骨髓间充质干细胞在大鼠体内的迁移研究

目的:将体外预先标记的骨髓间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs)移植到大鼠脑内观察细胞的存活和转归,从在体(invivo)角度阐明MSCs在中枢神经系统疾病细胞治疗中的潜在应用前景。首先用DiI在体外标记MSCs。将标记后的MSCs分别移植到大鼠纹状体和侧脑室,在移植后2w和4w灌杀动物,进行脑组织及脊髓的冰冻切片,在荧光显微镜下观察细胞的存活与转归。结果:移植到纹状体的MSCs可沿针道向周围实质迁移,迁移的最远距离可达0.2mm。并且,在大脑皮层及其他脑实质的血管壁、血管中以及血管周围还可见到标记细胞;而移植到侧脑室的MSCs则主要沿脑室系统迁移,细胞主要分布在移植侧侧脑室,对侧脑室与第四脑室也有分布,也有少量细胞沿侧脑室向周围实质迁移,迁移的最远距离为0.23mm。还可见到沿胼胝体向对侧脑室迁移的细胞流,甚至有个别细胞迁移至脊髓腰段。所有动物在细胞移植后4周均未发现肿瘤形成。结论:MSCs脑内移植后可以在中枢神经系统内存活并迁移,无致瘤性。结果提示骨髓间充质细胞是很多疾病细胞与基因治疗的有力工具。     

菲立磁标记食蟹猴骨髓间充质干细胞的脑内移植示踪研究

中枢神经系统损伤后的再生修复问题一直是神经科学领域关注的重点之一,骨髓间充质干细胞移植治疗拓宽了人类中枢神经系统损伤的治疗前景,而非侵入性的磁共振成像能活体追踪移植细胞,评价移植效果。应用菲立磁标记食蟹猴骨髓来源的间充质干细胞,在脑立体定位仪引导下,自体脑内移植。结果显示,菲立磁标记间充质干细胞的有效率高达90%以上,移植区磁共振影像呈明显的低信号改变。标记的间充质干细胞移植后在脑内存活,并向周围的脑实质内迁移。移植8周后,发现移植细胞通过血管向对侧脑部迁移,但并未发现移植细胞向神经细胞分化。这些结果提示,菲立磁可用于标记、追踪脑内移植的食蟹猴骨髓间充质干细胞,标记的移植细胞可在脑内存活、迁移。     

绿色荧光转基因大鼠模型的建立

目的随着干细胞研究的推进,大鼠干细胞的研究日趋迫切。本研究旨在为活体荧光影像系统、干细胞归巢、细胞移植体内示踪研究,提供绿色荧光蛋白EGFP转基因大鼠模型。方法通过显微注射方式获得EGFP转基因大鼠,采用活体荧光影像系统、激光共聚焦显微镜,对EGFP转基因大鼠各个组织的荧光表达水平进行比较;采用流式细胞术检测转基因大鼠血液和骨髓细胞、骨髓干细胞的荧光标记率,筛选骨髓干细胞高效标记绿色荧光的转基因大鼠。结果建立了心脏、肝脏、肌肉、肺、胰腺、脑、膀胱、胃、肾脏、肠和脾脏组织中,系统性表达EGFP的SD-TgN（ACT-EGFP-1）ZLFILAS转基因大鼠;流式细胞术检测表明,该品系血液细胞绿色荧光标记率为94.4%,骨髓干细胞绿色荧光标记率为97.8%。结论建立了多组织系统性高表达绿色荧光,骨髓干细胞荧光标记率高达95%以上的转基因大鼠,为影像分析,造血干细胞的归巢等研究提供了大鼠模型。     

应用小动物活体成像追踪观察EGFP标记的间充质干细胞

为探讨干细胞移植治疗过程中干细胞在体内的存活和迁移能力,利用非细胞损伤性的EGFP(enhanced green fl uorescence protein)标记间充质干细胞进行了实验研究。该研究用电穿孔方法将加强的绿色荧光蛋白表达质粒p CMV-EGFP(cytomegalovirus-EGFP plasmid)转染细胞产生具有EGFP标记的牙髓干细胞、皮肤成纤维细胞(skin fi broblast cells,SFCs)和脐带间充质干细胞。将EGFP标记的脐带间充质干细胞注射到裸鼠皮下,用小动物活体成像系统观察了EGFP标记细胞在体内移植后细胞存活能力和荧光强度随时间的变化情况。结果表明,电穿孔转染能够在体外产生高效表达EGFP的标记细胞,EGFP在牙髓干细胞、SFCs和脐带间充质干细胞中的表达率分别为80%、85%和80%。通过小动物活体成像系统检测表明,EGFP标记的脐带间充质干细胞注射到裸鼠皮下后EGFP荧光表达在7 d后逐渐下降,但免疫组化分析表明,移植细胞可存活6个月以上。该研究提示,EGFP标记的干细胞可用于体内追踪其存活、迁移及分化,为探讨干细胞移植治疗作用提供了实验证据。     

Periostin表达上调对去势大鼠骨髓间充质干细胞生物学行为的作用

目的:探究Periostin(骨膜蛋白)表达上调对雌性去势大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化、细胞增殖与凋亡特性的作用。方法:通过去势手术建立雌性大鼠骨质疏松模型,待建模成功后分离培养并鉴定BMSCs,利用含有增强型绿色荧光蛋白(EGFP)和大鼠Periostin基因的重组慢病毒转染P3代BMSCs,成骨诱导后鉴定其成骨分化能力改变,流式细胞仪检测其细胞周期以及细胞凋亡率的变化。结果:成功建立骨质疏松模型;荧光显微镜下观察到绿色荧光提示慢病毒载体实现转染并表达目的蛋白;慢病毒转染组BMSCs成骨诱导后ALP及茜素红染色较去势组BMSCs染色加深;慢病毒转染组BMSCs的S期细胞比例为(17.07±0.56)%,显著高于去势组BMSCs的S期细胞比例(8.42±0.02)%,差异具有统计学意义(P0.05);慢病毒转染组BMSCs的细胞凋亡率为(7.3±0.1)%,显著低于去势组BMSCs的凋亡率(12.05±0.55)%,其差异具有统计学意义(P0.05)。结论:Periostin表达上调可提高去势骨髓间充质干细胞的成骨分化及细胞增殖能力,并对其凋亡有抑制作用。     

人骨髓间充质干细胞在成年大鼠脑内的迁移及分化

骨髓间充质干细胞 (mesenchymalstemcells,MSCs)是目前备受关注的一类具有多向分化潜能的组织干细胞 ,体外可以分化为骨、软骨、脂肪等多种细胞。因此 ,MSCs是细胞治疗和基因治疗的种子细胞之一。为了探索MSCs的迁移和分化趋势 ,为帕金森病 (Parkinsondisease,PD)的干细胞治疗提供理论和实验依据 ,本实验将体外扩增并转染增强型绿色荧光蛋白 (enhancedgreenfluorescentprotein ,EGFP)的人骨髓MSCs注入PD大鼠脑内纹状体 ,观察了人骨髓MSCs在大鼠脑内的存活、迁移、分化以及注射MSCs前后大鼠的行为变化。结果表明 ,人骨髓MSCs在大鼠脑内可存活较长时间 ( 10周以上 ) ;随着时间的延长 ,MSCs迁移范围扩大 ,分布于纹状体、胼胝体、皮质以及脑内血管壁 ;免疫组化法检测证实MSCs在大鼠脑内表达人神经丝蛋白 (neurofilament,NF)、神经元特异性烯醇化酶 (neuron specificeno lase,NSE)以及胶质原纤维酸性蛋白 ( glialfibrillaryacidprotein ,GFAP) ;PD大鼠的异常行为有所缓解 ,转圈数由 8 86±2 0 9r/min下降到 4 87± 2 0 6r/min ,统计学分析P <0 0 5为差异显著。以上观察结果表明 ,骨髓MSCs有望成为治疗PD的种子细胞     

间充质干细胞双标记光学成像的体内试验研究

目的:验证双标记生物发光成像活体观测MSCs在肝癌裸鼠模型向肿瘤病灶的趋化作用的可行性。方法:应用fluorescence(荧光)与bioluminescence(生物发光)两种成像方法,对MSCs进行CM-Di I荧光标记及对人肝癌细胞Hep G2进行Fluc-慢病毒感染并由此建立裸鼠肝癌模型,构建双标记成像系统,应用精诺真小动物光学成像仪在裸鼠肝癌模型中观测间充质干细胞向肿瘤的趋化作用。结果:在鼠尾静脉注射标记MSCs细胞后21天荧光成像可见MSCs主要积聚于肿瘤病灶处及肝脏。生物发光成像后可监测到病灶处由luciferase标记肿瘤细胞(Hep G2)发出荧光;将荧光成像与生物发光成像所得图像经后处理融合后,可见证间充质干细胞像肿瘤病灶定向迁徙的生物过程。经肿瘤病理切片证实间充质干细胞成功迁徙至肿瘤病灶中。结论:应用间充质干细胞双标记光学成像系统实现MSCs在活体内对肿瘤的趋化过程进行观测是可行的。这种成像方法可作为下一步以MSCs为载体的肿瘤基因治疗的有效监测手段。     

重组腺病毒Ad5-ADRbeta2-EGFP转染骨髓间充质干细胞移植治疗心衰大鼠的实验研究

目的:重组腺病毒Ad5-ADRbeta2-EGFP转染骨髓间充质干细胞(BMSCs)并植入心衰大鼠心肌,观察其心功能的变化.方法:采用部分缩窄腹主动脉法制备大鼠压力超负荷性慢性心力衰竭模型.分离和培养成年大鼠BMSCs,待细胞传代到第6代,用重组腺病毒Ad5-ADRbeta2-EGFP转染BMSCs48h后将BMSCs移植入心衰大鼠心肌内.实验共分3组:心衰组、移植BMSCs组及移植转染Ad5-ADRbeta2-EGFP的BMSCs组.移植BMSCs(1×104)4周后,检测大鼠血流动力学各指标的变化.结果:荧光显微镜下可见转染BMSCs绿色荧光蛋白表达达到80%以上.移植BMSCs组和移植转染Ad5-ADRbeta2-EGFP的BMSCs组的左心室舒张末压力(LVEDP)低于心衰组,左心室内压变化最大速率(±dp/dt max)和心率均高于心衰组,差异均有统计学意义(P<0.05).移植转染Ad5-ADRbeta2-EGFP的BMSCs组的左心室内压上升最大速率(+dp/dt)高于移植BMSCs组,差异有统计学意义(P<0.05).结论:重组腺病毒Ad5-ADRbeta2-EGFP转染BMSCs并移植入心衰大鼠后,能够改善心衰大鼠的心功能.     

不同龄大鼠骨髓间充质干细胞活性对比

目的:分别在低氧环境和正常氧环境下研究不同周龄SD大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)的细胞活性以及细胞分化能力的差别,并观察和检测不同周龄大鼠的骨髓间充质干细胞成骨活性有何差异。方法:1)、进行不同周龄SD大鼠骨髓间充质干细胞的提取及在低氧环境及正常氧环境下的培养。2)、进行细胞生物活性的测定及比较。结果:低氧环境下培养的2周4周龄大鼠的骨髓间充质干细胞(BMSCs)活性好于常氧状态下培养的2周4周龄大鼠的骨髓间充质干细胞(BMSCs)。结论:低氧环境下培养的年轻大鼠的骨髓间充质干细胞活性较好。     

芪丹通脉片促进骨髓间充质干细胞向缺血心肌趋化迁移

目的:研究芪丹通脉片对骨髓间充质干细胞向缺血心肌趋化迁移的作用。方法:SD大鼠,随机分为单纯移植组,益气组,活血组。芪丹通脉片组,各组大鼠灌服中药14天后,采用冠状动脉左前降支结扎法建立心肌梗死模型。经尾静脉注入DIO标记的骨髓间充质干细胞,3天后取缺血部位的心肌,应用流式细胞仪分析计算出每克心肌所含有的DIO阳性细胞数;行冰冻切片,采用荧光显微镜观察DIO阳性细胞;4周后采用多导生理记录仪记录大鼠平均动脉压(MAP)、左心室收缩峰压(LVPSP)、左心室内压最大上升变化速率(+LVdp/dtmax)和最大下降速率(-LVdp/dtmax)。结果:芪丹通脉片组较益气组、活血组、单纯移植组,每克心肌所含有的DIO阳性细胞数增多,其差异有统计学意义;冰冻切片镜下观察,芪丹通脉片组阳性细胞数较益气组、活血组、单纯移植组增多,其差异有统计学意义;心功能检测示:芪丹通脉片组MAP、LVPSP、+LVdp/dtmax、-LVdp/dtmax较益气组、活血组、单纯移植组改善明显,差异有统计学意义。结论:芪丹通脉片具有促进骨髓间充质干细胞向缺血心肌趋化迁移的作用,益气与活血中药配伍应用优于单纯益气药或活血药。     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.