胚胎干细胞的心脏应用

心肌梗死期间死亡的心肌细胞将由没有收缩功能的疤痕组织替代,因而极可能引起心力衰竭。对治疗心衰来说,修复死亡或损伤的心肌以及改善心功能仍面临着极大挑战。干细胞移植已在近年来的实验中用于修复损失的心肌。本文总结了近期在心肌损伤动物中实施胚胎干细胞移植的实验结果,并着重介绍对这类特定细胞的研究进展。胚胎干细胞取源于早期哺乳类胚胎的胚芽细胞,属于多功能干细胞。这类细胞具有长期增殖而不分化的能力,或台色够在培养过程中分化成包括心肌细胞在内的所有特殊体细胞。由于胚胎干细胞具有极大的增殖和分化为成熟组织的能力,它们可能成为一种潜在的很有实用价值的细胞来源,可用于对病态心脏的功能心肌再生的细胞治疗。新近的研究表明,在心肌梗死动物模型中,心肌内移植胚胎干细胞或由其分化成的心肌样细胞,能导致已损伤心肌的再生,并改善心脏功能。另外,在病毒性心肌炎小鼠中,静脉输入胚胎干细胞可明显提高生存率和减轻心肌损伤。有关人类胚胎干细胞在体外分化成心肌细胞以及这些细胞的特性,近来已有报道。然而,要在临床能应用人类胚胎干细胞或由其分化成的心肌细胞来治疗晚期心脏疾病,还必须越过大量的伦理、法律和科学上的障碍。     

干细胞来源外泌体在心肌损伤修复中的作用

目前普遍认为干细胞在心肌损伤修复中的旁分泌作用是其发挥疗效的重要途径之一。外泌体是旁分泌的重要介质,是由细胞分泌的具有磷脂双分子层结构的囊性小泡,可以转运蛋白质、脂质和核酸分子到受体细胞,介导生理和病理条件下细胞间通讯。多种干细胞,包括胚胎干细胞、诱导多能干细胞、心脏祖细胞、间充质干细胞和心肌球细胞等来源的外泌体对受损心脏的保护作用已被广泛证实,其在心肌损伤修复中的治疗效果备受关注。本综述总结了目前关于不同干细胞来源的外泌体在心肌损伤修复研究中的最新进展,包括治疗潜力和作用机制。     

间充质干细胞的生物学特性及心血管修复潜能的研究进展

间充质干细胞存在于成体组织中,来源于骨髓、脂肪组织等,在体外易分离和培养,是具有塑料粘附性的一群非均质细胞。它们具有分化的潜能,在适当的条件下可分化为心肌和血管。临床前期研究显示,在心脏损伤模型中移植间充质干细胞有利于心肌修复和心血管形成。其作用机制与间充质干细胞再生和旁分泌能力密切相关。在临床应用中,间充质干细胞具有免疫抑制作用,也可用于异体移植。总之,虽然间充质干细胞的研究尚有许多问题亟待解决,但是它在心脏疾病的细胞治疗和组织工程中已显示出广阔的前景。     

胚胎干细胞及诱导多能干细胞向心肌细胞分化和调控的研究进展

胚胎干细胞（embryonic stem cells,ESCs）具有自我更新、无限增殖和多向分化的特性,包括分化成心脏组织的多种类型细胞。经体细胞重编程产生的诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells,iPS）也被证明有类似胚胎干细胞的特性。但这些多能干细胞向心肌细胞自发分化的效率非常低,因此,如何有效地诱导这些多能干细胞向心肌细胞的定向分化对深入认识心肌发生发育的关键调控机制和实现其在药物发现和再生医学,如心肌梗塞、心力衰竭的细胞治疗以及心肌组织工程中的应用均具有非常重要的意义。该文重点综述了近年来胚胎干细胞及诱导多能干细胞向心肌细胞分化和调控的研究进展,并探讨了这一研究领域亟待解决的关键问题和这些多能干细胞的应用前景。     

干细胞与心肌细胞替代治疗

胚胎干细胞及来源于骨髓、骨骼肌、血管、肝脏、皮肤、脂肪等组织器官的成体干细胞均有多向分化潜能。胚胎干细胞可分化为3个胚层的所有组织细胞。成体干细胞具有可塑性和转分化的潜能。在一定条件下,这些干细胞可被诱导分化为心肌细胞。成年心脏可能存在心肌干细胞,具有增殖和分化为包括跳动性心肌细胞的多种细胞的潜能。因此,干细胞可用于心肌细胞替代治疗,以替代死亡的心肌细胞,改善心脏功能,防治心肌梗塞后心衰、减少心肌重构等症状。本文对干细胞治疗心肌梗塞有关进展及问题作一综述。     

间充质干细胞研究新进展

骨髓中存在着一种多潜能的间充质干细胞(Mesenchymal stem cell,MSC)。其在体内分布广泛,易分离,能在体外大量扩增,并具有强大的可塑性,除能在体内、外诱导分化形成骨、软骨、脂肪、神经胶质等细胞以外,最新的研究结果表明还能分化形成包括血液、内皮、肝实质细胞以及视网膜等几乎三个胚层的细胞。由于间充质干细胞跨越了人胚胎干细胞所面临的伦理问题,这使得间充质干细胞在细胞治疗及组织工程等应用方面具有其他组织干细胞不可比拟的优势。     

人胚胎干细胞源性间充质干细胞的研究进展

人胚胎干细胞源性间充质干细胞(human embryonic stem cell derived mesenchymal stem cells,h ESC-MSCs)是由胚胎干细胞诱导分化而来的间充质干细胞,具有成体间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)相似的生物学特性和功能,由于其来源丰富、均一性好,受到广泛关注,是MSCs的一种新的获取途径。其应用避免了胚胎干细胞直接应用而面临的致瘤性问题,是胚胎干细胞应用于疾病治疗的一种新的形式,具有广阔的应用前景。然而,h ESC-MSCs真正运用于临床治疗仍面临较多的问题需要解决。该文就h ESC-MSCs的诱导分化、生物学特性、应用前景及目前尚存在的问题作一综述。     

帕金森病的细胞治疗研究进展

干细胞为治疗帕金森病提供了新的希望.目前用于研究的干细胞主要有神经干细胞、胚胎干细胞、诱导多功能干细胞、间充质干细胞等.本文回顾了上述细胞在移植治疗帕金森病研究中的进展,并介绍了近期出现的将体细胞直接重编程为神经细胞或神经干细胞的新技术.     

骨髓间质干细胞修复受损心肌研究进展

骨髓间充质干细胞是一种多潜能干细胞。在体外培养时,多种诱导因素可使其分化为心肌细胞等。目前进行的动物实验和临床研究表明骨髓间充质干细胞具有促进血管增生以及改善心肌梗死后心脏功能的作用,为受损心肌的治疗提供了广阔前景。但是其修复受损心肌的机制仍具有很大争议。本文就以上内容进行综述。     

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。     

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。     

胚胎干细胞定向分化为心肌细胞研究进展

胚胎干细胞在体外可分化为 3个胚层的所有组织细胞。诱导人类胚胎干细胞定向分化为心肌细胞可为心肌梗死、心肌坏死等重大心脏疾病患者实施细胞治疗 ,也可作为种子细胞 ,用于构建供器官移植用的人造心脏 ;进一步可研究心肌细胞发育分化的分子机理及更直观的用于体外筛选人类心血管药物等。对人类胚胎干细胞及其定向分化为心肌细胞分子机理的研究进展及其所面临的问题作一综述。     

干细胞核移植效率及核移植胚胎干细胞

干细胞为一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞,包括胚胎性干细胞和成体干细胞.胚胎性干细胞有胚胎干细胞、畸胎瘤细胞和原始生殖细胞.成体干细胞主要有骨髓间充质干细胞,造血干细胞、神经干细胞、表皮干细胞、脂肪干细胞等.随着体细胞核移植技术与干细胞培养技术的成熟,两者相结合便产生了核移植来源胚胎干细胞(embryonic stem cells via nuclear transfer,ntES细胞),其不仅用于基础的研究,而且也用于临床医学的组织修复和移植的研究.现就干细胞作为核供体时的核移植效率,ntES细胞系的建立、其性质及诱导分化等的研究进展进行综述.     

microRNAs在多能干细胞向心肌细胞分化中的作用

microRNAs(miRNAs)是长约22 nt的非编码RNAs,广泛参与细胞的增殖、分化、病变、修复和凋亡等多种生命活动.多能干细胞(pluripotent stem cells)是指体外具有自我更新和多向分化潜能的细胞,在一定条件下可被定向诱导分化为多种细胞类型.miRNAs在多能干细胞中表达丰富,并通过调控基因表达影响其自我更新及分化.由多能干细胞向心肌细胞分化的方法主要有3种,即拟胚体形成法、与内胚层细胞共培养法和特定诱导物添加法.虽然这3种方法均可成功诱导多能干细胞向心肌细胞分化,但重复率很低.所以,人们把研究的视野逐渐转向miRNAs——这个广泛参与细胞生命活动的小分子物质.大量研究表明,在多能干细胞中,不同的miRNAs可通过打靶不同基因影响其向心肌细胞分化.在间充质干细胞中,miR-1、miR-133和miR-499可分别打靶Hes-1、SRF和Pdcd4;而在胚胎干细胞中,miR-1和miR-499分别打靶Hand2和Pacs2促进其向心肌细胞分化.miRNAs在多能干细胞向心肌分化作用机制的研究必将促进再生医学在心脏疾病治疗上的应用.     

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。     

microRNA在多能干细胞向心肌细胞分化中的作用

microRNAs(miRNAs)是长约22 nt的非编码RNAs,广泛参与细胞的增殖、分化、病变、修复和凋亡等多种生命活动．多能干细胞（pluripotent stem cells）是指体外具有自我更新和多向分化潜能的细胞,在一定条件下可被定向诱导分化为多种细胞类型．miRNAs在多能干细胞中表达丰富,并通过调控基因表达影响其自我更新及分化．由多能干细胞向心肌细胞分化的方法主要有3种,即拟胚体形成法、与内胚层细胞共培养法和特定诱导物添加法．虽然这3种方法均可成功诱导多能干细胞向心肌细胞分化,但重复率很低. 所以,人们把研究的视野逐渐转向miRNAs--这个广泛参与细胞生命活动的小分子物质．大量研究表明,在多能干细胞中,不同的miRNAs可通过打靶不同基因影响其向心肌细胞分化．在间充质干细胞中,miR-1、miR-133 和miR-499可分别打靶Hes-1、SRF和Pdcd4| 而在胚胎干细胞中,miR-1和miR-499分别打靶 Hand2和Pacs2促进其向心肌细胞分化．miRNAs在多能干细胞向心肌分化作用机制的研究必将促进再生医学在心脏疾病治疗上的应用．     

间充质干细胞定向心肌细胞分化的研究进展

心肌梗死是由心脏缺血引发心肌细胞不可逆的坏死造成的疾病。目前,用干细胞来治疗心肌梗死越来越具有吸引力。间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一种多能干细胞,普遍存在于动物体的一些间质组织(如骨髓、脂肪)中。由于其良好的体外扩增能力、多向分化的潜能且不受伦理学制约等优点,学者们对如何让MSCs高效、定向地分化为心肌细胞,从而补充心脏病人缺血心肌的坏死细胞做了大量的研究。目前已经发现,使MSCs向心肌方向分化的体外诱导方法主要包括化学药物诱导、生物因子诱导、物理诱导、共培养诱导以及分子改造诱导(转移miRNA和转录因子)。该文旨在通过对以上五类方法进行综述,以此了解体外诱导MSCs心肌向分化的研究现状。     

心脏干/祖细胞与心肌损伤修复

细胞移植是一种有希望的组织再生的治疗手段.多种类型的细胞已经用于动物心 肌损伤的修复中,包括胚胎干细胞、胚胎和新生动物的心肌细胞、骨骼肌成肌细胞、 骨髓干细胞、脂肪来源的干细胞、可诱导的多能干细胞等.但是,这些用于移植的细胞 存在成活率低、在心脏局部存留少、与宿主心肌细胞不能整合和免疫排斥等问题,这 些问题限制了它们的应用.心脏自身存在的干细胞因为没有其他来源细胞存在的种种 问题,因而成为备受关注的治疗心肌梗死的种子细胞.但是,心脏干/祖细胞也有自身 弊端,包括干细胞群的细胞生物学或遗传学标志没有统一,在心肌中数量极少,体外 扩增能力有限等,因而限制了心脏干/祖细胞的有效应用.如何能有效动员和促进心脏 干/祖细胞增殖,依赖于人们对心脏干/祖细胞增殖、分化、归巢的调控机制,包括心 脏干/祖细胞修复损伤心肌的分子机制的深入了解.本文将就近年来在心脏再生领域中 ,心脏干/祖细胞的研究新进展进行综述.     

胚胎干细胞体外诱导分化

胚胎干细胞能在体外长期不断自我更新,具有高度分化潜能,可分化成胎儿和成体的几乎所有类型的细胞,如心肌细胞、神经细胞、上皮细胞、肝细胞、血细胞、胰岛细胞、脂肪细胞及生殖细胞等。在细胞治疗和组织器官替代治疗、发育生物学等的研究中将具有广阔的应用前景。目前已有多种胚胎干细胞体外定向诱导的报道。本文从体外诱导分化影响因素和几种主要诱导细胞类型进行分析和总结,为胚胎干细胞的诱导分化研究提供参考资料。     

胚胎干细胞体外诱导分化

胚胎干细胞能在体外长期不断自我更新,具有高度分化潜能,可分化成胎儿和成体的几乎所有类型的细胞,如心肌细胞、神经细胞、上皮细胞、肝细胞、血细胞、胰岛细胞、脂肪细胞及生殖细胞等.在细胞治疗和组织器官替代治疗、发育生物学等的研究中将具有广阔的应用前景.目前已有多种胚胎干细胞体外定向诱导的报道.本文从体外诱导分化影响因素和几种主要诱导细胞类型进行分析和总结,为胚胎干细胞的诱导分化研究提供参考资料.