磁场对机体免疫、组织修复和纤维化形成的影响

组织的修复与再生是生物体至关重要的生物学过程,包括炎症期、增生期及重塑期3个阶段.机体免疫系统在每个阶段均发挥了重要的作用,其主要通过免疫细胞及其分泌的细胞因子协同工作,以便调节组织修复及再生.近年,随着电子设备及磁性材料的普及应用,磁场的生物学效应受到了广泛关注,且关于磁场对生物体组织修复影响的研究取得了一系列的进展.研究表明,不同类型不同强度的磁场,在多种疾病模型中能够激活机体免疫系统,通过改变巨噬细胞、间充质干细胞、髓系抑制性细胞及中性粒细胞等免疫细胞的数量、功能与表型影响组织修复的进程.相比之下,磁场对纤维化和瘢痕形成的研究较少.本文以机体免疫系统为中心,对磁场影响组织修复和纤维化的最新研究结果进行综述,以便探讨磁场在组织修复和纤维化形成中的作用,寻找利用磁场治疗疾病的新思路.     

稳态磁场对真核生物细胞骨架的影响

细胞骨架是一种重要的细胞器,主要包括微管、微丝和中间纤维,在维持细胞形态、调控胞内物质运输、调节细胞分裂和细胞迁移等方面起着重要的作用,参与生殖发育和肿瘤发生等多个生理和病理过程,是细胞生物学以及肿瘤生物学领域的重要研究对象.从二十世纪七八十年代起,关于稳态磁场对真核生物细胞骨架影响的研究在理论解释和实验观测方面都取得了一系列进展.在理论解释方面,研究者不仅计算了肽键的微弱抗磁各向异性,而且进一步计算了微管多聚体较强的抗磁各向异性.在实验观测方面,研究者发现不仅体外纯化的微管或微丝能够沿着强磁场方向排列,并且细胞内由微管或微丝构成的相关结构也会受到稳态磁场的影响,例如纺锤体、精子和草履虫纤毛等.相比之下,磁场对中间纤维的影响研究较少.随着高场磁共振成像(magneticresonanceimaging,MRI)的研发与应用,以及稳态磁场在肿瘤治疗领域的潜在应用的逐步开发,进一步研究不同参数稳态磁场与体内细胞骨架之间的关系对研究和解释磁场对肿瘤发生和生殖发育等的影响至关重要.     

静磁场对骨组织的影响及其分子机制探讨

静磁场是磁场强度和方向恒定的磁场,其作为一种非侵入性的物理因子,在骨生物学领域已有多年的基础和临床研究历史.大量动物实验和临床研究显示,静磁场对骨质疏松、骨折不愈合、骨植入体的骨不连以及骨关节炎等骨科疾病均有良好的作用效果.静磁场对这些骨骼疾病的作用与其对骨组织细胞增殖及分化的调节相关.在体外,静磁场可促进骨髓间充质干细胞及成骨细胞的分化和矿化,而抑制骨髓单核细胞及破骨细胞的分化和骨吸收活力.静磁场对骨组织细胞调控的可能机制是静磁场影响了细胞生长因子、信号分子、细胞骨架、细胞膜、细胞内钙离子及铁代谢等.本文从动物及临床实验研究和细胞生物学研究两方面综述了静磁场对骨组织的影响,同时对可能的分子机制进行了探讨,在此基础上还介绍了该研究中需进一步探讨的问题.     

铈异常——一个寻迹古海洋氧化还原条件变化的化学示踪剂

稀土元素是一个具有特殊地球化学性能的元素家族,它们在地质作用过程中往往相互共生,并特征地反映了各原始来源物质的本性,为此,人们常常利用稀土元素组成模式来探寻各种不同地质体的物质来源。然而由于在这个元素族中存在着两个特殊成员:变价元素铈和铕,在沉积作用过程中,稀土组成的变化又或多或少地打上了沉积环境的烙印,因而有可能利用这两个元素的某些地球化学参数来探讨古沉积环境。本文所要讨论的正是利用海相沉积地     

宇宙“黑洞”的真面目

天文学家通过长期观测发现,在宇宙中有一些引力非常大却又看不到任何天体的区域,这种奇异天文现象的主要特征是:1.这个区域有很强的磁场和引力,不断吞噬大量的星际物质,一些物质在它附近运行轨迹会发生变化,在它周围形成圆形的气体尘埃环;2.它有很大的能量.可以发出极强的各类射电辐射;3.由于它极大的引力     

葡聚糖磁性毫微粒制备中有效粒径的研究

磁性高分子微球可结合抗体和其它生物特性分子,如细胞、酶、毒素、激素、生长因子、核酸、药物和放射性同位素等,广泛用于生物医学研究和临床实践.葡聚糖包埋氧化铁制备的磁性毫微粒既能通过其活性基团连接具有生物活性的物质,又能通过热运动保持其在溶液中的稳定性,并能够在磁场中不被永久磁化.葡聚糖磁性毫微粒由葡聚糖、三氯化铁和二氯化铁水溶液在碱性条件下共沉淀而形成,用激光光散射系统测定其有效粒径.(1)葡聚糖浓度的影响:葡聚糖在磁性粒子形成过程中起着隔离作用,随着葡聚糖浓     

葡聚糖磁性毫微粒制备中有效粒径的研究

<正>磁性高分子微球可结合抗体和其它生物特性分子,如细胞、酶、毒素、激素、生长因子、核酸、药物和放射性同位素等,广泛用于生物医学研究和临床实践.葡聚糖包埋氧化铁制备的磁性毫微粒既能通过其活性基团连接具有生物活性的物质,又能通过热运动保持其在溶液中的稳定性,并能够在磁场中不被永久磁化.葡聚糖磁性毫微粒由葡聚糖、三氯化铁和二氯化铁水溶液在碱性条件下共沉淀而形成,用激光光散射系统测定其有效粒径.(1)葡聚糖浓度的影响:葡聚糖在磁性粒子形成过程中起着隔离作用,随着葡聚糖浓     

滚烫的“冰”

正不久前,美国科学家在5000℃高温下,首次创造了一种奇特的水态,它既是固体又是液体,比普通的水冰密度高60倍。这种奇特的水相被称为"超离子水冰"。早在1988年,科学家就预测,海王星和天王星内部可能存在一种特殊形态的水,它可能造就了这些行星特殊的磁场。为了在地球上制造出这种物质,科学家对一块高密度水冰施加了相当于2.5万个大气压     

低频磁场通过调控MDSCs的功能抑制结肠癌的生长

磁场生物效应是当前生物医学工程学界的研究热点.磁场对人类自身的影响与健康效应已引起人们的普遍关注,涉及对中枢神经系统、血液和免疫系统、血管与内分泌系统等效应的研究,其中引人注目的是低频磁场在肿瘤治疗方面的应用.前期研究发现,低频磁场能够明显抑制肝癌、肺癌和黑色素瘤细胞的增殖和调控免疫细胞来发挥抑瘤作用.本研究将进一步探究低频磁场(0.4 T, 7.5 Hz)对结肠癌细胞的生长和髓系来源的抑制性细胞(MDSCs)的影响.本研究建立了小鼠结肠癌移植瘤模型,通过流式细胞术、免疫组化、实时定量PCR、蛋白质印记等技术研究了低频磁场对结肠癌和MDSCs的影响.结果发现,低频磁场明显抑制CT26结肠癌移植瘤模型的肿瘤生长,降低了肿瘤组织中的Ki-67阳性细胞数.低频磁场降低了肿瘤组织中MDSCs的细胞比例并减弱了MDSCs的抑制功能.体外实验发现低频磁场通过抑制了Gp91~(phox)和P47~(phox)的表达降低了MDSCs的活性氧(ROS)产生,抑制了MDSCs的功能,进而发挥对结肠癌治疗作用.     

神秘的宇宙灰尘结构

灰尘是宇宙中的基础物质,虽然它只占宇宙中正常物质总重量的1%,但它可帮助形成恒星和复杂分子,并且是构成行星成分的主要元素.在地球上,人们随时可以看到灰尘,但在宇宙中,它们是如何分布的呢?     

中国黄土的微结构及其在时代上和区域上的变化——扫描电子显微镜下的研究

黄土的微结构是在黄土物质沉积时及沉积后的成土作用过程中形成者.对它的研究,有助于解决黄土成因、黄土工程地质性质等有关的理论与生产问题.我们对陕西、甘肃、青海及新疆等四个省区的十二个黄土剖面不同时代的黄土微结构,在扫描电子显微镜下进行了观察与分析,本文是这次工作的报道.     

用电镜观测超低频脉冲磁场对鼠S-180肉瘤的抑制作用

由于宿主的控制和癌细胞的反控制都和生物电磁现象有关,因此国内外不少人做过磁场抑制、杀伤癌细胞的实验.但是,磁场的生物效应和机制都很复杂,影响的因素较多,磁场抑制癌细胞的实验规律和机制研究,有待于深入探索.本文报道了用电镜观察到适当参数组合的超低频脉冲磁场抑制鼠S-180肉瘤和加强免疫细胞溶癌的现象,分析和讨论了S-180肉瘤细胞在磁场作用下其超微结构形态的改变,认为超低频脉冲磁场不仅能直接抑制肉瘤细胞,而且能提高免疫细胞的功能,加强免疫细胞的溶癌作用.     

昆虫蜕皮物质,在生命活动中扮演什么角色?

昆虫蜕皮物质,是调控昆虫蜕皮过程的激素(ecdysone),它不但存在于昆虫蜕皮过程之中,也存在于昆虫的其他生理节律变化时期;而且在低等植物蕨类、裸子植物、被子植物等众多植物类群中也有存在,并且其含量远高于昆虫中;在哺乳动物甚至人类某些特殊情况下也发现了这类物质.昆虫蜕皮物质,在生命活动中起什么样的作用?在生物界是不是蕴藏着一些共同的生命活动信息,这是一个很有趣的问题,它们具有怎样的生物学意义,已有一些学者提出过不少的假说.我们试图分析昆虫蜕皮物质存在或作用的种种现象,以及发生的变化,探讨这类神奇的物质在生命活动中究竟扮演什么角色.为此提出它们是具有"更生诱导物质"(revive inducer)作用的假说,认为"更生诱导物质"有可能是几个类型的物质协同作用,共同起效的结果.但我们可以通过一些对DNA的合成和有丝分裂等生物体发育和生殖诱导起共同作用的蜕皮甾酮物质,在宏观上对在生命现象中起调控或诱导作用的物质基础进行了解.     

深海热液区化能自养微生物多样性、代谢特征与环境作用

热液生态系统是如何形成的?深海热液活动在地球生命起源与演化中贡献是什么?作为深海热液生态系统初级生产者,化能自养微生物在热液区从无机到有机的物质能量转化、元素生物化学循环、热液生命起源演化、热液共生体与生态系统形成发挥着重要作用.深海热液生态系统的能量来源主要是地幔岩浆房水岩反应所产生的还原性物质,包括氢气、硫化氢、甲烷以及还原性金属离子等.化能自养微生物广泛分布于羽流、烟囱壁及热液沉积物等各种热液区生境,通过氧化热液中所携带的还原性物质获得能量、固定二氧化碳,形成热液生态系统初级生产力.通过长期的生物与非生物过程的交互作用,演化形成独特的深海暗能量生态系统.热液微生物的多样性分布特征与影响因素、热液区极端环境适应性机制与环境作用,以及热液生物共生机制等仍是目前重要研究内容,相关研究将有助于认识深海暗能量生态系统的形成机制以及深部生命过程.     

银河系中心黑洞模型失效和磁单极存在的天文观测证据

首先,从2013年在银心附近发现反常强的径向磁场出发,指出如此强大的径向磁场必然阻挡银心外围吸积盘的等离子体物质进入银心内区,因而从银心方向观测到的大量辐射(射电、红外、X-ray)不可能是由吸积物质产生的.由此推断流行了近半个世纪的银河系中心黑洞模型是非物理的;其次,本文论证了利用迄今已知的最有效的发电机理论无法产生如此强大的径向磁场.这两个矛盾表明:必须寻找新的有效模型.近年来的这一系列天文观测现象都正好同在15年前发表的文章《含磁单极超巨质量的活动星系核模型》中的5个重要预言(而且在定量上)基本相吻合.这是目前唯一给出正确定量预言的模型.特别是,模型中预言的银心方向的径向磁场(这是排它性的预言)同2013年的测定在定量上相当好地符合.因此银心附近发现的反常强的径向磁场这个观测事实可能具有两个重大意义:银河系中心的黑洞模型是非物理的;它可能是(粒子物理学预言的)磁单极存在的强烈天文观测证据.     

磁性细菌

磁性细菌体内带有磁性物质,它们正是利用这些物质在地球的磁场中确定其方位,大概也以此帮助自己寻食。一些巴西科学家一直在对在巴西境内湖泊及河流中发现的磁性细菌进行研究,试图确定这些细菌磁矩的大小以及它们在突变磁场中的反应。磁矩是物体内部磁力与外部磁场相互作用强度的度量。由于目前人工培养这类细菌还没成功,故试验样本只能从野外采集。科学家们用磁强计对每立方厘米含有100×10~6个细胞的冰冻样本进行了测     

鸽子有磁铁

许多家鸽有识家认路的能力,以往只知道它能感知地磁场,至于鸽子是怎样感觉出地磁场的,则仍不清楚.推测生物体检测磁场的方向,可能有三种方法.第一种是测量导体在一个磁场中运动产生的电场,第二种可能是使用永久磁铁,也许是测量当它们扭转到与地磁场方向一致时产生的转矩,如蜜蜂及许多泥土中细菌确实有这种微小的单位磁铁;第三种方式是感觉顺磁场的作用,这是由许多物质当与外界磁场不一致时,它们的不成对电子自旋暂时产生的.     

电磁场对细胞的作用

对经过电场、磁场及电磁场处理过的各种细胞组织的探测,发现了许多令人惊奇的现象,电磁场对细胞活性的影响已越来越引起人们的兴趣和重视,同时在生物科学中已得到了新的应用.本文仅就电场、磁场及电磁场对细胞的作用及可能的机理作些介绍和分析.     

基于多波段观测的星系循环内流直接观测

<正>在目前基于暗物质的星系演化理论框架下,星系形成在引力自束缚的暗物质系统——暗物质晕中.在引力作用下,暗物质晕相互并合形成今天观测到的“宇宙网”大尺度结构.一般来说,暗物质晕的物理尺度是星系尺度的几十到上百倍.在星系与暗物质晕之间弥散有大量以氢元素和氦元素为主的重子物质,其中氢元素占比约为74%,氦元素占比约为25%,剩下的重元素占比约为1%.     

非胆硷能迟慢兴奋性突触后电位、5-羟色胺与P物质

目前认为,P物质(SP)等神经肽可能是豚鼠肠系膜下神经节(IMG)细胞非胆硷能迟慢兴奋性突触后电位(LS-EPSP)的递质.我们以往的工作则表明,除SP外5-羟色胺(5-HT)也可能作为一种递质参与LS-EPSP的形成.本工作拟应用离体神经节细胞内记录,在同一批细胞上进一步观察豚鼠IMG细胞LS-EPSP与5-HT及SP的关系,以期进一步阐明它们在LS-EPSP形成中的作用.