小分子化合物诱导干细胞向视网膜感光细胞分化的研究进展

干细胞是一类具有多向分化潜能的细胞群,如胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)、诱导多潜能干细胞(induced pluripotent stem cell,i PSC)等,可在特定的条件下向包括视网膜感光细胞在内的多种细胞分化。小分子化合物是一类由组织细胞合成、分泌的小分子多肽类因子,特定的小分子化合物可作用于干细胞诱导其向视网膜感光细胞分化。目前,对干细胞体外培养,通过使用不同的诱导培养方案,探索干细胞向视网膜感光细胞分化的研究成为热点。早期,研究者们主要在共培养条件下采用小分子化合物诱导ESC向视网膜感光细胞分化,随着研究的进展,逐渐开始探索在无共培养条件下小分子化合物诱导ESC向视网膜感光细胞的分化以及小分子化合物诱导i PSC向视网膜感光细胞的分化。本文主要就小分子化合物促进ESC和i PSC向视网膜感光细胞分化的研究进展进行综述。     

器官型脑片培养液对BMSCs向神经元样细胞分化的诱导作用

目的在体外培养大鼠骨髓间充质干细胞(bone mesenchymalstem cells,BMSCs),观察BMSCs的形态特征和分类,并诱导其向神经细胞分化,探讨BMSCs向神经细胞诱导分化的可能性和条件。方法取大鼠骨髓,用直接贴壁法培养、传代,取第3代细胞(P3)进行CD34,CD71免疫细胞化学染色鉴定。BMSCs(P3)诱导前24h加1ug.L-1碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)以促分裂。再以脑片培养液作为条件培养液进行诱导,随后进行Nissl、神经元特异性烯醇化酶(NSE),胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)免疫细胞化学染色。结果BMSCs中含有较小的长梭形细胞,较大的扁平细胞及中等大小的圆形细胞,经鉴定CD34阴性,CD71弱阳性;诱导后BMSCs中长梭形细胞形态呈神经元样外形,Nissl的表达上调,NSE阳性,GFAP阴性。较大的扁平细胞形态变化不明显。结论BMSCs中含有多种细胞,细胞放置于脑片培养液微环境中可以分化为神经细胞,具有治疗神经系统疾病的潜能。     

建立非基因整合iPSCs体系及提高体外造血分化体系的研究

诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,i PSCs)在体外可被诱导分化为多种细胞,该项技术在细胞治疗、药物筛选及疾病研究上具有广阔的前景。体外定向诱导其向造血分化可为临床上使用的造血干细胞提供一种新的来源,提高i PSCs的造血分化效率将是i PSCs临床前治疗要解决的关键问题。该研究采用非整合型病毒重编程正常人的外周血来源的单个核细胞(peripheral blood-derived mononuclear cells,PBMCs),诱导生成i PSCs后对其进行体外造血分化实验。结果显示,通过此种方法进行重编程的i PSCs可稳定传代,体内外均可向三胚层分化。使用OP9细胞与i PSCs共培养可分化为造血干/祖细胞,且添加细胞因子可有效提高分化效率。该研究为进一步提高i PSCs造血分化效率提供了重要的实验依据。     

小鼠胚胎干细胞移植入成体大鼠脑内的区域特异性存活与分化

全能区域非特异性的胚胎干细胞是研究成体不同脑区控制干细胞分化能力的十分有力的工具。胚胎干细胞源性神经前体细胞移植入成体脑后可分化为功能性神经元,但是未分化的胚胎干细胞在成体脑内各个部位的存活、生长与分化的潜能差异尚不清楚。本文旨在探讨成体脑组织对胚胎干细胞的影响及胚胎干细胞在成体脑内的一系列行为。将少量转绿色荧光蛋白未分化的小鼠胚胎干细胞移植入成体大鼠脑内不同部位,分别于移植5、14和28d后处死大鼠,进行形态学观察及免疫组化定性,以了解未分化的小鼠胚胎干细胞在大鼠脑内不同区域的存活、生长与分化。结果发现未分化的小鼠胚胎干细胞可逐步整合入受体组织并向nestin阳性神经前体细胞分化。移植细胞及其后裔在海马生长最为旺盛,而在隔区最差（P〈0．01）;移植细胞分化为神经干细胞的效率也是在海马最高,而在隔区最低（P〈0．01）。提示只有部分脑区适合胚胎干细胞及其后裔生存,并提供促进其分化的有益环境。因此,由于位置特异的微环境因子及环境因素的存在,宿主组织特性对决定中枢神经系统疾病的细胞替代疗法策略是相当重要的。     

小鼠脑室内注射神经干细胞裂解液促进谷氨酸盐诱导的兴奋性神经元损伤的修复

先前的研究已经证实,阿魏酸钠诱导分化的PC12细胞裂解液的无细胞滤液具有改善抑郁症样模型大鼠的行为学障碍、上调其海马和大脑皮质神经生长因子(nerve growth factor,NGF)和脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)的表达、增加海马神经干细胞(neural stem cells,NSCs)/神经前体细胞(neural progenitor cells)增殖的效果。该研究的目的在于探讨神经干细胞裂解液的无细胞滤液(cell-free filtrate ofneural stem cell lysates,FNSCL)脑室内注射促进谷氨酸盐诱导的成年小鼠兴奋性神经元损伤修复的可能性。成年小鼠谷氨酸单钠(monosodiumglutamate,MSG,2.0g/(kg·d))灌胃,连续10日,造成兴奋性神经元损伤模型。自孕15 d的昆明种小鼠取胎脑,分离、培养神经干细胞,免疫细胞化学法检测巢蛋白(nestin)抗原,制备神经干细胞裂解液的无细胞滤液。MSG+NSCs组动物在MSG灌胃后接收脑室内NSCs移植,MSG+FNSCL组动物在MSG灌胃...     

移植骨髓间充质干细胞治疗大鼠糖尿病的研究

目的 通过移植骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cell,MSC）的方法试治疗大鼠糖尿病。方法 贴壁生长的MSC与大鼠胰腺的细胞共培养以检测其向胰岛细胞分化的潜能。并将体外培养扩增的MSC移植入糖尿病大鼠体内,观测其能否改善糖尿病病情及其在大鼠体内微环境中的分化情况。结果 共培养法可使MSC分化为胰岛样细胞。对大鼠的MSC移植能明显缓解糖尿病病情。结论 MSC移植的方法对大鼠糖尿病有一定的治疗作用。     

诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化研究进展

骨髓间充质干细胞(one marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)是骨髓内的一类非造血干细胞,具有自我更新和多向分化的潜能。心肌细胞本身不能再生,受损伤的心肌细胞无法通过自身的增殖和分化完成修复。BMSCs在体内外不同的诱导条件下可分化为心肌细胞,应用于缺血性心脏病的治疗,是目前心肌再生治疗的理想种子细胞。本文主要从外界干预诱导、缺氧条件影响、基因转染、临床自体移植方面将近年诱导BMSCs向心肌细胞分化的研究进行综述,以期为今后临床应用BMSCs治疗心肌梗死等心脏疾病提供理论依据。     

川芎嗪体外诱导小鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞的研究

为了探讨川芎嗪体外诱导小鼠骨髓间质干细胞（BMSCs）分化为神经元样细胞的作用,以小鼠骨髓间充质干细胞为研究对象,实验分为空白对照组、β-巯基乙醇（BME）阳性对照组和川芎嗪诱导组。采用荧光免疫化学和Western blot方法,分别检测神经干细胞巢蛋白（nestin）和经元特异性烯醇化酶（NSE）的表达;RT-PCR检测诱导不同时间对神经细胞相关基因Nestin、NSE、β-微管蛋白III（β-Tubulin III）和核受体相关因子-1（Nurr1）mRNA表达的影响。结果显示川芎嗪诱导间充质干细胞24 h后,细胞形态发生显著改变,细胞突起形成且数目不等,形成神经元样细胞。细胞死亡率低于β-巯基乙醇诱导组。免疫荧光化学法和western blot结果显示：川芎嗪诱导后的细胞nes-tin和NSE蛋白表达呈阳性,且表达丰度显著高于β-巯基乙醇诱导组。川芎嗪作用不同时间的BMSCs表达神经细胞相关基因Nestin、β-Tubulin III、NSE和Nurrl。结果表明川芎嗪能定向诱导小鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞,是较理想的诱导剂。     

血细胞为供体细胞诱导iPSCs的研究进展

诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,i PSCs)是通过转录因子或者小分子化合物诱导体细胞形成的形态和功能类似于胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)的一类细胞,具有自我更新及多向分化潜能。由于i PSCs技术不涉及传统ESCs的伦理学问题,并且获取较为方便、快捷,使其在再生医学、疾病建模、药物筛选等方面具有突出的优势。经过一定时间的探索,发现血液细胞作为i PSCs技术的供体细胞具有很大的优势,这也推动了对血液系统疾病的深入研究。该文就血细胞在i PSCs诱导重编程技术中的应用以及i PSCs技术在血液系统疾病中的最新进展作一综述。     

大鼠脊髓匀浆上清诱导骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞的实验研究

目的:观察大鼠脊髓匀浆上清诱导骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)形成的神经元样细胞形态特征.方法:通过贴壁法培养分离大鼠骨髓MSCs,体外扩增纯化后加入正常大鼠脊髓匀浆上清诱导72h,倒置显微镜下观察诱导前后细胞的形态结构.激光共聚焦显微镜观测钙离子细胞形态和荧光强度变化,免疫细胞化学方法鉴定诱导后细胞的表型特征.结果:倒置显微镜下可见MSCs呈纺锤形和多角形,核居中,有1-2个核仁,诱导后细胞呈神经元样,细胞伸出较长的轴突样和树突样突起.免疫细胞化学法显示NSE(神经元特异性烯醇化酶)、NF(神经丝蛋白)阳性,GFAP(神经胶质细胞酸性蛋白)阴性.共聚焦显微镜扫描脊髓匀浆上清诱导前细胞形态呈细长的梭形,细胞核不明显,胞体染色强,突起染色弱,荧光像素值低;诱导后,细胞呈现神经元样形态,胞体大,有多个突起,胞体及各突起染色强,荧光像素值高.结论:大鼠脊髓匀浆上清液可在体外诱导骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞.     

基于诱导多能干细胞的基因编辑和细胞治疗

诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,i PSCs)是指分化细胞重编程恢复到类似胚胎干细胞,具有自我更新、多向分化等潜能的一类细胞。基因编辑是对基因组特定位点进行的遗传操作,可方便快捷地实现靶向遗传修饰。随着重编程效率提高和安全性等的完善,对患者来源的i PSCs进行基因编辑、校正致病突变并用于细胞治疗正成为转化医学研究的热点。该文在简单介绍基因编辑原理和方法的基础上,重点综述了近年来基于i PSCs的基因编辑和细胞治疗的研究进展,对存在的问题进行了讨论,并对其在再生医学领域的发展前景进行了展望。     

大鼠骨髓间充质干细胞向神经细胞分化后自噬水平的变化

目的:探讨骨髓间充质干细胞(BMSCs)向神经细胞分化前后自噬水平的变化,进一步研究BMSCs神经分化机制。方法:原代培养大鼠BMSCs,三代后用L-DMEM(2%DMSO+200μmol/L BHA)诱导其向神经细胞分化,采用免疫细胞化学方法检测神经元特异标记物NSE表达,采用RT-PCR方法检测自噬相关基因LC3B、Beclin1、Atg5、Atg7、Atg10的表达,用Western blot及流式细胞术检测了自噬标志蛋白LC3B的表达。结果:大鼠BMSCs传3代后,贴壁的BMSCs可达90%以上,类成纤维细胞样梭形生长,经诱导剂作用5 h后,细胞呈现神经细胞样改变,NSE阳性率为(83±5)%。RT-PCR结果表明BMSCs向神经细胞分化后LC3B,Beclin1,Atg5,Atg7,Atg10的表达升高,流式细胞术检测LC3B的平均荧光强度升高,Western blot结果表明神经分化后LC3B-Ⅱ表达增加。结论:大鼠BMSCs向神经细胞分化后自噬水平增加。     

低剂量激光处理促进神经干细胞增殖

神经干细胞(neural stem cell,NSC)是脑内新生细胞的源泉,周期性地在脑内两个重要区域分裂:脑室和海马。当中枢神经系统(central nervous system,CNS)损伤后,受损神经元胞外微环境含有大量阻止神经再生的因子,导致神经干细胞增殖能力下降。低剂量激光处理(low-level laser treatment,LLLT)作为一种无损伤的新型物理疗法,能调节机体的多种生物学功能,为神经干细胞增殖提供一种潜在的治疗方法。我们研究发现低剂量弱激光处理可以促进小鼠海马区的神经干细胞增殖,并且促进神经干细胞分化为新生的神经元,这一研究可以成为神经再生的一种新手段,将为低剂量激光处理治疗阿尔兹海默症在临床上的应用奠定基础。     

小鼠精原干细胞与胚胎干细胞样细胞

近年来,通过培养小鼠精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)获得了胚胎干细胞样细胞(,embryonic stem cell-like cells,ES样细胞).这些研究表明小鼠精原干细胞不仅具备特异分化为精子的干细胞潜能,而且具备胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES)分化为三胚层的多向分化潜能.因此.这将有助于研究干细胞的分化调控机制,并且这些研究成果延伸至人类精原干细胞,也将为再生医学获取特殊的胚胎干细胞样细胞或特异分化的精子细胞开辟了蹊径.     

间充质干细胞在生精障碍治疗中的应用

生精障碍是引起不孕不育的重要因素,无精子症占男性不育原因的20%,至今没有良好的治疗手段。间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点。研究者探索了各种促进间充质干细胞在体外、体内向生殖细胞分化的方法,主要包括:将间充质干细胞注射入小鼠睾丸曲细精管中,通过机体内环境来诱导间充质干细胞向生殖细胞样分化;细胞外培养基中加入特异诱导分子或条件培养基来诱导间充质细胞向生殖细胞样分化;干细胞与睾丸支持细胞共培养来促进间充质干细胞向生殖细胞样分化。模拟体内生殖细胞生成的微环境对体外获得生殖细胞也具有重要意义。联合使用细胞内外多步诱导方法及其分子机制研究,将是提高干细胞向生殖细胞分化的有效措施,也是以后研究的重要方向。     

胚胎干细胞源性表皮干细胞在肾被囊微环境中分化潜能的研究

目的 探讨胚胎干细胞源性表皮干细胞在肾被囊微环境中的分化情况,为研究其在不同微环境中的分化潜能和稳定性及寻找新的皮肤工程种子细胞奠定基础。方法129小鼠E14胚胎干细胞与人羊膜共培养4d,定向诱导其分化为呈β1整合素、CK15和CK19阳性的表皮样干细胞克隆,无菌手术下移植入129小鼠双侧肾被囊内,术后4周、6周和8周取材。对移植后细胞的分化情况进行形态学和CEA和CK18免疫组织化学观察。结果小鼠胚胎干细胞源性表皮干细胞在129小鼠肾被囊内4周,分化为由单层或复层上皮样细胞构成的管状和泡状结构,种植6周和8周,除上述结构外,可见角化复层扁平上皮、汗腺样、皮脂腺样及毛囊样等结构。免疫组化结果汗腺样结构呈CEA和CK18阳性。结论研究结果表明小鼠胚胎干细胞源性表皮干细胞在肾被囊微环境下,可具有分化为角化复层上皮、汗腺样、皮脂腺样及毛囊样结构的潜能。     

脐血间充质干细胞诱导向神经元样细胞分化的实验研究

目的：研究脐血间充质干细胞生物学特性及向神经元样细胞分化的潜能。方法：采用密度梯度离心结合贴壁培养法自脐血中分离间充质干细胞,观察细胞生长情况,描绘生长曲线,流式细胞仪检测细胞表面标志物,分别向成骨细胞、脂肪细胞、神经元样细胞进行诱导分化,通过茜素红染色、油红O染色检测脐血间充质干细胞成骨、成脂肪细胞诱导分化能力,而以免疫组织化学检测诱导后细胞表面神经标志物的表达。结果：纯化的脐血间充质干细胞贴壁生长,呈均一梭形,生长曲线呈S型,并以P3代增殖能力最强,细胞表面不表达或弱表达CD34、CD35、CD106,高表达CD29、CD44、CD105。成骨诱导2周后,可检测到钙化基质的形成,成脂肪诱导3周后,可检测到脂滴的形成。向神经元样细胞诱导分化后,可观察到典型的神经元样形态改变,且NSE、NF、GFAP阳性表达。结论：分离纯化的脐血间充质干细胞具有较强的增殖能力与分化潜能,并在体外诱导条件下可以向神经元样细胞定向分化。     

microRNAs在多能干细胞向心肌细胞分化中的作用

microRNAs(miRNAs)是长约22 nt的非编码RNAs,广泛参与细胞的增殖、分化、病变、修复和凋亡等多种生命活动.多能干细胞(pluripotent stem cells)是指体外具有自我更新和多向分化潜能的细胞,在一定条件下可被定向诱导分化为多种细胞类型.miRNAs在多能干细胞中表达丰富,并通过调控基因表达影响其自我更新及分化.由多能干细胞向心肌细胞分化的方法主要有3种,即拟胚体形成法、与内胚层细胞共培养法和特定诱导物添加法.虽然这3种方法均可成功诱导多能干细胞向心肌细胞分化,但重复率很低.所以,人们把研究的视野逐渐转向miRNAs——这个广泛参与细胞生命活动的小分子物质.大量研究表明,在多能干细胞中,不同的miRNAs可通过打靶不同基因影响其向心肌细胞分化.在间充质干细胞中,miR-1、miR-133和miR-499可分别打靶Hes-1、SRF和Pdcd4;而在胚胎干细胞中,miR-1和miR-499分别打靶Hand2和Pacs2促进其向心肌细胞分化.miRNAs在多能干细胞向心肌分化作用机制的研究必将促进再生医学在心脏疾病治疗上的应用.     

IGF-1和动态微环境对脂肪干细胞向心肌细胞分化作用的研究

体外组织工程模型中,生物化学和机械信号对心肌再生起着很重要的促进作用,对人胰岛素样生长因子(IGF-1)和三维动态微环境对脂肪干细胞向心肌细胞分化过程中的促进作用进行了研究．带有IGF-1基因的质粒整合到胶原-壳聚糖支架中,脂肪干细胞接种到整合质粒的支架内,未整合质粒的支架作为对照组,心肌细胞培养基作为分化培养基,转瓶生物反应器提供动态微环境．经2周分化培养后,检测质粒在支架内释放及表达情况、细胞在支架内的活性以及心肌功能性蛋白和基因的表达．结果表明：动态微环境能促进质粒DNA的释放和转染;IGF-1可促进脂肪干细胞在胶原-壳聚糖支架内增殖以及向心肌细胞分化;动态微环境可加强IGF-1的促增殖分化作用．因此,IGF-1和动态微环境能独立或相互促进脂肪干细胞在胶原-壳聚糖支架内活性,动态微环境还可强化IGF-1对脂肪干细胞的促分化作用．对体外构建工程化心肌组织进行心肌再生研究有着重要的指导意义．