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关键词： 细胞焦亡   乳腺癌   炎症小体   Gasdermin家族蛋白   caspase家族蛋白   预后价值   工程化组织构建  

摘要： 背景:众多研究指出细胞焦亡在肿瘤进展中扮演着关键角色。近年来研究显示,细胞焦亡与乳腺癌发生、发展和治疗有着不可忽视的联系,开发有效的细胞焦亡治疗策略已成为乳腺癌治疗领域的研究热点。目的:综合分析细胞焦亡的机制,探究细胞焦亡在乳腺癌中的抗肿瘤作用以及在临床治疗中的潜在应用价值。方法:以“pyroptosis,breast cancer,inflammasome,gasdermin,caspase,drug resistance,treatment”为英文检索词,检索PubMed数据库建库至2024年8月发表的文献。通过阅读文题和摘要进行初步筛选,排除与此次研究内容相关性差、信息陈旧或观点重复且缺乏权威性的文献,最后纳入121篇文献进行综述。结果与结论:细胞焦亡是一种特殊的程序性细胞死亡方式,它通过激活Gasdermin家族蛋白来执行,在乳腺癌治疗中显示出潜在的应用价值。长期或不当的治疗可导致肿瘤细胞对药物产生耐药性,细胞焦亡机制的研究有助于克服耐药性缺陷。细胞焦亡能够触发免疫原性细胞死亡,促进肿瘤特异性抗原的释放,进而激活免疫系统,提高其对肿瘤细胞的识别和清除能力。细胞焦亡相关基因表达水平可作为乳腺癌预后指标,有助于评估患者的治疗反应和生存期。细胞焦亡机制研究可为乳腺癌治疗提供新的策略,如靶向诱导焦亡的药物和治疗方法,有助于实现乳腺癌个体化治疗方案。

关键词： 再生障碍性贫血   间充质干细胞   造血干细胞移植   细胞治疗   造血微环境   移植物抗宿主病   发病机制   综述  

摘要： 背景:目前再生障碍性贫血的主要治疗方法是进行造血干细胞移植和免疫抑制治疗。然而,治疗后的并发症和不良反应严重影响了再生障碍性贫血患者的预后和生活质量。间充质干细胞有着独特的低免疫原性,可抑制T淋巴细胞、B淋巴细胞、树突细胞、自然杀伤细胞的增殖与活化,调节机体免疫,为再生障碍性贫血和移植物抗宿主病带来了良好的细胞治疗前景。目的:综述近几年间充质干细胞在再生障碍性贫血中的应用进展,以及间充质干细胞与再生障碍性贫血发病机制之间的相关性,为再生障碍性贫血患者提供新的治疗理论基础和更有效的治疗方案。方法:检索2003年1月至2024年2月中国知网和PubMed数据库,中文检索词为“再生障碍性贫血,间充质干细胞,造血干细胞,造血,造血微环境,造血干细胞移植,生物学,免疫,移植物抗宿主病”;英文检索词为“aplastic anemia,mesenchymal stem cell,hematopoietic stem cell,hematopoiesis,hematopoietic microenvironment,hematopoietic stem cell transplantation,biology,immuno-modulatory,immune regulation,graft-versus-host disease,chronic graft-versus-host disease,acute graft-versus-host disease”。排除低质量、重复、内容陈旧的文献,最终纳入88篇文献进行综述分析。结果与结论:①间充质干细胞作为一种多能干细胞,可通过细胞间直接接触、分泌多种造血相关因子、参与造血相关通路来重塑造血功能;②与间充质干细胞联合免疫抑制剂输注、单纯间充质干细胞输注相比,间充质干细胞联合造血干细胞移植治疗再生障碍性贫血患者更能发挥两种干细胞的疗效,显著降低慢性和Ⅲ-Ⅳ度急性移植物抗宿主病的发生率,提高患者的总生存期;③使用脐带来源和传代次数<6次的间充质干细胞,并且在造血干细胞移植前输注的方案可能是更有效的治疗选择;④间充质干细胞与再生障碍性贫血发病机制之间存在密切联系,通过抑制或激活再生障碍性贫血病理演变过程中相关的靶点,可能为再生障碍性贫血带来新的治疗方案。

关键词： 骨髓间充质干细胞   端粒酶卡哈尔体蛋白1   衰老   过表达   干扰   细胞增殖   细胞凋亡   工程化干细胞  

摘要： 背景:随着年龄的增长,骨髓间充质干细胞的功能逐渐降低,延缓骨髓间充质干细胞自身衰老成为一项重要课题。目的:通过改变端粒酶卡哈尔体蛋白1(telomerase cajal body protein 1,TCAB1)基因的表达,探讨延缓骨髓间充质干细胞衰老的途径。方法:细胞贴壁法培养小鼠骨髓间充质干细胞,应用重组慢病毒技术过表达或干扰骨髓间充质干细胞中的TCAB1基因,采用qPCR检测衰老相关基因P16、P21、P53、P27的表达,qPCR检测Telomere的表达判断端粒的相对长度;Western blot检测衰老蛋白P16、P21、P53、P27的表达;CCK-8法检测细胞增殖情况;Annexin V-PE/7-AAD细胞凋亡试剂盒检测细胞凋亡情况。结果与结论:过表达TCAB1基因骨髓间充质干细胞中衰老相关基因及蛋白的表达量下降,端粒相对长度增加,细胞增殖能力较强,细胞凋亡数量较少,细胞呈现年轻状态;干扰TCAB1基因骨髓间充质干细胞中衰老相关基因及蛋白的表达量上升,端粒相对长度缩短,细胞增殖能力较弱,细胞凋亡数量较多,细胞呈现衰老状态。以上结果表明,在适当范围内增加TCAB1的表达量,可以延缓细胞衰老的速度。

关键词： 枸杞多糖   阿尔茨海默病   SH-SY5Y细胞   线粒体自噬   β-淀粉样蛋白   细胞凋亡   工程化细胞  

摘要： 背景:神经退行性疾病与线粒体自噬调节失衡密切相关。课题组前期研究表明枸杞多糖具有神经保护作用,但其能否通过调控线粒体自噬来改善β-淀粉样蛋白1-42诱导的SH-SY5Y细胞损伤尚不明确。目的:探讨枸杞多糖对β-淀粉样蛋白1-42诱导的SH-SY5Y细胞损伤的保护作用及机制。方法:通过β-淀粉样蛋白1-42诱导SH-SY5Y细胞建立阿尔茨海默病细胞模型,并用枸杞多糖进行干预。将SH-SY5Y细胞分为3组:对照组,β-淀粉样蛋白1-42组(20μmol/Lβ-淀粉样蛋白1-42干预24 h),枸杞多糖组(先提前1 h加入1 g/L枸杞多糖形成保护作用,然后再加入20μmol/Lβ-淀粉样蛋白1-42与枸杞多糖共同干预24 h)。CCK-8法检测细胞活力;JC-1检测线粒体膜电位;TUNEL染色检测细胞凋亡;免疫荧光和Western blot检测突触、凋亡和线粒体自噬相关指标的表达。结果与结论:①与对照组比较,β-淀粉样蛋白1-42组细胞活力下降(P<0.05),细胞凋亡率上升(P<0.05),线粒体膜电位下降(P<0.05),促凋亡蛋白Bax、Caspase-3表达升高(P<0.05),抗凋亡蛋白Bcl-2表达降低(P<0.05),突触相关蛋白Syn、PSD-95表达降低(P<0.05),线粒体自噬相关蛋白Pink1、LC3A/B、Parkin、Beclin-1表达降低(P<0.05),P62表达升高(P<0.05);②与β-淀粉样蛋白1-42组比较,枸杞多糖组细胞活力升高(P<0.05),细胞凋亡率降低(P<0.05),线粒体膜电位上升(P<0.05),Bax和Caspase-3表达降低(P<0.05),Bcl-2表达升高(P<0.05),Syn和PSD-95表达升高(P<0.05),Pink1、LC3A/B、Parkin、Beclin-1表达升高(P<0.05),P62表达降低(P<0.05)。结果表明:枸杞多糖可能通过调控线粒体自噬来抑制β-淀粉样蛋白1-42诱导的SH-SY5Y细胞损伤,减少细胞凋亡,增加神经元突触可塑性。

关键词： 线粒体   急性心肌梗死   生物信息学   机器学习   免疫浸润分析   氧化应激   炎症   凋亡  

摘要： 背景:线粒体在急性心肌梗死损伤和修复中具有重要意义,因此基于线粒体基因探索急性心肌梗死发病进展具有重要的临床意义。目的:探究线粒体基因是否可以作为评估急性心肌梗死进展的可靠生物标志物。方法:从高通量基因表达数据库下载急性心肌梗死数据集GSE66360,GSE12288,在线粒体蛋白质数据库获取人类线粒体基因集;对急性心肌梗死数据集GSE66360进行差异基因分析及加权基因共表达网络分析,两者取交集后获得基因进行蛋白质-蛋白质相互作用分析、基因本体论和京都基因与基因组百科全书分析;将交集基因与人类线粒体基因取交集以获得差异线粒体基因,对差异线粒体基因进行基因集富集分析和免疫浸润分析,并在外部数据集GSE12288中进行受试者工作特征曲线分析,验证线粒体差异基因的表达特征。结果与结论:①获得急性心肌梗死差异基因548个,差异基因分析及加权基因共表达网络分析显示Blue模块包含基因最多(4992个),二者交集基因共有116个,其中肿瘤坏死因子、白细胞介素1B、白细胞介素6、Toll样受体4和白细胞介素10为核心基因;②基因本体论分析显示生物过程主要涉及炎症反应、肿瘤坏死因子产生的正调控及细胞表面受体信号通路,细胞组成主要涉及三级颗粒膜、质膜外层和质膜等,分子功能主要涉及免疫球蛋白G结合、跨膜信号受体活性及趋化因子活性等,京都基因与基因组百科全书分析显示,这些基因主要涉及肿瘤坏死因子、白细胞介素17及核转录因子κB通路;③共获得8个差异线粒体基因,经过最小绝对收缩和选择算子和比例风险回归模型分析后筛选出4个特征基因,包括佛波醇-12-肉豆酸酯-13-乙酰基诱导蛋白1、BCL2-相关蛋白A1、溶质载体家族25成员37和脱氧核糖核酸聚合酶β,并分别对应了肿瘤蛋白53、氧化磷酸化、硫代谢及甘油磷脂代谢通路;④受试者工作特征曲线分析显示4个特征基因均具有诊断意义,并与静息树突状细胞、幼稚B细胞呈显著负相关性;⑤提示佛波醇-12-肉豆酸酯-13-乙酰基诱导蛋白1、BCL2-相关蛋白A1、溶质载体家族25成员37和脱氧核糖核酸聚合酶β表达特征可作为预测急性心肌梗死中线粒体功能的潜在生物标志物,可进一步提高急性心肌梗死预测的准确性。

关键词： 盐酸青藤碱   急性T淋巴细胞白血病   CEM细胞   细胞凋亡   RNA-seq测序   增殖抑制   工程化细胞  

摘要： 背景:盐酸青藤碱有抗多种肿瘤的作用,但目前尚不清楚盐酸青藤碱对急性T淋巴细胞白血病的作用。目的:探讨盐酸青藤碱对急性T淋巴细胞白血病CEM细胞的抑制作用。方法:应用不同浓度(0.5,1,2,4 mmol/L)盐酸青藤碱处理CEM细胞,CCK-8检测细胞增殖抑制率并计算IC50;倒置显微镜和吉姆萨染色观察CEM细胞形态变化;利用RNA-Seq测序分析差异基因表达并进行生物信息学分析。结合转录组测序结果,流式细胞术检测不同浓度(1,2,4 mmol/L)盐酸青藤碱作用后CEM细胞凋亡率;Western blot检测不同浓度(1,2,4 mmol/L)盐酸青藤碱作用后CEM细胞中Bcl-2、Bax、Caspase-9蛋白的表达。结果与结论:①盐酸青藤碱呈剂量和时间依赖性地抑制CEM细胞生长;②盐酸青藤碱干预后CEM细胞数量下降,核固缩;③RNA-seq测序筛出53个异常表达基因,基因本体分析主要富集在细胞过程、细胞解剖实体与粘连关系等,信号通路分析与肿瘤相关的是细胞凋亡;④盐酸青藤碱呈剂量依赖性地促进CEM细胞凋亡;⑤盐酸青藤碱上调CEM细胞中Bax、Caspase-9蛋白表达,下调Bcl-2蛋白表达。由此可见,盐酸青藤碱可诱导CEM细胞凋亡从而抑制细胞增殖,可能与其上调Bax和Caspase-9蛋白表达,以及下调Bcl-2蛋白表达有关。

关键词： 工程化外泌体   药物负载   靶向递送   肿瘤治疗   癌症   基因编辑工程化   外源性工程化   混合型工程化   应用前景  

摘要： 背景:当前治疗肿瘤的药物主要以化学药为主,但存在着耐药和不良反应等问题。外泌体药物递送系统不仅避免了人工合成纳米颗粒药物的毒性,而且增加了药物的生物利用度和生物相容性。通过生物、物理和化学方法对外泌体进行修饰进而打造成一种新型的纳米载药平台。目的:对外泌体药物递送系统的构建策略和在肿瘤疾病中的应用现状以及当前所面临的各种挑战进行了综述。方法:以“Exosomal,tumor,microvesicle,extracellular vesicles,engineered,therapeutics,characterization,isolation,drug delivery,targeting,modification strategies,physics,chemistry,biology”为英文检索词和“外泌体,药物递送,肿瘤”为中文检索词检索PubMed及中国知网数据库,最终纳入了132篇文献进行深入地归纳和探讨。结果与结论:①外泌体提取的技术手段,包括超速离心法、过滤法和试剂盒提取等,这些方法虽然能够高效地分离出外泌体,但是过程繁琐并且耗时较长,无法实现外泌体的大规模提取。②工程化外泌体主要分为4类:基因编辑工程化,通过基因改造提升功能;内源性工程化,利用炎症因子等预处理增强药物递送;外源性工程化,直接在外泌体中封装药物;混合型工程化,结合外泌体与脂质纳米颗粒形成新颗粒。目前部分工程化外泌体已进入癌症治疗的临床试验阶段,但多处于早期阶段。相比较而言,基因工程化外泌体因高靶向性和定制化潜力,被视为未来药物递送的重要方向。③实现工程化外泌体的临床转化还有诸多限制,在技术方面,大规模生产、纯化及载药效率等技术难题亟待解决;在生产方面,高昂成本及批次稳定性问题影响普及;在安全性方面,免疫原性及潜在毒性需全面评估;此外,监管政策的不完善及审批流程的复杂性也构成其临床转化的障碍。④未来需通过技术创新、成本控制、安全性提升及政策完善等多方面努力,推动工程化外泌体的临床转化进程。

关键词： 间充质干细胞   干细胞疗法   炎症性肠病   溃疡性结肠炎   克罗恩病   机制   工程化干细胞  

摘要： 背景:炎症性肠病发病率逐渐升高,且暂无良好的治疗方案,研究表明与传统治疗方法相比,间充质干细胞治疗炎症性肠病展现出较佳的疗效。目的:综述不同来源间充质干细胞治疗炎症性肠病的作用机制,为后续研究提供思路。方法:以“间充质干细胞,外泌体,炎症性肠病,溃疡性结肠炎,克罗恩病”和“mesenchymal stem cells,MSCs,exosomes,extracellular vesicles,EVs,inflammatory bowel disease,IBD,ulcerative colitis,UC,Crohn’s disease,CD”分别作为中、英文关键词,在中国知网、PubMed数据库进行检索,最终纳入符合标准的89篇文献进行综述。结果与结论:目前用于治疗炎症性肠病的间充质干细胞共有6类,分别为骨髓间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、围产期组织来源间充质干细胞、诱导多能干细胞衍生的间充质干细胞、胚胎干细胞衍生的间充质干细胞、牙龈间充质干细胞。移植方式共有5种,静脉注射和腹腔注射为最常用方式,此外还有局部注射、肠系膜注射、灌肠3种方式。上述间充质干细胞减轻炎症性肠病症状或延缓其进展的主要机制包括分化、再生、抗炎、免疫调节、神经保护、抗氧化应激、归巢、调节肠道菌群、自噬、铁死亡、内质网应激等。不同来源间充质干细胞在功能上有一定相似性,但又具有不同特点,这些特点使它们具有独特优势和治疗潜力。然而,目前对不同来源间充质干细胞特性的研究仍然有限,需要对不同来源间充质干细胞之间的细微差别进行更深入研究,以优化其治疗炎症性肠病的潜力,同时,临床使用安全性也有待进一步观察。

关键词： 同种异体肌腱   冻融循环   力学性能   成分检测   工艺处理   工程化肌腱  

摘要： 背景:用于临床移植的异体肌腱在应用前需进行相应处理,在处理成品至正式使用期间一般会面临多周期冻融循环的情况,目前针对成品异体肌腱经历多周期冻融循环后的性能变化还未见相关报道。目的:探究异体肌腱在经历多周期冻融循环后的力学性能及成分变化。方法:取经法规规定工艺处理后的成品异体肌腱,在-40℃(或-80℃)条件下分别冻融循环3,6,10次,对相应条件冻融后的异体肌腱进行力学实验及DNA、硫酸糖胺聚糖、羟脯氨酸含量和总蛋白含量检测。结果与结论:①在-40℃条件下冷冻保存,冻融循环3,6,10次组之间的最大载荷、最大载荷伸长率、抗拉强度和弹性模量比较差异均无显著性意义(P>0.05);在-80℃条件下冷冻储存,冻融循环3,6,10次组之间的最大载荷、最大载荷伸长率比较差异无显著性意义(P>0.05),冻融循环3次组抗拉强度高于冻融循环6,10次组(P<0.05),冻融循环3次组弹性模量高于冻融循环10次组(P<0.05);②在-40℃(或-80℃)条件下冷冻保存,冻融次数不影响异体肌腱中DNA、羟脯氨酸、总蛋白和硫酸糖胺聚糖含量;③结果表明,在-40℃储存时,10次以内冻融循环不影响异体肌腱的性能;而在-80℃储存时,异体肌腱冻融循环次数应控制在6次以内。

关键词： 钛酸钙   取向性静电纺丝   聚己内酯   丝素蛋白   周围神经再生   工程化神经材料  

摘要： 背景:取向性聚己内酯/丝素蛋白共混静电纺丝支架修复周围神经损伤可促进神经再生,但修复效果有限,还需要进一步结合生物活性材料、生长因子等因素制备仿生神经支架。钛酸钙纳米颗粒具有促进施万细胞间黏附的能力,已被广泛运用于生物医学材料领域。目的:采用静电纺丝技术制备取向性聚己内酯/丝素蛋白-钛酸钙功能化支架,进一步探索该支架对施万细胞活力与黏附的影响。方法:采用静电纺丝技术制备聚己内酯/丝素蛋白支架,通过调整制备过程中的注射器流速、接收装置转速、纺丝时间筛选最优参数进行后续实验。在最优参数下,采用静电纺丝技术制备随机取向聚己内酯/丝素蛋白支架(记为PCL/SF-R)、取向性聚己内酯/丝素蛋白支架(记为CTO-0)及含0.1,0.5,1.0 mg/mL聚多巴胺修饰钛酸钙的取向性聚己内酯/丝素蛋白支架(依次记为CTO-1、CTO-5、CTO-10),表征5组支架的物理性能。将5组支架浸提液分别与大鼠成纤维细胞系(L929)共培养,采用MTT法检测细胞增殖。将大鼠施万细胞系(RSC96)分别接种于5组支架上,进行细胞活力、细胞骨架染色及细胞骨架与细胞黏附相关基因检测。结果与结论:①制备静电纺丝支架的最优参数为:注射器流速15μL/min,接收装置转速1800 r/min,纺丝时间1 h;②PCL/SF-R组水接触角最大、弹性模量最小,CTO-0组水接触角最小、弹性模量最大;CTO-0组支架降解速率低于CTO-1组,并且随着取向性支架中钛酸钙质量浓度的增加,支架的降解速率降低;③5组支架对L929细胞无毒性作用,具有良好的生物相容性;CCK-8检测结果显示,CTO-10可提升RSC96细胞活力;细胞骨架染色结果显示,取向性支架上细胞的长宽比和细胞突起长度均高于随机取向支架;qPCR检测结果显示,CTO-5组、CTO-0组YAP、Cntn2 mRNA表达均高于PCL/SF-R组(P<0.05);④结果表明,取向性聚己内酯/丝素蛋白-钛酸钙支架具有良好的生物相容性、力学性能及亲水性,可提升施万细胞的活力与迁移能力,促进周围神经再生。