真皮成纤维细胞成骨分化的实验研究

目的比较不同诱导剂对真皮成纤维细胞成骨分化的不同影响,探讨成纤维细胞成骨分化机制。方法取新生大鼠皮肤进行组织块培养,真皮成纤维细胞分离培养及鉴定,并分别由地塞米松、1,25(OH)2D3以及地塞米松和1,25(OH)2D3进行成骨分化诱导。分别于诱导后14d行ALP含量测定,21d行茜素红染色,并进行TAZ表达检测。结果真皮成纤维细胞表达波形蛋白,不表达角蛋白;成纤维细胞诱导14d后,1,25(OH)2D3诱导组及地塞米松+1,25(OH)2D3诱导组ALP含量与对照组有显著差异;成骨诱导21d,地塞米松诱导组仅见少量散在红色钙结节形成,1,25(OH)2D3诱导组钙结节数量增高,地塞米松+1,25(OH)2D3诱导组钙结节数量明显增高,直径变大;1,25(OH)2D3诱导组及地塞米松+1,25(OH)2D3诱导组,经TAZ免疫荧光染色,可见部分细胞核表达TAZ。结论地塞米松可促进1,25(OH)2D3诱导真皮成纤维细胞成骨分化。     

多能干细胞体外分化为类神经管模型的研究进展

近年来多能干细胞(PSCs)的体外培养与分化技术发展迅速,并广泛应用于再生医学和发育生物学等领域。PSCs能够在体外神经诱导的条件下分化为类神经管模型,这为探索体内早期神经发育与中枢神经系统发育疾病的形成机制提供了全新的实验平台。本文总结了近年来应用小鼠和人PSCs建立体外类神经管模型的研究进展,其中体外模型主要包括在不同培养体系下诱导获得的二维(2D)与三维(3D)类神经管模型,并针对早期类神经管模型在神经系统发育性疾病机制研究中的前景和挑战作进一步探讨,同时为疾病预防和治疗提供新的思路。     

三维神经干细胞分化模型在神经药物检测中的应用

将神经干细胞接种在透明质酸支架进行三维(3D)培养,使用传统平面(2D)培养做对比,经诱导培养基进行1,7,14 d诱导分化。采用细胞免疫组织化学和Real-time PCR技术检测神经干细胞特异性标记物巢蛋白(nestin)、神经元微管蛋白(tubulin)及胶质细胞胶原纤维酸性蛋白(glial fi brillary acidic protein,GFAP)在蛋白水平和m RNA水平上的变化;CCK-8和活细胞染色技术检测神经细胞的增殖能力及神经细胞膜损伤修复效果。结果显示,神经干细胞在3D和2D培养条件下经诱导培养基诱导14 d后,tubulin表达量明显增加,而GFAP表达量降低,3D效果更加明显。CCK-8和活细胞染色结果显示,干细胞在3D培养条件下较2D培养条件下其分化和分化后的神经细胞膜损伤修复效果显著。三维培养模型能够对神经细胞分化后的药物损伤模型起到更好的保护作用。因此认为,3D透明质酸–神经细胞分化模型是更适合于构建体外神经药物筛选及安全性检测的优势模型。     

北京鸭胚胎后肾间充质干细胞分离培养及鉴定

建立禽类后肾间充质干细胞(Metanephric mesenchymal stem cells,MMSCs)体外培养体系,研究其生物学特性和多向分化潜能。采用酶消化法分离北京鸭胚胎MMSCs,绘制生长曲线,通过免疫荧光和RT-PCR对MMSCs进行鉴定,诱导MMSCs向脂肪细胞和胰岛细胞分化。结果表明,鸭胚胎MMSCs具有良好的增殖活力,表达间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)特异性标志物,并诱导分化为脂肪细胞和胰岛细胞。北京鸭胚胎MMSCs在体外具有较强的自我更新能力及多向分化潜能,可作为组织工程的种子细胞进行保存。     

人诱导多能干细胞来源功能性胰岛β细胞的体外定向分化方法的建立

1型糖尿病是由胰岛β细胞功能受损、胰岛素分泌不足所致,目前,主要通过外源性胰岛素补充来治疗,但外源性胰岛素无法精准调控血糖,严重低血糖可危及生命。胰岛移植是一种替代疗法,但面临器官供体不足和异种来源胰岛β细胞存在人畜共患病交叉感染风险的问题。因此,获得足量且安全的胰岛β细胞是1型糖尿病细胞治疗面临的难题。本研究旨在通过人诱导多能干细胞(human induced pluripotent stem cells, hiPSCs)在体外向胰岛β细胞分化,提供一种潜在的1型糖尿病治疗新策略。为实现这一目标,我们采用了结合2D和3D培养系统的分化策略,模拟胰岛β细胞的体内发育环境,并使用多种生长因子调节在胰腺发育和β细胞分化中发挥重要作用的关键信号包括Notch信号通路(Notch signaling pathway)、Wnt信号通路(Wnt signaling pathway)、TGF-β/Smad信号通路(TGF-β/Smad signaling pathway)等,在体外将hiPSC定向诱导分化至胰岛β细胞。结果显示,在2D、3D结合的培养条件下,分化过程中定型内胚层细胞,胰腺祖细胞,胰腺...     

鸭脂肪间充质干细胞分离培养与生物学特性

建立禽类脂肪来源的间充质干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)体外培养体系,探索其生物学特性和多分化潜能。通过酶消化法分离18日龄鸭胚ADSCs,绘制生长曲线,通过RT-PCR、免疫荧光和流式细胞术阳性率检测对ADSCs进行鉴定,诱导ADSCs向成骨细胞和脂肪细胞分化。结果表明,鸭胚胎ADSCs体外增殖能力良好;阳性表达CD29,CD44,CD105,表达率分别为95.39%、94.53%和98.19%;经体外诱导后可分化为成骨细胞和脂肪细胞。研究认为在适宜的培养条件下,体外培养的ADSCs能够稳定增殖并具有多分化潜能,可作为组织工程的种子细胞进行保存。     

血小板生成素诱导胎肝CD34^＋造血干／祖细胞增殖分化与周期蛋白表达的关系

为了解胚胎时期巨核细胞增殖分化特有的内在机制,本研究观察了在体外培养体系中,胎肝源CD34+造血干/祖细胞在血小板生成素(thrombopoietin,TPO)作用下增殖分化特征与相关周期蛋白B1、D1和D3表达及细胞内水平变化的关系。结果发现(1)经12d培养后,TPO使胎肝源CD34     

怀山药微型块茎愈伤组织的诱导形成及高频率再生

对怀山药微型块茎愈伤组织的诱导及高频率再生进行了研究。结果表明 :(1)光下诱导铁棍山药脱分化形成愈伤组织 ,6 -BA2 mg/L NAA2 mg/L 为最佳激素组合。KT2 mg/L 2 ,4 - D2 mg/L 有利于铁棍山药愈伤组织的增殖。附加 2 mg/L NAA能缩短 4 7号山药愈伤组织的诱导时间。KT2 mg/L NAA2 m g/L 有利于 4 7号山药愈伤组织增殖 ;(2 )不同光照条件对愈伤组织的诱导和增殖影响不同。光照是缩短 4 7号山药愈伤组织诱导时间的另一因素。暗培养有利于愈伤组织的增殖 ,对 4 7号山药来说 ,暗培养下诱导率也较高 ;(3)基因型不同 ,愈伤组织类型不同 ,诱导率和不定芽分化率也有差异 ,4 7号山药高于铁棍山药 ;(4 )KT对 4 7号山药愈伤组织分化形成不定芽起主要作用 ,2 ,4 - D2 mg/L KT2 mg/L 为最佳激素组合 ;(5 )光培养有利于不定芽的分化     

干细胞3D支架的研究进展

干细胞是一类具有无限增殖潜能,可自我更新的细胞,不同的培养或诱导条件下能够分化成为不同的细胞类型。目前,随着医学治疗手段及干细胞研究的不断发展,发现干细胞可应用于很多疾病的治疗,干细胞临床应用日益广泛,逐渐成为科研工作者研究的热点。然而干细胞移植进入生物体后繁殖效率很低,无法达到需求的量,因此如何对干细胞在生物体外进行大量培养扩增、在生物体内如何更稳定地增殖分化成为迫切需要解决的难题。当前干细胞最主要的培养方法仍是2D培养,2D培养无法模拟体内的3D微环境,繁殖效率较低,正是由于2D培养局限性太多,促使国内外学者对3D培养技术和3D支架材料进行深入探索,并取得了大量成果。对3D培养技术在干细胞中的发展与应用进行概述和展望。     

体外诱导鸡胚胎生殖细胞分化为神经干细胞

本研究探讨体外诱导鸡胚胎生殖细胞(EGCs)分化为神经干细胞(NSCs)的可能性.EGCs经类胚体(EB)阶段,以维生素A酸(RA)等进行诱导,在NSCs选择性培养基中筛培养扩增7 d,观察形态变化;采用RT-PCR法检测nestin基因表达及免疫细胞化学法检测nestin等NSCs特异性标志物,并对其扩增及分化能力进行观察.结果显示:EGCs经初级诱导,NSCs选择性培养基筛选培养7 d后,形成大量神经球样结构,可扩增传代;绝大部分神经球样结构呈nestin抗原阳性,表达nestin基因,且可分化为神经上皮样及少突胶质细胞.研究结果表明:RA等诱导的EGCs,经选择性培养基筛选培养可获得NSCs,有望为眼部神经变性疾病的治疗提供新的技术参考.     

影响沙田柚叶片离体培养的因素研究

研究了离体培养条件下影响沙田柚叶片愈伤组织诱导和分化的一些因素。结果表明 ,2 ,4 D可以诱导愈伤组织的形成 ,高浓度的蔗糖 (6% )显著提高叶片愈伤诱导率与愈伤组织重量 ,且在 2 ,4 D和蔗糖之间存在着相互作用。外源GA3处理抑制愈伤组织的诱导和生长 ,而CCC与ABA处理显著提高叶片的愈伤诱导率和愈伤组织生长量。愈伤组织转移到附加 3 .0mg/LBA的MS分化培养基上可以分化出芽 ,0 .2 5mg/LGA3的加入可以进一步提高愈伤组织的分化率和每块愈伤组织的再生芽数。     

脂肪干细胞的共培养及其分化应用概述

干细胞在体外特定培养条件下可以被诱导分化成具有不同体细胞表型的细胞。除了通过不同培养条件进行体外诱导分化的方法外,用成熟体细胞与干细胞共培养同样可以诱导干细胞定向分化。以下首先简述了脂肪干细胞 (Adipose-derived stem cells,ADSCs) 的来源及其标志,然后重点就ADSCs的不同培养方法、诱导分化及最新的临床应用进行阐述,包括药物及化学诱导培养、体细胞与ADSCs二维、三维共培养等,最后提出ADSCs的问题所在并对此技术进行展望。     

hESC衍生间充质干细胞可显著促进体外血管生成

人胚胎干细胞(hESC)是具有体外无限增殖能力和多向分化潜能的一类亚全能干细胞,在特定的条件下可被诱导分化为机体的各种细胞包括间充质干细胞(MSC)。该研究以人脂肪间充质干细胞(ADSC)和脐带间充质干细胞(UC-MSC)为对照,对hESC衍生间充质干细胞(hESC-MSC)在体外血管生成中的作用进行了系统的研究,包括其条件培养上清对脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)的功能和向血管内皮细胞分化潜能的影响。研究发现,hESC-MSC的条件培养上清可显著促进HUVEC的增殖和迁移,其促进HUVEC增殖的作用显著高于UC-MSC的条件培养上清;hESC-MSC经不同血管内皮细胞诱导方案诱导后均具有体外类血管网络生成的能力,其网络长度均显著高于ADSC和UC-MSC经单一血管内皮细胞诱导方案诱导后的长度。因此,hESC-MSC可显著促进体外血管生成,提示该细胞有望成为一种有效的治疗新型心血管疾病的细胞。     

精原干细胞:生殖保护与再生医学的新来源

精原干细胞(SSC)是存在于睾丸生精小管,不断增殖和分化以产生精子的男性生殖干细胞。SSC的冻存和移植被认为是未成年肿瘤患儿生殖保护的重要手段。近年来研究报道表明人类和鼠类的SSC可以在体内和体外分化为具有多能性的细胞,这些在表现型和功能上都和胚胎干细胞有一定的相似性。因此,精原干细胞SSC也被认为是很有希望成为再生医学中基于干细胞治疗方面的新来源。     

牛精原干细胞体外分化潜能的分析

家畜精原干细胞操作的核心技术是精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)的长期培养。至今家畜精原干细胞的长期培养方法还没有完善。其中的一个原因是缺乏简便有效的家畜精原干细胞生物活性鉴定手段。该研究的目的是建立一种牛精原干细胞生理潜能的体外分析方法,用于体外培养的牛精原干细胞的生物活性鉴定。首先培养牛精原干细胞,进而用干细胞因子(stem cell factor,SCF)对体外长期培养的牛精原干细胞进行诱导分化。在诱导分化过程中对细胞进行显微观察,并且用免疫荧光染色法鉴定分化的细胞。观察结果显示,经过诱导培养8 d后,牛精原干细胞形态发生了明显改变;细胞的运动行为显示出精母细胞特有的特征。免疫荧光染色结果显示,分化的细胞表达精母细胞的标记基因Scp3。上述结果例证了体外培养的牛精原干细胞具有分化为精母细胞的潜能。该研究建立了牛SSCs体外诱导分化的分析方法,用于鉴定体外培养的牛SSCs的生理潜能。但是体外诱导培养条件不能满足牛SSCs减数分裂的全部要求,导致出现一些不完全符合精母细胞特征的现象。诱导分化培养液尚需改进。     

大鼠骨髓基质干细胞的分离培养与向神经元样细胞诱导分化的实验研究

目的 探讨大鼠骨髓基质干细胞的提取、分离培养和体外扩增的最佳条件,研究其在体外培养中定向诱导分化为神经元样细胞的可能。方法 通过密度梯度离心和贴壁培养法从成年大鼠骨髓中分离骨髓基质干细胞,进行培养扩增,观察其生长特性;用2-巯基乙醇(β-mercaptoethanol,β-ME)对传代细胞诱导分化,并通过免疫细胞化学染色鉴定分化细胞的类型。结果 原代培养时形成由基质干细胞组成的细胞集落,细胞集落14d时接近融合,传代后,细胞体积变大,约5～7d传代一次。β-ME诱导后,70％以上的细胞在形态上呈神经元样,免疫细胞化学染色呈NSE阳性,GFAP阴性,说明诱导分化的细胞为神经元,而不是星形胶质细胞。结论 骨髓基质干细胞在体外培养条件下生长良好,并可连续传代;在β-ME作用下可被诱导分化为神经元样细胞。     

脐带血造血干/祖细胞体外分化为不同阶段红系祖细胞的动力学观察

目的:探讨体外培养脐带血单个核细胞定向诱导分化为不同阶段红系祖细胞的动力学变化情况。方法:用0.5%甲基纤维素沉降脐带血红细胞及人淋巴细胞分离液密度梯度离心法得到单个核细胞,在含EPO、SCF、IGF-1等细胞因子的无血清培养体系中诱导其定向分化为红系祖细胞,观察细胞增殖、存活率、细胞集落形成情况,并检测不同阶段细胞红系特异性表面标志CD71和CD235a的表达。结果:随着培养时间的延长,细胞数逐渐增多,14 d细胞可扩增140倍左右,收集诱导后的细胞进行瑞氏吉姆萨染色,可见大量红系祖细胞,诱导后的细胞集落形成能力强,形成的克隆大部分为红系集落。诱导过程中,14 d前CD71、CD235a的表达逐渐增高。按细胞表面标志表达的不同可将诱导的细胞分为4群,分别对应红系祖细胞的不同阶段;随着诱导天数的增加,各时间点细胞对应的早期红系祖细胞群(P2、P3)比例逐渐下降,中晚期红系祖细胞群(P4、P5)的比例逐渐上升。结论:无血清培养基添加细胞因子组合的红系诱导培养体系可较好地诱导扩增红系祖细胞,流式分选可获得相对均一而处于不同分化阶段的红系祖细胞群体。获得了红系祖细胞体外分化的动力学数据,为今后进一步优化红系诱导分化体系获得均一的红系祖细胞奠定了基础,并对未来利用干细胞制备均一的红系祖细胞应用于临床治疗有一定的指导作用。     

维甲酸诱导精原干细胞分化过程中DNA甲基转移酶表达研究

精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)是雄性哺乳动物体内能进行自我更新并通过精子发生将亲代遗传信息传递给子代的一类细胞。多项研究表明,维甲酸(retinoic acid,RA)可诱导SSCs分化,启动减数分裂。目前,关于维甲酸诱导SSCs体外分化的分子机制已取得一定进展,但此过程的DNA甲基化调控机制尚未探索。DNA甲基转移酶(DNA methyltransferases,Dnmts)催化DNA甲基化,研究SSCs分化前后Dnmts的表达变化将有助于本研究从表观遗传层面理解维甲酸诱导的SSCs分化过程。因此,在本研究中,首先通过两步酶消化法和免疫磁珠法从小鼠睾丸组织中分离纯化SSCs并建立细胞系。该细胞系在体外传代超过60代,并且表达Oct4、Plzf、Etv5、Dazl和Mvh等标志物。然后,本研究通过探索维甲酸诱导条件,建立了SSCs的体外分化体系。经维甲酸处理后,对SSCs自我更新起决定作用的转录因子Plzf及其共表达基因Oct4的表达下降,而分化相关基因(Stra8,c-Kit)表达上调。最后,本研究对SSCs分化前后Dnmts表达进行检测。检测显示与正常组SSCs比较,维甲酸处理组SSCs中Dnmt1、Dnmt3a表达下调。该发现初步表明Dnmt1、Dnmt3a在维甲酸诱导SSCs体外分化过程中起调控作用,为阐述维甲酸如何诱导SSCs分化的分子机制提供了新的证据。     

化学方法体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞成神经样细胞分化

目的:研究化学方法体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经样细胞的可持续性分化。方法:体外培养大鼠骨髓间充质干细胞至P5代,流式细胞术检测细胞表面标志物,将细胞分为丁羟茴醚(BHA)诱导组、β巯基乙醇(BME)诱导组和对照组,分别进行化学诱导分化,通过荧光定量PCR、Western印迹和免疫细胞化学法分别检测巢蛋白、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)等神经细胞标志分子的表达情况。结果:BHA诱导组高表达GFAP,而BME诱导组高表达巢蛋白,2组NSE表达均较弱;同时在诱导结束后继续培养的过程中,2组神经标志分子表达量持续降低。结论:2种方法都能诱导骨髓间充质干细胞向神经样细胞分化,但分化结局不同,BHA诱导分化后细胞主要表达星形胶质细胞表面标志GFAP,而BME诱导分化后细胞主要表达神经前体细胞表面标志巢蛋白;此外,通过化学方法诱导分化的效果是不可持续的,在诱导结束后继续培养的过程中神经标志分子表达逐渐下调。     

无血清培养上调N2a细胞钙反应性反式激活因子的表达

目的探讨钙反应性反式激活因子(calcium-responsive transactivator,CREST)是否与神经细胞的分化有关。方法选用在促分化因素作用下具有分化为神经元能力的小鼠神经母细胞瘤(N2a)细胞,用无血清培养(血清撤除)诱导N2a细胞分化。接种和培养N2a细胞12～24h后,将其分为对照组和无血清诱导组,对照组继续在含5%胎牛血清(FBS)的培养基中培养,无血清诱导组在不含FBS的培养基中培养。采用免疫印迹技术、免疫荧光技术和RT-PCR检测无血清诱导分化对N2a细胞CREST蛋白和mRNA表达的影响。结果在含5%胎牛血清(FBS)培养基培养的对照N2a细胞中,CREST蛋白水平在各时间点均无明显变化,CREST mRNA水平仅在培养48h后略有升高。而在无血清诱导分化的N2a细胞中,CREST蛋白表达水平在无血清诱导12h时无明显变化,但在诱导24h后明显升高,诱导48h后进一步升高;RT-PCR检测显示,CREST mRNA在无血清诱导12h后即开始升高,诱导24h和48h则升高更为明显。结论无血清诱导分化的N2a细胞中CREST的表达上调,提示CREST可能参与神经细胞的分化。