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Numb在白血病细胞系K562中的表达及不对称分裂研究
目的:以白血病细胞系K562为研究对象,通过观察分化与未分化的K562细胞中Numb的表达改变以及不对称分裂规律的变化,探讨不对称分裂改变在白血病细胞中的作用.方法:氯化高铁血红素(Hemin)诱导K562细胞分化,实时荧光定量RT-qPCR和流式细胞术分别检测K562细胞分化后Numb表达的改变.诺考达唑使细胞处于同步化水平,免疫组织化学技术标记Numb蛋白,应用共聚焦显微镜观察处于分裂末期的细胞,再使用ImageJ软件计算细胞的荧光强度,根据分裂后2个子细胞的荧光强度统计各分裂方式的比例.结果:在诱导K562细胞分化过程中,Numb mRNA水平较对照组上调了2.3倍(P＜0.001);流式细胞术分析显示,分化的K562细胞中Numb阳性率为(67.37±5.01)％,而未分化的K562细胞中Numb阳性率为(43.97±5.72)％(P＜0.01),并且分化的K562细胞比未分化的K562细胞不对称分裂比例增加了18.3％,对称性自我更新比例减少了49.7％ (P ＜0.001),对称性向下分化比例增加了32％ (P ＜0.001).结论:分化的K562细胞中Numb的表达上调,不对称分裂的比例比未分化的增多;当诱导其分化时,不对称分裂增加,对称性自我更新减少.白血病细胞主要是通过对称性自我更新方式进行分裂以维持白血病细胞的稳定.
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干细胞移植治疗帕金森病的应用研究
干细胞具有自我更新能力,可以通过不对称分裂产生分化方向更加明确的子代细胞,从而产生特定的机体组织,由于其来自于胚囊的内层,所以又称为胚胎干细胞(embryonicstem cell,ES).ES能够在体外培养条件下不断增殖并保持产生各谱系体细胞的能力;而分化方向更加局限的干/前体细胞,则可以在发育过程中不同阶段的组织乃至成年动物或人类体内分离得到.近年,干细胞基础研究的不断进展,加快了ES的体内移植研究的步伐.
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小肠干细胞增殖分化调节机制的研究进展
小肠干细胞(stem cell,SC)是位于小肠黏膜隐窝底部、潘氏细胞上面的未分化细胞.它以对称分裂和不对称分裂两种方式来维持隐窝内稳定的干细胞数量 ,并通过短暂扩增细胞(TAC)增殖分化成5种不同表型的终末细胞,即潘氏细胞、杯状细胞、内分泌细胞、肠吸收细胞和M细胞[1].众所周知,小肠黏膜是哺乳动物更新快的组织,然而其癌变发生率低.因此,国内外许多学者对调节小肠干细胞增殖分化的相关因子,细胞外基质和其凋亡机制做了大量研究,现就此作一综述.
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Numb/Notch信号途径在神经干细胞分裂模式中作用的研究进展
中枢神经系统发育过程中神经干细胞的不同分裂模式,决定了脑内多样化的神经细胞类型.一般认为神经干细胞的分裂模式有两种:一种为对称分裂,即一个母细胞分裂产生的两个子细胞均保持干细胞特性;另一种是不对称分裂,即一个子细胞保持了干细胞的基因型和表型,另一个子细胞产生新的细胞类型特性[1].不对称分裂是产生细胞命运多样性的首要的机制,对称分裂是细胞不断增殖的重要方式[2].近年,神经于细胞的成体神经再生研究越来越受到人们的关注,但成体动物脑内神经干细胞的数目有限,神经损伤后不足以达到自我修复的效果,如果可以有效地调控神经干细胞对称分裂和不对称分裂模式转换,既可以在神经系统损伤的早期快速增加神经干细胞的数目,使其具有充足的数量用以替代、修复受损的神经细胞,又可以适时的诱导其向特定神经细胞分化,对损伤后神经结构和功能的重建具有重要意义[3].
关键词： 神经干细胞 对称分裂 不对称分裂 Numb/Notch -
成人干细胞在心血管疾病中的应用价值
干细胞是一类具有高度自我更新和很强分化潜能的细胞,包括胚胎干细胞和成人干细胞.干细胞分裂后,一个保持干细胞的全部特性,维持其干细胞的大小和质量,另一个分化为各系的祖细胞,即干细胞的不对称分裂.而祖细胞是指一类由干细胞分化而来的细胞,已失去自我更新能力的过渡性增生性细胞群体,在一定条件下能分化成单一的细胞,也称为定向干细胞.
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成体干细胞分化的影响因素
成体干细胞(AS)分化的调控机制,多认为与微环境密切相关.其内源性调控包括干细胞内的一些结构蛋白和多肽因子调控的不对称分裂以及端粒体的长度.外源性调控主要为转化生长因子调节干细胞的增殖和分化;膜蛋白介导的细胞间相互作用,细胞膜表面分子在干细胞和周围细胞间传递信号;细胞外基质对AS细胞的调控,整合素家族介导AS细胞与细胞外基质粘附,通过激活生长因子受体,从而影响AS细胞的分布和分化方向.影响AS细胞分化的微环境,包括细胞所处的三维空间结构和相应的多维分化信号.
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神经干细胞的生物学特性和体外培养鉴定
神经干细胞(NSCs)是具有自我更新和多向分化能力的细胞,存在于胚胎、胎儿和成人的脑室下区、齿状回、纹状体、室管膜下区等部位.通过机械分离或酶消化法能从其存在部位分离出NSCs.当培养基中表皮生长因子(EGF)和成纤维生长因子(bFGF)浓度均为20 ng·mL-1时,NSCs能通过对称分裂和不对称分裂在体外增殖,当培养基中bFGF浓度为1～10ng·mL-1时,NSCs可向神经元和胶质细胞分化.目前,表达Nestin、自我增殖和多潜能分化能力是鉴定NSCs的三大条件,但还没有NSCs特异性的鉴定方法.
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泛素-蛋白酶体系统的不对称分离与T细胞命运决定
在干细胞的不对称分裂中,母细胞分裂成为具有不同命运的两个子细胞[1].在这个过程中,关键的命运决定因子定位在分裂细胞的一极,并引起两个子细胞获得不同数量的关键决定因子.在果蝇(Drosophila)的神经元干细胞中,转录因子Prosper 作为终末分化和自我更新的开关[1].
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神经干细胞及其临床应用前景
存在于神经系统中的神经干细胞,是一种具有潜在增值分化能力的神经前体细胞,是新生神经细胞的"发源地".作为一种具有终身自我更新能力的细胞,神经干细胞能分化产生神经系统的各类细胞,这一过程中经过不对称分裂产生一个祖细胞(neural progenitor)和另一个干细胞而实现的,其中,祖细胞具有有限的自我更新能力,并自发分化为成神经元和成胶质细胞,进而再转变为神经元及神经胶质细胞[1].
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骨髓造血干细胞调控及其研究进展
在多细胞生物的组织中，干细胞群对于组织结构和功能的维持是十分重要的。目前，成体干细胞（SSC）已经在多种具有自我更新功能的组织器官中得到鉴定，如肠上皮、表皮及造血系统等。定植在骨髓中的成熟造血干细胞（HSC）是SSC中的重要部分，可以持续不断地产生各谱系的造血细胞并释放入外周血[1]。HSC具有干细胞的两大特性，即自我更新和多向分化。HSC的自我更新通过两种不同的细胞分裂方式来完成，一种是对称分裂，即两个子代细胞均保持干细胞特性，理论上这种分裂方式有助于维持干细胞池中HSC数量的恒定，当机体造血系统受到损害或移植术后这种分裂方式对于补充HSC的数量尤为重要；另一种方式是不对称分裂，即其中一个子代细胞仍然维持干细胞特性，另一个子代细胞则多向分化成造血细胞成分。自我更新是维持HSC壁龛的关键性因素，也是发挥长期造血功能的先决条件。本文就HSC的调控及相关细胞因子、骨髓微环境和信号通路在调控中的作用作一综述。
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成年哺乳动物神经干细胞的研究进展
干细胞,是指能产生多种其它类型细胞的细胞.而神经干细胞这一术语,通常广泛地用来描述具有如下特性的一群细胞:(1)能够生成神经组织或来源于神经组织;(2)具有自我更新的能力;(3)可通过不对称分裂产生除它们本身之外的其它的细胞类型[1].
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比较不同胚胎时期神经干细胞的增殖、分化和凋亡
在中枢神经系统(CNS)发育过程中,神经干细胞(NSCs)通过对称分裂得到两个相同的具有增殖能力的子干细胞,而一小部分通过不对称分裂得到一个子干细胞和一个定向分化细胞[1,2],先后产生神经元细胞、星形胶质细胞和少枝胶质细胞[3].我们对大鼠胚胎脑皮质发育过程中3个非常重要时期(E14、E18和E20)的NSCs的增殖、分化和凋亡进行比较.
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实体肿瘤干细胞的研究进展
新研究认为肿瘤是一种干细胞疾病,是由具有成瘤能力的肿瘤细胞增殖发育而成的异常组织.肿瘤细胞中仅有极少数的细胞具有成瘤潜能.它们数量虽少,但具有干细胞特征,可无限增殖,并可以不对称分裂成具有及不具有成瘤能力的肿瘤细胞,故称之为肿瘤干细胞.它们在肿瘤的形成和生长过程中起到了决定性作用.而其他肿瘤细胞没有或仅有有限的增殖能力,经短暂的分化即死亡[1].这个研究结果对肿瘤形成的生物学研究及肿瘤的诊断治疗产生了深远的影响.
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神经干细胞研究
神经干细胞一般是指,能产生神经组织或来自神经系统,具有一定自我更新能力,能通过不对称分裂产生其他类型的细胞[1].神经干细胞可以由更原始并能够产生多种组织干细胞的多潜能细胞分化而来,例如胚胎干细胞.
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胎肝造血前体细胞特征及其临床应用的研究进展
肝脏是胎儿时期的主要造血器官,鼠胚胎12～15 d[1,2]和人胚胎6周至4月是肝脏造血活跃期.在个体发育阶段上,胎肝造血干细胞(HSCs)较骨髓造血干细胞原始;从生理需求角度讲,骨髓HSCs的功能是维持终生造血稳定,其分裂采取群体不对称方式,因此骨髓HSCs数目在人体内保持恒定.而胎肝造血是处于由胚胎造血系统分化形成转向为胎儿日益扩张的循环容量和氧需提供足够红细胞的过渡时期,因此,胎肝HSCs有一个对称分裂以增加自身数目的性能和过程,以便为终生造血稳定提供足够的干细胞贮备[1,3,4].因此可以推测,胎肝造血前体细胞在增殖潜力、多系分化和自我更新能力方面应该比骨髓相应细胞更具优势.本文就近年有关胎肝造血前体细胞生物学特征及其临床应用方面的进展作一综述.
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干细胞医治某些顽症
干细胞的"干"源自英文"stem",意为"树干"和"起源",类似于一棵树干,可以长出树杈,树叶,开花和结果等.干细胞的研究以及应用干细胞技术来修复坏死组织的干细胞生物工程是具有生命活力的生命科技领域.干细胞是一群原始的细胞,显著的生物学特性是既有自我更新和不断增殖的能力,又具有多向分化的潜能.在特定的条件下,干细胞可对称分裂为2个新的子代干细胞或2个功能细胞,也可不对称分裂为一个子代干细胞和一个功能细胞,从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡.目前全球各国研究人员已从许多组织或器官中成功的分离出胚胎干细胞,从骨髓外周血或脐带血中分离出造血干细胞.干细胞的发现使永保青春和健康长寿不再是遥不可及的梦想.医生可以利用这一技术对人体进行大"检修",治愈某些世界性顽症,从而延长人类寿命.长生不老在将来或许会成为现实.
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某些影响神经干细胞增殖分化的某些因素
1992年,Reynolds和Weiss[1]首先从成年小鼠纹状体分离培养出能在体外不断增殖、具有多种分化潜能的细胞群.这些细胞具有以下一些特征[2]:来自神经系统;能自我更新;通过不对称分裂产生一个新的干细胞和一个祖细胞,对称分裂则产生两个干细胞或祖细胞;可分化为中枢神经系统内神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞这三种主要细胞.
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对称分裂过程中的枯草芽孢杆菌超微结构观察
本研究找到适合枯草芽孢杆菌透射电镜样品制备方法,并通过透射电镜观察了枯草芽孢杆菌对称分裂过程中的形态变化.实验结果显示:在对称分裂时,枯草芽孢杆菌细胞膜首先在细胞中间的两侧形成凹陷;随后,凹陷逐渐加深,并在细胞中间形成一个完整隔膜;之后,细胞壁在隔膜附近形成,胞质分裂完成.
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神经干细胞分化调控的分子机制
神经干细胞是神经系统中未成熟的前体细胞,通过不对称分裂产生神经细胞和神经祖细胞而自我维持和保持多向分化潜能,通过对称分裂实现自我更新和扩增.因此,可以利用神经干细胞的特性来替代受损的神经细胞.神经干细胞分化调控的分子机制研究是神经干细胞研究的热点和难点,对于神经干细胞的临床应用及中枢神经损伤治疗具有重要意义[1].多潜能神经干细胞经由各级神经前体细胞,分化产生完全成熟、种类繁多的神经细胞,是一个复杂的需要精确调控的过程.在中枢神经系统发育及再生的过程中,参与调控神经细胞发生和特化的分子机制研究已取得许多进展.笔者对国内外的相关研究报道进行了综述.
