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单细胞转录组测序技术在帕金森病中的应用

中国组织工程研究 2025年第1期29卷 193-201页

作者：刘子瑜耿丹丹张润姣刘清李一博王宏方谢文梦王文钰郝佳欣王磊河北医科大学人体解剖与组织胚胎学教研室河北省石家庄市050017 河北医科大学神经与血管生物学教育部重点实验室河北省石家庄市050017

背景:帕金森病以中脑特别是黑质致密部为主要病理改变,导致患者运动和非运动功能受损。目前研究受制于细胞异质性,其发病机制仍需要更深入的阐明。近些年,单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)逐渐应用于神经退行性... 详细信息

背景:帕金森病以中脑特别是黑质致密部为主要病理改变,导致患者运动和非运动功能受损。目前研究受制于细胞异质性,其发病机制仍需要更深入的阐明。近些年,单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)逐渐应用于神经退行性疾病中,对于理解细胞间异质性、疾病发展机制和治疗策略有重要意义。目的:综述近些年scRNA-seq技术应用于帕金森病的研究进展,为scRNA-seq在帕金森病诊断和治疗中应用提供理论基础。方法:由第一作者应用计算机系统检索中国知网、万方医学网数据库、PubMed、Web of Science数据库的相关文献,中文检索词为“单细胞RNA测序,帕金森病,细胞异质性,细胞亚型,多巴胺能神经元,胶质细胞”;英文检索词为“single-cell RNA-seq,Parkinson Disease,heterogeneity,subtypes,dopaminergic neurons,glial cells”,最终纳入71篇文献进行综述分析。结果与结论:(1)scRNA-seq是一种在单细胞水平上利用RNA测序对特定细胞群体进行基因表达谱定量的高通量实验技术,从分子水平揭示细胞奥秘。与传统的测序技术相比,scRNA-seq技术通过对细胞转录组进行自动聚类分析,从而揭示各种生理和病理情况下复杂组织中细胞类型多样性和特异性基因表达的变化。(2)通过scRNA-seq阐明多巴胺能神经元发育过程以及各种细胞亚型的独特功能特性,从而更好地了解具有潜在治疗作用的分子靶点。(3)利用scRNA-seq分析,提高了研究者对帕金森病胶质细胞反应的了解,从而全面表征了不同的细胞类型群体,并鉴定出与神经变性相关的胶质细胞亚群,绘制了有价值的单细胞图谱,作为未来研究的参考数据。(4)应用scRNA-seq检测胚胎小鼠以及干细胞,将有助于改善细胞治疗的体外分化方案和质量控制,以及评估干细胞衍生的中脑多巴胺能神经元的整体细胞质量和发育阶段。

关键词：单细胞转录组测序帕金森病神经退行性疾病细胞异质性综述

骨关节炎软骨细胞中hsa-miR-3202的生物信息分析与功能验证

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中国组织工程研究 2025年第12期29卷 2458-2465页

作者：张佳琪刘艳虹梁慧婷周晶晶王雅雯许憬瑜李煜爽雷立健胡晓琴山西医科大学公共卫生学院流行病学教研室山西省太原市030001

背景:软骨细胞增殖与凋亡的失衡在骨关节炎发生发展中起着重要作用,已有研究发现hsa-miR-3202参与调节多种细胞的增殖和凋亡过程,然而尚未有研究探讨hsa-miR-3202与骨关节炎的相关性。目的:探讨hsa-miR-3202在骨关节炎软骨细胞中的表达... 详细信息

背景:软骨细胞增殖与凋亡的失衡在骨关节炎发生发展中起着重要作用,已有研究发现hsa-miR-3202参与调节多种细胞的增殖和凋亡过程,然而尚未有研究探讨hsa-miR-3202与骨关节炎的相关性。目的:探讨hsa-miR-3202在骨关节炎软骨细胞中的表达及其对软骨细胞增殖与凋亡能力的影响。方法:①通过生物信息分析筛选骨关节炎软骨细胞中差异表达的microRNA,基于国内外研究现状,选择hsa-miR-3202进行后续研究,采用GO功能富集和KEGG通路富集对其进行靶基因预测。②选择对数生长期的人正常软骨细胞系C28/I2,随机分4组培养:正常组加入普通培养基培养24 h,更换普通培养基培养6 h,更换普通培养基继续培养;脂多糖组加入含脂多糖的培养基培养24 h,更换普通培养基培养6 h,更换普通培养基继续培养;脂多糖+NC组加入含脂多糖的培养基培养24 h,加入has-miR-3202 mimics对照转染6 h,更换普通培养基继续培养;脂多糖+hsa-miR-3202 mimics组加入含脂多糖的培养基培养24 h,加入has-miR-3202 mimics转染6 h,更换普通培养基继续培养。继续培养48 h后,采用RT-qPCR检测细胞hsa-miR-3202表达,流式细胞术检测细胞凋亡;继续培养0-72 h,采用CCK-8检测细胞增殖活力。结果与结论:①生物信息分析结果显示,hsa-miR-3202表达在骨关节炎软骨细胞中显著下调;GO功能富集与KEGG通路富集结果显示,hsa-miR-3202靶基因功能与细胞生长、凋亡密切相关。②体外细胞实验结果显示,与正常组比较,脂多糖组软骨细胞hsa-miR-3202表达与细胞增殖能力下降(P<0.05),细胞凋亡率增加(P<0.05);与脂多糖组比较,脂多糖+hsa-miR-3202 mimics组软骨细胞hsa-miR-3202表达与细胞增殖能力升高(P<0.05),细胞凋亡率减少(P<0.05)。③结果表明,hsa-miR-3202在骨关节炎软骨细胞中表达下调,其表达下调可抑制细胞增殖并促进细胞凋亡,进而影响骨关节炎疾病的发生和发展。

关键词： has-miR-3202 骨关节炎生物信息学软骨细胞炎症细胞增殖细胞凋亡老年人

大麻二酚对转化生长因子β1诱导肝星状细胞活化和肝纤维化的作用

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中国组织工程研究 2025年第23期29卷 4965-4974页

作者：王联谢娜赵珮伶陈浩李芏酉王豫萍贵州医科大学附属医院临床检验中心贵州省贵阳市550003 贵州医科大学医学检验学院临床微生物学及免疫学教研室贵州省贵阳市550004

背景:大麻二酚具有抗炎、抗氧化等药理学作用,并且不具有精神活性,在肝脏疾病中的研究日渐增加,但其对肝星状细胞转化生长因子β1/Smad信号转导通路的作用尚未明确。目的:探讨大麻二酚对肝星状细胞中转化生长因子β1/Smad信号转导通路... 详细信息

背景:大麻二酚具有抗炎、抗氧化等药理学作用,并且不具有精神活性,在肝脏疾病中的研究日渐增加,但其对肝星状细胞转化生长因子β1/Smad信号转导通路的作用尚未明确。目的:探讨大麻二酚对肝星状细胞中转化生长因子β1/Smad信号转导通路的影响,研究其抗肝纤维化的可能机制。方法:(1)体外实验:选取大鼠肝星状细胞株(HSC-T6),分6组培养:对照组常规培养24 h,单纯药物组加入大麻二酚培养24 h,造模组加入转化生长因子β1培养24 h,造模+低剂量药物组、造模+高剂量药物组、造模+阳性对照组均加入转化生长因子β1培养24 h后分别加入1,5μmol/L大麻二酚或水飞蓟素培养24 h。培养结束后,检测各组细胞α-平滑肌肌动蛋白与Ⅰ型胶原mRNA表达、白细胞介素1β与肿瘤坏死因子α水平及Ⅰ型胶原、转化生长因子β1/Smad信号转导通路蛋白表达。(2)动物体内实验:将C57BL/6J小鼠随机分为5组,每组8只:假手术组不造模,造模组、造模+低剂量药物组、造模+高剂量药物组、造模+阳性对照组通过胆管结扎法建立肝纤维化模型,造模3周后分别腹腔注射4,8 mg/kg大麻二酚或水飞蓟素,1次/d,连续给药7 d。给药结束后,检测各组小鼠肝功能、肝脏病理形态及α-平滑肌肌动蛋白、Ⅰ型胶原、转化生长因子β1/Smad信号转导通路相关蛋白表达。结果与结论:(1)体外实验:与对照组比较,造模组HSC-T6细胞α-平滑肌肌动蛋白与Ⅰ型胶原mRNA表达、白细胞介素1β与肿瘤坏死因子α水平以及Ⅰ型胶原、转化生长因子β1、p-Smad2/3蛋白表达均升高(P组织中炎性细胞浸润及胶原含量增加(P<0.05),转化生长因子β1/Smad信号转导通路被激活,α-平滑肌肌动蛋白、Ⅰ型胶原蛋白表达升高(P<0.05);两种剂量大麻二酚干预可减轻造模小鼠上述指标的变化,并且以造模+高剂量药物组效果更明显;(3)结果表明,大麻二酚通过抑制肝星状细胞转化生长因子β1/Smad信号传导通路的激活抑制肝纤维化。

关键词：大麻二酚肝星状细胞肝纤维化信号转导通路转化生长因子β1/Smad HSC-T6细胞

重复性经脊髓磁刺激促进脊髓损伤小鼠运动功能恢复

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中国组织工程研究 2025年第11期29卷 2252-2260页

作者：宋海旺姜冠华穆盈盈付善羽孙宝飞李玉美余资江杨丹贵州医科大学基础医学院人体解剖学教研室贵州省贵安新区561113 贵州医科大学基础医学院贵州省贵安新区561113

背景:研究表明重复性经脊髓磁刺激能够抑制脊髓损伤炎症反应,在脊髓区域施加磁场刺激,以调节神经元的兴奋性和突触传递,从而促进神经系统的可塑性和修复。目的:观察重复性经脊髓磁刺激对脊髓损伤后小鼠Toll样受体4/核因子κB/NLRP3信号... 详细信息

背景:研究表明重复性经脊髓磁刺激能够抑制脊髓损伤炎症反应,在脊髓区域施加磁场刺激,以调节神经元的兴奋性和突触传递,从而促进神经系统的可塑性和修复。目的:观察重复性经脊髓磁刺激对脊髓损伤后小鼠Toll样受体4/核因子κB/NLRP3信号通路的影响,探讨其对运动功能恢复的机制。方法:将SPF级雄性C57BL/6J小鼠随机分为假手术组、脊髓损伤组、重复性经脊髓磁刺激组,后2组小鼠麻醉后采用咬骨钳剔除T9椎板,暴露脊髓,使用小型动脉瘤夹夹持脊髓20 s建立脊髓损伤模型。重复性经脊髓磁刺激组小鼠脊髓损伤的第1天开始进行为期21 d的重复性经脊髓磁刺激干预。每天持续10 min,每周刺激5 d,休息2 d。于脊髓损伤后1,3,7,14,21 d进行小鼠运动功能BMS评分,利用Western Blot检测脊髓损伤处的水通道蛋白AQP4、凋亡因子Bax、Bcl-2、CL-Caspase-3、炎症因子肿瘤坏死因子α、干扰素γ、白细胞介素6、白细胞介素4和Toll样受体4/核因子κB/NLRP3信号通路相关蛋白的表达,氧化应激试剂盒检测脊髓损伤处超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶的活性及丙二醛浓度,免疫荧光染色法检测神经元核抗原的表达。结果与结论:(1)重复性经脊髓磁刺激组小鼠的BMS评分高于脊髓损伤组(P<0.05);(2)与脊髓损伤组相比,重复性经脊髓磁刺激组脊髓含水量降低、AQP4蛋白表达降低;丙二醛浓度、Bax、CL-Caspase-3、肿瘤坏死因子α、干扰素γ、白细胞介素6与Toll样受体4/核因子κB/NLRP3信号通路相关蛋白的表达均降低(P<0.05),而超氧化物歧化酶活性、谷胱甘肽过氧化物酶活性、Bcl-2、白细胞介素4与神经元核抗原的表达均升高(P<0.05);(3)结果说明,重复性经脊髓磁刺激能下调Toll样受体4/核因子κB/NLRP3信号通路相关蛋白的表达,缓解脊髓损伤后的脊髓水肿、氧化应激、凋亡反应和炎症反应等,发挥神经保护作用,从而促进脊髓损伤后小鼠后肢运动功能的恢复。

关键词：脊髓损伤重复性经脊髓磁刺激 TLR4/NF-κB/NLRP3信号通路脊髓水肿氧化应激凋亡反应炎症反应神经保护运动功能

载富血小板血浆水凝胶对L929细胞氧化损伤的保护作用

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中国组织工程研究 2025年第4期29卷 771-779页

作者：王自林牟秋菊刘宏杰申玉雪祝丽丽贵州医科大学医学检验学院临床检验基础与血液学检验教研室贵州省贵阳市550000 贵州医科大学附属医院输血科贵州省贵阳市550000

背景:在慢性创面愈合过程中,活性氧的过量生成可能会损害L929成纤维细胞的功能,从而延缓创面修复,因此保护成纤维细胞免受氧化应激的影响对于促进创面愈合非常重要。目的:评估羧甲基壳聚糖-氧化硫酸软骨素/富血小板血浆(CMC-OCS/PRP)水... 详细信息

背景:在慢性创面愈合过程中,活性氧的过量生成可能会损害L929成纤维细胞的功能,从而延缓创面修复,因此保护成纤维细胞免受氧化应激的影响对于促进创面愈合非常重要。目的:评估羧甲基壳聚糖-氧化硫酸软骨素/富血小板血浆(CMC-OCS/PRP)水凝胶对H2O2刺激下L929细胞的保护作用。方法:制备CMC-OCS/PRP水凝胶,表征水凝胶的微观形貌、降解性能、清除H2O2与羟基自由基的能力及生物相容性。取生长状态良好的L929细胞,分5组培养:对照组常规培养,H2O2组加入H2O2,CMC-OCS组加入羧甲基壳聚糖-氧化硫酸软骨素水凝胶浸提液+H2O2,PRP组加入富血小板血浆凝胶浸提液+H2O2,CMC-OCS/PRP组加入羧甲基壳聚糖-氧化硫酸软骨素/富血小板血浆水凝胶浸提液处理+H2O2,每组先加入水凝胶浸提液处理6 h,然后再加入H2O2处理24 h。培养结束后,检测细胞活性氧及丙二醛水平,细胞凋亡、胶原纤维Ⅰ蛋白表达。在加入H2O2的情况下,将上述水凝胶浸提液分别与L929成纤维细胞直接或间接共培养36 h,通过划痕实验、Transwell小室实验检测细胞的迁移能力。结果与结论:①CMC-OCS/PRP水凝胶具有均匀相互关联的多孔结构及良好的降解能力,体外可有效清除H2O2与羟基自由基,并且具有良好的生物相容性;②与对照组比较,H2O2组细胞凋亡率、细胞活性氧与丙二醛水平升高(P0.05);与H2O2组比较,CMC-OCS组、CMC-OCS/PRP组细胞活性氧水平降低(P0.05);与H2O2组比较,PRP组、CMC-OCS组、CMC-OCS/PRP组细胞迁移数量、迁移面积均增加(P<0.05),并且以CMC-OCS/PRP组增加最显著;④在氧化应激条件下,CMC-OCS/PRP水凝胶可改善成纤维细胞的迁移能力,抗细胞凋亡并保护细胞伸展功能。

关键词：富血小板血浆羧甲基壳聚糖氧化硫酸软骨素水凝胶 L929细胞抗氧化

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外泌体miRNA参与肿瘤化疗耐药的机制

中国组织工程研究 2025年第7期29卷 1504-1511页

作者：翁宗琴赵海龙遵义医科大学病理生理学教研室贵州省遵义市563000

背景:化疗作为癌症治疗的常见手段,前期具有一定的治疗效果,但随着化疗次数增加,肿瘤细胞对药物的抵抗性也逐渐增加,即化疗耐药性。目前化疗耐药性产生的主要机制包括化疗药物未能达到肿瘤部位,药物活性丧失导致药效下降,肿瘤细胞通过... 详细信息

背景:化疗作为癌症治疗的常见手段,前期具有一定的治疗效果,但随着化疗次数增加,肿瘤细胞对药物的抵抗性也逐渐增加,即化疗耐药性。目前化疗耐药性产生的主要机制包括化疗药物未能达到肿瘤部位,药物活性丧失导致药效下降,肿瘤细胞通过重塑代谢功能、基因表型和微环境逃避药物攻击等,但具体机制还有待深入探讨。目的:归纳并总结不同肿瘤中外泌体miRNA参与耐药的机制,提出潜在靶点。方法:以“hematological malignancies,liver cancer,lung cancer,breast cancer,melanoma,colorectal cancer,drug resistance,exosomal miRNAs”为英文检索词,检索PubMed数据库。检索时间范围为2013年1月至2023年8月。通过阅读文题和摘要进行初步筛选,排除与此次研究内容相关性差或内容重复的文献,最后纳入60篇文献进行综述。结果与结论:(1)外泌体miRNA进入细胞间质和循环,通过发挥局部旁分泌或远端效应,参与不同肿瘤生物进程的形成和发展,包括肿瘤微环境重塑、血管生成和耐药性产生;(2)外泌体miRNA可以透过细胞膜进入另一个细胞的胞浆内,通过传递miRNA启动或抑制受体细胞中的信号通路,在化疗过程中维持细胞存活、增殖和转移能力,从而导致耐药产生;(3)目前已经鉴定出许多与化疗耐药有关的外泌体miRNA,并将其作为常见肿瘤治疗靶点来开展研究;(4)虽然外泌体miRNA作为潜在的生物标志物和治疗靶点具有很大的前景,但仍有一些研究缺陷需要解决:一是缺乏用于外泌体分离和表征的标准化方案,导致不同研究中使用的方法存在差异;二是虽然外泌体中miRNA的存在和丰度已被广泛研究,但其功能作用和作用机制尚不完全清楚,阐明外泌体miRNA调控的特定靶点和途径可以为它们的生物学意义和潜在的治疗应用提供有价值的见解。解决这些研究缺陷将有助于更全面了解外泌体miRNA及其在各个领域的潜在应用,包括诊断、治疗和个性化医疗。

关键词：肿瘤化疗耐药外泌体 miRNA 病理生理学机制转移增殖肿瘤微环境

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立体培养技术制造器官

生物医学工程学杂志 2016年第2期33卷 382-387页

作者：杜潇李君周晓囡吴嫣爽雷蕾哈尔滨医科大学组织学与胚胎学教研室哈尔滨150081

人类可移植器官短缺的问题一直未能解决,体外再造人体器官的探索也一直没有停止。目前人们已可以在体外通过立体培养方法得到有功能的器官或是类器官。不同于传统的平面培养,立体培养可以使细胞与周围细胞或组织环境产生联系,形成立体... 详细信息

人类可移植器官短缺的问题一直未能解决,体外再造人体器官的探索也一直没有停止。目前人们已可以在体外通过立体培养方法得到有功能的器官或是类器官。不同于传统的平面培养,立体培养可以使细胞与周围细胞或组织环境产生联系,形成立体的、相互紧密连接并通信协作的组织结构,进而共同发育形成器官。这为人类器官的体外再造提供了新思路。本文对现有的立体培养方案进行了分类叙述、分析及总结,并对下一步的发展进行了展望。

关键词：立体培养器官再生去细胞化

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体细胞核重编程中表观遗传学的研究进展

生物化学与生物物理进展 2008年第5期35卷 496-501页

作者：关娜徐燕宁张庆华雷蕾哈尔滨医科大学组织学与胚胎学教研室哈尔滨150081

促使体细胞核重编程的方法很多,除了传统的体细胞核移植方法外,科学家们努力寻求从法律、道德、伦理等方面更易被人们接受的新方法.近年来多能干细胞与体细胞融合、多能细胞的抽提物与体细胞共孵育以及将编码多潜能因子的基因导入体细... 详细信息

促使体细胞核重编程的方法很多,除了传统的体细胞核移植方法外,科学家们努力寻求从法律、道德、伦理等方面更易被人们接受的新方法.近年来多能干细胞与体细胞融合、多能细胞的抽提物与体细胞共孵育以及将编码多潜能因子的基因导入体细胞中等方法都能使体细胞核发生重新编程,将已分化的体细胞转变为一种全能的胚胎状态.主要论述了生殖细胞及早期胚胎、体细胞核移植和其他形式的体细胞核重编程的表观遗传学的改变,对表观遗传学的深入研究将有助于我们进一步了解体细胞核重编程的机制,从而不断完善各种技术促进供体核的重新编程,使其更好地应用于基础研究和生产实践.

关键词：重编程表观遗传学甲基化

工程化间充质干细胞来源外泌体在靶向递送抗肿瘤药物中的应用与问题

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中国组织工程研究 2025年第23期29卷 4975-4983页

作者：王双敏汪显耀何志旭遵义医科大学免疫学教研室贵州省遵义市563000 遵义医科大学附属医院贵州省细胞工程重点实验室贵州省遵义市563000 遵义医科大学组织损伤修复与再生医学省部共建协同创新中心贵州省遵义市563000 遵义医科大学附属医院儿科贵州省遵义市563000

背景:间充质干细胞来源外泌体具有免疫原性低且肿瘤归巢能力强等优点,在靶向递送药物方面备受关注。但外泌体在到达靶细胞前易被体内循环迅速清除,此外,由于外泌体表面性质和摄取机制复杂,其靶向性并不十分明显,需要一定的工程化策略提... 详细信息

背景:间充质干细胞来源外泌体具有免疫原性低且肿瘤归巢能力强等优点,在靶向递送药物方面备受关注。但外泌体在到达靶细胞前易被体内循环迅速清除,此外,由于外泌体表面性质和摄取机制复杂,其靶向性并不十分明显,需要一定的工程化策略提高递送效率。目的:通过综述间充质干细胞来源外泌体工程化修饰的不同策略,了解提高外泌体递送效率的相关机制、临床前应用和面临的问题,为进一步临床应用提供理论依据。方法:检索中国知网、维普、万方、PubMed数据库从建库至2024年的相关文献,检索词为“间充质干细胞,外泌体,工程化外泌体,靶向递送,抗肿瘤药物”和“mesenchymal stem cells,exosomes,engineered exosomes,targeted delivery,antineoplastic agents”,筛选工程化间充质干细胞来源外泌体靶向递送抗肿瘤药物的文献,共计纳入85篇文献进行综述分析。结果与结论:(1)间充质干细胞来源外泌体的工程化修饰复杂多样,可通过显著增强外泌体对器官或组织靶向能力,增加血液循环中停留时间,以及降低外泌体中促肿瘤分子的表达,以此达到提高外泌体递送效率的效果;(2)间充质干细胞外泌体在目前的抗肿瘤治疗研究中递送传统和新型药物具有巨大前景;(3)当前仍然存在一些安全问题不能将其转化在临床中,未来的研究将进一步改进和深入研究递送机制,有望开发出更为高效和安全的治疗策略。

关键词：间充质干细胞外泌体工程化外泌体靶向递送抗肿瘤药