胚胎干细胞的体外诱导分化模型

胚胎干细胞是具有全能性及无限制的自我更新与分化能力的一类特殊的细胞群体 ,它能通过祖细胞为中介 ,分化为各种类型的体细胞 ,可重演体内干细胞的分化过程。自 80年代从小鼠囊胚的内细胞团分离到胚胎干细胞并建系到现在已建立了神经细胞、肌肉细胞、上皮细胞、造血细胞等体外分化体系。将胚胎干细胞体外分化成为可利用的分化模型 ,无论从组织结构、细胞及分子水平都体现了体内分化过程的体外重演 ,再加上胚胎干细胞系具有体系简单 ,影响因子少 ,可控制 ,便于研究等特点 ,因此可用于研究早期胚胎发育和细胞分化调控 ;可成为器官移植和修复…     

人脐静脉间充质干细胞的分离培养及生物学特性鉴定

为了对人脐静脉间充质干细胞(MSC)进行分离培养及其生物学特性鉴定。采用胶原酶分步消化法获得人脐静脉间充质干细胞(hUVMSC2)并对其进行体外培养、形态学观察及绘制生长曲线;利用条件培养基诱导法分析该细胞分别向成骨细胞和脂肪细胞分化能力;流式细胞术检测细胞表面标志物CD54、CD105、CD29、CD166、CD44、CD31、CD34、CD49、CD106等表达情况。结果该细胞形态为梭形或成纤维样,不表达内皮来源的vWF因子。在不同诱导条件下,该细胞可分别向成骨细胞和脂肪细胞分化。hUVMSC2细胞表面表达CD54、CD105、CD29、CD166、CD44等间质细胞黏附分子,不表达CD31、CD34、CD49、CD106等内皮或造血细胞相关标志物。该细胞指数生长期倍增时间约为26h,在添加bFGF条件下可迅速增殖,指数生长期倍增时间缩短为16h。研究证实人脐静脉内皮层下存在间充质干细胞,采用分步酶消化法可同时分别获得单根脐静脉的内皮细胞和间充质干细胞。hUVMSC2间充质干细胞具有向脂肪细胞和成骨细胞分化潜能并表达多种黏附分子。     

胚胎干细胞的生物学特性及体外诱导分化

来源于早期胚胎的胚胎干细胞 (ES)和胎儿生殖脊干细胞 (EG)可在未分化状态下长期增殖培养 ,并保持其多向分化潜能 .体外培养ES细胞的条件已趋于稳定 ,国内外建立了来自人和多种动物早期胚胎的ES细胞系 .某些细胞因子和化学物质等可定向诱导ES细胞分化为各种不同类型的组织细胞 .ES细胞在胚胎发育、细胞分化、转基因动物、移植治疗、药物开发等领域具有广阔的应用前景 .     

人胚与鼠胚神经干细胞体外培养的差异

为比较人胚与鼠胚神经干细胞体外培养的差异。实验采用具有丝裂原作用的细胞生长因子。结合无血清细胞培养技术从人胚和鼠胚皮层分离神经干细胞。在连续传代过程中观察其体外培养特性,免疫荧光染色检测Nestin抗原和分化后特异性成熟神经细胞抗原的表达,并用流式细胞仪检测神经干细胞分化情况。结果表明：（1）使用单一生长因子即可从鼠胚皮层分离神经干细胞,但在人胚却需同时使用多种生长因子,协同使用bFGF,EGF和LIF是人胚神经干细胞体外培养的较佳条件;（2）鼠胚皮层神经干细胞在连续传代过程中增殖速度快于人胚,其Nestin阳性率和BrdU标记的阳性率亦高于人胚,表明其增殖能力明显高于人胚,（3）人胚神经干细胞较鼠胚更易分化为神经元。     

人羊膜来源干细胞的生物学特性及应用潜力

干细胞移植是一种有潜力的替代治疗方案,虽然大量实验模型研究已经证实了干细胞移植能够修复受损或退化的组织并恢复其功能,但是在实际治疗中仍面临诸多困难,如免疫排斥、伦理障碍以及致瘤性等。围产期干细胞可以解决干细胞治疗所面临的问题,被认为是潜在的可靠干细胞来源。与其他干细胞相比,人羊膜来源干细胞(human amniotic stem cells, hAMSCs)具有显著优势。动物实验发现,hAMSCs具有高分化潜能以及免疫调节活性,在妇科疾病、神经系统疾病、肾脏疾病、肺部疾病、皮肤疾病、糖尿病、癌症等多种疾病的治疗中表现出了巨大潜力。随着科学的进步以及临床的迫切需求,hAMSCs的临床应用也逐渐突破了传统治疗的局限性。综述hAMSCs生物学研究进展及应用潜力,以期为hAMSCs的实验研究和临床应用提供理论依据。     

人诱导多能干细胞来源功能性胰岛β细胞的体外定向分化方法的建立

1型糖尿病是由胰岛β细胞功能受损、胰岛素分泌不足所致,目前,主要通过外源性胰岛素补充来治疗,但外源性胰岛素无法精准调控血糖,严重低血糖可危及生命。胰岛移植是一种替代疗法,但面临器官供体不足和异种来源胰岛β细胞存在人畜共患病交叉感染风险的问题。因此,获得足量且安全的胰岛β细胞是1型糖尿病细胞治疗面临的难题。本研究旨在通过人诱导多能干细胞(human induced pluripotent stem cells, hiPSCs)在体外向胰岛β细胞分化,提供一种潜在的1型糖尿病治疗新策略。为实现这一目标,我们采用了结合2D和3D培养系统的分化策略,模拟胰岛β细胞的体内发育环境,并使用多种生长因子调节在胰腺发育和β细胞分化中发挥重要作用的关键信号包括Notch信号通路(Notch signaling pathway)、Wnt信号通路(Wnt signaling pathway)、TGF-β/Smad信号通路(TGF-β/Smad signaling pathway)等,在体外将hiPSC定向诱导分化至胰岛β细胞。结果显示,在2D、3D结合的培养条件下,分化过程中定型内胚层细胞,胰腺祖细胞,胰腺...     

中老年人骨髓间质干细胞的生物学特性研究

目的:研究中老年人骨髓间质干细胞(MSCs)的生物学特性。方法:用Ficoll-Paque分离不同年龄段供者MSCs体外培养,进行诱导分化,用流式细胞术检测表面标志,核型分析观察细胞染色体的稳定性,裸鼠实验、软琼脂实验观察致瘤性。结果:中老年人每毫升骨髓分离的单个核细胞量和MSCs增殖速度与青年人无显著差异;中老年人不同代次的MSCs诱导后具有向成骨细胞和成脂细胞分化的能力;分离培养的MSCs表达CD44,不表达CD34;传至第10代核型未见异常,未见致瘤性。结论:中老年人MSCs有较强的体外增殖能力和多向分化潜能,遗传背景稳定。     

不同ES细胞系体定量神经分化的比较

利用视黄酸（RA）诱导小鼠胚胎干细胞通过悬浮类胚培养体外定量分化为神经样细胞,结果显示能够进行种系嵌合的MESPU22细胞系与不能进行种系统嵌合的MESPU13细胞系的体外神经分化比例在统计学上没有明显差异,此结果对于人的胚胎干细胞全能性的鉴定和检测有重要启示。     

人胚胎干细胞定向分化为神经前体细胞

采用单层贴壁分化的方法在无血清条件下诱导同源饲养层培养的人胚胎干细胞定向分化,得到了高比例的神经前体细胞(97.5±0.83)%(P<0.05)。这些神经前体细胞具有分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的能力。在长期的传代培养中发现,随着培养时间的延长,nestin阳性的神经前体细胞比例下降,同时发育能力也发生了变化。在传代培养的早期,神经前体细胞发育为神经元的比例很高,几乎没有胶质细胞分化出来。随着培养时间的延长,胶质细胞的比例逐渐上升。这与体内神经系统的发育过程非常相似。进一步研究发现具有bHLH(basic helix-loop-helix)结构域的转录因子neurogenein2(Ngn2)和Olig2可能在这一变化中起重要作用。因此,人胚胎干细胞来源的神经前体细胞能够模拟体内神经发育的模式,为在体外研究人的神经发育和再生医学奠定了基础。     

人类胚胎干细胞体外诱导分化为神经干细胞

人类胚胎干细胞是替代治疗充满希望的细胞来源. 描述了从人胚胎干细胞诱导分化出神经干细胞的方法. 将人胚胎干细胞系PKU1, PKU2在细菌培养皿中悬浮培养, 分化形成囊性拟胚体. 拟胚体接种至组织培养皿, 加入N2培养液和生长因子bFGF培养2周, 拟胚体贴壁、展开,中心出现灶状增生, 有突起的小细胞. 用机械方法取下此种细胞, 重新接种, 则细胞团悬浮生长,形成神经球. 培养10天后, 将神经球打散成单细胞接种, 该细胞贴壁生长旺盛. 免疫荧光检测显示为几乎100% 纯净的nestin阳性细胞. 将培养液中的生长因子撤除, 继续培养7~10天, 细胞分化为神经元, 该细胞呈现β-tubulin isotype_Ⅲ 阳性、GABA阳性、serotonin阳性、synaptophysin阳性. 在生长因子PDGF-AA诱导下, 细胞分化为星形胶质细胞, 其GFAP阳性; 或少突胶质细胞, 其O4阳性. 可见, 人类胚胎干细胞经上述方法培养可分化为典型神经干细胞, 表达神经干细胞特异的标志分子nestin、能自我更新、具有分化为神经系统三类主要细胞的能力.     

人胚胎干细胞分化为神经干细胞诱导方法的对比研究

目的探讨人胚胎干细胞分化为神经干细胞过程中,经拟胚体（embryonic body,EB）法和直接分化法的不同效率。方法人胚胎干细胞常规培养消化后,分为两组：A组,经EB法分化;B组,添加noggin和ITSFn直接分化法。倒置相差显微镜观察细胞形态变化,RT-PCR检测细胞各阶段标志物,免疫荧光及流式细胞仪观察两组细胞Nestin阳性细胞率。神经干细胞继续分化,免疫荧光、RT-PCR法检测MAP2、GFAP表达。结果RT-PCR检测到OCT4、nestin表达。B组nestin阳性细胞率明显高于A组,差异有统计学意义（P〈0.01）,且诱导周期短于A组。神经干细胞继续分化,得到不同数量的神经元和胶质细胞,MAP2、GFAP分别阳性。结论在体外采用定向分化诱导,人胚胎干细胞不经EB,可直接定向分化为神经干细胞,且诱导效率比EB法高。因此直接分化法是一种经济实用的诱导方法。     

RNA干扰对离体大鼠神经干细胞NgR基因表达的影响

目的观察RNA干扰（RNA interference,RNAi）对离体大鼠神经干细胞的Nogo-66受体（Nogo-66 reeeptor,NgR）基因表达的影响。方法设计并合成3条大鼠NgR基因mRNA的小分子干扰RNA（small interfering RNA,siRNA）转染体外培养的神经干细胞,免疫荧光及Western blot检测NgR表达。结果siRNA可以成功的转染神经干细胞,3条siRNA不同程度的阻断了神经干细胞的NgR基因表达,阻断效率随时间延长逐渐下降。阻断效果最好的1条siRNA在转染后第5d仍能保持（85．22±3．1）％高阻断效率。结论应用RNAi可以高效率的使大鼠神经干细胞的NgR基因表达沉默。     

维甲酸和EGF对大鼠脑胚胎神经干细胞增殖和分化的影响

目的 观察全反式维甲酸(RA)和表皮生长因子(EGF)对大鼠胚胎神经干细胞增殖和分化的影响。方法 从大鼠胚胎脑中分离神经干细胞,经RA和EGF处理后,用台盼蓝确定细胞数量,BrdU标记分析细胞生长能力,采用免疫细胞化学法鉴定神经干细胞和分化的神经细胞。结果 20ng／ml EGF和1μmol／LRA处理的培养细胞均显示增殖效应,但EGF处理组增殖速度明显高于RA组,悬浮细胞中有大量nestin和BrdU阳性细胞。用EGF和EGE／RA诱导的神经元分化率分别为17％和31％,而RA处理的神经元分化率显升高至89％。由EGF、EGF／RA和RA诱导的星形胶质细胞分化率分别为83％、69％和11％。结论 EGF主要促进神经干细胞增殖并主要诱导星形胶质细胞的生成,RA主要诱导神经干细胞向神经元分化,二无明显协同效应。     

Nogo-P4对神经干细胞分化成神经元样细胞的影响

目的观察Nogo-P4对神经干细胞分化成神经元样细胞是否存在抑制作用。方法体外培养大鼠脊髓来源神经干细胞,分为A、B、C和D组,在神经干细胞分化过程中分别加入0μmol/L、2μmol/L、4μmol/L和6μmol/L的Nogo-P4,免疫荧光标记神经元样细胞,计数神经元样细胞分化比率,使用Image-ProPlus5.0软件测量神经元样细胞神经突长度。结果神经干细胞分化第3d,A-D各组神经元样细胞平均神经突长度分别为97.80±6.97μm、88.25±5.83μm、80.54±6.75μm和79.31±6.57μm;神经元样细胞比率分别为(35.82±6.53)%、(35.31±6.11)%、(38.97±5.79)%和(34.75±5.61)%。A-C组神经突长度随着Nogo-P4浓度的升高而下降,P<0.05;C、D组神经元样细胞神经突长度较A组缩短约17%;各组神经元样细胞分化比率无显著差异。结论Nogo-P4对神经干细胞分化过程中形成的神经元样细胞具有神经突生长抑制作用,对神经元样细胞分化比率无影响。     

大脑皮层神经干细胞定向分化为神经元过程中钙调蛋白的表达

目的研究大脑皮层神经干细胞定向分化为神经元过程中钙调蛋白的表达及意义.方法采用细胞培养、免疫细胞化学方法(SABC法)观察钙调蛋白在神经干细胞定向分化过程中不同时段的表达情况.采用计算机图像分析技术对不同时段分化神经元中钙调蛋白的平均积分光密度进行定量测定.结果在神经干细胞定向分化为神经元的过程中,钙调蛋白于细胞核及核周呈阳性表达,随分化神经元的生长细胞核阳性表达逐渐减弱而胞浆增强,同时可见阳性反应物伸入树突及轴突.结论新生大鼠大脑皮层神经干细胞定向分化为神经元过程中,钙调蛋白的表达对神经干细胞定向分化的神经元的生长和发育起着重要作用.     

重组人干细胞因子在昆虫细胞中的高效表达

含信号肽的可溶性人干细胞因子（ｈＳＣＦ）ｃＤＮＡ 基因重组于杆状病毒转移载体ｐＶＬ９４１ 中,重组转移载体ｐＶＬ９４１ＳＣＦ与野生型苜蓿夜蛾核型多角体病毒（ＡｃＮＰＶ）ＤＮＡ 共转染草地夜蛾细胞Ｓｆ９ 后,通过体内同源重组构建了重组病毒ＡｃＮＰＶＳＣＦ。Ｓｏｕｔｈｅｒｎ 杂交表明重组病毒基因组中含有ｈＳＣＦ基因片段。重组病毒感染单层Ｓｆ９ 细胞后,表达产物分泌到胞外培养液中。用ＭＴＴ 比色法和ＴＦ１ 细胞株测定表达产物与ＩＬ３ 的协同效应,测得感染重组病毒的培养细胞第三天表达量为１９７０ ｕｎｉｔｓ／ｍ Ｌ培养液。Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔｔｉｎｇ 分析可见分子量为１８ ×１０３ 、２０ ×１０３ 和２２ ×１０３ 三条带。     

神经干细胞定向分化过程中溶酶体表达变化的研究

目的对神经干细胞向神经元定向分化过程中溶酶体的表达变化进行观察研究。方法采用细胞培养技术、荧光免疫细胞化学技术以及光电镜酶细胞化学技术对神经干细胞向神经元定向分化过程中溶酶体的表达变化进行观察。结果在神经干细胞向神经元定向分化的过程中,随着细胞分化的不断成熟,溶酶体的表达亦发生着变化。分化初期主要以核周附近表达明显,至神经元分化成熟则散在分布于胞质中及突起内,且表现有圆形、线状两种形态。结论在神经干细胞向神经元定向分化过程中溶酶体发生表达分布的变化,说明其参与了细胞的代谢和细胞内物质的运输。     

Mash-1在大鼠SVZa神经干细胞迁移流的发育学表达

目的了解在大鼠脑发育过程中,mash-1在SVZa神经干细胞迁移流通路中三个不同脑区内的表达模式。方法用RT-PCR和免疫荧光染色的方法观察在胚胎14d(E14),出生后0d(P0),生后7d(P7)3个不同发育阶段大鼠SVZa、RMS、OB3个区域mash-1的表达情况。结果RT-PCR显示在大鼠脑发育过程中SVZa、RMS、OB三个区域mash-1的mRNA均有不同程度的表达,在出生前后(P0)表达最高;免疫组化显示在大鼠脑发育成熟过程中,mash-1表达水平呈现复杂的时空表达模式,在胚胎期SVZa神经干细胞迁移流通路中表达密集,P0时期在嗅球有较高的表达,P7以后mash-1的表达水平普遍下降。结论mash-1可能主要参与调节大鼠SVZa神经干细胞分化过程,对其迁移和增殖也可能具有积极影响。     

中脑神经前体细胞的体外分离、培养和特性

为了解中脑神经前体细胞的体外培养特性和建立中脑神经前体细胞的体外分化调控机制提供细胞模型。本实验采用含有丝分裂源表皮生长因子(EGF)的无血清培养基培养来源于大鼠胚胎E14.5天的中脑神经前体细胞,应用免疫细胞化学方法了解其前体细胞特性。结果发现中脑神经前体细胞呈神经前体细胞特征性标记Nestin免疫染色阳性,无分化细胞标记;细胞克隆实验证实中脑神经前体细 胞有自我更新能力;在EGF刺激下增殖迅速;当撤去EGF后置于含胎牛血清的培养基和被覆多聚赖氨酸(PLL)的培养皿内,中脑神经前体细胞可分化成神经元和星形胶质细胞。本试验证明我们培养的中脑神经前体细胞具有增殖、自我更新能力和多向分化潜能特性。