低氧增强骨髓间充质干细胞对缺氧诱导心肌细胞凋亡的可能性

背景：骨髓间充质干细胞移植入缺血心肌后存活率低,而低氧有可能增强骨髓间充质干细胞的增殖,促进其存活。 目的：体外模拟心肌细胞缺血微环境,探索低氧预处理后,骨髓间充质干细胞对持续缺氧诱导的心肌细胞凋亡的保护作用。 方法：取第4代SD大鼠骨髓间充质干细胞用于制备条件培养液。取胚胎大鼠心肌细胞株,随机分成4组：对照组：心肌细胞正常培养组;模型组：心肌细胞单纯缺氧;骨髓间充质干细胞组：心肌细胞与骨髓间充质干细胞条件培养液共缺氧;低氧组：心肌细胞与骨髓间充质干细胞低氧条件培养液共缺氧。MTT检测各组细胞活力变化,Annexin V-FITC双染标记心肌细胞凋亡,免疫组化检测各组Bax和Bcl-2蛋白的表达。 结果与结论：免疫组化显示,低氧组的Bcl-2表达较其他各组增强,而Bax的表达比模型组和骨髓间充质干细胞组减弱,Bcl-2/Bax比值最大。与对照组和骨髓间充质干细胞组相比,低氧组的细胞活力高(P < 0.05),凋亡率降低(P < 0.05)。提示低氧可能是通过增强旁分泌机制,从而对Bax和Bcl-2进行调节,对心肌细胞凋亡有保护效应。     

Notch信号系统调控骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化**☆

背景：Notch信号系统在调控骨髓间充质干细胞的定向分化中起关键作用,但尚无涉及干细胞分化为心肌细胞及其分化机制的报道。 目的：分析Notch信号系统在骨髓间充质干细胞分化为心肌细胞过程中的调控作用。 方法：将分离培养的骨髓间充质干细胞与心肌细胞共培养,Jagged1组加入Notch激活剂Jagged1,DAPT组加入Notch激活剂Jagged1和抑制剂DAPT,对照组加入PBS缓冲液。用反转录-聚合酶链反应、免疫组化等方法检测干细胞分化为心肌细胞的情况及Notch信号系统的表达。 结果与结论：骨髓间充质干细胞在体外可分化为心肌细胞,与DAPT组及对照组相比,Jagged1组的干细胞分化为心肌细胞的比率提高,心肌标志物表达增多,并且Notch1和Jagged1表达增强。证实Notch信号系统对骨髓间充质干细胞分化为心肌细胞起正向调控作用。     

骨髓间充质干细胞向血管平滑肌样细胞的诱导**☆

背景：已经证实应用维甲酸和双丁酰环磷酸腺苷作为诱导剂,可以在体外建立胚胎干细胞分化为平滑肌细胞的模型。 目的：尝试应用维甲酸和双丁酰环磷酸腺苷诱导犬骨髓间充质干细胞向血管平滑肌样细胞分化,评价其作为血管壁种子细胞的可行性。 设计、时间及地点：随机对照,体外诱导细胞学实验,于2006-05/2007-12在北京协和医院胸心外科实验室和桂林医学院附属医院中心实验室完成。 材料：成年杂种犬10只,雌雄不拘,用于取骨髓。 方法：骨髓穿刺法获取犬骨髓,密度梯度离心和贴壁生长的方式提取单个核细胞;取第2~4代细胞,用含维甲酸和双丁酰环磷酸腺苷的培养液诱导、分化为血管平滑肌样细胞。 主要观察指标：相差倒置显微镜观察细胞形态学;免疫荧光显微镜观察β肌动蛋白的表达;电镜观察细胞超微结构的改变。 结果：骨髓间充质干细胞经苷诱导2周后细胞融合成片形成峰谷样外观,β肌动蛋白呈阳性表达。透射电镜显示胞浆内可见肌丝形成,表现出比较原始的血管平滑肌细胞的特点。 结论：维甲酸和双丁酰环磷酸腺苷可诱导骨髓间充质干细胞在体外定向分化为具有平滑肌细胞特性的细胞,将其作为构建组织工程化血管的种子细胞是可行的。     

骨髓间充质干细胞移植对阿尔茨海默病大鼠行为学的影响*☆

背景：目前研究表明,骨髓间充质干细胞作为包括阿尔茨海默病在内的神经退行性疾病的细胞替代治疗,可能是一种有应用前景的工程细胞,但其对阿尔茨海默病的治疗效果尚不明确。 目的：观察定向诱导骨髓间充质干细胞移植对阿尔茨海默病大鼠行为学的影响,试图发现有效治疗阿尔茨海默病的策略。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2009-03在武警医学院生理学与病理生理学教研室完成。 材料：健康雄性Wistar大鼠40只,鼠龄24个月,体质量450 g左右。 方法：自然衰老痴呆模型大鼠是通过迷宫试验筛选,将大鼠随机数字表法分为4组,每组10只。对照组大鼠双侧海马注射生理盐水;骨髓间充质干细胞移植组大鼠注射骨髓间充质干细胞;常氧分化移植组大鼠注射常氧环境下向神经元样细胞诱导的骨髓间充质干细胞;低氧分化移植组大鼠注射低氧环境下向神经元样细诱导的骨髓间充质干细胞。 主要观察指标：阿尔茨海默病大鼠的学习和记忆能力在移植前及实验后8周通过Y迷宫试验测定,记忆能力测定在学习能力测定48 h后进行。 结果：对照组阿尔茨海默病大鼠术后学习记忆成绩均下降,与术前相比,差异无显著性意义(P > 0.05);骨髓间充质干细胞移植组大鼠学习记忆成绩提高,与移植前相比差异无显著性意义(P > 0.05);常氧分化移植组和低氧分化移植组大鼠学习记忆成绩均较移植前提高;与对照组相比,其他3组大鼠学习记忆成绩均提高(P < 0.01)。 结论：骨髓间充质干细胞移植可以改善阿尔茨海默病模型大鼠的学习记忆能力,提示骨髓间充质干细胞移植对痴呆大鼠的认知功能障碍有治疗作用,且定向诱导分化的骨髓间充质干细胞移植治疗优于未分化的骨髓间充质干细胞,低氧诱导分化的骨髓间充质干细胞移植治疗效果最佳。     

骨髓间充质干细胞在心肌梗死犬心肌内分化及对心肌细胞凋亡的影响

背景：体内移植骨髓间充质干细胞对实验动物的心肌梗死和心力衰竭有较好的改善作用，但具体机制尚不清楚。 目的：观察骨髓间充质干细胞在心肌梗死犬梗死区的分化以及对心肌细胞凋亡的影响。 设计、时间及地点：随机对照动物实验，于2005-03/2007-12在美国Texas Heart Institute干细胞研究室进行骨髓间充质干细胞移植，在第三军医大学完成免疫组织化学染色。 材料：成年杂种犬，平均体质量25~35 kg。 方法：采用密度梯度离心法提取犬骨髓间充质干细胞，移植前以BrdU标记骨髓间充质干细胞。采用外科手术于近端冠状动脉左前降支植入布洛芬缩肌装置并结扎相连分支的方法制作犬心肌梗死模型。造模后分为实验组与对照组，实验组于损伤缺血部位注射同种异体骨髓间充质干细胞。对照组注射等量生理盐水。 主要观察指标：对移植BrdU标记的骨髓间充质干细胞的心肌梗死犬心肌梗死区组织细胞进行免疫组织化学染色，同时采用DeadEndTM Colorimetric TUNEL System对心梗标本进行凋亡细胞的染色观察。 结果： 注射骨髓间充质干细胞的心脏组织切片BrdU免疫组织化学染色可见大量细胞核呈现深褐色或黑色的阳性反应，在心脏组织的不同区域表现出不同的形态特征，其中大多数植入心肌细胞间的骨髓间充质干细胞，形态上与心肌细胞无异，而其他区域的骨髓间充质干细胞则与间质细胞较相似，无特定的形状。骨髓间充质干细胞移植组心肌梗死区凋亡的心肌细胞数少于未移植组。 结论：骨髓间充质干细胞心肌内移植后可在心肌梗死区分化成心肌细胞，并减轻犬心肌梗死后的细胞凋亡。     

骨髓间充质干细胞增殖与成骨分化中电磁场激活ERK通路的作用*

背景：研究表明电磁场可调节骨髓间充质干细胞的增殖和分化,但其具体机制尚不清楚。 目的：从ERK信号途径探讨电磁场诱导大鼠骨髓间充质干细胞增殖与分化成骨的作用。 方法：取第3代生长良好的大鼠骨髓间充质干细胞,暴磁组给予15 Hz、1 mT的正弦波电磁场刺激,PD98059+暴磁组在电磁场刺激前给予20 μmol/L ERK阻断剂PD98059,PD98059组仅给PD98059不进行电磁场刺激,对照组正常培养。电磁场刺激后,收集各组细胞,Western blot法检测ERK通路的活性,MTT法检测细胞增殖活性,碱性磷酸酶试剂盒检测细胞碱性磷酸酶活性。 结果与结论：电磁场刺激后,细胞ERK1/2磷酸化水平、细胞的增殖活性、及碱性磷酸酶活性均明显升高(P < 0.01);PD98059可明显抑制ERK1/2磷酸化水平及细胞增殖活性的升高(P < 0.01),而在一定程度上提高细胞的碱性磷酸酶活性(P < 0.01)。说明电磁场刺激可通过激活骨髓间充质干细胞ERK信号通路,并且主要通过该途径促进骨髓间充质干细胞的增殖;而在脉冲电磁场促进骨髓间充质干细胞分化成骨的过程中,激活ERK信号通路所起的作用较小。     

心肌梗死大鼠血清对大鼠骨髓间充质干细胞分化为心肌细胞的影响

背景：骨髓间充质干细胞的分化与微环境密切相关,心肌梗死后,心肌细胞发生坏死,补体活化,自由基产生,分泌各种细胞因子,患者的血清成分也发生改变,这些改变究竟对骨髓间质干细胞向心肌细胞分化存在怎样的影响？ 目的：观察急性心肌梗死大鼠血清在体外对大鼠骨髓间充质干细胞分化为心肌细胞的作用。 设计、时间及地点：对比观察体外细胞学实验,于2005-09/2006-06在中山大学干细胞与组织工程中心实验室完成。 材料：体质量50~80 g 三四周龄SD大鼠用于骨髓间质干细胞分离培养;体质量200~300 g 6~8周龄SD大鼠用于制作急性心肌梗死大鼠模型。 方法: 采用贴壁法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞。结扎左冠状动脉前降支制作急性心肌梗死大鼠模型,并抽取正常大鼠与模型大鼠血清备用。取第3代骨髓间充质干细胞分6组培养:未诱导组、5-氮胞苷诱导组、5-氮胞苷+心肌梗死模型大鼠血清诱导组、5-氮胞苷+正常大鼠血清诱导组、心肌梗死模型大鼠血清诱导组、正常大鼠血清诱导组。 主要观察指标：大鼠骨髓间充质干细胞经诱导后的形态学变化。大鼠骨髓间充质干细胞经诱导后心肌肌钙蛋白的表达情况。大鼠骨髓间充质干细胞经诱导后GATA-4和结蛋白mRNA表达水平。 结果：大鼠骨髓间充质干细胞经5-氮胞苷联合血清诱导后,部分细胞渐伸长、变细,胞体中央形成球形,二三周后可见细胞呈球形、棒状,邻近细胞之间形成连接,镜下可见部分分化的细胞呈节律性跳动,呈心肌样细胞改变,其心肌肌钙蛋白、GATA-4、结蛋白表达阳性。对照组和单纯血清诱导组骨髓间充质干细胞未见形态改变,其心肌肌钙蛋白为阴性, GATA-4、结蛋白呈弱阳性。 结论：单纯使用心肌梗死大鼠血清不能诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化,但心肌梗死血清能促进5-氮胞苷诱导的骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化,并促进分化的心肌细胞成熟。     

骨髓间充质干细胞旁分泌途径与阿霉素损伤心肌细胞凋亡：怎样证明其抑制效应？

背景：近来研究发现骨髓间充质干细胞移植后短期心功能受益主要是因为其可分泌多种细胞因子,促进了内生性修复过程,而不是心肌细胞的再生。 目的：观察骨髓间充质干细胞旁分泌途径对阿霉素损伤心肌细胞凋亡的影响。 方法：体外培养的乳鼠心肌细胞按3×108 L-1浓度加入6孔培养板,3 mL/孔,培养72 h后分为3组：阿霉素损伤组、共培养组加入1 mg/L阿霉素作用4 h建立心肌细胞损伤模型,正常对照组不进行任何干预。共培养组取培养至第3代大鼠骨髓间充质干细胞,调整细胞浓度为3×108 L-1,以3 mL/孔加入共培养插件Millicell装置中,预培养24 h,在造模后将Millicell装置插入到预先培养心肌细胞的6孔培养板中,建立共培养体系。检测条件培养基内细胞因子的质量浓度变化,骨髓间充质干细胞对阿霉素损伤心肌细胞Caspase-9和Caspase-3活性、细胞凋亡、Bcl-2和Bax蛋白表达的影响。 结果与结论：与正常对照组比较,阿霉素损伤组胰岛素样生长因子1及肝细胞生长因子的质量浓度、心肌细胞Caspase-3及Caspase-9活性、心肌细胞凋亡率、心肌细胞Bax蛋白表达均明显升高(P < 0.05),Bcl-2蛋白表达明显降低(P < 0.05)。与阿霉素损伤组比较,共培养组胰岛素样生长因子1及肝细胞生长因子的质量浓度、心肌细胞Bcl-2蛋白表达均明显升高 (P < 0.05),心肌细胞Caspase-3及Caspase-9活性、心肌细胞凋亡率、心肌细胞Bax蛋白表达均明显降低(P < 0.05)。结果证实骨髓间充质干细胞在损伤环境下细胞因子分泌增加,并可通过旁分泌途径抑制阿霉素诱导的心肌细胞凋亡。     

间充质干细胞在低氧环境下的增殖、代谢与成骨分化：胎盘羊膜及骨髓来源间充质干细胞的对比*☆

背景：目前关于低氧对间充质干细胞成骨分化影响的报道结果有差异,这些差异可能是采用氧体积分数不同引起的,也有可能是间充质干细胞来源不同引起的。 目的：比较胎盘羊膜间充质干细胞和骨髓间充质干细胞在低氧下的生物性状差异。 方法：两步酶消化法与全骨髓贴壁法分别获得人胎盘羊膜间充质干细胞和兔骨髓间充质干细胞,体外传代培养。分别取相同代次的人胎盘羊膜间充质干细胞和骨髓间充质干细胞,细胞以2×104 cells/孔接种于12孔板,加入含体积分数为10%胎牛血清的α-MEM培养基,分别在体积分数为5%O2或体积分数为20%O2条件下培养生长12 d。成骨诱导时,细胞以1×105 cells/孔接种于12孔板,加入成骨诱导培养基,分别在体积分数为5%O2或体积分数为20%O2条件下成骨诱导14 d。观察两种间充质干细胞在不同氧浓度下的生长情况及在不同氧浓度下葡萄糖的消耗与乳酸生成及成骨分化情况。 结果与结论：与常氧组相比,低氧促进人胎盘羊膜间充质干细胞和骨髓间充质干细胞的增殖和成骨分化。但与骨髓间充质干细胞相比,低氧能更好地促进人胎盘羊膜间充质干细胞的增殖;低氧下人胎盘羊膜间充质干细胞消耗较少的葡萄糖,产生较少的乳酸。在成骨诱导方面,低氧显著促进骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶表达,且远高于人胎盘羊膜间充质干细胞,但是两者的单位细胞钙沉积量无明显差异。     

静水压刺激人骨髓间充质干细胞骨架的排列

背景：力学信号如何调节骨髓间充质干细胞分化的机制尚不清楚，细胞骨架结构变化可能在力学信号细胞内传导中起重要作用。 目的：分析静水压作用下人骨髓间充质干细胞骨架蛋白丝状肌动蛋白微丝的空间结构变化以及阻断ERK1/2信号通路或整合素α2β1后对这一过程的影响。 方法：利用加压容器对体外培养的人骨髓间充质干细胞施加40 kPa或80 kPa压强的静水压力刺激，加载时间为1 h或4 h，细胞培养也中分别加入10 mmol/LERK1/2信号通路抑制剂U0126或10 mg/L 整合素α2β1抗体以阻断细胞内ERK1/2信号通路或细胞表面整合素α2β1受体。 结果与结论：受压后骨髓间充质干细胞骨架微丝比不进行干预的细胞纤细，并且散乱分布于胞浆内、无方向性；与受压1 h相比，受压4 h的细胞骨架微丝形态、分布和排列更接近未受压组；U0126比整合素α2β1抗体更明显地阻断骨髓间充质干细胞在静水压刺激下的细胞骨架微丝重组现象。说明人骨髓间充质干细胞在静水压刺激下细胞骨架结构发生重组和重排，ERK1/2信号途径起重要作用。     

Denervation study of synapses of organ of corti of old world monkeys

Fine structural characteristics of synapses in the spiral organ of Corti were examined, with reference to differences between inner and outer haircell systems, and to location of neurons of origin of efferent axons. Surgical interruption of crossed olivocochlear bundle, of vestibular nerve, of facial nerve, and excision of superior cervical ganglia were used to determine the pathways of efferent axons. Interruption of the vestibular nerve near the brainstem results in degeneration of all efferent terminals on outer hair cells. Mid-line lesions at, and caudal to, the facial colliculus result in degeneration of about half of these efferent terminals. Efferent synaptic bulbs to the inner hair-cell system are small, of the order of one micron, and form type 2 junctions with afferent dendrites. They tend to have more large dense-core vesicles (about 80 nm) than the large efferent terminals of the outer hair-cell system, and appear to be the terminals of axons in the habenula perforata, which exhibit varicosities laden with large dense core vesicles. The varicosities are unaffected by excision of the superior cervical ganglia. So far as our material can reveal, it appears that the varicosities in the habenula perforata do not survive vestibular root interruption, nor do the efferent processes in the internal spiral bundle or at the base of inner hair cells. Most interestingly, the afferent processes of the inner hair-cell system, as identified for example by their relation to pre-synaptic bodies in the inner hair cells, are subject to a trans-synaptic reaction after severance of the vestibular root. They undergo a dramatic cytological transformation, characterized by increase of volume, engorgement with microtubules, microfilaments, microvesicles of various sizes, and clusters of lysosomes. Thus, both the efferent and afferent terminals of the inner hair-cell system show marked cytological differences from the corresponding terminals of the outer hair cell system.     

Mechanism of action of tubocurarine on nicotinic cholinoreceptors of neurons of the sympathetic ganglia of rats

Tubocurarine (Tc) effect on membrane currents elicited by acetylcholine (ACh) was studied in isolated superior cervical ganglion neurons of rat using patch-clamp method in the whole-cell recording mode. The "use-dependent" block of ACh current by Tc was revealed in the experiments with ACh applications, indicating that Tc blocked the channels opened by ACh. Mean lifetime of Tc-open channel complex, tau, was found to be 9.8 +/- 0.5 s (n = 7) at -50 mV and 20-24 degrees C. tau exponentially increased with membrane hyperpolarization (e-fold change in tau corresponded to the membrane potential shift by 61 mV). Inhibition of the ACh-induced current by Tc (3-30 microM/1) was completely abolished by membrane depolarization to the level of 80-100 mV. Inhibition of ACh-induced current was augmented at increased ACh doses. It is concluded that the open channel block produced by Tc is likely to be the only mechanism for Tc action on nicotinic acetylcholine receptors in superior cervical ganglion neurons of rat.     

The effect of age of onset of PD on risk of dementia

Background Dementia occurs in the majority of patients with Parkinson’s disease (PD). Late onset of PD has been reported to be associated with a higher risk for dementia. However, age at onset (AAO) and age at baseline assessment are often correlated. The aim of this study was to explore whether AAO of PD symptoms is a risk factor for dementia independent of the general effect of age. Methods Two community-based studies of PD in New York (n = 281) and Rogaland county, Norway (n = 227) and two population-based groups of healthy elderly from New York (n = 180) and Odense, Denmark (n = 2414) were followed prospectively for 3–4 years and assessed for dementia according to DSM-IIIR. All PD and control cases underwent neurological examination and were followed with neurological and neuropsychological assessments. We used Cox proportional hazards regression based on three different time scales to explore the effect of AAO of PD on risk of dementia, adjusting for age at baseline and other demographic and clinical variables. Findings In both PD groups and in the pooled analyses, there was a significant effect of age at baseline assessment on the time to develop dementia, but there was no effect of AAO independent of age itself. Consistent with these results, there was no increased relative effect of age on the time to develop dementia in PD cases compared with controls. Interpretation This study shows that it is the general effect of age, rather than AAO that is associated with incident dementia in subjects with PD. Received in revised form: 22 December 2005     

Limits of deinstitutionalization--perspectives of relatives of psychiatric patients

After a hopeful beginning, the social process of the reintegration of those with severe mental illness has come to a standstill. I am led to wonder whether "the community" really wants to live together with people suffering from severe mental illness, and if so, how closely? As long as the medical treatment of mental illness provided by the general practitioners is fundamentally deficient, as they are not able to prescribe the necessary interventions--such as out-patient psychiatric nursing, and service providers in the out-patient sector are content with offering increasingly intensive forms of care for the less seriously ill at the cost of the Social Welfare System--the reintegration of those with serious mental illness remains an illusion--which is mainly to the benefit of providers of residential care in homes and hostels.