miR-26a修饰的人牙周膜干细胞成骨分化能力的研究

目的:研究人牙周膜干细胞(hPDLSCs)在转染miR-26a后成骨分化的促进效果。方法:从因正畸拔除的无龋坏、无牙周疾病离体牙的牙根中部牙周膜组织中分离、胶原酶消化,进行人牙周膜干细胞的体外培养。使用脂质体2000进行miRNA转染,采用激光共聚焦观察转染效果;MTT方法检测转染后的细胞活力;成骨诱导后使用实时定量PCR技术检测miRNA修饰的hPDLSCs成骨分化相关基因的表达;采用BCIP/NBT、天狼星红、茜素红S分别对碱性磷酸酶、胶原以及钙化进行染色观察。结果:采用脂质体2000能够成功转染hPDLSCs,且转染效率较高;转染后的细胞活力有所下降,但仍在80%以上;转染后的细胞在经成骨诱导分化过程中骨钙素(OCN)和骨桥蛋白(OPN)基因表达显著上调,同时碱性磷酸酶活性、胶原分泌以及钙化能力均得到显著提升。结论:miR-26a可以用于修饰hPDLSCs以提高其成骨分化能力。     

人参皂苷Rg1促进人牙周膜干细胞增殖及骨向分化

人参皂苷Rg1 (GS Rg1) 是人参的主要药理活性成分. GS Rg1有刺激造血干细胞的形成和促进骨髓间充质干细胞增殖和分化的作用.而人牙周膜干细胞（human periodontal ligament stem cells, hPDLSCs）具有自我更新和多向分化的干细胞特性.但目前关于GS Rg1能否促进牙周膜干细胞增殖和分化的研究尚不多见.本研究证明,1×10-5 mol/L GS Rg1作用于hPDLSCs后,能明显促进牙周膜干细胞的增殖与分化.MTT检测细胞增殖显示,培养液中加入了GS Rg1实验组在第2,3,4,5 d增殖情况明显高于对照组,提示GS Rg1成分促进了牙周膜干细胞的增殖. 检测ALP表达量,RUNX2,Collagen I,OPN,OCN表达水平,加药实验组表达水平均高于未加药对照组,它们的表达量的增高提示成骨分化的增强. 牙周膜干细胞与纳米羟基磷灰石支架结合的电镜图片及其支架植入小鼠体内后的免疫组化检测显示,含有GS Rg1成分的细胞支架能促进形成更多的骨样组织.因此,GS Rg1能促进hPDLSCs体内体外的增殖及骨向分化,并在替代传统生长因子应用于牙周组织工程方面有较好前景.     

人胚胎干细胞向滋养层分化的研究进展

哺乳动物胚胎发育产生的第一个细胞系的分离是内细胞团和滋养层的分离,不同哺乳动物之间胚胎干细胞向滋养层细胞分化不同,滋养层细胞对胚胎的植入、促进胚胎在子宫内的生存和生长至关重要.人胚胎干细胞为研究人类胚胎发育及向滋养层分化提供了一个独特的模型.人胚胎干细胞可以在实验室条件下保持无限期稳定的培养,用于最初胚胎和滋养外胚层发生的机制研究.目前人胚胎干细胞分化为滋养层细胞在体外可以通过自发分化、基因敲除、分离EB小体和BMP4诱导等几种途径实现.不同哺乳动物之间胚胎干细胞向滋养层分化机制,主要通过信号通路如BMP4,LIF等以及某些标志基因如OCT4,CDX2,Eomes等的变化调节.人胚胎干细胞向滋养层分化的研究为临床应用提供了一定的基础.     

人多能干细胞向红细胞的诱导分化

目前,体外生成人红细胞的实验技术较为复杂,为优化诱导步骤,采用两步法将人多能干细胞诱导分化为红细胞。首先,利用人多能干细胞(包括Rh阴性A型的脐带间充质干细胞(hUCMSC~(Rh-A))和人iPS(hiPS)细胞)在BVF培养液中进行诱导分化得到CD31~~+和CD34~+的阳性细胞群。经PCR和流式细胞仪检测CD31和CD34的表达发现,hUCMSC~(Rh-A)细胞诱导得到的CD31和CD34阳性细胞率分别是5.3%和22.7%;hiPS细胞诱导得到的CD31和CD34阳性细胞率分别是31.2%和8.2%。第二步,将获得的CD31~+和CD34~+的阳性细胞群在多种生长因子的作用下经过36 d诱导,分化为成熟红细胞。经吉姆萨染色检测得到的红细胞在形态和大小上与正常人红细胞相近,且存在血细胞去核的现象。荧光定量RT-PCR检测到了globin的表达,其中β-globin的表达量占20%以上。将得到的红细胞收集到离心管中,自然沉降后可见红色的红细胞沉淀。上述研究为大量制备人红细胞提供了新的有效的技术方法。     

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。     

CHIR-99021与FGF8协同诱导人表皮干细胞牙向分化

人表皮干细胞(human keratinocyte stem cells, hKSCs)可作为上皮源性的成体干细胞应用于牙齿再生,但是其诱导效率较低.本研究利用小分子化合物CHIR-99021提高hKSCs的Wnt/β-catenin信号活性,再与具有诱导成牙潜能的小鼠牙胚间充质重组,构建嵌合体,并移植裸鼠肾囊膜下培养20 d. 将嵌合体组织切片,并利用组织染色和免疫组化等方法鉴定牙齿结构. 结果显示,经FGF8诱导处理的hKSCs与小鼠牙胚间充质构成的嵌合体的成牙率为27.80%,其中成釉率仅为40.00%;经CHIR 99021诱导处理的hKSCs与小鼠牙胚间充质构成的嵌合体的成牙率仅为18.20%,其中成釉率高达100%;而CHIR 99021与FGF8协同作用,则进一步提高嵌合体成牙率至40.00%,其中成釉率也达75.00%. 进一步的研究发现,经CHIR-99021处理后,hKSCs的Wnt/β-catenin信号活性明显提高,同时FGF8的表达水平也显著上调. 以上结果表明,CHIR-99021可通过上调Wnt/β-catenin信号活性水平,同时促进FGF8表达,与FGF8协同,高效诱导hKSCs分化为具有分泌釉质功能的成釉质细胞. 研究结果对利用hKSCs作为上皮来源的成体细胞应用于人类牙齿再生的研究具有重要意义.     

人胚胎干细胞向心肌细胞定向诱导分化

最近已有多种方案用于人胚胎干细胞向心肌细胞分化,但是分化效率相对较低。因此,有必要研究更恰当的分化方法,来加强心肌细胞分化,从而产生满足细胞移植治疗需要的大量细胞。本研究表明,早期拟胚体形成阶段使用含血清培养基对人胚胎干细胞向心肌分化具有至关重要的作用。在EB形成阶段的第5-7天,加入维生素C、二甲基亚砜和5-氮杂2′-脱氧胞苷处理,能够促进具有自发节律性收缩的心肌细胞的分化。用0.1mmol／L AA,特别是与5-aza-dC联合能诱导分化更多的搏动心肌细胞。大部分自发节律收缩的细胞团的收缩频率与成人心脏搏动频率一致,并持续至194天。     

离子通道对间充质干细胞增殖、骨向分化的作用

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一类具有向中胚层多向分化的干细胞,其细胞表面的离子通道表达多样,功能复杂。近年来,离子通道对间充质干细胞的功能调节备受关注。越来越多研究发现离子通道参与各种信号传递,调控细胞功能,如增殖、分化等基因的表达等。本文主要从离子通道表达的角度介绍离子通道在间充质干细胞的增殖、骨向分化中的作用。     

不同人胚胎干细胞系向限定性内胚层分化能力存在差异

研究不同的人胚胎干细胞系向限定性内胚层细胞分化能力是否存在差异,并尝试寻找造成差异的原因.基于已建立的人胚胎干细胞库资源和限定性内胚层定向诱导分化体系,流式检测诱导分化3天后10株细胞系Sox17的阳性比率发现其值在60%到80%之间波动,而SSEA4的阳性比率在人胚胎干细胞系中不存在明显差异.基因表达谱结果显示像Sox17,Foxa2等内胚层标记在这些细胞之间不存在显著的差异,而像MEG3和SNORD114-3在差异细胞系之间和同株细胞早晚期代数之间存在表达差异.结果提示不同的人胚胎干细胞系向限定性内胚层细胞分化能力存在着差异,推测这些差异可能与MEG3和SNORD114-3的差异表达相关.     

牙龈卟啉单胞菌感染通过Wnt通路调节牙周膜干细胞的成骨分化

目的 观察牙龈卟啉单胞菌(P.gingivalis)感染通过Wnt通路调节牙周膜干细胞(PDLSCs)成骨分化的作用。 方法 培养原代PDLSCs,分为常规处理的对照组、P.gingivalis感染的P.gingivalis组和P.gingivalis感染并用Wnt3a处理的P.gingivalis+Wnt3a组,成骨诱导后茜素红染色并检测A405值,Western blot检测Wnt通路分子的蛋白表达量,碱性磷酸酶(ALP)试剂盒检测ALP活力,PCR检测成骨标志基因Runt相关转录因子2(Runx2)、骨钙素(OCN)的mRNA表达量。 结果 与对照组比较,P.gingivalis组Wnt3a、βcatenin、pGSK3β的蛋白表达水平(0.33±0.07)、(0.27±0.08)、(0.44±0.09)以及成骨诱导后A405值(0.55±0.08)、ALP活力(20.14±6.54)U/mL和Runx2、OCN的mRNA表达量(0.45±0.09)、(0.51±0.07)均明显减少;与P.gingivalis组比较,P.gingivalis+Wnt3a组成骨诱导后A405值(0.89±0.15)、ALP活力(29.44±5.26)U/mL及Runx2、OCN的mRNA表达量(0.89±0.17)、(0.81±0.18)均明显增加。 结论 P.gingivalis感染能够抑制PDLSCs的成骨分化,抑制Wnt通路是可能的分子机制。     

BMP7对小鼠诱导多能干细胞骨向分化作用的研究

目的:探讨骨形态蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)超家族成员之一BMP7在小鼠诱导多能干细胞(Induced pluripotent stem cells,iPS)骨向分化过程中的作用。方法:本试验分成三组,分别是自发分化组,骨诱导组和添加BMP7的骨诱导组。每天观察各组细胞形态学特征及生长状况的差异,在诱导第14天通过茜素红染色检测基质矿化情况,判断BMP7在体外骨诱导条件下对小鼠iPS细胞骨向分化过程所发挥的作用。结果:完成了小鼠iPS细胞的培养鉴定,并诱导形成理想状态的拟胚体(Embryoid body,EB)用于分化接种。结果发现,添加BMP7的骨诱导组细胞的矿化结节阳性率明显增加。结论:BMP7在诱导小鼠iPS细胞骨向分化过程中起促进作用,而对非骨向分化的细胞无成骨促进作用。     

SRSF1调控人胚胎干细胞向造血分化

可变剪接属于转录后调控,通过调控细胞增殖、分化等生物学过程影响细胞的命运决定与谱系分化。现有研究表明,剪接相关因子在造血发育过程中发挥重要作用,但剪接因子SRSF1在早期造血分化过程中是否有功能仍然未有报道。早期的研究证实,剪接因子SRSF2可通过调控NUMB的可变剪接影响生血内皮细胞产生。在人胚胎干细胞造血分化模型不同阶段细胞的RNA-seq以及RT-qPCR数据均表明,SRSF2与SRSF1在造血分化过程中的表达模式相似,在生血内皮产生阶段表达变化最显著。为了探究SRSF1在造血分化过程中是否影响生血内皮细胞的产生,该研究构建了诱导性过表达SRSF1的人胚胎干细胞稳定株,发现过表达SRSF1促进生血内皮细胞的产生;并且通过RNA干扰技术在生血内皮细胞产生阶段敲低剪接因子SRSF1,发现敲低SRSF1能抑制生血内皮细胞的产生。通过可变剪接体外报告系统证实剪接因子SRSF1能够结合到NUMB exon 9上的相关位点并且促进NUMB短转录本的产生。该研究证实,SRSF1能够影响生血内皮阶段,这可能是通过调控NUMB的可变剪接完成的,为生血内皮的产生提供了另一项理论依据。     

HOXB6启动人胚胎干细胞向中胚层分化

HOXB6在胚胎发育过程中发挥重要作用,但在人胚胎干细胞中胚层分化中的作用尚不清楚。该研究利用人胚胎干细胞中胚层分化模型结合RNA-seq分析发现,HOXB6在中胚层分化过程中显著上调,敲降HOXB6的表达抑制人胚胎干细胞向中胚层分化,提示HOXB6在中胚层分化过程中发挥功能。通过建立HOXB6诱导性过表达的人胚胎干细胞株发现,HOXB6过表达抑制人胚胎干细胞多能性标志分子的表达,并且显著上调中胚层标志分子的表达。该研究表明,HOXB6单独过表达能够启动人胚胎干细胞向中胚层分化,为理解人类早期发育和建立人胚胎干细胞高效诱导分化体系提供了理论依据。     

小檗碱通过PI3K/AKT信号通路调控人牙周膜干细胞的增殖和成骨分化

该文旨在探讨小檗碱(berberine)对人牙周膜干细胞(hPDLSCs)增殖和成骨分化的影响及潜在的机制。体外培养hPDLSCs,将其分为空白对照(Con)组、PI3K/AKT信号通路抑制剂LY294002(LY)组、小檗碱(Ber)组和小檗碱+PI3K/AKT信号通路抑制剂LY294002(Ber+LY)组,采用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)法检测h PDLSCs的增殖活力,流式细胞仪检测细胞周期分布,酶联免疫检测仪检测碱性磷酸酶(ALP)活性,实时荧光定量PCR(q RT-PCR)分析增殖细胞核抗原(PCNA)、细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)、骨钙蛋白(OCN)、骨膜蛋白(POSTN)和骨桥蛋白(OPN)的表达情况,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测PCNA、Cyclin D1、OCN、POSTN、OPN和PI3K/AKT信号通路相关蛋白的表达情况。与Con组相比,Ber组h PDLSCs增殖活力,ALP的活性,S期和G₂/M期细胞比例,PCNA、Cyclin D1、OCN、POSTN、OPN、p-PI3K和p-AKT的表达水平均显著升...     

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.     

大鼠脂肪干细胞向雪旺细胞诱导分化能力的研究

目的：研究脂肪干细胞（ADSCs）向雪旺细胞的诱导分化,为神经组织工程提供新的种子细胞。方法：取SD大鼠项背处的皮下脂肪,分离出脂肪干细胞并培养传代,流式细胞仪检测细胞表面特异标记CD29,CD34,CD44,CD45,CD90,以评价干细胞的生物学特性;采用b-FGF和forskolin等诱导脂肪干细胞向雪旺细胞分化,光镜观察诱导后细胞形态的变化;免疫荧光染色鉴定雪旺细胞特异性标记物S100、P75和GFAP的表达;PCR检测诱导前后雪旺细胞特异性标记物S100、P75的表达。结果：分离培养的鼠脂肪干细胞CD29、CB90表达呈阳性,而CD34、CD44和CD45表达呈阴性,具有脂肪干细胞的生物学特性;脂肪干细胞经过胶质细胞生长因子的作用,光镜下发现诱导的细胞形态与雪旺细胞相似;免疫荧光染色S100、P75和GFAP阳性;RT-PCR结果显示诱导的雪旺细胞标记物S100和P75表达上调。结论：脂肪干细胞可诱导分化成雪旺细胞,其表型和分子特征与雪旺细胞相似,诱导分化的脂肪干细胞是一种理想的神经组织工程的种子细胞。     

INH-α对BMP9诱导间充质干细胞成骨分化的作用

为了研究抑制素α亚基(inhibinα-subunit INH-α)对骨形态发生蛋白9(bone morphogenetic protein9,BMP9)诱导的间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)成骨分化的影响,本研究采用细胞化学染色法检测第3天、第5天、第7天细胞中碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性的变化。利用RT-PCR和Western blotting检测细胞中的成骨分化早期标志物(Runx2)和晚期标志物(OPN)的mRNA含量及蛋白表达水平。茜素红S染色法检测第21天细胞中的钙盐沉积变化。发现BMP9组ALP活性明显增高,INH-α组ALP活性与对照组相比无明显变化,但联合运用BMP9和INH-α组ALP活性较BMP9组明显降低。此外,BMP9组Runx2和OPN的mRNA含量和蛋白表达水平明显增高,而联用BMP9和INH-α组中的Runx2和OPN水平较BMP9组显著下降(p<0.01)。同样,在茜素红S染色实验中,BMP9组钙盐结节明显增多,染色深;而在联合运用BMP9和INH-α组钙盐结节较BMP9组明显减少,染色变浅。说明INH-α能够抑制BMP9诱导间充质干细胞成骨分化作用。     

羊膜细胞共培养诱导人脂肪干细胞向表皮分化

目的探讨羊膜细胞体外诱导人脂肪干细胞向表皮方向分化的可能性。方法体外分离培养人脂肪来源的干细胞(human adipose-derived stem cells,hADSCs),将P3代hADSCs与人羊膜细胞(human amniotic cells,HACs)共培养,培养液中添加EGF,光镜下观察hADSCs细胞形态变化,并对细胞进行鉴定。结果随时间延续,hADSCs细胞数量逐渐减少,同时细胞突起逐渐变短,胞体由长梭形逐渐变为上皮样,21d后,经免疫荧光染色鉴定,发现所获细胞高表达CK19。结论通过人脂肪干细胞与人羊膜细胞共培养可获得CK19阳性的表皮干细胞。