动物细胞大规模培养过程中细胞凋亡的检测与控制

动物细胞大规模培养技术是目前生物技术制药产业广泛采用的技术平台,凋亡是大规模培养过程中细胞的主要死亡方式。近些年来,细胞凋亡的形态学特征和分子机制已得到初步阐明,并由此开发出了一系列的细胞凋亡检测和控制方法,为提高大规模培养中的细胞活力发挥了重要作用。     

一种研究和鉴别悬浮培养红豆杉细胞凋亡与坏死的新方法

将在动物细胞凋亡研究中应用的Hoechst-PI双重荧光染色法与琥珀酸脱氢酶（SDH）染色法相结合,建立了一种更加完善、能同时鉴别和研究悬浮培养的植物细胞凋亡及坏死的新方法－Hoechst-PI-SDH三重染色法（H－P－S法）。该方法可直接用于红豆杉悬浮培养细胞,无需对细胞进行去壁、固定及切片等其它方法所必需的步骤,在荧光显微镜下可鉴别活细胞、死细胞及凋亡细胞,并可同时观测细胞凋亡的全部过程。该方法简单、快速、准确,而且克服了因细胞膜通透性差异引起的对死、活细胞判断的困难,可在植物细胞凋亡的研究中广泛应用。     

Bcl-2蛋白的研究进展

Bcl-2基因属于Bcl-2基因家族,其表达的Bcl-2蛋白在细胞凋亡过程中通过抑制线粒体中细胞色素C的释放,可明显地抑制细胞凋亡。由于在大规模的细胞培养过程中,细胞的死亡以凋亡为主,所以可通过建立稳定过表达Bcl-2蛋白的重组细胞株,以抑制细胞的凋亡。同时,Bcl-2蛋白的变化不但可预见肿瘤的发生,而且通过药物降低Bcl-2的含量对于肿瘤的治疗也具有积极的意义。本文综述了Bcl-2蛋白的结构、功能、抗凋亡作用的机理,以及目前在生物制药和临床方面的应用和前景。     

一种研究和鉴别悬浮培养红豆杉细胞凋亡与坏死的新方法

将在动物细胞凋亡研究中应用的Hoechst-PI双重荧光染色法与琥珀酸脱氢酶(SDH)染色法相结合,建立了一种更加完善的、能同时鉴别和研究悬浮培养的植物细胞凋亡及坏死的新方法——Hoechst-PI-SDH三重染色法(H-P-S法)。该方法可直接用于红豆杉悬浮培养细胞,无需对细胞进行去壁、固定及切片等其它方法所必需的步骤,在荧光显微镜下可鉴别活细胞、死细胞及凋亡细胞,并可同时观测细胞凋亡的全部过程。该方法简单、快速、准确,而且克服了因细胞膜通透性差异引起的对死、活细胞判断的困难,可在植物细胞凋亡的研究中广泛应用。     

用于生产重组蛋白药物的抗凋亡CHO宿主细胞株的建立

哺乳动物工程细胞在大规模培养生产重组蛋白时很容易发生细胞凋亡,从而导致生产过程提前终止,造成生产成本高昂。细胞代谢产物氨已被证明可以促进细胞凋亡,而线粒体膜整合蛋白Bcl-2可以通过促进线粒体膜完整性而抑制细胞凋亡。本实验应用谷氨酰胺合成酶加压系统在CHO工程细胞中高效表达中国仓鼠Bcl-2蛋白,使细胞具有抗凋亡能力的同时,利用谷氨酸和氨合成谷氨酰胺而有效降低培养基中氨的含量,从而达到抑制细胞凋亡的目的。     

地塞米松诱导培养的大鼠大脑皮质星形胶质细胞凋亡

目的　研究地塞米松诱导纯化培养的大鼠大脑皮质星形胶质细胞凋亡的作用。方法　不同浓度的地塞米松(浓度为 10 -3 、 10 -4、 10 -5mol/L)与纯化培养的大鼠大脑皮质星形胶质细胞共同孵育 18小时后 ,吖啶橙染色荧光显微镜观察细胞凋亡形态学改变 ,流式细胞仪检测细胞凋亡和结晶紫比色法酶标仪测定活细胞数。结果　 (1)吖啶橙染色荧光显微镜观察 :10 -4组偶见细胞凋亡 ,10 -3 组可见许多细胞有典型的凋亡形态学改变核固缩 ,深染 ,或肿胀 ,碎裂 ,并可见凋亡小体。 (2 )流式细胞仪检测细胞凋亡 :10 -3 组细胞凋亡率为 15 99% ,与其它三组相比明显增高 ,有显著性差异 (P <0 0 1)。 (3)结晶紫法酶标仪测定活细胞数 :10 -3 组OD值为 0 . 185与其它三组相比明显下降 ,有显著性差异 (P <0 0 1) ,表明活细胞数明显减少。结论　大剂量地塞米松可诱导体外的星形胶质细胞凋亡。     

Nature medicine:应用BCL-2抑制剂治疗急性髓系白血病

近日,来自斯坦福大学医学院的科学家们在国际期刊nature medicine上在线发表了他们的最新研究进展,他们通过大规模RNAi筛选的方法,发现在急性髓系白血病中,IDH1R132H突变对抗凋亡基因BCL-2具有很强依赖性,用BCL-2特异性抑制剂处理,会导致含有IDH1R132H突变的细胞更易发生凋亡。在之前研究中已经发现在急性髓系白血病细胞中,突变的异柠檬酸脱氢酶1和2会导致细胞内表观遗传图谱的改变。研究人员通过大规模     

细胞凋亡信号的传递途径及其调控

细胞凋亡是不同于细胞坏死的一种细胞死亡方式。在形态上表现为细胞皱缩、染色体边缘化、核碎裂、凋亡小体形成等。目前公认的细胞凋亡指标包括形态学上光镜、电镜观察,DNA电泳的阶梯状条带,流式细胞术测定亚G_1峰等。但这些关于凋亡的研究仅限于明确是否存在凋亡,而无法解释凋亡的发生机制。近年来,随着分子生物学突飞猛进的发展,关于细胞凋亡分子机制的研究有了很大的突破,尤其是FasL和TNF诱导的细胞凋亡。这种细胞凋亡可在刺激后1—2h内发生,而且去除细胞核后,胞浆的凋亡改变可在无核的情况下发生。     

Ce(NH4)2(NO3)6对蔓茎堇菜悬浮细胞凋亡和总黄酮含量的影响

用DNA Laddering和DAPI荧光检测法对Ce(NH4)2(NO3)6诱导的蔓茎堇菜(Viola diffusa Ging.)悬浮细胞的凋亡情况进行研究,同时还测定了诱导过程中悬浮细胞的生长量和总黄酮含量。结果表明,Ce(NH4)2(NO3)6可诱导蔓茎堇菜悬浮细胞发生凋亡,1.0 mmol.L-1Ce(NH4)2(NO3)6胁迫诱导培养8 d时,细胞凋亡率最高(55.7%);总黄酮含量显著增加,达2.820%。表明Ce(NH4)2(NO3)6在诱导蔓茎堇菜悬浮细胞凋亡并抑制其生长的同时,还能促进黄酮类化合物的合成。     

细胞凋亡信号转导中的蛋白水解酶

细胞凋亡在体内稳态平衡,机体防御,老化及许多疾病的发生过程中发挥重要作用,尽管对细胞凋亡的研究进展很快,但是凋亡发生的确切机制仍是个谜。参与细胞凋亡的信号转导及调控因素很多。近年来,人们认识到一系列的蛋白水解酶在细胞凋亡过程中起重要作用。其中,ＩＣＥ样半胱氨酸蛋白酶在凋亡信号转导中的作用愈来愈受到重视,许多调控细胞凋亡的因素可通过ＩＣＥ样蛋白水解酶起作用,本文就细胞凋亡信号转导途径中的ＩＣＥ样蛋白     

动物细胞培养用多孔载体的研制

多孔载体是一种新型的用于动物细胞培养的优秀的细胞支持物,其内部网状结构的小孔具有固定细胞和保护细胞免受机械损伤的功能,适合于贴壁细胞和悬浮细胞的培养,能提高培养密度,可应用于大规模培养系统。本文综述了多孔载体的物化性质、制作材料和制备方法。     

微小RNA在肿瘤中调控细胞凋亡的研究进展

微小RNA (microRNA, miRNA)是一种非编码的小分子RNA,广泛参与基因转录后调控,其表达或功能异常在肿瘤的发生发展中起重要作用。细胞凋亡是程序性死亡的一种形式,能有效地清除受损细胞。细胞凋亡的失调不仅与肿瘤的发生发展有关,而且与肿瘤对治疗的抵抗有关。微小RNA可通过细胞凋亡经典通路(包括线粒体凋亡通路、死亡受体凋亡通路、内质网应激凋亡通路)发挥抗细胞凋亡或促细胞凋亡作用。该文主要对miRNA在肿瘤中调控细胞凋亡的相关研究进展作一综述。     

提高哺乳动物工程细胞抗凋亡能力的基因策略

利用哺乳动物细胞发酵生产重组蛋白药物具有细菌、酵母等表达系统所不具备的显著优势,因此在生物制药工程中的重要性越来越突出。哺乳动物细胞对工业生产环境下的各种应激环境耐受能力差,易发生细胞凋亡,严重阻碍了大规模生产,降低了生产效率。细胞凋亡是细胞必经的生物学过程,随着对凋亡机制的深入了解,发展出各种抗凋亡策略,并有望应用于重构更适合工业生产的工程细胞。常用的抗凋亡策略包括:下调凋亡蛋白、上调抗凋亡蛋白、增强生长因子自表达、减少有毒代谢产物生成等。以上策略虽然能在一定程度上提高细胞的抗凋亡能力,但距离满足生产的工程细胞重构还有距离,围绕提高工程细胞的抗凋亡能力,已发展出"凋亡工程"这一重要的技术领域。     

AcMNPVie—1基因诱导的斜纹夜蛾细胞凋亡

苜蓿丫纹夜蛾核多角体病毒 (Autographacalifornicamulticapsidnucleopolyhedrovirus,AcMNPV)感染可诱导斜纹夜蛾 (Spodopteralitura)离体细胞Sl zsu 1发生典型的细胞凋亡。通过细胞松弛素 (cytochalasinD)和NH4Cl的抑制实验 ,分别排除病毒粒子结合细胞受体蛋白 ,和病毒在核内体运输过程启动细胞凋亡信号发生的可能性。RT PCR实验证实 ,病毒基因组进入了细胞核 ,极早期基因ie 1开始了转录 ;而DNA聚合酶抑制剂 (芽栖菌素 )的存在对病毒诱导的细胞凋亡程度与进程均没有明显的影响。这说明细胞凋亡的信号是先于病毒晚期复制事件启动的。单独转染AcMNPV极早期基因ie 1可诱导斜纹夜蛾离体细胞系Sl zsu 1细胞发生部分凋亡 ,转染 2 4h后出现凋亡小体 ,4 8h达到高峰。提取转染细胞的总DNA电泳 ,可检测到典型的DNA梯形条带 (DNAladder)。另外 ,AcMNPV的ie 1基因温度敏感突变株tsB82 1在非受纳温度感染细胞时 ,细胞不发生凋亡。这些结果暗示 ,在AcMNPV感染诱导的Sl zsu 1细胞凋亡中 ,ie 1基因是一个凋亡信号的直接或间接诱导因子。     

大规模动物细胞培养技术研究进展

利用动物细胞大规模培养技术可生产多种生物制品,为提高细胞活力和表达水平及有利于表达产物的纯化,采用有多种添加成分的无血清培养基培养细胞,选择更有利于细胞生长又可提高培养细胞密度的微载体和条件温和、易操作、气体交换速度快的生物反应器,在线监控细胞生存环境和生理活动,减少培养过程培养基中的抑制因素,可创造更适合细胞生存的环境,提高表达水平,向细胞中导入抗凋亡基因,可提高细胞活性和蛋白产量。利用多也微载体以球转球方式大规模培养动物细胞有很好的发展前景。     

氧化型低密度脂蛋白诱导血管平滑肌细胞凋亡的机理研究

近年来的研究发现,氧化型低密度脂蛋白(oxi-dizedlowdensitylipoprotein,OX-LDL)是导致动脉粥样硬化发生的重要因素[1].OX-LDL具有双重效应,既有强烈的促细胞生长效应,又可诱导细胞发生凋亡.这主要根据过氧化物量的变化而定,少量的OX-LDL可促进增殖,而长时间大量的OX-LDL作用于平滑肌细胞则可导致其凋亡[2].OX-LDL诱导的平滑肌细胞凋亡有助于氧化脂质的生成,导致动脉粥样硬化形成.在动脉粥样硬化晚期,由于斑块中的平滑肌细胞凋亡,细胞外基质分泌减少,使斑块极不稳定而易于破裂,诱发急性临床事件如心肌梗塞、猝死等的发生[3].OX-…     

腺病毒E1B-19K基因过表达对HEK293细胞生长和代谢的影响

细胞凋亡是动物细胞大规模培养中影响活细胞密度和目的产品质量的重要因素,过表达抗凋亡基因是目前常用的提高工程细胞凋亡抗性的一种策略。拟在HEK293细胞中过表达腺病毒E1B-19K基因,挑取了不同E1B-19K表达水平的单克隆细胞,考察在不同培养条件下细胞的凋亡水平和代谢情况。E1B-19K的过表达可显著增强细胞在低葡萄糖、低血清和无谷氨酰胺3种培养条件下的抗凋亡能力,使凋亡细胞比例降低60%~80%;E1B-19K的过表达可使批次培养HEK293细胞的衰退期延迟2天,而对细胞的葡萄糖、乳酸和谷氨酰胺等的代谢无显著影响。结果表明,过表达E1B-19K是一种有效减缓HEK293细胞在培养过程中凋亡的策略。     

外周血淋巴细胞凋亡依赖于细胞周期运行

目的以培养的人类正常外周血淋巴细胞（peripheral blood lymphocytes,PBLs）为模型,模拟细胞周期运行的不同状态,研究细胞凋亡与细胞周期运行的关系。方法将PHA及咖啡因处理前后的PBLs,分别用喜树碱（CPT）、X-射线、抗Fas抗体和肿瘤坏死因子TNF-α诱导,流式细胞术方法对细胞凋亡进行定量检测。结果PBLs经PHA刺激后进入细胞周期并发生凋亡,在凋亡因子打击作用下凋亡明显增加,用咖啡因废除细胞周期检测点后对凋亡打击敏感性降低。未经PHA刺激的PBLs对凋亡打击无应答。结论细胞进入细胞周期总是伴随细胞凋亡的发生,细胞不进入周期,则不会发生凋亡,细胞周期不停止,也不会凋亡。细胞周期检测点是联结细胞周期和细胞凋亡的重要位点。     

凋亡细胞的超微结构变化

细胞凋亡可用多种方法进行检测,但对其形态学特征的透射电镜观察是确定细胞凋亡的最可靠的方法。动植物细胞凋亡的形态学特征基本相似,细胞凋亡过程中突出的超微结构变化为细胞核染色质凝集成团块状或染色质边集,细胞质显空泡化,凋亡细胞发生碎裂,形成凋亡小体,同时伴有细胞器的改变。     

粘附分子与细胞凋亡

当贴壁生长的上皮细胞和内皮细胞丧失粘附特性时,细胞可发生凋亡,这一现象促进全们去认识细胞粘膜与凋亡的关系,粘附分子是细胞粘附（细胞－细胞,细胞－细胞外基质）的重要分子基础,并可能通过信号传递途径影响细胞内凋亡相关基因,调控细胞凋亡过程,尽管由粘附分子参与介导的细胞凋亡机理尚不完全清楚,然而其与细胞凋亡的生物学意义正经起广泛关注,本文简述粘附分子与细胞凋亡的研究现状。