免疫磁珠分选降低分化体系中胚胎干细胞的比例

研究目的:采用免疫磁珠分选系统（magnetic activated cell sorting, MACS）分离去除小鼠胚胎干细胞（murine embryonic stem cells, mES）向神经细胞分化时培养体系中的ES细胞,即对分化细胞进行纯化,以期减少移植致瘤性。方法：诱导mES细胞向神经细胞分化,取分化第四期的细胞,胰酶消化制成单细胞悬液,用mES特异性表面抗原SSEA-1（special stage embryonic antigen-1）单抗标记,间接免疫磁珠分选系统分离去除SSEA-1阳性细胞,流式细胞仪检测分选前后细胞中mES细胞的比例,台盼蓝染色检测分选前后细胞存活率。结果：经MACS分选后的阴性细胞中的SSEA-1阳性率可以由分选前的（7.19±1.36）%下降到（1.34±0.80）%,结果具有显著性差异;分选后的细胞存活率仍为92%左右,与分选前存活率无明显变化。结论 用SSEA-1作为表面标志,用MACS方法能有效地去除胚胎干细胞分化细胞中残存的胚胎干细胞,得到高纯度的分化细胞,并且细胞存活率不受影响,为下一步进行移植实验奠定基础。     

含GDNF基因的慢病毒载体的构建和其在人胚胎神经干细胞中的表达

利用含胶质源性神经营养因子(Glial cell derived neurotrophic factor, GDNF)基因的慢病毒(Lentivirus)载体转染了人胚胎来源的神经干细胞, 探讨了转染后GDNF在神经干细胞中的体外表达水平及其影响因素。首先GDNF基因被克隆入慢病毒载体, 通过瞬时转染法包装出病毒上清, 经滴度鉴定后分别按拷贝数分别为 1、2.5、5、10转染神经干细胞。转染后细胞经过潮霉素筛选得到均一表达GDNF的神经干细胞体系。其后分别利用酶联免疫吸附(ELISA)方法和Real-time PCR方法测定不同转染组细胞在不同时间点GDNF的蛋白分泌水平和基因表达水平。实验中构建了表达GDNF基因的慢病毒载体, 包装出的病毒上清在体外培养条件下成功转染了神经干细胞, 经潮霉素筛选可以得到均一的持续表达分泌GDNF的人胚胎皮层神经干细胞体系。实验结果表明转染拷贝数可以影响GDNF的分泌水平, 相同条件下转染拷贝数越高, GDNF分泌量越多, 其基因表达水平越高。因此, 含GDNF的慢病毒载体可以成功转染人胚胎来源的神经干细胞, 使其持续表达GDNF, 转染过程中可以通过拷贝数在一定水平上控制GDNF的蛋白分泌水平和基因表达水平。     

小鼠胚胎干细胞分化扩增期连续低密度传代对原始细胞中Oct-4阳性细胞比例及神经分化能力的影响

目的：探讨在分化扩增期采用连续低密度传代的方法是否能降低小鼠胚胎干细胞向神经细胞分化的前体细胞中Oct-4阳性细胞的比例,以及对神经分化能力的影响。方法：采用“五步法”将小鼠胚胎干细胞向神经元分化,进入扩增期后采用连续低密度传代的方法连续传10代。然后应用细胞免疫组化鉴定Oct-4阳性细胞、神经元与胶质细胞、流式细胞仪检测Oct-4阳性细胞比例、凋亡试剂盒测定细胞凋亡。结果：流式细胞仪检测出扩增期连续低密度传代得到的前体细胞中Oct-4阳性细胞的比例由16.17±4.8％降至4.33±1.63％,扩增期低密度传代细胞和正常高密度传代细胞的细胞凋亡率鉴定分别为15.16±3.64% 和11.88±2.63%,步骤5诱导分化后的细胞GFAP和Tuj-1免疫组化染色呈阴性。结论：低密度传代培养可以减少分化后Oct-4阳性细胞的比例,且该比例下降不是由Oct-4阳性细胞的凋亡引起的。同时可能是因为低密度传代培养和高密度相比引起了细胞的质变、或者改变了前体细胞向神经元分化的某种微环境,导致了前体细胞不能分化为神经细胞。提示高密度培养在前体细胞向神经元分化过程中具有重要作用,高密度和低密度培养的比较,提供了研究ES细胞向神经元分化机制的新平台和研究方向。     

OTX1基因慢病毒载体的构建及过表达研究

OTX1基因是神经发育调控中关键转录因子之一。本实验构建表达OTX1基因慢病毒载体,探讨慢病毒介导OTX1基因体外过表达的可行性。将OTX1基因克隆到慢病毒穿梭质粒DUET101内,构建表达OTX1以及GFP－OTX1基因的慢病毒载体;将pDUET－OTX1、pDUET－GFP－OTX1及pDUET101（空载体对照）质粒分别与慢病毒包装质粒pCMV R8.91、pMD.G共同转染人胚胎肾上皮细胞系293T细胞,获得携带OTX1基因、GFP－OTX1基因的重组慢病毒DUET－OTX1、DUET－GFP－OTX1以及仅携带GFP基因的DUET－GFP;用重组慢病毒分别转导293T细胞、SY5Y细胞、小鼠胚胎干细胞及大鼠胚胎15天皮层神经干细胞,证实慢病毒载体能够将外源基因转导入不同细胞,且转导的OTX1或GFP－OTX1在不同细胞中均仅在细胞核内表达;培养OTX1单克隆抗体细胞,浓缩抗体上清,通过Western Blot以及细胞免疫荧光法证实慢病毒介导的OTX1基因及GFP－OTX1基因转导入293T细胞后的过表达。本实验证实慢病毒载体是高效的基因转移载体;OTX1作为发育过程中至关重要的转录因子,经过重组慢病毒体外转导后均只在细胞核内表达。     

多模式追踪食蟹猴骨髓间充质干细胞

近年来, 在细胞治疗和再生医学领域, 自体或异体细胞移植治疗疾病正在成为现实. 骨髓间充质干细胞具有分化成多种细胞的潜能, 已被广泛用于各种疾病的研究和治疗. 活体追踪移植细胞, 检测移植细胞的生存及功能状态对于评价移植治疗效果至关重要. 目前, 利用磁共振对比剂超顺磁性氧化铁颗粒(SPIO), 活体追踪和监测标记细胞已被广泛用于动物实验研究和一些临床疾病诊断. 但 MRI 信号不能显示移植细胞在体内的生物学特征. 本研究中, 对食蟹猴骨髓间充质干细胞体外标记Molday ION rhodamine-B^TM(MIRB), 探讨MIRB 标记后cMSCs 的细胞生物学特性, 以及脑内移植后的活体MRI 影像学及组织学追踪. 结果表明, MIRB 具有生物组织相容性, 能高效标记cMSCs, 可用于体内多模式追踪移植细胞, 为利用MIRB 追踪和检测移植细胞, 以及干细胞移植治疗机制的研究提供资料.     

对比不同年龄段食蟹猴骨髓间充质干细胞的生物学特征

骨髓间充质干细胞因其广泛的临床应用前景而备受关注.非人灵长类动物在基因、生理和代谢等方面与人类相似,在制作疾病模型和疾病治疗研究等方面具有无可比拟的优势.因此,来源于非人灵长类的骨髓间充质干细胞是细胞移植和组织工程研究中的重要工具.本实验对比研究了不同年龄段食蟹猴骨髓间充质干细胞的生物学特征.结果发现,与中年食蟹猴骨髓间充质干细胞比较,青少年食蟹猴骨髓间充质干细胞具有明显高的增殖和分化潜能.长期体外培养的食蟹猴骨髓间充质干细胞能发生自发转变,转变后的细胞具有明显不同于骨髓间充质干细胞的形态特征.端粒酶活性检测显示,各年龄组不同代数的骨髓间充质干细胞端粒酶活性没有明显差别,但与骨髓间充质干细胞比较,转变后的细胞端粒酶活性显著增高.另一方面,随着体外培养时间延长,染色体不稳定性发生频率相应增加.这些结果提示在使用间充质干细胞进行实验或临床研究前,必须全面考虑各种因素,包括供体的年龄等,并且完善各种检测.     

人胚皮层神经干细胞培养方法的探讨(简报)

神经干细胞是一类具有多向分化潜能、自我复制能力,在特定条件诱因下,能够向特定类型神经元或神经胶质细胞分化的未分化或低分化细胞。神经干细胞的研究对于我们阐明神经发生机制,进行神经变性疾病的细胞替代治疗都有重要意义。目前,从人胚组织分离神经干细胞的方法不尽相同,对于大脑皮层神经干细胞的分离,一些学者认为机