应用划痕标记染料示踪技术检测草苁蓉甲醇提取物对大鼠肝癌细胞功能的影响

目的：通过划痕标记染料示踪实验,初步筛选出对大鼠肝癌细胞G JIC功能有较强恢复和促进作用的草苁蓉甲醇提取物药物终浓度。方法：大鼠肝癌细胞随机分为5个组：分别为1个对照组、4个实验组。4个实验组加入草苁蓉甲醇提取物药物终浓度分别达到0.25g/L、0.5g/L、0.75g/L、1.0g/L。结果：大鼠肝癌细胞经草苁蓉甲醇提取物（BR）0.75g/L、1.0g/L作用48h后的细胞中,荧光染料出现在划痕的附近细胞内至划痕以外的5~6列甚至7~8列细胞内,半定量为（）,形成连片状的荧光染色,荧光亮度明显增加,细胞间染料传输功能显著增强。结论：通过划痕标记染料示踪实验,初步筛选出草苁蓉甲醇提取物0.75、1.0g/L对细胞G JIC功能有较强恢复和促进作用。

氯甲基苯甲酰氨荧光染料用于羊骨髓基质干细胞标记和心肌内示踪动物实验

目的探讨氯甲基苯甲酰氨荧光染料(CM-Di I)标记羊骨髓基质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)进行心肌内移植示踪的可行性。方法羊BMSCs经CM-Di I标记后(D-BMSCs),体外传代培养观察荧光变化;D-BMSCs细胞悬液经心肌内直接注射于心梗区和梗死移行区,观察示踪有效性。结果 CM-Di I可高效标记羊BMSCs。D-BMSCs在荧光显微镜下呈橙红色。体外培养证实D-BMSCs保持骨髓基质干细胞特异细胞形态,并在传2代后仍保持较强荧光。流式细胞术分析表明D-BMSCs与BMSCs增殖能力没有差异;三系分化证实D-BMSCs与BMSCs分化潜能相当。心肌内植入1周,D-BMSCs在荧光显微镜下发红色荧光,清晰显示其在心脏中的位置和细胞形态。结论 CM-Di I可用于羊BMSCs标记和心肌内移植示踪。

以CM-DiI作为骨髓干细胞移植示踪剂的可行性

背景:供体细胞的示踪始终是干细胞移植研究中面临的一个重要问题,以往用于干细胞移植的示踪技术主要有核素、5-溴脱氧尿嘧啶核苷、绿色荧光蛋白、Hoechst和荧光原位杂交等。目的:探讨CM-DiI作为骨髓干细胞移植示踪剂的可行性和示踪效果。设计、时间及地点:细胞学体内观察,于2004-10/2007-12在中山大学附属第一医院神经科实验室完成。材料:四五周龄雄性DL小鼠80只为供体,2月龄遗传性肝功能障碍模型TX小鼠40只为受体,均由澳大利亚Dean教授馈赠。CM-DiI为Molecular Probes公司产品。方法:全骨髓法体外分离培养供体鼠骨髓干细胞,加入CM-DiI行荧光标记,无菌条件下经尾静脉注入已放疗的受体鼠体内,注射悬液量为0.2mL/只,细胞数1.2×107个/只,于移植后不同时间取肝脏标本制备切片。主要观察指标:荧光倒置显微镜下观察CM-DiI标记细胞情况,流式细胞仪测定荧光标记率。供体细胞移植后在受体鼠肝脏的示踪。PCR半定量分析供体细胞在受体鼠肝脏中的比例。结果:荧光显微镜下CM-DiI标记的骨髓干细胞呈红色荧光,CM-DiI标记率为99.9%。在受体鼠肝脏组织内,CM-DiI的荧光在移植后第1天即可看到,渐增多,第4周达高峰,后渐下降。移植后第7天可检测到Sry基因,随后其变化趋势同CM-DiI荧光。结论:CM-DiI是良好的骨髓干细胞移植示踪剂,第4周时示踪效果最为显著。

CM-Dil及DAPI联合标记示踪人脐血单核细胞细胞膜及细胞核的可行性

背景:氯甲基-1,1十八烷基-3,3,3’,3’-四甲基-吲哚-羧花青-高氯酸盐(chlormethylbenzamido-1,1-dioctadecyl-3,3,3’,3’-tetramethylin-docarbocyamine,CM-DiI)和4’,6-联脒-2-苯基吲哚二盐酸盐(4’,6-diamidino-2-phenylindole,DAPI)是常用的活细胞示踪剂,分别用来标记细胞膜和细胞核。目的:观察应用细胞膜及细胞核标记物CM-DiI及DAPI联合示踪人脐血单核细胞的可行性及双标后人脐血单核细胞体外培养过程中细胞形态及活性的变化。方法:将新鲜分离的人脐血单核细胞用示踪剂CM-DiI及DAPI进行双标记,体外培养双标后的人脐血单核细胞,倒置相差显微镜下观察细胞形态变化,锥虫蓝染色检测不同时间细胞活性,同时倒置荧光显微镜观察不同时间经CM-DiI和DAPI双标的人脐血单核细胞荧光染色阳性数。结果与结论:人脐血单核细胞在CM-DiI和DAPI联合标记15min后,荧光显微镜下可见标记细胞的细胞膜、细胞核分别在不同波长下分别呈现红色和蓝色的荧光。CM-DiI/DAPI双标后的人脐血单核细胞体外培养1,3,7,14,21d,CM-DiI和DAPI双染的阳性细胞数各时间点比较差异无显著性意义。锥虫蓝染色观察人脐血单核细胞存活率为95.6%-98.8%。双标后的人脐血单核细胞体外培养过程中细胞形态变化与未经示踪标记的脐血单核细胞相比差异不明显,仍保持了良好的生长状态、贴壁能力和细胞增殖能力。由此证实,CM-DiI和DAPI可有效标记人脐血单核细胞,两种示踪剂对活细胞无毒不良反应,荧光衰减较慢,适用于干细胞标记及示踪。

光学成像示踪细胞

因光具适应性、灵敏性、分辨率和无创性,其作为科学研究工具由来已久,也是光学成像(optical imaging,OI的基础。光学成像包括多种成像技术及方法。

上调Cx43对心肌细胞间通讯及离子通道的影响

目的通过重组腺病毒介导缝隙连接蛋白Cx43在体外培养的心肌细胞中过度表达,观察心肌细胞间通讯及细胞离子通道变化。方法通过RT-PCR法克隆SD大鼠缝隙连接蛋白Cx43基因的全长cDNA,用基因重组的方法构建腺病毒pAdEasy-1-Cx43。行心肌细胞基因转染后,分别用RT-PCR和蛋白质免疫印迹技术检测Cx43在心肌细胞中的mRNA和蛋白表达,用免疫荧光技术分析Cx43在心肌细胞膜上的分布。采用划痕标记荧光染料示踪(SLDT)技术观察培养心肌细胞群之间的罗氏黄(lucifer yellow,LY)染色传输,检测上调Cx43对心肌细胞间通讯的影响;采用单细胞膜片钳技术分析各离子通道电流的变化,观察上调Cx43对心肌细胞膜离子通道表达的影响。结果腺病毒重组质粒pAdEasy-1-Cx43构建成功;转染心肌细胞后,pAdEasy-1-CX43转染组Cx43mRNA及蛋白表达上调,且心肌细胞膜上分布较多;细胞划痕荧光染料示踪提示转染后,心肌细胞间通讯增强;膜片钳全细胞膜电流提示转染后钙内流降低,钾离子电流未发现有明显改变。结论成功构建腺病毒重组质粒pAdEasy-1-Cx43载体,隙连接蛋白Cx43表达上调增强了心肌细胞间通讯以及钙内流,为Cx43改善心室肌电重构,减少或预防室性心律失常发生的进一步研究打下了基础。

缺血再灌注后心肌细胞缝隙连接通讯改变与其凋亡及坏死的关系

目的:了解不同缺血再灌注时间心肌细胞缝隙连接通讯改变情况,分析心肌细胞缝隙连接通讯与心肌细胞坏死、凋亡的关系以及卡维地洛、庚醇的干预作用。方法:实验于2004-10/2005-03在中日友好医院临床研究所完成。取培育7d心肌细胞缺氧30min后换用正常含糖的DMEM培养基培养1,2,3,6h,造成再给氧损伤。给药方案:分为三组;未用药组,庚醇组,卡维地洛组。庚醇用DMEM(含5%的小牛血清)配成1,2mmol/L的浓度,卡维地洛配成0.001g/L的浓度,分别加入药物于受试细胞,培养细胞30min后再做相关实验。未用药组不加药。采用细胞划痕技术,在倒置荧光显微镜下直观地观察不同组别、缺氧再灌注不同时间罗氏黄经过缝隙连接流通情况。利用流式细胞仪观察缺氧再灌注不同时间细胞凋亡情况。结果:①在缺氧30min时心肌缝隙连接通讯明显下降,荧光仅传至划痕附近第二列细胞,正常细胞荧光则传至四列以外的细胞。再供氧1h时恢复到第三列,以后逐步恢复到正常。运用庚醇后传导明显减慢荧光仅传至第二列细胞,缺氧和再供氧时传导也无明显变化。运用卡维地洛后传导改变不明显。②正常和缺血30min时凋亡指数差异无显著性(P>0.05),再供氧1h凋亡指数为27.4%,与正常相比差异显著(P<0.01)。坏死的心肌细胞在再供氧2h后差异有显著性(P<0.01)。运用卡维地洛、庚醇后凋亡指数在再灌注1h时分别较未用药组减少了55.11%,21.53%。③培养7d的心肌细胞搏动频率为(120±18)次/min,缺氧30min时,搏动减弱,次数为(56±16)次/min,再供氧1h时,搏动次数为(118±22)次/min,两者差异显著(P<0.01)。加入浓度为2mmol/L的庚醇后,心肌细胞搏动明显减弱,约为(64±20)次/min,差异显著(P<0.001)。加入0.001g/L卡维地洛搏动次数也有不同程度的减低(P<0.05)。在缺氧再灌注过程中,两个干预组搏动次数变化不大。结论:心肌细胞在缺氧时缝隙连接通透性减低,庚醇、卡维地洛也有不同程度的降低缝隙连接通讯的作用。庚醇、卡维地洛通过改变缝隙连接通讯以及其他方面的作用来减少心肌细胞的死亡和凋亡。

高糖对人晶状体上皮细胞缝隙连接细胞间通讯的影响

【目的】研究高糖对人晶状体上皮细胞缝隙连接细胞通讯活性(GJIC)的影响。【方法】将人晶状体上皮细胞(SRA01/04)培养于正常葡萄糖浓度(5.5mmol/L),传代时将其接种于16个35mm的培养皿中,实验分为4组(每组4个培养皿):正常糖浓度组(培养基葡萄糖含量是5.5mmol/L)、高糖组(培养基葡萄糖含量是30mmol/L)、佛波酯(TPA)组(阳性对照)及二甲基亚砜(DMSO)组(阴性对照)。当细胞生长至90%融合时,用划痕荧光染料示踪技术(SL/DT)检测其缝隙连接细胞间通讯活性。【结果】在高糖培养的人晶状体上皮细胞划痕荧光黄向两侧传递的细胞列数为2.23±0.33,明显少于正常糖浓度培养的人晶状体上皮细胞(3.75±0.57,P<0.01)。TPA显著抑制晶状体上皮细胞的GJIC,与正常糖浓度组比较差异具有显著性(1.65±0.26vs3.75±0.57,P<0.01)。【结论】人晶状体上皮细胞缝隙连接细胞间通讯活性在高糖中受到抑制,可能在糖尿病晶状体渗透水肿和离子代谢紊乱中发挥作用。

细胞间缝隙连接通讯改变在神经系统疾病中的应用

细胞间缝隙连接通讯（gap junctional intercellular communication，GJIC）概念的提出已达40年，随着划痕标记染料示踪（scrape—loading and dye transfer，SLDT）技术和激光扫描共聚焦显微镜下荧光淬灭后恢复（fluorescence redistribution after photobleacing，FRAP）技术的创立，使得近10余年来各学科关于细胞间缝隙连接通讯的研究快速发展，业已成为生命科学的研究热点之一。

不同恶化程度胃癌细胞系的细胞间隙连接通讯功能及Cx43表达的差异

以人正常胃黏膜上皮细胞系GES-1和不同恶化程度的人胃癌细胞系(低恶化AGS细胞系、中恶化SGC-7901细胞系、高恶化BGC-823细胞系)为研究对象,采用激光共聚焦显微镜的荧光漂白恢复技术及划痕标记荧光染料示踪技术研究不同恶化程度的胃癌细胞系细胞间隙连接通讯(Gap junctional intercellular communication,GJIC)功能的差异;采用荧光定量PCR技术和间接免疫荧光技术检测间隙连接蛋白(Connexin43,Cx43)基因在mRNA和蛋白水平的表达差异,探求其与胃癌恶性程度的相关性.结果表明,在正常胃细胞系和低、中及高恶化胃腺癌细胞系中,细胞间的GJIC功能随着恶性程度的升高而减弱(AGS、SGC-7901)或消失(BGC-823),且Cx43蛋白及mRNA的表达量随着恶性程度的升高而下调(AGS、SGC-7901)或缺失(BGC-823).这提示胃癌恶性程度与胃癌细胞的GJIC功能显著相关(P<0.05),GJIC在胃癌发生中起重要作用.

头花蓼对幽门螺旋杆菌相关性胃炎的细胞间隙连接通讯功能的影响

目的探讨头花蓼对幽门螺旋杆菌相关性胃炎的胃黏膜上皮细胞株-GES-1细胞间隙连接通讯功能的影响。方法采用划痕标记荧光染料示踪技术检测不同比例(幽门螺旋杆菌与细胞之比为25∶1,50∶1,100∶1)的幽门螺旋杆菌数对胃黏膜上皮细胞株-GES-1细胞作用24h后间隙连接通讯功能的影响。构建幽门螺旋杆菌相关性胃炎(Helicobacter pylori-associated gastritis,HPAG)细胞模型基础上,采用划痕标记荧光染料示踪技术检测不同浓度的头花蓼(8μg/mL、16μg/mL、32μg/mL、64μg/mL)作用24h后对幽门螺旋杆菌相关性胃炎的细胞间隙连接通讯功能的影响。结果 (1)通过划痕标记荧光染料示踪技术检测结果表明细菌与细胞之比为50∶1作用24h时,减弱了胃黏膜上皮细胞株-GES-1细胞间隙连接通讯功能(P<0.05);(2)通过划痕标记荧光染料示踪技术检测结果表明头花蓼(64μg/mL)作用24h改善了幽门螺旋杆菌相关性胃炎细胞模型的细胞连接通讯功能(P<0.05)。结论头花蓼(64μg/mL)作用24h改善了幽门螺旋杆菌相关性胃炎细胞模型的细胞连接通讯功能,为头花蓼对H.pylori相关性胃炎的抗菌、抗炎机制奠定了实验基础。

细胞移植示踪技术的研究进展

细胞移植替代疗法已成为现代医学中发展最为迅速的领域之一，移植细胞在宿主体内的存活、增殖、迁移和分布也自然受到人们的极大关注。目前移植细胞的示踪方法可归纳为5类：（1）利用荧光染料标记细胞，

鱼藤酮对星形胶质细胞缝隙连接耦联功能的影响

目的观察鱼藤酮对星形胶质细胞缝隙连接耦联功能的影响。方法建立星形胶质细胞与常用的神经细胞株PC12细胞共培养鱼藤酮染毒模型,应用划痕染料标记示踪技术观察染毒星形胶质细胞缝隙连接耦联功能的变化,采用RT-PCR法检测CX43 mRNA的表达,Western Blot技术观察CX43蛋白活性变化。结果随着染毒剂量的增加,鱼藤酮对星形胶质细胞缝隙连接耦联功能的抑制作用愈发明显;与正常对照组比较,0.5、1.0μmol/L鱼藤酮染毒组CX43 mRNA和蛋白表达均显著降低(P<0.01)。结论鱼藤酮可引起星形胶质细胞CX43表达水平降低,显著抑制细胞缝隙连接耦联功能,这可能是其诱导神经细胞损伤的原因之一。