丝素纳米纤维及丝素复合纳米纤维在生物医学材料领域应用的研究进展

丝素蛋白独特的氨基酸组成和空间结构,使其成为一种具有良好生物相容性和可降解性的生物材料,采用高压静电纺丝技术制备的丝素纳米纤维与丝素复合纳米纤维更是赋予了丝素纤维在生物医学材料领域更为良好的应用性能。本文系统介绍了近年来静电纺丝素纳米纤维及丝素复合纳米纤维在生物医学材料(包括骨组织工程材料,软骨、伤口、神经和血管修复材料,药物缓释材料等)领域的应用及改性研究进展,在此基础上简要展望了静电纺丝素纳米纤维研究需要创新的重点课题。     

丝素蛋白在生物医学领域的应用研究

蚕丝中富含的丝素蛋白以其特殊的生物学特性和良好的人体亲和性越来越受到人们的关注。本文主要阐述了丝素蛋白在骨组织修复、人工血管、微胶囊、人工皮肤、尿道缺损的修复、医用生物敷料等生物医学领域的应用研究进展。     

丝素蛋白生物材料对细胞行为的影响

生物材料的相容性一直是组织工程和再生医学领域的重要议题.组织细胞能对外界环境作出不同的响应,但只有在天然生长环境中(细胞外基质)细胞才能发挥其正常的功能.因此构建基于丝素蛋白的仿生生物材料是处理生物相容性的可行途径之一.本文介绍了细胞与细胞外基质相互作用的机理,总结了近年来丝素来源的生物材料影响细胞黏附、迁移、增殖和分化等行为的因素,包括材料的化学成分、拓扑结构(纤维尺寸、支架孔径和表面特性)以及力学特性,并在此基础上讨论了存在的问题及今后的发展方向,为设计新一代的生物材料提供参考和借鉴.     

载入骨形态发生蛋白的羟基磷灰石/丝素蛋白复合支架的细胞相容性研究

骨形态发生蛋白-2(BMP-2)能够促进成骨细胞分化和骨组织的再生。将制备的羟基磷灰石/丝素蛋白(HA/SF)复合支架在50μg/mL BMP-2溶液中浸渍4 h后,获得了载入BMP-2的HA/SF复合支架。体外检测在原核表达系统中表达、纯化的BMP-2有促进细胞增殖的生物活性;BMP-2从HA/SF复合支架中的释放可持续9 d,并保持其生物活性,其中BMP-2在第1天的释放率即达到了43%;细胞实验结果显示,与空白HA/SF复合支架相比,载入BMP-2的HA/SF复合支架可以促进人骨肉瘤细胞(MG-63)的增殖与分化;RT-PCR检测BMP-2的加入使细胞内骨钙素基因mRNA转录水平明显提高,即骨钙素基因的表达增强。研究结果提示:HA/SF复合支架可吸附BMP-2并使其缓慢释放,从而促进细胞的增殖与分化,具有良好的细胞相容性,是一种较理想的骨组织缺损修复材料。     

不同溶解体系的丝素蛋白分子质量及对再生丝素膜性能的影响

为了便于根据不同丝素蛋白制品开发要求控制丝素蛋白的分子质量,用SDS-PAGE电泳方法检测不同溶解体系制取丝素蛋白的分子质量,并对不同分子质量丝素蛋白制备的再生丝素膜进行傅里叶红外光谱(FTIR)、热重(TGA)、微商热重(DTG)和热水溶失率等结构与性能的测试。SDS-PAGE检测结果显示,在LiBr-CH3CH2OH-H2O、Ca(NO3)2-CH3OH-H2O和Na-SCN-H2O溶解体系中的丝素蛋白分子质量较高且分布广;在CaCl2-CH3CH2OH-H2O和LiBr-H2O溶解体系中的丝素蛋白分子质量较低。FTIR、TGA、DTG和热水溶失率测试结果显示,低分子质量丝素蛋白溶液在成膜时较难形成α-结构和β折叠结构;而高分子质量丝素蛋白溶液在成膜时则较容易转变形成这2种结构。     

静电纺丝素蛋白与无机物复合纳米材料的研究进展

利用静电纺丝技术制备再生丝素纳米纤维具有高比表面积、高孔隙率以及良好的生物相容性的优势,所以广泛应用于生物材料和组织工程等领域。单一的再生丝素纳米纤维脆性大,力学性能差,而采用由不同的无机粒子或合成高聚物与丝素共混制备复合纳米纤维可以极大地改善单纯使用一种材料的适应性,并且使复合纤维同时具备多种优势。本文综述近年来国内外静电纺丝制备再生丝素与无机粒子或合成高聚物复合纳米纤维的研究现状,旨在为提高丝素纳米纤维的综合性能,拓展其应用。     

无引发剂接枝聚合对丝素蛋白纤维性能的影响

通过对不同接枝率的丝素蛋白纤维的耐水洗性、吸湿性、力学性能、热稳定性及染色性等的研究和分析 ,探讨了无引发剂条件下甲基丙烯酸甲酯 (MMA)与丝素蛋白纤维接枝聚合对丝素蛋白纤维性能的影响。结果表明 :接枝聚合后丝素蛋白纤维有良好的耐水洗性 ,力学性能、热稳定性均有提高 ,吸湿性下降不明显 ,染色性有所提高 ,接枝率 2 6 %左右吸色深度最大。     

丝素蛋白抗凝血材料的改性研究进展

丝素蛋白是一种具有良好生物相容性的天然高分子材料,被广泛应用于药物控释、组织工程、细胞培养支架等生物医学领域。随着丝素蛋白医用材料的内植性研究逐渐深入,丝素蛋白材料抗凝血性研究成为较为活跃的新兴领域。本文重点概述了材料的抗凝血原理,并对丝素蛋白抗凝血的改性方法做了整理。     

丝素蛋白对重金属离子吸附性能的研究

丝素蛋白是蚕丝的主要组成部分,拓展其用途具有重要的意义。本文对不同状态下的丝素蛋白(溶液状、凝胶状、粉末状)对重金属离子(以铜、锌、铅为例)的吸附性能进行了研究。结果显示:在单一离子实验中,溶液状对于锌离子的吸附能力最强,最高可吸附33.3%;而凝胶状和粉末状则对于铜离子的吸附能力最强,最高分别为18.6%和11.7%;在混合离子溶液中,丝素蛋白对金属离子的吸附规律基本与单一离子溶液一致,且吸附量也相近。     

丝素蛋白/丙烯酸/丙烯酰胺复合吸水材料的吸水与保水性能检测

利用丝素蛋白良好的吸湿和生物分解性能研发新型高吸水材料,有益于环境保护和蚕桑资源的综合利用。检测分析了合成的丝素蛋白/丙烯酸/丙烯酰胺复合吸水材料在不同条件下的吸水性能和保水性能,结果表明该复合吸水材料具有较强的吸水性能和较快的吸液速率,对去离子水、自来水、0.9%NaCl溶液的最大吸收量分别为296、208、33.4 g/g;材料的吸水量受到离子类型和离子浓度的影响,在pH 7左右具有最好的吸水性能,在自然条件下具有较好的保水能力;材料的可重复利用性强。差热分析表明,该复合吸水材料与丙烯酸/丙烯酰胺材料比较,其热熔融温度和氧化分解温度发生了转变,说明丝素蛋白与丙烯酸/丙烯酰胺发生了良好的聚合。     

家蚕丝素蛋白铜元素螯合物的制备及其对动物生理影响研究

以水解丝素粉螯合微量金属元素,通过改变螯合液的PH值可以调节微量金属元素的螯合量,螯合的金属元素改变了丝素肽的分子结构及其蛋白末端羧基的性质.经动物实验证明丝素蛋白-铜螯合物对小鼠和大鼠均无毒或异变影响.     

miRNA-200a通过靶向ZEB1参与调节鸡胸肌细胞增殖分化

ZEB1在细胞增殖分化中发挥关键作用,然而关于ZEB1在鸡胸肌细胞增殖分化过程中的功能及其与miRNA互作的研究极少。为探索miRNA如何通过靶向ZEB1参与调节鸡胸肌细胞增殖分化,实验检测了ZEB1在55周龄和20周龄鸡胸肌组织中的表达,使用Target Scan及miRDB在线软件预测鸡ZEB1基因的靶向miRNA,构建ZEB1野生型、突变型双荧光报告载体,并在DF1细胞中验证了ZEB1的靶向miRNA,双荧光素酶报告实验结果说明miR-200a通过特异性结合ZEB1 3'非编码区种子序列直接靶向并抑制ZEB1基因的表达。结果表明:由于miR-200a在55周龄鸡胸肌表达下调,对ZEB1的抑制作用减弱,导致ZEB1在55周龄固始鸡胸肌组织表达较20周龄显著升高(P0.01)。本研究首次在鸡上证明miR-200a是ZEB1的靶向miRNA,且miR-200a可能通过靶向ZEB1参与调节鸡胸肌细胞的增殖分化,为深入理解miRNAs在家禽及其他鸟类中的分子调节机制提供了基础与依据。     

甲状腺素对猪小肠上皮细胞miR-let-7a基因表达及细胞增殖的影响

miR-let-7a在动物细胞的分化、增殖与凋亡等方面发挥越来越重要的作用。甲状腺激素(TH)作用非常广泛,机体的每个细胞几乎都是TH作用的靶细胞,其可以促进组织分化、生长和成熟。本实验用甲状腺素(T4)浓度分别为(0、0.02、0.03、0.05、0.075、0.1、0.2μmol/L)在体外培养猪的小肠上皮细胞。结果表明:T4处理组的细胞体积形态相对于空白对照组没有明显变化;当T4添加浓度为0.03μmol/L时,细胞的增殖率显著低于其他组(P0.05);当T4浓度为0~0.03μmol/L时,let-7a的表达随着添加剂量的增加而升高,浓度从0.03~0.2μmol/L变化时,let-7a的表达呈现降低趋势,浓度为0.03μmol/L时表达量极显著高于其他组(P0.01)。let-7a的表达量与细胞增殖呈负相关。     

Research Progress of Epigenetics Modification in the Process of Skeletal Muscle Cell Proliferation and Differentiation

Skeletal muscle is the most abundant tissue and the main component of muscle in animals.The process of skeletal muscle cell's proliferation and differentiation is the basis of muscle development and it's directly affects the meat production performance of domestic animals.It has been found that epigenetic modification plays an important role in regulating the proliferation and differentiation of skeletal muscle cells.In this study,the effects of epigenetics on skeletal muscle in terms of the effects of DNA methylation on the proliferation and differentiation of skeletal muscle cells,the selection and expression of factors regulated by histone acetylation,the regulation of non-coding RNA,and the effects of chromosome remodeling.Research progress in the process of muscle cell proliferation and differentiation,briefly describes the effects of different modification methods and factors on the two processes of skeletal muscle proliferation and differentiation.At the same time,the methods and means used by predecessor in the study of skeletal muscle proliferation and differentiation were reviewed,and then the role of apparent regulatory factors in skeletal muscle growth was analyzed.The purpose was to further explain the important role of epigenetic modification in the proliferation and differentiation of skeletal muscle,enhanced the understanding of the regulation of skeletal muscle proliferation and differentiation,provided a reference path for integration with animal production,and also provided skeletal muscle.Molecular regulation of such as growth and development provided more reference materials.     

表观遗传修饰在骨骼肌细胞增殖分化过程中的研究进展

骨骼肌是肌肉的主要构成部分,骨骼肌细胞发生增殖和分化的过程都是肌肉发育的基础,直接影响着家养动物的产肉性能。研究发现表观遗传修饰作用对骨骼肌细胞增殖分化具有重要的调控作用,表明该遗传修饰作用对家养动物肌肉发育具有重大的意义。作者从DNA甲基化对骨骼肌细胞增殖分化影响、组蛋白乙酰化所含因子调控基因选择表达作用、非编码RNA调控和染色体重塑作用所起的影响等方面分别介绍了表观遗传在骨骼肌细胞增殖分化过程中的研究进展,简述了不同修饰方式和不同作用因子对骨骼肌增殖和分化两个过程的影响。同时也回顾了前人在研究骨骼肌增殖分化过程所用到的方法和手段,进而分析了表观调控作用因子在骨骼肌生长过程中所起到的作用。旨在进一步阐述表观遗传修饰在骨骼肌增殖和分化过程中所起到的重要作用,增强对骨骼肌增殖分化调控过程的了解,为和动物生产实际相结合提供参考途径,同时也为骨骼肌生长发育等分子调控提供更多参考素材。     

猪外周血T淋巴细胞增殖反应MTT检测方法的建立

T细胞增殖反应是宿主T细胞识别病原的结果,也是宿主细胞免疫应答的重要指标之一。为了便于检测猪群在病原感染或者疫苗免疫过程中产生的细胞免疫应答,本研究应用MTT法建立了体外检测猪外周血T细胞增殖反应的研究方法。通过密度梯度离心法从外周血分离得到外周血单个核细胞（PBMC）,然后利用单核细胞和淋巴细胞不同的生长特性（贴壁与否）,弃掉贴壁的单核细胞,获得外周血淋巴细胞(PBL)。外周血淋巴细胞的流式分析结果显示,分离获得的PBL中T细胞所占比例达到了80%以上。应用MTT法分析了非特异性刺激物刀豆蛋白A（ConA）的浓度和细胞培养密度对T细胞增殖的影响。结果显示,ConA的工作浓度为5 μg/mL、细胞培养密度为2×106/mL时T细胞的增殖反应最强烈。本研究所建立的猪外周血T细胞增殖反应检测法可以为研究猪针对病原或疫苗的细胞免疫反应提供参考。     

犬2型腺病毒毒株纤突蛋白基因的比较分析

根据GenBank中犬腺病毒（canine adenovirus,CAV)纤突基因序列，设计合成2对引物。用PCR方法，对犬2型腺病毒沈阳分离株（CAV-2SY株）第5代强毒（SY-V5）、经蚀斑克隆驯化的第60代毒弱毒（SY-V60）、SY-V60感犬体上传5代的回收毒（SY-CP5）、美国疫苗毒（US-V20）等4个毒株的纤突基因进行了扩增，PCR产物经纯化后进行基因序列测定，测序结果经拼接后得到1个由1629个核苷酸组成的纤突蛋白全基因序列，编码543个氨基酸。犬2型腺病毒与GenBank中的标准的CAV-2强毒株（Toronto A26/61)纤突蛋白基因序列的比较结果表明：CAV-2SY株强毒株与Tornto A26/61株相同；SY-V60株与SY-CP5相同，与驯化前的SY-V5相比，在1134位发生碱基颠换，编码的氨基酸由原来的天冬酰氨（N）变为赖氨酸（K），并导致N-X-S/T潜在糖基化位点发生改变，US-V20该部位与发生同样的突变，本试测定和比较的CAV-2强毒株有5个潜在的N-联糖基化位点，弱毒株仅有4个位点；US-V20与TorontoA26/61差异较大，有11个碱基发生变化，导致8个氨基酸的变异。     

猪瘟病毒非结构蛋白NS5A与Beclin1相互作用并促进病毒增殖

为探究宿主蛋白Beclin1在猪瘟病毒(classical swine fever virus, CSFV)非结构蛋白NS5A激活细胞自噬反应过程中的作用及具体分子机制,本研究在感染CSFV及表达NS5A蛋白的ST细胞中,利用qRT-PCR方法检测Beclin1、PI3K/Akt通路相关因子表达变化情况;利用激光共聚焦、Co-IP及GST-pulldown等方法研究Beclin1与NS5A相互作用关系;通过在ST细胞中过表达或敲低Beclin1,研究其对CSFV复制的影响。结果表明,ST细胞感染猪瘟病毒或外源表达NS5A蛋白,Beclin1转录和蛋白表达水平均显著升高,且PI3K/Akt通路相关因子表达水平与之呈正相关。此外,CSFV NS5A蛋白与Beclin1蛋白在细胞中存在共定位且具有相互作用。最后,作者发现在细胞中过表达Beclin1,对CSFV复制起到明显促进作用;反之,利用siRNA敲低Beclin1后,抑制PI3K/Akt通路活化,CSFV增殖表现出明显抑制效应。以上结果表明,Beclin1蛋白对CSFV复制具有促进作用,其机制是通过与NS5A的相互作用调控PI3K/Ak...