微重力及模拟微重力对植物生长的影响

重力对地球上生物的生长、发育、代谢及繁殖等具有重要影响.植物细胞的重力敏感性已被众多研究所证明,在空间微重力环境或地面模拟微重力环境下,植物表现特殊的微重力反应.微重力或模拟微重力会对植物体生长产生一系列的影响.综述微重力及模拟微重力对植物生长的影响,并对近期这一领域的研究进行了概括.     

模拟微重力条件下WB-F344细胞的三维培养

与传统的单层平面培养相比,细胞三维培养可更好地模拟生物体内细胞的生长状态和微环境。以Cytodex-3微载体为支持物,利用旋转式细胞培养系统(RCCS)模拟微重力条件,悬浮培养法构建大鼠WB-F344细胞微重力三维培养模型。并通过细胞计数、光学显微镜、透射电镜、逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和流式细胞术等方法分析了细胞增殖、显微结构、粘附分子及钙粘蛋白(E-cadherin)表达情况。结果表明,模拟微重力三维培养条件下WB-F344细胞增殖块,呈紧密多层排列、可见丰富的微绒毛和线粒体、胞间有桥粒和紧密连接形成,细胞粘着力加强、表现出良好的三维生长特征;与静置三维培养相比,纤粘连蛋白(Fn)mRNA表达呈上调趋势,细胞内E-cadherin表达量增加,这可能是微重力效应下细胞粘附力增强的部分机制。该培养体系可能有利于细胞之间,细胞与胞外基质之间相互作用及其作用机制的研究。     

应用微重力旋转生物反应器培养小鼠脂肪干细胞的初步实验研究

目的:观察微重力旋转培养系统(Rotary Cell Culture System,RCCS),对小鼠脂肪干细胞增殖的影响,以寻求一种更有效的促进干细胞扩增的方法.方法:从小鼠的脂肪组织中提取分离、培养脂肪干细胞(ADSCs),并对脂肪干细胞进行流式鉴定后,利用活细胞观察法、Dil免疫荧光标记法、扫描电镜法观察微重力旋转三维培养系统对脂肪干细胞增殖的影响;通过与平面二维培养作对比,血小板计数法记录细胞的增殖情况,并绘制生长曲线.结果:两组的细胞倍增时间具有统计学意义(P＜0.05),模拟微重力旋转三维培养系统较传统平面二维培养系统,脂肪干细胞增殖更明显,生长速度更快.结论:模拟微重力旋转三维培养系统更有利于脂肪干细胞的增殖生长,为后期利用脂肪干细胞修复受损涎腺提供一种更快捷有效的扩增方法.     

模拟微重力条件下大鼠肝细胞三维培养支架材料的筛选（简报）

组织工程是一门新兴的边缘学科,它是利用体外培养的人体功能细胞与适当的细胞外基质或支架材料相结合,然后将其移植到体内病损部位以期达到修复目的。微重力组织工程(Microgravity Tissue Engineering)是近年来由美国空间生物技术研究人员开创的一个独特研究领域,其核心技术是     

Mg~(2+)和SeO_3~(2-)对鸡胚软骨细胞受模拟微重力不良影响的拮抗

在回转模拟微重力条件下 ,研究了鸡胚负重软骨细胞骨架的微管系统和碱性磷酸酶活性两项指标的变化 ,以及 1mg/L亚硒酸钠和 5mmol/LMg2 + 对这些指标的影响 .流式细胞仪对微管含量的测定显示回转后微管蛋白含量的减少 ,说明微管系统受到不良影响 .碱性磷酸酶活性比对照组明显降低 ,表明模拟微重力能降低软骨细胞的钙化能力 .如果在回转前加入SeO2 -3 和Mg2 + ,发现SeO2 -3 可以在一定程度上拮抗模拟微重力引起的微管蛋白及碱性磷酸酶活性改变 ,而Mg2 + 基本上可以完全拮抗模拟微重力对这两项指标的不良影响     

重力钝感的水稻突变体在重力和微重力条件下淀粉体的观察分析（简报）

植物向重性的研究一直受到关注,主要的研究集中在双子叶模式生物拟南芥中,而对单子叶植物的研究却很少。植物对重力感受的方式存在多种解释,但目前大量证据表明淀粉体一平衡石理论较为合理,它认为淀粉体作为平衡石在植物向重性反应中发挥了重要的作用。经过100多年的研究,现已从生理学与     

模拟微重力对恶性胶质瘤细胞U87 影响的实验研究

目的:探讨模拟微重力(Modeled microgravity,MMG)对恶性胶质瘤细胞U87形态、生长增殖、基质金属蛋白酶-2、-9(Matrix metalloproteinase 2,MMP-2、Matrix metalloproteinase 9,MMP-9)及神经胶质酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein,GFAP)表达的影响。方法:常规培养U87细胞,传代培养3代后分为两组,正常重力组(Normal gravity,NG组)及模拟微重力干预组(Modeled microgravity,MMG组),相应条件下培养24 h,48 h和72 h。倒置显微镜观察U87细胞形态改变,细胞计数法及四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide,MTT法)检测模拟微重力干预和干预后U87细胞生长增殖情况;Western Blot检测不同培养时间后胶质瘤细胞U87 MMP-2、MMP-9及GFAP蛋白的表达情况。结果:模拟微重力条件下培养72 h后,U87细胞轮廓不规则,边缘圆钝,触角变少;模拟微重力条件下,U87细胞生长速度明显减慢,并且经模拟微重力干预48 h和72 h后的胶质瘤细胞经传代再培养,其增殖率也明显低于正常重力组;同时,U87细胞MMP-2及MMP-9蛋白表达水平与模拟微重力处理时间呈时间依赖性下降,而GFAP蛋白表达水平则呈时间依赖性升高。结论:模拟微重力影响U87细胞的形态、生长及表型。     

解除模拟失重后清醒大鼠血压信号的谱分析

本文旨在观察模拟失重28 d大鼠解除尾部悬吊前、后(2 h内),清醒自由活动状态下动脉收缩压(systolic bloodpressure,SBP)、舒张压(diastolic blood pressure,DBP)和心率(heart rate,HR)的变化.采用自回归模型法对不同时间点的收缩压变异性(SBP variability,SBPV)和心率变异性(HR variability,HRV)进行自谱与互谱分析,并比较自回归法与周期图法的自谱分析结果:由传递函数分析得到反映压力感受器-心率反射敏感性(baroreceptor-heart rate reflex sensitivity,BRS)变化的有关数据.结果显示,用自回归模型法对清醒大鼠血压信号进行短时程谱分析可得到较为平滑、谱峰清楚的谱估计曲线.28 d模拟失重大鼠解除尾部悬吊前、后,SBP、DBP和HR及其主要谱指标,以及高、低频段传递函数的平均增益均无显著性变化,不同时间点的谱指标也无显著差别;但模拟失重组的SBP、DBP和HR却显著高于对照组.上述结果提示,中期模拟失重大鼠恢复正常体位后,其清醒状态的BPV与HR均处于升高状态,但其短时程BPV与HRV谱及BRS均无显著变化,与最近报道的航天员HRV与BRS无显著改变一致.     

HepG2细胞在模拟微重力条件下的生长研究——体外细胞三维生长模型构建

将人肝癌细胞(HepG2)接种于生物可降解支架聚羟基乙酸(polyglycolicacid,PGA)上,采用模拟微重力方法,在具有低剪应力和适宜气体扩散的旋转细胞培养系统(RCCS)中培养,构建体外三维培养模型.通过扫描电镜、透射电镜、RT-PCR、流式细胞术等方法观察分析.结果表明,细胞在此模型中生长良好,细胞呈多面体,含有丰富的微绒毛、线粒体以及胞间有紧密连接形成.该系统有利于细胞形成三维结构,更接近于体内细胞实际生长状况.另外,通过黏附分子表达分析,表明该模型重现了肝癌细胞某些体内侵袭转移特征.一些在肿瘤细胞侵袭和转移过程中具有重要作用的细胞黏附分子(celladhesionmolecules,CAMs)表达有了显著的变化,其中E-钙粘素(E-cadherin)表达降低,CD44、细胞间黏附分子-1(intercellularadhesionmolecule-1,ICAM-1,CD54)以及整合素β1(integrinβ1,CD29)表达增高.在体外实验中,对实验模型的适当选择是得到理想客观实验结果的必要前提,采用模拟微重力的方法构建的体外细胞三维培养模型,将为肿瘤生物学研究、药物敏感性试验等提供更为理想的研究模型.     

模拟失重增强大鼠脑动脉血管平滑肌细胞大电导钙激活钾通道功能

本工作旨在探讨短期模拟失重大鼠脑动脉血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells,VSMCs）大电导钙激活钾通道（large conductance calcium-activated potassium channels,BKCa channels）功能的改变。以尾部悬吊大鼠模型模拟失重对脑血管的影响。应用激光扫描共聚焦显微镜测定VSMCs胞内游离钙浓度（[Ca^2＋]i）;采用细胞贴附模式,记录BKCa通道的单通道活动。结果表明,模拟失重1周后,大鼠脑动脉VSMCs的[Ca^2＋]i比对照组显著升高（P〈0．05）：BKCa通道的开放概率（Po）与平均开放时间（To）显著增加（P〈0．05）,而单通道电导与平均关闭时间（Tc）则无显著变化。总之,1周模拟失重可引起脑动脉VSMCs的BKCa通道功能显著增强,且与细胞[Ca^2＋]i的升高同步出现。结果提示,脑动脉VSMCs的离子通道机制可能参与介导模拟失重引起的脑血管适应性变化。