回转器模拟微重力对神经细胞自噬的影响(英文)

目的探讨回转模拟微重力对人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)自噬的影响。方法利用回转模拟微重力的细胞学效应,回转条件下培养细胞12 h、24 h,相同条件下静置培养细胞作为对照。WesternBlot方法检测LC3蛋白表达变化水平。荧光显微镜观察GFP-LC3点状聚集物,计数含有大于5个GFP-LC3点状聚集物的细胞数量。结果回转组SH-SY5Y细胞LC3-II蛋白表达高于对照组,荧光显微镜检测到GFP-LC3点状聚集物也随之增多。结论回转可以引起SH-SY5Y细胞自噬增多。     

回转器模拟微重力对白色念珠菌致病性的影响

目的观察回转器模拟微重力对白色念珠菌致病性的影响。方法回转器处理白色念珠菌SC5314,观察模拟微重力对菌株生长、小鼠的致死能力、小鼠肾脏和大脑的菌落形成、巨噬细胞破坏作用的影响。检测cAMP分子在回转模拟微重力过程中的作用及Gβ-Gα-AC-cAMP信号通路蛋白的基因表达情况。结果回转模拟微重力导致白色念珠菌生长显著加快;对小鼠的致死速度加快;诱导巨噬细胞凋亡的作用显著增强。模拟微重力导致菌株细胞cAMP的水平显著升高;外源性cAMP显著促进菌丝生成,增加其对小鼠的致死率;模拟微重力导致Gβ基因表达显著增加,而其它与cAMP产生的相关基因没有明显变化。结论回转器模拟微重力显著增加白色念珠菌致病性,可能是通过激活Gβ-Gα-AC-cAMP信号转导途径实现的。     

回转器模拟微重力对拟南芥生物特性的影响

目的研究模拟微重力条件对拟南芥生长过程中生理、生化特性以及亚显微结构的影响。方法通过回转仪模拟微重力环境,利用激光共聚焦扫描显微镜和Ca2+荧光探针对生长7 d的拟南芥幼苗进行细胞微管骨架变化、Ca2+分布以及相关酶活力进行研究测定。结果在模拟微重力条件下拟南芥植株生长慢于对照;拟南芥叶片细胞的微管骨架有序性降低,微管数量显著增加,其排列模式呈现多样化,叶绿体含量有所减少;根尖Ca2+分布趋向均匀化,并且Ca2+向叶片组织的转运增加;过氧化物酶、过氧化氢酶活力以及抗坏血酸含量显著增加,超氧化物歧化酶活力有所增加,匀浆蛋白含量有所减少。结论模拟微重力环境对拟南芥的生物特性有显著影响,拟南芥幼苗应激反应明显。     

模拟微重力环境下细菌生物学效应的初步研究

目的 研究模拟微重力环境下细菌的生物学效应.方法 应用回转器处理实验菌株(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽胞杆菌、鼠伤寒沙门氏菌),检测其生长曲线,抗生素敏感性,以及抗生素敏感性变化株与野生株间脂肪酸图谱的差别.结果 模拟微重力条件下,细菌对数期提前、生长曲线形状改变.回转器处理30 d后可检测到大肠杆菌抗生素敏感性突变株,并且突变株的数量与处理时间呈现正相关趋势;鼠伤寒沙门氏菌处理120 d后,检测到氨苄西林和左氧沙星耐受株突变为敏感株;脂肪酸图谱分析显示,突变株与对照株相比脂肪酸的种类和含量存在一定差异.结论 回转器模拟微重力条件下,细菌生物性状受到影响,抗生素敏感性的改变可能与细菌脂肪酸图谱的变化有关.     

模拟微重力下微藻细胞的脂质过氧化

目的：从胁迫的角度为微重力影响质膜的结构和功能提供直接的证据。方法：以回转器模拟微重力，根据膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）与硫代巴比妥酸（TBA）的定量反应测定MDA含量，用电导仪检测细胞电解质的外渗率，结果：在模拟微重力胁迫下，两种蓝藻－鱼腥藻和集球藻的膜脂过氧化产物－丙二醛（MDA）不断积累，同时细胞膜的透性相应增大，结论：模拟微重力与其它胁迫因子有着相同的共性，对没有特殊重力感受结构的单细胞而言，质膜是重力的感受部位。     

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。     

几种新型回转器

回转器是一种古老而又广泛用作微重力效应模拟的地面实验设备.随着科技的发展和空间生命科学研究的深入,它的应用和发展也在不断深化.本文介绍了近几年来,中国科学院空间科学与应用研究中心研发的几种新型回转器,从单轴到双轴,从一般到带显微观察,从它们的结构到其性能.最后,还略述了使用回转器应该注意的问题.     

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。     

回转器旋转对鸡胚脑细胞内游离Ca^2＋水平的影响及其恢复

探讨了不同胚龄鸡胚旋转不同时间后，脑细胞内游离Ｃａ＾２＋水平的变化，利用回转器模拟微重力生物效应及ｆｕｒａ－２比例荧光法，测定了孵化第６至１８ｄ鸡胚脑细胞游离Ｃａ＾２＋的浓度。结果显示：孵化第８至１７ｄ鸡胚经旋转不同时间后，其脑细胞内游离Ｃａ＾２＋浓度均有所下降其中１０ｄ鸡胚旋转４或７ｈ及第１３ｄ鸡胚旋转２４ｈ后，脑细胞内Ｃａ＾２＋浓度比对照组显著降低（Ｐ〈０．０１），第１０ｄ和１３ｄ鸡胚分别旋转     

模拟微重力对人脐静脉内皮细胞形态及NO产生的影响

目的探讨回转模拟微重力对人的血管内皮细胞形态、NO产生及一氧化氮合酶表达的影响。方法利用体外培养的人脐静脉内皮细胞（human umbilical vein endothelial cells，HUVEC），采用回转器模拟微重力效应，在微重力条件下培养人脐静脉内皮细胞48h，同时设1g静止培养对照。倒置显微镜下观察细胞生长形态，透射电镜观察HUVEC超微结构。检测不同转速下细胞产生NO的量，及细胞中内皮型一氧化氮合酶（eNOS）、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）的表达。结果微重力培养后，细胞变圆且重叠生长；回转组NO产生量高于1g对照组且与一定的回转速度呈正相关。回转组细胞eNOS表达较对照组增多且表达iNOS，对照组细胞未表达iNOS。结论微重力对体外人脐静脉内皮细胞的形态，NO产量及NOS的合成都有影响。     

模拟微重力对NIH-3T3细胞clock及bmal1基因表达的影响

目的探讨模拟微重力对NIH-3T3细胞节律基因clock与bmal1 mRNA表达的影响。方法 NIH-3T3细胞采用回转器分别回转培养6 h,12 h,18 h,24 h,30 h,36 h,42 h和48 h,同时设置1 G静置培养为对照组。Trizol试剂提取细胞总RNA,实时定量PCR法检测节律基因clock及bmal1 mRNA在各时间点的相对表达量。通过余弦法获取节律参数,并经振幅检验分析是否存在昼夜节律。结果 clock及bmal1基因mRNA的表达趋势相近。对照组clock与bmal1 mRNA相对水平呈现节律性表达,而回转组表达无节律性。回转组mRNA相对水平最大值出现于约6 h时间点,最小值出现在约18 h,而对照组分别出现于约18 h与24 h。与对照组比回转组的周期延长了约16 h。回转后clock与bmal1的峰值相位前移。结论 NIH-3T3细胞中clock与bmal1的表达存在同步化的转录特征。模拟微重力可影响clock与bmal1节律的周期长度及峰值相位。     

模拟微重力条件下昆明小鼠早期胚胎体外发育及其G6PD基因表达

目的 研究模拟微重力条件下培养的小鼠早期胚胎体外发育与1g重力条件下体外发育的差异。方法 检测葡萄糖代谢关键酶6-磷酸葡萄糖脱氢酶（G6PD）在昆明小鼠早期胚胎体外不同重力条件下培养各个时期基因的转录与表达。结果 模拟微重力培养条件下,胚胎体外发育受到明显的抑制,模拟微重力不利于小鼠胚胎的体外发育。用CZB＋10％FCS进行培养,2-细胞期培养的囊胚率为零,显著低于常规培养的23．92％;4-细胞期培养的囊胚率为18．44％,显著低于常规培养的80．12％。利用G6PD的内、外两对引物,检测昆明小鼠早期胚胎体外发育各个阶段的G6PD基因的转录与表达。从2-细胞期开始体外常规培养的胚胎,发育至4-、8-细胞胚胎、桑椹胚、囊胚及退化囊胚都有G6PD基因的转录与表达。在模拟微重力条件下,从2-细胞期开始培养的胚胎,发育至4-细胞期、桑椹期、囊胚期胚胎和退化桑椹胚皆有G6PD基因的转录和表达,而退化的2-细胞胚胎没有检测到G6PD基因的转录与表达。结论 两种培养方式之间,G6PD基因的转录与表达不存在差异,说明早期胚胎都存在磷酸戊糖途径。     

模拟微重力对大鼠皮层神经元蛋白羰基化的影响

目的研究回转模拟微重力效应对Wistar大鼠皮层神经元蛋白质羰基化的影响。方法利用回转器模拟微重力 ,将原代培养的Wistar大鼠皮层神经元分别回转 0h、1 2h、2 4h、36h、48h。提取细胞总蛋白 ,酶联免疫吸附法 (EILSA)检测羰基化蛋白的水平。结果与 1G对照组相比 ,回转 2 4h、36h、48h显著增加皮层神经元羰基化蛋白的水平 (P <0 .0 5 )。结论回转显著增加皮层神经元羰基化蛋白的水平 ,这可能是神经元损伤的重要原因之一。     

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。     

模拟微重力对大鼠嗜铬细胞瘤细胞形态及其生长的影响

目的研究回转是否影响PC12细胞内蛋白质的羰基化和硝基化水平,进而影响细胞骨架和形态;细胞内活性氮水平升高是否会影响PC12细胞的增殖分化。方法观察并测定了静置对照组和回转组细胞的细胞形态和细胞密度的变化,采用免疫荧光标记和RT—PCR技术研究了回转对细胞骨架蛋白Actin羰基化和Tubulin硝基化以及nNOS和iNOS的mRNA和蛋白表达的影响;并利用流式细胞术检测了细胞周期的改变,初步探讨了这些改变和一氧化氮合酶之间的关系。结果细胞骨架蛋白发生硝基化和羰基化的改变,但回转组细胞骨架形态变化不明显,PC12细胞的微丝回转后明显伸长;回转后,细胞密度显著增加,细胞周期中DNA合成的S期明显缩短。结论结果表明水平回转模拟微重力并不改变PC12细胞形态,相反还有利于细胞的生长,其机制可能与一氧化氮合酶的表达上调有关。