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类器官模型在糖尿病研究领域的应用
编辑人员丨23小时前
类器官是利用干细胞的自我更新和自我组装性能,经体外三维培养形成的微小组织器官类似物。本文综述了介导血糖调控和糖尿病慢性血管并发症的组织类器官构建过程,及其在糖尿病领域中的应用进展。类器官技术在疾病建模、个体化医疗和再生医学等方面有助于进一步推进糖尿病领域的研究。
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编辑人员丨23小时前
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乳腺癌类器官培养成分及培养条件的研究
编辑人员丨23小时前
乳腺癌已成为全球女性癌症之首,有高度的肿瘤异质性,因结构和表达水平差异有不同组织类型、分化程度和分子亚型等,临床亟待个体化的治疗。类器官是在3D培养基础上建立的临床前模型,将患者来源的健康组织或肿瘤组织进行体外3D培养,用于体外模拟肿瘤特性,进行基础及临床研究,因其高度还原且保持原肿瘤组织的生物学特性、病理特征及药物反应性,极大地满足了当下精准医疗的需要,成为继三维细胞培养及患者源性肿瘤异种移植物后又一肿瘤研究模型。本文将综述乳腺癌原代细胞类器官培养的条件、培养成分及其机制和功能。
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编辑人员丨23小时前
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复合水凝胶三维培养骨髓间充质干细胞的矿化及异位成骨研究
编辑人员丨23小时前
目的:构建负载骨髓间充质干细胞(BMSCs)的明胶/海藻酸钠/硅酸镁锂水凝胶膜板,研究其体外矿化性能及体内异位成骨能力。方法:从2周龄SD大鼠(SD大鼠均购自空军军医大学实验动物中心)骨髓中提取BMSCs并用流式细胞术鉴定,设置实验组T1、T2、T3水凝胶分别混合P3代BMSCs,终细胞浓度分别为1×10 8/L、1×10 9/L、1×10 10/L,对照组C不混合细胞。在1、3、7 d用钙黄绿素-AM/碘化丙锭染色检测细胞的存活率,7、14、21 d茜素红染色观察各组的矿化以及实时荧光定量聚合酶链反应检测成骨相关基因的表达。体内实验将4组水凝胶分别植入18只8周龄SD大鼠臀后侧肌袋内,术后1、2、4周取材,组织学观察成骨效果。两组数据组间比较采用 t检验,多组数据组间比较采用方差分析。 结果:流式鉴定细胞是BMSCs,并且在水凝胶中7 d存活率可达(92.43±0.73)%。体外培养14 d后实验组矿化结节的数量逐渐增多且T3[(211.33±17.16)个]高于T2[(56.67±7.64)个]和T1[(28.33±3.51)个],差异有统计学意义( F=239.234, P<0.05),而对照组并无矿化结节的生成;7 d各组较高表达成骨相关转录因子基因而14 d高表达碱性磷酸酶(ALP)和骨钙素(OCN)基因。体内研究结果显示实验组2周开始形成软骨细胞囊泡、成骨细胞等,而对照组无成骨分化倾向。 结论:明胶/海藻酸钠/硅酸镁锂水凝胶具有良好的细胞相容性,可作为BMSCs三维培养的载体材料,复合水凝胶混合的BMSCs具有良好的矿化能力,在体内具有较好的异位成骨能力。
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编辑人员丨23小时前
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聚嘧啶束结合蛋白相关剪切子高表达对视网膜微血管内皮细胞的影响
编辑人员丨23小时前
目的:观察聚嘧啶束结合蛋白相关剪切子(PSF)高表达对低浓度4-羟基壬烯醛(4-HNE)诱导下人视网膜微血管内皮细胞(HRMECs)的影响,初步探讨其可能存在的机制。方法:将体外培养的对数生长期HRMECs分为4-HNE处理组、PSF高表达联合4-HNE组(PSF+4-HNE组)、PSF高表达+核因子E2相关因子2(Nrf2)抑制剂(ML385)联合4-HNE组(PSF+ML385+4-HNE组)、磷酸肌醇3激酶抑制剂LY294002预处理后4-HNE联合PSF组(LY294002+4-HNE+PSF组)。4-HNE处理组、PSF+4-HNE组、PSF+ML385+4-HNE组细胞培养基加入10 μmmol/L 4-HNE刺激12 h,PSF+4-HNE组、PSF+ML385+4-HNE组应用转染试剂脂质体2000将1.0 μg pcDNA-PSF真核表达质粒导入细胞中转染24 h后,PSF+ ML385+ 4-HNE组加入ML385(5 μmol/L)预处理48 h。LY294002+4-HNE+PSF组,除采用LY294002预处理外,4-HNE浓度、刺激时间以及质粒转染时间同前。Transwell检测PSF对HRMECs迁移能力的影响;Matrigel体外三维成型法检测PSF对HRMECs管腔形成的影响;流式细胞仪检测PSF对HRMECs中活性氧(ROS)水平的影响;蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测PSF、Nrf2、血红素加氧酶-1(HO-1)蛋白相对表达量以及磷酸化丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(pAkt)蛋白相对表达量。两组间比较采用 t检验。 结果:4-HNE处理组、PSF+4-HNE组细胞数、迁移细胞数、完整管腔形成数分别为(1.70±0.06)、(0.80±0.13)个,(24.00±0.58)、(10.00±0.67)个和(725.00±5.77)、(318.70±12.13)个。两组细胞数、迁移细胞数、完整管腔形成数比较,差异均有统计学意义( t=12.311、15.643、17.346, P<0.001)。流式细胞仪检测结果显示,4-HNE处理组、PSF+4-HNE组、PSF+ML385+4-HNE组ROS水平分别为816.70±16.67、416.70±15.44、783.30±17.41;组间两两比较,差异均有统计学意义( t=16.311、14.833、18.442, P<0.001)。Western blot检测结果显示,4-HNE处理组、PSF+4-HNE组、LY294002+4-HNE+PSF组HRMECs中pAkt、Nrf2、HO-1蛋白相对表达量分别为0.08±0.01、0.57±0.04、0.35±0.09,0.17±0.03、1.10±0.06、0.08±0.11,0.80±0.14、2.50±0.07、0.50±0.05。与PSF+4-HNE组比较,LY294002+4-HNE+PSF组pAkt、Nrf2、HO-1蛋白相对表达量显著下降,差异均有统计学意义( t=17.342、16.813、18.794, P<0.001)。 结论:PSF高表达通过活化磷酸肌醇3激酶/Akt通路上调HO-1的表达,从而抑制低浓度4-HNE诱导的HRMECs增生迁移和管腔形成。
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编辑人员丨23小时前
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患者来源腮腺多形性腺瘤类器官模型构建和组织学与功能初步表征
编辑人员丨23小时前
目的:构建患者来源腮腺多形性腺瘤(PA)类器官模型,并对其组织学、相关标志物和功能进行初步表征。方法:收集大连大学附属中山医院口腔颌面外科术中取材新鲜肿瘤组织标本,采用头颈部肿瘤类器官培养体系进行体外培养,构建腮腺PA类器官。观察PA类器官的体外生长情况并进行光镜拍摄。对培养成功的类器官进行传代和冻存,并对冻存的PA类器官进行复苏再培养,观测其活性和PA类器官再形成能力。对比患者来源组织,对PA类器官进行组织学表征,相关标志和功能蛋白进行表征与检测,评价PA类器官对来源组织的复现性。结果:构建的腮腺PA类器官形成紧实致密球状结构,HE染色提示类器官与其来源组织形态相似,免疫组化可见类器官及其来源肿瘤组织钙调蛋白、细胞角蛋白7、上皮膜抗原胞质阳性,提示类器官与其来源组织的病理学特征一致;PA类器官过碘酸希夫(PAS)染色及淀粉酶消化后PAS染色呈阳性,阳性着色位于类器官球体内部及外周,提示PA类器官具有类似于腮腺的分泌功能。结论:成功构建患者来源PA类器官,该模型在组织形态和标志物上可高度复现来源组织情况,并具有黏液分泌的生物学功能,是研究腮腺肿物发生发展的良好体外模型。
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编辑人员丨23小时前
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人源性类器官在结直肠癌中的应用及研究进展
编辑人员丨23小时前
类器官是一种新兴的三维培养模型,具有培养简单、稳定性好、能高度重现来源组织的特征和异质性等优点。它既可作为临床预测模型,在体外对患者进行抗癌药物筛选和敏感性测试,从而制定个性化的治疗方案;亦可以作为基础研究的工具,通过进行自身基因编辑和修饰研究,或结合气-液界面培养法和微流控技术研究,探索结直肠癌发生发展分子机制及寻找潜在治疗靶点。本文就结直肠癌类器官在临床应用和基础研究中的现状和进展作一综述。
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编辑人员丨23小时前
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三维生物打印在口腔软组织组织工程中的应用
编辑人员丨23小时前
口腔软组织工程涉及口腔颌面功能和美学的修复重建。三维生物打印作为21世纪初的新兴技术,包裹细胞的生物墨水可通过模拟发育过程中组织的自组装促进再生,在组织工程中的应用前景巨大。口腔软组织既包括口腔特有的牙髓、牙周膜、牙龈、口腔黏膜和唾液腺,也包括颌面部涉及的皮肤、血管、肌肉和神经等组织。目前,三维生物打印在口腔特有软组织修复中主要应用于牙髓再生领域,利用不同的生物墨水荷载牙髓细胞在牙本质基质中修复牙髓组织;三维生物打印在牙周膜重建和类唾液腺培养方面仅有少量体外研究;且尚未检索到三维生物打印在牙龈和口腔黏膜再生方面的应用。这应与牙周膜复杂精细有序结构、口腔的湿润环境、有限的操作空间以及持续的咀嚼压力相关。对于皮肤、血管、肌肉和神经的三维生物打印,虽研究较多,但大多无口腔针对性。本文简要介绍目前以细胞相容水凝胶为生物墨水的三维生物打印在口腔软组织再生中的应用现状及前景展望。
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编辑人员丨23小时前
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痤疮丙酸杆菌生物膜诱导角质形成细胞发生炎症反应的分子机制研究
编辑人员丨23小时前
目的:探讨痤疮丙酸杆菌生物膜诱导人原代角质形成细胞发生炎症反应的分子机制。方法:体外构建痤疮丙酸杆菌生物膜模型,激光共聚焦显微镜观察其三维立体结构。将培养的人原代角质形成细胞分成3组:二甲基亚砜(DMSO)对照组(仅加入0.01% DMSO)、痤疮丙酸杆菌悬浮菌组(加入痤疮丙酸杆菌悬浮菌,简称悬浮菌组)、痤疮丙酸杆菌生物膜悬液组(加入痤疮丙酸杆菌生物膜悬液,简称生物膜悬液组)。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测孵育6 h后各组白细胞介素6(IL-6)、IL-8以及肿瘤坏死因子α(TNF-α) mRNA相对表达水平,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测孵育24 h后各组IL-6、IL-8及TNF-α游离蛋白水平,Western印迹法检测角质形成细胞Toll样受体2(TLR2)蛋白表达水平。进一步用TLR2/丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)/核因子κB(NF-κB)信号通路关键分子的阻断剂(C29、ST2825、BAY11-7082、SB203580、U0126-EtOH)联合痤疮丙酸杆菌生物膜悬液作用于人原代角质形成细胞,同时设DMSO对照组和痤疮丙酸杆菌生物膜悬液阳性对照组,然后检测IL-6、IL-8及TNF-α mRNA和游离蛋白表达水平。多组间比较采用单因素方差分析,两两多重比较采用Bonferroni法。结果:激光共聚焦显微镜下,痤疮丙酸杆菌生物膜形成草坪般的三维立体结构,生物膜生长状态良好。RT-qPCR及ELISA显示,生物膜悬液组、悬浮菌组、DMSO对照组炎症因子IL-6、IL-8、TNF-α mRNA及游离蛋白表达水平差异均有统计学意义(mRNA: F = 89.70、312.17、46.09,均 P < 0.001;游离蛋白: F = 886.12、634.25、307.01,均 P < 0.001);生物膜悬液组IL-6、IL-8、TNF-α mRNA及游离蛋白表达均显著高于悬浮菌组和DMSO对照组(均 P < 0.001);悬浮菌组IL-6 mRNA表达及TNF-α游离蛋白表达均显著高于DMSO对照组( P < 0.001、= 0.003),但IL-6游离蛋白、TNF-α mRNA、IL-8 mRNA及游离蛋白表达与DMSO对照组相比差异无统计学意义(均 P > 0.05)。Western印迹结果显示,生物膜悬液组和悬浮菌组TLR2蛋白表达均明显高于DMSO对照组。经不同MAPK/NF-κB通路抑制剂预处理及痤疮丙酸杆菌生物膜悬液共孵育,C29组、ST2825组、BAY11-7082组、SB203580组、U0126-EtOH组及DMSO对照组IL-6、IL-8、TNF-α mRNA及游离蛋白表达水平均显著低于生物膜悬液组(均 P < 0.05)。 结论:痤疮丙酸杆菌生物膜诱导人角质形成细胞发生炎症反应能力较强,可能通过激活TLR2/MAPK/NF-κB信号通路实现。
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编辑人员丨23小时前
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三维培养肿瘤模型在结直肠癌中的研究进展
编辑人员丨23小时前
传统的肿瘤培养模型包括二维肿瘤细胞培养和异种移植物模型,前者存在缺乏肿瘤异质性、模型失真等问题,后者存在建模成功率偏低、耗时长、价格贵等缺点。近年出现的体外三维(3D)培养模型可以较好地模拟体内肿瘤的空间结构与生长环境,保留肿瘤细胞的病理与遗传学特征,并反映肿瘤细胞间、肿瘤与微环境间的复杂相互作用,逐渐成为肿瘤机制研究、药物筛选和肿瘤个体化治疗的有力工具。球状体、类器官、微流控装置等3D肿瘤模型技术日渐成熟,共培养、3D生物打印、气液界面等新技术的应用使模型的仿真性进一步提高,一些模型可重建肿瘤微环境,一些模型甚至具有内源性免疫成分与微脉管系统。近年来,有学者将异种移植物模型与类器官技术相结合,构建了体内/体外配对的生物模型库,发挥出两种技术的优势,并可针对具有特定分子学特征的肿瘤进行个体化精准疗法研发。至今,上述技术已广泛应用于结直肠癌研究领域。作者团队目前研究采用结直肠癌患者来源的3D微肿瘤模型指导术后化疗药物选择,建模成功率高、药物筛选实验结果理想。相信随着相关技术的进步,3D肿瘤模型将在结直肠癌研究、药物研发与转化、疗法筛选及个体化治疗等领域发挥巨大作用。
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编辑人员丨23小时前
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类器官在口腔医学领域的研究进展
编辑人员丨23小时前
类器官是体外由有自我更新能力的干细胞在三维支架下形成的具有特异性的微型器官。随着该细胞培养系统的发展,近年来类器官培养已逐步应用于体外器官模型的建立、药物测试甚至是修复或取代受损器官的研究中,具有良好的发展前景,该综述旨在总结类器官在口腔医学中的最新研究成果,为类器官的发展提供口腔医学领域的理论依据并予以展望。
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编辑人员丨23小时前
