猪脂肪干细胞的特点及其应用

脂肪干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)是从脂肪组织中分离得到的一种具有多元分化潜能的干细胞,且脂肪组织在人体内的储量丰富,取材简单。因此,人源脂肪干细胞(human adipose-derived stem cells,hADSCs)具有良好的应用前景,如干细胞治疗、再生以及药物研发等。然而,要将这些基础研究成果应用于临床,必须通过临床前的安全性、可行性和潜在的风险评估。而在实验动物中,猪与人类在解剖学、遗传学和生理学上非常相似,因此猪脂肪干细胞(porcine adiposederived stem cells,pADSCs)的相关研究对人脂肪干细胞走向临床应用具有重要的理论及实践意义。基于猪脂肪干细胞的重要作用,本文综述了猪脂肪干细胞的分离、培养、免疫表型、分化能力及应用前景。     

胚胎干细胞源性表皮干细胞在肾被囊微环境中分化潜能的研究

目的 探讨胚胎干细胞源性表皮干细胞在肾被囊微环境中的分化情况,为研究其在不同微环境中的分化潜能和稳定性及寻找新的皮肤工程种子细胞奠定基础。方法129小鼠E14胚胎干细胞与人羊膜共培养4d,定向诱导其分化为呈β1整合素、CK15和CK19阳性的表皮样干细胞克隆,无菌手术下移植入129小鼠双侧肾被囊内,术后4周、6周和8周取材。对移植后细胞的分化情况进行形态学和CEA和CK18免疫组织化学观察。结果小鼠胚胎干细胞源性表皮干细胞在129小鼠肾被囊内4周,分化为由单层或复层上皮样细胞构成的管状和泡状结构,种植6周和8周,除上述结构外,可见角化复层扁平上皮、汗腺样、皮脂腺样及毛囊样等结构。免疫组化结果汗腺样结构呈CEA和CK18阳性。结论研究结果表明小鼠胚胎干细胞源性表皮干细胞在肾被囊微环境下,可具有分化为角化复层上皮、汗腺样、皮脂腺样及毛囊样结构的潜能。     

人羊膜上皮细胞的临床应用潜力的研究进展

人羊膜上皮细胞(human amniotic epithelial cells,hAECs)是位于胎盘羊膜靠近胎儿侧的上皮细胞,与其他胎盘来源的干细胞不同,hAECs源自胚胎上胚层,被认为是再生医学的理想种子细胞类型.研究显示,hAECs兼具胚胎干细胞样增殖分化潜力和成体干细胞样免疫调节特性.与其他类型的干细胞相比,h...     

人滑膜间充质干细胞与人脐带间充质干细胞的生物学性状比较

该文旨在比较人滑膜间充质干细胞(human synovial mesenchymal stem cells,hSMSCs)与人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUC-MSCs)的生物学性状.流式细胞仪鉴定hSMSCs和hUC-MSCs.比较两种间...     

脂肪来源干细胞通过Wnt/β-catenin通路调控前列腺增生上皮BPH-1细胞的增殖和凋亡

为了探讨脂肪来源干细胞对前列腺增生上皮BPH-1细胞增殖和凋亡的影响及分子机制,本研究从人体脂肪组织中分离脂肪来源干细胞并通过流式细胞术鉴定细胞表面标志物,将实验分为2组:对照组和脂肪来源干细胞共培养组。采用Transwell进行共培养,脂肪干细胞与前列腺增生上皮BPH-1细胞共培养组中两者比例为1:1,对照组中不含脂肪干细胞。CCK8检测前列腺增生上皮BPH-1细胞活力;羟脯氨酸法检测前列腺增生上皮细胞胶原合成能力;流式检测前列腺增生上皮细胞凋亡率;Western blotting检测前列腺增生上皮细胞Wnt3a、Bcl2和β-catenin蛋白表达水平。流式细胞仪检测结果,显示酶消化法能够从脂肪组织中分离出脂肪干细胞。人脂肪来源干细胞与前列腺增生上皮BPH-1细胞共培养能够显著抑制前列腺增生上皮BPH-1细胞的增殖能力,羟脯氨酸检测结果表明,脂肪干细胞能够显著抑制前列腺增生上皮BPH-1细胞胶原合成,流式检测结果显示脂肪干细胞能够显著促进前列腺增生上皮BPH-1细胞的凋亡,Western blotting检测显示脂肪干细胞能够显著抑制前列腺增生上皮BPH-1细胞Wnt3a、Bcl2和β-catenin蛋白表达。本研究的初步结论表明:脂肪来源干细胞通过抑制Wnt/β-catenin通路抑制前列腺增生上皮BPH-1细胞增殖。     

比较两种不同来源间充质干细胞的生物学特性及多向分化潜能

该文旨在比较人脂肪间充质干细胞(hADSCs)和脐带间充质干细胞(hUMSCs)的生物学特性,并鉴定其多向分化潜能。体外扩增培养hADSCs和hUMSCs,绘制细胞生长曲线并计算群体倍增时间,通过细胞集落实验比较两种细胞的增殖能力,流式细胞仪和RT-PCR方法分别检测细胞表面抗原和多能性相关基因的表达,采用成脂、成骨诱导分化试剂盒比较两种细胞的分化潜能。hADSCs和hUMSCs表达CD34、CD44、CD45、CD105的比例分别为2.7% vs 6.2%、92.3% vs 93.4%、1.3% vs 3.1%、99.4% vs 98.0%,均表达Oct4和Nanog基因;生长曲线均呈"S"型,两种细胞的群体倍增时间差异不显著(P0.05);随着代数的增加,两种细胞的增殖能力均变弱,但P7的hADSCs的增殖能力要显著优于hUMSCs(P0.05);经油红O、茜素红染色及RT-PCR和细胞免疫荧光方法检测特异基因的表达,表明两种细胞均具备成脂、成骨分化的能力,hADSCs的成脂能力优于hUMSCs,但两种间充质干细胞的成骨分化能力没有显著性差异。hADSCs和hUMSCs具有相似的生物学特性,但hADSCs可能具备更强的增殖能力和成脂分化潜能。     

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。     

人类多能干细胞源心肌细胞的研究进展与应用前景

人类多能干细胞(human pluripotent stem cells,hPSC)具有无限增殖的能力并可体外分化成心肌细胞,可作为新型的细胞源用于心脏疾病的细胞替代疗法、药物检测及心脏发育生物学的基础研究。hPSC包括人胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESC)和诱导型人多能干细胞(human induced pluripotent stem cells,hiPSC),后者的出现不仅使干细胞个性化治疗成为可能,同时规避了人胚胎干细胞应用的医学伦理问题,具有较大的发展空间。尽管hPSC源心肌细胞的应用研究已取得极大进展,但将这种心肌细胞应用于临床仍有许多技术问题需要解决。该文将综述hPSC源心肌细胞的技术进展,探讨hPSC源心肌细胞的应用前景,并对存在的问题和挑战也进行了讨论。     

小鼠表皮干细胞的分离与培养

目的:探讨体外分离和培养小鼠表皮干细胞和分析表皮干细胞克隆形成能力的方法。方法:采用中性蛋白酶和胰酶消化新生小鼠表皮基底层细胞,将细胞直接接种在细胞瓶中,在无滋养层条件下培育;利用表皮干细胞标记物K15和α6整联蛋白进行免疫荧光鉴定;以小鼠胚胎成纤维细胞作为滋养层与成年小鼠角质细胞共培养,进而分析表皮干细胞的克隆形成能力。结果:新生小鼠表皮干细胞克隆在培养2～3 d后开始形成,细胞核质较小,细胞呈小而圆的形态特征;传代后的细胞可以被K15和α6整联蛋白特异性标记。结论:利用该方法能够实现对小鼠表皮干细胞的体外培养和传代。     

海绵状的小肠粘膜下层促进成骨样细胞增殖分化

目的:观察人脂肪干细胞(hADSCs)诱导分化的成骨样细胞在海绵状的猪小肠粘膜下层(SIS)表面的生长情况,探讨三维立体海绵状的SIS能否促进成骨样细胞的增殖和分化.方法:采用物理和化学结合的方法将猪近段空肠制备成脱细胞的SIS,再将薄膜状的SIS经液氮低温研磨制成微粒,交联后采用冷冻干燥技术重塑形为海绵状的SIS;原代培养hADSCs,流式术检测表面抗原,诱导其成骨、成软骨、成脂分化并染色鉴定;将诱导的成骨样细胞与海绵状SIS复合培养,扫描电镜观察细胞形态;应用SIS材料浸提液培养成骨样细胞,MTT法检测细胞增殖情况,ALP活度检测成骨分化情况.结果:脱细胞的SIS未见有核物质,海绵状的SIS呈三维立体状,具有大量均匀一致的孔隙;原代培养的hADSCs表达干细胞相关抗原,并可分化为成骨样细胞,茜素红将钙结节染成紫红色.成骨样细胞与海绵状SIS复合培养后,细胞生长旺盛增殖能力强,ALP表达量明显增加.结论:海绵状的SIS具有均匀的三维孔隙,细胞相容性好,能明显促进hADSCs来源的成骨样细胞的增殖及成骨分化,可成为骨组织工程新型的三维立体天然生物衍生材料.     

培养人皮下脂肪干细胞纵向分化的实验研究

目的:建立人脂肪干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)分离、培养的方法,观察其生物学特性,探讨其纵向分化的能力.方法:自皮下脂肪组织获得梭形细胞,观察细胞生物学特征,免疫组化鉴定波形蛋白和CD44.以含有胰岛素、地塞米松、1.甲基-3-异丁基-黄嘌呤的无血清混合培养基诱导其向脂肪细胞纵向分化,以细胞形态学变化.油红O染色和测定甘油磷酸脱氢酶活性判定分化是否成功.结果:人皮下脂肪中能够分离培养出生长旺盛的脂肪干细胞,诱导培养7d后细胞由梭形逐渐变圆,胞质内出现脂滴后逐渐增多融合为脂泡,并与甘油磷酸脱氢酶活性变化相吻合.油红O染色显示约(78.6±2.2)%细胞转变为脂肪细胞.结论:人皮下脂肪中分离的脂肪干细胞在体外诱导条件下能纵向分化为脂肪细胞,可能成为修复软组织缺损及整形美容的又一干细胞来源.     

从人胚胎干细胞畸胎瘤中有效获取间充质干细胞和神经前体细胞

通过人胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESC)体外分化方法和畸胎瘤形成可以分化获得多种成体细胞．但目前尚不清楚是否可以从hESCs畸胎瘤中分离某些特异性细胞．通过体外筛选方法,有效地从hESCs畸胎瘤中分离出神经前体细胞(neural progenitor cells,NPCs)和间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)．这种hESCs畸胎瘤来源的NPCs和MSCs与体内神经前体细胞和间充质干细胞有着相似的分子标记和特性,并具有进一步的分化潜能——分别可以诱导成为神经元、神经胶质细胞、脂肪细胞和骨骼细胞等．根据人胚胎干细胞畸胎瘤中含有不同分化阶段的外胚层、中胚层和内胚层的组织或细胞,认为人胚胎干细胞畸胎瘤可以作为另一个细胞来源以获取多种(包括人胚胎干细胞体外分化难以得到的)各种前体/干细胞和终末分化细胞．     

猫4种不同来源间充质干细胞的生物学特性比较

为比较猫的脂肪、骨髓、羊膜、脐带等器官组织4种不同器官来源间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSC)的生物学特性,本研究通过全血培养法分离培养骨髓来源的间充质干细胞,并采用消化法分离培养脂肪、脐带和胎盘来源的间充质干细胞,比较它们的细胞形态、生长曲线、成脂成骨分化能力以及细胞表面标志物等生物学特性。结果显示,分离得到的4种不同来源的MSC均呈贴壁生长,细胞形态呈梭形、多棱形;均具有成脂成骨分化能力;脂肪源和骨髓源MSC的细胞增殖速度较快,细胞倍增时间较短,而羊膜与脐带源的MSC增殖能力较差,细胞倍增时间较长,4种细胞中脂肪来源MSC的增长活性最好,细胞传至第9代的时候依然保持良好的增殖活性,提示AD-MSC的临床应用可能比较好;4种MSC细胞表面均高表达CD105、CD90和CD44等标志物,低表达CD34。     

人脐带间充质干细胞对肿瘤细胞生长及软琼脂克隆形成的影响

目的研究人脐带间充质干细胞(h UCMSC)体外共培养对肿瘤细胞增殖的影响以及在软琼脂中形成克隆的可能性,从而评价其体外促瘤性和致瘤性,为其体内致瘤性研究及临床应用提供安全性数据。方法剥取脐带华通氏胶,剪碎,组织块贴壁法获得贴壁细胞,培养传代,倒置显微镜观察细胞形态,流式细胞仪测定细胞表型,检测诱导成脂肪和成骨及成软骨分化的能力,鉴定是否为h UCMSC。然后,通过体外软琼脂克隆形成实验观察h UCMSC形成集落的能力;h UCMSC分别与人白血病细胞株K562和人结肠癌细胞株Colo-205体外共培养,MTT法测定细胞增殖,并以肿瘤细胞的增殖指数(PI)值来判定h UCMSC是否对肿瘤细胞体外增殖有影响。结果人脐带华通氏胶分离培养的细胞具有成纤维细胞样的细胞形态,具有向成脂肪和成骨及成软骨方向分化的能力,表达间充质干细胞指标CD73、CD90、CD105,低表达CD34、CD45、CD19,符合间充质干细胞特点。软琼脂克隆形成实验显示h UCMSC未表现出在阻力介质中的克隆生长能力。h UCMSC分别与人白血病细胞K562和人结肠癌Colo-205细胞共培养,PI值显示h UCMSC对肿瘤细胞增殖没有影响。结论 h UCMSC体外培养不具有致瘤性,同时对肿瘤细胞增殖无影响。     

猴表皮干细胞横向分化为角膜上皮细胞的研究

表皮干细胞可以作为角膜上皮细胞的替代物, 在自体眼表修复及组织工程生物角膜的构建中将产生不可估量的作用. 将体外分离培养的2 ~ 4代猴表皮干细胞和人角膜缘基质组织及角膜上皮细胞进行共培养(Transwell法), 于共培养前后使用流式细胞仪、RT-PCR和免疫组织 化学技术对其分化情况进行检测和鉴定. 并于第2, 4, 6, 8和10天进行免疫组织化学染色观察表皮干细胞转分化的比率. 实验采用条件培养基诱导法作为对照. 表皮干细胞在共培养前表达表皮干细胞标志, K15和整合素β1阳性, K3/K12阴性; 共培养后转为表达K3/K12, 从基因水平和蛋白质水平表现出角膜上皮细胞的特征, 但是条件培养基诱导法阳性率较低. 可见, 表皮干细胞具有可塑性, 在角膜缘基质组织及角膜上皮细胞的调控下, 可以横向分化为类角膜上皮细胞, 有可能重建角膜上皮, 进行自体生物角膜的构建.     

心肌样微环境诱导脂肪干细胞分化的研究

微环境在促进干细胞分化过程中起着重要的作用,研究心肌样微环境介导脂肪干细胞向心肌细胞分化有重要意义．将脂肪干细胞与心肌细胞直接或通过细胞培养小室间接共培养,检测脂肪干细胞的分化情况．对于直接共培养体系,采用绿色荧光蛋白CFSE对脂肪干细胞进行标记,然后与心肌细胞以1∶5混合后进行直接共培养,2周后,通过流式细胞仪分选分化的脂肪干细胞,并检测其分化情况．检测方法包括：扫描电镜和透射电镜观察细胞的超微结构;免疫细胞化学检测心肌特异性肌球蛋白重链(MHC)、肌钙蛋白(TnⅠ)和连接蛋白(Cx43);Western blot定量分析;RT-PCR检测心脏特异性转录因子mRNA的表达．结果表明,分化的脂肪干细胞呈现心肌样超微结构,并表达心肌特异性蛋白和转录因子,并且直接共培养体系中分化的脂肪干细胞其表达率明显高于间接共培养体系中的表达率．因此,在心肌样微环境中,除了可溶性细胞因子对分化起作用以外,心肌细胞产生的机械牵拉对脂肪干细胞向心肌细胞分化也起着重要的作用．     

自体骨髓间充质干细胞为种子细胞构建组织工程化全层皮肤

利用自体骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)为种子细胞分别在体外一定条件下向表皮细胞和真皮成纤维细胞诱导分化, 并且和Ⅰ型胶原膜复合后移植修复裸鼠皮肤创面, 观察以自体BMSCs为种子细胞构建组织工程化全层皮肤的可行性. 研究发现, 将分离纯化的BMSCs接种于表皮细胞诱导体系中, 3天后细胞即发生形态改变, 汇合成表皮细胞特有的“铺路石”状; 透射电子显微镜观察到张力原纤维、黑色素小体和透明角质颗粒; 诱导分化细胞表达表皮细胞表面标志CK19和CK10, 且CK19的诱导分化效率达到60%, 表明诱导分化的细胞大部分为表皮干细胞; 通过检测细胞诱导前后紫外线照射诱发的凋亡状况, 证实诱导后的细胞具有抵抗紫外线照射的功能; 另一方面, BMSCs在真皮成纤维细胞诱导体系作用下, 超微结构观察到细胞外胶原微纤维的沉积, RT-PCR证实诱导分化细胞具有分泌Ⅰ型胶原的功能; 放射免疫法检测到诱导后的细胞还具有分泌细胞因子IL-6与IL-8的功能, 其最高分泌量分别为115.06 pg/mL和0.84 ng/mL. 体内移植实验也证实, BMSCs与生物支架材料复合后具有明显促进皮肤缺损创面愈合的作用. 研究结果表明, BMSCs具有向表皮细胞和成纤维细胞分化的潜能, 以及作为种子细胞构建具有生物学功能的组织工程化全层皮肤的可行性, 并且自体来源的BMSCs构建的皮肤组织无免疫排斥风险, 具有广阔的临床应用前景.     

不同ES细胞系体外定量神经分化的比较

利用视黄酸(RA)诱导小鼠胚胎干细胞通过悬浮类胚培养法体外定量分化为神经样细胞.结果显示能够进行种系嵌合的MESPU22细胞系与不能进行种系嵌合的MESPU13细胞系的体外神经分化比例在统计学上没有明显差异.此结果对于人的胚胎干细胞全能性的鉴定与检测有重要启示。 Abstract: Murine embryonic stem cells were induced to differentiate into neuron-like cells by all-trans Retinotic Acids through embryoid body culture. The results indicate that there is no obvious difference between MESPU22 cell line which is highly germline competent and MESPU13 cell line which has no germline competence. The result has important illumination on the identity of the totipotence of human embryonic stem cells.     

微环境诱导iPSCs和BMSCs向神经元样细胞分化——Reelin对细胞分化和极性化的调节作用

本文旨在研究小鼠诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,i PSCs)和骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)在大脑微环境的诱导下向神经元样细胞分化的过程,探讨与细胞极性化相关的关键分子,以及Reelin蛋白对干细胞的分化的影响。用细胞脑片共培养以及细胞脑匀浆上清共培养的方法,将i PSCs和BMSCs分别与野生型(WT)和reelin基因缺失小鼠(reeler小鼠)的海马脑片以及脑匀浆上清共培养,观察二者在脑片微环境下的细胞分化和极性化改变。结果显示,与WT和reeler小鼠脑片共培养的i PSCs和BMSCs均出现神经元样细胞的分化;与WT小鼠海马脑片共培养的这两种细胞呈双C字型海马片层化分布,同时表现出很强的方位性,而与reeler小鼠海马脑片共培养的细胞分布则无明显规律性,呈均匀分布。脑匀浆上清培养基共培养的i PSCs和BMSCs在共培养72 h后,部分类神经元样细胞可以被神经元特异标记物(Neu N)所标记,显示出分化成为功能性神经元。而在共培养初期(2~4天),reeler微环境培养基中神经元分化和突起生长相对滞后。以上结果提示,在大脑微环境的诱导下,i PSCs和BMSCs可以向神经元样细胞,甚至向功能性神经元分化,Reelin蛋白参与了细胞极性化过程,而Reelin缺乏可造成神经细胞极性紊乱,延迟神经元分化及突起生长。