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结直肠癌细胞在三维与二维培养环境下增殖机制研究

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临床军医杂志 2024年第1期52卷 42-45页

作者：胡艳艳秦宝丽周璐邱月椰慧楠张欣慰中国医科大学肿瘤医院·辽宁省肿瘤医院消化内科一病区辽宁沈阳110042 中国医科大学肿瘤医院·辽宁省肿瘤医院胸部·食管放疗病区辽宁沈阳110042 中国医科大学肿瘤医院·辽宁省肿瘤医院中西医结合科辽宁沈阳110042

目的探讨结直肠癌细胞在三维(3D)与二维(2D)培养环境下增殖能力的变化及机制。方法 SW480结直肠癌细胞购自上海细胞库。将SW480结直肠癌细胞分别进行壳聚糖-胶原水凝胶3D培养与细胞培养皿2D培养。光学显微镜观察细胞形态;采用细胞计数... 详细信息

目的探讨结直肠癌细胞在三维(3D)与二维(2D)培养环境下增殖能力的变化及机制。方法 SW480结直肠癌细胞购自上海细胞库。将SW480结直肠癌细胞分别进行壳聚糖-胶原水凝胶3D培养与细胞培养皿2D培养。光学显微镜观察细胞形态;采用细胞计数试剂盒(CCK-8)检测细胞增殖情况;Western blot法检测3D与2D培养环境OTUB2与PCNA蛋白表达;比较转染前后SW480细胞OTUB2、PCNA基因和蛋白表达、细胞增殖速率。结果 SW480结肠癌细胞在2D环境培养24 h后可圆形或卵圆形细胞贴壁,7 d后已贴壁的细胞慢慢伸展,呈短杆状;SW480结肠癌细胞在壳聚糖-胶原水凝胶3D培养24 h后呈3D球状生长,培养7 d后可见细胞数量增多,细胞球变大。3D培养环境SW480细胞增殖速率低于2D培养环境,差异有统计学意义(P培养比较,3D培养环境培养后结直肠癌细胞系中OTUB2、PCNA蛋白表达均低于2D培养环境,差异均有统计学意义(P培养条件下结直肠癌细胞增殖速率减慢,其机制与调控OTUB2、PCNA表达有关。

关键词：三维培养二维培养蛋白表达结直肠癌细胞增殖

人皮肤成纤维细胞在二维和三维培养系统中的生长代谢特性

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中国组织工程研究与临床康复 2007年第1期11卷 74-77页

作者：吴国平周燕谭文松华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室上海市200237

目的:观察人皮肤成纤维细胞在二维和三维培养系统中的生长和代谢特性。方法:实验于2005-02/2006-02在华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室完成。从小儿包皮(患者家属知情同意并自愿捐献)真皮层中分离人皮肤成纤维细胞。分别以方... 详细信息

目的:观察人皮肤成纤维细胞在二维和三维培养系统中的生长和代谢特性。方法:实验于2005-02/2006-02在华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室完成。从小儿包皮(患者家属知情同意并自愿捐献)真皮层中分离人皮肤成纤维细胞。分别以方瓶和微载体转瓶作为二维培养系统,以胶原-壳聚糖海绵状支架作为三维培养系统,将人皮肤成纤维细胞分别接种至不同系统中进行批培养和换液培养,每隔24h取样,采用结晶紫染色和MTT法检测细胞的增殖情况,用葡萄糖和乳酸检测试剂盒分析培养上清中葡萄糖和乳酸含量,以观察细胞的代谢情况。结果:对数生长期三维培养系统中人皮肤成纤维细胞平均比生长速率为二维培养系统中的0.25倍,葡萄糖比消耗速率为二维培养系统中的0.93倍,平均乳酸产率为二维培养系统中的1.56倍,细胞对葡萄糖的生长得率为二维培养系统中的0.26倍。比较人皮肤成纤维细胞在两种培养系统中增殖和代谢特性,发现三维培养的细胞比二维培养的细胞生长更缓慢,细胞中进行无氧代谢的葡萄糖占总葡萄糖代谢流量的比例高于二维培养的细胞,因此,葡萄糖代谢能量利用率低于二维培养的细胞。结论:二维培养系统,尤其微载体转瓶中,人皮肤成纤维细胞生长快速,葡萄糖代谢能量利用率高,适合于大量制备组织工程种子细胞。根据细胞在胶原-壳聚糖海绵状支架中生长代谢情况,要求工程化组织体外培养过程中应着重于改善三维支架内的物质传递情况。

关键词：生物医学工程二维培养三维培养代谢

奶牛乳腺上皮细胞的二维和三维培养及培养后酪蛋白基因的表达

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动物营养学报 2012年第6期24卷 1157-1164页

作者：王秀美侯先志高爱武考桂兰高民李大彪兰儒冰张楠张艳明黄清瑞内蒙古农业大学动物科学与医学学院呼和浩特010018 内蒙古农业大学食品科学与工程学院呼和浩特010018 内蒙古农牧业科学院呼和浩特010010

本试验研究了二维和三维培养对奶牛乳腺上皮细胞(BMEC)形态与β-酪蛋白、κ-酪蛋白、αs1-酪蛋白基因表达的影响。试验采用内蒙古地区3头5岁泌乳期健康荷斯坦奶牛的乳腺组织,将BMEC经3代培养纯化后分别进行二维和三维培养,观察不同培养... 详细信息

本试验研究了二维和三维培养对奶牛乳腺上皮细胞(BMEC)形态与β-酪蛋白、κ-酪蛋白、αs1-酪蛋白基因表达的影响。试验采用内蒙古地区3头5岁泌乳期健康荷斯坦奶牛的乳腺组织,将BMEC经3代培养纯化后分别进行二维和三维培养,观察不同培养模式下细胞的生长形态,测定β-酪蛋白、κ-酪蛋白、αs1-酪蛋白基因的表达量。结果表明:2种培养模式下的BMEC呈现不同的细胞形态,二维培养的BMEC呈典型铺路石样细胞形态,三维培养的BM EC则形成了类腺泡的聚集物和管腔结构。利用三维培养的BM EC的αs1-酪蛋白基因的表达量显著地高于二维培养(P维培养的BMEC的β-酪蛋白和κ-酪蛋白基因的表达量极显著地高于二维培养(P维培养的BMEC 3种酪蛋白基因的表达量均高于二维培养,三维培养的BMEC在形态上呈现的特点与在体内更加接近。

关键词：奶牛乳腺上皮细胞二维培养三维培养酪蛋白

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二维及微团培养法对软骨细胞表型的影响

重庆医学 2016年第11期45卷 1456-1458,1462页

作者：宋雄波吴江怡黄术陈诚杨柳刘宝荣湖南省人民医院/湖南师范大学第一附属医院关节外科长沙410005 南华大学第一附属医院骨科湖南衡阳421001 第三军医大学西南医院关节外科重庆400038

目的探讨二维及微团培养对软骨细胞表型的影响。方法体外高密度二维及微团培养方法培养兔软骨细胞,从细胞形态、细胞外基质表达情况分析软骨细胞表型的差异。结果高密度二维方案培养兔软骨细胞,2周后软骨细胞多层分布,HE染色显示细胞呈... 详细信息

目的探讨二维及微团培养对软骨细胞表型的影响。方法体外高密度二维及微团培养方法培养兔软骨细胞,从细胞形态、细胞外基质表达情况分析软骨细胞表型的差异。结果高密度二维方案培养兔软骨细胞,2周后软骨细胞多层分布,HE染色显示细胞呈圆形,细胞间联系较密,阿尔新蓝染色显示细胞外蛋白多糖分泌较少;微团培养方法培养兔软骨细胞,2周后形成肉眼可见的白色组织,HE染色显示细胞呈多边形,细胞较分散,阿尔新蓝染色显示细胞外蛋白多糖分泌明显多于二维培养,差异有统计学意义(P培养方法培养兔软骨细胞,有利于软骨细胞分泌细胞外基质。

关键词：软骨细胞二维培养微团培养软骨表型

牛小腔卵泡体外培养体系二维法和三维法的比较

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牛小腔卵泡体外培养体系二维法和三维法的比较

作者：何圆圆西北农林科技大学

学位级别：硕士

哺乳动物卵巢含有大量腔前卵泡和小腔卵泡,只有少数卵泡能够继续生长发育并排卵,其余卵泡在生长过程中逐渐发生闭锁,如何体外增加腔前卵泡和小腔卵泡的利用率一直是科学研究的热点。目前,腔前卵泡经体外培养已经可以形成卵泡腔,但成腔... 详细信息

哺乳动物卵巢含有大量腔前卵泡和小腔卵泡,只有少数卵泡能够继续生长发育并排卵,其余卵泡在生长过程中逐渐发生闭锁,如何体外增加腔前卵泡和小腔卵泡的利用率一直是科学研究的热点。目前,腔前卵泡经体外培养已经可以形成卵泡腔,但成腔后的卵泡体外培养鲜有研究,体外培养方法还不完善。本实验采用腔前卵泡最常用的二维微孔板法和三维海藻酸盐水凝胶法对牛小腔卵泡进行体外培养研究,目的是建立一种理想的牛小腔卵泡体外培养体系,为牛卵泡发育研究以及牛小腔卵泡的开发利用奠定基础。1、体外培养牛小腔卵泡的筛选利用显微机械分离法分离牛卵巢卵泡。在倒置显微镜下,根据卵泡形态特征初步将卵泡分为3类。通过分析各类卵泡的激素表达水平、颗粒细胞和内膜细胞的成活率以及卵母细胞质量等判断卵泡的质量。结果显示:I类卵泡内颗粒细胞存活率为92.5±7.5%,卵母细胞存活率为81.78±6.2%,雌二醇(E)表达量明显高于其他类型卵泡,孕酮(P)表达量明显低于其他类型卵泡;II类卵泡内颗粒细胞存活率为79.75±5.7%,卵母细胞存活率为37.61±4.6%,E表达量低于I类卵泡;III类卵泡内颗粒细胞成活率为45.70±6.45%,卵母细胞存活率为0.00,其E的表达水平明显低于第I、II类卵泡,P表达量明显高于其他类型卵泡。2、牛小腔卵泡体外培养体系二维法和三维法的比较通过对比二维微孔板法和三维海藻酸盐凝胶法体外培养牛小腔卵泡(直径≤1.5mm)生长形态、卵母细胞存活率和激素表达水平之间的差异,判断两种体外培养方法的优劣势。该实验利用显微机械分离法从牛卵巢中分离直径在700-800μm之间的卵泡,然后通过二维法和三维法在含有800μl培养基的48孔板中培养在8天。每隔两天对卵泡进行一次直径测量、存活鉴定及培养液内类固醇激素分泌量检测。培养第8天时,收集卵母细胞并判断其质量。结果显示,在牛小腔卵泡培养0-4天时,卵泡类固醇激素表达水平、存活状态及卵母细胞存活率在两个体系中无显著差异,二维法卵泡的生长速率较三维卵泡快。培养4天以后,与二维体系相比,三维体系内卵泡的存活率、直径增长率和E浓度均高于二维体系,P浓度则低于二维体系。培养8天时,三维海藻酸盐凝胶培养体系中卵泡的卵母细胞存活率(19.3±3.5%)明显高于二维培养体系培养的卵泡(0.00%)(P二醇的表达量以及卵母细胞的存活率明显高于其他类型卵泡,孕酮表达量明显低于其他类型卵泡,是体外培养的最佳选择。2、若牛小腔卵泡体外培养时间为4天以内,两种培养方法下卵泡的类固醇激素表达能力、存活状态以及卵母细胞存活率之间差异不显著。若牛小腔卵泡体外培养时间为4天以上,三维法培养可以更好更长时间的维持牛小腔卵泡存活、生长及激素分泌。

关键词：小腔卵泡二维培养三维培养卵母细胞牛

水凝胶三维培养对人羊膜间充质干细胞特性及旁分泌效应的影响

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中国组织工程研究 2020年第22期24卷 3460-3466页

作者：王旗杨晓双王达利遵义医科大学附属医院整形外科贵州省遵义市563000

背景:研究表明间充质干细胞在创面愈合中具有减轻炎症反应、促进创面愈合、减轻瘢痕形成的作用,然而以往的普通二维培养环境由于存在细胞间接触性抑制,可能导致细胞的基因表达、信号传导和形态学存在差异。目的:观察人羊膜间充质干细胞... 详细信息

背景:研究表明间充质干细胞在创面愈合中具有减轻炎症反应、促进创面愈合、减轻瘢痕形成的作用,然而以往的普通二维培养环境由于存在细胞间接触性抑制,可能导致细胞的基因表达、信号传导和形态学存在差异。目的:观察人羊膜间充质干细胞旁分泌创面愈合相关因子的能力是否受二维培养环境与三维培养环境的影响。方法:利用传统酶消化法获得人羊膜间充质干细胞后,分别接种于普通细胞培养瓶(二维培养)与ShakeGelTM3D水凝胶中(三维培养),将水凝胶中的人羊膜间充质干细胞分别进行成脂、成骨、成软骨诱导分化,免疫荧光染色确定细胞分化方向;待两种培养环境中的人羊膜间充质干细胞融合至70%-80%,于倒置相差显微镜和激光共聚焦显微镜下观察细胞的生长特点及形态;培养24 h后,应用RT-qPCR技术测定细胞旁分泌创面愈合相关因子的mRNA相对表达量;培养48 h后,利用ELISA试剂盒检测细胞旁分泌创面愈合相关因子的蛋白表达量。结果与结论:①二维培养组人羊膜间充质干细胞呈扁平状,为典型间充质样细胞形态;三维培养组人羊膜间充质干细胞呈圆形,均匀分散于水凝胶的每一层;②三维培养中的人羊膜间充质干细胞具有3系诱导分化潜能;③三维培养组白细胞介素6、白细胞介素8、表皮生长因子、碱性成纤维细胞因子、透明质酸、肝细胞生长因子、血管内皮生长因子mRNA相对表达量高于二维培养组(P0.05);④三维培养组白细胞介素6、白细胞介素10、表皮生长因子、碱性成纤维细胞因子、白细胞介素8、肝细胞生长因子、转化生长因子β1、血管内皮生长因子蛋白表达量高于二维培养组(P0.05);⑤结果表明,水凝胶三维培养环境中的人羊膜间充质干细胞可呈现更好的形态及创面修复相关因子旁分泌生物学效应。

关键词：水凝胶羊膜间充质干细胞二维培养三维培养创面修复旁分泌效应

甲基丙烯酰明胶水凝胶作为细胞三维培养支架在骨组织工程中的应用

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中国组织工程研究 2024年第22期28卷 3576-3582页

作者：王赛楠王晓菲张莉滨州医学院山东省滨州市256600 滨州医学院附属医院口腔科山东省滨州市256600

背景:骨缺损的治疗一直是临床医生亟待解决的临床难题,用甲基丙烯酰明胶进行细胞体外3D培养,可以为大面积骨缺损的治疗提供新的方向。目的:文章综述了甲基丙烯酰明胶作为3D细胞培养支架在骨组织工程中的研究进展,以期为临床骨缺损修复... 详细信息

背景:骨缺损的治疗一直是临床医生亟待解决的临床难题,用甲基丙烯酰明胶进行细胞体外3D培养,可以为大面积骨缺损的治疗提供新的方向。目的:文章综述了甲基丙烯酰明胶作为3D细胞培养支架在骨组织工程中的研究进展,以期为临床骨缺损修复提供进一步的参考。方法:应用计算机检索中国知网及PubMed数据库1986年1月至2023年8月收录的文献,中英文检索词分别为“骨缺损,骨组织工程,生物支架材料,水凝胶,光交联水凝胶,甲基丙烯酰明胶,三维培养,细胞培养”和“Bone defect,Bone tissue engineering,Biomaterial scaffold,Hydrogel,Methylacrylyl photocrosslinked hydrogel,Three-dimensional culture;Cell culture”,最终纳入68篇文献进行综述分析。结果与结论:①同二维培养相比,3D培养可以在无菌条件下,构建立体三维空间,更好地模拟体内环境,为细胞提供合适的温度、酸碱度及足够的营养,使细胞能够在体外正常生长增殖并保持其正常结构与功能,具有独特优势。②在骨组织工程生物支架材料的选择中,水凝胶因其良好的生物相容性、可降解性及具有立体三维网络结构等优点,已被广泛应用于骨再生的研究。③甲基丙烯酰明胶的物理及生物性能受到浓度、光照时间及光引发剂种类以及反应体系等因素的影响,而这些性能均能对细胞的黏附、生长及增殖,甚至细胞形态及功能产生一定的影响。④甲基丙烯酰明胶因具有良好的生物相容性、物理可调节性、可注射性及光敏性能,已被广泛应用于3D细胞封装、3D生物打印及基于数字光处理的立体光刻技术等细胞3D培养体系中。⑤应用各类复合甲基丙烯酰明胶进行细胞的3D培养,可以更好地促进血管形成及骨再生,为临床骨缺损的治疗提供更多可能。⑥目前甲基丙烯酰明胶的来源、合成的方法以及安全性尚没有健全的标准,需要进一步加强研究,对甲基丙烯酰明胶在3D细胞培养领域的应用进行更深入的完善。

关键词：骨缺损骨组织工程生物支架材料水凝胶光交联水凝胶甲基丙烯酰明胶二维培养三维培养细胞培养

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聚苯乙烯薄膜三维培养肝细胞的实验研究

上海理工大学学报 2016年第3期38卷 301-306页

作者：杨波任杰龚翠上海理工大学医疗器械与食品学院上海200093

采用三维聚苯乙烯薄膜作为细胞培养支架,在体外进行大鼠肝细胞的三维培养,并与常规二维肝细胞培养进行比较.分析了细胞的生长状态及肝细胞功能,包括细胞存活率、白蛋白分泌功能、尿素合成功能及葡萄糖消耗功能.结果显示:三维细胞增殖活... 详细信息

采用三维聚苯乙烯薄膜作为细胞培养支架,在体外进行大鼠肝细胞的三维培养,并与常规二维肝细胞培养进行比较.分析了细胞的生长状态及肝细胞功能,包括细胞存活率、白蛋白分泌功能、尿素合成功能及葡萄糖消耗功能.结果显示:三维细胞增殖活力均始终明显高于二维;在显微镜下观察,可看到三维支架表面黏附生长的肝细胞逐渐增多,有肝细胞黏附成团,且肝细胞保持着良好的形态学结构.研究表明,三维培养的肝细胞其增殖生长和代谢功能都优于同样条件下的二维培养,三维聚苯乙烯薄膜可以作为体外肝细胞培养支架,在生物人工肝培养体系中具有应用前景.

关键词：聚苯乙烯薄膜三维培养二维培养肝细胞

磷离子对三维培养下人骨髓间充质干细胞的影响

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中国组织工程研究 2014年第47期18卷 7591-7596页

作者：雷群陈江黄文秀吴东林东福建医科大学附属口腔医院种植科福建省福州市350000

背景:以往研究是关于含磷复合物对动物源性或人源性其他干细胞的影响,三维情况下磷离子对人骨髓间充质干细胞作用研究尚未见。目的:探讨磷离子对三维培养条件下人骨髓间充质干细胞的影响。方法:实验分为6组,将人骨髓间充质干细胞接种在... 详细信息

背景:以往研究是关于含磷复合物对动物源性或人源性其他干细胞的影响,三维情况下磷离子对人骨髓间充质干细胞作用研究尚未见。目的:探讨磷离子对三维培养条件下人骨髓间充质干细胞的影响。方法:实验分为6组,将人骨髓间充质干细胞接种在三维聚苯乙烯培养支架上,细胞分别在无血清生长培养基和添加4,8 mmol/L磷离子的无血清生长培养基中培养21 d;在二维聚苯乙烯培养板上培养的细胞作为相应的对照组。CCK8法检测细胞增殖情况,RT-PCR检测成骨分化标记性基因的表达,茜素红染色检测人骨髓间充质干细胞成骨分化生成的矿化结节。结果与结论:培养4,7,14,21 d,相对于二维的细胞培养,磷离子的促细胞生长作用在三维聚苯乙烯培养支架上表现更明显(P维培养对照组,培养7,14 d时,胶原蛋白Ⅰ基因的表达在4,8 mmol/L磷离子三维培养组显著增加(P培养14 d时,碱性磷酸酶基因的表达在4,8 mmol/L磷离子三维培养组显著增加(P培养14,21 d时,骨钙素基因的表达在4,8 mmol/L磷离子三维培养组显著增加(P培养21 d时,在4,8 mmol/L磷离子三维培养组可生成矿化结节,在三维培养对照组无矿化结节生成。结果说明,磷离子可以促进人骨髓间充质干细胞的增殖和成骨分化;相对于二维的细胞培养,磷离子的促生长作用在三维聚苯乙烯培养支架上表现更明显。

关键词：生物材料骨生物材料磷二维培养三维培养支架干细胞培养基诱导成骨细胞增殖骨替代材料骨移植材料