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微重力条件下细胞电融合研究进展
生物分离、细胞培养和细胞电融合是目前在空间条件下研究的主要生物过程.空间微重力环境是细胞电融合技术的理想场所,由于不存在重力和对流的影响,使电融合技术得到了改善.在提高杂交瘤得率、培植新品种和研究微重力细胞生物学效应方面具有广阔的应用前景.本文综述了微重力条件下细胞电融合的研究进展,细胞电融合过程中细胞骨架发生的变化,以及微重力条件下提高融合效率潜在的原因.
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模拟微重力培养对大鼠甲状旁腺细胞形态及分泌功能的影响
目的 模拟微重力培养甲状旁腺细胞,观察细胞形态及细胞分泌功能,以探讨甲状旁腺细胞更为优良的培养方法.方法 雄性Wistar大鼠,37只,体质量150～200 g.1％戊巴比妥钠(50 mg/kg)腹腔注射麻醉.手术切取甲状旁腺并经病理学证实.用胶原酶Ⅱ消化获得甲状旁腺细胞后,按培养条件不同分为普通培养组(单纯甲状旁腺细胞静置培养)、聚羟基乙酸(polyglycolic acid,PGA)支架培养组(甲状旁腺细胞接种在PGA支架上静置培养)、微重力培养组(甲状旁腺细胞和PGA支架在模拟微重力环境中共培养)3组.于细胞培养第1、3、5、7天时测量各组细胞培养液中甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)的浓度,于倒置相差显微镜下观察甲状旁腺细胞的生长形态、吖啶橙/碘化丙啶染色细胞并计算细胞存活率.结果 普通培养组的细胞在第7天时大部分细胞形态良好,部分细胞团中心出现坏死灶.PGA支架培养组在第7天时支架上的细胞大部分沿PGA纤维纵轴方向向两极伸展,相邻支架被细胞外基质连接.微重力培养组的细胞在培养第7天时细胞仍呈圆形,相互聚集成团,并逐渐增大;培养液中的PTH浓度也明显高于PGA支架培养组和普通培养组(P＜0.05),且存活率也明显高于另外两组(P＜0.05).结论 模拟微重力培养甲状旁腺细胞,能使细胞保持良好形态,并显著提高细胞活力及存活率,从而为细胞输注移植治疗甲状旁腺功能减退症提供优良的供体细胞,PGA支架可以作为甲状旁腺细胞培养的良好载体.
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微重力环境对眼压和视力的影响及其机制研究进展
1961年,苏联成功发射世界上第一艘载人飞船东方一号,航天员作为人类使者开始了探索太空的旅程.1961年,美国实施“双子星座”计划,历时5年,其中一项任务就是要求宇航员观察其视力在飞行中的变化,表明当时科学家已经在考虑失重环境对人类眼睛的影响[1].201 1年,Mader等[2]对7位在太空中工作了6个月的宇航员的眼部进行检查,发现他们的眼球出现了不同程度的多种改变,包括:眼压一过性升高,视乳头水肿,脉络膜皱褶,眼球变扁,远视偏移,近视力减弱,视网膜神经纤维层增厚,视网膜棉绒斑等.其实,在此之前的数年里,美国NASA(National Aeronautics and Space Administration)太空医学部就已发现,经过长期太空作业的宇航员会出现不同程度的上述眼部症状.在回归地面生活后,这些眼部病理改变在数周内逐渐修复,但部分病例可持续近两年[3].宇航员的眼部生理病理变化及其机制引起了许多学者的重视,并对此进行了多方面的探讨和研究.笔者对长时间太空作业的宇航员眼部出现的生理病理变化及其机制综述如下.
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太空发育鸡胚的前庭感受器细胞形态学研究
为了探讨太空微重力对鸡胚前庭感觉上皮细胞的形态发育的影响,选取在航天飞机(STS-29)发育鸡胚和地面发育鸡胚各两只,利用计算机显微测量技术分别测量椭圆囊和球囊的毛细胞、支持细胞核的切面面积、周长、形状系数.太空发育鸡胚的球囊支持细胞核的切面面积、周长显著大于地面组,形状系数无差异;太空发育鸡胚的椭圆囊支持细胞核的切面面积、周长、形状系数以及椭圆囊和球囊毛细胞的切面面积、周长与地面发育鸡胚相比无明显差异.微重力可能对球囊支持细胞核的体积发育有影响,对椭圆囊和球囊的毛细胞以及椭圆囊支持细胞核的形态发育无影响.
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模拟微重力对BMSCs神经元分化潜能的影响
目的 研究微重力处理后形态改变的骨髓间充质干细胞(BMSCs)向神经元方向的分化能力.方法 第一部分将第三代的BMSCs分为两组,分别在正常重力下(NG组)及微重力下(SMG组,采用回旋模拟装置以30 r/min模拟微重力),培养72 h后,光镜下观察细胞形态的改变,鬼笔环肽染色检测细胞骨架的变化.第二部分将第三代BMSCs分为三组:第一组在NG条件下培养后,加入神经元方向诱导剂在NG条件下诱导;第二组在SMG条件下培养,在NG条件下诱导;第三组在SMG条件下培养,在SMG条件下诱导.14 d后,免疫荧光染色检测神经元特异性骨架蛋白2(MAP-2)的阳性表达率,Western blot检测MAP-2及干细胞多潜能标志物八聚体结合转录因子4(0ct4)的表达情况.结果 光镜下观察细胞在SMG处理后呈现由梭向圆的改变,细胞变大,骨架弥散,呈圆形.诱导后第二组细胞MAP-2的表达率较第一组增高(P＜0.05).第三组细胞其表达量较少,Western blot分析第二组细胞MAP-2的表达量上调较第一组具有统计学意义(P＜0.05),且两组细胞都表达少量Oct4,第三组细胞MAP-2表达量较少,但Oct4表达增多.结论 模拟微重力环境提高BMSCs神经元方向分化潜能.
