组织工程治疗大鼠失神经肌萎缩的实验研究

探讨用骨髓基质细胞构建组织工程神经修复坐骨神经损伤的方法使失神经骨骼肌重获神经再支配的可行性.用80只Wistar大鼠随机分为4组,每组20只.除对照组(A组)外,其他组切断右侧坐骨神经5mm建立腓肠肌失神经实验模型,硅胶管桥接神经两断端.B组将BMSCs ECM凝胶(约1×106/mL)植入硅胶管内;C组硅胶管内植入同样稀释后的ECM凝胶;D组硅胶管内注满生理盐水.术后观察功能恢复及肌肉萎缩情况.14周进行电生理检查、再生轴突染色及肌肉形态学的检查.检测失神经腓肠肌是否重新获得再生轴突的再支配.结果表明:骨髓基质细胞组术后14周可检测到新生轴突,其再生的轴突与靶肌肉已经建立神经突触连接.肌肉萎缩情况及电生理指标明显优于术后其他各组.组织工程人工神经修复坐骨神经断伤能够使远端失神经骨骼肌重新获得神经再支配.     

“足三里”-脊髓背角-孤束核的机能联系

在戊巴比妥钠麻醉的大鼠上,应用电刺激足三里穴(ZSL)和孤束核(SN)及腰髓背角Ⅲ—V板层微电极细胞内记录技术。发现并鉴定了57个对ZSL和SN电刺激均有反应的脊髓神经元。其中34个可被SN逆向激动,其余对SN发生突触反应。所有神经元对ZSL刺激均发生顺向反应,LTM型和WDR神经元约各占一半。结果提示:(1)同一个脊髓背角神经元可接受来自ZSL的躯体传入信息,并将其传递给内脏感觉核团——SN;(2)脊髓背角神经元也可接受SN的下行神经支配;(3)躯体传入与内脏传入两种信息可在脊髓背角神经元或SN内汇聚和整合。     

脊髓背角神经元同孤束核及背索核的投射联系

在以戊巴比妥钠麻醉的大鼠上,应用电刺激孤束核(SN)和背索核(DCN)以及腰髓背角微电极记录技术,发现并鉴定脊髓神经元的轴突投射和传入支配。在腰髓背角Ⅲ—Ⅴ板层共记录和鉴定了92个神经元。其中38个神经元可被SN和DCN双重地逆向激动;其余54个神经元既对SN又对DCN的刺激发生突触反应;8例发生双重逆向反应的神经元还对SN和/或DCN的刺激发生突触反应。逆向和突触反应的传导速度均属Aδ纤维,但前者较快,后者较慢。结果提示,(1)有些脊髓神经元发出较粗的Aδ分叉轴突,向SN和DCN进行双投射;(2)这种双投射神经元有的还从SN和/或DCN接受较粗Aδ纤维支配;(3)另一些脊髓神经元受来自SN和DCN较细Aδ纤维的双重支配。     

中华宽体金线蛭神经元形态的相似性及对称性

本文用细胞内注射辣根过氧化物酶的方法研究了中华宽体金线蛭体神经节内几种不同机能的标定神经元轴突分枝形态。对每一种神经元分别进行比较,确定其代表型。结果证明:标定神经元轴突分枝的形态在个体内和个体间具有精确的相似性;同一神经节内两侧的标定神经元轴突分枝具有稳定的对称性。对这种对称神经系统形成的可能原因及其机能意义进行了讨论。     

功能高分子材料促进脊髓损伤后再生修复的研究进展

脊髓损伤后损伤区域神经纤维束的破坏,导致损伤区域以下长久的感觉和运动功能丧失.损伤区域恶劣的微环境是脊髓损伤难以修复的一大问题,大量的炎症细胞聚集、细胞死亡、抑制因子的分泌等,进一步导致损伤区域神经细胞的二次死亡、胶质细胞过度增生、胶原纤维沉积等.不利的微环境不仅限制轴突的再生,同时损伤神经干细胞的功能,不利于神经干细...     

脑源性神经营养因子保护GdCl_3对神经元与星形胶质细胞共培养体系中的毒性作用

星形胶质细胞和神经元之间的相互作用对于神经元的生长及调节过程十分重要.脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)是脑内广泛分布的一类神经营养因子,除神经元分泌外,星形胶质细胞分泌BDNF功能在神经细胞损伤和神经退行性病变过程起重要作用.本实验之前的研究表明,Gd引起的神经元死亡伴随线粒体功能的损伤,如线粒体呼吸链功能障碍,ATP的合成量的减少和线粒体膜电位的降低.同时细胞内ROS水平的升高.抑制细胞氧化应激水平能够降低Gd暴露后神经元的死亡.神经元产生BDNF功能的影响可能和ROS介导的细胞毒性有密切的关系.因此,Gd对神经元分泌BDNF功能的影响可能是其导致神经毒性的又一因素,本实验研究了Gd对单独培养的神经元以及神经元与星形胶质细胞共培养体系的作用.通过测定细胞上清乳酸脱氢酶(LDH)的活性和观察PI阳性染色的细胞数目来分析细胞死亡率.结果表明,单独培养的神经元暴露GdCl3 12h后,细胞上清LDH的活力显著增加(约40%).但是,与星形胶质细胞共培养或者单独培养的星形胶质细胞暴露于GdCl3后并没有LDH的显著增加.BDNF能够降低Gd导致的细胞上清LDH的升高.同时,单独培养的神经元暴露于GdCl3后,PI阳性染色的细胞数目明显增多.与星形胶质细胞共培养或者BDNF的干预均能够降低Gd导致的PI阳性染色数目的增加.因此,Gd引起的神经元死亡和其对细胞产生BDNF功能的影响有关系,星形胶质细胞能够够减轻Gd对神经元的毒性作用.用DCFH-DA标记细胞内ROS,用激光共聚焦显微镜(CLSM)观察不同细胞用GdCl3孵育后细胞内ROS荧光强度.结果提示,用20μM的GdCl3孵育不同细胞12h后,单独培养的神经元细胞内ROS水平显著升高.但是与星形胶质细胞共培养或者BDNF处理的神经元,ROS水平并没有明显的升高.因此,与星形胶质细胞共培养或者BDNF的干预能够降低Gd引起的神经元的死亡.BDNF能够降低Gd诱导的神经元ROS水平的升高以及细胞的死亡.因此,对细胞产生BDNF功能的影响可能是Gd导致神经元细胞毒性的主要因素之一.实验结果显示,GdCl3孵育单独培养的神经元不同时间后,BDNF mRNA和蛋白表达随着GdCl3孵育时间的延长而降低.当GdCl3孵育时间达到12h时,表达量降低了约25%.当GdCl3孵育时间达到24h时,对BDNF表达的影响进一步加强.但与单独培养的神经元相比,当神经元与星形胶质共培养时,20μM的GdCl3孵育细胞并没有引起BDNF表达的明显降低.因此,星形胶质细胞能够通过调节BDNF的表达对神经元的损伤起到保护作用,神经元中BDNF水平的维持可能来源于直接星形胶质细胞分泌的BDNF,或者由外源性BDNF诱导了神经元中BDNF的表达.我们提出了一种可能的分子机制,将有助于理解钆化合物对神经细胞的毒理作用.     

双喹啉-多胺缀合物的合成及生物活性测定

为了获得具有高活性的神经元保护药物,以1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,6-己二胺等为原料,合成了4个新的双喹啉-多胺缀合物;利用核磁共振谱、质谱和元素分析确认了目标化合物的结构,同时评价了它们对神经元细胞的保护作用.结果表明,4个目标化合物对神经元细胞的保护作用均较差,说明多胺链并不能增强喹啉对神经元细胞的保护作用.     

生物材料与细胞相互作用及表面修饰

生物材料用作人工细胞外基质(ECMs)在组织工程中起重要作用。生物材料表面的拓扑结构、亲水／疏水平衡、自由能、电荷状况、化学基团和生物特异性识别对材料／细胞相互作用有较大影响。生物材料表面与细胞的相互作用主要是细胞膜表面受体与生物材料表面配体间的相互分子识别,因此采用仿生修饰生物材料表面以提高细胞亲和性和特异性识别。本文对生物材料与细胞相互作用及表面修饰的技术方法进行了介绍。     

中华宽体金线蛭神经元-胶质细胞间隙连接内部化形成环形片层体

本文以水蛭神经节为材料,活体原位固定并以镧离子示踪,详细显示了神经元与胶质细胞突起之间,胶质细胞突起自身之间的间隙连接,及其旋卷并不断内部化而形成环形片层体的过程。由此揭示中枢神经系统中神经元与胶质细胞间可能存在活跃地形成间隙连接并内部化的过程,以及间隙连接的膜结构在这两种细胞中的兼容现象。讨论了环形片层体的机能意义。     

基于显微高光谱成像技术的运动和感觉神经分类研究

在外科神经修复手术中,正确识别神经束性质是实现良好修复的关键.本文将显微高光谱成像技术应用于神经分类中,并对分类的可行性进行实验性探究.首先使用显微高光谱神经采集系统获取兔子运动及感觉神经的高光谱图像数据并进行预处理,再利用纯净像元提取算法得到端元波谱继而获取各类别的特征光谱,通过分析特征光谱的特征与差异找寻合适的分类算法,实验结果表明本技术具有一定的分类效果.本文基于K近邻分类器,实验性的使用了经典欧氏距离及波谱角距离这两种距离测度算法对实验数据进行分类,对比实验结果分析两种方法的优劣,为后续寻找其他合适且更具针对性的分类方法奠定了重要的基础.     

饮料中维生素C的灵敏简便测定法

本实验观察全脑缺血大鼠不同再灌流期离部多胺含量与缺血性神经元损伤的关系，以及Ｎｉｍｏｄｉｐｉｎｅ，ＭＫ－８０１，Ｂａｃｌｏｆｅｎ治疗对它们的影响。结果发现，腐胺与再灌流神经元损伤密切相关，三种药物均能保护神经元，减轻缺血性损伤，而且又使腐胺含量降低，讨论了作用机理。     

支配大鼠肾上腺髓质的交感节前神经元的细胞及树突构筑——CB-HRP法研究

本文用CB-HRP标记的支配大鼠肾上腺髓质的交感节前神经元(SAPN)分布于T_1-L_1脊髓节段。标记细胞数平均631±66.7。SAPN定位于脊髓的四个区域,以脊髓中间外侧核本部(ILP)为主;细胞呈簇团分布,胞体长轴多数以纵向方位排列为主。根据其树突树的分布不同ILP细胞可分为三类。本研究用CB-HRP较全貌地显示出SAPN的树突构筑,其中内侧达室管膜的树突和室管膜下树突丛及外侧的白质树突(WMD)和软膜下树突丛为经典的Golgi或其它方法所未能显示出。本研究观察结果提出,SAPN的调节活动存在有核心回路和旁侧回路两个系统,前者主要接受平行相的传入联系,后者主要接受垂直相的传入联系,两者在空间构型上互为垂直关系。     

错配核酸识别修复的研究进展*

综述了当前发展起来的识别修复错配核酸的化学模型的最新进展。此项研究会对阐明生物体内DNA的识别修复机理、合理设计新的人工核酸酶提供理论指导。     

中枢神经系统血管母细胞瘤细胞与人脑神经元细胞差异蛋白质分析

以人工培养的中枢神经系统血管母细胞瘤(Central nervous system hemangioblastoma,HB)细胞为研究对象,发展了蛋白质组学分析方法,鉴定了HB细胞与人脑神经元细胞的差异蛋白质.采用在线HPLC串联LTQ-Orbitrap质谱鉴定样品的可溶性蛋白质,得到了HB细胞的蛋白质组表达谱.HB细胞鉴定得到674个蛋白质,神经元细胞鉴定获得531个蛋白质.根据基于肽段鉴定的蛋白质组半定量分析方法对质谱数据进行蛋白质的差异比较分析,发现了波形蛋白(Vimentin),14-3-3 epsilon蛋白和碳酸酐酶Ⅱ(Carbonic anhydrase Ⅱ,CA Ⅱ)等在HB细胞中表达量发生明显变化的蛋白质,并对其进行了免疫组织化学染色分析.结果显示,波形蛋白(Vimentin)、14-3-3 epsilon蛋白以及碳酸酐酶Ⅱ(CA Ⅱ)等蛋白质表达量的改变与HB的发病密切相关,对探索HB的起源有重要意义.     

糖与蛋白质相互作用的微阵列芯片研究

糖类(Carbohydrates)与相应蛋白质(如,凝集素lectins等)之间的相互作用广泛存在于各种生物进程中,如细胞间的信息传递,细胞增殖和差异化以及肿瘤细胞的转移,免疫响应等~([1]).以糖类为媒介的细胞与细胞间的识别作用是生物分子识别的重要组成,并对不同组织细胞功能分化和有序发展起重要作用.     

透明质酸水凝胶在组织修复中的应用

透明质酸是细胞外基质的主要成分之一,参与调节如细胞黏附、增殖和分化等许多细胞生理过程。由其作为基础材料制备的三维网络状水凝胶可在一定程度上模拟细胞外微环境,协同干细胞在组织修复中发挥积极作用。透明质酸水凝胶因其良好的生物相容性和生物活性而得到广泛应用。为了增强透明质酸水凝胶在各类组织损伤中的长效特异性修复,既可设计水凝胶的机械性能等自身特性以达到仿生水平,也可考虑在水凝胶上负载其他活性成分并对其实现可控释放从而达到治疗效果。本文详细阐述了透明质酸水凝胶在皮肤修复、骨修复、软骨修复和中枢神经系统修复中的应用,并对其发展方向进行了展望。     

组织工程相关生物材料表面工程的研究进展

生物材料用作人工细胞外基质(ECM ) 在组织工程中占据重要位置。本文在分析细胞2生物材料表面相互作用的基础上, 从生物材料中的水、材料表面的形态、材料表面的特异性识别及生物材料诱发愈合等方面探讨了生物材料的复杂性。生物材料对细胞的影响是一个双向、动态过程, 起着调节细胞增殖和凋亡平衡的作用。基于生物材料对细胞生长的影响, 本文提出了生物材料表面生物仿生化以提高细胞亲和力,糖链团簇、糖脂质及材料表面蛋白质修饰以提高细胞特异性识别, 材料表面的自组装修饰以改善表面形态等观点。     

相场动力学模型研究细胞运动中的形态变化

细胞运动涉及细胞骨架和细胞之间的相互协同作用, 其中包括细胞膜上的表面张力作用和曲面弹性能的作用、细胞内肌动蛋白聚合时产生的“突起力”和肌球蛋白作用下的“收缩力”、细胞和基板的相互作用等. 为此, 我们基于相场动力学理论和反应扩散理论, 将细胞内肌动蛋白的动态组装行为、肌球蛋白的生理作用、以及细胞与基体的相互作用等因素与细胞的形态变化和运动相耦合关联起来建立新的细胞运动机制模型, 以研究细胞运动中的形态及速度变化. 通过该理论模型预测在一定生理条件下细胞稳态的形态和运动速度, 研究结果表明理论结果和仿生实验结果相对吻合. 此外, 我们还系统研究了细胞运动速度及形态对肌动蛋白与肌球蛋白浓度以及肌动蛋白组装成微丝的速率常数的依赖关系. 同时, 该理论方法还有望进一步拓展到细胞收缩、细胞分裂、细胞在流动场的运动等复杂体系.     

TNS探针检测中心蛋白与DNA结合后的构象变化

中心蛋白(centrin)通过构象变化吸引多种修复因子到DNA损伤位点,参与核苷酸切除修复的识别过程,利用荧光探针可以研究蛋白质的构象变化。本研究以2-对甲苯胺基-6-萘磺酸(TNS)为探针,应用光谱法探究了八肋游仆虫中心蛋白N-端半分子(N-EoCen)与小牛胸腺DNA(CT-DNA)作用后的构象变化。结果表明,N-EoCen可以与CT-DNA形成复合物,复合物的形成使得蛋白的构象发生变化,疏水腔暴露。Ca²⁺与N-EoCen配位后,有利于N-EoCen与CT-DNA的结合,会进一步诱导蛋白中疏水性氨基酸残基的暴露。本文研究结果为今后研究中心蛋白在核苷酸切除修复的识别过程中的分子机制提供了理论基础,并且为TNS作为探针应用于检测蛋白质与其他生物大分子的作用提供了参考。     

稀土离子诱导钙调蛋白构象变化后的单克隆抗体制备

采用单克隆抗体技术研究了三价稀土离子与钙调蛋白作用后对其与靶分子识别能力的影响。牛脑钙调蛋白经2.4-二硝基氟苯修饰后再结合三价的铕离子,然后免疫Balb/c小鼠,经过3次免疫后在小鼠血清中检测到相应的抗体,抗体效价为1:12000;用杂交瘤细胞技术制备出一株抗钙调蛋白的单克隆抗体细胞株2C3;酶联免疫吸附法(ELISA)测定结果证实钙调蛋白结合稀土离子前后对该抗体的识别能力存在显着差异,表明该抗体可以用于进一步研究金属离子对钙调蛋白构象变化及其对靶分子识别的影响。