《自然一通讯》：干细胞培育毛囊有望治疗秃头症

日本研究人员在新一期英国《自然一通讯》杂志上发表报告说,他们利用成年实验鼠干细胞和人类千细胞分别蠛声出毛囊,并移植到没毛发的实验鼠皮肤上。都成功让它长出毛发。未来有望将这一技术用于治疗秃头症。东京理科大学教授口孝领导的研究小组分析显示,移植的毛囊与周围的皮肤和神经等组织融合良好,在毛发脱落后还能继续长出新的毛发。     

皮肤表皮干细胞的研究进展

成体的皮肤一生都在不断的自我更新,其中的毛囊还是保证毛发进行生长-脱落周期循环的细胞组织学基础。存在于表皮内的干细胞维持了成体皮肤的自我平衡及毛发再生。表皮是由构体分子组成。每个构体分子包含毛皮脂单位（毛囊和皮脂腺）及其周围的毛囊间表皮。毛囊间表皮具有祖细胞,损伤时能自我更新;毛囊具有多能干细胞,在新毛发周期开始或者损伤时能够启动干细胞功能,为毛囊的生长或表皮的修复提供细胞来源。本文概述了当前对表皮干细胞的认识,着重阐明毛囊间表皮内有祖细胞的证据,毛囊间表皮干细胞在体外的自我更新能力,毛囊膨突部内干细胞的特征和一些相关基因的表达等。     

毛囊源性黑色素细胞的生物学特性及其体外培养技术研究进展

黑色素细胞(MC),是脊椎动物皮肤、毛发着色的主要细胞,主要存在于表皮基底层,这部分细胞约占基底细胞的10﹪;另外还有少量存在于毛囊、内耳血管纹、眼睛脉络膜等,它的功能或者数量的突变,会导致一系列难治性脱色素性疾病。目前针对表皮来源的MC研究已经很多,体外培养技术也比较成熟,但表皮MC不能为毛发着色,毛囊源性MC能够合成黑色素,且移植后能够归巢到皮肤,从而为色素障碍性疾病的治疗提供理论基础和实验依据。本文就毛囊源性MC的生物学特性,鉴定方法,以及体外培养技术的研究进展进行了综述。     

稻属叶表皮结构特征及其系统学意义

本文对稻属Oryza L. 23种植物叶片表皮的结构特征进行了观察和研究,结果表明:叶表皮的某 些性状,如在叶片脉带之间长细胞中乳突的大小和分布以及叶表皮气孔器上小乳突的数目和着生位置 在稻属的各种之间有着一定的变异规律,这在稻属各种的分类和其系统关系的研究中有一定的价值。 综合这些性状的变异特征,按照叶片下表皮脉间长细胞中乳突的大小和分布特征以及气孔器中小乳突 的数目和着生位置可将稻属这23个物种分为3组。第一组包括长颖野稻、马来野稻、疣粒野稻和颗粒 野稻,这些种的叶表皮脉间长细胞中没有大乳突和中乳突,仅偶见极稀疏分布的小乳突,气孔器中均无 小乳突。第二组包括短药野稻、二倍体和四倍体药用野稻、小粒野稻、紧穗野稻、斑点野稻、阔叶野稻、高 株野稻、大颖野稻、根茎野稻和澳洲野稻,这些种的叶表皮脉间长细胞中通常没有大、中乳突,但密布小 乳突,且大多数种的气孔器保卫细胞的近两端各有2个小乳突。第三组包括栽培稻、一年生普通野稻、 多年生普通野稻、长雄蕊野稻、展颖野稻、南方野稻、矮舌野稻、非洲栽培稻和希来特野稻,这些种的叶 表皮脉间的长细胞中常有大乳突、中乳突和小乳突,而气孔器保卫细胞的近两端各有2个明显的小乳 突,并同时常在气孔器副卫细胞的近内缘还有2～4个小乳突。     

角蛋白15在大鼠皮肤发育中表达的研究

目的研究角蛋白15(K15)在大鼠皮肤发育中的表达状况,定位表皮干细胞.方法以不同年龄大鼠背部皮肤为标本,用组织学方法,观察出生后大鼠皮肤的形态发育变化;以K15单克隆抗体为一抗,进行免疫组织化学染色,观察K15在大鼠皮肤中的表达状况.结果(1)组织学方法显示,随着年龄的增长,大鼠背部表皮细胞层数逐渐变少;在毛囊的生长周期中,以隆突区为界,毛囊上段为恒定区,下段呈周期性变化(2)免疫组化染色显示,毛囊隆突区细胞胞浆表达K15,随年龄的增长,K15阳性细胞出现在毛母质细胞区、毛囊外根鞘和表皮基底层.结论表皮干细胞位于毛囊隆突区,与表皮的更新和毛囊的周期性变化有关.     

酸性成纤维细胞生长因子的促细胞增殖作用和对实验秃毛大鼠的疗效研究

利用大肠杆菌菌株表达出高纯度的酸性成纤维细胞生长因子,并对其促3T3细胞的增殖作用和对实验秃毛大鼠的疗效进行了研究。结果表明,在体外实验中,1.95 ng/ml~1000ng/ml的aFGF溶液可以促进balb/c 3T3细胞的分裂增殖,与PBS组比较具有显著性差异(P<0.05,P<0.01);在体内实验中,在第7天,4μg/ml aFGF组大鼠毛发长度变长,与模型对照组比较有显著性差异(P<0.05);在第14天,2μg/ml 和4μg/ml aFGF组大鼠毛发长度继续变长,与模型对照组比较有显著性差异(P<0.05)。病理检查结果显示aFGF可以促进实验秃毛大鼠的毛囊数目增多,毛囊无萎缩变小现象,血管无充血现象,基本恢复到正常水平。由此得出aFGF可以促进3T3细胞的分裂增殖,以及促进实验秃毛大鼠的毛发生长。aFGF具有很好的开发前景。     

敲除非受体酪氨酸激酶c-Abl促进小鼠毛发循环和再生

c-Abl作为非受体酪氨酸激酶家族的成员,参与调节多个组织器官的发育过程,如神经、血管及骨骼等。c-Abl的异常激活也往往导致神经退行性疾病或肿瘤的发生。到目前为止,c-Abl在皮肤和毛发器官中的研究非常少。本研究首先分析了c-Abl基因在皮肤和毛囊中的动态表达情况,发现在毛囊上皮有丰富的表达,然后利用表皮特异性工具小鼠K14-Cre将c-Abl基因在表皮敲除,发现毛囊由静息期向生长期的转换略有加快。小鼠脱毛实验发现,当所有毛囊都从头开始再生时,突变鼠的毛囊起始比对照小鼠更快。这些结果均表明,在表皮敲除c-Abl基因能够导致毛发循环和毛囊再生的加快。进一步的研究发现,以上表型可能是c-Abl通过调节BMP信号通路造成的。我们的工作首次研究了c-Abl基因在皮肤毛囊中的动态表达,揭示了c-Abl通过BMP信号通路调节毛囊再生的机制。     

桦木科植物花柱适应风媒传粉的特征

植物体为适应自己的传粉系统, 表现出高度的适应特征。风媒花植物为适应风传播花粉, 要形成特殊的结构, 以扩大接受花粉粒的面积。利用扫描电镜观察了桦木科(Betulaceae)6属18种植物花柱的形态及花粉粒在花柱上的萌发过程, 探讨了桦木科植物花柱适应风媒传粉的特征。结果表明, 桦木科植物的二心皮(铁木、云南鹅耳枥稀为三心皮)雌蕊具柱状花柱, 柱头不发达, 花柱表皮细胞长条状, 纵向排列紧密。传粉时, 花柱表皮细胞能执行柱头的功能, 接受花粉粒, 为花粉粒萌发提供场所和萌发条件。桦木科植物花柱有2种类型: 一种是花柱表皮细胞能形成乳突, 花粉管经乳突细胞进入花柱; 另一种是花柱表皮细胞不形成乳突, 花粉管经过花柱表皮细胞或胞间隙进入花柱。无论花柱表皮细胞是否形成乳突, 乳突的形态、大小以及花粉管和乳突的结合方式等在族间、属间、属内种间存在差异。与基部被子植物相比, 桦木科植物的花柱呈现适应风媒传粉的进化特征。桦木科植物花柱表皮细胞形成的乳突与基部被子植物柱头乳突功能相同, 是桦木科植物风媒传粉的适应策略。     

食鱼蝙蝠Merkel细胞的分布及超微结构

本文通过免疫组织化学与透射电子显微镜技术对食鱼蝙蝠Merkel细胞的分布及超微结构进行了详尽的研究.研究表明,Merkel细胞广泛存在于食鱼蝙蝠背部、腹部、股间膜、脚掌、翼膜皮肤的凸起、毛囊及表皮的基层.脚掌Merkel细胞的密度显著多于其他部位.这些结果意味着Merkel细胞可能与触觉有关：凸起物毛发对空气流动敏感,它可能通过感知身体周围空气的流动来调节飞行过程中的姿势.超微结构表明,与其他脊椎动物相比,食鱼蝙蝠的Merkel细胞含有较多的中间纤维及较大的内含物颗粒.     

蛇毒神经生长因子诱导PC12细胞分化超微结构的观察

目的观察蛇毒神经生长因子（Nerve growth factor,NGF）诱导大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞系（Pheo—chromocytoma cells。PC12）细胞分化后,细胞超微结构的改变。方法取对数生长期PC12细胞接种24孔板,设200ng／ml NGF实验组和对照组。培养72h,离心,分别收集细胞制成电镜标本,镜下观察各组细胞超微结构的改变。结果与对照组细胞相比,实验组细胞长出大量突起．并且胞质的细胞器逐渐消失．出现较多的脂滴。结论广西眼镜蛇毒神经生长因子可以促进PC12细胞增殖．并诱导其向神经样细胞分化,长出突触。     

维胺酸对体外转化人支气管上皮细胞及体内构建人支气管上皮组织的抑制作用

癌前改变是肿瘤演变过程中的关键阶段。许多研究显示维甲类化合物对动物肿瘤及体外恶性细胞系具有抑制作用,但尚未见其对肺癌前病变作用的实验室研究报道。人类肺癌的绝大部分起源于支气管上皮,为研究维胺酸对体外转化人支气管上皮M细胞系以及在大鼠气管构建后移植到裸鼠体内生长的具有癌前病变特点的人支气管上皮组织的抑制作用,采用上皮细胞无血清培养技术,人支气管上皮组织大鼠气管内构建／裸鼠皮下移植生长技术,流式细胞学分析,免疫组化、凋亡细胞原位末端标记以及病理学检查等研究方法发现,维胺酸可抑制体外培养的转化人支气管上皮细胞的增殖,使S期细胞比例下降,以及细胞增殖标志Ki-67、mpm-2阳性反应细胞比例下降;明显诱导细胞凋亡。裸鼠腹腔注射给予维胺酸也可使大鼠气管内构建后移植到裸鼠体内生长的癌前期人支气管上皮组织的生长率明显降低,病变程度明显减轻;同样可以诱导细胞凋亡。研究结果提示,维胺酸对体外培养的转化人支气管上皮细胞系及大鼠气管构建／裸鼠体内移植生长的人支气管上皮组织均有明显的抑制作用,是有希望的肺癌化学预防药物。     

栎属青冈亚属（壳斗科）的叶表皮研究

利用光镜和扫描电镜观察了栎属青冈亚属Quercus subgen. Cyclobalanopsis 48种植物的叶表皮,尤以对叶下表皮的毛被特征观察较为仔细。共观察到8种不同类型的叶表皮毛：单列毛、单毛、乳突、星状毛、溶和星状毛、具柄束毛、多出毛和水母状毛。其中乳突在青冈亚属中较常见,而在壳斗科其他属中仅在石栎属 Lithocarpus 少数种类中有报道;水母状毛首次在壳斗科中发现。毛被可能遵循以下的演化规律：乳突→单毛→星状毛;星状毛依照从简单→复杂的演化途径,分化出各种形态各异和结构复杂的毛系。初步讨论了毛被以及叶表皮其他特征(如毛基细胞和表皮细胞的形态、气孔的类型和密度等)的分类和系统学意义。     

自体骨髓间充质干细胞为种子细胞构建组织工程化全层皮肤

利用自体骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)为种子细胞分别在体外一定条件下向表皮细胞和真皮成纤维细胞诱导分化, 并且和Ⅰ型胶原膜复合后移植修复裸鼠皮肤创面, 观察以自体BMSCs为种子细胞构建组织工程化全层皮肤的可行性. 研究发现, 将分离纯化的BMSCs接种于表皮细胞诱导体系中, 3天后细胞即发生形态改变, 汇合成表皮细胞特有的“铺路石”状; 透射电子显微镜观察到张力原纤维、黑色素小体和透明角质颗粒; 诱导分化细胞表达表皮细胞表面标志CK19和CK10, 且CK19的诱导分化效率达到60%, 表明诱导分化的细胞大部分为表皮干细胞; 通过检测细胞诱导前后紫外线照射诱发的凋亡状况, 证实诱导后的细胞具有抵抗紫外线照射的功能; 另一方面, BMSCs在真皮成纤维细胞诱导体系作用下, 超微结构观察到细胞外胶原微纤维的沉积, RT-PCR证实诱导分化细胞具有分泌Ⅰ型胶原的功能; 放射免疫法检测到诱导后的细胞还具有分泌细胞因子IL-6与IL-8的功能, 其最高分泌量分别为115.06 pg/mL和0.84 ng/mL. 体内移植实验也证实, BMSCs与生物支架材料复合后具有明显促进皮肤缺损创面愈合的作用. 研究结果表明, BMSCs具有向表皮细胞和成纤维细胞分化的潜能, 以及作为种子细胞构建具有生物学功能的组织工程化全层皮肤的可行性, 并且自体来源的BMSCs构建的皮肤组织无免疫排斥风险, 具有广阔的临床应用前景.     

离子胁迫诱导洋葱鳞茎内表皮细胞凋亡

通过不同浓度离子胁迫诱导剂(NaCl、CaCl2)对洋葱鳞茎内表皮细胞进行不同时间的处理,发现0.1M、0.5M的NaCl和CaCl2处理2小时即可诱导出细胞凋亡现象,随处理时间延长直至10小时,细胞核凋亡的形态学变化和凋亡小体更加明显,基因组DNA降解更加梯状条带化。本实验对离子诱导的洋葱鳞茎内表皮细胞凋亡现象做了较系统的描述,为植物细胞凋亡的研究及细胞凋亡实验教学提供了经济、快捷、有效的诱导方法。     

骨髓间充质干细胞源神经细胞移植治疗帕金森病大鼠模型

目的探讨骨髓间充质干细胞（mesenchymal stemcells,MSCs）源神经细胞脑内移植对帕金森病（Parkinson s disease,PD）大鼠的治疗作用。方法贴壁培养法分离、培养大鼠骨髓MSCs,脑匀浆上清诱导第3代MSCs向神经细胞分化,采用免疫细胞化学法鉴定诱导分化后细胞的性质,激光共聚焦显微镜检测诱导前后细胞Ca2＋浓度变化,6只PD大鼠行纹状体内MSCs源神经细胞移植作为细胞移植组,6只PD大鼠作为对照组。细胞移植术后4周检测PD大鼠的行为变化,观察移植细胞在脑内的分布情况。结果倒置显微镜下可见MSCs呈纺锤形和多角形,有1～2个核仁,MSCs经脑匀浆上清诱导后其胞体折光性增强,发出数个细长突起,互相交织成网,有的似轴突。诱导后细胞表达神经元特异性标志物神经元特异性烯醇化酶（NSE）和神经丝蛋白（NF）,胞质Ca2＋荧光强度显著增强,可推测诱导后的细胞为MSCs源神经细胞,将BrdU标记的MSCs源神经细胞移植到PD大鼠纹状体治疗4周后,可见细胞散在分布于注射侧脑组织,有少量细胞可迁移到对侧脑组织,PD大鼠的旋转行为得到显著改善。结论MSCs源神经细胞移植治疗帕金森病大鼠可使其旋转行为得到改善。     

大鼠卵黄囊的分化及其肿瘤性转化研究

目的研究12d大鼠胚胎脏层卵黄囊(VYS)向多胚层组织分化的潜能和在逆转录病毒感染下的肿瘤性转化特征。方法在不同培养条件、移植位点的条件下,观察VYS体内外分化的改变;另外利用逆转录病毒载体将荧光蛋白基因(GFP)转染12d卵黄囊细胞,对GFP标记的转化细胞进行体内外研究。结果在不同培养条件下,均对体外培养的或体内移植的大鼠卵黄囊向三个胚层分化的进程无特异的导向性。将荧光蛋白标记卵黄囊克隆细胞接种在裸鼠皮下长出了未分化的间质细胞肉瘤。结论12d大鼠胚胎脏层卵黄囊具有向三胚层分化的潜能;逆转录病毒感染导致卵黄囊间质细胞发生肿瘤性转化。     

SD大鼠与巴马小型猪的皮肤组织学比较

目的研究及观察SD大鼠和巴马小型猪皮肤的正常比较组织学。方法取SD大鼠和巴马小型猪不同部位的皮肤进行石蜡切片、HE染色,光学显微镜观察。结果两种动物的皮肤组织学结构在以下方面存在着显著差异：1.SD大鼠的毛囊成簇分布,平均3～9成群,而巴马小型猪的毛囊较稀少;2.SD大鼠表皮较薄,没有透明层,基底细胞缺乏异质性,真皮与表皮连接面平坦,没有皮钉;而在巴马小型猪皮肤表皮和真皮连接区,有上下交错的表皮皮钉和真皮乳头;3.SD大鼠的真皮结构相对松散,真皮血管系统不发达,而巴马小型猪皮肤的真皮网织层和乳头层交界的地方,水平分布着很多的浅表小静脉和小动脉丛,这种血管分布的方式与人类皮肤中的血管分布极为类似;4.SD大鼠的汗腺只局限于足垫的皮肤,汗腺上皮只有一种细胞类型,腺细胞呈立方形或矮柱状,胞核圆形,导管短而弯曲,由两层上皮细胞组成。而巴马小型猪皮肤的汗腺是顶泌汗腺,分布于真皮和脂肪相接的真皮深层,分泌部为粗管,管腔大,盘曲成团。腺细胞呈立方形或扁平,胞核圆形或长梭形。腺细胞与基膜之间也有肌上皮细胞。导管较细而直,开口于毛囊上段。     

天祝白牦牛退行期毛囊细胞亚群鉴定以及特征基因生物信息学分析

从单细胞水平解析天祝白牦牛退行期毛囊发育过程主要细胞类型,旨在对主要细胞类群特异表达基因进行生物功能预测与生物信息学分析,探索退行期毛囊发育调控机制。采用单细胞转录组测序对退行期毛囊进行异质性分析,利用已知标记分子对细胞类群进行筛选鉴定,并对鉴定得到的主要细胞类群进行GO和KEGG分析,同时对毛囊形态发生过程中涉及的关键分子进行免疫组织分析。结果表明,天祝白牦牛退行期涉及IFE-DC细胞、表皮细胞系、黑色素细胞、INFU细胞等细胞类群。其特征基因主要参与表皮发育、上皮细胞分化、超纤维组织发育、组织形态发生以及细胞形态学发生等生物过程。KEGG富集分析发现,特征基因主要富集在黏附连接、细胞周期、RNA转运等与毛囊发育相关的通路中。涉及的不同细胞类型拥有GJA1、FKBP4、KRT1、KRT80、FGFR2等28个共同基因。该研究成功鉴定出天祝白牦牛退行期主要细胞类群,获得了特征基因富集通路,揭示了退行期毛囊发育机制。     

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。     

兰属、兜兰属、石斛属植物叶片的扫描电镜观察

对兰科植物的兰属、兜兰属及石斛属１６个种折叶片及其横断面进行了扫描电镜的观察。兰属各种叶片上表皮细胞均为矩形,上表皮细胞表面具小乳突或不明显突起。石斛属及兜兰属的各个种上下表皮细胞均为多边形,但石斛属表皮细胞表面无坦无纹饰,而兜兰属花叶类上表皮细胞表面明显呈乳突状,绿叶类呈龟背状隆起。兰属及石斛属叶片叶肉组织没有栅栏组织及海绵组织的分化,而兜兰属的绿叶类叶肉不分化;花叶类叶肉有分化。