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     

模拟微重力条件下大鼠肝细胞的三维培养及其功能

采用肝脏原位灌流法分离大鼠肝细胞,以血纤维蛋白膜作支架,在RWVB回转器提供的模拟微重力条件下,对肝细胞进行三维培养。肝细胞经连续培养28h后,细胞仍呈球状,并获得了三维培养条件下大鼠肝细胞团（约为200－300个／细胞团）。三维培养的肝细胞在培养期间具有持续分泌ALB和TBA的功能,而单层培养的肝细胞仅在接种后18d内具有一定分泌功能,之后细胞逐渐衰老死亡。三维培养的肝细胞培养至28d时仍可检测到G6PD,PFK,PGM三种糖代谢关键酶基因的转录,而单层培养的肝细胞在接种后第6d就检测不到PFK,PGM的转录。结果表明,模拟微重力条件下三维培养的肝细胞在培养期间不仅能维持正常细胞形态,而且具有稳定的分泌功能和糖代谢功能,而单层培养的肝细胞分泌功能显著下降,糖代谢功能出现异常。     

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。     

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.     

模拟微重力条件下心肌细胞的体外三维固定化培养

观察心肌细胞体外培养形成三维(3D)组织结构的能力和过程及心肌细胞在模拟微重力状态下的3D固定化培养效果。应用酶消化法从新生的乳鼠心室肌组织获取心肌细胞,以Cytodex3为心肌细胞的3D固定化培养载体,将心肌细胞固定化培养于Spinnerflask中,用扫描电镜观察心肌细胞体外培养形成的3D组织结构;以心肌细胞的代谢效率和细胞搏动强度为观察指标,比较心肌细胞在Spinnerflask及HARV(highaspectratevessel)生物反应器中3D固定化培养的差异。结果显示,心肌细胞不仅能贴附于Cytodex3上生长,且形成了具有同步自律收缩的3D组织样结构;心肌细胞在两种不同培养体系中的细胞接种效率和细胞形态没有明显差异,培养于HARV中的心肌细胞的代谢效率和细胞搏动强度均明显高于Spinnerflask培养体系。体外培养的乳鼠心肌细胞具有形成同步自律收缩的3D组织结构的能力;模拟微重力的培养环境有利于改善心肌细胞3D组织样培养物的代谢和功能 。     

微重力条件下心肌细胞在聚羟基乙酸纤维支架上的三维固定化培养

以 1d龄Wistar乳鼠的心室肌组织为心肌细胞的来源 ,采用胰蛋白酶消化及细胞差速贴壁分离心肌细胞 ,以未经修饰和经鼠尾胶原溶液浸泡修饰的聚羟基乙酸 (polyglycolicacid ,PGA)纤维支架作为心肌细胞体外三维 (3D)固定化培养的支架 ,比较心肌细胞在静置培养体系及微重力培养体系下的生长、形态和收缩状况。心肌细胞在未经处理的PGA纤维支架 3D固定化培养时 ,心肌细胞在其上的分布不均匀 ,大部分心肌相互连接形成球状聚集体 ;PGA纤维支架经鼠尾胶原溶液浸泡处理后 ,心肌细胞在其上的分布较为均匀 ,细胞形态多呈梭形或不规则状 ,心肌细胞自律性搏动的幅度加大。在模拟微重力培养条件下 ,心肌细胞在经鼠尾胶原溶液浸泡修饰的PGA纤维支架上的分布更为均匀 ,心肌细胞形成具有自律性同步收缩特性、面积约为 15mm2 的类组织样 3D结构     

槲皮素对模拟微重力条件下体外培养大鼠心肌细胞骨架的影响

采用细胞免疫双荧光染色观察离体培养的大鼠心肌细胞微丝和微管分布 ,探讨模拟微重力条件下槲皮素对心肌细胞骨架分布的影响。结果表明 :模拟微重力条件下心肌细胞微丝、微管在近胞核区的分布增多 ;模拟微重力处理的同时加入槲皮素 ,则使近胞核处微丝、微管分布明显减少 ,微丝束的粗细与对照组无异。提示模拟微重力可显著影响心肌细胞微丝、微管的分布 ,槲皮素可对抗该效应而发挥其心肌细胞保护作用 [动物学报49(1) :98～ 10 3 ,2 0 0 3]。     

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.     

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.     

在不同营养条件下铜绿微囊藻对模拟微重力胁迫的响应

通过测定在不同重力水平和营养条件下培养的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的各项生理生化指标,研究了培养基的营养物质浓度对微囊藻细胞响应模拟微重力胁迫的影响。结果表明,在正常浓度的BG-11(富营养)和营养盐浓度减为1/10的BG-11(贫营养)培养基中培养的微囊藻对模拟微重力胁迫都很敏感,培养2d后多项生理生化指标显著改变;但是在富营养和贫营养条件下,模拟微重力的作用效果是截然不同的。对培养在BG-11中的微囊藻细胞来说,模拟微重力抑制其生长和光合活性,导致细胞内色素(叶绿素a和类胡萝卜素)、蛋白(藻蓝蛋白和可溶性蛋白)和毒素含量显著升高,向外分泌的毒素含量降低;而对培养在1/10BG-11中的藻细胞来说,模拟微重力促进其生长和光合活性,导致细胞内色素、蛋白和毒素含量降低,并使得毒素分泌增强。模拟微重力或营养限制单独作用所造成的影响相似,且后者的作用效果强于前者。当二者同时存在时,模拟微重力可以部分抵消营养限制对微囊藻生长和代谢的影响,这可能是由于模拟微重力下藻细胞的生长受到抑制而导致营养需求降低,也可能是由于模拟微重力提高了藻细胞利用营养物质的效率。总之,微囊藻对模拟微重力胁迫的响应与培养基的营养条件有关。     

模拟微重力环境对昆明小鼠早期胚胎体外发育的影响

90年代初,美国航空航天局(NASA)设计研制出一种转壁式生物反应器(Rotating Wall Vessel Bioreactor,RWVB)。采用RWVB进行基地试验时,意外地发现离体细胞在RWVB中呈现高密度聚集,并形成较大的组织样结构。RWVB的核心结构是由两个同心圆柱体构成的旋转培养装置。将细胞与培养液置入内、外圆柱体之间,整个装置绕水平纵轴旋转,使培养物长时间保持悬浮状态。由于在旋转过程中     

银苞芋成熟植株对长时间模拟微重力环境的适应

将成熟的银苞芋（Ｓｐａｔｈｉｐｈｙｌｌｕｍ ｓｐ．）植株连同装有栽培土的花盆置于模拟微重力装置上,旋转３０ ｄ 和６２ ｄ,发现旋转３０ ｄ 的植株光合速率减弱,至６２ ｄ 恢复到６０％ 以上。其主要细胞学变化如下：叶绿体基粒无变化,旋转３０ ｄ 其叶绿体内含极少淀粉颗粒,至６２ ｄ 淀粉颗粒全部消失,但出现多量电子密度低的球形物质,显然在微重力下光合代谢发生了适应性的变化;旋转３０ ｄ 的植株其根冠分生组织细胞暂停分裂,至６２ ｄ 其分裂速度超过对照,主根的长度超过对照的１ 倍以上;旋转植株根冠的分化组织细胞转化为平衡囊细胞,但不能继续转化为分泌细胞,而直接老化,故无胞吐作用。在根伸长时土粒擦破老化细胞壁形成拟胞吐作用,胞吐物成了根尖伸长时的润滑剂     

大鼠脑皮质星形胶质细胞的限制性细胞培养

介绍一种新的脑组织星形胶质细胞培养方法即限制性细胞培养（constraint cell culture）。常规分离纯化星形胶质细胞,将其低密度种植,维持在添中低量血清的化学成分限定的培养基中培养,并在长时期内不给予更换或补加培养液。利用波形蛋白(vimentin）和胶质纤维酸性蛋白（glial fibrary acidic protein）抗体的免疫荧光染色法鉴定观察不同培养时期的星形胶质细胞及其形态学变化。结果发现星形胶质细胞在最初的5天之内有一定程度的增殖,未出现过度增殖导致的细胞相互融合现象;接下来的3－5天内细胞形态明显分化,星形胶质细胞突起细长、胞体明显缩小、形态多样,最后细胞突起之间相互连接形成星形胶质细胞网络,并在相当长的时间内保持不变。实验结果显示在限制细胞种植密度和限制给予培养液的培养条件下星形质细胞的体外形态发育与在体的情形基本一致。提示该细胞培养方法可能有助于研究中枢神经系统中星形胶质细胞的生理功能。     

施普瑞螺旋藻对尾吊模拟失重大鼠肠道微生态失调的调整作用研究

目的：研究模拟失重条件下,施普瑞螺旋藻对大鼠肠道微生态失调的调整作用。方法：将基础饲料中加入5%的螺旋藻作为处理组饲喂大鼠,用选择性培养基分别对肠球菌、肠杆菌、类杆菌、乳杆菌以及双歧杆菌定量测定,扫描电镜观察大鼠盲肠上皮细胞的组织变化,结果：螺旋藻处理组过路菌群中肠杆菌和肠球菌数量变化并不明显;原籍菌群中双歧杆菌较对照组显著增多,类杆菌和乳杆菌的数量差异没有显著性,模拟失重条件下SD大鼠盲肠上皮有肿胀细胞出现,并且肠道上皮绒毛排列紊乱、稀疏、而螺旋藻处理组中只发现有少量的肿胀细胞,上皮绒毛致密,排列较整齐。结论：旋普瑞螺旋藻具有纠正在模拟失重条件下大鼠肠道微生态平衡失调的作用。     

新生大鼠小肠上皮细胞分离培养研究

本实验比较了4种分离大鼠IEC的方法,结果显示联合应用粗胶原酶和中性蛋白酶分离效果最好,细胞贴壁生长能力强。胶原涂膜改善玻璃培养瓶或盖玻片表面的性状有利于细胞贴壁生长。细胞的增殖依赖于培养液的质量、成分及细胞间的相互作用。培养细胞一般1～2天贴壁,7～8天明显增殖,10～14天汇合成片。培养细胞细胞角质蛋白、碱性磷酸酶染色阳性,光镜和电镜检查均显示为IEC。本文所建立的新生大鼠IEC体外培养方法为研究IEC生理和病理提供了一个十分有用的实验模型。     

催乳素对大鼠前列腺细胞合成酸性磷酸酶的作用及其机制的研究

本文利用无血清培养的末成年大鼠前列腺上皮细胞模型研究了催乳素(PRL)和性激素对前列腺细胞分泌前列腺特异的酸性磷酸酶(PAP)功能的作用,并对其作用途径进行了探讨。结果表明:PRL 显著促进前列腺细胞PAP的合成和分泌,但与双氢睾酮(DHT)或雌二醇(E_2)无协同作用,单独的DHT 或E_2对PAP 的合成和分泌也无显著作用。在PRL 的作用过程中,腺苷酸环化酶未活化;PRL 和前列腺素E_2或F_(2α)有协同作用,消炎痛能阻断PRL 的作用。综合实验结果,本实验证明了PRL 对前列腺细胞的分泌功能有直接的刺激作用,在PRL 的作用过程中,可能有前列腺素的参与。     

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

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—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,现已从生理学与遗传学的角度证实了含有淀粉体的根冠中柱细胞和茎的内皮层细胞是植物重力感受的部位,淀粉体作为重力感受器被越来越多的实验证据证明。地球上重力无处不在,要研究微重力对植物体极性生长的影响只能借助于能模拟失重环境的回转器。近年来,人们对植物向重性机制的了解主要来自缺失或缺少     

血管内皮生长因子在大鼠骨折骨痂中的表达及意义（简报）

骨折愈合是一个独特的多步骤过程,最终可导致正常的骨的解剖和骨的功能的恢复,而不像其他组织修复过程往往最终以瘢痕组织结束。骨折后形成大量修复性骨痂组织,包绕骨折部位。骨痂中存在两种骨形成方式：即膜内化骨和软骨内化骨。系统激素和局部生长因子参与调节骨折愈合过程中的膜内化骨、软骨形成和软骨内化骨。