作用

目的:探讨甲磺酸阿帕替尼(阿帕替尼)联合放射治疗(放疗)对肝癌HepG2细胞的体外协同抑制作用,阐明其相关抗肿瘤机制。方法:体外培养肝癌HepG2细胞,以不同浓度阿帕替尼和(或)不同剂量X射线处理后,采用MTT法检测各组细胞活性,计算各组细胞增殖抑制率和阿帕替尼20%抑制浓度(IC20),并确定后续实验的X射线照射剂量。HepG2细胞分为阿帕替尼组、放疗组和阿帕替尼+放疗组(联合组),流式细胞术检测各组细胞凋亡率,细胞划痕实验检测各组细胞迁移率,酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测各组细胞培养上清中血管内皮生长因子(VEGF)水平。结果:MTT法检测,阿帕替尼的IC20为1.32μmol·L^(-1),以此作为后续实验阿帕替尼作用浓度,确定2 Gy为后续实验X射线照射剂量。与对照组比较,阿帕替尼组和放疗组细胞凋亡率差异无统计学意义(P>0.05),联合组细胞凋亡率升高(P<0.05)。与对照组比较,阿帕替尼组、放疗组和联合组细胞迁移率降低(P<0.05);与阿帕替尼组和放疗组比较,联合组细胞迁移率降低(P<0.05)。与对照组比较,阿帕替尼组和联合组细胞培养上清中VEGF水平降低(P<0.05);与阿帕替尼和放疗组比较,联合组细胞培养上清中VEGF水平降低(P<0.05)。结论:阿帕替尼联合放疗在体外可明显抑制肝癌HepG2细胞增殖和迁移,并诱导细胞凋亡,其作用可能与抑制细胞VEGF分泌有关。

单细胞转录组测序技术在骨质疏松症研究中的应用与进展

背景:骨质疏松导致的脆性骨折发病率逐年上升,亟需探索其病理生理、潜在生物标志物、治疗靶点及有效药物。骨微环境中存在多种细胞,对骨代谢的维持至关重要。近几年,单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术被开发用于表征单个细胞的转录组,并逐步应用到骨质疏松症防治的研究。目的:综述单细胞转录组测序技术在骨质疏松症研究中的应用与进展。方法:由第一作者使用计算机检索Web of Science,PubMed和中国知网数据库中2009-2023年出版的文献,英文检索词为:“single-cell RNA sequencing,bone marrow derived stromal cells,osteoblasts,osteocytes,osteoclasts,immune cells,Bone marrow vascular endothelial cells”;中文检索词为:“单细胞转录组测序,骨髓间充质干细胞,成骨细胞,骨细胞,破骨细胞,免疫细胞,骨髓血管内皮细胞”;通过阅读筛选相关文献,最终纳入89篇文献进行综述分析。结果与结论:①单细胞转录组测序技术能够深入了解细胞发育、增殖、分化的轨迹及其调控机制。②影响骨密度的候选基因主要富集在骨髓间充质干细胞亚群,其中Sox9是关键的转录因子。③成骨细胞不同亚群中差异表达Runx2控制骨髓间充质干细胞向成骨细胞方向分化。④破骨细胞分化过程中RAB38与组蛋白修饰和转录调控动态变化有关。⑤单细胞层面研究证实,骨微环境中存在多种细胞间通讯,破骨细胞可能通过CD160-TNFRSF14配体-受体结合进行细胞间通讯;中性粒/单核细胞与成骨细胞间可能通过RESISTIN通路进行交互;浆样树突状细胞与成骨细胞系通过表皮生长因子通路进行交流;均可以为靶点预测和药物研发提供方向。⑥新的骨髓毛细血管内皮细胞亚群,称为S型内皮细胞,完全起源于骨骺次级骨化中心,甚至比H型血管更具有可塑性。⑦文章从细胞角度总结单细胞转录组测序技术在表征不同骨组织细胞的分化命运和分化轨迹、识别新的细胞亚群、鉴定细胞调控因子及明确细胞间通讯的研究进展,为探讨骨质疏松症的病理机制、筛选潜在诊断标志物、预测治疗靶点及探究药物作用机制提供细胞层面的信息。⑧未来单细胞测序技术将向单细胞多组学(基因组、蛋白组学及代谢组学)方向及结合其他诸如空间转录组技术为骨组织细胞变化提供更有价值的信息。

lncRNA NEAT1降表达人喉鳞状细胞癌细胞增殖凋亡变化及与miR-214靶向关系

目的观察长链非编码RNA(lncRNA)核富集转录体1(NEAT1)降表达的人喉鳞状细胞癌(LSCC)细胞增殖凋亡变化,探讨其与微小RNA-214(miR-214)的靶向关系。方法采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测人永生化表皮细胞Hacat和人LSCC细胞系(FD-LSC-1、Hep-2、TU177)中lncRNA NEAT1、miR-214,选择TU177细胞为受试细胞。取对数生长期TU177细胞,分为甲、乙组,分别转染si-lncRNA NEAT1(敲低lncRNA NEAT1表达)、si-NC(乱序无意义序列),培养至24 h时采用CCK8法观察两组细胞增殖情况、采用平板克隆形成实验观察两组细胞克隆形成情况、采用流式细胞术观察两组细胞周期和细胞凋亡情况、采用RT-qPCR法检测两组细胞lncRNA NEAT1及miR-214。另取对数生长期TU177细胞,分为一二三四组,一组顺序转染WT-lncRNA NEAT1、miR-214 mimic,二组顺序转染WT-lncRNA NEAT1、miR-NC,三组顺序转染MUT-lncRNA NEAT1、miR-214 mimics,四组顺序转染MUT-lncRNA NEAT1、miR-NC。采用双荧光素酶报告基因实验验证lncRNA NEAT1及miR-214的靶向关系。结果与乙组相比,培养24、48、72 h时甲组TU177细胞OD值低,培养14 d时甲组TU177细胞克隆形成数少,甲组TU177细胞G0/G1期细胞比例高、S期细胞比例低,细胞凋亡率高(P均<0.05);与乙组相比,转染24 h时甲组TU177细胞lncRNA NEAT1相对表达量低、miR-214相对表达量高(P均<0.05)。培养48 h时一、二、三、四组TU177细胞细胞荧光素酶活性分别为0.63±0.08、0.99±0.01、1.02±0.02、0.98±0.03,与二组相比,一组细胞荧光素酶活性低(P<0.05)。结论敲低lncRNA NEAT1表达可抑制TU177细胞的增殖和克隆,阻滞细胞周期于G0/G1期,并促进细胞的凋亡。TU177细胞中lncRNA NEAT1与miR-214靶向相关。lncRNA NEAT1可能通过与miR-214靶向结合,抑制TU177细胞的增殖克隆,阻滞细胞周期于G0/G1期,促进细胞的凋亡。

细胞外基质在年龄相关性黄斑变性中的研究进展

年龄相关性黄斑变性(ARMD)是老年人失明的主要原因。研究表明,细胞外基质(ECM)调节障碍作为ARMD疾病的重要特征之一,它的损伤可贯穿于ARMD病程。此外,参与ARMD发生发展过程的各类型细胞可以在多种信号的控制下参与ECM的形成与异常沉积,通过传递调节黏附、迁移、增殖、凋亡、存活或分化的信号,从而导致视网膜、脉络膜微环境的破坏,免疫功能障碍,浸润性炎症细胞分化,新生血管生成,上皮-间充质转化,最终导致晚期ARMD视网膜下纤维化和瘢痕形成及视力严重受损。因此,ECM在ARMD中的作用逐渐引起重视。文章针对视网膜中ECM与ARMD的联系及ARMD中各类型细胞与ECM之间的作用做一综述,以期为治疗ARMD的研究方向提供指导意义。

钙离子调控KLK4表达对成釉细胞生长的影响

目的探讨钙离子对成釉细胞中激肽释放酶4(kallikrein-4,KLK4)表达及细胞生长的影响,为钙离子促进牙釉质正常矿化提供实验依据。方法采用不同浓度CaCl_(2)(0、2.0、2.5、3.0、3.5 mmol/L)处理成釉细胞株ALC(ameloblast-lineage cell)24 h、48 h,q RT-PCR和Western blot检测KLK4 mRNA和蛋白表达水平;CCK-8检测细胞相对活力;流式细胞术、Hoechst 33342染色检测钙离子对细胞周期和细胞凋亡的影响;Western blot检测葡萄糖调节蛋白78(glucose-regulated protein 78,GRP78)的蛋白表达水平。结果与对照组(0 mmol/L CaCl_(2))相比,2.5、3.0、3.5 mmol/L CaCl_(2)处理细胞24 h后,KLK4 mRNA表达上升(P<0.05),2.0、2.5、3.0、3.5 mmol/L CaCl_(2)处理细胞24 h后,KLK4蛋白表达上升(P<0.05);3.0、3.5 mmol/L CaCl_(2)处理细胞48 h后,KLK4 mRNA和蛋白表达上升(P<0.05)。与对照组相比,2.0、2.5、3.0 mmol/L CaCl_(2)处理ALC细胞24 h、48 h后,细胞活力增加(P<0.05),其中2.5 mmol/L CaCl_(2)组中细胞活力最高。Hoechst 33342染色结果显示,3.0、3.5 mmol/L CaCl_(2)促使ALC细胞发生凋亡。流式细胞仪检测结果显示,与0、2.0、2.5、3.0 mmol/L CaCl_(2)组相比,3.5 mmol/L CaCl_(2)处理ALC细胞24 h后,G2/M期细胞比例增加,细胞凋亡率上升(P<0.05)。3.0、3.5 mmol/L CaCl_(2)处理细胞24 h后,与对照组相比,GRP78蛋白表达下降(P<0.05);2.5 mmol/L CaCl_(2)处理细胞48 h后,与对照组相比,GRP78蛋白表达下降(P<0.05)。结论钙离子促进ALC细胞中KLK4表达上升、细胞活力增加,但较高浓度的钙离子可使ALC细胞的G2/M期阻滞,诱发ALC细胞凋亡,降低凋亡相关蛋白GRP78的表达。

哺乳动物多能干细胞:在创建疾病模型、发病机制、药物发现和个性化治疗中的作用

背景:多能干细胞的自我更新和多向分化的特征有可能彻底改变人们对生物学、医学、发育和疾病的理解。干细胞在胚胎发育的早期发挥着重要作用,研究干细胞可以深入理解生物体发育和组织器官形成的基本原理,探索各种疾病的潜在机制,研究受损组织和器官的修复和再生,以及推动药物发现和个性化治疗。目的:回顾多能干细胞的研究历程,并对多能干细胞的基本类别进行归纳总结,同时阐述常见哺乳动物中各类多能干细胞的建系情况。方法:应用计算机检索PubMed、Web of Science、中国知网和万方数据库,检索词为“多能干细胞,胚胎干细胞,诱导多能干细胞,扩展多能干细胞,家畜多能干细胞,Pluripotent stem cells,Embryonic stem cells,Induced pluripotent stem cells,Expanded potential stem cells,Livestock pluripotent stem cells等”,根据纳入标准和排除标准系统地筛选与哺乳动物多能干细胞相关的文献99篇进行综述分析。结果与结论:(1)小鼠胚胎干细胞经典理论认为,干细胞的多能态分为“初始”(na?ve)态和“始发”(primed)态两种,na?ve态对应于早期胚胎未植入子宫壁前的囊胚内细胞团;primed态对应于植入后的上胚层,二者在表观遗传特征、转录活性、外部信号依赖性和代谢表型等方面存在显著的特征差异;后来研究发现在初始态和始发态之间,还存在一个过渡状态——“形成态”(formative态);事实上,胚胎干细胞的多能性属于连续阶段的发展进程,而不是某种独立的细胞状态。(2)除了从囊胚内细胞团获得多能干细胞之外,还有多种多能干细胞获得方式和建系方法:如利用来源于小鼠胎儿原始生殖细胞所建立的胚胎生殖干细胞;利用Oct3/4,Sox2,c-Myc和Klf4因子诱导成年小鼠和人的成纤维细胞去分化所建立的诱导多能干细胞;体细胞核移植,孤雌激活,以及从新生或成体睾丸组织或卵巢组织中分离并进行类胚胎干细胞培养所建立的胚胎干细胞样细胞系;来源于多种成体组织的极小胚胎样干细胞和来源于前囊胚期的扩展多能干细胞,这些多能干细胞的共同特征为不断自我更新,表达核心多能因子,并具备原始三胚层分化能力。(3)目前,多能干细胞正在被用于疾病建模,以便研究不同疾病的机制并开发新的药物。同时,科学家正在尝试用多能干细胞培养各种组织和器官,为再生医学和移植提供新的可能性。然而,多能干细胞的临床应用面临着安全性挑战,包括细胞畸变和免疫排斥问题。不断改进多能干细胞的产生方法,将使其更安全、高效地适用于临床。(4)借鉴小鼠和人多能干细胞的获得方式和建系方法,研究者们已经在家畜中建立了各类多能干细胞,包括胚胎干细胞、诱导性多能干细胞、生殖细胞谱系的多能干细胞和扩展多能干细胞,这将为动物繁殖育种、基因工程、疾病模型、新药筛选和野生濒危动物保护提供新的途径。

程序性细胞死亡在青光眼视网膜神经节细胞中的研究进展

程序性细胞死亡(PCD)不同于传统意义上的细胞坏死,是涉及效应分子参与的独特的细胞死亡方式,包括细胞凋亡、自噬和焦亡等多种形式。PCD参与人类正常生理活动的诸多环节,更与多种疾病的发生发展密切相关。青光眼是全球不可逆失明的主要原因。相关研究表明,青光眼的发生与多种PCD的相关蛋白异常表达有关。文章将对青光眼发病过程中视网膜神经节细胞的凋亡、自噬、焦亡、铁死亡及依赖性细胞死亡相关机制及其相互作用作一综述,为青光眼的防治提供新思路。

大鼠骨髓单个核细胞诱导扩增为内皮祖细胞的细胞分离方法、接种数目、培养瓶包被条件

目的筛选大鼠骨髓单个核细胞(BMMNCs)诱导扩增为内皮祖细胞(BM-EPCs)的细胞分离方法、接种数目、培养瓶包被条件,构建一个高效、高产量、高纯度的骨髓来源BM-EPCs分离培养诱导扩增方法。方法取2周龄雄性SD大鼠,脱颈处死后分离大鼠双侧胫骨和股骨,收集骨髓细胞悬液。配制30%、50%、60%和70%浓度的Percoll细胞分离液,通过Percoll密度梯度离心法分离出大鼠BMMNCs种子细胞,并计算活细胞比例。将获得的BMMNCs分为1×10^(5)、5×10^(5)、1×10^(6)、2.5×10^(6)、5×10^(6)、1×10^(7)六个组别,分别接种于25 cm^(2)无菌培养瓶中,培养7 d后镜下观察各组细胞集落形成数目,并计算每10^(6)细胞的集落形成数。运用Graphpad prism9.5软件进行Logistic拟合曲线,根据相关系数R^(2)确定相关性,根据其P值将有统计学差异的接种数目纳入范围,随后使用R语言编程定义计算函数,根据已知种子细胞总数及相关性函数限制下,通过迭代寻找最佳的BMMNCs细胞接种数目。分别配制20、50、100 nmol/L浓度的人纤连蛋白(FN)溶液,以不添加FN的空白溶液为对照,分别包被空白培养瓶2、6、12、24 h,将收集的48 h未贴壁BMMNCs接种于FN包被的各培养瓶中,静置培养3 d后计算各组集落形成数目,确定FN包被的最佳浓度与时间。接种48 h未贴壁BMMNCs于25 cm^(2)培养瓶底,使用EGM-2完全培养基定向诱导,于显微镜下观察集落形成及诱导扩增进程。取培养14 d的BM-EPCs,分别采用双阳性染色法和流式细胞术鉴定BM-EPCs的纯度。结果使用Percoll分离法可把BMMNCs细胞清晰的分为5层,其中30%与50%Percoll细胞分离层之间为BMMNCs活细胞比率最高。BMMNCs的最优接种数目为2.5×10^(6)个。以50 nmol/L的FN溶液包被24 h或以100 nmol/L的FN溶液包被6 h皆可有效促进细胞集落形成。细胞接种7 d后获得形态良好的铺路石样细胞并建立生长优势,表明BMMNCs已经诱导成为形态良好的BM-EPCs。Dil-Ac-LDL/FITC-UEA-1双阳性细胞占比为91.89%±5.77%,CD31+KDR阳性率为90.73%±0.61%、CD14阳性率为0.53%±0.17%、CD45阳性率0.77%±0.34%,说明获得的BM-EPCs纯度良好。结论大鼠BMMNCs诱导扩增为BM-EPCs过程中,可使用Percoll密度梯度离心法分离BMMNCs,BMMNCs的最优细胞接种数目为2.5×10^(6)个,细胞培养瓶包被条件为以50 nmol/L的FN溶液包被24 h或以100 nmol/L的FN溶液包被6 h,分离培养诱导获得的BM-EPCs形态和纯度均良好。

青藤碱可有效抑制白细胞介素1β介导的髓核细胞凋亡

背景:椎间盘退变是导致脊柱退行性疾病的基础,然而目前尚无有效的治疗药物。目的:探讨青藤碱是否可以抑制白细胞介素1β诱导的髓核细胞凋亡及其分子机制。方法:采用胰酶联合Ⅱ型胶原酶消化法体外培养大鼠髓核细胞,并绘制细胞生长曲线,采用CCK-8法筛选合适的青藤碱药物浓度。将髓核细胞分为对照组、青藤碱组、白细胞介素1β组、青藤碱+白细胞介素1β组、锌原卟啉(血红素氧合酶1抑制剂)组、锌原卟啉+青藤碱组、锌原卟啉+白细胞介素1β组、青藤碱+锌原卟啉+白细胞介素1β组。分别检测各组髓核细胞增殖活性、活性氧含量、凋亡率及血红素氧合酶1的表达情况。结果与结论:①体外培养的大鼠髓核细胞呈现多角形、三角形、短楔形等形态,其呈现“S”型曲线生长,接种第1-3天生长缓慢,第4-6天生长迅速,第七八天生长速度缓慢,进入“平台期”,细胞数量不再增加;②当青藤碱的浓度≤80μmol/L时,髓核细胞的增殖活性不会受到显著影响(P>0.05);③白细胞介素1β可以显著降低髓核细胞的增殖活性,增加活性氧含量,导致细胞凋亡(P<0.01);④当采用青藤碱干预后,不仅可以促进血红素氧合酶1的表达(P<0.05),而且可以抑制白细胞介素1β诱导的髓核细胞增殖活性降低、活性氧含量和凋亡率增加(P<0.05),其作用可被锌原卟啉逆转(P<0.01)。

神经元来源细胞外囊泡促进神经干细胞的神经生成

背景:已有研究表明,神经干细胞能够分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞等。间充质干细胞来源细胞外囊泡被证实能够透过血脑屏障到达中枢神经损伤部位,促进神经修复。然而,神经元来源细胞外囊泡是否促进神经干细胞向有益于神经生成的方向分化,帮助神经修复,还不是很明确。目的:探究神经元来源细胞外囊泡是否有利于神经干细胞向神经生成的方向分化。方法:用胰酶消化法从新生SD大鼠大脑皮质中提取神经元和神经干细胞。收集培养神经元的细胞上清,提取神经元来源细胞外囊泡。将培养10 d的神经干细胞与神经元来源细胞外囊泡或PBS共培养7 d,采用免疫印迹、免疫荧光和RT-qPCR技术分别检测神经元、神经干细胞、少突胶质细胞和星形胶质细胞特异性标志蛋白的表达。结果与结论:神经干细胞与神经元来源细胞外囊泡共培养后,高表达神经元特异性蛋白β3微管蛋白、神经丝蛋白200和少突胶质细胞特异性蛋白髓鞘碱性蛋白,低表达星形胶质细胞特异性标志蛋白胶质纤维酸性蛋白。这些结果说明,神经元来源细胞外囊泡能够促进神经干细胞向神经元和少突胶质细胞分化,抑制其向星形胶质细胞分化。

血红素加氧酶1(HO-1)基因敲除影响小鼠肺脏免疫细胞组成平衡并加重脂多糖诱导的急性肺损伤

目的 评价血红素加氧酶1(HO-1)基因缺失对脂多糖(LPS)诱导急性肺损伤(ALI)小鼠肺脏免疫细胞组成及炎症性损伤的影响。方法 选取C57BL/6野生型(WT)小鼠和同背景HO-1条件敲除(HO-1^(-/-))小鼠,按照随机数字法分为WT对照组、 LPS处理的WT组、 HO-1^(-/-)对照组和LPS处理的HO-1^(-/-)组。LPS处理的WT组和LPS处理的HO-1^(-/-)组分别经尾静脉注射LPS(15 mg/kg)建立ALI模型,WT对照组和HO-1^(-/-)对照组经尾静脉注射同等体积生理盐水。造模12 h后,处死小鼠并收集各组肺组织。HE染色观察肺组织病理变化。PCR检测肺组织肿瘤坏死因子α (TNF-α)、白细胞介素1β (IL-1β)和IL-6 mRNA表达。流式细胞术检测肺组织中性粒细胞(CD45^(+)CD11b^(+)Ly6G^(+)Ly6C^(-))、总单核细胞(CD45^(+)CD11b^(+)Ly6C^(hi))、促炎性单核细胞亚群(CD45^(+)CD11b^(+)Ly6C^(hi)CCR2^(hi))、总巨噬细胞(CD45^(+)CD11b^(+)F4/80^(+))、 M1巨噬细胞亚群(CD45^(+)CD11b^(+)F4/80^(+)CD86^(+))、 M2巨噬细胞亚群(CD45^(+)CD11b^(+)F4/80^(+)CD206^(+))、总T细胞(CD45^(+)CD3^(+))、 CD3^(+)CD4^(+)T细胞亚群、 CD3^(+)CD8^(+) T细胞亚群和髓源性抑制细胞(MDSC, CD45^(+)CD11b^(+)Gr1^(+))百分比。结果 与相应对照组相比,LPS处理的WT和HO-1^(-/-)小鼠,肺组织炎症损伤加重;TNF-α、 IL-1β和IL-6 mRNA水平增加;中性粒细胞、总单核细胞、促炎性单核细胞亚群、 MDSC和总巨噬细胞比例显著增加;CD3^(+)、 CD3^(+)CD4^(+)和CD3^(+)CD8^(+) T细胞比例显著降低。静息状态下,与WT对照组小鼠相比,HO-1^(-/-)对照组小鼠肺脏中性粒细胞、单核细胞、促炎性单核细胞比例增加;CD3^(+)和CD3^(+)CD8^(+) T细胞比例降低。与LPS处理的WT小鼠相比,LPS处理的HO-1^(-/-)小鼠肺组织TNF-α和IL-1β mRNA表达水平更高,总单核细胞、促炎性单核细胞亚群、 M1巨噬细胞和M1/M2比值显著增加;CD3^(+)CD8^(+) T细胞百分比显著降低。结论 HO-1的缺失影响ALI小鼠肺脏免疫系统功能,加重LPS刺激后的炎症性损伤。

木犀草素对人肝癌细胞株增殖凋亡、迁移、糖酵解的影响及其机制

目的 观察木犀草素对人肝癌细胞株增殖凋亡、迁移及糖酵解的影响,并探讨其机制。方法 对体外培养的肝癌HepG2、Huh7细胞进行分组,对照组加入DMEM培养基处理,实验组分别用20、40、60、80、100μmol/L的木犀草素处理,采用CCK-8法测算细胞增殖率,细胞克隆形成实验计数细胞克隆形成细胞数,以评估细胞增殖能力;Western blotting法测算凋亡相关蛋白(Bax、Bcl-2、Caspase-3蛋白)相对表达量,以评估细胞凋亡能力;细胞划痕实验测算细胞迁移率,以评估细胞迁移能力;试剂盒测定葡萄糖消耗量和乳酸生成水平,Western blotting法检测糖酵解相关蛋白(GLUT4、PDK1、HK2、PKM2、LDHA蛋白),以评估细胞糖酵解能力;Western blotting法检测LKB1/AMPK信号通路相关蛋白(LKB1/P-LKB1、AMPK/P-AMPK蛋白比值)。结果 与对照组比较,实验组HepG2和Huh7细胞增殖率减小,且呈时间和剂量依赖性;与对照组比较,实验组HepG2和Huh7细胞克隆形成细胞集落数减少,且呈剂量依赖性(P均<0.05)。与对照组比较,实验组HepG2和Huh7细胞Bax、Caspase-3蛋白相对表达量升高,Bcl-2蛋白相对表达降低,且呈剂量依赖性(P均<0.05)。与对照组比较,实验组HepG2和Huh7细胞迁移率降低,且呈时间和剂量依赖性(P均<0.05)。与对照组比较,实验组HepG2和Huh7细胞(除20μmol/L剂量外)葡萄糖消耗量减少,乳酸生成量增加,且呈剂量依赖性;与对照组比较,实验组HepG2和Huh7细胞GLUT4、PDK1、HK2、PKM2、LDHA蛋白相对表达量降低,且呈剂量依赖性(P均<0.05)。与对照组比较,实验组LKB1/P-LKB1、AMPK/P-AMPK蛋白表达量比值升高,且呈剂量依赖性(P均<0.05)。结论 木犀草素可抑制人肝癌细胞株的糖酵解过程,并进一步抑制细胞增殖、迁移和促进细胞凋亡,且呈剂量或时间依赖性,机制可能与其激活细胞内LKB1/AMPK信号通路有关。

由mtDNA清除THP-1细胞构建的人单核/巨噬细胞系Rho0细胞周期、凋亡、吞噬功能、炎症因子表达变化

目的 观察由线粒体DNA(mtDNA)清除人单核细胞白血病细胞(THP-1细胞)构建的人单核/巨噬细胞系Rho0细胞周期、凋亡、吞噬功能、炎症因子表达变化。方法 取THP-1细胞,使用溴化乙锭(EB)清除细胞中mtDNA,构建新的人单核/巨噬细胞Rho0。取Rho0细胞,分别给予1 mg/mL LPS或溶媒刺激24 h(计为Rho0-LPS组、Rho0-溶媒组);另取未经EB处理的THP-1细胞,分别给予1 mg/mL LPS或溶媒刺激24 h(计为Control-LPS组、Control-溶媒组);采用流式细胞术PI染色检测各组细胞周期,流式细胞术Annexin V-FITC/PI法测算各组凋亡细胞数,Red-Zymosan染料吞噬实验评估各组细胞吞噬功能(平均荧光强度)。取Rho0细胞(Rho0组)和取未经EB处理的THP-1细胞(Control组),采用RT-qPCR法检测炎症因子(IL-1α、IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12 mRNA)。结果 与Control-溶媒组比较,Rho0-溶媒组G0~G1期、S期、G2/M期比例降低及细胞凋亡数增加和平均荧光强度增强,Control-LPS组细胞凋亡数增加和平均荧光强度增强(P均<0.05);与Rho0-溶媒组比较,Rho0-LPS组G0~G1期比例降低及细胞凋亡数增加(P均<0.05)。与Control组比较,Rho0组IL-1β、TNF-α、IL-8、IL-10 mRNA表达升高(P均<0.05)。结论 清除mtDNA可导致Rho0细胞周期停滞,促进细胞凋亡,增强细胞吞噬功能及促炎功能。

肝脏微环境细胞对结肠直肠癌肝转移的作用

肝脏是结肠直肠癌最常见的转移部位。肝脏微环境包含了复杂的细胞群体,每种细胞都具备独特的生物学特性和功能,辅以细胞之间的交互作用,共同调节肿瘤微环境,对结肠直肠癌肝转移的发生和发展起到关键作用。深入探索结肠直肠肝转移相关的分子机制,对于理解肿瘤进展、预测转移风险以及开发新的治疗策略至关重要。本文重点从肝脏肿瘤微环境的细胞组成角度出发,探讨了不同细胞类型在肠癌肝转移过程中的作用和影响,旨在为结肠直肠癌肝转移的诊疗提供新的视角和思路。

神经元-胶质细胞间通讯的研究进展

神经元-胶质细胞间通讯是维持整个神经系统正常生理功能的基础。神经系统细胞间通讯可通过神经递质、突触、旁分泌信号、细胞外囊泡以及离子通道等机制得以实现。随着近年各种新技术的出现,神经元与胶质细胞间新的通讯方式逐渐被发现。隧道纳米管(TNTs)这一动态的细胞间连接结构的发现,让人们认识到神经系统细胞间的蛋白质转移、离子运输、细胞器转运和信号传输等新的通讯方式。利用光遗传学技术刺激胶质细胞不仅可以调控中枢神经系统(CNS)神经元-胶质细胞间的通讯,也为周围神经系统(PNS)的神经纤维提供结构支持。最近,利用单细胞转录组测序技术,对神经元-胶质细胞间通讯的研究不断拓展和深入,在将来可能构建出整个神经系统单细胞层面细胞间通讯网络的图景。根据上述研究背景,笔者介绍CNS和PNS的神经元与不同的胶质细胞间通讯的最新研究进展,这对认识神经系统的复杂功能具有一定的意义。

基于网络药理学和分子对接研究高山金莲花素对颞下颌关节骨关节炎细胞模型的作用机制

目的运用网络药理学与分子对接方法探讨高山金莲花素(alpinumisoflavone,AIF)对颞下颌关节骨关节炎(temporomandibular joint osteoarthritis,TMJOA)细胞模型的作用机制,为AIF治疗TMJOA提供研究基础。方法运用GeneCards、OMIM、DisGeNET和PharmGKB数据库获取TMJOA疾病靶点,PharmMapper和HERB获取AIF作用靶点,取化合物与疾病交集靶点上传至STRING数据库得到关键靶点后做GO和KEGG富集分析,分子对接评估相关信号通路中关键靶点。获得医院伦理委员会的审批,提取3周龄SD大鼠髁突软骨细胞。CCK8检测AIF对髁突软骨细胞的毒性。用10 ng/mL白细胞介素⁃1β(interleukin 1β,IL⁃1β)诱导髁突软骨细胞24 h构建TMJOA细胞模型。实验分为3组,其中,对照组:DMEM培养基培养髁突软骨细胞48 h;IL⁃1β组(TMJOA细胞模型):预使用DMEM培养基培养髁突软骨细胞24 h后,保留原培养基的情况下加入IL⁃1β使终浓度达10 ng/mL继续培养24 h;IL⁃1β+10μmol/L AIF组:预使用含10μmol/L AIF的DMEM培养基培养髁突软骨细胞24 h,保留原培养基情况下加入IL⁃1β使终浓度达10 ng/mL继续培养24 h,流式细胞术检测AIF对TM⁃JOA细胞模型中的髁突软骨细胞凋亡的影响。进一步,实验分为对照组、IL⁃1β组、IL⁃1β+10μmol/L AIF组和IL⁃1β+30μmol/L AIF组共4组,其中,IL⁃1β+30μmol/L AIF组:预使用含30μmol/L AIF的DMEM培养基培养24 h,保留原培养基情况下加入IL⁃1β使终浓度达10 ng/mL继续培养24 h;其余3组方法同前。以qPCR与Western blot分别检测AIF对TMJOA细胞模型中与细胞凋亡相关的B淋巴细胞瘤2(B⁃cell leukemia/lymphoma⁃2,Bcl2)、天冬氨酸特异的半胱氨酸蛋白酶3(cysteinyl aspartate specific protease 3,Caspase⁃3)及基质降解相关的解聚蛋白样金属蛋白酶4(a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs 4,ADAMTS4)、基质金属蛋白酶3(matrix metalloproteinase 3,MMP3)和基质金属蛋白酶13(matrix metalloproteinase 13,MMP13)mRNA和蛋白的表达。结果PharmMapper与HERB数据库检索得到AIF化合物靶点300个,GeneCards、OMIM、DisGeNET和PharmGKB数据库检索得到TMJOA疾病靶点378个,将化合物与疾病靶点交集得33个潜在靶点,将其上传至STRING数据库得31个关键靶点,主要与细胞凋亡和细胞外基质降解相关。这一过程可能涉及丝裂原活化蛋白激酶(mitogen⁃activated protein kinase,MAPK)、雌激素及肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)等信号通路。分子对接结果表明AIF与MAPK和雌激素信号通路中的关键靶点细胞外信号调节激酶1/2(extracellular sig⁃nal⁃regulated kinase 1/2,ERK1/2)和雌激素受体基因1/2(estrogen receptor gene 1/2,ESR1/2)具有较好的结合活性。CCK8结果表明AIF对髁突软骨细胞无明显细胞毒性。与IL⁃1β组相比,IL⁃1β+10μmol/L AIF组中AIF可抑制髁突软骨细胞凋亡;与IL⁃1β组相比,IL⁃1β+10μmol/L AIF组和IL⁃1β+30μmol/L AIF组中AIF可上调Bcl2和下调Caspase⁃3 mRNA和蛋白表达,抑制ADAMTS4、MMP3和MMP13 mRNA和蛋白表达。结论AIF可通过上调Bcl2与下调Caspase⁃3 mRNA和蛋白表达抑制TMJOA细胞模型中髁突软骨细胞凋亡,同时抑制由IL⁃1β诱导的细胞外基质降解,延缓TMJOA进展。