三维回转模拟微重力对拟南芥根尖基因表达谱的影响

目的从分子水平上分析和阐述植物根尖对模拟微重力效应的反应。方法以三维回转仪模拟微重力效应,回转处理7 d大小的拟南芥幼苗15 min。利用基因芯片技术,分析模拟微重力下拟南芥mR-NA表达谱的变化。结果拟南芥根尖细胞有392个基因的表达发生了显著变化,其中347个基因表达上调,45个基因表达发生下调。结论模拟微重力效应可以影响拟南芥根尖基因的表达,这些差异表达基因的功能涉及到植物的许多生命过程,包括抗逆反应、细胞壁物质合成、基因转录和信号转导等。     

回转器模拟微重力对大肠杆菌基因和蛋白表达的影响(英文)

目的研究回转器模拟微重力对革兰氏阴性菌大肠杆菌(Escherichia coli)基因与蛋白表达的影响。方法采用回转器模拟微重力效应,连续2周作用于大肠杆菌ATCC 25922菌株,选取16个靶基因,RT-PCR反应检测处理菌株和对照菌株基因表达的变化;提取菌体蛋白进行双向电泳,电泳图谱采用ImageMaster 2D Platinum软件分析,找出差异表达蛋白,进行基质辅助激光解吸飞行时间质谱(MALDI TOF/TOF质谱)分析。结果在模拟微重力效应作用下,处理菌株与对照菌株相比,16个靶基因中有4个靶基因表达上调,5个下调;15个差异表达蛋白点,其中4个表达上调蛋白质谱鉴定为抗转录终止蛋白NusG、固氮铁蛋白、硫醇过氧化物酶,1个表达下调蛋白为未知蛋白,2个新增蛋白为谷氨酰胺ABC转运周质蛋白,1个表达消失蛋白为IclR转录调节蛋白家族。结论模拟微重力效应可引起大肠杆菌基因及功能蛋白表达的变化。     

模拟微重力条件下成骨生长肽促进MC3T3-E1成骨样细胞的增殖与分化

目的研究回转模拟微重力(simulated microgravity,SMG)条件下成骨生长肽(OGP10-14)对MC3T3-E1成骨样细胞增殖与分化的影响。方法利用回转器模拟失重,MTT法检测OGP10-14对回转24 h,48h,72 h MC3T3-E1细胞增殖的效应,并观察培养液中碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、骨桥素(osteopontin,OPN)活性变化。结果回转模拟微重力条件下,10-8mol/L OGP10-14能够显著促进成骨细胞系MC3T3-E1的增殖(P<0.01)并促进成骨细胞系MC3T3-E1的ALP和OPN活性。结论回转模拟微重力条件下,OGP10-14对成骨细胞系MC3T3-E1的增殖与分化具有促进作用。     

流体剪切应力对模拟微重力下MG-63细胞骨架系统的影响

目的观察水平回转模拟微重力(modeled microgravity,MMG)后人骨肉瘤MG-63细胞受流体剪切应力(flow shear stress,FSS)作用后细胞骨架的改变,探讨模拟微重力情况下骨质丢失的细胞学机制。方法 MG-63成骨细胞采用回转器水平回转培养48 h模拟微重力效应,同时设静止培养为对照组。之后,细胞随机分为两组,一组利用流室系统实施FSS,FSS设为1.5 Pa,作用时间60 min,另一组无FSS作用。细胞经过免疫荧光染色后,激光共聚焦显微镜观察细胞骨架系统的变化。结果 FSS作用后,MG-63细胞微丝和微管的形态和分布均发生变化,微丝可见多束状排列,荧光强度增强,出现粗的应力纤维;微管可见其极性中心移向细胞质外缘,细胞外层荧光量加重,有少量束状结构出现。MMG后,MG-63细胞的细胞骨架发生解聚和重排,微丝向核周集聚;微管发生断裂,变短,弯曲等变化。MMG后,再给予FSS刺激,微丝未能形成应力纤维,仅见微丝、微管在应力方向有拉长。结论 1.5 Pa,60 min流体剪切应力未能在回转模拟微重力后成骨细胞内诱导形成应力纤维。     

微重力环境新型多功能膜生物反应器的研制

目的 研制一种微重力环境新型多功能膜生物反应器,用于细胞水平空间生命科学和航天医学研究.方法 根据微重力环境下的使用要求,进行方案论证、图纸设计、加工,并进行调试和初步微生物培养实验验证.结果 研制的新型多功能膜生物反应器包括液体贮存及供给系统、气体贮存及供给系统、培养系统、排气系统、排液系统和智能监控系统6个部分.研制的无泡供气膜功能部件,为微生物生长提供所需的氧气,提高了氧气的利用效率;研制的膜脱气功能部件,能及时脱除培养体系中的CO2.开发了DSP数字信号处理器控制系统,用于系统参数的监控和信息存储.验证实验表明,该新型多功能膜生物反应器运行稳定,其能耗、体积、重量和监控指标等均能达到设计要求.结论 该装置系统设计合理,氧气供给,营养混合传质和气液分离组件的工作原理适合微重力环境下生物反应器开发的使用要求.     

雷奈酸锶在模拟微重力环境对成骨细胞分化功能的影响

目的 观察雷奈酸锶这种新型的抗骨质疏松药,在模拟微重力环境对成骨细胞分化功能的影响.方法 利用碱性磷酸酶活性测定了解小鼠成骨样细胞MC3T3-E1的分化情况,利用旋转细胞培养系统模拟微重力环境.结果 模拟微重力环境可以抑制MC3T3-E1细胞分化功能,雷奈酸锶可以保护模拟微重力环境MC3T3-E1细胞的分化功能.结论 在模拟微重力环境雷奈酸锶对成骨细胞分化功能具有保护作用,这为雷奈酸锶治疗微重力环境骨丢失提供了理论和实验依据.     

成骨生长肽（OGP10-14 )在不同微重力条件下生物学活性的研究

目的 成骨生长肽(osteogenic growth peptide,OGP10-14)在不同重力条件下对成骨细胞增殖、分化的影响.方法 利用MTT实验和alkaline phosphatase(ALP)实验分别测定OGP10-14在不同重力条件下对成骨细胞的增殖、分化效应.结果 在正常条件下,10-12 mol/L及10-8 mol/L OGP10-14能够显著促进成骨细胞的增殖(P<0.05),最大效应浓度是10-12 mol/L,而且10-12 mol/L 的OGP10-14显著促进成骨细胞的ALP活性.在微重力条件下,10-8mol/L OGP10-14诱导48h后,促进细胞增殖作用最强.结论 在不同重力条件下,10-8mol/L OGP10-14对成骨细胞的增殖与分化具有促进作用.在正常条件下,10-12 mol/L 的OGP10-14显著促进成骨细胞的ALP活性.     

微重力及太空飞行对微生物影响的研究进展

随着航天事业的迅猛发展,太空感染问题亟待深入研究。微生物是存在于自然界的一群体形微小、结构简单的微小生物。随宇航员和太空飞行器进入太空的微生物,在失重环境下生长变化,时刻威胁着宇航员的健康及飞行器的安全。本文主要对模拟微重力及太空飞行环境中微生物的生物学特性变化,包括微生物形态结构、生长速率、细胞代谢、毒力、生存能力和基因表达等方面做一综述,以期进一步对微重力及太空飞行环境下微生物属性变化进行研究。