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摘要:
近年来,四面体框架核酸材料由于良好的机械、化学、生物性能,成为了DNA纳米材料中的热点话题。通过利用四面体框架核酸材料的诸多优势,不同尺寸、不同修饰方式的DNA四面体被设计出来,在再生医学、生物传感器以及肿瘤治疗等多个领域得以应用,从而促进人类健康。该综述对目前四面体框架核酸材料在人类健康相关领域的研究进展进行了总结,并提出了四面体框架核酸材料在未来临床应用的过程中将会面临的挑战。
摘要:
现代组织透明化技术使细胞群的高分辨率成像和组织结构的三维重建成为可能,我们通过组织透明化技术可以获得更完整的脑部三维结构以及脑组织各个组分的空间联系。在过去的十年里,科学家们对组织透明化技术进行了大量的开发与改进,这些方法目前被广泛的运用在神经科学的研究中,使我们在复杂的神经网络中得到重要的信息。同时,组织透明化技术也会为神经退行性疾病的干细胞治疗和神经再生提供研究工具。在这篇综述中,我们主要回顾了一下目前主要的组织透明化技术的种类以及优缺点,并且总结了一下这些技术在神经退行性疾病研究中的应用以及独特的优势,此外我们还探讨了未来组织透明化技术的发展要求,配套设备的完善以及在干细胞治疗和再生医学中作为研究工具的潜力。
摘要:
羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAp)是骨骼和牙齿的主要无机成分,具有生物活性和生物相容性。但HAp机械性能差、降解速度慢、功能单一,难以作为支架材料在骨组织工程中单独应用。通过将HAp与其他类型材料复合,可制备具有特定性能的复合材料,拓展其在骨组织工程中的应用。本文首先阐述了HAp材料在骨组织工程生物材料中的重要性及其优缺点,并分类回顾了HAp复合材料在骨组织工程中的研究现状;其次,针对目前HAp复合材料用于骨修复领域的研究热点,列举了代表性研究成果并进行了相应的分析讨论;最后,对HAp复合骨修复材料未来的发展前景进行了展望。
摘要:
间充质干细胞(MSCs)的增殖和多向分化潜能使其广泛用于骨、软骨修复新疗法的开发,虽然已初步探明MSCs成骨、成软骨分化的基因表达谱,但启动MSCs分化的关键因子仍不明确,限制了其在骨、软骨组织工程中的应用。组蛋白去甲基化酶(KDMs)介导的表观遗传机制是调控MSCs谱系分化的关键环节。含Tower结构域的赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶家族(LSD)及含Jumonji C(JmjC)结构域的组蛋白去甲基化酶家族通过调控Runt相关转录因子2(RUNX2)、成骨相关转录因子抗体(OSX)、骨钙素(OCN)在内的多种成骨相关基因的表达以介导MSCs成骨向分化。KDM2/4/6亚家族等通过以SRY-related high-mobility-group-box gene 9(SOX9)为中心的多条通路调控MSCs成软骨分化。此外,纳米拓扑结构、mircoRNAs等通过上、下调KDMs调控多种成骨和成软骨转录因子的表达。本文对KDMs在MSCs成骨和成软骨分化中的作用进行综述,以帮助读者更好地理解骨、软骨损伤疾病的发病机制,促进为骨、软骨组织工程未来的临床应用。
摘要:
特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)是一类呈急性或慢性进展的不可逆肺部疾病,最终会导致患者肺功能严重损害乃至死亡。目前,肺纤维化的发病机理尚不明确,无有效的治疗手段延缓病情进展。研究显示,干细胞作为机体的起源细胞,不仅参与机体各阶段的发育,在肺损伤修复方面也发挥重要作用。作为再生医学领域的明星细胞,干细胞移植为IPF的治疗提供了全新的思路。本文将结合现阶段国内外干细胞移植治疗IPF的最新动态,综述干细胞移植在IPF治疗中的机制研究与应用探索前沿。
摘要:
在再生医学中,干细胞疗法是一种有效的组织再生策略,对缺损的组织再生修复具有积极的治疗作用。近年来,一系列研究表明,干细胞治疗的积极效果是由间充质干细胞的旁分泌起主导作用,是由干细胞释放的外泌体所介导,研究者们从而提出将干细胞来源的外泌体单独用于组织再生修复的可能性,并通过研究证实了其可达到与干细胞疗法相似的效果。因此,作为一种极具潜力的治疗策略,基于外泌体的组织再生治疗方法正在被广泛地研究。在这篇综述中,我们讨论了间充质干细胞来源的外泌体的相关理论及其在结缔组织再生修复方面的研究进展,包括骨、软骨、皮肤、脊髓、以及肌腱等组织的再生,并简要探讨了相应的作用机制。同时讨论了基于间充质干细胞外泌体进行组织再生修复的挑战和展望。
摘要:
线粒体是细胞中广泛存在的一种重要细胞器,除了管控细胞的能量制造和代谢外,线粒体还能参与细胞的抗感染、凋亡以及自噬等多种生物学过程。当外界环境或者细胞内部的有害刺激对线粒体造成应激反应时,线粒体会将包含其自身DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)的线粒体基质释放到细胞质中。胞质内的mtDNA作为一种损伤相关分子模式,会激活不同的DNA模式识别受体,诱发机体的固有免疫反应。环化 GMP-AMP 合成酶(cGAS)是近些年来新发现的关键DNA受体,可通过催化形成第二信使cGAMP(2′3′-cGAMP)激活干扰素刺激基因(STING)依赖的信号通路。除了可抵抗病原微生感染,cGAS-STING信号通路在自身免疫、肿瘤和衰老等多种病理生理过程中均发挥重要作用。本综述主要讨论线粒体应激中释放的mtDNA如何激活cGAS-STING固有免疫信号通路以及与此相关的疾病,以期推动线粒体在固有免疫作用中的基础研究,并为以线粒体为靶点进行相关药物的开发提供新策略。
摘要:
一氧化碳(carbon monoxide,CO)是一种由哺乳动物体内血红素氧化酶(heme oxygenase,HO)催化血红素降解产生的重要内源性气体信号传导分子。CO参与了生物体内多种生理活动和病理过程,并与器官组织中的细胞保护和稳态维持密切有关。越来越多的研究表明,CO能够通过多种作用机制,在痛觉的发生、发展过程中发挥调节干预作用,但其作用机制尚未完全明确,且给药方式的不可控因素也使其应用受到较大限制。本文旨在梳理CO在疼痛调控中可能的靶点和途径,并对CO临床应用中所面临的挑战和机遇进行讨论,为CO镇痛药物的进一步研发提供线索。
摘要:
  目的  研究N6-腺苷酸甲基化(N6-methyladenosine, m6A)结合蛋白YTH结构域蛋白2(YTH domain-containing protein 2,YTHDC2)对人骨髓间充质干细胞(human bone marrow mesenchymal stem cells,hBMSCs)成骨及成脂分化的调控。  方法  通过小干扰RNA(siRNA)体外对hBMSCs进行YTHDC2基因表达的敲降,并进行成骨及成脂诱导分化,以研究YTHDC2敲降后hBMSCs分化表型的改变。利用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色和茜素红染色鉴定成骨活性和钙结节形成,尼罗红染色检测脂滴形成。利用荧光定量PCR(RT-qPCR)检测成骨和成脂相关基因的表达。通过RNA测序(RNA-seq)分析YTHDC2敲降后的转录组变化,探索YTHDC2调控hBMSCs分化的潜在机制。  结果  敲降YTHDC2促进hBMSCs成骨分化中的ALP活性及钙结节形成,并显著上调成骨相关基因表达;同时降低了hBMSCs在成脂分化中的脂滴形成能力,并显著下调成脂相关基因表达。RNA-seq的基因富集分析显示YTHDC2与核糖体功能及mRNA翻译有关信号通路显著相关。  结论  敲降YTHDC2可促进hBMSCs成骨分化,抑制成脂分化。敲降YTHDC2可能造成核糖体功能改变。
摘要:
  目的   研究骨形态生成蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)拮抗剂Gremlin1(GREM1)对根尖牙乳头干细胞(stem cells from the apical papilla,SCAPs)功能的影响,并探索其机制。   方法   体外分离培养SCAPs,免疫荧光染色实验检测GREM1在SCAPs的亚细胞定位;利用GREM1shRNA慢病毒转染,敲低GREM1;分别对GREM1敲低组和对照组SCAPs进行成骨诱导,实时荧光定量PCR(Real time-PCR)和Western blot检测转染后GREM1的敲低效果。取两组细胞,成骨诱导7 d后进行碱性磷酸酶(ALP)活性测定,成骨/成牙本质诱导3周后进行茜素红染色,并用Real time-PCR检测成骨诱导0周、1周、2周、3周后成骨/成牙相关基因骨钙素(OCN)、骨桥素(OPN)、骨涎蛋白(BSP)、牙本质基质蛋白 (DMP1)、牙本质涎磷蛋白(DSPP)以及成骨/成牙关键转录因子Runt相关转录因子2(RUNX2)、成骨细胞特异性转录因子(OSX)、同源盒基因2(DLX2)的表达。取两组细胞,CCK8和流式细胞术检测细胞增殖能力变化;Real time-PCR检测衰老相关基因p53、细胞周期调控因子1(Waf1)和干性相关基因krupple 样因子4(KLF4)、性别决定区Y框蛋白2(SOX2)的表达,以及BMPs相关基因(BMP2、BMP4、BMP5BMP6、BMP7、BMP9)的表达。   结果   免疫荧光实验表明GREM1在胞核内表达量比胞浆中更高;Real time-PCR和Western blot验证了GREM1敲低组的敲低效果。 GREM1敲低组ALP活性高于对照组(P<0.05),茜素红染色浅于对照组;OCNDMP1在1周、2周、3周时表达均有升高,OPN在2周时升高,BSP在3周时升高,DSPP在1周时升高,差异有统计学意义(P<0.05),成骨关键转录因子RUNX2、OSXDLX2均在不同时段升高,差异有统计学意义(P<0.05)。CCK-8法和流式细胞术显示 GREM1敲低组增殖能力较对照组下降(P<0.05)。与对照组相比,GREM1敲低组BMP2、BMP6、BMP7表达升高,SOX2、KLF4表达升高(P<0.05),P53、Waf1表达下降(P<0.05)。   结论   GREM1敲低后,能促进SCAPs成骨/成牙分化及干性,抑制SCAPs的增殖及衰老;GREM1对SCAPs的功能作用可能是通过在mRNA水平调控BMP2、BMP6、BMP7的表达实现的。

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