Nanog基因的功能与调控研究进展

胚胎干细胞的无限增殖能力和亚全能性决定了它在再生医学、新药开发及发育生物学基础研究中具有巨大的应用前景。探索维持胚胎干细胞亚全能性的因子及其网络的调控功能成为胚胎干细胞生物学研究的热点。已研究发现多个与维持胚胎干细胞亚全能性相关的基因如Oct4, Nanog, Sox2等,其中Nanog是2003年5月末发现的一个基因,它对维持胚胎干细胞亚全能性起关键性作用,能够独立于L1F/Stat3维持ICM和胚胎干细胞的亚全能性。几年来,Nanog的生物学功能及其与 Oct4, Sox2等亚全能性维持基因之间的相互作用关系已有较为深入的研究,并发现多个调控Nanog表达的转录因子,从而进一步明晰Nanog与已知调控胚胎发育的信号通路之间的关系。本文在综述Nanog基因的表达特征和功能的基础上、重点探讨Nanog基因表达调控以及Oct4, Sox2等亚全能性维持基因之间的相互作用关系,并对未来的研究趋势予以展望。     

Nanog基因的功能与调控

胚胎干细胞的无限增殖能力和亚全能性决定了它在再生医学、新药开发及发育生物学基础研究中具有巨大的应用前景。探索维持胚胎干细胞亚全能性的因子及其网络的调控功能成为胚胎干细胞生物学研究的热点。已研究发现多个与维持胚胎干细胞亚全能性相关的基因如Oct4,Nanog,Sox2等,其中Nanog是2003年5月末发现的一个基因,它对维持胚胎干细胞亚全能性起关键性作用,能够独立于LIF／Stat3维持ICM和胚胎干细胞的亚全能性。几年来,Nanog的生物学功能及其与Oct4,Sox2等亚全能性维持基因之间的相互作用关系已有较为深入的研究,并发现多个调控Nanog表达的转录因子,从而进一步明晰Nanog与已知调控胚胎发育的信号通路之间的关系。在综述Nanog基因的表达特征和功能的基础上、重点探讨Nanog基因表达调控以及Oct4,Sox2等亚全能性维持基因之间的相互作用关系,并对未来的研究趋势予以展望。     

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。     

重建组织工程化皮肤生物学功能研究

皮肤是人体最大的器官,易受到内外异常因素的损害而导致各种创伤。组织工程化皮肤为促进皮肤创伤修复起了很大的作用,但由于组织工程化皮肤只具备生理皮肤的相似结构,不具备其正常生物学功能,不能实现患者对皮肤创伤实现“完美愈合”的理想,难以广泛应用于临床。因此,构建具有生物学功能的理想人工皮肤是皮肤组织工程研究的重要课题。总结了当前组织工程化皮肤的缺陷,提出构建具有生物学功能人工皮肤的策略。     

父系遗传背景对小鼠体细胞核移植效率的影响

为了评价父系遗传背景对小鼠体细胞核移植效率的影响,本试验用129/Sv小鼠、C3H小鼠和ICR的雄鼠分别与昆明雌鼠(KM)杂交的F1代为研究对象,以KM自交鼠F1代为对照,比较卵母细胞的可操作性以及重构胚的激活率、卵裂率和囊胚发育率。结果显示:129/Sv×KM、C3H×KM和KM×KM的去核效率显著高于ICR×KM(78.0%、82.9%、81.0%vs63.9%;P<0.05);129/Sv×KM的注核成功率显著高于C3H×KM、ICR×KM和KM×KM(83.0%vs59.6%、55.5%、71.4%;P<0.05);129/Sv×KM的重构胚激活率显著高于C3H×KM、ICR×KM和KM×KM(97.3%vs85.2%、81.7%、78.3%;P<0.05);C3H×KM的卵裂率和囊胚率显著高于ICR×KM和KM×KM(84.5%、28.2%vs63.2%、11.4%,64.5%、16.5%;P<0.05)。研究表明129/Sv、C3H和ICR3个品系父系遗传背景影响小鼠体细胞核移植效率,其中C3H父系遗传背景的卵母细胞可提高体细胞核移植效率。     

人胰腺干细胞建系及移植诱导胰岛治疗大鼠糖尿病

供体不足已成为移植胰岛治疗Ⅰ型和部分Ⅱ型糖尿病的主要障碍,分离克隆胰腺干细胞作为种子细胞并诱导其分化为功能性胰岛可提供丰富的移植资源．本研究从人流产胎儿胰腺组织分离获得1例单克隆胰腺干细胞系．无菌取流产胎儿胰腺组织,0．1％Ⅳ型胶原酶消化分离为单个细胞和细胞团．低糖DMEM＋10％FBS培养,单个细胞和细胞团贴壁,原代上皮样胰腺干细胞克隆性生长．0．25％胰蛋白酶＋0．04％已二胺四乙酸（EDTA）消化传代,成纤维样细胞和其他细胞逐渐被消除,上皮样胰腺干细胞逐渐被纯化．克隆环筛选,获得单克隆人胰腺千细胞．在培养液中添加10ng／mL表皮生长因子（EGF）,单克隆人胰腺干细胞快速生长至单层,呈铺路石样．继续传代培养,1例来源于4月龄男性流产胎儿胰腺干细胞已传50代．液氮冷冻保存细胞1×10^9个以上．染色体核型分析,该干细胞系为正常的二倍体细胞．免疫组织化学反应,共表达pdx1,glucagon,nestin及CK19蛋白,不表达insulin,CD34,CD44及CD45．RT-PCR检测,转录pdx1,glucagon,nestin及CK19的mRNA,不转录insulin．β-巯基乙醇诱导,分化为神经细胞,免疫组织化学反应表达NF蛋白．烟酰胺诱导,分化为DTZ染色阳性,转录表达insulin,分泌insulin和C肽的功能性类胰岛．将单克隆人胰腺干细胞体外诱导胰岛移植在STZ制备的糖尿病大鼠肾囊内,能降低糖尿病大鼠血糖水平,延长寿命．