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诱导多功能干细胞分化为脊髓神经元的代表性标志物的鉴定
近期引起广泛关注的诱导多功能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS)的成功开发为神经再生提供了一条新的思路.由病毒或非病毒的方法传输重要的转录因子对体细胞进行重编程而产生的iPS细胞,除了拥有胚胎干细胞所具有的各种分化潜能外,它还绕开了人类胚胎干细胞研究所带来的伦理问题,为再生医学和组织移植提供充足的细胞来源.然而多能性的干细胞注射至体内并不能自动分化为各种成体细胞,因此移植多能性干细胞的关键一步就是需要在体外优化分化条件使之达到恰当、适宜移植的程度,这样才能够在移植后迁移至神经受损部位,达到在结构和功能上的修复或替代.本篇综述以细胞治疗神经损伤中的脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)疾病模型为出发点,以iPS细胞向脊髓神经元分化为方向,综述探讨鉴定与区别脊髓中的神经元的各类特定标志物.该篇文章的重要研究意义在于一方面利用这些特定的标志物可以区分从多能干细胞分化为各类神经细胞的混合细胞鉴定筛选出分化为神经元细胞的比例,从而找出优分化条件;而在另一方面利用这些标志蛋白在体内鉴定已经移植的神经细胞前体如何可以进一步分化为神经元细胞,从而可以进一步探讨移植的不同神经细胞在再生修复中的作用与机制.
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小鼠iPS细胞体外自发性分化及神经定向分化中基因表达谱的研究
目的:研究小鼠诱导多能干细胞(iPS细胞)在体外自发性分化和神经定向分化过程中的基因表达谱的特性.方法:在体外将iPS细胞分别进行形成类胚胎小体后自发性分化及成骨蛋白抑制剂Noggin诱导神经定向分化后,通过实时荧光定量PCR(qPCR)测定在分化过程中iPS细胞分化相关基因表达的变化.结果:iPS细胞形成类胚胎小体后胚胎外胚层标志基因(GFAP,Map2和TuJ1)及内胚层标记基因(Foxa2,GATA4和Sox17)的表达随分化而迅速增加,但中胚层标记基因(Bmp4,BRA,FGF5)表达水平变化不明显.在神经定向分化过程中,iPS细胞的神经标志物基因(Map2,NeuN,TuJ1和Sox1)及线粒体相关基因(12s,ND3,ND5,ND6、Cytb和Cox1)的表达都逐渐增加,且两者具有相同的增长趋势.结论:在自发性分化过程中小鼠iPS细胞具有自发向外胚层和内胚层分化的趋势;在神经定向分化过程中,iPS细胞的线粒体相关基因表达随着分化表达逐渐增加,并与神经细胞标记基因具有正相关性,表明线粒体的功能在iPS细胞神经定向分化中发挥重要作用.
