乳液法神经生长因子（NGF）电纺纤维的体外研究

目的：使用乳液法制备含有神经生长因子（NGF）的电纺纤维,研究其外观形貌和机械强度等物理性能,以及制备过程中NGF活性的变化,纤维中NGF的担载量和纤维体外释放动力学,评价其能否成为理想的神经修复材料,为进一步将NGF电纺纤维应用于周围神经修复奠定基础。方法：将NGF水溶液分散于PLLA溶液,通过W／O乳液法制备静电纺丝缓释纤维,对纤维的外观形貌等物理性能等进行表征,使用Elisa方法测定制备过程中NGF活性的保持以及体外释放动力学。结果：NGF电纺纤维具备类似细胞外基质（ECM）的良好外观形貌和一定的机械强度,其中NGF活性保持19．58％士6．05％,体外有效释放11天。结论：本文制备的乳液法NGF电纺纤维具备良好的物理性能,能够持续缓释有效剂量的NGF,适合作为神经修复材料进行进一步研究。     

NGF电纺纤维的体外缓释研究

目的:研究担载神经生长因子(NGF)的静电纺丝纤维的表征,考察NGF电纺纤维对于周围神经修复的效果。方法:将NGF水溶液分散于PLLA溶液,通过W/O乳液法制备静电纺丝纤维,对纤维的形态、力学性能等进行表征,Elisa方法测定NGF的体外释放动力学,Alamer Blue法检测试剂来考察纤维释放液对于PC12细胞增殖的影响。结果:NGF电纺纤维具备良好的形态和力学性质,直径为500-900 nm,纤维具备三维多孔结构。纤维的最大拉伸应力为2.50±0.41 MPa。电纺纤维中NGF在体外可有效释放9天,累积释放量接近3000 pg。细胞活性实验结果显示,第1、3、5、7天释放液的荧光强度与对照组相比有显著差异。结论:担载NGF的乳液法静电纺丝纤维有促进缺损周围神经修复的潜质。     

间充质干细胞影响肿瘤细胞增殖及其分子机理

间充质干细胞MSCs(mesenchymal stem cells)与肿瘤细胞间的相互作用是近年来肿瘤领域的研究热点之一.MSCs是一种多能干细胞,具有分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、纤维母细胞或肌肉细胞等多种间充质细胞的能力.MSCs在肿瘤细胞中表现出的归巢和转移能力为其成为潜在的抗肿瘤工具奠定了基础,MSCs转移到肿瘤细胞后参与重塑肿瘤微环境,并对其增殖、侵袭和转移等生物学行为产生重要影响.MSCs重塑肿瘤微环境后对肿瘤细胞的增殖究竟是促进还是抑制,相关文献报道有很大的争议.基于相关研究近况,主要综述骨髓间充质干细胞BMSCs(bone marrow derived mesenchymal stem cells)参与重塑肿瘤微环境对肿瘤细胞增殖的影响,并就已知的分子机理做一简要介绍.     

特殊理化微环境的构建及其在生物医学领域的应用

生物医学领域中的微环境是指在实质细胞周围参与组织细胞生理及病理过程的微小特殊区域,它对于调控细胞的运动、增殖、分化、分泌及代谢功能具有重要作用。本文在介绍体内微环境及其组成的基础上,重点阐述了体外微环境构建技术及其在生物医学领域的应用,展望了微环境生理作用机制研究的发展趋势。     

干湿纺聚乳酸／壳聚糖纤维交织织物作为细胞体外培养载体的实验观察

在体外培养的条件下观察干湿纺聚乳酸/壳聚糖纤维交织织物与成骨细胞的相容性,探讨其作为人工胸壁支架材料和人工骨支架材料的可行性。将hFOB1.19人SV40转染的成骨细胞与干湿纺聚乳酸/壳聚糖纤维交织织物体外联合培养。用扫描电镜对体外联合培养早期细胞的形态学进行观察。结果表明,成骨细胞与干湿纺聚乳酸/壳聚糖交织织物间黏附良好,具有良好的相容性,干湿纺聚乳酸/壳聚糖纤维交织织物有可能成为一种理想的可用于修复胸壁缺损和骨缺损的成骨细胞载体。     

血管内皮生长因子(VEGF)乳液法电纺纤维膜的体外研究

目的:研究担载血管内皮生长因子(VEGF)的乳液法电纺纤维膜的亲水性能、外观形态和机械性能,纤维膜中VEGF的包封率和体外释放动力学,为评价其能否应用于血管再生领域的研究奠定基础。方法:将VEGF水溶液通过W/O乳液法制备成缓释VEGF的生物可降解的丙交酯-乙交酯共聚物(PLGA)静电纺丝纤维膜,对该纤维膜的接触角、外观形态、机械性能进行表征,Elisa法测定该纤维膜的体外14天的释放行为,分别观察纤维膜释放0天、7天、14天后的电镜图。结果:加入VEGF后,纤维膜的接触角由140.0°减小到136.1°,亲水性增强,具有类似细胞外基质(ECMs)网状结构和良好的力学性能,纤维膜第1天的突释不超过载药量的50%,电镜图下显示纤维膜释放1周时纤维发生断裂。结论:通过乳液法制备的担载VEGF的电纺纤维膜具有良好的物理性能,能够持续缓释VEGF,可作为血管再生的组织工程支架进行深入研究。     

微流控技术对细胞微环境的模拟及应用研究

细胞微环境是一个多因素组成的、时空可变的复杂集合,对细胞的行为和功能发挥起着决定性作用。但传统的细胞生物学研究方法很难在体外为细胞提供这样一个复杂的、微尺度的生长环境,致使许多体外研究结果与在体情况相差甚远。近年来,微流控技术与细胞培养技术的结合为细胞微环境的模拟和控制提供了可能。文章通过提炼微环境的重要参数及其特征,介绍微流控技术是如何满足这些参数的需求,探讨了微流控技术在体外模拟细胞微环境的可行性,并总结了近年来该技术在微环境体外模拟研究中取得的成果,对微流控技术在细胞微环境构建中的发展方向和应用前景进行了展望。     

骨细胞微环境仿生模拟技术

骨细胞是生长于骨组织中的重要功能性细胞,承载着力学感知、骨重建平衡、机体矿物质代谢和内稳态调节等多种重要功能.骨陷窝-骨小管网络系统为骨细胞生长和功能发挥提供了稳定的结构微环境,骨基质的主要成分Ⅰ型胶原蛋白和羟基磷灰石是骨细胞黏附、细胞与细胞以及细胞与细胞外基质相互作用的生化微环境基础.而骨细胞多种生理功能的发挥离不开其对周围力学微环境变化的感知与响应.此外,骨细胞对周围环境非常敏感,微环境结构、生化组成和力学刺激的变化会对骨细胞结构和功能产生较大影响.因此,在微环境基础上研究骨细胞的结构和功能,是阐明骨细胞力学感知机制、发现骨细胞新的生物学功能的前提.然而,骨陷窝-骨小管网络系统复杂的结构和坚硬的质地,给在体研究带来了很大的困难.体外构建骨细胞仿生微环境成为骨细胞结构功能研究的必经之路.本文系统介绍了骨细胞的结构、生化和力学微环境,回顾了体外骨细胞微环境仿生模拟技术的最新进展,旨在为骨基础生物学、组织工程和再生医学的发展提供参考.     

电纺技术在生物医学中的应用进展

电纺技术已经成为结合多组分化合物与织造技术的关键工具,可改变电纺丝材料的化学、物理和生物特性,使其与不同的应用环境相适应。通过电纺技术制作的功能化纳米电纺丝材料,在组织工程、创伤敷料、酶的固定化和药物（基因）载体等生物医学方面得到了广泛的应用。新型的电纺技术可以进一步优化纳米电纺丝的特性,如同轴电纺、二相电纺技术;电纺丝膜的修饰也为调控电纺丝的各向异性和多孔性提供了有效的方法。该文将概述功能化电纺丝的纺织技术及修饰方法在生物医学领域的研究与应用进展。     

兔网织红细胞与K562细胞胞杂交体（K—RRneo）核基质—中间纤维体系…

本文利用脂质体转基因技术与细胞融合相结合的方法所建立的杂交细胞为研究对象,采用选择性多步抽提配合整装电镜及Ｗｅｓｔｅｒｎ印迹分析等技术,系统观察了兔网织红细胞,人红白血病Ｋ５６２细胞及两者融合形成的胞质杂交体Ｋ－ＲＲｎｅｏ细胞的核基质－中间纤维体系结构,着重分析比较了它们之间的胞质波形蛋白纤维成分的变化。实验结果表明：Ｋ５６２细胞的中间纤维为放射状分布,核纤层为网层状,兔网织红细胞胞质中间纤维胞质     

影响动物细胞有丝分裂方向的因素应力纤维在纺锤体定位中的作用

细胞的有丝分裂与细胞的增殖、分化及胚胎发育、组织器官形成、损伤组织的修复和疾病的发生有关.各种物理因素、细胞所处的微环境(包括细胞外基质、细胞粘附)等,以及胞内的多种信号因子均能对细胞的有丝分裂方向产生影响.大量文献表明,应力纤维的排列为有丝分裂中心粒分离和定位提供轨道,最终影响纺锤体和有丝分裂的定向.本实验室的micro-pattern和静态单轴拉伸应变实验进一步提示了应力纤维的排布方式是影响有丝分裂方向的重要因素.本文围绕着应力纤维的排布对有丝分裂方向的影响这一研究观点,综述分析了整合素介导的细胞外粘附-黏着斑的组装-应力纤维的排布-有丝分裂纺锤体定向等一系列影响贴壁哺乳动物细胞有丝分裂定向的过程.并根据酵母模型,对哺乳动物细胞有丝分裂定向过程的分子机制进行了介绍;在该过程中肌球蛋白、动力蛋白和kar9等蛋白质起到重要作用.     

应用于组织工程支架制备的电纺技术

组织工程技术为修复病损的组织和器官提供了一种新的途径,在组织工程中,细胞支架起着支撑细胞生长、引导组织再生、控制组织结构和释放活性因子等作用。针对电纺技术的新发展和细胞支架的新理念,综述了国内外利用电纺技术制备细胞支架的工艺条件、制备方法、组织细胞培养等方面的研究进展,并结合作者所在研究团队的研究工作提出了对未来电纺技术在组织工程中应用的研究重点和发展方向的认识。     

细胞梯度力学微环境体外构建的研究

细胞微环境与细胞的相互作用日益成为细胞生物学领域研究热点。微环境中物理信号(如基底的力学性能、形貌和牵张力)在控制细胞命运中的作用更不容忽视。其中力学刺激常以不均一的梯度形式参与调节发育、炎症、伤口愈合以及癌症过程中不同细胞的增殖、迁移和分化等行为。水凝胶是模拟细胞外基质(extracellular matrix, ECM)二维/三维组织支架的理想材料。先进的微纳制造技术已被广泛应用于支撑或包裹细胞的仿生水凝胶的合成和微环境的个性化定制研究中。本文阐述了体内细胞力学微环境中刚度和拉压应力刺激的构建方法与表征手段的研究现状,并着重综述了近年来水凝胶在细胞梯度力学微环境体外构建中的应用研究,同时也对未来研究中所面临的挑战提出了新的展望。这些工作对于组织工程及再生医学具有重要意义。     

无巨核细胞条件下促血小板生成素对骨髓基质细胞纤维形成的影响

目的：观察无巨核细胞存在的条件下促血小板生成素能否刺激骨髓基质细胞纤维形成。方法：用改良Dexter培养法进行体外不同浓度促血小板生成素（TPO）作用下的基质细胞培养,在培养过程中检测基质细胞相对增殖指数,纤维连接蛋白、层粘素和Ⅳ型胶原的表达,以及Ⅲ型前胶原蛋白的合成。结果：TPO可刺激基质细胞增殖,相对增殖指数随TPO浓度增加而增强,但不随作用时间延长而增强;纤维连接素、层粘素和Ⅳ型胶原在对照组与实验组均有阳性表达,但实验组强于对照组,但阳性强度不随培养时间的延长而增强;标记的Ⅲ型前胶原蛋白平均荧光强度实验组高于对照组,差异明显,但这种作用的强弱与TPO浓度相关性不强。结论：无巨核细胞存在的条件下,TPO可直接刺激骨髓基质细胞产生细胞外基质和胶原,促进其纤维形成。     

造血微环境细胞组成及功能的研究进展

造血微环境是造血干细胞(HSCs)居住的场所,对于维持HSCs自我更新、分化与稳态有着重要的调控作用。伴随着胚胎发育,造血主要分为卵黄囊造血、主动脉-性腺-中肾造血、胎肝造血及骨髓造血4个时期,因而研究造血发育时期的微环境对体外HSCs的扩增及诱导分化有着重要的指导意义。现对4个造血时期的造血微环境细胞组成及功能进行综述,阐明不同时期造血微环境调控作用的异同,为实现HSCs在体外的扩增与分化打下基础。     

肿瘤相关成纤维细胞促进肿瘤侵袭转移的作用机制

肿瘤相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts,CAFs)是肿瘤微环境中最主要的成分之一,在肿瘤的发生发展中发挥着必不可少的作用。骨髓和脂肪的局部组织固有成纤维细胞及间充质干细胞是CAFs来源的主要前体细胞。大量研究表明,CAFs并不作为单独细胞在肿瘤周围存在,而是和肿瘤细胞相互作用,促进肿瘤的生长与存活并维持其恶性倾向。肿瘤细胞可以影响CAFs前体的招募,并诱导正常成纤维细胞活化为CAFs;同时,CAFs可以分泌多种细胞因子、生长因子和细胞外基质蛋白质,促进肿瘤细胞的增殖、耐药及侵袭转移,从而影响肿瘤的预后。CAFs还参与血管淋巴管的生成、细胞外基质重塑、免疫抑制以及肿瘤细胞上皮间质转化等有利于肿瘤发生发展的外源性途径,为肿瘤细胞提供了一个良好的微环境。大量研究显示,研发靶向CAFs的药物可以中断其与肿瘤细胞之间的联系,从而抑制肿瘤的生长和转移。因此,深入了解CAFs促肿瘤的作用机制将有利于肿瘤治疗新靶点的发现。本文将对CAFs促进肿瘤侵袭转移的作用机制加以综述。     

利用逆转录病毒RNAi载体抑制心肌成纤维细胞分泌纤维连接蛋白

心脏间质纤维化是心室重塑的最重要表现之一, 心肌细胞外基质的过度积聚在其中扮演着重要角色. 纤维连接蛋白是细胞外基质的重要成分之一, 它负责胶原之间的连接、细胞的黏附和增殖等. 纤维连接蛋白主要由心肌成纤维细胞产生. 由于导致心肌细胞外基质过度分泌的因素很多, 单独阻断某一上游途径很难完全抑制由其他途径导致的过度合成. 利用RNAi技术试图在细胞外基质合成的终末途径进行阻断以期达到更为有效的结果. 通过体外合成的双链RNA, 抑制了纤维连接蛋白在血管紧张素Ⅱ刺激下的过度表达, 进而构建带有H1启动子的逆转录病毒载体, 成功地实现了用可稳定表达的shRNA抑制纤维连接蛋白的过度分泌. 该载体也可作为今后进行基因功能快速分析和基因治疗的工具.     

干细胞壁龛功能的研究进展

随着干细胞研究的不断深入,人们愈来愈重视干细胞在机体组织中的居住环境——壁龛(niche)对干细胞的影响。干细胞的增殖分化行为受其所处微环境的影响。干细胞壁龛通过与干细胞之间的直接和(或)间接作用影响干细胞的命运。壁龛成分——壁龛细胞、细胞外基质和来源于壁龛细胞的可溶性因子在维持干细胞的特征、调控干细胞数量等方面发挥重要作用。     

ECM和YAP/TAZ在决定细胞命运的过程中的作用机制

近年来,有研究表表明从细胞微环境中转化而来的机械信号可以调控细胞形状和影响细胞的命运。然而,这些机械信号转化成调节细胞生物过程的信号的机制仍然不是十分清楚。最新研究已阐明细胞可通过来自细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的机械信号和细胞行为调控之间的相互作用来募集Hippo信号通路中的核心组件YAP/TAZ的作用机制。此外,研究发现在Wnt和Hippo信号之间的串扰是调节细胞命运的核心。这些机制可以解释力学微环境的信号是如何调节细胞行为和决定细胞命运的。本文重点对ECM和YAP/TAZ在决定细胞命运的过程中的作用机制展开系统综述。     

基质微环境力学与细胞生物学行为

细胞作为有机体的最小组成单元,广泛参与着一系列的生命活动。细胞甚至单分子层面上的生物化学反应一直是探究机体生理活性的重点。近些年来,越来越多的研究指出,力学微环境广泛地影响着细胞的生物学活性,如细胞内蛋白质的分布和动态变化、信号转导等,同时细胞对外界产生的力学效应在组织的重构中起着重要的作用。理解力学微环境与细胞生物学效应的关系为研究生理病理条件下细胞的变化提供了新的视角,同时为开发支架等仿生材料提供了新的思路。本文总结了基质的硬度、配体浓度如何影响细胞黏附、迁移和分化,可为未来生物力学的研究提供基础和依据。