PIEZO1影响HaCaT细胞的趋电性迁移

目的 伤口中心产生的内源性电场是指导细胞定向迁移促进伤口愈合的重要因子。PIEZO1是机械门控阳离子通道家族成员之一,它参与细胞迁移,影响细胞的趋化迁移,并且受到电压的调节,在伤口愈合过程中发挥重要作用。但PIEZO1是否参与影响电场指导的细胞定向迁移过程尚不清晰,本文以HaCaT细胞为模型探讨PIEZO1及其下游相关蛋白质对细胞趋电性迁移的影响。方法 应用活细胞工作站追踪HaCaT细胞在微直流电场中的迁移,使用抑制剂及RNAi技术调控PIEZO1功能和表达,研究PIEZO1对于细胞趋电性迁移的影响;用蛋白质印迹（Western blot）检验细胞的整合素（integrin） β1与FAK磷酸化水平在电场作用下的变化情况,探讨PIEZO1与integrin β1及FAK等对电场信号的响应及细胞趋电性迁移的影响。结果 PIEZO1广谱抑制剂钌红、GsMTx4和RNAi处理显著抑制了HaCaT细胞向正极趋电性迁移的能力;电场和GsMTx4单独作用升高FAK磷酸化和integrin β1表达,GsMTx4阻止电场进一步升高FAK的磷酸化水平和integrin β1表达;siRNA干扰PIEZ...     

胚胎发育中神经嵴细胞迁移机制的研究进展

神经嵴(neural crest,NC)是一种具有高度迁移能力的多功能细胞群,它形成于胚胎发育过程中神经上皮和上皮细胞前体之间的交界处。神经嵴细胞在经历了横贯整个胚胎的迁移之后,会固定下来并分化发育成多种组织和器官。神经嵴细胞在迁移过程中表现出趋化性(chemotaxis)和趋电性(electrotaxis)。神经嵴细胞能够沿着胞外可溶性因子浓度梯度产生定向迁移,这些趋化性因子包括SDF-1、VEGE、FGF、PDGF等;神经嵴细胞也能在生理电场(endogenous electric fields)或适当外源电场(exogenous electric fields)中沿电场方向,向正极或负极迁移。一些重要的与趋电性相关的分子已经被发现,如EGFR、Rac1、V-ATPase H+pump、PI3 kinase/Pten。本综述详细介绍了神经嵴细胞趋化性和趋电性迁移中的可能机理和实验证据,为后续研究提供参考。     

小鼠皮肤黑色素瘤细胞在三种不同基质上的趋电性比较

微小直流电场具有指导细胞进行定向迁移的作用。各种细胞外基质的物理、化学性质会影响细胞的迁移。该研究以小鼠皮肤黑色素瘤细胞（B16-F10）为模型,比较微直流电场（250mV／mm）指导下细胞在平滑基底与两种不同市售基质Matrigel及FNC上的趋电性。结果显示,黑色素瘤细胞在三种基底上均有明显的向电场阴极迁移的趋电运动,但在不同基质上细胞趋电的方向性无显著差异,但细胞迁移速度及在细胞沿电场进行定向迁移的持续性有显著差异。     

gbpC和gbpD基因在盘基网柄菌细胞趋化性和趋电性运动中的差异研究

目的 趋化性和趋电性是细胞定向迁移的主要方式，并在生物有机体的生理和病理过程中发挥重要作用，但二者存在差异。本文对盘基网柄菌gbpC和gbpD基因在细胞趋电性和趋化性中的作用进行对比研究，以寻找两种迁移方式之间的新差异。方法 将gbpC基因突变株gefT-和gbpD基因突变株gefU-分别置于场强为12 V/cm的直流电场中，分析细胞在电场中的运动方向及运动速度，探讨细胞的趋电性变化；利用电穿孔技术将标记F-actin的Lifeact-GFP质粒转化进入细胞，用荧光显微镜观察活细胞运动时F-actin的分布；用蛋白质印迹技术定量分析细胞的肌球蛋白调节轻链（RLC）在受直流电场刺激后的磷酸化变化情况。结果 gefT-突变株细胞极化消失，但保持与野生型类似的趋电性；gefU-突变株细胞发生超极化，但趋电性显著降低。在直流电场中，突变株细胞和野生型细胞的F-actin主要分布在伪足部位。在电场作用下，细胞株的肌球蛋白RLC磷酸化变化情况存在差异，即野生型细胞以时间依赖的方式发生磷酸化，gefT-突变株细胞先急剧下降，然后再上升，gefU-突变株细胞却以时间依赖方式脱磷酸化。结论 本研究表明gbpC和gbpD基因在盘基网柄菌趋化性和趋电性中的作用不同，暗示了电信号与化学信号确实通过不同的机理指导细胞的定向迁移。     

磷脂酰肌醇3激酶通过Akt和ERK抑制盘基网柄菌细胞的趋电性

目的 磷脂酰肌醇3激酶（PI3Ks）通过调控肌动蛋白在细胞定向运动中发挥重要作用。然而,PI3Ks的结构和功能很复杂,人们对PI3Ks在细胞趋电性运动中的作用并不完全清楚。因此,本文以模式生物盘基网柄菌细胞为实验材料,探究其中的PI3K1和PI3K2在细胞趋电性运动中的作用。方法 首先利用CRISPR/Cas9系统介导分别构建PI3K1编码基因pikA基因敲除突变株和PI3K2编码基因pikB基因敲除突变株;随后将2个突变株置于强度为12 V/cm的直流电场中,记录并分析两个突变株的趋电性。结果 数据分析显示,野生型细胞在直流电场中的方向指数为（0.86±0.03）,而pikA-和pikB-突变株在直流电场中的运动方向指数分别为（0.95±0.02）和（0.94±0.03）;此外,野生型细胞在电场中的平均轨迹速度（3.34±0.08）μm/min,而pikA-和pikB-突变株的平均轨迹速度分别为（4.85±0.20）μm/min和（5.48±0.15）μm/min,t检验表明突变株和野生型的方向性指数和运动速度都存在极显著的差异。蛋白质印迹实验结果显示,pikA-和pikB-突变株中...     

将盘基网柄菌用于本科细胞生物学综合性实验教学初探——电穿孔转化绿色荧光蛋白

盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)是一个应用广泛的模式生物,非常适合用来研究胞质分裂、细胞运动、吞噬作用、趋化性、趋电性、信号转导以及个体发育过程中的细胞分化。该实验主要介绍电穿孔技术转化绿色荧光蛋白标记肌动蛋白基因质粒(Lifeact-GFP)进入盘基网柄菌活细胞中,抗性筛选(潮霉素B)获得阳性克隆子,最后借助荧光显微镜观察绿色荧光蛋白标记的微丝在盘基网柄菌的分布情况。综合性实验训练可提高学生的学习兴趣和综合运用理论知识的能力,进而可培养学生的科学研究思维。     

田菁根瘤菌YIC4027可溶性趋化受体Tlp1的功能鉴定

【目的】初步探究田菁根瘤菌Sinorhizobium alkalisoli YIC4027中唯一含有PAS结构域可溶性趋化受体Tlp1的功能机理。【方法】本研究基于Red重组系统以及三亲接合技术进行缺失突变株的构建。对野生型和突变株的生长情况、趋化能力、趋氧性、细胞凝结、生物膜的形成、胞外多糖产量、在宿主根表的定殖及竞争性结瘤等表型进行了测定。【结果】与野生型相比,突变株的生长不受影响,趋化和趋氧能力降低,在宿主根表的定殖及竞争性结瘤能力降低,而细胞凝结能力、生物膜形成以及胞外多糖产生能力等均有所提高【。结论】本研究首次证实了S. alkalisoli YIC4027中可溶性趋化受体Tlp1影响细胞的趋化运动。     

影响有机化学品快速生物降解性的分子结构参数研究进展

合成有机化学品污染日益严重, 生物降解性是影响其在环境中归趋的重要因素。快速生物降解测试是初级的生物降解测试, 可快速评价化合物的初级生物降解性能, 目前已广泛应用于化合物的生态风险评价, 在化合物的生物降解测试中具有非常重要的地位。文章首先综述了有机化学品的快速生物降解性在环境风险评价中的应用及应用中存在的问题。生物降解性主要取决于化合物的结构, 文章进一步探讨了可能影响有机化学品快速生物降解性的理化性质参数、空间拓扑参数、电性效应参数等分子结构参数, 并讨论了它们在有机化学品结构与快速生物降解性定量构效关系研究及快速生物降解性测试指导中的应用前景。     

外源微直流电场对肺腺癌细胞Calu-3迁移的影响

该文通过Time-lapse技术,以无电场作用的人肺腺癌细胞Calu-3细胞为对照组,以分别暴露于电场强度为2 V/cm、4 V/cm和6 V/cm的Calu-3细胞为实验组,研究了外源微直流电场对Calu-3迁移的影响。结果表明,Calu-3细胞可通过单细胞和群体细胞两种形式迁移,直流电场对这两种迁移形式具有显著的影响:无电场作用时,单细胞和群体性的Calu-3随机迁移;加入直流电场后,单细胞和群体性的Calu-3朝向负极定向迁移,迁移方向性指数、迁移方向持续性指数、轨迹速度、位移速度显著高于无电场作用的对照组。电场强度为4 V/cm时,单细胞和群体性的Calu-3趋电性最明显,迁移方向最恒定。相同强度的电场作用下,Calu-3群体细胞迁移的方向性指数和方向持续性均高于单细胞迁移,但单细胞迁移的轨迹速度和位移速度快于群体细胞迁移。     

微环境对细胞的影响以及仿生学在组织工程支架中的应用

微环境影响着细胞的增殖、迁移、分化以及细胞功能,细胞微环境影响细胞命运的因素包括细胞之间相互作用、细胞与细胞外基质相互作用、可溶性信号分子以及缺氧和营养对细胞的影响。组织工程支架的制备就是要利用仿生学原理最大程度模拟细胞微环境,从而应用于细胞行为研究以及临床治疗。全面了解细胞微环境对细胞的影响因素是制备组织工程支架的重要条件,而组织工程支架的研究也进一步推动了细胞微环境对细胞影响的认识。组织工程支架研究在组织工程研究中仍具有广阔前景,新的制备工艺也在组织工程支架研究中发挥着巨大推动作用。     

哺乳动物体细胞核移植中供体细胞的研究进展

在哺乳动物体细胞核移植中,供体细胞是影响其效率的主要因素之一。供体细胞的类型、细胞周期、细胞的培养代数、冷藏与冷冻处理,以及供体动物的性别、年龄等都可能影响核移植胚胎的发育。根据现有资料,简要综述了在哺乳动物体细胞核移植中有关供体细胞的研究进展。     

骨桥蛋白趋化和趋触作用对FAK和ILK磷酸化修饰的影响

为探讨可溶性(趋化作用)或锚定(趋触作用)形式的骨桥蛋白(OPN)与整合素相互作用对下游信号分子黏着斑激酶(FAK)和整合素偶联激酶(ILK)磷酸化修饰的影响,分别用包被于培养瓶上锚定型或加在培养液中的可溶性OPN刺激血管平滑肌细胞(VSMC)后,观察FAK和ILK的磷酸化及FAK与ILK相互作用的变化。结果显示,包被于培养瓶上的OPN通过趋触作用促进VSMC黏附和伸展,接种45min时,黏附细胞数达对照组的2.4倍(P<0.05);OPN的趋触及趋化作用均可诱导FAK磷酸化、ILK去磷酸化并抑制FAK与ILK结合;转染可表达整合素β3亚单位胞内区的表达质粒pEGFP-C3-β3CD能阻断OPN与整合素相互作用所引发的FAK磷酸化及ILK去磷酸化。研究结果表明,OPN的趋触和趋化作用对整合素下游信号分子FAK和ILK的影响是一致的,且这些作用是由整合素β3亚单位胞内区所介导的。     

趋磁细菌W M-1 的培养条件优化研究

采用正交设计实验法研究了趋磁细菌WM-1产磁性细胞的培养条件。并利用L16(44)方案,用16个实验完成了4种培养条件、4个水平的优化工作。研究结果表明,培养基的pH值是影响趋磁细菌WM-1产磁性细胞的重要因素,正交实验结果在90％的置信区间可信。在最优的培养条件下,即pH为7．0,氧气的浓度为4％,m酒石酸:m琥珀酸为1:1,NaNO3 100 mg l-1条件下,磁性细胞的浓度提高到6．5×107 cells ml-1,比优化前提高了约8．3％．趋磁细菌WM-1磁滞回线的测量表明,Hc=230 Oe,Ms=0．9 emu／g dry wt．Cells,及Mr／Ms=0．50。     

T细胞的极化和影响极化的因素

ＣＤ４＋４、ＣＤ８＋Ｔ细胞根据其分泌的细胞因子类型特征,各自可被分成两个亚型,ＣＤ４＋、ＣＤ８＋Ｔ细胞不同亚型的形成,实际上是分化、成熟的Ｔ细胞在外周特异性免疫应答过程中形成不同效应类型细胞群体,在功能上产生极化（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）的过程,这一过程受环境和基因的共同影响。极化的影响因素包括抗原类型、剂量、进入途径、佐剂、抗原提呈细胞和ＭＨＣ分子的种类以及遗传背景、细胞因子、细胞膜分子和微环境中的激素等。对Ｔ细胞极化的概念、极化与活化的关系以及极化的过程、极化的影响因素等问题作一综述     

趋磁细菌蛋白参与磁铁矿生物矿化机制的研究进展

生物矿化是生命体系中的一种重要而又特殊的生理过程。生命体中存在着各种各样的生物矿化产物,从生物体骨骼与牙齿到纳米级的金属氧化物都是生物矿化的产物。生物矿化与普通矿化的最大不同就是其反应过程中有生物分子、生物代谢、细胞以及有机基质的参与。多种生物因素参与的矿化反应,不仅反应条件温和,而且反应产物具有更好的材料性能和生物兼容性,最为典型的是趋磁细菌可以通过生物矿化过程形成尺寸均一、单磁筹的生物膜包裹着的磁性纳米晶体——磁小体。本文主要介绍了趋磁细菌重要磁小体膜蛋白以及铁载体蛋白(铁蛋白)在磁铁矿生物矿化过程中的作用和功能,综述了该领域的最新研究概况。通过对趋磁细菌发生生物矿化过程的深入探讨可进一步揭示生物大分子调控无机矿物生长的分子机制,为仿生合成新型生物材料提供重要的理论依据。     

肿瘤细胞粘附、迁移与转移的相关性

肿瘤细胞的粘附、迁移能力与癌转移密切相关. 细胞粘附分子选择素、整合素、免疫球蛋白超家族及钙粘素介导同型或异型细胞间以及细胞与基质间的粘附,其在肿瘤细胞表面表达数量或分布方式的改变直接或间接影响着转移潜能,是肿瘤细胞从原发瘤脱落以及着床的关键性环节.肿瘤细胞的迁移能力被认为是癌转移的限速环节.一般情况下,肿瘤细胞在体内或体外的迁移能力与其转移潜能呈正相关性,肿瘤细胞通过对迁移刺激物的趋化性及趋触性应答而完成向远离器官的转移,其具体分子机制目前还不清楚.     

基质力学微环境对血管平滑肌细胞功能的影响

血管平滑肌细胞是血管壁中的主要细胞类型,处于复杂的基质微环境中.微环境中的力学因素(包括基质刚度、基质微纳拓扑结构以及基质对细胞的几何约束等)可影响平滑肌细胞表型与功能.平滑肌细胞通过特定的机械力感受器感知基质微环境中的机械力刺激,并将机械信号转化为生物化学信号,调控下游基因表达与活性,从而影响平滑肌细胞的各种行为.血...     

昆虫趋光的性别差异及其影响因素

趋光是众多夜行性昆虫的主要行为特征之一.研究表明: 许多夜行性昆虫的趋光存在明显的性别差异现象,而这种差异受多种因素的影响.本文从雌雄成虫飞行能力差异导致其飞行距离与高度的不同、雌雄成虫复眼结构差异导致其对光源反应不同,以及雌雄成虫对光源和环境刺激的敏感性不同等方面综述了导致昆虫趋光性别差异的因素,并探讨了昆虫趋光性别差异的应用及今后研究方向.     

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.     

趋磁细菌概述及应用进展

趋磁细菌是一类具有趋磁行为的革兰氏阴性茵的统称,其趋磁特性是由于菌体内含有磁小体。磁小体是由膜包被的纳米尺寸单磁畴颗粒,在菌体内多呈链状排列。自被发现以来,趋磁细菌及磁小体已逐步成为新的生物资源被广泛研究于材料学、医学、生物学、物理学、地质学等多个学科领域,并在仿生学、生态学、医学、地质学、工业处理、卫生检验等多个领域得到应用。主要介绍了趋磁细菌的生物特征、研究发展进程,以及近年来在多个学科领域的研究与应用。