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细胞外基质硬度通过AMPK调控干细胞线粒体的形态异质性

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四川大学学报（医学版） 2024年第1期55卷 47-52页

作者：段沛言刘艺林心怡任洁何佳刘肖珩谢静四川大学华西基础医学与法医学院生物医学工程研究室成都610041

目的探讨人间充质干细胞(human mesenchymal stem cells,hMSCs)中线粒体形态对细胞外基质硬度的力学响应以及腺苷酸激活蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)对线粒体力学响应的调控作用。方法首先,通过改变丙烯酰和甲叉双丙烯... 详细信息

目的探讨人间充质干细胞(human mesenchymal stem cells,hMSCs)中线粒体形态对细胞外基质硬度的力学响应以及腺苷酸激活蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)对线粒体力学响应的调控作用。方法首先,通过改变丙烯酰和甲叉双丙烯酰胺的单体浓度,制备杨氏模量为1 kPa(软)和20 kPa(硬)两种硬度的聚丙烯酰胺水凝胶;随后,将hMSCs培养在不同硬度水凝胶上,通过激光共聚焦显微镜和Western blot检测线粒体的形态变化和线粒体稳态相关蛋白AMPK的激活情况;最后,分别利用AMPK激活剂A-769662和抑制剂Compound C改变软硬基底上细胞AMPK的激活,观察线粒体的形态变化。结果hMSCs中线粒体的形态随水凝胶硬度变化呈现异质性,在1 kPa软基质上,线粒体融合,有74%的线粒体呈现出致密的长纤维网络状结构,而在20 kPa硬基质上高达63.3%线粒体为疏松的短片段化或者点状形貌。Western blot结果显示,硬基质上p-AMPK/AMPK的比例是软基质上的1.6倍,免疫荧光染色结果显示在硬的基质p-AMPK的表达升高,并且呈现出核定位,证明随着细胞外基质硬度的提高,细胞内AMPK的激活程度也不断上升。当在软基质上添加AMPK激活剂A-769662后,线粒体形态由纤维网络状向片段化转变,纤维化程度由74%下降到9.5%,同时AMPK抑制剂Compound C可以促进硬基质上线粒体融合,降低点状线粒体占比。结论细胞外基质硬度通过AMPK的激活调控hMSCs中线粒体的形态。硬基质会促进AMPK激活,导致线粒体分裂,形成大量片段化的短线粒体。这种基质硬度对线粒体形态的影响可以通过改变AMPK的磷酸化水平进行逆转。

关键词：细胞外基质硬度干细胞 AMPK激活线粒体形态分裂和融合

流体剪切力调控血脑屏障的力学生物学机制研究

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四川大学学报（医学版） 2024年第1期55卷 74-80页

作者：杜聆语许博闻程琳岳红燕张怀奕沈阳四川大学华西基础医学与法医学院生物医学工程研究室成都610041

目的血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)主要由脑微血管内皮细胞组成。本研究以大鼠脑微血管内皮细胞(rat brain microvascular endothelial cells,rBMECs)为模式细胞,探索正常生理、缺血低灌注和术后高灌注条件下的流体剪切力(flow she... 详细信息

目的血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)主要由脑微血管内皮细胞组成。本研究以大鼠脑微血管内皮细胞(rat brain microvascular endothelial cells,rBMECs)为模式细胞,探索正常生理、缺血低灌注和术后高灌注条件下的流体剪切力(flow shear force,FSF)对BBB结构功能的保护、损伤和破坏的力学生物学机制。方法以1×10^(5)细胞/cm^(2)的密度接种rBMECs培养48 h,对rBMECs分别施加0.5、2和20 dyn/cm2的FSF,模拟脑血管狭窄的低灌注、正常生理和搭桥术后高剪切力作用下BBB结构的受力情况;同时设置静态培养组rBMECs作为对照(不施加力)。光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)以及激光共聚焦显微镜(LSCM)观察细胞形态和骨架的变化。透射电子显微镜(TEM)观察细胞紧密连接,免疫荧光染色检测紧密连接相关蛋白(claudin-5、occludin、ZO-1)、黏着连接相关蛋白(VE-cadherin、PECAM-1)分布的变化。Western blot检测不同强度FSF下紧密连接相关蛋白(claudin-5、ZO-1、JAM4),黏着连接相关蛋白(VE-cadherin)和Rho GTPases信号关键蛋白(Rac1、Cdc42、RhoA)的表达。结果镜下观察发现:静态培养和低剪切作用(0.5 dyn/cm2)下细胞骨架排列紊乱,取向无规律;正常生理剪切作用(2 dyn/cm^(2))下,细胞骨架顺应FSF方向重排,胞间观察到有效的紧密连接结构;高剪切作用(20 dyn/cm^(2))下,细胞间间隙增大,未观察到有效的紧密连接结构。免疫荧光染色发现低剪切作用时,细胞间距减小,但胞间连接处紧密连接相关蛋白和黏着连接相关蛋白分布较少;正常生理条件下细胞连接紧密,大部分紧密连接相关蛋白的分布集中在胞间连接处;高剪切作用时,胞间距离显著增大,连接紧密和黏着连接的结构被破坏。Western blot结果发现:低剪切作用下,claudin-5、ZO-1和VE-cadherin与对照组相比均上调(P<0.05);正常生理剪切作用下,claudin-5、ZO-1、JAM4以及VE-cadherin与对照组相比均呈现高表达(P<0.05);高剪切作用下,claudin-5、ZO-1、JAM4以及VEcadherin的表达与正常生理剪切作用组比较下调(P<0.05);生理条件下胞内的Rho GTPases(Rac1、Cdc42、RhoA)表达上调,高于其他实验组(P<0.05),而低剪切和高剪切作用下的Rho GTPases表达均较正常生理剪切作用组下调(P<0.05)。结论正常生理条件下的FSF有助于维持BBB结构的完整性,而低剪切或高剪切均会损伤或破坏血脑屏障的结构,FSF对BBB的调控与紧密连接相关蛋白和黏着连接相关蛋白的表达和分布密切相关。

关键词：血脑屏障流体剪切力大鼠脑微血管内皮细胞紧密连接相关蛋白黏着连接相关蛋白

矩形水凝胶微凹槽的空间约束调控人脐静脉内皮细胞的形态和排列

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四川大学学报（医学版） 2024年第1期55卷 87-94页

作者：江文丽钟健欧阳智沈钧怡邱艳曾烨四川大学华西基础医学与法医学院生物医学工程研究室成都610041

目的本研究拟构建微米级矩形水凝胶凹槽,探究人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)在三维空间约束条件下的形态和排列规律。方法使用四臂-聚乙二醇-丙烯酸酯水凝胶制备宽度为60μm、100μm、140μm的矩形... 详细信息

目的本研究拟构建微米级矩形水凝胶凹槽,探究人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)在三维空间约束条件下的形态和排列规律。方法使用四臂-聚乙二醇-丙烯酸酯水凝胶制备宽度为60μm、100μm、140μm的矩形微凹槽,检测其尺寸和纤连蛋白(fibronectin,FN)黏附情况;在FN包被的微凹槽中接种HUVECs,培养48 h后检测细胞的形态和取向,利用鬼笔环肽标记细胞骨架和激光共聚焦显微镜观察水凝胶微凹槽中HUVECs细胞骨架取向,以无微图案平面为对照。结果构建的水凝胶微凹槽形态均一、结构完整,边缘清晰,宽度误差<3.5%,不同宽度水凝胶微凹槽的深度差异较小,FN黏附均匀,为细胞提供了微图案化的生长界面。对照组中细胞排列杂乱,取向随机,细胞取向角为(46.9±1.8)°,而水凝胶微凹槽中细胞取向角显著减小(P<0.001),但随着水凝胶微凹槽宽度增加而增大,60μm、100μm、140μm水凝胶微凹槽中细胞取向角分别为(16.4±2.8)°、(24.5±3.2)°、(30.3±3.5)°;与对照组相比较(35.7%),不同宽度水凝胶微凹槽中取向角<30°的细胞数量增多(P<0.001),但随着水凝胶微凹槽宽度增加,取向角<30°的细胞数量逐渐减少(79.9%、62.3%、54.7%),而取向角60°~90°的细胞数量逐渐增加(P<0.001)。微凹槽中细胞胞体变小、变圆,细胞沿微凹槽方向排列,细胞骨架排列发生相应改变,对照组中细胞骨架纤维丝排列方向随机,取向角为(45.5±3.7)°,各取向角内骨架纤维数量分布均匀,但60μm、100μm、140μm的水凝胶微凹槽中的细胞骨架蛋白纤维取向角显著降低,分别为(14.4±3.1)°、(24.7±3.5)°、(31.9±3.3)°,不同宽度水凝胶微凹槽中取向角<30°的骨架纤维数量明显增加(P<0.001),但随着水凝胶微凹槽宽度增加,取向角<30°的骨架纤维数量逐渐减少,而取向角60°~90°的骨架纤维数量逐渐增加(P<0.001)。结论水凝胶微凹槽可调控HUVECs形态与取向,在一定程度上可模拟血管内皮细胞的在体微环境,为研究血管内皮细胞的独特生理功能提供了更符合生理条件的实验模型,但三维空间约束影响血管内皮细胞形态和组装的分子机制有待进一步研究。

关键词：微图案血管内皮细胞细胞形态细胞取向细胞骨架

膜仿生纳米载体在肺部疾病靶向治疗中应用研究进展

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药学学报 2024年

作者：白文静郭蓉熊淋朱冷静李嘉欣王雅施李曼何勤四川大学华西药学院靶向药物及释药系统教育部重点实验室四川大学华西基础医学与法医学院

肺部疾病是人类健康的主要威胁之一，目前针对肺部疾病的临床治疗药物普遍存在肺部递送效率低、清除速率快及毒副作用明显等问题。近年来，膜仿生纳米载体受到越来越多的关注，因其具有靶向性高、循环时间长、生物相容性好和免疫逃... 详细信息

肺部疾病是人类健康的主要威胁之一，目前针对肺部疾病的临床治疗药物普遍存在肺部递送效率低、清除速率快及毒副作用明显等问题。近年来，膜仿生纳米载体受到越来越多的关注，因其具有靶向性高、循环时间长、生物相容性好和免疫逃逸能力强等优势，已成为肺部疾病靶向治疗的一大研究热点。本文综述了膜仿生纳米粒的主要制备方法、不同细胞来源的膜仿生纳米载体的特点及其在肺部疾病靶向治疗中的应用; 此外，结合不同膜的性质特点分别讨论其缺点，并讨论当前的技术局限性及未来的展望，为膜仿生纳米载体的设计及其在肺部疾病治疗中的潜在应用提供参考。

关键词：肺部疾病肺靶向细胞膜膜仿生纳米载体药物递送系统

基于机器学习和颅缝CT-MPR技术的北方成人年龄推断

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法医学杂志 2024年第2期40卷 128-134,142页

作者：魏璇陈雨珊丁杰宋长兴王俊静彭钊邓振华伊旭范飞四川大学华西基础医学与法医学院四川成都610041 秦皇岛市北戴河医院影像科河北秦皇岛066100 四川大学华西医院放射科四川成都610041

目的运用CT和多平面重组(multiplanar reformation,MPR)技术获取颅缝断层图像,建立中国北方汉族成人年龄推断模型,探讨颅缝闭合规律在中国北方汉族人群年龄推断中的适用性。方法回顾性收集29~80岁健康北方汉族成人头部CT样本132例。对... 详细信息

目的运用CT和多平面重组(multiplanar reformation,MPR)技术获取颅缝断层图像,建立中国北方汉族成人年龄推断模型,探讨颅缝闭合规律在中国北方汉族人群年龄推断中的适用性。方法回顾性收集29~80岁健康北方汉族成人头部CT样本132例。对颅骨进行容积重组(volume reconstruction,VR)和MPR,每例样本生成160张颅缝断层图像。根据颅缝闭合分级标准对颅缝MPR图像进行评分,分别计算矢状缝、左右侧冠状缝和左右侧人字缝的平均闭合等级。以上述等级为自变量,建立北方汉族成人年龄推断的线性回归模型和梯度提升回归、支持向量回归、决策树回归和贝叶斯岭回归4种机器学习模型,并评估各模型推断年龄的准确性。结果各颅缝闭合等级均与年龄呈正相关,其中矢状缝相关性最高。4种机器学习模型年龄推断的准确性均高于线性回归模型,其中支持向量回归模型的准确性最高,平均绝对误差为9.542岁。结论机器学习模型和颅骨CT-MPR技术可联合用于中国北方汉族成人的年龄推断,但在法医学实践中仍需与其他成人年龄推断指标联合使用。

关键词：法医人类学年龄推断机器学习颅缝计算机体层成像多平面重组汉族

机能实验课教学中学生创新能力培养的实践与思考

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四川生理科学杂志 2024年第5期46卷 1153-1155页

作者：熊文碧苏宓廖诗平赵健蕾周华四川大学华西基础医学与法医学院药理学教研室四川成都610041 四川大学华西基础医学与法医学院机能实验室四川成都610041 四川大学华西基础医学与法医学院生理学教研室四川成都610041

机能实验课是医学生实践能力、科学思维和创新意识等综合素质培养的重要载体。本文从我校机能实验课的教学改革实践入手,探讨提高学生创新能力及综合素质的方法,为培养新时代高素质医学人才提供思路。

关键词：机能学实验课创新能力培养教学改革

人参皂苷Rg3与5-氟尿嘧啶联用对结肠癌小鼠肿瘤的血管生成与肿瘤生长抑制效果的实验研究

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四川大学学报（医学版） 2024年第1期55卷 111-117页

作者：赵娅菽邓丽聪曹玥马步云李月徐靖怡李红黄英四川大学华西基础医学与法医学院病理生理学教研室成都610041 四川资阳市第一人民医院肿瘤中心资阳641300 成都中医药大学附属医院病理科成都610075 四川大学华西医院超声科成都610041

目的评价人参皂苷Rg3和5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)联用对结肠癌小鼠肿瘤的血管生成与肿瘤生长的抑制作用。方法建立CT26结肠癌荷瘤小鼠模型,建模成功后将40只荷瘤小鼠随机分为对照组、人参皂苷Rg3组、5-FU组及Rg3与5-FU联用组。5... 详细信息

目的评价人参皂苷Rg3和5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)联用对结肠癌小鼠肿瘤的血管生成与肿瘤生长的抑制作用。方法建立CT26结肠癌荷瘤小鼠模型,建模成功后将40只荷瘤小鼠随机分为对照组、人参皂苷Rg3组、5-FU组及Rg3与5-FU联用组。5-FU组按20 mg/kg剂量腹腔注射,0.2 mL/只,每天1次,连续注射10 d;Rg3组,按20 mg/kg剂量灌胃,0.2 mL/只,每天1次,连续灌胃21 d;Rg3+5-FU联合组用药剂量和方式同5-FU组和Rg3组;对照组腹腔注射生理盐水0.2 mL/d,连续注射10 d。通过免疫组化检测血管内皮细胞生长因子(VEGF)和CD31的表达,检测肿瘤组织微血管密度(MVD),彩色多普勒血流成像(CDFI)检测血流信号及肿瘤坏死情况;观测小鼠的生活质量、存活率、肿瘤体积、肿瘤质量及抑瘤率。结果治疗21 d后,与对照组相比,各治疗组肿瘤体积、肿瘤质量均明显减少,联合组减少最为明显。Rg3组、5-FU组及联合组抑瘤率分别为29.96%、68.78%及73.42%,单用Rg3对肿瘤生长具有一定的抑制作用,但5-FU单用或与Rg3联用对肿瘤的抑制作用更强,联合组抑瘤率虽然高于5-FU组水平,但差异无统计学意义(P>0.05)。彩色多普勒检测显示,Rg3组和联合组小鼠肿瘤内部可见明显的多局部、较大的肿瘤坏死区域,而5-FU组和对照组仅有较小的肿瘤坏死区域,联合组的肿瘤坏死率为(55.63±3.12)%,高于其他各组水平(P<0.05)。CDFI检测小鼠肿瘤内血流情况显示,联合组肿瘤内血流信号多为0-Ⅰ级,对照组血流信号最丰富,多为Ⅱ-Ⅲ级,Rg3组和5-FU组肿瘤内血流信号丰富程度介于对照组和联合组之间。与对照组相比,Rg3组、5-FU组和联合组肿瘤组织MVD和VEGF表达水平均降低,其中联合组降低最为显著(P<0.05)。HE染色结果提示,对照组小鼠肿瘤的坏死情况明显,血管较多;Rg3组、5-FU组血管较少,肿瘤内出现空隙状坏死;联合组的肿瘤组织血管最少,可见条索状坏死。自治疗开始后18 d小鼠开始出现死亡,对照组小鼠在42 d全部死亡,此时Rg3组、5-FU组和联合组分别还有3只、5只、7只小鼠存活,存活率分别为30%、50%、70%。治疗开始后60 d时,各组小鼠全部死亡。结论人参皂苷Rg3与5-FU联用不仅能够显著抑制结肠癌小鼠肿瘤的血管生成,并且显著抑制了肿瘤生长,提高了荷瘤小鼠的生活质量、延长了生存期。

关键词：人参皂苷Rg3 5-氟尿嘧啶结肠癌肿瘤生长肿瘤血管生成

俯卧位单侧双通道内镜髓核摘除术后右眼失明医疗损害鉴定1例

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法医学杂志 2024年第1期40卷 95-97页

作者：贾鹏倪自翔代号易旭夫无锡市公安局刑事科学技术研究所江苏无锡214002 新疆医科大学基础医学院法医教研室新疆乌鲁木齐830054 四川大学华西基础医学与法医学院四川成都610041

1案例1.1简要案情段某,男,55岁,体质量95 kg,某年3月16日因“反复腰痛1年余,加重伴左下肢麻木疼痛功能障碍2月余”就诊于某医院。入院时双眼视力正常,诊断为L4~L5椎间盘突出症,经保守治疗无效,遂取俯卧位行单侧双通道内镜髓核摘除术,手... 详细信息

1案例1.1简要案情段某,男,55岁,体质量95 kg,某年3月16日因“反复腰痛1年余,加重伴左下肢麻木疼痛功能障碍2月余”就诊于某医院。入院时双眼视力正常,诊断为L4~L5椎间盘突出症,经保守治疗无效,遂取俯卧位行单侧双通道内镜髓核摘除术,手术时长6 h余,麻醉苏醒后即诉右眼视物不见,经治疗,目前右眼仍无光感。患方认为其系长时间俯卧位的手术姿势所致,而医方则认为其属难以避免的手术并发症,故双方诉诸医疗损害鉴定。

关键词：法医学髓核摘除术单侧双通道内镜技术术后失明俯卧位视网膜中央动脉阻塞医疗损害

肾素-血管紧张素系统对中枢神经系统疾病的影响

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四川生理科学杂志 2024年第6期46卷 1409-1412页

作者：曾涛万莉红易智慧朱玲四川大学华西基础医学与法医学院药理教研室四川成都610041 华西附院消化科四川成都610041

肾素-血管紧张素系统(Renin-angiotensin system,RAS)是机体调节心血管功能的重要内分泌系统,发挥着多种生物学效应。研究发现RAS在脑组织中也广泛分布,参与调控认知功能等多种中枢神经系统疾病的病理生理学过程等。本文综述了RAS对阿... 详细信息

肾素-血管紧张素系统(Renin-angiotensin system,RAS)是机体调节心血管功能的重要内分泌系统,发挥着多种生物学效应。研究发现RAS在脑组织中也广泛分布,参与调控认知功能等多种中枢神经系统疾病的病理生理学过程等。本文综述了RAS对阿尔茨海默症(Alzheimer's disease,AD)、帕金森病(Parkinson's disease,PD)、缺血性脑卒中(Ischemic stroke,IS)、细菌性脑炎(Bacterial meningitis,BM)等中枢神经系统疾病的作用机制及其研究进展,讨论其对于中枢神经系统疾病的潜在的作用靶点及机制,并寻求可能的疾病治疗思路。

关键词：肾素-血管紧张素系统中枢神经系统疾病阿尔茨海默病帕金森病