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骨髓间充质干细胞在多种疾病治疗中的应用进展
背景:骨髓间充质干细胞是来源于中胚层的非造血干细胞,主要取材于骨髓,其有着较强的自我更新能力、多向分化能力以及低免疫原性,易于接受外源基因的导入,是近些年研究应用的热点.目的:综述骨髓间充质干细胞在各疾病中的研究与应用进展.方法:由第一作者检索2011至2016年PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及中国生物医学文献数据库(http://www.sinomed.ac.cn/zh/),中文检索词为"骨髓间充质干细胞、治疗",英文检索词为"bone marrow mesenchymal stem cels,therapy".排除重复性研究或Meta分析类文章,共保留其中的49篇文献进行归纳总结.结果与结论:骨髓间充质干细胞在呼吸系统疾病、心血管疾病、泌尿系统疾病、神经系统疾病、肝脏疾病、糖尿病、血液系统疾病、自身免疫性疾病和移植物抗宿主病、运动系统疾病等方面均有了新的研究与应用进展,但其应用仍有致瘤性风险.随着对其深入研究,骨髓间充质干细胞的致瘤等相关问题将逐步得到解决,从而更好地应用于临床.
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乳腺癌干细胞近年的主要研究进展
背景:随着对乳腺癌发生、发展机制的不断深入研究,乳腺癌干细胞日益受到重视.目的:对乳腺癌干细胞的特征、调控乳腺癌干细胞的相关信号通路以及乳腺癌干细胞与上皮间质转化、乳腺癌转移、肿瘤微环境、治疗抵抗等方面的主要研究进展做一综述.方法:由第一作者以"Breast cancer,Stem cels,Signaling pathway,Epithelial mesenchymal transition,Tumor microenvironment"为关键词,检索PubMed等数据库从2001至2017年的相关文献,排除与文章研究目的无关及重复性的文章,纳入符合标准的60篇文献进行综述.结果与结论:肿瘤干细胞学说的提出解释了肿瘤转移和复发的根本原因,为肿瘤治疗提供一个新的研究思路,随着对乳腺癌干细胞的致病分子机制、特性和相关分子调控机制的深入研究,明确了乳腺癌干细胞在乳腺癌发生、发展中所扮演的角色,对靶向乳腺癌干细胞的肿瘤治疗方法的研究具有重要指导意义.
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滑膜间充质干细胞分离纯化后的生物学特性
背景：大量的研究报道证明滑膜间充质干细胞在细胞形态、免疫表型、集落形成能力和分化潜能等方面与骨髓间充质干细胞相似，但在向软骨分化的能力上，滑膜间充质干细胞明显优于骨髓间充质干细胞。目的：探讨滑膜间充质干细胞作为半月板软骨组织工程种子细胞的可行性。方法：通过有限稀释单克隆培养法将滑膜间充质干细胞从兔滑膜组织中分离出来并加以纯化，在体外培养条件下对其形态学、超微结构、分子表型、增殖动力学、核型以及致瘤性等进行分析。结果与结论：从兔滑膜细胞中分离纯化出滑膜间充质干细胞，体外单层培养具有极强的增殖能力，在第6天时达到生长的高峰，倍增时间为(30.2±2.4) h。流式细胞术检测滑膜间充质干细胞表达间充质干细胞一些分子标记CD44、CD90。DNA含量检测、染色体核型分析、荷瘤实验结果表明，分离纯化的滑膜间充质干细胞是正常的二倍体细胞，无致瘤性，因此可作为半月板组织工程的种子细胞。
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Balb/c裸鼠体内的干细胞致瘤实验
背景：干细胞致瘤性研究是临床应用干细胞安全性所面临的实际问题。因此明确干细胞是否具有致瘤性尤为重要。裸鼠在肿瘤学、免疫学、药品及生物制品的安全性评价领域占据愈来愈重要的地位。
目的：将神经干细胞、间充质干细胞移植在Balb/c免疫缺陷裸鼠皮下，检测其是否具有致瘤性。
方法：将免疫缺陷Balb/c裸鼠随机分为5组，除空白组外，阳性对照组、阴性对照组、神经干细胞组和间充质干细胞组分别将肝癌细胞HepG2、人视网膜色素上皮细胞、传代至第4代的神经干细胞和间充质干细胞接种于裸鼠皮下，于注射后12周进行解剖检查，观察裸鼠移植部位肿瘤形成情况。同时进行软琼脂克隆形成实验，考察神经干细胞和间充质干细胞在体外软琼脂克隆形成情况。
结果与结论：裸鼠致瘤性实验结果显示，空白组、阴性对照组、神经干细胞组、间充质干细胞组在接种12周后，未在裸鼠注射部位形成肿瘤，病理组织学检查未见异常。软琼脂克隆形成实验结果显示，神经干细胞和间充质干细胞在软琼脂阻力介质中未表现出细胞形成克隆的能力。提示短期传代后的神经干细胞、间充质干细胞不具有致瘤性。 -
胃癌微环境转化后骨髓间充质干细胞的体内致瘤性
背景:临床胃癌组织及裸鼠体内致瘤组织分离得到的胃癌间质干细胞,其生物学特性与骨髓间充质干细胞相似,并证明是肿瘤微环境的重要组成部分,可促进肿瘤的生长.目的:观察经胃癌微环境转化后的骨髓间充质干细胞在体内是否具有致瘤能力.方法:设立骨髓间充质干细胞单独常规培养为对照组,实验组采用Transwell小室将人胃癌BCG-823细胞与大鼠骨髓间充质干细胞非接触共培养建立胃癌微环境.收集骨髓间充质干细胞,分别在裸鼠腋下部位行皮下接种对照组细胞或实验组共培养转化后的骨髓间充质干细胞,观察裸鼠皮下有无结节形成;免疫组织化学法检测肿瘤组织潜伏膜蛋白LMP1及抑癌基因TCF21的表达;透射电镜观察肿瘤组织的超微结构.结果与结论:①肿瘤结节:对照组裸鼠接种单独培养的骨髓间充质干细胞7-14d后,始终未形成肿瘤结节.实验组在第7天皮下开始出现肿瘤结节,至14d肿瘤结节显著增大并稳定;②免疫组织化学显示,实验组潜伏膜蛋白LMP1呈显著现高表达状态,抑癌基因TCF21呈低表达状态;③透射电镜结果显示肿瘤体组织体积较大,形态不规则,细胞微绒毛异常增多,表面有许多树枝状突起,细胞内成分发生明显改变;④结果表明,经胃癌微环境转化的骨髓间充质干细胞具有体内致瘤能力.
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软琼脂克隆法与裸鼠体内接种法检测细胞致瘤性的比较
目的 比较体外软琼脂克隆法与裸鼠体内接种法检测细胞致瘤性的敏感性及相关性.方法 用软琼脂克隆法检测不同种类、不同来源的细胞的致瘤性,并与裸鼠体内接种法的结果进行比较.结果 不同的细胞在体外软琼脂中形成细胞集落的能力及集落形态明显不同.肿瘤细胞在体外可形成肉眼可见的细胞集落,而人二倍体细胞及组织工程用细胞在体外不形成或仅形成极少的细胞集落克隆,其集落形成率与细胞代次没有相关性,在裸鼠体内亦不形成瘤.重组CHO细胞经过遗传改造后,有的在裸鼠体内的致瘤性减弱,但体外软琼脂克隆行为没有发生明显改变.从128至169代次的Vero细胞均可在体外软琼脂中形成不同的细胞集落克隆,高代次细胞的集落形成率明显高于低代次细胞,但所有检测代次的细胞在裸鼠体内均未形成瘤.结论 用软琼脂克隆法检测细胞的致瘤性与裸鼠体内接种法不仅具有良好的相关性,而且敏感性高于裸鼠体内接种法.
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肿瘤细胞的致瘤性与染色体及基因变化的关系
人肿瘤细胞的裸鼠致瘤性试验是肿瘤生物学特性观察的一项重要指标,肿瘤细胞致瘤性变化的主要决定因素是染色体、基因的结构和功能变化.其中肿瘤抑制基因的缺失或癌基因的扩增与肿瘤细胞的致瘤性关系密切.将肿瘤抑制基因转染入相应的肿瘤细胞可降低肿瘤细胞的致瘤性,而转染癌基因或原癌基因可增强肿瘤细胞的致瘤性或使无致瘤性的细胞获得了致瘤性.肿瘤细胞系在体外传代或裸鼠体内传代过程中,可发生染色体、基因的改变,通过筛选可获得具不同生物学特性的亚细胞系.
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人胎脑源性神经前体细胞致瘤性评价
目的:研究体外培养的人胎脑源性神经前体细胞的致瘤性.方法:将人胎脑源神经前体细胞体外培养至第1、25、40、60代,且每代细胞分别制备成神经球及单个细胞混悬液两种制剂,并取293T细胞作为阳性对照,共9组,每组5只,分别皮下接种于4～8周龄的BALB/C裸鼠,接种后饲养6个月,定期观察裸鼠精神状态、饮食、排便、以及接种局部有无出现结节或肿块,接种6个月后处死裸鼠,对接种局部及内脏进行组织病理切片及HE染色.结果:将人胎脑源性神经前体细胞接种于裸鼠皮下6个月未见肿瘤形成,且未见其他异常组织形成;而阳性对照组293T细胞接种于裸鼠皮下1个月后可见明显肿瘤形成.结论:人胎脑源神经前体细胞对裸鼠不具有体内致瘤性.
关键词： 人胎脑源神经前体细胞 致瘤性 裸鼠 -
去分化脂肪细胞的多向分化潜能及其应用
细胞治疗和组织工程是再生医学的核心内容,寻找理想的种子细胞又是细胞治疗和组织工程共同的关键问题.鉴于干细胞具有较强的增殖能力及潜在的多向分化能力等,目前已被作为细胞治疗和组织工程构建种子细胞的主要来源.相比胚胎干细胞存在伦理学、致瘤性问题,成体干细胞在再生医学中可能更具应用前景.脂肪组织广泛分布,容易获取,成熟脂肪细胞在一定条件下发生去分化,成为去分化脂肪(dedifferentiated fat,DFAT)细胞,不仅与脂肪来源的间充质干细胞(adipose-derived stem cells,ASCs)一样具有多向分化能力,而且DFAT细胞得率高,具有高度的同质性,表型稳定[1],其他细胞污染的机会少.所以,DFAT细胞有可能成为细胞治疗和组织工程种子细胞的新来源,在再生医学的应用中发挥重要的作用.
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转入IL-18 cDNA的鼻咽癌细胞在hu-PBL-SCID鼠中致瘤性的影响
为了探讨人白细胞介素18(hIL-18)的表达对鼻咽癌细胞体内致瘤性的影响,我们构建了hIL-18的真核表达载体pcD-NA3/hIL-18,转染人鼻咽癌细胞株SUNE细胞;然后以转染阳性的SUNE细胞和未转染的SUNE细胞接种到用健康人外周血白细胞免疫重建的SCID鼠(hu-PBL-SCID鼠),观察成瘤情况.结果发现,所构建的真核表达载体在鼻咽癌细胞中能高效表达hIL-18;ELISA法测得转染阳性细胞培养上清液中hIL-18的含量为(85±10)p∥ml,而未转染的SUNE细胞的培养上清液中hIL-18的含量低于5 pg/ml.将转染阳性的细胞克隆和未转染的SUNE细胞接种hu-PBL-SCID小鼠后连续观察50 d,发现前者形成的肿瘤其生长速度明显慢于后者,其平均瘤重也有显著性差异(P＜0.001).说明在体内hIL-18的表达能有效地抑制鼻咽癌细胞的成瘤作用.
关键词： 人白细胞介素18 真核表达载体 鼻咽癌 致瘤性 Hu-PBL-SCID鼠 -
不同基因型幽门螺杆菌对人胃黏膜上皮细胞引起免疫损伤的作用
幽门螺杆菌（Hp）是一种革兰氏阴性微需氧螺旋状细菌，其与慢性胃炎、胃溃疡、十二指肠溃疡和胃癌等疾病密切相关。国际癌症机构已将 H p 列为Ⅰ级致癌因子。 Hp 感染在全世界非常普遍，然而只有少部分终在其他诱因的共同作用下导致胃癌的发生，提示不同基因型的 H p 在胃癌的发生发展中起了重要的作用［1］。 Hp 含有的 CagA 基因及 VacA 基因分别编码细胞毒素相关蛋白及空泡毒素，根据两种基因表达情况将 Hp 菌株分为：Ⅰ型 含有 CagA 及 VacA 基因，并表达两种蛋白（即 CagA ＋ VacA ＋）；Ⅱ型 不含CagA 基因，不表达两种蛋白（即 CagA － VacA －）；以及一些中间表达型，即表达一种毒力因子（即 CagA VacA －和 CagA － VacA ＋）。本研究以不同基因型的Hp 与胃黏膜上皮细胞共孵育，检测炎性因子白细胞介素-8（IL-8）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、IL-10的水平变化，以揭示不同基因型 Hp 的毒力变化及其对免疫微环境的影响，探讨不同基因型的 H p 对胃黏膜炎性反应的影响和致瘤性。
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人工肝生物材料--猪肝细胞的研究进展
目前,生物人工肝细胞材料研究的主要来源有人肝细胞、肝肿瘤细胞株及异种动物肝细胞.由于人肝细胞来源不足以及肝肿瘤细胞株潜在的致瘤性,使异种动物肝细胞逐渐成为国内外生物人工肝研究的主要对象,其中猪肝细胞已成为生物人工肝应用多的肝细胞.近年来,在大量实验研究基础上,猪肝细胞用于生物人工肝的研究已经取得较大进展.
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Piwil2、Nanog结肠癌中异常表达的临床意义
结肠癌是发病率和死亡率均较高的恶性肿瘤之一，在我国随着人民生活水平的提高和饮食方式的日益西化，其发病率有逐渐升高的趋势。结肠癌的发病机制目前尚不完全清楚。近年来提出的肿瘤干细胞理论认为肿瘤组织中只有一小部分细胞有致瘤性，因其具有与干细胞相似的自我更新、增殖、分化等特性，称为肿瘤干细胞。目前肿瘤干细胞的研究受到了越来越多的关注，在白血病、乳腺癌、脑肿瘤、肺癌、胃癌、胰腺癌、结肠癌等多种恶性肿瘤中，都证实了肿瘤干细胞的存在。
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人肝源性细胞株研究现状
自1954年第一株人肝源性细胞株建立至今,已成功构建了上百株人肝源性细胞株及亚株,这些细胞株的构建为探讨肝细胞的细胞生物学特点、生理生化功能以及开展各种肝脏疾病尤其是肝纤维化、肝脏代谢性疾病、急慢性肝功能衰竭、不同类型肝炎的临床研究有着十分重要的意义.近年来,随着肝细胞株在肝细胞移植(hepatocyte transplant,HCT)、人工肝等领域的广泛应用,建立新一代功能齐全、无致瘤性、不引起宿主免疫反应、方便经济的人肝源性细胞株已成为研究热点.本文就人肝脏组织来源细胞株的构建、生物学特性及应用研究等方面作一综述.
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胆管癌ROS融合基因的致瘤性研究
目的:探讨胆管癌FIG-R0S融合基因的致瘤性,揭示其与胆管癌发生、发展的关系.方法:构建表达FIG-ROS融合基因的细胞稳转株,分别在体内、外研究其致瘤能力.结果:体外试验中,表达FIG-ROS的3T3及BaF3细胞稳转株在无IL-3的培养基中均保持生长.体内试验中,裸鼠皮下注射表达FIG-ROS的3T3细胞稳转株见肿瘤形成.结论:胆管癌中发现的ROS融合基因在体内、外均具有致瘤性,可能与胆管癌发生、发展相关.
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过表达CD133对脑胶质瘤U251细胞生物学行为的影响
目的:构建稳定表达人CD133基因的脑胶质瘤U251细胞株,并探讨CD133对U251细胞生物学行为的影响.方法:将人CD133全长cDNA构建入逆转录病毒表达载体pEGZ-Term,包装成逆转录病毒pEGZ-Term-CD133,进而感染脑胶质瘤U251细胞株.流式细胞术及Real-time PCR检测感染后U251细胞CD133分子的表达.细胞计数法、神经球形成实验观察CD133过表达对U251细胞体外的增殖和神经球形成的影响.裸鼠皮下成瘤法检测感染后U251细胞的体内致瘤性.结果:成功构建pEGZ-Term-CD133逆转录病毒表达载体,并获得稳定表达CD133的U251细胞.相比U251-mock、U251细胞,U251-CD133细胞高表达CD133 mRNA [(7400.2±5003.4) vs(2.0±1.1)、(1.0±2.2),均P=0.0007)和蛋白.感染pEGZ-Term-CD133对U251细胞的体外增殖并无影响(P＞0.05)；但在无血清神经干细胞培养条件下,U251-CD133细胞所形成的神经球数量显著高于U251-mock和U251细胞[(34.0±7.5)vs(14.6±2.3)、(11.5±1.3)个,均P＜0.01].接种量为1×105个细胞时,U251-CD133细胞在裸鼠体内的成瘤时间(32 d)少于U251-mock细胞(38 d)、成瘤率更高(100％vs30％),在第41天时,肿瘤体积显著增大[(180.3±146.8) vs (4.0±0.0)mm3,P =0.003].结论:CD133分子不影响脑胶质瘤U251细胞的体外增殖,但可促进U251细胞神经球的形成和致瘤性.
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野生型p53基因对人胆囊癌细胞生长及致瘤性的抑制作用
目的:研究野生型p53(wtp53)基因对人胆囊癌细胞生长及致瘤性的影响.方法:应用免疫细胞化学染色、PCR产物直接测序方法分析细胞系遗传背景,在脂质体介导下将含有wtp53的真核表达质粒pCMV-p53,导入GBC-SD细胞中.用G418筛选,建立转染克隆细胞系.以PCR,RT-PCR和蛋白印迹证实外源p53基因的整合与表达;以细胞生长曲线和集落形成实验反映细胞增殖状况;以裸鼠移植瘤试验检测体内致瘤性的影响.结果:GBC-SD细胞P53蛋白过表达;直接测序发现第5外显子126位密码子存在TAC→AAC的碱基突变.外源p53基因已整合入转染后的GBC-SD细胞并获稳定表达.表达外源wtp53的GBC-SD-wtp53细胞生长速率减慢、集落形成能力下降及裸鼠致瘤性受到显著抑制.结论:野生型p53基因可有效抑制人胆囊癌GBC-SD细胞的体内、外生长.
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裸小鼠高致瘤性K562-n细胞系的生物学特性研究
目的探索高致瘤性K562-n细胞系在胸腺缺陷裸小鼠体内致瘤的细胞生物学机理.方法通过极限稀释法建立K562-n细胞系致瘤率不同的克隆株,并以K562细胞为对照,对各克隆株进行裸小鼠体内外生物学特性的比较研究.结果高致瘤性的K562-B、K562-C、K562-E克隆株(致瘤率≥5/6),其软琼脂培养集落形成率,特别是大集落形成率,较对照K562细胞显著增高,(P＜0.01),而无致瘤性或低致瘤性的K562-A、K562-D克隆株(致瘤率≤2/6),其集落形成率与对照无显著差别(P＞0.05);超微结构观察提示高致瘤性克隆株,常染色质成分增多,异染色质少见,胞浆内微丝增多且排列紊乱;流式细胞仪细胞周期分布分析显示高致瘤性的克隆株S期细胞比例增加.实验结果还表明裸小鼠NK细胞对高致瘤性克隆株的杀伤活性显著低于对照的K562细胞(P＜0.01),而低致瘤性克隆株与对照无显著差别(P＞0.05);组织病理观察显示低致瘤性的克隆株及对照K562细胞,所成裸小鼠肿瘤组织内有大量的炎性细胞浸润,大量肿瘤细胞被杀伤,血供丰富区尤甚,而高致瘤性克隆株所致肿瘤组织内炎性细胞浸润少见,肿瘤组织增殖旺盛.结论 K562-n细胞系的裸小鼠高致瘤机理在于:1.软琼脂集落形成率增高.2.细胞增殖和DNA合成活跃,涉及细胞周期调节因素和细胞骨架成分的改变.3.对裸小鼠NK细胞杀伤的耐受性增强,所接种宿主的免疫力受到抑制,形成肿瘤组织内炎性细胞浸润减少.
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裸鼠高致瘤性K562-n细胞系代谢相关基因表达变化的研究
目的探索K562和K562-n细胞在裸鼠体内致瘤性不同的分子生物学机制.方法应用基因芯片技术,检测K562细胞和K562-n细胞的差异表达基因.结果在被检测的12800个基因中,一些与细胞物质代谢和物质转运有关基因的表达在高致瘤性K562-n细胞与K562细胞之间有显著的变化.K562-n细胞表达上调的基因包括Dihydrodiol脱氢酶基因、肝Dihy-drodiol脱氢酶基因、NAD依赖的亚甲基四氢叶酸脱氢酶/坏化脱水酶基因、人胎盘特异性ATP结合盒转运蛋白基因,表达下调的基因包括溶血磷脂酸酰基转移酶基因、线粒体异柠檬酸脱氢酶基因、精氨琥珀酸裂解酶基因、核糖核苷酸还原酶M1亚基基因、焦磷酸法尼酯合成酶基因、二甲基精氨酸二甲基氨基水解酶基因、细胞粘附蛋白SQM1基因等.结论K562-n细胞的裸鼠高致瘤性等生物学特性与一系列细胞物质代谢酶和物质转运蛋白基因的表达变化有关.
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转染v-myc基因神经干细胞的生物学特性
目的:体外通过逆转录病毒将v-myc基因转染从胎龄10～12周人工流产胚胎脑皮质分离的神经干细胞后观察其生物学特性的改变.方法:体外分离、培养、鉴定人胚胎脑皮质来源的神经干细胞,使用构建了v-myc基因的逆转录病毒转染神经干细胞后对其进行普通及电子显微镜观察,生长情况的测定、染色体分析以及裸鼠移植.结果:转染v-myc基因的神经干细胞仍然保持着未分化状态,能够自我更新以及具有多向分化潜能,并且生长速率明显加快,分裂增殖能力明显增强.然而这种细胞的染色体存在结构异常与数目异常,将其植入裸鼠皮下短期内能形成肿瘤.结论:转染v-myc基因的神经干细胞具有正常神经干细胞的基本特性,但同时也存在染色体异常与致瘤性.
