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人表皮干细胞分离培养和纯化鉴定的进展
皮肤体现出很强的再生能力,是由于表皮基底层中的表皮干细胞(epidermal stem cells,ESCs)终身不断自我更新、持续分化以取代终末分化细胞,从而在维持组织结构的更新、细胞内环境的稳定及在创伤后创面修复过程中起至关重要的作用[1].随着分子生物学、细胞生物学、组织工程学及生物工程学等学科的发展,ESCs凭借其特有的生物学优势在基因治疗、细胞治疗中越来越受到重视,成功地分离培养ESCs对临床上创伤修复的研究起着重要的作用.但ESCs数量较少,只占基底细胞总数的1%～10%[2],且ESCs的特异性分子标志、识别标准、分布定位及体外培养条件下生物学行为的变化等诸多方面都还存在一些争议.现将ESCs分离培养和纯化鉴定的进展综述如下.
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DNA甲基化对干细胞分化的影响及其作用方式
在生物不断进化的过程中,哺乳动物的组织表型高度分化,功能更加特异,其潜在的多能性也被局限化[1].干细胞作为具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体,因其多潜能分化特性在组织再生与修复领域中备受关注[2,3].表观遗传学是指在DNA序列不变的前提下,编码基因顺序改变对基因表达和细胞表型所产生的影响,它主要包括DNA甲基化(methylation)、组蛋白修饰、基因印记以及非编码RNA等内容.DNA甲基化 在干细胞分化调控、维持细胞正常功能、细胞发育、X染色体失活以及基因印记等过程中起着重要作用[4,5].本文主要就DNA甲基化对于干细胞分化的调控作用进行综述,包括DNA甲基化对干细胞分化潜能的影响,DNA甲基化对基因表达的调节方式与调控机制等,为干细胞生物学与再生医学研究提供一定的参考.
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关节软骨组织工程修复的种子细胞
随着材料学、细胞生物学、工程学以及相关物理、化学学科的发展,一种新的关节软骨缺损的修复方法-组织工程逐渐被提出并应用,本文就应用软骨组织工程技术修复关节缺损中种子细胞的研究进展进行综述.
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骨组织工程研究进展概况
1 概述近年来,随着细胞生物学和生物材料科学的发展,组织工程学作为高新技术新领域的一门多学科交叉的新兴边缘学科随之应运而生,并得到了迅速的发展.组织工程学是应用生命科学和工程学原理与方法,去认识哺乳动物的正常和病态组织的结构-功能关系,以研究、开发用于修复和维护或增进人体各种组织或器官损伤后的功能和形态的一个新学科.其基本方法是将体外培养的高浓度组织细胞,扩增后吸附于一种生物相容性良好、并可被人体逐步降解吸收的细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)上.该材料可为细胞提供生存的三维空间,使细胞按预制形态的三维支架生长.然后将这种细胞生物材料复合体植入机体病损部位,在生物支架逐步降解吸收过程中,种植的细胞继续增生繁殖,形成了新的具有其原来特殊功能和形态的相应组织和器官,达到修复创伤和重建功能的目的.骨组织工程学是在组织工程研究领域中专门从事研究组织工程化新生骨组织的一个研究分支,并被认为是具有前途和可行性的一个分支.因为它们和其他内脏组织不同,具有相对单一的细胞成分,相对单一的框架,客观上降低了体外复制的难度[1].在骨组织工程领域的研究主要在以下几个方面:①选择细胞来源,②在一定细胞因子的调控下增殖,体外培养表达成骨细胞的显型,③选择具有三维空间框架的细胞外基质,即细胞载体[2].
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细胞生物学治疗方法在椎间盘退行性病变方面的研究
在近几年几种以细胞为基础的治疗来刺激椎间盘再生过程得到倡议：造血干细胞（ haematopoietic stem cells HSC ）、胎儿脊柱细胞（ fetal spine cells ）、永生性髓核细胞系（ immor-talized NP－cell lines ）、自体椎间盘软骨细胞（ autologous IVD chondrocytes ）、胚胎干细胞（ embryonic stem cells SC ），诱导性多能行胚胎干细胞（ induced pluripotent SC ）、嗅觉胚胎干细胞（ olfactory SC ）和来源于骨髓或脐带血的细胞的MSC已经被证明具有促进椎间盘再生／修复的潜力。髓核祖细胞（从髓核中单独分离得到的大约具有1％的比率）可分化为软骨形成细胞和神经源性细胞系，表明具有促进椎间盘再生的潜力［1］。除了椎间盘再生之外，祖细胞可能起到保护性作用。在调节椎间盘的炎症方面，在体外共同培养的纤维环细胞与巨噬细胞中研究发现家兔髓核祖细胞被证明可降低促炎性细胞：IL－6、IL－8以及iNOS的表达水平［99］。对于椎间盘再生而言，MSC为主要的具有吸引力的替代细胞类型，部分是因为它们能够做为自体移植物。在犬类动物模型的研究中，MSCs能够增加Ⅱ型胶原的表达同时降低椎间盘内细胞凋亡的数量。在家兔模型中， MSCs能够在椎间盘中保持24周左右。但是移植性MSCs的数量为关键。犬类动物模型中，每个椎间盘含有的MSCs细胞数量非常关键，每个椎间盘中会有106个MSCs为理想，因为105个MSCs可导致细胞的生存能力下降，而107个MSCs可诱导细胞凋亡。除了MSCs的多种分化能力之外其与免疫调节相关的作用已经得到证明。 MSCs在炎症中的作用是建立在它们作为细胞因子释放工厂直接与损伤细胞相互作用的积极作用［2］。在一项小鼠的肺损伤模型中研究中，MSCs被发现可分泌IL－1Ra或在小鼠梗死模型中产生有能力的抗炎症蛋白：TNF－α刺激基因／蛋白6（ TNF－αstimulated gene／protein 6 TSG－6）。有趣的是在全身性应用MSCs之后，TSG－6也被鉴定为大鼠角膜损伤模型中的关键因子。将MSCs移植入小猪、兔、犬椎间盘后，在FaS配体（其他的免疫特免位点发现的一种蛋白质）表达重新恢复，表明MSCs可能分化为细胞表达FasL，也可能刺激新生的髓核细胞产生这种FasL，这样会促成在退变性椎间盘中免疫特免位点的恢复。
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椎间盘退变机制研究现状及生物治疗展望
椎间盘退变性疾病的发病率与复发率较高，严重影响患者的工作及日常生活。目前的治疗方法主要是缓解疼痛症状或神经受压症状，却无法阻止退变进程，这也是导致高复发的主要原因之一。目前的研究认为，椎间盘退变是一个与细胞外基质数量减少、细胞老化凋亡、炎性介质刺激和血管增生等相关的复杂程序。大量实验研究提示，椎间盘再生活性物质、干细胞移植、自体软骨细胞移植、基因治疗等方法可以不同程度地增加椎间盘细胞和基质数量，促进椎间盘再生或修复，从而逆转退变进程。日益进展的分子生物学、细胞生物学和组织工程技术为椎间盘退变的治疗提供了新的契机，而上述方法大多处于动物实验或体外实验阶段，临床应用尚存诸多挑战。本文旨在讨论椎间盘退变细胞生物学变化的研究现状，以展望未来生物治疗椎间盘退变的前景。
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骨质疏松症的遗传学研究及其基因定位的方法和现状
(上接第5期第282页)三、寻找决定骨质密度基因的分子遗传学研究1.候选基因的关联分析:对导致骨质疏松风险的基因鉴定,开始于维生素D受体基因(VDR)与脊柱和髋骨骨质密度相关联的报道[79].从那以后,大量关于候选基因的分子标记与骨质密度变异相关联的论文不断出现.不同学科(例如分子生物学、细胞生物学)对骨学的几十年研究,揭示越来越多的基因对骨骼生物学有重要作用[80].同时,一些与人类骨骼直接相关的重要候选基因的功能,以及它们和骨质密度之间的关联性研究结果已有全面的总结[18-23],在这不作类似介绍.
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骨组织工程支架及相关问题研究进展
概述组织工程学,是应用细胞生物学和工程学原理及其技术,以生物材料为载体,研究开发、设计构建与重建,改善损伤组织形态和功能的生物替代物,维护人体细胞组织生长的一门新兴交叉学科,在临床医学尤其外科领域具有广阔的应用前景.组织工程学技术的研究已有重大突破,创伤后组织缺损、功能损害的有关组织工程学的研究进展快.由于运动系统的组织结构相对简单,软骨与骨组织结构相对单一[1],而软骨与骨缺损在临床上又较为常见,因此骨组织工程学在骨科领域可能会率先进入临床应用阶段.
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骨组织工程支架材料研究进展
组织工程学(tissue engineering,TE)是生物医学工程学的分支.它是应用细胞生物学和工程学的原理,研究开发能修复和改善损伤组织结构与功能的生物替代物的一门科学,是一个综合细胞生物学、材料科学、生物化学、化学工程、生物医学工程学和移植学等多学科的交叉领域;其研究内容主要集中于3个方面:(1)种子细胞;(2)细胞外基质替代物支架材料;(3)组织工程化组织对各种病损组织替代.
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破骨细胞质子泵调控的研究进展
多核的破骨细胞(osteoclast,OC)是骨吸收的主要功能细胞，质子泵是其泌酸 装置，对OC性骨吸收起关键作用。近几年来，随着实验技术的迅速发展，在OC的细胞生物学 和分子生物学研究方面取得了很大进展；由于体内和体外模型系统的发展，对研究正常及病 理情况下OC的生物学功能及质子泵调控提供了方便。 一、OC的形态、结构及特征 OC是体积大的多核巨细胞，直径达100 μm；胞核数在2～100个不等；OC与骨面接触时形成 皱褶缘(ruffled border)；紧邻皱褶缘周围的细胞膜与骨面紧密接触形成封闭缘(sealing z one，也称透明区clear zone)；在皱褶缘的深面为小泡区，其中主要为初级溶酶体和内吞泡 ，溶酶体内有各种水解酶；远离骨面位于小泡区深面的一端为OC的基底部，含有多个细胞核 、大量的线粒体、发达的高尔基体和粗面内质网［1］。
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椎间盘细胞培养过程中的反分化研究
椎间盘退变与其细胞生物学改变密切相关.本研究在观察椎间盘培养细胞传代过程中形态学变化的同时,对Ⅱ型胶原mRNA表达水平的改变进行了检测,目的在于找到一种理想的能模拟体内椎间盘退变的实验模型.
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湿性医疗技术在创面处理中的应用
[概述]创面生理性愈合仍是当今国际医学界的一个棘手问题.目前, 创面处理的方法随着细胞生物学与生物活性因子学的发展发生了根本性变化, 对创面愈合机理也有了更深入的研究.创面形成的原因包括外源性损伤因素, 如急、慢性机械性损伤, 物理性或化学性烧伤, 冻疮, 感染或毒素, 内源性损伤因素如基因变异、血管病变、自身免疫性疾病、代谢紊乱、癌变或身心疾病等.
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CPG ODN对人胰腺癌细胞株Panc-1生物学行为的影响及TLR9蛋白在胰腺癌中的表达
目的 检测TLR9在人胰腺癌及胰腺癌细胞中的表达,研究CPG ODN2216对Panc-1细胞生物学行为的影响,并探讨其临床意义.方法 通过免疫组织化学方法确认TLR9蛋白在胰腺癌组织中的高表达,免疫荧光确认其在胰腺癌细胞株Panc-1中的高表达.通过细胞黏附、划痕实验、侵袭实验、细胞克隆及MTT增殖实验,研究CPG ODN2216对细胞黏附力、活动力及增殖力的影响.结果 人胰腺癌标本及人胰腺癌细胞株Panc-1均高表达TLR9.划痕实验、体外黏附实验、基质胶侵袭实验、细胞克隆实验证明CPG ODN2216实验组细胞黏附力及活动力明显低于未加序列对照组.MTT法检测序列组增殖力明显低于未加序列对照组,且增殖活性具有时间剂量依赖性.结论 TLR9基因与人类胰腺癌的侵袭转移潜能相关,外源配体CPG ODN2216的使用可明显抑制人类胰腺癌细胞Panc-1的侵袭、迁移能力.
关键词： CpG ODN2216 胰腺肿瘤 Toll样受体9 细胞生物学 -
肝脏干细胞
人体持续更新的组织如骨髓、皮肤、肠上皮等存在干细胞池,通过干细胞不断的增殖、分化来产生成熟细胞.在肝脏,由于成熟的肝细胞仍然具备分裂、增殖的能力,肝组织内是否存在干细胞是一个长期以来颇有争议的问题.近年来随着发育生物学和干细胞生物学的飞速发展,肝脏干细胞在肝脏疾病发生中的意义越来越受到了广泛的关注.肝脏的多种病理过程可能与干细胞的异常增殖、分化密切相关,而肝脏干细胞的深入研究对各种肝脏疾病的治疗也显示出了诱人的前景.肝脏干细胞已成为现代干细胞生物学和临床医学研究的热点之一.
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肝癌病人血循环中肝源性细胞检测的研究进展
肿瘤细胞可以自发或随侵入性诊疗操作进入外周血循环.这种循环的肿瘤细胞(circulating tumor cell,CTC)初是在动物实验中得到证实,且被认为是肿瘤细胞浸润的早期阶段.应用该动物模型显示,如果肿瘤细胞在血循环中的比例达到0.01%,就可能引发新的转移灶.这一结果后来被更多研究证实[1,2].由此可见,CTC检测具有重要的临床意义.近10多年来,随着分子生物学、细胞生物学等新技术的发展,外周血样本用于亚临床状态下CTC的监测已成为可能.
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医学科研成果的临床转化需要在实践中验证与完善
转化医学的兴起快速推动医学科研成果的临床应用,促使疾病的诊治手段不断发生翻天覆地的变化:人类基因组计划带来的靶向治疗﹑细胞生物学领域的干细胞治疗﹑微创外科的腔镜技术﹑远程医疗拓展的手术机器人﹑ 信息技术的医学大数据和网络移动医疗﹑ 全民投入的健康管理以及以个体化治疗为特色的国家级精准医疗计划. 所有这些项目初到临床推广应用时都会被研发者描述的实用完美, 但在临床实践中常常会发现很多问题,有些只能是一种理念需要漫长时间的完善过程,个别项目甚至慢慢会成为无法实施的空中楼阁. 因此临床医师在应用这些新科研成果时需要高度谨慎,主动发现存在的问题并提出修改意见,对于那些无法实施的项目只能拒绝应用. 在此,针对以下几个相关问题分析探讨,以供参考.
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间充质干细胞治疗压力性尿失禁从动物实验到临床应用的转化
近年来随着组织工程学及细胞生物学不断发展,压力性尿失禁(stress urinary incontinence,SUI)的生物学修复逐渐成为研究热点之一,人们可以通过生物学或以生物学为基础的干预手段恢复其生物学功能和解剖功能,为治疗SUI带来希望.间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一种具有自我更新和多向分化潜能的多能干细胞,能分化成各胚层细胞及分泌神经营养因子等物质,促进缺损组织再生,以其多种生物优点特性引起全世界学者的重视,通过组织工程技术可从体外分离和培养分化所需靶细胞,用于细胞替代治疗相关疾病,为疾病的现代治疗提供了新途径.
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成纤维前体细胞在面部美容修复中的应用进展
随着我国社会和经济的发展,医学美容市场的日益增长,美容整形已经成为我国目前发展快的学科之一.作为人体美的首要部位,面部美容修复在医学美容整形中占有重要地位.伴随医学生物科技的高速发展,细胞生物学、分子生物学产品不断地出现于美容整形领域.成纤维前体细胞(transit amplifying fibroblast,TAF)是间充质干细胞向成纤维细胞分化过程中的过渡细胞,具有持久增殖分化为成纤维细胞的能力,是近年成功应用于我国美容整形领域的产品之一,具有作用持久、副作用少等优点.现将有关其在面部美容修复中的应用进展综述如下.
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病理性瘢痕与细胞因子
随着细胞生物学、生物化学和分子生物学领域对病理性瘢痕的研究不断深入,人们对细胞因子在瘢痕形成中的作用已逐步得到重视,有关病理性瘢痕发生机制与细胞因子间关系的研究已有大量报道,但机制尚未完全明了.现就近年来涉及的部分研究进展概述如下.
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TGF-β与病理性瘢痕
病理性瘢痕包括增生性瘢痕和瘢痕疙瘩，主要表现为明显的瘤样增生和功能障碍。其组织学特点表现为细胞外基质成分过量沉积，胶原排列紊乱[1]。近年来，随着细胞生物学和分子生物学在瘢痕形成机理方面研究的深入，人们逐渐发现细胞因子在病理性瘢痕的形成中起重要作用，其中，转化生长因子β(transforming growth factor β，TGF-β)的作用较为肯定。我们就TGF-β与病理性瘢痕的关系介绍如下。
