1950 MHz射频电磁场对人脐带间充质干细胞增殖和成骨分化的影响研究

目的:间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)具有广阔的临床应用前景,但由于其体外增殖和定向分化等问题,制约了其进一步应用。本研究拟探讨1950MHz射频电磁场(Radio-frequency electromagnetic fields,RF-EMF)对人脐带间充质干细胞(Human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUC-MSCs)增殖和成骨方向分化的影响,以期为MSCs的体外增殖和定向分化提供一条新途径。方法:华通氏胶组织块法分离培养人脐带间充质干细胞,流式细胞仪检测间充质干细胞特异性标志物。选择鉴定后的第3至第6代(P3-P6)hUC-MSCs用于实验。将hUC-MSCs细胞暴露或假暴露于频率为1950 MHz,比吸收率(Specific absorption rate,SAR)分别为0.5,1.0和2.0 W/kg的RF-EMF中,每天暴露1 h(5 min开,10 min关),连续暴露7 d。暴露结束后,流式细胞仪检测细胞周期,免疫荧光检测增殖相关蛋白Ki67表达,连续6天用CCK-8方法检测细胞数。在成骨分化研究中,将P3代的hUC-MSCs随机分为假暴露(sham)组,射频辐射暴露(RF)组,成骨诱导培养基组(Induction medium,OM)和成骨诱导培养基联合射频辐射暴露(OM+RF)组,暴露SAR值为2.0 W/kg,其它参数不变。暴露结束后立即检测细胞的碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)活性。结果:原代培养的细胞具有MSC典型外观,且表达MSCs特异性表面抗原。与sham组相比,不同SAR值RF暴露后,hUC-MSCs的增殖能力无明显变化,S期细胞比例及Ki67蛋白水平也无显著改变。此外,hUC-MSCs经SAR值为2.0W/kg的RF暴露7 d,与sham组相比其ALP活性无显著变化。与OM组相比,OM+RF组的ALP活性亦无显著改变。结论:华通氏胶组织块法能够培养出纯度较高的间充质干细胞,本实验条件下的1950 MHz射频电磁场对hUC-MSCs的增殖和成骨分化均无显著影响。     

脂肪干细胞的诱导分化及其来源的研究

目的:通过组织块培养法得到脂肪干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs),探讨其诱导分化潜能,并初步研究ADSCs的来源。方法:用脂肪组织块培养法培养原代人ADSCs。第三代ADSCs进行成脂和成骨诱导分化,分别用油红O和茜素红S染色进行鉴定。脂肪组织块培养七天后取脂肪组织进行Hematoxylin-eosin Staining(HE)染色观察ADSCs组织分布。结果:用脂肪组织块培养法成功培养出原代人ADSCs。ADSCs传代到第8代,依然保持着良好的增殖能力和细胞形态。ADSCs能成功诱导成脂肪细胞和骨细胞。通过对培养七天后的脂肪组织块进行HE染色,发现ADSCs主要分布在脂肪组织的间质血管和结缔组织周围。结论:用脂肪组织块培养出来的ADSCs具有成脂和成骨分化的潜能。ADSCs主要定位于间质血管和结缔组织周围。     

补肾益气活血方及其单味药对人牙周膜干细胞增殖分化的影响

摘要 目的：探讨自拟补肾益气活血方及其单味药当归、补骨脂对体外培养的人牙周膜干细胞（hPDLSCs）增殖和相关成骨基因表达的影响。方法：分离培养得到hPDLSCs,选取第3代hPDLSCs,细胞增殖试剂盒（CCK-8）检测不同浓度（0 g/mL、1×10^-7 g/mL、1×10^-5 g/mL、1×10^-3 g/mL）补肾益气活血方和当归、补骨脂对hPDLSCs增殖的影响,并确定最佳作用浓度和最佳作用时间;通过定量聚合酶链式反应（qPCR）检测Runt相关转录因子2（Runx2）、碱性磷酸酶（ALP）、骨桥蛋白（OPN）、骨钙蛋白（OCN）相关成骨基因的表达水平,通过茜素红染色观察细胞成骨分化情况。结果：与0 g/mL相比,补肾益气活血方各浓度在第一天和第三天时均能显著促进细胞增殖（P<0.05）,且浓度为1×10^-5 g/mL在第三天、第五天时效果均最为显著（P<0.05）;当归同样在浓度为1×10^-5 g/mL、第三天及第五天时效果均最为显著（P<0.05）;补骨脂则仅在第一天时能显著促进细胞增殖（P<0.05）。与空白对照组比较,1×10^-5 g/mL的补肾益气活血方、当归、补骨脂均能显著提升成骨相关Runx2、OCN、OPN、ALP的表达（P<0.05）,且补肾益气活血方的上调效果最为显著。茜素红染色检测显示,补肾益气活血方可增加矿化结节,促进作用最为显著。结论：补肾益气活血方可促进hPDLSCs的增殖和骨向分化,在治疗慢性牙周炎中有望发挥更大作用。     

下调microRNA-34a增强对人脂肪干细胞成骨诱导分化作用的初步探索

目的:颅颌面临界骨缺损是整复外科常见疾患,常常给患者的身心带来障碍和压力。为解决骨形成不足这一难题,我们拟通过表观遗传修饰的手段,调节microRNA-34a在人脂肪干细胞中的表达,来探讨microRNA-34a对人脂肪干细胞成骨诱导分化的影响。方法:分离培养原代人脂肪干细胞,以慢病毒为转染载体,分三组对其进行上调、下调microRNA-34a的表达及阴性对照。然后对其进行成骨诱导培养,于诱导的第7天行碱性磷酸酶(ALP)染色,第14天行茜素红(Alizarin Red)染色,定性比较转染后人脂肪干细胞成骨诱导分化的效果。结果:成功分离和培养原代人脂肪干细胞,并以慢病毒高效率转染调控microRNA-34a的表达。对比碱性磷酸酶和茜素红染色可见下调microRNA-34a组成骨效率最高,其次是阴性对照组,上调组效率最低。结论:1.人脂肪干细胞通过慢病毒转染获得高效率的表观遗传修饰;2.下调microRNA-34a的表达对人脂肪干细胞成骨的诱导分化有一定的促进作用。     

3种间充质干细胞成软骨分化潜能比较

目的:比较骨髓间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、滑膜间充质干细胞3种间充质干细胞的成软骨分化潜能,为软骨组织工程中种子细胞的选择提供实验依据。方法:采用贴壁法分别分离提取兔骨髓间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、滑膜间充质干细胞3种间充质干细胞,并进行传代培养,绘制3种间充质干细胞的生长曲线并比较其倍增时间。将3种间充质干细胞成软骨诱导14 d后,行甲苯胺蓝染色及II型胶原免疫组化染色以观测3种细胞成软骨分化能力。结果:脂肪间充质干细胞的倍增时间短于骨髓间充质干细胞,滑膜间充质干细胞的倍增时间最短;3种细胞成软骨诱导14 d后均产生糖胺聚糖和II型胶原,且组与组之间II型胶原表达水平的差异有统计学意义,骨髓间充质干细胞组高于脂肪间充质干细胞组(P0.01),滑膜间充质干细胞组高于骨髓间充质干细胞组(P0.01)。结论:在一定的培养条件下,3种间充质干细胞均有一定的成软骨细胞分化潜能,滑膜间充质干细胞最快的增殖速度及最强的成软骨分化潜能。     

miRNA调控成肌分化的研究进展

成肌分化过程包括成肌细胞的增殖,然后分化为肌细胞,最后融合形成肌管;microRNA(miRNA)是一类在转录后水平调控基因表达的微小非编码RNA,它通过靶向靶基因mRNA的3'UTR,抑制其翻译或诱导其降解。已有研究表明,miRNA在成肌分化中起重要调控作用。根据表达方式的不同,分为肌肉特异表达的miRNA,有miR-1,miR-133,miR-206,miR-208,miR-499和miR-486;和非肌肉特异表达的miRNA,其中miR-27,miR-29,miR-128,miR-199a和miR-431在成肌分化过程中具有重要的调控功能。另外,阐述了几个与miRNA相互作用从而调控成肌分化的lncRNA的功能。通过介绍两类miRNA的靶基因及调控机制,阐述了最新的研究进展。     

大气压冷等离子体对人脐带间充质干细胞增殖和分化的影响

人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)是一种具有多向分化潜能的干细胞,具有广阔的应用前景,但是由于其体外大量增殖和定向分化等问题尚未解决,制约了其进一步应用。既往研究表明,大气压冷等离子体(CAP)可促进离体培养的脂肪或骨髓来源MSCs的增殖和分化,但对hUC-MSCs的影响国内外尚未见报道。因此,本研究的目标是探讨CAP对hUC-MSCs增殖和成骨分化的影响。在电源频率(17 kHz)和气体流量(4 slpm)保持不变的条件下,原代培养的hUC-MSCs经不同放电电压下产生的氦(He)等离子体处理后,在不同时间点收集细胞,采用CCK-8法检测细胞活力,微板法检测碱性磷酸酶(ALP)的活性,茜红素染色检测钙化结节的形成。结果显示,与对照组相比,纯氦气组上述指标无明显变化,而CAP组的细胞活力显著降低,并且与等离子体放电电压和处理时间呈负相关; CAP处理10 s和30 s后,ALP活性则无明显变化,而处理60 s后ALP活性显著下降,同时CAP处理30 s后钙化结节面积无显著变化。以上结果表明,本试验条件下的CAP处理可抑制hUCMSCs的增殖,但对其体外成骨分化无明显影响。     

脂肪干细胞定向分化的影响因素

脂肪干细胞是一类由脂肪组织分离出来的间充质干细胞,具有自我更新和多向分化潜能,可长期自我更新并在特定的条件下分化形成多种终末细胞。本文总结近年来关于脂肪干细胞定向分化的研究成果、介绍脂肪干细胞的分离培养技术、影响脂肪干细胞成脂成骨定向分化能力的主要因素,以及在各种终末分化细胞之间"转分化"的作用条件,从而为寻找治疗肥胖的新靶点以及骨组织工程学提供新思路。     

模拟微重力对骨髓间充质干细胞增殖及其向脂肪方向分化能力的影响

目的：探讨模拟微重力（SMG）对骨髓间充质干细胞（MSCs）的增殖及向脂肪方向分化能力的影响。方法：第一部分将第三代的MSCs分为两组,分别在正常重力下（NG组）及微重力下（SMG组,采用回转模拟装置以30r/min回转模拟微重力）,培养72h后,采用BrdU标记法检测两组细胞的增殖情况,细胞计数法绘制细胞生长曲线。Western Blot检测干细胞标志物Oct4、SSEA4的表达情况,第二部分将第三代MSCs分为三组：第一组在NG条件下培养后,加入脂肪方向诱导剂在NG条件下诱导、第二组在SMG条件下培养,在NG条件下诱导,第三组在SMG条件下培养,在SMG条件下诱导。7天后,油红O染色观察脂肪方向的诱导率,Western Blot检测过氧化物酶增殖物激活受体γ2（PPARγ2）以及Oct4的表达。结果：第一部分：流式细胞仪检测SMG组BrdU标记阳性率明显高于NG组,表明细胞增殖较快,Western Blot结果显示SMG组细胞中Oct4、SSEA4的表达量明显高于NG组,有统计学意义。第二部分：脂肪方向诱导后第一组细胞油红O染色阳性,Western Blot显示PPARγ2呈阳性表达,Oct4仅有微量表达,第二组油红O染色阳性表达率明显高于第一组,且PPARγ2表达较第一组增多,几乎未见Oct4的表达,第三组细胞油红O染色阴性,且几乎不表达PPARγ2,而Oct4表达较前两组升高。结论：模拟微重力可促进骨髓间充质干细胞增殖,提高其向脂肪方向分化的能力可能与微重力保持其未分化状态相关。     

兔骨髓干细胞和脂肪干细胞增殖和分化能力的比较

目的:评价两种不同来源的间充质干细胞,即骨髓干细胞(BMSC)和脂肪干细胞(ADSC)增殖和分化能力,为其将来更好的应用于细胞治疗和组织工程提供一定的理论支持和依据.方法:分别取同一只兔的髂骨骨髓和其腹股沟脂肪作为BMSC和ADSC的来源,分离培养后比较其生物学特性包括细胞的增殖能力(MTT),成骨成脂分化潜能,细胞表面抗原标记物.结果:BMSC类似纤维细胞样,呈长梭形紧密排列;而ADSC细胞整体呈旋涡状排列;但ADSC倍增时间更短,增殖速度更快;两者都具有向成骨成脂分化的潜能,但BMSC的成骨能力更好.结论:ADSC有更短地倍增时间和更快地增殖速度;两者都具有向成骨成脂分化的潜能,但相较于ADSC更强的成脂分化能力,BMSC的成骨分化能力更好.两者都可以作为组织工程的种子细胞.     

牙源性间充质干细胞对成骨前体细胞成骨分化的影响

目的:探讨牙源性间充质干细胞对成骨前体细胞成骨分化的影响.方法:将小鼠成骨前体细胞MC3T3-El分为两组,观察组为牙源性间充质干细胞与MC3T3-E1细胞共培养,对照组为单一MC3T3-E1细胞培养.采用CCK-8法检测细胞增殖水平,采用酶联免疫法检测碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)活性...     

基于PI3K/AKT通路探究上调miR-210对牙髓干细胞增殖、凋亡能力的影响

摘要 目的：研究基于磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)通路探究上调微小RNA 210(miR-210)对大鼠牙髓干细胞增殖、凋亡能力的影响。方法：选取10只健康Sprague-Dawley（SD）雄性大鼠,颈椎脱臼处死后提取大鼠下切牙牙髓,进行牙髓干细胞培养和鉴定。分为正常组（未进行处理）,miR-210抑制组（给予20 nmol/L的miR-210抑制物）,miR-210对照组（给予20 nmol/L的miR-210模拟物）三组。采用CCK-8法检测牙髓干细胞增殖活性,酶联免疫吸附试验（ELISA）检测ALP活性,流式细胞仪检测细胞凋亡,采用免疫印迹（Western blot）检测PI3K、AKT蛋白。结果：与正常组相比,miR-210抑制组细胞增殖、ALP活性降低,细胞凋亡率升高;miR-210对照组细胞增殖、ALP活性升高,细胞凋亡率降低（P＜0.05）。与miR-210抑制组相比,miR-210对照组细胞增殖、ALP活性升高,细胞凋亡率降低（P＜0.05）。与正常组相比,miR-210抑制组PI3K、p-AKT蛋白表达降低,miR-210对照组PI3K、p-AKT蛋白表达升高（P＜0.05）。与miR-210抑制组相比,miR-210对照组PI3K、p-AKT蛋白表达升高（P＜0.05）。结论：miR-210通过调控PI3K、p-AKT蛋白激活PI3K/AKT通路,促进大鼠牙髓干细胞增殖,抑制牙髓干细胞凋亡。     

miRNA-145-5p调控FMNL2基因对口腔鳞癌干细胞增殖、迁移的影响

摘要 目的：分析miRNA-145-5p调控形成素2（formin-like 2,FMNL2）基因对口腔鳞癌干细胞增殖、迁移的影响。方法：按照脂质体2000说明书对细胞进行转染miRNA-145-5p inhibitor及miRNA-145-5p mimics,按照实验设计,将其分为空白组、沉默组（miRNA-145-5p inhibitor）及过表达组（miRNA-145-5p mimics）。荧光定量PCR法检测miRNA-145-5p、FMNL2表达量,MTT检测细胞增殖能力,流式细胞仪检测细胞凋亡能力,细胞划痕实验检测细胞迁移能力,采用Western blot法检测各组细胞中Wnt/β-catenin信号通路蛋白表达量。结果：过表达组miRNA-145-5p、Bax蛋白表达量,凋亡率,细胞G0/G1比例高于沉默组,具有统计学差异（P＜0.05）;过表达组口腔鳞癌干细胞增殖率,FMNL2表达量、MMP-13、β-catenin、Bcl-2、APC蛋白表达量低于沉默组,具有统计学差异（P＜0.05）;过表达组口腔鳞癌干细胞迁移能力弱于沉默组,具有统计学差异（P＜0.05）。结论：miRNA-145-5p通过靶向调控FMNL2,作用于Wnt/β-catenin信号通路调控口腔鳞癌干细胞,进而抑制细胞增殖、迁移。     

顺铂对HepG2细胞增殖、细胞周期及肝癌干细胞标志物的影响

目的:研究顺铂对HepG2细胞增、细胞周期及肝癌干细胞标志物(CD133、ICAM-1和ABCG2)的影响。方法:选取HepG2作为研究对象,分别采用MMT比色法、PI染色法及免疫荧光法检测不同浓度顺铂对其增殖、细胞周期、CD133、ICAM-1和ABCG2表达的影响。结果:每个浓度顺铂作用后均可以显著抑制HepG2细胞增殖力(F=12.23,P=0.004);顺铂对HepG2细胞增殖力的抑制作用和浓度可能与时间成正比。0 mg/L组静息期(G0/G1期)细胞比例为(50.25±0.79)%、2 mg/L组G0/G1期细胞比例为(89.24±0.41)%、4 mg/L组G0/G1期细胞比例为(29.54±3.02)%,2 mg/L组和4 mg/L组分别比0 mg/L组显著上升和下降,差异明显有统计学意义(t=6.53、-3.65,均P0.05)。0 mg/L组DNA合成期(S期)细胞比例为(47.13±0.74)%、2 mg/L组S期细胞比例为(5.65±0.42)%、4 mg/L组S期细胞比例为(67.46±3.24)%,2 mg/L组和4 mg/L组分别比0 mg/L组显著下降和上升,差异明显有统计学意义(t=-7.35、3.79,均P0.05)。结果提示2 mg/L组和4 mg/L组顺铂可让HepG2在G0/G1期与S期显著阻滞,差异有统计学意义(P0.01);顺铂处理后,剩余的HepG2细胞的CD133、ICAM-1和ABCG2呈现高表达水平。结论:HepG2细胞系中会有很少部分肝癌干细胞避开了顺铂的杀灭作用,是造成临床上肝癌反复发作的重要因素之一,临床上应予以重视。     

甲硫氨酸限制对骨肉瘤细胞增殖、凋亡及铁死亡的影响

摘要 目的：探讨甲硫氨酸限制对骨肉瘤细胞增殖,凋亡和铁死亡的影响。方法：使用细胞计数检测剥夺甲硫氨酸对三株不同的骨肉瘤细胞系增殖的影响;高通量测序（RNA-seq）分析甲硫氨酸限制后骨肉瘤细胞的转录组学变化;流式细胞术检测细胞周期,凋亡以及ROS,脂质ROS水平;Western blot检测铁死亡关键蛋白谷胱甘肽过氧化物GPX4以及铁死亡标志蛋白前列腺素内过氧化物合成Cox-2的表达。结果：甲硫氨酸限制显著抑制骨肉瘤细胞的增殖（P<0.001）;RNA-seq分析筛选出1719个差异表达基因,基因富集分析发现甲硫氨酸限制可显著激活铁死亡通路并显著抑制细胞周期通路;细胞实验证实甲硫氨酸限制将骨肉瘤细胞阻滞在G2M期,显著诱导凋亡细胞比例增加;同时,细胞内Cox-2的表达增加,GPX4的活性降低,活性氧和脂质活性氧积累,最终导致细胞死亡,且这种作用可以被铁死亡抑制剂Fer-1部分挽救。结论：本研究的结果为甲硫氨酸限制治疗骨肉瘤提供了一定的科学依据。     

TCTP在肝癌细胞增殖过程中的作用及机制研究

目的:研究翻译控制肿瘤蛋白(TCTP)在肝癌细胞增殖过程中的作用及相关机制。方法:通过western blot技术检测14对肝癌与癌旁组织中TCTP的蛋白表达水平。通过siRNA(small interference RNA)技术在肝癌细胞系SMMC-7721和BEL-7404中下调TCTP的表达,然后通过CCK-8实验、克隆形成实验和EdU实验观察下调TCTP对肝癌细胞增殖的影响。通过western blot技术分析TCTP促进肝癌发生这一过程中可能涉及的分子通路。结果:相比于对应的癌旁组织,TCTP在肝癌组织中显著高表达。用siRNA技术下调TCTP水平后能够明显抑制肝癌细胞的增殖能力。下调TCTP的表达之后,AKT和ERK蛋白的磷酸化水平也随之降低。结论:TCTP在肝癌组织中显著高表达,并且在肝癌细胞的增殖过程中发挥着极其重要作用,其作用机制可能与AKT和ERK通路的磷酸化激活有关。