人胚胎干细胞向神经上皮祖细胞的诱导分化

人胚胎干细胞具有自我更新和多向分化潜能,是研究早期胚胎发育和细胞替代治疗的重要细胞来源.采用一种与小鼠成纤维细胞共培养的方法进行人胚胎干细胞的神经诱导,可产生高纯度的神经上皮祖细胞,其神经上皮特异性基因的表达有一定的时空性;诱导生成的神经上皮祖细胞具有增殖潜能并可分化为神经元和星型胶质细胞,是潜在的神经干细胞.人胚胎干细胞来源的神经上皮祖细胞为研究神经发育和神经诱导提供了新材料,也为神经系统疾病的细胞替代治疗提供了新的细胞来源.     

雷帕霉素介导的caspase 9同源二聚化调控人类多能干细胞自杀

人诱导多能干细胞（human induced pluripotent stem cells，hiPSCs）在再生医学领域具有广阔的应用前景。然而，多能干细胞（pluripotent stem cells，PSCs）具有肿瘤化风险，成为其临床应用最主要的安全性问题。雷帕霉素是一种安全和广泛使用的免疫抑制药物，通过诱导FKBP12与FRB片段的异源二聚起作用。为了保障hiPSCs治疗的安全性，本研究将雷帕霉素诱导的caspase 9（riC9）基因插入到AAVS1安全位点，构建了含有EF1α启动子、FRB-FKBP-Caspase9（CARD结构域）融合蛋白和嘌呤霉素抗性基因的供体，并与sgRNA/Cas9载体共转染hiPSCs。用嘌呤霉素筛选2周后，收集单个克隆进行基因和表型分析。最后，用雷帕霉素诱导caspase9同源二聚化，激活工程细胞的凋亡。通过对筛选获得的5个hiPSCs克隆鉴定，表明供体DNA准确敲入内源性AAVS1位点。hiPSCs保持正常的多潜能状态和增殖能力。雷帕霉素可诱导caspase 9同源二聚化，并激活细胞凋亡程序。本研究通过药物精确调控caspase 9的同源二聚化来启动细胞自杀，实现了可控的hiPSCs存活，这为保证hiPSCs治疗的安全性提供了新的策略。     

运动神经元特异性荧光报告系统的建立

人类诱导多能干细胞 (Human induced pluripotent stem cells,hiPSCs) 具有向人体多种类型细胞分化的潜能,其定向分化的运动神经元 (Motor neurons,MNs) 是众多运动神经元疾病的重要体外模型之一。为简化MNs的鉴定方法,通过慢病毒载体将MNs特异性启动子HB9及其控制下的红色荧光蛋白 (Red fluorescent protein,RFP) 基因转入hiPSCs分化而来的神经干细胞 (Human neural stem cells,hNSCs),经抗生素筛选,获得稳定的阳性细胞株hNSCs-HB9-RFP-Puro。而后,阳性细胞株感染过表达MNs定向分化转录因子的慢病毒LV-Ngn2-Sox11-GFP和LV-Isl1-Lhx3-Hygro,诱导MNs定向分化。诱导分化所得的细胞展现出神经元样结构,并在特异性启动子HB9的作用下表达RFP;同时也表达神经元相关标记物β微管蛋白 (β-tubulin) 和乙酰胆碱转移酶 (Choline acetyltransferase,ChAT),鉴定为成熟的MNs。该荧光报告系统为MNs的定向分化及鉴定提供了一个更加直观的方法,有效促进了MNs在疾病模型和药物筛选等领域的广泛应用。     

诱导多功能干细胞(iPSC)技术的研究进展

诱导多功能干细胞(iPSC)是采用基因重排的方法,使已分化的成体细胞重新获得多向分化潜能的细胞.由于它具有多种组织分化的特性,不存在伦理方面的争议,成为再生医学领域的研究热点.小鼠、人的多种分化的成体细胞已被成功诱导为具有多向分化潜能的多功能干细胞.诱导分化技术不断得到验证与改进,正在逐步得到推广,为iPS细胞向临床应用打下了坚实的基础.     

人脐带间充质干细胞的分离培养与鉴定

目的:建立并优化人脐带间充质干细胞分离纯化方法,并对其表面标志与多向分化潜能进行鉴定。方法:收集健康足月产胎儿脐带组织,采用组织块贴壁法进行原代培养,流式细胞仪对其表面标志进行检测,通过向成骨成脂分化对其多向分化潜能进行鉴定,RT-PCR对其干细胞特性基因Oct4、Nanog、Sox2、Nestin进行检测。结果:采用组织块贴壁法可在2周左右获得大量间充质干细胞,培养的细胞经流式细胞仪检测,高表达CD29、CD44、CD105、CD106,低表达CD34、CD45;经成骨成脂诱导2周后可分化为成骨细胞和成脂细胞,RT-PCR检测发现原代细胞表达Oct4、Nanog、Sox2、Nestin基因。结论:人脐带间充质干细胞可在体外扩增培养,具有多向分化潜能,可作为组织工程种子细胞来源。     

人脐带间充质干细胞的分离培养与鉴定简

目的：建立并优化人脐带间充质干细胞分离纯化方法,并对其表面标志与多向分化潜能进行鉴定。方法：收集健康足月产胎儿脐带组织,采用组织块贴壁法进行原代培养,流式细胞仪对其表面标志进行检测,通过向成骨成脂分化对其多向分化潜能进行鉴定,RT-PCR对其干细胞特性基因Oct4、Nanog、Sox2、Nestin进行检测。结果：采用组织块贴壁法可在2周左右获得大量间充质干细胞,培养的细胞经流式细胞仪检测,高表达CD29、CD44、CD105、CD106,低表达CD34、CD45;经成骨成脂诱导2周后可分化为成骨细胞和成脂细胞,RT-PCR检测发现原代细胞表达Oct4、Nanog、Sox2、Nestin基因。结论：人脐带间充质干细胞可在体外扩增培养,具有多向分化潜能,可作为组织工程种子细胞来源。     

ERK通路独立于RSK通路调节iPS细胞向内皮细胞分化

目的 研究ERK和RSK通路影响人诱导多能干细胞（human induced pluripotent stem cells,hiPSCs）向内皮细胞分化的机制，探索提高内皮分化效率的策略。方法 利用三阶段法诱导iPS细胞向内皮细胞分化，期间用qRT-PCR检测分化相关基因的表达，Western blot检测ERK通路活化情况，免疫荧光、成管实验验证细胞分化效果，用ERK和RSK抑制剂分别抑制两个通路，比较两个通路对iPS细胞向内皮分化的影响。结果 iPS细胞可成功诱导分化为内皮细胞；iPS细胞向内皮分化具有阶段性；抑制ERK通路后会明显降低内皮分化效率，促使其向平滑肌细胞分化；抑制RSK通路无明显影响。结论ERK通路是iPS细胞向内皮分化的重要信号通路，与RSK通路差异调控iPS细胞向内皮分化。     

维生素A酸受体γ基因表达及其对ES细胞分化和凋亡的影响

本文以小鼠胚胎干细胞ES-5细胞为实验模型,研究了RARγ基因表达对RA诱导ES细胞分化的影响。通过把构建质粒pSG5-RARγ-neo转染ES-5细胞,获得了过度表达RARγ基因的ES-γ细胞系。ES-γ细胞保持了ES细胞的干细胞特点。体内分化潜能的研究表明,ES-γ细胞仍然保持分化多潜能性的特点,能分化形成各种组织结构,但与ES-5细胞相比,观察不到软骨组织,而肌肉组织和鳞状上皮细胞构成的角质化囊状结构较丰富。体外诱导分化研究表明,ES-γ细胞分化方向受到干扰,向成纤维样细胞分化。这些结果表明RARγ基因参与了RA诱导ES细胞分化的过程,而且RARγ基因的表达变化影响了RA诱导ES细胞分化的细胞类型。在研究中还发现,ES细胞在RA诱导分化过程中,同时还发生了细胞凋亡现象。细胞凋亡的发生与RA浓度相关,而RARγ基因的过度表达使细胞凋亡明显加剧。这些结果表明RARγ基因可能也参与了RA诱导ES细胞凋亡的过程。     

Sox10和Olig2加速人源性诱导多能干细胞向少突胶质前体细胞分化

少突胶质细胞(OLs)有望用于治疗多发性硬化和先天性脑瘫等脱髓鞘疾病.近年来,一些研究者利用人的胚胎干细胞和神经干细胞作为起始细胞来获得少突胶质细胞前体细胞(OPCs).然而,神经干细胞的应用受到其来源的限制;现有的将胚胎干细胞分化为OPCs的方法耗时较长.因此,本研究探讨了一种通过在人诱导多能干细胞中过表达两个转录因子(Sox10和Olig2),从而有效获得OPCs的方法.通过这种方法,可以在14天内获得PDGFRα阳性的OPCs,并在56天内获得O4阳性的OPCs.获得的OPCs在和大鼠(Rattusnorvegicus)皮质神经元共培养时能分化为成熟的少突胶质细胞并包裹轴突形成髓鞘.该研究结果在自体细胞移植领域中具有一定的应用潜力.     

诱导性多潜能干细胞(iPS cells)——现状及前景展望

主要从 iPS细胞发展历程、获得 iPS细胞的几个关键步骤 (如基因导入方式、诱导 iPS细胞所需因子组合与小分子化合物运用和体细胞种类选择等)、病人或疾病特异性 iPS细胞、iPS细胞体内外诱导分化与其衍生物的临床应用和制备无遗传修饰的(genetic modification-free) iPS细胞的可行性与前景等方面对 iPS细胞最新研究进展做评述．日本和美国研究小组先后用4种基因将小鼠(2006年8月)和人(2007年11～12月)的体细胞在体外重编程为诱导性多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS cells),此后在短短两年多时间内,iPS 细胞的研究和关注度呈爆炸式增长．体细胞重编程、去分化和多潜能干细胞来源等一系列热点问题再次成为干细胞和发育生物学等研究的热点和焦点．与胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES cells)一样,iPS细胞在体内可分化为3个胚层来源的所有细胞,进而参与形成机体所有组织和器官．迄今,在体外已由 iPS细胞定向诱导分化出功能性的多种成熟细胞．因此,iPS细胞研究不仅具有重要理论意义,而且在再生医学、组织工程和药物发现与评价等方面极具应用价值．     

神经干细胞在神经系统疾病中的研究应用进展

随着神经干细胞理论的提出,为神经系统疾病的治疗带来了很大的希望。神经干细胞(NSCs)是指自我更新、且具有分化为神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞等多向分化潜能的细胞。当中枢神经系统受到损伤或退行性变时,内源性神经干细胞开始启动神经修复,但受到数量及微环境的影响,作用非常有限。近年,人们采用各种体外培养方法,可以获得一定数量的外源性神经干细胞,在神经干细胞移植治疗各种神经系统疾病,包括缺血性脑卒中、帕金森病、阿尔茨海默病和脊髓损伤等方面做了很多动物及临床前研究。本文综述神经干细胞移植在神经系统疾病治疗中的应用。     

哺乳动物神经细胞的去分化及诱导

去分化是近年来细胞生物学,特别是新兴的干细胞生物学领域一个倍受关注的课题。大量实验证明,哺乳动物神经系统中各类神经细胞（如神经元、Schwann细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞等）在适当条件下均可发生不同程度的以细胞幼稚化、重新进入细胞周期和获得多向分化的潜能为主要特征的去分化表现。本文就哺乳动物各类神经细胞的去分化及其诱导条件、对神经再生修复等的作用作一综述。     

人胚胎干细胞定向诱导分化为内胚层细胞的研究进展

人胚胎干细胞具有多向分化潜能,由人胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESCs)诱导分化的各种目的细胞产生的阶段性成果,为hESCs的临床应用积累了丰富的实验数据,并为细胞移植治疗临床疾病奠定了基础。内胚层细胞由于其构成器官的复杂性和hESCs诱导分化的难度及临床迫切需要的矛盾尚未解决,仍然是hESCs诱导分化方向的研究热点。本文对hESCs向内胚层细胞诱导分化的方式、信号通路、研究成果、问题及展望等作一综述。     

哺乳动物神经细胞的去分化及诱导

去分化是近年来细胞生物学,特别是新兴的干细胞生物学领域一个倍受关注的课题.大量实验证明,哺乳动物神经系统中各类神经细胞(如神经元、Schwann细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞等)在适当条件下均可发生不同程度的以细胞幼稚化、重新进入细胞周期和获得多向分化的潜能为主要特征的去分化表现.本文就哺乳动物各类神经细胞的去分化及其诱导条件、对神经再生修复等的作用作一综述.     

骨髓来源的间充质干细胞分化能力的鉴定

本文研究了人骨髓来源的间充质干细胞(MSCs)的成骨及成脂分化的潜能.通过加入诱导成骨的诱导剂,人的MSCs出现成骨分化的机箱,通过碱性磷酸酶活性测定,茜素红染色及主要调控基因BMP2和Runx2的表达,确定了MSCs具有成骨分化的潜能.对于成脂分化,通过油红O染色,及主要标志基因PPARγ的表达确定其具有成脂分化的潜能.所以,从骨髓分离的到的MSCs纯度达到标准,并且具有成骨成脂分化的多向潜能,是一种理想的实验模型细胞.     

人类胚胎干细胞系H9培养和分化中细胞异质性的发现

目的:在人类胚胎干细胞系H9培养和分化过程中探讨该细胞系的异质性。方法:对人类胚胎干细胞系H9进行体外未分化培养和诱导分化,鉴定其多潜能性和分化状态;在诱导其向拟胚体细胞的分化过程中,检测多潜能相关基因及分化特异基因的表达情况。结果:发现多潜能相关基因(Oct4、SOX2和Nanog)和种系特异性基因(Cdx2、Bachurary、SOX1、Fgf5和AFP)并不限于分别在未分化细胞和分化细胞中表达。结论:提示H9细胞系在培养过程中的非基因异质性现象,为进一步认识胚胎干细胞的自我更新和多潜能性提供了有意义的参考。     

RNA抑制技术在神经干细胞研究中的应用

上海大学生命科学学院颜建华等三位科研工作者对神经干细胞作了研究,他们认为神经干细胞是在神经系统中发现的一种可以再生的细胞,不仅有自我分化的能力,还可以分化为神经元、星状胶质细胞和少突胶质细胞,这对研究神经退行性疾病和神经系统的发育过程产生很大影响,但其增殖,分化和迁移机制还待研究。RNA抑制技术是目前流行的基因沉默法,利用导入小片段核酸进入细胞,对特定基因表达的翻译阶段进行抑制,以观察基因对细胞的影响。作者在获得分化相关基因的基础上,利用RNA干扰（RNAi）和反义RNA（antisense RNA）法检测几个基因对神经于细胞的影响。     

从人胚胎干细胞畸胎瘤中有效获取间充质干细胞和神经前体细胞

通过人胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESC)体外分化方法和畸胎瘤形成可以分化获得多种成体细胞．但目前尚不清楚是否可以从hESCs畸胎瘤中分离某些特异性细胞．通过体外筛选方法,有效地从hESCs畸胎瘤中分离出神经前体细胞(neural progenitor cells,NPCs)和间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)．这种hESCs畸胎瘤来源的NPCs和MSCs与体内神经前体细胞和间充质干细胞有着相似的分子标记和特性,并具有进一步的分化潜能——分别可以诱导成为神经元、神经胶质细胞、脂肪细胞和骨骼细胞等．根据人胚胎干细胞畸胎瘤中含有不同分化阶段的外胚层、中胚层和内胚层的组织或细胞,认为人胚胎干细胞畸胎瘤可以作为另一个细胞来源以获取多种(包括人胚胎干细胞体外分化难以得到的)各种前体/干细胞和终末分化细胞．     

神经干细胞移植研究进展

神经干细胞是指一类具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞,能分化成为神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞等众多神经细胞。成年哺乳动物内源性神经再生能力有限,无法弥补因神经疾病而导致的神经细胞缺失,因而,人们开始寻求外源性神经干细胞移植治疗中枢神经系统疾病的可能,在动物模型上开展了大量研究,并建立了多种移植方法。该文就神经干细胞的特性、来源、移植方式、在中枢神经系统疾病中的实验研究进展等作一综述。     

人胚胎干细胞的体外定向分化

人胚胎干细胞（human embryonic stem cells,hESCs）由囊胚期胚胎内细胞团分离培养获得,具有保持未分化状态的无限增殖能力。hESCs具有多向分化潜能,在体内和体外均可分化形成所有三个胚层（外胚层、中胚层、内胚层）的衍生物。hESCs一般在鼠胚胎成纤维细胞（mouse embryonic fibroblast,MEF）饲养层上培养和扩增。为了优化培养条件,目前人们已发展了多种人类细胞饲养层和无饲养层、非条件培养基体系。hESCs可以在体外定向诱导分化为多种细胞类型,为揭示人胚早期发育机制和发展多种疾病的细胞移植治疗奠定了基础。hESCs可以在体外进行遗传修饰,将有助于揭示特定基因在发育过程中的调控和功能。对hESCs的深入研究将极大地推动医学和生命科学的进展,并将最终应用于临床,造福人类。