hBMP-7基因转染对原代培养兔髓核细胞生物学活性的影响

目的：探讨原代培养的兔髓核细胞转染腺病毒载体介导的人骨形态发生蛋白-7（hBMP-7）基因后对其生物学活性的影响。方法：根据兔髓核细胞转染方式的不同,分为hBMP7组、Lacz组、未转染组三组,hBMP7组采用腺病毒载体介导的hBMP7进行转染,LacZ组转染LacZ基因,未转染组不转染任何基因。比较三组细胞增殖、硫酸糖胺多糖（GAG）产量、Ⅱ型胶原产量有无差异。结果：处理方式和转染后时间对细胞增殖、GAG产量、Ⅱ型胶原产量有交互作用（P〈0．05）,hBMP7组细胞增殖、GAG产量、Ⅱ型胶原产量高于LacZ组、未转染组,差异有统计学意义（P〈0．05）,LacZ组和未转染组细胞增殖、GAG产量、Ⅱ型胶原产量差异无统计学意义（P〉0．05）。结论：hBMP．7基因转染可提高髓核细胞增殖能力,促进其产生细胞外基质。     

周期性机械应力对髓核细胞增殖和细胞外基质表达的影响

目的：探讨周期性机械应力对髓核细胞增殖和细胞外基质表达的影响。方法：对兔髓核细胞进行体外细胞培养,对细胞施加周期性机械应力（0.25Mpa,0.1Hz）。实验分为2组,不加压组和加压组,不加压组置于单纯旋转式生物反应器内,加压组每天置于周期性机械应力场内2小时。分别于3天,7天检测细胞数目以及聚集蛋白聚糖（aggrecan）和Ⅱ型胶原的基因表达。结果：髓核细胞的增殖和聚集蛋白聚糖、Ⅱ型胶原基因的表达水平与周期性压力密切相关,在周期性机械应力刺激下髓核细胞增殖明显,细胞外基质的分泌增加,组织工程髓核细胞的活性显著提高。结论：周期性机械应力能够显著促进髓核细胞增殖,同时上调聚集蛋白聚糖、Ⅱ型胶原的基因的表达。     

周期性机械应力对髓核细胞增殖和细胞外基质表达的影响

目的:探讨周期性机械应力对髓核细胞增殖和细胞外基质表达的影响。方法:对兔髓核细胞进行体外细胞培养,对细胞施加周期性机械应力(0.25Mpa,0.1Hz)。实验分为2组,不加压组和加压组,不加压组置于单纯旋转式生物反应器内,加压组每天置于周期性机械应力场内2小时。分别于3天,7天检测细胞数目以及聚集蛋白聚糖(aggrecan)和Ⅱ型胶原的基因表达。结果:髓核细胞的增殖和聚集蛋白聚糖、Ⅱ型胶原基因的表达水平与周期性压力密切相关,在周期性机械应力刺激下髓核细胞增殖明显,细胞外基质的分泌增加,组织工程髓核细胞的活性显著提高。结论:周期性机械应力能够显著促进髓核细胞增殖,同时上调聚集蛋白聚糖、Ⅱ型胶原的基因的表达。     

Sox9治疗兔椎间盘退变的效果及机制研究

目的:探究Sox9用于治疗椎间盘退变的效果及调控机制。方法:将Ad-sox9和Ad-GFP各20μL分别转染至椎间盘退变兔的髓核组织中,转染后3、7、30、60天取材,采用免疫组化、免疫荧光和MRI等研究方法检测椎间盘髓核组织中II型胶原、蛋白多糖的表达情况,并分析对椎间盘退变的改善情况。结果:免疫组化染色显示sox9组中椎间盘髓核组织中II型胶原、蛋白多糖的表达明显升高,MRI显示sox9组椎间盘T2像信号有明显改善(P<0.05)。结论:体内转染腺病毒介导的sox9基因能够增加椎间盘内II型胶原和蛋白多糖的表达,并抑制椎间盘的退变进程。     

人骨形态蛋白-2对椎间盘细胞蛋白多糖和Ⅱ型胶原的影响

目的研究人骨形态蛋白(human bone morphogenetic protein-2,hBMP-2)对体外培养人腰椎间盘髓核细胞Ⅱ型胶原和aggrecan的影响。方法人退变髓核细胞体外分离培养,通过免疫组织化学鉴定椎间盘细胞。利用ELISA法检测对照组和不同剂量hBMP-2(10ng/ml和100ng/ml)组Ⅱ型胶原和aggrecan的表达水平。用RT-PCR检测细胞Ⅱ型胶原和aggrecan的mRNA表达水平。结果加入hBMP-2后Ⅱ型胶原和aggrecan表达增加,并存在剂量依赖关系(P<0.01)。在第6天RT-PCR结果显示hBMP-2组aggrecan和Ⅱ型胶原mRNA的表达高于对照组,并且随剂量增高aggrecan和Ⅱ型胶原mRNA的表达量逐渐增加。结论hBMP-2可促进体外培养人腰椎间盘细胞合成代谢,Ⅱ型胶原和aggrecan表达量增加,并存在剂量依赖关系,提示hBMP-2可能对退变椎间盘具有修复功能。     

shRNA下调MTDH基因抑制人乳腺癌MCF-7细胞HIF-1α及VEGF表达

目的：探讨转移粘附基因（metadherin,MTDH）的表达对人乳腺癌细胞中肿瘤血管生成相关分子标志物缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）及血管内皮生长因子（VEGF）表达的影响。方法：将针对MTDH基因的干扰质粒MTDH-shRNA转染乳腺癌MCF-7细胞,RT-PCR及Western blot验证其对MTDH基因的沉默效果;应用Western blot检测转染前后MCF-7细胞中缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）及血管内皮生长因子（VEGF）在蛋白水平上的表达变化;MTT实验检测下调MTDH对MCF-7细胞增殖情况的影响。结果：MCF-7细胞转染48小时后,MTDH-shRNA转染组和MTDH-shRNA-neg转染组转染效率约70%。MTDH-shRNA转染组中MTDH在mRNA及蛋白水平上表达明显下调,此外HIF-1α及VEGF蛋白表达明显降低,与对照组比较差异有统计学意义（P〈0.05）。MTDH-shRNA转染组MCF-7细胞增殖明显受到抑制,与对照组比较差异有统计学意义（P〈0.05）。结论：在乳腺癌MCF-7细胞中下调MTDH基因可以抑制HIF-1α、VEGF表达及细胞增殖,提示MTDH基因可能对乳腺癌肿瘤血管生成有促进作用。     

富血小板纤维蛋白对兔骨髓间充质干细胞成软骨分化的影响

目的：观察自体富血小板纤维蛋白（platelet-rich fibrin,PRF）对体外培养的兔骨髓间充质干细胞（Bonemarrowmesenchymalstemcells,BMSCs）成软骨分化的影响。方法：兔心脏采血制备PRF,电镜观察其超微结构;分离培养兔BMSCs,取第3代细胞用于实验．分为PIuF组、阳性对照组、空白对照组。诱导培养21d后,对三组细胞分别进行形态学观察,成软骨鉴定染色（甲苯胺蓝、Ⅱ型胶原免疫组化染色）,软骨相关基因表达检测（Ⅱ型胶原、Aggrecan、SOX9）。结果：PRF组和阳性对照组中BMSCs经诱导后,细胞由长梭形变为三角形、多角形、圆形;甲苯胺蓝、Ⅱ型胶原免疫组化染色均为阳性;Ⅱ型胶原、Aggrecan、SOX9基因表达水平均较高,两组比较无统计学差异,空白对照组未见相关分化现象。结论：PRF在体外可促进兔BMSCs成软骨分化,可作为自体生物材料,在构建组织工程软骨中发挥更好的作用。     

软骨寡聚基质蛋白过表达对BMP-2诱导骨髓间充质干细胞分化的影响

目的：研究软骨寡聚基质蛋白（cartilage oligomeric matrix protein,COMP）过表达对BMP-2诱导骨髓间充质干细胞成骨及成软骨分化的影响。方法：BMP-2诱导骨髓间充质干细胞分化,通过脂质体转染含人COMP基因的质粒使骨髓间充质干细胞过表达COMP,采用实时定量PCR和Western blotting分析COMP基因过表达、成骨相关基因Ⅰ型胶原、RUNX2、骨钙蛋白以及成软骨相关基因Ⅱ型胶原、SOX9、蛋白聚糖、X型胶原的表达变化;通过茜素红染色观察成骨终末阶段矿化结节的生成情况,阿利新蓝染色观察细胞基质蛋白多糖的合成情况。结果：质粒转染后骨髓间充质干细胞COMP基因蛋白和mRNA表达水平显著提高（P<0.05）。COMP基因过表达后,成骨标记基因RUNX2、Ⅰ型胶原（Col1a1）mRNA水平均显著低于对照组（P<0.05）,RUNX2、骨钙蛋白（Osteocalcin）蛋白表达水平明显低于对照组（P<0.05）,而成软骨标记基因SOX9、蛋白聚糖（Aggrecan）mRNA水平均显著高于对照组（P<0.05）,SOX9、Ⅱ型胶原（Col2a1）蛋白表达均明显多于对照组（P<0.05）。细胞成骨茜素红染色弱于对照组,而阿利新蓝染色强于对照组。过表达组细胞X型胶原（Col10a1）基因表达显著低于对照组（P<0.05）,结论：骨髓间充质干细胞COMP基因过表达可抑制BMP-2诱导其成骨分化,促进骨髓间充质干细胞成软骨分化,并抑制软骨细胞的成熟肥大,为软骨组织工程研究提供新的方向。     

转基因细胞片复合PLGA支架修复兔软骨缺损的研究

细胞片技术是应用组织工程方法使培养细胞从培养表面分离而形成含有细胞外基质的一层完整片状结构,弥补了传统组织工程技术的不足,是获取种子细胞以及对种子细胞进行转移的一项新技术。为探讨体外生长分化因子-5(GDF5)基因转染修饰的BMSCs细胞片与GDF5转基因BMSCs负载的PLGA支架形成的共聚物修复兔甲状软骨缺损的效果,实验通过腺病毒转染GDF5基因至四代兔BMSCs,温度敏感性培养皿制备GDF5转基因细胞片并与负载有转染GDF5基因BMSCs的PLGA支架复合,移植至同种兔甲状软骨缺损处,分别于术后4、8周行大体观察和组织学检测其修复效果。实验分3组:(A)转基因细胞片包裹负载有转基因BMSCs的PLGA支架组;(B)负载有转基因BMSCs的PLGA支架组;(C)负载BMSCs的PLGA支架组。结果显示,体外成功收获了完整的GDF5转基因细胞片,Real time PCR检测到GDF5 mRNA的表达,行大体组织的II型胶原免疫组化和阿利新蓝染色显示:A组和B组均表达II型胶原和糖胺聚糖(GAG),但A组表达高于B组,有统计学意义(P0.05)。由此可得,转基因细胞片包裹负载转基因BMSCs PLGA支架较传统转基因BMSCs负载PLGA支架方法具有更加优越的成软骨能力,能更有效地促进软骨缺损的修复。     

富血小板纤维蛋白对兔骨髓间充质干细胞成软骨分化的影响*

摘要目的：观察自体富血小板纤维蛋白（platelet-rich fibrin, PRF）对体外培养的兔骨髓间充质干细胞（Bone marrow mesenchymal stemcells, BMSCs）成软骨分化的影响。方法：兔心脏采血制备PRF,电镜观察其超微结构;分离培养兔BMSCs,取第3代细胞用于 实验,分为PRF组、阳性对照组、空白对照组。诱导培养21d 后,对三组细胞分别进行形态学观察,成软骨鉴定染色（甲苯胺蓝、II 型胶原免疫组化染色）,软骨相关基因表达检测（Ⅱ型胶原、Aggrecan、SOX9）。结果：PRF 组和阳性对照组中BMSCs经诱导后,细 胞由长梭形变为三角形、多角形、圆形;甲苯胺蓝、II 型胶原免疫组化染色均为阳性;Ⅱ型胶原、Aggrecan、SOX9基因表达水平均 较高,两组比较无统计学差异,空白对照组未见相关分化现象。结论：PRF在体外可促进兔BMSCs 成软骨分化,可作为自体生物 材料,在构建组织工程软骨中发挥更好的作用。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism