人诱导多能干细胞向外周神经元分化的实验研究

摘要： 【目的】 探讨人诱导多能干细胞（ｈｉＰＳ细胞）在体外向外周神经元分化的能力。【方法】人诱导多能干细胞在无饲养层培养条件下维持培养,然后在神经培养基中悬浮培养分化为神经球,通过把神经球贴壁在多聚赖氨酸和层粘连蛋白包被的培养板上,利用流式分选细胞方法获得神经嵴干细胞（ＮＣＳＣ）,通过把神经嵴干细胞在外周神经诱导培养基中诱导分化,获得外周神经元,利用免疫荧光染色的方法检测神经嵴干细胞和外周神经元的标记物。【结果】贴壁的神经球出现特征性的神经花环（Ｎｅｕｒａｌ ｒｏｓｅｔｔｅｓ）结构,神经嵴干细胞从神经花环发生迁移;神经嵴干细胞向外周神经元诱导后出现神经丝结构,并表达外周神经元特异性标记物。【结论】人诱导多能干细胞在体外能高效向外周神经元分化。     

人类神经干细胞的长期培养和传代

【目的】探讨人类神经干细胞的体外培养条件及其传代的方法。【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 ,碱性成纤维细胞生长因子 (bFGF)和表皮生长因子 (EGF)刺激细胞扩增 ;传统方法和对神经球切割的方法进行传代培养 ;应用免疫组织化学染色对培养的细胞及其分化的细胞进行鉴定。【结果】从流产胎脑当中成功培养出人类的神经干细胞 ,培养条件下呈悬浮状态生长 ,形成神经球 ,绝大多数的细胞表达波形蛋白和Musashi1两种神经干细胞的标志物 ;这种细胞可分化为神经元和星型胶质细胞 ,早期的培养有少量的少突胶质细胞 ;在这种培养条件下 ,神经干细胞生长速度较慢 ,而采用切割神经球的方法保持了细胞间的联系 ,神经干细胞可获得较大的扩增速度。【结论】体外的培养条件下 ,可从胎脑组织中培养出神经干细胞 ,它可做为中枢神经系统疾病移植治疗的潜在细胞来源。     

Muse细胞体外诱导为神经前体细胞的初步研究

【目的】 从成人骨髓中分离出Muse细胞,体外诱导成神经前体细胞,为细胞移植修复神经系统损伤提供种子细胞。 【方法】 利用密度梯度离心和差速贴壁法从健康成人骨髓中分离、培养骨髓基质干细胞,通过免疫荧光细胞化学技术和流式细胞仪技术对其进行鉴定;体外扩增、传代6次后利用Muse细胞特征性的SSEA-3/CD105分子表型阳性,通过流式细胞仪从骨髓基质干细胞中分选出Muse细胞并进行体外培养,观察其干细胞成球特性;对Muse细胞进行胰蛋白酶孵育,分析其应激耐受能力;利用免疫荧光细胞化学技术和RT-PCR技术检测Muse细胞的多能干细胞标记物表达情况;通过在培养基中添加成纤维细胞生长因子、表皮生长因子等对Muse细胞向神经前体细胞方向进行体外诱导,观察神经前体细胞的干细胞成球情况,利用免疫荧光细胞化学技术和RT-PCR技术对其进行表型鉴定并观察神经前体细胞标记物的表达情况。 【结果】 从成人骨髓中分离出骨髓基质干细胞,免疫荧光细胞化学检测和流式细胞仪检测结果显示CD90表达阳性、CD45和CD11b表达阴性;通过流式细胞仪从骨髓基质干细胞中分选出约0.5%的Muse细胞进行培养,细胞聚集成球,悬浮生长,表现为胰蛋白酶耐受;免疫荧光细胞化学检测和RT-PCR检测结果显示Muse细胞表达多能干细胞标记物Nanog、Oct4、Sox2阳性;体外诱导Muse细胞向神经前体细胞方向分化,观察到细胞成球现象,免疫荧光细胞化学检测和RT-PCR检测结果显示诱导后细胞表达神经前体细胞标记物nestin、βIII-tubulin。 【结论】 从成人骨髓中成功分离出Muse细胞,具有多能干细胞特性,经体外诱导形成神经前体细胞,为以后组织工程移植修复神经损伤提供新的种子细胞。     

犬骨髓基质干细胞分离培养与向软骨样细胞诱导分化的研究

【目的】探讨犬骨髓基质干细胞的提取、分离和体外扩增的最佳条件,研究其在体外培养中定向诱导分化为软骨样细胞的可能。【方法】从幼年犬骨髓中分离基质干细胞进行培养扩增,观察其生长特性,体外应用碱性成纤维细胞生长因子（b-FGF）和转化生长因子β1（TGF-β1）对第3代传代细胞诱导分化,并通过细胞的染色和Ⅱ型胶原免疫组化鉴定诱导分化细胞的类型。【结果】原代培养时形成由基质干细胞组成的细胞集落融合周期约6～9d左右。第3代传代细胞经碱性成纤维细胞生长因子（b-FGF）和转化生长因子（TGF-β1）诱导后,传代细胞在形态上呈软骨样改变;甲苯氨蓝异染性、阿新蓝染色阳性;Ⅱ型胶原免疫组化染色呈阳性。【结论】犬骨髓基质干细胞在体外培养条件下生长良好和持续扩增,在碱性成纤维细胞生长因子（b-FGF）和转化生长因子（TGF-β1）作用下可被诱导分化为软骨样细胞。     

人胚胎干细胞神经分化的方法探讨

【目的】 利用新建系的人胚胎干细胞株SYSU-7,运用胚体形成的方法,探讨不同的分化条件对胚胎干细胞神经分化的影响。【方法】 首先检测人胚胎干细胞株SYSU-7的Oct4、SSEA4(stage-specific embryonic antigen-4)、TRA-1-60和AKP(Alkaline phosphatase)等胚胎干细胞特异性标志物的表达及体内外三胚层分化的能力;之后,应用含20% Knockout Serum Replacement (KSR)的培养液和神经干细胞培养液(neural progenitor medium, NPM)分别诱导细胞形成悬浮的拟胚体(悬浮时间为4 d或7 d),然后将拟胚体贴壁于多聚鸟氨酸(Polyornithine, PO)和纤维粘连蛋白(Fibronectin, FN)包被的培养皿中继续培养4 ~ 10 d。在分化的不同时间点利用免疫荧光染色的方法检测胚胎干细胞和神经细胞相关的标志性抗原。【结果】 SYSU-7胚胎干细胞表达未分化细胞特异性标志Oct4、SSEA4,TRA-1-60,AKP染色呈强阳性,在体内外具有向三胚层分化的潜能;在体外诱导其向神经分化,结果发现KSR培养液比神经干细胞培养液更有利于胚胎干细胞的神经分化,悬浮生长7 d的拟胚体贴壁后出现特征性的玫瑰花环样结构(rosette structure)的时间更早。数量更多。【结论】 SYSU-7细胞系具有自我更新及多向分化潜能等胚胎干细胞特性。本实验为研究人胚胎干细胞的神经分化提供了新的细胞模型和研究思路。     

犬骨髓基质干细胞分离培养与向软骨样细胞 诱导分化的研究

 【目的】 探讨犬骨髓基质干细胞的提取。分离和体外扩增的最佳条件,研究其在体外培养中定向诱导分化为软骨样细胞的可能。【方法】 从幼年犬骨髓中分离基质干细胞进行培养扩增,观察其生长特性,体外应用碱性成纤维细胞生长因子(b-FGF)和转化生长因子-B1(TGF-B1)对第3代传代细胞诱导分化,并通过细胞的染色和Ⅱ型胶原免疫组化鉴定诱导分化细胞的类型。【结果】 原代培养时形成由基质干细胞组成的细胞集落融合周期约6 ~ 9 d左右。第3代传代细胞经碱性成纤维细胞生长因子(b-FGF)和转化生长因子(TGF-B1)诱导后,传代细胞在形态上呈软骨样改变;甲苯氨蓝异染性。阿新蓝染色阳性;Ⅱ型胶原免疫组化染色呈阳性。【结论】 犬骨髓基质干细胞在体外培养条件下生长良好和持续扩增,在碱性成纤维细胞生长因子(b-FGF)和转化生长因子(TGF-B1)作用下可被诱导分化为软骨样细胞。     

细胞外基质对7721肝癌细胞粘附性及迁移性的影响

目的观察各种不同细胞外基质成分在体外对７７２１细胞粘附和迁移的影响。方法运用细胞粘附实验和细胞迁移实验进行观察。结果显示随着纤连蛋白、层连蛋白、Ⅳ型胶原浓度升高,７７２１细胞在相应的基质上粘附及迁移能力有所上升,低浓度时增强幅度更大。Ⅰ、Ⅲ型胶原在低浓度（＜５μｇ／ｍｌ）时表现为轻微诱导粘附和迁移作用,高浓度时（＞５μｇ／ｍｌ）抑制粘附和迁移,且随着浓度加大抑制作用更明显。加入各种特异性抗体以及ＲＧＤ三肽证明上述影响具有基质特异性。结论纤连蛋白、层连蛋白、Ⅳ型胶原可通过诱导肿瘤细胞粘附和迁移,从而促进肿瘤细胞浸润和转移;而Ⅰ、Ⅲ型胶原则相反,可抑制肿瘤细胞的浸润和转移。     

黄芩苷对体外培养神经干细胞分化的影响*

【目的】探索黄芩苷对体外神经干细胞分化的影响。【方法】培养胎鼠脑皮质神经干细胞，应用细胞免疫化学方法，以神经元特异性的微管相关蛋白-2（MAP-2）和星形胶质细胞的胶质纤维酸性蛋白（GFAP）为标记，对分化后的神经干细胞进行区分，评价黄芩苷对神经干细胞分化的影响。【结果】黄芩苷可以促进神经干细胞向神经元分化，其中高剂量组明显优于对照组。【结论】黄芩苷具有促进神经干细胞分化为神经元的作用。     

诱导兔骨髓基质细胞向神经干细胞分化的初步实验研究

目的：观察兔骨髓基质细胞体外培养的生长行为及增殖、分化情况，探讨由骨髓分离培养神经干细胞的可行性和有效性。方法：无菌条件下行骨穿术，密度梯度离心分离获取骨髓基质细胞，利用多种增殖、分化诱导因子和神经干细胞培养液进行培养、分化诱导，用免疫细胞化学方法进行鉴定。结朵：骨髓基质细胞在体外培养中能形成NESTIN抗原阳性的细胞克隆团，进一步分化，部分细胞胞体增大并出芽，逐渐发育成为较成熟的长突起细胞，长突起相互连接、交织成网并建立纤维联系。结论：骨髓基质细胞具有较强的自我更新能力和多向分化潜能，易于取材、体外培养和增殖，在一定诱导条件下可以生成神经干细胞。     

细胞外基质支架对大鼠嗅鞘细胞神经营养素表达的影响

目的:构建一种复合型细胞外基质支架,并探讨其是否影响大鼠嗅鞘细胞(olfactory ensheathing cells,OEC)合成神经营养素。方法:将纤维蛋白原、层黏连蛋白和纤黏连蛋白按一定比例混合,在新鲜大鼠血浆促凝作用下,构建细胞外基质支架,在支架表面种植大鼠OEC,观察其生长增殖情况和对神经营养因子表达能力的影响。结果:OEC在复合支架上贴壁良好,增殖旺盛,伸出较长的突起。生长于复合支架上的OEC较玻璃片上的细胞合成更多的神经营养素。结论:细胞外基质支架能促进OEC增殖,同时促进OEC神经营养素分泌。     

BDNF对大鼠胚胎神经干细胞诱导分化的影响

【目的】脑源性神经营养因子（BDNF）对体外培养大鼠神经干细胞（NSCs）诱导分化的影响。【方法】体外克隆化培养获得的NSCs中分别加入不同浓度的BDNF,采用倒置光显微镜观察细胞克隆形成,透射电子显微镜观察细胞超微结构的变化,免疫组化的方法检测胶质纤维酸性蛋白（GFAP）的表达。【结果】在倒置光显微镜下可见细胞接种后5 d形成小细胞球,7 d成为大小不等的细胞克隆。在电镜下可见具有典型的神经干细胞和神经胶质样细胞特征。经BDNF处理7 d后星形胶质样细胞增多,且突起的长度随浓度的增加逐渐延长,尤以40 ng/ml组突起最为显著（P〈0.05）。免疫细胞化学检测GFAP的阳性颗粒位于细胞浆中,经40 ng/mlBDNF诱导后阳性率可达86.1%,与对照组（13.1%）比较有显著性差异。【结论】BDNF可诱导神经干细胞分化为星形胶质细胞。     

躯干神经嵴干细胞体外分离培养及其增殖、分化的实验研究

目的体外分离培养鉴定躯干神经嵴干细胞,探讨其生物学特性,为研究周围神经再生修复提供新的细胞来源。方法取大鼠胚胎躯干部神经管,组织块法培养获取躯干神经嵴干细胞,通过形态学及免疫细胞化学观察其细胞生长、增殖、分化等特性。结果原代培养的躯干神经嵴干细胞呈梭形,其特异性标记物nestin和p75表达阳性,并有较高的增殖活性。传代培养后,在含血清培养基中,其分化细胞呈GFAP、MAP 2、α SMA阳性。结论成功地培养了躯干神经嵴干细胞,细胞表现出多潜能干细胞特性,为研究周围神经组织工程种子细胞来源提供实验依据。     

表皮生长因子在新生大鼠神经干细胞培养中的作用

目的探讨表皮生长因子（EGF）在神经干细胞培养中的作用。方法取新生SD大鼠神经干细胞用无血清培养技术进行培养、传代和鉴定,在传代且培养基撤除EGF后观察细胞的变化,并进行神经元特异性烯醇化酶（NSE）、神经胶质酸性蛋白（GFAP）检测,以做细胞鉴定。结果成功培养出新生大鼠神经干细胞,并进行传代,培养的神经干细胞在培养基去除EGF后能分化为神经元细胞和神经胶质细胞,EGF反应性神经干细胞主要向神经胶质细胞分化。结论新生大鼠神经干细胞能在体外适宜条件下进行长期培养、传代,且具有多向分化潜能;EGF具有促进神经干细胞快速增殖、维持神经干细胞状态、抑制神经干细胞分化的功能;EGF反应性神经干细胞具有向星形胶质细胞分化的趋势。     

免疫磁珠法分离纯化SD大鼠神经干细胞

目的应用微小免疫磁珠分离提纯SD胎鼠大脑皮层组织中的神经干细胞并进行培养,为研究神经干细胞的特性与神经干细胞的培养和移植研究创造有利条件。方法取SD胎鼠的大脑皮层组织制成单细胞悬液,用微小磁珠（平均直径≤50nm）分选出神经巢蛋白（nestin）阳性的细胞群,以流式细胞术检测阳性细胞纯度,以台盼蓝染色法检测细胞活性。结果分离的神经干细胞流式细胞仪检测细胞nestin阳性表达率为（88．5±3．6）％,细胞存活率为（96．3±1．8）％。结论微小免疫磁珠法分离胎鼠脑神经干细胞群落简便、有效,可以为神经干细胞的细胞培养和移槽提供细胞来源。     

新生小牛血清对人胎脑海马组织神经干细胞分化的影响

目的 探讨新生小牛血清对人胎脑海马组织神经干细胞分化的影响。方法 采用细胞培养和免疫细胞组化技术,观察不同浓度新生小牛血清对人胎脑海马组织神经干细胞分化的影响。结果 新生小牛血清能诱导人神经干细胞分化为神经细胞及神经胶质细胞,在无血清培养基与含不同浓度新生小牛血清培养基中培养的神经干细胞分化为神经细胞和神经胶质细胞的数目在发生变化,并且随着新生小牛血清浓度的增加,神经干细胞分化为神经细胞的数量在减少,分化为神经胶质细胞的数量增加。结论 新生小牛血清影响人神经干细胞分化为神经细胞和神经胶质细胞的比例,并与新生小牛血清的浓度有一定的关系。     

纹状体组织提取液诱导人胚胎神经干细胞向多巴胺能神经元分化的实验研究

目的体外培养人胚胎神经干细胞并诱导其向多巴胺能神经元分化。方法从临床引产的人胚胎（胎龄8～16周）海马组织中分离、培养人胚胎神经干细胞, 对其进行诱导分化。诱导剂采用来源于20周胎龄胚胎的纹状体的组织提取液。实验分为2组：对照组无诱导剂,培养基为撤除生长因子的基础培养基;实验组培养基中加入纹状体组织提取液50μL/mL;于诱导分化的第7天终止诱导分化,采用标记TH的免疫荧光染色方法检测TH阳性细胞量,用RT-PCR方法检测TH-mRNA的表达情况。结果抗TH的免疫荧光染色结果为：对照组与实验组的TH阳性细胞率分别为(0.53±0.17)%和(7.38±0.84)%,两组相比差异有统计学意义（P＜0.05）。RT-PCR结果显示：对照组TH-mRNA表达不明显,实验组明显表达TH-mRNA,实验组与对照组的TH-mRNA表达差异亦有统计学意义（P＜0.05）。结论纹状体组织提取液具有促进人胚胎神经干细胞向多巴胺能神经元分化的作用。     

Effects of neonatal calf serum on differentiation of human fetal neural stem cells in the hippocampus]

OBJECTIVE: To investigate the effects of neonatal calf serum on the differentiation of human neural stem cells in the hippocampus. METHODS: The effects of various concentrations of neonatal calf serum on the differentiation of human fetal neural stem cells in the hippocampus were observed in cell culture experiment and immunocytochemical staining. RESULTS: Neonatal calf serum efficiently induced the differentiation of human fetal neural stem cells into neurons and astrocytes, whose amount varied between serum-free cell culture and the culture with neonatal calf serum of different concentrations. As the concentration of neonatal calf serum increased, the differentiation of human fetal neural stem cells shifted toward astrocytes, while the differentiation into neurons was decreased. CONCLUSION: Neonatal calf serum causes alteration of the ratio between neurons and glial cells differentiated from human neural stem cells in the hippocampus.     

胚胎大鼠中枢神经系统神经干细胞的分离培养与观察

目的建立神经干细胞分离、培养、分化鉴定技术,观察神经干细胞增殖、分化特点.方法利用无血清培养和细胞克隆培养技术,从胚胎大鼠海马、纹状体、脊髓等区分离神经干细胞,进行体外扩增培养、传代、贴壁分化观察.采用免疫细胞化学、透射电镜检测技术,观察鉴定神经干细胞和分化的神经细胞.结果从胚胎大鼠海马、纹状体、脊髓等区分离的细胞具有增殖能力,可进行传代培养,获得的细胞克隆中有nestin表达阳性细胞,透射电镜观察见典型的干细胞特征和不对称分裂现象.贴壁分化后可以出现MAP2、NSE、GFAP和GC表达阳性的细胞.结论用上述方法分离培养的神经干细胞具有自我更新和增殖能力,并具有向神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞分化的潜能.     

新生大鼠海马神经干细胞的体外培养及鉴定

目的探讨新生大鼠海马神经干细胞（NSC）的体外培养和诱导分化的条件和特点。方法分离出生1d大鼠海马,在表皮生长因子、碱性成纤维生成因子和B27联合作用下使其稳定增殖,用5-溴脱氧尿苷（BrdU）标记处于增殖状态的神经干细胞,应用免疫荧光染色方法行巢蛋白（Nestin）、5-溴脱氧尿苷（BrdU）、β-Ⅲ型微管蛋白（Tuj-1）、波形蛋白（Vimentin）和Galc-C免疫荧光染色,对NSC的增殖及其分化的细胞进行鉴定。结果体外培养的NSC增殖成神经干细胞球并传代,鉴定为Nestin染色阳性细胞和5．溴脱氧尿苷（B枷）标记染色阳性细胞,并可诱导分化为神经元细胞（Tuj-1染色阳性细胞）、神经胶质细胞（Vimentin染色阳性细胞）和少突胶质细胞（Galc-C染色阳性细胞）。结论采用无血清培养基中加入特定生长因子的培养技术,可培养出在体外稳定增殖并有多向分化潜能的新生大鼠海马NSC。     

IL-6对体外培养胎鼠纹状体神经前体细胞的影响

目的探讨白细胞介素-6(1L-6)对体外培养胎鼠纹状体神经前体细胞的影响。方法将胎龄14.5d的SD大鼠纹状体神经前体细胞在含IL-6(10μg/L)的DMEM培养液中培养,通过显微镜和免疫细胞化学的方法观察纹状体神经前体细胞在培养液中的生长和分化。结果在体外培养条件下加入IL-6,纹状体神经前体细胞能够迅速存活和生长;酪氨酸羟化酶(TH)阳性细胞率亦明显增加(P<0.01)。结论在体外培养条件下IL-6能促进鼠脑纹状体神经前体细胞的存活、生长和分化。