一种新的人胚胎干细胞自身来源的滋养层支持其体外培养

摘要: 通过人胚胎干细胞(Human embryonic stem cells, hESCs)经体内分化获取间充质干细胞(Mesenchymal stem cells, MSCs)为人胚胎干细胞提供一种新的滋养层。将约5×106个hESCs注射入重症免疫联合缺陷小鼠形成畸胎瘤, 8周后再从畸胎瘤中分离MSCs并鉴定, 将MSCs作为hESCs的滋养层细胞, 并检测和观察hESCs的生长情况、细胞特性和分化能力。从畸胎瘤中获得了纯度较高的具有类似骨髓来源的MSC特性的细胞群, 其形态相似、表面抗原标志相似(CD34和CD45阴性, CD29、CD49b、CD105、CD73和CD90阳性), 经诱导可以向成骨细胞和成脂细胞分化。将hESCs在MSCs滋养层细胞上传代培养10代以上, hESCs依然具有正常的细胞形态, 反转录PCR证实其特异转录因子Oct4、Nanog的表达, 干细胞表面标记SSEA-1显示为阴性, SSEA-4、TRA-1-60、TRA-1-81显示为阳性, 碱性磷酸酶染色显示为阳性, 并且核型正常。体外EB形成和体内畸胎瘤形成证明了其全能性。因此来源于hESCs本身的MSCs可以被用来作为支持胚胎干细胞生长并维持其未分化状态的滋养层细胞。     

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。     

CD11b/DNA双参数流式细胞术检测HL-60细胞分化的细胞周期

目的采用双参数流式细胞术研究全反式维甲酸(alltransretinoidacid,ATRA)诱导人类急性早幼粒白血病细胞HL-60细胞分化的细胞周期。方法HL-60细胞经分化诱导剂ATRA(终浓度为1μmol/L)诱导不同时间点后,利用CD11b/DNA双参数流式细胞术同时检测分化细胞表面抗原CD11b的表达及分化细胞DNA含量。结果HL-60细胞经ATRA诱导后,细胞表面分化抗原CD11b表达明显升高,细胞阻滞于G0/G1期,且CD11b阳性细胞主要位于G0/G1期。结论CD11b/DNA双参数流式细胞术能简便,快速,直观地检测细胞分化的细胞周期。     

小型猪ASCs生物学性状研究及其骨组织工程应用探讨

目的:观察小型猪脂肪来源干细胞(adipose derived stem/stromal cells,ASCs)的形态学特点,研究其多向分化潜能和生物学特性,探讨其在骨组织工程方面的应用。方法:切取雄性小型猪背部皮下脂肪,体外分离培养并鉴定ASCs,观察其生长、增殖特性和组织学形态;并诱导其向脂肪细胞和骨细胞多向分化,分别采用油红O染色和茜素红染色鉴定,细胞表面分子通过流式细胞术鉴定。结果:贴壁的ASCs为长梭形,生长增殖快,性状稳定,流式细胞术检测显示CD29、CD90阳性表达,CD14、CD31、CD34阴性表达。通过相应的诱导培养液诱导,ASCs可向脂肪细胞和骨细胞分化并表现出相应的生物学特征。结论:小型猪背部皮下脂肪取材方便,可获得大量脂肪用以分离ASCs,ASCs增殖分化能力较强,在条件培养基诱导下可成骨分化,可作为种子细胞应用于骨组织工程。     

比格犬会厌黏膜来源干细胞的分离培养与生物学特性鉴定

目的:探讨建立喉部黏膜间充质干细胞的分离培养方法,并对其生物学特性进行鉴定,为进一步研究其在喉部瘢痕中形成的作用及喉部组织工程提供参考.方法:以比格犬喉部会厌背侧(舌面)黏膜为研究对象,采用消化培养的方法分离具有间充质干细胞样细胞.选取第3代细胞对其进行生物学特性鉴定,首先利用MTT法检测其增殖活性及克隆形成情况,然后通过流式细胞术检测细胞表面分子标记物CD29及CD34的表达情况,最后应用第3代细胞对其进行成脂肪细胞和成骨细胞分化培养,观察其分化能力.结果:分离培养细胞形态较为一致,绝大多数呈梭形,排列不规则.MTT增殖活性实验及克隆形成试验结果显示,所分离的细胞具有良好的增殖活性和克隆形成率;流式细胞术结果显示,该细胞表达CD29间充质干细胞细胞表面标记物,低表达造血干细胞细胞表面标记物CD34;同时,该细胞诱导分化成脂肪细胞和成骨细胞实验表明,其具有多向分化潜能.结论:从比格犬会厌背侧黏膜分离的细胞具有间充质干细胞样特性,为进一步研究喉部瘢痕形成机制及喉部组织工程提供了技术基础.     

隔离器内残留过氧化氢去污剂对MSCs和NK两种细胞增殖及生物学特性的影响研究

该文研究了特定过氧化氢去污剂残留量对间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)和自然杀伤细胞(natural killer cell,NK)的增殖及生物学特性的影响。采用低浓度过氧化氢去污剂建立特定残留量进行MSCs和NK细胞培养,应用细胞计数法分析细胞增殖能力,流式细胞术检测细胞表面标记,并采用诱导分化培养基定向诱导MSCs成骨、成脂、成软骨分化。结果显示,MSCs和NK细胞在3～5 mg/m³浓度的过氧化氢环境下形态正常且增殖活跃。流式细胞仪检测结果显示,MSCs的CD73、CD105、CD90均呈高表达,CD45、CD34、CD14、CD79a、HLA-DR为阴性表达;NK细胞表达CD56⁺和CD3~–的百分比超过70%。诱导后,MSCs具有成骨、成脂、成软骨分化的潜能。总之,MSCs和NK细胞在含有低浓度的残留过氧化氢去污剂的培养环境中生长良好,与未含有过氧化氢去污剂的培养环境比较,增殖能力和分化潜能均无显著差异。     

问充质干细胞体外调控骨髓造血前体细胞向单核系分化

研究间充质干细胞(MSC)能否在体外调控造血.体外分离培养人骨髓来源的MSC,RT-PCR检测其造血生长因子的表达,并以其为饲养层细胞,接种骨髓单个核细胞(MNC),观察生长情况,并通过形态学观察和流式细胞术分析,鉴定细胞来源和分化方向.结果显示,MSC构成性表达SCF、Flt3L和M-CSF,不表达G-CSF和GM-CSF,在骨髓MNC和MSC共培养体系中,大约2周左右可以看到大量的圆形细胞粘附在梭型MSC上生长,细胞胞体为圆形,胞浆较丰富,胞核为圆形、半月型或肾型,部分细胞呈典型的单核细胞形态,流式细胞术分析该类细胞表达CD14,不表达CD15、CD41、glycophorin A、CD5和CD19.表明不需要添加外源性造血生长因子,间充质干细胞能在体外调控骨髓造血前体细胞向单核系分化,其定向分化可能与MSC分泌造血生长因子及MSC与造血细胞间相互作用有关.     

一种体外快速分离脂肪来源干细胞的方法

目的:以小鼠为模型,建立一种基于流式细胞仪为检测手段的快速分离脂肪来源干细胞的方法,解决间充质干细胞进入实际应用过程中遇到的难题。方法:取BALB/c小鼠腹股沟内侧的皮下脂肪组织,采用Ⅰ型胶原酶消化等系列措施,获取脂肪干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)。所得细胞分离培养4代后,流式细胞仪分选出CD73+CD45-ADSCs后成骨诱导分化。碱性磷酸酶染色和实时荧光定量PCR检测其分化情况。结果:刚分离培养的ADSCs细胞普遍呈圆形或椭圆形,传至第三代的细胞,非MSCs细胞逐渐被淘汰,剩余的细胞形态逐渐变得一致,细胞形态呈梭形。流式细胞仪检测发现ADSCs细胞表面抗原标记CD73+CD45-为20.7%。所得的ADSCs成骨诱导分化后碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色呈阳性,实时荧光定量PCR检测成骨标志基因发现它们表达上调,其中ALP的表达高达22倍。结论:本方法可以获得纯度较高的ADSCs,且耗时少成本低;且提示可采用该方法来获得大量的人源ADSCs用于组织工程修复。     

慢病毒介导神经生长因子过表达诱导脐带间充质干细胞向神经元样分化

目的探讨神经生长因子(NGF)过表达慢病毒转染脐带间充质干细胞(UMSCs)对细胞分化的影响。方法分离培养UMSCs,流式细胞术鉴定后利用慢病毒载体感染细胞,使其过表达NGF,72h后,通过免疫荧光检测NGF和GFP的表达,Western blot检测NGF蛋白表达水平,ELISA法检测细胞上清液NGF的含量,qRT-PCR检测相关神经因子基因的表达。结果流式细胞术显示细胞表面CD105、CD90、CD73阳性而CD34、CD45、CD19和CD14阴性,鉴定为脐带间充质干细胞。慢病毒转染后细胞NGF和GFP阳性,细胞内NGF和培养液中b-NGF含量都显著性增加,NGF、nestin、GFAP、MAP2及tubulin等mRNA的表达显著性增加。结论神经生长因子过表达慢病毒转染脐带间充质干细胞会促使细胞向神经元样细胞分化,可应用于后续研究。     

大鼠BMSCs条件培养基对NSCs形态、生长及分化的影响

通过对SD大鼠骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)及新生鼠神经干细胞(neural stem cells,NSCs)进行体外分离、培养及鉴定后,观察BMSCs条件培养基对NSCs向神经细胞分化的影响。采用全贴壁培养法培养BMSCs,并采用流式细胞术鉴定其特异性表面抗原标记。无血清技术培养NSCs,采用免疫荧光技术鉴定其特异性抗原标记。BMSCs条件培养基(含10%胎牛血清的DMEM培养基)对NSCs诱导7 d后,镜下观察细胞形态和生长,并采用免疫荧光技术检测NSCs分化。BMSCs高表达CD90、CD29(90%),而CD45呈阴性表达。免疫荧光染色显示,NSCs标记蛋白Nestin、SOX2为阳性。NSCs经BMSCs培养液诱导分化7 d后经免疫荧光鉴定,MAP-2及GFAP呈阳性,阳性率分别为73.80%和50.47%;NSCs经胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)诱导分化7 d后经免疫荧光鉴定,MAP-2及GFAP呈阳性,阳性率分别为42.14%和31.90%。BMSCs条件培养基可诱导NSCs分化为神经元及星形胶质细胞,其中BMSCs分泌的细胞因子在诱导分化中可能发挥重要作用。     

人类胚胎干细胞分化过程中DPPA2基因的表达情况分析(英文)

DPPA2(Developmental Pluripotency-Associated gene2)是近年来发现的在多能性细胞中特异表达的一个基因,它被认为参与维持干细胞的"干性".但目前为止,并没有关于该基因在人类胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESCs)分化过程中的表达情况的报道,其功能也尚不清楚.通过Real-time PCR对DPPA2基因在hESCs分化过程中的表达情况进行分析,此外还对其在异常核型hESCs,人类胚胎癌细胞(human embryonic carcinoma cells,hECCs)NTERA-2以及其它5种癌细胞中的表达情况进行检测.结果表明DPPA2基因在hESCs中特异表达,其表达水平随着hESCs的分化而显著下调.该基因在异常核型hESCs和NTERA-2细胞中也有表达,但在其它肿瘤细胞中未检测到该基因的表达.此外,以EGFP-N1系统为基础的亚细胞信号定位结果表明,DPPA2是一个核蛋白.这些结果提示,DPPA2基因可能在维持hESCs特性的过程中发挥着重要的作用.     

阿尔巴斯绒山羊骨髓间充质干细胞体外分离培养及鉴定

探讨阿尔巴斯绒山羊骨髓间充质干细胞(Arbas cashmere goat bone marrow-derived mesenchymal stem cells,g BMMSCs)体外分离培养,并对其生物学特性进行系统的鉴定,进一步深入分析体外诱导时多向分化相关基因动态表达情况。结果显示,原代培养的g BM-MSCs呈梭形或纺锤形、放射状排列的细胞集落,能够连续稳定传代至15代以上;免疫荧光及流式细胞术检测显示,g BM-MSCs表达间质系特异性表面标志物,如:CD13、CD29、CD44、CD106、CD90及CD166,不表达造血干细胞表面标志物CD45及CD34;体外诱导实验证实该细胞具有多向分化潜能,能够向脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞分化;荧光定量PCR实验结果显示,g BM-MSCs多向分化相关基因的表达水平随着诱导天数的增加呈上升趋势。实验结果证实阿尔巴斯绒山羊骨髓中分离培养的细胞具备g BM-MSCs的生物学特性。     

糖尿病肾病患者尿源性干细胞的分离鉴定及与健康人尿源性干细胞的细胞生物学比较研究

干细胞移植是糖尿病肾病新的治疗途径,但异种干细胞存在伦理及免疫排斥等问题。该研究从糖尿病肾病患者尿液中提取出一种类似干细胞的细胞,称之为糖尿病病人尿源性干细胞(USCs from patients with diabetic nephropathy,D-USCs),并比较了与健康人尿源性干细胞(urine derived stem cells,USCs)生物学特性的差异。通过观察细胞形态,流式细胞术检测细胞表面标志物,茜素红及油红O染色分别检测成骨和成脂分化潜能,以鉴定其干细胞特性。通过绘制生长曲线比较D-USCs与USCs增殖能力,人促血管生成因子检测试剂盒检测细胞外分泌因子的表达情况,流式细胞术检测细胞凋亡率的差异。结果表明,此类细胞可以在体外分离培养,连续传代生长,细胞形态保持米粒状,表达间充质干细胞标志物(包括CD 24、CD 29、CD 73、CD 90、CD 105)、周细胞标志物(CD 146),不表达造血干细胞标志物(包括CD 31、CD 34、CD 45),具有成骨和成脂分化的潜能。与USCs相比,D-USCs的增殖能力受到损伤,分泌因子种类基本保持一致,但数量上有所减少,细胞凋亡率升高。综上所述,该研究成功从糖尿病肾病病人尿液中提取出尿源性干细胞,为干细胞移植治疗肾损害提供了可能的新的细胞来源,避免了异体免疫排斥反应。     

粗根荨麻多糖对人脐血单核细胞源树突细胞表面分子表达的影响

研究粗根荨麻多糖在体外对人脐血单核细胞向树突细胞分化及成熟的作用。用淋巴细胞分离液分离脐血获得脐血单个核细胞,将获得的单核细胞分为3组,实验组:在含有粗根荨麻多糖(200 mg/L)的RPMI1640完全培养液中培养;阴性对照组:在无药物的RPMI1640完全培养液中培养;阳性对照组:在含有细胞因子(IL-4、GM-CSF、TNF-α)的RPMI1640完全培养液中培养;收集第10 d细胞用流式细胞术检测DCs成熟表型(CD1a、CD80、CD83、CD86、HLA-DR)。结果表明,与阴性对照组比较,实验组和阳性对照组CD80、CD83、CD86、HLADR、CD1a的表达明显增加。粗根荨麻多糖可诱导脐血单核细胞分化成熟的DCs。     

雪貂脂肪间充质干细胞的分离、分化与鉴定

目的分离、多向诱导分化并进行鉴定雪貂脂肪间充质干细胞。方法无菌采取雪貂腹部皮下脂肪,机械剪碎为0.5 mm~2,采用含0.075%的胶原酶I消化,应用高糖-DMEM培养基(添加4 ng/mLβ-FGF)培养,观察细胞形态特征,流式细胞术分析细胞表面抗原标志的表达,并检测其体外成脂、成骨、成软骨分化能力,还进一步尝试了诱导神经分化。结果运用组织块贴壁法可以从新鲜脂肪组织中分离到贴壁生长的类似成纤维细胞样细胞,流式分析结果显示高表达CD29(53.1%),CD90(99.6%),CD105(93.7%),低表达CD11b(36.3%),CD45(28.3%)。这些细胞在体外经诱导可以分化成为脂肪、骨、软骨和神经元。结论从雪貂脂肪组织中可以分离得到脂肪间充质干细胞,这些细胞具有多向分化能力。     

尿源性干细胞移植修复慢性肝损伤裸鼠肝脏功能

该研究探讨尿源性干细胞(urine-derived stem cells, USCs)的生物学性状及移植治疗慢性肝损失模型的可能。分离培养USCs,观察细胞形态、流式细胞术检测干细胞表面标记,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)染色、茜素红染色、油红O染色、ICG(indocyanine green)摄取实验、PAS(periodic acid-Schiff)染色等评估其成骨、成脂和成肝分化。建立四氯化碳(carbon tetrachloride,CCL4)诱导的慢性肝损伤模型,尾静脉4次移植USCs,计算肝脏指数,检测血清ALT、AST, HE及Masson染色,评估治疗效果。结果表明, USCs为米粒状贴壁生长细胞,表达多种间充质干细胞标志物:CD24、CD29、CD73、CD90和CD105,表达细胞周期表面标志物CD146,不表达造血细胞表面标志物CD31、CD34、CD45。成骨成肝诱导的USCs后ALP染色、茜素红染色、油红O染色阳性,单纯成肝诱导后几乎无ICG摄取及PAS染色阳性的细胞,而与肝干细胞共培养的USCs诱导组中,约10%细胞有ICG摄取及PAS染色阳性。与模型组相比, USCs移植组肝脏指数显著降低, ALT、AST降低但无统计学意义,肝细胞退行性变及纤维增生明显改善。该研究成功分离培养出增殖能力强并具有多向分化潜能的USCs,移植入慢性肝损伤裸鼠,可在一定程度上修复肝脏损伤。     

cxcr2基因修饰小鼠骨髓间充质干细胞的构建与鉴定

目的构建小鼠CXC型趋化因子受体2(CXCR2)基因cxcr2过表达的骨髓间充质干细胞(Bone marrow mes-enchymal stem cell,BMSC)并进行鉴定。方法全骨髓贴壁法分离培养小鼠BMSC,采用流式细胞术检测干细胞抗原1(stem cell antigen-1,SCA-1)、CD44、CD43、CD45、IA/IE表达率,并诱导成骨分化。以含有小鼠cxcr2的质粒为模版进行PCR扩增,将获得的cxcr2克隆到慢病毒载体,命名为p Lenti-cxcr2-GZ;将其与慢病毒包装质粒共转染HEK-293T细胞,收获慢病毒后,通过离心法感染BMSC,经过1μg/mL zeocin压力选择建立了稳定表达CXCR2的小鼠BMSC(CXCR2-BMSC)。采用流式细胞术和RT-PCR分别检测其CXCR2蛋白和m RNA表达水平,Transwell趋化实验检测其迁移能力。结果 90%以上的第3代BMSC表达CD44、SCA-1,几乎不表达IA/IE、CD34、CD45,且成功诱导成骨分化。菌液PCR、质粒双酶切后,琼脂糖凝胶电泳鉴定结果得到特异、大小正确的条带及测序鉴定正确,表明成功构建了p Lenti-cxcr2-GZ表达质粒。流式细胞术和RT-PCR结果显示,CXCR2-BMSC的CXCR2蛋白和m RNA表达水平均明显高于对照组BMSC,差异有统计学意义(P<0.001)。Transwell结果显示,CXCR2-BMSC迁移能力高于对照组BMSC,差异有统计学意义(P<0.01)。结论利用慢病毒系统成功构建了稳定表达CXCR2的BM-SC,cxcr2基因修饰BMSC后可明显增加BMSC的迁移能力。     

间充质干细胞体外调控骨髓造血前体细胞向单核系分化

研究间充质干细胞(MSC)能否在体外调控造血。体外分离培养人骨髓来源的MSC,RT-PCR检测其造血生长因子的表达,并以其为饲养层细胞,接种骨髓单个核细胞(MNC),观察生长情况,并通过形态学观察和流式细胞术分析,鉴定细胞来源和分化方向。结果显示,MSC构成性表达SCF、Flt3L和M-CSF,不表达C-CSF和GM-CSF,在骨髓MNC和MSC共培养体系中,大约2周左右可以看到大量的圆形细胞粘附在梭型MSC上生长,细胞胞体为圆形,胞浆较丰富,胞核为圆形、半月型或肾型,部分细胞呈典型的单核细胞形态,流式细胞术分析该类细胞表达CDl4,不表达CDl5、CD41、glycophorin A、CD5和CDl9。表明不需要添加外源性造血生长因子,间充质干细胞能在体外调控骨髓造血前体细胞向单核系分化,其定向分化可能与MSC分泌造血生长因子及MSC与造血细胞间相互作用有关。     

高效诱导人胚胎干细胞成为内皮祖细胞

血管的发生和发育不仅对胚胎形成中各器官的发育分化十分重要,并且对成体的创伤修复和生殖功能也具有重要意义．血管内皮细胞是形成心血管封闭管道系统的形态基础,体外多种细胞可经诱导分化产生出内皮祖/内皮细胞(endothelial progenitor/endothelial cells,EPCs/ECs),但是存在一些不足．鉴于人类胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESCs)诱导分化的全能性和长期增殖能力,为EPCs/ECs提供了新的来源．现有文献报道,hESCs诱导分化为EPCs/ECs的比例较低,为了提高该诱导分化效率,我们使用分阶段的二维诱导方法,首先将细胞接种在超纯层纤连蛋白(Matrigel)上,之后通过在不同阶段添加不同的因子,最终获得CD31⁺KDR⁺细胞的比例可以达到16%．进一步内皮诱导分化的结果显示,获得的EPCs/ECs的比例可以达到约32%,这些细胞具有在Matrigel上形成血管样结构的能力,可结合植物凝集素．实时定量PCR的结果显示,诱导分化所得的细胞表达众多内皮相关基因,并且免疫荧光的结果也表明部分细胞表达内皮细胞特异性表面标志CD31．     

长非编码RNAZ38对BT549细胞多能因子表达调控的初步研究

该文旨在研究长非编码RNA Z38对BT549细胞中多能因子表达的影响。通过流式细胞术和实时荧光定量PCR(Real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-q PCR)进行Z38与CD44+CD24–/low亚群细胞相关性分析,并利用慢病毒Z38-sh RNA感染BT549细胞以干扰Z38表达,通过RT-qPCR和蛋白质印迹实验检测多能因子表达水平。结果显示,Z38表达水平与CD44+CD24–/low亚群细胞比例存在差异性,以BT549细胞Z38表达水平和CD44+CD24–/low比例相对较高,干扰BT549细胞Z38表达水平后,CD44+CD24–/low比例下降,NANOG和SOX2 m RNA和蛋白质水平皆被下调,而OCT4 m RNA和蛋白质水平无明显变化。干扰Z38影响BT549多能因子的表达,尤其可下调与乳腺癌干细胞分化密切相关的NANOG和SOX2基因表达,提示它可能与乳腺癌干细胞的分化有关。