P38/AKT通路调控骨髓间充质干细胞在不同空间结构纳米纤维环支架中的定向分化

文题释义： 拓扑结构：泛指组织工程支架的一系列细微的结构差异,涵盖多方面因素,如支架质地、硬度等材料特性相关的属性;支架表面的光滑程度、支架内部的孔隙率等结构特性等;实验主要指静电纺丝纤维环支架中纤维排列方式。 差异分化：实验中用于描述骨髓间充质干细胞在不同条件下(主要指支架拓扑结构的不同),接受外界信息后发生一系列变化,通过细胞通路等机制的调节分化为不同细胞的现象,如实验中骨髓间充质干细胞在不同支架中分别向成纤维细胞或成软骨细胞分化。对差异分化的机制进行研究,有助于今后通过改变条件诱导细胞向所需方向分化、发挥组织工程技术的优势更好修复组织的目的。 背景：以往研究表明多种材料可用于组织工程支架的构建,支架表面的拓扑结构特征对干细胞增殖、分化等生物学行为有调节作用,但其具体机制尚不明确。 目的：研究骨髓间充质干细胞在纳米结构支架中定向分化过程中P38、AKT通路的作用。 方法：构建3种结构不同的纳米纤维支架,即取向纳米纤维支架AFS、取向纳米纱支架AYS、三维多孔纳米纤维支架3-DPS;将大鼠骨髓间充质干细胞分别接种于3种纳米纤维支架表面,成软骨诱导培养后,分别进行细胞形态、黏附、增殖检测,利用qRT-PCR检测细胞关键表型分子(Ⅱ型胶原α1、Ⅰ型胶原α1、蛋白聚糖、Sox-9)mRNA的表达水平,Western blot测定细胞内P38、AKT、ERK1/2、JNK的蛋白表达水平。 结果与结论：①3-DPS支架组培养4,8 h的细胞黏附率高于其余两组支架(P < 0.05),培养7 d的细胞增殖快于其余两组支架(P < 0.05);②骨髓间充质干细胞在3种材料表面均贴附牢固,生长状态良好,其中在AFS、AYS支架上呈类成纤维细胞样生长,在3-DPS支架上呈类软骨细胞样生长;③成软骨诱导3周后,3-DPS支架组Ⅱ型胶原α1、蛋白聚糖、Sox9 mRNA表达高于其余两组支架(P < 0.05),Ⅰ型胶原α1 mRNA表达低于其余两组支架(P < 0.05);AFS支架组、AYS支架组中Ⅱ型胶原α1、蛋白聚糖、Sox9 mRNA表达无明显差异(P > 0.05);④成软骨诱导3周后,3-DPS支架组p-AKT、p-P38蛋白相对表达量高于其余两组支架(P < 0.05),3组间AKT总蛋白表达量及ERK1/2、JNK、P38、p-ERK1/2、p-JNK、p-P38蛋白表达量比较均无显著性意义;⑤结果表明,不同结构支架形貌可通过Integrin-FAK信号通路下游的P38、AKT通路诱导骨髓间充质干细胞的的定向分化。 ORCID: 0000-0003-3571-8840(王爽) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

基于开源软件Horos的颈椎椎动脉V2段解剖变异研究

目的 分析颈椎椎动脉V2段解剖变异情况。方法 利用个人电脑在Horos软件中对169例中国成人头颈部CT血管造影（CT angiography, CTA）影像学资料进行分析,其中男119例,女50例。将椎动脉V2段首先穿行的横突孔并非C6者定义为走行变异,分析其发生率的侧别差异和性别差异;将椎动脉内壁距中线距离不足1 cm者定义为椎动脉V2段内聚,分析其发生率的侧别差异和性别差异。结果 169例病人的双侧椎动脉（共338侧）中,32侧存在走行变异,其中椎动脉缺如者4侧;椎动脉首先穿行C₄、C₅横突孔者分别为5侧、23侧,4例病人双侧椎动脉同时存在走行变异,均首先穿行C₅横突孔;走行变异存在于左侧者为16侧,存在于右侧者为16侧,差异无统计学意义（P＞0.05）;男性病人椎动脉走行变异发生率为16.81%（20/119）,女性病人椎动脉走行变异发生率为16.00%（8/50）,差异无统计学意义（χ²=0.017,P=0.898）。共11例病人的椎动脉V2段存在内聚,均为单侧,其中左侧8例（8/169,4.73%）,右侧3例（3/169,1.78%）,侧别分布差异无统计学意义（χ²=1.503,P=0.221）;11例病人中男性为3例（3/119,2.52%）,女性为8例（8/50,16.00%）,性别分布差异有统计学意义（χ²=8.413,P=0.004）。结论 椎动脉V2段的解剖结构和走行路径存在变异,首先穿行的横突孔可能位于C₅或C₄,走行变异的发生率无侧别或性别差异;V2段可发生内聚,使其更靠近中线,其发生率无侧别差异,但有性别差异,女性病人多发。以上变异可能给颈椎手术或穿刺等微创手术相关的操作带来风险,应在术前通过辅助检查明确。     

富甲烷生理盐水对大鼠急性脊髓损伤的治疗作用及剂量效应研究

目的研究富甲烷生理盐水(MS)腹腔注射对大鼠脊髓损伤的治疗作用及剂量效应关系。方法 50只雌性SD大鼠,随机取40只采用改良Allen法制作大鼠脊髓损伤模型,其余10只纳入假手术组。40只脊髓损伤大鼠随机分为脊髓损伤组、0.5 ml/kg MS组、5 ml/kg MS组、20 ml/kg MS组,每组10只。0.5 ml/kg MS组、5 ml/kg MS组、20 ml/kg MS组大鼠每12 h腹腔内注射相应剂量的MS。造模72 h后处死大鼠,迅速取出以脊髓损伤部位为中心、周围6 mm内组织,检测超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、TNF-α、IL-1β和IL-6含量。结果与假手术组比较,脊髓损伤组大鼠脊髓组织中MDA含量显著升高,而SOD活性显著降低,IL-1β、TNF-α、IL-6含量显著升高,差异有统计学意义(P 0.05)。与脊髓损伤组比较,0.5 ml/kg MS组、5 ml/kg MS组、20 ml/kg MS组MDA含量逐渐降低,SOD活性逐渐升高,IL-1β、TNF-α、IL-6含量逐渐降低,差异有统计学意义(P 0.05)。结论大鼠腹腔注射MS可以通过抑制脊髓受损节段的炎症反应、氧化应激,起到治疗脊髓损伤的作用,剂量与效应呈正相关。