ProTracer——不间断记录体内细胞增殖的遗传示踪新技术

器官内细胞数量和组织稳态可以通过细胞增殖调节并维持.大多数用于鉴别具有显著增殖能力的细胞的相关研究,都是基于某一细胞亚群的谱系示踪,而这会导致潜在的选择性偏差.该团队利用双同源重组酶系统,开发了一种示踪增殖细胞的新技术—ProTracer,该技术能够实现在多个器官中长时间不间断地记录整个细胞类群的细胞增殖.在肝脏中,P...     

基于小分子筛选的嗅上皮类器官培养体系的建立

嗅上皮接收和传导气味信号是嗅觉系统的重要组成部分。嗅上皮的损伤在通常情况下可自发恢复,但特定疾病或衰老造成的嗅上皮损伤会引起嗅觉功能减退和嗅觉障碍。嗅上皮主要由基底细胞、支持细胞以及嗅感觉神经元组成。为了在体外建立包含多种细胞类型的嗅上皮类器官,本研究采用3D细胞培养技术,通过筛选小分子药物,构建了包含多种细胞类型的嗅上皮类器官模型,包含水平基底样细胞、球形基底样细胞、支持样细胞和嗅感觉神经元样细胞多种细胞类型。类器官培养体系中多种生长因子和小分子化合物在细胞增殖速度、细胞组成以及不同细胞类型标志基因的表达水平等方面对类器官产生影响。Wnt信号通路激活剂CHIR-99021能够提高嗅上皮类器官的成克隆率和增殖速度且有利于提高嗅上皮类器官中嗅感觉神经元样细胞标志基因的表达水平;培养体系的任一因子均能提高类器官中cKit阳性的球形基底样细胞克隆比例;表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)和维生素C均有利于类器官中水平基底样细胞标志基因的表达。本研究建立的嗅上皮类器官系统模拟了嗅上皮干细胞分化产生多种嗅上皮细胞类型的过程,为研究嗅上皮组织损伤再生、嗅觉障碍病理...     

BrdU抗体染色技术检测昆虫器官的细胞增殖

BrdU(5-bromo-2'-deoxyuridine)是一种人工合成的核苷酸类似物,常用于标记活体组织的增殖细胞。它的结构类似于胸腺嘧啶,在细胞分裂的S期,可以取代胸腺嘧啶而插入正在复制的细胞DNA中。通过免疫组化手段,用BrdU抗体检测整合在细胞DNA中的BrdU分子,可以反映出细胞周期的活力,即细胞增殖的速率。本文介绍一种优化的BrdU染色流程,用来标记昆虫小器官的细胞增殖速率。通过这种技术,我们重新评估了Dpp信号通路中的转录抑制因子Brinker在翅芽发育过程中调控细胞增殖的作用,发现它并不是以前所认为的在翅囊区是一种生长抑制因子。     

糖鞘脂GM1调控生长密度相关的乳腺细胞体外增殖抑制

细胞在体内增殖受到制约,以确保器官的正常大小和组织稳态的维持,体外培养的细胞也存在接触抑制生长现象.分布于细胞膜上的糖鞘脂具有调控细胞增殖的作用.本研究探讨了糖鞘脂GM1对人乳腺细胞MCF-10A、人乳腺癌细胞BT-549和SK-BR3增殖的影响.通过对细胞不同接种量研究细胞增殖的变化;利用流式细胞术检测细胞在不同密度生长时GM1的表达差异;探索细胞在不同密度生长时外源添加GM1对细胞增殖的影响;构建GM1干扰和过表达细胞并检测转染细胞株的增殖差异.结果显示,相较于常规密度,在低密度和高密度生长时,细胞增殖受到抑制,GM1表达量提高;GM1处理抑制低密度和高密度生长时细胞增殖,对常规密度生长细胞没有显著影响.在低密度和高密度生长时,GM1干扰细胞增殖能力提高,而GM1过表达细胞增殖能力下降.综上,本实验研究证实GM1抑制乳腺细胞MCF-10A、乳腺癌细胞BT-549和SKBR-3在体外低密度和高密度生长时的细胞增殖,为研究GM1抑制细胞增殖分子机理提供了工作基础.     

细胞生长的中心调控因子--纳巴霉素靶

细胞生长和细胞增殖是不同的而又相互联系的过程,二者共同作用引起器官,个体或肿瘤的发生。细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent kinases,CDKs)是细胞增殖的中心调控因子。最近的研究认为,纳巴霉素靶（the target of rapamycin,TOR)通过调节翻译,转录等过程调控细胞生长,是细胞生长的中心调控因子。     

Thymosin beta 10在不同模式动物或器官中功能的研究进展

Thymosin beta 10(T茁10)是一类小的肌动蛋白结合因子,在不同物种不同组织中具有不同的功能,已知其参与细胞凋亡、细胞增殖、细胞迁移、血管再生、肿瘤发生以及早期器官发育等一系列过程。本文综述了T茁10在不同研究模型动物或器官中的功能的研究现状,并结合鹿茸现有研究,提出了鹿茸可作为研究T茁10功能的新优势模型的命题。     

生物制造领域的机遇与挑战：发展类器官构建及培养的新技术

类器官构建及培养技术是近年来新兴的前沿性科学技术，该技术已经被广泛用到组织器官发育、疾病发病机制、药物开发和再生医学等领域的研究之中。干细胞及组织器官发育分化调控的研究成果为类器官构建及培养技术的建立提供了重要的信息。体外借助细胞外基质成分及细胞因子等构建出适宜于干细胞增殖、分化的三维微环境是类器官构建及培养技术的核心。在适宜的微环境中，干细胞及其分化的多种类型细胞可通过自组织形成与体内相应组织结构和功能相似的类器官。当前，多种类型的类器官构建及培养技术虽然得到广泛应用，但其技术体系仍具有操作的复杂性、产量的不确定性及获得的类器官结构和功能与体内组织存在较大差异性等难题。生物制造领域先进技术的引入推动了类器官技术的发展。本文将综述基质成分与细胞因子构建的三维微环境的研究进展，并讨论生物制造领域的先进技术在类器官构建与培养技术中的应用，例如微孔限定的培养技术可以控制类器官的生长发育，能用于制备大小均一及生物学特性相似的类器官；图案化技术使细胞按图案特征响应性地增殖与分化，可以精准控制类器官的生成；三维生物打印技术可以精确组装各类细胞，有助于构建具有复杂结构和区域特异性的类器官。类器官构建...     

有丝分裂方向的影响因素

有丝分裂方向不仅关系到细胞增殖过程中子细胞的排列方式,而且对细胞分化、组织器官形态结构具有决定性作用。从细胞内环境和所处的微环境2个方面,讨论有丝分裂方向的影响因素。     

前列腺类器官技术(POT)——前列腺干细胞和癌症研究中的“新金桶”

类器官是由单个干细胞、祖细胞或不同谱系的细胞簇在三维培养条件下自发形成类似体内组织结构的细胞簇.近年来,类器官技术为干细胞和癌症领域带来了革命性的变化.在这篇综述中,我们简要地概述了前列腺类器官技术(prostate organoid technology, POT)在前列腺研究中的进展.此外,我们也总结了POT在探究...     

植物WUSCHEL-related homeobox (WOX) 家族研究进展

WUSCHEL相关的同源异型盒(WUSCHEL-related homeobox,WOX)转录因子家族,在植物发育的众多阶段(茎和根顶端分生区的建成、侧生器官的发育、花器官的形成和胚的发育),尤其是在细胞增殖和分化较为旺盛的区域发挥重要的调控作用,即促进细胞的增殖或抑制细胞的分化。就WOX同源异型盒转录因子家族的系统进化分析、WOX家族成员的分子特征、WOX基因的生物学功能及其作用机制进行综述,并对本领域未来的发展方向作出展望。     

CEACAM1异常表达对白血病BALL-1细胞增殖的影响

通过si RNA技术抑制癌胚抗原相关粘附分子CEACAM1在人急性B淋巴细胞白血病细胞系BALL-1中的表达,体外实验研究异常表达于白血病B细胞的CEACAM1对细胞增殖的影响。应用CCK-8法测定细胞增殖发现CEACAM1表达下调后BALL-1细胞的增殖能力明显下降。细胞周期分析结果显示CEACAM1被抑制后细胞增殖状态表现为S期细胞百分比降低,G0/G1期细胞比例升高,提示CEACAM1表达下调是通过引起细胞周期停滞在G0/G1期来降低细胞增殖的,表明CEACAM1本身对白血病B细胞具有促进增殖的作用。     

FGF-1及其突变体的研究进展

酸性成纤维细胞生长因子(acid fibroblastgrowth factor,FGF-1)是成纤维细胞生长因子家族重要的成员之一。来源于三个胚层的细胞都能够表达FGF-1,其生物学效应非常广泛,在组织和器官发育、血管发生、血细胞生成、肿瘤发生和伤口愈合等方面发挥着重要作用。FGF-1不但可以在细胞外通过胞内信号通路而且也可以进入细胞内部发挥生物学功能。主要综述FGF-1信号转导方面的研究进展、促细胞增殖作用的可能分子机制以及将来的临床应用前景。     

营养因子调节神经干细胞从“休眠”到“再激活”的转变

干细胞是具有自我更新能力的细胞,广泛存在于各种生物体内。不同于已经完成分化的细胞,干细胞即使在成年生命体中都一直维持在不分化的状态,因而被认为具有潜在的再生各种组织器官的能力。通常情况下,成年动物体内的干细胞都处于一种休眠状态,细胞停留在有丝分裂的G_0期,因此不参与增殖活动。在特异的环境或体内因子的刺激下,干细胞能够被激活,重新进入细胞周期,完成细胞增殖,     

利用食管类器官研究c-Myc在食管癌发生中的作用

c-Myc基因在食管癌等多种恶性肿瘤中异常高表达,但其参与癌症发生发展机制尚不完全清楚。为探究c-Myc在食管癌发生中的作用,本文成功构建了食管类器官作为研究模型,首先制备表达c-Myc的慢病毒并通过高效侵染方法获得了稳定过表达c-Myc的食管类器官。以正常食管类器官作为对照,使用ImageJ软件分析感染7代后食管类器官的形态,显示食管类器官的上皮形态并未出现异常。随后利用免疫荧光染色实验和CCK8试剂检测食管类器官的细胞增殖状态,结果显示细胞增殖速度也没有显著改变。最后通过实时荧光定量PCR实验(quantitative real-time PCR, qPCR)检测细胞周期、细胞代谢以及常见的在食管癌中高表达基因的表达情况,结果显示相关基因表达均未显著升高。这些结果初步表明在食管中单独过表达c-Myc基因不足以诱导食管上皮细胞癌化。本文建立了食管类器官研究模型,通过高效的慢病毒过表达体系研究了原癌基因c-Myc对食管类器官发育和增殖的潜在影响。这对于食管类器官模拟食管发育和食管癌发生相关研究具有一定参考意义。     

丙酮酸对细胞寒冷应激损伤的保护作用研究

目的:细胞冻存、移植器官保存过程中,机体细胞会产生细胞寒冷应激过程,导致细胞产生损伤作用,而其作用机制尚不清楚,本研究通过观察4℃冷暴露对HEK293细胞增殖活性及凋亡的影响,分析线粒体分裂蛋白Drp1在此过程中的表达变化,阐明Drp1在细胞寒冷应激中作用及其机制.方法:采用MTT法观察4℃环境暴露对HEK293细胞损伤的影响,流式细胞术检测细胞凋亡;Western blot方法检测蛋白Drp1、Bcl2表达水平变化,提取线粒体观察线粒体中Drp1表达水平.结果:4℃冷暴露抑制HEK293细胞增殖(P＜0.05),Drp1线粒体表达水平增高,并向线粒体转位;丙酮酸可以逆转4℃冷暴露对细胞增值抑制,抑制Drp1线粒体表达水平增高,并向线粒体转位,增加细胞中Bcl2表达水平.结论:研究发现细胞寒冷应激可以使细胞凋亡,细胞增殖出现显著抑制,而寒冷应激引起细胞Drp1的线粒体转位,丙酮酸干预后可以对细胞起到保护作用,研究发现丙酮酸可以逆转Drp1的线粒体转位过程,增加Bcl2表达水平,可能是其产生保护作用的机制之一.     

心脏类器官

类器官是体外构建的一类由多种类型细胞组成的,与体内器官或组织高度相似的三维培养物,它能够模拟细胞所属器官的某些结构和生理功能。心血管疾病患病率及死亡率一直处于上升阶段,相关基础研究主要基于细胞和动物模型。心脏类器官是对传统心血管疾病模型的有效补充,在体外更真实和准确地反映人体心脏的生物学特性和功能,使其在疾病机制研究、药物开发、精准医疗和再生医学等领域具有广泛应用前景和独特优势。该文主要介绍了心脏类器官作为新一代疾病模型在心肌梗死、心力衰竭、遗传性心脏病和心律失常等方面的应用,并探讨了类器官技术未来的发展方向和面临的挑战。     

面向重要实质器官的生物制造技术

在体外制造可修复人体受损组织与器官功能的活性替代物一直是人类的梦想.制造、材料与生命科学的交叉与融合发展,为生物组织与器官的体外制造提供了必要的技术、材料与生物学基础,从而实现了皮肤、骨、膀胱等简单活性组织的临床应用,但人体重要实质器官如肝脏、肺等的再造研究至今未取得突破性进展.重要实质器官内部复杂的微观结构系统及多细胞体系的构建是实现其体外制造的关键,也是当前生物组织与器官制造技术所面临的巨大挑战.从生物制造的角度,综述国内外在重要实质器官复杂微结构制造领域的主要技术方法及最新研究进展,通过分析与评价,对未来重要实质器官的生物制造技术发展进行展望.     

Hippo-YAP信号通路在结直肠癌发生发展中的作用

结直肠癌是消化系统常见的恶性肿瘤,发生发展机制复杂。Hippo-YAP信号通路作为肿瘤抑制的一个重要信号通路,具有调节器官大小和维持细胞增殖与凋亡的动态平衡等功能。研究发现Hippo-YAP信号通路可以通过影响细胞的增殖、凋亡等从而参与结直肠癌的发生发展。本文就Hippo-YAP信号通路在结直肠癌中的作用及其机制进行综述。     

GRP78在食管癌细胞ECA-109增殖过程中的功能研究

食管癌在中国是高发性肿瘤,并具有较高的致死率。肿瘤细胞的持续增殖与细胞增殖失调密切相关。肿瘤细胞在增殖过程中需要合成大量蛋白质,葡萄糖调节蛋白78(glucose regulatedprotein,GRP78)作为分子伴侣,在蛋白质的折叠、组装、修饰和错误折叠蛋白的降解过程中发挥着重要作用。该研究通过构建pGRP78-EGFP-N1重组质粒,瞬时转染ECA-109细胞,研究GRP78过表达对细胞增殖能力的影响;采用RNA干扰技术,瞬时转染靶向GRP78的siRNA,研究敲低GRP78对细胞增殖能力的影响。该研究发现GRP78过表达后,更多的细胞从G1期进入S期和G2/M期,细胞增殖速率加快,细胞克隆形成率亦明显提高;敲低GRP78后,细胞更多地被阻滞在G1期而无法进入S期和G2/M期,细胞增殖速率减慢,细胞克隆形成率降低。GRP78可能通过调节细胞周期而促进ECA-109细胞的增殖。     

Kv1.3 钾离子通道在卵巢癌细胞株中的表达及活性

目的:研究Kv1.3钾离子通道在SKOV3卵巢癌细胞中的表达及其在细胞增殖和细胞周期中的作用。方法:应用RT-PCR和免疫细胞化学鉴别Kv1.3钾离子通道在SKOV3卵巢癌细胞中的表达。应用MTT和流式细胞技术观察KV1.3钾离子通道对SKOV3卵巢癌细胞增殖及细胞周期的影响。结果:4-氨基吡啶是Kv1.3钾离子通道特异性阻滞剂。不同浓度的4-氨基吡啶可以明显抑制SKOV3细胞的增殖,并且细胞周期也受到影响。G0/G1细胞比例增加,S期和G2/M期细胞比例下降。结论:Kv1.3钾离子通道在SKOV3卵巢癌细胞中表达,并且在细胞增殖及细胞周期变换中扮演着重要的角色。