间充质干细胞的细胞成像技术比较与应用

间充质干细胞是一类具有强大增殖、多向分化潜能和免疫调节能力的多功能细胞,研究显示间充质干细胞移植可能治疗多种难治性疾病,例如帕金森病、脊髓损伤以及肿瘤等。但是,人们对移植后的细胞在宿主内的存活、分布、增殖、分化、免疫排斥反应以及成瘤特性等问题尚不清楚,所以许多疾病经过细胞移植治疗后的进展及转归情况仍难以获得确切的科学证据。而细胞成像技术(包括放射性核素成像、超声成像、磁共振成像以及光学成像)可以在体外或者体内实现对间充质干细胞实时、无创的示踪,在以间充质干细胞为研究基础的细胞移植治疗和细胞组织再生的医学领域里有着巨大的应用潜力。该文综述近十年来细胞成像技术应用于示踪间充质干细胞移植疗法的研究进展,旨在比较当下多种热门细胞成像技术的优劣,进而找寻更合适的干细胞示踪策略,为干细胞移植治疗的基础和临床研究提供进一步的理论证据支持和研究思路。     

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林植物功能性状变异与不同垂直层次个体生长的关联

建立植物功能性状与群落动态之间的关联是功能生态学的核心问题之一。本文基于鼎湖山1.44 ha塔吊样地的两次调查数据, 通过采集样地内所有4,142株个体的6种植物功能性状, 对比分析了个体水平植物功能性状和物种水平功能性状均值对不同垂直层次(灌木层、亚冠层和林冠层)个体生长的影响差异。首先, 分析了不同垂直层次下各植物功能性状的变化趋势; 其次, 计算了不同垂直层次下各植物功能性状的种内和种间变异水平; 最后, 运用结构方程模型探讨了植物功能性状、光竞争以及地下竞争对不同垂直层次树木生长的影响。结果表明: (1)不同垂直层次下的植物功能性状表现出明显的分异, 由灌木层至林冠层, 叶面积、比叶面积和能量供求关系指数显著降低, 而叶片厚度和叶片干物质含量显著升高; (2)不同垂直层次下植物功能性状的种间变异均大于种内变异, 且林冠层的种内功能性状变异均大于灌木层和亚冠层; (3)基于个体水平植物功能性状的结构方程模型较物种水平功能性状均值对生长具有更高的解释程度, 且个体水平植物功能性状的引入更有利于提高对灌木层个体生长的预测能力; (4)光竞争和地下竞争主要通过影响功能性状间接影响植物生长。由灌木层至林冠层, 同种间的相互作用逐渐减弱, 异种间的相互作用逐渐增强。综上, 将个体水平植物功能性状纳入分析有助于更好地理解群落的结构和动态。     

肠道菌群与肠易激综合征分型及患者血清细胞间黏附分子 1表达的关系

目的分析肠道菌群与IBS分型及患者血清细胞间黏附分子 1(ICAM 1)表达的关系,为后续研究提供参考。方法选择2018年12月至2020年1月我院收治的152例符合标准的肠易激综合征(IBS)患者作为观察组,并依照罗马Ⅲ标准将观察组患者分为腹泻型组(62例)、便秘型组(56例)、混合型组(34例);选择同期我院健康体检者30例为对照组。检测受试者粪便中双歧杆菌、乳杆菌、肠杆菌和肠球菌数量,同时检测受试者血清ICAM 1水平。采用Pearson相关性分析患者肠道菌群与血清ICAM 1关系,并采用Logistics回归模型分析肠道菌群与IBS各亚型的关系。结果观察组患者血清ICAM 1、肠道双歧杆菌、乳杆菌水平显著低于对照组,肠道肠杆菌和肠球菌水平显著高于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。不同亚型IBS患者血清ICAM 1、肠道双歧杆菌、乳杆菌、肠杆菌和肠球菌水平存在明显差异,其中混合组患者血清ICAM 1、肠杆菌、肠球菌数量最高,双歧杆菌、乳杆菌数量最低;腹泻型组肠道肠杆菌、肠球菌数量最低,双歧杆菌、乳杆菌数量最高(均P<0.05)。肠道中双歧杆菌、乳杆菌、肠杆菌、肠球菌数量是IBS分型的独立影响因素(均P<0.05)。患者肠道双歧杆菌、乳杆菌数量与ICAM 1水平呈显著负相关,而肠道肠杆菌和肠球菌数量与ICAM 1水平呈显著正相关(均P<0.05)。结论肠道菌群可影响IBS患者分型,且肠道中部分菌群与ICAM 1水平存在显著相关关系。     

人成体心源间充质样细胞表型分析及向心脏谱系诱导分化潜能的研究

目的探讨成人心源性间充质样细胞 (CDMCs)的分子表型及向心脏谱系的分化潜能。方法实验分为:不同培养时间CDMCs (第3、5、7代),并以脐带间充质干细胞 (UCMSCs)为对照。分析各细胞分子表型并向心脏谱系诱导分化。显微镜观察细胞形态;计算生长倍增时间并绘制细胞生长曲线;流式细胞术分析表面标志抗原表达;实时定量PCR和Western blot分别测干细胞多能分子及组织特异性分子mRNA和蛋白表达。结果采用重复测量资料方差分析、单因素方差分析和配对t检验。结果 CDMCs具有UCMSCs形态特征与增殖能力,体外培养1 ~ 7 d,与UCMSCs比较,P3、5、7代CDMCs增殖能力差异无统计学意义 (P> 0.05)。与UCMSCs相比,不同培养时间CDMCs表面标志抗原 (CD90)表达 (冻存前:97.13%±2.00%比59.87%±34.14%、38.83%±11.04%、34.77±14.78%;冻存后:99.83%±0.17%比56.00%±19.47%、47.48±11.88%、41.15±8.68%)降低(P< 0.05)。与UCMSCs相比,不同培养时间CDMCs中Rex1 (0.00±0.00比0.68±0.50、0.29±0.17、0.38±0.50)、Oct3/4 (1.00±0.02比5.28±0.78、3.88±0.95、3.63±0.34)、Nanog(1.00±0.16比7.57±4.69、5.40±3.58、5.34±0.76)以及心脏特异转录因子Nkx2.5 (1.00±0.12比30.60±22.43、19.69±9.65、8.82±4.94)、Gata4 (1.00±0.85比60467±25266、44350±25800、35067±23113)表达均增高,差异有统计学意义 (P均< 0.05)。与诱导前比较,向心肌诱导分化15 d后,不同培养时间CDMCs中cTnT蛋白表达水平 (0.40±0.13比0.98±0.16、0.38±0.18 比0.69±0.15、0.17±0.11比0.70±0.17)增高 (P< 0.05)。结论 CDMCs不仅具备部分干细胞和间充质细胞表型,还具有心脏组织特异性。其具备心脏谱系分化潜能,心肌细胞分化能力可能优于UCMSCs。     

人脐带间充质干细胞对CCl4诱导肝纤维化的治疗作用研究

目的：探讨人脐带间充质干细胞（UC-MSC）治疗肝纤维化的可行性。方法：采用CCL腹腔注射小鼠制备肝纤维化模型,分别于第4、10周给予尾静脉注射移植UC-MSC进行治疗,检测治疗后血清学指标的改变和病理变化,观察UC-MSC对肝纤维化的疗效。结果：4周和10周进行治疗均可改善肝功能,减轻纤维化程度。结论：UC-MSC对CCl4诱导的肝纤维化具有一定的疗效。     

利用piggyBac转座子制备牛成体多能干细胞诱导技术研究

通过逆转录病毒等媒介表达核转录因子Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc可将体细胞重编程为诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSc)。时至今日,已经报道了小鼠、人、大鼠、猪、羊、马、牛的iPS细胞,但大动物iPS的多能性特别是嵌合体形成和生殖细胞传代还没有得到确认。与逆转录病毒等不同的是,piggyBac转座子转染效率高且无病毒源性、操作简单,可以在转座酶的存在下被安全切除。首次尝试了采用piggyBac转座子携带鼠源Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc、Rarg和Lrh16个核转录因子诱导胎牛成纤维细胞,成功获得牛类iPS细胞,其形态与小鼠胚胎干细胞相似,克隆边界清晰、呈丘状、克隆内细胞致密、核大。RT-PCR与免疫组织化学染色分析均显示牛类iPS细胞表达多能性基因。该类细胞体外诱导分化可形成类胚体EB,且表达3个胚层的基因;体内诱导分化可形成畸胎瘤,苏木精、伊红染色显示瘤体有三胚层的分化。上述结果显示利用piggyBac转座子制备牛多潜能干细胞诱导技术可行,产生的牛类iPS细胞具有潜在多能性。     

高糖和bFGF对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

目的：骨组织的形成是一个复杂的过程,受多种因素的影响,糖尿病所导致的持续高血糖对于成骨分化的影响机制尚不明确,以及在此分化过程中的各种细胞因子的作用机理仍不明了,现拟通过体外成骨诱导环境,观察高糖和碱性成纤维细胞生长因子（fibroblastgrowthfactorbFGF）对人骨髓间充质干细胞（humanmesenchymalstemcellshMSCs）成骨分化的影响。方法：hMSC在5．5mmol／L和25mmol／L葡萄糖浓度下培养6天,使用cck一8法测定各组细胞增殖情况;hMSC在两种糖浓度下成骨诱导28天,通过碱性磷酸酶（ALP）活性检测、茜素红染色、钙结节半定量检测,对比各组成骨分化活性;在两种糖浓度成骨诱导液中加入10ng／mlbFGF,使用RT—PCR技术检测各组细胞OCN、OPNmRNA表达差异。结果：高糖较正常糖浓度细胞增殖率下降,ALP活性降低,茜素红染色钙结节量减少,RT—PCR检测结果显示25mmol／L组OCN、OPNmRNA表达量低于5．5mmol／L组,加入bFGF后,25mmol／L组仍低于5．5mmol／L组,与未添加bFGF同葡萄糖组比较表达增加。结论：高糖使hMSC增殖能力下降,在成骨分化的过程中ALP活性降低,成骨相关基因OCN、OPN表达量下降,证明了高糖对hMSC成骨分化具有抑制作用,当加入bFGF后,改善了高糖对hMSC的抑制作用,提示糖尿病条件下高糖的存在是导致hMSC成骨分化能力下降的不利因素,同时初步证明了bFGF参与了成骨分化的过程,从而为在分子水平探讨糖尿病患者种植义齿骨结合形成相关机制奠定初步的基础．．     

Induced Pluripotency for Translational Research

The advent of induced pluripotent stem cells （iPSCs） has revolutionized the concept of cellular reprogramming and potentially will solve the immunological compatibility issues that have so far hindered the application of human pluripotent stem cells in regenerative medicine. Recent findings showed that pluripotency is defined by a state of balanced lineage potency, which can be artificially instated through various procedures, including the conventional Yamanaka strategy. As a type of pluripotent stem cell, iPSCs are subject to the usual concerns over purity of differen- tiated derivatives and risks of tumor formation when used for cell-based therapy, though they pro- vide certain advantages in translational research, especially in the areas of personalized medicine, disease modeling and drug screening, iPSC-based technology, human embryonic stem cells （hESCs） and direct lineage conversion each will play distinct roles in specific aspects of translational medi- cine, and continue yielding surprises for scientists and the public.     

Induced Pluripotent Stem Cells： Current Progress and Future Perspectives

<正>Conversion of cell fate is not only an essential biological question,but also has great clinical values.In early 1950s,cellular reprogramming was frst achieved using the technique of somatic cell nuclear transfer(SCNT),which transferred the nuclear of somatic cells into an enucleated oocyte,thus converted the mature somatic cells into pluripotent state.Using this technique