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关键词： 椎间盘退行性变   转录组学   蛋白质组学   椎间盘   髓核   纤维环  

摘要： 背景:椎间盘退行性变是一种以髓核细胞凋亡加速及细胞外基质分解为主要特征的慢性脊柱疾患,通常会导致腰背疼痛以及脊柱功能障碍,其分子机制尚不完全清楚,阻碍了精准治疗策略的发展。转录组学技术可以深入分析基因表达模式,蛋白质组学技术可以识别蛋白功能动态,两者联合应用,为阐明椎间盘退行性变的病理机制提供了重要手段。目的:综述转录组学和蛋白质组学技术在椎间盘退行性变中的研究进展,探讨这两种组学技术在解析分子机制,筛选诊断标志物及探索治疗靶点中的关键作用。方法:应用计算机检索PubMed、Web of Science、中国知网、Sinomed数据库中1995年1月至2025年4月发表的相关文献,中文检索词为“转录组学,核糖核酸测序,蛋白质组学,椎间盘退行性变,髓核,纤维环,软骨终板”,英文检索词为“transcriptomics,ribonucleic acid sequencing,proteomics,inte rvertebral disc degeneration,nucleus pulposus,annulus fibrosus,ca rtilage endplate”。排除重复性文献和非相关文献,共筛选24篇文献进行综述分析。结果与结论:转录组学研究阐明了椎间盘退行性变中基因表达的动态演变,揭示了涉及细胞凋亡、炎症反应及基质分解的关键调控网络。蛋白质组学深入解析了髓核与纤维环中蛋白质组成的动态变化,强调基质金属蛋白酶及细胞因子在基质降解中的关键功能。两者结合为椎间盘退行性变的分子机制提供了多维度视角,增强了机制研究的深度。综合分析表明,转录组学与蛋白质组学的协同应用在揭示椎间盘退行性变分子机制及潜在治疗靶点方面展现出显著潜力。

关键词： 唑来膦酸   可溶性微针   透明质酸   脂多糖   破骨细胞   巨噬细胞   穿透性  

摘要： 背景:唑来膦酸是治疗骨吸收的有效药物,但全身使用不良反应较大。可溶微针是一种高效的局部透皮给药方式,能够有效穿透黏膜屏障,局部递药以避免药物不良反应。目的:制备载唑来膦酸的可溶性微针贴片,表征微针贴片的机械强度、穿透性以及对破骨细胞分化的影响。方法:以聚乙烯醇溶液作为背衬基质溶液,以透明质酸溶液或含有不同质量浓度(1,5,10 mg/mL)唑来膦酸的透明质酸溶液作为微针针尖部基质溶液,通过两步浇筑法分别制备空白可溶性微针贴片与载唑来膦酸的可溶性微针贴片,表征微针的形貌、载药量。将载10 mg/mL唑来膦酸可溶性微针分别压入锡箔纸或猪牙龈组织中,评估微针的穿透能力;将载10 mg/mL唑来膦酸可溶性微针插入Parafilm M膜中,观察各层Parafilm M上微针穿透的孔洞,评估微针穿透深度。将载10 mg/mL唑来膦酸可溶性微针插入猪牙龈组织中,在不同时间点观察微针溶解情况。将空白可溶性微针浸提液、载1 mg/mL唑来膦酸可溶性微针浸提液分别与RAW264.7细胞共培养,通过CCK-8实验、活死染色检测微针的生物安全性。将RAW264.7细胞分3组培养:空白组不加入任何药物,脂多糖组加入100 ng/mL脂多糖(诱导破骨分化),唑来膦酸微针组同时加入100 ng/mL脂多糖与载1 mg/mL唑来膦酸可溶性微针浸提液,通过抗酒石酸酸性磷酸酶染色与RT-qPCR检测分析破骨细胞分化情况。结果与结论:①普通光学显微镜下可见载唑来膦酸可溶性微针的结构均匀,针头锋利且整个针尖呈现良好的金字塔形态,与背衬结合紧密、无缺损和气泡,针尖高度约为595μm,相邻针尖距离约495μm。载1,5,10 mg/mL唑来膦酸可溶性微针的载药量分别为(24.07±1.33),(203.4±9.14),(576.74±9.46)μg,表明可以通过调节微针基质溶液中的药物浓度来控制微针的载药量。②将微针插入锡箔纸或猪牙龈组织后在组织表面形成有效的药物输送微孔,将微针插入Parafilm M膜后穿透深度大约为252μm,说明微针具备足够的机械强度和组织穿透性能,能够穿透黏膜屏障形成有效微孔,输送药物到牙龈组织深部。③CCK-8实验、活死染色显示,空白可溶性微针、载唑来膦酸可溶性微针均无明显的细胞毒性。抗酒石酸酸性磷酸酶染色与RT-qPCR检测显示,脂多糖组破骨细胞数量及抗酒石酸酸性磷酸酶、c-Fos、基质金属蛋白酶9、组织蛋白酶K mRNA表达均高于空白组(P<0.05),唑来膦酸微针组破骨细胞数量及抗酒石酸酸性磷酸酶、c-Fos、基质金属蛋白酶9、组织蛋白酶K mRNA表达均低于脂多糖组(P<0.05)。表明在炎性状态下,载唑来膦酸可溶性微针可有效抑制破骨细胞的分化。

关键词： 多糖   水凝胶   可逆共价键   组织修复   智能敷料   伤口敷料   综述  

摘要： 背景:根据伤口微环境开发出多功能生物活性智能敷料用于实时监测创面微环境,是一种加速伤口愈合的重要策略。多糖基水凝胶因独特的优势在伤口敷料领域获得了广泛关注。目的:综述多糖基水凝胶的合成方法、功能特性及在皮肤损伤修复中的应用进展。方法:以“水凝胶,多糖,可逆共价键,伤口敷料,创面修复”为中文检索词,检索万方数据库和中国知网,以“Hydrogels,polysaccharide,reversible covalent bonds,Wound dressings,wound repair”为英文检索词,检索PubMed和Web of Science数据库,根据纳入与排除标准,最终纳入125篇文献进行综述。结果与结论:多糖基水凝胶的交联方式可以分为物理交联、化学交联两种,其中动态的化学键由于能够对某些刺激做出响应,对于开发生物活性智能敷料具有重要意义。多糖富含羧基、羟基、胺基等官能团,可以很容易进行接枝改性,从而满足临床应用的功能需要,例如智能抗菌、消炎、促愈合且无不良反应。随着临床需求的不断多元化和精细化,水凝胶敷料的功能也从先前单一的覆盖保护功能转变为现在的多种功能集合,包括黏附和止血、抗菌、抗炎和抗氧化、物质输送、自我修复、刺激响应和伤口监测等。

关键词： 温肾通络止痛方   骨质疏松症   骨髓间充质干细胞   骨脂平衡   脂肪间充质干细胞   外泌体   miRNA   磷脂酰肌醇3激酶   蛋白激酶B  

摘要： 背景:中药及其有效成分在调节外泌体miRNA功能方面的潜在作用为骨代谢疾病治疗开辟了新的途径。目的:探讨温肾通络止痛方通过调控脂肪间充质干细胞来源外泌体miR-342-3p改善骨髓间充质干细胞骨脂分化平衡的作用及机制。方法:分离培养1周龄SD大鼠脂肪间充质干细胞及骨髓间充质干细胞,温肾通络止痛方含药血清干预脂肪间充质干细胞后超速离心分离外泌体。外泌体与骨髓间充质干细胞共培养48 h后采用碱性磷酸酶染色、茜素红染色和油红O染色评估骨髓间充质干细胞的骨脂分化能力;利用高通量测序筛选差异miRNA,生信分析下游靶基因,用qPCR验证关键miRNA及靶基因表达。采用qPCR评估miR-342-3p及靶基因PDGFRα对骨髓间充质干细胞成骨、成脂分化基因表达的影响;Western blot法检测miR-342-3p及PDGFRα对下游磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B通路蛋白表达的影响。结果与结论:温肾通络止痛方显著促进脂肪间充质干细胞来源外泌体的分泌且更易被骨髓间充质干细胞摄取;测序结果显示温肾通络止痛方干预后的脂肪间充质干细胞来源外泌体中miR-342-3p表达上调最为明显,其通过靶向抑制PDGFRα促进骨髓间充质干细胞成骨分化(Runx2、Osterix mRNA表达上调)并抑制成脂分化(PPARγ、CEBPαmRNA表达下调);miR-342-3p可促进磷脂酰肌醇3激酶、蛋白激酶B磷酸化蛋白表达,激活磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B信号通路,调控骨髓间充质干细胞骨脂分化平衡。以上结果表明温肾通络止痛方通过脂肪间充质干细胞外泌体miR-342-3p靶向PDGFRα/磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B轴调控骨髓间充质干细胞的骨脂分化平衡,为中药复方防治骨质疏松提供了分子机制依据。

关键词： 脂肪干细胞   还原型氧化石墨烯   绿色合成工艺   内皮向分化   血管生成   组织工程血管化  

摘要： 背景:脂肪干细胞能够在特定的诱导环境下分化为血管内皮细胞,是组织工程血管化过程中较为理想的种子细胞。然而脂肪干细胞的内皮向分化效率低,严重限制了该方法的应用。目的:探讨还原型氧化石墨烯对脂肪干细胞内皮向分化效率和血管形成能力的影响。方法:首先,采用绿色合成工艺制备还原型氧化石墨烯,使用透射电镜、能谱分析和傅里叶变换红外光谱等手段对还原型氧化石墨烯进行材料表征。然后将不同质量浓度的还原型氧化石墨烯与脂肪干细胞共培养,通过CCK-8实验确定还原型氧化石墨烯的安全浓度范围,接着利用安全浓度范围内的还原型氧化石墨烯诱导脂肪干细胞内皮向分化,通过RT-qPCR和Western blot检测脂肪干细胞内皮向分化相关指标的表达。最后,通过划痕实验和小管形成实验评估还原型氧化石墨烯诱导分化后细胞的成管和迁移能力。结果与结论:①还原型氧化石墨烯具有典型的二维片状结构,主要含碳、氧元素,可检测到与含氧官能团相关的特征吸收峰;②CCK-8实验结果显示,10μg/mL及以下浓度的还原型氧化石墨烯培养72 h对脂肪干细胞的活力无影响;③RT-qPCR和Western blot结果显示,10μg/mL及以下浓度的还原型氧化石墨烯诱导6,9 d均可以显著提高脂肪干细胞内皮向分化相关标志物的表达,其中5μg/mL还原型氧化石墨烯诱导9 d,内皮向分化标志物基因表达差异最大;④划痕实验和小管形成实验结果表明,相较于空白组和对照组,还原型氧化石墨烯组细胞的迁移和成管能力显著增强;⑤结果表明,绿色合成的还原型氧化石墨烯可以显著提高脂肪干细胞的内皮向分化效率,其中5μg/mL还原型氧化石墨烯诱导9d是最佳的时间浓度组合,诱导分化后的细胞具有更好的血管形成功能。

关键词： 肌腱干细胞   miR-223-3p   低氧诱导因子1α   血管内皮生长因子   VHL   低氧环境  

摘要： 背景:低氧微环境是肌腱损伤修复的关键调控因素,但其通过miRNA介导的分子机制尚不明确。目的:探讨miR-223-3p在低氧条件下对肌腱干细胞生物学行为的调控作用及机制。方法:①将第3代大鼠肌腱干细胞分为对照组(体积分数21%氧气)、低氧组(体积分数1%氧气),培养48 h采用CCK-8实验检测细胞增殖情况,Muse细胞凋亡检测试剂盒检测细胞凋亡率,RT-qPCR及Western blot检测低氧诱导因子1α、血管内皮生长因子蛋白及mRNA表达。②生物信息学预测miR-223-3p靶点,双荧光素酶实验验证miR-223-3p与VHL的靶向调控关系。③将第3代大鼠肌腱干细胞分为5组:常氧miR-223-3p mimics组、常氧mimics NC组、常氧inhibitor NC组、低氧inhibitor NC组、低氧miR-223-3p inhibitor组,常氧或低氧培养48 h采用RT-qPCR及Western blot检测低氧诱导因子1α、血管内皮生长因子、VHL蛋白及mRNA表达,CCK-8法检测细胞活力,Muse细胞凋亡检测试剂盒分析细胞凋亡率,划痕实验及Transwell小室实验评估细胞迁移与侵袭能力。结果与结论:①与对照组相比,低氧组肌腱干细胞活力显著降低(P<0.001),凋亡率显著增加(P<0.01);与对照组相比,低氧组肌腱干细胞中miR-223-3p、低氧诱导因子1α、血管内皮生长因子mRNA表达显著升高(P<0.01);低氧组肌腱干细胞中低氧诱导因子1α、血管内皮生长因子蛋白表达显著升高(P<0.01);②生物信息学预测VHL与miR-223-3p有潜在结合位点;双荧光素酶实验显示,miR-223-3p能够与VHL靶向结合;③功能实验显示,敲低miR-223-3p可上调肌腱干细胞中VHL mRNA和蛋白表达,下调低氧诱导因子1α、血管内皮生长因子mRNA和蛋白表达(P<0.01),提高肌腱干细胞活力,降低细胞凋亡率,促进细胞迁移及侵袭(P<0.01),过表达miR-223-3p则相反,且加剧低氧损伤,其机制可能与低氧诱导因子1α/血管内皮生长因子/VHL信号通路被激活相关。

关键词： 股骨头坏死   骨髓间充质干细胞   信号通路   脂肪因子   脂肪细胞   骨髓微环境   分化平衡   干细胞疗法  

摘要： 背景:股骨头坏死是一种常见的骨科疾病,其致残率高,临床特征为股骨头塌陷,导致严重髋关节疼痛和功能丧失。骨髓间充质干细胞具有多向分化潜能,其分化方向包括成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞等。在酒精、皮质激素等病理刺激下,成骨和成脂分化之间的动态均衡被破坏,可引起脂肪细胞的异常积累和骨形成的减少,最终导致股骨头坏死。目的:重点解析股骨头坏死的分子机制,特别关注骨髓间充质干细胞的核心作用,并深入探讨脂肪细胞对疾病发展进程的影响。方法:检索PubMed数据库,检索词“osteonecrosis of the femoral head,bone marrow mesenchymal stem cells,osteogenic differentiation,adipogenic differentiation,bone marrow adipose tissue,adipokines”,检索时限从建库至2025年6月。根据纳入与排除标准,最终纳入81文献进行综述。结果与结论:汇总研究后发现,Wnt、转化生长因子β/骨形态发生蛋白超家族、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B等信号通路,联合多种RNA分子,共同调控骨髓间充质干细胞的成骨/脂分化平衡。各信号通路通过靶向关键转录因子,如成骨相关的Runt相关转录因子2,成脂相关的过氧化物酶体增殖物激活受体γ及CCAAT增强子结合蛋白,从而实现对细胞行为的精确调控。此外,脂肪细胞及其分泌的细胞因子,如瘦素和脂联素等,亦可通过旁分泌作用影响股骨头坏死的发展进程。文章通过聚焦骨髓间充质干细胞和脂肪细胞的相互作用阐述了股骨头坏死的发病机制,并在当前研究进展的基础上展望了未来干预方向和治疗策略。

关键词： 支气管肺发育不良   间充质干细胞   外泌体   工程化材料   水凝胶   氧化应激  

摘要： 背景:间充质干细胞及其外泌体可通过抗氧化、抗炎、促进血管新生和抑制肺纤维化等机制,有效缓解肺损伤,促进肺组织修复和功能重建,从而在一定程度上改善支气管肺发育不良的病程和预后。目的:综述间充质干细胞及其外泌体在支气管肺发育不良中的研究现状。方法:由第一作者检索中国知网、PubMed数据库,文献检索时限为各数据库建库至2025年3月,以“间充质干细胞,外泌体,支气管肺发育不良,纳米水凝胶,作用机制”为中文检索词,以“mesenchymal stem cells,exosomes,bronchopulmonary dysplasia,nanohydrogels,mechanism of action”为英文检索词,最终选取符合标准的85篇文献进行综述。结果与结论:①间充质干细胞及其外泌体可介导多种治疗机制,包括缓解氧化应激反应、促进血管生成与血管修复、抑制肺纤维化进程、抗细胞凋亡、调节细胞自噬、参与免疫调节、炎症反应抑制等,在支气管肺发育不良防治中展现出良好的应用前景,有望成为该病的重要治疗策略之一。②在传统给药方式下,间充质干细胞及其外泌体难以在肺部实现长期滞留,从而限制了对受损组织的持续修复能力。近年来,水凝胶等工程化生物材料的引入为此问题提供了新的解决思路。水凝胶不仅能够实现外泌体在肺组织中的缓释释放,还可在一定程度上使其免受肺内炎症微环境的影响,从而提升其生物稳定性和治疗效能。因此,基于水凝胶的干细胞及外泌体递送系统有望成为未来支气管肺发育不良治疗研究的热点方向。

关键词： 脂多糖   内皮细胞   核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)   白细胞介素1β   6-磷酸果糖-2-激酶3(PFKFB3)   子痫前期  

摘要： 背景:血管内皮细胞功能障碍为子痫前期发病的核心因素,脂多糖可用于建立子痫前期大鼠模型,但对内皮细胞的影响及机制尚未完全明确。目的:探讨脂多糖对人脐静脉内皮细胞功能的影响及可能存在的机制。方法:将人脐静脉内皮细胞分为对照组和脂多糖组,通过下列实验检测脂多糖处理后两组人脐静脉内皮细胞功能变化:细胞黏附实验检测人脐静脉内皮细胞对单核细胞的黏附性;小管形成实验检测人脐静脉内皮细胞的小管形成能力;qPCR检测核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3、白细胞介素1β、6-磷酸果糖-2-激酶及内皮型一氧化氮合酶mRNA表达水平;Western blot检测核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3、6-磷酸果糖-2-激酶3、细胞间黏附分子1及内皮型一氧化氮合酶蛋白表达水平。人脐静脉内皮细胞分为对照组、脂多糖组和MCC950(核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3抑制剂)组,qPCR检测核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3、白细胞介素1β、6-磷酸果糖-2-激酶3及内皮型一氧化氮合酶mRNA表达水平。结果与结论:①与对照组相比,脂多糖组细胞间黏附分子1蛋白表达量增加(P<0.05),单核细胞黏附数量增多(P<0.05),提示人脐静脉内皮细胞活化,黏附能力增强;②与对照组相比,脂多糖能抑制人脐静脉内皮细胞的小管形成能力(P<0.05);③与对照组相比,脂多糖组内皮型一氧化氮合酶的mRNA及蛋白表达量减少(P<0.05),核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3、白细胞介素1β、6-磷酸果糖-2-激酶mRNA表达量以及核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3、6-磷酸果糖-2-激酶3蛋白表达量增加(P<0.05);④与脂多糖组相比,MCC950组白细胞介素1β和6-磷酸果糖-2-激酶3 mRNA表达量减少以及内皮型一氧化氮合酶mRNA表达量增加(P<0.05)。结果表明,脂多糖可通过核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3/白细胞介素1β/6-磷酸果糖-2-激酶3途径诱导人脐静脉内皮细胞功能障碍。

关键词： 细胞重编程技术   工程化细胞   工程化干细胞  

摘要： 包括细胞重编程技术、基因编辑技术、组织工程、干细胞分化机制、干细胞与免疫系统的相互作用以及合成生物学,并逐步向智能化、个性化医疗拓展。未来需要跨学科合作,个性化医疗、临床应用转化、智能化细胞、生物材料结合,突破技术瓶颈,同平衡创新与伦理规范等相关问题,其重点为基因编辑、组织工程、免疫调控及临床转化四大方向。