干细胞扩增及肝向分化过程中相关指标及其检测方法

文题释义：干细胞肝向分化：是指来自于胚胎、胎儿或成体内具有在一定条件下无限制自我更新与增殖分化能力的一类细胞,通过形态、功能的特殊变化,建立起肝细胞特征的过程。这一过程与细胞分裂共同发生,并伴随干细胞多能性的减弱与肝功能表达的增强。 生物人工肝：是以培养肝(样)细胞为基础的生物或混合生物人工肝支持系统。它的基本要素包括高活性和功能的肝(样)细胞、适合的生物反应器与外部控制系统、有效的体外循环系统,可通过暂时或部分替代肝脏功能,实现对肝脏功能不全或相关疾病的治疗。  摘要背景：干细胞在组织工程学、再生医学、细胞治疗以及药物研究方面具有巨大的应用前景。近年来,以生物人工肝为例的应用研究需要大规模扩增出高质量的干细胞并最终定向分化为肝(样)细胞。如何通过此途径高效获得一致性、功能性完好并且标志物均匀表达的分化细胞,是需要解决的关键问题。目的：对干细胞扩增及肝向分化过程相关检测指标与检测方法进行综述,总结已应用于在线检测的指标与方法,讨论部分指标与方法应用于在线检测的局限性,并对未来有望应用于在线检测的指标和检测技术进行展望。 方法：由第一作者检索1990至2019年PubMed数据库、Web of Science核心合集、Elsevier数据库、中国知网等收录的与干细胞扩增及肝向分化过程相关的文献。英文检索词为“stem cells,expansion,hepatic differentiation,monitoring,real-time online”,中文检索词为“干细胞,扩增,肝向分化,监测,实时在线”,共计检索93篇文章,最终筛选了符合标准的53篇进行综述。结果与结论：干细胞扩增及肝向分化过程的相关检测指标与检测方法众多,其中扩增过程的检测指标主要涉及干细胞多能性的保持、代谢活性、存活率以及转癌趋势。肝向分化过程因细胞种类而异,其中多能干细胞和中胚层谱系成体多能干细胞要先向内胚层定向分化,再分化为成熟肝(样)细胞,而以肝干/祖细胞为主的内胚层谱系成体多能干细胞可直接分化为成熟肝(样)细胞。分化过程不同阶段细胞的特异性标志物、存活率以及代谢活性是检测的重点。目前,基于大型生化检测分析设备的检测方法虽然可靠性高,但面临实时性差、成本高、难以集成小型化等问题。未来,干细胞扩增及肝向分化过程中关键检测指标的筛选、检测标准的量化以及自动化在线检测的实现,需要重点研究。ORCID: 0000-0002-3881-5577(吴昌哲);0000-0002-6052-8400(杨嘉屹)中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

脉冲磁场对肝癌细胞株HepG2细胞增殖和分化的影响

目的　研究低频脉冲磁场对肝癌细胞株HepG2细胞增殖和分化的影响。方法　 2种频率不同场强相同的低频脉冲磁场处理HepG2细胞 ,以 2 对磺酸基苯基 3 ( 4 ,5 二甲基噻唑 ) 5 ( 3 羧甲氧基苯基 ) 二氢四唑嗡盐 (MTS)方法检测细胞的增殖情况 ,酶联免疫法测定HepG2细胞甲胎蛋白的分泌量。结果　 80Hz、1.5 5mT磁场分别处理HepG2细胞 1、4、8、12和 2 4h ,对HepG2细胞的增殖均无明显影响 ,差异无显著性 (P >0 .0 5 )。 16Hz脉冲磁场分别处理HepG2细胞 1、4、8和 2 4h ,对HepG2细胞的增殖和甲胎蛋白 (AFP)的分泌量均无明显影响 ,差异无显著性 (P >0 .0 5 )。结论　本研究没有观察到 16、80Hz脉冲磁场对肝癌细胞株HepG2的增殖和特征蛋白 (AFP)分泌存在“窗口”效应     

三层球模型经颅磁刺激感应电场研究

研究圆形线圈激励下 ,三层同心导电球模型的时变电磁场边值问题 ,利用分离变量法导出了球内感应电场的解析表达式 ,以此为基础分析了单线圈 (Singlecoil)和双锥形线圈 (Doubleconecoil)的电磁场分布特性。为进一步探索时变电磁场对人脑的最佳刺激方式和新型磁刺激仪器的研制提供理论基础。     

重复经颅磁刺激对截瘫后脊髓兴奋性作用的实验研究

目的观察重复经颅磁刺激对脊髓损伤大鼠脊髓兴奋性的影响并探讨其机制。方法利用重物撞击法制备成年SD大鼠T10脊髓损伤模型，造模8周后脊髓损伤磁刺激组给予0．5Hz阈上强度经颅定位磁刺激，每天500个脉冲，共4周。另设脊髓损伤组及正常对照组。各组大鼠不同时点行后肢F波检测，观察F与M波幅比值；免疫组化法观察5-羟色胺（5-HT）在脊髓损伤区头尾端的变化情况。结果脊髓损伤后8周F波幅增高，M波幅恒定，与正常对照组比较，F／M波幅比值明显升高（P〈0．01）；磁刺激后，F／M波幅比值降低，与脊髓损伤组比较有非常显著性差异（P〈0．01）；脊髓损伤8周时，损伤头、尾端5-HT密度明显降低（P〈0．01）；磁刺激后，损伤头、尾端表达均明显升高（P〈0．01）。结论重复经颅磁刺激可以降低慢性下胸段脊髓不全损伤大鼠脊髓兴奋性，其机制可能与通过残存5-HT能下行传导束增加递质分泌，改善脊髓上位中枢对脊髓损伤尾端的控制有关。     

新型组合型肝肾支持系统治疗西藏小型猪急性肾衰模型的实验研究

目的：评估新型组合型肝肾支持系统治疗西藏小型猪肾衰模型的安全性及有效性。方法将5头西藏小型猪采用结扎双侧肾动脉的方法构建肾衰模型,造模后治疗组用新型组合型肝肾支持系统进行治疗（CRRT模式）,对照组造模后不进行治疗,在治疗0、4、8h抽取静脉血进行内毒素、生化检测及需氧菌培养厌氧菌培养,观察造模前后、治疗前后西藏小型猪的各项生化指标的变化;实验过程中每2小时记录仪器的各项压力监测指标。结果两组实验动物肾衰模型均构建成功,治疗组经过新型组合型肝肾支持系统治疗后,一般情况改善;对照组动物一般情况持续恶化。实验动物在实验过程中,心电图未出现明显异常,两组动物在0 h时生命体征差异无统计学意义（P＞0．05）,其余时段治疗组心率和呼吸频率明显低于对照组（P＜0．05）,而血氧饱和度和平均动脉压明显高于对照组（P＜0．05）;造模前两组实验动物的生化指标差异无统计学意义（P＞0．05）;造模后两组动物与造模前相比差异有统计学意义（P＜0．05）;治疗组经肝肾支持系统治疗后,各项生化指标明显下降,与治疗前相比,差异有统计学意义（P＜0．05）;而对照组未出现明显变化。内毒素水平均低于0．5 EU／mL ,动静脉端需氧、厌氧菌培养结果显示未见细菌生长。病理检查见明显的肾小管上皮肿胀、肾小管坏死。结论新型组合型肝肾支持系统用于治疗西藏小型猪肾衰模型是安全、有效的,可进一步尝试用于临床试验。     

经颅磁刺激诱发电位的采集与分析

经颅磁刺激(TMS)与脑电(EEG)采集系统结合进行TMS诱发电位分析是一种有效地揭示脑功能的方法。TMS诱发电位分析目前使用的主要方法有:直接波形分析、频谱分析、全局平均场幅度(GMFA)方法、最小范数估计(MNE)等。TMS诱发电位的研究正处于蓬勃发展阶段,现阶段主要应用在分析TMS对大脑的影响、探索大脑功能、研究神经连接以及分析神经类药物的作用等方面。     

电场刺激联合聚乙二醇治疗大鼠脊髓损伤的实验研究EI北大核心CSCD

外加直流电场刺激(EFS)可抑制脊髓损伤(SCI)后损伤组织局部Ca2+内流,有效抑制脊髓继发性损伤的发生。但电场刺激结束后,损伤局部Ca2+会重新开始内流并激发后续病理生理学连锁反应,影响了EFS治疗SCI的效果。聚乙二醇(PEG)是一种亲水性的高分子材料,具有促进细胞膜融合及受损细胞膜修复的作用。本文旨在研究EFS联合PEG治疗Sprague-Dawley(SD)大鼠SCI的效果。脊髓损伤后的SD大鼠被随机分为对照组(无治疗,n=10)、电场组(EFS治疗30 min,n=10)、PEG组(浸润50%PEG的明胶海绵覆盖损伤处5 min,n=10)和联合组(电场刺激和PEG联合治疗,n=10)。术后不同时间进行运动诱发电位(MEP)测量、运动行为学评分以及脊髓切片染色分析。研究结果表明,术后8周联合组大鼠MEP潜伏期差和波幅差以及脊髓空洞面积比均显著低于对照组、电场组和PEG组,而运动功能评分和脊髓神经组织残余面积比均显著高于对照组、电场组和PEG组。以上结果提示,联合治疗方法能减轻大鼠脊髓损伤后的病理损伤程度,促进大鼠电生理及运动功能的恢复,其疗效优于EFS和PEG单独使用时的效果。     

经颅神经电磁调控人体头部物理模型研究

经颅磁刺激（TMS）作为一种广泛应用的神经调控技术,对于治疗神经、精神疾病的效果已经得到证实。TMS引起的颅内电场与治疗效果密切相关,准确测量TMS产生的颅内电场具有重要意义,但直接对人体进行颅内测量将面临技术、安全、伦理等多种问题限制。因此,本文旨在构建一个能够模拟真实大脑电导率和解剖结构的人体头部物理模型,以便代替真实大脑实现颅内电场测量。本文根据真实大脑各层组织的电导率选取和制备了合适的模拟材料,并基于核磁共振图像对各层组织进行了图像分割、三维重建及三维打印等过程,完成了对人体头部物理模型各层组织的制作,最后将各层组织组合起来构成完整的人体头部物理模型。对TMS线圈施加于人体头部物理模型所产生的感应电场进行测量,进一步验证了该人体头部物理模型的导电性。本文的研究为TMS颅内电场分布研究提供了有效的实验工具。     

振荡电场刺激治疗脊髓损伤的研究进展

脊髓损伤是一种发病率较高的致残病变.振荡电场刺激可以促进损伤的轴突再生.就近年来振荡电场刺激治疗脊髓损伤的进展进行了综述,包括人体临床试验、联合疗法的应用、治疗领域的拓展以及作用机理上的进展,同时指出了目前研究中存在的问题,并对发展趋势进行了展望.     

极低频脉冲电磁场对不同来源成骨细胞的影响

目的 研究极低频脉冲电磁场对成骨样细胞增殖和分化的影响。方法 MC3T3-E1细胞和取自2日龄SD大鼠颅骨的原代成骨细胞分别暴露于48Hz、1．55mT的磁场环境下24和48h。利用2-对磺酸基苯基-3-（4，5-二甲基噻唑）-5-（3-羧甲氧基苯基）-二氢四唑嗡盐法（MTS）和流式细胞仪对细胞的增殖和细胞周期的变化进行检测；用比色法对胞内碱性磷酸酶（ALP）活力进行检测。结果 磁场暴露24和48h后。MC3T3-E1细胞的S期或G2M期比例明显降低，与对照组比较，差异有统计学意义（P〈0．05）。但对其细胞数量无明显影响。原代成骨细胞连续磁场暴露24h后，细胞数无明显变化。但G2M期比例明显升高。与对照组的差异有统计学意义（P〈0．01）。原代细胞以不同的暴露方式处理48h。其细胞数均明显增加，而G：M期比例则明显降低，与对照组比较，差异均有统计学意义（P〈0．01）。原代成骨细胞暴露于脉冲磁场24h后，ALP活力明显降低；而当原代成骨细胞连续48h暴露于脉冲磁场后。ALP活力则明显增高。与对照组比较，差异均有统计学意义（P〈0．05）。结论 48Hz、1．55mT的脉冲磁场暴露对成骨样细胞系MC3T3-E1细胞增殖和分化均无明显影响。对于原代成骨细胞，48Hz、1．55mT的脉冲磁场暴露可促进其细胞增殖，在细胞增殖初期具有抑制分化的作用，而在细胞分化期则具有但排锌化的作用