大鼠胎儿神经干细胞的分离、培养及诱导分化

为了探讨神经干细胞(Neural stem cells,NSCs)在体外培养中的生物学特性,研究不同细胞因子对NSCs分化的影响,试验对大鼠胎儿神经干细胞进行了分离培养,并研究了10,50和100 ng/mL的神经生长因子(nerve growth factor,NGF)、脑源性神经营养因子(brain derived neruotrophic factor,BDNF)和胶质源性神经生长因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)对NSCs的定向诱导分化作用。结果表明,大鼠胎儿NSCs可在体外增殖并形成典型的神经球,指数增长期在传代后的第4~5天;10和50 ng/mL的NGF、BDNF和GDNF对NSCs的诱导分化作用不明显,100 ng/mL的NGF、BDNF和GDNF可诱导NSCs分化为神经元或胶质细胞。说明NGF和BDNF可诱导NSCs向神经元方向分化,GDNF诱导其向胶质细胞分化。     

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。     

地黄饮子含药血清对大鼠BMSCs与NSCs共培养影响转归的研究

目的 探讨以升麻为药引子的地黄饮子（CRD）含药血清对经过骨髓间充质干细胞（BMSCs）共培养后的大鼠神经干细胞（NSCs）的存活和分化的影响。方法 建立BMSCs与NSCs共培养模型,在共培养体系中加入CRD含药血清,从培养第3天开始分别进行5-溴-2-脱氧尿嘧啶（BrdU）和神经元特异性烯醇化酶（NSE）、胶质细胞纤维酸性蛋白（GFAP）、神经元特异性标志物微管相关蛋白2（MAP-2）、少突胶质细胞特异性表达蛋白标志物（MBP）免疫细胞化学双染色。采用流式细胞仪检测NSCs的存活率,利用细胞免疫荧光和Western blot法鉴定NSCs的分化情况,比较NSCs的存活率和分化率,分析CRD含药血清对共培养后NSCs的存活及分化的影响。结果 与生理盐水对照组相比,中、高浓度CRD含药血清在BMSCs与NSCs共培养体系中第7天能显著提高NSCs存活率和NSE、GFAP、MAP-2、MBP活性（P<0.01）。结论 CRD含药血清在BMSCs与NSCs共培养体系中能促进NSCs有效分化和提高NSCs存活率。     

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。     

小鼠MSCs体外定向诱导分化神经及脂肪细胞的研究

 【目的】建立昆明小鼠骨髓间充质干细胞的分离、培养体系,并鉴定其定向诱导分化为神经及脂肪细胞的能力。【方法】采用贴壁培养法分离培养昆明小鼠骨髓间充质干细胞（MSCs）,通过相差倒置显微镜对其进行形态学特征观察;通过碱性磷酸酶（AKP）染色、Hoechst 33258染色、瑞士-姬姆萨复合染色检测MSCs的表型特征;通过β-ME诱导MSCs定向分化为神经样细胞,诱导后的细胞进行H.E染色,观察其形态学特性;通过NF-200、NSE免疫荧光细胞化学方法对已分化的神经样细胞进行鉴定和分化率分析;通过马血清诱导MSCs定向分化为脂肪细胞,观察其体外生长过程,并对诱导后的脂肪细胞进行油红O染色鉴定和分化率分析。【结果】分离得到的MSCs为成纤维样细胞,可见多个核仁,AKP染色阳性率为93.2%±1.5%;β-ME诱导后,MSCs分化为多种表型的神经细胞与原代培养的小鼠全脑细胞的外形相似,诱导后的神经细胞NF-200、NSE免疫荧光细胞化学染色均呈阳性,NF-200阳性率为85.4%±1.8%,NSE阳性率为82.7%±2.1 %;马血清诱导后,MSCs可100%分化为脂肪细胞,油红O染色为阳性。【结论】 采用贴壁培养法能够成功分离和培养昆明小鼠的MSCs,分离得到的MSCs具有定向分化成多种神经细胞和脂肪细胞的能力。     

胎鼠额叶皮质神经干细胞的分离培养与分化

目的:探索从胚胎小鼠额叶皮质分离培养神经干细胞的方法。方法:无菌条件下分离孕13～15d小鼠胚胎额叶皮质脑组织,经消化及机械吹打成单细胞后接种于含有B27、bFGF的DMEM/F12培养基,培养扩增;倒置显微镜观察比较生长状况;机械分离法传代;10%血清接种分化;免疫细胞化学方法染色鉴定神经干细胞及其子代细胞的分化方向,结果:培养的部分细胞体外分裂增殖,同时表达神经干细胞特异性抗原nestin,并向神经细胞和胶质细胞分化。结论:小鼠胚脑存在具有多分化潜能的神经干细胞,它们能在体外稳定培养、传代和分化,为细胞替代治疗提供了理想的细胞来源。     

骨髓基质细胞诱导的神经干细胞移植对颞叶癫痫大鼠学习记忆障碍的改善作用

   探讨骨髓基质细胞诱导的神经干细胞移植至海人酸(kanic acid,KA)致痫大鼠海马后对学习记忆障碍的改善作用,从而为干细胞移植治疗癫痫提供理论依据.体外分离大鼠骨髓基质细胞,并在特定条件下培养、诱导分化为神经干细胞.在海马内注射KA建立大鼠癫痫模型,之后把诱导的神经干细胞移植至KA致痫鼠的海马内,用Morris水迷宫测试大鼠学习记忆能力,用PCR方法检测海马内NSE、c-fos和SEZ-6基因表达,采用Western blot技术检测海马内NSE、C-FOS和SEZ-6蛋白表达.结果显示:骨髓基质细胞成功诱导分化为神经干细胞,诱导分化的神经干细胞移植到脑内可明显改善大鼠的学习记忆障碍;移植组大鼠海马内NSE、c-fos和SEZ-6基因表达下调,NSE、C-FOS和SEZ-6蛋白表达亦下调,与阳性对照组及假移植组比较,差异显著(P<0 05).说明骨髓基质细胞诱导的神经干细胞移植至KA致痫大鼠海马后对学习记忆障碍有明显的改善作用,其机制可能与NSE、c-fos、SEZ-6基因和蛋白的表达下调相关.     

山羊骨髓间充质干细胞的分离培养及向神经细胞诱导分化的研究

采用体外细胞培养技术将山羊胎儿骨髓中的干细胞从骨髓血中分离并培养扩增;分别用含β-巯基乙醇或当归的培养液诱导骨髓间充质干细胞分化为神经细胞,免疫组织化学鉴定神经丝蛋白和神经元特异性烯醇化酶的表达.结果表明,通过贴壁培养法,可使低丰度的山羊骨髓间充质干细胞在体外实现分离扩增;诱导后的细胞强表达神经丝蛋白和神经元特异性烯醇化酶.还建立了一种简单易行的体外分离与培养山羊骨髓间充质干细胞的方法,同时表明山羊骨髓间充质干细胞同样具有分化为神经细胞的潜能,为今后对某些疾病的治疗提供了理想的动物模型.     

体外定向诱导小鼠骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞

[目的]分离和克隆小鼠骨髓间充质干细胞,并诱导分化为神经元样细胞。[方法]利用Percoll密度梯度离心的方法进行小鼠骨髓间充质干细胞分离及培养,分别采用β-巯基乙醇和BHA诱导分化为神经元样细胞。用神经元特异性烯醇化酶和神经纤维丝蛋白免疫细胞化学方法对已分化的神经元样细胞进行鉴定和分化率分析。[结果]经2种诱导剂诱导的小鼠骨髓间充质干细胞均出现神经元样细胞的分化,胞体呈神经元状,伸出较长轴突样和树突样突起且有分支。而且免疫细胞化学鉴定显示,诱导分化后的神经元样细胞神经元特异性烯醇化酶染色和神经纤维丝蛋白免疫细胞化学染色均呈阳性,β-巯基乙醇诱导分化细胞表达NSE的阳性率为（86.8±2.7）%;诱导分化细胞表达Neurofilament200 kD的阳性率为（75.2±2.3）%;BHA诱导分化细胞表达NSE的阳性率为（80.5±2.2）%;诱导分化细胞表达Neurofilament200 kD的阳性率为（73.2±1.6）%。[结论]小鼠骨髓间充质干细胞能够在诱导剂β-巯基乙醇和BNA的诱导下体外诱导分化为神经元样细胞。     

IL-1α诱导胚鼠中脑神经干细胞分化的实验研究

目的:在胚鼠中脑曲分离神经干细胞,探讨IL-1α诱导胚鼠中脑神经干细胞分化为多巴胺神经元的效能.方法:体外分离、培养小鼠胚胎的中脑神经干细胞,加入IL-1α诱导其分化,通过巢蛋白(Nestin)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、酪氨酸羟化酶(TH)免疫组化鉴定,并统计分析其诱导效能.结果:胚鼠中脑的腹侧中脑曲部位分离获得了大量未分化、呈巢状悬浮生长的细胞球,且能分化为神经元和神经胶质细胞;IL-1α能明显提高NSC定向分化为多巴胺能神经元比例(IL-1α组14.3%±0.8%vs对照组2.6%±0.3%,P＜0.05).结论:胚鼠中脑存在有多向分化潜能的神经干细胞和中脑神经干细胞被IL-1α诱导向多巴胺能神经元的分化比例明显升高.     

Characterization and Differentiation into Adipocytes and Myocytes of Porcine Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells

Bone marrow mesenchymal stem cells （BMSCs） could differentiate into various cell types including adipocytes and myocytes, which had important scientific significance not only in the field of tissue regeneration, but also in the field of agricultural science. In an attempt to exhibit the characterization and differentiation into adipocytes and myocytes of porcine BMSCs, we isolated and purified porcine BMSCs by red blood cell lysis method and percoll gradient centrifugation. The purified cells presented a stretched fibroblast-like phenotype when adhered to the culture plate. The results of flow cytometry analysis and immunofluorescence staining demonstrated that the isolated cells were positive for mesenchymal surface markers CD29, CD44 and negative for hematopoietic markers CD45 and the adhesion molecules CD31. Cells were induced to differentiate into adipocytes with adipogenic medium containing insulin, dexamethasone, oleate and octanoate. Oil Red O staining demonstrated that the porcine BMSCs successfully differentiated to adipocytes. Moreover, the findings of real-time PCR and Western blotting indicated that the induced cells expressed adipogenic marker genes （PPAR-y, C/EBP-c~, perilipin, aP2） mRNA or proteins （PPAR-3,, perilipin, aP2）. On the other hand, porcine BMSCs were induced into myoctyes with myogenic medium supplemented with 5-azacytidine, basic fibroblast growth factor, chick embryo extract and horse serum. Morphological observation by hochest 33342 staining showed that the induced cells presented as multi-nucleus muscular tube structure. And myogenic marker genes （Myf5, desmin） mRNA or proteins （MyfS, MyoD, myogenin, desmin） were found in the induced cells. In addition, the results of immunofluorescence staining revealed that myogenic marker （Myf5, MyoD, myogenin, desmin, S-MyHC） proteins was positive in the induced cells. Above all, these results suggested that the isolated porcine BMSCs were not only consistent with the characterization of mesenchymal stem cells, but also exhibited the multipotential capacity to form adipocytes and myocytes, which provided the basis to investigate the regulation mechanism involved in the selective differentiation of porcine BMSCs.     

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.     

Expression of the beta-nerve growth factor gene in hippocampal neurons

In situ hybridization with complementary DNA probes for nerve growth factor (NGF) was used to identify cells containing NGF messenger RNA in rat and mouse brain. The most intense labeling occurred in hippocampus, where hybridizing neurons were found in the dentate gyrus and the pyramidal cell layer. The neuronal identity of NGF mRNA-containing cells was further assessed by a loss of NGF-hybridizing mRNA in hippocampal areas where neurons had been destroyed by kainic acid or colchicine. RNA blot analysis also revealed a considerable decrease in the level of NGF mRNA in rat dentate gyrus after a lesion was produced by colchicine. This lesion also caused a decrease in the level of Thy-1 mRNA and an increase in the level of glial fibrillary acidic protein mRNA. Neuronal death was thus associated with the disappearance of NGF mRNA. These results suggest a synthesis of NGF by neurons in the brain and imply that, in hippocampus, NGF influences NGF-sensitive neurons through neuron-to-neuron interactions.     

北京鸭肝上皮样干细胞生物学特性研究

为了研究北京鸭肝上皮样干细胞(liver epithelioid stem cells,LESCs)生物学特性,对其进行分离、体外培养、鉴定,多向分化潜能等实验。取孵化17日龄健康鸭胚分离北京鸭LESCs,通过免疫荧光、RT-PCR以及流式细胞术等技术对北京鸭LESCs进行鉴定,同时诱导北京鸭LESCs分化,检测多向分化潜能。结果表明:从鸭胚中分离培养的细胞为北京鸭LESCs,并成功向成脂肪细胞和成软骨细胞分化,证明具有干细胞多向分化潜能的共性。北京鸭LESCs在体外具有较强的增殖与自我更新能力,并具有一定的可塑性,可以作为种质细胞进行保存,使这一品种遗传资源以干细胞的形式长期保存下来,同时也可以为北京鸭基因的改良提供参考。     

Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells

Human mesenchymal stem cells are thought to be multipotent cells, which are present in adult marrow, that can replicate as undifferentiated cells and that have the potential to differentiate to lineages of mesenchymal tissues, including bone, cartilage, fat, tendon, muscle, and marrow stroma. Cells that have the characteristics of human mesenchymal stem cells were isolated from marrow aspirates of volunteer donors. These cells displayed a stable phenotype and remained as a monolayer in vitro. These adult stem cells could be induced to differentiate exclusively into the adipocytic, chondrocytic, or osteocytic lineages. Individual stem cells were identified that, when expanded to colonies, retained their multilineage potential.     

补阳还五汤对去势脑缺血雌性大鼠海马神经干细胞增殖及ERK/CREB信号通路的影响

目的 探讨补阳还五汤对去势脑缺血雌性大鼠海马神经干细胞（neural stem cells,NSCs）增殖及ERK/CREB信号通路的影响。方法 采用双侧卵巢切除术（OVX）结合大脑中动脉阻塞（MCAO）法复制去势雌性大鼠脑缺血复合模型,将造模后的36只大鼠随机分为双假手术组、复合模型组、雌激素组、雌激素+G15组、补阳还五汤组及补阳还五汤+G15组6组,每组6只,术后24 h给予相应药物灌胃连续干预14 d,同时每天腹腔注射BrdU、G15分别标记增殖细胞和阻断GPER-1。采用免疫荧光BrdU/Nestin双标法检测各组大鼠缺血侧海马齿状回NSCs增殖情况,免疫组化SP法检测ERK1/2、CREB1磷酸化蛋白表达水平。结果 补阳还五汤组和雌激素组缺血侧海马DG区BrdU/Nestin双标阳性细胞及pERK1/2、pCREB1阳性细胞表达均增加,与复合模型组比较有显著性差异（P<0.05）,但补阳还五汤组要多于雌激素组（P<0.05）。与补阳还五汤组比较,补阳还五汤+G15组缺血侧海马DG区BrdU/Nestin双标阳性细胞及及pERK1/2、pCREB1阳性细胞表达均减少（P<0.05）。结论 补阳还五汤可以促进去势脑缺血雌性大鼠缺血侧海马DG区神经干细胞增殖,激活ERK/CREB信号通路,可能是其发挥类雌激素作用、促进内源性神经再生作用机制之一。     

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.