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邻苯二甲酸二 -(2-乙基己基)酯对小鼠胚胎心肌细胞的毒性作用
邻苯二甲酸二-(2-乙基己基)酯[Di(2-ethylhexyl) phthalate,DEHP]在全球被广泛用作PVC(polyvinyl chloride)产品增塑剂,大量的动物实验表明,它是可能的致癌物、内分泌干扰物,同时具有生殖和发育毒性[1,2].
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骨髓间充质干细胞移植治疗心血管疾病的研究进展
目前用于心肌细胞移植的干细胞主要有胚胎心肌细胞及骨髓间充质干细胞.与前者相比,骨髓间充质干细胞具有取材方便、自身移植无免疫排斥反应、无医学伦理道德争议等优势,可能成为一种理想的治疗心肌损伤的移植细胞.本文就近年来应用骨髓间充质干细胞移植治疗相关心血管疾病的研究进展作一综述.
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不同类型的细胞移植治疗心力衰竭的简评
心肌细胞是终末分化细胞.心肌损伤后,细胞凋亡、瘢痕替代、心肌重构,终发展成心力衰竭,使传统内科治疗陷入被动无奈的境地.1990年以来探索着不同类型的细胞作心肌移植,以求改善心功能,其中包括了胚胎心肌细胞、骨骼肌卫星细胞、胚胎干细胞及骨髓干细胞等作心肌的细胞移植,有如在黑暗摸索中看到一缕曙光,掀起一股研究的热潮,甚至被勇敢的应用于临床.但就现状来说,急于推向临床还存在不少问题,在实际应用中还应理智地客观对待.为此本文对几种不同来源的细胞在心肌细胞移植中存在的问题略作评述.
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心脏离体灌流装置观察细胞移植对心脏功能的影响
目的观察胚胎心肌细胞移植到大鼠急性心肌梗死区后对大鼠心脏功能的影响及其存活情况.方法 100只成年大鼠随机分成2组.移植组:开胸结扎大鼠冠状动脉后在梗死区内注射培养的胚胎心肌细胞悬液;对照组:结扎冠状动脉后在与移植组相同的部位注射等量的细胞培养液.各组分别在移植后的48 h、72 h、1周、2周收集心脏标本,HE染色及抗5-溴脱氧尿核苷(5-BrdU)免疫组化染色.Langendorff心脏离体灌流装置测定移植术后第2周各组大鼠的心脏功能.结果移植组大鼠心脏左室收缩峰压(LVSP)、左室内压大上升与下降速率(+dp/dtmax,-dp/dtmax)与对照组相比明显升高,差异有非常显著意义(P<0.01),左室舒张期末压(LVEDP)明显降低,与对照组相比差异也有非常显著意义(P<0.01).在移植组心肌梗死区内可以看到存活的胚胎心肌细胞,对照组未发现.结论胚胎心肌细胞移植能够改善大鼠的心脏功能,并且可以在大鼠的心肌梗死区内存活及分化.
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早期胚胎心肌细胞兴奋收缩耦联模式
目的 研究胚胎心肌细胞兴奋收缩耦联的机理;方法 使用膜片钳与钙离子浓度分析系统测量酶消化法得到的小鼠胚胎心肌细胞的膜电位与细胞内钙离子浓度;结果 细胚胎心肌细胞存在两种兴奋收缩耦联模式,一种与正常成熟心肌细胞的兴奋收缩耦联模式类似,与细胞膜上的钠通道、L-钙离子通道相关;另一种由细胞内钙振荡诱发,这种钙振荡通过细胞膜上的钠钙交换蛋白引起了细胞膜电位的小幅度变化,该模式是一种更基本的兴奋收缩模式.近似熵分析表明,与后一种模式相比较,前一种模式的规律性更强.结论 胚胎心肌细胞存在两种兴奋收缩耦联模式.
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内向型整流钾通道IK,Ach电流在胚胎发育期的动力学变化
在研究不同发育时期的心肌细胞的乙酰胆碱激活的内向型整流钾通道电流IK,ACh的过程中,我们发现其动力学特性在胚胎的发育过程中发生变化.我们选用鼠胚胎心肌细胞E10.5-12.5d为发育早期的心肌细胞,E16.5-19.5d为发育晚期的心肌细胞.在对早期心肌细胞和发育晚期的心肌细胞的动力学特性的研究中我们发现:(1)加入乙酰胆碱早期心肌细胞动作电位具有频率减慢的现象,周期为不加乙酰胆碱的两倍.
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小鼠胚胎心肌细胞的兴奋-收缩藕联机理
正常心肌细胞兴奋-收缩藕联依赖于细胞膜上的钠、钙离子通道,早期胚胎心肌细胞的兴奋-收缩藕联机制要复杂一些,因为这些细胞的离子通道发育并不完善,细胞内钙库与正常成熟细胞差异较大,这些差异完全可能引起细胞兴奋-收缩藕联机制的变化.
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小鼠不同电特性的心肌细胞Kir2.1、SCN5a和SCN1b通道基因的表达:膜片钳结合单细胞RT-PCR技术研究
本文旨在应用膜片钳技术结合单细胞逆转录聚合酶链反应(reverse transcriptase polymerase chain reaction,RT-PCR)技术研究小鼠胚胎心肌细胞的不同电生理学特点的分子生物学基础.应用胶原酶B消化分离得到小鼠胚胎早期(E10.5)单个心肌细胞,先用膜片钳技术记录单个胚胎心肌细胞的动作电位,随即应用玻璃微电极吸取该细胞内容物,进一步应用RT-PCR技术检测该单个心肌细胞离子通道基因Kir2.1、SCN5a和SCNlb的表达,以GAPDH为内参基因.全细胞电流钳技术记录到心室肌样细胞、心房肌样细胞和起搏样细胞的动作电位.心室肌样细胞和心房肌样细胞动作电位的大舒张期电位(maximum diastolic potential,MDP)较起搏样细胞更负,0期大除极速度(maximum velocity of depolarization,Vmax)更快;心室肌样细胞动作电位的MDP相对心房肌样细胞更负.相对应的,心室肌样细胞的Kir2.1、SCN5a、SCN1b三种基因表达均较强;心房肌样细胞的SCN5a表达较强,而SCN1b和Kir2.1相对心室肌样细胞表达稍弱;而起搏样细胞的上述三种基因表达均很弱.不同类型心肌细胞动作电位的基本特点与其基因表达密切相关,应用膜片钳技术结合单细胞RT-PCR技术可以敏锐检测到特定电生理特点的分子生物学基础.
关键词: 膜片钳技术 单细胞逆转录聚合酶链反应 电生理 分子生物学 胚胎心肌细胞 -
骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的研究进展
近年来,尽管对缺血性心脏病及扩张型心肌病的预防及治疗取得了一些进展,但由缺血性心脏病及扩张型心肌病导致的充血性心力衰竭的发生率和致死率仍不断增加,尤其是在急性心肌梗死发生后,由于心室重构,心肌细胞数量的减少,导致心功能下降.心脏移植是治疗晚期心衰的方法之一,但心脏供体不足等问题使这种治疗方法的应用受到了限制.心肌细胞移植作为一种全新的治疗方法应用于改善心功能及心肌活力,为此类心脏患者改善预后带来了希望.目前用于心肌细胞移植研究的干细胞主要有胚胎心肌细胞、骨骼肌细胞、骨髓间充质干细胞(MSCs)[1~3].骨髓间充质干细胞因其具有容易获得、无排斥反应、不涉及医学道德伦理问题等优点正日益受到关注.本文主要综述近年来骨髓间充质干细胞移植领域研究的若干进展.
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心肌梗死急性期坏死心肌内的细胞移植研究
近年来,为了逆转心肌梗死后心力衰竭的发生,学者们尝试将细胞移植技术应用于心血管领域来修复受损的心脏、替代坏死的心肌细胞.本实验旨在通过大鼠急性心肌梗死模型探讨体外培养的胚胎心肌细胞在急性心肌坏死内存活的可能及其衍变.
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小鼠胚胎单个心肌细胞自发节律性活动的发育依赖性变化
目的研究小鼠胚胎心房肌和心室肌细胞自律性水平随胚胎发育不同时期而改变的发育依赖性特点.方法采用全细胞膜片钳技术,在电流钳条件下,记录了不同胚胎发育阶段小鼠单个心室肌细胞和心房肌细胞的跨膜动作电位.结果心室肌细胞早期(9.5~10.5 d,early development stage,EDS)、中期(11~14 d,intermediate development stage,IDS)、晚期(14~18.5 d,late development stage,LDS)动作电位周期分别为(172.86±26.15)ms、(247.73±1 5.84)ms、(326.67±30.10)ms(P<0.05);中、晚期心房肌细胞动作电位周期分别为(204.15±24.14)ms,(226.53±20.28)ms.结论随着胚胎发育成熟,小鼠胚胎心房肌和心室肌细胞的自律性活动逐渐降低.
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细胞移植对急性心肌梗死后大鼠的心脏功能的影响
目的观察胚胎心肌细胞移植于大鼠急性心肌梗死区后对宿主心脏功能的影响及其存活情况.方法150只成年大鼠平均分成3组,实验组开胸结扎大鼠冠状动脉后在梗死区内注射培养的胚胎心肌细胞;阳性对照组在正常大鼠的心肌内注射培养的胚胎心肌细胞;阴性对照组结扎冠状动脉后在与移植组相同的部位注射等量的细胞培养液.各组分别在移植后的第48小时、72小时、1周、2周采集心脏标本,进行普通HE染色及抗BrdU免疫组化染色,显微镜观察.通过Langendorff心脏离体灌流装置测定术后第2周各组的心脏功能.结果实验组心脏的LVSP、±dp/dtmax与阴性对照组相比都有极显著的提高(P<0.01),而LVEDP有极显著的降低(P<0.01).在实验组和阳性对照组都可以看到移植的胚胎心肌细胞的存活,而阴性对照组未发现有移植的胚胎心肌细胞.结论胚胎心肌细胞移植能够改善宿主的心脏功能,并且可以在大鼠的心肌梗死区内存活及分化.
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骨髓干细胞治疗心肌梗死的研究进展
心肌梗死时,心肌细胞大量死亡,成纤维细胞增生修复,在心脏受损区形成瘢痕组织,梗死心肌重构,使心脏功能受到影响.另外,在与心肌梗死的瘢痕区域相接触的心肌组织中,缝隙连接分布紊乱,引起梗死后心律失常.尽管目前应用血运重建(心血管介入和外科手术)和药物治疗来阻止心功能的恶化和心律失常的发生,但效果却是有限的.近年来,应用干细胞移植技术,可使干细胞在瘢痕组织内分化成有功能的心肌组织,以减少瘢痕组织的产生,改善心功能及减少心律失常发生,从而达到治疗心肌梗死的目的.目前,用于心肌细胞移植研究的干细胞有胚胎心肌细胞、骨骼肌干细胞和骨髓干细胞.本文就骨髓干细胞治疗心肌梗死的研究作一综述.