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小鼠子宫内膜干细胞的研究进展
子宫内膜干细胞是一种成体干细胞,可通过不对称分裂对子宫内膜进行修复.现有许多学者致力于子宫内膜干细胞的研究,标记滞留细胞技术和Hoechst 33342-SP法是常用的子宫内膜干细胞研究的方法,这些方法在用于人和小鼠子宫内膜干细胞的研究中各有其局限性.人子宫内膜干细胞研究受多种因素的限制,而小鼠成为一个重要的替代模型.现就小鼠子宫内膜干细胞的研究现状进行论述,并对其今后的研究前景进行展望.
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干细胞蛋白质组学
由于干细胞具有多向分化潜能和自我更新能力,干细胞在再生医学领域有重要作用.蛋白质组学是大规模化蛋白质的研究.在干细胞研究中采用蛋白质组学技术建立蛋白质表达的分子图谱有助于揭示千细胞增殖和分化的分子机制.本文综述了干细胞蛋白质组学近年来的研究进展.
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成体干细胞及其在心脏疾病中的应用
随着干细胞生物学和基因工程技术的发展,成体干细胞移植作为一种新的治疗方法已开始应用于心血管疾病.本文就成体干细胞的生物学特性、可塑性的机制、影响其分化的因素以及成体干细胞在冠心病、扩张性心肌病、心力衰竭和心律失常方面的应用进行综述.
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1型糖尿病的干细胞治疗研究进展
1型糖尿病是T细胞介导的导致胰腺β细胞破坏的自身免疫性疾病,目前没有根治办法.干细胞是一类未分化的具有高度自我更新及多向分化潜能的细胞,包括胚胎干细胞和成体干细胞.研究显示,这些干细胞能够被诱导分化成胰岛素分泌细胞,使其治疗糖尿病成为可能.本文就1型糖尿病的干细胞治疗研究作一综述.
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线粒体对成体干细胞功能的影响
组织代谢和再生潜能的下降是细胞衰老的共同特征.成体干细胞通过严格控制能量代谢和基因组整合之间的平衡来维持细胞再生能力.线粒体功能障碍可能会打破这种平衡,从而导致细胞衰老和组织退化.在早老突变小鼠中,成体干细胞中随机累积的线粒体DNA(mtDNA)点突变破坏了成体干细胞中能量代谢和基因组整合的平衡,从而导致成体干细胞功能障碍.线粒体代谢似乎是成体干细胞命运的重要调节因子.成体干细胞中线粒体缺陷可能是其过早老化或功能障碍的表现之一.
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成体干细胞移植治疗心肌梗死的研究进展
心血管疾病,尤其是心肌梗死已成为人类死亡的主要疾病.干细胞移植为心肌梗死的治疗带来了新的希望,而成体干细胞作为自体细胞移植治疗对研究者则具有很大的吸引力,本文就成体干细胞移植治疗心肌梗死的研究进展作一综述.
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血流剪切力在血管新生中的作用
在血液循环中,血流对血管壁的摩擦力,即液体流动时对血管内皮接触界面产生的与血流方向一致的摩擦力,称为血流剪切力(flow shear stress,FSS).研究证实,FSS具有许多生理作用.适宜范围的FSS对血管内皮细胞的形态、功能、细胞增殖与凋亡均有良性的调控作用,具有动脉内膜保护效应而发挥抗动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)效应.近年来,成体干细胞能分化为心肌细胞及血管细胞的研究不断增多[1],FSS促血管新生作用的研究亦备受关注.本文对FSS与血管新生效应的关系和细胞分子机制作简要综述.
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间充质干细胞与基因治疗
随着组织工程和基因工程技术的发展,细胞替代治疗和基因治疗是近年来医学领域乃至整个生命科学领域中的研究热点和前沿,其中一个很关键的问题是选择一种能满足要求以及来源容易的种子细胞.间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是来源于中胚层的具有高度自我更新能力和多向分化潜能的成体干细胞.其作为基因工程细胞具有如下优越性:①MSCs来源广泛,易于分离培养,有增殖趋势,且生命周期长,体内外均能保持多向分化的潜能,遗传背景相当稳定;②离体细胞较易受外源遗传物质转染,并能长期稳定表达该遗传物质;③ MSCs经过转染和一定时间的体外培养后再输回体内仍能成活,并能迁移到病变部位;④MSCs移植从接受者自体获得,属同种移植,无免疫排斥反应,不涉及伦理问题.基于上述原因,间充质干细胞成为基因治疗的种子细胞之一,对于它的研究越来越多,现就间充质干细胞的分离培养鉴定及基因治疗的应用综述如下:
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具骨髓间充质干细胞表型的成体干细胞移植造血
目的为了探索骨髓成体干细胞是否能重建超致死剂量射线照射后小鼠的造血功能.方法采用液体培养分离,培养,扩增雄性小鼠骨髓成体干细胞,作为供体细胞,将受体雌性小鼠预先经Cs137全身照射850rad后在4 h内从尾静脉输入细胞.受体小鼠分为5组,每组10只:a正常小鼠不经任何处理;b输入6×106cell/只(0.3ml)新鲜全骨髓;c输入6×106 cell/只(0.3 m1)去基质细胞的造血细胞;d输入6×106cell/只(0 3 m1)经培养后的成体干细胞,输注细胞后第1天上、下午肌肉注射各一次Granulocyte colony stimulating factor(G-CSF)等细胞因子;e注射D-Hanks液0.3ml/只.观察各组小鼠的存活情况,小鼠在输注前查尾静脉血,计细胞总数、涂片、分类,输细胞后每周各组分别取小鼠肝、脾、股骨,固定作病理切片,另外一侧股骨冲出骨髓,计数一条股骨有核细胞数、涂片、测定colonyforming unit-granulocyte/macrophage(GM-CFU)值.结果输全骨髓组外周血有核细胞和骨髓有核细胞数及GM-CFU值在输注后的第1,2周都高于单输成体干细胞组,但单输基质细胞组有核细胞逐渐恢复,小鼠存活好,至输注后第3周,无论外周血或骨髓中的有核细胞都较第2周明显恢复,GM-CFU也明显升高,而单输造血细胞和D-hnks液组小鼠存活7~8 d死亡.结论小鼠超致死剂量照射后,输入经培养后的同种小鼠骨髓成体干细胞配合G-CSF等细胞因子注射可重建小鼠造血功能.
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组织、器官重建的基础:干细胞
种子细胞是应用组织工程技术重建组织、器官的前提和基础,干细胞已成为佳种子细胞来源.成体干细胞在动物及临床试验中的成功,证实了组织工程技术的可行性,展示了其广阔的发展前景.而同种异体干细胞的研究以及通用型胚胎干细胞研究的拓展,将为实现组织工程产业化奠定基础.
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多能干细胞向血管平滑肌细胞定向分化的研究进展
1 前言干细胞(stem cells,SC)是指一类具有自我复制能力,同时也可以分化为特定组织的多潜能细胞.根据SC所处发育阶段的不同,可以分为胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)和成体干细胞(somatic stem cells,SSCs);根据干细胞发育潜能的不同,又可以分为全能干细胞(totipotentstem cells,TSCs)、多能干细胞(pluripotentstem cells,PSCs)和单能干细胞(unipotent stemcells,USCs).
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干细胞循环及其潜在应用前景
干细胞(stem cell)是胚胎发育过程中产生的或在个体成长中存留的一些能无限自我更新(self-renewing)并同时又能定向分化生成一系列组织的原始细胞.目前,据其来源分为胚胎干细胞和成体干细胞;按其分化能力分为全能干细胞(totipotent stem cell, TSC)和多能干细胞(multipotent stem cell, MSC).一般认为胚胎干细胞为全能干细胞,而成体干细胞则多为多能干细胞.而近年来发现成年动物体内几乎所有的组织都存在成体干细胞,并表现有跨胚层多系分化,甚至一个成体细胞可以重建一个完整的系统或个体,这一系列现象打破了细胞分化发育的定向性和不可逆性这一传统观念,并极大地拓展了干细胞的概念,使人们开始从宏观角度思索干细胞作为一个特殊细胞群体的生物学行为及生物学意义.
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毛囊干细胞在组织再生及皮肤组织工程中的研究进展
毛囊干细胞属于毛囊表皮干细胞系,与表皮干细胞同属上皮来源的成体干细胞。由于其具有来源广泛、取材容易、不涉及伦理及道德问题等优势而逐渐成为干细胞治疗领域的新宠。现就其在组织再生及皮肤组织工程中的研究进展综述如下。一、毛囊干细胞的特性毛囊干细胞主要存在于毛囊隆突区及毛囊的下1/3[1]。
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成体干细胞的可塑性研究近况
近年来, 对胚胎干细胞的研究不断深入,对成体干细胞(adult stem cells)生物学特性的认识随之进一步加深.成体干细胞是一群存在于已分化(或特化)的组织中尚未分化(或特化)的细胞, 它们除了具有较强的自我更新和增殖、分化潜能外, 还具有较大的可塑性.成体干细胞可塑性现象的发现, 使得人们对于今后应用细胞再生治疗烧伤、创伤或其他疾病导致的组织缺损充满了希望.
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可分化为肝系细胞的干细胞
干细胞是一类具有自我更新能力和分化潜能的细胞,可分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类.Evans等[1]1981年首次建立了小鼠的胚胎干细胞系,之后国外相继建立了金黄地鼠(Golden hamster; Mesocricetus auratus)、大鼠、鸡、兔、猪和猴的胚胎干细胞系.1998年美国的Thomson等[2]和Gearhart等[3]分别建立了人的胚胎干细胞(embryonic stem cell, ES细胞)和胚胎生殖干细胞(embryonic germ cell, EG细胞)系,干细胞研究被Science 杂志评为1999年十大进展的首位.利用干细胞可培育新组织和新器官,供移植和替代治疗之用,另外还可将干细胞作为基因疗法的靶细胞用于治疗和研究,所以有广泛的应用前景.
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治疗性克隆与造血干细胞移植
干细胞研究及其在临床的应用是21世纪生命科学研究的主要目标之一.造血干细胞(hematopoietic stem cell, HSC)是目前研究为清楚的一种成体干细胞,HSC移植在临床上已成功应用,并取得了巨大的社会效益和经济效益.然而,细胞来源不足、移植后需要终生服用免疫抑制剂及其所带来的一系列严重的并发症极大地限制了该技术在临床的广泛开展.胚胎干细胞(embryonic stem cell, ES)因其体外无限增殖能力和"分化全能性"而成为未来再生医学中的重要种子细胞来源.通过体细胞核移植(somatic-cell nuclear transfer, SCNT)技术获得克隆胚胎,建立患者遗传特异性的ES细胞系,体外诱导ES细胞分化成HSC,应用于临床移植,这样不仅可以避免很多伦理学问题,方便获得充足的功能细胞来源,还可以避免移植后的免疫反应,提高移植的成功率,因此ES细胞在临床的应用可能会首先在HSC移植上取得突破.
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干细胞研究与耳鼻咽喉头颈外科
干细胞是一种具有自我无限复制和多向分化能力的细胞,包括胚胎干细胞和成体干细胞.近年来,由于细胞分离培养技术的提高以及对干细胞特征认识的加深,干细胞研究发展非常迅速,展示出很好的临床应用前景.耳鼻咽喉头颈外科在这一领域也进行了相关研究.
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干细胞与组织工程学在眼科中的应用前景
一、干细胞与组织工程学的基本概念干细胞是指具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的一类未分化细胞,主要分为两大类:一类是胚胎组织来源,可以分化为3个胚层的各种细胞,如胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC);另一类是源于成体组织,能够产生所在特定组织的各种细胞,称为成体干细胞,如骨髓间质干细胞(bone marrow stromal stem cell,BMSC)、神经干细胞(neural stem cell,NSC)、视网膜干细胞以及角膜缘干细胞等.
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自体干细胞移植在烧创伤研究领域的应用
成体干细胞的可塑性(plasticity)是目前临床治疗性应用的基础,但一直备受争议.特别是2002年Nature杂志发表了Terada和Ying等将标记有绿色荧光蛋白(GFP)的骨髓间充质干细胞(MSC)与胚胎干细胞(ES)进行共培养,观察到形成GFP+ES样细胞后,这种争论与质疑便进一步受到人们的关注,并引发了相关论战.但在争论的背后,临床的某些领域,如心血管、中枢神经系统,下肢缺血性疾病治疗等,已在利用这一特性进行相关的治疗研究,据报道已取得了喜人的治疗效果.因此,这种临床治疗性应用超越理论突破的现象既是对基础科学研究本身,也是对伦理以及管理制度提出的挑战.
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成体干细胞移植治疗大鼠脑缺血
在全世界范围内,干细胞研究正在如火如荼地进行,新发现和新突破不断涌现,成体干细胞就是其中一个引人注目的领域.作为成体组织中具有自我更新和一定分化潜能的干细胞,成体干细胞是除胚胎干细胞外的另一种"种子细胞"来源,因其取材相对容易,来源丰富,可实现个体化治疗、可能避免免疫排斥反应及有些种类的干细胞无伦理问题而具有广阔的应用前景.目前研究比较多的成体干细胞有:骨髓间充质干细胞、神经干细胞、造血干细胞、皮肤干细胞、脂肪干细胞等.