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研究人员围绕肺部线粒体、组织样本存储、胎盘相关疾病开展研究,得出多项重要成果,意义重大。
在生命科学的微观世界里,诸多谜题等待着科学家们去解开。就拿肺部来说,肺泡上皮 1 型(AE
1)细胞中的线粒体分布与功能,一直是科研人员关注的焦点。此前有研究提出线粒体可能在气体交换中扮演特殊角色,可这个说法还存在争议。而在胎盘相关疾病方面,子痫前期(PE)严重威胁着母婴健康,其发病机制复杂,且与人类免疫缺陷病毒(HIV)感染之间的关系也不明确。同时,在医学研究中,组织样本的保存问题也困扰着科研人员,样本存储时间过长是否会影响后续的荧光和电子显微镜观察结果,一直缺乏相关研究。
为了探索这些未知,来自美国佛蒙特大学拉纳医学院病理学和实验室医学系以及瑞士苏黎世大学的研究人员开展了一系列研究,相关成果发表在《Histochemistry and Cell Biology》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:一是立体学分析,通过对透射电子显微镜(TEM)图像和共聚焦扫描激光显微镜(CSLM)图像进行分析,研究肺部线粒体分布;二是免疫组化,用于分析胎盘组织中相关因子的表达;三是样本存储实验,将大鼠肝脏样本存储在不同固定剂中,观察存储时间对样本的影响 。
下面来看具体的研究结果:
- 评估线粒体分布:研究人员利用 TEM 和 CSLM 图像的立体学分析,研究肺部 AE1细胞线粒体的分布和数量变化。结果发现,线粒体并没有优先聚集在毛细血管间的细胞外基质区域,婴儿和成人肺部中,位于毛细血管上方与聚集在细胞外基质柱处的 AE1细胞线粒体比例约为 3:1。而且,婴儿和成人肺部 AE1细胞线粒体分布存在差异,但从婴儿到成人,AE1细胞线粒体体积分数保持不变。
- 组织样本存储研究:为了解组织样本在固定剂中的可存储时长,研究人员将大鼠肝脏样本分别存储在三种不同的固定剂中 1 - 28 天,观察对样本超微结构和荧光染色的影响。结果显示,4°C 下存储样本优于室温存储,0.4% 戊二醛 - 4% 甲醛混合固定剂可使样本在固定剂中保存 2 周,同时保持良好的荧光标记和超微结构保存效果。
- 子痫前期、血管生成因子与 HIV 研究:研究团队对 180 名不同情况的孕妇胎盘床组织进行免疫组化分析,研究血管生成胎盘生长因子(PIGF)和抗血管生成可溶性 FMS 样酪氨酸激酶 - 1(sFlt - 1)的表达。结果表明,sFlt - 1 和 PIGF 免疫反应主要定位于动静脉内皮等细胞。早期子痫前期患者 sFlt - 1 免疫染色显著高于正常孕妇和晚期子痫前期患者,这表明 sFlt - 1 在早期子痫前期中作用更突出,且 HIV 感染与子痫前期之间存在复杂相互作用,会加重血管生成失调。
- COVID - 19 与胎盘研究:研究人员分析了急性 COVID - 19 感染患者、康复患者(post - COVID - 19)和健康受试者胎盘组织中 PD - L1、CD68 和 CD163 的表达。结果发现,急性 COVID - 19 感染的男性后代胎盘蜕膜基质中 PD - L1 免疫染色显著增加,post - COVID - 19 的男性后代胎盘也有增强,且相关免疫反应细胞存在差异,这表明 COVID - 19 相关的胎盘 PD - L1 表达变化存在性别差异。
综合这些研究结论,此次多领域的研究成果意义重大。在肺部研究方面,明确了 AE1细胞线粒体的分布规律,为深入理解肺部生理功能提供了重要依据。组织样本存储的研究,为科研人员在样本处理时提供了关键的参考,有助于提高实验结果的可靠性。对于胎盘相关疾病的研究,不仅揭示了子痫前期与血管生成因子、HIV 感染之间的关系,还发现了 COVID - 19 对胎盘影响的性别差异,为相关疾病的预防和治疗开辟了新的研究方向,有望推动医学领域在这些疾病防治方面取得新的突破。
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