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BICD1基因促进脑胶质瘤恶性进展的多组学研究
编辑人员丨1周前
目的:基于空间转录组、单细胞转录组和RNA转录组测序数据探讨BICD1基因促进脑胶质瘤恶性进展的分子机制。方法:基于空间转录组公共数据集分析BICD1基因在正常脑组织(样本"248_C")和胶质母细胞瘤组织(样本"275_T")中的空间分布特征。采用R语言软件包分析中国脑胶质瘤基因组图谱(CGGA)数据库中单细胞测序数据(来源于14例患者的6 148个细胞),明确BICD1基因在胶质瘤不同细胞类型中的表达差异。基于CGGA数据库中693例脑胶质瘤患者的RNA测序数据,采用京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析及基因本体论分析BICD1基因相关基因的生物学功能。结果:BICD1基因在正常脑组织中表达广泛,在胶质母细胞瘤组织中特异性地表达于肿瘤干细胞与肿瘤细胞的分界处。根据单细胞测序数据进行的细胞分群分析表明,BICD1基因主要在星形胶质细胞中高表达。在Neftel分型中,BICD1基因高表达细胞主要分布在星形胶质细胞样细胞群和神经前体样细胞群中。BICD1基因表达水平相关差异基因的KEGG通路富集分析显示,BICD1基因高表达与细胞衰老( P=0.003)、癌症中的蛋白聚糖( P=0.004)等癌症相关生物学功能的聚集相关,与肌动蛋白细胞骨架的调节( P=0.010)等胞内运输过程的功能聚集相关;BICD1基因低表达与核糖体相关功能( P<0.001)及氧化磷酸化( P<0.001)等生物学过程的聚集相关。BICD1基因表达水平相关差异基因的生物学功能聚类分析显示,与BICD1基因表达水平相关性较强的生物学功能有细胞质翻译( P<0.001)、核糖体亚单位装配( P=0.001)、染色体分离调控( P=0.004)及染色体分离( P=0.004)等。BICD1基因的表达水平与多泛素修饰依赖性蛋白结合( P=0.046)、泛素-泛素连接酶活性( P=0.033)、蛋白质解聚负调控( P=0.010)、单泛素化蛋白质去泛素化( P=0.026)、肌动蛋白丝加帽( P=0.007)、肌动蛋白丝解聚( P=0.013)等生物学过程相关。 结论:BICD1蛋白可能在脑胶质瘤前体肿瘤细胞中参与蛋白泛素化降解及细胞骨架相关的胞内运输,调控细胞衰老和细胞分裂等生物学过程,在这些细胞的恶性转变过程中起到关键作用。
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编辑人员丨1周前
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间质干细胞成骨过程中外泌体内miRNA-222-5p对肌腱细胞损伤的修复作用及其机制
编辑人员丨1周前
目的:探讨间质干细胞成骨过程中外泌体转运的miRNA-222-5p对肌腱细胞损伤的修复作用及其机制。方法:收集、分离和鉴定间质干细胞外泌体。小鼠跟腱切断后1周安乐死后取其肌腱,分离培养肌腱细胞,得到肌腱细胞损伤模型(损伤组);将成骨分化过程中的间质干细胞与肌腱细胞共培养(共培养组);将miRNA-222-5p模拟物转染进间质干细胞,成骨分化过程中的间质干细胞与肌腱细胞共培养(miRNA-222-5p组)。通过克隆形成、Transwell观察间质干细胞分泌外泌体及外泌体转运的miRNA-222-5p对肌腱细胞损伤修复的能力;qPCR、Western-blot和荧光染色检测成软骨和成骨相关蛋白的相对mRNA和相对蛋白表达水平;通过Western-blot检测信号通路因子的表达。结果:电镜观察外泌体直径为40~100 nm,形态为典型的杯口状结构。外泌体标志蛋白热休克蛋白70、多配体聚糖结合蛋白1、肿瘤转移抑制因子9、肿瘤转移抑制因子63和肿瘤易感基因101的相对表达量分别为2.56±0.22、2.06±0.42、1.96±0.32、1.94±0.38、1.86±0.33,与正常对照组比较差异均有统计学意义( P<0.05)。克隆形成试验后细胞群落数量:损伤组(4.00±0.58)个、共培养组(7.25±0.48)个、miRNA-222-5p组(16.00±1.35)个,差异有统计学意义( F=46.550, P<0.001)。Transwell试验后细胞数量:损伤组(37±4)个、共培养组(78±3)个、miRNA-222-5p组(168±8)个,差异有统计学意义( F=454.100, P<0.001)。qPCR、Western-blot和荧光染色检测结果显示,与损伤组相比,共培养组细胞中Sry相关HMG盒9、Ⅱ型胶原纤维α1基因、蛋白聚糖、骨形态发生蛋白2、Runt相关转运因子2和骨桥蛋白的mRNA和蛋白质表达量增加;与共培养组相比,miRNA-222-5p组细胞mRNA和蛋白质表达量均增加( P<0.05)。Western-blot结果显示,与损伤组相比,共培养组核因子κB、细胞外调节蛋白激酶2、信号传导与转录激活因子3、信号传导与转录激活因子5和细胞信号转导分子2的表达水平升高;与共培养组相比,miRNA-222-5p组的表达升高( P<0.05)。 结论:间质干细胞与跟腱细胞共培养可促进跟腱细胞成骨分化,同时间质干细胞来源的外泌体可通过转运miRNA-222-5p进一步促进跟腱细胞成骨分化。其机制可能与损伤肌腱中信号通路因子核因子κB、细胞外调节蛋白激酶2、信号传导与转录激活因子3、信号传导与转录激活因子5和细胞信号转导分子2的表达上调有关。
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编辑人员丨1周前
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脂肪间充质干细胞来源外泌体调节HMGB1/NF-κB对缺氧/复氧诱导心肌细胞损伤的影响
编辑人员丨1周前
目的:研究脂肪间充质干细胞(adipose mesenchymal stem cells,ASCs)来源外泌体抑制高迁移率族蛋白B1(high mobility group protein B1,HMGB1)/核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)对缺氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)诱导心肌细胞损伤的影响。方法:购买ASCs细胞株、心肌H9c2细胞株,培养并鉴定ASCs并分离外泌体;培养心肌H9c2细胞并建立H/R损伤模型。将H9c2细胞分为对照组、H/R组、外泌体+H/R组。为验证HMGB1/NF-κB途径在外泌体减轻心肌细胞损伤中的作用,H9c2细胞被分为Ad-NC组、Ad-NC+H/R组、Ad-NC+H/R+外泌体组、Ad-HMGB1+H/R+外泌体组。检测各组细胞存活率、天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)、磷酸肌酸激酶( creatine phosphate kinase,CPK)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、白细胞介素(interleukin,IL)-1β、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量及HMGB1、NF-κB表达水平。结果:透视电镜及特异性蛋白CD9与CD63检测显示成功获得了ASCs并分离外泌体。外泌体2 μg/mL及细胞培养48 h分别为本研究的ASCs来源外泌体浓度及培养时间。与对照组、H/R+外泌体组比较,H/R组细胞存活率明显降低,细胞培养基中LDH、AST、CPK、IL-1β、TNF-α、MDA的含量明显增加,细胞中HMGB1、NF-κB的表达水平明显增加,组间差异均具有统计学意义( F值分别为64.81、81.38、77.38、94.71、53.82、71.38、49.57、29.59、41.38, P值均<0.05)。过表达HMGB1后,Ad-NC组、Ad-NC+H/R组及Ad-HMGB1+H/R+外泌体组细胞中HMGB1和NF-κB的表达水平较Ad-NC+H/R+外泌体组明显升高,组间差异具有统计学意义[(0.42±0.07)比(0.93±0.17)比(0.78±0.14)比(0.34±0.08),(0.48±0.08)比(0.84±0.15)比(0.89±0.17)比(0.37±0.06), F值分别为83.91、77.59, P值均<0.05]。与Ad-NC+H/R组比较,Ad-NC组、Ad-NC+H/R+外泌体组及Ad-HMGB1+H/R+外泌体组的细胞存活率明显升高,培养基中LDH、AST、CPK的含量明显降低,组间差异有统计学意义[ F值分别为71.85,103.85,88.47,115.49, P值均<0.05];Ad-NC+H/R+外泌体组细胞存活率较Ad-HMGB1+H/R+外泌体组明显降低,培养基中LDH、AST、CPK的含量则较之明显增加,差异均有统计学意义[%:(81.25±9.77)比(53.23±8.12),U/mL:(367.68±61.32)比(603.38±87.67),U/mL:(26.34±5.18)比(40.38±9.12),U/mL:(2.46±0.57)比(5.22±0.74), P值均<0.05]。与Ad-NC组比较,Ad-NC+H/R组、Ad-NC+H/R+外泌体组及Ad-HMGB1+H/R+外泌体组细胞培养基中IL-1β、TNF-α、MDA含量明显升高,组间差异有统计学意义[ng/mL:(1.77±0.35)比(5.45±0.89)比(2.67±0.42)比(5.08±0.77),ng/mL:(3.56±0.73)比(9.23±1.18)比(5.24±0.87)比(8.62±1.09),μmol/mL:(0.91±0.14)比(2.15±0.45)比(1.31±0.27)比(1.89±0.29), F值分别为91.58,83.58,64.84, P值均<0.05]。 结论:ASCs来源外泌体具有减轻心肌细胞H/R损伤的作用,这一作用与抑制HMGB1/NF-κB途径介导的炎症反应及氧化应激反应有关。
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编辑人员丨1周前
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炎性牙周膜干细胞通过调控巨噬细胞内质网应激介导白介素-1β分泌的研究
编辑人员丨1周前
目的:探讨炎性牙周膜干细胞(periodontal ligament stem cell,PDLSC)对巨噬细胞分泌白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)的影响及其机制。方法:使用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激PDLSC模拟炎性环境。收集健康PDLSC培养基和模拟炎性环境条件PDLSC培养基,分别作用于人单核细胞系THP-1细胞,以此分为健康PDLSC条件培养基(conditioned medium of health PDLSC,CM-H)组和炎性PDLSC条件培养基(conditioned medium of LPS-PDLSC,CM-LPS)组。条件培养24 h后,弃条件培养基,正常培养THP-1细胞24 h。酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法检测THP-1细胞上清液中IL-1β的表达量,实时荧光定量PCR检测THP-1细胞内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)相关基因葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein 78,GRP78)、活化转录因子6(activating transcription factor-6,ATF6)、需肌醇酶1(inositol requiring enzyme 1,IRE1)、蛋白激酶R样内质网激酶(protein kinase R-like endoplasmic reticulum kinase,PERK)、CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白(CCAAT enhancer binding protein homologous protein,CHOP)、活化转录因子4 (activating transcription factor-4,ATF4)、剪切型X-盒结合蛋白1(X box binding protein 1 spliced,XBP1s)的表达,蛋白质印迹法检测GRP78、CHOP蛋白表达。使用ERS抑制剂4-苯基丁酸(4-phenylbutyrate,4-PBA)预处理THP-1细胞进行干预实验,以不同浓度进行分组,包括0(对照组)、1、10和20 mmol/L组,检测ERS相关基因mRNA表达和IL-1β分泌的变化。结果:ELISA结果显示,CM-LPS组THP-1细胞IL-1β表达量[(31.35±2.11) ng/L]显著高于CM-H组[(8.19±1.51) ng/L]( t=12.60, P<0.01)。实时荧光定量PCR结果显示,与CM-H组相比,CM-LPS组GRP78、ATF6、IRE1、PERK、CHOP、ATF4、XBP1s表达(分别为1.782±0.070、1.387±0.204、1.404±0.119、1.777±0.187、1.325±0.156、1.295±0.066、1.137±0.149)均显著升高( P<0.05)。4-PBA干预实验中,1、10、20 mmol/L组中GRP78、IRE1、ATF6、PERK、CHOP的表达均显著低于对照组( P<0.05)。与对照组[(31.23±1.98) ng/L]相比,10和20 mmol/L组THP-1细胞IL-1β分泌水平[分别为(21.20±0.37)、(23.85±1.80) ng/L]均显著下降( P<0.05)。 结论:炎性PDLSC可以通过上调巨噬细胞的ERS促进巨噬细胞分泌IL-1β。
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编辑人员丨1周前
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间充质干细胞外泌体lncRNA ZEB1-AS1通过靶向miR-142-5p/PTEN调控糖尿病性肾病
编辑人员丨1周前
目的:探讨脂肪源间充质干细胞(adMSC)的外泌体长链非编码RNA锌指E盒结合同源框1反义链1(Zinc finger E-box binding homeobox 1 antisense 1, ZEB1-AS1)在糖尿病肾病(DN)中的作用机制。方法:采用大鼠DN模型和高糖(HG)诱导的肾小球系膜细胞(GMCs)模型进行生化分析和炎症/氧化应激检测;双荧光素酶基因报告实验验证ZEB1-AS1、第10号染色体同源丢失性磷酸酶-张力蛋白基因(PTEN)与microRNA(miR)-142-5p的结合关系;Western blotting检测PTEN蛋白表达水平。结果:adMSC分泌的外泌体ZEB1-AS1可降低DN大鼠血糖、血清肌酐、24 h尿蛋白、肾脏重量、肾组织纤维化以及炎症细胞浸润水平。同时,在DN大鼠和HG诱导的GMCs中,肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-1β(IL-1β)的表达下降,而谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽(GSH)的表达上升。此外,miR-142-5p能与ZEB1-AS1、PTEN结合;miR-142-5p过表达或PTEN沉默逆转了外泌体ZEB1-AS1对炎症细胞因子水平的抑制作用和对抗氧化酶浓度的促进作用。结论:来自adMSC的外泌体ZEB1-AS1通过miR-142-5p/PTEN通路,控制炎症和氧化应激来抑制DN的进展。这表明ZEB1-AS1可能是治疗DN潜在、有效的靶点。
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编辑人员丨1周前
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激活态雪旺细胞干预骨髓间充质干细胞对大鼠坐骨神经损伤的实验研究
编辑人员丨1周前
目的:探讨激活态雪旺细胞(activated schwann cells,ASCs)干预骨髓间基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)联合异种神经移植体(acellular nerve xenograft,ANX)修复大鼠坐骨神经缺损的效果。方法:取大鼠骨髓腔内BMSCs,另取大鼠的ASCs和普通SCs,行原代培养。将两种细胞置于Transwell培养皿中培养并分成三组:BMSCs组,SCs-BMSCs组及ASCs-BMSCs组。在培养皿中培养后第2、4、6和8天,用CCK-8法检测各组BMSCs生物学活性,通过q-PCR检测各组脑源性神经营养因子(BDNF)、神经生长因子(NGF)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的mRNA表达水平。在无菌条件下制备10 mm坐骨神经缺损的大鼠模型,制作异种神经支架复合体(兔源胫神经)。将SD大鼠分为三组(n=10):ANX+BMSCs组,ANX+SCs-BMSCs组及ANX+ASCs-BMSCs组。将各组细胞打入支架,复合支架培养3 d,移植到大鼠模型中。术后8周通过神经电生理检测各组患肢感觉神经传导速度(sensory nerve conduction velocity,SCV),使用q-PCR检测神经移植体内神经营养因子(BDNF、NGF和bFGF)表达水平,另比较三组模型的下肢患侧/健侧腓肠肌细胞横截面积比恢复率。结果:CCK-8测定发现共培养系统中BMSCs组细胞增殖活性强于单细胞组,第2天和第4天,三组的活性差异无统计学意义( P>0.05),第6天ASCs-BMSCs组增殖活性强于BMSCs组与SCs-BMSCs组,差异有统计学意义( P<0.05),BMSCs组与SCs-BMSCs组之间差异无统计学意义( P>0.05)。通过q-PCR检测BMSCs组中BDNF、NGF及bFGF的mRNA表达最低,ASCs-BMSCs组含量最高( P<0.05)。经8周饲养后的动物实验,通过检测发现,ANX-ASCs-BMSCs组的SCV,ANX内相关神经因子表达量以及ANX-ASCs-BMSCs组的大鼠患侧/健侧腓肠肌肌细胞横截面积均最大。 结论:ASCs能够促进BMSCs的分化增殖;运用ANX-ASCs-BMSCs促进周围神经功能再生。
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编辑人员丨1周前
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巨噬细胞极化在骨再生中的调控作用及机制
编辑人员丨1周前
骨再生不仅受骨骼肌肉系统调节,还受免疫系统、血液系统等的影响。其中,免疫系统与骨骼系统共同受多种细胞因子的调节,这些因子作为骨免疫微环境的主要组成,在骨再生的过程中发挥重要作用。其中,巨噬细胞极化相关因子已越来越被人关注。巨噬细胞的极化受骨免疫微环境调控,并根据其方向的不同产生不同的细胞因子以调控骨再生,巨噬细胞还可与骨髓来源间充质干细胞(BMSCs)相互串扰以促进成骨。最近的研究也显示了通过改变骨免疫微环境以调节巨噬细胞的极化方向并促进骨再生的可能性。本文重点讨论了骨免疫微环境调节的不同巨噬细胞调节骨再生的作用及机制。
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编辑人员丨1周前
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脂肪来源干细胞胞外囊泡调控转化生长因子β-Smad信号通路抑制瘢痕增生的分子机制研究
编辑人员丨1周前
目的:探讨脂肪干细胞-细胞外囊泡(ASC-EVs)对肌成纤维细胞转分化过程中转化生长因子β(TGF-β)-Smad信号通路的调控作用。方法:脂肪干细胞来源于南昌大学第二附属医院整形美容科行吸脂术患者的抽吸脂肪。真皮成纤维细胞来源于同一科室包皮环切术患者自愿捐赠的皮肤组织。将脂肪抽吸物离心纯化后经酶消化提取脂肪来源于细胞(ASCs),扩增后行流式细胞术检测表面蛋白标记物。收集第3~5代ASCs上清液提取胞外囊泡(EVs),透射电镜观察微观形态,纳米颗粒跟踪分析仪NanoSight检测粒径分布,流式细胞术检测其膜表面标志性蛋白CD63、Alix和TSG101。用PKH67荧光标记的ASC-EVs与真皮成纤维细胞共培养后,共聚焦显微镜观察细胞对EVs的摄取情况。通过TGF-β1持续诱导真皮成纤维细胞5 d,并添加50、100 μg/ml浓度的ASC-EVs,通过免疫荧光染色,RT-PCR和蛋白质印迹法检测α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)以及Smad-2/3/4的表达。结果:流式细胞术结果提示,第3代ASCs表面标记物CD73、CD49d、CD90、CD105为阳性,CD34、CD45为阴性。透射电镜下ASC-EVs为圆形膜性囊泡,边缘清晰,由双层磷脂膜包裹。95%以上的ASC-EVs粒径为(30.0~261.0)nm,平均(166.0±86.1)nm。EVs高表达标志蛋白CD63、Alix和TSG101。共聚焦显微镜下可见携带绿色荧光的ASC-EVs被真皮成纤维细胞摄取并分布在胞浆内,部分ASC-EVs在细胞核周围分布。α-SMA免疫荧光染色后,经连续5 d的TGF-β1诱导,共聚焦显微镜下见真皮成纤维细胞中α-SMA绿色荧光的表达显著提高,而采用50 μg/ml和100 μg/ml ASC-EVs作用的真皮成纤维细胞中,α-SMA的表达较未经ASC-EVs作用的真皮成纤维细胞显著降低,但不呈现浓度依赖;细胞α-SMA和Smad-2/3/4的mRNA转录水平较未经ASC-EVs作用的真皮成纤维细胞显著下降,α-SMA和Smad-2/3/4的蛋白表达也显著降低。此外,ASC-EVs可显著降低细胞分泌至上清液中的Ⅰ型胶原的含量,但对Ⅲ型胶原的分泌量无明显干预作用。结论:ASC-EVs抑制瘢痕增生的作用机制可能与抑制真皮成纤维细胞中TGF-β-Smad信号通路,干扰肌成纤维细胞转分化,减少Ⅰ型胶原分泌密切相关。
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编辑人员丨1周前
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细胞外囊泡/外泌体在新型冠状病毒肺炎诊治中的潜在价值
编辑人员丨1周前
自新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情暴发以来,全球都在寻找有效的治疗方法。细胞外囊泡(EV)/外泌体是细胞间通讯的有效载体,研究表明,间充质干细胞源EV/外泌体是对抗急性呼吸窘迫综合征的无细胞治疗的替代选择;此外,EV在COVID-19相关代谢组学、蛋白质组学、复发复阳、深静脉血栓、心肌毒性、液体活检以及生物治疗的研究,都将为COVID-19的诊疗提供新的思路。本文将对EV/外泌体在COVID-19诊治中的潜在价值进行综述。
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编辑人员丨1周前
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脂肪基质血管片段分离的研究进展
编辑人员丨1周前
脂肪基质血管片段(SVF)是脂肪组织经分解并去掉上清后得到的底层细胞团,SVF含有多种细胞群,包括脂肪来源干细胞(ADSC),内皮祖细胞,免疫细胞,平滑肌细胞,周细胞和其他基质成分。SVF在临床中有诸多应用研究,如脂肪移植,糖尿病,促进组织再生血管化等。脂肪组织的分离方法决定了SVF的数量和质量,本文对目前SVF分离技术进行综述。
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编辑人员丨1周前
