饲养层FGF2表达量对猕猴胚胎干细胞自我更新及多能性的影响

用转基因和RNA干扰(RNAi)法建立5组不同成纤维细胞生长因子-2(fibroblast growth factor-2,FGF2)表达量的猕猴耳部皮肤成纤维细胞(MESF)系:过表达FGF2组(f1),过表达的阴性对照组(f2),FGF2 RNA干扰组(f3),RNA干扰的阴性对照组(f4)和未作任何处理的对照组(f5).5组MESF的FGF2表达量相对值为f1:f2:f3:f4:f5=4:2:1:2:2;c-fos,TGF-β1,INHBA,Gremlinl在f1中表达量上升,在f3中表达量下降;BMP4,TGF-β2在f1中表达量下降,在f3中表达量上升;表明内源FGF2能够作用于MESF的TGF-β信号通路,引起相关基因表达量的变化.用这砦细胞作为饲养层长期培养(10代)猕猴胚胎干细胞(RhESC),结果在f1上培养的RhESC增殖速度都比对照组快,并且c-fos,TGF-β1,INHBA,Gremlinl,Oct-4,Nanog,Sox2表达量均上升,BMP4表达下调;在f3上培养的RhESC增殖较慢,BMP4表达上调,c-fos,TGF-β1,INHBA,Gremlinl,Oct-4,Nanog,Sox2表达下调.5组MESF上培养的RhESC形成的EB均表达各胚层早期标记基因(marker),说明RhESC的多能性没有受到影响,但表达量有差异,f1上RhESC形成的EB所有marker都低表达.结果表明饲养层的FGF2含量不仅影响自身相关基凶的表达,还对RhESC的自我更新有一定的作用.     

饲养层及细胞因子对胚胎干细胞的影响

不同动物胚胎干细胞的生长条件不同,因此筛选合适的饲养层细胞建立适宜的培养体系是胚胎干细胞培养中的关键环节。本文就不同的饲养层细胞及各种外源细胞因子的作用做了简要论述。     

Notch信号通路调控猕猴胚胎干细胞的胆管样细胞分化(英文)

猕猴胚胎干细胞(rhesus monkey embryonic stem(rES))与人胚胎干细胞有相似的生物学特性,因此是理想的临床前研究的替代模型。Notch信号通路在胆管及胆管上皮细胞的形成中有重要的作用,然而,有关Notch信号通路在ES细胞的胆向分化中的作用了解甚少。该实验以rES为模型,对Notch信号通路对ES细胞的胆向分化过程中的作用进行了较为系统的研究。rES在细胞因子ActivinA诱导作用下产生约80%的限定性内胚层细胞。以Matrigel作为细胞外基质,在含BMP4和FGF1的无血清培养体系中继续诱导5～7d,rES细胞来源的限定性内胚层细胞分化产生约胆管样细胞。分化的细胞表达胆管细胞的特异性蛋白((CK7、CK18、CK19、CK20和OV-6)及基因(GSTPi、IB4和HNF1β)。在胆管样细胞的分化过程中检测到了Notch1和Notch2基因及下游信号分子hes1和hes5的表达。用Notch抑制剂L-685458处理分化过程中的细胞可导致Notch1和Notch2基因及下游信号分子hes1和hes5的表达下降,同时CK19阳性的胆管样细胞分化比率也从90%下降至约20%。这一...     

无饲养层培养人胚胎干细胞方法的建立

人胚胎干细胞(human embryonic stem cell,hES细胞)是当前医学研究的热点之一．然而hES细胞培养条件苛刻,通常需要采用鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblast,MEFs)饲养层来维持其未分化状态,成为目前hES细胞研究的瓶颈之一、本实验成功地将hES细胞接种在细胞外基质包被的六孔板上培养,传代20次后细胞仍然保持良好的未分化状态,各种hES细胞生物学特性(如表面标志物SSEA-3、SSEA-4、TRA-1-60和TRA-1-8l,OCT-4,碱性磷酸酶及体内外分化潜能等)均无改变;其冻存、复苏效果与生长在饲养层上的hES细胞无明显差异．因此,该无饲养层培养体系可以用于培养hES细胞,并为hES细胞转基因研究及大规模培养打下良好的基础．     

饲养层细胞对绵羊胚胎干细胞体外培养的影响

家畜胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)的研究进展缓慢,绵羊ES细胞的研究虽早有报道,但仍未建立可稳定传代的细胞系。在已建立的绵羊体外受精发育体系的基础上,摸索了饲养层(Feeder)细胞对绵羊ES细胞生长的影响,包括在一定的丝裂霉素浓度下处理Feeder的时间、细胞种类、代数、接种密度及新鲜制备和冷冻复苏后的Feeder细胞,通过试验比较研究,目的在于筛选合适的饲养层细胞,为建立绵羊ES细胞体外培养体系奠定基础。结果表明,10μg/ml丝裂霉素C处理2~2.5h获得的1~5代的SEF和1~3代的MEF及两者的1∶1混合细胞都能较好地支持绵羊ES细胞的生长。     

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.     

CREG低表达饲养层STO细胞的建立

目的:为阐明E1A激活基因阻遏子(Cellular repressor of E1A-stimulated genes,CREG)对胚胎干细胞(Embryonic stem cell,ESC)自我更新的影响及作用机制,本研究拟通过RNA干扰方法建立CREG低表达的饲养层STO细胞,为深入研究奠定基础。方法:用Western Blot方法检测饲养层细胞系STO及ESC细胞系R1中CREG基因的表达。利用Lipofectamine 2000向STO细胞中分别转染RNA干扰空对照载体,含有无意义随机序列的对照载体以及含有4种不同CREG干扰序列的载体。用1.0μg/ml嘌呤霉素筛选1 w,荧光显微镜下挑取绿色荧光蛋白表达较高的克隆进行扩增。Western Blot方法鉴定CREG基因干扰效率,获得CREG表达最低的饲养层细胞克隆。将ESC R1接种到该克隆上,不添加白血病抑制因子,连续培养3代,用碱性磷酸酶染色判断其是否分化。结果:R1几乎不表达CREG,而STO细胞高表达CREG。Western Blot结果证实筛选到的STO克隆3A干扰效果最好,达到85%。在不添加白血病抑制因子的情况下,碱性磷酸酶染色表明R1细胞在该株饲养层细胞上连续培养3代后未见明显分化。结论:成功获得CREG低表达饲养层STO细胞,为深入探讨CREG对ESC自我更新的作用及机制奠定了基础。     

以人皮肤成纤维细胞作为饲养层细胞培养人胚胎干细胞

目的：比较人皮肤成纤维细胞（humandermalfibroblasts,HDFs）与小鼠胚胎成纤维细胞（Mouseembryonicfibroblasts,MEFs）的增殖能力及研究人皮肤成纤维细胞作为饲养层支持人胚胎干细胞（humanembryonicstemcells,hESCs）未分化生长的能力。方法：利用组织贴壁法从人皮肤中分离出HDFs,通过细胞形态的观察和生长曲线的绘制比较HDFs与MEFs的体外增殖能力。将HDFs作为饲养层细胞与hESCs共培养,传代12代后,检测hESCs碱性磷酸酶（AKP）、表面特异性标志及胚胎干细胞特异性转录因子。结果：HDFs可连续传代培养15代以上,10代以下的HDFs增殖迅速,而MEFs自第4代起,增殖能力就明显下降;hESCs在HDFs饲养层上可传代培养12代以上,克隆边界清晰,细胞排列紧密,碱性磷酸酶、表面标志物检测均呈阳性,表达了hESCs特异性转录因子。结论：HDFs比MEFs具有更强的增殖能力;HDFs可作为培养hEscs的饲养层细胞。     

维持胚胎干细胞自我更新分子机制的研究进展

胚胎干细胞通过特殊内源性分子的表达,以及微环境中多种细胞因子和胞外基质的刺激,构成信号网络,共同调控自我更新.近年来,通过对Oct3/4、Nanog等胚胎干细胞特殊分子标记,以及LIF-STAT3,Wnt-β-连环素,BMP-Id等信号通路的研究,探讨了胚胎干细胞自我更新信号网络的分子机制.维持自我更新的关键在于胚胎干细胞生长微环境中的各种细胞因子和胞外基质的含量,以及细胞内源性特异分子表达量之间的平衡.     

人脐带间充质干细胞作为维持人胚胎干细胞生长饲养层细胞的研究

目的寻找可以维持人胚胎干细胞未分化生长的人源性细胞作为饲养层细胞,从而解决使用鼠源性细胞作为饲养层带来的安全问题。方法尝试以人脐带间充质干细胞作为饲养层细胞来培养人胚胎干细胞,检验其是否可以维持人胚胎干细胞的未分化生长状态。用胶原酶消化法分离人脐带间充质干细胞,光镜下观察细胞形态;流式细胞仪检测其表面标志;诱导人脐带间充质干细胞向成骨细胞和脂肪细胞进行分化。将人胚胎干细胞系H1接种于丝裂霉素C灭活后的人脐带间充质干细胞上,每隔5d进行一次传代。培养20代后,对人胚胎干细胞特性进行相关检测,包括细胞形态、碱性磷酸酶染色、相关多能性基因的表达、分化能力。结果从人脐带中分离出的间充质干细胞为梭形,呈平行排列生长或漩涡状生长;细胞高表达CD44、CD29、CD73、CD105、CD90、CD86、CD147、CD117,不表达CD14、CD38、CD133、CD34、CD45、HLA-DR;具有分化成脂肪细胞和成骨细胞的潜能。人胚胎干细胞在人脐带间充质干细胞饲养层上培养20代后,继续保持人胚胎干细胞的典型形态,碱性磷酸酶染色为阳性,免疫荧光染色显示OCT4、Nanog、SSEA4、TRA-1-81、TRA-1-60的表达为阳性,SSEA1表达为阴性,体外悬浮培养可以形成拟胚体。结论人脐带间充质干细胞可以作为人胚胎干细胞的饲养层细胞,支持其生长,并维持其未分化生长状态。     

体外分步诱导猕猴胚胎干细胞为肝细胞

采用分阶段诱导方法模拟肝细胞体内发育,建立体外诱导猕猴胚胎干细胞（rhesus monkey embryonic stem cells, rESCs）分化为成熟肝细胞的体系,对研究以ES细胞为基础的临床替代治疗人类晚期肝脏疾病具有重要的意义。将rESCs团块在含有10% FBS的DMEM培养基中悬浮培养11d,形成含有早期内胚层细胞的拟胚体（embryonic bodies, EB）并开始表达早期肝细胞的部分基因或蛋白,将11日龄EB接种至包被有ECM的组织培养皿,分阶段加入aFGF、BMP-4及OSM。经aFGF和BMP-4诱导7～10d后,分化细胞形态变为具有双核的多角形细胞,表达早期和中期肝细胞特异性的蛋白（AFP、ALB及CK18）和基因（AFP、ALB、APOH,G-6-P及TAT）,并具有储存糖原的功能。撤除aFGF和BMP-4,添加OSM继续诱导7～10 d,分化的细胞表达成熟肝细胞所特有基因CYP1B1和ADH1C,并具有摄取靛青绿的能力。     

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。     

小鼠胚胎干细胞建系技术研究进展

目前,对小鼠胚胎干细胞的研究较为深入,并已成为研究细胞分化及信号转导、新基因发现及功能鉴定、器官发生、人类疾病和药物开发等的有效手段。胚胎干细胞建系是一项基础性工作。虽然技术日趋成熟,有些品系小鼠的胚胎干细胞建系已是常规技术,但不同品系小鼠胚胎干细胞的建系效率仍有很大差异,建系途径和方法各有特点,一个品系胚胎干细胞的建系方法不一定都适用于其他品系。本文从小鼠胚胎干细胞建系的途径、分离操作技术、培养体系等方面进行综述,并就与之相关的有些问题提出思考和对策。     

胶质细胞源性神经营养因子引发精原干细胞自我更新的信号通路

胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)是TGF-β超家族的一个相关成员。哺乳动物睾丸曲细精管内支持细胞分泌的GDNF,能促进精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)的自我更新与增殖。SSCs去分化诱导产生的多能干细胞已被广泛应用于再生医学领域,且SSCs在制作转基因动物、男性不育治疗和体外实施精子发生过程等方面,具有极大的应用价值。所以,GDNF引发SSCs自我更新的作用机理非常值得探索。通过对GDNF引发SSCs自我更新的信号通路进行系统梳理,我们发现了如下的作用过程:GDNF与GFR-α1特异性结合,活化Ret蛋白酪氨酸激酶,随后激活Ras/ERK1/2、PI3K-Akt和SFK信号通路,促进SSCs的自我更新;同时,在该过程中还存在信号通路间的交联对话现象。     

Gadd45g诱导小鼠胚胎干细胞向中内胚层分化

为探究生长阻滞和DNA损伤诱导蛋白45γ(Growth arrest and DNA-damage-inducible protein GADD45 gamma,Gadd45g)对小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells,m ESCs)在体外培养条件下自我更新状态的影响,通过设计并构建含有Gadd45g基因的重组质粒,将其导入m ESCs内,过表达目标基因;在含有白血病抑制因子(LIF)的血清培养条件下,通过细胞计数、碱性磷酸酶染色、qRT-PCR以及免疫荧光等实验手段检测m ESCs的生长情况。结果显示,与对照组相比,过表达Gadd45g基因后,m ESCs的生长速度减缓,碱性磷酸酶活性降低,且中内胚层标志基因的表达水平显著上升。进一步研究发现,在添加LIF的有血清或2i无血清培养体系中,过表达Gadd45g均可以降低细胞内STAT3蛋白的磷酸化水平,由此推断上调Gadd45g的表达会抑制STAT3的活性,从而推动m ESCs向中内胚层分化。研究结果扩大了目前人们对于ESCs分化机制的理解,有利于胚胎干细胞未来的基础研究与安全应用。     

国产丝裂霉素处理的胎儿成纤维细胞支持具有生殖系转化能力的小鼠胚胎干细胞的分离

应用于胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES细胞)培养的国产药物可以降低ES细胞的实验成本。研究中以浙江海正药业生产的丝裂霉素(mitomycin,国药准字H33020786)处理小鼠胎儿成纤维细胞,用于胚胎干细胞建系。并制备饲养层,将小鼠囊胚种植在该饲养层上。4-6天后,挑选形态良好的内细胞团(inner cell mass)来源的克隆在胰酶中进行消化,将消化下来的细胞团块传至新鲜的饲养层上。之后,每2-3天传代一次。结果表明,经该丝裂霉素处理的胎儿成纤维细胞支持具有生殖系嵌合能力的胚胎干细胞的分离。     

影响小鼠孤雌胚胎干细胞的建系效率因素初探

目的检测孤雌胚胎干细胞系的建系效率与小鼠品系以及培养体系的关系。方法将小鼠MⅡ期卵子孤雌激活发育至囊胚,然后从囊胚内细胞团分离孤雌胚胎干细胞。结果杂交和近交系小鼠的建系效率没有显著差异,建系的培养体系中加入ERK抑制剂或者采用血清替代品KSR时,建系效率显著提高。结论小鼠孤雌胚胎干细胞的建系效率与小鼠的遗传背景并没有直接关系,而与分离内细胞团的培养体系密切相关。     

Retroviral Infection of Murine Embryonic Stem Cell Derived Embryoid Body Cells for Analysis of Hematopoietic Differentiation

Embryonic stem cells (ESCs) are an outstanding model for elucidating the molecular mechanisms of cellular differentiation. They are especially useful for investigating the development of early hematopoietic progenitor cells (HPCs). Gene expression in ESCs can be manipulated by several techniques that allow the role for individual molecules in development to be determined. One difficulty is that expression of specific genes often has different phenotypic effects dependent on their temporal expression. This problem can be circumvented by the generation of ESCs that inducibly express a gene of interest using technology such as the doxycycline-inducible transgene system. However, generation of these inducible cell lines is costly and time consuming. Described here is a method for disaggregating ESC-derived embryoid bodies (EBs) into single cell suspensions, retrovirally infecting the cell suspensions, and then reforming the EBs by hanging drop. Downstream differentiation is then evaluated by flow cytometry. Using this protocol, it was demonstrated that exogenous expression of a microRNA gene at the beginning of ESC differentiation blocks HPC generation. However, when expressed in EB derived cells after nascent mesoderm is produced, the microRNA gene enhances hematopoietic differentiation. This method is useful for investigating the role of genes after specific germ layer tissue is derived.     

多种胶质瘤细胞系中获取胶质瘤干细胞方法的研究

目的：进一步证明胶质瘤干细胞是广泛存在的,并寻找一种简洁的方法从不同胶质瘤细胞系中提取肿瘤干细胞。方法：将胶质瘤细胞以合适的密度接种于96孔板中,获取胶质瘤干细胞,并通过检测其自我更新能力、多向分化能力、成瘤能力及胶质瘤干细胞标记物的表达情况对其进行鉴定。结果：多种细胞系中均成功获取了胶质瘤干细胞。并且这细胞球表达神经干细胞的标志物,不袁达神经细胞分化标志物,同时又有多向分化的能力,仅5000个细胞就可以在裸鼠颅内成瘤。结论：我们的研究结果表明胶质瘤干细胞是广泛存在的,并为以后进一步研究胶质瘤干细胞的特性及靶向胶质瘤干细胞的药物做铺垫。