模拟微重力效应对成骨细胞纺锤体结构的影响

论文摘要

航天事业的发展推动航天医学、空间细胞生物学的兴起与进步,而微重力对细胞各方面的影响则成为研究的重点。微重力对细胞形态及细胞骨架、周期、凋亡等各项生理指标发挥重要作用、意义深远。本课题组前期研究表明,模拟微重力效应使人骨肉瘤细胞微管细胞骨架和纺锤体结构改变,细胞周期阻滞,以及纺锤体检验点蛋白表达改变。为了进一步探讨模拟微重力效应对成骨细胞的影响,本实验通过回转模拟微重力效应,检测不同时间点下其对人成骨细胞系hFOB1.19和大鼠原代成骨细胞包括微管骨架、纺锤体结构、细胞周期、细胞凋亡的影响情况。本研究利用回转器模拟微重力效应,分别培养hFOB1.19细胞及原代成骨细胞24、48、72、96小时。通过免疫荧光技术标记α-tubulin,激光共聚焦显微镜观察发现模拟微重力效应48小时后hFOB1.19细胞纺锤体结构异常,出现三极、四极纺锤体,模拟微重力效应72、96小时后纺锤体结构异常加剧,出现五极、六极纺锤体,4个时间点内多极纺锤体形成率分别为3.87%、10.08%、11.94%、12.16%;而原代成骨细胞在模拟微重力效应96小时后才观察到三极纺锤体,且多极纺锤体形成率维持在较低水平。流式细胞术检测细胞周期,结果发现模拟微重力效应下hFOB1.19细胞S期显著增多;而原代成骨细胞在模拟微重力效应72小时G2/M期明显增多。模拟微重力效应对2种成骨细胞细胞凋亡的影响均表现为细胞早期凋亡与晚期死亡比例明显增大。实验结果显示,模拟微重力效应导致成骨细胞微管结构紊乱、有序性下降,并导致多极纺锤体的增多,使成骨细胞无法正常分裂,因此造成了细胞周期阻滞。另外,伴随模拟微重力效应时间的延长,成骨细胞微管与纺锤体结构的损伤程度在不断地加剧,证明细胞并未成功得以修复,因而凋亡的细胞也就明显增加。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的来源
• 1.2 课题研究的目的及意义
• 1.3 国内外在该方向的研究进展
• 1.3.1 航天医学细胞分子生物学发展概况
• 1.3.2 微重力产生的细胞生物学效应
• 1.4 研究的技术路线
• 第2章 实验材料和方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 hF0B1.19 细胞系
• 2.1.2 SD 大鼠原代成骨细胞
• 2.2 实验试剂
• 2.2.1 培养基
• 2.2.2 常用的实验试剂
• 2.2.3 原代成骨细胞鉴定
• 2.3 各种抗体及反应试剂盒
• 2.4 主要仪器及相关软件
• 2.5 实验方法
• 2.5.1 回转模拟微重力效应
• 2.5.2 免疫荧光
• 2.5.3 细胞凋亡检测
• 2.5.4 细胞周期检测
• 2.6 本章小结
• 第3章 大鼠原代成骨细胞分离与鉴定
• 3.1 酶消化法分离原代成骨细胞
• 3.2 原代成骨细胞的形态学检测
• 3.3 改良钙钴法鉴定碱性磷酸酶
• 3.3.1 钙钴法检测ALP 的颜色反应
• 3.3.2 ALP 阳性细胞的定量检测
• 3.4 Von Kossa 法鉴定钙结节
• 3.5 本章小结
• 第4章 模拟微重力效应对成骨细胞微管骨架及纺锤体结构的影响
• 4.1 模拟微重力效应对成骨细胞微管骨架的影响
• 4.1.1 模拟微重力效应对hF0B1.19 细胞微管骨架的影响
• 4.1.2 模拟微重力效应对原代成骨细胞微管骨架的影响
• 4.2 模拟微重力效应对成骨细胞纺锤体结构的影响
• 4.2.1 模拟微重力效应对hF0B1.19 细胞纺锤体结构的影响
• 4.2.2 模拟微重力效应对原代成骨细胞纺锤体结构的影响
• 4.3 模拟微重力效应对纺锤体多极形成率的影响
• 4.3.1 hF0B1.19 细胞多极纺锤体形成率
• 4.3.2 原代成骨细胞纺锤体多极形成率
• 4.4 讨论
• 4.5 本章小结
• 第5章 模拟微重力效应对细胞周期和凋亡的影响
• 5.1 模拟微重力效应对细胞周期的影响
• 5.1.1 模拟微重力效应对hF0B1.19 细胞周期的影响
• 5.1.2 模拟微重力对原代成骨细胞周期的影响
• 5.2 模拟微重力效应对细胞凋亡的影响
• 5.2.1 模拟微重力效应对hF0B1.19 细胞凋亡的影响
• 5.2.2 模拟微重力对原代成骨细胞凋亡的影响
• 5.3 讨论
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文.
• 致谢