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神经干细胞增殖分化调控因素的研究进展
干细胞(stem cell)的研究是21世纪生命科学的热点.干细胞来自胚胎,胎儿或成人组织中,具有很强的自我保持及自我更新能力,在适当条件下进行分化增殖.神经干细胞(Nerval stem cell,NSCs)是中枢神经系统保持有分裂、分化潜能的细胞.传统认为哺乳动物及人脑神经细胞已经发育成熟即不再进行增殖分化,不具备再生能力,只有细胞的退化和死亡.然而近年来的研究发现,胚胎早期脑室和脑室下区,成年脑室区,纹状体,海马齿状回,脊髓等处存在有神经干细胞并可以分化为神经元,星形胶质细胞和少突胶质细胞.随之对干细胞研究的深入,神经干细胞的增殖、分化调控因素越来越引起人们的重视.在神经干细胞的研究中,NSCs增殖分化调控是当前研究的核心问题.本文先就NSCs增值分化调控的研究进展综述如下:
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RA诱导小鼠胚胎干细胞株MESPU35神经定向分化的研究
ES细胞(Embryonic Stem Cells,胚胎干细胞)是一种胚胎时期具有多项分化潜能的细胞,能够分化为来源于三个胚层的组织,体外培养时有高度未分化的特征.1995年Fraichard等发现培养ES细胞加入RA,能够使之分化为神经元前体细胞、功能性神经元和胶质细胞.本实验对来源于C57BL/6J品系小鼠的 MESPU35胚胎干细胞系,用系列浓度的维甲酸(retinoic acid,RA )利用4-/4+法诱导其神经定向分化.于不同的分化时相点,NF200,GFAP和 Gal-c免疫组织化学染色鉴定分化细胞的种类,并进行图象分析和统计学数据处理.得出以下结论:(1)MESPU35胚胎干细胞系在1×10-6mmol/lRA处理下于贴壁分化后2天出现神经元和星型胶质细胞,其中神经元不易看到突起,形态幼稚;( 2)分化后5天,星型胶质细胞出现较长的胶质丝,胞体不易看到,神经元的突起变长,少数神经元突起多极化;(3)分化后第11天,出现Gal-c染色阳性的细胞,形态与培养的少突胶质细胞不完全相同.此时的胶质丝长度更长,多数神经元呈多极;(4)发现1×10 -6mmol/1RA处理时,MESPU35胚胎干细胞系分化的神经组织成分多 .由上述结果可以看出MESPU35胚胎干细胞系可以作为神经系统发育的体外研究模型 ,基本能够体现出神经系统发育的过程,其中各种细胞的分化细节需进一步研究证实.
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CD7阳性急性髓系白血病细胞遗传学及临床特征
CD7抗原为一相对分子质量为4.0×104的单链糖蛋白,通常表达于胸腺细胞、原始或幼稚T淋巴细胞及多数成熟T淋巴细胞,在免疫分型中被作为T细胞系的早期标志.但近来研究认为除了T细胞外,具有多项分化潜能的造血干细胞也表达此抗原.我们分析21例CD7阳性急性髓系白血病(acute myeloid leukaemia,AML)的资料,旨在探讨其临床特点与细胞遗传学特征.
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肠黏膜干细胞与大肠癌干细胞的研究现状
干细胞与癌干细胞分别是正常组织与癌组织中具自我更新能力与级别(hierarchy)分化潜能的细胞.近年来这方面所作研究的成果预示对干细胞与癌干细胞特性及其调控机理的探明将使癌症临床诊断治疗发生革命性的变化.本文就肠黏膜干细胞与大肠癌干细胞研究及其临床意义作一简要介绍.
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外周T细胞淋巴瘤的诊治进展
外周T细胞淋巴瘤(Peripheral T-celllymphoma,PTCL)是一组源于胸腺后成熟T淋巴细胞的淋巴系统恶性疾病.自然杀伤(natural killer,NK)细胞和T细胞都起源于具有双向分化潜能的T/NK祖细胞,具有某些相似的免疫表型和功能特征,因此NK细胞肿瘤包括在PTCL中.
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干细胞诱导分化成心肌细胞的研究进展
干细胞分为胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESC)与成体干细胞(组织特异性干细胞),ESC具有自我复制与分化为三个胚层来源所有组织细胞的全能性,理论上来说甚至可以发育为完整的个体.以前认为成体干细胞的分化潜能较弱,只能分化为特定的组织细胞,新研究表明[1],组织特异性干细胞同样可以分化成其他组织细胞,由此提出了横向分化(trans-differentiation)的概念,为干细胞的诱导分化提供了又一种新的思想与方法.
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成体干细胞的分化潜能及在修复重建中的应用前景
目的探讨成体干细胞(AS细胞)的分化潜能性及在临床修复重建中应用的可能. 方法检索医学和生物医学文献数据库中关于AS细胞研究的相关报道,并对AS细胞的新研究进展作简要总结. 结果 AS细胞存在于成体的各种组织中,具有自我更新能力和分化潜能性;部分成体干细胞,如骨髓、皮肤、肝及脂肪等组织中的AS细胞,具有多向分化潜能,可向无关组织类型的成熟细胞横向分化;AS细胞是组织更新与修复的起源细胞,且与肿瘤的发生和衰老密切相关. 结论 AS细胞具有多向分化潜能,在创伤修复等再生医学中有广阔的应用前景.
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人牙周膜细胞群多向分化潜能的实验研究
目的 研究体外培养的人牙周膜细胞群(hPDLP)向成骨和成脂方向分化的潜能,为牙周组织工程提供可靠的种子细胞来源.方法 组织块法分离培养人牙周膜细胞群,流式细胞术检测间充质干细胞标记CD146和STRO-1的表达;利用茜素红、油红O染色、免疫组化以及反转录聚合酶链反应(RT-PCR)等检测hPDLP的多向分化标志.结果 第1代hPDLP的CD146和STRO-1阳性率分别是27.20%±3.98%和4.23%±4.08%;经矿化诱导可以形成矿化结节,有钙盐沉积;经成脂诱导可见特异性脂滴形成,特异性转录因子过氧化物酶体激活物增生受体2(PPARγ2)和脂蛋白脂酶(LPL)表达上调.第8代hPDLP相对第1代的矿化能力没有差异,但成脂方向分化潜能减弱.结论 体外培养的hPDLP具有向成骨和成脂样细胞分化潜能,第1~3代细胞群明显具有牙周膜干细胞的多向分化潜能优势.
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成体干细胞的分离技术进展
干细胞(stem cell,SC)是一类具有自我更新能力和多向分化增殖潜能的原始细胞,既能产生表现型与基因型和自己完全相同的子细胞,在合适的条件或给予合适的信号,也可以分化为许多不同类型的具有特征性形态、特异分子标志和特殊功能的成熟细胞.根据干细胞的来源及分化潜能,可将干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞.
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成体干细胞及其在肾脏病中的应用进展
成体干细胞(adult stemcell,AS细胞)是指存在于人和哺乳动物特定组织中的具有自我更新和一定分化潜能的未成熟细胞,主要作用是参与成体组织的更新和创伤修复.传统观点认为,AS细胞只能分化产生所属组织的有限的细胞类型,称之为AS细胞的多能性(multipotency).但近年研究发现,AS细胞在特定条件下可产生不同组织的细胞,如神经干细胞可转化为血细胞,造血干细胞可转化为神经细胞.在不同研究文献中将成体干细胞这种跨系谱(或跨胚层)分化的潜能,称之为AS细胞的可塑性(plasticity)[1,2]横向分化(transdifferentiation)[3].
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自体脐血干细胞采集临床资料分析
干细胞是具有自我复制和分化潜能的原始细胞,是机体的起源细胞,能形成人体各种组织器官.干细胞可来自骨髓、外周血、脐血及胚胎,而脐血中干细胞含量丰富,也易获得.我们自2002年10月以来对4例孕妇进行了自体脐血干细胞采集,现就有关资料分析介绍如下.
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骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化的研究进展
骨髓间充质干细胞 (Bone Marrow Mesenchymal stem cells,BMSCs) 又称骨髓基质干细胞,是骨髓细胞中除去造血干细胞(非粘附细胞)之外的细胞部分,作为成体干细胞之一,具有多项分化潜能,能向骨、软骨、肌肉、神经、角膜上皮细胞等中胚层或外胚层组织细胞分化 ,是组织工程中重要的种子细胞之一,并且具有取材方便,扩增迅速,可自体移植等特点,因此,具有广泛的应用前景[1-5].
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"第一长青课题"--再生健康的奇迹
干细胞是一种具有多项分化潜能和自我复制能力的原始未分化细胞,是形成哺乳类各种组织器官的祖细胞.根据来源和个体发育过程中先后次序的不同,干细胞可分为胚胎干细胞、成体干细胞和组织干细胞.干细胞的研究和应用让全球无数研究者为之痴迷,被称为六大热门科技中的"第一长青课题".
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成体干细胞在医学领域应用现状
1 成体干细胞的概念,生物学特性及分类干细胞根据其分化潜能和来源不同,分为胚胎干细胞(Embryonic stem cell)和成体干细胞(Adult stem cell).成体干细胞是成熟机体组织中具有高度自我更新和分化潜能的未分化细胞,可分化成在发育上与其无关的其他组织的细胞类型,实现跨系统甚至跨胚层分化发育,即具有"可塑性"、"横向分化"的潜能.
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成人脂肪间充质干细胞冻存的实验研究
目的 探寻成人脂肪间充质干细胞冻存和复苏的条件,观察冻存前后脂肪间充质干细胞的形态学特征以及向心肌细胞诱导分化的潜能.方法 自成人脂肪组织分离培养脂肪间充质干细胞,流式细胞仪检测细胞表面分子.将脂肪间充质干细胞于液氮中低温冻存,经3个月后复苏,倒置相差显微镜及透射电子显微镜下观察细胞形态.5-氮杂胞苷进行诱导,免疫荧光技术检测心肌特异性肌钙蛋白-Ⅰ.比较冻存前后脂肪间充质干细胞的形态学特征及诱导转化率.结果 脂肪间充质干细胞较幼稚,冻存前后光镜下的形态及电镜下的超微结构无明显差别,脂肪间充质干细胞呈CD29阳性表达,HLA-DR阴性表达.冻存前后脂肪间充质干细胞经5-氮杂胞苷诱导后第28天均可表达心肌特异性肌钙蛋白-Ⅰ,诱导转化率无差异.结论 脂肪间充质干细胞可耐受低温冻存,复苏后细胞的形态学特征以及诱导分化潜能无明显变化.
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神经干细胞在几丁糖膜上的增殖分化状态
几丁糖与多种组织、细胞具有良好的组织相容性,并能被机体所吸收[1].因此,近年来几丁糖作为组织工程材料已被广泛应用于组织工程化骨、软骨、皮肤、肌肉、周围神经等组织工程学研究当中.神经干细胞(NSCs)是中枢神经系统中保持分裂和分化潜能的细胞.其具有增殖和多向分化的潜能,在移植部位分裂增殖,并在局部微环境的作用下分化成相应的细胞来补充替代受损的细胞,恢复中枢神经系统的正常结构和功能.移植后产生的细胞也可以自主释放神经递质(如多巴胺、乙酰胆碱或γ2氨基丁酸),产生神经营养因子或神经保护因子,从而抑制神经变性或者促进神经再生.NSCs自发现以来一直是神经科学研究的热点和焦点,特别是在神经系统损伤、修复和再生方面的研究更为集中.
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神经干细胞缺氧预处理后的内源性保护作用和促红细胞生成素的表达
神经干细胞(neural stem cells,NSCs)是具有自我更新能力和多种分化潜能的细胞.体外培养的NSCs移植治疗中枢神经系统包括脊髓损伤成为近年来研究的热点之一.但细胞受绝对数量和移植后局部微环境所限,使其存活率不高[1],限制了其修复作用,影响了移植效果.笔者通过体外实验,对大鼠NSCs进行缺氧预处理,观察处理后细胞对伤害性刺激的内源性保护作用,并对其机制进行初步的探讨,为进一步提高NSCs移植治疗效果提供理论依据和指导.
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Ad-hBMP-2基因修饰对兔脂肪干细胞向成骨细胞分化的影响
2001年,Zuk等[1]首次报告从人体脂肪组织提取物(processed lipoaspirate, PLA)中发现有一群具有向多种组织分化潜能的多能干细胞,称之为脂肪干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs);并成功地在体外增殖、分化.目前已证实,ADSCs在外来生长因子的诱导下可分化为成骨细胞、软骨细胞、肌源性细胞等多种组织细胞[1-4];骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)是间充质细胞向骨细胞系分化的初始因子,也是成骨细胞有丝分裂与增殖起至关重要作用的因子[5,6].笔者观察了转染hBMP-2基因的脂肪干细胞向成骨细胞分化、增殖的能力变化,从而为其治疗骨缺损提供理论依据.
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神经干细胞治疗新生儿缺氧缺血性脑病的探讨
新生儿缺氧缺血性脑病(hypoxic-ischemic encephalopathy HIE)[1]是新生儿期常见的脑损伤,不仅严重威胁着新生儿的生命,并且是新生儿期后病残儿中常见的病因之一.在存活者中25%或更多留有脑性瘫痪、智力落后和癫痫等永久性神经精神缺陷.直接影响人口素质和病患家庭生活质量,是儿科领域亟待解决的难题.神经干细胞(neural stem cell NSC)这一概念是Reynolds和Weiss于1992年提出的[2],系指在体外不断分裂增殖,具有多种分化潜能的细胞群.近年来对干细胞研究显示,NSC移植不仅能够存活,而且可以分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞[3],重建神经通路(neural circuitry),改善由于皮层损伤而引起的运动功能障碍[4];同时,NSC在中枢神经系统病变中具有潜在的修复作用.这为治疗新生儿HIE带来了新的希望.