极小胚胎样干细胞的生物学特性

近年来,研究者从小鼠骨髓和其他组织脏器中分离并纯化了一类数量极其稀少的极小胚胎样干细胞（very small embryonic—like stem cells,VSELs）。VSELs不仅表达多能干细胞的表面分子标记,并能向3个胚层方向分化。有学者推测,VSELs可能是在哺乳动物组织／器官的发育早期迁移并定居下来的,且能在特定情况下向组织特异的单潜能干细胞方向分化。据此,VSELs可能在成体组织的更新和损伤组织的再生修复过程中发挥重要作用。     

干细胞概述

干细胞是存在于胚胎和成体中的一类特殊细胞,它能长期地自我更新,在特定的条件下具有分化形成多种终末细胞的能力,不同来源的干细胞分化潜能各异。从早期胚胎内细胞团分离的胚胎干细胞能分化形成个体所有的细胞类型,并具有在体外无限增殖的能力,是最具有临床应用前景和研究价值的干细胞之一。在成体各种组织和器官中也存在成体干细胞,用于维持机体结构和功能的稳态。近期有关成体干细胞可塑性的研究和成体组织中多能干细胞存在的证据扩大了人们对成体干细胞分化潜能的认识。干细胞具有的多向分化潜能和自我更新能力使其成为未来再生医学的重要种子细胞,并成为研究人类早期胚层特化和器官形成、药物筛选以及基因治疗的最佳工具。     

成体干细胞的研究及潜在应用

成体干细胞(adultstemcells)存在于人和哺乳动物的多种成体中,具有自我更新和一定的分化潜能.现已从骨髓、软骨、血液、神经、肌肉、脂肪、皮肤、角膜缘、肝脏、胰腺等许多组织中获得干细胞,并在部分成体干细胞的体外分离培养、扩增及诱导分化等研究中取得突破性进展,发现部分成体干细胞具有预想不到的分化潜能.成体干细胞不仅是发育生物学研究的理想模型,而且是细胞移植治疗、人工组织或器官构建的种子细胞和基因治疗的理想载体细胞,因此,在揭示生命的本质和规律及再生医学中有十分广阔的应用前景.     

脂肪干细胞的研究进展

成体干细胞包括多能诱导干细胞、胚胎干细胞、脐带血干细胞、脂肪干细胞等,其中脂肪干细胞因其取材方便,无伦理限制,且能诱导成多胚层细胞而成为最有应用前景的成体干细胞之一。脂肪干细胞可以诱导分化为脂肪细胞、骨细胞、软骨细胞、肌细胞和神经元,在特定的条件下,可以构建皮肤,骨和软骨组织工程,是多种组织工程的理想种子细胞,有非常重要的研究和应用价值。本文综述了ADSC的分离培养、诱导分化,并着重对脂肪干细胞在组织工程临床应用方面的最新发展进行了阐述,以期为深入研究脂肪干细胞提供理论基础。     

干细胞在非血液系统疾病中的应用

胚胎干细胞作为全能干细胞能分化成机体内的任何组织器官,理论上可作为最佳的种子细胞应用于再生医学,但胚胎干细胞的临床应用受道德伦理的争议以及法律的约束,且来源受限。目前临床应用的主要是成体干细胞,这类细胞包括造血干细胞、间充质干细胞、神经干细胞及肝干细胞等。体内和体外实验表明干细胞在一定的条件下可诱导分化成造血细胞、上皮细胞、内皮细胞及神经细胞等,因此成体干细胞可应用于多种临床疾病。本文主要综述成体干细胞在脊髓损伤、脑瘫、外伤性脑损伤、脑卒中、自体免疫性疾病和慢性肝病中的最新研究进展。     

成年人骨髓干细胞研究

关于“胚胎干细胞”研究及其发展的伦理之争一直没有停止 ,特别是“胚胎干细胞克隆”的研究 ,因为它涉及的面更为广泛而敏感 ,争议也更为激烈。为避开这些 ,使研究工作得以健康稳步地发展 ,非胚胎干细胞的研究及其应用也不亚于胚胎干细胞而显现出它的生命力。美国明尼苏达大学研究人员发现成年人体内 (如骨髓 )有与胚胎细胞一样分化潜能很强的干细胞 ,并认为它有可能分化成任何类型的组织 ,其分化能力之强可与胚胎干细胞相媲美 ,他们把这类成体干细胞称之为“多能成体祖细胞”。所谓多能是指该“祖细胞”能分化成心肌、大脑、肝脏、皮肤和各…     

MicroRNA调控造血干细胞发育

造血干细胞是目前研究最为深入的成体干细胞,是极富应用前景的研究领域,然而其维持自我更新以及多向分化潜能的分子机制尚不明.MicroRNA (miRNA)是一类崭新的调控性非编码小分子RNA,在监控生物体个体发育和细胞增殖、分化进程中起着重要作用.miRNA参与包括胚胎干细胞和多种成体干细胞的发育进程,人类造血干细胞及其发育过程中也存在特征性miRNA表达谱,参与调控造血干细胞发育进程,以miRNA为分子靶点的防治造血功能低下疾患的研究具有广阔的应用前景.     

成体干细胞及其在再生医学中的应用

成体干细胞研究的最主要目的就是有朝一日将其应用于临床疾病的治疗。随着对成体干细胞可塑性研究的不断深入和临床应用研究的不断扩展,人们对成体干细胞最终走向临床应用抱有越来越大的希望。本文就成体干细胞的可塑性及其在四种疾病中应用的基础研究进行探讨。     

绒山羊胎儿成纤维细胞和成体干细胞体外生长特性的比较

本研究旨在探索阿尔巴斯白绒山羊成体干细胞和胎儿成纤维细胞体外生长、增殖能力和胚胎干细胞特性的差异,为成体干细胞的应用提供新的理论基础。研究以胎儿成纤维细胞(fetal fibroblast cells,FFCs)作为对照,检测阿尔巴斯白绒山羊3种成体干细胞,脂肪间充质干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)、骨髓间充质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)和肌肉卫星细胞(muscle-derived satellite cells,MDSCs)中多能性(NANOG,OCT4,SOX2)、增殖(TERT,PCNA)、凋亡(P53,BAX)基因的转录和表达。表明g ADSCs、g BMSCs和g MDSCs低表达NANOG、OCT4和SOX2,与g FFCs没有明显差异;TERT在g BMSCs和g MDSCs中的表达量高于g FFCs中的表达量,而在g ADSCs中的表达量则低于g FFCs;PCNA和BAX在g FFCs和g MDSCs中高表达,在g ADSCs和g BMSCs中低表达;P53在g BMSCs中的相对表达量较高,在g FFCs、g ADSCs和g MDSCs中的相对表达量均较低。现象表明,在一定程度上成体干细胞的胚胎干细胞特性及增殖能力优于胎儿成纤维细胞。     

成体干细胞

成体干细胞来自哪里?除了骨髓外,研究人员已经在脑、血液(包括脐带血)、角膜、视网膜、心脏、脂肪、皮肤、牙髓、血管、骨骼肌、肠中、都发现存在着成体干细胞。不过科学家还无法确定这些干细胞是源自这些组织,还是经由循环系统而来的造血干细胞的后代。整体而言,人体内的成体干细胞数量较稀少,比胚胎干细胞更难培养,但治疗时需要的量则更多。到目前为止,只有成体干细胞进行过人体试验。     

神经干细胞分离培养方法的介绍

在成体的许多组织中发现了多能干细胞,这些干细胞可以进行自我复制,参与组织的正常修复。神经干细胞在体外能分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞,并具有多向分化潜能。成体神经干细胞和胚胎干细胞都能分化成成体神经系统中的各种神经细胞。神经干细胞具有自我更新能力,因此神经干细胞可以应用于神经损伤或者神经疾病的修复。本文概述了神经干细胞体外分离培养的方法及其生长影响因子。     

干细胞在牙齿再生研究中的应用

干细胞是一类能够自我更新并分化形成多种组织细胞类型的原始细胞.基于其特殊的生物学性质,干细胞可作为器官再生的理想种子细胞.干细胞已成功被诱导为神经、心肌、皮肤、软骨、肝脏、胰岛、造血等不同类型组织细胞,为神经损伤、退行性变、胰岛素依赖性糖尿病、造血功能障碍等多种难活性疾病提供替代疗法.牙齿是人体中唯一的能在成体中再次发育而且结构相对简单的一个器官,因此牙齿再生已成为组织工程研究领域的热点.目前,在模式动物小鼠以及小型猪中已开展许多利用干细胞进行釉质、本质、牙髓以及牙周韧带等牙齿组织再生和整牙再生的研究.本文系统地概括了不同来源的干细胞(胚胎干细胞、成体干细胞和诱导多能干细胞)在牙齿再生研究中的应用.其中,成体干细胞具有来源广泛、便于采集培养以及不导入外源基因等优势,在牙齿再生的基础研究和临床应用中具有更大的价值.     

体细胞重编程为多能干细胞的研究进展

胚胎干细胞不仅是研究哺乳动物早期胚胎发育、细胞分化、基因表达调控等发育生物学问题的有力工具,还可用于新药评价、细胞治疗等方面的研究.然而,为科学研究而捐献的人类卵子并不能够轻易获得,限制了人类胚胎干细胞相关研究的进展,解决这个问题的理想办法就是找到能够替代胚胎干细胞的其他成体多能细胞.综述了将哺乳动物体细胞诱导为多能干细胞的方法,重点介绍了利用特定的转录因子将体细胞诱导为诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS细胞)的最新进展,详细阐述了转录因子在诱导细胞重编程过程中发挥的作用,以及iPS细胞筛选与鉴定的方法,并展望了iPS细胞的应用前景.     

干细胞生物工程研究展望

 由于最近两年干细胞研究技术的突破 ,一门崭新的学科“干细胞生物工程”已经形成 .人类胚胎干细胞在体外的成功培养以及一种组织的干细胞 (成体干细胞 )向另一种组织细胞横向分化的发现 ,为利用“干细胞生物工程”技术治疗疾病奠定了基础 .本综述着重介绍干细胞研究领域的一些新概念和新技术以及干细胞分化的基因调控 .对干细胞生物工程的临床应用前景作了概括性讨论     

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。     

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。     

揭秘成体干细胞

干细胞研究给人类带来很多福音已是不争的事实,但作为干细胞研究主要部分的胚胎干细胞研究在取得系列成果的同时也带来了一系列的伦理争议(见本刊上期)。而时于成体干细胞的研究在一定程度上回避了伦理问题。本文系统介绍了成体干细胞研究的基础知识、研究现状及发展前景。细读此文,相信你一定会有所收获。     

胃肠黏膜G蛋白偶联受体5阳性细胞研究进展

干细胞和再生医学的研究已成为自然科学中最为引人注目的领,人类已在胚胎干细胞、部分成体干细胞如骨髓造血干细胞方面取得进展,但在其他成体干细胞研究,特别是胃肠黏膜干细胞研究领进展甚少.富含亮氨酸重复序列的 G 蛋白偶联受体5(LGR5)是 G 蛋白偶联受体超家族的成,在胃肠黏膜隐窝基底有少量表达,其阳性细胞可在体内分化为胃肠黏膜所有类型的细胞,被认为是可能的胃肠黏膜成体干细胞.LGR5阳性细胞的研究,对组织工程、消化道疾病发病机制研究、干细胞治疗、肿瘤治疗等方面有重要意义.     

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.     

成体干细胞的可塑性:横向分化还是细胞融合?

近年来研究显示成体干细胞(adult stem cells)具有可塑性(plasticity),不仅可以生成它们所在组织的成熟细胞,而且在特定环境下能分化成其他组织类型细胞,这种跨系或跨胚层分化现象称为横向分化或转分化(transdifferentiation)。横向分化已为成体干细胞的研究和临床应用包括组织器官损伤的修复提供了新的思路和应用前景。然而,最近的一些研究进展又引出不同的解释,即成体干细胞的可塑性是由于细胞融合(cellfusion)的结果。在此,就成体干细胞的可塑性、横向分化、细胞融合等方面研究作一综述。