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有氧运动调节转化生长因子β/Smad通路缓解db/db糖尿病小鼠的肝脏纤维化

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中国组织工程研究 2025年第14期29卷 2951-2957页

作者：黄朝露黄毅吴昌燕李芳菲李海燕黔东南民族职业技术学院临床医学系贵州省凯里市556000 贵州医科大学基础医学院贵州省贵阳市550000 贵州中医药大学基础医学院贵州省贵阳市550000 温州医科大学附属第一医院康复科浙江省温州市325000

背景:有氧运动可抑制糖尿病小鼠肝纤维化,但具体作用机制尚未阐明。目的:基于转化生长因子β/Smad信号通路探讨有氧运动改善db/db小鼠肝纤维化的作用机制。方法:将8周龄雄性db/db小鼠和年龄匹配的m/m小鼠随机分为m/m对照组、m/m+运动组... 详细信息

背景:有氧运动可抑制糖尿病小鼠肝纤维化,但具体作用机制尚未阐明。目的:基于转化生长因子β/Smad信号通路探讨有氧运动改善db/db小鼠肝纤维化的作用机制。方法:将8周龄雄性db/db小鼠和年龄匹配的m/m小鼠随机分为m/m对照组、m/m+运动组、db/db对照组、db/db+运动组,每组10只,运动组小鼠接受12周有氧运动。运动结束后检测各组小鼠空腹血糖,进行葡萄糖耐量测试和胰岛素耐量测试;摘取肝脏计算肝脏指数,摘眼球取血检测生化指标;苏木精-伊红染色、油红O染色和Masson染色观察小鼠肝组织的病理变化,免疫组化检测肝组织中转化生长因子β1、p-Smad3的表达;Western blot检测肝组织中转化生长因子β1、Smad3、p-Smad3、α-平滑肌肌动蛋白、Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白表达水平。结果与结论:①与m/m组和m/m+运动组小鼠相比,db/db组小鼠体质量、肝质量、肝脏指数、空腹血糖、三酰甘油、总胆固醇、低密度脂蛋白和肌酶水平均显著升高(P<0.01);高密度脂蛋白水平显著降低(P<0.01);转化生长因子β1、p-Smad3、α-平滑肌肌动蛋白、Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白表达水平显著升高(P<0.01);葡萄糖、胰岛素耐量测试的曲线下面积显著增加(P<0.01);肝组织病理染色显示大量炎症细胞浸润,脂滴增多,明显纤维化;②与db/db组相比,db/db+运动组小鼠体质量、肝质量、肝脏指数、空腹血糖、三酰甘油、总胆固醇、低密度脂蛋白和肌酶水平显著降低(P<0.05或P<0.01);高密度脂蛋白水平显著升高(P<0.05);转化生长因子β1、p-Smad3、α-平滑肌肌动蛋白、Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白表达显著降低(P<0.05或P<0.01);此外,糖耐量、胰岛素耐量测试的曲线下面积明显减少(P<0.01,P<0.05),肝脏病理损伤得到明显改善;③结果表明,有氧运动有效减轻了糖尿病小鼠肝纤维化,其机制可能与调控转化生长因子β/Smad信号通路有关。

关键词：有氧运动转化生长因子β Smad 信号通路 db/db 肝纤维化

糖尿病肾病模型:动物模型、二维细胞模拟及三维类器官模型

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中国组织工程研究 2025年第17期29卷 3632-3640页

作者：钱足平陈勇冉燕达静静查艳遵义医科大学贵州省遵义市563000 贵州省人民医院肾内科贵州省贵阳市550002

背景:近几年来,人类多能干细胞衍生的肾类器官及糖尿病肾病啮齿动物模型取得了一定的进展。然而,由于糖尿病肾病发病受环境因素及遗传因素共同作用,发病机制复杂,并且对于此类患者的临床治疗方法需要因人而异。因此,需要开发更灵活和综... 详细信息

背景:近几年来,人类多能干细胞衍生的肾类器官及糖尿病肾病啮齿动物模型取得了一定的进展。然而,由于糖尿病肾病发病受环境因素及遗传因素共同作用,发病机制复杂,并且对于此类患者的临床治疗方法需要因人而异。因此,需要开发更灵活和综合的方法,从而发现强有力的临床前证据,以支持对糖尿病肾病患者进行更有针对性的干预。目的:从动物模型、二维细胞培养模拟及三维类器官模型等方面综述了糖尿病肾病模型的研究进展,为进一步的研究提供线索和思路。方法:以“糖尿病,糖尿病肾病,糖尿病肾病模型,糖尿病肾病动物模型,类器官,肾脏类器官,糖尿病肾病细胞模型,糖尿病肾病病证结合动物模型”为中文检索词,“Diabetes,diabetic nephropathy,diabetic kidney diseases,diabetic nephropathy models,diabetic nephropathy animal models,organoids,diabetic and organoids,diabetic and kidney organoids,kidney organoids,diabetic nephropathy cell models,diabetic nephropathy syndrome combined animal models”为英文检索词,检索中国知网及PubMed数据库,最终纳入101篇文献进行综述分析。结果与结论:糖尿病肾病体内模型和体外模型是深入研究糖尿病肾病发病机制的有力工具。动物模型可以观察到多系统之间的相互作用;二维细胞培养操作简便且成本较低;新兴的肾类器官填补了二维和整体水平之间的空白,无种属差异且一定程度模拟了人肾脏的复杂性。随着类器官技术的不断发展,肾类器官有望为探索糖尿病肾病的发病机制、病理生理过程和药物筛选提供一个新的视角。

关键词：糖尿病肾病肾脏类器官糖尿病肾病类器官细胞模型动物模型中医病证结合糖尿病肾病模型工程化组织构建

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铁死亡与骨质疏松症

中国组织工程研究 2025年第3期29卷 554-562页

作者：杨城李玮民冉栋成许嘉木吴王祥胥家福陈晶晶蒋光福王春庆贵州医科大学临床医学院贵州省贵阳市550004 贵州省人民医院骨科贵州省贵阳市550004 贵州医科大学附属医院急诊外科贵州省贵阳市550004

背景:已证实铁死亡与多种骨骼肌肉疾病密切相关,例如类风湿关节炎、骨肉瘤、骨质疏松症等。而铁死亡和骨质疏松症的病理生理机制有待进一步研究和阐明,以拓宽对铁代谢和骨质疏松症的认识,为今后阐明骨质疏松的新机制、开发治疗骨质疏松... 详细信息

背景:已证实铁死亡与多种骨骼肌肉疾病密切相关,例如类风湿关节炎、骨肉瘤、骨质疏松症等。而铁死亡和骨质疏松症的病理生理机制有待进一步研究和阐明,以拓宽对铁代谢和骨质疏松症的认识,为今后阐明骨质疏松的新机制、开发治疗骨质疏松的新技术和新药提供研究思路。目的:对铁死亡在骨质疏松症中的研究现状展开综述,为未来研究骨质疏松症的具体分子机制提供一条新方向,为骨质疏松症的治疗策略提供更有效、更好的选择。方法:由第一作者应用计算机检索2000-2024年出版的文献,以“铁死亡,铁代谢,骨质疏松,成骨细胞,破骨细胞,骨代谢,信号通路,肌肉骨骼,综述”等为中文检索词检索中国知网、万方和维普数据库;以“ferroptosis,iron metabolism,osteoporosis,osteoblast,osteoclast,bone metabolism,signal pathway,musculoskeletal,review”等为英文检索词检索PubMed数据库,按照入选标准最终共纳入68篇文献。结果与结论:①铁死亡是近年来发现的一种新的细胞死亡类型,通常伴随着细胞死亡过程中的大量铁积累和脂质过氧化,其发生具有铁依赖性,这与目前研究较热的几种细胞死亡方式(例如细胞焦亡、坏死性凋亡、铜死亡、自噬)有明显的区别。②细胞内铁稳态表现为铁的吸收、输出、利用和储存之间的平衡。人体的铁调节系统包括全身调节和细胞内调节,系统调节的主要因子是肝分泌产生的铁调节激素,细胞调节依赖于铁调节蛋白/铁反应元件系统;当然,细胞内铁稳态还可以由其他因素控制,例如缺氧、细胞因子和激素等。③脂质过氧化反应会对生物膜(质膜和内部细胞器膜)、脂蛋白和其他含脂质的分子造成氧化损伤。多不饱和脂肪酸磷脂是脂质过氧化的重要靶点,游离多不饱和脂肪酸是脂质氧化的重要底物,可与磷脂双分子层结合,导致过度氧化,从而引发脂质凋亡。④多项研究表明,通过不同的方式使成骨细胞铁超载,致细胞内不稳定的亚铁不断积累并产生活性氧和脂质过氧化物,造成成骨细胞铁死亡,最终引起骨形成减少影响骨稳态发生骨质疏松。⑤破骨细胞是由单核巨噬细胞系或骨髓间充质干细胞在核因子κB配体受体激活因子诱导下融合形成的大型多核细胞,具有骨吸收功能。铁离子可通过产生细胞内脂质活性氧促进破骨细胞分化和骨吸收,而铁螯合剂在体外可以抑制破骨细胞形成进而影响骨质疏松症的发生发展。

关键词：铁死亡铁代谢骨质疏松成骨细胞破骨细胞骨代谢信号通路综述

上颌中切牙种植盾构术中不同根盾片厚度的有限元分析

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中国组织工程研究 2025年第10期29卷 2052-2060页

作者：陈光能罗思阳王梅叶彬陈佳文刘印左瑀雯贺酰钰沈加进马敏先贵州医科大学口腔医学院贵州省贵阳市550000 贵阳市口腔医院贵州省贵阳市550000 遵义医科大学贵州省遵义市563000

背景:口腔种植盾构术有效维持了唇侧软硬组织,但术后根盾片暴露、移位等并发症发生率较高,推测种植牙长期行使功能后根盾片可能受到了过大负载而导致其暴露及移位。目的:通过三维有限元法,探讨正常咬合下不同根盾片厚度对根盾片、牙周... 详细信息

背景:口腔种植盾构术有效维持了唇侧软硬组织,但术后根盾片暴露、移位等并发症发生率较高,推测种植牙长期行使功能后根盾片可能受到了过大负载而导致其暴露及移位。目的:通过三维有限元法,探讨正常咬合下不同根盾片厚度对根盾片、牙周膜、种植体及周围牙槽骨应力分布、应力峰值、位移等的影响,分析不同根盾片厚度与根盾片暴露、移位及折裂发生的力学相关性。方法:在数据库中选取1例符合上颌中切牙种植盾构术适应证患者的锥形束CT资料,通过逆向建模技术构建上颌骨和根盾片模型,根据种植体相关部件参数,通过正向建模技术构建种植体相关部件模型。将各模型导入Solidworks 2022软件,根盾片厚度分别设为0.5,1.0,1.5,2.0 mm。使用ANSYS Workbench 2021软件模拟分析正常咬合情况下各模型中根盾片、牙周膜、种植体及周围牙槽骨的应力分布、应力峰值、位移情况。结果与结论:(1)各组模型中根盾片的应力集中于腭侧颈部、两侧边缘与唇侧下缘,随着根盾片厚度的增加,模型中根盾片的等效应力峰值及位移呈下降趋势,厚度0.5 mm组模型中根盾片的等效应力峰值达到176.20 MPa,超过了牙体组织屈服强度150 MPa;(2)各组模型中牙周膜应力集中于颈部边缘及上部区域,随着根盾片厚度的增加,模型中牙周膜的等效应力峰值及位移呈下降趋势;(3)各组模型中种植体应力集中于种植体颈部与种植体-修复基台连接处,唇侧均较腭侧集中,随着根盾片厚度的增加,模型中种植体的等效应力峰值呈上升趋势;(4)各组模型中皮质骨应力主要集中于种植体颈部周围和根盾片下缘周围,唇侧较腭侧集中,随着根盾片厚度增加,模型中根盾片周围骨的等效应力峰值呈降低趋势,种植体颈部周围骨的等效应力峰值呈上升趋势;模型中松质骨的应力主要集中于种植体唇侧颈部周围、螺纹顶端、根尖部和根盾片下缘周围,唇侧较腭侧集中,随着根盾片厚度增加,模型中根盾片周围骨的等效应力峰值呈降低趋势;各组模型中皮质骨的最小主应力集中于种植体颈部周围,呈扇形分布,随着根盾片厚度的增加,皮质骨的最小主应力呈上升趋势;(5)结果显示不同根盾片厚度对盾构术系统产生了不同的生物力学影响,0.5 mm厚的根盾片易出现根盾片折裂,对于骨宽度充足的患者,2.0 mm厚根盾片是一个能降低根盾片暴露、折裂、移位并发症风险的选择,同时预备过程中应注意保护牙周膜,对根盾片两侧及下缘作圆顿处理。

关键词：口腔种植盾构术根盾片厚度生物力学并发症三维有限元

生物可吸收板与微型钛板在不同骨质下颌骨骨折固定中的有限元分析

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中国组织工程研究 2025年第4期29卷 818-826页

作者：周宗昊罗思阳陈佳文陈光能冯红超贵州医科大学口腔医学院贵州省贵阳市550004 贵阳市口腔医院贵州省贵阳市550000

背景:下颌骨骨折在坚强内固定后的愈合受多种因素影响,包括接骨板的材料、骨折部位以及患者骨密度等,然而,目前对于不同骨质下下颌骨骨折固定稳定性关系的研究相对较少,并且缺乏科学的依据。目的:利用有限元法分析生物可吸收板和微型钛... 详细信息

背景:下颌骨骨折在坚强内固定后的愈合受多种因素影响,包括接骨板的材料、骨折部位以及患者骨密度等,然而,目前对于不同骨质下下颌骨骨折固定稳定性关系的研究相对较少,并且缺乏科学的依据。目的:利用有限元法分析生物可吸收板和微型钛板固定不同骨质条件下颌骨骨折的稳定性。方法:根据ZARB和LEKHOLM提出的骨质分类方法,分别建立Ⅰ-Ⅳ类下颌骨骨折三维有限元模型,每类骨质条件下分别模拟下颌骨正中、体部和下颌角3个部位的骨折模型,采用生物可吸收板(或微型钛板)对上述骨折进行内固定,模拟健侧咬合状态,利用有限元分析骨折段的相对位移与内固定物应力分布情况。结果与结论:①随着骨质等级的增加,内固定物的最大应力值基本呈逐渐增加趋势,微型钛板组、生物可吸收板组下颌体部Ⅳ类骨质下的内固定物最大应力值最高,分别为382.74,96.11 MPa;在相同骨质条件下,钛板组各部位骨折模型的内固定物最大应力值均高于生物可吸收板组。②对于Ⅲ和Ⅳ类下颌骨正中部骨折,微型钛板组、可吸收板固定组骨折断端位移较大,超过了骨愈合极限值(大于150μm);对于Ⅳ类骨质下颌骨体部骨折,生物可吸收板组骨折断端位移超过了愈合极限值,微型钛板组骨折断端位移接近愈合极限值;在相同骨质条件与骨折部位下,微型钛板组骨折断端位移要小于生物可吸收板组。③结果显示,两种内固定物的强度和刚度均足以支持Ⅰ-Ⅳ类骨质下颌骨3种部位骨折的骨愈合,并且生物可吸收板的固定稳定性与微型钛板几乎相同,可以提供骨折早期的愈合条件。在治疗下颌骨骨折时应将下颌骨骨质类型纳入考虑因素,下颌骨骨质等级越高,骨折固定的稳定性越差,术后更易发生骨愈合不良等并发症。

关键词：生物可吸收板微型钛板三维有限元分析下颌骨骨折固定方法骨质

不同骨强度下全膝置换过程中发生股骨前皮质切迹的三维有限元分析

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中国组织工程研究 2025年第9期29卷 1775-1782页

作者：周金海李江伟王序全庄颖赵瑛杨渝勇王嘉嘉杨阳周仕炼贵黔国际医院骨科贵州省贵阳市550024 贵州医科大学附属医院骨科贵州省贵阳市550004

背景:全膝关节置换后发生膝关节股骨假体周围骨折是常见并发症之一,目前对不同骨质强度条件下发生膝关节股骨假体周围骨折的生物力学研究欠缺,三维有限元分析可为临床提供生物力学基础。目的:探讨不同骨质强度下全膝关节置换过程中发生... 详细信息

背景:全膝关节置换后发生膝关节股骨假体周围骨折是常见并发症之一,目前对不同骨质强度条件下发生膝关节股骨假体周围骨折的生物力学研究欠缺,三维有限元分析可为临床提供生物力学基础。目的:探讨不同骨质强度下全膝关节置换过程中发生股骨前皮质切迹的生物力学变化,为临床预防膝关节置换后发生膝关节股骨假体周围骨折提供力学理论基础。方法:获取健康成年人的股骨CT数据,运用Mimics、Geomagic studio、Solidworks软件建立膝关节股骨侧置换三维模型,然后构建不同深度的股骨前皮质切迹模型,将模型导入到ANSYS软件并分析不同骨强度、不同股骨前皮质切迹深度对股骨髁上生物应力的影响,并分析股骨前皮质切迹骨水泥填补前、后的股骨前髁截面应力变化。结果与结论:①任何骨质强度下,髁上应力都随股骨前皮质切迹深度加深而增加;在正常骨质情况下,当股骨前皮质切迹深度在3 mm和4 mm间有一个应力突变点;在骨质疏松情况下,当股骨前皮质切迹深度在2 mm和3 mm间有一个应力突变点;②膝关节置换过程中发生股骨前皮质切迹且深度超过骨皮质厚度时,随着骨质强度降低,股骨髁上应力逐渐增大;③使用骨水泥填补股骨前皮质切迹深度为3 mm的模型,股骨前髁截面应力下降;④结果显示,膝关节置换过程中应该避免股骨前皮质切迹出现,特别是骨质疏松患者;如术中出现股骨前皮质切迹且深度超过骨皮质厚度时,可以采用骨水泥均匀填充股骨前皮质切迹以降低股骨髁上应力,降低膝关节股骨假体周围骨折的发生率。

关键词：全膝关节置换股骨前皮质切迹骨质疏松膝关节股骨假体周围骨折生物力学三维有限元分析

基于生物信息学对骨关节炎铁超载关键基因的筛选与验证

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中国组织工程研究 2025年第9期29卷 1972-1980页

作者：邓柯淇李光第 GOSWAMI ASHUTOSH 刘星余何孝勇贵州医科大学贵州省贵阳市550004 贵州医科大学附属医院骨外科贵州省贵阳市550004

背景:铁超载是指体内铁积累过多的情况,可引起各种组织的病理改变。目前,对于骨关节炎中铁超载相关的分子机制和潜在基因靶点,仍有待进一步的研究和探索。目的:通过生物信息学手段分析骨关节炎铁超载关键基因,并利用动物实验加以验证,... 详细信息

背景:铁超载是指体内铁积累过多的情况,可引起各种组织的病理改变。目前,对于骨关节炎中铁超载相关的分子机制和潜在基因靶点,仍有待进一步的研究和探索。目的:通过生物信息学手段分析骨关节炎铁超载关键基因,并利用动物实验加以验证,以期为铁超载角度防治骨关节炎提供新的思路。方法:使用GEO数据库和GeneCards数据库筛选出与骨关节炎相关的基因和铁超载相关的基因。然后,取两者的交集,得到骨关节炎和铁超载共同相关的基因集合。采用GO和KEGG富集分析筛选这些基因的功能和通路。为了进一步研究这些基因之间的相互作用,构建PPI网络,并利用Cytoscape软件的5种计算方法来识别骨关节炎铁超载的关键基因(Hub基因)。将12只雄性SD大鼠分为骨关节炎组与对照组(正常大鼠),每组6只,骨关节炎组大鼠采用改良Hulth方法建立膝骨关节炎模型,并使用PCR检测Hub基因在两组大鼠膝关节组织中的表达情况。结果与结论:①共获得51个骨关节炎铁超载基因,GO富集分析表明其主要参与细胞因子受体结合、趋化因子受体结合、细胞因子活性、生长因子受体结合及寡糖结合等过程;②KEGG富集分析表明骨关节炎铁超载基因主要参与肿瘤坏死因子信号通路、脂质和动脉粥样硬化等信号通路;③构建蛋白质-蛋白质相互作用网络,进一步分析获得细胞间黏附分子1(intercellular cell adhesion molecule-1,ICAM-1)、肿瘤坏死因子配体超家族成员11(tumor necrosis factor superfamily member 11,TNFSF11)、骨髓瘤细胞癌基因(myelocytomatosis oncogene,MYC)、Janus激酶2(janus kinase 2,JAK2)及白细胞介素6,5个骨关节炎铁超载Hub基因,动物实验证实其在对照组与骨关节炎组大鼠膝关节组织中的表达有显著差异(P<0.05);④结果显示,ICAM-1,TNFSF11,MYC,JAK2及白细胞介素6可作为骨关节炎铁超载的关键基因,有望成为防治骨关节炎的新靶点。

关键词：骨关节炎铁超载关键基因差异基因生物信息学动物实验实验验证生物标志物

SD大鼠乳鼠原代皮质神经元和小胶质细胞同时提取并培养的实验方法

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中国组织工程研究 2025年第7期29卷 1395-1400页

作者：何龙才宋文学明江陈光唐王军浩廖益东崔君拴徐卡娅贵州医科大学贵州省贵阳市550004 贵阳市第一人民医院贵州省贵阳市550002 贵州医科大学附属医院神经外科贵州省贵阳市550004 贵州医科大学附属医院高压氧科贵州省贵阳市550004

背景:原代皮质神经元和小胶质细胞在探索神经系统疾病细胞疗法中起着至关重要的作用,而目前获得2种细胞的方法大多较繁琐,需分别单独提取。因此找到一种便捷、快速可同时提取2种细胞的方法十分关键。目的:探索一种新型同时提取原代皮质... 详细信息

背景:原代皮质神经元和小胶质细胞在探索神经系统疾病细胞疗法中起着至关重要的作用,而目前获得2种细胞的方法大多较繁琐,需分别单独提取。因此找到一种便捷、快速可同时提取2种细胞的方法十分关键。目的:探索一种新型同时提取原代皮质神经元及小胶质细胞的方法。方法:取24 h内新生SD大鼠乳鼠,将大脑取出放入装有DMEM的培养皿中,去除软脑膜后备用。同一脑组织,先提取原代神经元,再将剩余脑组织用于提取小胶质细胞,整个过程在冰上操作。原代皮质神经元提取培养步骤:镊子夹取2.0-3.0 mm厚度大脑皮质组织置于培养皿,用木瓜蛋白酶消化20 min,中止消化后吹打组织呈互相粘连的组织悬液,吸上清细胞悬液,过滤、分装到15 mL离心管中,离心并重悬后将细胞接种于左旋多聚赖氨酸包被的6孔板爬片上放入细胞培养箱,每隔1 d观察神经元形态,第7天进行MAP2和β-Tubulin免疫荧光染色鉴定。小胶质细胞提取培养步骤:夹取上一步取皮质后剩余脑组织,厚度8-10 mm,置于培养皿,用胰酶消化20 min,中止消化后吹打组织呈匀浆,然后将匀浆转移到培养瓶中培养,第14天将培养瓶封口后进行恒温水平摇床振荡2 h,小胶质细胞脱落于上清中;取纯化后的小胶质细胞继续培养3 d进行Iba1免疫荧光染色鉴定。结果与结论:(1)神经元培养24 h后贴壁、胞体变大,部分神经元长出突触;培养到第3,5天时胞体进一步增大,大部分神经元已呈突触形态,部分神经元成团生长;第7天时,神经元突触延长增粗并互相连接成网。经β-Tubulin、MAP2免疫荧光染色鉴定为神经元。(2)小胶质细胞培养第1天换液后可见细胞贴壁生长;第3,5,7天时细胞密度均较小,细胞形态呈高亮椭圆或圆形,但已基本成团块状生长于其他细胞上层;第10天时小胶质细胞密度明显增大;第14天时小胶质细胞呈致密团块状生长于其他细胞上层,此时可进行分离纯化。取分离纯化后细胞再培养至第3天,经Iba1免疫荧光鉴定为小胶质细胞,且纯度大于95%。(3)结果表明,经此法提取并培养获得的原代皮质神经元和小胶质细胞纯度高、形态好、成活率高。

关键词：原代皮质神经元小胶质细胞 SD大鼠细胞提取细胞培养

成年小鼠触液神经元体外分离培养及自我更新能力的鉴定

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中国组织工程研究 2025年第13期29卷 2728-2735页

作者：上官泽宇陈婵娟李琦哲谭伟颜海健王春庆豆晓伟李青贵州医科大学附属医院创伤骨科贵州省贵阳市550004 贵州医科大学临床医学院贵州省贵阳市550025 贵州医科大学附属医院临床研究中心贵州省贵阳市550004

背景:课题组前期成功在体外分离培养乳鼠触液神经元,尚无研究报道有效分离培养高纯度成年小鼠触液神经元的方法,且触液神经元的自我更新能力是否随着年龄发生变化尚无研究。目的:建立一种高纯度成年小鼠触液神经元体外分离培养的方法,... 详细信息

背景:课题组前期成功在体外分离培养乳鼠触液神经元,尚无研究报道有效分离培养高纯度成年小鼠触液神经元的方法,且触液神经元的自我更新能力是否随着年龄发生变化尚无研究。目的:建立一种高纯度成年小鼠触液神经元体外分离培养的方法,并鉴定成年小鼠触液神经元与乳鼠触液神经元在体外的自我更新能力。方法:从成年3月龄小鼠颈髓分离含有触液神经元的原代细胞贴壁培养并利用融合多模态成像基因的慢病毒转染细胞,通过嘌呤霉素筛选得到高纯度成年小鼠触液神经元细胞,在完全培养基中悬浮培养。通过免疫荧光检测成年小鼠触液神经元表达神经干细胞标记物巢蛋白(Nestin)及SOX2情况,观察成年小鼠触液神经元体外成球与传代能力;将同等数量(5×10^(3))的第3代成年小鼠及乳鼠触液神经元在同等条件下分为2组,分别接种在含有完全培养基的超低黏附培养板中,在体积分数5%CO_(2),37℃恒温箱悬浮培养,通过体外成球、CCK8实验、qPCR和Western blot鉴定成年小鼠及乳鼠触液神经元的自我更新能力。结果与结论:①实验成功在成年小鼠体内分离出高纯度触液神经元,在体外表达Nestin及SOX2,能形成神经球并连续传代。②成年小鼠触液神经元体外自我更新能力较乳鼠相比明显减弱,细胞培养到第4天时乳鼠触液神经元已经形成直径约为150μm的神经球,而成年小鼠触液神经元所形成的神经球直径仅为40μm(P<0.0001)。③CCK8增殖实验结果表明,成年小鼠触液神经元的增殖活性在培养后各时间点显著弱于乳鼠(P<0.0001)。④qPCR和Western blot检测发现成年小鼠触液神经元Nestin及SOX2的mRNA(P<0.0001)和蛋白表达量(P<0.01)较乳鼠显著下降。⑤上述结果证实,成年小鼠触液神经元的体外自我更新能力显著弱于乳鼠。

关键词：脊髓损伤成年小鼠触液神经元内源性神经干细胞自我更新能力体外培养细胞提纯融合多模态成像基因的慢病毒干细胞潜能鉴定