鹿茸干细胞与鹿茸再生

鹿茸是唯一能够完全再生的哺乳动物器官,因而成为良好的生物医学研究模型。研究发现,鹿茸的再生是一个基于干细胞的过程,其内在的生长机制和调控模式对再生医学等研究领域具有重大的意义。本文对鹿茸的组织学、形态学及鹿茸干细胞的发现/鉴定进行了总结,进而探讨了鹿茸干细胞内与再生相关的基因。     

Galectin-1促进再生及在鹿茸再生中的免疫调节作用

鹿茸再生是基于鹿茸干细胞的发育过程。研究发现,半乳糖凝集素1(Galectin-1)在鹿茸干细胞中差异表达,具有免疫抑制功能。本文综述了Galectin-1在鹿茸再生中的免疫调控作用,为揭示鹿茸再生的免疫调控机制提供了重要理论依据,为再生医学模型的建立奠定了基础。     

农科院特产所定性具有刺激断肢再生能力的鹿茸干细胞

正中国农业科学院特产研究所特种动物干细胞创新团队完成了对鹿茸干细胞全面系统地鉴定,证实鹿茸干细胞不仅具备间充质干细胞的特性,还具有一定的胚胎干细胞的特性,能够通过胚胎注射的方式嵌合到宿主生殖系统中。该研究成果定性了具有刺激断肢再生能力的鹿茸干细胞,对深入解析鹿茸再生机制具有里程碑意义。相关研究成果在线发表在《细胞死亡与疾病(CELL DEATHDISEASE)》上。     

鹿茸发育研究进展

综述鹿茸再生和干细胞的研究成果,为鹿茸发育的进一步研究提供技术支持和奠定理论基础,以促进器官再生和干细胞研究.     

鹿生茸区骨膜不同部位生茸潜力的研究进展

鹿茸是雄鹿的第二性征,是由雄鹿头部额外脊处的骨膜组织所形成的,这部分骨膜被称为"生茸区骨膜"。生茸区骨膜具有巨大的生茸潜力,将生茸骨区膜移植到鹿体的其它部位,能诱导异位鹿茸的发生;一片直径约2cm的生茸区骨膜组能够在约60d的内再生出约10kg左右的鹿茸组织。研究发现,生茸区骨膜不同区域具有不同的生茸潜力,分别负责形成鹿茸的不同分枝和主干;生茸区骨膜细胞为干细胞。鹿茸干细胞的发现,为研究鹿茸生物学特性和揭示鹿茸完全再生机制开辟了一条新的通路。     

鹿茸发生和再生的组织基础及其研究进展

通过对鹿茸生长发育机理研究的整理和总结,阐述了鹿茸发生和再生过程中的组织变化,特别是关于生茸区骨膜和角柄骨膜的研究,取得了重要的成果．生茸区骨膜切除后不能发生角柄和鹿茸,而被移植了生茸区骨膜的位置则生长角柄和鹿茸,证明了生茸区骨膜是鹿茸发生的组织基础,确定了生茸区骨膜中存在鹿茸再生干细胞,为进一步研究鹿茸的生长发育机理提供了重要的依据和参考．     

鹿茸干细胞p21基因表达水平及其对细胞周期的影响

为初步探讨p21基因在基于鹿茸干细胞的鹿茸再生过程中所起的生物学作用,本研究利用qRT-PCR以及流式细胞术,以鹿脸部骨膜细胞(FPCs)为对照组,对鹿茸干细胞的生茸区骨膜细胞(APCs)和角柄骨膜细胞(PPCs)中p21基因mRNA表达水平和细胞周期分布进行了检测。进一步通过RNAi干扰技术,抑制APCs中p21基因表达水平,验证其对细胞周期分布的影响。结果表明,鹿茸干细胞中p21基因mRNA表达水平显著高于对照组细胞(APCs PPCs FPCs,P 0.05);相对于对照组细胞,鹿茸干细胞周期分布没有显著差异;低表达p21基因的APCs细胞周期无显著变化,说明p21基因表达水平的变化对鹿茸干细胞周期无直接影响。本研究为深入揭示该基因在鹿茸干细胞中高表达所起的生物学作用奠定了基础。     

梅花鹿鹿茸S100A4融合蛋白在大肠杆菌中的表达纯化

我们的前期研究表明,鹿茸发生和再生都是依赖干细胞的过程。鹿茸的干细胞存在于鹿未来鹿茸发生区的骨膜中,即生茸骨膜。AP细胞表达特有的分子S100A4,推测为鹿茸发生的关键调节分子。进一步从分子水平阐述S100A4在鹿茸发生中的调节机制需要高质量S100A4的纯品。为了解决这一问题,我们针对已从梅花鹿AP细胞反转录出的S100A4基因序列,设计了含有EcoR I和BamH I酶切位点的上下游引物,并扩增出了目的片段。其后将S100A4基因片段和PGEX-6P-1载体酶切并进行了连接,转入Top10F’感受态细胞中,涂板筛选出了阳性克隆,进行了菌液PCR及双酶切鉴定,再将重组质粒转入了BL21（DE3）pLys S表达菌株进行了IPTG诱导表达。用聚丙烯酰胺凝胶电泳及western blot鉴定表明融合蛋白成功表达,随后对融合蛋白进行了纯化。本研究成功地实现了鹿本身特有的S100A4基因的体外表达。     

S100A4蛋白的生物学功能研究进展

S100A4是S100蛋白家族成员之一,是一种具有EF双螺旋结构域的Ca2+结合蛋白。S100A4在多数成体组织细胞中不表达,在多种肿瘤和干细胞等增殖细胞内高度表达。相关研究表明,S100A4蛋白的表达与细胞的异常增生及肿瘤的发生、发展有关,并可促进肿瘤细胞的转移、侵入以及瘤区血管的生成。本研究组发现,S100A4在鹿生茸区骨膜(鹿茸发生的组织基础)和角柄骨膜(鹿茸再生的组织基础)的组织细胞中均大量存在。与肿瘤细胞不同的是,鹿茸干细胞并没有因为S100A4的表达而发生异常的侵入和转移,其增殖、生长直至分化为形状规则的完整鹿茸受到了严格的调控。鹿茸是哺乳动物中唯一可以周期性再生的复杂器官,其再生的机制引起了越来越多的关注,S100A4作为一种在快速增殖细胞中高度表达的多功能蛋白,为我们揭示鹿茸的发生与再生机制提供了一个新的研究方向。     

鹿茸角软骨细胞体外培养方法的建立及生长特性分析

【研究目的】建立梅花鹿鹿茸软骨细胞体外分离培养和扩增方法,观察鹿茸软骨细胞在体外培养的生物学特性,为鹿茸再生机理的研究奠定基础;【方法】体外分离培养鹿茸软骨细胞,采用组织学、MTT比色法、免疫组化等多种手段动态检测细胞生长增殖情况;【结果】核心部分,约150字鹿茸软骨细胞贴壁生长,原代细胞比传代生长速度快,原代及传代4代内的鹿茸软骨细胞均有活跃的增殖能力,软骨细胞呈三角形,多边形等多种形态,II型胶原免疫组化,甲苯胺蓝染色为阳性;【结论】体外分离培养鹿茸软骨细胞具有较强的增殖能力,传代培养4代内细胞生长旺盛并维持其生物学特性,可满足后续实验研究要求。     

梅花鹿鹿茸生长及骨化与碱性磷酸酶的关系

选用５头雄性梅花鹿、测定鹿茸生长速度,相对骨质密度,血清碱性磷酸酶活力,结果表明,在整个鹿茸生长期内,鹿茸生长速度,相对骨质密度,ＡＫＰ活力均有显著变化,在生长期骨化程度低且增长缓慢,而生长速度显著加快。在骨化期,骨化程度较高且迅速增加,生长速度迅速下降,骨化完成时停止生长;ＡＫＰ活力在生长期与生长速度同步升高,在骨化期下降。锯掉单侧茸后,ＡＫＰ活力明显下降。     

器官再生的研究进展——以鹿茸再生为特例

鹿茸作为哺乳动物唯一能够完全再生的附属器官,近年来对它的研究发展迅速,由于鹿茸生长与肢体发育过程非常相似,人们越来越倾向于以鹿茸再生作为肢体再生研究的模型。介绍了器官再生的研究现状,综述了鹿茸再生的研究进展,展望了鹿茸作为医学模型应用于肢体再生的可能性。     

梅花鹿鹿茸细胞端粒酶活性及其mRNA表达的检测

[目的]研究鹿茸生长期端粒酶的表达,为揭示鹿茸生长发育的调控机制提供了新思路。[方法]在鹿茸快速生长阶段,采用改进的TRAP（端粒重复序列扩增技术）法检测鹿茸顶端增殖区的间充质层、前软骨层和软骨层细胞及下端成熟区的端粒酶活性。同时,采用RT-PCR的方法检测各组织细胞中端粒酶催化亚基（TERT）mRNA的表达水平。[结果]在顶端增生区各组织细胞中均检测到了不同程度的端粒酶活性,间质细胞、前软骨细胞和软骨细胞中的相对端粒酶活力分别为91.2、46.4和13.7,而在成熟区组织中则检测不到端粒酶活性。RT-PCR法检测的各组织细胞中TERTmRNA的表达水平与端粒酶活性检测结果一致。[结论]在鹿茸快速生长阶段,其增殖区表达端粒酶,并且端粒酶活性随组织层细胞的分化程度的增高而逐渐降低,说明端粒酶可能在鹿茸的生长过程中起重要的调控作用。     

枯茗酸对辣椒疫霉病菌生长发育的影响

【目的】探讨孜然种子提取物枯茗酸对辣椒疫霉病菌生长发育的影响。【方法】采用菌丝生长速率法、悬滴法和室内盆栽法测定枯茗酸对辣椒疫霉病菌的毒力;采用扫描电镜和透射电镜观察枯茗酸对辣椒疫霉病菌超微结构的影响;采用Calcofluor white染色法、苯酚-硫酸法等研究枯茗酸对辣椒疫霉病菌细胞壁主要组分的形成及分布、β-1,3-葡聚糖含量和β-1,3-葡聚糖酶活性的影响。【结果】枯茗酸对辣椒疫霉病菌菌丝生长、游动孢子萌发有强烈的抑制作用,对辣椒疫霉病有良好的防效;扫描电镜观察发现枯茗酸处理使菌丝分枝增多、不规则膨大、生长点密集,孢子囊表面不规则凹陷,甚至塌陷,出现空腔;透射电镜观察发现经枯茗酸处理的菌丝细胞壁不规则加厚、颜色加深,线粒体肿胀,部分线粒体内嵴解体消失成为空腔,内质网、核糖体等小型细胞器解体;枯茗酸处理后,细胞壁主要组分的正常分布受到干扰,极性生长受到抑制,β-1,3-葡聚糖含量及β-1,3-葡聚糖酶活性显著下降。【结论】枯茗酸对辣椒疫霉病菌生长发育有明显的抑制作用。     

微切变－助剂互作技术制备鹿角盘微切助粉及其活性物质的检测

[目的]检测鹿角盘微切助粉中与骨质疏松症有关的活性物质的含量。[方法]采用微切变-助剂互作技术制备鹿角盘微切助粉,通过与中药粉碎技术相比,考察该技术对鹿角盘颗粒粒径、形态的影响并检测其中活性成分的含量。[结果]经微切变-助剂互作技术处理后,鹿角盘粒径在1~30μm范围内的颗粒数占82.73%,且细胞已被充分破碎,有效成分呈释放的状态。鹿角盘微切助粉中含有丰富的性激素(包括雌二醇、睾酮、孕酮)、类胰岛素样生长因子-1、柠檬酸钙和钙,且含量均高于其粗粉组,说明微切变-助剂互作技术有利于鹿角盘中活性成分的释放,体现了该技术的优越性。[结论]该研究可为合理开发利用鹿角盘提供一种新的粉碎技术,并为阐明鹿角盘防治骨质疏松症提供理论依据。     

鹿茸间充质细胞全长cDNA文库的构建

解剖梅花鹿鹿茸,取得间充质,经过胰酶消化,体外培养鹿茸间充质细胞。利用TRIZOL提取鹿茸间充质细胞总RNA,利用BD SMART技术构建鹿茸间充质细胞全长cDNA文库,测定该文库初级文库滴度为3.0×105 pfu/mL,扩增文库滴度为6.0×108 pfu/mL。插入片段长度大于500 bp。