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机械应力对巨噬细胞的功能调节作用及机制

生物化学与生物物理进展 2024年第5期51卷 1010-1022页

作者：张亚宁张艺扉天津大学医学工程与转化医学研究院天津300072

巨噬细胞作为先天免疫系统识别外界环境刺激的先锋,能够响应环境细微变化对自身功能实现适应性调节,在维持体内稳态和抵抗感染方面起关键作用。生理或病理组织微环境存在多种机械应力刺激,对巨噬细胞的免疫功能具有重要影响。本文围绕... 详细信息

巨噬细胞作为先天免疫系统识别外界环境刺激的先锋,能够响应环境细微变化对自身功能实现适应性调节,在维持体内稳态和抵抗感染方面起关键作用。生理或病理组织微环境存在多种机械应力刺激,对巨噬细胞的免疫功能具有重要影响。本文围绕机械应力对巨噬细胞的功能调节,从影响细胞行为和极化的角度综述,总结巨噬细胞机械应力感知及转导的分子机制,展望巨噬细胞力学生物学研究在组织工程、再生医学以及肿瘤免疫治疗领域的应用前景,为深入理解巨噬细胞功能可塑性提供有力支持。

关键词：力学生物学巨噬细胞机械力感知与转导

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脉冲电磁场可抑制老年大鼠膝关节软骨退变

中国组织工程研究 2024年第28期28卷 4522-4527页

作者：尹林伟黄夏荣孙光华刘静钟培瑞王金玲陈佳倩文幸甘邵婷胡文韬李萌萌周君南华大学衡阳医学院附属第一医院康复医学科湖南省衡阳市421001 南华大学衡阳医学院附属第一医院康复医学中心湖南省衡阳市421001 南华大学衡阳医学院附属第一医院康复医学实验室湖南省衡阳市421001 四川大学华西医院康复医学四川省重点实验室四川省成都市610041

背景:脉冲电磁场作为一种重要的物理治疗方法对骨关节炎的疗效确切,但其作用机制尚未完全明确。目的:观察脉冲电磁场对老年大鼠膝关节软骨退变的影响。方法:选取8只6月龄SD大鼠作为青年组,正常饲养8周,不做任何处理;将16只22月龄SD大鼠... 详细信息

背景:脉冲电磁场作为一种重要的物理治疗方法对骨关节炎的疗效确切,但其作用机制尚未完全明确。目的:观察脉冲电磁场对老年大鼠膝关节软骨退变的影响。方法:选取8只6月龄SD大鼠作为青年组,正常饲养8周,不做任何处理;将16只22月龄SD大鼠随机分为老年组(n=8)和脉冲电磁场组(n=8),对脉冲电磁场组大鼠进行脉冲电磁场干预,1次/d,每周5 d,连续干预8周,老年组正常饲养8周,不做任何处理。8周后麻醉处死所有大鼠,进行相关指标的检测。结果与结论:①与青年组相比,老年组大鼠血清Ⅱ型胶原C端肽水平升高(P细胞明显减少,无法区分潮线;脉冲电磁场组上述情况有所改善;④RT-qPCR与Western blot检测显示,与青年组相比,老年组大鼠关节软骨及软骨下骨中基质金属蛋白酶1、基质金属蛋白酶13、P53、P21的mRNA与蛋白表达均升高(P细胞衰老,缓解关节软骨降解及抑制软骨下骨骨质疏松,改善老年大鼠骨关节炎。

关键词：脉冲电磁场老年大鼠膝骨关节炎关节软骨退变 P53 P21

跑台运动对老年大鼠骨质疏松及wnt/β-catenin信号通路的影响

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中国组织工程研究 2024年第2期28卷 231-236页

作者：尹林伟黄夏荣屈萌艰杨璐王金玲贾飞阳廖阳周君南华大学衡阳医学院附属第一医院康复医学科湖南省衡阳市421001 南华大学衡阳医学院附属第一医院康复医学中心湖南省衡阳市421001 南华大学衡阳医学院附属第一医院康复医学实验室湖南省衡阳市421001 四川大学华西医院康复医学四川省重点实验室四川省成都市610041

背景:运动训练有改善骨质疏松的作用,但其对于老年骨质疏松的作用及机制尚未完全明确。目的:观察跑台运动对老年大鼠骨质疏松及wnt/β-catenin信号通路的影响。方法:取16只24月龄雄性SD大鼠,采用随机抽样法分为骨质疏松症组和跑台组,每... 详细信息

背景:运动训练有改善骨质疏松的作用,但其对于老年骨质疏松的作用及机制尚未完全明确。目的:观察跑台运动对老年大鼠骨质疏松及wnt/β-catenin信号通路的影响。方法:取16只24月龄雄性SD大鼠,采用随机抽样法分为骨质疏松症组和跑台组,每组8只,以自然衰老复制老年骨质疏松模型,同时跑台组大鼠进行跑台运动干预8周,1次/d,5 d/周;将8只6月龄雄性SD大鼠作为青年组。8周后,采用ELISA法检测各组大鼠血清中骨代谢标志物Ⅰ型胶原交联C末端肽、抗酒石酸酸性磷酸酶、骨钙素、骨特异性碱性磷酸酶水平,双能X射线检测左股骨与L5骨密度,使用骨显微CT行胫骨和L_(4)椎体扫描及骨微结构定量分析,RT-PCR和Western blot检测骨髓中wnt3a、β-catenin、LRP5、DKK1、GSK3β的mRNA和蛋白表达。结果与结论:①与青年组相比,骨质疏松症组大鼠血清骨特异性碱性磷酸酶及骨钙素水平降低(P<0.05),左股骨和L5椎体骨密度降低(P<0.05),胫骨和L_(4)椎体骨小梁数量、骨体积、骨体积分数减少(P<0.05),骨髓中wnt3a、β-catenin、LRP5 mRNA水平及蛋白表达降低(P<0.05);血清抗酒石酸酸性磷酸酶、Ⅰ型胶原交联C末端肽水平升高(P<0.05),胫骨和L_(4)椎体骨小梁间隙、结构模型指数升高(P<0.05),骨髓中DKK1、GSK3β的mRNA及蛋白表达升高(P<0.05);胫骨、L_(4)椎体骨小梁数量减少,结构紊乱、排列稀疏断裂;②与骨质疏松症组相比,跑台组大鼠血清骨特异性碱性磷酸酶、骨钙素水平升高(P<0.05),左股骨和L5椎体骨密度升高(P<0.05),胫骨骨小梁数量、骨体积、骨体积分数升高(P<0.05),骨髓中wnt3a、β-catenin、LRP5 mRNA及蛋白表达升高(P<0.05);血清抗酒石酸酸性磷酸酶、Ⅰ型胶原交联C末端肽水平降低,L_(4)椎体骨小梁间隙,胫骨骨小梁间隙、结构模型指数降低,骨髓中DKK1、GSK3β的mRNA水平及蛋白表达降低(P<0.05);胫骨、L_(4)椎体骨小梁数量明显增加,排列较规整致密,连成网状;③结果显示,跑台运动可能通过激活wnt/β-catenin信号通路改善老年大鼠骨质疏松。

关键词：跑台运动 wnt/β-catenin信号通路骨质疏松自然衰老老年骨质疏松

SFXN家族蛋白的功能及其在疾病中作用的研究进展

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中南医学科学杂志 2024年第2期52卷 157-162页

作者：何也川王丹玲南华大学衡阳医学院附属长沙中心医院南华大学衡阳医学院

SFXN是一种在真核生物中高度保守的多次跨膜线粒体蛋白，属于线粒体载体家族的成员。在人类细胞中，SFXN家族由5种蛋白SFXN1～5组成，其功能与铁稳态、氨基酸代谢和三羧酸循环紧密相关。SFXN基因突变所致的表达异常与癌症、神经退行性... 详细信息

SFXN是一种在真核生物中高度保守的多次跨膜线粒体蛋白，属于线粒体载体家族的成员。在人类细胞中，SFXN家族由5种蛋白SFXN1～5组成，其功能与铁稳态、氨基酸代谢和三羧酸循环紧密相关。SFXN基因突变所致的表达异常与癌症、神经退行性疾病的发生发展密切相关。本文主要总结和归纳了SFXN家族蛋白的定位、线粒体转运和生理功能，并介绍了其在癌症、神经退行性疾病及线粒体疾病中的最新研究进展。

关键词： SFXN 铁代谢单碳代谢三羟酸循环癌症神经退行性疾病线粒体疾病

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BASP1蛋白功能与人类疾病的研究进展

中国动脉硬化杂志 2024年

作者：伍晓棋王丹玲南华大学衡阳医学院基础医学院细胞与遗传研究所长沙市中心医院

脑膜粘附信号蛋白1（Brain Abundant Membrane Attached Signal Protein 1， BASP1）最初在大鼠的大脑中被发现，广泛表达于大脑、心脏、口腔、皮肤、胃、肾脏等多个人体器官。BASP1蛋白序列在进化上保守，以固有无序蛋白的形式参与了... 详细信息

脑膜粘附信号蛋白1（Brain Abundant Membrane Attached Signal Protein 1， BASP1）最初在大鼠的大脑中被发现，广泛表达于大脑、心脏、口腔、皮肤、胃、肾脏等多个人体器官。BASP1蛋白序列在进化上保守，以固有无序蛋白的形式参与了生物体内细胞信号传递、细胞迁移、细胞凋亡、基因转录等进程，与神经发育、肾脏发育、生殖细胞形成等一系列病理生理过程密切相关，在糖脂代谢疾病和肿瘤类疾病中BASP1发挥了是极具重要的功能，被认为是极具潜力的疾病治疗靶点及分子诊断标志物。

关键词：脑膜粘附信号蛋白1 天然无序蛋白糖脂代谢疾病肿瘤

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间充质干细胞与巨噬细胞的共培养技术

中国组织工程研究 2024年第31期28卷 5055-5062页

作者：杨小倩宋爱梅宋晖山东大学齐鲁医学院口腔医学院山东省口腔组织再生重点实验室山东省口腔生物材料与组织再生工程实验室山东省口腔疾病临床医学研究中心

背景：间充质干细胞与巨噬细胞共培养环境中，间充质干细胞能够促进巨噬细胞向抗炎型巨噬细胞极化减轻炎症反应，巨噬细胞能够促进间充质干细胞成骨分化，两者共培养在调节免疫系统和促进组织再生中发挥重要的作用。目的：综述间充质干... 详细信息

背景：间充质干细胞与巨噬细胞共培养环境中，间充质干细胞能够促进巨噬细胞向抗炎型巨噬细胞极化减轻炎症反应，巨噬细胞能够促进间充质干细胞成骨分化，两者共培养在调节免疫系统和促进组织再生中发挥重要的作用。目的：综述间充质干细胞与巨噬细胞共培养方法、影响因素及相互调控的可能机制，为间充质干细胞和巨噬细胞共培养在组织工程中的应用提供理论依据以及实验方法参考。方法：第一作者在2023年1-9月应用计算机在Pub Med和中国知网数据库中检索1970年1月至2023年9月相关文献，以“mesenchymal stem cells,macrophages,co-culture”为英文检索词，以“间充质干细胞，巨噬细胞，共培养”为中文检索词，最终纳入63篇文献进行分析。结果与结论：(1)体外间充质干细胞与巨噬细胞共培养体系根据模型可分为直接接触和间接接触共培养，根据维度可分为二维和三维细胞共培养。(2)间充质干细胞与巨噬细胞共培养能够促进巨噬细胞向M2型极化，增强间充质干细胞的成骨作用。(3)在共培养模型中，共培养方法、共培养比例与时间、巨噬细胞的表型及细胞来源和条件的不同均影响巨噬细胞的免疫调节和间充质干细胞的成骨作用。(4)共培养中细胞相互作用可能通过细胞分泌的可溶性因子、细胞外囊泡、细胞-细胞接触和代谢途径调节巨噬细胞的免疫功能，对间充质干细胞的增殖、迁移和成骨等生物学功能产生一定影响。(5)间充质干细胞和巨噬细胞能改善急性心肌梗死后的心功能、促进上皮创面愈合、减轻肺部炎症、改善肾功能和促进骨修复。(6)间充质干细胞和巨噬细胞共培养仍存在一些问题：例如共培养的条件选择、共培养细胞良好细胞状态的保持和相互作用等。(7)间充质干细胞与巨噬细胞共培养改善局部炎症微环境，促进组织再生修复，在组织工程中具有广阔的应用前景。

关键词：间充质干细胞巨噬细胞细胞共培养直接接触旁分泌三维共培养体系组织再生组织工程

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氢氧化钠碱蚀法改善3D打印PCL/β-TCP网状支架表面亲水性及其性能研究

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西安交通大学学报（医学版） 2024年第3期45卷 508-513页

作者：郭芳曾辉黄硕刘宁郭亚媛张予淇刘昌奎西安医学院口腔医学院牙颌面组织再生与修复研究中心陕西西安710021 兰州大学口腔医学院甘肃兰州730000

目的为解决聚己内酯(polycaprolactone,PCL)/β-TCP骨组织工程支架表面亲水性不足的问题,通过NaOH蚀刻法改善3D打印PCL/β-TCP支架表面微形貌,进一步影响其亲水性和细胞反应。方法采用3D打印熔融沉积成型(fused deposition modeling,FDM... 详细信息

目的为解决聚己内酯(polycaprolactone,PCL)/β-TCP骨组织工程支架表面亲水性不足的问题,通过NaOH蚀刻法改善3D打印PCL/β-TCP支架表面微形貌,进一步影响其亲水性和细胞反应。方法采用3D打印熔融沉积成型(fused deposition modeling,FDM)技术制备PCL/β-TCP网状支架,通过NaOH蚀刻法进行支架表面粗糙化改性,观察NaOH浓度、时间2项反应参数对支架改性前、后在微观形貌、能谱元素、接触角、压缩强度、细胞黏附等性能方面的影响。结果经NaOH蚀刻后成功制备PCL/β-TCP网状支架表面微孔结构。随着NaOH浓度、时间任一种参数的增加均会导致支架表面微孔增大、材料表面接触角减小,但NaOH处理参数为1 mol/L(24 h)或10 mol/L(6 h)的蚀刻支架,其压缩强度与未处理组对比,差异没有统计学意义(P=0.071);蚀刻支架上细胞数目增多,单个细胞铺展面积大,在骨髓间充质干细胞(BMSCs)黏附增殖上更具优势。结论采用NaOH蚀刻法改善3D打印PCL/β-TCP骨组织工程支架亲水性的方法是一种低成本的有效策略,可有效改善支架湿润性和细胞黏附。

关键词：聚己内酯(PCL)/β-TCP 3D打印骨组织工程支架 NaOH 亲水性

负载姜黄素的工程化细胞膜纳米颗粒的制备及其用于小鼠乳腺癌治疗的研究

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中国病理生理杂志 2024年第7期40卷 1173-1181页

作者：廖谊芳饶浪张云娇华南理工大学医学院广东广州510006 深圳湾实验室医药健康技术与工程研究所广东深圳518132

目的:制备负载姜黄素(Cur)的工程化细胞膜仿生纳米颗粒(PD1-Cur@PLGA NPs),探讨其对小鼠乳腺癌的治疗效果及潜在的肿瘤免疫调控作用。方法:构建过表达程序性死亡受体1(PD1)的工程化小鼠乳腺癌4T1-PD1细胞,并通过流式细胞术分析PD1表达... 详细信息

目的:制备负载姜黄素(Cur)的工程化细胞膜仿生纳米颗粒(PD1-Cur@PLGA NPs),探讨其对小鼠乳腺癌的治疗效果及潜在的肿瘤免疫调控作用。方法:构建过表达程序性死亡受体1(PD1)的工程化小鼠乳腺癌4T1-PD1细胞,并通过流式细胞术分析PD1表达率。提取4T1-PD1细胞膜,通过冰浴超声将其涂覆在负载Cur的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米颗粒(Cur@PLGA NPs)表面以制备PD1-Cur@PLGA NPs;紫外可见分光光度计检测各纳米制剂的Cur负载;动态光散射和透射电镜分析各纳米制剂的粒径和形貌。将4T1细胞分为阴性对照(PLGA NPs和PD1-NVs)组、实验组(PD1-Cur@PLGA NPs组)、平行对照(Cur@PLGA NPs)组及阳性对照(Cur)组;CCK-8法检测各组细胞活力;流式细胞术分析各组细胞凋亡水平。将4T1细胞移植瘤小鼠随机分为PBS组、PD1-NVs组及PD1-Cur@PLGA NPs组,进行体内治疗实验;治疗结束后,组织染色观察主要器官的病理变化,检测肿瘤增殖(Ki67)、凋亡(TUNEL)、CD4^(+)和CD8^(+)T细胞的浸润和活性指标。结果:(1)4T1-PD1细胞系PD1表达率高达78%;(2)PD1-Cur@PLGA NPs呈类细胞壳核结构且粒径为100~200 nm;(3)PD1-Cur@PLGA NPs提高了Cur的生物相容性,且能有效诱导4T1细胞凋亡;(4)与对照组相比,PD1-Cur@PLGA NPs显著抑制了4T1乳腺癌的进展(P组织的Ki67阳性表达降低,细胞凋亡显著,CD4^(+)和CD8^(+)T细胞的浸润和活性增强。结论:PD1-Cur@PLGA NPs提高了Cur的生物相容性,并对小鼠乳腺癌细胞具有杀伤作用。该组合制剂在体内展现出良好的治疗效果、安全性和潜在的抗肿瘤免疫调控作用。

关键词：细胞膜生物材料药物递送姜黄素乳腺癌

PLLA/β-TCP支架表面多孔结构的构建及其对细胞黏附的影响

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西安交通大学学报（医学版） 2024年第3期45卷 428-434页

作者：曾辉郭芳黄硕刘宁郭亚媛张予淇刘昌奎西安医学院口腔医学院陕西西安710021 牙颌面组织再生与修复研究中心陕西西安710021 口腔生物材料与先进设备陕西省高校工程研究中心陕西西安710021 兰州大学口腔医学院甘肃兰州730000

目的通过NaOH溶液的简单处理构建3D打印PLLA/β-TCP骨组织工程支架表面多孔结构,增加支架的粗糙度和亲水性,促进支架表面的细胞黏附。方法通过3D打印熔融沉积成型技术制备PLLA/β-TCP网状支架,并通过NaOH蚀刻的方法进行支架的粗糙化改性... 详细信息

目的通过NaOH溶液的简单处理构建3D打印PLLA/β-TCP骨组织工程支架表面多孔结构,增加支架的粗糙度和亲水性,促进支架表面的细胞黏附。方法通过3D打印熔融沉积成型技术制备PLLA/β-TCP网状支架,并通过NaOH蚀刻的方法进行支架的粗糙化改性,依据支架表面微观形貌、能谱、接触角、力学、细胞黏附等观察NaOH浓度、时间两项反应参数对支架的影响。结果通过熔融沉积成型技术制备的PLLA/β-TCP复合支架存在预先设置的网状结构;经NaOH蚀刻构建了兼有宏观和微观空隙的多孔形态。NaOH浓度、时间中任意一种参数的增加都会导致支架表面微观孔隙的孔径、孔密度增加。NaOH处理参数为0.1 mol/L(9 h)时,可显著减小支架表面水接触角,且对支架的压缩强度无显著影响。体外细胞检测显示,经NaOH蚀刻后的表面多孔复合支架在骨髓间充质干细胞(BMSCs)的黏附增殖上更具优势。结论用NaOH处理3D打印PLLA/β-TCP骨组织工程支架可有效改善支架表面形态,优化该类支架的亲水性及细胞黏附。

关键词： PLLA/β-TCP 3D打印骨组织工程支架 NaOH 细胞黏附

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