miR-130b-3p促进人牙源性iPSCs重编程的作用

  目的  研究hsa-miR-130b-3p对人DPSCs重编程为iPSCs的影响。  方法  设计合成LV3（H1/GFP&Puro）-hsa-miR-130b-3p-mimics质粒,Lipofectamine 3000将质粒转染到人DPSCs,荧光显微镜观察细胞,RT-qPCR验证转染效率。Sendai reprogramming kit将2组DPSCs重编程为iPSCs（实验组为miR-130b-3p-DPSCs,对照组为DPSCs）,对比2组iPSCs克隆形态和重编程效率,RT-PCR检测Oct4、Nanog、KOS、Klf4、c-Myc的表达。  结果  hsa-miR-130b-3p过表达质粒转染48 h后在DPSCs内有明显表达,证实高效的转染效率（P < 0.01）。Sev重编程得到的2组iPSCs均呈现为扁平致密的圆形克隆,边缘清晰平滑,集落内细胞形态均一、核质比较大,RT-PCR结果表明2组细胞均可表达干细胞特异标志物Oct4和Nanog,同时外源性病毒SeV或转录因子KOS/Klf4/c-Myc不再表达。实验组的重编程效率高于对照组（分别为0.037%和0.018%,P < 0.05）。  结论  hsa-miR-130b-3p可明显促进人DPSCs重编程的效率,为iPSCs应用于牙髓再生治疗提供研究基础。     

人牙髓干细胞和根尖乳头干细胞体外分化能力的对比研究

目的 对比研究人牙髓干细胞(DPSCs)和根尖乳头干细胞(SCAP)的体外生长特性、增殖及矿化能力.方法 采用酶消化法体外培养人DPSCs和SCAP,诱导分化培养基诱导细胞成骨/成牙本质向分化,流式细胞仪检测特异性标记物,茜素红染色检测矿化程度,逆转录PCR(RT-PCR)检测分化标记物表达.结果 人DPSCs和SCAP为成纤维细胞样贴壁生长,SCAP增殖率较高;两种细胞表达特异性间充质干细胞(MSCs)标记物:CD34、CD45(-),CD90、CD105、CD146(+),基质细胞抗原1(STRO-1)、八聚体转录因子4(OCT-4)(+),SCAP特异性标记物CD24(+).成骨诱导3周可形成明显钙化结构,SCAP钙化能力较强.成骨诱导2周2种细胞均可表达分化标记物:骨涎蛋白、骨钙素、牙本质涎磷蛋白,且随诱导时间表达逐渐增加.结论 人DPSCs和SCAP均具有间充质干细胞典型特征,可分化为成牙本质样细胞,是牙源性组织工程的可靠于细胞来源.     

两种重编程系统诱导人牙源性多潜能干细胞的对比研究

目的：对比研究两种人牙源性多潜能干细胞重编程体系的特点。方法分别利用 STEMCCA 慢病毒／饲养层和仙台病毒／基质胶两种重编程系统,将人根尖乳头干细胞重编程为 iPS 细胞,比较两种方法的诱导效率、诱导工作量、iPS 细胞非整倍体核型比例、外源性基因消除难易程度等情况。结果 STEMCCA 重编程体系需要制备饲养层细胞 MEF,重编程效率约为0．1％,后期经 Cre-Loxp 酶切技术可得到无外源性转录基因的 iPS 细胞。仙台病毒重编程体系为无饲养层培养,基质胶制备方便、标准统一,重编程效率约为0．7％,明显高于 STEMCCA 系统（P ＜0．05）,外源性病毒和转录基因经自然传代后逐渐消除。结论与 STEMCCA 系统相比,仙台病毒／基质胶体系更适于人牙源性 iPS 细胞的诱导。     

诱导性多能干细胞相关基因Oct4、Sox2、Nanog的研究进展

诱导性多能干细胞(iPSCs)是将转录因子转入已分化的体细胞中,使其重编程而得到的类似胚胎干细胞(ESCs)的一种细胞类型。iPSCs细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都与ESCs相似。iPSCs细胞假说一经提出,使得相关基因(如Oct4、Sox2、Nanog等)再次成为基础研究和基因治疗的重要选择。     

诱导性多能干细胞研究进展及应用前景

将体细胞或成体干细胞重编程转变为诱导性多能干细胞(iPSCs)技术是近年来再生医学领域的重大进展。它是通过人工方法将适当的外源性转录因子导入体细胞或成体干细胞,使体细胞或成体干细胞转化为具有无限增殖潜能和定向分化能力、类似于胚胎干细胞的一类"人造干细胞"。来源于特定患者体细胞的iPSCs为医学研究提供了强有力的工具,并有可能为损伤修复的替代治疗提供细胞来源。现重点讨论iPSCs在重编程过程中最新研究进展并概述了iPSCs的临床应用前景。     

人牙源性iPSCs3种培养底物的比较

目的 对比研究3种人牙源性诱导性多能干细胞(iPSCs)培养底物的特点.方法 使用3种底物培养人牙源性iPSCs:小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)、基质胶和重组人玻连蛋白(VTN-N),对比iPSCs的生长情况.结果 3种底物的制备时间分别为14、3、1h,三者间差异有统计学意义(P＜0.05);iPSCs重编程时间分别为(30±1.6)、(26士2.1)、(27±1.4)d,其中MEF组明显多于其他两组(P＜0.05);重编程效率分别为0.3％±0.03％、0.56％±0.08％、0.7％±0.02％ (P＜0.05).3种底物均能较好支持iPSCs生长,使其保持未分化状态.结论 重组人玻连蛋白无异源性动物组分,制备简便、标准可控、重编程时间较短,是目前理想的支持iPSCs生长的底物.     

构建siRNA慢病毒载体调控人牙髓干细胞Delta1表达的实验研究

目的构建Notch配体Delta1基因慢病毒干扰载体及建立Delta1基因稳定干扰的人牙髓干细胞系。方法将Delta1基因特异性siRNA靶序列与双酶切慢病毒载体pGCSIL-GFP连接,转化,挑取阳性克隆进行PCR鉴定;利用包装细胞293T获得重组的慢病毒,感染人牙髓干细胞,分为DPSCs/Delta1-RNAi组、DPSCs/vector组和DPSCs/wt组;RT-PCR和Western blot分别检测Delta1 mRNA及蛋白的表达。结果经PCR和DNA测序鉴定,成功构建Delta1特异性siRNA的慢病毒载体,并感染牙髓干细胞;经检测DPSCs/Delta1-RNAi组Delta1 mRNA及蛋白表达较DPSCs/vector组和DPSCs/wt组明显降低,DPSCs/vector组和DPSCs/wt组之间无明显差异。结论通过成功构建的Delta1特异性siRNA慢病毒载体对人牙髓干细胞的转染实现了对其Delta1 mRNA和蛋白的调控。     

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。     

利用piggyBac转座子构建小鼠诱导性多能干细胞及其鉴定

目的：利用 piggyBac 转座子载体携带鼠源 Oct4、Sox2、Klf4 和c-Myc 4 个核转录因子,重编程胎鼠成纤维细胞（MEFs）为诱导性多能干细胞（iPSCs）,并探讨其作用效果。方法：分离Oct4-GFP小鼠的 MEFs,将携带鼠源 Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc等4个基因的piggyBac 转座子转入至MEFs;观察iPSCs克隆形成过程的形态表现;分析iPSCs染色体组成,评价iPSCs的核型变化。RT-PCR法检测小鼠iPSCs中胚胎干细胞（ESCs）相关基因Oct4、Nanog和FGF4的表达;免疫荧光、碱性磷酸酶染色和流式细胞术检测小鼠iPSCs中SSEA-1和Nanog蛋白表达。将iPSCs接种到NOD-SCID小鼠腹股沟进行畸胎瘤实验,4周后取畸胎瘤制备组织切片进行HE染色,观察组织分化情况。结果：通过piggyBac转座子成功构建iPSCs,其具有正常的核型,形态与小鼠ESCs相似,克隆边界清晰、呈圆形或卵圆形,克隆内细胞致密、核大。RT-PCR 和免疫荧光染色分析,iPSCs可表达多能性基因和蛋白（Oct4、Sox2、Kif4和c-Myc）。在免疫缺陷小鼠体内接种iPSCs可形成具有3个胚层组织的畸胎瘤。结论：以piggyBac转座子为载体将Oct4、Sox2、Klf4 和c-Myc 4个转录因子基因导入MEFs,可以成功诱导MEFs成为具有ESCs特征的正常核型iPSCs。     

人牙源性间充质干细胞成骨分化潜能的比较

目的 比较人根尖乳头干细胞(SCAPs)、牙髓间充质干细胞(DPSCs)和牙槽骨间充质干细胞(ABMMSCs)的体外成骨分化能力。方法 取智齿和牙槽骨组织,分别提取根尖乳头干细胞、牙髓和牙槽骨间充质干细胞,待细胞贴壁后传代。在显微镜下观察原代和P3代的细胞形态;流式细胞仪检测细胞免疫表型;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和Cell Counting Kit-8试剂盒分析细胞的衰老状态和增殖能力;成骨诱导后进行碱性磷酸酶(ALP)和茜素红染色以及qRT-PCR检测成骨相关基因比较成骨能力。结果 3种细胞形态无明显差异,呈现成纤维细胞形态,长梭形,传代后细胞形态光滑一致;3种细胞无衰老差异,均保持稳定增殖能力,SCAPs的增殖能力明显高于其他2种细胞,ABMMSCs的增殖能力较弱;7 d和14 d成骨诱导后ALP染色和茜素红染色表明ABMMSCs的成骨能力明显强于SCAPs和DPSCs; qRT-PCR检测显示ABMMSCs的成骨相关基因升高最为显著。结论 SCAPs、DPSCs和ABMMSCs具有稳定的生物学性能,均可进行成骨分化,ABMMSCs体外成骨能力强于DPSCs和SCAPs...     

Induction of dental pulp-derived induced pluripotent stem cells in the absence of c-Myc for differentiation into neuron-like cells

BackgroundA recent research breakthrough has demonstrated that the ectopic expression of four genes is sufficient to reprogram human fibroblasts into inducible pluripotent stem cells (iPSCs). However, whether human dental pulp cells (DPCs) could be reprogrammed into iPSCs remains an open question. In this study, we demonstrated that DPCs from deciduous and permanent teeth can be reprogrammed into iPSCs without c-Myc and had the capacity to differentiate into neuron-like cells.MethodsDPCs were obtained from donors and reprogrammed into iPSCs using retroviral transduction with SOX2, OCT4, and KLF4. Then, these iPSCs were differentiated into neuron-like cells. Microarray and bioinformatics were used to compare the gene expression profile among these iPSCs and iPSC-derived neuron-like cells.ResultsThe DPCs displayed a high vitality and capability to quickly restart proliferation and expressed elevated pluripotency similar to mesenchymal stem cells. According to our results, DPC-derived iPSC colonies that could be subcultured and propagated were established as early as 10 days after transduction, in comparison with the skin fibroblast (DPC-derived iPSCs) without c-Myc presented embryonic stem cell-like properties and the pluripotent potential to differentiate into neuron-like cells, which resemble neurons both morphologically and functionally.ConclusionThe human DPCs from deciduous and permanent teeth can undergo reprogramming to establish pluripotent stem cell lines without c-Myc. These surgical residues, usually regarded as medical waste, can be used as an alternative source of pluripotent stem cells for personalized medicine.     

鼠星形胶质细胞重编程为诱导多潜能干细胞的研究

目的研究星形胶质细胞重编程为诱导多潜能(iPS)干细胞的可行性,为进一步研究iPS细胞诱导技术奠定基础。方法用分别含Oct4,Sox2,Klf4和c-myc因子的4种逆转录病毒载体病毒颗粒感染星形胶质细胞,获得iPS细胞并进行鉴定。结果感染后第28天具有胚胎干细胞形态的克隆出现,诱导效率为(0.015±0.005)%,且碱性磷酸酶(AP)染色及SSEA-1和Oct4免疫荧光染色均显阳性。结论星形胶质细胞可以重编程为iPS细胞,进一步证明了iPS细胞诱导技术的普遍适用性。     

神经生长因子对兔牙髓干细胞体外增殖、成骨分化影响的实验研究

目的:探讨神经生长因子(nerve growth factor,NGF)对兔牙髓干细胞(dental pulp stem cells,DPSCs)体外增殖及成骨分化的影响,为牙髓组织的损伤修复提供新线索.方法:采用酶解组织块法分离培养健康新西兰兔的DPSCs,光镜下观察其形态学及生长变化.将培养的第3代DPSCs分为3...     

根尖牙乳头干细胞摄取外泌体的介导途径

目的:探讨根尖牙乳头干细胞(stem cells from apical papilla, SCAP)摄取牙髓干细胞(dental pulp stem cells, DPSCs)外泌体的作用,为揭示其内吞外泌体的途径提供依据。方法:(1)采用超速离心法结合超滤法提取DPSCs外泌体,采用透射电镜观察法、纳米粒子示踪分析法以及Western Blot对其进行鉴定。(2)采用PKH-26膜标记技术标记DPSCs外泌体,37 ℃条件下将其与SCAP共培养作为阳性对照组,4 ℃条件下将其与SCAP共培养作为低温处理组,同时设置阴性对照组。采用免疫荧光染色法观察不同培养温度条件下SCAP内红色荧光标记情况。(3)通过胞吞抑制方法观察SCAP摄取外泌体的胞吞途径,分别采用10 μmol/L氯丙嗪(chlorpromazine,CPZ,抑制网格蛋白介导的胞吞途径)作为CPZ组、200 μmol /L 金雀异黄素(genistein,抑制小窝蛋白介导的胞吞途径)作为Genistein组、50 μmol /L LY294002抑制巨胞饮(macropinocytosis)作用作为LY294002组处理SCAP,将PKH-26标记的DPSCs外泌体与SCAP共培养,同时设置溶剂对照组(添加与抑制剂组等量的DMSO),采用免疫荧光染色技术观察SCAP内红色荧光标记情况和流式细胞技术分析有红色荧光标记的SCAP百分比。结果:(1)DPSCs外泌体形态呈茶托样,具有双层膜结构,粒径峰值为144 nm,能够表达肿瘤易感基因(tumor susceptibility gene、TSG)101蛋白、CD63蛋白,二者皆为外泌体标志蛋白,符合外泌体特征。(2)免疫荧光结果显示,37 ℃共培养6 h后可见SCAP内有大量红色荧光(PKH-26)标记,而4 ℃共培养6 h后,SCAP内未见明显红色荧光(PKH-26)标记。(3)免疫荧光结果显示胞吞抑制后,SCAP内部红色荧光(PKH-26)标记减少,流式结果显示阳性对照组红色荧光标记的SCAP占35.0%,阴性对照组红色荧光标记的SCAP占0.5%,溶剂对照组红色荧光标记的SCAP占29.7%,CPZ组、Genistein组、LY294002组分别下降至13.7%、 16.6%、 20.9%。结论:SCAP能够摄取DPSCs外泌体,低温可影响该摄取过程;SCAP摄取外泌体主要依赖网格蛋白介导的胞吞途径、小窝蛋白介导的胞吞途径以及巨胞饮途径。     

Generation of high quality of hepatocyte-like cells from induced pluripotent stem cells with Parp1 but lacking c-Myc

Background

Induced pluripotent stem cells (iPSCs) have a great potential for application in patient-specific therapy. The reprogramming method that does not involve c-Myc reduces tumorigenic risk, but also largely reduces the efficiency of generation of iPSCs, especially for those reprogrammed from damaged cells. Poly(ADP-ribose) polymerase 1 (Parp1) catalyzes a reaction of poly(ADP-ribosylation) and has been reported to enhance cell reprogramming.