胚胎干细胞体外诱导分化

胚胎干细胞能在体外长期不断自我更新,具有高度分化潜能,可分化成胎儿和成体的几乎所有类型的细胞,如心肌细胞、神经细胞、上皮细胞、肝细胞、血细胞、胰岛细胞、脂肪细胞及生殖细胞等。在细胞治疗和组织器官替代治疗、发育生物学等的研究中将具有广阔的应用前景。目前已有多种胚胎干细胞体外定向诱导的报道。本文从体外诱导分化影响因素和几种主要诱导细胞类型进行分析和总结,为胚胎干细胞的诱导分化研究提供参考资料。     

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…     

胚胎干细胞体外分化心肌细胞的研究

胚胎干细胞是从动物胚胎内细胞团分离的具有全能性的细胞.研究证明分离的小鼠胚胎干细胞在体外可以分化成心肌细胞,这一发现为小鼠胚胎干细胞向各种特化心脏细胞(动脉样细胞、血管样细胞、窦样细胞、心室样细胞、蒲肯野氏样细胞)分化提供了依据,使基因功能的研究在体外成为可能.1998年末人类ES细胞的成功培养奠定了心脏细胞的再生性治疗的战略基础.主要综述了目前ES细胞体外分化心肌细胞的进程,讨论了此进程对心脏基因研究的促进作用.     

胚胎干细胞体外分化的研究进展

从一个受精卵发育为完整机体的过程中,具有相同基因的未分化干细胞如何产生形态和 功能各异的许多细胞?这是数十年来生物学家所一直关注的细胞分化问题。随着生命科学研究的发展,现在普遍认为细胞分化是基因差异性表达的结果,完全取决于哪些基因被激活,在什么时间和空间被激活。哺乳动物胚胎体积小,又在子宫内发育,实验研究较困难。在八十年代初,从小鼠早期胚胎的内细胞团(inner cellmass)或桑椹胚分离建立了具发育全能性的胚胎干细胞(embryonic stem cell,简称ES细     

体外诱导鸡胚胎生殖细胞分化为神经干细胞

本研究探讨体外诱导鸡胚胎生殖细胞(EGCs)分化为神经干细胞(NSCs)的可能性.EGCs经类胚体(EB)阶段,以维生素A酸(RA)等进行诱导,在NSCs选择性培养基中筛培养扩增7 d,观察形态变化;采用RT-PCR法检测nestin基因表达及免疫细胞化学法检测nestin等NSCs特异性标志物,并对其扩增及分化能力进行观察.结果显示:EGCs经初级诱导,NSCs选择性培养基筛选培养7 d后,形成大量神经球样结构,可扩增传代;绝大部分神经球样结构呈nestin抗原阳性,表达nestin基因,且可分化为神经上皮样及少突胶质细胞.研究结果表明:RA等诱导的EGCs,经选择性培养基筛选培养可获得NSCs,有望为眼部神经变性疾病的治疗提供新的技术参考.     

胚胎性干细胞定向诱导分化——新崛起的细胞工程

胚胎性干细胞（ＥＳ）细胞）是一类稳定地在体外自我增殖、具有发育全能性和产生属于三个胚层范畴分化细胞、甚至参与体内个体完整发育的早期胚胎细胞。包括人类在内的各种哺乳类ＥＳ细胞分离建系成功,结合体外基因操作和细胞分化诱导条件选择等综合途径,有可能控制ＥＳ细胞导向产生单一类型的功能性分化细胞。这种全能ＥＳ细胞生物学技术已成为一项崛起的细胞工程。在新世纪１０－１５年内将对分子细胞生物学、发育生物学和人体胚     

胚胎干细胞的诱导分化研究

胚胎干细胞(embryonic stem cell, ES细胞)是指由胚胎内细胞团(inner cell mass, ICM)细胞经体外抑制培养而筛选得到的细胞, 具有发育上的全能性. 近两年在ES细胞诱导分化方面的研究取得了一些突破性的进展, 其中, ES细胞向生殖细胞分化(2003年)以及首次克隆成功人ES细胞(2004年)先后被评为《科学》杂志当年度十大科学进展之一; 另外, 维持ES细胞不分化状态的关键基因(Nanog)及相关化合物(BIO)的发现, 其自身分化状态调控机理的深入研究, 以及向不同方向诱导分化和应用等的研究成果, 同样受人关注.     

胚胎干细胞诱导分化的研究进展

胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)因其具有自我更新能力和发育的多能性,成为当前医学研究的热点。ESC不但可以自发分化,而且在诱导因素作用下可以定向分化为某一种特定的成熟细胞。因此,ESC在移植医学、发育生物学等领域有着广阔的应用前景。本文对几种定向诱导ESC分化的策略进行了综述。     

动物胚胎干细胞诱导分化的研究进展

胚胎干细胞 (ES细胞 )是从动物早期胚胎的内细胞团或原始生殖细胞分离出来的具有发育全能性的一种未分化的无限增殖细胞系 ,ES细胞能体外诱导分化为神经细胞、肌肉细胞、成纤维细胞等各种细胞。综述了动物的ES细胞的分化诱导机理及目前体外诱导分化的研究现状     

胚胎干细胞体外分化为多巴胺能神经元

近年来,胚胎干细胞在体外分化为多巴胺能神经元方面取得了重大突破,这对神经发生的基础性研究和神经细胞移植具有重要意义。现对胚胎干细胞体外定向诱导分化为多巴胺能神经元的方法、相关细胞因子及检测鉴定等方面进行了分析和比较,并探讨了当前存在的问题和今后发展的方向。     

猕猴胚胎干细胞的诱导分化和凋亡

采用单层培养法研究维生素A酸(RA)、神经生长因子(NGF)、上皮生长因子(EGF)和碱性成纤维生长因子(bFGF)对猕猴胚胎干细胞系R366．4的诱导分化和凋亡的作用。结果表明：①不添加任何生长因子的条件下,细胞分化不定向,各种细胞所占的比例表现出明显的随机性;②添加单一生长因子能促进细胞的分化进程,并使某一类或某几类的分化细胞比例上升,RA和NGF均能促进神经样细胞的形成,EGF促进内皮样细胞的形成,bFGF提高成纤维样细胞的比例;③在分化的过程中伴有细胞早期和晚期凋亡的发生,RA和NGF可增加细胞凋亡的数量。这种由生长因子诱导的动物胚胎干细胞的分化可能存在种间差异。     

胚胎干细胞体外分化为造血干细胞

造血干细胞移植已成为治疗白血病、再生障碍性贫血、重症免疫缺陷征、地中海贫血、急性放射病、某些恶性实体瘤和淋巴瘤等造血及免疫系统功能障碍性疾病的成熟技术和重要手段,另外这一技术还被尝试用于治疗艾滋病,已取得积极的效果。但是由于移植需要配型相同的供体,并且过程复杂,使得造血干细胞移植因缺少配型相同的供体来源以及费用昂贵而不能被广泛应用。胚胎干细胞是一种能够在体外保持未分化状态并且能进行无限增殖的细胞,在适合条件下能够分化为体内各种类型的细胞,研究胚胎干细胞分化为造血干细胞,不仅可作为研究动物的早期造血发生的模型,而且可以增加造血干细胞的来源,还可以通过基因剔除、治疗性克隆等方法来解决移植排斥的问题,从而为造血干细胞移植的发展扫除了障碍,因此有着重要的研究价值和应用前景。现对胚胎干细胞体外分化为造血干细胞的诱导方法,诱导过程中的调控机制,并对胚胎干细胞分化为造血干细胞的存在问题和发展前景进行讨论。     

Factors from Human Embryonic Stem Cell-derived Fibroblast-like Cells Promote Topology-dependent Hepatic Differentiation in Primate Embryonic and Induced Pluripotent Stem Cells

The future clinical use of embryonic stem cell (ESC)-based hepatocyte replacement therapy depends on the development of an efficient procedure for differentiation of hepatocytes from ESCs. Here we report that a high density of human ESC-derived fibroblast-like cells (hESdFs) supported the efficient generation of hepatocyte-like cells with functional and mature hepatic phenotypes from primate ESCs and human induced pluripotent stem cells. Molecular and immunocytochemistry analyses revealed that hESdFs caused a rapid loss of pluripotency and induced a sequential endoderm-to-hepatocyte differentiation in the central area of ESC colonies. Knockdown experiments demonstrated that pluripotent stem cells were directed toward endodermal and hepatic lineages by FGF2 and activin A secreted from hESdFs. Furthermore, we found that the central region of ESC colonies was essential for the hepatic endoderm-specific differentiation, because its removal caused a complete disruption of endodermal differentiation. In conclusion, we describe a novel in vitro differentiation model and show that hESdF-secreted factors act in concert with regional features of ESC colonies to induce robust hepatic endoderm differentiation in primate pluripotent stem cells.     

胚胎干细胞向肝细胞诱导分化

胚胎干细胞具有分化成三胚层细胞的潜能。它已被视为治疗多种疾痛的一种新兴策略。在现阶段,通过不同的诱导途径可将胚胎干细胞诱导成为肝细胞：体外诱导、体内诱导以及体外和体内相结合诱导分化。然而从体内实验结果来看,其嵌合率及分化率不高,这是一个亟需解决的问题,否则就无法成功地将其应用于临床治疗。     

In Vitro Differentiation of Mouse Embryonic Stem Cells into Neurons of the Dorsal Forebrain

Pluripotent embryonic stem cells (ESCs) are able to differentiate into all cell types in the organism including cortical neurons. To follow the dynamic generation of progenitors of the dorsal forebrain in vitro, we generated ESCs from D6-GFP mice in which GFP marks neocortical progenitors and neurons after embryonic day (E) 10.5. We used several cell culture protocols for differentiation of ESCs into progenitors and neurons of the dorsal forebrain. In cell culture, GFP-positive cells were induced under differentiation conditions in quickly formed embryoid bodies (qEBs) after 10–12 day incubation. Activation of Wnt signaling during ESC differentiation further stimulated generation of D6-GFP-positive cortical cells. In contrast, differentiation protocols using normal embryoid bodies (nEBs) yielded only a few D6-GFP-positive cells. Gene expression analysis revealed that multiple components of the canonical Wnt signaling pathway were expressed during the development of embryoid bodies. As shown by immunohistochemistry and quantitative qRT-PCR, D6-GFP-positive cells from qEBs expressed genes that are characteristic for the dorsal forebrain such as Pax6, Dach1, Tbr1, Tbr2, or Sox5. qEBs culture allowed the formation of a D6-GFP positive pseudo-polarized neuroepithelium with the characteristic presence of N-cadherin at the apical pole resembling the structure of the developing neocortex.     

The Effects of Co-Culture of Embryonic Stem Cells with Neural Stem Cells on Differentiation

Researching the technology for in vitro differentiation of embryonic stem cells (ESCs) into neural lineages is very important in developmental biology, regenerative medicine, and cell therapy. Thus, studies on in vitro differentiation of ESCs into neural lineages by co-culture are expected to improve our understanding of this process. A co-culture system has long been used to study interactions between cell populations, improve culture efficiency, and establish synthetic interactions between populations. In this study, we investigated the effect of a co-culture of ESCs with neural stem cells (NSCs) in two-dimensional (2D) or three-dimensional (3D) culture conditions. Furthermore, we examined the effect of an NSC-derived conditioned medium (CM) on ESC differentiation. OG2-ESCs lost the specific morphology of colonies and Oct4-GFP when co-cultured with NSC. Additionally, real-time PCR analysis showed that ESCs co-cultured with NSCs expressed higher levels of ectoderm markers Pax6 and Sox1 under both co-culture conditions. However, the differentiation efficiency of CM was lower than that of the non-conditioned medium. Collectively, our results show that co-culture with NSCs promotes the differentiation of ESCs into the ectoderm.     

胚胎干细胞分化为肝细胞的研究进展

目前 ,细胞移植作为终末期肝病的辅助治疗方法 ,移植的细胞必须满足在受体肝脏中存活、增殖并可分化为成熟肝细胞两个重要条件 ,但目前应用的肝细胞来源有限 ,其功能随着培养时间的延长而逐渐下降等问题限制了这一治疗策略的广泛开展。作为具有发育全能性和无限增殖能力的细胞 ,胚胎干细胞向肝细胞的分化研究近年来引起了广泛的关注 ,并取得了较大的进展 ,寻找合适、高效的分化诱导方法是目前研究的热点之一。胚胎干细胞向肝细胞的分化研究既可以为临床细胞替代治疗提供合适的细胞来源 ,也可以在药物评估和肝脏发育分化基础研究方面起到重要的作用。通过概括肝脏和拟胚体分化发育的分子机制 ,对体外胚胎干细胞向肝细胞分化的几种诱导体系作了介绍 ,并对分化肝细胞的应用前景和存在的问题进行了讨论。