成体干细胞的研究进展

成体干细胞可塑性从发现到质疑在学术界有很大的争论,以及成体干细胞技术应用具有广阔前景并不断取得进步,使成体干细胞研究成为干细胞研究的热点.本文对成体干细胞的生物学特性、分化潜能及临床应用作一概括介绍.     

成体小鼠骨髓中神经干细胞的分离与培养

在无菌条件下抽取成体小鼠骨髓,在含体积分数1%B27,20ng/mLEGF和10ng/mLbFGF的F12-DMEM(1∶1)培养基中,于37℃、50mL/LCO2饱和湿度下常规培养,对培养的细胞进行nestin免疫荧光染色检测,并将pEGFP-N2基因在80V、80μs条件下采用电击法转化导入神经干细胞中。结果表明,培养7d后,有大部分细胞聚集成团,并大量增殖;Nestin免疫荧光染色后呈阳性;导入pEGFP-N2基因的神经干细胞培养后在荧光显微镜下可观察到绿色荧光。表明从成体小鼠获得的骨髓,在该试验培养条件下有神经干细胞生成,并且外源标记基因pEGFP-N2在其细胞中实现了表达。     

干细胞可塑性争议及分化假说

对有关干细胞可塑性的不同观点进行了概述,并关注了干细胞潜能和细胞表型多样性传统观点上的争议,讨论了在当前公认动物模型上观察到的干细胞可塑性现象,并对分化细胞发生细胞表型转变的试验性观察结果进行了总结。     

中国科学家利用猪成体骨髓干细胞生成皮肤

据最新一期国际人造器官学会会刊《人造器官》报道,中国科学家在最新研究中,成功利用猪的成体骨髓干细胞生成皮肤。报道称,这项成果是创伤愈合和器官构建方法研究中的一大进展。     

牛诱导性多能干细胞向心肌细胞的诱导分化

【目的】研究牛诱导性多能干细胞(Bovine induced pluripotent stem cells,biPSCs)向心肌细胞的分化能力。【方法】将biPSCs悬浮培养制备类胚体,采用类胚体介导体外自由分化与定向诱导分化(添加RA、DMSO和RA+DMSO3种诱导物)的方法,使biPSCs在体外分化,比较了biPSCs在3种不同心肌诱导条件下定向分化为心肌细胞的诱导效率;分别提取biPSCs、类胚体及不同诱导体系分化细胞的总RNA,用RT-PCR检测心肌细胞发育标志基因的表达。【结果】biPSCs在悬浮条件下培养7d,能够形成典型球形和囊腔样类胚体。类胚体再贴壁培养7d,经过免疫细胞化学检测,贴壁细胞大量分化为α-actin阳性的心肌样细胞。在体外诱导分化体系中,RA+DMSO共同诱导的效率较RA和DMSO单独诱导显著增高(P0.05)。RT-PCR结果显示,各组分化后的细胞中心肌细胞发育特异性基因ACTA2与GATA4均有高水平表达。【结论】biPSCs在体外悬浮培养能够形成类胚体,类胚体贴壁培养后可以分化为α-actin阳性的心肌样细胞;分化形成的心肌样细胞均表达心肌特异性基因。     

奶牛乳腺成体干细胞的体外分离培养及鉴定试验

[目的]体外分离、培养奶牛乳腺成体干细胞（mammary stem cells,MaSCs）,研究其生物学特性并对其进行扩增和鉴定。[方法]用贴壁筛选法纯化牛MaSCs,传代扩增,测定生长曲线并进行细胞核型分析。[结果]通过体外分离培养获得纯度较高的MaSCs,观察到MaSCs的生物学特性,细胞具有正常核型,分离得到的细胞确实为比较原始的干细胞。[结论]成功地建立了一种分离培养牛MaSCs的方法,分析MaSCs的生物学特性,为进一步深入研究MaSCs的诱导分化及其在乳腺生物反应器中的应用打下基础。     

蝌蚪成长可塑性惊人

蝌蚪是调节自身生长发育来适应周围环境的大师．其发育可塑性的程度非常惊人。生物学家发现，在有蛇侵入的水池中马略卡产婆蟾的蝌蚪具有更瘦长的身体和更强壮的尾巴．这有助于游得更快．从而逃脱饥饿的蛇。没有蛇的池塘里的蝌蚪具有更短的尾巴和更圆的身体。     

不同光照处理对绿萝表型可塑性的影响

[目的]研究不同光照处理对绿萝表型可塑性的影响。[方法]比较了叶面积、茎长、叶离心率和鲜重几项指标。[结果]不同的光照强度能显著影响绿萝叶片面积,且不同处理间差异显著;不同的光照强度能显著影响绿萝的茎长生长,且不同处理间差异极显著;不同的光照强度能显著影响绿萝叶片长、宽的生长,使叶离心率发生变化,改变其叶基的形状。[结论]为合理地开发绿萝资源,更好地发挥其生态意义和经济价值提供科学依据。     

干细胞及其在人类医学上的应用前景

干细胞是指从胚胎、胎儿或成年个体各种组织中分离出来的多能性细胞 ,具有体外保持未分化状态的无限增殖能力 ,在不同条件下可诱导分化为不同的细胞类型、组织甚至器官。胚胎癌细胞、胚胎干细胞、胚胎生殖细胞和成年组织干细胞是目前研究的几类主要干细胞 ,它们除作为发育生物学研究的细胞模型外 ,在人类医学领域也具有潜在的应用价值     

诱导多能干细胞体外定向分化为雄性生殖细胞研究进展

诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPS）是借助基因导入技术将某些转录因子导入人或动物的体细胞,使体细胞重编程而得到的多能性细胞。iPS细胞来源丰富,研究表明利用不同的载体诱导系统或不同的转录因子组合,多种体细胞都可被重编程为iPS细胞,如成纤维细胞、肝细胞、角质细胞及脐带血细胞等。作为干细胞中新的一员,iPS细胞在克隆形态、基因表达模式、表面标志物、拟胚体形成、畸胎瘤及嵌合体形成（小鼠）、分化能力等方面与胚胎干细胞（embryonic stem cell, ESC）非常相似。与胚胎干细胞一样,在特定的诱导条件下,iPS细胞在体外可被诱导分化为多种细胞,如心肌细胞、血细胞、生殖细胞等,进一步拉近了干细胞和临床疾病治疗的距离,iPS细胞也成为细胞治疗及组织器官再生最有前景的种子细胞,在细胞替代性治疗、发病机理研究及新药筛选方面具有潜在价值。雄性不育不仅影响人类正常健康生活,对畜牧业的发展也极为不利。国内外的研究成果表明,给予适当的诱导物及诱导条件,人和小鼠的iPS细胞体外可被诱导分化为原始生殖细胞（primordial germ cells, PGCs）、精子细胞及其前体细胞。这些研究不仅避免了胚胎干细胞研究领域存在的取材困难、免疫排斥和伦理道德等问题,还为揭示雄性生殖细胞的发育机制及研究雄性不育提供了较好的研究平台。由人iPS细胞诱导得到的雄性配子可为患者提供自身的雄性配子产生后代,避免了免疫排斥问题,为未来治疗雄性不育带来曙光。iPS细胞体外诱导分化技术对现代畜牧业发展也具有巨大的潜在应用价值,可进行转基因动物的生产。现从不同的诱导剂、不同的培养条件及iPS细胞体外诱导分化优势等方面,对iPS细胞体外定向诱导分化为雄性生殖细胞的研究进展及应用前景进行综述和展望。     

多能干细胞来源的肝细胞诱导分化及其应用研究进展

胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)和诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)是一类具有多能性和自我更新能力的多能干细胞,这些细胞具有无限增殖能力,并有潜能分化为机体三胚层所有类型的细胞。多能干细胞来源的肝细胞能够作为肝细胞的替代物应用于体外药物筛选和肝脏疾病的治疗。文章对多能干细胞向肝细胞的诱导研究、多能性干细胞来源肝细胞的鉴定方案研究及其在药物筛选和疾病治疗方面的研究进行了综述分析,并对未来的研究方向进行了总结与展望。     

CircCEP85L对牛肌肉干细胞增殖、成肌分化的调控

【目的】目前,越来越多的研究证明环状RNA（circRNA）在牛肌肉发育过程中扮演着重要的角色,但其分子调控机理尚未完善。通过挖掘与牛肌肉发育相关的circRNA的作用机制,为进一步阐明其调控牛肌肉发育的分子机制奠定基础。【方法】以前期分析的增殖期(GM)与成肌分化期（DM）黄牛肌肉干细胞（MuSCs）的RNA-seq测序结果为基础,筛选出显著差异表达的circRNA,circCEP85L。采集新鲜黄牛胎牛的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、肌肉、肠和胃的组织样本,分离培养黄牛肌肉干细胞并诱导成肌分化,收集黄牛体外培养的GM与DM细胞,分别提取RNA并反转录为cDNA。通过实时荧光定量PCR（quantitative real time PCR, qRT-PCR）检测circCEP85L在不同组织及不同细胞状态的表达规律。同时,设计特异性引物扩增circCEP85L全长,构建过表达载体p-circCEP85L,质粒转染MuSCs后收集过表达circCEP85L细胞样本。以过表达质粒pCD5-ciR细胞样本为对照,采用qRT-PCR、流式细胞术、Western Blot及免疫荧光等技术检测过表达circCEP85L对黄牛MuSCs增殖、凋亡及成肌分化的影响。【结果】PCR电泳结果证明circCEP85L环化位点真实存在。CircCEP85L在多种组织中表达,并在DM期的表达量显著高于GM期（P<0.001）;为了进一步探究对circCEP85L黄牛MuSCs的影响。将过表达载体p-circCEP85L与对照载体pCD5-ciR转染体外培养的黄牛MuSCs,继续培养24 h之后,EdU结果表明过表达circCEP85L能显著降低EdU阳性细胞比例（P<0.001）;流式周期检测结果表明,过表达circCEP85L增加了G0/G1期细胞比例,显著减少S期细胞比例（P<0.001）;流式凋亡结果表明,过表达circCEP85L显著抑制MuSCs的凋亡率（P<0.05）。QRT-PCR及Western blot检测黄牛MuSCs增殖及凋亡相关基因的表达情况,结果表明过表达circCEP85L后显著降低了黄牛MuSCs增殖及凋亡相关基因的mRNA表达水平（P<0.001）,凋亡蛋白BAX的表达量也显著降低（P<0.01）。此外,为了检测过表达circCEP85L对黄牛MuSCs成肌分化的影响,在转染24h后更换分化培养基诱导细胞分化,Western blot及免疫荧光结果显示过表达circCEP85L后显著促进分化标志基因MyH6的表达水平（P<0.001）,细胞融合形成肌管的数量和大小均显著高于对照组。【结论】研究表明,circCEP85L通过抑制黄牛MuSCs增殖和凋亡、促进细胞成肌分化,从而影响黄牛骨骼肌的生长发育过程,为circRNA调控黄牛骨骼肌的生长发育机制研究奠定基础。     

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.     

天冬氨酸修饰的纳米硒（PEG2000-ASP@Se）对间充质 干细胞增殖与分化能力的影响

采用天冬氨酸（ASP）加以聚乙二醇（PEG2000）修饰制备纳米硒（PEG2000-ASP@Se）并评价其对间充质干细胞（hMSCs）的增殖与分化的影响。实验制备所得PEG2000-ASP@Se纳米粒子通过投射电子显微镜观察其外貌特征,并采用马尔文粒度仪检测其水合粒径。表征结果显示,该纳米粒子具有较好的分散性,其水溶液稳定性较好,水合粒径约为（154±2） nm。根据MTT实验数据,PEG2000-ASP@Se纳米对干细胞增殖能力影响较小。此外,借助流式细胞术,使用Annexin V-FITC/PI双染探针检查纳米是否会导致干细胞凋亡。并检测纳米作用下干细胞内活性氧水平变化情况,从而进一步证实该纳米粒子具有较小的毒副作用。为探究该纳米粒子对干细胞分化潜能的影响作用,使用茜素红染色定性分析干细胞成骨分化过程中产生的矿化结节。上述实验表明,PEG2000-ASP@Se是一个具有良好细胞相容性,毒性较小的促进干细胞成骨分化的纳米药物。     

胚胎干细胞诱导分化研究进展

哺乳动物胚胎干细胞一般可从胚胎囊胚内细胞团分离得到 ,具有在体外保持不分化的无限增殖能力 ,在合适的培养条件下 ,胚胎干细胞可定向诱导分化形成多种细胞类型。人们对胚胎干细胞进行体外培养与定向分化可以得到大量同源细胞 ,以应用于患疾病的细胞或器官移植治疗等研究。文章概述了胚胎干细胞增殖与分化的信号调节机制、诱导分化方法 ,国内外研究概况及展望 4个方面的内容