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。     

人胚胎干细胞建系的研究现状与存在的问题

人胚胎干细胞系的建立,对人类胚胎发生和人类发育生物学研究、人类新基因的发现和功能研究以及基因治疗、细胞和组织的移植治疗等领域的突破性进展具有重大意义;回顾了人胚胎干细胞建系研究的历程,就建系的几种方案、路线、意义和可行性进行了探讨;详细系统地说明了迄今为止建立人胚胎干细胞系所需要的饲养层类型、培养基组成、添加细胞因子种类及其作用;分析了建立和维持人胚胎干细胞系所需消化酶的种类及其作用以及目前常用的几种传代方法;从若干方面总结了人胚胎干细胞系的鉴定方法,并对建立和维持人胚胎干细胞系中存在的若干问题进行了剖析,提出了目前急待解决的问题。     

胚胎干细胞建系方法

胚胎干细胞具有的独特特征———分化全能性是生物学各研究领域多年来的热点之一。胚胎干细胞独特的生物学特征在生殖细胞与体细胞及动物个体之间建立了广泛的联系。胚胎干细胞应用前景有着巨大的潜力。为此,对其培养建系的完善性研究显得格外重要。在此,对胚胎干细胞建系方法方面做一简要综述,尤其对建系过程中内细胞团的分离方法及干细胞集落的获取方法进行探讨。     

猪胚胎干细胞研究进展

胚胎干细胞是一类具有在体外无限自我复制和分化为体内任何种类细胞的多潜能细胞。目前,公认的胚胎干细胞全能性判断标准包括:体内及体外向三胚层细胞分化和二倍体嵌合后能形成生殖细胞。从1981年Kaufman等第一次分离小鼠胚胎干细胞至今,能满足这些标准的只有小鼠、大鼠和鸡的胚胎干细胞系。猪作为一种生理结构和器官的三维结构和人都比较相似的传统药物实验模型,其胚胎干细胞系的建立一直受到广泛的关注,但是迄今为止真正的猪胚胎干细胞系(即满足上述判定标准)还未被建立起来。本文将从多个方面阐述猪胚胎干细胞系的研究进展及亟待解决的问题。猪的全基因组序列已经测序完成,相信随着干细胞研究的深入开展,对维持多能性的转录因子和细胞信号通路认识的逐步加深,建立真正的猪胚胎干细胞系将成为可能。     

家畜胚胎干细胞多能性候选信号通路及分子标志

家畜胚胎干细胞具有重要的生物学意义和广阔的应用前景。以下对比了小鼠、人胚胎干细胞多能性调控信号通路的异同,阐述了小鼠、人胚胎干细胞与家畜胚胎干细胞在多能性分子标志上的差异,并结合本实验室开展绵羊胚胎干细胞研究的实际经验,对目前家畜胚胎干细胞建系中可能存在的多能性候选信号通路及分子标志进行了探讨。     

人胚胎干细胞向生殖细胞分化的研究进展

小鼠胚胎干细胞体外已成功诱导分化为配子细胞,人胚胎干细胞理论上也具备分化为生殖细胞的潜能。本文从影响人胚胎干细胞体外向生殖系分化的基因调控和干细胞小生境（niche）方面进行综述,并指出胚胎干细胞在生殖医学及不孕治疗中的研究方向和应用前景。     

组蛋白修饰对胚胎干细胞分化过程[]的调控机制

选用人类胚胎干细胞系和由人类胚胎干细胞系分化来的神经干细胞系为研究对象,分析组蛋白修饰对胚胎干细胞分化过程的调控作用。得到了两种细胞系差异表达基因转录起始位点侧翼区域内八种组蛋白修饰的分布模式,以及组蛋白修饰功能簇。研究表明在两类细胞系中,八种组蛋白修饰谱分布模式一致,且呈现两种分布类型; H3K27ac,H3K4me3和H3K9ac组成的功能簇是保守的;H3K27me3,H3K36me3和H3K79me1组成的功能簇以及H3K9me3和H3K27me3组成的功能簇在胚胎干细胞向神经干细胞分化的过程中消失。结果揭示了组蛋白修饰对胚胎干细胞系向神经干细胞系分化过程的部分调控机制,为该分化过程分子调控机制的研究提供部分重要的理论基础。     

小鼠孤雌胚胎干细胞系的建立及生物学特性鉴定

目的:探讨建立合适的小鼠孤雌胚胎干细胞建系方法。方法:采用氯化锶联合细胞松弛素B激活B6D2F1杂交小鼠卵母细胞,所获得的囊胚与桑椹胚分别用于孤雌胚胎干细胞的建系,观察两者的建系成功率。结果:共建立了12株小鼠孤雌胚胎干细胞系,这些细胞SSEA-1抗原阳性,SSEA-4,TRA-1-81,TRA-1-60表面抗原阴性,具有AKP活性,保持正常染色体核型,体内外分化分别形成畸胎瘤和拟胚体。结论:采用囊胚和去透明带的桑葚胚建立孤雌胚胎干细胞系获得成功。该方法为人类纯合子的胚胎干细胞建系提供基础,在自体细胞治疗领域中具有潜在的应用价值。     

Xist敲降可以改善孤雄单倍体囊胚质量

单倍体胚胎干细胞研究一直以来吸引着研究者们的注意,它可以用作基因修饰的工具或是用于药物筛选。随着孤雄胚胎干细胞系的成功建立,更扩展了单倍体胚胎干细胞的应用前景。但单倍体孤雄胚胎发育率低,胚胎质量差,制约着孤雄单倍体胚胎干细胞的建系。为改善孤雄单倍体胚胎发育潜能及胚胎干细胞建系效率低的问题,我们检测了小鼠(Mus musculus domesticus)孤雄单倍体胚胎的体外发育过程和该过程中Xist基因表达情况。结果发现,孤雄单倍体胚胎囊胚发育率只有10%~14%,发育至囊胚所需时间差异较大,从3.5~5.5 d不等。通过核糖核酸荧光原位杂交实验(RNA-FISH)跟踪Xist基因表达情况,发现其在发育至囊胚阶段的胚胎中呈抑制状态,而在早期胚胎中多呈表达状态。通过si RNA扰低Xist表达,虽然没有改变孤雄单倍体胚胎发育到囊胚的比例,但显著提高了囊胚质量,并提高了接种胚胎内细胞团(ICM)后建立细胞系的效率。结果说明,Xist基因的表达可能是导致小鼠孤雄单倍体胚胎质量差、干细胞建系率低的原因之一。     

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。     

利用逆转录病毒载体建立SMAD2稳定干扰的人胚胎干细胞系

目的:建立SMAD2稳定干扰的人胚胎干细胞系。方法:利用包装细胞获得重组的逆转录病毒,感染人类胚胎干细胞,为干扰组ShSMAD2、载体组VECTOR和野生型组WT;经荧光筛选获得阳性克隆;Realtime-PCR检测SMAD2 mRNA的表达。结果:带GFP荧光标记的SMAD2特异性shRNA逆转录病毒感染人类胚胎干细胞后,获得稳定干扰SMAD2表达的人胚胎干细胞系。经检测shSMAD2组SMAD2 mRNA表达较VECTOR和WT组明显降低,VECTOR和WT组之间无明显差异。结论:通过SMAD2特异性shRNA逆转录病毒载体构建了稳定干扰SMAD2的人类胚胎干细胞。     

Nature:一些人胚胎干细胞系发生癌症相关突变

正根据一项新的研究,在用于基础研究或临床开发的140种人胚胎干细胞系当中,5种人胚胎干细胞系在肿瘤抑制基因TP53上获得突变。其中的两种人胚胎干细胞系H1和H9已用于人体中,不过还没有证据证实它们在受者体内导致癌症产生。相关研究结果在线发表在Nature期刊上,论文标题为"Human pluripotent stem cells recurrently acquire and expand dominant negative     

人胚胎干细胞建系和培养的研究进展

人胚胎干细胞(human embryonic stem cell,hESc)在再生医学、药物筛选和发育生物学等领域具有重要的研究和应用价值.本文对人胚胎干细胞建系方法的现状包括胚胎来源、内细胞团分离方法、以及人胚胎干细胞培养体系的改进作了介绍,讨论了与全能性维持和定向分化有关的信号通路的研究进展,以及胚胎干细胞研究中伦理问题的争议.     

美开发出不破坏胚胎的干细胞培养方法

美国先进细胞技术公司近日宣布,他们找到一种新方法,可以在不破坏胚胎的情况下获取胚胎干细胞。研究人员认为,这可以打消反对者对胚胎干细胞研究的伦理顾虑。该公司研究人员日前在英国《自然》杂志网络版上报告说,体外受精的胚胎在被植入子宫前,不少会被进行“胚胎植入     

人多潜能胚胎生殖细胞的分离和培养

多潜能胚胎性干细胞来源有两条途经,从植入前的早期胚胎内细胞团(inner cell mass,ICM)分离出来的称胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES);从原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)分离得到的称胚胎生殖细胞(embryonic germ cells,EG)。这两种干细胞在小鼠嵌合体实验中,都证明具有参与生殖系传递的能力。这类干细胞在体外保持     

细胞获得全能性的“总开关”

英国科学家宣称,一种名为Nanog的蛋白质是干细胞具有发育成各种类型细胞能力的“总开关”。无论是在胚胎干细胞还是诱导多功能干细胞中,它都起着非常关键的作用。     

个性化胚胎干细胞

美国科学家在9月4日出版的《自然·遗传学》杂志上报告说,他们发现多个实验室培育的人类胚胎干细胞系在细胞分裂晚期都会发生基因变异,这可能会影响干细胞治疗的前景。人类胚胎干细胞可分化为不同的人体组织细胞。     

鱼类胚胎干细胞培养相关技术

胚胎干细胞(ESCs)具有自我更新能力和多向分化潜能,可作为生物学进程、胚胎发育和再生医学等研究的理想实验模型,由此人们对不同物种胚胎干细胞的开发产生了浓厚的兴趣,包括在鱼类、啮齿类和灵长类中建立了胚胎干细胞系。该文重点总结了鱼类中ESCs和ESCs样细胞系的培养技术和应用难点,讨论了鱼类胚胎细胞系因体外长期培养丢失多能性、染色体数目异常、生殖系传递能力和嵌合体形成效率低等问题,并探讨了通过核移植、半克隆技术作为代替途径来解决生殖系嵌合问题以及快速制备转基因品系鱼类模型,希望对优化鱼类ESCs培养技术提供参考。     

干细胞核移植效率及核移植胚胎干细胞

干细胞为一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞,包括胚胎性干细胞和成体干细胞.胚胎性干细胞有胚胎干细胞、畸胎瘤细胞和原始生殖细胞.成体干细胞主要有骨髓间充质干细胞,造血干细胞、神经干细胞、表皮干细胞、脂肪干细胞等.随着体细胞核移植技术与干细胞培养技术的成熟,两者相结合便产生了核移植来源胚胎干细胞(embryonic stem cells via nuclear transfer,ntES细胞),其不仅用于基础的研究,而且也用于临床医学的组织修复和移植的研究.现就干细胞作为核供体时的核移植效率,ntES细胞系的建立、其性质及诱导分化等的研究进展进行综述.     

源于129S1品系的小鼠胚胎干细胞系的建立及其生物学特性分析

从129S1小鼠早期胚胎的内细胞团分离、培养类胚胎样细胞,经反复传代,成功地建立了129S1小鼠胚胎干细胞系,命名为NM-2细胞系。形态学鉴定具有胚胎干细胞的典型形态特征,正常核型率为80％;呈碱性磷酸酶阳性、表达胚胎干细胞特异性转录因子OCT-4;体内分化后可形成源于三胚层的组织结构;经囊胚腔显微注射后所获得的子代个体中79％具有毛色嵌合表型;雄性嵌合个体中31％发生生殖腺嵌合;同时,通过育种观察到所有生殖腺嵌合体的子代小鼠表型正常。以上结果证实NM-2细胞系为一株具高生殖腺嵌合能力的小鼠胚胎干细胞系。