检索历史 清除

摘要生老病死是人们自出生以来就无法避免的一个沉重的话题，是与息息相关的头等大事。同样的，作为构成生物体的基本单元，细胞也面临着“生老病死”的选择，且几乎每时每刻都发生着细胞命运的转化，如分化、转分化、去分化、再分化等等。随着人们对细胞命运转化的深入研究，慢慢的揭开了许多谜团，如壁虎的尾巴为何会重生、细胞为何会癌变、伤口为何会愈合等。本文从人真皮成纤维细胞出发，探讨了体细胞重编程和转分化过程中的细胞命运转化，并且考察了抗菌肽复合材料对于细菌和细胞的影响，主要包括以下几个部分:<br>　　1.对于体细胞重编程，通过传统的方法，将四种转录因子(OCT4、SOX2、KLF4和c-MYC:OSKM)通过慢病毒载体的方式过表达于人真皮成纤维细胞(HDFs)中，最终得到了诱导多能干细胞(iPSCs)，但是此重编程的效率较低。随后，引入了一种新型转录因子LMCD1(LIM andcysteine rich domains1)，将其与OSKM联用，可以有效地提高重编程效率(25％)。进一步研究表明，LMCD1可以在重编程早期通过促进细胞增殖、加强糖酵解能力、驱动EMT(上皮-间充质转换)、上调表观遗传因子(E扭2、WDR5、BMll和KDM2B)的表达来促进重编程效率。此外，LMCD1不仅可以抑制发育基因GATA6的表达，还可以促进包括细胞增殖和糖酵解等与重编程效率密切相关的多种信号通路。<br>　　2.对于成纤维细胞的转分化，TGF-β(转化生长因子-β)信号通路的激活，可以有效地将HDFs转分化为肌成纤维细胞，但是，此过程中所涉及细胞命运转化的潜在机制仍不明确。所以，对TGF-β1介导的HDFs的转分化过程中的时序转录组表达、细胞增殖能力、代谢重编程和表观遗传因子进行了深入分析，发现此过程中存在一个中间态。在转分化早期，HDFs首先进入一个中间态，这个中间态具有细胞增殖能力强和细胞多能性增强以及代谢方式从氧化磷酸化转变为糖酵解等多重特征，这些特征与重编程早期过程非常相似。随着转分化过程的继续发生，上述特征逐渐向相反的方向转变。同时，发现，如果HDFs在进入中间态之前撤去TGF-β1的诱导，细胞会重新回到原始的状态;只有当细胞越过了这个中间态之后，才能确保HDFs完成了向肌成纤维细胞的转分化。<br>　　3.抗菌肽是一类具有抗菌活性的碱性多肽物质，这类物质除了具有广谱抗菌活性外，甚至被认为还可能存在促进成纤维细胞的增殖分化、加速伤口愈合等功能。利用还原-沉积-再还原的方法将银纳米簇均匀包裹在抗菌肽中，合成了抗菌肽包裹的银簇，命名为“Dpep-Ag NCs”。Dpep-Ag NCs能够将Ag+和抗菌肽(Dpep)的天然抗菌性融为一身。其抗菌性能要明显优越于牛血清白蛋白保护的银簇(BSA-Ag NCs)、天然抗菌肽(Opep)保护的银纳米粒子(Opep-Ag NPs)。Dpep-Ag NCs具有超小的尺寸，银包裹在正电性抗菌肽的尾巴中，能够更好地与细菌细胞壁的表面进行作用。Dpep-Ag NCs能够与革兰氏阴性菌表面的脂多糖进行靶向性结合而对其具有很好的抗菌作用，同时，Dpep-Ag NCs可以通过静电作用与革兰氏阳性菌结合，对其也有一定的抗菌作用。与商业化的Ag NPs(30nm)的抗菌性能相比，Dpep-Ag NCs的最低抑菌浓度降低了100倍。体外细胞实验的结果显示Dpep-Ag NCs对于人真皮成纤维细胞具有较好的生物相容性，不会影响其正常的生长，这一结果也在小鼠活体实验的组织切片中得到了验证。