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。     

ES细胞来源的神经前体细胞移植Aβ损伤大鼠海马后的分化及对学习记忆的改善

目的 观察来源于小鼠胚胎干细胞的神经前体细胞移植Aβ海马损伤大鼠后的存活、分化以及细胞移植对模型大鼠的治疗作用.方法 采用改良的无血清方法将表达绿色荧光的小鼠胚胎干细胞定向诱导为神经前体细胞,移植至单侧海马注射Aβ1-40损伤模型大鼠注射处;免疫荧光双染观察移植细胞的存活、分化.结果 胚胎体在改良的N3选择性培养基生长5 d后,90%以上的小鼠胚胎干细胞分化为nestin阳性神经前体细胞.移植到模型大鼠海马后神经前体细胞存活良好,EGFP荧光显示移植细胞呈集落生长,Cy3荧光显示大部分细胞分化为GFAP阳性细胞,移植区周围可见一定数量NF200阳性细胞,其中部分发出类似神经元的长突起.行为学结果显示移植大鼠记忆能力较对照组明显改善.结论 胚胎干细胞来源的神经前体细胞移植Aβ1-40损伤模型大鼠海马后能有效存活,大部分移植细胞分化为胶质细胞,小部分分化为神经元,细胞移植能改善模型大鼠学习记忆功能障碍.     

小鼠胚胎干细胞体外诱导分化成GABA能神经元

目的探讨小鼠胚胎干细胞在体外培养向GABA能神经元定向诱导分化的可能性。方法将小鼠胚胎干细胞以"无血清"方法培养,用DMEM/F12、N2、B27及NT4作为诱导分化剂定向诱导分化,分化好的细胞利用免疫荧光技术、流式细胞技术和RT-PCR鉴定。结果在胚胎干细胞诱导分化成神经元后期,免疫荧光显示有GABA能神经元存在;RT-PCR结果证实有GABA能神经元正确分化的重要调控基因Viaat、Gad1和Gad2基因表达;流式细胞仪计数结果显示GABA阳性细胞约占总细胞数的(11.49±6.86)%。结论小鼠胚胎干细胞经体外培养可以定向诱导分化成GABA能神经元,可作为神经移植的新来源。     

胚胎干细胞来源神经前体细胞在缺氧缺血性脑损伤海马内的分化

目的 研究胚胎干细胞（ESC）来源的神经前体细胞移植入缺氧缺血性脑损伤（HIBD）脑内后，在海马的迁移和分化。方法小鼠ESC体外培养和诱导分化，制作小鼠HIBD模型。术后第2～3天，将细胞植入损伤侧侧脑室。对脑组织进行病理学、聚合酶链反应（PCR）、X-gal和免疫荧光组化染色等检测。结景小鼠ESC在特定条件下，能成功诱导分化为神经前体细胞。细胞移植后，经PCR检测和X-gal染色发现能长期存在于脑内，并迁移、分布于受损海马，构成海马结构，经进一步免疫荧光检测发现可分化为神经元；同时病理学检测亦发现细胞移植后受损海马内的神经细胞数量明显增加。结论体外经过特定的诱导分化后。ESC被定向诱导分化为神经前体细胞，植入HIBD小鼠脑内后，能迁移至损伤海马，分化为神经元，替代损伤或坏死的神经细胞。是其发挥治疗作用的可能机制之一。     

神经系统疾病中应用诱导多能干细胞的研究进展

诱导多能干细胞（iPSCs）是将已分化完全的体细胞进行重编程,使之成为多能干细胞。现已有多项关键新技术的实施大大提升了iPSCs的转染效率和临床安全性。目前将iPSCs定向分化成的神经前体细胞、胶质细胞和神经元样细胞移植治疗各种神经系统疾病,展现出非常良好的前景。同时,利用iPSCs技术能在体外构建相关疾病模型,并进行药物筛选。本文就目前iPSCs在神经系统疾病中的应用作一综述。     

诱导胶质纤维酸性蛋白阳性神经前体细胞系向神经元分化

目的：探讨来源于人胚胎脑室下区(SVZ)的胶质纤维酸性蛋白(GFAP)阳性神经前体细胞系向神经元分化的潜能。方法：分别采用定量RT-PCR、Western印迹分析及免疫荧光染色检测被全反式视黄酸诱导前后GFAP阳性神经前体细胞系中神经干细胞和神经元特异性标志物表达量的变化情况。采用免疫荧光染色检测GFAP阳性神经前体细胞系移植到动物体内后神经元特异性标志物表达情况。结果：在体外诱导后，GFAP阳性神经前体细胞系中神经元特异性标志物在mRNA和蛋白水平的表达量上升，而神经干细胞标志物表达量下降。移植动物体内，GFAP阳性神经前体细胞系可分化产生神经元。结论：GFAP阳性神经前体细胞系在体内外可以向神经元诱导分化。     

神经前体细胞移植Aβ损伤大鼠海马后分化神经元的形态学观察

目的 观察小鼠胚胎干细胞来源的神经前体细胞移植Aβ损伤大鼠海马后新生神经元的分化情况.方法 将表达绿色荧光蛋白的小鼠胚胎干细胞采用无血清方法定向诱导为神经前体细胞,移植至Aβ1-40损伤的大鼠海马齿回,免疫荧光染色观察分化神经元的递质表型、受体表达以及与受者神经元的突触性接触.结果 小鼠胚胎干细胞来源的神经前体细胞移植后能长时间存活并分化为谷氨酸能、γ-氨基丁酸能神经元,表达NMDA受体和GABAA受体;发出类似神经元的长突起伸入到受者脑组织中去,并且在其胞膜和突起周围可观察到大量受者神经元来源的突触素阳性颗粒.结论 神经前体细胞移植Aβ损伤大鼠海马后能分化为不同类型的神经元,与受者神经元之间可能存在突触结构.     

人类神经前体细胞大鼠胎脑内移植研究

目的探讨人类神经前体细胞大鼠胎脑侧脑室内移植后的移行和分布。方法采用机械方法从胎脑中分离神经细胞,应用N2培养基进行培养,细胞用携带LacZ基因的腺病毒或BrdU标记,移植到孕期为16~18d的胎鼠侧脑室内,检查出生后不同时期脑组织中移植细胞的分布和移行。结果成功培养出人类的神经干细胞,细胞聚集形成神经球,呈悬浮状态,大部分细胞表达神经前体细胞的标志物巢蛋白,这种细胞能够分化为神经元、星型胶质细胞和少突胶质细胞。神经干细胞在体内和体外可以稳定表达外源性基因,移植到胎鼠脑内,人类胚胎神经前体细胞广泛移行并分布于宿主的脑组织中,结合到大鼠的前脑、中脑和后脑,形成广泛的嵌合现象。结论神经干细胞可以稳定表达外源性基因,移植到发育期的脑内,能够整合到脑组织中,形成广泛的嵌合现象。     

Differentiation of adipose-derived neural stem cells into GABAergic neurons in vitro

目的 探讨诱导脂肪源性神经干细胞(neural stem cells,NSCs)分化为GABA能神经元的体外培养方法,为细胞移植修复神经系统损伤提供种子细胞.方法 贴壁培养C57BL/6小鼠(附睾脂肪垫)脂肪来源的干细胞(adiposederived stem cells,ADSCs),流式细胞仪进行表型鉴定(CD45、CD9O、CD105)及标志物纤连蛋白(fibronectin)鉴定后,在碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)、表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)、2％ B27的Neurobasal培养基中诱导成NSCs.用免疫荧光细胞染色法进行NSC特异性标记物Nestin、增殖能力BrdU检测,再次添加脑源性神经营养因子、骨形成蛋白2后,维甲酸(RA)诱导分化为γ-氨基丁酸能神经元,并进行其标志物GABA的检测.结果 分离纯化的ADSCs CD90、CD105表达强阳性,CD45表达阴性;诱导后的干细胞球经Nestin及BrdU鉴定为NSCs,且具有较强的增殖能力;神经干细胞诱导分化后的神经元GABA抗体染色呈阳性.结论 在特定神经营养因子作用下,ADSCs在体外诱导生成的NSCs可被诱导分化为GABA能神经元.     

脂肪源性神经干细胞诱导分化为γ-氨基丁酸能神经元的体外研究

目的探讨诱导脂肪源性神经干细胞(neural stem cells,NSCs)分化为GABA能神经元的体外培养方法,为细胞移植修复神经系统损伤提供种子细胞。方法贴壁培养C57BL/6小鼠(附睾脂肪垫)脂肪来源的干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs),流式细胞仪进行表型鉴定(CD45、CD90、CD105)及标志物纤连蛋白(fibronectin)鉴定后,在碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)、表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)、2%B27的Neuro-basal培养基中诱导成NSCs。用免疫荧光细胞染色法进行NSC特异性标记物Nestin、增殖能力BrdU检测,再次添加脑源性神经营养因子、骨形成蛋白2后,维甲酸(RA)诱导分化为γ-氨基丁酸能神经元,并进行其标志物GABA的检测。结果分离纯化的ADSCs CD90、CD105表达强阳性,CD45表达阴性;诱导后的干细胞球经Nestin及BrdU鉴定为NSCs,且具有较强的增殖能力;神经干细胞诱导分化后的神经元GABA抗体染色呈阳性。结论在特定神经营养因子作用下,ADSCs在体外诱导生成的NSCs可被诱导分化为GABA能神经元。     

真核表达BMP4成熟肽及其对iPS细胞的分化抑制作用(英文)

目的研究BMP4因子在诱导型干细胞(iPS细胞)培养过程中的作用和起作用的相关通路。方法通过RT-PCR的方法从小鼠的胎盘组织中扩增BMP4成熟肽,并且在其N末端连接IgK分泌肽,此融合的片段克隆至pPYCAG载体上。重组质粒pPYCAG-IgK-BMP4转染至293T17细胞中并进行嘌呤霉素的筛选。通过细胞免疫荧光和Western blot方法鉴定出表达BMP4的阳性克隆。为进一步检测上清中BMP4的生物活性,iPS细胞培养于含BMP4因子的细胞培养上清和LIF因子中,连续培养3代,并进一步观察细胞表型、三胚层细胞的分化潜能和多潜能相关基因的表达水平。结果 Smad1被分泌至上清中的BMP4磷酸化。当培养基中含BMP4同时加入LIF因子后,可以有效抑制iPS细胞分化。在此种方法培养3代后,不仅iPS细胞的表型可以有效维持,iPS细胞中多潜能相关的基因表达水平也未受到影响,同时这些iPS细胞仍具有向三个胚层分化的能力。结论 BMP4可高效表达在真核细胞中,有效地使培养iPS细胞保持其多向分化潜能。     

Reprogramming of adult human neural stem cells into induced pluripotent stem cells

Background Since an effective method for generating induced pluripotent stem cells (iPSCs) from human neural stem cells (hNSCs) can offer us a promising tool for studying brain diseases,here we reporte...     

脂肪干细胞的研究及应用进展

干细胞在治疗各种疾病方面拥有巨大的潜能。在细胞治疗方面,脂肪干细胞是最有前景的种子细胞之一,其他的还包括胚胎干细胞和诱导的多能干细胞。胚胎干细胞和诱导的多能干细胞都具有多向分化潜能,因而起着举足轻重的作用。但是,胚胎干细胞和诱导的多能干细胞分别受限于伦理学问题及细胞表型的鉴定。脂肪干细胞则不受这些限制,不仅易于获取,而且方便扩增。在不同的诱导条件下,脂肪干细胞能分化为脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞、肌肉细胞、内皮细胞和神经细胞,这些分化潜能可应用于再生医学领域,如：皮肤重建,骨和软骨修复等。本篇综述着重讨论目前脂肪干细胞的分离、分化和治疗应用。     

Neural crest stem cells can be induced in vitro from human-induced pluripotent stem cells using a novel protocol free of feeder cells

Objective: Our knowledge of human neural crest stem cells (NCSCs) is expanding, owing to recent advances in technologies utilizing human-induced pluripotent stem cells (hiPSCs) that generate NCSCs. However, the clinical application of these technologies requires the reduction of xeno-materials. To overcome this significant impediment, this study aimed to devise a novel method to induce NCSCs from hiPSCs without using a feeder cell layer.Materials and Methods: hiPSCs were cultured in feeder-free maintenance media containing the Rho-associated coiled-coil forming kinase inhibitor Y-27632. When the cells reached 50–70% confluence, differentiation was initiated by replacing the medium with knockout serum replacement (KSR) medium containing Noggin and SB431542. The KSR medium was then gradually replaced with increasing concentrations of Neurobasal medium from day 5 to 11.Results: Immunocytochemistry and flow cytometry were performed 12 days after induction of differentiation and revealed that the cells generated from hiPSCs expressed the NCSC markers p75 and HNK-1, but not the hiPSC marker SOX2.Conclusion: These findings demonstrate that hiPSCs were induced to differentiate into NCSCs in the absence of feeder cells.     

4种全能性基因转入人胚胎成纤维细胞诱导 多能性干细胞系的建立及其鉴定

目的：利用人类胚胎成纤维细胞(human embryonic fibroblast cells, hEFs)获得诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)系并对其全能性进行鉴定。方法：本研究采用慢病毒感染的方法将含有Oct4,Sox2,Nanog和Lin28全能性基因的慢病毒颗粒转导hEFs,获得iPSCs,并对其进行碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)染色,以及检测表面标记,端粒酶活性,EB分化和畸胎瘤形成等,同时进行核型分析以及短串联重复序列(short tandem repeat,STR)分析。结果：所获得的iPSCs表达多能性细胞的表面标记,具有高的端粒酶活性,可在体内体外向内中外三胚层分化,与hESCs相似。经STR分析证实,iPSCs确实来源于hEFs而非胚胎干细胞的污染。结论：4种全能性基因转入hEFs可诱导获得与胚胎干细胞相似的iPSCs,有助于进一步的表观遗传学重编程以及干细胞多能性维持的研究。     

多基因修饰小鼠诱导多潜能干细胞分化为胰岛素分泌细胞

目的观测胰岛素转录关键调控因子胰腺十二指肠同源框蛋白1(PDX-1)、神经分化因子1(NeuroD1)及肌腱膜纤维肉瘤癌基因同系物A(MafA)对小鼠诱导多潜能干细胞(iPS细胞)分化为胰岛素分泌细胞的作用。方法筛选鉴定小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)重编程的iPS细胞。以重组腺病毒Ad-mPDX-1-IRES-GFP、Ad-mNeuroD1-IRES-GFP、Ad-mMafA-IRES-GFP联合感染小鼠iPS细胞,体外培养后以RT-PCR检测胰岛B细胞功能基因表达;免疫荧光检测胰岛素蛋白表达及定位;ELISA检测不同糖浓度(0、5、10、20、30、40mmol/L)下胰岛素的分泌量。结果起源于MEFs的iPS细胞能形成边缘光整的致密克隆,表达干性基因Nanog、Rex-1、SSEA-1,并能在体内外分化为三胚层组织,显示MEFs被成功地重编程为iPS细胞。Ad-PDX-1-IRES-GFP、Ad-mNeuroD-IRES-GFP、Ad-mMafA-IRES-GFP感染的小鼠iPS细胞能分化为胰岛类B细胞,RT-PCR结果显示其胰岛B细胞功能基因的表达与小鼠胰岛B细胞株MIN6相似。免疫荧光检测可见胰岛类B细胞内有胰岛素表达。ELISA检测结果显示胰岛类B细胞对不同浓度葡萄糖有较好的反应性。结论胰岛素转录关键调控因子PDX-1、NeuroD1和MafA三者能协同作用,使小鼠iPS细胞分化为具有显著胰岛素合成和分泌能力的胰岛素分泌细胞。     

体外分离培养Balb/c小鼠胚胎干细胞向神经细胞定向诱导分化

目的: 探讨体外分离培养、诱导胚胎干细胞(ESCs)分化为神经细胞的高效方法. 方法: 自孕3.5 d的Balb/c小鼠获得附植前的早期胚胎,机械剥离法去除胚胎的滋养层细胞获取内细胞团(ICM)分别在小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)饲养层上和明胶包被的培养板中培养获得类ESCs克隆. 进行碱性磷酸酶染色,SSEA-1细胞免疫化学鉴定及体内分化实验鉴定. 模拟体内神经系统发育过程采用序贯诱导方法定向诱导ESCs分化为神经细胞,进行分化后细胞的免疫细胞化学鉴定. 结果: 所分离得到的细胞碱性磷酸酶染色阳性,SSEA-1表达阳性,体内分化实验证实具有多向分化潜能. 符合ESCs的一般特性. 经过序贯诱导方法可以高效诱导ESCs分化为神经细胞. 结论: 体外分离得到的Balb/c小鼠的ESCs经过模拟体内神经系统发育过程经过序贯诱导方法可以高效的诱导为神经细胞,且所获得的神经元比例高.     

PD大鼠纹状体提取液诱导中脑神经干细胞分化为多巴胺能神经元的研究

目的研究PD大鼠纹状体提取液诱对中脑神经干细胞的诱导分化作用.方法①体外分离、培养大鼠胚胎的中脑神经干细胞,并诱导其分化,巢素(Nestin)、神经丝-200(NF-200)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)免疫组化染色鉴定.②加入纹状体提取液后,分化细胞用抗酪氨酸羟化酶(TH)免疫组化鉴定,并用流式细胞技术检测分化比例.结果①从大鼠胚胎的腹侧中脑部位分离获得了大量未分化、呈巢状悬浮生长的细胞团,且能分化为神经元和神经胶质细胞.②经纹状体提取液诱导后,能够分化出多巴胺能神经元,分化比例达20%左右.结论纹状体提取液能诱导中脑神经干细胞向多巴胺能神经元的分化.     

不同代次诱导多能干细胞增殖及牙周定向分化的能力

目的： 研究不同代次诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs）在增殖及向牙周定向分化能力上的区别，为今后深入研究和可能的临床应用提供理论基础。方法：复苏不同代次（P5、P10、P15、P20）人牙龈成纤维细胞来源的iPSCs，观察细胞形态并比较其增殖能力,进一步将各代次细胞形成拟胚体，于含生长分化因子-5（growth/differentiation factor-5, GDF-5）的培养基中诱导分化14 d，同时分别设置未诱导自发分化组为阴性对照，茜素红染色观察矿化结节并半定量分析钙盐沉积量，qRT-PCR及免疫荧光染色分别检测牙周相关基因及蛋白的表达，评价各代次间分化能力的差异。结果：不同代次的iPSCs均具有很强的体外增殖能力，经牙周定向诱导的细胞呈成纤维细胞样生长，茜素红染色可形成“矿化”结节，细胞钙盐沉积量较自发分化组显著增高且差异有统计学意义（P5：t=2.125，P=0.003；P10：t=2.246，P=0.021；P15：t=3.754，P=0.004；P20：t=3.933，P=0.002），但相同诱导条件下不同代次间钙盐沉积量差异无统计学意义（牙周定向诱导组：F=2.365，P = 0.109；自发分化对照组：F=2.901，P=0.067）,此外，相同代次细胞中诱导组牙周相关标记物的表达均高于对照组且差异有统计学意义（P<0.05），但不同代次间的蛋白表达差异无统计学意义（骨涎蛋白：F=0.9267，P=0.450；波形蛋白：F=0.9171，P=0.455；牙骨质蛋白1：F=2.129，P=0.137）。结论：不同代次不会影响iPSCs的增殖及分化能力，体外长期培养的iPSCs易于扩增，较高代次者经诱导仍可高效定向分化，适合作为牙周组织工程的种子细胞。