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新分子细胞生物学方法与技术研究进展
分子细胞生物学是从20世纪60年代迅速发展起来的一门新兴学科,通过对细胞核以及细胞质内的各种超微结构及其功能更为直观的认识,尤其是从分子水平上对其进行深入的探讨,使得分子细胞生物学日臻完善,并且也成为研究生命科学的重要技术.在医学研究领域,体细胞核移植、干细胞定向诱导分化、细胞重编程(特别是诱导性多潜能干细胞技术)的研究为我们制备体外疾病模型、研究疾病发生机制、寻求细胞及组织移植的新材料方面提供了重要的技术支撑.
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大鼠骨髓间充质干细胞的体外分离培养与多向分化鉴定
目的：：建立体外分离、培养及纯化大鼠骨髓间充质干细胞( mesenchymal stem cells, MSCs)的方法,并对细胞进行形态学观察、表面标志物鉴定及分化潜能检测,为大鼠MSCs 进行细胞移植治疗脑损伤的研究奠定基础。方法：用全骨髓贴壁培养法分离、培养、纯化大鼠MSCs,倒置相差显微镜进行形态学观察,流式细胞仪检测细胞表面标记物,定向诱导向成脂、成骨方向分化。结果：72小时首次全量换液7天后观察可见呈放射状排列的细胞集落,以梭形细胞为主,细胞规则、生长旺盛,可连续传代10代以上；取3代MSCs流式细胞仪检测,CD90呈阳性表达,CD34、CD45均呈阴性表达；细胞传代后加入成脂、成骨诱导剂定向诱导分化,油红O染色及茜素红染色均呈阳性。结论：全骨髓贴壁筛选培养法可大量分离、纯化、扩增大鼠MSCs。经诱导鉴定MSCs 具有多项分化潜能。
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大鼠骨髓基质干细胞分化为胰岛样细胞
目的:探讨体外自体骨髓基质干细胞(MSC)定向诱导分化为胰岛样细胞的可能性,为进一步诱导分化胰岛细胞治疗糖尿病奠定实验和理论基础.方法:对Wistar大鼠骨髓基质干细胞(MSC)进行体外培养,通过不同的条件诱导MSC向胰岛样细胞分化:LN组,10 mmoL/L尼克酰胺+1 mmoL/L β-巯基乙醇的L-DMEM(含20 mL/L FBS)预先诱导24 h,10 mmoL/L尼克酰胺+1mmol/L β-巯基乙醇的无血清H-DMEM诱导10 h.HN组,含20 mmoL/L尼克酰胺的L-DMEM(20 mL/L FBS)预先诱导24 h,20 mmoL/L尼克酰胺的无血清H-DMEM诱导10 h.诱导细胞形态通过倒置显微镜观察,并通过免疫细胞化学检测分化细胞表达Insulin和Nestin.向3只Streptozotocin(STZ)诱导糖尿病大鼠皮下种植MSC分化胰岛细胞1×107,1 wk后观察大鼠血糖水平变化.结果:LN、HN组细胞均可见部分骨髓基质干细胞分化、增生,形成胰岛样细胞团,部分细胞向神经元样细胞分化,对照组细胞未见明显分化.免疫细胞化学显示Insulin在诱导细胞呈显著表达,Nestin在分化前细胞显著表达.皮下种植MSC分化胰岛细胞可有效降低STZ糖尿病大鼠的血糖水平.结论:体外诱导骨髓基质干细胞定向分化为胰岛样细胞存在可行性,本实验将可能为临床糖尿病干细胞治疗提供新的途径.
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骨髓间充质干细胞移植修复心肌梗死的可行性研究
目的初步观察骨髓间充质干细胞(MSCs)移植后在大鼠心肌梗死周边区的定位、存活及分化情况.方法采用密度梯度离心法及贴壁分离法分离纯化大鼠骨髓间充质干细胞,流式细胞术鉴定细胞表面抗原,体外定向诱导分化为具有心肌特异性结构蛋白的心肌样细胞,同时进行形态学及免疫组化鉴定.
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骨髓基质细胞向成骨细胞诱导分化的研究进展
骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSC)是位于骨髓中的一种干细胞,因在体外经适当的培养条件可以向成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞、成肌细胞等多种间充质来源的组织细胞分化,又被称为间充质干细胞(mesenchymal stem cell).骨髓基质细胞位于骨髓,具有取材方便,易于体外扩增,自体移植无免疫排斥性等优点,是骨组织工程中种子细胞的理想来源.骨髓基质细胞,其向成骨细胞的定向诱导分化将是关键的一步.笔者就骨髓基质细胞向成骨细胞诱导分化有关影响因素的研究进展作一综述.
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胚胎干细胞诱导分化为造血干细胞重建造血功能的研究
使用胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESC)诱导分化为造血干细胞(hematopoieticstem cells,HSC)解决移植供体来源匮乏是目前国际上研究的热点问题.我们使用小鼠ESC体外定向诱导分化为HSC,并移植给骨髓摧毁模型小鼠,观察重建体内造血的情况,借以评价其功能性.
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干细胞移植治疗脑梗死的现状
干细胞移植是近年来医学领域的研究热点,随着来源于胚胎和成体干细胞的分离成功、纯化、培养、传代、建立细胞系及体外定向诱导分化等技术的成熟,为脑梗死患者的治疗提供了新的思路.现就干细胞移植治疗脑梗死的研究进展综述如下.
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骨髓间充质干细胞治疗脊髓损伤的分子机制
随着对生物学及分子生物学的不断深入研究，细胞移植治疗脊髓损伤（ spinal cord injury， SCI）已经成为一种很有希望的治疗手段［1］。在各种干细胞类型中，骨髓间充质干细胞（ bone marrow mesenchymal cells， BMSCs）作为一种多潜能干细胞，具有取材方便、来源较多、可自体移植、能在宿主内中长期存活、低免疫原性、能定向诱导分化为神经元样细胞和神经胶质细胞等优势［2］，是目前比较理想的移植细胞类型之一。
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骨髓基质细胞及其治疗中枢神经系统疾病的研究进展
近年来,骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)越来越受到医学界的关注.BMSCs多潜能性的发现和向神经细胞方向定向分化的成功,为神经干细胞的来源增加了一个新的途径,也为实现自体神经干细胞移植方案提供了很好的思路,而且BMSCs定向诱导分化为神经元的研究也将对神经系统发育机制研究具有重要意义.
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神经干细胞向运动神经元分化及移植的研究进展
神经干细胞是神经科学领域研究的热点之一.在体外适当的条件下神经干细胞可诱导分化成运动神经元,如添加生长因子、相关信号分子、或添加从脊髓源性神经胶质细胞提取的特殊培养液和骨骼肌培养液等,定向诱导分化的神经元移植于脑或脊髓的病变部位将成为运动神经元退行性病变的潜在治疗方法.
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间充质干细胞诱导分化为血管内皮细胞的研究进展
间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)是一种起源于中胚层的成体干细胞,可以向所有中胚层来源的细胞及部分外胚层来源的细胞分化,且MSCs具有来源广泛、易于体外分离培养、免疫原性低,移植后无免疫排斥反应和易于基因转染等特点.血管内皮细胞属于中胚层细胞,MSCs可定向诱导分化为血管内皮细胞,在体外构建成理想的血管移植物,用于心脏组织工程瓣、血管组织工程以及再生医学领域.本文就间充质干细胞的生物学特性及诱导分化为内皮细胞的相关研究以及研究中存在的问题作一综述.
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关节软骨重建与间充质干细胞
目的:间充质干细胞是软骨组织工程中理想的种子细胞,但干细胞向软骨细胞分化的机制尚不十分清楚,真正的临床应用仍面临许多问题.就干细胞的来源,定向诱导分化,以及体内外构建组织工程化软骨等方面的研究进行综述,为以间充质干细胞为基础的关节软骨重建提供参考.资料来源:应用计算机检索1991-01/2004-06 Ovid全文数据库和Medline数据库相关文章,限定文章语言种类为English.检索词"tissueengineering,stem cells,cartilage,articular",以及维普系列数据库及http://www.wanfang data.com.cn,并限定文章语言种类为中文,检索词"组织工程,关节软骨,间充质干细胞".资料选择:纳入条件:①所选文献主要是间充质干细胞为种子细胞的软骨组织工程方面的实验性研究及临床研究.②遵循随机对照的原则.③对研究中是否采用盲法无严格的限制.排除条件:①对单纯论述间充质干细胞或组织工程化软骨方面的文献以及个案报道文献.②综述文献.资料提炼:共收集到30篇相关文献,17篇符合上述标准.资料综合:在体内外,不同来源的间充质干细胞可以经诱导,分化成软骨组织.诱导物为转化生长因子超家族成员,在三维立体条件下,高细胞密度(1×109 L-1)以及适宜的培养时间,机械刺激有利于软骨的形成,并且在临床应用上取得满意的结果,修复组织的组织学及关节镜评分均优于无细胞移植的对照组.结论:间充质干细胞在体内外可以诱导形成关节软骨,有望应用于临床上关节软骨损伤的重建.
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诱导型多能干细胞体外向胰岛素分泌细胞分化及对血糖的调控
背景：诱导小鼠多潜能性干细胞定向分化为胰岛素分泌细胞能有效改善糖尿病小鼠血糖水平。目的：在体外将诱导型多能干细胞定向分化的胰岛样细胞团进行相关分子及蛋白水平检测，并观察其在体外和体内胰岛素分泌情况。方法：将体外培养的小鼠诱导型多能干细胞采用联合诱导剂分3个阶段对其进行诱导分化，并对每个诱导阶段形成的内胚层细胞、胰岛前体细胞和成熟胰岛细胞进行形态学观察和PCR检测相关基因的表达水平。对成熟的胰岛样细胞团进行双硫腙染色，ELISA检测体外释放胰岛素功能。将获得的胰岛素分泌细胞移植到糖尿病小鼠肾包膜下，观察其血糖水平变化。结果与结论：①体外成功获得的小鼠胰岛样细胞团，其结构呈球形，双硫腙染色呈铁红色，PCR检测到在mRNA水平上表达胰岛素基因；②ELISA检测到胰岛样细胞团在受到葡萄糖刺激时能够分泌胰岛素；③通过肾包膜方法将细胞团移植到1型糖尿病小鼠体内，对小鼠高血糖有明显的调控作用。
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自体骨髓干细胞移植治疗脊髓损伤的护理40例
脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后由于神经元再生能力有限,临床治疗常难以取得满意效果.自20世纪70年代以来,移植治疗SCI的研究进入了一个全新阶段.由于骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)可在体内、外定向诱导分化为神经干细胞,填充SCI缺损[1],所以,采集自体MSCs植入损伤部位,在特定的诱导条件下分化成神经干细胞,即可达到使患者完全或部分恢复运动和感觉功能,提高生存质量的目的.2003年3月-2004年3月,我科共实施自体MSCs定向分化诱导脊髓内移植手术40例,取得了较好的效果,现报道如下.
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低氧促进人骨髓间充质干细胞迁移的实验研究
间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)因取材方便、损伤轻微、无伦理和移植免疫排斥问题、体外易大量培养扩增及易定向诱导分化等优势,已成为组织工程化血管种子细胞的主要来源[1,2].目前已有报道血管内皮生长因子能够促进hMSCs向内皮分化.然而,细胞因子仅是影响MSCs分化的部分因素,MSCs在机体内的分化受到多种因素的联合调控,其中细胞微环境是影响分化的重要因素之一.O2作为细胞微环境中重要成分,是影响细胞分化的决定因素.本实验首先从体外分离、培养出hMSCs,然后通过模拟体内低氧环境(Hypoxia)在体外培养hMSCs,研究其在低氧状态下的迁移能力,为深入研究hMSCs的小管形成能力及内皮分化功能提供技术路线,同时也为临床治疗缺血性疾病,促进组织工程化器官的血管再生提供理论基础.
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胚胎干细胞向神经细胞分化的研究进展
胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)是由早期胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外分离、抑制分化培养获得的多潜能细胞,具有发育分化的多潜能性和无限的自我更新能力,在一定条件下可定向诱导分化为某种类型细胞.ESC在体外培养扩增6个月以上仍能保持其多能性,可诱导分化为神经元和星形胶质细胞,可做为细胞移植治疗的良好的细胞来源[1].本文对近年来ESC向神经细胞分化的研究进展综述如下.
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骨髓CD34+造血干/祖细胞的分离、纯化及鉴定
造血干细胞(HSC)工程是利用HSC的生物学特征,通过细胞工程的技术,在体外模拟或部分模拟体内的造血过程,对分离纯化的造血干/祖细胞(HSC/HPC)进行体外扩增、定向诱导分化、功能激活与调控、目的基因转染等,终将造血细胞治疗更广泛有效地应用于干细胞移植、生物免疫治疗、造血支持治疗和基因治疗等领域.可见,从骨髓、脐血和外周血中分选纯化HSC/HPC对造血细胞增殖分化的基础研究及临床应用至关重要.CD34抗原是常用来分选纯化HSC/HPC的表面标志[1].我们采用免疫磁珠阴性分选策略,从骨髓细胞中纯化CD34+HSC/HPC,经流式细胞术与免疫组织化学检测CD34+细胞的富集程度,并对分选细胞进行造血祖细胞集落鉴定.本研究旨在为研究造血干/祖细胞增殖分化的调控奠定实验基础.
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哺乳动物胰腺干细胞研究进展
糖尿病是危害人类健康的重大疾病之一,目前的药物及胰岛素替代疗法尚不能从根本上医治该病.近年来,随着组织干细胞工程的兴起,体外分离、克隆胰腺干细胞,并定向诱导其分化为胰岛β细胞,移植β细胞根治Ⅰ型和部分Ⅱ型糖尿病已成为又一研究热点.本文综述了有关胰腺干细胞的分布、活性表现、相关标记物以及胰腺干细胞分离、培养及定向诱导分化为胰岛β细胞等领域的研究进展.
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骨髓间充质干细胞的体外培养及定向诱导分化
目的:探讨人骨髓间充质干细胞(hMSCs)的体外培养生长特性及其在体外定向分化为神经样细胞的条件.方法:采用Ficoll-paque(1.077g/ml)分离液密度梯度分离hMSCs,显微镜下观察其生长特性,测定生长曲线;取传至3～6代的hMSCs,用阿魏酸钠对其进行诱导培养,并以β-巯基乙醇作对照观察诱导培养后细胞的形态变化,分别在6h、1d、3d和7d通过免疫荧光细胞化学染色方法测定诱导后细胞的神经元烯醇化酶(neuron specific enolase,NSE)和胶质纤维酸性蛋白(glia fiber acid protein,GFAP),进行定量分析.结果:体外培养条件下hMSCs呈长梭形,细胞生长曲线呈S形,细胞倍增时间约为72h.阿魏酸钠诱导培养后6h可见细胞形态明显变化,NSE和GFAP表达阳性.24h后诱导细胞表现为典型的神经细胞样形态.第3天,NSE和GFAP表达高,分别为67±3.5%和39±1.8%.结论:人骨髓间充质干细胞在体外具有自我更新能力及多分化潜能;阿魏酸钠具有诱导体外培养的人骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的作用.
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大鼠诱导性多能干细胞向神经前体细胞诱导分化研究
目的 探讨大鼠来源的诱导性多能干细胞(iPS细胞)向神经前体细胞(NPC)定向诱导分化的方法.方法 在大鼠iPS细胞培养到悬浮类胚体阶段加入维甲酸(RA)诱导分化,对分化获得的细胞,分别通过免疫荧光染色和实时定量PCR方法检测NPC标志物、用BrdU免疫荧光染色检测其增殖能力、并通过大鼠视网膜下腔移植对其存活、整合情况及分化能力进行检测.结果 经诱导分化获得的细胞能够在贴壁培养条件下形成Rosette结构、表达NPC标志物并且绝大多数呈BrdU阳性,移植到大鼠视网膜下腔后能分化为神经元和胶质细胞.结论 大鼠iPS细胞能够通过悬浮EB加RA诱导的方法分化为NPC,有可能作为细胞移植治疗视网膜退行性疾病的供体细胞.
