胎猪胰腺干细胞的分离与鉴定

从胎猪胰腺分离得到一株细胞，该细胞经免疫组化检测表达PDX-1，GLUT-2，PCNA，Glucagon，somatostatin，polypeptide，弱表达nestin，目前细胞已传至58代。其在体外的生长行为有类似间充质干细胞样生长形态，经诱导后可分化为具有三维立体结构的类胰岛细胞团。成团后细胞强表达insulin、ck-19等标志，放免测定显示诱导成团后细胞胰岛素分泌量增加，显著高于未诱导细胞（P<0.05）。说明胰腺内存在着多潜能干细胞，本方法分离到胎猪胰腺干细胞，经诱导分化可形成有功能的胰岛样细胞团并释放胰岛素,有望为进一步研究异种胰腺干细胞移植治疗糖尿病提供材料。     

牛肌肉卫星细胞向胰岛素分泌细胞的诱导转分化研究

肌肉卫星细胞是源自中胚层的肌源干细胞,具有增殖分化融合成肌管并形成肌细胞的能力.在体内条件下,肌肉卫星细胞不可能跨胚层分化为内胚层来源的胰腺细胞.本研究从牛(Bos taurus)胎儿肌肉中分离培养得到肌肉卫星细胞,并在体外条件下将其诱导成胰岛素分泌细胞.在诱导过程中,分析了与胰腺发育相关的胰十二指肠同源基因盒1基因(pancreatic and duodenal homeobox 1,PDX1)、神经原素3基因(neurogenin 3,NGN3)、淀粉酶基因(Amylase)和胰岛素基因(Insulin,INS)的动态表达情况.结果表明,PDX1作为决定胰腺分化发育和胰岛功能的主要调节基因,在诱导分化的第2天能够检测到其mRNA的表达,在第3天表达量达到了最大,第4天以后维持在较低水平.NGN3是内分泌细胞形成非常重要的转录因子,是能够将胰岛素分泌到胞外的关键基因,其mRNA在分化诱导的第3天开始表达,第4天达到最高水平,之后逐渐下降.Amylase是胰腺发育中细胞外分泌相关的基因,Amylase mRNA在第6天才开始表达,8d后达到最高.INS mRNA表达量在11～12 d最高,酶联免疫吸附分析(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)发现,诱导形成的胰腺细胞能够正常分泌胰岛素,培养液中胰岛素的浓度在诱导的11～12 d达到最高值.向培养液中添加葡萄糖后,可使细胞的胰岛素分泌量显著提高,说明诱导得到的细胞类似于成体胰岛的功能,其胰岛素分泌受外界葡萄糖浓度的调节.上述结果表明,肌肉卫星细胞可以被诱导转分化为胰岛素分泌细胞,并对培养环境中的葡萄糖刺激做出应答反应.本研究结果为进一步的研究和临床应用提供基础资料.     

小鼠胚胎干细胞体外定向诱导分化成骨细胞

将小鼠5d龄ES-D3细胞源的类胚体(EBs)单细胞,按5×104/mL接种6孔细胞培养板,在DMEM基础培养基中使EBs单细胞贴壁培养。于第14!21天时,分别添加60%成骨细胞条件培养液(A组)、50μg/mL维生素C"50mmol/Lβ-磷酸甘油(B组)和50μg/mL维生素C"50mmol/Lβ-磷酸甘油"1μmol/L地塞米松(C组),并设不添加诱导剂对照组(D组)。第22天时用1%茜素红染色显示阳性细胞,计算成骨细胞诱导形成率,数据用方差分析和多重比较检验。结果表明,A组细胞增殖呈团状聚集,茜素红染色阳性细胞结节多分布于聚集的细胞群内及其边缘,成骨细胞诱导形成率为10.04%,与对照组比较,差异极显著(P<0.01);B组诱导分化的细胞分泌物形成网状结构,茜素红染色阳性细胞分布在这些网状结构中,成骨诱导形成率为7.43%,与对照组比较差异显著(P<0.05);C组茜素红染色阳性细胞分散而均匀,但未出现网状结构,成骨细胞诱导形成率提高至27.57%,与对照组比较差异极显著(P<0.01)。     

转EGFP基因猪羊水干细胞的体外分化

目的：获得转EGFP基因猪羊水干细胞并监测其自我更新、增殖和多向分化潜能。方法：利用羊水干细胞培养技术体系,从胎龄30 d猪胎儿羊水中分离培养羊水干细胞,通过脂质体介导转染技术,将EGFP基因导入羊水干细胞,诱导转基因羊水干细胞贴壁分化,观察其体外增殖、分化特点。采用RT-PCR技术检测干细胞和分化细胞表面标志或相关基因。结果：成功分离培养出羊水干细胞,获得转EGFP基因羊水干细胞,羊水干细胞在表达EGFP的同时仍具有多向分化潜能。羊水干细胞中β-Actin、NogoA、DCX、CyclinD2、CD133、Hes1、Oct4、Desmin、CD-90、Nanog和Sox2表达阳性;体外诱导的羊水干细胞可以分化为星形胶质细胞(表达GFAP)、少突胶质细胞(表达GalC)和神经元细胞(表达NF、NSE和MAP2);能分化为脂肪细胞（表达LPL和PPARγ-D）、成骨细胞（表达Osteonectin和Osteocalcin）、肌细胞（表达myf-6和myoD）和内皮细胞（表达CD31、CD34、CD144 和eNOS）。结论：从猪胎儿羊水分离羊水干细胞具有可行性和有效性,转EGFP基因羊水干细胞具有自我更新、增殖和多向分化潜能,可以用EGFP对羊水干细胞进行标记、追踪。     

猪羊水干细胞的分离培养及向脂肪细胞诱导分化

羊水干细胞是一种存在于胎儿羊水中Oct4阳性的多能性干细胞.该细胞具有增殖能力强、分化潜能高和免疫原性低等特点,在生物学和医学研究上具有广泛的应用前景.本实验从不同胎龄的猪胎儿标本中分离猪羊水干细胞,并通过诱导其向脂肪细胞分化来检测其多向分化潜能.结果表明,从胎龄为30～70 d的猪胎儿羊水中分离出的羊水干细胞贴壁率高,增殖能力强,活性好,并建立了两株猪羊水干细胞系.经流式细胞仪和RT-PCR检测,猪羊水干细胞表达CD117、CD44、CD166和CD90表面抗原,不表达CD45、CD54和CD34;稳定表达Oct4、Nanog、C-myc和HLA-abc干细胞特异标志基因;转染报告基因载体pOct4-EGFP和pNanog-EGFP后表达绿色荧光;此外,猪羊水干细胞还能够在体外诱导分化为脂肪细胞.研究结果为大动物羊水干细胞的研究提供了可借鉴的材料.     

鸡胚精原干细胞定向诱导分化为脂肪细胞

研究体外定向诱导鸡胚精原干细胞(spetmatogonial stem cells,SSCs)向脂肪细胞分化的能力.取孵化16 d的鸡(Gallus gallus)胚睾丸,提取SSCs,体外培养和传代.采用不同的诱导程序和不同组合的诱导剂(地塞米松、胰岛素和3-异丁基-1-甲基黄嘌呤(3-isobutyl-1-methylxanthine,IBMX))诱导SSCs向脂肪细胞分化.结果显示,诱导SSCs7～2l d后,分化成脂肪细胞,其中地塞米松、胰岛素和IBMX联合使用3 d后更换为胰岛素作用l d,经过3次循环后,用胰岛素继续处理至21 d,这一方法的诱导分化效果较好,分化率为85%.高于诱导剂联合协同作用的诱导效果(P<0.01).同时诱导剂联合作用协同作用的诱导效果高于单独作用的诱导效果(P<0.01).诱导的脂肪细胞经特异性的油红O染色为阳性,并高表达脂肪细胞标志基因PPARγ.表明SSCs体外培养传代后仍具有多向分化潜能,在特异性化学物质的诱导下,可被定向诱导分化为脂肪细胞.     

猪干细胞移植：一种新的视网膜干细胞移植模型

视网膜是眼睛内表面周围的光敏感组织,其外层是由视感细胞以及转换光信号的锥感光细胞组成。传统的视网膜移植研究主要集中在小鼠及其它啮齿类动物上,但是,鼠的视网膜组织主要由视感细胞组成,这和人类的眼睛组成的不同。     

猪诱导多能干细胞(iPS)嵌合胚胎的制备

猪诱导多能干细胞(iPS)具有自我更新和多向分化潜能,是医学和细胞生物学研究理想的材料。为了探索猪iPS细胞的胚胎嵌合能力,本实验采用piggyBac转座子系统PB[Act-RFP]DS和Act-PBase载体,共转染猪iPS细胞,获得带有红色荧光标记的猪iPS细胞株PS24-R。并通过显微注射方法,将供体细胞PS24-R注入到4~8细胞期的胚胎腔隙,制备嵌合胚胎,待其继续发育至囊胚阶段,统计PS24-R细胞在胚胎中的嵌合情况。结果显示,通过转座子系统piggyBac标记的猪PS24-R细胞能够稳定表达红色荧光,以其作为供体细胞制备猪嵌合胚胎能够有效观察iPS细胞在胚胎中的嵌合情况。将1、5和10个猪PS24-R细胞和1个猪PS24-R细胞团分别注射到猪胚胎中构建嵌合胚胎,随着猪iPS细胞注射数量的增加,注射胚胎的囊胚率逐渐下降,但嵌合比例逐渐升高。同时与孤雌胚胎相比,嵌合胚胎中多能基因OCT4、SOX2和NANOG表达显著提高。由此可见,采用piggyBac转座子标记的猪PS24-R细胞能够在猪早期胚胎发育阶段实现嵌合,为iPS细胞嵌合猪的生产提供了基础资料。     

利用单根肌纤维法分离和培养猪骨骼肌卫星细胞及其成肌诱导分化

建立单根肌纤维法体外培养猪骨骼肌卫星细胞的体系,了解其增殖和成肌特性。通过Ⅰ型胶原酶消化,从猪骨骼肌中分离完整的单根肌纤维并培养,用细胞免疫荧光鉴定肌纤维上的卫星细胞,随后对从单根肌纤维上游离出来的卫星细胞进行细胞免疫荧光染色,传代培养,成肌诱导分化和Western blot分析骨骼肌卫星细胞成肌特异性蛋白的表达。结果显示:分离并培养的单根肌纤维上附着有卵圆形的细胞,并随时间的推移,细胞缓慢向外迁移并增殖,卫星细胞特异性标志基因对盒转录因子(Paired protein box,Pax7)和成肌分化抗原(Myogenic Differentiation Antigen,MyoD)免疫荧光染色呈阳性,且阳性率达到90%以上。成肌诱导分化后,细胞开始汇合,并呈方向性生长,最终形成多核肌管,且成肌特异性标志基因Myogenin和myosin heavy chain(MyHC)表达呈阳性。MyoD蛋白高表达于增殖期,而Myogenin和MyHC在进入分化期才表达。该实验成功建立了猪骨骼肌单根肌纤维的体外培养方法并获得了高纯度的卫星细胞,为骨骼肌卫星细胞进行活体移植治疗相关疾病研究提供了实验材料。     

氧分压、培养基及生长因子对猪孤雌激活胚胎体外发育的影响

体外培养是猪胚胎体外生产的关键环节。近年来在孤雌激活以及体外受精胚胎的培养方面已经取得了很大的进展,但是,和体内生产的胚胎相比,胚胎早期发育率还很低,体外培养     

PR结构域蛋白1(PRDM1)慢病毒表达载体的构建及其对脐带间充质干细胞(hUC-MSC)向生殖细胞诱导分化的影响

PR结构域蛋白1基因(PR domain containing 1,with ZNF domain,PRDM1)作为原始生殖细胞(primordial germ cell,PGC)形成过程中的一个重要起始因子,在胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)向PGC的发育分化过程中发挥重要作用。为了研究其在成体干细胞诱导分化中的作用,本研究PCR克隆获得小鼠(Mus musculus)PRDM1基因(GenBank登录号:JX154081.1),构建了PRDM1慢病毒表达载体pCDH-PRDM1,通过293T细胞包装病毒,用携带有PRDM1基因的病毒颗粒转导脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cell,hUC-MSC)。结果表明,PRDM1基因成功在hUC-MSC中超表达;PRDM1基因能引起生殖相关基因胚胎特定时期抗原-1(stage-specific embryonic antigen-1,SSEA-1)、多能性相关蛋白3(developmental pluripotency associated 3 Dppa3,STELLA)、干细胞生长因子受体(stem cell growth factor receptor,C-KIT)和性别决定基因-同源盒2(sex determining region Y-box 2,SOX2)的上调,为进一步研究该基因的功能和提高干细胞向生殖细胞诱导分化研究奠定了一定的基础,并且为hUCMSC向生殖细胞的诱导分化提供了一个新的思路。