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关键词： 间充质干细胞   干细胞疗法   炎症性肠病   溃疡性结肠炎   克罗恩病   机制   工程化干细胞  

摘要： 背景:炎症性肠病发病率逐渐升高,且暂无良好的治疗方案,研究表明与传统治疗方法相比,间充质干细胞治疗炎症性肠病展现出较佳的疗效。目的:综述不同来源间充质干细胞治疗炎症性肠病的作用机制,为后续研究提供思路。方法:以“间充质干细胞,外泌体,炎症性肠病,溃疡性结肠炎,克罗恩病”和“mesenchymal stem cells,MSCs,exosomes,extracellular vesicles,EVs,inflammatory bowel disease,IBD,ulcerative colitis,UC,Crohn’s disease,CD”分别作为中、英文关键词,在中国知网、PubMed数据库进行检索,最终纳入符合标准的89篇文献进行综述。结果与结论:目前用于治疗炎症性肠病的间充质干细胞共有6类,分别为骨髓间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、围产期组织来源间充质干细胞、诱导多能干细胞衍生的间充质干细胞、胚胎干细胞衍生的间充质干细胞、牙龈间充质干细胞。移植方式共有5种,静脉注射和腹腔注射为最常用方式,此外还有局部注射、肠系膜注射、灌肠3种方式。上述间充质干细胞减轻炎症性肠病症状或延缓其进展的主要机制包括分化、再生、抗炎、免疫调节、神经保护、抗氧化应激、归巢、调节肠道菌群、自噬、铁死亡、内质网应激等。不同来源间充质干细胞在功能上有一定相似性,但又具有不同特点,这些特点使它们具有独特优势和治疗潜力。然而,目前对不同来源间充质干细胞特性的研究仍然有限,需要对不同来源间充质干细胞之间的细微差别进行更深入研究,以优化其治疗炎症性肠病的潜力,同时,临床使用安全性也有待进一步观察。

关键词： 内热针   激素性股骨头缺血性坏死   成骨细胞凋亡   Bcl-2   Bax   工程化组织构建  

摘要： 背景:激素性股骨头缺血性坏死是一种骨科常见的进展性、致残性和高发病率的非创伤性股骨头坏死,但确切的发病机制尚不清楚。激素性股骨头缺血性坏死的内热针治疗表现出良好的临床疗效,但其具体作用机制尚不明确。目的:探究内热针对兔激素性股骨头缺血性坏死股骨头组织中成骨细胞凋亡及Bcl-2和Bax表达的影响。方法:将24只新西兰兔随机分为空白组、模型组和内热针组(n=8),后两组采用大肠杆菌内毒素联合甲泼尼龙琥珀酸钠的方法建立兔激素性股骨头缺血性坏死模型。造模4周后内热针组实验兔进行臀部内热针干预,每周1次,20 min/次;其余两组不予干预。进行为期4周的治疗后取材,采用TUNEL法和苏木精-伊红染色分别观察各组兔股骨头组织成骨细胞凋亡情况及组织形态学变化;采用免疫组化和Western Blot检测股骨头组织中Bcl-2和Bax的蛋白表达情况。结果与结论:①空白组中骨髓腔内造血细胞丰富,骨小梁结构清晰有序,脂肪细胞少,空骨陷窝少见;模型组中骨髓腔内脂肪细胞数量明显增加,并伴有增生、部分骨细胞脂肪变性和更多的空骨陷窝;内热针干预后,脂肪细胞和中空骨陷窝数量少于模型组,但比空白组明显;②与空白组相比,模型组股骨头组织中成骨细胞凋亡明显增加,Bax表达水平明显升高(P<0.001),Bcl-2表达明显下降(P<0.001);内热针干预后,成骨细胞凋亡明显降低,Bax表达水平明显下降(P<0.001),Bcl-2表达明显升高(P<0.001);③结果表明,内热针可通过抑制股骨头组织中成骨细胞凋亡,延缓兔激素性股骨头缺血性坏死。

关键词： 高糖   血脑屏障   紧密连接   通透性   细胞凋亡   组蛋白去乙酰化酶4   工程化组织构建  

摘要： 背景:血脑屏障是保护中枢神经系统的重要结构,研究高糖对血脑屏障的影响对预防高糖导致的中枢神经系统损伤有重要意义。目的:探讨高糖对hCMEC/D3人脑微血管内皮细胞血脑屏障功能的潜在影响。方法:hCMEC/D3细胞分别以常规糖培养基(葡萄糖浓度25 mmol/L)和高糖培养基(葡萄糖浓度55 mmol/L)培养,光学显微镜观察细胞形态,CCK-8法检测细胞活力变化。采用Transwell小室将hCMEC/D3细胞系建立单层细胞血脑屏障模型,每日监测细胞跨膜电阻值变化,通过苯酚红透过率检测单层细胞的通透性,流式细胞术检测细胞凋亡率,Western blot检测细胞中Bcl-2、Bax、Caspase-3、ZO-1、Occludin、Claudin-1、组蛋白去乙酰化酶蛋白4的表达,ELISA检测细胞上清液中组蛋白去乙酰化酶水平,免疫荧光检测细胞中组蛋白去乙酰化酶4的表达。结果与结论:①高糖组细胞活力显著低于对照组(P<0.0001);②对照组细胞生长状态良好,交织成致密网状,突触间相互连接;高糖组细胞生长受抑,细胞间突触连接减少;③与对照组相比,高糖组跨膜电阻值降低(P<0.05),单层细胞膜苯酚红通透性增加(P<0.05),细胞凋亡率升高(P<0.01),Bax蛋白表达增加(P<0.0001),Caspase-3蛋白表达无明显变化(P>0.05),Bcl-2、ZO-1、Occludin、Claudin-1、组蛋白去乙酰化酶4蛋白表达降低(P<0.01,P<0.001,P<0.01,P<0.0001,P<0.01),组蛋白去乙酰化酶4荧光表达降低(P<0.001);④高糖组细胞上清液中组蛋白去乙酰化酶4水平低于对照组(P<0.05)。结果表明,高糖诱导hCEMCE/D3细胞凋亡增加,通透性增强,其机制可能与组蛋白去乙酰化酶4表达水平降低有关。

关键词： 帕金森病   卷曲螺旋结构域蛋白2   PINK1   Parkin   线粒体自噬   线粒体功能   细胞凋亡   6-羟基多巴胺   SH-SY5Y细胞  

摘要： 背景:卷曲螺旋结构域蛋白2(coiled-coil-helix-coiled-coil-helix domain-containing 2,CHCHD2)能否调控PINK1/Parkin介导的线粒体自噬在帕金森病中发挥神经保护作用尚未可知。目的:探讨CHCHD2在6-羟基多巴胺诱导的帕金森病细胞模型中对PINK1/Parkin信号通路介导的线粒体自噬发挥的作用及机制。方法:利用重组质粒转染技术过表达或敲低CHCHD2,用6-羟基多巴胺构建SH-SY5Y细胞帕金森病模型后分对照组、模型组、过表达阴性对照+6-羟基多巴胺组、敲低阴性对照+6-羟基多巴胺组、过表达CHCHD2+6-羟基多巴胺组和敲低CHCHD2+6-羟基多巴胺组。Western blot及RT-qPCR检测CHCHD2的表达;Western blot检测LC3Ⅰ/Ⅱ、p62、MFN1、COXⅣ、DRP1、PINK1、Parkin、TIM23、Bax、Bcl-2及cleavedcaspase3蛋白表达;CCK-8、JC-1和活性氧试剂盒检测细胞活性、线粒体膜电位和活性氧水平,单丹磺酰尸胺染色观察细胞自噬情况,透射电镜观察自噬溶酶体。结果与结论:①与对照组相比,模型组细胞活性、线粒体膜电位及CHCHD2、PINK1、Parkin蛋白表达降低,活性氧水平、凋亡水平及LC3Ⅰ/Ⅱ、p62蛋白表达升高(P<0.05),并观察到自噬溶酶体的存在;②与模型组相比,过表达CHCHD2能降低细胞活性氧水平,升高线粒体膜电位及PINK1、Parkin和MFN1蛋白表达水平,并观察到线粒体自噬溶酶体增多,而敲低CHCHD2后有与上述相反的作用,并伴有COXⅣ、TIM23和p-DRP1蛋白表达的升高(P<0.05);③与模型组相比,过表达CHCHD2能减少细胞凋亡,上调Bcl-2并下调Bax及cleavedcaspase3蛋白的表达,而敲低CHCHD2后有与上述相反的作用(P<0.05);④结果提示,CHCHD2在6-羟基多巴胺诱导的帕金森病细胞模型中可以通过促进PINK1/Parkin介导的线粒体自噬改善线粒体功能从而减轻细胞凋亡发挥神经保护作用。

关键词： 糖尿病   椎间盘退变   软骨终板变性   细胞凋亡   晚期糖基化产物   渗透压应激  

摘要： 背景:糖尿病通过多种途径加剧椎间盘退变,良好的血糖控制有利于预防椎间盘退变。目的:回顾糖尿病与椎间盘退变的关系,为临床治疗糖尿病患者的椎间盘退变性疾病提供参考。方法:在中国知网、PubMed数据库进行文献检索,检索时限为1980-2023年,以“糖尿病,椎间盘退变,软骨终板变性,细胞凋亡,晚期糖基化产物,渗透压应激”为中文检索词,以“diabetes,intervertebral disc degeneration,cartilage endplate degeneration,apoptosis,advanced glycation end products,osmotic stress”为英文检索词,最终纳入73篇文献进行归纳分析。结果与结论:①糖尿病诱导的椎间盘退变与生理性退变的病理生理过程不同,糖尿病诱导椎间盘退变的主要机制包括:细胞内高血糖状态,微血管病变导致椎间盘血供受损,细胞衰老、凋亡及自噬,晚期糖基化产物堆积,渗透压应激,其他途径导致的细胞外基质成分破坏;②姜黄素、白藜芦醇、羽扇豆醇等药物具有治疗椎间盘退变的作用,但需进一步在临床治疗中证明其安全性及有效性。

关键词： 人脐带间充质干细胞   多囊卵巢综合征   动情周期   卵巢功能   性激素   Rab27A  

摘要： 背景:多囊卵巢综合征是导致育龄女性不孕的常见生殖内分泌疾病,目前尚无有效的治疗方法,人脐带间充质干细胞可能有助于修复卵巢功能,但其治疗多囊卵巢综合征方面的研究较少。目的:探讨人脐带间充质干细胞治疗多囊卵巢综合征的作用及机制。方法:3周龄雌性ICR小鼠随机分为3组(n=15):正常对照组不作处理,模型组连续21 d灌胃来曲唑诱导建立多囊卵巢综合征模型,治疗组连续21 d灌胃来曲唑+经尾静脉注射人脐带间充质干细胞悬液。治疗前和治疗后7,14 d称量小鼠体质量;治疗后连续10 d阴道涂片检测小鼠动情周期;治疗后14 d,ELISA检测小鼠外周血性激素水平,苏木精-伊红染色观察卵巢形态学改变,免疫荧光、免疫组化检测卵巢组织中Rab27A蛋白表达。结果与结论:①与正常对照组相比,模型组小鼠动情周期紊乱,体质量明显升高,卵泡刺激素水平降低,黄体生成素和睾酮水平均升高,卵巢可见较多囊状扩张的卵泡,Rab27A蛋白表达水平降低;②与模型组相比,治疗组小鼠体质量降低,卵泡刺激素水平升高,黄体生成素和睾酮水平均降低,多囊状扩张的卵泡减少,Rab27A蛋白表达水平升高;③结果表明,人脐带间充质干细胞可能通过上调Rab27A的表达改善多囊卵巢综合征小鼠血清性激素水平及卵巢功能。

关键词： 重组慢病毒载体   增强绿色荧光蛋白   骨髓间充质干细胞   基因治疗   生物学特性  

摘要： 背景:缺损组织的修复重建受限于自体或异体可替代移植材料的来源问题而导致临床应用受限,转基因干细胞和组织工程材料研究开辟了新的治疗思路。目的:探究增强型绿色荧光蛋白重组慢病毒转染兔骨髓间充质干细胞在体外的生物学特性以及与脱钙骨基质体外构建转基因组织工程材料的生物矿化特性。方法:细胞贴壁及密度离心法获得兔骨髓间充质干细胞,增强型绿色荧光蛋白重组慢病毒以感染复数为100转染第5代兔骨髓间充质干细胞,体外观察转染细胞与未转染细胞的增殖能力、细胞表型、细胞周期以及成骨诱导后碱性磷酸酶、Runx2、骨钙素表达的差异;增强型绿色荧光蛋白重组慢病毒转染骨髓间充质干细胞与脱钙骨基质在体外构建转基因组织工程材料,对其进行扫描电镜观察及元素能谱分析。结果与结论:增强型绿色荧光蛋白重组慢病毒成功转染骨髓间充质干细胞后,在转染24,48 h细胞增殖较未转染细胞缓慢(P <0.05);在转染72 h后,细胞表型未发生变异,细胞周期、细胞增殖能力以及成骨诱导后碱性磷酸酶、Runx2、骨钙素表达量与未转染细胞无明显差异(P> 0.05);增强型绿色荧光蛋白标记的骨髓间充质干细胞在脱钙骨基质支架上有较好的生物相容性,根据荧光表达强度推测目的基因在2周左右发挥最大生物学功能,且出现了钙磷矿化物沉积,体现出优越的生物矿化特性。

关键词： 肩袖损伤   冈上肌腱损伤   人脐带间充质干细胞   细胞治疗   组织工程化干细胞   生物支架   甲基丙烯酸化明胶   生物3D打印  

摘要： 背景:大多数肩袖损伤发生于冈上肌腱,由于肌腱组织缺少血管以及肩袖复杂的解剖结构,临床治疗效果非常有限。组织工程技术和干细胞生物学的快速发展为提高肌腱修复质量带来了新的希望。目的:通过生物3D打印技术制备人脐带间充质干细胞/甲基丙烯酸酐化明胶复合支架,观察该支架修复肩袖损伤的效果。方法:(1)体外细胞实验:制备明胶微载体,将人脐带间充质干细胞接种于明胶微载体表面构建组织工程化干细胞。制备甲基丙烯酸酐化明胶水凝胶打印墨水,使用甲基丙烯酸酐化明胶水凝胶打印墨水重悬组织工程化干细胞,放入3D打印机的生物墨水容器中进行打印,蓝光照射固化5 min后即得人脐带间充质干细胞/甲基丙烯酸酐化明胶复合支架。通过死活染色、CCK-8实验检测支架内人脐带间充质干细胞的活性。(2)动物体内实验:采用随机区组设计方法将24只SD大鼠随机4组,每组6只:正常组不进行任何处理,肩袖损伤组、单纯支架组、细胞支架组建立冈上肌腱撕裂的肩袖损伤模型,单纯支架组、细胞支架组造模后分别将甲基丙烯酸酐化明胶支架、人脐带间充质干细胞/甲基丙烯酸酐化明胶复合支架植入肌腱损伤处。术后4周,分别进行大鼠行为学测试及肩袖冈上肌腱组织学病理组织形态观察。结果与结论:(1)体外细胞实验:死活染色结果显示,明胶微载体可减轻3D打印过程对人脐带间充质干细胞造成的损伤,随着培养时间的延长,支架内的人脐带间充质干细胞存活率升高;CCK-8实验结果显示,随着培养时间的延长,支架内的人脐带间充质干细胞活性无明显变化。(2)动物体内实验:行为学测试结果显示,相较于肩袖损伤组、单纯支架组,细胞支架组大鼠四肢运动功能明显改善;肩袖冈上肌腱苏木精-伊红与Masson染色结果显示,相较于肩袖损伤组、单纯支架组,细胞支架组肌纤维排列较规律,无明显的炎性细胞浸润,胶原容积百分比降低;免疫荧光染色结果显示,相较于肩袖损伤组、单纯支架组,细胞支架组肩袖冈上肌腱内白细胞介素6、肿瘤坏死因子α蛋白表达明显降低。(3)结果表明,生物3D打印的人脐带间充质干细胞/甲基丙烯酸酐化明胶复合支架可促进肩袖损伤组织修复再生。

关键词： 法舒地尔   β-淀粉样蛋白   神经细胞   细胞凋亡   线粒体自噬   炎症小体  

摘要： 背景:法舒地尔对阿尔茨海默病小鼠脑内的线粒体动力学有调节作用,并且可以抑制神经炎症,但能否调节线粒体自噬和NLRP3炎症小体进而减轻β-淀粉样蛋白毒性尚不清楚。目的:探究法舒地尔对β-淀粉样蛋白1-42诱导的人源神经母细胞瘤细胞株SH-SY5Y凋亡和线粒体自噬以及NLRP3炎症小体的调节作用。方法:将SH-SY5Y细胞接种于孔板内,细胞贴壁后分3组干预:对照组不加入任何药物,模型组加入20μmol/L β-淀粉样蛋白1-42,法舒地尔组同时加入20μmol/L β-淀粉样蛋白1-42与15 mg/L法舒地尔,干预24 h后,采用MTT法检测细胞活性,TUNEL染色检测细胞凋亡,qRT-PCR和Western blot检测凋亡相关蛋白表达,免疫荧光染色和Western blot检测线粒体自噬相关蛋白表达,免疫荧光染色和Western blot检测NLRP3炎症小体相关蛋白表达。结果与结论:(1)与对照组比较,模型组细胞活性降低、凋亡率升高(P<0.05);与模型组比较,法舒地尔组细胞活性升高、凋亡率降低(P<0.05);(2)qRT-PCR和Western blot检测结果显示,与对照组比较,模型组细胞Bax mRNA与蛋白表达升高(P<0.05),Bcl-2 mRNA与蛋白表达降低(P<0.05);与模型组比较,法舒地尔组细胞Bax mRNA与蛋白表达降低(P<0.05),Bcl-2 mRNA与蛋白表达升高(P<0.05);(3)免疫荧光染色和Western blot检测结果显示,与对照组相比,模型组细胞PINK1、帕金森病蛋白和LC3蛋白表达降低(P<0.05),p62蛋白表达升高(P<0.05);与模型组相比,法舒地尔组细胞PINK1、帕金森病蛋白和LC3蛋白表达升高(P<0.05),p62蛋白表达降低(P<0.05);(4)免疫荧光染色和Western blot检测结果显示,与对照组相比,模型组细胞NLRP3、ASC、Caspase-1和白细胞介素1β蛋白表达升高(P<0.05);与模型组相比,法舒地尔组细胞NLRP3、ASC、Caspase-1和白细胞介素1β蛋白表达降低(P<0.05);(5)结果表明,法舒地尔可以减轻β-淀粉样蛋白1-42诱导的SH-SY5Y细胞凋亡,其机制可能与激活线粒体自噬且抑制NLRP3炎症小体激活有关。

关键词： 急性肝损伤   脂肪间充质干细胞   肝脏   脂肪组织   细胞移植   细胞修饰   细胞工程   损伤修复  

摘要： 背景:急性肝损伤是由多种病因诱发的肝脏损害,如未及时治疗则会发展成急性肝衰竭,严重影响患者的生命安全。由于肝脏是人体最大的免疫器官和代谢器官,目前治疗急性肝损伤尚无最优方案。脂肪间充质干细胞因具有多向分化潜能和免疫调节活性已逐渐成为治疗急性肝损伤的有效工具。目的:综述目前脂肪间充质干细胞及其经不同方式修饰后治疗急性肝损伤的进展和分子机制。方法:从PubMed、Web of Science与中国知网数据库中检索2000-2023年发表的相关文献,以“Acute liver injury,liver injury,Adipose tissue-derived mesenchymal stem cell,liver Injury Repair,stem cell transplantation,stem cell repair,Cell surface engineering,stem cell modification”为英文检索词,以“急性肝损伤,肝损伤,脂肪间充质干细胞,肝损伤修复,干细胞移植,干细胞修复,干细胞修饰”为中文检索词,最终检索筛选出该领域最新研究进展的62篇文献进行归纳分析。结果与结论:(1)脂肪间充质干细胞作为一种具有多向分化潜能的干细胞治疗急性肝损伤具有生物学优势,较其他两种主要间充质干细胞类型——骨髓间充质干细胞和脐带间充质干细胞具有来源丰富、获取便捷、医学伦理问题少的特点,且较骨髓间充质干细胞的自我更新能力强。(2)脂肪间充质干细胞可以通过降低免疫反应、分化为肝细胞、分泌生长因子和外泌体等多种途径,降低血清炎症因子表达,减少肝脏组织炎性细胞浸润,抑制细胞焦亡和自噬,发挥抗凋亡作用,促进肝窦内皮细胞和肝细胞再生等分子机制改善肝损伤;目前尚无研究表明何种机制为脂肪间充质干细胞治疗急性肝损伤的最佳机制,多数观点认为这些分子机制之间相互影响相互作用协同发挥治疗作用。(3)生物材料修饰和药物预处理等方式可以提升脂肪间充质干细胞治疗急性肝损伤的疗效:一方面,生物材料和药物修饰可以提升脂肪间充质干细胞自身的功能,如提高增殖迁移能力,上调其分泌的生长因子水平,增强抗炎能力等,从而促进脂肪间充质干细胞在损伤部位存活;另一方面,生物材料和药物修饰可以抑制损伤部位炎性细胞活化,促进血管生长,改善损伤部位环境从而提高移植成功率。(4)总之,脂肪间充质干细胞可以通过分泌生长因子和外泌体、发挥免疫调节作用及促进肝脏再生等途径在治疗急性肝损伤中发挥重要作用。随着科学技术的发展,生物材料与药物修饰可以提升脂肪间充质干细胞的自我更新能力,改善急性肝损伤的局部微环境,为进一步促进脂肪间充质干细胞治疗急性肝损伤的临床应用提供新的思路。