猪BMSCs成脂分化中细胞膜钙离子通道、钙敏感受体及成脂定向相关基因表达研究

【目的】研究猪骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)定向分化为脂肪细胞过程中细胞膜上钙离子通道、钙敏感受体(Calcium-sensing receptor,Ca SR)基因及成脂定向相关基因的表达。【方法】从5~7日龄仔猪骨髓中分离纯化出猪BMSCs,诱导猪BMSCs成脂分化。油红O法和三酰甘油法检测细胞分化聚酯状况。在成脂分化不同时间(0、1、2、5和10 d)收集细胞,利用荧光定量PCR检测锌指蛋白423(Zinc finger protein423,Zfp423)、脂肪前体细胞因子(Preadipocyte factor 1,Pref-1)、骨形态发生蛋白2(Bone morphogenetic protein 2,BMP2)、骨形态发生蛋白4(Bone morphogenetic protein 4,BMP4)、细胞膜钙离子通道及Ca SR基因的mRNA表达变化。【结果】油红O染色和三酰甘油检测结果表明,成功诱导猪BMSCs成脂分化;定量PCR结果显示,在猪BMSCs成脂分化第5天,成脂定向标志基因Zfp423、脂肪前体细胞标志基因Pref-1及促进成脂分化基因BMP2、BMP4的mRNA相对表达量显著提高(P0.05),说明第5天是猪BMSCs成脂定向形成脂肪前体细胞的关键时期;同时,细胞膜上的电压门控钙离子通道亚基电压依赖型α/δ亚型1(Voltage-dependentalpha-2/delta subunit 1,CACNA2D1)、钙释放激活钙通道调节分子1(Calciumr elease-activated calcium channel modulator 1,Orai1)、瞬时受体电位通道传统型1(Transient receptor potential canonical type 1,TRPC1)、瞬时受体电位通道M型7(Transient receptor potential melastatin 7,TRPM7)、瞬时受体电位通道香草素受体亚型1(Transient receptor potential vanilloid receptor1,TRPV1)基因和Ca SR基因在诱导成脂第5天mRNA相对表达量也显著提高(P0.05),提示细胞膜钙离子通道及Ca SR基因可能参与了猪BMSCs成脂分化过程。【结论】揭示了猪BMSCs成脂分化过程中细胞膜钙离子通道、钙敏感受体及成脂定向相关基因的表达模式。     

阻断大鼠骨髓间充质干细胞向脂肪细胞分化与肿瘤发生相关性研究

【目的】分析骨髓间充质干细胞在体外定向分化为脂肪细胞的适宜诱导条件.阻断正常干细胞的分化过程,探讨肿瘤发生机理.【方法】利用贴壁培养法获得大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs),通过地塞米松、胰岛素和吲哚美辛联合诱导大鼠BMSCs,使其分化为脂肪细胞.在细胞分化过程中利用3-甲基胆蒽(3-MC)阻断大鼠BMSCs的分化过程.【结果】大鼠BMSCs分化试验显示:诱导30d后经油红O染色,细胞内可见脂肪细胞特有的红色脂滴沉淀,并且随着诱导时间的延长,油红O阳性细胞比例增加,脂滴增大,表明大鼠BMSCs已成功分化为脂肪细胞.大鼠BMSCs分化阻断试验显示:诱导30d后经油红O染色细胞内红色脂滴沉淀明显下降,表明阻断后的细胞具有脂肪细胞的特性,但分化不完全;形态学鉴定表现出:细胞接触抑制消失,细胞核异常,微核畸变率高,核型异常,表明阻断后的干细胞发生恶性转变.【结论】通过地塞米松、胰岛素和吲哚美辛的联合作用,诱导BMSCs成功向脂肪细胞分化.在BMSCs向脂肪细胞分化的过程中加入阻断剂3-MC,阻断其分化过程,表明干细胞分化过程受到阻断,细胞停止在分化的中间阶段,有转化成肿瘤细胞的趋势.     

小鼠骨骼肌卫星细胞的分离培养和鉴定

采用胶原酶和胰酶联用的酶消化法分离小鼠骨骼肌卫星细胞,应用差速贴壁法进行纯化,并利用RT-PCR和免疫荧光染色方法对分化前后细胞的标志基因进行鉴定。结果显示:分离出的肌卫星细胞生长状态良好,RT-PCR和免疫荧光染色显示肌卫星细胞Pax7和MyoD呈阳性表达,诱导分化形成肌管后,分化标志基因MyoG和MHC呈阳性表达。本研究成功从小鼠肌肉组织中分离出了肌卫星细胞,并具有很好的体外分化能力,可以为肌肉的发育分化和损伤修复研究提供良好的细胞模型。     

猪骨骼肌卫星细胞分离培养、鉴定及其生物学特性

【目的】建立猪骨骼肌卫星细胞体外分离、纯化及鉴定的方法,并对其生物学特性进行探讨,为进一步研究猪肌肉生长发育提供良好的细胞模型。【方法】选取1日龄仔猪背最长肌为材料,无菌状态下将背最长肌剪碎为肉糜状。此后采用浓度为0.2%的Ⅰ型胶原酶消化90 min,再加入浓度为0.25%的胰蛋白酶37 ℃联合消化30 min。经终止消化、过滤、重悬后将分离得到的细胞置于37 ℃、5% CO₂细胞培养箱中培养。选用反复差速贴壁法对骨骼肌卫星细胞进行纯化,第一次纯化选择在细胞接种2 h后,将未贴壁细胞转移至新培养皿。上清液继续培养18 h后,对卫星细胞进行第二次差速贴壁纯化。当细胞密度达70%—80%时可对细胞进行传代或冻存处理。利用细胞免疫荧光技术检测P2代卫星细胞标志基因Pax7、MyoD的蛋白表达情况,并绘制卫星细胞生长曲线。分别添加不同诱导分化液使卫星细胞定向分化为肌细胞、脂肪细胞、成骨细胞,检测成肌分化标志基因MHC的免疫荧光,鉴定卫星细胞肌管形成情况;油红O染色及油红O定量鉴定卫星细胞诱导成脂分化效果;茜素红染色鉴定卫星细胞成骨分化能力,qRT-PCR检测成肌、成脂、成骨进程中关键基因的表达。【结果】通过两步酶消化和反复差速贴壁法分离纯化得到了纯度较高的卫星细胞,刚分离的细胞折光性强,贴壁后呈梭形或纺锤形,此后细胞延展并开始快速增殖。卫星细胞特异标志蛋白Pax7、MyoD细胞免疫荧光鉴定结果呈阳性,表明分离细胞为骨骼肌卫星细胞。骨骼肌卫星细胞增殖过程经潜伏期、生长期最终达到平台期,细胞生长曲线呈“S”型。当细胞生长至90%密度时,卫星细胞会出现自融合现象。对分离的骨骼肌卫星细胞成肌诱导分化后,可见邻近卫星细胞融合形成大量粗长肌管,多核肌管呈方向性排列,成肌标志蛋白MHC染色呈阳性。qRT-PCR结果显示标志基因MyoD、MyoG在成肌诱导分化过程中二者均呈先上升后下降趋势。经成脂诱导后细胞形态变为三角形,连续诱导发现脂滴出现并聚集成大脂滴,油红O染色可见大量红色葡萄样脂滴。油红O定量检测结果表明,成脂诱导过程中甘油三酯含量呈稳步上升趋势,各时间点均存在极显著差异（P<0.01）。qRT-PCR结果显示,PPARγ基因表达量在诱导中后期高表达;FABP4在诱导分化第6天达到最高,极显著高于其余时间点（P<0.01）;CEBP/β和HSL表达趋势一致,均呈先升高后降低趋势。诱导成骨分化后,发现细胞形态变为不规则状,诱导后期细胞复层生长形成骨钙结节,茜素红染色可见圆形不透明钙化结节,数量和密度较未诱导时期都明显增加,结果表明细胞出现成骨向分化。成骨标志基因BGLAP、RUNX2的表达量也随诱导进程呈稳步上升趋势,相比未诱导细胞差异极显著（P<0.01）。【结论】建立了基于联合酶消化和反复差速贴壁实现猪骨骼肌卫星细胞分离和纯化的方法,所得细胞增殖能力强且具有多向分化潜能,为猪骨骼肌卫星细胞作为种子细胞用于未来组织工程研究提供了技术平台。     

犊牛脂肪干细胞的分离、培养与鉴定

为给奶牛营养代谢病等相关研究提供种子细胞,本试验从犊牛肾周脂肪组织中分离出脂肪干细胞(adipose-derived stem cells, ADSCs),采用组织剪碎法结合0.25%Ⅰ型胶原酶消化法消化、收集原代犊牛ADSCs,通过细胞形态学观察,使用免疫荧光染色法检测第5代ADSCs表面特异性蛋白,并使用CCK-8法测定第5、10代细胞生长曲线,观察第10代细胞的成脂、成骨分化能力。结果显示,分离出的犊牛ADSCs接种4 d后细胞呈成纤维细胞样生长;免疫荧光染色结果显示,分离的细胞Vimentin、CD34、CD44、CD90呈阳性,CD31、CD45呈阴性;该细胞在适当的诱导条件下可以定向分化为脂肪细胞和成骨细胞。本试验分离培养的细胞是犊牛脂肪干细胞,具有成脂、成骨分化能力。     

成肌细胞成脂过程中PPARγ、C/EBPα和Myogenin 基因启动子的甲基化变化

【目的】利用C2C12成肌细胞探讨肌源性干细胞成脂过程与调控成脂和成肌分化的关键转录因子PPARγ（peroxisome proliferator-activated receptor gamma）、C/EBPα（CCAAT/enhancer binding protein alpha）和Myogenin启动子区甲基化的关系。【方法】分别用2%马血清和三联诱导剂诱导C2C12细胞成肌和成脂分化,在马血清促进的成肌分化第0、1、3和5天收集细胞进行姬姆萨染色观察肌管形成情况;在三联诱导的成脂分化第0、2、4、6和10天收集细胞进行油红O染色观察脂滴形成情况;提取成肌诱导第0、1、3、5天和成脂诱导第0、2、4、6天的RNA和DNA,分别采用qRT-PCR检测成肌和成脂分化相关基因的表达,采用重亚硫酸盐测序的方法检测PPARγ、C/EBPα和Myogenin启动子区甲基化的变化,并分析基因表达与甲基化状态的相关关系。【结果】①C2C12细胞经马血清诱导形成了多核肌管,表达成肌相关基因,但不表达脂肪特异性基因;三联诱导使C2C12细胞自主分化的肌管中沉积了脂滴,同时表达成脂和成肌相关基因;②重亚硫酸盐测序结果表明,在未分化的成肌细胞中,PPARγ基因启动子的甲基化水平是61%,在三联诱导第2、4和6天,其甲基化程度依次为49%、39%和42%,呈逐渐去甲基化趋势,与PPARγ基因转录负相关;在马血清诱导第3和5天,甲基化水平为56%和48%,与未分化的成肌细胞相比差异不显著,同时PPARγ基因的表达水平也没有显著变化;③Myogenin基因在马血清促进的成肌过程中甲基化水平不断降低（49%、42%、35%和34%）,转录水平急剧增加;在三联诱导过程中,Myogenin启动子的甲基化水平由0天的49%下降为第1天的37%、第3天的41%和第5天的38%,但下降幅度弱于马血清诱导的成肌过程,这一结果与降低的Myogenin转录上调相吻合;④C/EBPα基因在未分化的C2C12细胞中呈低甲基化状态,甲基化程度仅为1.6%,在成肌分化和脂肪沉积过程中均未发生显著变化,与基因表达无显著关联。【结论】成脂和成肌关键转录因子PPARγ和Myogenin启动子区的DNA甲基化变化参与了成肌细胞的分化和脂肪沉积的调控。     

鸭胚骨骼肌成肌细胞中MyoD1和Myf5基因的表达与分析

以高邮鸭和金定鸭为研究对象,采用实时荧光定量PCR方法测定生肌调节因子MyoD1和Myf5基因在不同发育阶段鸭胚（13、15、17、19、21和23胚龄）骨骼肌成肌细胞中的表达水平,分析MyoD1和尬庐基因在鸭胚胎期骨骼肌成肌细胞中的表达模式和差异．结果表明,Myf5和MyoD1基因在胸腿肌成肌细胞中呈现不同的表达规律：胸肌成肌细胞中,Myf5基因的表达呈“低→高→低→较高”的趋势,类似反“-”形;MyoD1基因的表达呈“低-高-低”的趋势,在金定鸭17胚龄时达到高峰后迅速下降（P〈0．01）,并维持在低水平,类似“∧”形,而在高邮鸭17胚龄时达到高峰后维持高水平至19胚龄（P〉0．05）,再下降并维持在低水平（P〈0．05）,类似“∩”形．腿肌成肌细胞中,岣筘基因的表达呈“低-高-低”的趋势,类似“∧”形;MyoD1基因的表达呈“较高→低→高→低”的趋势,类似“－”形．结果提示：Myf5和MyoD1基因在骨骼肌成肌细胞中的表达具有时间和品种依赖性;两基因在两品种鸭胸腿肌中均在17胚龄时达到高峰,表明17胚龄可能是成肌细胞分化和增殖的一个重要时期．     

兔脂肪间充质干细胞分离培养及鉴定

为了建立一种体外培养兔脂肪间充质干细胞(ADSCs)的方法,在无菌条件下取家兔双侧腹股沟脂肪垫,Ⅰ型胶原酶消化后,用含10%胎牛血清的DMEM 培养液培养.细胞连续传代后,MTT法检测第3、5、10代细胞的增殖情况.采用油红染色法和Von Kossa染色法观察第3代ADSCs向成脂和成骨方向分化情况,并采用流式细胞仪分析细胞表面标志.结果显示,第3、5、10代的ADSCs生长曲线并无显著差异,细胞增殖较快;ADSCs成脂诱导后油红染色阳性,成骨诱导后Von kossa染色形成典型的黑色钙化结节.ADSCs 表面标志检测结果为:CD29 和CD90阳性,CD45和CD80阴性.成功分离和培养了兔的ADSCs,其具有成脂和成骨潜能,可作为组织工程的种子细胞.     

阻断PI3K/AKT通路通过激活FoxO1抑制 猪骨骼肌卫星细胞分化

【目的】在骨骼肌生长或损伤刺激下,骨骼肌卫星细胞被激活、增殖分化形成肌管,促进骨骼肌的生长发育或修复组织创伤。FoxO1负调控骨骼肌的生成,但在骨骼肌卫星细胞分化过程中的作用未见报道。因此,笔者探索FoxO1对猪骨骼肌卫星细胞分化的影响,希望为深入研究FoxO1调控骨骼肌生长发育的作用机理奠定基础。【方法】以1-3日龄健康大白猪为材料,采用单根肌纤维法分离培养猪骨骼肌卫星细胞,接种第2天、第4天和第6天在倒置显微镜下观察细胞形态并拍照。在细胞分化第8天,用免疫荧光染色方法染肌管,DAPI染核,并在荧光倒置显微镜下观察拍照。 待细胞汇合至70%-80%时,将培养基换成含50 nmol•L-1 渥曼青霉素（wortmannin,WM）的分化培养基,分别于细胞分化第0天、第4天和第8 天收集细胞,提取总RNA和总蛋白,采用real-time qPCR和Western blotting方法检测WM对FoxO1以及骨骼肌卫星细胞分化标志基因表达的影响。【结果】猪骨骼肌卫星细胞在接种第2天开始贴壁,呈梭形。第4天细胞数量增加,部分发生融合。第6天时细胞呈方向性生长。第8天细胞进一步融合形成肌管。WM处理组的FoxO1 mRNA表达水平未发生显著变化（P＞0.05）,非磷酸化的FoxO1蛋白表达显著高于对照组（P＜0.05）,而p-FoxO1蛋白表达较对照组显著下降（P＜0.05）。WM处理组的细胞在分化第8天,虽然也出现了蜂窝状生长,但是与对照组相比细胞未呈方向性生长并形成肌管。Western blotting结果显示,WM明显抑制猪骨骼肌卫星细胞分化早期标志基因MyoD、中后期标志基因MyoG和末期标志基因MyHC蛋白的表达。【结论】以WM阻断PI3K信号通路能使FoxO1去磷酸化,抑制猪骨骼肌卫星细胞的分化,延迟肌管的形成,并降低成肌分化标志基因MyoD、MyoG和MyHC的表达。总之,阻断PI3K信号通路通过激活FoxO1抑制猪骨骼肌卫星细胞分化。     

关岭牛MyoD基因家族对MyoD1启动子活性的影响

【目的】生肌决定因子(myogenic determination gene,MyoD)家族是肌肉生成过程中参与分子调控作用的一个重要家族。该家族包括MyoD1,Myf5,MyoG和Myf6,只表达在成熟的骨骼肌细胞和其前期细胞中;在其他的非肌细胞中, MyoD基因家族会被抑制。该家族中,MyoD1负责早期胚胎成肌祖细胞的激活并参与胚后骨骼肌的生长、发育和修复等方面的调节,以维持个体骨骼肌的相对稳定,是启动和维持骨骼肌细胞分化和生长的重要因素,具有尤为重要的作用,已成为研究热点。目前MyoD1在多态性和关联性分析等方面的研究较多,表达调控方面主要是研究小鼠、鸡和猪肌细胞生成机理;在牛上对它的研究主要在转录后和翻译水平的表达情况,但对MyoD1在转录调控方面的作用机制还不明确。文章研究关岭牛MyoD基因家族对MyoD1启动子活性的影响,为探讨牛MyoD1的表达调控机制奠定基础。【方法】通过设计特异性引物克隆关岭牛 MyoD基因家族CDS区和MyoD1启动子片段P1和P2;同时利用双酶切的方法分别将CDS区和克隆的启动子序列连入pcDNA3.1（+）和pGL3-Basic基本骨架,构建真核表达载体pcDNA3.1（+）-Myf5、pcDNA3.1（+）-Myf6、pcDNA3.1（+）-MyoD、pcDNA3.1（+）-MyoG和含萤火虫荧光素酶报告基因的报告载体pGL3-P1、pGL3-P2。重组质粒经酶切和测序鉴定后,利用共转染的方法将真核表达载体和报告载体转染小鼠C2C12细胞,30 h后裂解细胞并检测细胞裂解液的双荧光素酶活性。最后根据荧光素酶的相对活性来分析 MyoD基因家族对MyoD1启动子活性的影响。【结果】克隆得到的关岭牛 MyoD基因家族CDS区和MyoD1启动子序列测序正确,载体pcDNA3.1（+）-Myf5、pcDNA3.1（+）-Myf6、pcDNA3.1（+）-MyoD、pcDNA3.1（+）-MyoG、pGL3-P1和pGL3-P2经酶切和测序鉴定,证实载体构建成功;与相应剂量的对照组相比,转染pcDNA3.1（+）-Myf5、 pcDNA3.1（+）-Myf6、pcDNA3.1（+）-MyoD后,pGL3-P1的相对荧光素酶活性明显增强,其中,在转染量为200 ng时增强作用最强,差异显著(P＜0.05);转染pcDNA3.1（+）-MyoG后,虽然对pGL3-P1的相对荧光素酶活性有增强作用,但差异不显著(P＞0.05);而转染pcDNA3.1（+）-Myf5、 pcDNA3.1（+）-Myf6、pcDNA3.1（+）-MyoD、pcDNA3.1（+）-MyoG后,pGL3-P2的相对荧光素酶活性变化不明显 (P＞0.05)。【结论】在小鼠C2C12细胞中外源过表达转录因子MyoD、Myf5、Myf6均能显著提高关岭牛MyoD1启动子全长P1的转录活性(P＜0.05);而外源过表达转录因子 MyoD基因家族不能显著提高关岭牛MyoD1启动子核心区P2的转录活性。说明关岭牛MyoD、Myf5和Myf6转录因子与关岭牛MyoD1启动子的作用位点不在其核心启动子区P2上。     

红细胞裂解法及不同培养条件对兔骨髓间充质干细胞体外增殖的影响

研究采用红细胞裂解液法从兔骨髓中分离BMSCs,相差显微镜观察其形态,四甲基偶氮唑盐法(MTT法)筛选基础培养液和血清浓度,绘制生长曲线,用流式细胞仪检测细胞周期,免疫细胞化学鉴定表面抗原。分离的细胞在形态学观察与生长动力学上均符合BMSCs特征;在实验范围内DMEM/F12+20%FBS是体外培养兔BMSCs的最佳体系;细胞周期结果显示,BMSCs平均82%处于G0/G1期,18%处于S+G2期;免疫细胞化学结果显示所分离的BMSCsCD90、CD44阳性表达,CD34阴性表达。本研究结果表明,通过红细胞裂解液法分离的兔BMSCs,其具有体外增殖和多向分化的潜能,可以作为组织工程的种子细胞。     

山羊胎儿肌肉干细胞的分离培养与成肌诱导分化

【目的】通过体外建立安淮山羊胎儿肌肉干细胞分离培养及成肌诱导分化的方法,为进一步研究调控山羊肌肉干细胞增殖与分化的分子机制提供实验材料。【方法】本试验选取山羊胎儿背最长肌肌肉组织,用眼科剪剪成肉糜后,用0.1%的Ⅰ型胶原酶消化40 min,然后利用0.25%的胰酶消化15 min。分离得到的细胞用生长培养基（20%FBS+80%DMEM/F12+青链霉素）培养于37℃、5% CO2培养箱内。培养2h后采用差速贴壁技术对细胞进行纯化,又2h后,重复纯化一次。待细胞生长至70%左右密度时可进行传代培养。每次传代培养均采用差速贴壁30min的方法进一步纯化肌肉干细胞,共纯化至第6代。利用免疫荧光技术检测第6代细胞中肌肉干细胞标记基因Pax7、MyoD1的蛋白表达情况,从而对分离得到的细胞进行鉴定。当肌肉干细胞生长至70%左右密度时,将生长培养基更换为分化培养基（2%FBS+98%DMEM/F12+青链霉素）,诱导细胞向成肌方向分化并观察细胞的形态学变化。细胞诱导分化1d后,采用免疫荧光技术检测肌肉干细胞的分化标记基因Myog的蛋白表达情况。另外,分别提取诱导0、1、3、5、7d后的细胞的总RNA,通过反转录试剂盒反转成cDNA后,利用qPCR测定MyoD1和Myog的相对表达量。【结果】 分离得到的细胞呈贴壁生长,其形态趋于稳定后主要呈长梭形或纺锤形。免疫荧光技术检测的第6代细胞中Pax7和MyoD1蛋白均为阳性表达。采用分化培养基诱导细胞分化后,在显微镜下可观察到随着诱导天数的增加,细胞开始分化、相互融合成肌管且具有一定的方向性。免疫荧光检测结果表明Myog蛋白呈明显的阳性表达。另外,qPCR结果显示,标志基因MyoD1和Myog均有表达,且MyoD1的相对表达量在分化的第1天相比于0天显著升高并维持到第3天,第5、7天开始显著下降但仍显著高于增殖期。Myog在分化不同天数的细胞中的相对表达量具有类似的趋向。【结论】分离得到了纯度较高的安淮山羊胎儿肌肉干细胞,且诱导后展现出较好的成肌潜力。研究结果可为进一步开展肌肉干细胞成肌分化的分子机制研究提供材料来源。     

Isolation, Culture and Induced Differentiation of Fetal Porcine Islet Derived Pancreatic Stem Cell

To isolate and culture the porcine pancreatic stem cells and investigate their function, the fetal porcine pancreatic stem cells were isolated by the method of suspending plus adhering culture. The isolated cells were then identified by immunohistochemical staining, and their culture viability measured through the MTT method in vitro. This induced them to differentiate into endocrine cells and detect their function. The isolated IPSCS did not express nestin, but expressed CK-19, a marker of ductal epithelia cells and ct-actin, a smooth muscle marker, demonstrating the growth characteristics of ES-like cells, and strong proliferative ability, after 18 passages. They could excrete insulin, and showed ultrastructure changes after being induced. Porcine pancreatic stem cells can be isolated by this method, induced to form islet-like clusters, and can secret insulin.     

八眉猪肌内前体脂肪细胞的分离培养及诱导分化

以域型胶原酶消化5日龄八眉猪仔猪背最长肌组织,分离肌内前体脂肪细胞,经差速贴壁法纯化后接种培养,以RT-PCR 和油红O 染色法对分化前后的细胞进行鉴定,通过观察细胞形态变化,细胞贴壁率测定,及用MTT法检测增殖活性,油红O染色提取法检测成脂诱导分化过程中细胞脂肪含量的变化,分析前体脂肪细胞生长特性和分化能力。结果表明,分离的八眉猪肌内前体脂肪细胞呈梭状、形似成纤维细胞,贴壁性能好,贴壁率最高可达90%;细胞生长良好增殖曲线呈“S”型,符合正常的细胞生长规律;肌内前体脂肪细胞体外自发分化能力弱,但经成脂诱导,可以分化为具有脂肪细胞典型特征的成熟脂肪细胞,分化水平以时间依赖方式显著提高。     

转EGFP基因猪胎儿神经干细胞的体外分化

 【目的】获得转EGFP基因神经干细胞并监测其自我更新、增殖和多向分化潜能;通过用EGFP对神经干细胞进行标记和体外追踪实验,为EGFP作为示踪标记对神经干细胞进行体内移植研究奠定基础。【方法】利用神经干细胞培养技术体系,从胎龄30 d猪胎儿脑组织中分离培养神经干细胞,通过脂质体介导转染技术,将EGFP基因导入神经干细胞,诱导转基因神经干细胞贴壁分化,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】成功分离培养出神经干细胞,获得转EGFP基因神经干细胞,神经干细胞在表达EGFP的同时仍具有多向分化潜能。神经干细胞中Nestin表达强阳性,NogoA、DCX、CyclinD2、CD133、Hes1、Oct4、CD-90、Nanog和Sox2表达阳性;体外诱导的神经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-5、myf-6和myoD)、内皮细胞(表达CD31、CD34、CD144和eNOS)和软骨细胞(表达COL2A1)。【结论】从猪胎儿大脑组织分离神经干细胞具有可行性和有效性,转EGFP基因神经干细胞具有自我更新、增殖和多向分化潜能,可以用EGFP对神经干细胞进行标记、追踪,作为示踪标记进行神经干细胞体内移植研究。     

羚牛骨髓间充质干细胞的分离培养与鉴定

分离鉴定羚牛骨髓间充质干细胞,为开展羚牛细胞治疗与体细胞核移植的深入研究提供有效载体。分离培养来源于羚牛骨髓的间充质干细胞;通过染色体G显带技术进行核型分析;利用流式细胞技术检测细胞表面标记物;通过定向诱导培养探究细胞的分化潜能。结果表明,羚牛骨髓间充质干细胞能够维持正常核型,对间充质干细胞特异性表面标记 CD105、CD73、CD90、CD166、CD44呈阳性,对 CD14(单核细胞和巨噬细胞标记物),CD19(b细胞标记物),CD34(造血干细胞标记物),CD45(泛白细胞标记物)和 HLA-DR均呈阴性,具有成脂、成骨与成软骨多向分化潜能。表明成功分离羚牛骨髓间充质干细胞并对其表面抗原与分化潜能进行鉴定,为羚牛生物多样性保护与内源物种间充质干细胞的应用研究奠定基础。     

固始鸡脐带间充质干细胞原代培养及其诱导分化潜能研究

为了研究固始鸡脐带间充质干细胞（umbilical cord mesenchymal stem cells,UCMSCs）的生物学特性和诱导分化,对其进行原代培养及定向诱导分化研究。选取14日龄固始鸡鸡胚的脐带组织,剥离脐带动、静脉,将华通胶部分剪成1 mm³大小,采用胶原酶消化法分离细胞并进行原代培养,观察细胞形态,绘制P3、P9、P15代生长曲线并测定群体倍增时间及克隆形成能力。结果表明,固始鸡UCMSCs形态为长梭形,生长趋势符合Logistic生长曲线规律,呈典型的S形;免疫荧光和RT-PCR结果显示,固始鸡UCMSCs表达CD29、CD44、CD73、CD90、CD166等间充质干细胞表面标记物基因,但不表达原始造血祖细胞标志物CD34和泛白细胞标志物CD45;经特异性染色和RT-PCR表明,体外诱导固始鸡UCMSCs可分化为脂肪、成骨和成软骨细胞。从固始鸡脐带华通胶中分离所获得的UCMSCs具有良好的体外增殖能力和分化潜能,与从其他物种体内分离的UCMSCs具有相似的生物学特征,它们的多项分化能力预示着细胞移植的应用前景,可为再生医学和组织工程学提供新的潜在种子细胞。     

过表达MyoD1基因山羊胎儿成纤维细胞系的建立及其成肌诱导分化

【目的】通过建立过表达MyoD1基因山羊胎儿成纤维细胞系研究MyoD1基因的异位表达研究其在成肌分化中的生物作用。【方法】采用RT-PCR从激活的骨骼肌卫星细胞中克隆MyoD1基因,并将其cDNA终止密码子TGA定向突变为GGA,定向克隆至带有增强型水母绿色荧光蛋白（ehanced green fluorescent protein,eGFP）报告基因的真核表达载体pEGFP-N1中,构建融合蛋白表达载体pEGFP-MyoD1,经过酶切、测序鉴定后,采用LipofectiminTM LTX转染山羊胎儿成纤维细胞（goat embryonic fibroblast,GEF）以建立MyoD1异位表达细胞株并采用成肌诱导分化培养液进行成肌诱导分化,探究MyoD1在成肌过程中的生物学功能。【结果】成功克隆山羊MyoD1基因,并在MyoD1 的开放阅读框（ORF）两端引入XhoⅠ/EcoRⅠ酶切位点,将其终止密码子TGA定点突变为GGA,定向克隆至pEGFP-N1真核表达载体,获得融合蛋白表达载体pEGFP-MyoD1;经G418（400 μg•mL-1）筛选2周后,获得MyoD1异位表达的GEF细胞株;间接免疫荧光（indirect immunofluorescence assay,IFA）检测结果显示该细胞株能够表达Myf-5等成肌相关免疫学标志;采用成肌分化培养基分化培养处理2—3 d可见少量肌管产生,并表达MyoG、Desmin和MyHC等早期成肌分化标志,处理5 d可见大量肌管形成。【结论】成功克隆出山羊MyoD1基因,构建了pEGFP-MyoD1真核表达载体并建立过表达MyoD1 GEF细胞系,过表达MyoD1 GEF系能够在成肌诱导培养液诱导形成肌管。     

慢病毒介导shRNA干扰MAT2A与MAT2B基因抑制猪肌内脂肪细胞分化

【目的】腺苷甲硫氨酸转移酶(MAT)在ATP的作用下,催化生成体内重要的甲基供体S-腺苷甲硫氨酸(SAMe)。通过构建慢病毒介导的pLenti-H1干扰载体,探究腺苷甲硫氨酸转移酶MAT2A和MAT2B对猪肌内脂肪细胞分化的影响。【方法】无菌条件下采集3—7日龄小猪背最长肌,采用差速贴壁法分离猪肌内脂肪细胞。根据GenBank中猪MAT2A基因序列（Accession No.NM_001167650.1）和MAT2B基因序列（Accession No. NM_001142832.1）,获得其CDS序列。利用Invitrogen 公司在线软件BLOCK-iTTM RNAi Designer分别设计shRNA靶序列, 将合成的单链寡核苷酸退火形成双链,与经过Bam H I和Xho I (TaKaRa) 双酶切后的pLenti-Hl载体连接,转化,并提取质粒进行酶切和测序鉴定。采用X-tremeGENE-HP DNA转染试剂与测序成功的重组质粒以及包装质粒（CMV-Δ8.9和CMV-VSVG）共转染293T细胞,48 h后观察绿色荧光蛋白(GFP)的表达,并进行滴度测定。在猪原代脂肪细胞密度达到70%—80%时,侵染病毒;细胞密度融合时诱导分化。提取分化第8天的猪肌内脂肪细胞的RNA,按照反转录试剂盒操作说明进行反转录,合成cDNA第一链。采用primer primer 5软件设计MAT2A、MAT2B、PPARγ、aP2、CEBP/α、β-actin基因的定量引物,实时定量和Western blot试验检测MAT2A和MAT2B基因的干扰效率。油红O染色和实时定量鉴定MAT2A和MAT2B基因对猪肌内脂肪脂质积累的影响。【结果】酶切及测序证明重组慢病毒载体pLenti-Hl-MAT2A/MAT2B构建成功;包装的慢病毒sh-MAT2A和sh-MAT2B病毒滴度分别为6.7×10 ⁷和7×10 ⁷ pfu/mL,侵染肌内脂肪细胞72 h后,可出现90%的绿色荧光蛋白(GFP),表明所包装的病毒可满足侵染猪前体肌内脂肪细胞需要。实时定量结果显示其显著抑制了MAT2A和MAT2B的mRNA水平表达,其干扰效率分别在70%和60%以上;进一步采用Western blot试验及蛋白分析表明,干扰MAT2A基因后,MAT2A蛋白表达水平降低40%左右,差异达到极显著水平(P<0.01);干扰MAT2B基因后,MAT2B蛋白表达水平降低25%左右,差异达到显著水平(P<0.05)。油红O染色和吸光度定量结果显示,与sh-scramble对照组相比,干扰MAT2A和MAT2B基因后,脂滴聚积能力显著抑制猪肌内脂肪细胞脂质积累。实时定量结果显示,干扰MAT2A和MAT2B基因抑制成脂标志基因PPARγ,aP 2及CEBP/α的表达。 【结论】成功构建了猪MAT2A和MAT2B基因的慢病毒sh-MAT2A和sh-MAT2B干扰载体。获得的重组慢病毒感染细胞后,能有效降低猪肌内前体脂肪细胞内MAT2A和MAT2B基因的mRNA和蛋白水平表达;进一步试验证明,干扰MAT2A及MAT2B基因后,显著抑制猪肌内脂肪细胞的脂质积累以及成脂关键基因表达。     

MyoD1: a nuclear phosphoprotein requiring a Myc homology region to convert fibroblasts to myoblasts

Expression of a complementary DNA (cDNA) encoding the mouse MyoD1 protein in a variety of fibroblast and adipoblast cell lines converts them to myogenic cells. Polyclonal antisera to fusion proteins containing the MyoD1 sequence show that MyoD1 is a phosphoprotein present in the nuclei of proliferating myoblasts and differentiated myotubes but not expressed in 10T1/2 fibroblasts or other nonmuscle cell types. Functional domains of the MyoD1 protein were analyzed by site-directed deletional mutagenesis of the MyoD1 cDNA. Deletion of a highly basic region (residues 102 to 135) interferes with both nuclear localization and induction of myogenesis. Deletion of a short region (residues 143 to 162) that is similar to a conserved region in the c-Myc family of proteins eliminates the ability of the MyoD1 protein to initiate myogenesis but does not alter nuclear localization. Deletions of regions spanning the remainder of MyoD1 did not affect nuclear localization and did not inhibit myogenesis. Furthermore, expression of only 68 amino acids of MyoD1, containing the basic and the Myc similarity domains, is sufficient to activate myogenesis in stably transfected 10T1/2 cells. Genetic analysis maps the MyoD1 gene to mouse chromosome 7 and human chromosome 11.