维持胚胎干细胞自我更新的分子机制

调节胚胎干细胞(ESC)自我更新是一个复杂的分子信号系统,当这个信号系统处于总体平衡时,ES细胞的自我更新才能得以维持.只有明确了这些信号通路的功能才能实现对ES细胞的应用,并发展以干细胞为基础的下游技术.从重要的细胞因子LIF、Oct-4、Nanog等方面综述了ES细胞自我更新分子机制的研究进展.     

干细胞分化调控研究进展

干细胞具有自我更新和多向分化潜能,使之成为再生医学、组织工程和创伤修复等研究领域的热点。明确干细胞分化调控机制是干细胞应用的重要前提和理论基础,现对近期干细胞分化调控研究进展作一综述。     

绵羊Nanog启动子克隆及其表达活性的检测

通过比对人、鼠、兔和牛的Nanog启动子保守区设计引物,PCR扩增绵羊Nanog基因启动子序列并分析其调控位点。将其连接到去掉自身CMV启动子的pAcGFP1-N1载体上,构建一个由Nanog启动子带动的真核表达载体(SNanog-pAcGFP1-N1),即构建一个能由该启动子序列带动并产生绿色荧光蛋白(GFP)的真核表达载体,并用脂质体法转染入终末分化细胞(小鼠成纤维细胞和绵羊成纤维细胞)、胚胎干细胞和小鼠胚胎,检测其表达活性。结果显示:成功克隆出1 836bp Nanog启动子序列,通过分析发现该序列含有SP1结合位点、CAAT框、TATA框等功能区;当转染SNanog-pAcGFP1-N1重组质粒后,小鼠胚胎和小鼠胚胎干细胞中能检测到绿色荧光,且在转染72h后达到最大荧光强度,而在小鼠成纤维细胞和绵羊成纤维细胞中不能观察到GFP。结果表明:本试验成功克隆获得绵羊Nanog启动子,所构建的真核表达载体具有在多能干细胞中特异性表达活性。     

胚胎干细胞的生物学特性与研究进展

胚胎干细胞（ES细胞）的研究是当前生物技术领域研究的热点之一,本文就胚胎干细胞的研究概况、生物学特性等方面作一综述。     

牛多能干细胞研究进展

多能干细胞（PSCs）是一类能够无限自我更新的细胞,能够分化成各种类型的组织,促进基因编辑和再生领域发展。牛作为最常见的家养有蹄类动物之一,具有很高的经济价值和遗传潜力,因此衍生稳定的牛多能干细胞对理解牛胚胎发育分子机制有着积极作用。目前,人们已在牛胚胎干细胞（bESCs）和诱导多能干细胞（biPSCs）方面做了诸多研究,但建立与小鼠和人类相当的bESC仍具有挑战性。文章重点综述了牛胚胎干细胞的各种衍生方式以及多能性维持的内部信号通路和外部微环境的相互作用,并介绍了诱导多能干细胞、扩展潜能干细胞的特点,以期为牛干细胞的相关领域提供参考。     

胚胎干细胞的研究概况

介绍了胚胎干细胞及其生物学特征；综述了胚胎干细胞国内外的研究进展和新动态；归纳了胚胎干细胞的建系以及鉴定方法；阐述了胚胎干细胞的潜在应用价值，以及干细胞研究所面临的问题。     

奶牛干细胞多能性基因Nanog和Lin28克隆分析及其逆转录病毒表达载体的构建与包装

以50~60日龄的Holstein奶牛胎儿原始生殖嵴组织为材料,通过RT-PCR的方法克隆奶牛Nanog与Lin28基因开放性阅读框(ORF)全序列。序列全长分别为903 bp和618 bp。所克隆的奶牛Nanog与Lin28基因序列与GenBank中已经发表的参考序列进行比对同源性均为100%。将扩增的基因片段经过酶切后亚克隆到反转录病毒载体pMSCVneo的多克隆位点,经过酶切、PCR和测序鉴定正确后,应用lipofectamine2000介导转染PT67包装细胞,经过14 d G418连续抗性筛选,挑选抗性集落扩大培养。收集病毒上清经过RT-PCR与透射电镜检测,并用NIH3T3细胞测定病毒滴度。结果表明,病毒上清中含有逆转录病毒颗粒,Nanog与Lin28基因在筛选后的包装细胞PT67细胞中均有转录,病毒上清感染滴度值分别达到7.5×107cfu/mL和9.19×107cfu/mL。结果表明,本试验已经成功克隆出奶牛Nanog与Lin28基因开放性阅读框全序列,并建立高效、稳定产生包含有pMSCV-Nanog与pMSCV-Lin28质粒的感染性病毒颗粒的包装细胞株,为进一步产生奶牛诱导性多能干细胞(Induced pluripotentstem cells,iPSCs)奠定基础。     

胚胎干细胞的研究概况

介绍了胚胎干细胞及其生物学特征;综述了胚胎干细胞国内外的研究进展和新动态;归纳了胚胎干细胞的建系以及鉴定方法;阐述了胚胎干细胞的潜在应用价值,以及干细胞研究所面临的问题.     

干细胞的研究进展

介绍了干细胞的概念、分类,综述了其研究状况,干细胞研究存在的社会问题和各国对干细胞研究所持的观点,并对干细胞的应用前景进行了展望.     

胚胎干细胞分化研究进展

胚胎干细胞分化的研究已成为生物学领域中的研究热点,也是生物工程、组织工程产业化的主要方向,文章对胚胎干细胞的生物学性质、分化机制、诱导途径及研究进展做一综述.     

Induced pluripotent stem cell generation from bovine somatic cells indicates unmet needs for pluripotency sustenance

Mechanisms that direct reprogramming of differentiated somatic cells to induced pluripotent stem cells (iPSCs), albeit incomplete in understanding, are highly conserved across all mammalian species studied. Equally, proof of principle that iPSCs can be derived from domestic cattle has been reported in several publications. In our efforts to derive and study bovine iPSCs, we encountered inadequacy of methods to generate, sustain, and characterize these cells. Our results suggest that iPSC protocols optimized for mouse and human somatic cells do not effectively translate to bovine somatic cells, which show some refractoriness to reprogramming that also affects sustenance. Moreover, methods that enhance reprogramming efficiency in mouse and human cells had no effect on improving bovine cell reprogramming. Although use of retroviral vectors coding for bovine OCT4, SOX2, KLF4, cMYC, and NANOG appeared to produce consistent iPSC‐like cells from both fibroblasts and cells from the Wharton's jelly, these colonies could not be sustained. Use of bovine genes could successfully reprogram both mouse and human cells. These findings indicated either incomplete reprogramming and/or discordant/inadequate culture conditions for bovine pluripotent stem cells. Therefore, additional studies that advance core knowledge of bovine pluripotency are necessary before any anticipated iPSC‐driven bovine technologies can be realized.     

哺乳动物胚胎干细胞研究进展

胚胎性干细胞包括从动物早期胚胎的卵裂球、囊胚内细胞团细胞分离建系的胚胎干细胞（embryonic stem cell,ESC）、从胚胎生殖嵴原始生殖细胞（primordial germ cell,PGC）分离建系的胚胎生殖细胞（embryonic germ cell,EGC）和来源于畸胎瘤中的胚胎性癌细胞（embryonic carcinoma cell,ECC）。ESC具有发育分化的多潜能性和无限的自我更新能力,能在体外长期培养并具有向机体各种组织细胞分化的潜能。所以,被广泛应用于胚胎发育与细胞分化调控的研究,作为修复器官与器官移植的种子细胞,并可用于转基因动物的生产。作者主要综述了干细胞的最新研究进展,ESC培养扩增诱导机制,定向分化方法。     

胚胎干细胞向生殖细胞分化的研究进展

生殖细胞来源于原始生殖细胞,其在体内的分化机制已基本清楚。随着生殖细胞研究的不断深入,通过体外诱导途径获得生殖细胞已成为现实。将胚胎干细胞体外分化为上胚层样细胞,进而分化为原始生殖样或原始生殖细胞。将它们迁移入胎儿生殖腺,具有减数分裂及产生精子能力,与卵子结合移入缺生精管的生殖腺的新生鼠可以产生健康后代。为此,体外诱导生殖细胞的成功,进一步阐明了胚胎干细胞向生殖细胞分化的机制,为更有效利用干细胞造福人类奠定了基础。     

绵羊胚胎成纤维细胞饲养层用于培养人诱导性多能干细胞的效果研究

试验在体外分离培养1月龄绵羊胚胎成纤维细胞（sheep embryonic fibroblast,SEF）,经丝裂霉素C处理后探讨其作为诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells,iPSC）体外培养饲养层的可行性。试验以SNL饲养层细胞为对照,人iPSC（hiPSC）为培养对象,通过形态学观察、碱性磷酸酶（AP）染色、以及实时荧光定量PCR和免疫细胞化学对hiPSC标志基因mRNA和蛋白表达的检测,比较了SEF细胞和SNL细胞作为干细胞饲养层的效果。结果表明,在试验期内,与SNL饲养层体外培养的hiPSC相似,SEF饲养层体外培养的hiPSC在形态上呈集落样生长,增殖速度快;AP染色呈蓝紫色,能够维持未分化状态;能正常表达多能性标志基因。两种饲养层细胞培养的hiPSC多能性标志基因c-Myc、Klf4、OCT4和SOX2 mRNA的表达以及OCT4、SOX2、SSEA4和TRA-1-60蛋白的表达并无显著差异（P>0.05）。本研究结果初步表明SEF可作为体外培养iPSC的饲养层细胞,为进一步建立可表达促生长因子的基因修饰SEF细胞系奠定了基础。     

禽类多能性干细胞研究进展

胚胎干细胞是未分化的具有增殖和自我更新能力的细胞,并且能分化成所有类型的体细胞以及生殖细胞。它们提供了早期胚胎分化的体外模型,也是基因操作的重要靶细胞。禽类多能性干细胞培养最重要的应用领域是以干细胞体外遗传修饰、鉴定为技术平台的家禽转基因技术。通过此技术对禽类基因进行遗传修饰与操作,在胚胎发育基础研究、转基因禽类生产及家禽育种等方面有巨大的应用前景。但是禽类多能性干细胞培养的许多基本问题仍亟待解决,如探索其建系的培养条件、揭示其维持多能性和增殖能力的分子机制等。文章综述了禽类多能性干细胞的分离方法、体外分化能力、嵌合体形成以及基因修饰方面的研究进展及目前的研究局限。     

猪多潜能干细胞系的研究进展

猪多潜能干细胞是在体外建立起来的具有自我更新及三胚层分化潜能的一类干细胞,可应用于发育生物学研究、基因组编辑和疾病模型建立等各方面,在畜牧业生产及再生医学研究中具有重要的应用价值。培养体系对多潜能干细胞的成功构建具有重要意义,其包含多种成分,包括基础培养液、氨基酸等营养成分、小分子化合物(信号通路激活剂/抑制剂及细胞因子)共同维持细胞的多能性并抑制其分化。目前已有诸多关于猪多潜能干细胞的报道,但尚未获得高效的培养体系可以维持猪多潜能干细胞的长期传代并完成生殖嵌合。猪多潜能干细胞可分为原始态(Na6ve)、形成态(Formative)及始发态(Primed)3种不同多能性的状态特点,根据建系来源的不同分为猪扩展多潜能干细胞、猪胚胎干细胞、猪前原肠胚上胚层干细胞、猪诱导多能干细胞4种干细胞类型。作者综述了猪多潜能干细胞培养体系中常用的细胞因子和信号通路激活剂/抑制剂对猪多潜能干细胞的多能性和分化能力的影响和作用,为进一步建立具有真正生殖嵌合能力的Na6ve多能性的猪多潜能干细胞系提供研究思路。