Neurolab任务中啮齿类动物实验概况分析

上世纪60年代以来，前苏联、俄罗斯、美国和欧盟等的科学家进行了许多空间动物实验研究工作，探讨了太空中微重力、辐射、噪声等对生物有机体的影响。Neurolab是美国在1998年4月17日至5月3日进行的一项空间飞行任务。它是在空间实验室（spacelab）进行一项生命科学任务，主要研究微重力对神经系统的作用，所以被称为Neurolab（神经实验室）。这标志着神经系统发育成为空间生命科学研究的一个新方向。     

均匀材料和基于CT灰度值材料的股骨、胫骨有限元分析

为了定量分析骨量分布与载荷环境的关系,基于CT数据建立了大鼠股骨和胫骨的三维有限元模型,并分别赋予均匀的材料特性和基于CT灰度值的材料特性,用描述骨密度与力学刺激关系的算法来评估简单生理载荷下两种材料模型的有限元分析结果。结果表明,基于CT灰度值模型的有效应力和应变能密度分布与CT灰度分布比较相似,相关系数也较均匀材料模型更高;而且,基于CT灰度值模型的抗断裂能力更强;除此之外,这类模型也更符合骨再造平衡时的力学刺激均匀性假设。基于CT灰度值的有限元模型符合骨的功能适应性原理,可用于进行骨骼内部受力、变形和断裂分析,以及骨再造的数值仿真等研究。     

酪蛋白酶解产物对小鼠脾T淋巴细胞体外增殖作用的影响

目的: 研究不同水解度及不同截留分子量范围酪蛋白酶解产物对ConA诱导的小鼠脾T淋巴细胞增殖作用的影响。方法: 酪蛋白酶解产物作用于小鼠脾淋巴细胞72h后,用MTS-PMS法测定OD值。结果: 酪蛋白酶解产物对ConA诱导的小鼠脾淋巴细胞增殖呈一定的浓度剂量效应。水解度为18.54%的酪蛋白酶解产物对淋巴细胞的增殖作用显著高于水解度为9.74%和24.02%的酶解产物(P<0.05)。不同截留分子量范围的酪蛋白酶解产物对ConA诱导的小鼠脾T淋巴细胞的增殖作用不同。酶解产物本身在一定浓度范围内对淋巴细胞增殖没有影响,终浓度大于25 mg/ml时略有增殖作用。结论: 酪蛋白酶解产物对ConA诱导的小鼠脾淋巴细胞增殖有一定调节作用,适度水解的酪蛋白酶解产物的促增殖作用强。活性组分的分子量在6 ku以下。     

空间飞行MG63细胞重力敏感新miRNA HN22的鉴定与功能分析

目的筛选空间飞行引起的MG63成骨细胞差异表达新miRNA并进行功能分析。方法对空间飞行后的MG63成骨细胞small RNA(sRNA)进行测序及生物信息学分析,得到空间飞行导致显著变化的新miRNA。利用地面回转模拟微重力效应实验验证其表达变化情况;采用miRNA转染分析其对成骨细胞分化的影响;采用多种miRNA靶基因预测软件综合预测其靶基因并检测其潜在靶基因的表达情况;通过GO注释和Panther pathway进行靶基因功能分析。结果新miRNA HN22在空间飞行和地面回转模拟微重力条件下均发生显著表达变化;HN22转染显著提高成骨分化相关基因表达。靶基因预测结果分析显示HN22可影响成骨细胞Wnt信号通路与钙黏蛋白信号通路。Wnt信号通路中的Wnt5a与HN22的表达趋势相反,是其潜在的靶基因。结论HN22可响应微重力变化,并靶向Wnt信号通路中的Wnt5a与钙黏蛋白信号通路影响成骨细胞分化。     

基于物体认知法研究慢性睡眠干扰对小鼠学习记忆的影响

目的 基于不同物体认知实验模式开展慢性睡眠干扰引起的学习记忆功能研究,为航天医学相关药物筛选提供行为学检测方法 参考.方法 48只雄性小鼠随机分为3批,每批对照组和模型组各8只;模型组小鼠采用滚筒法造模模拟睡眠干扰,滚筒设置参数为:60 s/圈,转1圈,间隔2 min;连续造模14天后分别对3批动物进行时序记忆实验、情...     

DXA、力学测试和矿盐含量评估大鼠股骨性能的精确性比较

目的 为深入了解DXA、力学测试和矿盐含量在航天骨丢失研究的应用,本文比较了这三种方法评估大鼠股骨性能的精确性,并比较了大鼠股骨在活体、离体和冷冻三种情况下的DXA测量差别.方法 选择3只雄性SD大鼠,首先对其两侧股骨进行DXA测量,得到活体、离体和冷冻三种情况的骨矿密度(BMD),然后进行力学测试和矿盐含量测试.结果 DXA、力学测试和矿盐含量的变异系数(CV)分别为7.5%～8.5%,10.1%～17.1%和0.8%.对于DXA测量,活体股骨BMD值与离体和冷冻股骨BMD值都有极其显著差别(P＜0.001),而离体与冷冻股骨BMD值无显著性差别.结论 矿盐含量精确性好于DXA和力学测试.DXA测量活体与离体骨骼差别很大,冷冻不会影响DXA测量.     

60d头低位卧床对人体膝关节软骨磁共振T_2值的影响

目的基于MRT2map技术研究60d模拟失重条件对人体膝关节软骨T2值的影响。方法7名健康男性头低位-6°卧床60d,应用1.5T磁共振扫描仪进行卧床前后膝关节矢状位多回波多层面序列扫描,使用profile软件测量实验前后膝关节非承重、承重软骨,髌软骨的T2弛豫时间,采用配对t检验比较实验前后软骨T2值改变。结果卧床实验前后软骨T2值具有相同的空间分布形态。60d模拟失重条件下胫骨内外侧髁承重软骨、股骨非承重软骨卧床后软骨深部T2值有降低趋势,近表面T2值有升高趋势,但是只在胫骨外侧髁承重软骨距骨软骨下骨质0.3处、胫骨内侧髁承重软骨距骨软骨下骨质0.0,0.1处、股骨非承重软骨距骨软骨下骨质0.0处T2值降低有统计学差异(P0.05);而胫骨内侧髁承重软骨距骨软骨下骨质0.4,0.5处T2值升高有统计学差异(P0.05)。其余各处软骨实验前后T2值未见统计学差异。结论-6°头低位卧床60d前后膝关节软骨T2值空间分布相似,胫骨内外髁承重软骨、股骨非承重软骨深部T2值发生改变,但总体来看头低位卧床对膝关节软骨T2特性影响较小。     

应用不对称PCR法进行表面等离子共振微生物核酸检测

目的通过比较不同方法获取的微生物核酸样本用于表面等离子共振(SPR)传感器检测效果的差异,对不对称PCR法制备核酸单链用于SPR检测效果进行研究。方法分别将经淬火处理和未经处理的不对称PCR、常规PCR产物用于SPR传感器检测,以检测曲线和检测响应为指标对各样本在SPR传感器上的检测效果进行比较。结果实验结果表明不对称PCR可以直接获得核酸单链,较常规PCR方法在SPR核酸检测上具有更好的检测效果:经过淬火处理后不对称PCR产物样本平均折射率(R I)改变为39.33(RU),而相同浓度的普通PCR产物只有10.63(RU);同时在SPR实时检测曲线也可以观察到不对称PCR产物能够产生明显的结合信号,而普通PCR则没有类似信号出现。结论利用不对称PCR方法可以制备直接用于SPR检测的核酸单链,并且在杂交检测效果上明显优于普通PCR方法。     

神经肽Y诱导大鼠心肌细胞肥大的钙信号机制

目的探讨钙依赖的信号途径在神经肽Y (NPY)诱导心肌肥大中的作用.方法NPY刺激乳鼠心肌细胞,加入钙调神经磷酸酶(CaN)抑制剂环胞素A(CsA)进行干预(5 μg/mL),观察心肌细胞蛋白合成速率(3H-Leu掺入量)、早期肥大反应基因(c-jun mRNA)表达以及胞浆和核内[Ca2+]i的变化.结果经100 nmol/L NPY刺激24 h后,心肌细胞3H-Leu掺入量、c-jun mRNA表达以及胞浆和核内[Ca2+]i均明显高于不加药对照组(P<0.05,P<0.01);而CsA干预后的心肌细胞3H-Leu掺入量和c-jun mRNA表达与对照组比较则无显著差别.结论Ca2+/CaM依赖的CaN信号途径在NPY诱导心肌细胞肥大中起重要作用;NPY刺激细胞内[Ca2+]i增加,可能是活化CaN信号途径的始动环节.     

骨性关节炎的生化及病理变化

骨性关节炎(Osteoarthritis,简称OA)时退行性软骨的生化及代谢发生了显著的变化.关节软骨表面的胶原纤维退化,软骨内化骨,出现骨刺,由此增生的骨刺压迫刺激周围神经、血管,引起肢体麻木疼痛,在空间失重环境中,重力负荷的消失,也可能形成软骨退行性改变,从而对航天员的生理健康造成严重威胁.对正常关节软骨的生化和代谢,以及发生骨关节炎后关节软骨的病理变化进行综述,包括其形态、胶原和蛋白及细胞水平上的一系列变化,简要阐述了骨性关节炎的可能的病因.