胶质瘤干细胞研究进展

随着对肿瘤干细胞（tumor stem cells）理论的深入认识和分离、培养肿瘤干细胞实验技术的不断进步,胶质瘤内肿瘤干细胞的存在已经有较多的证据和研究。这方面的研究不仅有助于深化人们对胶质瘤发生、复发和侵袭机制的认识,更重要的是可能改变以往胶质瘤的治疗策略,影响十分深远。新近,有学者将来自胶质瘤的肿瘤干细胞或具有干细胞特性的胶质瘤细胞称为“胶质瘤干细胞（glioma stem cells,GSC）”,较好地反映了这类细胞的特性。     

胶质母细胞瘤和胶质瘤干细胞

胶质母细胞瘤（GBM）是一种高度恶性、浸润性、异质性和致命性的脑肿瘤,虽然其治疗方法不断改进,但GBM患者的预后依然很差。近年来,肿瘤干细胞学说的提出为肿瘤的产生和治疗提供了新的思路。自脑肿瘤中分离出一群具有自我更新、增殖和神经分化等干细胞特性的肿瘤细胞以来,这群肿瘤干细胞使得GBM的研究也越来越广泛和深入。本文就GBM和胶质瘤干细胞的最新相关进展进行综述。     

人原代胃癌细胞中肿瘤干细胞的分化培养

BACKGROUND:There is a close relationship between tumor stem cells and tumor occurrence and recurrence, but there are still some disputes in the presence of tumor stem cells in all tumors. OBJECTIVE:To investigate the differentiation and culture of tumor stem cells in human primary gastric cancer cells. METHODS:Primary gastric cancer cells isolated from fresh gastric cancer tissues were stained with hematoxylin-eosin and identified by immunohistochemical detection of carcinoembryonic antigen. The CD44 expression of the cells was detected using immunofluorescence method. Magnetic activated cell sorting was used to isolate CD44⁺ gastric cancer cells that were then seeded subcutaneously behind the armpit of mice. Growth of implanted tumor cells was observed. RESULTS AND CONCLUSION:Human primary gastric cancer cells were isolated in serum-free medium. Compared with the routine culture group, the number of CD44⁺ cells (P < 0.05) and the tumor volume were significantly increased in the spheroid culture group. Furthermore, at 90 days after transplantation, the tumor volume of mice in spheroid culture group was significantly higher than that in the routine culture group. These experimental findings indicate that gastric cancer cells with certain tumorigenicity can be successfully isolated from gastric cancer cells using serum-free culture method and magnetic activated cell sorting method.     

脑胶质瘤中肿瘤干细胞的体外放射敏感性CSCD

背景:目前放疗治疗脑胶质瘤效果不理想,可能因素有很多。目的:探讨脑胶质瘤中肿瘤干细胞的体外放射敏感性。方法:取脑胶质瘤细胞,接种于含生长因子的无血清培养基中培养,取细胞活力最强的位点扩增3-5代的肿瘤球细胞,给予不同X射线剂量照射,检测其细胞活力,以确定最适的放疗剂量。结果与结论:胶质瘤中不同部位的肿瘤细胞增殖活力有差异;8Gy以上X射线剂量对脑肿瘤干细胞具有显著的杀伤作用。说明脑胶质瘤具有异质性,部位不同,脑肿瘤干细胞增殖活力不同;不同的放疗剂量对脑肿瘤干细胞有不同的影响。     

C6胶质瘤细胞诱导神经干细胞分化的初步研究

为了探讨C6胶质瘤细胞分泌的因子对神经干细胞分化的作用及机制。本研究从Wistar孕鼠(E17～E18)纹状体组织中分离、培养神经干细胞,将其分离纯化后进行nestin免疫荧光染色鉴定后分为两组进行诱导分化实验。对照组:RPMI1640培养液+基础培养基(1∶1配制);处理组:C6胶质瘤细胞培养上清+基础培养基(1∶1配制)。采用免疫印迹法分析胶质瘤细胞条件培养液作用于神经干细胞后的不同时相(1、3、5d)MAP-2蛋白的表达情况;通过RT-PCR检测不同时相(1、3、5d)MAP-2的表达及调控神经干细胞向神经元分化的多种转录因子如:neurogenin3(Ngn3)、neuroD和neuroD2的mRNA的表达情况。结果显示:处理组MAP-2在蛋白和mRNA水平的表达量均明显高于对照组(P<0.01),并且处理组的Ngn3、neuroD和neuroD2的mRNA水平比对照组也有明显升高。上述结果提示,C6胶质瘤细胞条件培养液能够促进神经干细胞向神经元分化,此作用可能与Ngn3、neuroD和neuroD2等转录调控因子表达水平的提高有关。     

脑胶质瘤中Jab1和p27的表达与意义

目的 探讨Jab1和p27在脑胶质瘤中的表达、意义以及相互关系.方法 运用免疫组化方法检测70例胶质瘤和8例对照脑组织标本中Jab1、p27蛋白的表达.Western blot检测6例新鲜胶质瘤标本中相应分子的表达.结果 Jab1在对照脑组织中表达不明显,在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤中阳性率分别为21.2%、65.4%、91.7% 三者之间的表达水平差异有统计学意义(P<0.001).p27在对照脑组织中表达明显,在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤中阳性率分别为93.8%、53.8%、25.0%,三者之间的表达差异有统计学意义(P<0.001).Western blot结果显示Jab1与p27在胶质瘤中的表达水平与肿瘤细胞的恶性程度相关.相关分析显示:胶质瘤中Jab1蛋白表达与增殖指标Ki-67表达呈正相关,与p27蛋白表达呈负相关;p27蛋白表达与Ki-67表达呈负相关(P<0.001).结论 胶质瘤中Jab1的异常高表达可能是抑制p27表达的重要因素.Jab1与p27的异常表达可能在胶质瘤的发生发展过程中起促进作用.     

干细胞与神经元、神经胶质细胞的分化

神经细胞与神经胶质细胞的分化是发育神经生物学中颇具挑战性问题，目前仍有许多问题有待探索与解决。对这一领域的研究作一回顾与总结，有助该课题的深入研究。     

鼠神经干细胞对胶质瘤C6细胞侵袭能力的影响

目的探讨鼠神经干细胞对鼠胶质瘤C6细胞侵袭能力的影响及机制。方法取新生1～2天SD大鼠大脑皮层组织,于无血清培养基中分离培养神经干细胞并进行NES免疫细胞化学染色,并将神经干细胞和鼠胶质瘤C6细胞于体外共培养,利用2D、3D生长实验和Transwell实验分别检测与鼠神经干细胞共培养鼠胶质瘤C6细胞(实验组)和单独培养鼠胶质瘤C6细胞(对照组)的侵袭能力。结果 2D实验中C6细胞的对照组和实验组的平均直径分别为(18.53±1.32)μm和(13.44±1.45)μm,差异有统计学意义(P<0.01)。3D实验中C6细胞的对照组和实验组的平均直径分别为(20.34±1.25)μm和(15.52±1.43)μm,差异有统计学意义(P<0.01)。Transwell侵袭实验发现胶质瘤C6细胞组中对照组和实验组平均视野侵袭细胞为(36.45±1.36)个和(22.73±1.66)个,差异有统计学意义(P<0.01)。结论与神经干细胞共同培养后C6细胞的侵袭能力明显降低。     

人类脑胶质瘤分子遗传学研究进展

本文介绍了近年来脑胶质瘤的分子遗传学进展，脑胶质瘤的染色体变化主要以７、９、１０、１３、１７、１９、２２号染色体为主，并阐述了癌基因、生长因子及肿瘤抑制基因在胶质瘤发生中的作用。     

C6胶质瘤细胞体外诱导神经干细胞的迁移

目的：体外观察 C6胶质瘤细胞的培养上清是否有诱导神经干细胞迁移的作用。方法：实验组取处于指数生长期的 C6胶质瘤细胞或星形胶质细胞的无血清培养上清加入细胞培养室的下室,并加无血清培养基;培养室的上室加处于对数生长期的神经干细胞球悬液,培养箱中共培养,光镜下计数迁移的细胞球数。结果：C6胶质瘤细胞的上清引起神经干细胞球迁移的数目明显多于星形胶质细胞的上清和新鲜无血清培养基。结论：C6胶质瘤细胞的培养上清中存在诱导神经干细胞球迁移的物质,这将为研究诱导神经干细胞迁移的物质提供很大的便利。     

人胶质瘤干细胞趋化因子受体CXCR4活化促进血管生成的作用

目的从人恶性胶质瘤细胞系U87中分离、培养和鉴定胶质瘤干细胞,观测其CXCR4表达情况及其活化后促血管生成因子分泌的变化。方法通过流式细胞术检测U87细胞中CD133阳性细胞的比例。使用CD133免疫磁珠分离试剂盒通过磁性细胞分选系统分离胶质瘤干细胞。采用间接免疫荧光标记、激光共聚焦扫描显微术观测胶质瘤干细胞中神经巢蛋白（nestin）、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）、趋化因子受体CXCR4的表达;以CXCR4配体刺激通过钙流试验检测受体功能,采用酶联免疫吸附试验（EIJSA）检测培养上清中血管内皮生长因子（VEGF）和白细胞介素-8（IL-8）的含量。建立裸鼠皮下移植瘤模型,观察胶质瘤干细胞成瘤情况及瘤体内VEGF表达情况。结果U87细胞系中CD133阳性细胞的比例为0．5％,这些细胞具有干细胞增殖和生长特性;它们表达CXCR4,用其相应配体激活后导致胞内钙流增加、分泌VEGF和IL-8增多。与CD133阴性细胞相比,CD133阳性细胞在体外分泌VEGF、IL-8多,在体内成瘤率高,形成的移植瘤生长迅速,表达更多VEGF。结论人恶性胶质细胞瘤细胞系U87中含有极少量胶质瘤干细胞,表达功能性CXCR4、分泌更多促血管生成因子,提示这些干细胞也直接参与胶质瘤血管生成。     

含人AGM区基质细胞培养体系定向诱导胚胎干细胞为造血干细胞的实验研究

目的： 体外模拟胚胎早期AGM区造血微环境，诱导胚胎干细胞（ESCs）分化为造血干细胞（HSCs）。方法：将小鼠E14 ESCs在含BMP-4及VEGF的半固体培养基中诱导为拟胚体（EB），分别于3、6、9、12、15 d时收获EB，流式细胞术检测Flk-1+细胞含量。取Flk-1+ 细胞处于高峰期的EB细胞，在人AGM区基质细胞饲养层上进一步诱导分化，并设无饲养层对照，分别于3、6、9、12 d时收获细胞计数、流式细胞术检测Sca-1+c-kit+ 细胞含量，并分析造血细胞集落形成能力。结果：诱导E14细胞形成EB过程中添加BMP4+VEGF的因子组Flk-1+细胞在第9 d达峰值（27.53%± 2.84％），与未添加因子组（8.77%± 1.12％）比较差异显著(P<0.05)。将培养9 d的EB细胞在hAGMS3、hAGMS4饲养层上进一步诱导分化，第6 d时Sca-1+c-kit+细胞达峰值，分别为7.31%±1.21％、7.62%±1.52％，其绝对数分别扩增(2.57±0.48)倍、(2.35±0.36)倍，与无饲养层组比较显著差异（P<0.05）。该分化阶段的Sca-1+c-kit+细胞具有形成各系造血细胞集落的能力。结论：人胚早期AGM区基质细胞能促进小鼠ESCs定向分化为HSCs，为研究ESCs分化为HSCs的分子机制提供了实验模型。     

miR-486对胶质瘤干细胞的抑制作用

背景：既往研究发现,miR-486在胶质瘤干细胞(CD133⁺)中的表达水平显著低于其在胶质瘤非干细胞(CD133^-)中的表达水平,但是miR-486对CD133⁺细胞的影响尚不明确。 目的：探索miR-486对CD133⁺细胞的作用。 方法：利用流式细胞分选将U87胶质瘤细胞中分为CD133⁺和CD133^-细胞。通过脂质体转染构建miR-486过表达的胶质瘤干细胞。 结果与结论：流式细胞分选和纯化获得高比率的CD133⁺胶质瘤干细胞。实时反转录PCR检测发现miR-486在CD133⁺胶质瘤干细胞的表达水平比CD133^-胶质瘤细胞明显下降。脂质体转染成功构建miR-486过表达的胶质瘤干细胞,体外实验发现miR-486高表达抑制胶质瘤干细胞的增殖,将其阻滞于G₁/S期,并促进凋亡。提示miR-486对胶质瘤干细胞具有抑制作用。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

CDA-2诱导胶质瘤细胞SWO-38分化并抑制其增殖的作用机制

目的： 诱导分化是肿瘤治疗的新策略，CDA-2是1种高效低毒的新型细胞分化剂，本实验研究CDA-2对人脑胶质瘤细胞SWO-38诱导分化作用并探讨CDA-2诱导分化的机制。方法: 应用MTT法检测CDA-2对SWO-38细胞活性的抑制作用、平板集落形成实验检测CDA-2对SWO-38细胞的增殖抑制作用、免疫组化检测SWO-38细胞GFAP的表达、Western blotting检测SWO-38细胞PPARγ、COX-2及GFAP蛋白的表达。结果: CDA-2能明显抑制人脑胶质瘤细胞SWO-38活性及增殖，其IC₅₀值分别为(2.33±0.37) g·L^-1 及(0.51±0.01) g·L^-1；3 g·L^-1 CDA-2处理SWO-38细胞72 h即表现为细胞突起增多变长，细胞高表达GFAP蛋白；同时CDA-2可诱导SWO-38细胞PPARγ表达上调和COX-2 表达下调。结论: CDA-2对胶质瘤SWO-38细胞具有增殖抑制及诱导分化作用，其作用机制可能与GFAP、PPARγ和COX-2信号转导通路有关。     

同一组织来源的肝癌干细胞分化能力异质性的体外研究

目的通过比较肝癌干细胞的不同单细胞克隆的体外分化能力,分析同一组织来源的肿瘤干细胞分化能力是否具有异质性,以进一步明确肿瘤干细胞的分化特性,为靶向肿瘤干细胞的治疗提供实验依据。方法通过有限稀释法对肝癌干细胞进行单细胞克隆培养,获得的单细胞克隆通过MTT测定比较其增殖能力。然后分别挑选增殖速度较快和较慢的3个克隆,采用RT-PCR方法比较其干细胞标志物表达水平。对干细胞标志表达水平高的3个克隆(A2、A3和B2)进行向成骨、软骨和脂肪方向的诱导分化。采用实时荧光定量PCR方法检测诱导前后成骨、软骨和脂肪标志分子的表达。结果获得的20个单细胞克隆增殖能力不同,并且增殖能力快的克隆表达干细胞标志物CD133、Oct4、c-kit、SCF、nestin比增殖能力慢的克隆强。向成骨方向诱导后,A2、A3和B2克隆I型胶原mRNA表达水平分别升高了(4.71±0.11)、(2.13±0.15)和(3.82±0.3)倍;骨钙素mRNA的表达水平分别升高(8.55±0.18)、(7.02±0.03)和(7.91±0.09)倍,说明A2克隆向成骨细胞分化能力最强。向软骨方向诱导后,B2分化能力最强,软骨标志分子蛋白聚糖和II型胶原的表达分别上调(25.01±0.19)倍和(17.49±0.19)倍,而在A2未发生明显变化,A3只轻微上调。向脂肪方向诱导后,A2、A3和B2克隆脂联素mRNA表达水平分别升高了(6.12±0.15)、(11.45±0.36)和(12.41±1.03)倍,过氧化物酶体增殖物激活受体γmRNA的表达水平分别升高(4.92±0.02)、(9.54±0.18)和(8.96±0.11)倍。结论来源于同一组织的肝癌干细胞在分化能力上具有异质性,这可能是导致肿瘤组织异质性的原因之一,也提示靶向肿瘤干细胞的治疗需要联合用药。     

Tumor initiating cells in malignant gliomas: biology and implications for therapy

A rare subpopulation of cells within malignant gliomas, which shares canonical properties with neural stem cells (NSCs), may be integral to glial tumor development and perpetuation. These cells, also known as tumor initiating cells (TICs), have the ability to self-renew, develop into any cell in the overall tumor population (multipotency), and proliferate. A defining property of TICs is their ability to initiate new tumors in immunocompromised mice with high efficiency. Mounting evidence suggests that TICs originate from the transformation of NSCs and their progenitors. New findings show that TICs may be more resistant to chemotherapy and radiation than the bulk of tumor cells, thereby permitting recurrent tumor formation and accounting for the failure of conventional therapies. The development of new therapeutic strategies selectively targeting TICs while sparing NSCs may provide for more effective treatment of malignant gliomas.     

Nestin在CDA-2诱导人胶质瘤细胞分化中的变化

目的： 研究nestin（巢蛋白）在人尿萃取物细胞分化剂CDA-2（又名尿多酸肽）诱导SWO-38人胶质瘤细胞分化中表达的变化及其意义。方法: 采用光镜观察和鉴定CDA-2对SWO-38细胞的分化作用;RT-PCR、细胞免疫荧光、Western blotting分析CDA-2诱导前后SWO-38细胞nestin表达的变化。 结果: 光镜观察发现经CDA-2诱导后SWO-38细胞胞体变大、核浆比减小、突起增多,表现出向成熟的星形细胞分化的现象;Nestin表达在细胞浆,呈丝状着色;Nestin在CDA-2诱导SWO-38细胞分化中表达下调。结论: Nestin在CDA-2诱导SWO-38细胞分化中表达下调,进一步验证nestin与细胞分化的关系,nestin有可能成为胶质瘤诱导分化治疗领域新的标志物。     

骨髓基质细胞促进神经干细胞增殖分化

目的：探讨骨髓基质细胞（BMSCs）对神经干细胞（NSCs）增殖分化的影响。 方法:在体外比较NSCs在单独培养和在BMSCs条件培养液中培养下的分化和增殖情况。 结果:应用BMSCs条件培养液培养NSCs，分化的神经元比例较显著高于NSCs单独培养（41.1%±3.2% vs 23.3%±16.5%，P<0.05），而分化的星形胶质细胞所占比例显著降低（33.8%±4.9% vs 65.0%±10.4%，P<0.01），同时增殖细胞所占比例也显著增高（74.7％±4.7％ vs 51.4％±12.3％，P<0.01）。 结论:BMSCs对NSCs有促进其增殖和向神经元分化的作用。NSCs与BMSCs联合移植可能会增强NSCs移植的抗脑损伤作用。     

Fatty acid binding protein 7 as a marker of glioma stem cells

Glioblastomas are the most aggressive brain tumors. Glioblastoma stem cells (GSCs) are thought to be responsible for the recurrence, chemoresistance, and poor prognosis of glioblastoma. Fatty acid binding protein 7 (FABP7), which is a cellular chaperone for a variety of omega‐3 fatty acids, is a known marker for neural stem cells. In this study, using a newly developed anti‐FABP7 antibody and patient‐derived GSC lines, we evaluated the expression of FABP7 in GSCs. Using immunocytochemistry, Western blotting, and qPCR analyses, FABP7 was found to be highly enriched in GSCs and its localization was found in cytosol and nuclei. FABP7 expression was significantly downregulated in differentiated GSCs induced by the addition of serum. In the glioma surgical specimens, FABP7 was highly expressed in the majority of glioblastoma. Double immunostaining for FABP7 and Sox2 showed that FABP7⁺Sox2⁺ tumor cells were significantly increased in glioblastoma (grade IV) compared with diffuse astrocytoma (grade II) and anaplastic astrocytoma (grade III). Our data introduces FABP7 as a marker for GSCs and further highlights its possible significance for glioma diagnosis and treatment.     

人胎盘来源的间充质干细胞向血管内皮细胞分化潜能的研究

目的: 探讨人胎盘来源的间充质干细胞(placenta derived mesenchymal stem cells,PDMSCs)在体外分化为血管内皮细胞的潜能。方法: 利用组织块种植法体外分离培养PDMSCs,流式细胞术鉴定其表面抗原,应用含50 μg/L VEGF和10 μg/L bFGF的诱导分化液定向诱导PDMSCs向内皮细胞分化。免疫细胞化学检测分化过程中不同时点内皮特异性标志的表达变化。透射电镜和体外血管生成实验分别检测内皮特异性结构和内皮细胞功能。结果: PDMSCs表面抗原 CD105和CD166阳性,CD31、CD34和CD45阴性。诱导分化的内皮细胞形态呈鹅卵石样,早期内皮标志Flk-1/KDR在4 d表达最强;成熟的内皮标志CD31、vWF、CD144/VE-cadherin在内皮细胞分化过程中呈现时间依赖性表达(0 d、4 d、8 d和12 d)。透射电镜下可见内皮特异性结构:Weibel-Palade小体。细胞接种在细胞外基质凝胶中可形成毛细血管样结构。结论: 胎盘中可分离出大量PDMSCs,并且PDMSCs在体外可分化为具有功能特性的内皮细胞,因此胎盘组织可能成为血管组织工程和再生医学的理想种子细胞来源。