目的:观察低氧微环境对小鼠骨髓间充质干细胞(mMSCs)与聚3羟基丁酸酯-co-4羟基丁酸酯[P(3HB-co-4HB)]三维培养形成心肌补片的影响。方法:提取mMSCs，将5代mMSCs与P(3HB-co-4HB)三维培养制作成细胞补片，随机分为常氧组和低氧组，用细胞计数试剂盒(CCK-8)法测定细胞增殖；扫描电子显微镜(SEM)观察补片存活、黏附、生长。加入诱导剂5氮杂胞苷，免疫荧光检测两组心肌肌钙蛋白T(cTnT)的表达；通过实时定量聚合酶链反应(PCR)检测缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)mRNA的表达，用蛋白质印迹法(Western blot)检测两组HIF-1α蛋白的表达。采用独立样本均数 t检验进行统计学分析。 结果:CCK-8法测定低氧组吸光度( A)值(0.349±0.038)显著大于常氧组(0.308±0.025)( t＝2.420， P<0.05)，SEM观察到低氧组P(3HB-co-4HB)材料上细胞数量更多，细胞形态正常，黏附牢固。免疫荧光显示低氧组cTnT表达比常氧组更加显著；实时定量PCR观察到低氧组的HIF-1 mRNA表达水平上调( P<0.05)；Western blot检测HIF-1α蛋白相对表达水平低氧组(0.63±0.06)显著高于常氧组(0.47±0.05)( P<0.05)。 结论:低氧微环境可促进mMSCs在P(3HB-co-4HB)上的黏附、存活、增殖、分化，并且形成一种更有效的心肌补片，这一效应可能与HIF-1α通路的激活有关。

背景:可控的压电效应能促进组织的再生与修复,压电材料在负重组织工程领域应用广泛.目的:制备一种可促进骨组织再生的压电薄膜材料,探究其结构表征、电输出性能、生物相容性及其电输出对兔骨髓间充质干细胞成骨分化的影响.方法:以聚3-羟基丁酸酯4-羟基丁酸酯(poly-3-hydroxybutyrateco/4-hydroxybutyrate,P34HB)为原料,加入质量比分别为0%,5%,10%,15%,20%的锡钛酸钡钙(Ba0.94Ca0.06Sn0.08Ti0.92O3,BCST)粉末,以二氯甲烷为溶剂,通过真空干燥方法制得150-200 μm厚度BCST/P34HB压电薄膜材料,经油浴极化后,检测其表面形貌、物相组成、压电系数和开路电压,以及BCST/P34HB在110 Hz、0.25 N力幅度下的电输出对兔骨髓间充质干细胞增殖和成骨分化的影响.结果与结论:①扫描电镜、X射线衍射、水接触角、压电系数检测及电输出性能测试显示,当BCST质量比增加至20%时,BCST/P34HB压电薄膜有着良好的压电性能(d33=5.9 pC/N)及电输出性能(180 mV),更接近500 mV的合适电刺激成骨范围;②活死染色显示,与兔骨髓间充质干细胞共培养第1天,15%组与20%组显示出较少的红色荧光;当培养到第5天时,各组绿色荧光数量较第1天明显增多,10%组、15%组和20%组未见红色荧光,仅0%组和5%组有少量的红色荧光;③阿尔玛蓝染色显示,与兔骨髓间充质干细胞共培养第1,3,5天,随着时间的增加,各组细胞都呈现出增长的趋势,当培养到第5天时,20%组的细胞量明显高于0%组(P<0.05);④成骨诱导第10天,碱性磷酸酶染色结果显示20%组的染色阳性率明显高于0%组(P=0.000 1);成骨诱导第21天,茜素红染色和钙结节定量分析显示出了与碱性磷酸酶染色相似的趋势,与0%组相比,15%组和20%组均显示出明显的差异(P<0.01,P<0.000 1);⑤结果表明,20%BCST/P34HB薄膜具有良好的压电性能、电输出性能、生物相容性及促骨髓间充质干细胞成骨分化能力.

以弹性填料和流化床填料为硝化反应的生物挂膜材料,聚羟基丁酸/戊酸共聚酯(PHBV)为反硝化反应的碳源和生物膜载体,通过微生物自然挂膜处理低C/N比水产养殖废水,去除水体中的氨氮、亚硝酸盐氮及总氮.应用Miseq高通量测序技术对生物膜的微生物群落组成和结构进行分析.结果表明:温度25-30℃,该处理系统首次挂膜成功需要4周,启动后运行稳定,对2种不同来源和氮污染程度的养殖废水均有较好的脱氮效果,氨氮、亚硝酸盐氮及总氮的去除率均在90％以上.硝化生物膜(a)的优势菌分别归属变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes).反硝化生物膜(b)微生物群落的多样性指数和丰度指数均远大于前者,主要为变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、螺旋体门(Spirochaetae)及绿菌门(Chlorobi).其中,归属于变形菌门p-变形菌纲(Betaproteobacteria)的丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)和红环菌科(Rhodocyclaceae)在2种生物膜中占比均较高.由于所处环境(载体,碳源、溶氧等)不同,在属分类水平上,2种生物膜的细菌群落结构表现出明显差异.生物膜a中属的种类仅为b的三分之二,相对丰度＞0.5％的优势菌属,a为8个,b为18个.其中,隶属丛毛单胞菌科和红环菌科未知属的优势种群分别占到a、b总序列数的56.67％和45.51％.磁螺菌属(Magnetospirillum)和硝化螺菌属(Nitrospira)是a中特有的优势功能菌群,梭菌属( Clostridium)、动胶菌属(Zoogloea)、管道杆菌属(Cloacibacterium)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)等具有反硝化功能的菌群为b的优势菌属.

背景:聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[poly(3-hydroxybutyrate-4-hydroxybutyrate),P3HB4HB]是一种能够完全降解,具有良好的成膜性、物理性能的高分子材料,但其亲水性较差.目的:制备同轴电纺P3HB4HB/聚乙烯醇复合支架,通过体外实验探讨支架的物理属性及生物相容性.方法:分别制备P3HB4HB电纺支架、聚乙烯醇电纺支架及同轴电纺P3HB4HB/聚乙烯醇复合支架,检测3组支架的形貌、接触角及拉伸力学性能.将第4代SD大鼠骨髓间充质干细胞分别接种于3组支架上,接种1,3,6 h,检测细胞黏附率;接种第1,3,5,7天,MTT法检测细胞增殖;接种7 d后,荧光染色观察细胞活性.将第4代SD大鼠骨髓间充质干细胞分别接种于3组支架上,成骨及成软骨诱导分化14 d后,进行茜素红、甲苯胺蓝染色.结果与结论:①支架形貌:扫描电镜下,3组支架呈三维网状相互连通的结构,相互交错,P3HB4HB电纺支架、复合支架纤维直径较为均一,排列规整;透射电镜下仅复合支架可见明显的芯-壳结构;②支架表征:P3HB4HB 电纺支架、复合支架的拉伸强度、拉伸弹性模量及拉伸最大力明显高于聚乙烯醇电纺支架(P <0.05);复合支架的接触角< 90°;③细胞黏附率:聚乙烯醇电纺支架组>复合支架组>P3HB4HB电纺支架组(P < 0.05);④细胞增殖及活性:复合支架组接种5,7 d的细胞增殖快于其余两组(P < 0.05);接种7 d后,聚乙烯醇电纺支架、复合支架上的活细胞多于P3HB4HB电纺支架;⑤细胞分化:复合支架组细胞的成骨和成软骨特异性染色强于其余两组;⑥结果表明:同轴电纺P3HB4HB/聚乙烯醇复合支架具有良好生物相容性和有一定力学强度.

目的 探究低氧三维培养微环境对骨髓间充质干细胞增殖的影响及影响机制.方法 P5代小鼠骨髓间充质干细胞和聚-3羟基丁酸酯-co-4羟基丁酸酯[P (3HB-co-4HB)]分别在三维常氧(20％)和三维低氧(4％)条件下共同培养,24h后CCK-8法测定两组细胞的增殖情况;12h后实时荧光定量PCR(real-timequantitative PCR)检测HIF-1α基因表达水平;24h后Western blotting检测两组HIF-1α蛋白的表达情况.结果 共同培养24 h后,CCK-8法检测显示低氧组OD值显著大于常氧组(0.455±0.027 vs.0.352±0.090,n=12,P＜0.05);低氧培养12h后,低氧组的HIF-1α mRNA表达水平显著高于常氧组(P＜0.05);低氧培养24h后,同常氧组(0.47±0.05)比较,低氧组(0.63±0.06)HIF-1α蛋白相对表达水平显著增高(n=3,P＜0.05).结论 低氧三维微环境可促进骨髓间充质干细胞的增殖,这种效应可能与HIF-1α信号通路的激活有关.

目的 探究低氧微环境对小鼠骨髓间充质干细胞(mouse bone marrow mesenchymal stem cells,mMSCs)与聚3羟基丁酸酯-co-4羟基丁酸酯[3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate,P(3HB-co-4HB)]材料共培养形成心肌补片的影响,为细胞移植术治疗心肌梗死提供一种更有效的心肌补片.方法 全骨髓培养法提取小鼠骨髓间充质干细胞(mMSCs),取5代mMSCs流式细胞术鉴定表面抗原.将P(3HB-co-4HB)与小鼠骨髓间充质干细胞共培养制作成细胞补片,随机分为常氧组和低氧组,每组各10个样本,0、12、24 h分别用CCK-8法测定细胞增殖情况;扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察补片存活、黏附、生长情况.加入诱导剂5-氮杂胞苷2周后,免疫荧光检测两组心肌肌钙蛋白T(cTnT)的表达情况.结果 在共培养24 h后,CCK-8法测定低氧组OD值(0.349±0.038)显著大于常氧组(0.308±0.025)(n=10,P<0.05),扫描电子显微镜观察到低氧组P(3HB-co-4HB)材料上细胞数量更多,细胞与材料之间的黏附牢固,细胞形态正常.免疫荧光显示低氧组cTnT表达比常氧组更加显著.结论 相对于常氧条件,低氧微环境可促进骨髓间充质干细胞在P(3HB-co-4HB)材料上的黏附、存活、增殖、分化,形成一种更有效的心肌补片.