兔脂肪干细胞体外诱导分化为胰岛β样细胞的可行性

背景:胚胎干细胞、胰腺干细胞、肝卵圆细胞、小肠上皮干细胞和骨髓间充质干细胞均可以在体外诱导分化为胰岛β样细胞,那么脂肪干细胞是否也可以呢?目的:探讨兔脂肪干细胞向胰岛β样细胞分化的可行性。方法:以常规方法从兔脂肪抽吸物中分离、培养脂肪干细胞;传2代后,用高浓度葡萄糖(25mmol/L)培养液DMEM以及碱性成纤维生长因子和尼克酰胺诱导兔脂肪干细胞向胰岛β样细胞分化。结果与结论:第2代兔脂肪干细胞经过高糖诱导后,细胞形成细胞团;并且形成了双硫腙染色阳性的细胞团;免疫细胞化学表明诱导后细胞内的细胞胰岛素染色阳性。说明兔脂肪干细胞在体外可以定向诱导分化为胰岛β样细胞,这种胰岛β样细胞具有表达、储存胰岛素的功能。     

人脐带间充质干细胞体外向胰岛样细胞诱导分化及其治疗糖尿病效果

背景:相对于其他来源的干细胞而言,脐带间充质干细胞免疫排斥反应和免疫原性较小,但并不等同于无任何免疫排斥反应.目的:观察人脐带间充质干细胞体外向胰岛样细胞的诱导分化,及其移植后对槠尿病大鼠的治疗效果.设计、时间及地点:细胞学体内对照观察,于2008-11在辽宁医学院解剖学教研室实验窀完成.材料:清洁级雄性SD大鼠36只,随机分为4组:胰岛样细胞组12只、间充质干细胞组12只、模型对照组6只、正常对照组6只.人脐带间充质干细胞由天津国家干细胞中心提供.方法:取传至第3代的人脐带间充质干细胞,待细胞融合至70%～80%后,换用含碱性成纤维细胞生长因子、尼克酰胺的DMEM高糖培养基,向胰岛样细胞诱导分化.除正常对照组外,其余3组大鼠均腹腔注射链脲佐菌素建屯糖尿病模型.造模后,胰岛样细胞组于肾被膜下植入胰岛样细胞2× 106个,间充质干细胞组同法植入等量未诱导的脐带间充质干细胞,模型对照组植入不含任何细胞的培养液1 mL.主要观察指标:诱导后胰岛样细胞的鉴定,胰岛样细胞的移植效果.结果:诱导前脐带间充质干细胞呈长梭形贴壁生长;诱导4 d后细胞向中央聚集,出现胰岛样细胞团,此后胰岛样细胞团逐渐增大且数量增多;诱导7d双硫腙染色呈阳性表达.移植后2周,胰岛样细胞组血糖浓度明显降低,一直维持至第6周;间充质干细胞组血糖浓度在移植后很快下降,但4周后皿糖浓度上升;模型对照组血糖浓度一直处于糖尿病血糖浓度范围内.免疫组化染色结果显示,移植后4周胰岛样细胞组胰腺管腔内可见大量胰岛素表达,间充质干细胞组仪有表达少量胰岛素,正常对照组胰岛素表达无明显变化.结论:人脐带间充质干细胞体外可诱导分化为胰岛样细胞.与脐带间充质干细胞相比,胰岛样细胞能够较长时间维持大鼠血糖浓度在正常水平,且植入后可迅速发挥降糖作用.     

TAT-PDX1融合蛋白诱导人胎肝间充质干细胞向胰岛β细胞分化

背景:PDX1是决定胰岛β细胞功能的关键因子,应用穿膜蛋白TAT将PDX1蛋白导入细胞内,若能发挥诱导分化作用将使干细胞治疗糖尿病向临床应用更进一步.目的:观察TAT-PDX1融合蛋白诱导人胎肝间充质干细胞向胰岛B细胞分化的能力.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2007-05/2008-03在郧阳医学院附属太和医院湖北省胚胎干细胞研究重点实验室完成.材料:流产胎儿来源于肝功能正常、HBsAg(-)的健康产妇,TAT-PDX1融合蛋白由美国佛罗里达大学医学院唐东启博上惠赠.方法:采用贴壁法体外分离培养人胎肝间充质干细胞,传至第3代加入20 mol/L TAT-PDX1融合蛋白诱导,分别于第4,6,8,10天向诱导细胞中加入含葡萄糖的DMEM/F12培养基.主要观察指标:诱导后细胞形态变化及双硫腙染色结果,RT-PCR检测胰岛β细胞特异基因的表达,放射免疫法测定胰岛素累积分泌量.结果:人胎肝间充质干细胞易于体外分离和扩增,加入TAT-PDX1融合蛋白诱导后细胞由梭形逐渐变圆,并形成胰岛样细胞团,双硫腙染色呈棕红色.诱导第4,6,8,10天细胞序贯表达胰岛β细胞特异基因,NeuroD基因最先出现,随后消失,Nkx2.2,Pax4,Nkx6.1,ISL-1基因随后依次出现.诱导后胰岛素累积分泌量逐渐增加,葡萄糖刺激后2～4周细胞胰岛素基础分泌量和刺激后胰岛素分泌量均显著增加,且可以维持在较高水平.结论:TAT-PDX1融合蛋白能诱导人胎肝间充质干细胞向胰岛β细胞分化.     

不同细胞接种浓度影响人脐带间充质干细胞生长及多向分化

背景：在干细胞培养过程中寻找合理的细胞接种浓度,从而得到能稳定、高效生长的干细胞非常重要。目的：观察不同接种浓度对人脐带间充质干细胞原代培养及分化为神经元样、胰岛样、脂肪样细胞的影响。方法：分离人脐静脉内皮及内皮下层细胞,按不同接种浓度分组进行原代培养,记录原代培养时间并进行传代。取第1代人脐带间充质干细胞,体外诱导其向神经元样、胰岛样、脂肪样细胞分化。结果与结论：原代培养发现以5×105～1×106/cm2细胞浓度接种的人脐带间充质干细胞生长状态最佳。经β-巯基乙醇诱导6h,细胞即表达Nestin、神经丝蛋白及胶质纤维酸性蛋白;经尼克酰胺,活化素A,胰高血糖素样肽1诱导21d可见明显的胰岛样细胞团,双硫腙染色呈砖红色;经成脂诱导培养基诱导后细胞油红O染色阳性,有明显脂滴出现。可见选取合适的细胞浓度可以快速获得大量的人脐带间充质干细胞,且该细胞经体外诱导可向神经元样、胰岛样及脂肪样细胞分化。     

体外诱导脐血间充质干细胞向胰岛β样细胞的分化

背景:目前,国内外对骨髓间充质干细胞、胰腺干细胞向胰岛β样细胞分化的研究报道较多,但关于脐血间充质干细胞向胰岛β样细胞分化的研究报道较少.目的:验证脐血间充质干细胞能否在体外向胰岛β样细胞分化,并探索其诱导条件.方法:在无菌条件下采集正常产妇脐血,用羟乙基淀粉沉淀法分离脐血中的有核细胞,进而采用贴壁筛选法获得脐血间充质干细胞.纯化后的脐血间充质干细胞用表皮生长因子、β-巯基乙醇、高糖、激活素A和肝细胞生长因子进行诱导.观察诱导后的细胞形态变化,采用胰岛素免疫荧光染色对诱导后的细胞进行鉴定,定量检测胰岛素分泌水平及其对葡萄糖刺激的反应性.结果与结论:经过诱导后,细胞形态发生明显变化,形态变圆而且聚集成团;诱导后细胞的胰岛素免疫荧光染色为阳性;而且细胞能分泌少量胰岛素,并对糖刺激具有反应性.在体外,脐血间充质干细胞具有向胰岛β样细胞分化的潜能.     

体外定向诱导人脐带间充质干细胞分化为胰岛素分泌细胞的研究

目的研究人脐带间充质干细胞(human umbilical cord Wharton s jelly-derived mesenchymal stem cells,HuMSCs)向胰岛素分泌细胞分化的潜能,为胰岛细胞移植治疗Ⅰ型糖尿病提供新的细胞来源。方法体外分离培养HuMSCs,在胰岛细胞培养条件下经药物(尼克酰胺、β-巯基乙醇和高糖)定向诱导其分化;倒置相差显微镜下观察诱导后细胞形态;免疫组化、RT-PCR对诱导细胞进行胰岛β细胞标记鉴定;双硫腙染色鉴定锌离子表达;放射免疫法检测胰岛素含量。结果诱导后HuMSCs由长梭形逐渐变为多角形、类圆形,部分聚集成团;免疫细胞化学染色显示,HuMSCs经诱导后表达人胰岛素和胰高血糖素抗原;RT-PCR检测显示诱导后HuMSCs表达了人胰岛素基因和PDX-1基因;双硫腙染色呈棕红色。结论HuMSCs在体外胰岛细胞培养条件诱导下,具有向胰岛素分泌细胞分化的潜能,这种细胞可能为Ⅰ型糖尿病提供一条新的治疗途径。     

体外诱导胎儿骨髓间充质干细胞向胰岛β样分泌细胞的分化

背景:体外诱导人骨髓间充质干细胞定向分化为胰岛样细胞,目前尚无成熟的鉴定方案.目的:探讨胎儿骨髓间充质干细胞在适当的条件下体外分化为胰岛样分泌细胞的可能性.方法:将胎儿骨髓间充质干细胞与胎儿胰岛素细胞分别接种于Transwell 双层细胞培养板上下层共培养.对照组中的骨髓间充质干细胞仅用胰岛细胞培养基培养.倒置相差显微镜观察胎儿骨髓间充质干细胞、胎儿胰岛细胞的形态,放射免疫分析法检测共培养刺激下胰岛素的分泌情况.结果与结论:未经诱导的骨髓间充质干细胞呈长梭形贴壁生长,与胰岛细胞共培养的骨髓间充质干细胞逐渐变圆,并聚集成团,共培养9 d后骨髓间充质干细胞经RAI检测分泌大量胰岛素,DTZ染色为阳性,细胞免疫化学检测阳性.而对照组无胰岛素释放.提示在适当的培养条件下,胎儿骨髓间充质干细胞具有向胰岛素分泌细胞分化的能力.     

体外诱导胰腺干细胞向胰岛样细胞团的分化

背景：目前由于胰岛来源匮乏,使得胰岛细胞移植治疗糖尿病无法满足临床需求,故体外将胰腺干细胞诱导分化为胰岛成为研究焦点。目的：于体外将小鼠胰腺干细胞诱导成胰岛样细胞团并对其进行相关检测,探寻一种胰腺干细胞体外诱导分化成胰岛及鉴定的技术和方法。方法：体外获得纯化的小鼠胰腺干细胞,采用联合诱导剂对其进行成胰岛方向的诱导分化,并对诱导形成的胰岛样细胞团进行形态学观察、双硫腙染色、RT-PCR和Western blot检测。结果与结论：实验通过细胞形态学和细胞生长特性的观察以及免疫细胞化学染色证实体外成功获得了小鼠胰腺干细胞,采用联合诱导剂将其诱导成胰岛样结构,呈球形,以较细长的蒂部与瓶底连接,双硫腙染色将其染成铁红色。RT-PCR和Western blot法可分别检测到胰岛样细胞团的胰岛素mRNA和胰岛素蛋白。结果证实小鼠胰腺干细胞可体外诱导分化成含β细胞的胰岛样细胞团。     

体外定向诱导人脐带间充质干细胞分化为胰岛样细胞

背景：人脐带间充质干细胞具有获取容易、免疫原性低等优点,目前尚缺乏体外诱导其分化为胰岛样细胞的成熟方案。目的：探讨人脐带间充质干细胞在体外一定条件下分化为胰岛样细胞的可能性。方法：无菌条件下分离培养人脐带间充质干细胞,细胞传3代后,采用两步法诱导其向胰岛样细胞分化：第1步,加入含100pg／L13-神经生长因子,4nmol／LActivinA,10mmol/L尼克酰胺,25pg／L表皮生长因子,体积分数为10％胎牛血清的DMEM／F12培养基中培养7d;第2步,将诱导液换为含10mmoI／L尼克酰胺,10pg／L碱性成纤维细胞生长因子,1％胰岛素一转铁蛋白一硒的DMEM／F12培养基,诱导时间为14d。对照组单纯加入DMEM／F12培养基进行培养。结果与结论：诱导2周后脐带间充质干细胞开始聚集成团,诱导3周后,葡萄糖刺激试验阳性、PDX-1和Insulin基因表达。而对照组细胞无胰岛素分泌,胰岛细胞相关基因表达阴性。实验成功地将脐带间充质干细胞诱导成了胰岛样细胞。     

脐带源间充质干细胞与大鼠胰腺细胞共培养向胰岛样细胞分化及移植治疗1型糖尿病

背景:脐带Wharton's Jelly中间充质干细胞可以向胰岛样细胞诱导分化.目的:验证脐带源间充质干细胞与大鼠胰腺细胞共培养向胰岛样细胞诱导分化的可能性,并观察移植后对糖尿病大鼠血糖的影响.方法:分离、诱导、传代脐带Wharton's Jelly中间充质干细胞,再与大鼠胰腺细胞共培养,诱导成胰岛细胞团样组织.将大鼠分为3组,正常对照组不进行移植及造模;模型组仅制备糖尿病大鼠模型;实验组造模后将胰岛样细胞移植入糖尿病大鼠肾脏包膜.结果与结论:脐带Wharton's Jelly细胞培养中有细胞从组织块中爬出,第7天形态发生变化,贴壁细胞部分变成梭形.分离培养的细胞表达具有间充质干细胞表面特有标志CD44、CD29、CD105,不表达CD34、CD45、CD14.诱导第7,10天PDX-1及人胰岛素强染色;胰岛素及C-肽浓度较单纯培养组明显升高;PDX-1及人胰岛素mRNA诱导第7、10天较高表达.移植第1周大鼠尾尖血糖链脲佐菌素实验组明显低于模型组(P < 0.01),但明显高于正常照组(P < 0.01).8周链脲佐菌素实验组肾脏被膜下发现胞核染棕色染色的Brdu阳性、胞浆棕色染色的胰岛素阳性细胞.结果表明,脐带Wharton's Jelly中存在脐带源间充质干细胞,与大鼠胰腺细胞共培养可促进间充质干细胞向胰岛样细胞诱导分化,移植入糖尿病大鼠肾脏被膜下,可显著降低糖尿病大鼠血糖.     

Perivascular cells as mesenchymal stem cells

Importance of the field: Mesenchymal stem cells are multipotent adult stem cell populations that have broad differentiation plasticity and immunosuppressive potential that render them of great importance in cell-based therapies. They are identified by in vitro characteristics based on their differentiation potential for clinical approaches while their biological properties and in vivo identities are often less understood.

Areas covered in this review: Recent research carried out in the last decade on mesenchymal stem cell biology suggests that mesenchymal stem cells from various tissues reside in a perivascular location and these can be identified as pericytes that function as mural cells in microvessels.

What the reader will gain: This review covers recent progress on understanding the link between pericytes and mesenchymal stem cells discussing specific points such as response to injury and tissue-specific functions.

Take home message: Despite a long and controversial history, there is a growing acceptance that perivascular cells are connected with mesenchymal stem cells, all that is really lacking is genetic evidence to show differentiation of pericytes into different cells types.     

Hematopoietic stem cells and mature blood cells from pluripotent stem cells

Pluripotent stem cells such as embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells could be good sources for obtaining massive hematopoietic stem cells (HSC) and mature blood cells. Coculture with feeder cells and embryoid body formation are two major strategies to induce hematopoietic differentiation from pluripotent stem cells. Derivation of HSC with ability of reconstituting human hematopoiesis in immunodeficient mice has been achieved. It is also possible to generate mature blood cells such as neutrophils, erythrocytes, and platelets from pluripotent stem cells. Their morphologies, phenotypes, and functions are usually very similar to those of normal counterparts. However, a breakthrough is needed to overcome the issue of "yield", which still stands as a high barrier to reach clinical applications.     

胚胎干细胞与生殖细胞

目的:探讨生殖细胞的发生和细胞标记及胚胎干细胞向生殖细胞分化的进展及其关系。资料来源:检索Medline1950-01/2005-12相关胚胎干细胞和生殖细胞的文献,检索词“embryonicstemcells,germcells”,并限定文献语言种类为English。同时检索CNKI1990-01/2005-12相关胚胎干细胞与生殖细胞方面的文献,检索词为“胚胎干细胞,生殖细胞”,并限定语言种类为中文。资料选择:对资料初审,选取包括胚胎干细胞和生殖细胞方面的文献,开始查找文献。纳入标准:①胚胎干细胞。②生殖细胞。排除标准:综述、重复研究类文章。资料提炼:共收集到714篇关于胚胎干细胞和生殖细胞的文献,纳入23篇符合标准的文献。资料综合:胚胎干细胞是来源于着床前胚胎的一类未分化的全能性(多能性)干细胞。胚胎干细胞在一定条件下可以分化为包括生殖细胞在内的所有功能细胞。胚胎干细胞与各级生殖细胞及原始生殖细胞来源的胚胎生殖细胞具有一定的相似形。人类、小鼠和其它哺乳动物类胚胎干细胞的分离、建系和定向分化已经取得重要进展。而且胚胎干细胞可以诱导分化为包括生殖细胞在内的三个胚层的所有细胞类型。原始生殖细胞、胚胎干细胞和胚胎生殖细胞具有一些共同特性,可能共同来源于早期生殖细胞。结论:胚胎干细胞在一定条件下可以分化为包括生殖细胞在内的所有类型细胞。胚胎干细胞与各级生殖细胞有一定的相似形。     

干细胞与肿瘤干细胞

目的:概述干细胞、肿瘤干细胞与肿瘤发生发展之间的关系,为肿瘤的研究及临床治疗提供参考。资料来源:检索PubMed1997-01/2007-02与干细胞和肿瘤干细胞相关的文献,检索词“stem cell,cancer stem cell,cancer,development,self-renewal,tumorigenesis”,并限定语言种类为英文。资料选择:对资料进行初审,纳入标准:①肿瘤干细胞目前研究的进展。②肿瘤干细胞在肿瘤治疗中的应用。排除标准:①文献中重复研究和综述文章。②肿瘤干细胞以外的文章。③Meta分析类文章。资料提炼:共收集到52篇关于干细胞治疗及研究现状的文章,通过查找全文重点引用30篇文章。资料综合:目前肿瘤的治疗方法主要是针对肿瘤组织内的大多数细胞,常有复发和转移,使治疗失败。随着白血病、乳腺癌及脑肿瘤的干细胞的分离纯化,肿瘤干细胞学说逐渐成熟起来。肿瘤细胞来源于肿瘤干细胞,是肿瘤复发和转移的根源,可靶向性杀伤肿瘤干细胞从而使根治肿瘤和防止肿瘤复发和转移成为可能。结论:只有小部分肿瘤干细胞才有成瘤及维持恶性显型的作用,因此肿瘤的治疗关键应是针对肿瘤干细胞的治疗,肿瘤干细胞的起源、研究方法及研究内容均需进一步研究探讨,而实际上如果肿瘤是源于肿瘤干细胞,先前诸多关于肿瘤发生发展的机制、细胞信号途径等的研究成果需要重新评价,对传统的肿瘤治疗方式提出了巨大的挑战。     

视网膜细胞诱导骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞

目的探索乳鼠视网膜细胞体外诱导骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞的可行性。方法以大鼠BMSCs为研究对象，利用分层共培养的乳鼠视网膜细胞作诱导剂，进行增殖培养、分化诱导；免疫组化法进行细胞性质鉴定。结果加入乳鼠视网膜细胞共培养第7天有神经元样细胞形成，经nestin、NF鉴定为神经元样细胞。结论BMSCs在体外培养条件下，经过新生乳鼠视网膜细胞诱导，可以分化为神经元样细胞。     

胚胎干细胞与生殖细胞

目的：探讨生殖细胞的发生和细胞标记及胚胎干细胞向生殖细胞分化的进展及其关系。 资料来源：检索Medline 1950-01／2005～12相关胚胎干细胞和生殖细胞的文献，检索词“embryonic stem cells，germ cells”，并限定文献语言种类为English。同时检索CNKI 1990-01／2005～12相关胚胎干细胞与生殖细胞方面的文献，检索词为“胚胎干细胞，生殖细胞”，并限定语言种类为中文。 资料选择：对资料初审，选取包括胚胎干细胞和生殖细胞方面的文献，开始查找文献。纳入标准：①胚胎干细胞。②生殖细胞。排除标准：综述、重复研究类文章。 资料提炼：共收集到714篇关于胚胎干细胞和生殖细胞的文献，纳入23篇符合标准的文献。 资料综合：胚胎干细胞是来源于着床前胚胎的一类未分化的全能性（多能性）干细胞。胚胎干细胞在一定条件下可以分化为包括生殖细胞在内的所有功能细胞。胚胎干细胞与各级生殖细胞及原始生殖细胞来源的胚胎生殖细胞具有一定的相似形。人类、小鼠和其它哺乳动物类胚胎干细胞的分离、建系和定向分化已经取得重要进展。而且胚胎干细胞可以诱导分化为包括生殖细胞在内的三个胚层的所有细胞类型。原始生殖细胞、胚胎干细胞和胚胎生殖细胞具有一些共同特性，可能共同来源于早期生殖细胞。 结论：胚胎干细胞在一定条件下可以分化为包括生殖细胞在内的所有类型细胞。胚胎干细胞与各级生殖细胞有一定的相似形。     

干细胞向生殖细胞的分化

学术背景:干细胞来源及数量成为其研究发展及造福人类的瓶颈。如果可以在体外就现有的干细胞资源获得全能的生殖细胞,则能够较大程度上满足人类研究与治疗的需要。目前生殖细胞分化的研究已取得一定进展,使体外途径获得生殖细胞成为可能。目的:阐述近年胚胎及成体干细胞向生殖细胞方向分化的相关研究进展。检索策略:由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed数据库2002-01/2007-06的相关文献,检索词"embryonic stem cells,stem cells,germ cells,oocyte,sperm,differentiation"并限定文章语言种类为English。共检索到487篇文献,对资料进行初审,纳入标准:①与胚胎及成体干细胞向生殖细胞方向分化密切相关。②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章。排除标准:重复性研究。文献评价:文献的来源主要是通过对胚胎干细胞、成体干细胞向生殖细胞方向分化方面内容进行汇总分析。所选用的30篇文献中,14篇为综述,其余均为临床或基础实验研究。资料综合:①胚胎干细胞体外可分化为能迁移入胎儿生殖腺、且具有减数分裂及产生精子能力的原始生殖细胞,其衍生的精子细胞可成功发育成个体。②成体干细胞如骨髓干细胞可在体内外条件下分化为早期生殖细胞、原始生殖细胞、精原干细胞及精原细胞。③雌性哺乳动物具有卵母细胞再生能力,这一观点正逐渐被接受,尽管关于新生卵母细胞来源尚不确定,但胚胎干细胞因其全能性可体外培养分化为卵母细胞。④除卵巢自身外,骨髓、胰腺、皮肤来源的干细胞可通过不同的培养方式生成新的卵母细胞样细胞。干细胞向生殖细胞分化的研究进展为研究生殖细胞形成的分子基础及寻找治疗不孕的新方法提供了可能。结论:生殖细胞启动分化的分子机制、微环境对生殖细胞分化增殖的影响、生殖干细胞转化为卵原细胞或卵母细胞需要的诱导机制等尚不清楚。随着生命科学和干细胞研究技术的不断发展,这些问题终将会克服,体外培养获得生殖细胞的研究必将给人类生殖和生命带来重大影响。     

Mesenchymal stromal cells as universal donor cells

Stem cell transplantation is a promising approach for improving cardiac function after severe myocardial damage for which use of autologous cells have been preferred to avoid immune rejection. Recently, however, rodent as well as human mesenchymal stromal cells (MSCs) have been reported to be uniquely immune tolerant, both in in vitro as well as in vivo transplant models. In this editorial, we briefly summarize the current understanding of the underlying immunologic mechanisms, which can facilitate the use of such cells as “Universal Donor Cells.”