蝾螈肢体再生中终末分化细胞去分化调控机制的研究进展

两栖类有尾目动物蝾螈具有极强的再生能力,尤其在肢体受损被截断后能在较短时间内达到复原,而哺乳动物不具备肢体再生的能力.在肢体再生中,残肢处的终末分化细胞发生去分化是诱导再生芽基形成,启动断肢再生的重要始动步骤.现从蝾螈断肢再生的组织形态、细胞生物学、信号分子和神经免疫调控等方面对终末分化细胞去分化调控机制的进展进行综述...     

两栖动物器官再生的细胞与分子机制

包括人类在内的哺乳动物仅具有极为有限的再生能力,然而以蝾螈、非洲爪蟾等为代表的两栖类动物则能在特定时期完全修复缺损的组织器官。该文对近年来两栖类动物组织器官再生的细胞及分子机制研究作一综述,并以诱导成体爪蟾断肢再生为例,探讨诱导器官再生的研究策略。     

新生小鼠心肌再生：模型与机制

既往的观点认为,哺乳动物的心肌受损后只能进行瘢痕修复,无法实现组织再生,最终诱发心力衰竭。近年来的大量报道则指出,哺乳动物在出生早期具备基于心肌细胞增殖的再生能力,其强度足以修复受损的心脏组织,恢复心脏的正常功能;但这一能力会在出生后早期快速丢失。新生小鼠心肌再生现象的发现,为探讨心肌再生的分子机制提供了理想的动物模型,继而有助于心肌再生修复干预靶点的开发。目前,已经广泛应用的新生小鼠心肌损伤再生模型包括:心尖切除模型、心肌梗死模型、冷冻损伤模型等。该文总结了构建新生小鼠心肌损伤后再生模型的不同方法,并综述了利用新生小鼠心肌再生模型研究取得的心肌再生机制进展。     

Yap在哺乳动物内脏器官再生中的研究进展

心脏、肺脏和肝脏等内脏器官的损伤和疾病严重危害人类健康。遗憾的是,哺乳动物包括人类的不同器官间的修复再生能力有一定差异,其心脏基本没有任何再生能力,肺脏损伤后可以进行补偿性生长,而肝脏损伤后肝脏/体重值可基本恢复到损伤前的正常水平。在模式动物中研究心脏、肺脏和肝脏等内脏器官的修复和再生过程的分子机理,对临床治疗相关疾病具有重要的指导意义。研究发现,Hippo通路的核心转录调控分子Yap对细胞增殖和分化具有重要的调控作用,并能感受和响应损伤后各种微环境的变化,启动并参与了多个器官的再生过程。该文主要介绍了Yap因子在心脏、肺脏和肝脏再生过程中的作用及其调控机制。     

Toll-like receptor信号通路在生物再生中的作用

再生是指生物体重新长出或构建恢复生物体失去或受伤部分的过程。揭示再生过程的调控机制已成为当今生物学领域内的重要课题。TLR(Toll-like receptor)信号通路是先天免疫系统中的重要组成部分,其可以识别病原相关分子模式和损伤相关分子模式,在不同物种中具有高度同源性。该文对TLR信号通路的分子机制及其与生物再生之间的关系进行了概述。目前对TLR信号通路的研究表明其不仅在免疫防御方面发挥作用,而且同样参与对生物再生的调控,在多种组织器官的再生过程中均发挥一定的功能。     

心肌再生相关分子的调控机制

心脏是脊椎动物的中心器官,其适当大小及功能在整个生命周期都是至关重要的。由于心肌损伤造成的心肌梗死、心力衰竭等疾病在全世界范围内的发病率和死亡率逐年上升,目前依然没有找到好的治疗方法。已经发现在新生哺乳动物以及低等脊椎动物中存在多种进化保守的心脏再生机制,然而不幸的是,成年哺乳动物的心脏再生能力极其有限。近年来人们对心肌再生的研究越来越多,有证据表明成年哺乳动物可以产生新的心肌细胞。了解心脏再生的能力,并且掌握其中的原理是心血管方向研究的重要目标。本文主要综述了心肌再生相关分子及信号通路,如转录因子GATA4、微小RNA(microRNA)、Hippo信号通路、ERBB2和Notch通路以及一些炎症因子等发挥的调控作用及其机制。     

中枢神经再生抑制因子及免疫治疗研究

成体哺乳动物中枢神经损伤后早期轴突再生失败的一个主要原因是由于髓磷脂抑制分子的存在。Nogo、髓磷脂相关糖蛋白以及少突胶质细胞髓磷脂糖蛋白等神经再生抑制因子的发现,大大促进了中枢神经再生分子机制的研究。它们均能独立通过Nogo-66受体产生对轴突再生的抑制效应,髓磷脂抑制分子及其信号转导机制的研究日益成为中枢神经再生的研究热点,髓磷脂及其信号转导分子特别是Nogo-66受体、p75神经营养素受体成为损伤后促进轴突再生、抑制生长锥塌陷的主要治疗靶点。抑制上述抑制因子及相关受体NgR或p75NTR可能有助于中枢神经损伤的修复,围绕这些抑制因子及其相关受体介导的信号转导途径,人们提出了多种治疗中枢神经损伤的新思路,其中免疫学方法尤其受到关注。     

用泥鳅作鱼鳍的再生试验

用泥鳅作鱼鳍的再生试验汝骅（苏州教育学院生化系２１５００２）再生现象在动物界较为普遍。例如，涡虫的再生蚯蚓的再生、海星的再生、海参内脏的再生、螃蟹螫足的再生、壁虎尾巴的再生等．均早已为大家所熟知。蝾燃四肢的再生近来也有研究报道。在鱼类中，再生现象同样...     

再生过程中心肌细胞去分化和增殖的研究进展

心肌梗死严重威胁人类生命健康。损伤的成体哺乳动物心脏无法进行再生,最终导致心力衰竭。多种临床治疗手段可以缓解心肌梗死症状,但无法修复死亡的心肌细胞。斑马鱼等低等脊椎动物以及一些新生哺乳动物心脏受到损伤后可以再生。研究心脏再生的细胞和分子机制可为成体心脏损伤修复提供理论基础。越来越多的研究表明,心脏损伤后心肌细胞的修复依赖于心肌细胞的去分化和增殖。该文简单概述心脏再生过程中心肌细胞的来源以及心肌细胞去分化和增殖的分子机制。     

海参多糖抑制人肾癌细胞A498的生长转移作用机制

肾细胞癌(RCC)是最常见的恶性癌之一,癌症转移是目前导致肾癌患者死亡的主要原因之一。MMP-9被发现在许多具有侵袭性和转移能力的人类癌症中过表达,其表达和分泌受到NF-κB调控;VEGF在维持原发性癌和转移瘤生长所需的血管生成中发挥重要作用,其表达也受到活化的NF-κB调节。海参的多种活性物质在抗氧化、抗菌和抗癌方面都有出色的作用,而抗癌的主要机制则包括诱导癌细胞凋亡、抑制癌细胞生长、减少癌细胞转移等。本研究通过利用不同浓度的海参多糖处理人肾癌细胞A498,采用MTT细胞增殖实验、粘附实验、迁移实验和小室侵袭实验,研究了海参多糖对A498细胞的生长转移的影响;采用蛋白印记法检测了海参多糖对A498细胞内MMP-9、NF-κBp65和VEGF表达水平的影响。结果表明,海参多糖能够显著抑制A498细胞的增殖活力、粘附能力、迁移能力和侵袭能力,并且全都表现出明显的剂量依赖性;中浓度(100μg/mL)和高浓度(200μg/mL)的海参多糖能够显著下调A498细胞内MMP-9、NF-κBp65和VEGF的表达。这些结果说明海参多糖能有效抑制人肾癌细胞A498的生长、转移和侵袭,可能的机制是通过抑制NF-κB信号通路下调MMP-9和VEGF的表达,从而发挥抗癌细胞转移的作用。     

斑马鱼心脏再生的研究

人类心脏损伤后不可再生,使得心脏疾病成为威胁人类生命的主要疾病之一。斑马鱼等其他非哺乳动物类脊椎动物的心脏在受损伤后可以再生,再加上其遗传操作已十分成熟,使其成为研究脊椎动物心脏再生的一个极好模型。本文总结了国内外关于斑马鱼心脏再生的最新进展、并分析了心脏再生特异的分子机制以及涉及再生现象的保守机制,进一步提出了这些研究对于人类心脏疾病的治疗的可借鉴之处。     

海参微卫星DNA的多态性

微卫星DNA(microsatellite DNA)广泛存在于真核生物的基因组中。由于其具有突变频率快、多态性丰富、呈共显性遗传、通用性等特点,已成为近年来被广泛应用的分子遗传标记。本研究对10个海参微卫星DNA进行了克隆与测序。结果表明:90%的微卫星DNA序列存在长度多态性,这为进一步研究海参的分子标记辅助育种奠定了基础。     

海参生物活性研究进展

海参是重要的海洋食物和药物资源,含有多种生物活性成分,如多糖、皂苷、多肽及蛋白质和脂类等其他活性成分,具有增强免疫力、抗凝血、镇痛、抗肿瘤、抗真菌、抗病毒、抗衰老和抗疲劳等生理功能.本文简要介绍了我国海参资源的分布情况,综述了国内外对海参生物活性物质组成及其药理作用研究的新进展.旨在为科学工作者对海参展开细胞和分子水平上的研究、寻找新型的海洋高效药物和功能性食品的开发提供参考,同时为我国丰富的海参资源的开发利用提供新思路.     

三角涡虫:在体筛选再生及衰老相关药物的模型生物

三角涡虫是一种具有极强再生能力的扁形动物,其再生能力来源于几乎遍布全身各处的多能性成体干细胞,使其成为研究干细胞分化、发育、增殖、调控等分子机制的良好模式生物。由于对三角涡虫干细胞行为的研究完全可以在在体水平进行,因此,涡虫在体干细胞研究比离体干细胞研究具有无可比拟的优势。鉴于三角涡虫这种独特的生物学现象及优势,也可将其作为大规模药物筛选的模型生物,用以筛选与再生、衰老或者肿瘤等相关药物。该文将结合所在课题组的相关研究对三角涡虫的再生机理、再生调控等有关研究进展进行综述,为推动其成为在体药物筛选模型奠定了基础。     

小鼠毛囊发育分子遗传学机制研究进展

毛囊作为皮肤的附属器官,具有不断进行组织再生的特点,是研究干细胞的一种理想模型。毛囊发育机制十分复杂,其形态发生与持续终生的再生循环过程涉及表皮(上皮)和真皮(间充质)之间的相互作用。现已有相关的小鼠遗传模型被用于研究毛囊发育及再生的分子机制。该综述介绍最新的小鼠遗传学研究,主要涉及在毛囊发育过程中分别来自表皮和真皮中关键信号分子的敲除或过表达,以描绘一个控制毛囊发育和周期性循环的信号网络,为深入立体地理解毛囊发育机制和临床毛发疾病发病机制提供理论依据。     

eLife:炎性对于机体组织再生或是一把“双刃剑”

正再生是机体生命所固有的宝贵财产,然而再生的潜力在不同物种间也是不相同的,鱼类和两栖类动物能够再生出机体附属物,比如四肢、尾部、鳍等;然而包括人类在内的哺乳动物却并不能够恢复损伤器官的原始形态和功能,因此阐明低等脊椎动物机体再生能力产生的分子机制对于研究人员开发新方法来恢复人类机体复杂器官的功能非常重要,当然如何恢复机体损伤器官的功能     

老年骨骼肌再生能力受损的机制研究进展

骨骼肌具有一定的再生能力,肌卫星细胞和多种免疫细胞在骨骼肌再生中发挥重要作用。随年龄的增长,骨骼肌再生能力呈现下降趋势,并伴随着机体免疫及自我修复能力的下降,这是肌少症发生发展的重要原因。对老年骨骼肌再生能力受损机制的研究表明,肌卫星细胞、中性粒细胞、巨噬细胞等功能的改变与这一过程密切相关。此外,Notch和Wnt信号通路及生长因子的变化也是影响老年骨骼肌再生能力的重要因素。本文对老年骨骼肌再生能力受损的机制进行了综述。     

Circulation Research:研究揭示调控器官发育与再生的表观遗传差异机制

正国际杂志《Circulation Research》在线发表了北京大学分子医学所何爱彬研究组题为"Divergent requirements for EZH1 in heart development versus regeneration"的研究成果。研究揭示同一表观调控因子EZH1在心脏发育和再生过程中,产生不同的组蛋白修饰,导致截然不同的分子机制,调控发育与再生两个关联的生物学过程。该结果为心脏再生的临床治疗策略提供了新的     

海参核糖体基因间隔区2(ITS2)的克隆及序列分析

为探讨刺参科海参和海参科海参的系统进化关系,本研究通过PCR技术获取19种刺参科和海参科海参的ITS2序列,从NCBI上获取瓜参(C. salma)的ITS2序列。结果表明ITS2序列具有长度多态性,从318 bp (绿刺参)到591 bp (白尼参属)。海参属的ITS2序列长度多态性高,ITS2的GC含量从56.7%(糙海参)到70.6%(瓜参)。海参ITS2序列保守性不高,仅有48个保守位点,其余均为变异位点。基于ITS2的系统进化树结果显示进化树主要分成两支,一支包括海参科的4个属:海参属、白尼参属、辐肛参属和格皮氏海参属。辐肛参属和格皮氏海参属为姐妹关系,二者聚在一起后与白尼参属聚为一支,随后再与海参属聚在一起。白尼参属和辐肛参属为单系,海参属为复系。另一支为C. salma和刺参科。梅花参属与刺参属聚为一支后,再与仿刺参属聚在一起,3个属都是单系。在20种海参中,S. naso与B. argus的遗传距离最大(6.415)。刺参属中,S. monotuberculatus和S. horrens遗传距离最近(0.012),海参属中,糙海参与H. fuscopunctata的遗传距离最大(3.24)。本研究为从分子水平上研究海参科和刺参科之间的系统进化关系奠定了基础。     

肢体再生——来自有尾两栖类的认知

蝾螈等有尾两栖类在其肢体任何节段被截断后,能通过准确的时空模式调节完成具有位置匹配关系的再生修复,该过程由受损肢体残端产生的芽基组织介导完成。芽基细胞的来源目前尚有争议,其产生受局部基质微环境诱导并涉及细胞表观遗传学改变,性状上呈现不完全的细胞再编程特征,增殖分化具有神经依赖性。哺乳类包括人类仅具有极为有限的肢体再生能力,其肢体再生限于指（趾）末端受损离断。深入探讨有尾两栖类等肢体再生过程的细胞分子机制,将为探索新的干细胞损伤修复途径及再生促进策略提供线索。