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关键词： 双膦酸盐   颌骨骨坏死   唑来膦酸   颌骨   拔牙窝   间充质干细胞   增殖   迁移   成骨分化  

摘要： 背景:双膦酸盐类药物作为抗骨吸收治疗的核心药物,广泛应用于代谢性骨病的治疗,然而长期使用会引发双膦酸盐相关性颌骨坏死并发症。传统发病机制聚焦于双膦酸盐类药物对破骨细胞的抑制作用,但难以完全解释骨坏死病理发展过程,而与相对成熟的破骨细胞研究相比,双膦酸盐类药物对成骨相关细胞生物学特性及功能影响的报道较少,且部分报道之间存在差异,这种差异性可能源于实验体系、药物浓度及细胞来源,凸显了开展系统性、标准化研究的必要性。目的:探讨临床常用第3代双膦酸盐——唑来膦酸对小鼠拔牙窝愈合及颌骨来源骨髓间充质干细胞增殖、迁移和成骨分化的影响。方法:将16只雄性C57B/6J小鼠随机平均分为对照组和实验组,实验组腹腔注射唑来膦酸联合皮下注射地塞米松,对照组注射等量PBS,注射2周后拔除所有小鼠左侧上颌第一磨牙,继续注射2周后处死取材。通过拔牙窝创口大体观察、Micro CT成像与三维重建分析、苏木精-伊红染色观察小鼠拔牙窝骨改建、黏膜愈合情况;分离和培养两组小鼠下颌骨来源骨髓间充质干细胞,进行正常培养和成骨诱导培养后,通过CCK-8法、qPCR、Westernblot以及碱性磷酸酶染色、茜素红染色,观察唑来膦酸对细胞增殖、迁移及成骨分化的影响。结果与结论:①相比于对照组,实验组小鼠拔牙窝骨与黏膜愈合不良,炎性细胞浸润更明显;②相比于对照组,实验组小鼠颌骨来源骨髓间充质干细胞的增殖、迁移能力明显受到抑制(P<0.05);③相比于对照组,实验组小鼠颌骨来源骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶染色较弱,钙结节数量减少,成骨相关标志物碱性磷酸酶、整合素结合唾液酸蛋白、Ⅰ型胶原α1链、Runt相关转录因子2表达下调(P<0.05)。结果表明:唑来膦酸可对小鼠拔牙窝愈合造成不良影响,可能与抑制颌骨来源骨髓间充质干细胞增殖、迁移、成骨分化有关。

关键词： 聚二甲基硅氧烷   硬度   骨髓基质干细胞   增殖   YAP蛋白   初级纤毛   β-catenin   Wnt通路   细胞外基质  

摘要： 背景:组织工程支架的物理特性可直接影响种子细胞活性及修复效果,其中细胞外基质硬度是影响种子细胞增殖活性的关键因素,初级纤毛和YAP蛋白作为经典的力学感受器及下游转导因子,可能直接介导了这一机制。目的:探讨细胞外基质硬度对骨髓基质干细胞增殖活性的调控作用及相关机制。方法:骨髓基质干细胞传代后接种于不同硬度(软、中度、硬)的聚二甲基硅氧烷基底膜进行培养,CCK-8测定细胞增殖活性,qRT-PCR检测增殖基因c-myc和CCND1的转录活性,Western blot检测Wnt/β-catenin通路激活情况,通过乙酰化α-tubulin及YAP免疫荧光染色评估初级纤毛及YAP蛋白表达。骨髓基质干细胞传代后接种于不同硬度(软、硬)的聚二甲基硅氧烷基底膜进行培养,然后使用siRNA干扰YAP蛋白表达,Western blot检测YAP、磷酸化GSK-3β、β-catenin蛋白表达,qRT-PCR检测c-myc和CCND1的转录活性,乙酰化α-tubulin免疫荧光染色分析初级纤毛长度。结果与结论:硬性聚二甲基硅氧烷条件下的细胞增殖活性、c-myc和CCND1的转录活性显著高于软性、中等硬度聚二甲基硅氧烷,且Wnt/β-catenin通路激活程度强于软性、中等硬度聚二甲基硅氧烷;免疫荧光染色结果显示,硬性聚二甲基硅氧烷诱导了初级纤毛缩短和YAP蛋白阳性细胞增多。通过siRNA干扰YAP蛋白表达后,YAP、磷酸化GSK-3β、β-catenin蛋白表达以及c-myc和CCND1转录活性的组间差异性消失,伴随初级纤毛长度差异消失。结果表明,细胞外基质硬度通过YAP蛋白/初级纤毛新机制,直接调控骨髓基质干细胞的增殖活性。

关键词： 茯苓多糖   南湾鱼糜   肌原纤维蛋白   凝胶特性  

摘要： 为探究茯苓多糖(Poria cocos polysaccharide,PCP)对南湾鱼糜理化性质及凝胶特性的影响,在南湾鱼糜中添加不同质量分数(1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%)PCP,形成PCP-鱼糜复合凝胶,分析鱼糜肌原纤维蛋白的浊度、表面疏水性、活性巯基含量以及复合凝胶的白度、凝胶强度、感官评分、动态流变学特性、蛋白质二级结构及微观结构等变化。结果表明:随着PCP添加量的增加,鱼糜肌原纤维蛋白的浊度升高,白度降低,凝胶强度先增大后减小。在PCP添加量为2.0%时,复合凝胶强度达最大值(654.48 g·cm),此时,复合凝胶具有最高的储能模量,硬度、感官评分、持水性、活性巯基含量均显著高于对照组,蒸煮损失率、水分活度、表面疏水性和硫代巴比妥酸反应物值均显著低于对照组(P<0.05),蛋白质二级结构中的β-转角和α-螺旋相对含量降低,β-折叠相对含量升高,从而形成网络孔径更小、结构更致密的鱼糜凝胶。综上所述,在南湾鱼糜中添加2.0%PCP有助于形成致密的复合凝胶网络,从而改善鱼糜凝胶品质。

关键词： 趋化因子受体7   骨髓间充质干细胞   腺病毒   猪小肠黏膜下层   皮肤修复   血管生成  

摘要： 背景:临床上对于皮肤损伤修复常用的自体及异体皮肤移植效果都不甚理想。近年来组织工程的发展为皮肤修复带来了新的希望,然而在皮肤组织工程中血管的再生一直是一个难题。猪小肠黏膜下层和骨髓间充质干细胞是当前广泛用于组织工程研究的天然细胞外基质类支架材料和种子细胞,趋化因子受体7是一种可以促发新生血管生成的细胞因子。目的:观察趋化因子受体7-骨髓间充质干细胞-猪小肠黏膜下层膜对大鼠背部皮肤损伤的修复效果及血管再生能力。方法:①过表达趋化因子受体7腺病毒载体转染骨髓间充质干细胞,Western blot及RT-qPCR方法评价转染效果;②将过表达趋化因子受体7的骨髓间充质干细胞与猪小肠黏膜下层复合培养,通过扫描电镜观察及活死细胞染色验证细胞相容性;③12只SD大鼠构建皮肤缺损动物模型,分别将趋化因子受体7-骨髓间充质干细胞-猪小肠黏膜下层(实验组)和猪小肠黏膜下层(对照组)置于大鼠皮肤缺损处,造模后1,3,7,14 d观察创面愈合情况,造模后7,14 d采用Western blot检测创面愈合组织中血管内皮生长因子蛋白表达,免疫组化染色检测创面组织CD31及增殖细胞核抗原蛋白表达。结果与结论:①通过腺病毒介导成功构建过表达趋化因子受体7的骨髓间充质干细胞,趋化因子受体7转染组细胞内趋化因子受体7的蛋白、mRNA表达均较对照组和空载组明显上调(P<0.001);②扫描电镜观察及活死细胞染色实验结果显示过表达趋化因子受体7的骨髓间充质干细胞在猪小肠黏膜下层膜表面生长良好,二者具有良好的相容性;③与对照组相比,实验组创面面积明显缩小(P<0.05),实验组创面愈合组织中血管内皮生长因子、CD31、增殖细胞核抗原的蛋白表达高于对照组(P<0.05),表明趋化因子受体7-骨髓间充质干细胞-猪小肠黏膜下层膜的促创面血管生成能力较强。

关键词： 脂肪干细胞   外泌体   递送系统   水凝胶   金属有机框架   人工合成高分子聚合物支架  

摘要： 背景:脂肪干细胞分泌的外泌体是直径30-150 nm的膜性囊泡,内含蛋白质、非编码RNA(miRNA、长链非编码RNA)及脂质等生物活性分子。近年来研究发现,脂肪干细胞外泌体通过介导细胞间通讯,在组织修复、免疫调节及血管生成等病理生理过程中发挥关键作用。然而,外泌体在循环系统中易被快速清除的特性限制了其临床应用,通过开发新型负载技术优化外泌体递送系统,成为提升外泌体治疗效能的重要策略。目的:综述脂肪干细胞源性外泌体不同负载递送系统的研究进展。方法:检索中国知网、PubMed数据库收录的相关文献,检索时限为数据库建库至2025年。中文检索词为“脂肪干细胞,外泌体,递送系统,水凝胶,金属有机框架,人工合成高分子聚合物支架”,英文检索词为“adipose derived stem cells,exosomes,delivery system,hydrogel,metal-organic framework,synthetic polymer scaffolds”,最终选择了50篇文献进行归纳与总结。结果与结论:通过水凝胶、金属有机框架及人工合成高分子聚合物支架等负载材料,显著提升了脂肪干细胞外泌体的稳定性、靶向性及治疗效能。天然水凝胶的生物相容性与智能水凝胶的环境响应性相结合,实现了外泌体的可控缓释与精准递送;金属有机框架的多孔结构与外泌体的协同作用,在骨再生和抗炎领域展现出独特优势;而人工合成高分子聚合物支架的功能化设计则为复杂组织修复提供了仿生微环境,但目前研究仍局限于细胞及动物实验阶段,还需更多实验来证实其安全性及有效性。未来研究需进一步优化材料的生物相容性与负载效率,探索多模态递送系统的协同效应,并加强长期安全性评估,以推动脂肪干细胞外泌体负载技术从实验室向临床的跨越,为再生医学和个性化治疗提供新范式。

关键词： 人牙髓干细胞   碱性成纤维细胞生长因子   细胞增殖   复合性生物支架   成血管   组织工程  

摘要： 背景:前期研究证明,一定比例的甲基丙烯酸酐改性明胶(gelatin-methacryloyl,GelMA)与经处理牙本质基质(treated dentin matrix,TDM)复合生物支架具有良好的生物学性能,有利于细胞的增殖与黏附。负载碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)的复合性生物支架为牙髓再血管化提供了新思路。目的:观察负载bFGF的GelMA/TDM复合生物支架对人牙髓干细胞增殖、迁移及成血管性能的影响。方法:制备负载0,50,100,200,500 ng/mL bFGF的GelMA/TDM复合支架,通过CCK-8检测牙髓干细胞增殖能力并筛选bFGF的最佳质量浓度,然后将牙髓干细胞分3组处理,分别为GelMA/TDM组、bFGF-GelMA/TDM组、空白对照组。划痕实验检测牙髓干细胞的迁移能力,Matrigel小管形成实验检测牙髓干细胞成管分支点数量,免疫荧光染色检测牙髓干细胞中血管内皮生长因子蛋白的表达,qPCR检测牙髓干细胞中成血管相关基因(血管内皮生长因子、转化生长因子β、肝配蛋白B2)的表达。结果与结论:①CCK-8检测结果显示培养3,5 d时,负载bFGF的GelMA/TDM复合支架均可促进牙髓干细胞的增殖,其中bFGF(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合支架的促增殖作用最明显;②细胞划痕实验显示bFGF(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合支架组细胞迁移面积明显大于GelMA/TDM组和空白对照组;③Matrigel小管形成实验显示,bFGF(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合支架组成管分支点数量大于GelMA/TDM组和空白对照组;④免疫荧光实验显示,bFGF(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合支架组血管内皮生长因子阳性平均吸光度值高于GelMA/TDM组和空白对照组;⑤qPCR实验显示,bFGF(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合支架组成血管相关基因血管内皮生长因子、转化生长因子β、肝配蛋白B2的表达高于GelMA/TDM组和空白对照组。结果表明,bFGF(100 ng/mL)-GelMA/TDM复合支架表现出较好的促牙髓干细胞增殖、迁移和成血管分化能力。

关键词： 骨关节炎   外泌体   鹿茸干细胞   microRNA   miRNA-145   软骨细胞   SOX9   转化生长因子β1(TGF-β1)   SMAD3  

摘要： 背景:近年来,干细胞外泌体对关节炎的治疗作用备受关注,课题组前期已发现鹿茸干细胞外泌体对软骨缺损有明显修复作用,但其作用机制尚不清楚。目的:探究鹿茸干细胞外泌体中miRNA-145在关节炎软骨细胞中的调控作用和机制。方法:通过慢病毒载体系统构建过表达miRNA-145的鹿茸干细胞,并通过超速离心法提取外泌体。将大鼠软骨细胞分为5组:空白对照组、白细胞介素1β组、外泌体+白细胞介素1β组、空载体转染外泌体+白细胞介素1β组、miRNA-145转染外泌体+白细胞介素1β组,除空白对照组外,其余4组用白细胞介素1β诱导软骨细胞24 h建立炎症细胞模型,然后分别用相应外泌体处理,采用CCK-8检测细胞增殖水平,划痕实验检测细胞迁移能力,qPCR、Western blot实验检测软骨细胞相关基因和蛋白表达水平。结果与结论:①外泌体呈现典型椭圆形双层囊泡样结构,直径在50-150 nm之间,均表达外泌体的经典标志物CD9、ALIX和TSG101,且不表达Calnexin;②鹿茸干细胞外泌体可提高炎症环境下软骨细胞活力、细胞迁移率、Ⅱ型胶原A1、转化生长因子β1、SMAD3、SOX9 mRNA和蛋白表达水平,降低基质金属蛋白酶13 mRNA表达水平;③miRNA-145过表达使炎症环境下软骨细胞活力、细胞迁移率、Ⅱ型胶原A1、转化生长因子β1、SMAD3、SOX9 mRNA和蛋白表达下降,基质金属蛋白酶13 mRNA表达上升;④结果表明,鹿茸干细胞外泌体可以通过转化生长因子β1/SMAD3信号通路促进软骨细胞修复,miRNA-145过表达后抑制软骨细胞修复。

关键词： 间充质干细胞   体外培养   细胞衰老   预处理   培养环境   综述  

摘要： 背景:随着传代次数的增加,间充质干细胞在体外培养过程中表现出明显的功能衰退现象,这一局限性严重制约了其在临床治疗中的应用效果。近年来,得益于生物技术的突破性进展和生物工程材料的显著改良,已提出多种优化培养方案,但目前仍无规范化干细胞生产标准。目的:总结间充质干细胞在体外培养过程中出现的问题,简述间充质干细胞体外培养的优化方案。方法:以“间充质干细胞,体外培养,细胞培养,培养条件,预处理,细胞衰老”为中文检索词,以“mesenchymal stem cells,cell culture,in vitro,culture conditions,preconditioning,cell senescence”为英文检索词,检索中国知网、PubMed数据库于2025年1月之前发表的文献,排除与主题相关性较差、年代久远及重复的文章,最后纳入98篇文献进行综述。结果与结论:①总结了间充质干细胞体外培养时出现细胞形态学改变、增殖分化能力下降、迁移归巢能力下降、细胞代谢障碍、分泌衰老相关表型的问题;②梳理了间充质干细胞体外传代衰老的可能机制如遗传物质损伤、蛋白质稳态丧失、细胞内信号通路和转录因子表达改变;③总结了提高间充质干细胞体外培养效率的策略:基因工程修饰干细胞、药理学方法干预细胞增殖分化、优化干细胞体外培养环境、低氧预处理、调节细胞因子等。上述研究为提高间充质干细胞临床应用疗效提供了理论依据。

关键词： 人羊膜间充质干细胞   放射性损伤   颌下腺上皮细胞   外泌体   α-淀粉酶   水通道蛋白5   低氧预处理  

摘要： 背景:低氧预处理能促进间充质干细胞旁分泌细胞外囊泡、生长因子、抗炎因子及免疫抑制相关因子等,低氧预处理的人羊膜间充质干细胞来源外泌体有望在组织损伤修复中发挥更好的治疗作用。目的:观察低氧预处理的人羊膜间充质干细胞外泌体对放射性颌下腺上皮细胞损伤的修复作用。方法:将第3代人羊膜间充质干细胞分为低氧及常氧两组,分别给予低氧(体积分数1%O2)及常氧(体积分数20%O2)预处理48 h,然后通过改良超高速离心法从人羊膜间充质干细胞培养上清液中提取常氧和低氧人羊膜间充质干细胞外泌体。将SD新生鼠颌下腺上皮细胞分为空白对照组、放射对照组、常氧加药组、低氧加药组,给予颌下腺上皮细胞5 Gy放射处理,构建放射性损伤颌下腺上皮细胞模型,常氧加药组、低氧加药组在此基础上加入常氧或低氧人羊膜间充质干细胞外泌体与颌下腺上皮细胞共培养3 d。CCK-8法检测各组大鼠颌下腺上皮细胞的增殖活性,ELISA测定各组大鼠颌下腺上皮细胞上清液中α-淀粉酶含量;RT-qPCR检测各组大鼠颌下腺上皮细胞中水通道蛋白5 mRNA表达。结果与结论:①放射对照组的细胞增殖活性较空白对照组明显下降(P<0.05);常氧加药组和低氧加药组第2,3天的细胞增殖活性明显高于放射对照组(P<0.05);低氧加药组第1天的细胞增殖活性高于常氧加药组,第2,3天有升高趋势,但与常氧加药组相比无统计学差异(P>0.05);②放射对照组α-淀粉酶含量较空白对照组显著降低(P<0.05);常氧加药组、低氧加药组α-淀粉酶含量较放射对照组显著升高(P<0.05);与常氧加药组相比,低氧加药组α-淀粉酶含量有升高趋势,但无统计学差异(P>0.05);③放射对照组水通道蛋白5mRNA表达较空白对照组显著降低(P<0.05);常氧加药组、低氧加药组水通道蛋白5mRNA表达较放射对照组显著升高(P<0.05);低氧加药组水通道蛋白5 mRNA表达较常氧加药组稍升高,但无统计学差异(P>0.05)。结果表明:常氧和低氧预处理的人羊膜间充质干细胞外泌体对放射性颌下腺上皮细胞损伤均有修复作用,但低氧人羊膜间充质干细胞外泌体无明显优势。

关键词： 涉禽   基因组学   趋同演化   物种保护   生物安全  

摘要： 目的通过比较基因组学的方法,探究涉禽栖息环境与摄食习性的形成与其基因组演化之间的关系,揭示其适应性演化的分子基础,为濒危物种的生物多样性保护及生物安全策略提供科学依据。方法本研究共涉及6种代表性涉禽,其中包括已公开的朱鹮和小白鹭基因组数据,以及新选取鹈形超目中的4种代表性涉禽物种,开展全基因组测序、组装与注释后,结合比较基因组学方法,系统分析其基因组结构、重复序列分布、基因家族演化以及碳水化合物消化相关基因的变异情况,并纳入多个水鸟物种进行系统发育与趋同演化分析。结果本研究测得4个涉禽物种的平均基因组大小为1.21 Gb,平均注释基因数为15647个,重复序列占比4%~10%,分布模式相似。自然选择分析识别出多个与骨骼发育、肢体形态及喙部形成相关的快速演化基因。对比其他长腿水鸟发现一批在肢体与喙发育中呈现趋同演化特征的基因。此外,朱鹮等肉食性涉禽的碳水化合物消化基因与杂食性动物存在明显差异。结论生物多样性是维系生态系统功能和生物安全的重要基础。本研究从基因组层面揭示了涉禽的适应性演化,为理解生物多样性促进物种对环境变化的适应性生存与演化提供了关键证据,也为濒危水鸟物种的演化研究和保护,及生物安全策略的制定提供了宝贵的基因组资源和科学依据。