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腰椎间盘突出症模型大鼠疼痛的针刺干预 被引量:2
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作者 支芳 朱满华 +1 位作者 熊伟 林星镇 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第5期936-941,共6页
背景:针灸是缓解腰椎间盘突出症腰痛的有效方法,但其机制目前尚未明确。JAK2/STAT3信号通路相关因子可调节机体炎症反应,参与神经病理性疼痛的过程。目的:基于JAK2/STAT3信号通路研究针刺对腰椎间盘突出症模型大鼠的作用机制。方法:采... 背景:针灸是缓解腰椎间盘突出症腰痛的有效方法,但其机制目前尚未明确。JAK2/STAT3信号通路相关因子可调节机体炎症反应,参与神经病理性疼痛的过程。目的:基于JAK2/STAT3信号通路研究针刺对腰椎间盘突出症模型大鼠的作用机制。方法:采用随机数字表法将40只SD大鼠分为假手术组、模型组、针刺组与针刺+激动剂组,每组10只。模型组、针刺组及针刺+激动剂组采用自体髓核移植法构建L5腰椎间盘突出症模型,造模3 d后,针刺组开始进行针刺治疗(作用于阳陵泉、肾俞、环跳、大肠俞等穴位),针刺+激动剂组造模后第6,12,18天针刺治疗前向L4/L5椎间隙鞘内注射JAK2激动剂香豆霉素A1,针刺治疗1次/d,20 min/次,连续治疗15 d。造模前及造模后3,6,9,12,15,18 d,检测大鼠机械缩足阈值;造模后18 d,检测血清炎症因子水平,苏木精-伊红染色观察L5-L6组织形态,RT-PCR检测L5-L6组织JAK2、STAT3 mRNA表达,Western Blot检测L5-L6组织JAK2、STAT3、p-JAK2及p-STAT3蛋白表达。结果与结论:①模型组大鼠造模后不同时间点的机械缩足阈值均低于假手术组(P<0.05),针刺组大鼠造模后9,12,15,18 d的机械缩足阈值均高于模型组(P<0.05),针刺+激动剂组大鼠造模后9,12,15,18 d的机械缩足阈值均低于针刺组(P<0.05);②与假手术组比较,模型组白细胞介素6、肿瘤坏死因子α、神经递质P物质、脑部神经肽Y水平均升高(P<0.05);与模型组比较,针刺组4种炎症因子水平均降低(P<0.05);与针刺组比较,针刺+激动剂组4种炎症因子水平均升高(P<0.05);③苏木精-伊红染色显示模型组大鼠腰椎退行性变化明显,针刺组与针刺+激动剂组大鼠腰椎退行性变化减轻,针刺组减轻更明显;④与假手术组比较,模型组JAK2与STAT3 mRNA表达、p-JAK2与p-STAT3蛋白表达均升高(P<0.05);与模型组比较,针刺组JAK2与STAT3 mRNA表达、p-JAK2与p-STAT3蛋白表达均降低(P<0.05);与针刺组比较,针刺+激动剂组JAK2与STAT3 mRNA表达、p-JAK2与p-STAT3蛋白表达均升高(P<0.05);⑤结果表明,针刺干预可通过降低腰椎间盘突出症模型大鼠的炎症反应来缓解疼痛,其作用机制可能与抑制JAK2/STAT3信号通路有关。 展开更多
关键词 JAK2/STAT3信号通路 针刺 腰椎间盘突出症 病理性疼痛 机械缩足阈值 炎症反应
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外泌体来源非编码RNA对骨关节炎微环境的作用及临床应用进展
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作者 李志超 杨振国 +4 位作者 王磊 王文波 薛景才 刘文斌 曹慧 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第13期2784-2792,共9页
背景:骨关节炎是一种常见的关节退行性疾病,其发生发展的病因学机制尚不清楚。早期骨关节炎的及时诊治十分重要,目前尚无确切有效的方法。外泌体来源广泛,其中包含非编码RNA(Non-coding RNAs,ncRNAs),如微小RNAs、环状RNAs和长链非编码R... 背景:骨关节炎是一种常见的关节退行性疾病,其发生发展的病因学机制尚不清楚。早期骨关节炎的及时诊治十分重要,目前尚无确切有效的方法。外泌体来源广泛,其中包含非编码RNA(Non-coding RNAs,ncRNAs),如微小RNAs、环状RNAs和长链非编码RNAs。外泌体ncRNAs可直接从原始细胞递送至邻近或远程细胞,通过细胞间通讯调节细胞活性,在重塑骨关节微环境中具有重要的调控作用。目的:总结外泌体来源ncRNAs对骨关节炎关节内微环境的干预作用,以及在临床应用中取得的进展,阐明其在骨关节炎诊治方面的潜力。方法:以“exosomes,non-coding RNA,osteoarthritis,application,signal pathway,synovial fluid,cartilage cells,cartilage matrix,subchondral bone,mechanism”为检索词在PubMed数据库中进行检索,最终纳入66篇相关文献进行综述分析。结果与结论:①外泌体来源ncRNAs在骨关节炎的发病过程中对关节内微环境具有重要调控作用,主要体现在外泌体ncRNAs调控关节内炎症反应、软骨细胞及软骨基质的退化,软骨下骨重塑和细胞间通讯。②外泌体中的ncRNAs可以作为骨关节炎的生物标志物,帮助骨关节炎的早期诊断和监测疾病进展与预后。③外泌体ncRNAs可作为骨关节炎的治疗靶点,外泌体携带miRNAs递送到关节的软骨细胞及软骨基质,发挥调控作用。④外泌体ncRNAs可以通过调控基因表达、促进细胞间通讯,提高软骨组织工程的效果,修复或再生受损软骨。⑤未来研究者应继续发掘外泌体来源ncRNAs对骨关节炎的干预机制,并可结合最新软骨组织工程的研究成果应用到临床之中,这将有效帮助解决骨关节炎患者的病痛。 展开更多
关键词 外泌体 非编码RNA 骨关节炎 关节内微环境 信号通路 软骨退变 生物标志物 临床应用
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缺血性脑损伤中铁死亡及中药干预调控的作用与机制
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作者 周盼盼 杨潼 +1 位作者 王姝瑞 崔应麟 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第17期3675-3683,共9页
背景:铁死亡是一种铁依赖性脂质过氧化调控的程序性细胞死亡方式,与缺血性脑损伤的发生、发展及转归密切相关。近年来,随着对铁死亡研究的不断深入,发现中药复方、中药单体可通过减轻铁超载、减少活性氧产生、调控脂质合成等方式调节铁... 背景:铁死亡是一种铁依赖性脂质过氧化调控的程序性细胞死亡方式,与缺血性脑损伤的发生、发展及转归密切相关。近年来,随着对铁死亡研究的不断深入,发现中药复方、中药单体可通过减轻铁超载、减少活性氧产生、调控脂质合成等方式调节铁死亡,减轻脑缺血损伤,促进神经功能恢复。目的:探讨铁死亡与缺血性脑损伤的关系及中药调控铁死亡治疗缺血性脑损伤的作用机制。方法:以“铁死亡,缺血性中风,脑损伤,活性氧,脂质代谢,中药复方,萜类,黄酮,酚类,生物碱,苯酞类等”为中文检索词,以“Iron death,ischemic stroke,brain injury,reactive oxygen species,lipid metabolism,traditional Chinese medicine formulas,terpenes,flavonoids,phenols,alkaloids,phthalides,etc”为英文检索词,检索2018年1月至2024年5月中国知网和PubMed数据库中有关铁死亡与缺血性脑损伤及中药调控机制的文献,排除与文章相关性不高及重复、过时的文献。共检索出1526篇相关文献,最终纳入87篇文献进行综述。结果与结论:大量实验研究证实,铁死亡在缺血性脑损伤中具有重要作用,中医方药可通过多种方式调节铁死亡,如三七总皂苷可调节铁代谢,抑制脂质过氧化;香芹酚通过增加谷胱甘肽过氧化物酶4表达,抑制神经元铁死亡;中药复方和单体有效成分可调控铁死亡相关通路——谷胱甘肽/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、核因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶1(HO-1)、铁死亡抑制蛋白1(FSP1)/CoQ10及鸟苷三磷酸环水解酶1(GCH1)/四氢生物喋呤(BH4)等,减少神经元损伤和死亡,发挥脑保护作用。 展开更多
关键词 铁死亡 缺血性脑损伤 信号通路 中医药 作用机制
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基于音频特征的拖拉机发动机状况识别系统设计
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作者 余建华 《农机化研究》 北大核心 2025年第2期228-233,238,共7页
拖拉机发动机是保证拖拉机正常运行的关键部件,目前主要采用振动信号开展发动机故障预测与状况识别。为此,提出了一种基于GRU的循环神经网络模型,通过对拖拉机发动机在不同作业条件下产生的音频信号进行分析,提取Mel作为主要特征,构建... 拖拉机发动机是保证拖拉机正常运行的关键部件,目前主要采用振动信号开展发动机故障预测与状况识别。为此,提出了一种基于GRU的循环神经网络模型,通过对拖拉机发动机在不同作业条件下产生的音频信号进行分析,提取Mel作为主要特征,构建基于音频特征的拖拉机发动机状况识别系统。预测结果表明:系统能够准确地识别发动机的正常运行状态和不同类型的故障状况,对拖拉机发动机异常的识别率可以达到97.15%。研究结果可以提高拖拉机的运行安全性和可靠性,减少故障停机时间,提高农业生产效率。 展开更多
关键词 拖拉机发动机 音频信号 特征提取 模态分解
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智能传感技术在水肥一体系统中的应用研究
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作者 祝鹏 郭艳光 《农机化研究》 北大核心 2025年第2期176-180,共5页
以进一步提升水肥一体机系统的作业效率为目标,选取智能传感的监测技术,针对整机的监测控制与信号处理展开应用设计研究。考虑水肥一体机过程作业肥液融合的均匀性及系统各模块之间的协同性功能实现,结合微分补偿的传感数据算法处理方法... 以进一步提升水肥一体机系统的作业效率为目标,选取智能传感的监测技术,针对整机的监测控制与信号处理展开应用设计研究。考虑水肥一体机过程作业肥液融合的均匀性及系统各模块之间的协同性功能实现,结合微分补偿的传感数据算法处理方法,进行智能传感的水肥一体机架构布局,并匹配可执行的软件控制程序及硬件实施结构,进行实地传感应用监测与灌施控制作业试验。结果表明:水肥一体机系统的数据监测准确率可达95.25%,系统故障率相对降低3.79%,监测数据准确及时,能够确保系统各环节指令得到有效的调整与反馈,进而保证灌施土壤的含水稳定率相对提升7.87%,对于作物的稳定生长与产量提升有重要的参考价值。 展开更多
关键词 水肥一体机 智能传感 信号处理 微分补偿 数据监测准确率
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基于手机信令数据的广州市居民公园访问行为空间分异及其影响因素分析
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作者 刘晔 叶柏麟 吴景豪 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 CAS 北大核心 2025年第1期195-206,共12页
加快推进城市公园建设是实现人与自然和谐共生的重要抓手。既有研究大多基于问卷调查数据和访谈资料分析城市居民的公园访问行为空间分异特征,研究结论的普适性和科学性有限。手机信令数据具有大样本、覆盖范围广、信息被动提供和动态... 加快推进城市公园建设是实现人与自然和谐共生的重要抓手。既有研究大多基于问卷调查数据和访谈资料分析城市居民的公园访问行为空间分异特征,研究结论的普适性和科学性有限。手机信令数据具有大样本、覆盖范围广、信息被动提供和动态实时性强等优点。利用手机信令数据精准刻画城市居民的公园访问行为,有助于开展城市公园的布局优化与品质提升工作。基于个体尺度的手机信令数据,本研究试图揭示广州市居民公园访问行为的空间分异特征并识别其影响因素,尤其关注城区居民和郊区居民的差别。结果表明:(1)城区居民的公园访问频率、公园访问时长和公园访问强度均高于郊区居民,前者的公园平均访问距离低于后者;(2)公园访问频率、公园访问强度、公园平均逗留时间和公园平均访问距离呈现高值集聚区/低值集聚区在城区连片分布,在郊区零星分布的空间特征;(3)公园访问行为受性别、年龄、时空约束性、社会经济地位、公园可达性、社区出行便利性和出行适宜性等因素的共同影响。本研究为相关政府部门精准开展城市公园的规划、建设与管理工作提供决策参考。 展开更多
关键词 城市公园 公园访问行为 空间分异 手机信令数据 广州
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小分子药物TD-198946促进大鼠骨髓间充质干细胞的成骨分化
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作者 杨超 罗宗平 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第13期2648-2654,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 骨髓间充质干细胞 TD-198946 成骨分化 PI3K/AKT信号通路 AKT P-AKT
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术后腹腔粘连形成机制及间充质干细胞外泌体的治疗前景
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作者 张兴洲 魏明 +3 位作者 董国强 杜为 罗依雯 张楠 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第1期147-155,共9页
背景:术后腹腔粘连的形成是一个复杂的过程,预防术后粘连是临床上亟待解决的问题。目的:旨在从细胞及分子水平分析粘连的发生机制,为间充质干细胞外泌体预防和治疗粘连提供理论依据。方法:以“腹腔粘连,盆腔粘连,术后粘连,上皮间充质转... 背景:术后腹腔粘连的形成是一个复杂的过程,预防术后粘连是临床上亟待解决的问题。目的:旨在从细胞及分子水平分析粘连的发生机制,为间充质干细胞外泌体预防和治疗粘连提供理论依据。方法:以“腹腔粘连,盆腔粘连,术后粘连,上皮间充质转化,间充质干细胞,干细胞外泌体,间充质干细胞外泌体”为中文检索词,以“Abdominal adhesion,pelvic adhesion,postoperative adhesion,epithelial mesenchymal transformation,mesenchymal stem cell,stem cell exosomes,mesenchymal stem cell exosomes”为英文检索词,检索PubMed、中国知网和中国生物医学文献数据库,筛选各数据库建库至2023年8月发表的术后腹腔粘连及间充质干细胞外泌体干预研究的相关文章,并进行系统的整理分析,最终纳入54篇文献进行综述。结果与结论:(1)任何腹膜炎症、机械损伤、组织缺血和异物植入等病理因素均可引起腹膜表面的损伤,引起术后腹腔粘连;腹腔粘连的形成过程包括腹膜间皮细胞修复、炎性反应、纤溶系统及凝血途径等过程的相互作用,涉及多种细胞因子及信号通路,包括Wnt/β-catenin通路能诱导纤维化和血管生成,并与转化生长因子β/Smads信号通路相互协同,能刺激成纤维细胞增殖,引起腹膜纤维化;同时,核转录因子kB信号通路上调细胞炎症因子的表达,促进成纤维细胞增生,组织纤维化的过程中发挥关键作用。(2)干细胞的旁分泌功能是目前以再生医学为基础的分子干预腹腔粘连的重要方向,可以参与作用于腹腔粘连中的多种复杂细胞因子及信号通路。(3)相对于传统治疗腹腔粘连的方法,间充质干细胞外泌体具有生物活性、使用安全、无需特殊培养和扩增、更低的免疫原性及较长的稳定性等优势,能通过多种途径引导一种正常的修复和愈合。(4)间充质干细胞外泌体在以往研究中均被证明可以参与调节粘连形成的上述各过程,在临床研究中显示出潜在的应用前景,但需要进一步临床研究以探索适当的间充质干细胞外泌体治疗方案,来解决临床转化的问题。 展开更多
关键词 术后腹腔粘连 上皮间质转化 炎症反应 纤溶系统 间充质干细胞外泌体 肿瘤坏死因子α 白细胞介素 生长因子 转化生长因子β/Smads信号通路 Wnt/β-catenin 核转录因子kB信号通路
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骨形态发生蛋白/Wnt信号通路调控成骨:揭示骨骼形成和重塑的分子机制 被引量:1
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作者 刘淏文 乔卫平 +3 位作者 孟志成 李凯杰 韩暄 史鹏博 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第3期563-571,共9页
背景:成骨细胞是负责骨骼形成和重塑的主要细胞类型,其功能的正常发挥受到多种信号通路的精密调控,其中,骨形态发生蛋白和Wnt信号通路在成骨过程中起着关键作用。目的:综述了骨形态发生蛋白/Wnt信号通路在调控成骨细胞功能中的作用,并... 背景:成骨细胞是负责骨骼形成和重塑的主要细胞类型,其功能的正常发挥受到多种信号通路的精密调控,其中,骨形态发生蛋白和Wnt信号通路在成骨过程中起着关键作用。目的:综述了骨形态发生蛋白/Wnt信号通路在调控成骨细胞功能中的作用,并分析其在不同生理和病理条件下的变化,以期进一步揭示骨骼形成和重塑的分子机制。方法:以中文检索词“BMP信号通路,Wnt信号通路,成骨”及英文检索词“BMP signaling pathway,Wnt signaling pathway,osteogenesis”在中国知网、万方和PubMed数据库中检索研究原著,检索时限为各数据库建库至2023年6月的相关文献,最终筛选61篇文献进行分析总结。采用文献综述的方法,对骨形态发生蛋白/Wnt信号通路调控成骨作用的研究进行梳理和分析。结果与结论:①骨形态发生蛋白和Wnt信号通路在成骨细胞的分化、增殖和成熟过程中发挥重要作用。骨形态发生蛋白信号通路主要通过激活Smad蛋白来调控成骨相关基因的表达,Smad蛋白被激活后进入细胞核,调控与成骨相关的基因表达,与骨形态发生蛋白不同,Wnt信号通路主要依赖于β-catenin的激活来发挥生物学效应。②不同生理和病理状态下,骨形态发生蛋白/Wnt信号通路的调控作用会受到多种因素的影响。生长因子及激素及机械应力等会在一定程度上影响骨形态发生蛋白/Wnt信号通路的活性。③骨形态发生蛋白/Wnt信号通路在调控成骨过程中与其他信号通路相互作用,共同构成复杂的调控网络。④中药和天然化合物可以通过调控信号通路来促进骨骼健康,为中药治疗骨骼疾病提供了新的可能性。⑤未来研究可进一步探讨骨形态发生蛋白/Wnt信号通路与其他信号通路的相互作用以及其在不同生理和病理条件下的变化,解析此复杂网络中的关键节点和调控机制,为骨骼相关疾病的治疗提供更精确的靶点,也为揭示骨骼形成和重塑的分子机制提供新的思路。 展开更多
关键词 骨形态发生蛋白信号通路 Wnt信号通路 成骨 骨骼 基因表达 分化 增殖 调控作用 交互作用 调控网络
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内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2对血管新生的影响:生物信息学分析和实验验证
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作者 燕茹 王凯茹 +2 位作者 张飞燕 贾绍斌 丛广志 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第1期103-110,共8页
背景:血管新生是心血管疾病的主要干预靶点,骨形态发生蛋白2具有调控血管新生作用,但内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2对血管新生的调控作用不清楚。目的:探讨内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2对血管新生的影响。方法:(1)生物信息学分析:通... 背景:血管新生是心血管疾病的主要干预靶点,骨形态发生蛋白2具有调控血管新生作用,但内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2对血管新生的调控作用不清楚。目的:探讨内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2对血管新生的影响。方法:(1)生物信息学分析:通过Panglao DB公共基因表达数据库单细胞转录组荟萃分析观察骨形态发生蛋白2细胞群表达丰度和定位。血管新生小鼠和内皮(心内膜)过表达骨形态发生蛋白2小鼠转录组测序数据集探索内皮细胞骨形态发生蛋白2对血管新生信号通路的调控作用。(2)体内实验验证:建立小鼠后肢缺血模型,对比模型小鼠患侧与健侧缺血后肢7,14和21 d血流灌注情况,免疫荧光和免疫组织化学染色评估小鼠骨形态发生蛋白2和CD31的表达定位情况。(3)体外实验验证:体外培养人脐静脉内皮细胞,分为对照组、缺氧组和骨形态发生蛋白2抑制剂(Noggin蛋白)干预组,培养24 h,观察各组内皮细胞血管新生情况。结果与结论:(1)内皮细胞是表达骨形态发生蛋白2的重要细胞亚群,在血管新生内皮细胞和骨形态发生蛋白2过表达内皮细胞转录组再分析均发现骨形态发生蛋白2表达明显升高,血管新生通路明显激活。(2)缺血7 d小鼠新生血管周围骨形态发生蛋白2阳性血管明显增加(P<0.05),缺血2周骨形态发生蛋白2阳性血管明显减少(P<0.001)。(3)体外培养人脐静脉内皮细胞,缺氧干预后,内皮细胞迁移能力和血管出芽明显增加,血管新生因子血管内皮生长因子和血小板衍生生长因子的表达明显升高,Noggin明显减少了缺氧诱导的内皮细胞血管新生(P<0.001),并下调血管内皮生长因子和血小板衍生生长因子的表达(P<0.01)。(4)结果证实,内皮细胞特异性骨形态发生蛋白2具有调控血管新生作用,靶向性内皮细胞骨形态发生蛋白2可望改善血管新生。 展开更多
关键词 内皮细胞 骨形态发生蛋白2 血管新生 单细胞RNA测序 批量RNA测序 信号通路 后肢缺血模型 成管实验
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Understanding the link between type 2 diabetes mellitus and Parkinson's disease:role of brain insulin resistance
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作者 Theodora Ntetsika Sergiu-Bogdan Catrina Ioanna Markaki 《Neural Regeneration Research》 SCIE CAS 2025年第11期3113-3123,共11页
Type 2 diabetes mellitus and Parkinson's disease are chronic diseases linked to a growing pandemic that affects older adults and causes significant socio-economic burden.Epidemiological data supporting a close rel... Type 2 diabetes mellitus and Parkinson's disease are chronic diseases linked to a growing pandemic that affects older adults and causes significant socio-economic burden.Epidemiological data supporting a close relationship between these two aging-related diseases have resulted in the investigation of shared pathophysiological molecular mechanisms.Impaired insulin signaling in the brain has gained increasing attention during the last decade and has been suggested to contribute to the development of Parkinson's disease through the dysregulation of several pathological processes.The contribution of type 2 diabetes mellitus and insulin resistance in neurodegeneration in Parkinson's disease,with emphasis on brain insulin resistance,is extensively discussed in this article and new therapeutic strategies targeting this pathological link are presented and reviewed. 展开更多
关键词 brain insulin resistance brain insulin signaling diabetes type 2 GLP-1 receptor agonists GLP-1 signaling insulin resistance insulin signaling NEURODEGENERATION Parkinson's disease targeted therapy
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NECAB family of neuronal calcium-binding proteins in health and disease
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作者 Diones Bueno Michael K.E.Schafer +2 位作者 Sudena Wang Michael J.Schmeisser Axel Methner 《Neural Regeneration Research》 SCIE CAS 2025年第5期1236-1243,共8页
The N-terminal EF-hand calcium-binding proteins 1–3(NECAB1–3) constitute a family of predominantly neuronal proteins characterized by the presence of at least one EF-hand calcium-binding domain and a functionally le... The N-terminal EF-hand calcium-binding proteins 1–3(NECAB1–3) constitute a family of predominantly neuronal proteins characterized by the presence of at least one EF-hand calcium-binding domain and a functionally less well characterized C-terminal antibiotic biosynthesis monooxygenase domain. All three family members were initially discovered due to their interactions with other proteins. NECAB1 associates with synaptotagmin-1, a critical neuronal protein involved in membrane trafficking and synaptic vesicle exocytosis. NECAB2 interacts with predominantly striatal G-protein-coupled receptors, while NECAB3 partners with amyloid-β A4 precursor protein-binding family A members 2 and 3, key regulators of amyloid-β production. This demonstrates the capacity of the family for interactions with various classes of proteins. NECAB proteins exhibit distinct subcellular localizations: NECAB1 is found in the nucleus and cytosol, NECAB2 resides in endosomes and the plasma membrane, and NECAB3 is present in the endoplasmic reticulum and Golgi apparatus. The antibiotic biosynthesis monooxygenase domain, an evolutionarily ancient component, is akin to atypical heme oxygenases in prokaryotes but is not wellcharacterized in vertebrates. Prokaryotic antibiotic biosynthesis monooxygenase domains typically form dimers, suggesting that calcium-mediated conformational changes in NECAB proteins may induce antibiotic biosynthesis monooxygenase domain dimerization, potentially activating some enzymatic properties. However, the substrate for this enzymatic activity remains uncertain. Alternatively, calcium-mediated conformational changes might influence protein interactions or the subcellular localization of NECAB proteins by controlling the availability of protein–protein interaction domains situated between the EF hands and the antibiotic biosynthesis monooxygenase domain. This review summarizes what is known about genomic organization, tissue expression, intracellular localization, interaction partners, and the physiological and pathophysiological role of the NECAB family. 展开更多
关键词 CALCIUM EF hand MITOCHONDRIA nervous system signal transduction
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椎间盘退变中的力学信号转导蛋白
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作者 高夕林 吴思 +3 位作者 张超 朱立国 符碧峰 王平 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第3期579-589,共11页
背景:近年来的研究表明椎间盘退变与异常压力负荷密切相关,而力学信号转导蛋白在其中发挥了关键作用。目的:探讨力学信号转导蛋白在异常机械力刺激诱导椎间盘退变的力化学信号换能过程中发挥的作用及机制,总结目前靶向力学信号延缓椎间... 背景:近年来的研究表明椎间盘退变与异常压力负荷密切相关,而力学信号转导蛋白在其中发挥了关键作用。目的:探讨力学信号转导蛋白在异常机械力刺激诱导椎间盘退变的力化学信号换能过程中发挥的作用及机制,总结目前靶向力学信号延缓椎间盘退变的治疗策略。方法:以“椎间盘,髓核,纤维环,软骨终板,细胞,力,信号转导,蛋白,生物力学”为中文检索词,以“intervertebral disc,nucleus pulposus,annulus fibrosus,cartilaginous endplate,cell,mechanical stimulation,signal transduction,protein,biomechanics”为英文检索词,检索PubMed、CNKI数据库中的相关文献,最终纳入88篇文献进行综述。结果与结论:椎间盘细胞能通过多种力学信号转导蛋白感知外界机械刺激并将其转化为细胞内生物学反应,这些转导蛋白主要包括细胞外基质中的胶原蛋白、细胞膜表面受体(如整合素及离子通道)、细胞骨架结构蛋白等。力学信号转导蛋白调控力化学信号换能的过程主要包括多个通路的激活,如PI3K/AKT信号通路、核因子κB信号通路、Ca^(2+)/Calpain2/Caspase3通路等。力学信号转导蛋白在椎间盘细胞机械信号换能中发挥了关键作用,这些蛋白表达异常或由此导致的细胞外基质环境改变会破坏椎间盘细胞的力学平衡,引发椎间盘退变。深入研究椎间盘细胞力学信号转导蛋白的表达及调控机制,寻找关键的病理环节和治疗靶点,对开发椎间盘退变治疗策略具有重要意义,目前靶向力学信号延缓椎间盘退变的策略主要包括对转导蛋白的调控、对细胞外基质的改良等,然而这方面研究还处于初级阶段,随着研究的不断深入,力学信号转导蛋白调控椎间盘退变有望实现新的突破。 展开更多
关键词 力学信号转导 蛋白质 椎间盘退变 靶向力学信号 生物力学
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富血小板血浆干预细胞自噬和凋亡治疗骨关节炎
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作者 王耀敏 张克凡 +3 位作者 王德宁 任强 李健 石辉 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第13期2802-2811,共10页
背景:富血小板血浆通过调节自噬和凋亡细胞因子、信号转导通路等方面在干预骨关节炎发展过程中发挥了重要作用。目的:总结近年来富血小板血浆在骨关节炎中发挥作用的细胞因子与信号通路,以及与软骨细胞自噬和凋亡的相关性,为未来治疗骨... 背景:富血小板血浆通过调节自噬和凋亡细胞因子、信号转导通路等方面在干预骨关节炎发展过程中发挥了重要作用。目的:总结近年来富血小板血浆在骨关节炎中发挥作用的细胞因子与信号通路,以及与软骨细胞自噬和凋亡的相关性,为未来治疗骨关节炎提供有效的靶点。方法:在中国知网、万方数据库、维普、PubMed、Web of Science和Medline数据库进行文献检索,以“富血小板血浆,软骨细胞,细胞凋亡,细胞自噬,骨关节炎,细胞因子,信号通路”作为中文检索词,以“platelet-rich plasma,chondrocyte,apoptosis,autophagy,osteoarthritis,cytokines,signaling pathway”作为英文检索词,对最终纳入的66篇文献进行了系统性的总结和归纳。结果与结论:现有研究显示富血小板血浆能够通过多种途径促进软骨修复,助力骨组织愈合,其主要分为3个方面:①富血小板血浆参与调控了微自噬小体的延伸、闭合与成熟,并在特定条件下促进软骨细胞巨自噬和分子伴侣介导的细胞自噬,促进LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclin1等自噬相关因子的表达,抑制P62/SQSTM1的表达,目前尚未有明确的研究直接探讨富血小板血浆对热休克蛋白的具体作用,未来在这一领域值得进一步研究;②富血小板血浆释放的各类生长因子抑制促凋亡因子Caspase、白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α的表达,促进抗凋亡因子Bcl-2的表达,阻止软骨细胞凋亡和变性;③富血小板血浆通过激活PI3K/AKT/mTOR信号通路、NF-κB信号转导通路、死亡受体通路、线粒体应激通路等途径,抑制Bax和Caspase的表达,阻止细胞色素c的释放,从而抑制软骨细胞死亡和坏死性凋亡。综合而言,富血小板血浆促进软骨修复、支持软骨再生及发挥抗炎作用,其在软骨细胞中实现生物效应通常依赖于细胞自噬和凋亡相关细胞因子及信号通路的调控。 展开更多
关键词 富血小板血浆 软骨细胞 细胞凋亡 细胞自噬 骨关节炎 细胞因子 信号通路
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艾灸调节circ Pan3/mi R-667-5p/Ghrelin信号通路减轻膝骨关节炎大鼠的软骨病变
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作者 廖晴 曾静 +2 位作者 陈峻 袁立霞 刘刚 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第12期2475-2483,共9页
背景:既往研究表明艾灸能减轻膝骨关节炎软骨病变,延缓膝骨关节炎进展;课题组前期研究中发现调控circPan3/miR-667-5p/Ghrelin信号通路可增强软骨细胞自噬水平,从而在膝骨关节炎中发挥软骨保护作用。目的:基于circPan3/miR-667-5p/Ghre... 背景:既往研究表明艾灸能减轻膝骨关节炎软骨病变,延缓膝骨关节炎进展;课题组前期研究中发现调控circPan3/miR-667-5p/Ghrelin信号通路可增强软骨细胞自噬水平,从而在膝骨关节炎中发挥软骨保护作用。目的:基于circPan3/miR-667-5p/Ghrelin信号通路探究艾灸对大鼠膝骨关节炎软骨的影响。方法:SD大鼠随机分为假手术组、模型组和艾灸组(n=10),对后2组大鼠行右后肢膝关节前交叉韧带横断和内侧半月板部分切除术建立膝骨关节炎大鼠模型;假手术组大鼠仅接受关节囊切开术。6周后,艾灸组大鼠每日艾灸“足三里”“肾俞”穴区20 min,持续4周,其余2组不予以特殊处理。4周后通过组织病理学染色观察膝关节滑膜病变和软骨损伤程度,通过酶联免疫吸附实验检测血清中炎症因子白细胞介素6和肿瘤坏死因子α的变化。此外,取上述3组大鼠右侧膝关节软骨细胞分为:正常对照组、模型组和艾灸组,通过Western blot和qRT-PCR检测各组细胞中软骨基质合成代谢分子(Ⅱ型胶原蛋白和Sox9)、基质降解分子(基质金属蛋白酶13和ADAMTS5)、自噬标志物(ATG5、Beclin-1、微管相关蛋白1轻链3)、Ghrelin、CircPan3以及miR-667-5P的表达水平。结果与结论:①治疗4周后,相对于假手术组,模型组大鼠滑膜显著增厚,炎症细胞浸润显著,关节间隙狭窄,软骨表面粗糙不平,变薄,软骨细胞数量减少,滑膜炎和OARSI评分显著升高,白细胞介素6和肿瘤坏死因子α水平明显上调(P<0.0001);与模型组相比,艾灸组滑膜增厚减轻,炎症细胞浸润减少,关节间隙增宽,软骨更光滑完整、变厚,软骨细胞数量增多,滑膜炎和OARSI评分降低,白细胞介素6和肿瘤坏死因子α水平显著降低(P<0.0001)。②体外实验结果表明,与正常对照组相比,模型组软骨细胞基质金属蛋白酶13、ADAMTS5和miR-667-5P表达增多,Ⅱ型胶原蛋白、Sox9、自噬标志物、Ghrelin和Circpan3表达减少(P<0.01);与模型组相比,艾灸可逆转上述指标改变(P<0.01)。③结果说明艾灸可能通过调节circPan3/miR-667-5p/Ghrelin信号通路增强软骨细胞自噬,抑制膝骨关节炎炎症和软骨破坏,对软骨发挥保护作用。 展开更多
关键词 膝骨关节炎 艾灸 GHRELIN 软骨 自噬 大鼠 信号通路
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Cell polarization in ischemic stroke: molecular mechanisms and advances
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作者 Yuanwei Li Xiaoxiao Xu +5 位作者 Xuan Wu Jiarui Li Shiling Chen Danyang Chen Gaigai Li Zhouping Tang 《Neural Regeneration Research》 SCIE CAS 2025年第3期632-645,共14页
Ischemic stroke is a cerebrovascular disease associated with high mortality and disability rates. Since the inflammation and immune response play a central role in driving ischemic damage, it becomes essential to modu... Ischemic stroke is a cerebrovascular disease associated with high mortality and disability rates. Since the inflammation and immune response play a central role in driving ischemic damage, it becomes essential to modulate excessive inflammatory reactions to promote cell survival and facilitate tissue repair around the injury site. Various cell types are involved in the inflammatory response, including microglia, astrocytes, and neutrophils, each exhibiting distinct phenotypic profiles upon stimulation. They display either proinflammatory or anti-inflammatory states, a phenomenon known as ‘cell polarization.’ There are two cell polarization therapy strategies. The first involves inducing cells into a neuroprotective phenotype in vitro, then reintroducing them autologously. The second approach utilizes small molecular substances to directly affect cells in vivo. In this review, we elucidate the polarization dynamics of the three reactive cell populations(microglia, astrocytes, and neutrophils) in the context of ischemic stroke, and provide a comprehensive summary of the molecular mechanisms involved in their phenotypic switching. By unraveling the complexity of cell polarization, we hope to offer insights for future research on neuroinflammation and novel therapeutic strategies for ischemic stroke. 展开更多
关键词 astrocyte polarization immune regulation inflammation ischemic injury microglia polarization neutrophil polarization signaling pathways STROKE
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松脂醇二葡萄糖苷激活Wnt/β-catenin信号通路保护成骨细胞 被引量:1
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作者 余鹏 孟东方 +2 位作者 李慧英 刘洪飞 贺自克 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第2期339-346,共8页
背景:松脂醇二葡萄糖苷可以促进骨形成与骨基质的合成,加速骨组织修复,但其对成骨细胞的影响和作用机制仍需进一步探索。目的:基于Wnt/β-catenin信号通路探讨松脂醇二葡萄糖苷对地塞米松干预成骨细胞的影响和作用机制。方法:设置不同... 背景:松脂醇二葡萄糖苷可以促进骨形成与骨基质的合成,加速骨组织修复,但其对成骨细胞的影响和作用机制仍需进一步探索。目的:基于Wnt/β-catenin信号通路探讨松脂醇二葡萄糖苷对地塞米松干预成骨细胞的影响和作用机制。方法:设置不同浓度的地塞米松组和松脂醇二葡萄糖苷组对成骨细胞干预24 h,筛选最佳干预浓度;使用地塞米松、松脂醇二葡萄糖苷和Wnt/β-catenin抑制剂XAV-939对成骨细胞进行干预,设置对照组、地塞米松组、抑制剂组、松脂醇二葡萄糖苷组、松脂醇二葡萄糖苷+抑制剂组。CCK-8法检测细胞活性,检测各组细胞碱性磷酸酶和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3/7酶活性,Annexin V/PI染色与EdU法检测细胞凋亡与增殖情况,Real-Time qPCR检测Wnt3a、β-catenin、c-myc、骨钙素、Ⅰ型胶原蛋白的mRNA表达水平,Western Blot检测Wnt3a、β-catenin、c-myc、骨钙素、Ⅰ型胶原蛋白的蛋白表达水平。结果与结论:①地塞米松和松脂醇二葡萄糖苷干预成骨细胞24 h后,发现浓度为10μmol/L的地塞米松细胞抑制率为实验最佳干预浓度;松脂醇二葡萄糖苷浓度在100μmol/L时,细胞增殖最为明显;②与地塞米松组比较,松脂醇二葡萄糖苷组的碱性磷酸酶活性显著增强(P<0.05),半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3/7酶活性显著降低(P<0.05);Annexin V/PI染色和EdU法细胞增殖检测结果表明,松脂醇二葡萄糖苷可抑制地塞米松干预后成骨细胞的凋亡,促进成骨细胞增殖;③与地塞米松组和抑制剂组比较,松脂醇二葡萄糖苷组和松脂醇二葡萄糖苷+抑制剂组中Wnt3a、β-catenin、c-myc、骨钙素、Ⅰ型胶原蛋白mRNA和蛋白表达水平均显著升高(P<0.05);④结果表明,松脂醇二葡萄糖苷可以抑制地塞米松干预后的成骨细胞凋亡,通过激活Wnt/β-catenin信号通路来保护成骨细胞活性,促进成骨细胞增殖,可能发挥延缓激素性股骨头坏死的作用。 展开更多
关键词 松脂醇二葡萄糖苷 激素性股骨头坏死 成骨细胞 细胞活性 WNT/Β-CATENIN信号通路 细胞增殖 细胞凋亡
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Impacts of PI3K/protein kinase B pathway activation in reactive astrocytes: from detrimental effects to protective functions
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作者 Ramón Pérez-Núñez María Fernanda González +1 位作者 Ana María Avalos Lisette Leyton 《Neural Regeneration Research》 SCIE CAS 2025年第4期1031-1041,共11页
Astrocytes are the most abundant type of glial cell in the central nervous system.Upon injury and inflammation,astrocytes become reactive and undergo morphological and functional changes.Depending on their phenotypic ... Astrocytes are the most abundant type of glial cell in the central nervous system.Upon injury and inflammation,astrocytes become reactive and undergo morphological and functional changes.Depending on their phenotypic classification as A1 or A2,reactive astrocytes contribute to both neurotoxic and neuroprotective responses,respectively.However,this binary classification does not fully capture the diversity of astrocyte responses observed across different diseases and injuries.Transcriptomic analysis has revealed that reactive astrocytes have a complex landscape of gene expression profiles,which emphasizes the heterogeneous nature of their reactivity.Astrocytes actively participate in regulating central nervous system inflammation by interacting with microglia and other cell types,releasing cytokines,and influencing the immune response.The phosphoinositide 3-kinase(PI3K)/protein kinase B(AKT)signaling pathway is a central player in astrocyte reactivity and impacts various aspects of astrocyte behavior,as evidenced by in silico,in vitro,and in vivo results.In astrocytes,inflammatory cues trigger a cascade of molecular events,where nuclear factor-κB serves as a central mediator of the pro-inflammatory responses.Here,we review the heterogeneity of reactive astrocytes and the molecular mechanisms underlying their activation.We highlight the involvement of various signaling pathways that regulate astrocyte reactivity,including the PI3K/AKT/mammalian target of rapamycin(mTOR),αvβ3 integrin/PI3K/AKT/connexin 43,and Notch/PI3K/AKT pathways.While targeting the inactivation of the PI3K/AKT cellular signaling pathway to control reactive astrocytes and prevent central nervous system damage,evidence suggests that activating this pathway could also yield beneficial outcomes.This dual function of the PI3K/AKT pathway underscores its complexity in astrocyte reactivity and brain function modulation.The review emphasizes the importance of employing astrocyte-exclusive models to understand their functions accurately and these models are essential for clarifying astrocyte behavior.The findings should then be validated using in vivo models to ensure real-life relevance.The review also highlights the significance of PI3K/AKT pathway modulation in preventing central nervous system damage,although further studies are required to fully comprehend its role due to varying factors such as different cell types,astrocyte responses to inflammation,and disease contexts.Specific strategies are clearly necessary to address these variables effectively. 展开更多
关键词 inflammation INTEGRINS NEUROPROTECTIVE NEUROTOXIC phosphatidylinositol 3-kinase reactive astrocytes signal transduction Thy-1(CD90)
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体外实验中压应力对细胞的作用和影响
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作者 闫鹏安 蔡逸帆 +3 位作者 闫振兴 魏雨乔 耿彬 夏亚一 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第23期4993-5001,共9页
背景:沃尔夫定律指出,机体缺乏机械应力会导致骨组织的微结构退化、质量损失和代谢紊乱,并最终导致骨质疏松症,这提示机械应力在骨组织生长、重建及成形中具有重要作用。目前机械应力对成骨细胞的相关研究主要集中在流体剪切力上,但其... 背景:沃尔夫定律指出,机体缺乏机械应力会导致骨组织的微结构退化、质量损失和代谢紊乱,并最终导致骨质疏松症,这提示机械应力在骨组织生长、重建及成形中具有重要作用。目前机械应力对成骨细胞的相关研究主要集中在流体剪切力上,但其在体内干预较为困难,同时有研究发现压应力在一定程度上也可以起到与流体剪切力类似的作用,探究压应力在体外对细胞的作用方式和影响,可以丰富机械应力与细胞的相互作用关系,有助于为包括骨质疏松在内的代谢性骨病和其他疾病的研究提供理论依据。目的:综述体外实验中压应力对细胞的施加方式、引起细胞产生不同的生物学行为、可能的作用信号途径以及未来可能应用的领域。方法:检索PubMed、Web of Science、中国知网及万方数据库2000年1月至2024年3月发表的相关文献,中文检索词为“压应力,机械应力,静水压力,细胞”,英文检索词为“compressive stress,mechanical stress,hydrostatic pressure,cell”。纳入压应力作用于细胞的基础研究及微观机制研究,最终对纳入的63文献进行综述。结果与结论:(1)压应力的施加方式多样,不同实验设备对细胞加载压应力的方式不尽相同,需要进一步规范实验设备和标准化力学单位,减少混杂因素,使不同实验组之间具有参考性和可比性;(2)压应力可引起细胞增殖、分化、自噬、凋亡、迁移等变化,且在多数情况下压应力的作用效果具有时间或剂量依赖性;(3)目前大部分体外实验研究表明,压应力可能主要是通过MAPK信号途径、Wnt/β-catenin信号通路作用于成骨细胞,引起成骨细胞产生不同的应答;(4)压应力可对不同细胞产生不同的作用效果,还需要进一步研究其对不同组织的生物学作用;(5)对压应力的更深入研究有助于为骨科、口腔、肿瘤等疾病的治疗提供理论依据,利用静水压力进行温和消毒是一种前景巨大的消毒手段。 展开更多
关键词 成骨细胞 压应力 机械应力 生物力学 细胞实验 信号通路
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Induced neural stem cells regulate microglial activation through Akt-mediated upregulation of CXCR4 and Crry in a mouse model of closed head injury
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作者 Mou Gao Qin Dong +3 位作者 Dan Zou Zhijun Yang Lili Guo Ruxiang Xu 《Neural Regeneration Research》 SCIE CAS 2025年第5期1416-1430,共15页
Microglial activation that occurs rapidly after closed head injury may play important and complex roles in neuroinflammation-associated neuronal damage and repair.We previously reported that induced neural stem cells ... Microglial activation that occurs rapidly after closed head injury may play important and complex roles in neuroinflammation-associated neuronal damage and repair.We previously reported that induced neural stem cells can modulate the behavior of activated microglia via CXCL12/CXCR4 signaling,influencing their activation such that they can promote neurological recovery.However,the mechanism of CXCR4 upregulation in induced neural stem cells remains unclear.In this study,we found that nuclear factor-κB activation induced by closed head injury mouse serum in microglia promoted CXCL12 and tumor necrosis factor-αexpression but suppressed insulin-like growth factor-1 expression.However,recombinant complement receptor 2-conjugated Crry(CR2-Crry)reduced the effects of closed head injury mouse serum-induced nuclear factor-κB activation in microglia and the levels of activated microglia,CXCL12,and tumor necrosis factor-α.Additionally,we observed that,in response to stimulation(including stimulation by CXCL12 secreted by activated microglia),CXCR4 and Crry levels can be upregulated in induced neural stem cells via the interplay among CXCL12/CXCR4,Crry,and Akt signaling to modulate microglial activation.In agreement with these in vitro experimental results,we found that Akt activation enhanced the immunoregulatory effects of induced neural stem cell grafts on microglial activation,leading to the promotion of neurological recovery via insulin-like growth factor-1 secretion and the neuroprotective effects of induced neural stem cell grafts through CXCR4 and Crry upregulation in the injured cortices of closed head injury mice.Notably,these beneficial effects of Akt activation in induced neural stem cells were positively correlated with the therapeutic effects of induced neural stem cells on neuronal injury,cerebral edema,and neurological disorders post–closed head injury.In conclusion,our findings reveal that Akt activation may enhance the immunoregulatory effects of induced neural stem cells on microglial activation via upregulation of CXCR4 and Crry,thereby promoting induced neural stem cell–mediated improvement of neuronal injury,cerebral edema,and neurological disorders following closed head injury. 展开更多
关键词 Akt signaling cerebral edema closed head injury Crry CXCR4 induced neural stem cell MICROGLIA NEUROINFLAMMATION
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