多能干细胞诱导分化及体细胞转分化为心肌细胞的研究进展

心血管疾病是威胁人类健康的重大疾病,而心肌细胞数量逐渐减少,甚至衰竭是其核心病变。心肌细胞补偿性替代治疗是未来用于治疗这类疾病的重要手段,因此,心肌细胞的来源和有效治疗将成为关键。目前,心肌细胞构建的主要方法有多能干细胞诱导分化成心肌祖细胞或心肌细胞、心源性心肌祖细胞,以及体细胞重编程等。其中,多能干细胞向心肌细胞分化是最常用的方法;而体细胞转分化技术相较于传统的诱导多潜能干细胞衍生心肌细胞缩短了时间窗,为潜在的心血管疾病治疗提供了另一种思路。随着获取心肌细胞效率及其质量的提升,未来心血管疾病的治疗将有望获得重大突破。     

食蟹猴胚胎干细胞向间充质前体细胞诱导分化及鉴定

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)可以诱导分化成脂肪、软骨、骨骼和骨骼肌细胞,并可作为骨骼、软骨或肌肉移植中的再生干细胞,广泛应用于细胞治疗和组织工程。胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)具有体外培养无限增殖和多向分化的特性,能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。该研究通过无血清条件下诱导食蟹猴ESCs形成类胚体(embryoid bodies,EBs),然后在血清条件下贴壁分化EBs成间充质前体细胞(mesenchymal precursor cells,MPCs),再经过长期体外培养,纯化和扩增MPCs。结果显示,纯化后的MPCs具有MSCs生物学特征,并能在体外诱导分化成脂肪细胞和骨细胞。将这些细胞皮下注射给SCID小鼠,并未发现形成肿瘤,提示食蟹猴ESCs来源的MPCs具有一定的安全性。     

神经干细胞向少突胶质前体细胞的定向分化诱导

本研究采用神经胶质瘤细胞株(B104 neuroblatoma cells,B104 cells)培养上清(B104CM)和碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF),将冷冻复苏的大鼠胚胎脊髓神经干细胞(neural stem cells,NSCs)定向诱导为少突胶质前体细胞(oligodendrocyte precusor cells,OPCs)。形态学和免疫组化的结果显示,诱导后95％以上的细胞具有双极或多极突起的典型OPCs形态,并表达A285和血小板源生长因子受体-α(platelet derived growth factor receptor-α,PDGFR-α等0PCs标志,所有PDGFR-α阳性的OPCs均不表达β-Tublin Ⅲ,其中仅少量细胞表达胶质原纤维酸性蛋白(glia fibrillary acidic protein,GFAP)。在B104CM和bFGF共存的培养条件下,悬浮培养的OPCs可大量增殖形成少突胶质细胞球,该细胞球可通过传代继续扩增,且扩增的OPCs仍能维持其特有的形态和自我增殖的特性。撤去bFGF和B104CM后,OPCs能进一步分化为成熟的少突胶质细胞(oligodendrocytes,OLs)或Ⅱ型星形胶质细胞。实验表明,诱导NSCs产生的OPCs在形态、增殖以及分化格局等方面均与已报道的存在于胚胎脑区的O-2A前体细胞相类似。该培养系统可为实验性细胞移植的研究提供丰富的细胞来源。     

microRNA参与体细胞重编程诱导分化为神经细胞的研究进展

神经退行性疾病是临床上常见的疾病,目前其治疗只停留在药物治疗及手术治疗阶段。由于神经细胞是难以再生的一种细胞类型,寻找替代神经细胞对神经退行性疾病移植治疗具有重要意义。现有研究表明,MSC(mesenchymal stem cell)、ESC(embryonic stem cell)或i PSC(induced pluripotent stem cell)能在体外分化为神经细胞,干细胞治疗神经退行性疾病具有良好的临床前景,但目前受到神经分化效率低、免疫排斥等因素的限制。研究显示,micro RNA具有参与神经发育和分化等作用,且具有重编程神经干细胞并治疗神经退行性疾病的能力。因此,该文就micro RNA参与体细胞的重编程诱导分化为神经细胞机制与作用等作一简要综述,探讨micro RNA对体细胞重编程调控作用和临床应用前景。     

神经干细胞/前体细胞分化的功能学鉴定研究进展

神经干细胞／前体细胞分化是神经生物学研究的热点．以往对神经干细胞／前体细胞分化水平的鉴定主要依赖于形态学指标,而随着膜片钳技术的应用,神经干细胞／前体细胞分化过程中膜电特性的改变、离子通道活动等功能学指标越来越受到重视．综述了利用膜片钳技术研究神经干细胞／前体细胞功能分化的最新进展,并对存在的问题做出思考和展望．     

bHLH因子对大脑神经前体细胞的增殖分化与命运决定的调节

神经前体细胞(neural progenitor cells,NPCs)是具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞,它的增殖和分化受到多种内源或者外源因子,以及邻近或远程细胞信号通路的调控。多项研究表明,碱性螺旋——环——螺旋(basic helix-loop-helix,b HLH)家族转录因子之间相互联系,相互竞争,广泛参与调控端脑的发育过程,在NPCs向神经元和神经胶质细胞分化过程中起着重要的调控作用。而b HLH家族分子的不同的表达状态,即持续表达或波动表达,又与NPCs增殖或者分化的最终结局有着重要的关系。本文主要对在端脑发育中有重要代表性作用的b HLH转录因子,以及它们之间的表达调控关系的研究进展进行综述。     

应用原子力显微镜分析猪脂肪前体细胞的分化

脂肪形成过程中发生的异常变化与许多疾病的产生有着密切的关系。为深入了解脂肪形成的机制,利用原子力显微镜研究脂肪前体细胞向成熟脂肪细胞分化前后细胞形貌、超微结构和机械性能的变化。结果表明,脂肪前体细胞与成熟脂肪细胞在形貌上存在明显的差异。在超微结构的探测中成熟脂肪细胞表面粗糙度低于脂肪前体细胞。通过力曲线的分析得出,分化前后两种细胞的机械性质均发生改变。脂肪前体细胞在粘弹力、硬度和杨氏模量的研究中比成熟脂肪细胞都高出约20％。原子力显微镜在纳米尺度上分析脂肪前体细胞向成熟脂肪细胞分化过程中细胞膜的改变,其研究结果为进一步探讨脂肪形成机制提供可视化定量数据。     

对比研究胎儿和成年来源的胰岛前体细胞体外增殖和分化潜能

对比研究胎儿和成年胰岛来源的前体细胞(hIPCs)体外增殖和分化,探讨胎儿和成年hIPCs的体外增殖和分化潜能,为细胞移植治疗糖尿病提供实验数据。体外分离培养胎儿和成体hIPCs,诱导分化,通过免疫组织化学、分子生物学方法,检测hIPCs体外增殖潜能和分化效率。与成年hIPCs相比较,胎儿hIPCs在体外具有更强的增殖潜能,BrdU掺入率明显高于成年胰岛来源的hIPCs(P0.05)。体外诱导hIPCs分化成具有分泌胰岛素功能的胰岛样细胞团(ICCs),免疫荧光染色显示ICCs表达Insulin、Glucagon和Somatostatin,定量检测Insulin、PDX-1和ISL-1基因的相对表达量,胎儿来源的ICCs明显高于成年ICCs(P0.05),分别是成年ICCs的1.69倍、1.51倍和1.81倍。提示胎儿来源的胰岛前体细胞具有较强的增殖和分化能力。     

核孔复合物与心肌分化、增殖及心脏疾病的研究进展

核孔复合物(nuclear pore complexes,NPCs)是由约30种核孔蛋白(nucleoporins,Nups)组成的细胞内最大的复合体。作为细胞核的"阀门",NPCs的主要作用是调节细胞核与细胞质间的分子转运,可参与基因表达调控等各种生理过程。心脏是维持机体新陈代谢最为重要的器官,越来越多的研究表明,NPCs不仅参与了心脏正常生理过程如心肌分化、增殖等,也参与了许多病理过程如先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)、房颤(atrial fibrillation,AF)、心衰(heart failure)等。现将对NPCs在心肌分化、增殖及心脏疾病等方面的进展作一综述。     

锁阳愈伤组织诱导和增殖及不定根分化

以药用寄生植物锁阳的不同部位肉质茎为外植体,研究外植体形态及植物生长调节剂配比对愈伤组织形成、增殖及不定根分化的影响,建立了高效的锁阳肉质茎愈伤组织诱导、增殖和不定根分化体系。结果表明,锁阳茎下部大小为1．5cmx1．5cmxl．5cm的外植体,维管束平行于培养基放置,有利于愈伤组织形成;外植体培养50d,愈伤组织形成。高效的愈伤组织诱导培养基为Ms＋6-BA1．0mg.L-1＋2,4-D3．0mg·L-1,愈伤组织诱导率可达67％;增殖培养基为Ms＋6．BA0．5mg·L-1。＋2,4-D1．5mg·L-1,NxsN74％;在Ms＋6．BA1．0mg·L-1＋NAA2．0mg·L-1。分化培养基中,不定根诱导率达56％。     

神经前体细胞的迁移机制及其应用研究进展

神经前体细胞脑内移植后可在全脑迁移。在病变的中枢神经系统 ,神经前体细胞的迁移具有损伤区靶向性。神经前体细胞的迁移可能与中枢神经系统微环境中的神经导向分子以及神经损伤区释放的包括炎症因子在内的一些因子有关。神经前体细胞的靶向性迁移特性使其可作为运载治疗性分子的载体细胞 ,特异性治疗多发性中枢神经系统退行性病变和转移性脑肿瘤。同时 ,神经前体细胞还可以参与损伤区的神经修复和功能重建     

人胚胎干细胞定向分化为神经前体细胞

采用单层贴壁分化的方法在无血清条件下诱导同源饲养层培养的人胚胎干细胞定向分化,得到了高比例的神经前体细胞(97.5±0.83)%(P<0.05)。这些神经前体细胞具有分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的能力。在长期的传代培养中发现,随着培养时间的延长,nestin阳性的神经前体细胞比例下降,同时发育能力也发生了变化。在传代培养的早期,神经前体细胞发育为神经元的比例很高,几乎没有胶质细胞分化出来。随着培养时间的延长,胶质细胞的比例逐渐上升。这与体内神经系统的发育过程非常相似。进一步研究发现具有bHLH(basic helix-loop-helix)结构域的转录因子neurogenein2(Ngn2)和Olig2可能在这一变化中起重要作用。因此,人胚胎干细胞来源的神经前体细胞能够模拟体内神经发育的模式,为在体外研究人的神经发育和再生医学奠定了基础。     

微小RNA调控骨骼肌增殖、分化的研究进展

骨骼肌损伤、萎缩等疾病的防治一直是困扰临床医生的难题。这些骨骼肌疾病的康复离不开肌细胞增殖、分化的调节。微小RNA（microRNA）作为基因表达的调节因子,通过对骨骼肌细胞增殖、分化机制的开启、促进和抑制等方式,对骨骼肌发育过程中的初始肌细胞、成肌细胞以及生物体成熟以后的肌卫星细胞的增殖、分化均进行着精细调节。因此,研究microRNA调节骨骼肌增殖、分化的机制已成为科研工作者的当务之急,并具有广阔的应用前景。     

bHLH因子对大脑神经前体细胞的增殖分化与命运决定的调节北大核心CSCD

神经前体细胞(neural progenitor cells,NPCs)是具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞,它的增殖和分化受到多种内源或者外源因子,以及邻近或远程细胞信号通路的调控。多项研究表明,碱性螺旋——环——螺旋(basic helix-loop-helix,b HLH)家族转录因子之间相互联系,相互竞争,广泛参与调控端脑的发育过程,在NPCs向神经元和神经胶质细胞分化过程中起着重要的调控作用。而b HLH家族分子的不同的表达状态,即持续表达或波动表达,又与NPCs增殖或者分化的最终结局有着重要的关系。本文主要对在端脑发育中有重要代表性作用的b HLH转录因子,以及它们之间的表达调控关系的研究进展进行综述。     

脂肪来源细胞体外增殖规律及定向诱导分化研究

脂肪组织由整形外科吸脂术获得(19例,31．5±5．8岁)。酶消化法分离抽吸物中细胞,体外扩增至第10代．测定细胞生长曲线、累计倍增数目,明确其体外生长规律和增殖能力;通过对表面抗原CD29、CD105、CD106、CD166、CD49d、CD34、CD31、3G5等的检测分析脂肪来源细胞的群体组成：分别向软骨、骨、脂肪定向诱导,进一步明确该细胞群体定向分化能力。实验表明,每300ml脂肪抽吸物平均可获得5×10~7个有核细胞,体外扩增10代,平均每代倍增数目为1．59±0．224．累计倍增数目为15．53。流式细胞学及免疫细胞化学检测显示,干细胞相关抗原CD29、CD105、CD106、CD166等表达率均＞60%,但与造血系相关的CD34、CD31表达率也分别达到7．3%、29．2%。ADC向软骨诱导可检测到Ⅱ型胶原表达;向成骨诱导可见矿化结节形成,并可检测到AKP、Osteonectin基因表达;向脂肪诱导可检测到PPARr2、GLU-4、Leptin基因表达,细胞内有脂滴形成。脂肪来源的细胞获得量大,体外增殖能力强,并含有具有多向分化潜能细胞,有可能作为组织构建的种子细胞。     

急性前髓细胞性白血病细胞诱导分化实验的研究进展

急性前髓细胞性白血病或急性早幼粒细胞白血病（APL）是一种特殊类型的血液系统恶性克隆性疾病,其特点是异常早幼粒细胞无限增殖伴分化受阻,是白血病中最危重的一种类型。95%以上的APL患者具有（t15;17）染色体异常,形成PML/RAR融合基因,几乎存在于所有的APL细胞中,成为APL细胞的一个特异性标志,是APL发病重要分子基础。自从全反式维甲酸（ATRA）成功用于临床诱导APL分化以来,对诱导分化剂的作用机制的研究已取得很大的进展。本文主要对APL细胞遗传学和分子生物学特征、发病机制、诱导分化机制、分化后细胞表型变化等方面对APL细胞诱导分化实验的研究进展进行综述。     

胚胎干细胞诱导分化的研究进展

胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)因其具有自我更新能力和发育的多能性,成为当前医学研究的热点。ESC不但可以自发分化,而且在诱导因素作用下可以定向分化为某一种特定的成熟细胞。因此,ESC在移植医学、发育生物学等领域有着广阔的应用前景。本文对几种定向诱导ESC分化的策略进行了综述。     

缺失mir122抑制斑马鱼肝脏前体细胞向肝细胞分化

作为机体内最大的脏器之一, 肝脏对于机体的新陈代谢、解毒作用以及内环境的稳定有着重要的作用。FGF、BMP以及WNT信号通路及众多转录因子形成的基因调节网络精密调控着肝脏的发育, 然而小分子RNA在肝脏形成中的功能却所知甚少。近年来的研究发现, mir122在肝细胞中高表达, 对于维持肝脏的代谢功能起着至关重要的作用, 但是其在肝脏发育中的功能还不清楚。为了深入探讨mir122在斑马鱼(Danio rerio)胚胎发育中的作用, 文章首先检测了mir122在发育过程中的时空表达, 发现mir122特异表达在肝脏, 并且在肝脏前体细胞向肝细胞分化过程中表达水平显著增高。文章还通过用反义核苷酸Morpholino (MO)敲降mir122的表达, 发现敲降mir122对肝脏前体细胞的起源、肝原基的形成以及肝脏前体细胞的增殖没有明显的影响, 但是, mir122的缺失导致肝脏前体细胞不能分化为肝细胞。因此, mir122不仅参与了成体肝脏代谢功能的调节, 还在肝脏前体细胞向肝细胞分化过程中不可或缺。     

大脑皮层发育及神经前体细胞

哺乳动物的大脑皮层是神经系统中最复杂的结构。现代医学对许多神经系统疾病往往束手无策。了解脑发育的过程和机制对认识神经系统如何正常行使功能,以及神经系统疾病的发生、发展、治疗具有重要意义。神经发育生物学的关键问题之一,即数量巨大的神经细胞如何从相对有限的神经前体细胞中有序产生。简要介绍了大脑皮层的发育过程及参与神经发生的各类神经前体细胞。     

原代培养大鼠松果体细胞的增殖与分化——免疫组织化学研究

目的：探讨体外培养大鼠松果体细胞的生长、增殖及分化。方法：采用MTT测定法BrdU及5－HT免疫组织化学方法。结果：相差显微镜观察可见培养的松果体细胞呈小圆形或不规则形,初期聚集成巢,以后逐渐散贴壁,有强折光性,细胞体随培养时间的延长而增大,MTT检测证实。培养的松果林体细胞增生较活跃,细胞倍增时间在培养第9天,第11天左右高峰。BrdU免疫组化法对松果体细胞分裂与增殖的观察及统计结果与MTT检验结果相符。5－HT阳性细胞占培养细胞总数的80％以上,结论：体外培养能获得生长增殖旺盛,具有一定生理功能的松果体细胞。