血管衰老及其机制

血管老化是一个古老而又年轻的课题.本文综述了血管衰老的主要结构特征、功能改变及其机制的新近研究进展,重点就血管基质变化、内皮细胞衰老/功能失调、内皮祖细胞衰竭以及细胞间通讯等方面进行了阐述.     

匹伐他汀对体外培养人脐静脉血内皮祖细胞数量及功能的影响

目的：通过体外培养人脐静脉血内皮祖细胞（endothelial progenitor cells,EPCs）,观察他汀类新药（匹伐他汀）对EPCs数量及增殖、迁移和粘附功能的影响。方法：采用密度梯度离心法分离培养人脐静脉血单个核细胞,将其接种在包被有人纤维连接蛋白培养板上,培养7 d后,收集贴壁细胞,加入不同浓度匹伐他汀（分别为0.001 μmol/L、0.01 μmol/L、0.1 μmol/L、1.0 μmol/L）培养24 h,用免疫荧光法观察EPCs 吸收FITC-UEA-I 和Dil-acLDL情况对EPCs 进行鉴定,然后分别采用MTT 比色法、改良的Boyden小室、粘附能力测定实验对各实验组测定,来观察匹伐他汀对EPCs 数量及增殖、迁移和粘附功能影响。结果：匹伐他汀组与对照组相比,匹伐他汀显著提高了体外培养EPCs的数量及增殖、迁移与粘附能力（P〈0.05）。匹伐他汀浓度在0.1 μmol/L 时对EPCs影响达到最大。随着药物浓度的继续增大,EPCs的上述功能反呈下降趋势,但1.0 μmol/L 组仍高于对照组。结论：匹伐他汀能增加体外培养EPCs的数量及增殖、迁移和粘附能力,可作为EPCs 培养的一种改良方法,为其更好的应用于临床具有重要的意义。     

Flt3配体胞外域的原核表达纯化及活性鉴定

目的:构建pET32a(+)-hFLext原核表达载体,诱导hFLext蛋白表达、纯化及活性鉴定.方法:以人淋巴细胞cDNA文库为模板,克隆hFlext,构建pET32a(+)-hFLext重组表达载体.转化大肠杆菌BL21,IPTG诱导蛋白表达,镍珠亲合层析纯化蛋白,SDS-PAGE及Western blot鉴定.细胞增殖实验检测其生物学活性.结果:成功克隆获得hFLext,并构建了pET32a(+)-hFLext重组表达载体.在大肠杆菌BL21,经1 mM IPTG 30℃诱导12 h,成功表达Trx-hFLext融合蛋白,主要以包涵体形式存在.经8M尿素变性包涵体蛋白,逐步透析复性,镍珠亲合层析纯化蛋白,SDS-PAGE及Western blot鉴定,成功获得高纯度的Trx-hFLext融合蛋白.细胞增殖实验证实其具有生物学活性,能够有效刺激脐血细胞增殖.结论:成功构建了pET32a(+)-hFLext重组表达载体,表达、纯化了具有生物学活性的Trx-hFLext融合蛋白,为造血干/祖细胞的体外扩增研究奠定了基础.     

细胞角蛋白19启动子调控的双报告载体的构建及其在肝干/祖细胞分化研究中的应用

肝干/祖细胞是肝细胞和胆管上皮细胞(biliary epithelial cells,BECs)共同的前体细胞,为了对这一前体细胞的分化情况进行研究,利用报告基因来监测肝干/祖细胞的分化走向．首先,通过PCR方法从肝癌细胞系HepG2的全基因组中克隆了细胞角蛋白19(CK19)启动子片段,构建了CK19启动子调控的海肾荧光素酶和红色荧光蛋白(red fluorescent protein,RFP)双报告载体(pSicoR-CK19-hrl-mrfp)．其次,将上述慢病毒载体转染肝干/祖细胞后,通过流式细胞分选获得稳定转染的细胞株．再次,将上述细胞株与表达“上皮形态发生素”(Epimorphin,EPM)的PT67细胞共培养后,整合有pSicoR-CK19-hrl-mrfp表达载体的肝干/祖细胞不仅形态发生了变化,而且排列为二维环状结构,另外还检测到由CK19启动子启动表达的海肾荧光素酶和RFP,细胞形态和基因表型都证明肝干/祖细胞经诱导已经分化成为BECs．与此形成对照的是肝干/祖细胞与不表达EPM的PT67细胞共培养后,没有观测到上述的变化．所以,CK19启动子调控的双报告载体不仅可以实时地显示肝原始细胞在不同的诱导环境下的分化走向,而且还可以定量地检测CK19启动子活性的变化情况．总之,这一载体的成功构建将为研究肝干/祖细胞的分化提供了便捷的工具,同时也有助于筛选可诱导肝干/祖细胞定向分化的分子．     

低氧环境中微囊化成骨细胞支持造血干/祖细胞扩增

在模拟骨髓造血壁龛(hematopoietic niche)的氧分压条件下,探讨微囊化成骨细胞(osteoblasts,OB)对脐血造血干/祖细胞(HSPC)体外扩增的支持和调控机理．分离培养人髂骨OB,采用聚电解质络合法将第3代的OB以密度为8×105 ml包埋在直径为0.5 mm的明胶-海藻酸钠-壳聚糖(GAC)微胶珠中．将微珠+造血干/祖细胞(A′组)、造血干/祖细胞(B′组)及微珠(C′组)置于6孔板,在5%氧分压下进行培养．同时在20%常氧条件下设置同样分组培养作为对照(A,B,C)．通过流式细胞分析和半固体细胞集落培养,观察比较各培养体系中造血干/祖细胞的扩增,并检测体系内白血病抑制因子(LIF)和白介素-6(IL-6)的含量变化以探讨作用机理．经过倒置相差显微镜观察,人成骨细胞在微珠中分散均匀,生长状态良好．微珠内部有丰富的孔道供营养物质传递,有大量造血干/祖细胞弱黏附于微珠表面．经过7天的培养,A′、B′、A、B四组造血细胞的扩增倍数分别为(49.0 ± 4.6),(3.3 ± 0.5),(17.7 ± 1.2)和(1.9 ± 0.2)．A′、B′、A 组的CD34+细胞分别扩增了(87.6 ± 8.3), (2.2 ± 0.3)和(14.9 ± 1.0)倍,B组则出现下降．A′、B′、A、B四组CFU-Cs集落扩增倍数分别为(9.8 ± 0.8),(3.5 ± 0.4), (6.9 ± 0.7)和(2.6 ± 0.2)．低氧共培养体系比常氧共培养体系和非共培养体系对造血干/祖细胞的扩增有更大的促进作用．A′、B′、C′中IL-6和LIF含量明显高于对应的A、B、C组,与扩增倍数的差异相对应．微囊化成骨细胞对造血干/祖细胞扩增有明显的促进作用,5%氧分压接近体内造血壁龛氧环境,在此环境中成骨细胞分泌细胞因子量增多并通过其对造血干/祖细胞的扩增进行调节．     

UM171和SR1对不同来源造血干/祖细胞体外扩增的作用研究

目的探讨小分子化合物UM171和SR1对脐带血、供者动员外周血和淋巴瘤患者自体动员外周血3种来源的造血干/祖细胞(HSPCs)体外扩增的作用。方法将3种来源的CD34+细胞分别予以UM171、SR1干预后进行体外扩增培养,记为对照组、UM171组、SR1组和UM171+SR1组。通过细胞计数检测各组总有核细胞的数量,流式细胞术检测HSPCs的比例、各谱系分化细胞的比例和HSPCs上归巢相关因子CXCR4的表达水平。多组数据若满足方差齐性,采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验;若方差不齐,多组间比较以及两两比较均采用Kruskal-Wallis检验。结果与对照组比较,UM171和SR1均能促进3种来源HSPCs的比例升高,同时UM171能够增加3种来源HSPCs的扩增倍数。与对照组比较,UM171处理后脐带血来源的CD33^+(髓系)细胞的比例升高,CD41^+(巨核)细胞的比例降低;SR1处理后3种来源的CD3-CD56^+(自然杀伤)细胞的比例均升高。体外扩增48 h后各组HSPCs上CXCR4的表达较培养前增加。结论UM171能够有效扩增3种来源HSPCs的数量,促进脐带血来源HSPCs分化为髓系细胞并抑制其分化为巨核细胞。SR1能够促进3种来源HSPCs分化为自然杀伤细胞。体外扩增培养可以提高3种来源HSPCs上CXCR4的表达水平。     

FOXO3a沉默或过表达对内皮祖细胞增殖的影响

观察FOXO3a(forkhead box O3a)沉默或过表达对内皮祖细胞(endothelial progenitorcells,EPCs)增殖的影响。构建了沉默型Ad-shRNA-FOXO3a和突变型Ad-TM(triple mutant)-FOXO3a重组腺病毒载体。密度梯度离心法结合荧光激活细胞分选(fluorescence-activated cell sorting,FACS)分离人脐血来源的EPCs(CD133+CD34+),并进行体外培养及免疫荧光鉴定。将上述重组腺病毒载体转染EPCs并观察转染效率与细胞形态学改变;Western blot分析FOXO3a蛋白表达变化;细胞计数与MTT法分析FOXO3a沉默或过表达对EPCs增殖的影响。成功构建了Ad-shRNA-FOXO3a、Ad-TM-FOXO3a重组腺病毒载体并转染人脐血来源EPCs。Western blot提示,Ad-shRNA-FOXO3a转染EPCs后明显抑制了FOXO3a蛋白的表达;Ad-TM-FOXO3a转染EPCs后明显增加了FOXO3a蛋白的表达。结合细胞形态学改变、细胞计数与MTT法实验结果提示,有效沉默FOXO3a明显促进了EPCs增殖;FOXO3a过表达明显抑制了EPCs增殖。人脐血来源的EPCs中,FOXO3a参与了细胞增殖的调节。     

载脂蛋白A损伤小鼠骨髓源性EPCs血管发生能力及其机制

改善血流、促进血管新生是缺血性外周血管疾病的重要治疗措施．由于载脂蛋白A(ApoA)与纤溶酶原(plasminogen,Plg)具有75%～98%的结构同源性,因此,ApoA也可能通过类似Plg的方式抑制内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs)增殖、黏附及迁移而影响血管发生的能力．本文研究ApoA对EPCs 血管发生的影响及机制．为了编码人ApoA全长cDNA序列的pSG-5表达载体,转染COS-7细胞株后进行培养,收集培养液,免疫亲和层析法分离纯化ApoA蛋白;从转ApoA基因小鼠、野生型对照鼠及正常对照鼠骨髓分离培养EPCs,经ApoA处理后移植下肢缺血实验小鼠,于移植后第3、7、14天后观察ApoA对EPCs黏附、迁移及血管发生能力的影响．研究发现,ApoA能显著降低 EPCs的黏附、迁移能力,Matrigel胶上,EPCs血管腔样结构严重破坏,体内实验揭示,EPCs归巢至ApoA转基因小鼠缺血组织血管周围的数量及毛细血管数量显著减少．结果表明,ApoA能损伤EPCs的黏附、迁移及归巢,最终损伤EPCs的血管发生能力．     

表观遗传可调节神经元的迁移

Friedrich Miescher生物医学研究所的神经生物学家首次发现了大脑发育过程中神经元细胞定向迁移的表观遗传学调控机制.他们发现机体可通过在表观遗传学层面上调控基因表达,影响神经元以及细胞外环境信号,从而调节神经元迁移的过程.这一成果进一步揭示了表观遗传学与神经生物学间的联系,并发表在《Science》杂志上.我们的大脑是由多达1 000亿个细胞通过精巧的连接构成的.虽然细胞数量庞大,但是形成的整个过程,包括神经元分裂,呈现明确的特性,迁移到神经网络中的正确节点,沿预定路径发送轴突并与特异的靶神     

内皮祖细胞移植加速鼠颈动脉内皮修复预防再狭窄的研究

目的：以安慰机组作对照,观察EPCs自体移植防治再狭窄的疗效以及该作用与血管再内皮化是否相关。方法：共30只雄性SD大鼠纳入实验,随机均分为假手术组、安慰剂组和EPCs移植组。造模前3周时取血3毫升,M199培养基培养传代,行EPCs鉴定,移植组在球囊损伤后即予尾静脉注射1×10^6个EPCs自体移植。4周后观察再狭窄和再内皮化程度。结果：与安慰剂组相比,EPCs自体移植组再内皮化程度提高,再狭窄程度减轻;EPCs移植组内膜／中膜比值与再内皮化率呈线性负相关。结论：EPCs体外扩增自体移植可预防再狭窄;其机制与加速再内皮化有关。