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铁超载诱导心肌细胞损伤机制的研究进展_杨育超

铁超载诱导心肌细胞损伤机制的研究进展_杨育超
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原代心肌细胞培养技巧【转】

原代培养心肌细胞作为一种主要的研究模型,被广泛应用于心血管研究之中.我们实验室经过长期尝试,摸索出了一些行之有效的方法,并积累了一些经验,现总结如下: 1新生大鼠鼠龄的选择新 生大鼠心肌细胞在出生后3 d内具有部分的增殖能力,成年大鼠心肌细胞则为终末分化细胞,不再具有分裂增殖能力.因此,大鼠出生时间越短,其心肌细胞分离后成活率越高,越容易贴壁生长.大量观测表明,选择1~3 d龄大鼠分离其心肌细胞进行原代培养较为理想.其中尤以半日龄大鼠心肌细胞培养效果最佳. 2消化酶的选择及使用 新生大鼠心肌细胞的分离可采用组织块法和消化法,前者因不易获得密度均一的细胞且难控制成纤维细胞的生长而较少采用.消化法中常使用的酶有3种:胰蛋白酶、胶原酶I或Ⅱ以及透明质酸酶.透明质酸酶多与胰蛋白酶或胶原酶联合应用.胰蛋白酶作用较强,容易造成心肌细胞损坏.胶原酶作用较缓和,能消化细胞间质中的胶原纤维以释放细胞,对细胞损伤小,且在新生大鼠心肌组织,以胶原I为主,故我们选用胶原酶I.文献报道胶原酶的工作浓度一般在0.6~1 g?L1,我们使用的为0.8 g?L1.胶原酶最好现用现配. 3消化程度的把握 新生大鼠心肌细胞对酶消化极为敏感.消化过度可使肌原纤维出现萎缩,细胞死亡率增加或丧失贴壁能力及搏动能力;消化不足,细胞聚集成团,无法分清细胞边界,难以形态学观测.消化过程中使用磁力搅拌器时应注意1)转速一般控制在60~80 r?min1左右.(2)每次消化的时间须结合消化酶浓度确定.(3)将粘附在搅拌子上的心肌组织吹散,使酶液充分接触组织.(4)适宜温度为35~37℃.(5)当组织由红转白呈半透明状态时,应停止消化. 4接种的细胞密度 心肌细胞接种密度不仅影响细胞间的相互接触,进而影响细胞对肥大刺激的反应,而且影响长期培养细胞的成活率.接种细胞的绝对数量应经精确计算.一般而言,应根据实验的观测目的决定单位面积上的细胞数量.例如,如作形态学观测,六孔板中每孔的接种细胞数量应控制在1×105~2×105个;若需收获心肌细胞作mRNA或蛋白表达水平的观测,则每孔的接种密度可增加到5×105~6×105个. 5细胞的分散度与接种的均匀性 分离出的心肌细胞,在溶液中Ca2+作用下较容易出现集聚现象.因此,在进行差速贴壁前后,均应反复多次地轻柔吹打使心肌细胞成单个分散状态.接种后,应小心使心肌细胞均匀地分布于培养板上,避免细胞向培养孔的中央集聚.此外,可将培养板放入孵箱后用滴管轻轻吹打各孔中央部位2~3次,但应格外注意避免污染. 6对成纤维细胞的抑制与血清种类的选择 成纤维细胞较心肌细胞更容易贴壁且具有分裂增殖能力,经差速贴壁后仍有少量成纤维细胞混杂于心肌细胞之中,若处理不当,很容易生长成优势细胞.溴脱氧尿苷(bromodeoxyuridine, BrdU)可干扰细胞的有丝分裂,故常规使用BrdU抑制成纤维细胞的生长.但是,如果使用胎牛血清培养细胞,由于胎牛血清所含的促细胞有丝分裂的因子较多,BrdU 很难完全抑制成纤维细胞的生长.改用小牛血清则可克服这种现象的出现,获得高达90%以上的心肌细胞. 7换液时间 进行心肌细胞形态学观测时,接种密度较低,贴壁的心肌细胞数量减少,为避免成活心肌细胞随换液而被丢弃,应在接种48 h后换液.这样不仅使贴壁的心肌细胞数量明显增加,而且BrdU作用时间较长,对成纤维细胞的抑制作用更确实.此外,去血清后可用ITS和0.1 g ?L1BSA对心肌细胞进行营养支持,对心肌细胞贴壁率与凋亡率均不产生明显影响. 8抗污染措施

衰老的机制研究进展

衰老的机制研究进展 甘肃医学院赵文俊 摘要: 衰老又称老化, 通常是指在正常状况下生物体发育成熟后, 随年龄增长机体发生的功能性和器质性衰退老化的渐进过程。现代医学对衰老机制的研究涉及到很多方面,从自由基学说看,自由基可形成脂褐素、可造成线粒体DNA(mtDNA)的突变、引起核DNA的受损等;从遗传因素看,衰老是一连串基因激活和阻抑及其通过各自产物相互作用的结果;从免疫功能改变学说看,是由于机体对外来物质免疫反应的下降以及自身免疫反应的增多引起的。 关键词:衰老;自由基;脂褐素;细胞凋亡;线粒体DNA; 遗传基因;免疫系统衰老又称老化,通常是指在正常状况下生物发育成熟后,随年龄增加,自身机能减退,内环境稳定能力与应激能力下降,结构、组分逐步退行性变,趋向死亡的不可逆转的现象。对衰老的研究一直是生命科学领域的最为基本和重要的问题之一,但细节一直知之甚少。衰老是一个持续发展的、动态的、缓慢渐进而复杂的过程。这个过程从生长期结束后逐渐开始,它的影响要到老年期通过人体系统功能失调、器官功能衰退、细胞变性及蛋白质和酶分子结构变化逐渐表现出来。主要表现为机体对环境刺激的适应能力减弱以至丧失,出现多种器官组织功能的衰退并影响健康。影响衰老的因素有很多,各种社会因素、经济、疾病、营养、遗传、生活习惯、环境及精神状态等都起着一定的作用,是很多因素共同作用的结果[1]。目前,随着分子生物学和细胞生物学的研究深入,对衰老机理的研究从整体水平发展到分子水平。有关细胞衰老的学说近年来提出了很多,如细胞损伤学说、生物大分子损伤学说、自由基学说、端粒学说等。对于生物体而言,细胞衰老受到多种因素的影响,有自身遗传因素的影响,也有环境因素的影响,根本的还是受遗传方面的影响。

心肌细胞2

乳鼠心肌细胞原代培养综述 【摘要】 :目的 乳鼠原代心肌细胞培养在心血管病防治研究领域应用广泛,但 是心肌细胞成活率、 搏动率, 纯化率过低仍是本技术有待解决的关键之处。 本文 探讨原代心肌细胞培养的条件和方法以及一些注意事项做一下总结。 【关键词】乳鼠 心肌细胞原代培养 1.新生大鼠鼠龄的选择 乳鼠心肌细胞随年龄的增长,其增殖分化能力亦有变化,如在新生3d内,具有部分增殖能力,而成年大鼠心肌细胞为终末分化细胞,不具备增殖能力,因此,我们在选择鼠龄时,尽量选择出生时间短的乳鼠,这样的心肌细胞成活率及贴壁率较高,所以选择新生1~3d均可,最好为半日龄的大鼠更为理想。 2.消化酶的选择使用分离组织常用的消化液有胰蛋白、胶原酶和透明质酸,如依地酸二钠(EDTA),其作用是利于组织块分散为单个细胞,利于细胞的贴壁生长。消化液的浓度、消化能力、消化的时间、温度对组织离散效果影响较大,甚至会损伤细胞,导致培养细胞状态不佳,失去贴壁生长能力,增加心肌细胞死亡率。其中胰蛋白酶的消化力较强,常用浓度为0·05~0·50%,在37℃、PH8·0条件下作用最强,易造成心肌细胞损坏,因此,有学者认为“单纯应用胰蛋白酶消化对细胞的存活率有极大的负面影响”[1],而TDTA作为一种化学螯合剂,价格低、毒性小,对细胞有一定的离散作用。所以,选用胰蛋白酶与EDTA联合应用,可降低细胞损害,具有更好的消化分离效果。另外,胶原酶作用较温和,通过水解细胞间胶原蛋白来实现离散组织的目的,对细胞的损伤较小,也是理想的细胞分离液,针对心肌细胞间含有不同胶原酶类型,可联合使用Ⅰ型胶原酶和

Ⅱ型胶原酶。且要知道的是在新生大鼠心肌组织,以胶原I为主,故我们选用胶原酶I,文献报道胶原酶的工作浓度一般在0。61 g·L-1,我们使用的为0。8 g·L-1。胶原酶最好现用现配。 3.污染防治 虽然污染本身是不可能完全避免的,但可以降低其发生率、减轻其产生的严重后果。 因此,我们在细胞培养过程中,要坚持无菌操作的原则,如做好实验室、超净台、实验器械及实验用液的消毒灭菌工作,个人要身着消毒衣帽,佩戴口罩及无菌手套, 操作时,酒精灯火焰烧灼消毒器械,避免培养用液长时间暴露在空气环境,禁止吸管接触培养液瓶口等。防止微生物污染常用的方法是在培养液中加入抗生素,由于抗生素的种类不同,其抗生范围也不尽相同,但多数针对细菌感染为主,常用青霉素和链霉素联合应用。需要指出的是,抗生素的抗生范围有限,且污染发生具有隐匿性,出现后往往后果严重,所以抗生素仍不能替代无菌操作,而且过度的强调抗生素的作用,会使实验者淡化甚至忽视无菌操作,滥用也会导致产生耐药菌,因此,只有无菌操作才是防止细胞污染的最好手段 除了以上说的无菌操作还应特别注意以下几点:(1)获取心脏时避免剪破消化道,比较稳妥的办法是在剑突上一肋处入剪,这样做不涉及腹腔,也就减少了污染机会。(2)如条件允许,应避免乳鼠心肌细胞与其他细胞在同一孵箱内共同培养,以防止发生交叉污染。(3)对于培养心肌细胞的观察、照相每次时间不可过长,否则既会导致培养液pH改变,又能增加污染机率。 4.心肌细胞纯化 在心肌细胞培养中,成纤维细胞具有分裂增殖能力, 且生长迅速, 比心肌细胞更早贴壁,如不加以控制,常可生长为优势细胞。细胞纯化方法有很多因此,目前,常用化学试剂抑制法和差速贴壁分离法来抑制其生长,而化学试剂势必对培养细胞生长环境有一定影响,因此,依据心肌细胞与成纤维细胞贴壁时间不同的原理做差速分离, 成了广泛采用的纯化方法,其优点是对目的细胞影响小,经比较,结果显示差速贴壁在60min、90min时最为理想 方法简便,纯化率较高,可达到95%以上。经差速贴壁后仍有少量成纤维细胞混杂于心肌细胞之中,若处理不当,很容易生长成优势细胞。因此再加上化学试剂抑制,加入分裂抑制剂(如丝裂霉素c) ,有时在培养早期如入溴脱氧脲苷,或加入不利非心肌细胞生长的成分(如谷氨酰胺)。如溴脱氧尿苷(bromodeoxyuridine, BrdU)可干扰细胞的有丝分裂,故常

衰老机制的研究进展

衰老机制的研究进展

姓名:王芝 学号: 2010212810 专业:生物科学 任课老师:王玉凤 发育生物学

衰老机制的研究进展 摘要:不同物种,同一个体的不同组织和细胞,它们的衰老速度并不相同。究其原因,遗传与环境都能影响衰老的进程。个体的平均寿命和物种的最高寿限可以从不同侧面反映衰老的进程。目前认为平均寿命主要与环境相关,而物种最高寿限与遗传相关。从两者的关系看,不良环境影响是通过对遗传物质或其产物的作用而影响衰老的进程。从遗传因素看, 衰老并非由单一基因或单一作用所决定, 而是一连串基因激活和阻抑及其通过各自产物相互作用的结果。DNA (特别是线粒体DNA )并不像原先设想的那样稳定, 目前业已证明, 包括基因在内的遗传控制体系可受内、外环境,特别是氧自由基等损伤因素的影响, 从而加速衰老的进程。 关键词:衰老环境遗传 正文 衰老是多因素协同引起的生命渐趋弱化的过程,可引起生理功能相应减弱、适应能力和抵抗力下降等综合表现。揭示衰老的机制, 探索出高效、安全可靠的抗衰老方法,这就是衰老生物学和老年医学研究的重要领域。近几十年来, 随着各边缘学科的飞速发展, 人类对于衰老的认识也从整体动物水平推进到了细胞和分子水平, 在大量实验证据的基础上提出了许多学说, 最终归结为两大类型: 一类为环境伤害衰老研究, 另一类为遗传衰老研究。[1] 1.环境伤害理论 1.1 自由基学说 衰老的自由基学说最早是Denham H arman于1955年提出来的。这种学说认为, 体内许多物质代谢中产生过氧化的自由基, 使机体内的自由基处于不平衡状态, 过量的自由基就会引起机体损伤, 会引起不饱和脂肪酸氧化成超氧化物, 形成脂褐素, 氧自由基过多会破坏细胞膜及其他重要成份, 使蛋白质和酶变性, 当自由基引起的损伤积累战胜了机体的修复能力, 导致细胞分化状态的改变、甚至丧失, 从而导致和加速衰老。这一学说受到了很高的重视, 但随着研究的深入, 自由基学说的核心衰老学说地位已经动摇, 因为这个学说有着许多的牵强之处, 也遇到了许多实验结果造成的困惑和反驳。[2-3] 1.2线粒体学说

脊髓休克

脊髓休克 文章目录*一、脊髓休克的概述*二、脊髓休克的原因及发病机制*三、脊髓休克的检查诊断鉴别方法*四、脊髓休克的危害*五、脊髓休克的防治方法 脊髓休克的概述 1、定义也称脊休克。当脊髓与高位中枢断离时,脊髓暂时丧失反射活动的能力而进入无反应状态的现象称为脊髓休克。这种脊髓与高位中枢断离的动物称为脊动物。脊髓休克时,横断面以下节段脊髓支配的骨骼肌紧张性降低或消失、外周血管扩张、血压下降、发汗反射消失、膀胱内尿充盈、直肠内粪积聚,表明脊动物躯体及内脏反射减退或消失。脊髓休克为一种暂时现象,以后各种反射可逐渐恢复。恢复的时间快慢与动物种类进化程度有密切关系。低等动物如蛙类在脊髓离断后数分钟内反射即可恢复,在犬则需数天,猴需数周,而在人类由于外伤等原因所出现的脊 髓休克的恢复则需要数周以至数月。各种反射的恢复时间也不相同,如屈肌反射、腱反射等较简单的反射恢复最早,然后才是对侧伸肌反射、搔爬反射等较复杂的反射恢复,以及排尿、排粪反射部分恢复。 2、症状部位脊髓

3、症状科室神经内科 4、常见病因失去了高位中枢对脊髓的调节作用 脊髓休克的原因及发病机制反射消失是由于失去了高位中枢对脊髓的调节作用(主要是易化作用),而不是由于损伤刺激引起的。 脊髓休克的检查诊断鉴别方法 1、脊髓休克的检查方法尿亮氨酸氨基肽酶,测定尿亮氨酸氨肽酶有助于临床诊断肾脏或肾外疾病。 脊柱MRI,脊柱MRI检查可准确评价脊柱和各种病理情况,对脊柱和脊髓疾病有诊断意义。 2、脊髓休克的诊断鉴别方法脊髓震荡:是损伤平面以下的感觉、运动、反射等高级神经活动的丧失,脊髓震荡消失后运动功能恢复的是随意运动。脊髓休克则是受损水平以下的脊髓神经功能丧失,脊髓是低级反射中枢,脊髓的神经功能是低级神经反射,换言之,脊髓休克丧失的应是脊髓自身的低级神经反射功能,脊髓休克消失后,也多由软瘫变为硬瘫,这种瘫痪是由外伤造成脊髓严重损伤所致,而不是脊髓休克所致。 脊髓压迫:是指由各种性质的病变引起脊髓、脊神经根及其

原代心肌细胞培养方法探讨

原代心肌细胞培养方法探讨1 邵伟(山东省千佛山医院山东济南250014) 周苏宁邵建华(山东大学医学院山东省立医院山东济南250021) 摘要探讨培养Wister新生大鼠心肌细胞的可靠方法。采用心肌组织块差别消化结合化学纯化的培养方法,通过倒置显微镜、HE染色、透射电镜、台盼篮、免疫细胞化学,鉴定心肌细胞生长情况及纯度。结果细胞生长迅速、自行搏动,细胞形态完整,细胞内肌丝、线粒体清晰;细胞成活率达94.6%;肌动蛋白(HHF35)经S-P法胞浆呈现棕褐色阳性表达,纯度达96.4%。表明该方法培养的心肌细胞生长迅速、活性好、纯度高。 关键词心肌细胞;细胞培养;大鼠 Explore a method of neonatal rat myocardial cells in culture ZHOU Suning, SHAO Jianhua. Medical college of Shandong university, the people’s hospital of Shandong province, Jinan 250021, China Abstract To explore a reliable method of neonatal rat myocardial cells in culture. The plots of myocardial tissue from neonatal Wister rat were cultured and purified with the method of differential enzyme and 5-Bromodeoxyuridine-treatment. Microscope, transmission electron microscope, HE stains, Trypan blue stains, immunohistochemical test were determined to identification the cell. The results of myocardial cells grow rapidity, automaticity, shape intact, the cell of filament and mitochondria clearly. The cell viability was up to 94.6% by Trypan blue stains. The cell purity was up to 96.4% by Actin (HHF35)of Streptavidin peroxidase conjunction method. This method of myocardial cells in culture was grown up rapidity, lively well, high purity. Key words Myocardial Cells; Culture; Rat 随着心脏病发病率逐年升高,有关心肌疾病的研究越来越受到重视,快速、理想的心肌细胞培养是深入研究的前提,为此我们进行了原代心肌细胞培养方法的探讨,并对其进行了一系列实验研究,现报道如下。 1材料与方法 1.1 心肌细胞的培养取24h内Wister大鼠,在其心脏跳动时将心脏取下,小心剪取心室组织,用冰PBS液清洗干净后,将组织反复剪成0.5~1mm3的小块,加2~3滴细胞培养液,用吸管轻轻吹打后分次吸取组织块悬液,将其均匀排在75ml培养瓶底壁上,轻轻翻转培养瓶,加入含150ml/L胎牛血清、0.1mmol/L 5-溴脱氧核苷(5-Bromodeoxyuridine;Brdu)的高糖DMEM 3ml培养液,做好标记置于37℃恒温培养箱中30~40min后,待组织块略干能贴于瓶壁上,再缓慢、轻轻地将培养瓶翻转,使培养液浸泡组织块,继续静止培养。每天小心取出培养瓶置于相差显微镜下进行观察,2h后就可见组织块周边有细胞伸出,1天后周围爬满细胞,3~4天后多数连接成片,可进行传代,用吸管轻吹组织块使其脱落移出,加入0.1%胰蛋白酶1ml,放置倒置显微镜下观察,约3~5min后部分细胞呈圆形,在瓶上做好标记,弃去胰 1山东省自然科学基金资助项目(No.Q99C03)

衰老的机制

衰老的机制 摘要 衰老(又称老化),是一种非常复杂的生物学过程,是机体在退化时期功能下降及生理紊乱的综合表现,是一个机体内在的固有特征,同时又是一个不可逆的过程。衰老是生命发展的必然。关于衰老的研究,特别是皮肤衰老,迄今已提出多种学说。本文较系统地从细胞,分子水平上阐述了皮肤衰老的内因和外因,提出基因调控是皮肤衰老的根本,自由基对皮肤细胞的损伤是皮肤衰老的原因,机体代谢紊乱是皮肤老的基础,而目光照射等许多有害因素是外因的皮肤衰老机制。与此同时对器官的衰老,主要有神经内分泌学说,免疫学说,应激学说,为探讨衰老过程及抗衰老药物的研究提供新思路。 关键字:衰老;皮肤衰老;机制;遗传;自由基 前言 抗衰老治疗,尤其是对皮肤的抗衰老治疗一直是研究焦点之一,人们希望能够通过抗衰老治疗来改善和提高生活质量。皮肤老化可影响美观,引发抑郁、自卑等心理问题,与某些疾病也有关,比如郎格汉斯细胞减少,免疫能力下降,易患感染性疾病。因此延缓皮肤衰老一直是研究热点。目前关于皮肤衰老的机理有三十几个学说。本文从内源性生理衰老和外源性环境衰老两个方面阐述皮肤衰老机制。以神经内分泌学说,免疫学说,应激学说阐述了器官衰老的机制。 正文 一.有关皮肤衰老的几种学说: 1.皮肤内源性生理衰老作用机制 1.1 皮肤衰老基因调控学说:皮肤衰老的基因调控学说是以遗传控制程序论为代表的。Ha- yflik最早的细胞体外培养发现了细胞传代规律,认为发育进程有时间顺序性,这个控制机制随着年龄增长而减弱,最终导致衰老。皮肤衰老主要是皮肤细胞染色DNA及线粒DNA 中合成抑制物基因表达增加,许多与细胞活性有关的基因受抑制,及氧化应激对DNA 的损伤而影响其复制、转录及表达的结果,故基因调控是皮肤及其它细胞衰老的根本。Spierng 等实验证实了DNA复制与皮肤衰老直接相关。Isobe 、Chung等研究证明随着年龄增长,控制 DNA 合成的抑制物增多,致使 rRNA、tRNA、 mRNA含量渐下降,蛋白合成进一步减少,胶原含量减少导致皮肤衰老。 L.2 皮肤衰老的自由基学说:体内许多物质代谢过程中都能产生过氧化的自由基,使机体内的自由基处于不平衡状态,过量的自由基就会引起机体损伤,当自由基引起的损伤积累战胜了机体的修复能力,就会导致细胞分化状态的改变、甚至丧失,从而引起皮肤衰老。Sohl 等近期在传统的自由基衰老学说基础上提出了“氧化应激( Oxidativstress ) 衰老学说”,他认为除了超氧阴离子外其他的活性氧也能引起皮肤衰老,只有当活性氧的产生和清除之间的平衡被打破时才会导致皮肤衰老,而延缓皮肤衰老不仅可以通过补充人工合成的抗氧化剂来实现,也可以通过调动体内的抗氧化酶活性来实现。 Hoo pe、Blatt等实验发现皮肤衰老与抗氧化辅酶Q1O的减少有关,实验证明辅酶“Q”可以渗透表皮的活性层,局部应用可提高表皮的抗氧化能力。Kitazawa等发现某些氨基酸如甘氨酸、丝氨酸与水杨醛缩合产物可与铁形成 2:1的复合物,通过此反应可抑制与铁有关的羟自由基产生,并能抑制脂质过氧化,预防皮肤衰老。但是一般的抗氧化剂常具有不稳定性,有些酶性抗氧化剂(如 sOD)是较为经典的自由基清除剂,它是生物大分子,长期应用可能会产生抗原问题”。 1.3 皮肤衰老的代谢失调学说:郑集于1983年提出了衰老的代谢失调学说,认为生物体的衰老虽然由遗传基因所决定,但其规律性是通过细胞代谢过程来表达的。无论内在或外

(5)病理学--第十二章休克(思考题及其参考答案)

思考题及其参考答案 第十二章休克 1. 何谓休克?休克的常见病因有哪几方面?休克发生有哪几个始动环节?最后导致休克发生的共同基础和发病环节(或休克的本质)是什么?将休克的病因与始动环节结合起来可将休克分为哪几类?各类的始动环节是什么?常见于哪些情况?若按血流动力学特点进行分类,休克又可分为哪几类?低动力型休克与高动力型休克的血流动力学变化特点有哪些?答:休克是指机体在各种强烈致病因子(如严重失血失液、感染、创伤等)的作用下,有效循环血量急剧减少,组织血液灌流量严重不足,以致各重要生命器官和细胞发生功能、代谢障碍及结构损害的全身性危重病理过程。 休克的常见病因有以下几方面:①失血和失液;②烧伤;③创伤;④感染;⑤过敏;⑥ 心力衰竭等。 休克发生的始动环节有:①血容量减少;②血管床容量增加;③心泵功能障碍。 最后导致休克发生的共同基础和发病环节是有效循环血量减少,微循环障碍。将休克的病因与始动环节结合起来可将休克分为: ①低血容量性休克:始动环节:血容量减少。常见于失血、失液、烧伤、创伤等。 ②血管源性休克:始动环节:血管床容量增加。常见于感染、过敏、神经源性(如脑部、脊髓损伤或麻醉,以及创伤患者的剧痛等)。 ③心源性休克:始动环节:心泵功能障碍。常见于心肌源性(如心肌梗死、心肌病、 严重心律失常等)和非心肌源性(如心包填塞、张力性气胸、肺动脉栓塞等)。 按血流动力学特点进行分类,休克常可分为: ①低动力型休克(或称低排高阻型休克,或称冷休克) ②高动力型休克(或称高排低阻型休克,或称暖休克) 低动力型休克的血流动力学变化特点:外周小血管收缩,总外周阻力增高,心排出量降低。 高动力型休克的血流动力学变化特点:外周小血管扩张,总外周阻力降低,回心血量增加,心排出量增加,但微循环有效灌流量仍减少。 2. 低血容量性休克的病因、发病机制和临床心血管表现特点有哪些?何谓血管源性休克?答:病因:失血、失液、烧伤、创伤等。 发病机制:大量体液丢失和血管通透性增加,可导致血容量急剧减少,静脉回流不足,心排出量减少和血压下降。 临床心血管特点:三低一高。中心静脉压(CVP降低;心排出量(CO降低;动脉血 压(BP)降低(包括肺动脉楔压PAW曄低。);外周阻力(PR增高。 血管源性休克(或称分布性休克,或称低阻力性休克是指由于外周血管扩张,血管床容量增加,大量血液淤滞在扩张的小血管内,使有效循环血量减少而引起的休克。 3. 微血管包括哪些血管?分别发挥什么作用?答:微血管包括微动脉、后微动脉、毛细血管前括约肌、真毛细血管、直捷通路、动静脉短路和微静脉。 微动脉和毛细血管前括约肌又称前阻力血管,参与调整全身血压和血液分配,决定微循环的灌人血量。 真毛细血管又称交换血管,在该部位进行血管内外物质的交换。 直捷通路的血液可迅速回到静脉,较少进行物质交换。 微静脉又称容量血管和后阻力血管,决定微循环的流出血量,参与调整回心血量。 4. 请叙述微循环缺血性缺氧期

心肌缺血再灌注损伤

心肌缺血再灌注损伤的发生机制和防治研究进展 1 9 6 0年J e n n i n g s等,第一次提出心肌缺血再灌注损伤的概念,证实再灌注会引起心肌超微结构不可逆坏死,并逐渐引起医学界的高度重视。缺血心肌恢复再灌注后,病情反而恶化,引起超微结构、功能、代谢及电生理方面发生进一步的损伤,是由于在缺血损伤的基础上再次引起的损伤,因此称为缺血.再灌注损伤( i s e h e m i a — r e p e r f u s i o n i n j u r y ,I R I ) k 2 J 。临床上表现为闭塞的冠状动脉再通、梗死区血液灌流重建后一段时间内,有的病例发生血压骤降、心功能不全、心律失常甚至猝死等一系列病情反而恶化的现象。因此, I R I 的发生机制与防治越来越引起人们的关注,并一直试图寻找能对 I R I 产生确切保护作用的药物。现就 I R I的发生机制和防治的研究进展作一综述。 1 . 心肌缺血再灌注损伤的发生机制 目前,缺血再灌注损伤发生的机制尚未完全阐明,研究表明自由基、钙超载、心肌纤维能量代谢障碍、中性粒细胞、血管内皮细胞、细胞黏附分子与细胞凋亡等均可能参与缺血再灌注损伤。 1 . 1 氧自由基( F R) 生成正常细胞内有自由基清除剂超氧化物歧化酶( S O D),使氧自由基转变为过氧化氢,后者又通过触酶及谷胱甘肽过氧化物酶的作用还原为水和分子氧,故小量氧自由基不造成损伤。再灌注时产生的大量氧自由基不能被清除,其中包括非脂质氧自由基和脂质氧自由基,如超氧阴离子、羟自由基、过氧化氢等。缺血再灌注后,它可与各种细胞成分,如膜磷脂、蛋白质、核酸等发生反应,造成细胞结构损伤和功能代谢障碍。C a s t e d o 等在动物实验中发现,再灌注后细胞内膜脂质过氧化增强,形成多种生物活性物质,如血栓素、前列腺素等,促进再灌注损伤。 1 9 8 6年,M u r r y等,首次在犬缺血/再灌注模型实验中发现反复短暂缺血发作可使心肌在随后持续性缺血中得到保护,从而提出了缺血预适应( I P C) 心脏保护的概念,为缺血心肌的保护及其机制探讨开辟了崭新的领域。自由基可能参与了预适应保护的触发机制。Z h o n g等证明预适应过程中产生的低浓度自由基对延迟心肌缺血再灌注损伤有保护作用。冉擘力等从细胞水平证明早期产生的氧自由基能诱导延迟保护作用产生,其机制可能是通过早期氧化反应一方面改变S O D形态结构而提高酶的活性,诱导延迟相S O D合成增加,另一方面诱导热休克蛋白信使核糖核酸转录和持续合成,保护心肌细胞对抗细胞外氧自由基的损伤;氧化氮合酶( N O S ) 产生的一氧化氮能有效对抗氧自由基的损害,延迟期心肌 N O S活性增加。延迟保护作用增强,其机制可能是氧自由基诱导了后期 N O S信使核糖核酸转录和合成增加,因为在缺血等应激状态下,氧化氮能够调控心脏基因的表达。总之,热休克蛋白、抗氧化酶和 N O S等不是孤立地对抗氧自由基损伤,而是有机地结合起来发挥作用。 1 . 2 钙超载。生理状态下,胞浆内钙浓度约为 l 0-7 m o l / L ,而细胞外及胞浆内的钙储存系统( 如内质网和线粒体) 中钙浓度为1 0 -3m o l /L 。正常状态下,细胞通过一系列转运机制可以保持这种巨大的浓度梯度,以维持细胞内低钙状态。但是再灌注后,钙离子向线粒体转移,导致线粒体功能障碍;钙离子浓度升高,可激活多种酶( 如激活膜磷脂酶 A , )同时促使心

心肌细胞培养

新生大鼠心肌细胞培养技巧 原代培养心肌细胞作为一种主要的研究模型,被广泛应用于心血管研究之中 我们实验室经过长期尝试,摸索出了一些行之有效的方法,并积累了一些经验,现总结如下: 1新生大鼠鼠龄的选择新 生大鼠心肌细胞在出生后3d内具有部分的增殖能力,成年大鼠心肌细胞则为终末分化细胞,不再具有分裂增殖能力因此,大鼠出生时间越短,其心肌细胞分离后成活率越高,越容易贴壁生长大量观测表明,选择1~3d龄大鼠分离其心肌细胞进行原代培养较为理想其中尤以半日龄大鼠心肌细胞培养效果最佳 2消化酶的选择及使用新生大鼠心肌细胞的分离可采用组织块法和消化法,前者因不易获得密度均一的细胞且难控制成纤维细胞的生长而较少采用 . 消化法中常使用的酶有3种:胰蛋白酶、胶原酶I或Ⅱ以及透明质酸酶 透明质酸酶多与胰蛋白酶或胶原酶联合应用胰蛋白酶作用较强,容易造成心肌细胞损坏 .胶原酶作用较缓和,能消化细胞间质中的胶原纤维以释放细胞,对细胞损伤小,且在新生大鼠心肌组织,以胶原I为主,故我们选用胶原酶 I.文献报道胶原酶的工作浓度一般在0.6~1g?L1,我们使用的为0.8gL1.胶原酶最好现用现配. 3消化程度的把握 新生大鼠心肌细胞对酶消化极为敏感 .消化过度可使肌原纤维出现萎缩,细胞死亡率增加或丧失贴壁能力及搏动能力;消化不足,细胞聚集成团,无法分清细胞边界,难以形态学观测 .消化过程中使用磁力搅拌器时应注意 :(1)转速一般控制在60~80rmin1左右 .(2)每次消化的时间须结合消化酶浓度确定.(3)将粘附在搅拌子上的心肌组织吹散,使酶液充分接触组织 .(4)适宜温度为35~37℃

.(5)当组织由红转白呈半透明状态时,应停止消化. 4接种的细胞密度 心肌细胞接种密度不仅影响细胞间的相互接触,进而影响细胞对肥大刺激的反应,而且影响长期培养细胞的成活率接种细胞的绝对数量应经精确计算 . 一般而言,应根据实验的观测目的决定单位面积上的细胞数量.例如,如作形态学观测,六孔板中每孔的接种细胞数量应控制在1×105~2×105个;若需收获心肌细胞作mRNA或蛋白表达水平的观测,则每孔的接种密度可增加到5×105~6×105个. 5细胞的分散度与接种的均匀性分离出的心肌细胞,在溶液中Ca2+作用下较容易出现集聚现象. 因此,在进行差速贴壁前后,均应反复多次地轻柔吹打使心肌细胞成单个分散状.接种后,应小心使心肌细胞均匀地分布于培养板上,避免细胞向培养孔的中央集聚.此外,可将培养板放入孵箱后用滴管轻轻吹打各孔中央部位2~3次,但应格外注意避免污染 6对成纤维细胞的抑制与血清种类的选择成纤维细胞较心肌细胞更容易贴壁且具有分裂增殖能力,经差速贴壁后仍有少量成纤维细胞混杂于心肌细胞之中,若处理不当,很容易生长成优势细胞 .溴脱氧尿苷(bromodeoxyuridine,BrdU)可干扰细胞的有丝分裂,故常规使用BrdU抑制成纤维细胞的生长 .但是,如果使用胎牛血清培养细胞,由于胎牛血清所含的促细胞有丝分裂的因子较多,BrdU很难完全抑制成纤维细胞的生长改用小牛血清则可克服这种现象的出现,获得高达90%上的心肌细胞 . 7 换液时间进行心肌细胞形态学观测时,接种密度较低,贴壁的心肌细胞数量减少,为避免成活心肌细胞随换液而被丢弃,应在接种48h后换液 .这样不仅使贴壁的心肌细胞数量明显增加,而且BrdU作用时间较长,对成纤维细胞的抑制作用更确实 此外,去血清后可用ITS和0.1gL1BSA对心肌细胞进行营养支持,对心肌细胞贴壁率与凋亡率均不产生明显影响 .

衰老机制的研究进展

发育生物学 (双语课堂) 姓名:王芝 学号:2010212810 专业:生物科学 任课老师:王玉凤

衰老机制的研究进展 摘要:不同物种,同一个体的不同组织和细胞,它们的衰老速度并不相同。究其原因,遗传与环境都能影响衰老的进程。个体的平均寿命和物种的最高寿限可以从不同侧面反映衰老的进程。目前认为平均寿命主要与环境相关,而物种最高寿限与遗传相关。从两者的关系看,不良环境影响是通过对遗传物质或其产物的作用而影响衰老的进程。从遗传因素看, 衰老并非由单一基因或单一作用所决定, 而是一连串基因激活和阻抑及其通过各自产物相互作用的结果。DNA (特别是线粒体DNA )并不像原先设想的那样稳定, 目前业已证明, 包括基因在内的遗传控制体系可受内、外环境,特别是氧自由基等损伤因素的影响, 从而加速衰老的进程。关键词:衰老环境遗传 正文 衰老是多因素协同引起的生命渐趋弱化的过程,可引起生理功能相应减弱、适应能力和抵抗力下降等综合表现。揭示衰老的机制, 探索出高效、安全可靠的抗衰老方法,这就是衰老生物学和老年医学研究的重要领域。近几十年来, 随着各边缘学科的飞速发展, 人类对于衰老的认识也从整体动物水平推进到了细胞和分子水平, 在大量实验证据的基础上提出了许多学说, 最终归结为两大类型: 一类为环境伤害衰老研究, 另一类为遗传衰老研究。[1] 1.环境伤害理论 1.1 自由基学说 衰老的自由基学说最早是Denham H arman于1955年提出来的。这种学说认为, 体内许多物质代谢中产生过氧化的自由基, 使机体内的自由基处于不平衡状态, 过量的自由基就会引起机体损伤, 会引起不饱和脂肪酸氧化成超氧化物, 形成脂褐素, 氧自由基过多会破坏细胞膜及其他重要成份, 使蛋白质和酶变性, 当自由基引起的损伤积累战胜了机体的修复能力, 导致细胞分化状态的改变、甚至丧失, 从而导致和加速衰老。这一学说受到了很高的重视, 但随着研究的深入, 自由基学说的核心衰老学说地位已经动摇, 因为这个学说有着许多的牵强之处, 也遇到了许多实验结果造成的困惑和反驳。[2-3] 1.2线粒体学说 自1989 年Linnane[4]等提出线粒体衰老假说以来,人们越来越关注线粒体

原代心肌细胞培养技巧【转】

作者:王涛,余志斌,谢满江,车红磊 【关键词】细胞培养 【关键词】细胞培养;心肌细胞;大鼠 引言原代培养心肌细胞作为一种主要的研究模型,被广泛应用于心血管研究之中。我们实验室经过长期尝试,摸索出了一些行之有效的方法,并积累了一些经验,现总结如下: 1. 新生大鼠鼠龄的选择 新生大鼠心肌细胞在出生后3 d内具有部分的增殖能力,成年大鼠心肌细胞则为终末分化细胞,不再具有分裂增殖能力。因此,大鼠出生时间越短,其心肌细胞分离后成活率越高,越容易贴壁生长。大量观测表明,选择1~3 d龄大鼠分离其心肌细胞进行原代培养较为理想。其中,尤以半日龄大鼠心肌细胞培养效果最佳。 2. 消化酶的选择及使用 新生大鼠心肌细胞的分离可采用组织块法和消化法,前者因不易获得密度均一的细胞且难控制成纤维细胞的生长而较少采用。消化法中常使用的酶有3种:胰蛋白酶、胶原酶I或Ⅱ以及透明质酸酶。透明质酸酶多与胰蛋白酶或胶原酶联合应用。胰蛋白酶作用较强,容易造成心肌细胞损坏。胶原酶作用较缓和,能消化细胞间质中的胶原纤维以释放细胞,对细胞损伤小,且在新生大鼠心肌组织,以胶原I为主,故我们选用胶原酶I。文献报道胶原酶的工作浓度一般在0.6~1 g ?L,我们使用的为0.8 g?L。胶原酶最好现用现配。 3. 消化程度的把握 新生大鼠心肌细胞对酶消化极为敏感。消化过度可使肌原纤维出现萎缩,细胞死亡率增加或丧失贴壁能力及搏动能力;消化不足,细胞聚集成团,无法分清细胞边界,难以形态学观测。消化过程中使用磁力搅拌器时应注意:(1)转速一般控制在60~80 r?min左右。(2)每次消化的时间须结合消化酶浓度确定。(3)将粘附在搅拌子上的心肌组织吹散,使酶液充分接触组织。(4)适宜温度为35~37℃。 (5)当组织由红转白呈半透明状态时,应停止消化。 4. 接种的细胞密度 心肌细胞接种密度不仅影响细胞间的相互接触,进而影响细胞对肥大刺激的反应,而且影响长期培养细胞的成活率。接种细胞的绝对数量应经精确计算。一般而言,应根据实验的观测目的决定单位面积上的细胞数量。例如,如作形态学观测,六孔板中每孔的接种细胞数量应控制在1×105~2×105个;若需收获心肌细胞作mRNA或蛋白表达水平的观测,则每孔的接种密度可增加到5×105~6×105个。

皮肤衰老机制及抗衰老研究进展

皮肤衰老机制及抗衰老研究进展 发表时间:2010-8-2 16:16:16 来源:创新医学网推荐作者:赵俊超作者单位:中国地质大学,湖北武汉430074 【关键词】衰老机制;皮肤;抗衰老研究 皮肤是衰老过程中最易显露的器官,皮肤衰老主要表现为自然衰老和光老化两种形式〔1〕。近来随着各种边缘学科的飞速发展,人类对于衰老的认识已从整体水平推进到细胞分子水平〔2〕,关于衰老机制的研究已取得了很大进展,但是针对皮肤衰老机制的报道却很少。因此,本文从内源性生理衰老和外源性环境衰老两个角度出发,就当前有关皮肤衰老的主要机制和相应对策进行阐述,希望为抗衰老化妆品的开发提供参考。 1 内源性生理衰老机制及对策 内源性生理衰老机制大体上包括细胞水平的衰老理论如自由基理论、遗传理论、线粒体理论、端粒理论等和器官水平的衰老理论如免疫衰退理论、神经内分泌损伤理论等〔3〕。 1.1 自由基理论及清除过量自由基的对策 自由基理论由英国学者Harman于1956年在美国原子能委员会上首次提出,并逐渐成为衰老理论中的核心理论之一〔4〕。其内容为:①机体在正常代谢中会产生自由基,它参与机体的正常生理运行,体内的抗氧化防御系统维持着体内自由基的动态平衡。②随着增龄,体内抗氧化系统功能衰退,抗氧化酶的活性不断降低,自由基过量积聚,发生清除障碍,引发体内氧化性不可逆损伤的积累,最终导致一系列衰老损伤。③维持体内一定水平的抗氧化系统功能可延缓机体衰老〔5〕。 自由基过量积聚对皮肤的损伤主要表现在如下几个方面:①对核酸的损伤:活性氧加成到碱基的双键中或从戊糖部分抽提氢,可破坏碱基生成嘧啶、嘌呤自由基,碱自由基相互结合或被过氧化,使碱基缺失甚至主链断裂,产生遗传突变。②对蛋白质的损伤:活性氧与氨基酸或直接与蛋白质反应使多肽链断裂,促使皮肤中胶原、弹性蛋白和表皮生长因子受体蛋白受到自由基攻击产生交联变性,使皮肤变薄、起皱,弹性降低,细胞生长变缓。③对糖的损伤:皮肤中的黏多糖透明质酸极易被活性氧解聚氧化为糖醛类产物,进而与DNA、RNA、蛋白质发生进一步交联变性。 ④对脂质的损伤:活性氧攻击生物膜上的不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)引起膜通透性和硬度增加,胞内环境改变,形成多种脂质过氧化物及其代谢产物丙二醛(MDA),MDA是强效交联剂,易与蛋白质或核酸交联形成溶酶体无法消化的脂褐质(LPF),累积在皮肤结缔组织中形成老年斑〔6〕。 开发有效的活性物质来清除体内积聚的有害自由基是抵抗衰老的有力手段,目前常用的具有抗氧化作用的活性原料有3类:①生物制剂类,如超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽过氧化酶(GSH Px),过氧化氢酶(CAT),金属硫蛋白(MT),木

脊髓损伤综述

综述 骨髓基质细胞移植修复脊髓损伤研究进展 脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)是脊柱损伤的严重并发症,其治疗 一直是临床工作中困扰人们的难题。据我国国家生产安全委员会的初步统计,我国每年因生产事故所造成的SCI患者就达5~6万人,因交通事故造成的SCI患者更多达7~8万人。据估计,我国SCI患者已达百万[1]。因此,对SCI的治疗研究具有极其重要的意义和价值,然而国内外治疗SCI的药物和外科手术均未取得令人满意的临床疗效,给患者、家庭和社会带来巨大的负担。近年来随着基础研究的发展,许多新方法、新策略已经开始用于脊髓损伤修复。 骨髓基质细胞(marrow stromal cells,MSCs)是一种骨髓中存在的非造血实质干细胞,它不仅能分化成中胚层的成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞等,还有向神经外胚层细胞分化的能力,在一定条件下体外培养、扩增还可被诱导分化成为神经细胞样细胞和胶质细胞样细胞,于是又称其为间充质干细胞。动物实验表明:1、骨髓基质细胞可在脊髓全横断处存活,向两端迁移,神经元特性性烯醇化酶(neuron specific enolase,NSE)、胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acid protein,GFAP)免疫组织化学显示:部分移植细胞呈NSE、GFAP阳性,且NSE阳性数>GFAP阳性数,表明骨髓基质细胞可在损伤处分化为神经元及胶质细胞。3、神经丝蛋白(neurofilament,NF)免疫组织化学显

示:实验组可见连续、束状的NF阳性纤维长入并通过移植区,而对照组NF阳性纤维呈点状或串珠状,表明移植骨髓基质细胞有利于神经纤维的再生及通过脊髓损伤处[2]。动物实验研究取得令人欣喜的结果,但用于临床治疗尚处于探索阶段。研究MSCs 移植在SCI 中的作用机制能够为临床治疗提供更准确可靠的方案,本文拟对此研究进展作一综述。 1 骨髓基质细胞的生物学特征 1.1骨髓基质细胞体外培养、增殖体外培养的MSCs 不仅在形态上与神经元相似,而且表达神经细胞特异性蛋白,为MSCs 的体内移植奠定了实验基础。Kamishima 等[3]报道,犬BMSCs 在无血清培养基中形成球形细胞团,在形态和表型上与神经球相似,并表达神经细胞(ss Capital SHA,Cylillin-tubulin)和胶质细胞(GFAP,A2B5 和CNPase)的标志物,提示犬的MSCs 可被诱导分化成为具有神经祖细胞特征的细胞。骨髓基质细胞在体外培养时有较强的增殖能力, 并且扩增后的细胞能保持原有细胞正常的核型和端粒酶活性[4] 。 1.2骨髓基质细胞的表面标志物及其鉴定骨髓基质细胞不具备典 型的形态特征, 从蛋白表达水平上也没有独特的已知表面标志物。目前较公认的骨髓基层细胞标志是缺乏CD34, CD45 和 CD116 等造血 干细胞标志、而表达CD90, CD71 及 CD44 等标志的细胞群。但仍存在争议,所以骨髓基质细胞的鉴定仍是目前的难点之一。到目前为止, 鉴定神经元的主要方法还是依据观察细胞的形态和免疫组化染色。

心肌缺血再灌注损伤介绍和实验设计

心肌缺血再灌注损伤介绍和实验设计 Ⅰ.心肌缺血再灌注损伤: 它是指缺血心肌组织恢复血流灌注时,导致再灌注区心肌细胞及局部血管网显著的病理生理变化,这些变化共同作用可促使进一步的组织损伤。那这里的关键词就是缺血心肌组织。那为什么会产生缺血的心肌组织呢?这就与临床上的疾病有关了。一些心脏疾病,比如急性心肌梗死、冠心病等他们会使心脏发生缺血的症状,其基本的生理过程就是心肌缺血。 Ⅱ.心肌缺血的危害: 心肌缺血:指单位时间内的冠脉血流量减少,供给组织的氧量也减少,缺血必定存在缺氧表明缺血缺氧。心肌缺血比单纯性心肌缺氧无血流障碍要严重,因为前者除了缺氧的影响之外,缺血组织也不能获得足够的营养物质又不能及时清除各种代谢产物带来的有害影响。 一、心肌缺血的原因主要分为两种情况:1是冠脉血流量的绝对不足。这种情况是由自身疾病产生的,主要包括冠状动脉阻塞,冠状动脉痉挛。2是冠脉血流量的相对不足:包括供氧降低或耗氧增加,比如高原高空或通风不良的矿井吸入氧减少;肺通气或换气功能障碍,可致血氧含量降低红细胞数量和血红蛋白含量减少等。 二、缺血对心肌的危害主要包括以下几个方面:1是心肌收缩能力降低。2是导致心肌舒张功能降低。3是心肌组织的血流动力学发生改变,比如说血流的阻力增加等。4是心肌电生理的变化,比如说静息点位降低,传导速度减慢;室颤阈降低等。5是导致心肌形态学的改变。当然还有其他的危害,在这里就不一一列举了。 由于心肌缺血存在这么多的危害,临床上针对这一疾病采取了再灌注治疗方法,但随之而来的又是另外一个临床问题:缺血再灌注损伤。 下面具体介绍一下心肌缺血再灌注损伤。心肌缺血再灌注损伤英文缩写为MIRI,最早由詹宁斯等于1960年提出,发现其临床表现为再灌注心律失常、心肌顿抑、心肌能量代谢障碍等现象。随后又有学者在临床手术中也证实了这一观点,发现在冠脉搭桥术完成后,心肌坏死进一步加重的现象。接着布朗沃尔德教

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