Derivation of Germline Competent Rat Embryonic Stem Cells from DA Rats

The laboratory rat was one of the earliest mammalian species for scientific research and used as animal disease models in physiology,toxicology,behavior,immunology,and tumor-biology for over 150 years (Jacob,1999).However,rat lags far behind mouse in generating human disease models and functional genomic studies because of the lack of authentic rat embryonic stem (ES) cells (Voigt and Serikawa,2009),whereas the first mouse ES cell line was established in 1981 (Evans and Kaufman,1981).By combining two or three kinase inhibitors which target GSK3,MEK and FGF signaling pathways in serum-free N2B27 medium,germline competent rat ES cells were first derived in 2008 (Buehr et al.,2008;Li et al.,2008).     

小鼠孤雌胚胎干细胞系的建立及生物学特性鉴定

目的:探讨建立合适的小鼠孤雌胚胎干细胞建系方法。方法:采用氯化锶联合细胞松弛素B激活B6D2F1杂交小鼠卵母细胞,所获得的囊胚与桑椹胚分别用于孤雌胚胎干细胞的建系,观察两者的建系成功率。结果:共建立了12株小鼠孤雌胚胎干细胞系,这些细胞SSEA-1抗原阳性,SSEA-4,TRA-1-81,TRA-1-60表面抗原阴性,具有AKP活性,保持正常染色体核型,体内外分化分别形成畸胎瘤和拟胚体。结论:采用囊胚和去透明带的桑葚胚建立孤雌胚胎干细胞系获得成功。该方法为人类纯合子的胚胎干细胞建系提供基础,在自体细胞治疗领域中具有潜在的应用价值。     

具高效种系嵌合能力的C57BL／6J 小鼠ES细胞系的建立

采用小鼠原代成纤维细胞作为饲养层,在含1×103单位白血病抑制因子（LIF）的DMEM高糖培养基中,建成了11个C57BL／6J小鼠的ES细胞系,成系率为9．6％。所建的11个ES细胞系中有5个核型正常率大于70％。这些细胞具早期胚胎细胞的特征,呈碱性磷酸酶阳性,具表达0014基因的特性5进行体内分化实验时能发生广泛的分化。通过嵌合体制作实验证明其中3个系具嵌合能力,并从中筛选出具高效种系嵌合能力的MESPU35细胞系,MESPU35细胞的克隆能达到种系传递,经过基因操作的细胞克隆,也保留了高效的嵌合能力。因此,MESPU35细胞可作为制作突变小鼠的有效载体。     

分离和克隆小鼠ES细胞集落的主要影响因素

目的　研究不同培养条件分离和克隆小鼠ES细胞集落的效率。方法　以PMEF饲养层、NIH3T3细胞饲养层或培养液中加入LIF为培养条件 ,分离和克隆昆明小鼠ES细胞集落 ,比较其效率。结果　饲养层的培养条件明显优于培养液中加入LIF的培养条件 ;有饲养层的培养条件下 ,桑椹胚的ES细胞集落出现率显著低于囊胚 ;两种饲养层培养囊胚 ,其ES细胞集落的出现率差异无显著性。结论　以PMEF或NIH3T3细胞作饲养层 ,培养昆明小鼠的囊胚 ,适时离散ICM ,是比较理想的分离ES细胞集落的方法。     

建立对未分化细胞特异性标记的小鼠胚胎干细胞系

构建pRex-1-EGFP表达载体,电穿孔转染小鼠ES细胞,用增强绿色荧光蛋白对起源于3．5d胚泡内细胞团的小鼠胚胎干细胞进行特异性标记,用荧光显微观察EGFP的表达以及RT-PCR方法检测Rex-1基因在未分化和分化中ES细胞中的表达情况。结果显示,EGFP基因成功转入小鼠ES细胞,并在未分化的ES细胞中高效表达;细胞开始分化后,EGFP的表达开始下降。由Rex-1基因启动子控制下的EGFP稳定表达的小鼠ES细胞系,对哺乳动物早期发育过程的研究以及对筛选能够调节上述过程的小分子化合物具有重要意义。     

615小鼠ES细胞集落的分离及初步鉴定

目的　分离和培养 6 15小鼠的ES细胞集落 ,为建系打下基础。方法　以PMEF为饲养层分离 6 15小鼠的ES细胞集落 ,进行无饲养层培养 ,并对其进行初步鉴定。结果　ES细胞集落的出现率和传代成功率为 2 2 6 %和 0 94 % ,其ALP染色阳性 ,具有稳定的二倍体核型 ,可自发分化为多种类型的细胞。结论　成功分离和培养了6 15小鼠的ES细胞集落     

稳定整合pTet-on载体小鼠胚胎干细胞株的建立

目的建立稳定整合Tet-on基因的ES-D3细胞系,用于人胰岛素基因(pTRE2-human-Ins)在ES-D3细胞中诱导表达调控的研究。方法通过电穿孔转染的方法,将pTet-on质粒导入ES-D3细胞中,利用G418的药物选择特性,对转染的ES-D3细胞进行压力筛选,用PCR和Southern blot方法进行DNA整合鉴定,并用瞬时转染荧光素酶报告基因(pTRE-Luc)对筛选的Tet-on阳性克隆株的功能进行鉴定。结果经400μg/mL的G418压力筛选后,获得了11个细胞克隆株,特异性核苷酸引物检测细胞基因组DNA,有9个ES-D3细胞株可以扩增出相应的核苷酸片段,部分Tet-on阳性ES-D3株Southern blot鉴定结果表明Tet-on基因片段已整合入ES-D3细胞基因组DNA,荧光素酶报告基因功能鉴定获得1株诱导表达倍率为21.31的ES-D3细胞株,且Tet-on基因阳性ES-D3细胞的形态和生长速度与正常ES-D3细胞没有差异。结论通过电穿孔转染的方法成功地获得1株诱导表达倍率为21.31的高表达ES-D3细胞株,为进行目的基因(pTRE2-human-Ins)在ES-D3细胞中转染和诱导表达打下了基础。     

Germline Competent Pluripotent Mouse Stem Cells Generated by Plasmid Vectors

We developed nonintegrated methods to reprogram mouse embryonic fibroblast (MEF) cells into induced pluripotent stem cells (iPSCs) using pig pOct4, pSox2, and pc-Myc as well as human hKLF4, hAID, and hTDG that were carried by plasmid vectors. The 4F method employed pOct4, pSox2, pc-Myc, and hKLF4 to derive iPSC clones with naive embryonic stem cell (ESC)-like morphology. These 4F clones expressed endogenous mouse Nanog protein and could generate chimeras. In addition to the four conventional reprogramming factors used in the 4F method, hAID and hTDG were utilized in a 6F method to increase the conversion efficiency of reprogramming by approximately five-fold. One of the 6F plasmid derived iPSC (piPSC) clones was shown to be germline transmission competent.     

胚胎干细胞技术的研究进展

干细胞可以分为成体干细胞和胚胎干细胞两类,是当前生物医学领域的一个热点。由于干细胞在医学领域有巨大应用前景,世界各国都对此给予了相当的重视;投入大量资金支持本国的科学家从事干细胞的科学研究。目前,干细胞的研究还处于试验室阶段,很多技术难题还没有解决,尤其是胚胎干细胞的不定向分化问题,以及一些伦理方面的争议。宗教界人士和社会论理学方面的人士对于干细胞的研究还有异议。集中论述了胚胎干细胞的研究进展和医学功用。     

Derivation of Cardiac Progenitor Cells from Embryonic Stem Cells

Cardiac progenitor cells (CPCs) have the capacity to differentiate into cardiomyocytes, smooth muscle cells (SMC), and endothelial cells and hold great promise in cell therapy against heart disease. Among various methods to isolate CPCs, differentiation of embryonic stem cell (ESC) into CPCs attracts great attention in the field since ESCs can provide unlimited cell source. As a result, numerous strategies have been developed to derive CPCs from ESCs. In this protocol, differentiation and purification of embryonic CPCs from both mouse and human ESCs is described. Due to the difficulty of using cell surface markers to isolate embryonic CPCs, ESCs are engineered with fluorescent reporters activated by CPC-specific cre recombinase expression. Thus, CPCs can be enriched by fluorescence-activated cell sorting (FACS). This protocol illustrates procedures to form embryoid bodies (EBs) from ESCs for CPC specification and enrichment. The isolated CPCs can be subsequently cultured for cardiac lineage differentiation and other biological assays. This protocol is optimized for robust and efficient derivation of CPCs from both mouse and human ESCs.     

人胚胎干细胞建系和培养的研究进展

人胚胎干细胞(human embryonic stem cell,hESc)在再生医学、药物筛选和发育生物学等领域具有重要的研究和应用价值.本文对人胚胎干细胞建系方法的现状包括胚胎来源、内细胞团分离方法、以及人胚胎干细胞培养体系的改进作了介绍,讨论了与全能性维持和定向分化有关的信号通路的研究进展,以及胚胎干细胞研究中伦理问题的争议.     

胚胎干细胞的研究进展

胚胎干细胞是来源于早期胚胎内细胞团的、具有多向分化潜能的细胞,已经广泛用于生命科学的许多领域,它在医学方面的应用成为医学领域的研究热点.本文对胚胎干细胞在诱导分化、基础研究和临床应用上的研究进展进行了综述,对今后的研究方向进行了展望.     

Cell Surface Mechanics Gate Embryonic Stem Cell Differentiation

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MicroRNAs与胚胎干细胞研究

MicroRNAs(miRNAs)是一种大小约20～25个碱基的非编码小分子RNA,一般通过特异性抑制靶蛋白翻译或降解靶基因mRNA发挥负调控基因表达的作用.胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES细胞)是从植入前早期胚胎内细胞团或原始生殖细胞中分离得到并能在体外长期培养的高度未分化的多能细胞系,在揭示胚胎早期发育机理、药物筛选、临床再生医学等领域具有广泛的应用前景.最近研究发现miRNAs在ES细胞自我更新和分化过程中均发挥着重要的调控作用,但具体调控机制尚未完全阐明.进一步深入研究miRNAs在ES细胞中的作用,全面了解ES细胞自我更新和定向分化的机制是实现ES细胞广阔临床应用前景的基础.     

人类胚胎干细胞系H9培养和分化中细胞异质性的发现

目的:在人类胚胎干细胞系H9培养和分化过程中探讨该细胞系的异质性。方法:对人类胚胎干细胞系H9进行体外未分化培养和诱导分化,鉴定其多潜能性和分化状态;在诱导其向拟胚体细胞的分化过程中,检测多潜能相关基因及分化特异基因的表达情况。结果:发现多潜能相关基因(Oct4、SOX2和Nanog)和种系特异性基因(Cdx2、Bachurary、SOX1、Fgf5和AFP)并不限于分别在未分化细胞和分化细胞中表达。结论:提示H9细胞系在培养过程中的非基因异质性现象,为进一步认识胚胎干细胞的自我更新和多潜能性提供了有意义的参考。     

胚胎干细胞的分离与培养

如何分离胚胎干细胞，并在体外进行分化抑制培养，仍是探索性很强的研究课题，本文简述了胚胎干细胞分离培养方法的主要进展与趋势。