Wnt信号通路调控干细胞成软骨分化

Wnt信号通路调控细胞增殖、再生、分化等多种细胞生物学过程。近年来研究表明,Wnt信号通路参与干细胞成软骨分化的起始、间充质的凝集、分化和肥大等一系列阶段。阐明其具体机制对软骨损伤修复及软骨功能的维持十分重要。该文就经典和非经典Wnt信号通路调控干细胞成软骨分化的研究进展进行综述。     

间充质干细胞成骨分化调控蛋白研究

间充质干细胞具有分化成骨的潜能,已逐渐成为骨损伤临床治疗的种子细胞。研究表明,生物化学试剂和物理因素均可诱导间充质干细胞的成骨分化,并且一些配体蛋白和转录因子参与了此过程。该文综述了近十年来关于间充质干细胞成骨分化调控蛋白的研究,以期为间充质干细胞成骨分化的临床应用提供理论依据和科学指导。     

MicroRNAs调控干细胞的诱导与分化

干细胞根据其所处的发育阶段可分为胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESCs)和成体干细胞(somatic stem cell),具有自我复制能力和多向分化潜能,因此,被认为可修复、重建组织器官。近年有大量研究致力于诱导干细胞分化为各种成体细胞,但诱导过程繁琐与分化效率低下一直困扰着科研人员。Micro RNAs(miRNAs)是在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编码RNA,其大小长约20~25个核苷酸。研究表明miRNA可通过抑制干细胞靶m RNA序列的翻译或者降解靶m RNA来调控干细胞的诱导与分化。因此,调控mi RNAs的表达水平可影响分化过程。现就miRNA调控干细胞向成体细胞分化的研究现状和机制作一综述。     

细胞外基质硬度调控间充质干细胞分化

新近研究表叽细胞外基质（extracellularmatrix,ECM）的物理性质,特别是硬度或弹性,能对细胞的黏附、铺展、迁移、增殖、分化和凋亡等多种功能和行为产生重要影响。间充质干细胞（mesenchymalstemcells,MSCs）是组织工程和细胞治疗的理想种子细胞。ECM硬度可诱导MSCs向脂肪、软骨、神经、肌肉和骨等方向分化。该文综合论述了ECM硬度对干细胞分化的影响,涵盖了构建ECM硬度的测量、调控与表征等,不同培养条件下干细胞对硬度的响应和分化以及硬度和其他因素的联合作用;在此基础上,进一步论述了干细胞分化过程中细胞感应ECM硬度并转化为生物学信号的机制和信号通路。该文还总结了在ECM硬度调控干细胞分化行为领域最新的研究进展情况,较为系统地分析了材料学、细胞生物学、分子生物学水平的主要影响因素,并对本领域未来需要重点研究的问题进行了展望。     

O-GlcNAc修饰调控软骨及成骨分化的研究进展

O-GlcNAc糖基化属于蛋白质的翻译后修饰,参与了基因转录、信号转导、细胞分化等重要的细胞生命活动。软骨细胞与成骨细胞是骨骼系统中两种重要的细胞,它们的分化对骨的形成有重要意义。近年来研究表明O-GlcNAc糖基化通过调节多个信号通路中关键分子的活性影响软骨及成骨细胞的分化。为了更好的阐明O-GlcNAc糖基化调控软骨及成骨分化的分子机制,以期为骨关节炎、骨质疏松治疗提供新的干预靶点,我们对O-GlcNAc糖基化调控软骨及成骨分化的研究现状做如下综述。     

精原干细胞自我更新和分化的调控

精原干细胞（spermatogonial stem cells,SSCs）是体内自然状态下惟一能将遗传信息传至子代的成体干细胞,它们能通过维持自我更新和分化的稳定从而保证雄性生命过程中精子发生的持续进行。了解SSCs自我更新和分化的调节机制有助于阐明精子发生机理,并为探究其他组织中成体干细胞增殖分化的调节机制提供依据。然而目前对于SSCs自我更新和分化的调控机制所知甚少。SSCs的更新与分化遵循特定模式,受以睾丸支持细胞为主要成分的微环境及各种内分泌因素如胶质细胞源神经营养因子（GDNF）、维生素、Ets转录因子ERM/Etv5等的调控。本文评述了SSCs更新与分化的模式以及上述因素对其更新、分化的调控,探讨了其中可能涉及的信号通路,以期为本领域及其他成体干细胞相关研究提供借鉴。     

微小RNA调控骨髓间充质干细胞成骨分化的研究进展

骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)是机体内具有多向分化能力及自我更新能力的成体干细胞,具有自身增殖能力强、分化范围广的特点。其具有多种分化潜能,其中可分化为成骨细胞或成脂细胞,所以如何提高BMSCs向成骨细胞分化受到了越来越多研究者的关注。随着表观遗传学研究的逐步深入,研究人员对骨代谢相关微小RNA(microRNAs)的作用靶基因、信号通路等进行了大量研究,发现miRNAs是调节BMSCs成骨诱导分化的关键调控因子,在调控骨组织代谢性疾病方面具有重要意义。本研究将对miRNAs调控BMSCs成骨分化的相关因子及信号通路的研究进展进行综述。     

脂肪干细胞成骨分化的研究进展

随着骨组织工程研究取得较好的发展,涌现出各类种子细胞。脂肪干细胞,来自脂肪组织,具有诸多的优势,成为骨组织工程研究的热点种子细胞之一。本文综述了脂肪干细胞成骨分化的诱导方法、过程、验证方法、影响成骨分化的供体因素和实验因素,并对其未来研究方向进行了展望。     

骨形态发生蛋白9通过JNKs激酶途径调控间充质干细胞成骨分化

前期研究发现骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein 9,BMP9)除了通过经典Smad途径外,也可通过丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinases,MAPKs)中的p38激酶途径调控间充质干细胞成骨分化．本研究继续探讨MAPKs的重要成员c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinases,JNKs)对于BMP9诱导间充质干细胞成骨分化的调控作用．利用BMP9重组腺病毒感染间充质干细胞,通过体外细胞实验和体内动物实验,初步分析BMP9是否可通过JNKs激酶途径调控间充质干细胞成骨分化．结果表明：BMP9可通过促进JNKs激酶磷酸化而导致其活化;JNKs抑制剂SP600125可抑制由BMP9诱导的间充质干细胞的碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性、骨桥蛋白(osteocpontin,OPN)和骨钙素(osteocalcin,OCN)表达以及钙盐沉积;利用抑制剂SP600125抑制JNKs激酶活性后,BMP9诱导Runx2的表达和转录活性,以及Smad经典途径的激活也相应受到抑制;RNA干扰导致JNKs基因沉默同样也可抑制BMP9诱导的间充质干细胞成骨分化以及裸鼠皮下异位成骨．因此,BMP9可通过活化JNKs激酶途径,从而调控间充质干细胞成骨分化．     

miRNAs在干细胞自我更新和分化中的调控作用

干细胞与microRNAs(miRNAs)均为近年来研究的热点问题。干细胞是一类具有自我更新与多项分化潜能的细胞, 因与生物发育和癌症发生的密切联系而越来越受到人们的重视。miRNAs是一类长约22nt的小分子非编码RNA, 具有高度的种间保守性和时空特异性, 在转录后水平调节靶基因的表达, 是细胞内基因表达的基本调控机制之一。最近的一些研究表明, miRNAs在干细胞的自我更新和分化过程中具有重要的调控作用。这些研究主要采用两种策略: (1)缺失/突变干细胞中miRNAs合成途径必需酶(包括Dicer1、Loqs、DGCR8、Argnaute蛋白等), 通过细胞特性变化来研究其功能; (2)直接筛选干细胞中的特异性miRNAs并研究其功能。针对干细胞中miRNAs的研究对深入了解干细胞自我更新和分化的机制以及干细胞的鉴定具有重要的意义。文章基于近年来的研究对干细胞相关的miRNAs进行了综述。     

Shh信号参与调控BMP9诱导的间充质干细胞成骨分化

目的：观察sonic hedgehog（Shh）信号通路在骨形态发生蛋白9（BMP9）诱导的小鼠间充质干细胞（MSCs）C3H10T1/2和C2C12成骨分化中的作用,并初步探讨其作用机制。方法：Shh信号通路抑制剂Cyclopamine和激活剂Purmorphamine以及过表达Shh腺病毒分别作用于BMP9处理的C3H10T1/2和C2C12细胞,碱性磷酸酶（ALP）检测早期成骨指标ALP,茜素红S染色检测晚期成骨指标钙盐沉积,RT-PCR检测Shh信号相关基因以及成骨关键转录因子的表达,Western blot检测Shh的表达,荧光素酶报告基因检测Smad1/5/8的转录调控活性。结果：BMP9促进Shh信号相关基因的表达,激活Shh信号可增强BMP9诱导的C3H10T1/2和C2C12细胞早晚期成骨分化并促进了BMP9诱导的Smad荧光素酶活性,抑制Shh信号后作用相反。结论：激活Shh信号通路可促进BMP9诱导的小鼠MSCs成骨分化,抑制其活性后作用相反。     

淋巴细胞对造血干细胞增殖分化的调控

大剂量照射后,造血干细胞遭到杀伤,除部分幸存外,其余都在短期内死亡。当前不少学者致力于造血细胞的移植,以期重建造血组织。我们的工作则探索把受照射机体内幸存的干细胞调动起来,使及早从静止状态转入细胞     

神经干细胞向神经元分化调控的研究进展

神经干细胞是一类具有分裂潜能和自更新能力的母细胞,它可以通过对称分裂和不对称分裂方式产生神经组织的各类细胞,包括神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。中枢神经系统受到损伤后,神经元和胶质细胞的损伤导致了临床症状,内源性神经干细胞的修复作用不大,原因是干细胞的数量有限,微环境的不允许。移植的神经干细胞进入体内后,由于受到多种因素的影响,常保持未分化状态或大部分分化为胶质细胞。神经干细胞向神经元分化的调控机制及其影响因素直接决定神经干细胞源性神经元的比例和神经元之间功能性突触的数量。现就其研究进展做一综述。     

Wdr82调控小鼠胚胎干细胞体外的增殖和分化

Setd1a复合物和Setd1b复合物(Setd1a/b)是进化上功能高度保守的表观遗传调控因子,主要包括Setd1a/b、Wdr82、Wdr5、Rbbp5、Ash2L、Dpy-30、Hcf-1等,催化组蛋白H3第4位赖氨酸(H3K4)的甲基化,进而激活基因转录。Wdr82是Setd1a/b复合物中特有的非催化亚基,其在胚胎发育过程中的作用尚不清楚。该研究利用小鼠胚胎干细胞(moue embryonic stem cells,m ESCs)的体外培养和分化系统发现,在m ESCs分化过程中,Wdr82的表达水平显著降低。在m ESCs中敲低Wdr82后,m ESCs的增殖速度显著减缓,而其多能性不受影响。利用拟胚体分化体系发现,Wdr82敲低后,拟胚体的形成速度变慢,自主搏动的时间明显滞后。综上所述,该结果揭示了Wdr82在m ESCs体外增殖和分化过程中的重要作用。     

成熟软骨细胞促进小鼠胚胎干细胞向软骨分化

为诱导胚胎干细胞向软骨细胞分化,采用胚胎干细胞与成熟软骨细胞共培养的方法以提供软骨诱导微环境．小鼠胚胎干细胞经初步分化,形成类胚体后,从中分选出Flk-1阳性细胞,其与猪关节软骨细胞混合后,接种于可降解材料支架,并植入裸鼠皮下．4周后经组织学检查及Ⅱ型胶原抗体免疫荧光检查证实,细胞材料复合物形成软骨组织．经小鼠主要组织相容性抗原染色,证实其中部分软骨细胞源自于小鼠胚胎干细胞．本研究建立了胚胎干细胞定向诱导分化的新方法．     

骨形成蛋白调控成骨分化的信号机制

骨形成蛋白(bone morphogenetic proteins,BMPs)能诱导成骨细胞和软骨细胞的分化成熟,并能在体内诱导异位成骨。BMPs与骨形成蛋白受体BMPR结合,通过Smads和p38MAPKs途径进行信号转导,并通过下游转录因子Cbfal、Osterix、Dlx等与相应的成骨细胞特异蛋白碱性磷酸酶、骨钙素、OPN等基因启动子连接,促进细胞向成骨方向分化。另外,还通过转录因子CIZ、AJ18等对成骨进行负调控,维持胚胎发育正常,保持骨量平衡。由于BMPs在骨修复中的重要作用,现已成为基因治疗用于骨缺损的一个研究热点。     

人胚胎干细胞和分化细胞差别基因的筛选

人类胚胎干细胞(human embryonic stem cell,hESC)在增殖过程中如何保持未分化状态是干细胞生物学的核心问题之一,已有的LIF通路、Oct-4因子及Nanog基因的作用还不能对这一问题做出全面的解释。为进一步了解维持hESC未分化状态的机制,采用自行建立培养的hESC及分化的hESC细胞克隆(differentiated hESC,dhESC),应用抑制消减杂交(Suppression Subtractive Hybridization,SSH)结合反向cDNA斑点杂交技术,筛选出在hESC高表达、在dhESC中低表达或不表达的表达序列标签(Expressed Sequence Tag,EST)共105个。通过与GenBank比较,显示其中76个EST代表61个已知基因,18个EST代表15个假想基因,另有11个属于未知EST。选取其中8个克隆进行半定量RT-PCR分析,证实其中7个克隆在hESC中高表达,在dhESC中低表达或不表达。结果表明,hESC分化前后涉及多个基因的差异表达,对这些在hESC中高表达、在dhESC中低表达或不表达基因的进一步功能研究为阐明维持hESC未分化状态的机制提供了基础。     

FoxO调控细胞增殖、分化与凋亡

与细胞发育和代谢相关的转录因子中,2000年才正式发布并统一命名的Fox家族受到了研究者的高度重视,其广泛存在于从酵母到哺乳类的真核生物中.FoxO转录因子作为Fox家族主要成员,是INS/IGF-1信号通路中的关键因子,通过转录调控和信号转导途径在动物的生理调节、代谢和细胞周期等方面起重要作用.     

miRNA调控树突状细胞的分化、成熟和功能

miRNA是一类高度保守的内源性非编码小RNA,主要作用于靶mRNA的3′-非翻译区,在转录后水平调控基因表达。miRNA可调控造血细胞的增殖、分化及免疫系统的内环境稳定,在固有免疫和适应性免疫中发挥重要的作用。树突状细胞(dendritic cell,DC)是目前发现的抗原递呈能力最强的细胞,是启动、调控并维持免疫应答的中心环节。证据显示,miRNA也参与了树突状细胞的发育、分化和功能的调控,本文将综述miRNA与树突状细胞的关系的最新研究进展。