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。     

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．     

肝细胞生长因子促进猕猴胚胎干细胞来源的神经前体细胞的增殖

肝细胞牛长因子(hepatoeyte growth factor,HGF)足一个多效应因子,在神经系统中具有重要作用.早前的研究发现采用HGF和G5 supplement结合EB(embryoid body)法可诱导猕猴胍胎干细胞(rhesus embryonic stem cells,rESCs)定向分化成高纯度的可移植的神经前体细胞(neural progenitors),但对于HGF在整个诱导分化过程中的具体作用及机制还不清楚.本研究改进先前研究体系,采用单层培养法,同时添加HGF和bFGF(basic fibroblast growth factor,碱性成纤维细胞生长因子)诱导rESCs在两周内定向分化为高纯度[(81.66±4.37)%]的神经前体细胞,并且单独添加HGF或bFGF以及两者都没有添加的条件下也得到了相似比例的神经前体细胞,表明外源性的HGF在诱导rESCs向神经前体细胞转变的过程中对十神经细胞命运的决定并不起作用;进一步研究发现HGF能有效地促进神经前体细胞的增殖,并且与bFGF具有协同作用.总之,本研究建立了一种更为简单的诱导rESCs分化成神经细胞的方法,发现外源性的HGF在rESCs向神经前体细胞分化的过程中并没有神经诱导的作用,但能与bFGF协同作用促进rESCs来源的神经前体细胞的增殖.     

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。     

小鼠胚胎干细胞定向分化为神经干细胞过程中microRNA的变化

目的用生物芯片技术分析胚胎干细胞定向分化为神经干细胞过程中microRNA(miRNA)的表达变化,筛选调控的分化的miRNA,研究分化调控机制。方法胚胎干细胞在含LIF培养基中培养3d后,采用经典5步培养方法定向诱导向神经干细胞分化,采用nestin作为神经干细胞标记进行鉴定,送检胚胎干细胞及神经干细胞,提取总RNA以及小分子RNA,经荧光标记后与miRNA基因芯片杂交,获得胚胎干细胞诱导前后miRNA表达谱。结果1)胚胎干细胞在含LIF培养过程中保持未分化状态,Oct-4、碱性磷酸酶表达阳性;2)经典五步法诱导胚胎干细胞定向分化为神经干细胞,nestin阳性细胞为85%;3)通过基因微阵列分析,有90个miRNA的改变显著,其中68个表达上调,22个表达下调。结论miRNA可能对胚胎干细胞定向分化为神经干细胞过程起到关键作用。     

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。     

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.     

神经干细胞/前体细胞分化的功能学鉴定研究进展

神经干细胞／前体细胞分化是神经生物学研究的热点．以往对神经干细胞／前体细胞分化水平的鉴定主要依赖于形态学指标,而随着膜片钳技术的应用,神经干细胞／前体细胞分化过程中膜电特性的改变、离子通道活动等功能学指标越来越受到重视．综述了利用膜片钳技术研究神经干细胞／前体细胞功能分化的最新进展,并对存在的问题做出思考和展望．     

食蟹猴胚胎干细胞向间充质前体细胞诱导分化及鉴定

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)可以诱导分化成脂肪、软骨、骨骼和骨骼肌细胞,并可作为骨骼、软骨或肌肉移植中的再生干细胞,广泛应用于细胞治疗和组织工程。胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)具有体外培养无限增殖和多向分化的特性,能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。该研究通过无血清条件下诱导食蟹猴ESCs形成类胚体(embryoid bodies,EBs),然后在血清条件下贴壁分化EBs成间充质前体细胞(mesenchymal precursor cells,MPCs),再经过长期体外培养,纯化和扩增MPCs。结果显示,纯化后的MPCs具有MSCs生物学特征,并能在体外诱导分化成脂肪细胞和骨细胞。将这些细胞皮下注射给SCID小鼠,并未发现形成肿瘤,提示食蟹猴ESCs来源的MPCs具有一定的安全性。     

体细胞起源的人胚胎干细胞

根据治疗性克隆假设,可以通过体细胞核移植技术获得与病人具同样基因型的细胞或组织。这样起源的细胞或组织植回病人将不会引起免疫排斥反应。本研究将5岁、42岁、52岁和60岁4个不同年龄的人体细胞核植入去核的兔卵母细胞中重新启动,发育至囊胚,并分离人胚胎干细胞。研究结果提示,年龄不影响体细胞被重新启动的效率。经过核型分析,同源染色体分析,原位杂交,PCR和免疫组化染色等多种鉴定,ntES细胞具有人染色体。ntES细胞可以长期增殖并保持不分化状态,也可以形成类胚体并分化出包括神经和肌肉在内的多种细胞类型。由类胚体诱导生成的混合细胞群体表达所有三个胚层(外、中、内胚层)细胞类型标记,说明ntES细胞具有分化成所有三个胚层的潜力。因此,从人体细胞核获得的ntES细胞与普通人胚胎干细胞一样具有向多种细胞类型分化的能力。     

胚胎干细胞定向分化为心肌细胞研究进展

胚胎干细胞在体外可分化为 3个胚层的所有组织细胞。诱导人类胚胎干细胞定向分化为心肌细胞可为心肌梗死、心肌坏死等重大心脏疾病患者实施细胞治疗 ,也可作为种子细胞 ,用于构建供器官移植用的人造心脏 ;进一步可研究心肌细胞发育分化的分子机理及更直观的用于体外筛选人类心血管药物等。对人类胚胎干细胞及其定向分化为心肌细胞分子机理的研究进展及其所面临的问题作一综述。     

神经干细胞向少突胶质前体细胞的定向分化诱导

本研究采用神经胶质瘤细胞株(B104 neuroblatoma cells,B104 cells)培养上清(B104CM)和碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF),将冷冻复苏的大鼠胚胎脊髓神经干细胞(neural stem cells,NSCs)定向诱导为少突胶质前体细胞(oligodendrocyte precusor cells,OPCs)。形态学和免疫组化的结果显示,诱导后95％以上的细胞具有双极或多极突起的典型OPCs形态,并表达A285和血小板源生长因子受体-α(platelet derived growth factor receptor-α,PDGFR-α等0PCs标志,所有PDGFR-α阳性的OPCs均不表达β-Tublin Ⅲ,其中仅少量细胞表达胶质原纤维酸性蛋白(glia fibrillary acidic protein,GFAP)。在B104CM和bFGF共存的培养条件下,悬浮培养的OPCs可大量增殖形成少突胶质细胞球,该细胞球可通过传代继续扩增,且扩增的OPCs仍能维持其特有的形态和自我增殖的特性。撤去bFGF和B104CM后,OPCs能进一步分化为成熟的少突胶质细胞(oligodendrocytes,OLs)或Ⅱ型星形胶质细胞。实验表明,诱导NSCs产生的OPCs在形态、增殖以及分化格局等方面均与已报道的存在于胚胎脑区的O-2A前体细胞相类似。该培养系统可为实验性细胞移植的研究提供丰富的细胞来源。     

人胚胎神经干细胞的基础及应用研究进展

神经干细胞是中枢神经系统中具有增殖、自我更新能力以及多种分化潜能的细胞,对它的研究已经成为神经生物学、发育生物学以及脑科学研究的一个热点。随着神经干细胞（特别是胚胎神经干细胞）的分离、培养成功,神经干细胞移植已被尝试用于神经系统损伤等疾病的治疗。但是,关于胚胎神经干细胞的研究尚处于初级阶段,特别是人胚胎神经干细胞的研究、报道还比较少。本文对国内、外近几年来关于人胚胎神经干细胞的基础及应用研究进展作了综述。     

胚胎干细胞向血液干细胞定向分化的研究进展

骨髓移植是目前治疗恶性白血病以及遗传性血液病最有效的方法之一。但是HLA相匹配的骨髓捐献者严重短缺,骨髓造血干细胞（hematopoietic stem cells,HSCs）体外培养困难,在体外修复患者骨髓造血干细胞技术不成熟,这些都大大限制了骨髓移植在临床上的应用。多能性胚胎干细胞（embryonic stem cells,ESCs）具有自我更新能力,在合适的培养条件下分化形成各种血系细胞,是造血干细胞的另一来源。在过去的二十多年里,血发生的研究是干细胞生物学中最为活跃的领域之一。小鼠及人的胚胎干细胞方面的研究最近取得了重大进展。这篇综述总结了近年来从胚胎干细胞获得造血干细胞的成就,以及在安全和技术上的障碍。胚胎干细胞诱导生成可移植性血干细胞的研究能够使我们更好地了解正常和异常造血发生的机制,同时也为造血干细胞的临床应用提供理论和实验依据。     

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。     

人胚胎干细胞高效分化为巨核细胞模型的建立

人胚胎干细胞具有无限增殖潜能,且能够分化为包括巨核细胞在内的大多数的成熟血细胞。因此,为解决临床治疗血小板来源不足而建立一种由人胚胎干细胞高效分化获得成熟巨核细胞的分化模型具有重要应用前景。该文利用人胚胎干细胞与m AGM-S3基质细胞系共培养进行早期造血前体细胞的定向分化,并在分化第14 d获得大量"卵石样"造血前体细胞(CD43+细胞、CD45+细胞)。将"卵石样"造血前体细胞分离后,用无血清培养基分阶段添加SCF、TPO、IL-6、IL-3、FLt-3、IL-11等细胞因子进行巨核细胞定向诱导分化。结果显示,在分化的第3 d,CD41a+细胞比例可高达48.5%,CD42b+细胞比例可高达30.0%。对分化第6 d的细胞进行Wright-Giemsa染色,可见形态典型的巨核细胞。综上所述,该研究初步建立了一种人胚胎干细胞高效分化为巨核细胞的模型,为体外获得大量巨核细胞奠定了基础。     

1号染色体长臂扩增削弱人胚胎干细胞神经分化潜能

目的探讨1号染色体长臂（1q）的扩增对人胚胎干细胞（hESCs）神经分化的影响。 方法通过对H9 hESCs克隆化培养的方法获得1q扩增的hESCs系。中期染色体计数的方法明确细胞内的染色体数目,核型分析鉴定染色体变异的情况,全基因组测序（WGS）分析基因组片段拷贝数变异的情况。使用碱性磷酸酶（AP）染色法检测细胞干性维持的情况,RT-qPCR和免疫荧光染色等方法检测胚胎干细胞（ESCs）标志物OCT4、SOX2、NANOG、REX1和SSEA4等的表达。拟胚体（EB）形成实验进行hESCs不定向分化、全反式视黄酸（RA）诱导hESCs向外胚层分化、使用STEMdiff? SMADi Neural Induction Kit诱导hESCs向神经祖细胞（NPCs）定向分化,并通过RT-qPCR、AP染色和免疫荧光染色等方法检测其分化能力。两组间比较采用独立样本t检验。 结果分离获得一株1q发生2个拷贝扩增的细胞,核型分析发现额外获得的2个1q是等臂染色体,核型为[47,XX,+i （1q）],将其命名为Amp （1q）。Amp （1q）AP染色呈阳性,且表达ESCs标志物OCT4、SOX2、NANOG、REX1和SSEA4,具备干细胞自我更新的特征。EB分化过程中,与H9细胞相比,Amp （1q）向外胚层的分化能力下降,MAP2 （29.67±1.53比66.67±1.15）和PAX6 （8001±567.09比28308.00±1692.50）的表达降低（P均< 0.05）;RA诱导分化实验进一步证明,与H9细胞相比,Amp （1q）存在向外胚层分化的缺陷,MAP2 （22.50±3.54比42.50±2.12）和PAX6 （5403.00±569.93比38756.00±1068.44）的表达降低（P均< 0.05）。当定向诱导向神经谱系分化时,Amp （1q）形成NPCs的能力降低,NPCs标志物PAX6的表达水平低于H9细胞（13.83±3.75比88.33±1.53） （P均< 0.05）。 结论Amp （1q）具有ESCs自我更新的能力,但1q的扩增会削弱hESCs神经分化的能力。     

免疫磁珠分选降低分化体系中胚胎干细胞的比例

研究目的:采用免疫磁珠分选系统（magnetic activated cell sorting, MACS）分离去除小鼠胚胎干细胞（murine embryonic stem cells, mES）向神经细胞分化时培养体系中的ES细胞,即对分化细胞进行纯化,以期减少移植致瘤性。方法：诱导mES细胞向神经细胞分化,取分化第四期的细胞,胰酶消化制成单细胞悬液,用mES特异性表面抗原SSEA-1（special stage embryonic antigen-1）单抗标记,间接免疫磁珠分选系统分离去除SSEA-1阳性细胞,流式细胞仪检测分选前后细胞中mES细胞的比例,台盼蓝染色检测分选前后细胞存活率。结果：经MACS分选后的阴性细胞中的SSEA-1阳性率可以由分选前的（7.19±1.36）%下降到（1.34±0.80）%,结果具有显著性差异;分选后的细胞存活率仍为92%左右,与分选前存活率无明显变化。结论 用SSEA-1作为表面标志,用MACS方法能有效地去除胚胎干细胞分化细胞中残存的胚胎干细胞,得到高纯度的分化细胞,并且细胞存活率不受影响,为下一步进行移植实验奠定基础。     

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.     

问充质干细胞体外调控骨髓造血前体细胞向单核系分化

研究间充质干细胞(MSC)能否在体外调控造血.体外分离培养人骨髓来源的MSC,RT-PCR检测其造血生长因子的表达,并以其为饲养层细胞,接种骨髓单个核细胞(MNC),观察生长情况,并通过形态学观察和流式细胞术分析,鉴定细胞来源和分化方向.结果显示,MSC构成性表达SCF、Flt3L和M-CSF,不表达G-CSF和GM-CSF,在骨髓MNC和MSC共培养体系中,大约2周左右可以看到大量的圆形细胞粘附在梭型MSC上生长,细胞胞体为圆形,胞浆较丰富,胞核为圆形、半月型或肾型,部分细胞呈典型的单核细胞形态,流式细胞术分析该类细胞表达CD14,不表达CD15、CD41、glycophorin A、CD5和CD19.表明不需要添加外源性造血生长因子,间充质干细胞能在体外调控骨髓造血前体细胞向单核系分化,其定向分化可能与MSC分泌造血生长因子及MSC与造血细胞间相互作用有关.