细胞体外共培养模型在中枢神经系统疾病的应用研究进展

细胞间的通讯是正常生理学中不可缺少的活动,但单细胞体外培养模型不能很好地反映人体复杂的细胞通讯活动。细胞体外共培养模型可以通过模拟体内环境,观察不同细胞与细胞之间,以及细胞与胞外环境之间的相互作用,广泛应用于神经退行性疾病的研究。神经炎症引起的神经元损伤与神经退行性疾病发生机制的关系目前尚未完全明确。细胞体外共培养模型可以用于研究特定的炎症分子途径,直观了解大脑细胞之间复杂的相互作用,从而进一步揭示神经细胞与神经胶质细胞之间的串扰机制。本文对不同细胞体外共培养模型在中枢神经系统疾病中的应用研究进行综述,以期为中枢神经系统疾病的基础研究提供参考。

骨髓间充质干细胞与关节软骨细胞Transwell共培养诱导形成软骨

背景:研究证实,关节软骨细胞具有分泌诱导因子促进骨髓间充质干细胞向关节软骨细胞分化的能力,但至今未见两种细胞运用Transwell共培养诱导骨髓间充质干细胞形成软骨的报道。目的:观察在Transwell共培养系统中共培养后,关节软骨细胞诱导骨髓间充质干细胞向关节软骨样细胞转化的能力。方法:骨髓间充质干细胞来源于4周龄SD大鼠的股骨及胫骨干骨髓,关节软骨细胞来源于4周龄SD大鼠的正常股骨头表面的关节软骨。分别吸取第3代骨髓间充质干细胞和关节软骨细胞,按1:1的细胞比例分别植于Transwell共培养系统中,下室植入骨髓间充质干细胞,上室植入关节软骨细胞。同时设置相同浓度单纯骨髓间充质干细胞对照组,分别在含胎牛血清的DMEM培养基中培养,相差显微镜下观察细胞的增殖和基质合成情况,并对各组细胞爬片进行Ⅱ型胶原免疫组化染色及氨基聚糖含量检测。结果与结论:共培养组骨髓间充质干细胞数量增多,细胞外基质合成丰富,其基质能被Ⅱ型胶原免疫组化染色,细胞染色呈现黄色。氨基聚糖含量随着诱导时间增加而增多。提示关节软骨细胞分泌物具有促进骨髓间充质干细胞向关节软骨样细胞转化的能力,与此同时,骨髓间充质干细胞还能分泌促进组织细胞修复的细胞因子,使共培养中的软骨细胞功能得以加强。由此可见,软骨细胞与骨髓间充质干细胞共培养诱导具有独特的优势。

Transwell小室共培养条件下缺氧时视网膜色素上皮细胞对内皮细胞增殖的影响

目的研究在Transwell小室共培养系统中,缺氧时视网膜色素上皮细胞(retinal pigment epithelium,RPE)对血管内皮细胞增殖的影响。方法培养并鉴定RPE细胞和人脐静脉血管内皮细胞,利用200μmol/LCoCl2造成细胞缺氧、Transwell小室建立细胞共培养模型。实验分为4组:对照组:内皮细胞;共培养组:内皮细胞+RPE细胞;缺氧对照组:内皮细胞+CoCl2;缺氧共培养组:内皮细胞+RPE细胞+CoCl2,各组分别培养0 h2、4 h4、8 h后,应用MTT法检测内皮细胞增殖情况。结果常氧时,对照组内皮细胞光吸收值(A值)在24 h达最高;对照组和共培养组内皮细胞光吸收值在各时间点差别均无统计学意义(P>0.05)。缺氧条件下,缺氧对照组A值在24 h4、8 h均低于对照组(P<0.05);缺氧对照组A值在24 h、48 h低于缺氧共培养组(P<0.05)。结论缺氧早期内皮细胞增殖受到抑制;缺氧条件下,RPE促进内皮细胞的增殖。

Transwell小室环境下兔成骨样细胞与骨髓基质干细胞的共培养及成骨分化

背景:以往在体外采用地塞米松、生长因子或用成骨样细胞与骨髓间充质干细胞按1∶1混合培养诱导成骨均存在种种局限。目的:观察在 Transwell小室环境下成骨样细胞与骨髓基质干细胞体外共培养及成骨样细胞定向诱导骨髓基质干细胞向成骨细胞分化的可行性。方法:取第 3代乳兔成骨样细胞与第3代兔骨髓基质干细胞接种共培养于Transwell小室内,成骨样细胞接种于培养板底层,骨髓基质干细胞接种于 Transwell膜内膜上作为实验组。以骨髓基质干细胞单独接种于Transwell 小室内,下层为基础培养液作为对照组。结果与结论:实验组共培养骨髓基质干细胞明显向成骨细胞分化,细胞碱性磷酸酶活性显著高于对照组(P < 0.05)。实验组骨髓基质干细胞茜素红染色强阳性,可见呈红色结节,经PT-PCR扩增后,可见成骨启动基因核心结合因子α1的表达;对照组未见矿化结节。说明应用Transwell小室可实现成骨样细胞与骨髓基质干细胞体外共培养,并能定向诱导骨髓基质干细胞向成骨细胞分化。

Transwell 接触共培养促进单散iPSCs 生长及分化

目的：观察Transwell接触共培养促进单散人诱导多能干细胞（inducedpluripotentstemcells， iPSCs）生长及分化的作用。方法：将1～2代牛角膜内皮细胞（corneal endothelial cells， CECs）接种在Transwell 小室底面培养8 h后，应用Accutase消化及40μm过滤处理获得单散iPSCs，将其接种到已有CECs的Transwell小室内共培养14 d，前3 d使用mTeSR1培养基，第4天开始用含10％胎牛血清的低糖DMEM培养基。分别进行实时荧光定量聚合酶链式反应（ real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction ， qPCR ）、免疫荧光、死活细胞染色及碱性磷酸酶（ alkaline phosphatase ， ALP）染色，对iPSCs多能特性表达及分化进行鉴定。设定单散iPSCs共培养组为实验组，常规培养iPSCs组为对照组（一），非共培养单散iPSCs组为对照组（二）。结果：培养牛CECs形态呈典型的六边形铺路石样外观。人iPSCs呈克隆样生长，共培养3 d后iPSCs贴壁呈单散细胞生长，免疫荧光检测未分化标志Nanog和Oct4呈阳性。 qPCR检测Nanog、Oct4和Sox2 mRNA表达，实验组与对照组（一）比较差异无统计学意义（P＞0.05）。死活细胞染色显示，实验组死细胞明显减少，与对照组（二）比较差异有统计学意义（P＜0.01）。共培养14 d后，人iPSCs形态比较均一，呈多边形，体积增大，无明显克隆团块；ALP染色阴性；免疫荧光染色ZO-1、AQP1和CD31表达阳性，CD34和CD133表达阴性。 qPCR检测Oct4、Nanog和Sox2 mRNA表达明显下调，与对照组（一）比较差异有统计学意义（P＜0．01）。结论：与牛CECs共培养可增强人单散iPSCs活性，使iPSCs形态上向内皮样细胞转化，表达部分CECs的标志。 Transwell接触共培养模型可以促进单散iPSCs生长及分化。

星形胶质细胞-神经元共培养模型在神经系统疾病的应用研究进展

星形胶质细胞是一类在中枢神经系统中含量非常丰富的胶质细胞,它能调节神经元通讯和突触可塑性,当今应用其建立细胞共培养模型模拟神经系统疾病已成为研究热点。共培养这种方法比传统的单一培养方法更具优势,在生理上更能代表体内状态,具有更大的转化潜力,而且诱导多能干细胞技术的成熟提高了我们在体外研究人类中枢神经系统疾病的能力。因此这篇文章以星形胶质细胞-神经元共培养为切入点,来阐述其在神经系统疾病中应用的最新进展,并探讨星形胶质细胞对神经元的作用以及其作为治疗靶点的潜力,从而为神经系统疾病干预治疗开拓新思路。

Transwell共培养条件下诱导脂肪干细胞成骨能力的改变

背景:在共培养条件下,间充质干细胞可调节成骨细胞的分化和成骨能力。目的:研究成骨细胞前体与未分化的骨髓间充质干细胞、脐带间充质干细胞和胎盘间充质干细胞在矿化培养液中共培养对其成骨效能的影响。方法:脂肪干细胞成骨诱导7 d后获得诱导后的脂肪干细胞,将其分别与上述骨髓、其脐带和胎盘来源的间充质干细胞在Transwell小室中进行间接共培养。实验组根据间充质干细胞种类不同将其分为骨髓来源组、脐带来源组和胎盘来源组,对照组为诱导后的脂肪干细胞单独培养。在不同实验间期通过检测碱性磷酸酶活性以及定量分析钙基质沉积情况,观察不同组织来源的间充质干细胞对诱导后脂肪干细胞成骨效能的影响。结果与结论:(1)碱性磷酸酶表达活性:间接共培养条件下实验组各组碱性磷酸酶活性显著高于对照组(P<0.05),实验组中骨髓来源组碱性磷酸酶活性高于脐带来源组和胎盘来源组(P<0.05);(2)钙化基质定量分析:实验组各组均显著高于对照组(P<0.05),实验组中脐带来源组高于骨髓来源组和胎盘来源组(P<0.05);(3)结果表明:诱导后的脂肪干细胞在间接共培养条件下受间充质干细胞的调节成骨能力明显提高。

肿瘤相关成纤维细胞的生物学特征及Transwell共培养对胃癌细胞生长和转移的影响

目的 培养原代人胃癌相关成纤维细胞(cancer associated fibroblasts,CAFs)和正常成纤维细胞(normal fibroblasts,NFs),探究生物学特性及对胃癌细胞影响。方法 CAFs和NFs分离培养后,MTT法绘制生长曲线,免疫荧光法、Western blot、qRT-PCR检测α-SMA和Vimentin表达。MGC-803与CAFs、NFs进行Transwell共培养,Transwell法检测胃癌迁移和侵袭,MTT法比较细胞活力及AMD3100影响,pH计、乳酸酶法、DCFH-DA法测定共培养体系酸化、乳酸及活性氧(ROS)含量。结果 CAFs、NFs呈长梭形、多角形等,CAFs增殖和重叠生长现象均高于NFs。CAFs细胞α-SMA和Vimentin为阳性表达,而NFs为低表达或阴性。胃癌细胞活力低密度共培养组>中密度组>高密度组,CAFs共培养体系出现pH值降低,乳酸、ROS含量高现象,且只有CAFs-低密度共培养组促癌效果明显。结论 胃癌细胞与CAFs、NFs共培养受比例影响较大,低密度共培养更能明显提高胃癌细胞的增殖和迁移能力,而高密度共培养可能会反过来抑制肿瘤细胞的增长和转移,可能与乳酸、ROS含量有关。

人早孕蜕膜单层细胞与鼠胚共培养系统的建立

目的 获得鼠胚与人早孕蜕膜单层细胞的共培养系统。方法 经过细胞培养、传代获得蜕膜单层细胞 ;冻融后接种获得冻融蜕膜单层细胞 ;对单层细胞作免疫组织化学检查其雌、孕激素受体的表达。结果 人早孕蜕膜细胞有良好的体外培养活力 ,易于获得培养及传代。将获得的冻融蜕膜单层细胞进行雌、孕激素受体检查 ,见阳性表达。获得昆明白小鼠超促排卵后的单细胞受精卵 ,分别与传代及冻融的蜕膜细胞共培养获得囊胚孵出。结论 人早孕蜕膜单层细胞与鼠胚共培养系统的建立为人胚胎与其冻融的自体子宫内膜单层细胞共培养的研究提供了可行性分析。

共培养系统的体细胞类型和状态对猪胚胎早期发育的影响

经体外成熟、受精和培养获得猪胚胎 ,采用体细胞共培养研究了体细胞类型和状态对胚胎早期发育的影响。取体外成熟的不同直径卵泡 (>5 m m,2～ 5 mm)卵母细胞的卵丘团 (颗粒细胞团 ) ,培养铺层后与猪受精卵共培养 ,组间受精卵的卵裂率和发育能力无显著差异 ;根据卵巢的状况对猪输卵管上皮细胞 (POECs)的状态进行分组 ,受精卵和卵巢表面布满卵泡的 POECs共培养 ,卵裂率显著低于卵巢表面有黄体和 /或红体的 POECs共培养组 (P<0 .0 5 ) ,虽然各组间 3～ 4-细胞的发育率无显著差异 ,但卵巢表面有红体和卵泡的 POECs共培养组的 >4-细胞的发育率显著高于卵巢表面布满卵泡的 POECs共培养组 (P<0 .0 5 ) ;受精卵在共培养系统和非共培养系统中的卵裂率无显著差异 ,受精卵非共培养系统中 3～ 4-细胞的发育能力显著低于颗粒细胞共培养组 (P<0 .0 5 ) ,极显著低于 POECs共培养组 (P<0 .0 1) ,无能力突破 4-细胞继续发育 ,与颗粒细胞单层、POECs单层共培养的受精卵 >4-细胞的发育率分别为 2 4.0 %、5 3.8% ,差异显著 (P<0 .0 5 )。结果表明 ,共培养系统对胚胎体外发育的作用 ,一方面与体细胞类型有关 。

基于LuxS的群体感应系统在乳酸菌共培养中的研究

群体感应是微生物调控群体行为的重要方式,基于LuxS的群体感应系统广泛存在于各种属细菌中。AI-2作为LuxS系统的信号分子,在细胞交流中起到关键作用。LuxS系统在多种乳酸菌共同作用完成发酵任务以及某些乳酸菌行使益生功能中发挥了重要作用。文中综述了AI-2的合成途径、转导方式并重点阐述LuxS系统对乳酸菌共培养过程中蛋白表达和基因转录的影响。对LuxS系统进行深入研究,必将进一步揭示多种乳酸菌共同发酵以及其完成益生功能的机理,为从分子水平调控乳酸菌的发酵和益生行为提供了可能。

密闭系统中四种共培养植物光合作用效率研究

目的探讨大型密闭系统中几种共培养植物的光合效率等特性,为开展人与植物的物质交换实验提供基础数据。方法利用受控生态生保系统集成实验平台植物舱开展常压下生菜等4种共培养色拉型蔬菜的光合效率研究。植物共培养面积为36.0 m2;采用Hoagland营养液培养;光源为90%红+10%蓝LED组合光源,光照强度为450μmol.m-2.s-1PPF,光照周期为24 h;根据植物不同生长阶段调节CO2浓度,控制范围为0.2%～0.8%。结果系统运行平稳,环境参数控制状态良好,植物生长状态基本正常;共培养植物产O2量和CO2吸收量平均分别为0.915 kg.d-1和1.204 kg.d-1,植物平均每天能产生约1.1人呼吸所需的O2,同时吸收其排出的CO2。结论通过该实验,基本掌握植物共培养技术及系统放O2和吸收CO2的能力,可为开展多人多天的受控生态生保系统集成试验研究提供技术支持。

外源微生物对共培养生物膜微生态系统的影响研究

通过外源微生物与土著微生物共培养形成生物膜,考察了外源微生物对生物膜形成过程的影响;比较了共培养生物膜与常规生物膜在生物量、生物活性、微生态系统组成与结构等方面的差异。结果表明:共培养系统微生物生物量及生物活性较大;微生物群落结构与组成和常规系统有一定的差异;PLFA谱图总峰面积较大,与脂磷法所测的生物量数据可以相互佐证。

激活方法和共培养系统对牛核移植胚胎体外发育的影响

影响体细胞核移植（SCNT）的因素很多，其中重组胚的激活和体外培养是影响核移植的重要因素。卵母细胞的充分激活是提高核移植效率的关键因素之一，只有在去核卵母细胞充分激活的基础上，

CGRP对血管内皮细胞和成骨细胞共培养系统增殖和钙化影响的研究

目的探讨CGRP对血管内皮细胞和成骨细胞共培养体系成骨增殖和钙化的作用。方法建立成骨细胞和血管内皮细胞共培养体系,采用含有10-7、10-8、10-9、10-10mol/LCGRP和无CGRP的培养液培养,对各浓度CGRP对于各组的成骨增殖和钙化进行检测。结果通过茜素红染色发现在培养液中不添加CGRP组钙化结节形成明显最多,添加10-7、10-8、10-9、10-10mol/LCGRP各组钙化结节形成与CGRP浓度近似于相反的变化趋势。通过检测细胞增殖发现CGRP对于共培养系统中的成骨细胞增殖具有促进作用。结论 (1)CGRP对于成骨细胞增殖具有促进作用,从测试中所采用的各个浓度来看,10-9mol/LCGRP刺激成骨细胞增殖较明显。(2)高浓度CGRP对于钙化可能存在抑制作用。

哺乳动物胚胎体外共培养系统研究进展

该文较全面地概括了哺乳动物胚胎体外共培养系统的发展和现状 ,从共培养系统的体细胞类型以及胚胎发育的阶段等方面阐述了影响体外共培养效果的因素 。

大肠杆菌偏利共培养系统合成大豆苷元

大豆苷元是一种植物雌激素,具有多种生物活性,但在大肠杆菌中的生物全合成还未见报道。基于大豆苷元合成途径的三个模块(对香豆酸、甘草素和大豆苷元模块),构建大肠杆菌共培养系统从头合成大豆苷元。将对香豆酸和甘草素模块分配到两株大肠杆菌中构建双菌共培养系统,合成甘草素。在此基础上,探索了三种共培养模式合成大豆苷元,结果显示,三菌共培养系统比其他两种双菌共培养系统的产量更高,达到27.8 mg/L。共培养菌株间通过苯丙氨酸的单向流动形成了偏利共生的关系,有助于平衡代谢途径,提高大豆苷元产量。该共培养系统在大肠杆菌中实现大豆苷元的从头合成,为其他黄酮类化合物的生物合成提供了即插即用的平台。

基于BV-2条件培养基的SH-SY5Y共培养系统,探讨丹参酮ⅡA对内毒素诱导神经元坏死性凋亡的保护作用

目的:以脂多糖(LPS)刺激BV-2小胶质细胞的培养液上清作为条件培养基培养SH-SY5Y神经元,探究丹参酮ⅡA对内毒素诱导神经元坏死性凋亡的保护作用。方法:体外培养BV-2和SH-SY5Y细胞,用CCK8法确定丹参酮ⅡA保护SH-SY5Y的最大剂量;以不同浓度梯度LPS(0、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1、2μg•mL^(-1))刺激BV-2细胞24 h后,取培养液上清50μL加入新鲜培养基50μL刺激SH-SY5Y细胞24 h,采用CCK8法测定细胞增殖力确定最佳LPS间接刺激剂量,并以Western blotting测定坏死性凋亡标记物MLKL水平;以上述条件培养基处理丹参酮ⅡA(0.2、1μM)预保护4 h后的SH-SY5Y细胞,分别采用CCK8法测定细胞增殖能力,Western blotting检测MLKL水平。结果:成功构建基于BV-2条件培养基的SH-SY5Y共培养系统;0.2μg•mL^(-1)LPS可明显降低SH-SY5Y细胞活力(P<0.05),上调MLKL(P<0.05);丹参酮ⅡA(0.2、1μM)预保护4 h可明显增加SH-SY5Y细胞活力(P<0.05),并下调MLKL(P<0.05)。结论:丹参酮ⅡA对LPS作用于小胶质细胞后对神经元造成的损伤具有明显的保护作用,其机制可能与下调坏死性凋亡相关。

基于校企合作共建特色学院的人才培养模式探究——以中职网络安防系统安装与维护专业为例

基于中职网络安防系统安装与维护专业(以下简称网络安防专业)招生难、就业对口率低等问题,我们着力探索职业院校与行业企业合作育人的新形式,提出校企合作共建特色学院的人才培养模式,以期优化人才培养机制,提高网络安防专业人才培养的定制化水平,促进学生综合素质和创新能力的持续提升,培育新时代技能人才。网络安防行业是一个新兴行业。随着我国经济社会的发展和建设平安城市、智慧城市的需要,智能家居、智能楼宇、弱电安装与维护公司等如雨后春笋般诞生与崛起。安全防范技术也紧密结合移动互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能AI等新科技不断发展。另一方面网络安防专业在社会的认可度不高,大部分学生以及家长认为网络安防专业就是培养保安员的。如何通过有效手段化解这个矛盾,对传统的培养模式进行创新势在必行,只有这样才能提高网络安防专业的活力与吸引力,为安防行业输送更多专业型人才。