构建人HCN4基因重组腺病毒载体及其对大鼠骨髓间充质干细胞的感染效率

背景：超极化激活及环化核苷酸门控阳离子通道(hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated cation channel, HCN)基因由于具有不增加诱发心律失常的风险、能够接受自主神经系统调节等优势,成为目前最受关注的生物起搏备选基因。 目的：构建携带人HCN4基因的重组腺病毒载体,并测定其对大鼠骨髓间充质干细胞的感染效率。 设计、时间及地点：细胞-基因学体外实验,于2008-02/09在中山大学附属第二医院林百欣实验中心完成。 材料：SD大鼠10只,由中山大学实验动物中心提供。携带目的基因人HCN4 cDNA的质粒pcDNA3.1-HCN4、人胚肾293细胞、大肠杆菌DH5α由中山大学附属第二医院林百欣实验中心保存。腺病毒穿梭质粒pShuttle-CMV、骨架质粒pAdxsi购自北京诺赛基因组研究中心有限公司。 方法：质粒pcDNA3.1-HCN4用Hind Ⅲ+Xba Ⅰ双酶切后回收HCN4片段,亚克隆至pShuttle-CMV中,得到重组穿梭质粒;I-Ceu Ⅰ+I-Sce Ⅰ双酶切处理pShuttle-CMV-HCN4,回收CMV-HCN4片段,亚克隆至腺病毒骨架载体pAdxsi,得到重组腺病毒质粒;重组腺病毒质粒酶切线性化后,应用脂质体法转染293细胞进行包装扩增,得到重组腺病毒AdHCN4;应用AdHCN4转染大鼠骨髓间充质干细胞。 主要观察指标：重组腺病毒质粒载体的鉴定,重组腺病毒的鉴定及滴度测定,重组腺病毒的感染效率。 结果：构建的重组穿梭质粒pShuttle-CMV-HCN4用Hind Ⅲ+Xho Ⅰ双酶切,得到大小为3 600 bp(HCN4)和5 100 bp (pShuttle-CMV)两个片段,DNA测序结果证实人HCN4基因的全长序列已正确插入到pShuttle-CMV穿梭质粒中;重组腺病毒质粒pAdxsi-CMV-HCN4用XhoⅠ酶切得到7个片段,而作为对照的空腺病毒质粒只得到6个片段;重组腺病毒质粒在293细胞中包装后产生的重组腺病毒对293细胞有致病作用;重组腺病毒AdHCN4 PCR鉴定可见657 bp的阳性扩增条带;经多次重复感染后,病毒滴度检测达2.5×1011PFU/mL。成功转染AdHCN4的大鼠骨髓间充质干细胞可表达绿色荧光蛋白,当病毒感染复数值为800,转染效率最高,达90%。 结论：实验成功构建携带人HCN4基因的重组腺病毒载体,并可在体外有效转染大鼠骨髓间充质干细胞。     

携带肾上腺髓质素基因腺病毒体外转染骨髓间充质干细胞及其蛋白的表达

背景：肾上腺髓质素具有促进骨髓间充质干细胞增殖、生长及减少凋亡等作用。 目的：观察携带肾上腺髓质素基因的腺病毒体外转染骨髓间充质干细胞及其蛋白的表达。 方法：培养293A细胞,并扩增携带肾上腺髓质素基因的腺病毒(Ad-ADM),实验分为对照组、空载体组和Ad-ADM转染组,3组分别于细胞长满至50%~60%时加入等量的无血清L-DMEM、Ad-lacZ和Ad-ADM,噬斑法检测扩增后腺病毒的滴度;贴壁法体外分离、扩增培养大鼠骨髓间充质干细胞;Ad-GFP体外感染骨髓间充质干细胞后检测转染效率;RT-PCR检测Ad-ADM转染后肾上腺髓质素mRNA的表达。 结果与结论：病毒扩增后噬斑试验测定Ad-ADM的病毒滴度为1.1×109 pfu/mL。Ad-ADM感染骨髓间充质干细胞后,肾上腺髓质素mRNA的表达明显增加,对照组、空载体组未见ADM mRNA表达;量化结果表明其表达量从第1天开始逐渐增加,第7天达高峰,在11 d时仍可检测其表达。提示腺病毒对骨髓间充质干细胞有较高的转染效率。感染Ad-ADM后,骨髓间充质干细胞可有效表达肾上腺髓质素。     

重组腺病毒介导增强型绿色荧光蛋白基因转染兔骨髓间充质干细胞

背景：目前仍没有合适的标记方法追踪观察兔骨髓间充质干细胞组织修复及基因治疗的效果。 目的：观察重组腺病毒介导增强型绿色荧光蛋白基因在兔骨髓间充质干细胞中的表达,及转染后干细胞活性的变化,以寻找稳定标记兔骨髓间充质干细胞的方法。 设计、时间及地点：细胞学体外观察,于2008-03/05在南京市第一医院骨科干细胞实验室完成。 材料：健康2月龄纯种新西兰大白兔4只,由南京医科大学实验动物基地提供。重组腺病毒Ad5/F35-EGFP为北京本元正阳基因有限公司产品。 方法：用密度梯度离心法分离纯化兔骨髓间充质干细胞,贴壁法纯化扩增。取传至第4代细胞,流式细胞仪检测细胞标志的表达,消化离心重悬后进行计数,平均分成5组,每组细胞数5.0×105个,接种于25 m2培养瓶,空白组加入50 μL的PBS液,剩余4组加入重组腺病毒Ad5/F35-EGFP进行转染,感染复数(MOI)分别为10,20,50,100,继续传代培养。 主要观察指标：骨髓间充质干细胞的生长状态及表面标志鉴定,转染后骨髓间充质干细胞增强型绿色荧光蛋白的表达及活性变化。 结果：原代培养48 h后见细胞贴壁,8 d时细胞铺满瓶底80%以上,绝大多数呈梭形,传代后细胞增殖速度加快,三四天即可传代,第4代细胞CD29和CD44呈阳性表达,CD34与CD45呈阴性表达。转染后24 h可见绿色荧光,7 d时荧光最强,细胞转染率与感染复数值的呈线性增长关系,至49 d时仍可见绿色荧光。转染后0,7,14,28,49 d,感染复数=50组的骨髓间充质干细胞数量均与空白组基本相似(P均> 0.05),即转染后细胞增殖能力无明显变化。 结论：重组腺病毒载体能高效标记骨髓间充质干细胞,感染复数为50时较为理想,增强型绿色荧光蛋白基因可持续表达49 d,且标记后不影响骨髓间充质干细胞的增殖活性。     

Ad5-增强型绿色荧光蛋白和rAAV2-增强型绿色荧光蛋白转染脂肪间充质干细胞的对比*

背景：利用基因转染技术诱导脂肪间充质干细胞成软骨细胞已有报道,但腺病毒和腺相关病毒转染脂肪间充质干细胞各有不同,且腺相关病毒载体能否转染脂肪间充质干细胞众说不一。 目的：观察Ad5-增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)和rAAV2-EGFP转染脂肪间充质干细胞后增强型绿色荧光蛋白的表达及转染后细胞增殖能力的变化。 方法：脂肪组织来源于6月龄新西兰大白兔颈背部。机械消化和酶消化法分离提取脂肪间充质干细胞,体外培养扩增。分别采用腺病毒载体(Ad5-EGFP)和腺相关病毒载体(rAAV2-EGFP)转染脂肪间充质干细胞,并观察EGFP的表达。rAAV2-EGFP转染后,需加入2 μL丁酸钠(1 mol/L)。采用MTT法检测基因转染对脂肪间充质干细胞增殖能力的影响。 结果与结论：体外培养的脂肪间充质干细胞呈扁平状和长梭形,细胞形态均一,传代稳定。Ad5-EGFP组和rAAV2-EGFP组均能观察到较多荧光细胞,转染效率分别达到88%和83%。腺病毒和腺相关病毒载体均能转染脂肪间充质干细胞,且转染效率很高。腺相关病毒需要借助丁酸钠来提高其基因表达水平。     

肾上腺髓质素基因转染改善缺氧培养骨髓间充质干细胞的抗凋亡能力*

背景：基因转染可以提高骨髓间充质干细胞在移植区的存活,但目前对肾上腺髓质素基因转染骨髓间充质干细胞在缺氧条件下增殖、凋亡及分泌情况的研究很少。 目的：观察肾上腺髓质素基因转染对骨髓间充质干细胞在缺氧及无血清培养条件下增殖、凋亡、分泌血管内皮生长因子的影响。 方法：贴壁法体外分离、扩增培养大鼠骨髓间充质干细胞。用x-gal染色测含肾上腺髓质素基因的重组腺病毒Ad-ADM对骨髓间充质干细胞的感染率。骨髓间充质干细胞分为未转染组、空载体组、Ad-ADM转染组。在缺氧、无血清条件下进行骨髓间充质干细胞的培养,在缺氧0,3,6,9,12,16,20,24 h CCK-8法检测细胞增殖情况,ELISA法检测检测细胞上清液肾上腺髓质素及血管内皮生长因子表达,TUNEL法检测细胞凋亡情况。 结果与结论：重组腺病毒对骨髓间充质干细胞的转染率与病毒感染复数具有量效关系,病毒感染复数为150时细胞的感染率达95.4%。缺氧、无血清培养条件下,3组骨髓间充质干细胞均出现生长抑制、凋亡增加,但是肾上腺髓质素基因转染组于0,3,6,9,12,16 h细胞凋亡率显著低于其他两组(P﹤0.05)。缺氧 9,12 h,骨髓间充质干细胞分泌肾上腺髓质素及血管内皮生长因子达到高峰,且Ad-ADM转染组显著增高于其他两组(P﹤0.05)。提示在缺氧、无血清培养条件下 (<20 h),肾上腺髓质素基因转染可增强骨髓间充质干细胞抗凋亡能力,这可能与肾上腺髓质素、血管内皮生长因子表达增加有关。     

钙离子ATP酶2a基因修饰骨髓间充质干细胞移植改善慢性心力衰竭大鼠的心功能***☆

背景：目前仍缺乏有效手段修复心力衰竭后受损心肌，逆转心肌病理性重塑。作为一种新的治疗策略，用正常肌细胞和治疗性基因干预受损心肌正逐渐显示出其在改善心功能方面的优势。 目的：观察腺病毒转染不同代骨髓间充质干细胞的有效性和稳定性。并以携带肌浆网钙离子ATP酶（sarcoplasmic reticulum Ca(2+) ATPase，SERCA2a) 基因的腺病毒转染骨髓间充质干细胞，治疗心力衰竭大鼠，比较SERCA2a基因治疗，骨髓间充质干细胞移植以及骨髓干细胞基础的SERCA2a基因治疗慢性心力衰竭大鼠的效果。 设计：随机对照实验。 单位：解放军总医院老年心血管病科和北京医科大学生物化学系。 材料：选取购于北京医科大学动物实验中心的4周龄雄性SD大鼠作为骨髓供体。选取体质量200~250 g雌性成年SD大鼠作为细胞移植和基因治疗受体。以雄性大鼠Y染色体sry基因鉴定供体移植细胞是否在雌性大鼠受体心肌内存活。实验所用Ad-SERCa2a，Ad-EGFP的构建由我科鲁小春博士完成；第3和8代骨髓间充质干细胞自行分离培养。 方法：实验于2004-07/2005-12在北京医科大学生物化学系周春燕实验室完成。对30只雌性SD大鼠进行左冠状动脉结扎，制作急性心肌梗死后慢性心力衰竭大鼠模型。将造模成功的29只大鼠随机分为4组：基因治疗组7只，干细胞移植治疗组7只，基因修饰的干细胞移植组8只，腺病毒空载体对照组7只，分别予以单纯SERCA2a基因、MSC移植、SERCA2a基因修饰的骨髓间充质干细胞移植及腺病毒空载体干预。分离培养大鼠骨髓间充质干细胞，用携带SERCA2a及绿色荧光蛋白的腺病毒（Ad-SERCA2a-GFP）转染第3和8代骨髓间充质干细胞。 主要观察指标：采用流式细胞仪检测不同代骨髓间充质干细胞的Ad-SERCA2a-GFP转染率。分别在治疗前及治疗后14，21 d采用超声心动图检测大鼠心功能。采用免疫组化法检测大鼠心脏Ⅷ因子表达；采用RT-PCR 和Western杂交检测SERCA2a的基因和蛋白水平表达，并按照说明书检测宿主SERCA2a功能活性。 结果：①转染率：腺病毒转染不同代骨髓间充质干细胞的转染率超过80%，第3代骨髓间充质干细胞与第8代的转染率比较，差异无显著性意义（P > 0.05）。②大鼠心功能：治疗后14 d，与腺病毒空载体对照组相比，其余3组左室射血分数均明显升高（P < 0.01）。治疗后 21 d，与腺病毒空载体对照组相比，干细胞移植治疗组和基因修饰的干细胞移植组大鼠室壁增厚；干细胞移植治疗组和基因修饰的干细胞移植组左室射血分数和左室短轴缩短率改善率持续升高（P < 0.01），基因治疗组两指标改善率较治疗14 d时下降。与腺病毒空载体对照组相比，基因修饰的干细胞移植组左室前壁和室间隔收缩期纵向峰值速度显著升高（P < 0.01），左室前壁和室间隔舒张期纵向峰值速度亦呈现相同改善(P < 0.01)。③心肌SERCA2a的基因、蛋白水平表达和功能活性，以及Ⅷ因子表达：携带SERCA2a基因的骨髓干细胞在宿主心肌能有效地合成和表达有功能的SERCA2a蛋白。与腺病毒空载体对照组相比，基因修饰的干细胞移植组SERCA2a基因、蛋白表达和酶活性均显著增强。干细胞移植组心力衰竭大鼠心脏瘢痕区可观察到Ⅷ因子表达。 结论：①第3和8代骨髓间充质干细胞均具有高腺病毒转染率，骨髓间充质干细胞是基因治疗的良好细胞载体，其介导的SERCA2a基因治疗对衰竭心肌具有持续稳定的心功能改善作用。②骨髓间充质干细胞移植改善心功能的作用可能与促进血管新生有关。     

人LIM矿化蛋白1基因腺病毒重组表达载体构建及在犬骨髓间充质干细胞中的表达*◆

背景：研究表明LIM矿化蛋白1在体内和体外都可促使骨发生。 目的：应用Adeasy-1腺病毒系统构建含人LIM矿化蛋白1基因的腺病毒重组体,并感染犬骨髓间充质干细胞,检测其体外表达及诱导成骨作用。 方法：构建重组腺病毒质粒pAd-LMP-1,经人胚胎肾293细胞包装、扩增后得到复制缺陷重组腺病毒Ad-LMP-1,以最佳感染复数值体外感染犬骨髓间充质干细胞,行RT-PCR及 Western Blot检测LIM矿化蛋白1、骨形态发生蛋白7基因的表达。重组Ad-LMP-1和(或)外源性重组人骨形态发生蛋白7处理犬骨髓间充质干细胞,21 d后行矿化(钙)结节茜素红染色分析LIM矿化蛋白1基因的诱导成骨作用。 结果与结论：①将Ad-LMP-1以感染复数值100感染犬骨髓间充质干细胞可获得最佳感染效率,感染后骨髓间充质干细胞能在基因和蛋白水平表达LIM矿化蛋白1,未引起骨形态发生蛋白7基因的表达。②Ad-LMP-1或重组人骨形态发生蛋白7均不能单独促使骨髓间充质干细胞向成骨细胞转化,两者联合可促使骨髓间充质干细胞向成骨细胞转化。③实验成功构建重组腺病毒载体Ad-LMP-1,并实现其在犬骨髓间充质干细胞中表达,证实了LIM矿化蛋白1在诱导成骨作用中表现为与外源性重组人骨形态发生蛋白7的协同效应。     

pIRES2-AcGFP1-CD真核表达载体在骨髓间充质干细胞中的表达

背景：骨髓间充质干细胞在体外易分离和扩增，还易于外源基因的转入及表达，是一种理想的治疗性细胞和基因治疗的靶细胞。 目的：观察脂质体介导胞嘧啶脱氨酶基因转染兔骨髓间充质干细胞及其表达。 设计、时间及地点：单一样本观察的细胞基因工程实验，于2006-03/2007-04在大连理工大学干细胞与组织工程研发中心完成。 材料：5月龄新西兰大白耳兔用于骨髓间充质干细胞的分离培养。 方法：采用密度梯度离心法分离骨髓间充质干细胞。以大肠杆菌JM109基因组DNA为模板，用PCR方法获得目的基因片段，定向克隆至载体pMD19-T，限制性内切酶消化鉴定、基因测序后，构建pIRES2-AcGFP1-CD真核表达质粒。酶切鉴定后，采用Lipofectamine 2000介导胞嘧啶脱氨酶基因转染骨髓间充质干细胞。 主要观察指标：倒置荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白表达情况。 结果：成功克隆了胞嘧啶脱氨酶基因，基因测序结果同Genbank中公布的序列一致。将胞嘧啶脱氨酶基因亚克隆到pIRES2-AcGFP1质粒上，构建了pIRES2-AcGFP1-CD真核表达载体。利用脂质体介导法将胞嘧啶脱氨酶基因转染骨髓间充质干细胞，24h后在倒置荧光显微镜下观察到绿色荧光蛋白的表达。 结论：pIRES2-AcGFP1-CD真核表达载体已成功转入骨髓间充质干细胞中，说明骨髓间充质干细胞有望成为胞嘧啶脱氨酶基因治疗中的理想载体。     

大鼠骨髓间充质干细胞移植梗死心肌HCN2及HCN4基因的表达**☆

背景：研究表明在多种心脏疾病后的心室肌中HCN2和HCN4表达异常,且与室性心律失常密切相关。骨髓间充质干细胞移植可修复受损心肌,但对梗死后心室离子通道重构的影响仍不清楚。 目的：检测大鼠骨髓间充质干细胞移植入梗死心肌后左心室HCN2和HCN4的表达变化。 方法：取3周龄SD大鼠5只,Percoll法分离培养骨髓间充质干细胞。成年健康雄性SD大鼠30只,随机分为4组：DMEM组、细胞移植组大鼠建立急性心肌梗死模型,假手术组只穿线不结扎,正常对照组不进行任何干预。造模后4周,DMEM组在梗死边缘区和中心区分5点注入DMEM培养液,细胞移植组同法注入第3代骨髓间充质干细胞悬液200 μL,细胞数5×106个。采用RT-PCR及Western-blot法检测左心室HCN2,HCN4在mRNA及蛋白水平的表达。 结果与结论：正常心肌区：各组HCN2,HCN4 mRNA及蛋白的表达基本相似(P > 0.05)。梗死边缘区：DMEM组HCN2,HCN4 mRNA及蛋白的表达明显多于正常对照组、假手术组(P < 0.05);细胞移植组HCN2,HCN4 mRNA及蛋白的表达明显少于DMEM组(P < 0.05)。梗死中心区：DMEM组HCN2,HCN4 mRNA及蛋白的表达明显少于正常对照组、假手术组(P < 0.05);细胞移植组HCN2,HCN4 mRNA及蛋白的表达与DMEM组基本相似(P > 0.05)。提示急性心肌梗死后梗死边缘区HCN2,HCN4基因在mRNA和蛋白水平的表达升高,骨髓间充质干细胞移植可能通过下调梗死边缘区HCN2,HCN4的表达来降低心律失常。     

白细胞介素12重组腺病毒质粒转染骨髓间充质干细胞

背景：有研究表明,骨髓间充质干细胞易于外源基因的导入和表达,且具有较弱的免疫抗原性和免疫调节功能,强大的迁移力和趋瘤性,因而逐渐显露其具有作为抗肿瘤基因治疗负载体系的优越性。 目的：拟应用白细胞介素12重组腺病毒质粒AdEasy-白细胞介素12转染骨髓间充质干细胞,构建表达外源性白细胞介素12的骨髓间充质干细胞。 设计、时间及地点：以细胞为对象的开放性实验,于2008-06在辽宁医学院实验中心及中国医科大学实验中心完成。 材料：原代骨髓间充质干细胞由辽宁医学院外科学实验室构建,白细胞介素12重组腺病毒载体AdIL-12由辽宁医学院分子生物学实验室构建。 方法：分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞,免疫组织化学及流式细胞技术鉴定细胞表面标志物,应用腺病毒介导白细胞介素12基因转染大鼠骨髓间充质干细胞。 主要观察指标：以反转录-聚合酶链反应及Western Blotting技术检测转染后的骨髓间充质干细胞的白细胞介素12基因mRNA及蛋白表达。 结果：腺病毒介导白细胞介素12基因转染骨髓间充质干细胞后,通过反转录-聚合酶链反应及Western Blotting技术检测,结果证实白细胞介素12基因在mRNA及蛋白水平均有表达,而未经转染的骨髓间充质干细胞内无白细胞介素12基因及蛋白表达。 结论：应用白细胞介素12重组腺病毒质粒成功构建了在mRNA及蛋白水平表达外源性白细胞介素12基因的骨髓间充质干细胞。     

脂质体介导骨保护素基因转染大鼠骨髓基质干细胞及其表达*

背景：基因修饰骨组织工程种子细胞,可提高对骨缺损的修复能力。 目的：构建含有骨保护素的真核表达载体并检测转染骨髓基质干细胞后的表达。 方法：取4周龄SD大鼠胫骨和股骨行骨髓基质干细胞的分离和培养,分为载体组、空载体组、对照组。空载体组转染plRES2-EGFP载体,载体组转染plRES2-EGFP-OPG。 结果与结论：转染后激光扫描共聚焦显微镜观察可见骨髓基质干细胞内绿色荧光蛋白表达;RT-PCR检测结果可见质粒载体组在1 200 bp有明显条带,空载体组及对照组未见表达;免疫细胞化学检测骨髓基质干细胞内骨保护素蛋白呈阳性;MTT法检测各组细胞增殖活力无明显改变(P > 0.05)。证实应用plRES2-EGFP-骨保护素质粒转染大鼠骨髓基质干细胞,可获得外源性骨保护素的基因及蛋白表达。     

Hyperpolarization-activated, cyclic nucleotide-gated cation channels: roles in the differential electrophysiological properties of rat primary afferent neurons

The large, medium-sized, and small neurons of the dorsal root ganglion (DRG) have different functions in the processing of various senses. Hyperpolarization-activated, cyclic nucleotide-gated channels (HCN) contribute greatly to neuronal excitability. In the present study, which used whole-cell patch clamp techniques and immunohistochemical staining methods, the electrophysiological properties of DRG neurons were systematically compared, and the roles of HCN-1, -2, and -4 were examined. The main results were as follows. 1) The large neurons had significantly higher V0.5 values (membrane potential at which the HCN channels were half-activated) and shorter time constants (tau) than small or medium-sized DRG neurons. However, large DRG neurons had higher Ih density (HCN neuron current). 2) HCN-1 was found predominantly, but not exclusively, in large and medium-sized DRG neurons; HCN-2 was found in all DRG neurons; and HCN-4 was poorly visualized in all DRG neurons. HCN-1 and HCN-2 were colocalized in large and medium-sized neurons with immunostaining of adjacent sections. In the dorsal horn of the spinal cord, HCN-1, HCN-2, and HCN-4 were all expressed in laminae I-IV, although HCN-1 was not detectable in lamina II. 3) Blockade of Ih current in DRG neurons caused a significant decrease in V0.5, resting membrane potential, and repetitive firing number of action potential and a significant increase in time of rising phase of action potential. These results suggest that the different HCN channels in the three types of DRG neurons might contribute to their differential electrophysiological properties.     

起搏通道HCN2基因和增强型绿色荧光蛋白双基因载体在人胚胎肾细胞的共转染表达*★

背景：获得高效、安全的基因转移载体是目前研究的目标。 目的：构建携带起搏通道(HCN2)基因和增强型绿色荧光蛋白（EGFP）双基因真核表达载体，并观察在人胚胎肾细胞（HEK293）表达情况。 设计、时间及地点：单一样本观察，实验于2006-07/2007-08在全军重点实验室解放军总医院老年心血管病研究所完成。 材料：质粒pIRES-EGFP为Clontech公司产品，PCI-HCN2质粒，含有人全长HCN2基因为解放军总医院老年心血管病研究所惠赠。 方法：利用脑炎心肌炎病毒的内部核糖进入位点(IRES),构建HCN2与增强型绿色荧光蛋白基因真核表达载体pIRES-EGFP-HCN2。将脂质体和pIRES-EGFP-HCN2基因混合后转染人胚胎肾细胞,用反转录-聚合酶链反应检测HCN2 mRNA表达。 主要观察指标：①重组质粒pIRES2-EGFP-HCN2的构建。②起搏通道基因HCN2 cDNA的克隆。③增强型绿色荧光蛋白表达的荧光检测。 结果：构建的pIRES-EGFP-HCN2在转染8 h后开始表达，48 h达到最高。经酶切鉴定含有增强型绿色荧光蛋白和HCN2基因。 结论：实验成功地构建了pIRES-EGFP-HCN2真核共表达载体，具有HCN2、增强型绿色荧光蛋白的双重活性，IRES能够介导外源基因HCN2在人胚胎肾细胞表达。     

阳离子聚合物载体介导脑源性神经营养因子基因转染大鼠骨髓间充质干细胞

BACKGROUND： Gene therapy is an effective expression of genes within target cells after transferring exogenous target genes. Both vector selection and transfection method are important factors for gene transfection. An ideal gene vector is required for a high transfusion of target gene and an exact introduction of target gene into specific target cells so as to express gene products.
OBJECTIVE： To study the expression of mRNA and protein after transfecting rat bone marrow mesenchymal stem cells （BMSCs） with brain-derived neurotrophic factor （BDNF） genes based on cationic polymer vector.
DESIGN, TIME AND SETTING： A randomized, controlled in vitro study using gene engineering, performed at the Neurobiology Laboratory, Xuzhou Medical College between October 2007 and April 2008.
MATERIALS： PcDNA3.1 BDNF was obtained from Youbiai Biotechnological Company, Beijing and cationic polymer vector used was the SofastTM gene transfection reagent that was made by Taiyangma Biotechnological Co., Ltd., Xiamen.
METHODS： BMSCs extracted from six Sprague Dawley （SD） rats aged 1 month were isolated and cultured in vitro. Third passage BMSCs were inoculated on a 6-well culture plate at the density of 1×106 cells/L. At about 80% confluence, BMSCs were transfected with PcDNA3.1-BDNF （2 μg） combined with SofastTM gene transfection reagent （6 μg） （BDNF group） or with PcDNA3.1 （2 μg） combined with SofastTM gene transfection reagent （6 μg） （blank vector group）. Cells that were not transfected with any reagents but still cultured under primary culture conditions were used as a non-transfection group.
MAIN OUTCOME MEASURES： Enzyme linked immunosorbent assay was used to measure time efficiency of BMSC-secreted BDNF protein. Twenty-four hours after gene transfection, RT-PCR was used to detect expression of BDNF mRNA in the BMSCs. Immunohistochemistry was used to determine expression of BDNF protein in the BMSCs.
RESULTS： BDNF protein expression was detected at day 1 after gene transfection, rapidly increased after 5–9 days and gradually increased after 11–15 days in the BDNF group; moreover, BDNF protein expression was higher than that in the non-transfection group and the blank vector group at different time points （P 〈 0.01）. Additionally, BDNF mRNA expression in the BDNF group was higher than that in the blank vector group and the non-transfection group （P 〈 0.01）.
CONCLUSION： A cationic polymer vector can effectively mediate the BDNF gene to transfect BMSCs; genetically modified BMSCs can express BDNF protein effectively for a long term.     

Subthreshold oscillations of membrane potential of rat subfornical organ neurons

Previous work has demonstrated that subfornical organ neurons exhibit spontaneous action potentials interspersed with periods of membrane potential oscillation. We used whole cell patch clamp recording to investigate properties of these oscillations. The amplitude, but not the frequency, of the oscillations exhibited voltage dependence. The oscillations were unaffected by application of blockers for gamma-amino-n-butyric acid type A (GABA(A)) and glutamate receptors, nor were they affected by application of Cd2+ to block Ca2+ channels, or Cs+ to block hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated cation (HCN) channels. The oscillations, however, were abolished by the application of tetrodotoxin, indicating a role for voltage-gated Na+ channels. Voltage clamp experiments demonstrated that the activation of persistent Na+ current, but not transient Na+ current, matched with the voltage dependence of activation of the oscillation.     

以膜片钳技术急性分离新生大鼠尾核神经元

背景：许多离子通道研究需要单个分散的神经元。人工原代培养的神经细胞受环境的影响,自身特性改变较大,而急性分离的神经元却能相对保持完好的生理特性。 目的：建立急性分离尾核神经元的方法,用膜片钳技术研究尾核神经元离子通道及其信号转到机制,利于深入了解尾核的功能。 设计、时间及地点：以细胞为对象的观察实验,于2008-02/12在三峡大学医学院实验中心完成。 材料：新生7~10 d Wistar乳鼠12只,雌雄不限。 方法：取7~10 d的大鼠,采用酶和机械分离法制备分散的单个尾核神经元,利用全细胞膜片钳技术记录电压依赖性钙电流。 主要观察指标：用全细胞膜片钳急性分离大鼠尾核神经元的形态学视察和电生理特性。 结果：用链蛋白酶(Protease)消化及机械分离法,急性分离的新生大鼠尾核神经元,表面光洁,胞膜完整,有较长的突起,形态和生理特性良好。利用急性分离的新生大鼠尾核神经元观察L-钙离子通道电流,所记录的电学参数在正常生理范围内,较好地保存电压依赖性钙离子通道活性。 结论：分离出的神经元形态正常,有较长的轴突;保存了主要的离子通道活性,成功建立了一种适用于膜片钳技术的大鼠尾核神经元急性分离方法。     

Propofol block of I(h) contributes to the suppression of neuronal excitability and rhythmic burst firing in thalamocortical neurons

Although the depressant effects of the general anesthetic propofol on thalamocortical relay neurons clearly involve gamma-aminobutyric acid (GABA)(A) receptors, other mechanisms may be involved. The hyperpolarization-activated cation current (I(h)) regulates excitability and rhythmic firing in thalamocortical relay neurons in the ventrobasal (VB) complex of the thalamus. Here we investigated the effects of propofol on I(h)-related function in vitro and in vivo. In whole-cell current-clamp recordings from VB neurons in mouse (P23-35) brain slices, propofol markedly reduced the voltage sag and low-threshold rebound excitation that are characteristic of the activation of I(h). In whole-cell voltage-clamp recordings, propofol suppressed the I(h) conductance and slowed the kinetics of activation. The block of I(h) by propofol was associated with decreased regularity and frequency of delta-oscillations in VB neurons. The principal source of the I(h) current in these neurons is the hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN) type 2 channel. In human embryonic kidney (HEK)293 cells expressing recombinant mouse HCN2 channels, propofol decreased I(h) and slowed the rate of channel activation. We also investigated whether propofol might have persistent effects on thalamic excitability in the mouse. Three hours following an injection of propofol sufficient to produce loss-of-righting reflex in mice (P35), I(h) was decreased, and this was accompanied by a corresponding decrease in HCN2 and HCN4 immunoreactivity in thalamocortical neurons in vivo. These results suggest that suppression of I(h) may contribute to the inhibition of thalamocortical activity during propofol anesthesia. Longer-term effects represent a novel form of propofol-mediated regulation of I(h).     

基质细胞衍生因子1及其受体CXCR4对人骨髓间充质干细胞向

背景：近年研究发现移植的骨髓间充质干细胞能向颅内创伤、脑卒中、炎症和变性疾病等病灶部位迁移,进而发挥治疗作用,但对于其向病灶定向迁移的具体机制还不十分清楚。 目的：探讨基质细胞衍生因子1及其受体 CXCR4在移植的骨髓间充质干细胞趋向缺血脑组织迁移中的作用。 设计、时间及地点：细胞学体内实验,于2008-02/2009-02在解放军第三军医大学新桥医院中心实验室进行。 材料：骨髓标本取自解放军第三军医大学附属新桥医院血液科收治的15~40岁正常或原发病未累及骨髓患者,三四月龄健康雄性SD大鼠72只由解放军第三军医大学野战外科研究所实验动物中心提供。 方法：密度梯度离心贴壁筛选法分离纯化、体外培养人骨髓间充质干细胞。54只大鼠参照Nagasawa线栓法制备局灶性脑缺血再灌注模型,剩余18只作为假手术组,仅插入线栓10 mm。模型组及假手术组大鼠各取9只,分别于造模后第2,4,8天,采用Real-time PCR和免疫组织化学法定量分析缺血脑组织基质细胞衍生因子1表达变化。剩余36只脑缺血再灌注模型鼠随机分为细胞移植组、溶液对照组,18只/组,于再灌注后24 h分别从尾静脉缓慢注入1 mL人骨髓间充质干细胞悬液(含2×109 L-1个细胞)或1 mL PBS。 主要观察指标：人骨髓间充质干细胞CXCR4 mRNA和蛋白的表达,缺血再灌注后脑组织基质细胞衍生因子1 mRNA和蛋白表达变化,免疫组织化学检测人骨髓间充质干细胞向缺血脑组织的迁移和分布。 结果：RT-PCR结果发现人骨髓间充质干细胞表达CXCR4 mRNA,免疫细胞化学染色发现CXCR4主要表达于人骨髓间充质干细胞的胞膜和胞浆。脑缺血再灌注损伤后2,4,8 d,趋化因子基质细胞衍生因子1 mRNA水平呈上升趋势,与假手术组比较差异有显著性意义(P < 0.05)。经静脉移植的人骨髓间充质干细胞定向迁移到脑损伤区域,并大量分布于基质细胞衍生因子1高表达的缺血半暗区,损伤侧大脑半球人骨髓间充质干细胞数量显著高于对侧半球(P < 0.01)。 结论：基质细胞衍生因子1及其受体CXCR4参与并促进人骨髓间充质干细胞向脑缺血再灌注损伤区的迁移。     

Dorsoventral differences in intrinsic properties in developing CA1 pyramidal cells

The dorsoventral and developmental gradients of entorhinal layer II cell grid properties correlate with their resonance properties and with their hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN) ion channel current characteristics. We investigated whether such correlation existed in rat hippocampal CA1 pyramidal cells, where place fields also show spatial and temporal gradients. Resonance was absent during the first postnatal week, and emerged during the second week. Resonance was stronger in dorsal than ventral cells, in accord with HCN current properties. Resonance responded to cAMP in ventral but not in dorsal cells. The dorsoventral distribution of HCN1 and HCN2 subunits and of the auxiliary protein tetratricopeptide repeat-containing Rab8b-interacting protein (TRIP8b) could account for these differences between dorsal and ventral cells. The analogous distribution of the intrinsic properties of entorhinal stellate and hippocampal cells suggests the existence of general rules of organization among structures that process complementary features of the environment.