多潜能乳腺干细胞的发现

小鼠乳腺由多种不同类型的上皮细胞构成。多潜能干细胞位于乳腺发育的顶端,是乳腺中所有分化细胞类型的来源。然而,这群多潜能乳腺干细胞此前尚未通过特定的标记基因得到鉴定,其存在性也备受争议。借助乳腺干细胞体外培养体系,从Wnt信号通路入手,发现了蛋白C受体基因Procr。在乳腺中,Procr作为一个新的Wnt信号通路的靶基因,能够标记多潜能乳腺干细胞。Procr标记乳腺基底细胞中的一个亚群,这个亚群的细胞低表达基底细胞普遍表达的角蛋白,表现出上皮–间充质转化的特性。Procr阳性的细胞在移植实验中表现出最高的乳腺重建率,体内追踪Procr阳性细胞的后代,发现Procr阳性细胞能够在发育过程中分化形成乳腺上皮的所有细胞类型。多潜能乳腺干细胞的发现结束了乳腺中多潜能干细胞存在性的争议,对乳腺癌的诊断及靶向治疗具有重大意义。     

干细胞技术用于眼疾患者大有希望

干细胞 (ｓｔｅｍｃｅｌｌｓ)是机体组织保留的一部分未分化的原始细胞 ,有“万能细胞”之称。按其分化潜能可分为胚胎干细胞和非胚胎干细胞 ,前者表现其全能性 (细胞能发育成任何类型细胞或组织的特性 ,最终能分化形成独立个体 ) ,后者表现其多能性和专能性 ,但不具全能性。这二者在临床医学上均有着潜在的应用前景。加拿大多伦多大学研究人员发现人视网膜中有干细胞的存在。过去认为人的眼球发育在胚胎阶段完成 ,在人的视网膜中不再有干细胞存在 ,人眼球一旦受损伤 ,不能自行修复。后来研究者发现 ,人、牛、鼠的视网膜中都有干细胞的存在 …     

胚胎干细胞的基因转录调控

胚胎干细胞作为一种具有多潜能性和自我更新能力的细胞,在人类等高等生物发育中占有重要地位;基于这一特性,胚胎干细胞在临床上具有极其广阔的应用前景。转录因子OCT4、SOX2和NANOG通过调节胚胎干细胞的基因转录,对其多潜能性和自我更新能力具有关键性的调控作用。对这一作用机制的研究,将对人类早期发育的了解和胚胎干细胞的临床应用具有积极意义。     

开启干细胞多能性的新“按钮”

近日,科学家们发现了一个调控干细胞多能性的新"开关",也就是它能够控制干细胞分化为任何细胞类型的能力,而这个开关涉及了细胞内的mRNA剪接过程.RNA剪接过程能使一个基因产生多条mRNA转录本和与之相应的蛋白.研究人员发现这个"开关"就存在于FOXP1的mRNA剪接过程中,它在胚胎干细胞     

成人睾丸中获得多功能干细胞

干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞,具有发育成各种组织器官甚至全部人体的潜力。目前认为,干细胞最好的来源是人类胚胎。胚胎干细胞（embryonic stem cells,ES细胞）是一种高度未分化细胞,具有发育的全能性。但出于伦理学方面的原因,胚胎干细胞在使用上一直存在争议。近年来,科学家致力寻找胚胎干细胞的替代品,以摆脱伦理困境。托马斯等人的研究成功地从成人睾丸中得到了多功能干细胞。     

Nature:乳腺中发现多能干细胞

<正>近日,国际顶尖学术期刊《自然》在线发表了中科院上海生命科学研究院国家重点实验室曾艺研究团队领衔完成的研究成果,宣布首次发现了乳腺中的多能干细胞,"刷新"了由国外科学家在2011年发表在《自然》上的乳腺干细胞只存在单潜能性的理论。该研究成果以干细胞为切入点,为靶向治疗乳腺癌提供新思路、奠定了应用的基础。成年人的许多器官中存在着干细胞,也称组织干细胞。干细胞因为尚未分化、具有再生潜能而被喻为"万用细胞"。根据发育潜能又分为三     

小鼠胚胎干细胞体外发育分化模型

胚胎干细胞 (Embryonicstemcell ,EScell)是多潜能性细胞 ,它在体外既可维持不分化而无限增殖 ,又能参与胚胎发育分化为各种类型细胞和组织而形成器官 ;小鼠ES细胞可供的数量大、在体外培养条件可进行精确调控、实验比较经济加上现代基因及其他生物操作等技术 ,因此小鼠ES细胞体外发育分化系统被广泛地作为模型系统加以利用。小鼠ES细胞体外发育分化研究为推动其他哺乳类动物以及人的ES细胞研究 ,从而将更好地进行细胞、组织工程实验为人类细胞组织和基因治疗服务创造了有利条件。本文将ES细胞体外发育分化情况加以概述 ,以便更好地开展ES细胞体外研究     

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.     

青鳉干细胞及其应用

干细胞广泛存在于多细胞生物的早期胚胎和成体组织中.干细胞的多能性和易操作性使其在发育生物学和再生医学上具有巨大的研究和应用价值,如细胞发育潜能的调控、细胞命运的决定、细胞治疗等.干细胞培养是研究干细胞研究工作的基础,主要集中在小鼠、人和青鳉这3种脊椎动物上.青鳉是一种小型淡水鱼,常被用作发育生物学和生物医学研究的模式物种.本文将主要介绍青鳉干细胞系及其应用.青鳉的MES1是除小鼠以外的第一个胚干细胞系;SG3是第一个成体精原干细胞系,可以在体外形成具有运动能力的精子;HX1是首个单倍体胚干细胞系,通过核移植技术,将该单倍体细胞的细胞核移植到未受精卵细胞中,得到第一个可育的半克隆动物霍利.这些突破使青鳉毫无疑问地成为干细胞研究的理想模式.     

诱导性多潜能干细胞在分化上具有局限性

<正>诱导性多潜能干细胞(iPSCs)的出现,使得科学家正在实现从病人自身细胞诱导生成各种成体细胞的梦想.然而,来自麻省总医院再生医学中心以及哈佛干细胞研究所的研究表明,iPSCs来源于成体细胞,并具有许多胚胎干细胞(ES)的特性,但它仍有很大局限性:在iPSCs细胞中有一簇重要的基因发生了失活,使得     

胚胎干细胞向造血细胞分化研究

胚胎干（embryonic stem,ES）细胞是来源于囊胚的内细胞团（inner cell mass,ICM）,具有发育的全能性或多能性,能嵌合到早期胚胎,在体内可以参与各种组织发育甚至包括生殖细胞;在体外分化培养条件下,可以顺序分化出各种组织细胞,与体内完整胚胎发育过程相符合,而且可以通过调节ES细胞某些基因的表达而调节其分化。因此,ES细胞是研究哺乳动物早期胚胎发育、细胞分化及其关键基因鉴定的理想模型。另外,胚胎生殖脊（embryonic germ,EG）细胞系也具有同样的生物学特性,它是由早期胚胎的原始生殖脊（primordial germ,PG）细胞建株而来。最近研究显示：ES细胞在体外不但可以分化为所有造血细胞系,而且还可以分化为具有长期增殖能力的造血干细胞。作者就胚胎干细胞向造血细胞和造血干细胞分化及其诱导因子和调控基因的表达作一综述。     

表观遗传修饰与干细胞分化调控

干细胞具有自我更新和多种分化潜能的特性。干细胞向分化细胞的转变涉及到基因表达模式的改变,与自我更新有关的基因关闭．与细胞特化有关的基因激活。表观遗传调控机制,包括DNA甲基化、组蛋白修饰和微RNA（microRNA）介导的基因调控,在多个层面上控制发育过程中基因表达。近年研究表明,动态的表观遗传调控机制在干细胞自我更新和分化中起关键作用。     

原始生殖细胞发生的机制

生殖细胞的发生是发育和遗传的基础。在几乎所有哺乳动物中,原始生殖细胞(primordial germ cell,PGC)均由近端上胚层体细胞在周边细胞特定的信号诱导下特化而成。目前的研究已经发现一些与生殖细胞特化有关的信号分子和关键转录调控元件,以及特化后生殖细胞获得的与体细胞不同的生物特性。生殖细胞的特化是一个结合了体细胞发育程序的抑制、细胞多能性程序的启动和全基因组表观遗传重编程三个方面的动态的复杂过程。多能性干细胞(胚胎干细胞或诱导型多能干细胞)具有发育全能性,能分化为机体任何一种细胞类型,包括生殖细胞。利用多能性干细胞体外分化形成生殖细胞有助于深入系统地研究配子发生的调控机制,为干细胞在不育症治疗方面的应用带来新希望。     

原始生殖细胞发生的机制

生殖细胞的发生是发育和遗传的基础。在几乎所有哺乳动物中,原始生殖细胞（primordial germ cell,PGC）均由近端上胚层体细胞在周边细胞特定的信号诱导下特化而成。目前的研究已经发现一些与生殖细胞特化有关的信号分子和关键转录调控元件,以及特化后生殖细胞获得的与体细胞不同的生物特性。生殖细胞的特化是一个结合了体细胞发育程序的抑制、细胞多能性程序的启动和全基因组表观遗传重编程三个方面的动态的复杂过程。多能性干细胞（胚胎干细胞或诱导型多能干细胞）具有发育全能性,能分化为机体任何一种细胞类型,包括生殖细胞。利用多能性干细胞体外分化形成生殖细胞有助于深入系统地研究配子发生的调控机制,为干细胞在不育症治疗方面的应用带来新希望。     

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.     

过表达Msx1、Pax9和Bmp4对牙髓干细胞牙向分化的影响

在组织工程研究领域中,利用干细胞进行牙齿再生是一种途径。目前,研究认为牙齿的发育过程是上皮与间充质相互诱导的结果,利用干细胞进行再生牙齿时也需要有上皮源性和间充质源性干细胞的参与。牙髓干细胞是牙齿自体的干细胞,具有多向分化潜能,在牙齿再生中是一种理想的间充质源性干细胞。该研究通过慢病毒介导在牙髓干细胞中分别过表达人Msx1、Pax9和Bmp4基因,研究其对牙向分化的诱导潜能。过表达这三个基因均能显著提高牙髓干细胞碱性磷酸酶的水平,并且促使牙髓干细胞表达成牙本质细胞标志蛋白——牙本质涎磷蛋白、骨钙素、骨桥素和形成钙化组织。但在诱导牙向分化的能力上,三个基因有一定的区别。过表达Msx1基因对牙髓干细胞体外诱导牙向分化能力最为明显,其次是Bmp4基因,过表达Pax9在促进牙髓干细胞表达骨桥素和钙质形成上不是很显著。     

真皮间充质干细胞的研究进展

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)是一类具有多向分化潜能和高度自我复制能力的组织干细胞,来源于发育早期的中胚层和外胚层。MSCs最初在骨髓中发现,随后发现在个体发育的其他组织中也存在该细胞。本世纪初有研究者从幼年和成年的啮齿动物皮肤真皮组织中分离得到了干细胞,并称之为皮肤前体细胞。随后,从胎儿、成人、老年供体的真皮结缔组织中得到了有跨胚层分化潜能的MSCs,第一次真正意义上证实了真皮组织中确实存在MSCs,并命名为真皮间充质干细胞(dermis mesenehymal stem cells,DMSCs)。本文就DMSCs的分离、培养、生物学特性及其临床应用前景做一综述。     

颌突外胚间充质干细胞(EMSCs)的体外分离及鉴定

外胚间充质(ectomesenchyme)是一种胚胎发育早期颅面部出现的多能性结构(multipotentstructure),大多数颅面部结构和组织均由其衍生而来,这提示外胚间充质中存在一种干细胞,即外胚间充质干细胞(ectomesenchymalstemcells,EMSCs)。为了分离和鉴定EMSCs,对E125的SD大鼠颌突组织细胞进行了流式细胞学分析,发现其中的外胚间充质细胞表达多种神经谱系和中胚层谱系的标志,包括p75、CD57和nestin等。根据此特点,采用磁细胞分离技术对p75+的颌突外胚间充质细胞进行了分离和克隆培养。克隆分析表明,单个p75+细胞经过10～14d培养,可以形成由两种或两种以上细胞组成的多潜能性克隆(multipotentclone),提示该群外胚间充质细胞具有多潜能性。同时,亚克隆分析表明,多潜能性子克隆中的单个p75+细胞具有再次形成多潜能性克隆的能力,说明这些细胞在体外具有自我更新的能力。这些结果提示,p75+细胞同时具有多潜能性和自我更新能力,因此是外胚间充质干细胞。该干细胞的分离对于口腔颅面部的起源和发育研究无疑具有重要意义。此外,该干细胞的高度可塑性也预示它可以作为一种新的种子细胞,为组织工程皮肤、肌肉、软骨的研究提供新思路。     

单细胞测序技术在干细胞领域的研究进展

细胞异质性是生物体内普遍存在的一种特性,这种特性容易受外界因素的影响,甚至是单一类型的细胞在生长环境发生改变时,其基因表达也可能出现变化并产生差异。干细胞是一类具有无限自我更新和分化潜能的特殊类型的细胞,在胚胎组织发育和成体组织的动态平衡中发挥了重要作用。单细胞测序为分析包括干细胞在内的细胞异质性提供了强有力的工具,这种技术可通过更加准确的方式剖析细胞异质性。该文综述了近年来发展起来的单细胞测序技术,包括单细胞分离、基因组扩增和测序分析,并讨论了它们在干细胞(包括多能干细胞、肿瘤干细胞和组织特异性干细胞)研究中的应用。     

成体干细胞的性别与疗效有关

干细胞与性别有关.根据一项新研究,取自雌性小鼠的肌肉干细胞用来修复损伤组织要比雄性小鼠的好.这是首次表明,干细胞的再生能力与性别有依赖关系.通常研究者并不专门用文件证明他们用来研究的干细胞系是取自雄性还是雌性.科学家如果仅考虑应用干细胞的一种性别,难免得出有偏见的结果.研究者开始考虑所应用的干细胞的性别作用.因为研究者认识到,多年来所应用的干细胞系都是选择其再生能力好的,而这些干细胞都是取自雌性.为分别研究干细胞雌雄性别的影响,研究者培养了来自15个雌性小鼠与10个雄性小鼠的健康肌肉组织的干细胞系.取自成熟动物组织的肌肉干细胞不象胚胎干细胞那样,会引起很多争论,而且可以不用杀死动物便提取出来.研究者将肌肉干细胞插入罹患类似人类肌肉营养障碍疾病的小鼠体内.两星期后,研究者计数由干细胞产生的健康肌肉纤维.只有1个雄性小鼠的干细胞系产生3 200多根新肌肉纤维,而却有6个雌性细胞系各产生这么多肌肉纤维.研究者在2007年4月9日的Journal of Cell Biology上作了报道.一位专司研究成体干细胞性别差异的科学家说,这是一个关于干细胞研究的新观念,说明干细胞的性别是有重要关系的.研究者说,这可以追溯到X和Y染色体上的某种差别,但其真相尚未了解.对于这种差异的真正机制可能要花几年时间去破解.在最近的研究工作中,研究者发现,某些应激反应基因在其插入的雌性干细胞中比雄性干细胞中活性更高.移植使细胞承受了应力,故研究者提示,在应激反应中性别差异很可能解释移植结果的差异.了解干细胞性别差异的机制,对于临床医师在治疗中用移植干细胞修复损伤组织时很可能有用.例如,研究者可以找到一种方法,将雌性干细胞性能改造雄性干细胞,从而提高未来疗法,即改变并重新插入男子自身干细胞疗法的成功率.