血管化类器官的构建和研究进展

类器官在结构和功能上更接近真实器官,已经成为一种应用较为广泛的补充模型。但由于缺乏血液灌注,现有的类器官模型依然存在生长发育受限、内部坏死严重、结构功能不完善等问题。作为不少器官的重要组成成分,血管不仅能解决类器官的物质运输问题,还能提供血流灌注的机械力影响。此外,血管内皮能分泌多种因子,调节类器官的发育成熟。因此,血管化类器官具有更重要的应用意义。本文综述了构建血管化类器官的细胞来源,介绍了如何通过干细胞诱导共分化、多种细胞共培养自组装、以及直接使用微血管片段、利用移植后体内再血管化、运用组织工程手段等方法获得血管化类器官。     

促红细胞生成素通过提高Sca-1+干细胞的功能参与小鼠心肌梗死的修复(英文)

心肌梗死(myocardial infarction, MI)是目前全球主要的死亡病因之一。随着临床治疗水平的提高,MI急性期的死亡率已显著下降,但其对心肌重构及心功能的长远影响仍无法有效防治。促红细胞生成素(erythropoietin, EPO)是一种糖蛋白细胞因子,具有促进造血、抗凋亡和促血管生成的作用。研究表明EPO在心脏缺血损伤、心力衰竭等心血管疾病中发挥心肌保护作用,机制与促进心脏祖细胞活化有关。本研究旨在探讨EPO是否可通过增强Sca-1⁺干细胞的活性促进MI的修复。通过直接注射法将达贝泊汀-α (darbepoetin alpha,一种长效EPO类似物,EPO_anlg)注射到成年小鼠MI的交界区,观测MI面积、心脏重构及功能、心肌细胞凋亡及微血管密度变化。用磁性分选技术从新生和成年小鼠心脏中分离Lin^-Sca-1⁺干细胞,分别用于克隆形成能力及EPO效应的测定。结果显示,和单纯的MI组相比,在体应用EPOanlg可显著降低MI面积、心肌细胞凋亡率,减轻左室腔的扩张,同时提高心功能、增...     

基于果蝇口腔感染的肠道训练免疫模型研究（英文）

目的 利用果蝇作为遗传工具从个体和分子层面研究果蝇的训练免疫效应,并为后续深入研究其分子机制提供依据。方法 首先构建无菌果蝇模型,在此基础上构建果蝇成虫及跨发育阶段训练免疫模型,用两种革兰氏阴性菌——胡萝卜软腐欧文氏菌（Erwinia carotovora carotovora 15）及铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）分别经口腔感染果蝇。在第一次感染完全消退后进行再次感染,然后通过比较果蝇在两个感染阶段的存活率和细菌量来衡量训练免疫的潜在效果。通过实时荧光定量PCR检测相应先天免疫相关基因的表达水平,研究革兰氏阴性菌对免疫缺陷（IMD）通路的诱导作用。结果 果蝇成虫及幼虫初次感染均可提高二次感染后的生存率、细菌清除效率及死亡时能承受的最高细菌负荷;二次感染的果蝇中,IMD通路中免疫反应基因的基础表达比未感染的高,这提供了获得感染抗性的分子基础;果蝇的免疫反应主要发生在中肠,二次免疫比初次免疫的效应更迅速且剧烈;二次免疫的果蝇中,肠道干细胞的数量显著多于初次感染。结论 果蝇肠道中强大的训练免疫可由同源或异源革兰氏阴性菌口腔感染引发,且免疫记忆可在整个发育阶段持...     

干细胞外泌体对内皮细胞增殖迁移和血管生成的影响

[目的]探究脂肪间充质干细胞来源的外泌体对人脐静脉内皮细胞的迁移和血管生成的影响。[方法]利用超速离心法提取脂肪间充质干细胞来源的外泌体;通过透射电子显微镜观察外泌体的形貌;通过免疫印迹法检测外泌体的标志蛋白;通过动态光散射法检测外泌体水合粒径;通过CCK-8法检测外泌体对HUVECs增殖的作用;通过划痕实验和Transwell实验检测外泌体对HUVECs迁移的影响;通过血管生成实验评估外泌体诱导HUVECs生成血管的能力。[结果]脂肪间充质干细胞外泌体的平均水合粒径约为151.9±12.3 nm,含有外泌体的标志蛋白CD63、TSG101。外泌体浓度为30μg/mL时,共孵育48 h后,EXO组HUVECs的增殖率高于NC组14%;划痕实验中NC组的平均迁移率约为0.45±0.05,EXO组约为0.63±0.05,EXO组的迁移率显著高于NC组约为0.18±0.07,而Transwel中48 h时NC组的单位面积平均转移细胞数约为167±24,EXO组约为728±49。4 h的成血管实验显示外泌体组管的NC组平均结点数约为495±52,EXO组约为658±76;NC组单位图像平均分支...     

类器官培养方法及家畜类器官研究进展

类器官(organoid)是由干细胞在体外培育而成的一种三维(3D)细胞培养物,其中包含多种细胞类型的自组装。类器官是生物医学领域内近年来的热门前沿技术之一,可用于发育、内稳态、再生、疾病建模和药物研发等领域的相关研究。不同类器官的培养方法存在差异,因此了解相关进展对成功构建合适的类器官模型非常重要。家畜与人类生活息息相关,通过构建类器官的方式以其为研究对象,对人类的饮食安全、医疗保健、精神健康都具有重要意义。本文评述了类器官的培养方式及家畜类器官研究方面的进展,以便为后期相关研究提供参考。     

细胞重编程和移植技术用于帕金森病治疗的研究进展

帕金森病(Parkinson disease,PD)是一种复杂的中枢神经系统退行性疾病,主要病理特征为黑质致密部多巴胺神经元的进行性丧失.目前PD主要治疗手段包括药物和手术.但药物存在神经保护活性不足、缺乏对因治疗、晚期无药可用等问题,手术治疗风险较大.近年来,细胞重编程技术取得突破性进展,由重编程产生的诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)、诱导多巴胺神经元(induced dopamine neurons,iDNs)和诱导神经干细胞(induced neural stem cells,i NSCs)可用于治疗PD.移植iPSCs分化而来的多巴胺能神经元、iDNs和iNSCs至相应脑区,可起到神经替代与修复作用,有效治疗PD.本文重点介绍细胞重编程的机制,总结iPSCs、iDNs和iNSCs治疗PD的优缺点,并阐述尚存在的挑战,探讨可能的解决方案.     

神经环路再生研究进展

神经系统损伤会导致神经环路的缺损,造成此神经环路所调节的功能丧失或紊乱,并给病人的正常生活造成极大的障碍。所以,重建受损神经环路并恢复其功能是治疗神经系统损伤的重要目标。近年来,针对新生神经元替代缺失细胞并整合入损伤神经环路机制方面取得了一系列研究进展。高等哺乳动物利用内源性新生神经元或外源移植神经干细胞可以实现一定的神经环路重建和功能恢复,同时低等脊椎动物可以通过自发的神经发生来实现神经系统损伤后较为完美的再生,而对这些模式动物的研究也揭示了很多可以促进再生的因子和神经环路连接重建的机制。该文对这些方面的研究进展做了简要的综述。     

哺乳动物体细胞核移植研究进展

体细胞核移植技术已经在基础研究领域与产业化应用领域体现出了重要的价值,因而体细胞核移植技术及其相关研究已经成为了生物领域的持续性研究热点,但是围绕体细胞核移植技术仍然存在许多质疑,其中最主要的就是体细胞核移植的效率较低。尽管如此,体细胞核移植研究仍然在近年来取得了令人瞩目的成就,包括小鼠与恒河猴核移植胚胎干细胞系的建立。该文就体细胞核移植的研究历史与进展进行简要的论述,同时针对体细胞核移植研究中的细胞重编程与治疗性克隆研究中的发展与问题进行剖析,希望能够积极推动治疗性克隆的研究进展,加速核移植与干细胞技术在产业化领域中的应用。     

多能干细胞诱导分化为肾脏类器官的研究进展与挑战

用于分化为多种类型细胞的多能干细胞(PSC)体外培养技术已被广泛应用于生物学领域中.由PSC分化而来的肾脏类器官可基本还原生物体内肾脏的组织结构和部分功能,在肾脏疾病模型研究和药物筛选中有重要作用,继续改善肾脏类器官的结构、功能和成熟度将会对肾脏再生治疗提供极大的帮助.研究肾脏类器官的重点在于体外准确模拟体内肾脏的发育...     

Getting the right stuff： controlling neural stem cell state and fate in vivo and in vitro with biomaterials

Stem cell therapy holds great promises in medical treatment by, e.g., replacing lost cells, re-constitute healthy cell populations and also in the use of stem cells as vehicles for factor and gene delivery. Embryonic stem cells have rightfully attracted a large interest due to their proven capacity of differentiating into any cell type in the embryo in vivo. Tissue-specific stem ceils are however already in use in medical practice, and recently the first systematic medical trials involving human neural stem cell （NSC） therapy have been launched. There are yet many obstacles to overcome and procedures to improve. To ensure progress in the medical use of stem cells increased basic knowledge of the molecular mechanisms that govern stem cell characteristics is necessary. Here we provide a review of the literature on NSCs in various aspects of cell therapy, with the main focus on the potential of using biomaterials to control NSC characteristics, differentiation, and delivery. We summarize results from studies on the characteristics of endogenous and transplanted NSCs in rodent models of neurological and cancer diseases, and highlight recent advancements in polymer compatibility and applicability in regulating NSC state and fate. We suggest that the development of specially designed polymers, such as hydrogels, is a crucial issue to improve the outcome of stem cell therapy in the central nervous system.