基底周期拉伸引起ECV-304细胞形态学变化的分析

对ECV-304细胞施以最大应变10％、0.67Hz的周期拉伸,利用计算机图像处理系统,对周期拉伸过程中ECV-304细胞的取向调整进行了形态学分析,结果显示：周期拉伸能引起细胞长轴取向垂直于最大主应变方向;加载12h内细胞长短径比增加,12-24h之间长短径比下降,随后趋于稳定;细胞在周期拉伸最大主应变方向上的最大截距缩短,而在垂直于最大主应变方向上的最大截距延长;取向调整的过程与长短径比增大的过程有显著的相关性。表明在周期拉伸过程中的取向调整是一个细胞具有方向差异性的变形过程,而不是刚性的旋转或位移。     

剪切流场中内皮细胞膜张应力累加效应的实验研究-离体血管段长度与其蛋白质代谢的相关性

用离体血管灌流试验验证冯元桢等关于血管内皮细胞的膜张应力逆血流方向轻加的理论分析。用０．１２Ｎ／ｍ＾２剪应力剪切人脐静脉段内皮细胞２０ｈ后,两种不同长度离体血管的内皮素平均分泌速率无显著差异,但在分泌速率的曲线形态,特征方程和最大分泌速率,最小分泌速率及分泌速率变异系数上差异较大;ＡＴⅡ的平均分泌速率差异彩显著,１１ｃｍ处理比２１ｃｍ处理高６８％。     

力生长因子在大肠杆菌中的表达及活性分析

MGF(Mechano-growth factor)是一种IGF-1变体形式, 研究发现该因子具有应力敏感性, 并且具有促进肌肉肥大、再生以及神经损伤修复的功能。通过RT-PCR从拉伸刺激的人成骨细胞中克隆MGF cDNA序列, 并去除5'端9 bp的序列, 使N端缺少对肠激酶(Enterokinase, EK)具有抑制作用的脯氨酸, 将截短型MGF (des(1-3) MGF) cDNA序列克隆入pET32a(+)质粒, 构建重组表达质粒。重组质粒转化E. coli BL21(DE3), 在30oC培养下以可溶形式表达融合蛋白Trx/ des(1-3)MGF, 采用离子交换层析和Ni2+金属亲和层析, 获得纯度95%以上的融合蛋白。再对融合蛋白EK酶切, rpHPLC分离获得纯度达98%的des(1-3)MGF, SDS-PAGE电泳及质谱分析蛋白分子量与理论值相符。生物活性实验显示, 所制备的des(1-3)MGF比des(1-3)IGF-1更显著的促进MC3T3-E1细胞的增值和迁移。     

利用激光AFM和TEM探索肌动蛋白体外自装配聚合结构

细胞内肌动蛋白(actin)通过与actin结合蛋白(actin binding proteins,ABPs)相互作用,形成以F-actin为基础多种ABPs参与装配的高度有序的超分子聚合结构,行使各种重要生理功能。在体外聚合条件下,不存在F-actin稳定剂时纯化的actin主要通过自装配形成大尺度的聚集堆积结构;这种表观无序的结构体系由于被认为不具备细胞功能活性而受到忽视。利用激光原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)和透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)技术,对actin体外通过自装配过程形成的大尺度聚集结构进行了细致的观察和分析。研究发现,actin在体外通过自装配过程除了形成无序的蛋白堆积物之外,还能够聚合形成复杂的离散结构,包括树状分支的纤维丛、无规卷曲的纤维簇以及具有不同直径的长纤维等;这些大尺度纤维复合物明显不同于在ABPs或过量F-actin稳定剂参与下形成的由单根微丝和微丝束构成的聚合结构。表明无ABPs或F-actin稳定剂存在的情况下,体外聚合的F-actin在一定条件下可进一步聚集缠绕形成复杂的纤维结构或无序的蛋白堆积物。事实上,actin自装配过程反映了其固有的聚合热力学特性,深入探索将有助于理解ABPs在体内actin超分子聚合结构体系装配中的调控作用及其分子机制。     

流体剪应力对成骨细胞OPG和ODF表达的影响

通过平板流动腔装置对大鼠成骨细胞施以流体剪应力,研究剪应力作用对成骨细胞中骨保护因子(osteoprotegerin,OPG),破骨细胞分化因子(osteoclast differentiation factor,ODF)基因表达的影响.分别考察了剪应力大小和作用时间,以及单一水平和梯度变化的剪切力加载方式的影响.运用RT-PCR和蛋白质印迹技术检测OPG、ODFmRNA和蛋白质表达的变化,结果显示,剪切力作用下OPG的表达得到促进,ODF的表达受到抑制,mRNA与蛋白质表达的变化一致,这种影响与剪切力的大小和作用时间有关.1.0和1.5N/m2的剪应力作用效果比0.5N/m2明显,梯度变化的作用方式在作用效果上与最后一个梯度水平相当的恒定剪应力单独作用没有显著差异,在加载的24h内剪应力对OPG、ODF表达的影响始终存在.这种影响使得OPG/ODF的平衡向着OPG占优的方向发展,这种变化意味着骨吸收会受到抑制,提示力学刺激可能通过OPG/ODF调控系统对骨代谢平衡进行调控.     

组织工程研究的进展

组织工程从提出到现在不过10年的历史,但在世界范围内引起高度重视,许多国家已将它列为“经济的新增长点”,投入了相当的人力和财力进行研究,成果斐然.我国也有相关的研究课题开始运行.第二届组织工程学会于1998年在美国召开,会上发表了组织工程的最新研究成果.作为抛砖引玉,总结了有关组织工程研究的进展,并提出保证工程组织的功能化是值得深入研究的问题.     

纤维素酶在木质纤维素生物质转化中的应用研究

选育得到纤维素酶高产菌株里氏木霉突变菌株(Trichoderma reesei) 813A,优化了其发酵产酶条件。利用该菌株所产纤维素酶对天然木质纤维素的水解糖化过程进行研究,确定了实验条件下最优的糖化条件(温度50℃, pH 4.5,酶浓度6～8 FPU/mL,底物浓度2%)。以玉米叶和杨树叶为天然纤维素原料,水解糖化率分别达到86.2％和56.0%。通过酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)将糖化液转化为酒精,产乙醇浓度达到 5%～5.8%,转化率为79.4%～92.1%。     

肌动蛋白体外自组织复合纤维结构的观察

利用原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)和透射电子显微镜(transmission electron microscope,WEM)技术,研究了低浓度肌动蛋白在体外简单热力学体系中,形成的自组织复合纤维结构。肌动蛋白在体外通过自组织过程能够聚合形成大尺度的、离散的、复杂的聚集纤维体系,分散的单根微丝较少;在微丝稳定剂鬼笔环肽干预下,肌动蛋白通过受调控的自装配过程,主要形成分散的单根微丝,以及少量由单根微丝组成的微丝束和纤维分支等简单微丝聚集结构。     

周期加载对VEC-304细胞株迁移、增殖分布的影响

在弹性膜上接种VEC－304,融合生长后擦去周边细胞形成一规则圆斑,使用弹性膜周期加载装置,对生长在弹性膜上的VEC－304圆斑施以15％拉伸应变,经显微镜观察,计算机图像处理了解细胞增殖、迁移时间过程及增殖细胞在应变场中的分布,细胞银染了解细胞形态及细胞连接情况,免疫荧光染色观察增殖细胞的分裂极。结果发现：（1）随加载时间延长圆斑沿与应变垂直向伸展成椭圆形,24h两径出现明显差异;（2）随时间增加圆斑面积扩大,但实验组沿与加载垂直方向的增大较沿加载方向为大;（3）细胞有丝分裂器（中心粒）位于细胞短轴即加载方向;（4）加载后细胞较对照组排列紧密,细胞间距更小,且出现较为明显的重叠生长现象。VEC－304在应变场中的运动迁移、增殖具有方向依赖性,周期加载可以促进细胞间连接。     

大鼠成骨细胞在聚乳酸、马来酸酐改性聚乳酸表面的粘附性能研究

采用微管吸吮装置对大鼠成骨细胞,在聚乳酸和马来酸酐改性聚乳酸材料表面的粘附性能进行了研究.目的是评价材料的粘附性能和改性方法,并筛选材料.研究表明：与玻璃材料相比,成骨细胞在聚乳酸表面的粘附力更大,经化学结构改性后,聚乳酸对成骨细胞24 h的粘附性能提高了近2倍.成骨细胞在改性聚乳酸材料表面的24 h组的粘附力是15 min组的1.3倍（测量时间为3 h）,而在聚乳酸上则差别不明显.实验证实,改性聚乳酸是一种更利于成骨细胞粘附的支撑材料,采用的改性方法可行.