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．     

水稻HDAR细胞胚胎学研究─—不定胚的发生和发育

对水稻HDAR胚胎发育过程的进一步研究表明,水稻HDAR中有2．72％（17／434）的不定胚发生和发育。其不定胚起源于胚珠内的珠心细胞。不定胚起始细胞启动分裂时,胚囊发育至2核或4核时期,8核胚囊时期,胚珠内已形成多细胞不定胚结构。随后不定胚细胞不断分裂并逐渐挤进胚囊。开花传粉后,不定胚利用胚乳提供的营养可以继续发育和分化。不定胚可以和合子胚一起发育,有时合子胚败育,不定胚继续发育并分化。讨论了水稻HDAR中不定胚的发生,及其发生远早于合子胚的意义。     

《自然》：造血干细胞起源位置和时间表

美国宾夕法尼亚大学医学院的研究人员完成了大多数骨髓干细胞在小鼠胚胎中形成的位置和发育时间表。相关论文发表在1月7日的《自然》杂志。成年哺乳动物骨髓中的造血干细胞能产生身体的所有血液细胞类型,因此解密其来源可能会帮助研究人员更好地操纵胚胎干细胞．以产生新的血液细胞来进行疾病治疗。先前有研究指出,造血干细胞源自血管内一种数量很少的细胞-内皮细胞,     

《自然》：研究揭示造血干细胞分子起源

由美国宾夕法尼亚大学医学院细胞与发育生物学教授南希。斯佩克博士领导的一个研究小组,在近日完成了大多数骨髓干细胞在小鼠胚胎中形成的位置和发育时间表。这项发表在《自然》杂志上的科学发现揭示了造血干细胞起源的关键步骤。成年哺乳动物骨髓中的造血干细胞能产生身体的所有血液细胞类型,因此解密其来源可能会帮助研究人员更好地操纵胚胎干细胞,以产生新的血液细胞来进行疾病治疗。     

胚胎干细胞体外分化的研究进展

从一个受精卵发育为完整机体的过程中,具有相同基因的未分化干细胞如何产生形态和 功能各异的许多细胞?这是数十年来生物学家所一直关注的细胞分化问题。随着生命科学研究的发展,现在普遍认为细胞分化是基因差异性表达的结果,完全取决于哪些基因被激活,在什么时间和空间被激活。哺乳动物胚胎体积小,又在子宫内发育,实验研究较困难。在八十年代初,从小鼠早期胚胎的内细胞团(inner cellmass)或桑椹胚分离建立了具发育全能性的胚胎干细胞(embryonic stem cell,简称ES细     

水稻HDAR细胞胚胎学研究─—不定胚的发生和发育

对水稻ＨＤＡＲ胚胎发育过程的进一步研究表明,水稻ＨＤＡＲ中有２．７２％（１７／４３４）的不定胚发生和发育,其不定胚起源于胚珠内的球心细胞,不定胚起始细胞启动分裂时,胚囊发育至２核或４核时期,８核胚囊时期胚珠内已形成多细胞不定胚结构,随后不定胚细胞不断分裂并逐渐挤进胚囊,开花传粉后,不定胚利用胚乳提供的营养可以继续发育和分化,不定胚可以和合子胚一起发育,有时合子胚败育,不定胚继续发育并分化。讨论了水     

鸡类囊胚获得及其生物学特性研究

鸡胚是研究胚胎发育、组织分化、基因表达与调控良好的实验模型, 是动物功能基因组学研究的重要材料. 实验选取白来航蛋鸡所产新鲜种蛋, 采用纸环法收集胚盘, 机械打碎后进行悬浮培养, 获得了哺乳动物囊胚样结构, 命名为类囊胚. 体外培养12~24 h是类囊胚发育的高峰期, 其直径显著增加近1倍. FBS可促进类囊胚的发育, 而卵黄在12 h前对类囊胚发育没有明显影响, 但到24 h时可促进类囊胚的贴壁生长. 经碱性磷酸酶(AKP)染色初步显示类囊胚中含有大量碱性磷酸酶活性的胚胎干细胞, 胚胎干细胞特异性表面标志SSEA-1免疫荧光染色后呈阳性, 进一步肯定了类囊胚中ES细胞的存在, 最终从贴壁类囊胚中分化出神经样和成纤维样等多种类型细胞. 由此可以得出: 悬浮培养鸡胚盘细胞可以形成含有胚胎干细胞的、类似哺乳动物囊胚样的结构, 并能保持其内胚胎干细胞的特性和分化潜能.     

胚胎干细胞向造血细胞分化研究

胚胎干（embryonic stem,ES）细胞是来源于囊胚的内细胞团（inner cell mass,ICM）,具有发育的全能性或多能性,能嵌合到早期胚胎,在体内可以参与各种组织发育甚至包括生殖细胞;在体外分化培养条件下,可以顺序分化出各种组织细胞,与体内完整胚胎发育过程相符合,而且可以通过调节ES细胞某些基因的表达而调节其分化。因此,ES细胞是研究哺乳动物早期胚胎发育、细胞分化及其关键基因鉴定的理想模型。另外,胚胎生殖脊（embryonic germ,EG）细胞系也具有同样的生物学特性,它是由早期胚胎的原始生殖脊（primordial germ,PG）细胞建株而来。最近研究显示：ES细胞在体外不但可以分化为所有造血细胞系,而且还可以分化为具有长期增殖能力的造血干细胞。作者就胚胎干细胞向造血细胞和造血干细胞分化及其诱导因子和调控基因的表达作一综述。     

Wnt信号在胚胎干细胞自我更新和分化中的作用

胚胎干细胞分离自胚泡内细胞团,具有无限自我更新和多向分化潜能,有很大的医学应用前景。Wnt家族是一类分泌型的细胞信号传导蛋白,可以通过复杂的信号传递通路调控胚胎的早期发育,对细胞的分化、增殖及生长具有重要的调节作用。该文就Wnt信号通路调节胚胎干细胞的自我更新和分化作一综述。     

人-牛异种克隆胚构建及其线粒体来源

通过人-牛异种核移植技术获得异种克隆囊胚, 便于在不消耗人类卵母细胞的情况下从异种克隆胚中分离出人类干细胞。通过透明带下注射法将人胎儿成纤维细胞和牛耳成纤维细胞分别注入去核牛卵母细胞中构建异种和同种胚胎, 并比较两者之间的融合率、卵裂率、8-细胞发育率以及囊胚率。并对处于2-细胞、4-细胞、8-细胞、桑椹胚、囊胚阶段的异种克隆胚的线粒体DNA来源进行检测。结果表明, 异种克隆胚体外各个阶段的发育率均低于同种克隆胚, 尤其是8-细胞到囊胚阶段的发育率, 以及囊胚率都显著低于同种克隆胚(P<0.05)。异种克隆胚在2-细胞到桑椹胚阶段检测到人、牛线粒体DNA共存, 囊胚阶段只检测到牛线粒体DNA。结果表明: 牛卵母细胞可以重编程人胎儿成纤维细胞, 完成异种克隆胚植入前的胚胎发育, 异种克隆胚由于核质相互作用的不谐调, 影响其发育能力, 使其囊胚率显著低于同种克隆胚。牛线粒体DNA存在于植入前异种胚胎发育的各个阶段。异种克隆胚胎用于人类胚胎干细胞分离具有可行性。     

哺乳动物嵌合体的研究进展及应用前景

哺乳动物嵌合体是指由两个或两个以上具有不同遗传性的细胞系组成的聚合胚发育而成的个体。嵌合胚内不同来源的细胞相互调节、相互作用以至共同完成胚胎发育。由于嵌合体能携带适当的遗传标记并能在个体发育中表现出来,因而它成为研究哺乳动物个体发育最有利的实验材料和遗传研究模型。本文就哺乳动物嵌合体的研究概况及应用前景作一简要概述。     

成年哺乳动物神经发生的研究进展

神经干细胞是一类具有自我更新能力和多向分化潜能的干细胞。在特定条件下,神经干细胞可分化为神经元、少突胶质细胞和星形胶质细胞从而参与神经功能的修复过程,该过程称为神经发生。一直以来,人们认为神经发生主要发生在哺乳动物胚胎时期,而成体是不存在神经发生的。然而近年的研究表明,成体神经发生在哺乳动物中枢神经系统中是终生存在的,且通过多种信号通路来调控。现就成年哺乳动物神经发生的研究进展展开论述。     

《自然》:制造诱导性多能干细胞有了新法

<正>英国《自然》杂志近日以两篇论文的形式阐述了一种通过外部环境改变体细胞命运的重编程方法:已分化的体细胞在恶劣的环境下会转化为多能干细胞,日本科学家于是利用低pH值的环境将成年造血细胞诱导为多能干细胞。这种新的重编程方法不需任何复杂技术或转录因子,其成果对再生医学的发展有着极大意义。形成哺乳动物身体主要部分的体细胞,其命运被认为主要是由发育的细胞分化过程完成的时间决定的。而由环境压力引发的重新编程,已在植物中被观察到--此前科学家们也只在植物中实现这一过程,成功把已成熟细胞转化为未成熟细胞,但迄今尚未在哺乳动物细胞中被观察到。     

人胚胎干细胞向滋养层分化的研究进展

哺乳动物胚胎发育产生的第一个细胞系的分离是内细胞团和滋养层的分离,不同哺乳动物之间胚胎干细胞向滋养层细胞分化不同,滋养层细胞对胚胎的植入、促进胚胎在子宫内的生存和生长至关重要.人胚胎干细胞为研究人类胚胎发育及向滋养层分化提供了一个独特的模型.人胚胎干细胞可以在实验室条件下保持无限期稳定的培养,用于最初胚胎和滋养外胚层发生的机制研究.目前人胚胎干细胞分化为滋养层细胞在体外可以通过自发分化、基因敲除、分离EB小体和BMP4诱导等几种途径实现.不同哺乳动物之间胚胎干细胞向滋养层分化机制,主要通过信号通路如BMP4,LIF等以及某些标志基因如OCT4,CDX2,Eomes等的变化调节.人胚胎干细胞向滋养层分化的研究为临床应用提供了一定的基础.     

青鳉干细胞及其应用

干细胞广泛存在于多细胞生物的早期胚胎和成体组织中.干细胞的多能性和易操作性使其在发育生物学和再生医学上具有巨大的研究和应用价值,如细胞发育潜能的调控、细胞命运的决定、细胞治疗等.干细胞培养是研究干细胞研究工作的基础,主要集中在小鼠、人和青鳉这3种脊椎动物上.青鳉是一种小型淡水鱼,常被用作发育生物学和生物医学研究的模式物种.本文将主要介绍青鳉干细胞系及其应用.青鳉的MES1是除小鼠以外的第一个胚干细胞系;SG3是第一个成体精原干细胞系,可以在体外形成具有运动能力的精子;HX1是首个单倍体胚干细胞系,通过核移植技术,将该单倍体细胞的细胞核移植到未受精卵细胞中,得到第一个可育的半克隆动物霍利.这些突破使青鳉毫无疑问地成为干细胞研究的理想模式.     

豇豆胚胎发育早期的胚柄及胚乳中的传递细胞

在豇豆早期的胚胎发育中,随着胚柄和胚乳在结构上的分化,可以看到在特定部位上形成传递细胞特有的壁内突。在原胚早期,只在胚周围和合点处的胚囊周界壁上存在壁内突。在原胚后期,胚柄的基部细胞的侧壁以及与母体相邻的端壁都发育壁内突。这个时期与珠心冠和内珠被相邻的胚乳细胞的外切向壁上也开始发生内突。胚柄在胚分化时期明显地分化为基部区域和颈部区域。壁内突只发生在基部区域的细胞中。在原胚后期,胚周围形成细胞胚乳的鞘。这部分的胚乳,在种于发育时期,细胞的数目和大小都只稍有增加。当胚乳细胞形成以后,细胞很快变为彼此分离,与珠被组织直接相邻的胚乳细胞的壁发生明显的内突。胚分化和胚轴延长时期,在液体胚乳的区域,在向珠柄那一面的周界壁上,出现特别发达的壁内突。     

植物干细胞决定基因WUS的研究进展

WUS(WUSCHEL)基因编码一转录因子,它的存在使周围细胞具有干细胞的特征,与之相关的信号系统近年逐步被阐明.在茎尖分生组织内WUS和CLV(CLAVATA)之间形成一个反馈调节环,使得干细胞保持自我更新,维持茎尖的顶端优势.在胚胎分生组织内,CLV3的表达只依赖于WUS的存在,然而在胚以后的发育中,CLV3的表达受到WUS和STM(SHOOTMERISTEMLESS)的双重调节,启动器官发生.在花分生组织中,WUS和LFY(LEAFY)共同激活AG(AGAMOUS)基因的表达,WUS受AG的反馈抑制.由WUS建立的信号体系还参与胚珠的发育.当WUS蛋白和生长素共存时,可以高效启动体细胞胚的发生.细胞对WUS信号的感应性与细胞所处的微环境有关,WUS在不同环境条件下可以启动不同的下游基因表达.     

外来基因整合入哺乳动物种系:遗传工程进入新阶段

近年来,为研究那些能在胚胎发育期间控制基因的时间和组织专一表达的DNA序列,一部分实验工作者已将克隆DNA注入早期鼠胚,看看基因能否稳定地整合入哺乳动物的种系中去。希望受过这种注射的鼠胚能长成成鼠,在其卵子或精子中携带有插入于染色体不同部位的同一外源DNA。这些个体的后代于是会生出小鼠的亚品系,在它们的所有细胞中从发育一开始便有插入的DNA,这样就可以估价邻近序列、染色质结构和DNA     

研究哺乳动物早期胚胎发育与分化的ES细胞途径

ＥＳ细胞即胚胎干细胞,它是由哺乳动物附植前早期胚胎的内细胞团细胞体分离培养而建立的。其特点是只生长,不分化,并保持发育的多能性。作为一种理想的模型系统与有用的工具,可用于研究哺乳动物早期胚胎的发育与基因的表达。     

肾脏干细胞

肾脏千细胞是成体干细胞研究中最晚最新的,目前肾脏干细胞的研究也限定在发育中的胚胎肾,对胚胎肾干细胞的来源和定位的研究处于探索起步阶段。大量研究证明,胚性肾脏干细胞来源于输尿管芽诱导后的后肾间充质。胚性肾发育中主要的基因和转录因子可提供鉴定肾脏干细胞的标志分子。胚胎肾干细胞发育时,渗透压、氧压等多种因素组成的微环境提示髓质部可能是成体干细胞存在区域,肾乳头部为千细胞的壁龛。实验证明肾外组织对成体肾有修补作用。通过对胚胎肾发育和成体肾修复的细胞和分子机制进一步了解肾脏干细胞。