研究报告: 42℃热疗抑制U251细胞增殖并诱导凋亡

目的 艾灸是一种经典的中医治疗手段,集合了物理疗法（热疗）和化学疗法,目前已经证明对多种癌症有抑制作用,但是具体的细胞生物学机制尚不明确。本研究旨在研究热疗对星形胶质细胞癌细胞系U251的作用,来揭示艾灸通过热疗对癌细胞的作用。方法 通过显微缩时摄影技术,记录了42℃热疗处理U251细胞系108 h中细胞形态的变化,并用细胞计数法检测了热疗3 d时全细胞数、活细胞数及活细胞比例的变化,来评价热疗对细胞增殖和死亡的影响。通过检测细胞凋亡标志物Annexin V和Caspase-3,来评价热疗对细胞凋亡的作用。结果 热疗明显抑制细胞的增殖,细胞死亡明显增加。热疗处理后的U251细胞较对照组存在明显的核固缩,标志物Annexin V和PI明显升高,PI阳性细胞呈Annexin V阳性,提示热疗导致的细胞死亡以细胞凋亡为主,PI阳性的细胞为凋亡终末期,细胞膜通透性增加所致。同时大部分收缩变圆的细胞中,Caspase-3和Annexin V呈共同阳性,提示热疗可能通过Caspase途径介导细胞凋亡。结论 本研究明确了热疗可以抑制星形胶质细胞癌U251细胞系的细胞增殖并诱导Caspase途径相关的凋亡。     

研究报告: EIF2B5表达下调的人星形胶质细胞与人神经元在内质网应激后细胞存活及miRNA表达的差异

目的 探讨白质消融性白质脑病中胶质细胞选择性受累而神经元受累轻微的原因。方法 将EIF2B5-RNAi表达载体转染至人星形胶质细胞和人神经元,检测基础状态下及内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERS）后细胞凋亡和活力,检测参与ERS调控的已知和未知miRNA,筛选EIF2B5-RNAi人星形胶质细胞在ERS后miRNA变化。结果 与EIF2B5-RNAi人神经元相比,星形胶质细胞自发凋亡及细胞活力下降。较之神经元,更多miRNA参与星形胶质细胞ERS刺激后的调控,EIF2B5-RNAi组参与调控的miRNA数目显著减少。聚类分析发现,5条已知miRNA是通路连接的关键组分。结论 人星形胶质细胞在ERS后可能更加依赖众多促细胞增殖分化的miRNA修复,而EIF2B5-RNAi人星形胶质细胞存在自发凋亡,ERS后严重减少的miRNA可能导致细胞无法存活。     

皮质酮诱导的PC12细胞梯度应激损伤模型的构建及评价*

目的: 建立皮质酮诱导的PC12细胞梯度应激损伤模型,为细胞应激水平的评估和细胞应激损伤调控研究提供实验基础和对象。方法: 通过检测不同浓度皮质酮(0~1 000 μmol/L)在经过不同干预时间(8~48 h)后PC12细胞活力,观察皮质酮对细胞活力的影响,筛选最佳干预条件的细胞模型。分光光度法和微量法检测细胞模型的关键应激指标(MDA、SOD、NADH、LDH),对模型进行评价。结果: 当皮质酮浓度在200 μmol/L以下且干预时间为12 h时,细胞活力在半数失活率以下,可减少各组由于细胞活力下降而产生的混杂因素。 与空白对照组比较,皮质酮浓度依赖性地升高模型组的MDA、NADH和LDH水平,降低SOD水平(P＜0.01),符合梯度应激模型的构建要求。结论: 成功建立了PC12细胞梯度应激损伤模型,在干预时间为12 h的情况下,干预浓度为0 μmol/L、25 μmol/L、50 μmol/L、100 μmol/L、150 μmol/L、200 μmol/L,使得细胞模型应激损伤程度梯度增加,可作为开展细胞应激损伤评估及调控实验的基础和对象。     

老年大鼠神经组织星形胶质细胞的分选培养与炎性特征分析*

目的: 建立优化的年轻与老年大鼠神经组织星形胶质细胞的分离纯化方法,比较年轻大鼠与老年大鼠星形胶质细胞的形态、功能差异,探讨老化后星形胶质细胞的功能改变及其在衰老过程中发挥的可能机制。方法: 采用50%-35%的percoll密度梯度离心法分选年轻(2月龄)和老年(20月龄)SD大鼠的大脑与脊髓星形胶质细胞;每组细胞设置3个复孔,培养72 h后,采用免疫荧光检测星形胶质细胞特异性标志物胶质纤维酸性蛋白(GFAP),观察不同年龄阶段星形胶质细胞的形态特征;qPCR检测衰老标志(p16、p21)的表达,β-半乳糖苷酶染色检测星形胶质细胞的衰老情况;qPCR检测促炎因子(IL-1β、TNF-α)与抗炎因子(IL-10)的表达水平。结果: 采用50%-35%的percoll梯度分选得到的星形胶质细胞的数量多、活性好、纯度高达95%以上,可用于后续实验。与年轻大鼠神经组织的星形胶质细胞相比,分选自老年大鼠神经组织的星形胶质细胞在细胞形态上偏向激活态,突起较少;星形胶质细胞β-半乳糖苷酶染色阳性率升高,p16、p21表达也明显增多(P<0.01);老年大鼠神经组织的星形胶质细胞的促炎因子(IL-1β、TNF-α)表达升高(P<0.05),抗炎因子(IL-10)表达有所降低(P<0.05)。结论: 50%-35%的percoll梯度可以作为大鼠神经组织星形胶质细胞的分选纯化、原代培养的方法;随着年龄的增加,星形胶质细胞发生细胞老化,表现出促炎症表型,促进神经系统的炎性衰老,可能是神经系统老化及神经退行性疾病的机制之一。     

鞘内注射干扰素调节因子8小干扰RNA对术后持续性疼痛大鼠痛阈及脊髓小胶质细胞活化的影响*

目的: 探究鞘内注射干扰素调节因子8小干扰RNA(IRF8 SiRNA)对PPsP大鼠痛阈及脊髓小胶质细胞活化的影响。方法: 120只雄性SD大鼠随机分为假手术组(SH,n=12),模型组(SM,n=48),溶媒组(SD,n=12)和IRF8沉默组(SS,n=48),其中,SM组于大鼠后足中部隐静脉内侧按皮肤/肌肉切开牵拉(SMIR)法建立术后持续性疼痛(PPsP)模型,SH组仅切开不牵拉;SD组与SS组建模前一周先于L4/5椎间隙行鞘内置管术, SS组于建模后第5、6日连续鞘内给予IRF8 SiRNA溶液20 μl(溶于DEPC水中,150 pmol),SD组给予等量DEPC水。测量并记录建模前(D0),建模后第1(D1)、3(D3)、7(D7)、12(D12)、22(D22)、33(D33)日等时点各组大鼠术侧后足机械刺激缩足反应阈值 (PWT); 建模后第12日各取6只,Western blot法检测脊髓背角Iba-1蛋白表达情况,并取SH组和SM组各3只,取术野隐神经行电镜观察其超微结构改变;再取SM组和SS组于上述各时点各6只,流式细胞术检测脊髓背角小胶质细胞活化情况。结果: 与D0相比, SM组在D1～D22PWT降低(P＜0.05或P＜0.01),并在D33恢复至正常水平(P＞0.05);与SH组相比,SM组PWT在D1～D22均降低(P＜0.05或P＜0.01);与SD组相比,SS组PWT在D7～D22增高(P＜0.05或P＜0.01);与SH组相比,SS组D7～D22降低(P＜0.05或P＜0.01);隐神经髓鞘平均厚度: SH组为(377.03± 69.60) nm,SM组为(369.50±73.26) nm,两组间相比无统计学意义(P＞0.05);与SH组相比,SM组Iba-1明显上调(P＜0.01);与SD组相比,SS组Iba-1表达受到抑制(P＜0.05),与SH组相比,SS组Iba-1表达也具有统计学差异(P＜0.05),而SM组与SD组之间,Iba-1的表达无统计学意义(P＞0.05);与D0相比,SM组小胶质细胞活化比率在D3～D22均显著增加(P＜0.01),而SS组小胶质细胞活化于D3达到高峰(P＜0.01);鞘内给药后,SS组脊髓背角小胶质细胞活化比率明显下降,与SM组相比,在D7～D12显著下降(P＜0.01)。结论: SMIR诱导的PPsP大鼠显著且持续的机械痛觉过敏为非明显的外周神经损伤所致,可能是基于脊髓背角小胶质细胞活化所介导,而鞘内给予IRF8小干扰RNA可抑制脊髓背角小胶质细胞的激活,并逆转SMIR诱导的痛觉过敏。     

基因Ⅲ型新城疫病毒感染鸡外周血单个核细胞后的靶细胞分析

新城疫(ND)是鸡新城疫强毒株引起的一种鸡的烈性传染病,目前疫苗接种是防治该病的主要手段。临床上曾分离到与中等毒力疫苗株Mukteswar高度同源的强毒株JS/7/05/Ch,其通过静脉注射后毒力显著增强。为了探究JS/7/05/Ch经血液途径毒力增强的机制,本研究选用鸡外周血单个核细胞(PBMC)作为研究模型,分析基因Ⅲ型NDV在PBMC中的靶细胞。细胞分选结果表明病毒感染可诱导PBMC中单核细胞的增殖。实验组病毒感染后单核细胞相对占比上升,感染后1d Mukteswar组(Muk组)单核细胞占比16.3%,JS/7/05/Ch组(JS组)为13.21%,而对照组单核细胞仅占比3.18%。荧光定量PCR测定分选后各细胞中的病毒载量,感染后3d JS组单核细胞中的病毒含量与感染后1d相比极显著性增加(P<0.01)。感染后1d病毒以感染淋巴细胞为主,而在感染后3d单核细胞的相对病毒含量均超过淋巴细胞占据主导地位,Muk组和JS组分别为54.2%和60.2%。综上所述,基因Ⅲ型NDV在PBMC中的靶细胞是单核巨噬细胞。这为进一步研究这对基因Ⅲ型模式病毒毒力差异的机制奠定了一定基础。     

塞内卡病毒A结构蛋白VP2诱导PK-15细胞自噬的研究

本研究在塞内卡病毒A(Senecavirus A,SVA)诱导自噬的基础上,着重探究VP2蛋白在细胞自噬过程中的作用。构建VP2基因真核表达载体pcDNA3.1-VP2,将其转染至PK-15细胞,通过检测自噬蛋白和相关基因的表达情况,明确VP2蛋白对细胞自噬的影响。结果显示,本研究成功构建了pcDNA3.1-VP2真核表达载体,且SVA VP2基因在PK-15细胞中正常表达;与对照组相比,VP2蛋白显著上调LC3蛋白的表达水平（P<0.01）;同时,自噬基因LC3、Beclin-1和ATG5转录水平均显著提高（P<0.01）。综上所述,本研究证实SVA VP2蛋白可诱导PK-15细胞自噬,且VP2蛋白与自噬蛋白和基因表达水平呈正相关,为进一步研究病毒感染与致病机制打下基础。     

黑果枸杞花青素结构差异对其稳定性及细胞抗氧化活性的影响

本文研究了黑果枸杞花青素化合物结构对其稳定性和细胞抗氧化活性的影响。通过半制备型HPLC分离纯化得到了4种黑果枸杞花青素化合物并鉴定结构,利用比色法评价了化合物的稳定性、细胞毒实验以及H₂O₂诱导的SH-SY5Y细胞损伤模型评价了细胞抗氧化活性,并讨论了化学结构对其影响。结果表明反式结构比顺式结构在中性和弱碱性条件下有更好的稳定性,反式结构、糖基的增加以及母核B环上的甲氧基取代均可以通过缩短母核与糖链的分子距离从而提高稳定性,糖基的增加能显著地降低损伤细胞中的乳酸脱氢酶水平,且反式结构较顺式结构更有活性优势。综上所述,黑果枸杞花青素的结构影响稳定性和细胞抗氧化活性,但糖基的增加和酰基的反式异构对二者有更积极的意义。     

Annexin V/PI法流式细胞术检测细胞凋亡的影响因素

[目的]探讨消化液、细胞数量及试剂温度对Annexin V/PI法流式细胞术检测细胞凋亡率的影响。[方法]细胞经Accutase或无EDTA胰酶消化后比较检测结果;含有0.5×10^(5)、1×10^(5)、2×10^(5)细胞的样本按照说明书推荐(默认含有1×10^(5)细胞)加入试剂后,比较检测结果;细胞加入室温或4℃试剂后比较检测结果。以上比较均用未处理细胞和秋水仙素处理细胞分别进行。[结果]对于未处理细胞而言,与无EDTA胰酶相比,Accutase能显著减少凋亡率(2.70%vs 18.05%);而经药物处理的细胞,Accutase组凋亡率也有一定程度减少(22.32%vs 26.50%),但差异没有未处理细胞大。未处理细胞随着细胞数量的增加,PI信号并未发生明显改变,Annexin V-FITC信号与细胞数量成反比,统一十字门分析的凋亡率分别是:2.46%、1.85%、1.35%。对于药物处理的细胞差异尤其明显,统一十字门分析的凋亡率分别是:28.83%、21.27%、15.59%,因此不能用统一的十字门分析。加入4℃试剂的未处理细胞的凋亡率明显高于加入室温试剂的细胞的凋亡率(3.77%vs 8.13%),而对于药物处理的细胞,两者基本无差别(22.94%vs 22.18%)。[结论]用Annexin V/PI法流式细胞术检测细胞凋亡率时,使用Accutase消化液;样本严格计数,使细胞数符合说明书要求;使用室温试剂。     

基于3种线粒体标记探讨中日沿海角木叶鲽遗传多样性差异

角木叶鲽(Pleuronichthys cornutus)是东亚沿海重要的鲽形目经济鱼类, 为更好地保护和开发利用其种质资源, 有必要全面了解其遗传背景。本研究测定了中国和日本沿海7个群体200尾角木叶鲽线粒体控制区(CR) 5'端、细胞色素b (Cytb)和NADH脱氢酶第二亚基(ND2)基因序列, 比较不同标记在解析遗传多样性和种群结构上的可行性与有效性, 阐明中日沿海角木叶鲽群体间出现遗传分化的分子机制。CR序列分析发现中日沿海7个角木叶鲽群体遗传多样性表现出较高的单倍型多样性(H_d = 0.9699)和较低的核苷酸多样性(π = 0.0061); 各群体间无显著的遗传分化(F_ST = -0.0197-0.0184, P > 0.05); 单倍型网络未显示出明显的地理聚群和谱系结构; 分子方差分析(AMOVA)表明变异主要发生在群体内部(> 99.17%)。进一步通过Cytb和ND2基因分别与CR序列对比分析, 结果表明群体遗传多样性均表现为高H_d (0.9683-0.9829)低π (0.0050-0.0063)模式, 仅有ND2基因分析F_ST值(F_ST = 0.0302, P < 0.05)显示了中国碣石(GDJS)和日本明石(JAP)群体间显著的低水平遗传分化现象。CR、Cytb和ND2的单倍型网络图均无明显的地理聚类和谱系结构, AMOVA分析也显示变异主要来源于群体内(> 98.39%)。种群历史动态分析结果显示, 角木叶鲽可能在第四纪中更新世晚期经历了群体扩张事件, 扩张时间分别为31.93-9.58万年前(CR)、27.53-22.02万年前(Cytb)和26.99-18.75万年前(ND2)。综上所述, 中日沿海的角木叶鲽具有较高遗传多样性, GDJS和JAP群体间存在低度分化; ND2基因比CR和Cytb序列更适于分析角木叶鲽种群遗传结构, 选择多个遗传标记可有效弥补单一标记分析遗传多样性的局限性; 推测冰期两大独立避难所的形成及GDJS和JAP群体距离相隔较远是其发生遗传分化的主要原因。研究结果为中日沿海角木叶鲽渔业资源的种质保护与可持续利用提供了理论依据。