过表达微小RNA miR-125b对人胚胎干细胞增殖的影响

目的:通过在人胚胎干细胞(hESC)中有效转染微小RNA miR-125b的真核表达载体,研究过表达miR-125b对hESC增殖的影响。方法:将在无饲养层上培养至第3 d,克隆融合达70%的hESC用Accutase酶消化为单细胞,然后用LipofectAMINE2000对hESC单细胞转染pHRS-1cla-miR125b-CMV-EGFP载体及其对照pHRS-1cla-CMV-EGFP载体,通过实时定量PCR对转染后细胞中成熟miR-125b的表达进行检测;进一步进行细胞计数和克隆计数,对miR-125b表达上调的hESC的增殖情况进行分析。结果:实时定量PCR检测结果表明,细胞转染后72 h,miR-125b的表达上调1.45倍,说明hESC转染成功;克隆计数及细胞计数结果显示过表达miR-125b的hESC增殖受到明显抑制(P<001)。结论:转染miR-125b真核表达载体的hESC能够上调成熟miR-125b的表达,hESC中miR-125b的表达上调能明显抑制hESC的增殖。     

RNA干扰技术体外抑制肝星状细胞表皮形态发生素表达及其对肝癌细胞迁移能力的影响

肿瘤微环境中肝星状细胞能够影响肝癌细胞的生物学行为.在肝脏发育过程中,肝星状细胞通过表皮形态发生素(epimorphin,EPM,syntaxin2)与肝干细胞接触而促进肝干细胞的功能性分化.EPM在溃疡性结肠炎、间质性肺炎以及结肠癌中也发挥了重要的作用.发现肝细胞癌(HCC)细胞能够促使星状细胞EPM表达上调.为了研究肝星状细胞的EPM对于肝癌可能的作用,构建了针对EPM基因表达的shRNA干扰载体,并将质粒转染肝星状细胞,获得了两株携带该干扰片段的细胞系.RT-PCR与Westernblot检测结果表明,转基因干扰星状细胞系EPMmRNA和蛋白质表达量明显降低.之后,使用转基因细胞系的条件培养基对于肿瘤细胞进行侵袭能力的检测,并对星状细胞与肝癌细胞三维共培养,证明EPM干涉后肝星状细胞促进肿瘤细胞迁移的能力降低.结果表明通过RNAi可稳定干扰人肝星状细胞EPM基因的表达,并且EPM能够促进肝癌细胞的转移.     

高效诱导人胚胎干细胞成为内皮祖细胞

血管的发生和发育不仅对胚胎形成中各器官的发育分化十分重要,并且对成体的创伤修复和生殖功能也具有重要意义．血管内皮细胞是形成心血管封闭管道系统的形态基础,体外多种细胞可经诱导分化产生出内皮祖/内皮细胞(endothelial progenitor/endothelial cells,EPCs/ECs),但是存在一些不足．鉴于人类胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESCs)诱导分化的全能性和长期增殖能力,为EPCs/ECs提供了新的来源．现有文献报道,hESCs诱导分化为EPCs/ECs的比例较低,为了提高该诱导分化效率,我们使用分阶段的二维诱导方法,首先将细胞接种在超纯层纤连蛋白(Matrigel)上,之后通过在不同阶段添加不同的因子,最终获得CD31⁺KDR⁺细胞的比例可以达到16%．进一步内皮诱导分化的结果显示,获得的EPCs/ECs的比例可以达到约32%,这些细胞具有在Matrigel上形成血管样结构的能力,可结合植物凝集素．实时定量PCR的结果显示,诱导分化所得的细胞表达众多内皮相关基因,并且免疫荧光的结果也表明部分细胞表达内皮细胞特异性表面标志CD31．     

干细胞发育的生物力学调控

生物力学是采用力学方法对生物系统的结构和功能进行的研究,与生物化学信号一起是调节胚胎发育、干细胞发育分化和组织器官形成的重要因素。近年来,随着学科交叉的深入,生物力学因素越来越受到研究者的重视。目前的研究表明：在心血管和造血系统,血流产生的流体剪切力对于血管内皮和造血细胞的发育分化至关重要;此外,对于广泛研究的间充质干细胞,由细胞外基质物理特性诱导的细胞张力对于干细胞功能及其向不同子代细胞的分化也扮演了重要的角色;而在肝脏等上皮组织来源的器官,也有研究提示生物力学因素,如基质弹性等在疾病的发生发展过程中起到了不可忽视的作用。总之,在干细胞发育分化过程中,生物力学调控与生物化学信号通路怎样协同发挥作用将成为今后研究的重点。     

细胞谱系重编程研究进展

重编程研究是近年来干细胞与再生医学领域中里程碑式的研究突破,打破了人胚胎干细胞研究带来的伦理桎梏,为再生医学临床应用带来了一片新天地.但诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS)制作过程繁琐,重编程效率偏低,且仍需如同胚胎干细胞一样,经过步步诱导分化而获得目的细胞,最关键的是,目的细胞的安全性问题仍亟待解决.谱系重编程,在广义的角度上来说,至少从1987年即已展开,20世纪末引发成体干细胞研究热潮的"可塑性"研究也可归为谱系重编程研究,在iPS重编程研究的推动下,谱系重编程技术正在蓬勃发展,并被再生医学研究者给予了厚望,尤其是在可预见的将来,其在个体化治疗上具有的优势将不可比拟.     

微小染色体维持蛋白与肿瘤

微小染色体维持(minichromosome maintenance,MCM)蛋白质家族是DNA复制前复合物的重要组成部分,在DNA复制启动过程和DNA损伤修复中发挥着重要作用.MCM蛋白质家族成员在转录调节、染色质重塑和检查点应答中也扮演着重要角色.最近研究发现,MCM异常可导致恶性肿瘤的发生发展,在不同肿瘤(前列腺癌、子宫内膜癌、卵巢癌、肝癌、肺癌、胶质母细胞瘤和髓母细胞瘤等)中呈现异常表达并与肿瘤细胞增殖、侵袭、转移能力密切相关,MCM蛋白有望作为临床上诊断相关恶性肿瘤及提示其预后的生物学标志物.更为重要的是,MCM蛋白质复合物晶体结构逐步得到解析,这不仅有利于阐明其生理和病理作用与调控机制,亦有助于发现靶向MCM的特异性小分子抑制剂,为新型抗肿瘤药物的研发提供新思路.     

表皮形态发生素对肝细胞癌SK-HEP-1细胞生物学活性的影响

目的：明确表皮形态发生素（EPM）对盱细胞癌SK-HEP-1细胞生物学行为的影响。方法：构建高表达EPM的SK-HEP-1细胞,real-timePCR和Westem印迹检测EPM在肿瘤细胞内的表达,CCK8分析和克隆形成实验检测细胞的增殖能力,Matrigel-transwell实验检测细胞的浸润能力。结果：EPM在肿瘤细胞内的高表达不影响细胞的增殖能力,怛明显增强肿瘤细胞的浸润能力。结论：肝癌肿瘤微环境有可能通过EPM影响肿瘤细胞的生物学活性,对其作用机制的进一步明确,将有助于阐明肝癌发生发展的病理机制,发现新的恶性肿瘤诊断和治疗手段。     

肝癌肿瘤干细胞的分离鉴定及差异性小分子RNA筛选

旨在分离并鉴定肝癌肿瘤干细胞,并对其异常表达的microRNA进行了初步筛选。首先利用流式细胞术及免疫荧光技术分别在肝癌细胞系及肝癌组织标本中确认了CD90⁺细胞的存在;随后利用免疫磁珠分选技术从肝癌细胞系MHCC97-H中分离出了CD90⁺细胞,化疗药物耐药性实验表明,CD90⁺细胞具有明显的化疗药物耐受能力;两次裸鼠皮下成瘤性实验也表明CD90⁺细胞具有较强的成瘤能力,而CD90^-细胞不具备成瘤能力。上述实验充分说明:CD90⁺细胞具有肝癌肿瘤干细胞特性。因此利用该细胞模型进行了肝癌肿瘤干细胞CD90⁺细胞和非肝癌肿瘤干细胞CD90^-细胞之间差异表达的microRNA的检测,结果表明,CD90⁺细胞与CD90^-细胞之间共有92个microRNAs的表达存在差异性,其中在CD90⁺细胞中高表达的microRNAs有52个;在CD90^-细胞中高表达的microRNAs有40个。     

静态单轴拉伸应变刺激对细胞有丝分裂方向的影响

力学刺激对细胞发育具有重要意义,它如何对细胞分化及组织形态的发生产生影响是一个尚未完全阐明的问题.细胞的有丝分裂过程与细胞增殖、分化以及胚胎发育、组织器官形态形成和损伤组织的修复再生等特性密切相关,例如,细胞的有丝分裂方向就是影响细胞极性分化,乃至组织形态发生的因素之一.那么,力学刺激是否通过改变细胞有丝分裂方向从而影响细胞的分裂分化呢?以小鼠成骨细胞系MC3T3为模型,探讨了静态单轴拉伸应变刺激对细胞形态、应力纤维排布方向和有丝分裂方向的影响.结果显示,在4%及8%静态单轴拉伸应变条件下,48 h之内细胞形态发生明显变化,细胞呈梭状,长轴沿应变方向排列,细胞骨架微丝呈束状平行排列,方向与应变方向相关.统计学分析表明,4%应变刺激48 h后、8%应变6 h后、8%应变12 b后、8%应变24 h后,及8%应变48 h后,分别有49%,43%,54%,54%,和62%的细胞应力纤维排列方向与单轴拉伸应变方向的夹角在300以内,以及50%,48%,56%,53%和62%的细胞有丝分裂方向与单轴应变方向夹角在300以内.统计学分析表明,细胞形态、应力纤维排布及有丝分裂方向与拉伸方向相关,且应力纤维排列方向和有丝分裂方向之间呈现高的相关性,这种相关性在拉伸刺激48 h后表现很明显,由此推测,存在力学刺激影响细胞形态及细胞应力纤维排布方向,控制有丝分裂方向的机制.     

过表达微小RNA miR-125b抑制肝癌细胞上皮-间质转换及促进细胞凋亡

微小RNA-125b（miR-125b）在许多恶性肿瘤的增殖、分化和凋亡等过程中具有很重要的作用,但miR-125b是否涉及肝癌的上皮 间质转换过程（EMT）还有待进一步研究。本研究通过构建过表达miR-125b的肝癌稳转细胞株,初步检测miR-125b对于肝癌的EMT过程和相关的TGF-β信号通路的影响,以及对于肝癌细胞凋亡的影响。以慢病毒载体pHRS-1cla EGFP 构建过表达miR-125b的载体质粒(pHRS-1cla-miR125b-CMV-EGFP),并对上述载体进行NheⅠ、XbaⅠ双酶切和测序鉴定,鉴定正确后,在293T细胞中进行慢病毒包装,浓缩病毒后,对MHCC97-H进行慢病毒感染并采用流式分选GFP阳性的细胞。实时定量PCR检测表明肝癌细胞稳转株MHCC97-H-PHRS-miR-125b-EGFP的miR-125b表达量是空载体转染组的6倍。Western印迹检测发现,与空载体对照组相比,MHCC97-H-PHRS-miR-125b-EGFP细胞中间质细胞标志α-SMA表达显著下调,上皮细胞标志E-cadherin表达显著上调,同样的,用Western印迹检测也发现MHCC97-H-PHRS-miR-125b-EGFP细胞中TGF-β信号通路关键下游分子Smad2和Smad4的表达显著下调,细胞凋亡检测结果表明,与对照组相比,过表达miR-125b的稳转株凋亡率增加到19.66%,加入TGF-β1后,过表达miR-125b的稳转株凋亡率进一步增加到74.7%。同样的,在体内治疗实验中,我们采用商品化的体内核酸转染试剂,在皮下肿瘤组织中过表达miR-125b mimics,结果表明miR-125b的过表达与肿瘤组织的凋亡成正相关性（r=0.83463,P < 0.01）,且免疫组化结果也表明,miR-125b过表达后,E-cadherin表达显著上调,α-SMA及Smad2和Smad4的表达显著下调。上述结果表明,我们成功构建了过表达miR-125b的肝癌细胞稳转株,并成功建立了肿瘤组织中过表达miR-125b mimics的动物模型,在体内外均观察到过表达miR-125b后对肝癌细胞EMT过程的抑制作用和对细胞凋亡的促进作用。相关研究结果加深了我们对miR-125b在肝癌中抑制肝癌发展作用机制的理解,及其作为潜在的治疗肝癌的新靶点的重要性。