细胞范文10篇

细胞范文篇1

1成纤维细胞的来源及其生物学特性

成纤维细胞(fibroblast)是结缔组织中最常见的细胞，由胚胎时期的间充质细胞(mesenchymalcell)分化而来。在结缔组织中，成纤维细胞还以其成熟状态—纤维细胞(fibrocyte)的形式存在，二者在一定条件下可以互相转变。

不同类型的结缔组织含成纤维细胞的数量不同。通常，疏松结缔组织中成纤维细胞的数量比同样体积的致密结缔组织中所含成纤维细胞的数量要少，故分离培养成纤维细胞多以真皮等致密结缔组织为取材部位［2，3］。

成纤维细胞形态多样，常见的有梭形、大多角形和扁平星形等，其形态尚可依细胞的功能变化及其附着处的物理性状不同而发生改变。成纤维细胞胞体较大，胞质弱嗜碱性，胞核较大呈椭圆形，染色质疏松着色浅，核仁明显。电镜下，其胞质可见丰富的粗面内质网、游离核糖体和发达的高尔基复合体，表明它具有合成和分泌蛋白质的功能。成纤维细胞尚可合成和分泌胶原纤维、弹性纤维、网状纤维及有机基质。它合成的前胶原蛋白分子经内切酶作用，聚合和重排，可形成与成骨细胞合成分泌的胶原原纤维一样具有64nm(640?)周期横纹的胶原原纤维，胶原原纤维经互相粘合形成胶原纤维。经检测，这两种细胞合成分泌的胶原纤维均是Ⅰ型胶原纤维，在形态和生化结构上完全相同［4,5］。

处于成熟期或称静止状态的成纤维细胞，胞体变小，呈长梭形，粗面内质网和高尔基复合体均不发达，被称为纤维细胞。在外伤等因素刺激下，部分纤维细胞可重新转变为幼稚的成纤维细胞，其功能活动也得以恢复，参与组织损伤后的修复。另外，在结缔组织中，仍保留着少量具有分化潜能的间充质细胞，它们在创伤修复等情况下可增殖分化为成纤维细胞。

2成纤维细胞在一般创伤修复中的表现

各种创伤均会造成不同程度的细胞变性、坏死和组织缺损，必须通过细胞增生和细胞间基质的形成来进行组织修复。在此修复过程中，成纤维细胞起着十分重要的作用。以伤口愈合过程为例，成纤维细胞通过有丝分裂大量增殖，并从4～5天或6天开始合成和分泌大量的胶原纤维和基质成分，与新生毛细血管等共同形成肉芽组织，填补伤口组织缺损，为表皮细胞的覆盖创造条件。在伤口愈合中，成纤维细胞主要来源于真皮乳头层的局部成纤维细胞和未分化的间充质细胞，以及血管周围的成纤维细胞和周细胞。内脏损伤时，参与修复过程的成纤维细胞多来自间质和包膜，以及粘膜下或浆膜下层的结缔组织。有人认为创伤愈合过程中伤处聚集的大量成纤维细胞，一方面是由成纤维细胞通过分裂增殖而来，另一方面，更多地是由邻近的间充质细胞、纤维细胞和毛细血管周细胞等演变或游走到伤处。在创伤修复的后期，成纤维细胞通过分泌胶原酶参与修复后组织的改建。在某些病理条件下，以成纤维细胞为主要细胞成分的肉芽组织或增生组织块还可以在非骨组织内发生钙化，引起异位骨化(ectopicossification)。但对于异位骨化的参与细胞及其机制尚不十分清楚，未分化间充质细胞、成纤维细胞、内皮细胞和毛细血管周细胞等可划归为诱导性骨祖细胞的细胞都有可能参与这一过程［6，8］。

3成纤维细胞在骨创伤修复过程中的表现

最简单和常见的骨创伤即是骨折，其愈合过程须经过炎性反应、清扫、纤维骨痂和骨性骨痂4个阶段［4］。不同阶段参与的细胞主体不同。成纤维细胞从骨折第3天起就出现于骨折局部血肿中［6］，骨折后5天即在机化血肿及骨折断端的间隙及其周围大量存在，是参与纤维骨痂阶段的主要细胞成分［4，5］。在此阶段成纤维细胞一方面大量分裂增殖，一方面又合成和分泌大量Ⅰ型胶原，使肉芽组织逐步变成疏松的结缔组织，将骨断端包围起来，形成接合两骨折断端的巨大的纤维骨痂。然而，这种由无数成纤维细胞和丰富的肉芽组织为主体构成的纤维结缔组织却不会演变为在其它组织创伤修复时常见的瘢痕组织，而是通过钙盐结晶在其内部不断沉积，逐渐演变为骨性骨痂，使骨折局部的修复达到骨性愈合，恢复骨组织的结构。此时，骨折愈合部只有骨组织而不再存在成纤维细胞［4，5，9～11］。

4成纤维细胞的成骨作用

成纤维细胞在骨折愈合过程中不同于其它组织创伤修复的表现，以及在某些病理条件下可以参与异位骨化［6，7］，使人们对成纤维细胞的分化能力、钙化骨化能力以及在成骨过程中其成骨能力如何发挥、细胞演变的最终归宿如何等等问题产生了浓厚的兴趣。对成纤维细胞成骨能力的研究也正是开始于对骨折愈合过程中成纤维细胞表现的观察。

对骨折局部骨形成区的电镜观察显示，除了成骨细胞在此发挥成骨作用外，成纤维细胞确实也存在着类似的成骨表现［4，5，9～13］。例如，在其线粒体内可清晰见到钙盐颗粒，部分内质网腔内可见成熟的胶原纤维，分泌到其四周的胶原纤维内可见高密度的钙盐结晶沉积。不仅如此，成纤维细胞还能象成骨细胞一样产生基质小泡并引起小泡内的钙盐沉积。钙化的基质小泡形成丛毛球状的钙球，钙球随后合并、融合为骨组织。以上种种现象表明，成纤维细胞与成骨细胞一样具备提供钙盐沉积及骨形成所必需的条件。在从纤维性骨痂到骨性骨痂的演变过程中，成纤维细胞也随之演变为骨细胞，与成骨细胞的归宿相一致。但二者在演变过程中的表现又不尽相同，主要有以下几点可资鉴别［9，13］：①成纤维细胞及其细胞核均呈不规则的椭圆形或长方形，而成骨细胞及其细胞核则为边缘比较光整的椭圆形；②成纤维细胞均单独存在，细胞之间有众多的胶原纤维相隔，成骨细胞则以连续排列的形式出现；③成纤维细胞的细胞质内溶酶体少见，而成骨细胞的细胞质内则常有溶酶体可见；④成纤维细胞四周的骨组织都由丛毛球状钙球或针状钙盐结晶组成，成骨细胞则都有一面紧贴比较成熟与致密的骨组织；⑤成骨细胞是一个一个地被骨组织(类骨质)包围变为骨细胞，而成纤维细胞则可以是两个或两个以上同时被骨组织包围在一个陷窝内，然后再随着细胞之间基质的钙化而分隔为各占一个骨陷窝。

对成纤维细胞的成骨作用，有学者认为这是成纤维细胞的固有特性在骨折这一特定情况下得以表达的结果［9，11］。骨折局部活的和失活的骨组织及软骨组织，以及骨基质中的某些大分子都有可能诱导成纤维细胞表达其成骨作用进而演变为骨细胞［14，15］。较早在骨基质中发现的骨形态发生蛋白(bonemorphogeneticprotein,BMP)即对成纤维细胞有一定的诱导作用。对骨折愈合中BMP作用的研究［16，17］，表明创伤使内源性BMP呈阶段性合成与释放，并诱导周围软组织中的间充质细胞或/和成纤维细胞等向成骨方向转化。应用PAP法发现［16］，骨折后第3、5天局部纤维肉芽组织中的成纤维细胞样间充质细胞内以及第14天新生骨小梁间纤维组织中的成纤维细胞样间充质细胞内，都与成骨细胞、软骨细胞和骨基质一样存在BMP，表明这些成纤维细胞样间充质细胞已被诱导为可合成分泌BMP、具有成骨作用的细胞。而Sampath［15］从牛骨基质中分离提纯得到的成骨素对成纤维细胞的骨诱导能力更是超过了BMP和当时已知的其它骨生长因子。

成纤维细胞在其成骨作用得以表达后，可能通过两种方式成骨：①膜内成骨；②在环绕软骨的纤维层内成骨。开始分泌胶原纤维后，参与成骨的成纤维细胞只有两个归宿［4，5，9，13］：①变性、死亡、碎裂直至消失，这种演变发生早、范围广，故从纤维性骨痂形成开始，就逐渐有基质成分发生钙化，进而转变为骨基质；②演变为骨细胞，这一过程出现较晚，并穿插在前一过程之中，故在形成骨组织的细胞成分的同时，还使丰富的纤维骨痂演变为骨性骨痂，形成骨组织。但这种由成纤维细胞演变成的骨细胞，其结局如何、其生物学特性与由成骨细胞演化而来的骨细胞是否相同仍不清楚。例如，骨细胞从骨陷窝脱离后，可恢复为功能活跃的成骨细胞，再次参与骨组织的形成；而由成纤维细胞演变成的骨细胞在脱离骨陷窝后，是成为成骨细胞还是恢复为成纤维细胞、此时是否还具备成骨作用等一系列问题尚缺乏研究。

5成纤维细胞体外培养的生物学特性［18］

成纤维细胞的分离培养一开始并不涉及成骨作用，而主要是用于研究细胞的老化、各种外来因子对细胞的损伤、细胞在体外条件下的恶性转化、以及某些先天性代谢异常、酶缺陷等。由于皮肤成纤维细胞易于获取，又易于在体外生长，故目前皮肤成纤维细胞培养已在基础医学和临床医学研究中得到较广泛的运用，其分离培养技术已相对成熟，对其体外生长规律也有了较全面的认识。

成纤维细胞的原代培养可用酶消化法或组织块法，其中组织块法又因其操作简便、条件易于控制而应用更为普遍。通常，以酶消化法获得的成纤维细胞悬液在接种后5～10min即可见细胞以伪足初期附着，与底物形成一些接触点；然后细胞逐渐呈放射状伸展，胞体的中心部分亦随之变扁平；最快者大约在接种后30min，细胞贴附底物即较为完全，呈现成纤维细胞的形态。采用组织块法则大约在接种后2～3天［2，3］到1周左右，在接种的皮肤组织块周围长出细胞。待细胞融合成片，铺满培养容器底壁大部分时即可进行传代。一般都采用胰蛋白酶(trypsin)，将成纤维细胞从底壁消化下来后分瓶作传代培养。成纤维细胞在体外培养条件下能保持良好的分裂增殖能力。细胞分裂时变为球形；分裂后又平铺在附着物的表面成为有突起的扁平细胞。体外培养的成纤维细胞，其生命期限与物种等因素有关。例如：人胚成纤维细胞约可培养50代；恒河猴皮肤成纤维细胞能传代超过40代；鸡胚成纤维细胞则只有少数能培养30代；而小鼠成纤维细胞多数只能生长8代左右。另外，从老年个体取得的成纤维细胞的寿命要比取自年轻者短。由于在细胞传代和进行体外培养时，细胞的生物学特性会逐渐发生一些不同于体内的改变，故通常只将前10代视这正常细胞，可在此时将生长旺盛的成纤维细胞冻存起来，以备将来复苏使用，这在将培养的细胞由动物实验向人体实验过渡的过程中必须给予足够的重视。

6成纤维细胞在体外培养中的成骨作用

徐荣辉［2］等通过体外培养家兔皮肤成纤维细胞发现，经传代培养的成纤维细胞至第8天时，其细胞集落中有不透光的骨小结节形成；到37天时，小结节扩大、延伸，形成骨小梁样结构。经活体四环素标记显示，所形成的结构为新生骨组织。他们还注意到，成纤维细胞在参与骨形成的过程中并无分化为成软骨细胞或成骨细胞的明确迹象，故推测并未发生此种分化，而成纤维细胞之所以能发挥成骨作用，很可能是受某些诱导因素作用的缘故。他们认为用以培养成纤维细胞的中厚皮片中混杂存在的上皮细胞(或/与内皮细胞)，可能是诱导成纤维细胞形成骨组织的一种诱导因素。而Friedenstein［6，19］较早的实验则认为，属于诱导性骨祖细胞之一种的成纤维细胞，在上皮细胞(如膀胱上皮)或脱钙骨基质等诱导因子作用下，可以分化为成骨细胞进而形成骨组织。邓廉夫［20］等分离培养取自关节内的损伤性和晚期骨关节炎性的滑膜细胞，发现其中的成纤维细胞样细胞增殖迅速，呈束状或交叉铺展并可形成多层结构，细胞表面有其分泌物形成的不透光结节，经四环素标记、ARS(Alizarinreds)和甲苯胺蓝(Toluidineblue)染色，显示结节为新生骨组织。在缺乏常规的诱导因子——上皮细胞的作用下，取自滑膜的成纤维细胞样细胞也能发生成骨作用，他们推测是在关节损伤后或骨关节炎的发生与发展过程中，改变的关节微环境(如TNF样活性物质增多等)可能会触发滑膜的成纤维细胞与骨形成相关的多基因表达，使其向成骨型细胞分化，这样，滑膜成纤维细胞样细胞在体内时即已具备成骨性能，故在培养条件下可发挥成骨作用。Dodda［21］等的研究则指出，变性滑膜细胞多种细胞因子和生长因子的表达、关节液内多种细胞因子的出现，可能是滑膜成纤维细胞样细胞成骨表型表达的重要始动因素。这些相关的研究表明成纤维细胞成骨表型的表达可能存在着较复杂的调控机制，而其诱导因素也是多样的。

为获取大量具有成骨表型的成纤维细胞并了解其转化机制，邓廉夫［22］等将分离纯化的人皮肤成纤维细胞置于加有不同浓度EGF、IL-6、TNF-α、BMP-2的培养液中进行体外培养，采用生物化学、组织化学和电镜观察等方法检测成纤维细胞成骨性标记物的形成状况，发现TNF-α和BMP-2联合应用，可使成纤维细胞分泌碱性磷酸酶、骨钙素及胶原纤维的量增加；成纤维细胞可由梭形向圆形或多突形转化，蛋白分泌旺盛；细胞外基质中，丰富的胶原纤维定向或杂乱排列，其间散在较多的钙颗粒；细胞可重叠交织形成多层结构，其表面有分泌颗粒和钙盐结晶堆积，并不断融合扩大成骨结节，表明TNF-α和BMP-2可以诱导成纤维细胞成骨。但这种完全由成纤维细胞经诱导而形成的骨组织，在缺乏典型的成骨细胞参与下是否能在体外或植入体内后经改建成为成熟的板层骨及其改建过程如何?仍有待进一步研究。

细胞范文篇2

内皮祖细胞(endothelialprogenitorcells,EPCs)EPCs是一种起源于骨髓的原始细胞，类似于胚胎期的成血管细胞(angioblast)。在生理或病理因素作用下，骨髓中的EPCs进入外周血循环，并且在一定条件下可定向分化为成熟的内皮细胞。新近,有研究证实循环内皮祖细胞的数量和功能与心血管危险因素及动脉粥样硬化(artherosclerosis,AS)高度相关[1]，并且可以作为危险分层的标志。高血压病是重要的心血管疾病的危险因素，可导致动脉粥样硬化。作者就高血压病与EPCs关系作一综述。

1EPCs与血管内皮

血管内皮细胞(vascularendothelialcell,VEC)是一层连续覆盖整个血管腔表面的扁平细胞，内衬于血管内壁上，为血流提供光滑的表面，维持血液的正常流动。VEC起屏障作用，还具有重要的内分泌功能，参与血管损伤后的修复和免疫反应，是体内最大的内分泌和旁分泌器官。血管内皮的完整对维持血管内皮的正常功能具有重要作用。大量研究证实，血管内皮功能障碍与多种心血管疾病密切相关。

EPCs可以表达早期造血干细胞的标志CD34、CD133和血管内皮生长因子受体-2（VEGFR-2，即KDR）3种细胞表面标志物。EPCs分化的细胞可以显示经典的内皮细胞的形态和特征，例如表达血管性血友病因子和血管内皮钙黏蛋白、能够摄取乙酰化低密度脂蛋白。EPCs由CD34+/KDR+细胞分化为CD34low/KDR+/CD14+细胞，直至成为具有更多成熟内皮表型的细胞。动物模型和人体试验都表明EPCs可以促进新生血管的形成和已损伤内皮的再内皮化，在内皮的维持与修复中发挥重要作用。

粒-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、干细胞因子（SCF）、血管内皮生长因子（VEGF）和血管生长素-1（Ang-1）等细胞因子的释放可促进EPCs动员入循环血。VEGF是最有效的促进EPCs动员的细胞因子之一。小鼠经腹腔注射可溶性VEGF10μg，每天1次，连续1周，与对照组相比，外周血液中EPCs在治疗第1天增加了254％，在治疗第4天达峰值，EPC增加了375％，到治疗第14天仍增加了214％[2]。在人体中，血管损伤和心肌梗死所致的组织缺血引起循环中VEGF增高，同样与外周血EPCs数量增加有关。VEGF等动员因子诱导的基质金属蛋白酶-9（MMP-9）活化促进膜结合Kit配体向可溶性配体转化，随后干细胞和祖细胞移动到骨髓微环境的血管区，进而细胞由静止到增殖、分化进而释放入外周血。

多种心血管危险因素能导致血管内皮受损，可以出现VEC的凋亡与脱落。随之发生巨噬细胞黏附和侵入、平滑肌细胞的迁移和增殖,最终引起靶血管的狭窄。内皮功能障碍本质是内皮损伤和修复之间动态平衡的破坏。已损伤内皮细胞的再内皮化可有效减少平滑肌细胞的增殖和新内膜形成内皮。损伤后的修复过程除了原先存在的邻近成熟内皮细胞的出芽或迁移外，受损的内皮层可由循环EPCs再生，EPCs促进再内皮化，延缓动脉粥样硬化形成。Zhao等[3]发现颈动脉损伤鼠经EPC移植1周后，再内皮化程度高于对照组，3周后新内膜的生成少于对照组。动物实验和临床研究均证实，新生血管中25%的内皮细胞是由EPCs分化而来的，血管修复部分依赖于循环血中的内皮祖细胞在损伤部位的黏附、聚集、增殖、分化形成新的血管内皮[4]。

2EPCs与高血压

高血压病是重要的心血管病危险因素，可造成心、脑、肾及周围血管内皮损害，导致动脉粥样硬化。已有研究表明高血压与内皮功能障碍关系密切，高血压可导致内皮损伤，引起内皮功能障碍、血管壁重塑，这种血管重塑过程使得外周阻力升高，对VEC的损伤也进一步加重，构成恶性循环。现有研究已发现具有心血管病的危险因素,如高胆固醇血症、吸烟、1型和2型糖尿病的患者存在EPCs数量减少和功能障碍。根据受试者的Framingham风险评分，EPCs的数目和心血管病的危险因素成负相关，循环EPCs减少的水平可以预测未来心血管事件的发生[5]。EPCs可维持内皮的完整和抑制内皮的激活，这种生物学作用可能在高血压引起的靶器官损害和并发症的发生、发展过程中起关键作用，甚至有可能涉及高血压本身的发病过程。

2.1EPCs与微血管

阻力小动脉直径的减小、微小动脉及毛细血管密度的减小可导致外周阻力增高，与高血压的发生发展密切相关。高血压患者的微血管减少与舒张压的升高密切相关，可能继发于外周阻力的增加。自发性高血压大鼠微血管的减少可以出现在高血压状态以前。同样,在有高血压病家族史或临界高血压的人中也可以发现微血管的减少。有研究显示已受损的血管内皮再生减少引起的血管生长受损导致了微血管的减少。尽管微血管的减少作为高血压发病的起始因素还有争议，但是它与实验或临床性高血压有关,外周阻力增加将使高血压和高血压引起的靶器官损害加重是可以明确的。而EPCs可以通过归巢、融合形成新的毛细血管，提高毛细血管密度，促进血流恢复。利用体外扩增的人EPCs可明显促进缺血裸鼠毛细血管密度的增加，在鼠后肢缺血模型上进行自体骨髓细胞移植，也能促进侧支血管形成。分离后的人外周血内皮祖细胞，体外扩增4周后注射进心肌梗死模型鼠，结果显示心肌梗死面积减少，心肌毛细血管密度明显增加[6]。

2.2EPCs与动脉弹性

动脉弹性下降是老年性高血压的发病机制之一。研究[7]显示增龄导致EPCs数目进行性减少和动脉弹性下降，并且EPCs数量的变化与动脉弹性的改变呈正相关。EPCs参与内皮修复和内皮功能的调节，动脉弹性受内源性一氧化氮生成的影响。这一结果提示循环EPCs减少导致内皮细胞修复能力下降和功能受损，可能是增龄导致动脉弹性减低的原因之一。

2.3EPCs与一氧化氮利用障碍

内皮源性血管舒张因子一氧化氮利用障碍与高血压密切相关。鼠内皮一氧化氮合酶的缺乏可以导致基质金属蛋白酶上调受阻及EPCs动员入外周血减少[8]。这提示EPCs的募集可因一氧化氮合成的减少而减少。相反，能够改善内皮功能和一氧化氮利用的因素,如他汀类药物、促红细胞生成素和雌激素可以促进EPCs的动员。Masaaki等[9]研究发现经缺血预适应后鼠的EPCs能迅速募集到缺血心肌，并且EPCs能提供大量的一氧化氮合酶，这是缺血预适应的保护机制之一。

2.4EPCs与高血压并发症、预后

高血压引起的血流动力学变化可使动脉内皮细胞间的连续性中断，内皮细胞回缩，从而暴露内膜下组织，启动凝血及纤溶机制，机体处于高凝状态，与高血压的并发症（血栓形成、动脉粥样硬化等）及预后关系密切。EPCs可以修复已损伤内皮，促进再内皮化。EPCs数目的增加与再内皮化的加速有关，并且可以抑制内膜增生和动脉损伤。循环内皮祖细胞减少的水平可独立地预测动脉粥样硬化疾病的进程，并且在影响冠心病临床进程的内源性血管修复中发挥重要作用[10]。与心血管疾病相似，EPCs数量减少在脑血管疾病的病理生理中也有重要作用。可以推测，EPCs与高血压的并发症及预后有密切的关系。

2.5EPCs功能障碍与高血压

Hill等[1]发现,健康志愿者动脉血压与EPC的数量及增殖能力呈负相关。还有研究发现，高血压可独立地预测EPCs的迁移功能障碍[11]。Imanishi等[12]发现无论是自发性高血压大鼠和盐敏感性高血压大鼠还是高血压病人，高血压加速EPCs的衰老，这可能和端粒酶这一能延缓细胞衰老的重要酶失活有关。EPCs加速衰老可能影响已受损血管修复的过程。Werne等[13]进行了有507例冠心病患者参加的CD34+/KDR+细胞数量对心血管事件预测价值的研究，在伴有高血压的432例冠心病患者的亚组分析中发现高血压与CD34+/KDR+细胞数量之间呈负相关。Fadini等[14]发现CD34+细胞的水平与收缩压有关，与舒张压无关。尽管目前的研究不足以形成定论，但这些结果提示,高血压患者存在的EPCs功能障碍可能加重靶器官的损害。

尽管关于高血压中存在的EPCs功能障碍的分子机制尚未完全研究透彻，但在高血压大鼠模型及高血压患者中观察到的氧化应激增强可能影响了EPCs的存活和功能。Imanishi等[15]研究证实血管紧张素Ⅱ通过诱导氧化应激加速EPCs的老化。培养的EPCs对血管紧张素Ⅱ的反应为NADPH氧化酶的成分gp91phox增加。NADPH氧化酶的增多增加了细胞内的氧化应激并且导致EPCs的衰老显著加速，这可能与端粒酶的失活有关。与对照组相比，血管紧张素Ⅱ明显增加EPCs老化的速度，并且导致EPCs增殖受损。血管紧张素Ⅱ介导的EPCs老化可以明显地被缬沙坦或超氧化物歧化酶所抑制。Marumo等[16]研究发现，在体外醛固酮可减少EPCs的生成，这种作用呈浓度依赖性，并且可以被醛固酮拮抗剂螺内酯所减轻。醛固酮减少VEGFR-2mRNA的水平，相应的VEGFR-2介导的AKt磷酸化也将减少。Marumo认为醛固酮导致EPCs生成减少的机制可能是抑制VEGFR-2及随后AKt信号系统的表达。血管紧张素Ⅱ及醛固酮在高血压病的发生、发展中起重要作用，它们对EPCs的影响可能是其作用机制之一。

2.6EPCs与血糖代谢

相当多的高血压患者同时存在伴随超重导致的糖代谢紊乱。2型及1型糖尿病都可以导致EPCs数量明显减少。糖尿病患者外周血的EPCs经培养后显示出黏附、增殖、融合、释放促血管生成因子的旁分泌等功能受损，这可能是糖尿病血管并发症的发病机制之一，而增加一氧化氮则可以改善EPCs的迁移及变形能力[17]。在这些研究中，EPCs的分化和功能与糖化血红蛋白呈负相关，显示与血糖紊乱的程度有关。还有研究[18]证实，高血糖可使新生儿EPCs凋亡与老化增加，增殖减少。

3抗高血压药物与EPCs功能障碍

3.1EPCs与血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI）、血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂（ARB）

综上所述，抑制血管紧张素Ⅱ的活性将对EPCs的数量和功能产生有利的影响。另外，ACEI还可改善EPCs的黏附、增殖、迁移和融合等功能。新近研究报道ARB奥美沙坦能够增加2型糖尿病患者循环CD34+定向造血干细胞和EPCs的数量[19]。替米沙坦能够促进高血压患者EPCs的动员，引起循环EPCs数量增多。ARB和ACEI都被证实可以改善内皮功能和微血管数量的减少。可以推测，改善EPCs的功能可能是产生以上益处的机制之一。

3.2EPCs与钙拮抗剂

Ralf等[20]研究发现,钙拮抗剂尼索地平治疗6周能够引起高血压患者EPCs的动员，引起循环EPCs数目增多。该研究提示抗高血压药物引起的EPCs动员可能是抗高血压药物独立于降压效应以外减少血管损伤的修复机制。

4结语

总之，EPCs功能障碍可能导致内皮修复和血管再生受损，加速高血压患者靶器官损伤之前的微血管异常和动脉硬化。可以推测EPCs数量增加和功能改善不但可以阻止高血压早期的微血管异常,还可延缓动脉弹性下降及靶器官损伤。前述的几类抗高血压药物对EPCs数量和功能的改善作用将有助于进一步解释它们的靶器官保护作用机制。

关于EPCs在高血压的病理过程中作用的研究才刚开始，高血压与EPCs关系的研究还需要进一步深入，随着两者之间的关系逐渐明朗，将可能为高血压的防治提供一条新的途径。

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细胞范文篇3

1900年，Regand首次认识到精子发生过程中存在着生殖细胞的退化。对大鼠等啮齿目动物的研究表明，生精过程中实际产生的精子数量比理论预测减少25%～75%［1］。20世纪70年代，Kerr等提出细胞凋亡（apoptosis）的概念，包括程序化细胞死亡（programmedcelldeath,PCD）和非程序化细胞死亡（nonprogrammedcelldeath,NPCD），提示细胞凋亡在男性生殖中具有重要影响［2］。现已证实，睾丸生殖细胞退化是通过细胞凋亡实现的。在精子发生各个阶段，都存在自发性的生精细胞凋亡。但不同时期凋亡细胞数目有很大差异，原位检测表明，在精子发生过程中主要是精原细胞和精母细胞发生凋亡，而精子细胞凋亡很少发生。精原细胞特别是A精原细胞凋亡是导致精子数少的主要原因，其凋亡均发生在有丝分裂期间。精母细胞凋亡发生在减数分裂过程中的细线前期、偶线期，特别是粗线期。睾丸就是通过精原细胞不断增殖，同时过量的受到损伤的生精细胞不断凋亡，来控制精子细胞数目，维持精子发生的动态平衡。本文就睾丸生殖细胞凋亡的生理意义、机制和影响因素作一综述。

1生精细胞凋亡及其生理意义

生精过程是指精原细胞经过多次有丝分裂，最后发育成精子，其中存在精细复杂的调节机制。生精细胞凋亡主要发生在三个阶段：首先是在A型精原细胞的有丝分裂；其次是精母细胞的减数分裂；最后是精子发生的过程［3］。生精细胞的凋亡还与生精上皮处于生精周期阶段有关，不同发育阶段的生精细胞对相同刺激因素反应性不同，由此推测生精细胞凋亡有多种调节机制。现研究较多的是在激素和睾丸局部加热诱导下，生精细胞凋亡的调控机制，着也是目前较有希望的男性节育调节手段［4］。生精细胞凋亡具有重要生理意义，参与维持精子发生过程的动态平衡，维持支持细胞与生精细胞的最佳比例，清除基因异常生殖细胞，调节生精过程中精子数量和质量，是机体保持生殖遗传稳定的重要防御机制。在病理状态下，细胞凋亡则导致少精或无精子症发生［5，6］。

2生精细胞凋亡机制

2.1Bcl-2蛋白家族它包括促凋亡的蛋白（Bax、BAD、Bak、Bik、Bok、Diov、Hrk、BID和抑制凋亡的蛋白（Bcl-2、Bcl-xlr、Mcl-1、Bcl-w、Bfl-1/A1）。他们分别控制着细胞死亡通路的各个阶段。Furuchi和Rodriguez发现［7，8］，过分表达Bcl-2的转基因大鼠，会出现精原细胞增生，并且生精细胞凋亡的机会也减少。Bax缺失的大鼠会导致减数分裂前期生精细胞不正常积累，从而造成生精过程紊乱，以致没有生育能力。另外一些Bcl-w缺失的大鼠也没有生育能力［9］。这些资料都证实了Bcl-2蛋白家族的选择性表达对生精过程异常重要。

2.2肿瘤抑制蛋白P53P53蛋白和Bcl-2蛋白家族一样调控着细胞内的死亡信号途径。许多研究报告证明P53在生精细胞的凋亡中起着关键的作用，包括自发性的和损伤诱使的生精细胞的凋亡［10］。缺P53基因的大鼠虽然生长发育正常，也有生育能力，但是在射线作用或实验性隐睾后表现出生精细胞凋亡的滞后，并且凋亡数目也减少［11，12］。尽管大多数的资料表明P53仅调节有丝分裂的生精细胞的活性来控制细胞凋亡，近来也有资料表明它也在生精细胞的减数分裂和减数分裂后期起着关键的作用，从而影响细胞凋亡。

2.3caspase-3蛋白酶caspase-3是一种活化胞浆的蛋白酶，它是一种死亡蛋白酶，凋亡细胞通过它的数目的增多从而启动凋亡的级联反应。Kumi-Diaka用5，7，45-三羟异黄铜（genistein）作用于TM4细胞株后［13］，同时发现了细胞的凋亡和坏死并且caspase-3的酶活性提高，因此表明在用genistein引起的睾丸内生精细胞和支持细胞的凋亡可能包括启动caspase-3蛋白激酶这一信号通路的作用。

2.4Fas/CD95系统Fas信号系统由相互作用的蛋白Fas（CD95/APO-1）和FasL（CD95L/APO-1L）组成。Fas是属于TNF受体家族的一种I型跨膜蛋白，它广泛存在于各种组织中。FasL是II型的膜蛋白，它以跨膜和可溶性的分泌形式（sFasL）存在［14，15］。sFasL可以在远距离范围内调控表达Fas蛋白的细胞凋亡。免疫组化的结果证明，支持细胞在它们的质膜上表达FasL，而生精细胞则选择表达Fas［16］。现在已有多种证据证明Fas信号系统启动生精细胞的凋亡：（1）在混合培养的支持细胞和生精细胞中加入FasL的反义核苷酸（阻断了FasL的翻译），明显看到生精细胞凋亡数目的减少；（2）Fas和FasL的mRNA的表达量随着动物年龄的不同而不同，在大鼠中是16～33天最多，而此时刚好是大鼠生精细胞凋亡的高峰；（3）加入模拟FasL功能的Fas的激动剂（一种抗Fas的抗体，Jo-2），生精细胞的数目大大减少。此外，在一些有害化合物引起的睾丸损伤中，Fas系统也与生精细胞的凋亡密切相关。Boekelheide［17］用MEHP诱使睾丸损伤的实验表明，随着生精细胞凋亡数目的增多，Fas和FasL的表达量也提高，并相应达到峰值。而且，Fas的活性部分RIP和FAP-1的表达也增多。因此，Fas/FasL是一个重要的旁分泌系统，它不仅影响生精细胞生理条件的凋亡，控制着生精过程的稳态，而且也在有毒物质诱使的睾丸损伤中极大地影响了生精细胞数目。

3生精细胞凋亡与激素

3.1睾酮（testosterone,T）又称生精激素，由睾丸间质细胞合成、分泌。大量研究表明，睾酮水平的降低是生精凋亡的重要原因。利用间质细胞毒性物质——乙基二甲基磺酸盐（EDS）处理大鼠，2天后睾丸中检测不到3β-羟类固醇脱氢酶，8天后凋亡指数增加，长时间EDS处理，粗线期精母细胞和精子细胞的凋亡明显增加［18］。睾酮是通过与支持细胞合成的雄激素受体（AR）特异结合发挥其生物学效应的。睾酮在精原细胞、精母细胞的发育及精子细胞的变态过程起作用，较高水平的睾酮对精原细胞的发育是必须的。睾酮有选择地在生精周期VII-VIII阶段起调节作用。抑制睾酮分泌、VII-VIII期的生精细胞首先发生凋亡［19］。另有研究结果显示，切除大鼠垂体后，睾丸体积明显缩小，精子发生停滞在初级精母细胞阶段，给予大剂量的外源睾酮可重新诱导精子发生。给予成年大鼠甲氧乙酸选择性破坏间质细胞，睾酮血清水平降低，生精细胞凋亡明显增加［20］。

3.2促卵泡激素正常精子发生过程需要促卵泡激素（folliclestimulatinghormone,FSH）存在。大量研究表明，FSH是灵长类精子发生启动的主要调节者之一，促卵泡激素被拮抗或其水平降低，都能使生殖细胞发生凋亡。FSH通过支持细胞上其唯一的受体FSHR发挥其作用。陈雪雁等［21］提取RNA进行斑点杂交发现FSHRmRNA的杂交信号全部位于支持细胞，于XIII-I期最强，VII-VIII期最弱，在II-VII期处于中等水平。可推测FSH主要作用于XII-I期，调节精原细胞的分裂和精母细胞的减数分裂过程，决定进入精子形成期的圆形精子细胞的数量。缺乏FSH导致粗线期精母细胞凋亡。Tesarik等［22］体外培养生殖细胞和支持细胞发现FSH和睾酮有作用的交叉点，睾酮可增强FSH对生殖细胞凋亡的调控作用，二者协同作用，共同维持正常的精子发生过程。

3.3促性腺激素释放激素丘脑下部分泌的促性腺激素释放激素（gonaditrophin-releasinghormone,GnRH）使垂体释放FSH和LH，FSH、LH分别刺激支持细胞和间质细胞做出应答，为精子发生创造微环境。用GnRH拮抗剂处理大鼠，生精周期特异阶段生殖细胞凋亡明显增加。Sinha-Hikin等［23］发现，给成年大鼠-GnRH拮抗剂后5天（VII-VIII阶段）和7天（VII-VIII和IX-XI阶段）生精细胞凋亡DN段明显增加，14天（I、II-IV、V-VI和VII-XIV阶段）达最高值。

3.4催乳素关于催乳素（prolactin，PRL）对生精细胞凋亡的研究相对较少，Yazawa等［24］对日本红腹蝾螈睾丸的研究发现，PRL水平提高只会导致生精周期中倒数第2期凋亡发生，推测可能是时间和细胞类型的特殊性引起的，也可能是PRL受体（PRLR）只在倒数第2期表达，或者PRLR全程都表达，只不过在倒数第2期细胞信号系统的组成跟其他期不同所致。他凋亡作用，这主要取决于FSH/PRL的比例。在分子水平上对PRL促进生精细胞凋亡的研究相当匮乏。用PRL类似物质（CHX）处理后，睾丸内caspase活性有高表达，并且可能由一种新的未经确定的caspase来介导［25］。PRL的许多功能表现为促进增生，但其促进凋亡的机制还有待进一步深入研究。

【参考文献】

1BillingAD.Apoptosisinthetestisgermcells:developmentalchangesingonadotropindependenceandlocalizationtoselectivetubulestages.Endocrinology,1995,136（2）:15-17.

2SaidTM,PaaschU,GlanderHJ，etal.Roleofcaspasesinmaleinfertility.HumReprodUpdate,2004,10（1）:39-51.

3KilincF,GuvelS,KayaselcukF,etal.p53expressionandapoptosisinvaricoceleintherattestis.JUrol,2004,172（6pt1）:2475-2478.

4JMorettiE,DiCairanoG,CapitaniS，etal.Ctyptorchidismandsemenquality:TEMandmolecularstudy.Andrology,2007,28（1）:194-199.

5TheasMS,RivalC,DietrichSJ,etal.Deathreceptorandmitochondrialpathwaysareinvolvedigermcellapoptosisinanexpcrimentalmodelofautoimmuneorchitis.HumReprod,2006,21（7）:734-1742.

6AssinderS,DavisR,FenwickM,etal.Adult-onlyexposureofmaleratstoadietofhighphytoestrogencontentincreasesapoptosisofmeioticandpost-meioticgermcells.Reproduction,2007,133（1）:11-19.

细胞范文篇4

1DPSC的定义和基本生物学性质

成牙本质细胞是一种终末细胞，不具备进一步分化的能力，因此，一般认为成牙本质细胞在遭受损伤后，牙髓内的某些具有分化功能的前体细胞可进一步分化为成牙本质细胞，并分泌相关细胞基质，修复受损组织，这种前体细胞即为DPSC。DPSC具有较强的增殖能力和较高的分化潜能，正是这两种生物学性质，决定了DPSC在牙源组织修复和骨性修复方面具有重要的作用〔2〕。Gronthos等〔3〕在2000年首次正式提出了DPSC的概念，把牙髓内可以快速增殖并且具有一定克隆形成能力的牙髓细胞命名为DPSC，研究人员应用酶消化法对成人第三磨牙的牙髓细胞进行培养，并与骨髓间充质干细胞进行比较，结果显示:这两种细胞具有极为相似的免疫学特性，并且，该研究进一步证实DP-SC经体外诱导后，可形成高密度的钙化小结，将DPSC与羟基磷灰石/磷酸三钙(HA/TCP)支架复合后移植到小鼠背侧皮下，经过一段时间后，能观察到类似于牙本质-牙髓复合体样的结构。

2DPSC的多向分化潜能

作为一种成体干细胞，DPSC具备多向分化的潜能，这种潜能不仅仅局限在骨性分化方面，研究人员在成脂分化、神经分化等方面均取得了一定的研究成果，在再生医学研究领域有着重要的指导意义。

2.1DPSC的骨性分化DPSC的骨性分化是关于DPSC定向分化研究较早的一项内容，近些年来，又有了进一步的发展。Mori等〔4〕采用成骨分化培养基进行对DPSC的骨性诱导分化，结果发现，某些典型成骨细胞基因，如:碱性磷酸酶、I型胶原、骨桥蛋白等均大量表达;应用微阵列及RT-PCR技术进一步研究发现，在成骨分化过程中，胰岛素样生长因子结合蛋白5基因(IGFBP-5)、JunB原癌基因(JUNB)和核受体相关基因(NURR1)均发生表达上调现象，这一机制在成骨分化过程中有着重要的意义。D''''Alimonte等〔5〕在人源DPSC正常成骨诱导过程中，加入血管内皮生长因子，结果显示:这种方法可以刺激DPSC的增殖分裂的速度加快，而且促进了成骨分化的进程。

2.2DPSC的神经分化DPSC来源于胚胎时期的神经脊，在神经分化方面具备一定的潜能。Király等〔6〕采用低温损伤的方法制备3日龄Wistar大鼠脑缺损模型，于颅内注入DPSC进行修复，研究发现:DPSC趋向分布于室下区、胼胝体下区等神经系统祖细胞区，并表达微管蛋白(N-tubulin)、胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)等神经细胞标志，对损伤部位有一定的修复作用，并且具有神经系统相关细胞的电压依从性。因此，该结果进一步显示，DPSC在脑损伤体内修复方面，可以作为一种有效的修复细胞。Karaz等〔7〕研究表明:DPSC不仅可以分化为神经干细胞，而且在分化能力方面，高于传统的骨髓间充质干细胞。

2.3DPSC的成脂分化除成骨分化、神经分化方面，成脂分化也是DPSC的一项重要潜能。Nozaki等〔8〕于成脂培养基中加入胰岛素、地塞米松等诱导成脂，经过一段时间的作用，可见细胞中有脂滴的形成，并且在分化过程中多能性标记转录因子(Oct3/4、Sox2)均呈现下调趋势，Nanog基因无显著变化;通过基因微阵列分析，研究人员进一步发现:过氧化物酶体增生物激活受体信号通路的多种组分，均发生变化。所以，对这些基因的调控，在细胞成脂分化过程中有着重要意义。

3DPSC的分化诱导因素

在细胞分化的过程中，分化方向、分化程度、分化速度均会受到一系列物化因素、生物因素的影响，协调各方面因素对控制细胞定向分化有着重要意义。Ito等〔9〕将犬类的DPSC与不同的支架材料相结合，并用这种结合物治疗骨缺损，结果发现不同的支架材料，修复效果会有较大差异，其中DPSC/富血小板血浆(PRP)复合物具备较好的修复效果。Galler等〔10〕将DP-SC接种于水凝胶支架上，并将复合物移植到经过次氯酸钠(NaClO)、乙二胺四乙酸(EDTA)处理过的牙本质内部，培养6w后，发现经NaClO处理的牙本质与复合物结合较好，接触面形成大量细胞陷窝;经乙二胺四乙酸(EDTA)处理的牙本质可以诱导进一步DPSC向成牙质细胞分化，进一步表达牙本质涎蛋白，提高牙本质的修复速度。Yang等〔11〕以大鼠DPSC为研究对象，在常规成骨分化培养基中添加白细胞介素β(IL-1β)，结果显示，细胞的骨唾液蛋白、牙本质基质蛋白等矿化物质的表达均上调，体内实验也得到了相似结果，可见，IL-1β在成骨矿化过程中有一定的促进作用。骨形态发生蛋白在诱导成骨方面有着重要作用，Liu等〔12〕分离扩增家兔DPSC后，将这种种子细胞接种在羟基磷灰石、胶原等支架材料上，并用骨形态发生蛋白II进行刺激处理，结果成骨速度明显提高，最后制备的复合物更有利于体内移植和组织修复。

4DPSC的重编程与再分化

2006年，Takahashi等〔13〕将4个转录因子(Oct4，Sox2，cMyc和Klf4)导入已处于终末分化状态的小鼠成纤维细胞中，从而获得了一种类似于胚胎干细胞的多能性细胞，称为“诱导性多能干细胞”(inducedpluripotentstemcells，iPScells)。这种方法可以非常稳定的制造多能干细胞，引起了极大的关注。继此之后，人类体细胞被成功诱导为iPS的报道〔14〕和老年人皮肤成纤维细胞被诱导为iPS细胞亚群的报道〔15〕相继出现，这种细胞被认为是一种极具前景的干细胞。体细胞通过一定诱导方式，转变为iPS细胞亚群的过程称为“重编程”;iPS经过定向诱导，再次分化为其他种类细胞的过程，称为“再分化”。DPSC作为一种可以快速自我更新的成体干细胞，同样具备重编程和再分化的潜能。Yan等〔16〕采用逆转录病毒介导法，将4个因子(Lin28/Nanog/Oct4/Sox2或c-Myc/Klf4/Oct4/Sox2)导入DPSC中，将DPSC重编程为iPS细胞亚群。DPSC来源的iPS细胞亚群表达阶段特异性胚胎抗原-4(SSEA-4)、肿瘤坏死因子受体相关蛋白(TRA)-1-60、TRA-1-80、TRA-2-49、Nanog、Oct4、Sox2等表面标记，具备多向分化的潜能，可分化成3个胚层的组织，而且可被定向诱导分化为神经干细胞和神经元。Tamaoki等〔17〕对多株DPSC进行重编程诱导，结果显示不同株的DPSC在重编程效率方面会有很大差别，不同株DPSC来源的iPS细胞亚群的再分化能力也有较大不同。因此，建立一种高效安全的重编程模式和再分化方法，仍是干细胞领域的研究热点。

细胞范文篇5

【细胞间黏附分子1;肝卵圆细胞；核因子κB

0引言

近年来,肝卵圆细胞（hepaticstemcells,HOCs）的探究受到重视［1］.在大鼠肝损伤和肝癌模型的肝组织中存在HOCs大量增生［2］,但哪种细胞表达ICAM1还不完全清楚.骨髓造血干细胞（hemopoieticstemcells,HSCs）表面存在一组以ICAM1为主的黏附分子,能介导HSCs和骨髓基质的黏附,从而使HSCs产生一种定向迁移的功能［3］.探究表明,HOCs可以来自于HSCs.既然HOCs可以来自于HSCs,且HSCs表达ICAM1,那么HOCs也应象HSCs一样能表达ICAM1.为此,我们探究HOCs表达ICAM1的证据及其调控.

1材料和方法

1.1材料

Wistar大鼠6只,雌雄不限,体质量(110±10)g,由南方医科大学(原第一军医大学)实验动物中心提供.3′甲基4二甲胺基偶氮苯（3′methyldimethylaminoazobenzene,DAB）购于日本东京化成株式会社；Percoll分离液购自Pharmacia公司；兔抗鼠ICAM1，即用型SABC试剂盒及DAB显色剂购自武汉博士德生物工程有限公司；引物由上海生工生物工程公司设计合成,βantinsenseprimer5′GCATTGTAACCAACTGGGACG3′,antisenseprimer5′TTGCCGATAGTGATGACCT3′,扩增产物长度为535bp；ICAM1senseprimer,5′CGTGCTGTATGGTCCTCG3′,antisenseprimer5′GGGCTTGTCCCTTGAGTT3′,扩增产物长度422bp；Marker购于上海生工生物工程公司；总RNA提取试剂盒、mRNA逆转录酶、Taq聚合酶购于Promega公司；Ⅳ型胶原酶、TNFα,TGFβ1购于Sigma公司.

1.2方法

Wistar大鼠正常饲喂1wk后,给予含0.6g/kgDAB饲料饲养,正常饮水,于4wk后大鼠1只,戊巴比妥钠麻醉(25mg/kg,ip),开腹,门静脉切开插管,25mL/min灌注DHanks液至肝表面淡黄除去肝组织里的血液,灌注0.6g/LⅣ型胶原酶至肝组织黄色糜状,将整块肝组织移入烧杯捣碎,于震荡箱37℃恒温震荡消化40min,经100目筛网过滤,未过滤的组织块继续捣碎,加入0.6g/LⅣ型胶原酶继续震荡消化40min,收集过滤液分装于离心管中4℃100g离心10min,取上清液分装于离心管4℃1000g离心30min,弃上清液,用DMEM基础培养液稀释细胞悬液.高速离心管分装Percoll梯度离心液,细胞液铺于上层,4℃12000g离心30min,吸取700mL/L和500mL/L之间细胞液,DMEM基础培养液稀释,4℃1000g离心30min,弃上清液,用150mL/L胎牛血清稀释细胞密度至1.0×109/L.取4个12孔培养板分别标记为A，B，C，D4组,每组又分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ亚组,每亚组4孔,各孔加入上述细胞悬液0.5mL,然后加适量细胞培养基,Ⅰ亚组为空白对照组,Ⅱ亚组和Ⅲ亚组分别加入2.0×105U/L的TNFα和10mg/L的TGFβ1.分别于3，6，9，12d计数A，B，C，D组中各1组的细胞数.

1.2.1ICAM1免疫细胞化学上述细胞液适量滴于防脱片处理的清洁载玻片上,培养8h后细胞黏附贴壁.具体操作按SABC法试剂盒说明进行.光镜下观察结果.

1.2.2ICAM1的RTPCR取上述培养6d的3组培养细胞分别加入不同离心管,参照试剂盒说明书按常规方法提取总RNA，将RNA沉淀于室温晾干,溶于适量无RNA酶水中.在3支0.2mLEppendorf管中依次加入上述总RNA1μL,10×逆转录酶缓冲液2μL,AMV逆转录酶2μL,10mmol/L4×dNTPs2μL,RNA酶抑制剂1μL,ICAM1和βactinantisenseprimer等量1μL,然后加入无RNA酶水至20μL,充分混匀,42℃反应60min,99℃5min.PCR扩增反应摘要:在0.2mLEppendorf管依次加入10×PCR缓冲液2μL,上述逆转录产物1μL,ICAM1和βactinsenseprimer1μL,TaqDNA聚合酶0.5μL,加三蒸水补至20μL,混匀后10000g离心30s,加液体石蜡20μL.在72℃下扩增35个循环,末次循环后延伸6min.取各扩增产物、marker各4μL,于琼脂糖凝胶电泳.紫外检测仪下观察并拍照结果,电泳图用GelProanalyzer3.1进行分析.重复检测.

统计学处理摘要：数据以x±s表示，并采用SPSS10.0统计软件进行析因设计资料的方差分析和单因素方差分析.

2结果

2.1HOCs体外培养Porcoll密度梯度离心法分离出HOCs,呈圆形或卵圆形,大小约为正常肝细胞的1/3(Fig1).ICAM1呈明显阳性表达(Fig2).用TNFα和TGFβ1干预3，6，9和12d计数观察HOCs增殖情况,用SPSS10.0统计软件行析因设计资料的方差分析(Tab1),和对照组比较,TNFα干预组HOCs增殖更显著(P%26lt;0.01),而TGFβ1干预组无显著差异(P%26gt;0.05).3组的增殖在12d内均随时间的增多而增加(P%26lt;0.01).表1TNFα和TGFβ1对HOCs增殖能力的影响（略）

2.2HOCs的ICAM1RTPCR半定量检测和对照组比较，TNFα组ICAM1mRNA相对灰度值增高(P%26lt;0.01,Tab2，Fig3),而TGFβ1组ICAM1mRNA相对灰度值降低(P%26lt;0.01).TNFα组ICAM1表达较对照组增强,而TGFβ1组较对照组减弱.表2ICAM1mRNA灰度值（略）

3讨论

ICAM1是黏附分子免疫球蛋白超家族的一种重要糖蛋白.在生理状态下,肝脏中的内皮细胞、上皮细胞、白细胞等多种细胞均可表达ICAM1,但表达数量不多.肝脏损伤时,肝组织中ICAM1表达明显增多,并且,肝损伤时HOCs大量增生［2］.本结果表明,HOCs表达ICAM1.据此,我们认为,肝损伤时肝组织中ICAM1表达增多的原因,除炎症因子刺激使上皮细胞、白细胞等表达ICAM1增多外,主要是因为HOCs增生,从而使肝组织中ICAM1的表达增多.肝损伤组织中ICAM1表达增强,有二种原因摘要:一是能表达ICAM1的细胞增多；二是受某些因素的调控,细胞对ICAM1的表达增强.Melotti等［4］发现ICAM1的表达受核因子κB(NFκB)的调控,阻断NFκB的活性则可抑制细胞对ICAM1的表达.Hill等［5］发现,TNFα能激活成纤维细胞的NFκB,并使ICAM1的表达增加.我们发现,TNFα干预下的HOCs对ICAM1的表达能力增强,而TGFβ1则抑制HOCs对ICAM1的表达.据此我们认为,TNFα和TGFβ1对HOCs表达ICAM1的调控可能也是通过调节NFκB的活性来实现的,但TGFβ1的抑制功能明显弱于TNFα的促进功能.总之,肝损伤时肝组织中HOCs增生,并表达ICAM1,其表达强度受NFκB的调控.

【参考文献

［1］龚家庆,方驰华.成人肝脏干细胞探究目前状况及展望［J］.中华外科杂志，2002；40(5)摘要：385-387.

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细胞范文篇6

【关键词】细胞因子骨髓基质干细胞软骨细胞软骨缺损

Abstract：［Objective］Toretrievalabestcellfactorwhichcaninducebonemarrowstromalcells(bMSCs)intochondrocyteinvitroandtoexploreaneffectiveplantorepairrabbit''''schondrocytedefect.［Method］IsolatedbMSCswereculturedinvitro.rhFibroblastGrowthFactor1(rhFGF-1)、rhTransformingGrowthFactor-β1(rhTGF-β1)、rhInsulinlikeGrowthFactor-Ⅰ(rhTGF-Ⅰ)wereutilizated.TheproliferationofcellswasdetectedbyMTTassay,andthemacroscopichistology,HEstainingandimmunohistochemicalexaminationswereperformedtoseekthebestcellfactor.Invivo,toinvestigatetherepairofthearticularcartilage,bMSCscombinedwithfibringlueandrhTGF-β1、rhIGF-Iwascomparedwithcontrolgroup.［Result］ThecellsinducedbyrhTGF-β1andrhIGF-Iweresimilartochondrocytesinmorphology,andimmunohistochemicalexaminationsshowedthecellspossessedphenotypeofchondrocytes.RhTGF-β1andrhIGF-Icoulddifferentiatebonemarrowstromalcellsintocartilagecellsinvivo,andrepairthearticularcartilagedefect.Thecontrolgroupcouldnotrepairthearticularcartilagedefectefficiently.［Conclusion］rhTGF-β1andrhIGF-IarebestgroupwhichstimulatebMSCstodifferenateintocartilagecells.BMSCscombinedwithfibringlueandrhTGF-β1、rhIGF-Icanrepairthearticularcartilagedefect.

Keywords：cellfactor;bonemarrowstromalcells;chondrocyte;cartilagedefect

作者简介：童培建(1961-)，男，杭州人，教授，主任医师，在读博士研究生，研究方向：关节外科，(电话)0571-87070956骨髓基质干细胞（BMSCs）中含有少量的多功能基质干细胞，能向成骨系细胞、成软骨系细胞分化［1］，为骨、软骨组织的损伤提供了潜在的修复可能。临床软骨缺损自行修复的效果较差，可能跟软骨损伤局部BMSCs的含量少有关。因此作者通过对BMSCs在体外扩增培养、应用不同的细胞因子进行诱导，从中寻找体外促进骨髓基质干细胞增殖分化的最佳条件，并将细胞因子与骨髓基质干细胞复合于纤维蛋白凝胶制成凝胶复合物，植入缺损处，探讨体内修复家兔软骨缺损的效果。

1材料与方法

1.1骨髓基质干细胞的取材与培养

取新生红皮胎兔2只（24h内），置入浓度为75％的酒精中浸泡消毒5min，在超净工作台中，无菌分离四肢长骨骨干，剔除软组织，在10％的DMEM培养液中剖开骨干，反复吹打髓腔。将细胞悬液移入离心管中，加入Hank''''s液至10ml，平衡，1500r／min离心10min，弃上清，加入10％DMEM，反复抽吸吹打均匀，计数，按1×107接种于25ml培养瓶中，37℃5％饱和湿度培养箱中常规培养。5d后首次全量换液，以后每3d换液1次，待细胞融合至80％时，0.25％胰蛋白酶常规消化，按1:3比例传代培养。逐日倒置显微镜观察培养细胞的生长情况。

1.2体外实验分组

实验分组如下：rhFGF-1组（简称F组）；rhIGF-Ⅰ组（简称I组）；rhTGF-β1组（简称T组）；rhFGF-1rhIGF-I组（简称FI组）；rhFGF-1rhTGF-β1组（简称FT组）；rhIGF-IrhTGF-β1组（简称IT组）；rhFGF-1rhIGF-IrhTGF-β1组（简称FIT组）；对照组（不加任何试剂）。其中rhFGF-1浓度为10μg/L;rhIGF-I浓度为10μg/L;rhTGF-β1I浓度为5μg/L。

1.3MTT比色法测定

取第2代骨髓基质干细胞以1×104/ml接种到96孔培养板上，共4块，常规培养24h。待细胞完全贴壁后，弃上清液，将每块孔板随机分组，每组8孔，按实验分组添加相应的细胞因子，分别于第1、3、6、9d各取孔板1块，进行MTT检测：即每孔加50mg/ml的MTT液20μl,常规培养4h，弃废液，0.1%PBS液清洗1次，加入二甲亚砜，每孔150μl，静置20min后，用酶标仪测定波长为490nm的吸光度值。

1.4体外细胞形态学观察

将细胞进行HE、Ⅱ胶原免疫组化测定（ABC法），倒置显微镜下观察。

1.5纤维蛋白凝胶复合体的制备

传代培养的骨髓基质干细胞经0.1%胰蛋白酶＋0.02鞹A消化后，1000r/min离心10min浓集，进行细胞计数。制成单细胞悬液，与纤维蛋白原溶液混匀。使纤维蛋白原和骨髓基质干细胞的终浓度分别为2.5g/L和5×106/ml，每毫升再加入rhTGF-β15ng/5μl和rhIGF-I50ng/50μl。然后加入凝血酶20U/ml。制成凝胶备用（2h内使用）。

1.6体内实验分组

32只家兔，雌雄不限，随机分为4组。无菌条件下后肢右股骨髁滑车关节面钻孔，直径3.5mm、深3.0mm，达软骨下骨。干细胞复合体组：缺损中直接种植纤维蛋白凝胶复合体；单纯凝胶复合体组：缺损植入未加细胞因子的凝胶复合体；骨髓基质干细胞注射组：缺损单纯注射浓度为5×106/ml骨髓基质干细胞悬液0.5ml；空白组：缺损不作处理。不固定术肢，自由活动。分别于4、8、12周处死取材。标本10％福尔马林固定。行HE、Masson三色、甲苯胺蓝染色检查。第12周标本行透射电镜检查。

1.7体内组织形态学评分

参照O''''Driscoll，KeeleyandSalter组织形态学评分标准。对实验组和对照组修复组织形态学进行半定量评分（表2）。

1.8统计学处理

实验数据用±s表示，显著性检验采用t检验。P＜0.05为差异有显著性。使用SPSS11.5统计软件进行数据统计处理。

2结果

2.1体外细胞形态学观察

贴壁细胞呈梭形、纺锤形、多角形等，有不规则的生长突生出，细胞基质折光性强；4～5d后细胞形成集落状，形态比较单一，基本上呈梭形或多角形；7～8d后形成单层。

首次传代的细胞呈圆形，24h后恢复梭形，折光性好，细胞呈均匀生长，形态更加单一，基本呈梭形。8d后可铺满瓶底，形成单层结构，排列呈有规律的方向性（图1）。经生长因子诱导的细胞，对照组、T组生长速度有所减慢，10d左右形成单层结构；IT组形态由梭形变为以扇贝形或多角形为主，细胞核深染（图2）；F组生长加快，在5d形成单层，形态以长梭形为主（图3）。免疫组化染色显示：细胞基质呈棕黄色，染色较均匀，证明Ⅱ胶原存在［2］，部分细胞不着色(图4)。细胞经苏木素复染后可见细胞核深染，免疫组化染色后的细胞形态在镜下成圆形、椭圆形或多角形，不同于前2代的细胞形态(图5)。免疫组化染色（随机镜野）阳性率面积接近50%（图4、6）。图1p1代4×10图2HE（IT组）10×40图3HE（F组）10×20图4免疫组化（IT组）10×20图5免疫组化（IT组）10×40图6免疫组化（IT组）10×20

2.2诱导细胞增殖测定(MTT)

第1、3dMSCs细胞处于增殖静止期；细胞在第3d开始进入对数增殖期，细胞增殖迅速，以F组增殖最为显著，第6d达到高峰；第9d多数实验组进入增殖平台期，增殖速度相对减缓，而IT组仍保持增殖的趋势（见表1）。MTT测定3d时各组细胞均有不同程度的增殖；6d时F组、I组、FI组、FT组细胞增殖较快，与对照组相比，P<0.01，其它组细胞增殖速度不明显；9d时，F组、FT组、FIT组与对照组相比有统计学意义（P<0.01）；FI组P<0.05。表1生长因子在不同时间对MSCs的增殖活性的影响注：*与对照组比较P＜0.05；**与对照组比较P<0.01；

2.3修复软骨的大体观察

术后4周，干细胞复合体实验组标本可见缺损处由白色、半透明类软骨样组织所填充，与正常软骨组织界限清楚，表面不光滑。术后8周，缺损处修复组织变成乳白色，半透明光滑组织，与周围软骨组织边界开始变模糊。术后12周，缺损修复组织与周围正常软骨组织已基本难区分，表面平坦（图7）。单纯凝胶复合体组12周缺损呈乳白色，表面平坦，边界模糊。骨髓基质干细胞注射组12周缺损处凹陷，肉芽组织生长（图8）。空白组12周缺损处肉芽组织填充表面仍稍凹陷，与周围正常软骨组织界限仍清楚。

2.4修复软骨HE染色

第12周干细胞复合体实验组的修复软骨与正常软骨整合良好，各层结构清晰，新生软骨细胞数量明显增多，排列已经类似正常软骨，潮线明显，表面未见裂缝（图9）。空白组修复组织内见少量的细胞，细胞形态异常，纤维组织填充。单纯复合体组见细胞数量增多，形态正常，与周围组织整合良好。

2.5修复软骨Masson三色

干细胞复合体实验组12周，软骨细胞数量多，排列较前规则，软骨表面光滑，与周围组织整合良好，可见亮绿色胶原纤维，修复的软骨与软骨下骨质紧密结合。

2.6修复软骨甲苯胺蓝染色

干细胞复合体实验组12周时，甲苯胺蓝染色与正常软骨接近，修复的组织呈现出均匀的异染性着色，软骨深层染色浓，细胞形态大。单纯凝胶复合体组，基质染色浅，细胞陷凹少。骨髓基质干细胞注射组，细胞较少，基质呈浅蓝色（图10）。空白组，细胞少，基质染色颜色浅蓝色。

2.7修复软骨电镜检查

干细胞复合体实验组软骨细胞具有典型的褶皱状小突起，细胞周围还可见到许多长纤毛，并延伸到细胞外基质中。高倍电镜显示干细胞复合体实验组的修复软骨细胞细胞核增大，核内常染色体增多。细胞质内可见粗面内质网排列整齐、紧密，膜表面附有大量的核糖体颗粒。胞质内细胞器数量增加。软骨细胞周围的外基质中可见胶原纤维成束状紧密排列，可见到周期性横纹（图11）。单纯凝胶复合体组修复的软骨细胞结构正常，但细胞表面未见纤毛。高倍镜下软骨细胞胞质内粗面内质网数量少，排列较稀疏，高尔基体数量也减少。细胞核较干细胞复合体实验组明显小。细胞周围胶原纤维排列紊乱，稀疏。骨髓基质干细胞注射组电镜下观察基本类似于空白组。大多为凋亡软骨细胞，细胞水肿胀大，细胞核固缩，细胞质内见不到细胞器（图12）。偶尔可见未坏死的软骨细胞，但细胞形态小，成梭形。细胞周围纤维束排列稀疏。

2.8修复软骨的组织形态学评分及统计分析(表2)表2修复后软骨组织形态学分值注：*与干细胞复合体实验组比较P＜0.05，△与空白组比较P＞0.05，▲与空白组比较P＜0.05图7术后12周，干细胞复合体组缺损修复组织大体照片图8术后12周，单纯骨髓基质干细胞组缺损修复组织大体照片图9第12周干细胞复合体实验组的修复软骨与正常软骨整合良好，新生软骨细胞数量明显增多，排列已经类似正常软骨。HE100×图10第12周单纯骨髓基质干细胞组的修复软骨细胞较少，基质呈浅蓝色。甲苯胺蓝100×图11干细胞复合实验组12周，软骨细胞周围的外基质中可见胶原纤维成束状紧密排列。12500×图12空白组12周，大多为凋亡软骨细胞，细胞水肿胀大，细胞核固缩，细胞质内细胞器很少。1650×

3讨论

许多证据表明［3］，MSCs可以在不同理化环境的细胞因子的诱导下，定向的向成骨细胞或成软骨细胞系方向分化，并最终形成骨或软骨组织。在细胞生存微环境中，生长因子对细胞增殖、分化、发育和成熟过程起重要的调控作用。

bFGF对MSCs的作用还不是很明确，但主要认为促增殖作用。另外，bFGF能促进软骨细胞合成Ⅱ型胶原，对维持软骨细胞正常表型的表达具有重要的作用。IGF1能刺激细胞分裂增殖，而且增强细胞蛋白多糖(PG)及Ⅱ型胶原的合成［4］。TGFβ是一种多功能性的细胞因子,可以显著提高软骨细胞表型的表达,促进软骨细胞Ⅱ型胶原和蛋白多糖的合成与分泌。TGF-β诱导MSCs后经连续培养，可以在体外形成软骨结节，经证明具有软骨的组织结构［5］。

本实验中作者发现，细胞因子单独应用时，bFGF-1的促增殖作用最显著，倍增时间最短；其次分别是IGF1和TGFβ，这与以往的实验研究相符［6］。然而，当联合应用细胞因子时，发现bFGF1与其它因子组合的增殖作用部分受到抑制，不如单独应用bFGF-1作用显著。同时作者发现，IGF1和TGFβ联合应用时，细胞的对数增殖期最长，诱导细胞呈持续的增殖状态，这可能是IGF1和TGFβ联合应用，使各自的半衰期延长，能够更持久的调节细胞的生物学行为，使之保持生物学活性。IGF1和TGFβ联合应用时，部分集落的骨髓基质干细胞呈大而圆形或多角形，通常认为，圆形、多角形的细胞体外能够保持合成软骨特异性Ⅱ型胶原及蛋白多糖的功能。免疫组化染色阳性面积较其它组大；而对照组与其它实验组细胞集落多数呈长梭形，以往认为这是软骨细胞去分化的表现（dedifferentiation）。Ⅱ型胶原蛋白是软骨细胞所特有的胶原类型，是软骨细胞重要的表型蛋白，免疫组化结果揭示MSCs经IGF1和TGFβ联合诱导可以向软骨细胞方向增殖分化。实验研究结果表明，IGF1和TGFβ联合应用是诱导骨髓基质干细胞向软骨细胞方向分化的最佳组合，能促进Ⅱ型胶原合成和表达。在体内作者采用TGFβ及IGFⅠ作为骨髓基质干细胞向软骨细胞转化的诱导因子，以纤维蛋白凝胶作为前者的载体。纤维蛋白凝胶可通过释放β转化因子和血小板衍生生长因子等来促进细胞黏附、增殖并分泌基质，起到骨髓基质干细胞的支架作用，能很好地包埋骨髓基质干细胞和软骨细胞。此外，IGFⅠ在体内可以通过与软骨细胞膜上的受体结合以旁分泌和自分泌的方式起作用。因此IGFⅠ可以不进入血液，而在局部与细胞发生作用。

实验表明在体内联合应用IGF1和TGFβ，能诱导骨髓基质干细胞向软骨细胞的分化。在12周时修复组织为透明软骨，病理切片提示修复组织与正常软骨组织结构类似，并且与周围组织整合良好。电镜观察也发现，联合应用TGFβ及IGF1修复组织的软骨细胞形态正常，细胞活跃，基质内纤维组织结构符合软骨特性。软骨修复是一个复杂的过程，有多种细胞因子参与。缺少细胞因子的单纯凝胶组和骨髓基质干细胞注射组均不能达到较好的软骨修复效果。因此，TGFβ及IGF1联合可作为组织工程学修复软骨的首选细胞因子。

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细胞范文篇7

80年代初，Knook等[1用胶原酶、链酶蛋白酶原位循环灌注法首先成功地分离了大鼠肝星状细胞（旧称贮脂细胞），从此人们开始了肝星状细胞的体外探究。随着细胞学、分子生物学等基础医学科学的发展和应用，人们对肝星状细胞的探究和熟悉不断深入。目前认为，肝星状细胞是肝纤维化细胞外基质的主要来源细胞，肝星状细胞活化是肝纤维化形成的关键[2,3，而肝星状细胞活化是一个形态、功能等改变的复杂过程。本文将近年来有关肝星状细胞活化的重要功能改变的探究进行综述。

1肝星状细胞活化

迄今，肝星状细胞活化尚无一个确切的定义。但它的主要特征是维生素A脂滴减少甚至消失，粗面内质网增加，细胞增大，向肌成纤维样细胞转化，表达平滑肌α-肌动蛋白，增殖明显，合成大量细胞外基质等[4。肝纤维化时，四氯化碳（CC14）诱导肝损伤3周后[5及从正常人或其他动物分离的原代培养7天后的肝星状细胞或传代的肝星状细胞基本具有上述特征，这些细胞被认为是活化的肝星状细胞。一般认为，肝星状细胞活化可分为两个步骤摘要：（1）启动摘要：对促增生和纤维化的细胞因子反应增强。（2）后续活化摘要：对细胞外微环境变化反应加剧。由于炎症反应在肝星状细胞活化中起重要功能，因此，近年来有人将肝星状细胞活化分为炎症前期、炎症期、炎症后期[3。很多因素参和肝星状细胞活化的调节，其中细胞因子起主要功能。

2肝星状细胞活化的功能改变

2.1细胞增殖

细胞增殖是肝星状细胞活化的重要特征之一。Davis等[6观察了原代培养的肝星状细胞增殖情况，发现新分离的细胞培养7天后才开始分裂、增殖，同时伴有维生素A脂滴减少，并发现传代肝星状细胞增殖活跃。Shiratori等[7分离了CC14诱导的实验性肝纤维化大鼠和正常大鼠的肝星状细胞，结果两者的细胞得率分别为（2.3±0.8）×106和（1.2±0.37）×106个/克肝组织，肝纤维化大鼠的肝星状细胞显著多于正常大鼠。肝星状细胞活化增殖的机制不明，一些具有促分裂功能的细胞因子可能起重要功能。据报道，内皮生长因子、成纤维细胞生长因子、内皮素、胰岛素样生长因子、血小板源生长因子（PDGF）等能促进肝星状细胞增殖，其中PDGF是使肝星状细胞增殖最有效的细胞因子[8。PDGF分为三个亚型，即PDGF-AA、PDGF-AB、PDGF-BB，而以PDGF-BB对肝星状细胞增殖功能最强。其机制可能为，PDGF和相应受体结合后激活磷脂酶C，促进磷脂肌醇二磷酸生成二酰甘油和1,4,5-二磷酸肌醇，二酰甘油激活蛋白激酶C，后者活化Na+/H+离子流交换，细胞内pH值升高，细胞内的碱性化是某些RNA转录和蛋白质合成的必要条件之一。蛋白激酶C还可使许多蛋白质磷酸化，从而实现对细胞增殖的调节，而1,4,5-三磷酸肌醇可引起细胞内质网中Ca2+的释放，增加细胞内Ca2+浓度，加快细胞内DNA合成和有丝分裂，促进细胞从G1期向S期转化。

2.2合成大量细胞外基质

正常情况下，肝星状细胞合成一定量的细胞外基质，合成的胶原蛋白有Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ型；粘性蛋白有板层素、纤维连接蛋白、内皮素、腱蛋白、波浪蛋白、分区蛋白；蛋白多糖有透明质酸等。其中胶原以Ⅲ、Ⅳ型为主，而Ⅰ型较少。肝纤维化时大量细胞外基质在Disse间隙沉积，而肝星状细胞是肝纤维化细胞外基质的主产细胞，提示肝星状细胞活化能合成大量细胞外基质。肝纤维化时Disse间隙的大量细胞外基质以胶原为主，尤以Ⅰ型胶原为主，因此对Ⅰ型胶原的探究较多。Shiratori等[7以3H-脯氨酸掺入法测定肝星状细胞的胶原合成，结果从正常大鼠分离的肝星状细胞胶原合成为天天（2930±728）cpm/3×106个细胞，而CC14诱导的肝纤维化大鼠的肝星状细胞胶原合成为天天（18539±429）cpm/3×106个细胞。Ikeda等[9发现肝纤维化模型大鼠肝星状细胞合成的胶原是正常大鼠的2.7倍。Weiner[10测定了新分离及培养7天的肝星状细胞的Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型mRNA，结果表明，培养7天的肝星状细胞的Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型mRNA分别为新分离的肝星状细胞的17、3、2.6倍。有人发现人肝星状细胞活化时Ⅰ型胶原mRNA为静止时的60~70倍[11。肝星状细胞活化合成大量细胞外基质的机制尚不明了。一方面可能和其增殖、细胞数量增加有关；另一方面也可能和单个肝星状细胞合成细胞外基质的能力增强有关。近年有人[12认为，转化生长因子-β对刺激肝纤维化细胞外基质的产生起关键功能。

2.3产生基质金属蛋白酶

正常情况下，Disse间隙含有Ⅳ型胶原、层粘连蛋白和蛋白多糖组成的基底膜。肝纤维化时大量细胞外基质在Disse间隙沉积，这不仅和细胞外基质合成增加有关，而且和细胞外基质降解异常也密切相关。和细胞外基质降解有关的酶系主要为金属基质蛋白酶，可分为四个亚型摘要：（1）胶原酶；（2）明胶酶；（3）基质溶酶；（4）其他。Arthur等[13探究了原代培养人肝星状细胞的明胶酶A（分子量为63kD）产生情况，结果发现，新分离的肝星状细胞几乎测不到明胶酶AmRNA表达，但随着肝星状细胞的活化，其明胶酶AmRNA表达明显增加。Vyas等[14发现，原代培养活化的肝星状细胞释放基质溶酶（分子量为57kD）。Herbst等[15发现，基质溶酶mRNA转录水平在正常肝脏较低，而在CC14诱导的肝损伤中明显增高。但肝星状细胞活化对间质胶原酶（一种胶原酶）产生似乎无明显影响。原位杂交探究表明，正常肝脏和纤维化肝脏的间质胶原酶mRNA表达均很低或缺乏[16。

2.4分泌趋化因子、细胞因子

趋化因子可引起白细胞在损伤部位的聚集，而白细胞向肝小叶的聚集能加速肝纤维化的进程。肝星状细胞活化可分泌一些趋化因子。巨噬细胞炎症蛋白-2（MIP-2）是一种重要的趋化因子，Sprenger等[17用肿瘤坏死因子（TNF）-α作为刺激因素用酶联免疫吸附法测定了培养的肝星状细胞上清液的MIP-2，结果显示，活化的肝星状细胞显著高于培养早期的肝星状细胞。单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）是一种诱发单核细胞趋化和活化的因子，Marra等[18发现，慢性活动性肝炎患者的肝脏MCP-1明显高于正常人。肝星状细胞活化还能表达或分泌转化生长因子-β、TNF-α、肝细胞生长因子、成纤维细胞因子、白介素-6等细胞因子[3。

2.5细胞收缩

（1）肝星状细胞位于肝窦内皮细胞和肝细胞之间的Disse间隙内，就解剖位置而言，类似组织的外膜细胞；（2）肝星状细胞表达肌细胞所具有的中间丝、结蛋白；（3）在某些情况下表达平滑肌α-肌动蛋白。这些因素决定了肝星状细胞的收缩功能。Bockey等[19发现，肝星状细胞只有活化后才收缩，有关机制尚不明了。探究表明，肝星状细胞表达内皮素受体[20。内皮素可引起活化的肝星状细胞收缩，可能机制为内皮素和其受体结合，引起细胞内Ca2+含量增加，增加的Ca2+和钙调蛋白结合，后者激活肌球轻链激酶，引起收缩蛋白如肌动蛋白、肌浆蛋白的收缩[21。

3肝星状细胞活化功能改变的意义

肝星状细胞活化合成大量细胞外基质是肝纤维化形成的直接原因。肝星状细胞活化增殖、数量增加，从而增加细胞外基质的合成。肝星状细胞活化时其细胞外基质降解酶合成异常，一方面不能正常地降解细胞外基质，导致细胞外基质增加；另一方面基质的异常代谢可引起静止的肝星状细胞活化，活化的肝星状细胞产生的趋化因子、细胞因子可通过自分泌或旁分泌途径使静止的肝星状细胞活化，从而产生大量细胞外基质。细胞外基质增加、肝星状细胞数量增加以及肝星状细胞的收缩使窦腔狭窄限制肝窦血流，有助于门脉高压形成。

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细胞范文篇8

【论文摘要】细胞凋亡是通过正常的方式在多细胞生物中消除不需要的、衰老的和受损的细胞，使机体细胞有丝分裂的速度与凋亡的速度相平衡。认识肝病发生、发展中细胞的异常凋亡有重要作用。

细胞凋亡是一个主动过程，是机体在生理或病理条件下受到刺激后，导致细胞产生一系列形态和生化方面的改变而引起的程序性细胞死亡（programmedcelldeath，PCD）。

一、细胞凋亡机制与检测方法

1.凋亡机制

细胞凋亡的生化特点包括质膜磷脂排列方向改变、细胞内离子环境自稳改变、蛋白酶和核酸内切酶激活分别致细胞蛋白质裂解和DNA断裂、细胞内产生神经酰胺、线粒体功能障碍、谷胱甘肽耗竭以及转谷氨酰胺酶激活。参与引发细胞凋亡的蛋白酶有多种，包括半胱氨酰天门冬氨酸特异蛋白酶家族成员和组织蛋白酶等。特别是caspase家族成员与细胞凋亡关系最为密切，至少有14种哺乳动物caspase已获克隆，但仅对caspase-3和caspase-8的功能有所了解。caspase-8在细胞凋亡中发挥启动作用；caspase-3在细胞凋亡中发挥效应作用。由于各caspase可相互激活，所以caspase蛋白酶级联反应是导致细胞凋亡结构改变的主要环节。线粒体功能障碍在细胞凋亡发生机制中起关键作用，能促进线粒体功能障碍的因素很多，包括各种有害刺激和信号传递过程，其中某些配体/受体相互作用最为重要。配体与靶细胞表面受体相结合，就导致复杂的多蛋白复合物形成，即将凋亡信号传递给效应蛋白酶FLICE，FLICE与caspase-8相互反应可激活caspase-8，caspase-8激活后就通过某些不明的机制引发线粒体功能障碍。线粒体功能障碍导致细胞色素C释放，细胞色素C与凋亡激活因子-2相结合，使caspase-3激活。caspase-3又激活DNA断裂因子，导致静息状态的核酸内切酶激活，最终引起DNA断裂。从线粒体功能障碍到DNA断裂，是细胞凋亡生化途径的共同途径。在肝细胞凋亡发生机制中，以Fas配体/Fas受体引发凋亡信号级联反应研究得最多。此外，转化生长因子β1及其受体、肿瘤坏死因子及其受体在肝细胞凋亡发生机制中均起重要作用。细胞凋亡的主要调节因子是B细胞淋巴瘤/白血病-2蛋白家族的成员。Bcl-2，通过抑制凋亡以延长细胞存活时间，是哺乳类动物细胞凋亡的一种强大抑制因子。与Bcl-2关系密切的同源物是Bcl-x，有两个RNA拼接变种，长Bcl-X是较大的拼接变种，短Bcl-X是短拼接变种。

2.检查方法

（1）对细胞凋亡形态学的观察有HE染色光镜观察以及电子显微镜、相差显微镜、共聚焦激光扫描显微镜检查。

（2）对DNA降解片段的分析有琼脂糖凝胶电泳检测DNA以及SouthernBlotting方法。

（3）荧光标记膜蛋白V的检测。

（4）流式细胞技术（FCM）可以对活体或已固定的凋亡细胞进行定量分析。（5）末端脱氧核苷酸转移酶介导的脱氧尿苷三磷酸缺口末端标记术（TUNEL）。（6）免疫组化。

二、肝中的细胞凋亡

近年来研究表明：肝细胞的死亡方式包括坏死和凋亡两种。凋亡在肝脏疾病发展过程中的重要作用得到了人们的重视，现将有代表性的几种肝脏疾病中的凋亡现象分述如下1.病毒性肝炎。Fas系统介导的细胞凋亡在肝炎发生发展过程中起着重要作用，在不同条件下，穿孔素、颗粒酶、TNF-α、TGF-β等也参与了肝细胞的凋亡。1998年Galle等报道乙型肝炎时肝细胞Fas表达增强，致敏的细胞毒性T细胞（CTL）表达Fas配基（FasL），CTL经过免疫途径介导肝细胞凋亡，参与病毒的清理和肝炎的病理生理过程。若该反应过强，则可能诱发暴发性肝功能衰竭。

2.肝纤维化。肝纤维化是慢性肝病共有的病理改变，有研究表明各种类型的肝纤维化中都存在凋亡。肝星状细胞（HSC）的激活是肝纤维化发生的中心环节。1998年Gong等报道HSC向肌成纤维细胞（MFB）的转变与sFasL介导的凋亡增强相平行，Bcl-2和Bcl-XL在早期HSC上的表达高于晚期HSC和MFB，Bax则相反。这说明调节HSC的凋亡易感性在肝纤维化发生机制中起重要作用。

3.肝硬变。凋亡现象在肝硬变病例的肝细胞、胆管细胞、单核细胞中普遍存在。1999年Frommel等对照研究了正常肝组织、丙型肝炎和肝硬变标本，发现对Bcl-2的表达逐渐增强，肝硬变患者中表达最强，提出了一种解释肝硬变患者中肝癌高发生率的新机制。

4.肝癌。肝细胞癌形成过程中，不仅癌细胞异常增生，而且突变的细胞凋亡减少，肝癌细胞对凋亡诱导反应明显缺陷，1998年Jodo等报道肝癌血清中sFas水平升高，切除肿瘤后，sFas水平即下降。一些抑癌剂如:硒、类维生素A、化疗药物等可促进鼠肝的潜在恶性细胞的凋亡，从而降低肝癌的发病率，这从一个侧面反映了凋亡在肝癌发病机制中的地位。1997年CrasL等报道在非基因毒性致癌物nafenopin所致的原发性肝癌中，正常肝细胞和肝肿瘤细胞都会受到抑制。当nafenopin的作用消失后，二者的凋亡都增加。后者的增殖率和凋亡率都高于前者。

细胞范文篇9

【论文摘要】凋亡是细胞的主动死亡过程，此过程涉及一系列基因的激活表达和调控。在细胞的正常发育过程中，约有半数细胞通过凋亡途径被清除。由于细胞凋亡在胚胎发育、新旧细胞更替、免疫反应终止、肿瘤发生和自发抑制，以及许多免疫性、神经退行性疾病和衰老等方面均发挥重要作用，阐明细胞凋亡的发生及其调控机制将对相关疾病的治疗展示光明的前景。本文就细胞凋亡信号传导途径研究及其最新进展作一综述。

细胞凋亡主要通过受体介导的信号途径诱导细胞凋亡因子或刺激因素通过第二信使系统传递信号，信号传递途径决定了细胞的命运。本文尝试从细胞凋亡信号传导途径角度来对其机制做一概述。

1死亡受体信号通路

死亡受体配体主要通过以半胱氨酸蛋白酶下几个方面启动信号传导：受体齐聚、特殊衔接蛋白募集和caspase级联活化。

以Fas/FasL为例：Fas是一种跨膜蛋白，属肿瘤坏死因子受体超家族成员，它与FasL结合可以启动凋亡信号的转导引起细胞凋亡。其活化包括以下步骤：首先配体诱导受体三聚体化，然后在细胞膜上形成凋亡诱导复合物，这个复合物中包括带有死亡结构域的Fas相关蛋白FADD[2]。Fas又称CD95，是由325个氨基酸组成的受体分子，Fas一旦和配体FasL结合，可通过Fas分子启动致死性信号转导，最终引起细胞一系列特征性变化，使细胞死亡。Fas作为一种普遍表达的受体分子，可出现于多种细胞表面，但FasL的表达却有其特点，通常只出现于活化的T细胞和NK细胞，因而已被活化的杀伤性免疫细胞往往能够最有效地以凋亡途径置靶细胞于死地。Fas分子胞内段带有特殊的死亡结构域。三聚化的Fas和FasL结合后，使三个Fas分子的死亡结构域相聚成簇，吸引了胞浆中另一种带有相同死亡结构域的蛋白FADD[3]。FADD是死亡信号转录中的一个连接蛋白，它由两部分组成：C端（DD结构域）和N端（DED）部分。DD结构域负责和Fas分子胞内段上的DD结构域结合，该蛋白再以DED连接另一个带有DED的后续成分，由此引起N段DED随即与无活性的半胱氨酸蛋白酶8（caspase-8）酶原发生同嗜性交联，聚合多个caspase-8的分子，caspase-8分子遂由单链酶原转成有活性的双链蛋白，进而引起随后的级联反应，活化caspase-8通过两个平行级联刺激细胞凋亡：直接切割和活化caspase-3；切割Bid（Bcl-2家族蛋白），截型Bid（tBid）移位至线粒体，诱导细胞色素C释放，从而活化caspase-9和caspase-3，作为酶原而被激活，引起下面的级联反应，细胞发生凋亡[4]。TNF诱导的细胞凋亡途径与此类似[5]。TNF和DR-3L能够传导促凋亡和抗凋亡信号。TNFR和DR3通过接头蛋白TRADD和活化caspase-8加速细胞凋亡。另一方面，活化NF-κB和诱导存活基因（IAP）的一种接头蛋白复合物（包括RIP）可抑制细胞凋亡。通过Apo2L诱导细胞凋亡需要caspase活性，但是否需要接头蛋白参与尚不清楚。

2线粒体信号通路

线粒体改变引起细胞凋亡已知有三种机制：①电子传递、氧化磷酸化和ATP产生的破坏；②释放激发caspase家族的蛋白，如细胞色素C；③改变细胞氧化还原潜能。能促进线粒体功能障碍的因素很多，包括各种有害刺激和信号传递过程，其中某些配体/受体相互作用最为重要。配体与靶细胞表面受体相结合，导致复杂的多蛋白复合物形成，即将凋亡信号传递给效应蛋白酶FLICE，FLICE与caspase-8相互反应，可激活caspase-8，caspase-8激活后就通过某些不明的机制引发线粒体功能障碍[6]。

线粒体功能障碍导致细胞色素C释放，细胞色素C从线粒体释放是细胞凋亡的关键步骤，释放到细胞浆的细胞色素C在dATP存在的条件下能与凋亡激活因子1结合，使其形成多聚体，并促使caspase-9与其结合形成凋亡小体，caspase-9被激活，被激活的caspase-9能激活其它的caspase如caspase-3等，caspase-3又激活DNA断裂因子，导致静息状态的核酸内切酶激活，最终引起DNA断裂[7-8]。从线粒体功能障碍到DNA断裂，是细胞凋亡生化途径的共同途径。由于各caspase可相互激活，所以caspase蛋白酶级联反应是导致细胞凋亡结构改变的主要环节。线粒体功能障碍在细胞凋亡发生机制中起关键作用。

3内质网信号通路

这一信号传导通路包括非折叠蛋白反应和钙离子起始信号等机制，内质网应激可特异性激活caspase-12，caspase-12裂解caspase-3等下游效应蛋白酶，最终导致细胞凋亡。

内质网相关细胞凋亡是不同于受体介导或线粒体介导DNA损伤的另一种新的细胞凋亡途径。内质网与细胞凋亡相联系表现在两个方面：一是内质网对Ca2+的调控，二是内质网应激反应。内质网是细胞内最重要的蛋白质合成折叠的场所，同时也是细胞内Ca2+的主要储存库，它包含有钙调节分子伴侣，后者在糖基化蛋白质和非糖基化蛋白质的正确折叠中起重要作用；内质网腔内还包含有凋亡蛋白(如caspase-12，Bap31和Bcl-2)。钙调节分子伴侣凋亡蛋白决定了细胞对内质网应激和凋亡的敏感性。相对高浓度的Ca2+一方面可以激活胞质中的钙依赖性蛋白酶,另一方面可以作用于线粒体，影响其通透性的改变，进而促进凋亡。位于内质网上的抑凋亡蛋白Bcl-2则可以调节内质网腔中的游离Ca2+浓度，使胞质中的Ca2+维持在合适的中等浓度水平，从而起到抑制凋亡的作用。内质网内错误折叠蛋白质聚集就会导致内质网分子伴侣基因表达激活，内质网未折叠反应(UPR)机制包括定位于内质网膜上的转录因子ATF6激活，内质网膜激酶IREI的聚集并抑制另一个内质网膜激酶PERK的表达，进一步使错误折叠蛋白质降解。当未折叠蛋白质过度聚集变成有毒性时就会触发细胞凋亡。信号主要通过caspase-12下传。Bap31可能通过Ca2+介导内质网和线粒体前凋亡信号交流，从而聚集caspase-12和钙联结蛋白calnexin。

4结语

细胞凋亡是有核细胞死亡的生理性通道，通过凋亡清除不必要的、损伤的或病毒感染的细胞，维持机体内环境的稳定。细胞凋亡的失调被认为在自身免疫性疾病、病毒感染、AIDS、心血管疾病、骨质硫松症、老化、肿瘤形成、神经退行性疾病(帕金森氏病)中发挥重要作用。因此，有关细胞凋亡机制在未来的研究还将进一步深入，所取得的进展将为这些疾病发病机理的阐述提供理论依据，也使通过调节凋亡过程治疗这些疾病成为可能。

参考文献

1DuikerEW,MomCH,DeJongs,etal.TheclinicaltrailofTRAIL.EurJCancer,2006,42(14):2233-2240.

2GrulliohC,SullardsMC,FuksZ,etal.CD95(Fas/APO-1)signalsceramidegenerationiddependentoftheeffectorstageofapoptosis.JBiolChem,2000,275(12):8650-8656.

3Klaus-Michael,Debatin,Peter,Hkrammer.Deathreceptorsin

chemotherapyandcancer.Oncogene2004,23:2950-2966.

4ZhaJ,WeilerS,OhKJ,etal.PosttranslationalN-myristoy-lationofBidasamolecularswitchfortargetingmitochondriaandapoptosis.Science,2000,290(5497):1761-1765.

5MicheauO,TschoppJ.InductionofTNFreceptorI-mediatedapoptosisviatwosequentialsignalingcomplexes.Cell,2003,114,181-190.

6MartinIrmler,MargotThome,MichaelHahne,etal.InhibitionofdeathreceptorsignalsbycellularFLIP.Nature,1997,388:190-195.

细胞范文篇10

【论文摘要】目的观察及评价紫杉醇联合卡铂化疗方案对非小细胞肺癌的疗效和不良反应。方法36例初治晚期非小细胞肺癌患者应用紫杉醇150mg/m2、卡铂300mg/m2静脉滴注，联合化疗每21d为1个疗程，共2~3个疗程。结果36例初治者有效率52．7%，CR5例，PR14例，NC7例,PD9例，中位生存期9个月，1年生存率为41．6%,主要不良反应为骨髓抑制,脱发,恶心,呕吐,及关节、肌肉痛。结论紫杉醇联合治疗晚期非小细胞肺癌是疗效较佳的方案。

近年来我国肺癌发病率逐年增加，非小细胞肺癌(NSCLC)约占80%。Ⅲ~Ⅳ期患者以联合化疗为主要治疗方法。紫杉醇联合卡铂治疗晚期肺癌方案正在临床使用。我们应用紫杉醇联合卡铂治疗晚期NSCLC36例，疗效显著，现报告如下。

1材料和方法

1．1病例选择36例患者均经组织病理学或细胞学检查证实为非小细胞肺癌,其中磷癌19例,腺癌14例,腺磷癌3例,男27例,女10例,年龄46~72岁，平均61岁。临床分期:Ⅲa期17例,Ⅲb期13例,Ⅳ期6例,KPS评分≥60分,均为初治患者。

1．2治疗方法紫杉醇150mg/m2静滴第1天，卡铂300mg/m2静脉滴注第1天，21d为一个周期，连续用2~3个疗程评价疗效。在用紫杉醇前12h、6h各口服地塞米松10mg。输液前30min肌注苯海拉明30mg，静脉注射西米替丁300mg，预防过敏反应。输液过程中注意心率、呼吸、血压及过敏反应。化疗前半小时给予静脉滴注格拉司琼6mg止吐。

1．3疗效评价标准疗效评价标准采用世界卫生组织(WHO)标准：完全缓解(CR)，部分缓解(PR)，稳定(NC)，进展(PD)。不良反应按WHO急性和亚急性毒性分为0(无)，Ⅰ(轻度),Ⅱ(中度),Ⅲ(重度),Ⅳ(威胁患者生命)5级,生存期即从化疗开始至死亡或末次随访时间。

1．4观察指标所有患者于化疗前常规体检，并查血常规、肝功能、肾功能、X线、B超、心电图、胸部CT及支气管纤维镜检查，痰找癌细胞检查。化疗期间每周复查血常规，化疗1个周期后复查肝、肾功能。化疗2个周期后复查胸部CT。

2结果

2．1疗效36例化疗2~3个周期后进行常规胸部CT检查评价疗效。36例中CR5例、PR14例、NC7例、PD9例。总有效率(CP+PR)52．7%，中位生存时间37周(约9个月)。1年生存率41．6%(15/36)。

2．2不良反应紫杉醇主要不良反应为骨髓抑制,白细胞下降，发生率为75%(27/36),其中大多数为Ⅰ~Ⅱ度反应,Ⅲ-Ⅳ度反应仅为13．8%(5/36),血小板下降发生率为25%(9/36),恶心、呕吐发生率为47．2%(17/36)，大多数为Ⅰ~Ⅱ度反应,Ⅲ~Ⅳ度反应仅为8．3%(3/36),其他不良反应有脱发83．3%(30/36)，关节肌肉痛19．4%(7/36)，末梢皮肤麻木22．2%(8/36)，肝功能异常13．8%(5/36),肾功能异常5．5%(5/36)。

3讨论

紫杉醇是紫杉类植物中分离出来的天然产品,是一种新型抗微管药物,是唯一能促进微管聚合的药物.可促进微管蛋白聚合成团块并使其稳定,阻断在G2期和M期,达到抗肿瘤目的.紫杉醇和铂类为主的联合化疗方案被美国临床肿瘤学会(AS-CO)推荐为Ⅲ、Ⅳ期有较好的行为状态评分的NSCLC患者的治疗方案[1]。MDArdrson肿瘤医院报告，紫杉醇单药治疗NSCLC有效率为24%[2]。几项研究也表明紫杉醇与卡铂联合化疗时NSCLC的有效率为58%~62%，中位生存期12．5个月[3-4]。我们通过本组的临床观察,辅以G-CSF治疗,有效率为52．7%,中位生存期约9个月。与国外报导相接近。证实此方案为治疗非小细胞肺癌的较佳方案，可以延长生存期。

本组也观察到部分患者经2个周期化疗后，肿瘤缩小不明显，化疗3个周期后，肿瘤缓慢缩小，甚至达到部分缓解，在患者能耐受的条件下，如能坚持本方案3~4个周期化疗，可望获得更好的疗效及延长生存期。

本组方案主要不良反应是骨髓抑制，表现为白细胞减少，以Ⅰ度、Ⅱ度骨髓抑制为主。Ⅳ度骨髓抑制发生率为5．5%(1/36)，使用G-CSF恢复正常，其它不良反应如恶心，呕吐，脱发均可耐受。化疗前后均用止吐药，症状可缓解。肌肉关节痛为一过性,给予口服芬必得后缓解。肝肾功能损害少见。由于化疗前30min给予苯海拉明，西米替丁，有效地预防过敏，本组未出现一例严重过敏反应。

紫杉醇联合卡铂治疗非小细胞肺癌有效率高，疗效肯定。毒副反应小，可以耐受，有临床应用价值。

参考文献

［1］AmericanSocietyofClinilalOncology(ACCO),clinicalpracticeguidelicesforfhetreatmentofunresectablenon-smallcelllungcancer.J.clinOncol，1997,15167:2996-3018.

［2］ErringerDsOverviewofpaclitaxl(Taxol)inadvancedlungcancer.SeminOncol,1993,20147:46-49.