胚胎干细胞的定向心肌分化及其调控机制

胚胎干细胞是具有分化为各种类型组织细胞潜能的全能干细胞,可在体外大量扩增,细胞因子、激素、诱导剂和细胞内转录因子等可诱导和调控胚胎干细胞进行心肌细胞定向分化,这将使干细胞移植治疗心肌损伤性疾病成为可能。探讨胚胎干细胞向心肌细胞的定向分化及其调控机制,进而可在体内外调控干细胞向心肌细胞的定向分化,这将为临床应用干细胞分化新生心肌细胞以治疗心肌损伤性疾病提供理想的细胞来源和可靠的理论依据。     

心肌干细胞的定向分化和调控

在细胞因子、激素、药物、细胞间连接和细胞内转录因子等因素的诱导和调控作用下 ,CSC向心肌进行定向分化。如何正确筛选CSC应用于干细胞的移植治疗或对体内CSC向心肌的定向分化加以调控 ,对于临床合理利用CSC治疗心肌损伤性疾病将具有重要意义。明确CSC的生物学特性 ,探讨CSC向心肌的终末分化与调控机制 ,将为临床应用CSC治疗心肌梗死提供可靠依据     

心肌干细胞的提交分化及其调控机制

心肌细胞被认为是终末分化细胞,损伤后不能再生。但最近研究发现,成人心脏中存在多能心肌干细胞(cardiacstemcell,CSC),CSC能够再生为心肌。另外,全能胚胎干细胞(ES细胞)、多能成体祖细胞(MAPC)和成体多能干细胞(aMSC)具有向心肌分化的潜力,可用于心肌损伤后的修复治疗。ES细胞和MAPC作为CSC的前体细胞,在心肌梗塞的干细胞移植治疗方面需经过向心肌谱系的提交过程。本文综述了干细胞向心肌谱系的提交、分化及其调控机制。     

心肌干细胞的提交分化及其调控机制

心肌细胞被认为是终末分化细胞，损伤后不能再生。但最近研究发现，成人心脏中存在多能心肌干细胞(cardiacstemcell，CSC)，CSC能够再生为心肌。另外，全能胚胎干细胞(ES细胞)、多能成体祖细胞(MAPC)和成体多能干细胞(aMSC)具有向心肌分化的潜力，可用于心肌损伤后的修复治疗。ES细胞和MAPC作为CSC的前体细胞，在心肌梗塞的干细胞移植治疗方面需经过向心肌谱系的提交过程。本综述了干细胞向心肌谱系的提交、分化及其调控机制。     

干细胞诱导心肌细胞增殖与运动促进心肌细胞再生的研究进展

背景：干细胞移植治疗心血管疾病表现出传统方法无可比拟的优越性,但干细胞向心肌细胞自发分化的效率非常低,而且影响干细胞分化的因素很多。目的：阐明不同来源干细胞治疗心肌梗死的优缺点,探讨提高心肌细胞分化效率的方法,最佳诱导分化条件及运动促进干细胞动员、诱导内源性心肌细胞再生的机制。方法：由第一作者检索1985至2015年PubMed数据库和中国知网收录的与干细胞治疗心肌梗死、干细胞向心肌细胞分化运动影响干细胞增殖及心肌细胞再生的相关文献。英文检索词为“stem cells,myocardial infarction,myocardial regeneration,cardiac cell,exercise”,中文检索词为“干细胞,心肌梗死,心肌再生,心肌细胞,运动”,共纳入54篇文章进行综述。结果与结论：为了提高心肌细胞分化率,近年来多种化学诱导剂和生物成分先后应用于干细胞向心肌细胞分化的研究,模拟心肌微环境和血管细胞生长因子的作用也是诱导心肌细胞分化的主要方法。通过有氧运动促进干细胞动员来诱导缺血心脏血管新生和上调各种血管生长因子表达,可促进心肌细胞增殖和修复。有关干细胞的获取、移植排斥反应、向心肌细胞定向分化的调控机制还需进行深入探讨。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     

诱导间充质干细胞向心肌样细胞的分化*

背景：目前很多体内外实验都已表明间充质干细胞具有向心肌样细胞或心肌细胞分化的能力,这使间充质干细胞治疗心脏疾病成为可能。 目的：比较诱导间充质干细胞向心肌样细胞分化实验方法的异同及存在的问题。 方法：以“mesenchymal stem cells,cardiomyocyte, differentiation;间充质干细胞,心肌细胞,诱导;分化”为检索词,应用计算机检索2000-12/2010-12 PubMed 数据库与万方数据库,与间充质干细胞诱导分化为心肌细胞相关的文章。 结果与结论：间充质干细胞向心肌细胞分化的方法主要有：①心肌细胞条件培养液：间充质干细胞在体外经药物诱导或模拟体内心肌微环境能定向诱导分化为心肌样细胞。②与希望诱导成的目的细胞共同培养：间充质干细胞可经药物诱导诱导分化为心肌细胞,也可不经任何诱导在心肌微环境中分化为心肌细胞。虽然间充质干细胞在体外心脏病理条件下可分化为心肌细胞,使间充质干细胞治疗心脏疾病成为可能,但其研究有待进一步完善。关键词：诱导;分化;间充质干细胞;心肌样细胞;干细胞 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.19.035     

干细胞移植在心血管疾病治疗中的应用进展

心血管疾病,已成为人类死亡的主要疾病,干细胞移植为心血管疾病的治疗带来了新的希望.细胞移植为病损心脏细胞重建及衰竭心脏功能恢复提供了一种全新的治疗方法.干细胞具有自我更新、定向分化成为心肌细胞等多种组织细胞的潜能.其增殖分化能力能维持终身,目前可供移植的种子细胞包括胚胎干细胞,骨骼肌生肌细胞,骨髓干细胞,内皮祖细胞等,移植避免了免疫排斥和伦理道德问题.近期研究表明移植的干细胞能在心肌损伤部位中存活,增强心功能.     

胚胎干细胞体外分化为心肌细胞诱导因素的探讨

目的:用胚胎干细胞(ESC)体外诱导分化为心肌细胞,从分子水平上研究早期心脏发育相关基因及其功能。方法:(1)胚胎干细胞的培养。(2)胚胎干细胞的分化培养。(3)被分化的心肌细胞鉴定:RNA的提取;心脏特异性引物的合成和RT-PCR反应;探针标记、纯化和比放射活性测定;RNA斑点杂交。结果:用最适条件培养液对ESC定向诱导分化,可使80%以上的ESC分化为心肌细胞。心肌细胞以同步的方式进行收缩。反转录PCR和斑点杂交的结果显示:心肌在早期发育就开始表达其特异性基因。结论:胚胎干细胞体外能诱导分化为心肌细胞。胎牛血清、二甲基亚砜和维甲酸的浓度及它们之间的组成不同,对ES细胞定向诱导为心肌细胞均有影响。最佳诱导条件是用2 nmol/L维甲酸、0.6%二甲基亚砜和20%胎牛血清组成的条件培养液。     

Notch信号系统调控骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的分化

背景：Notch信号系统在调控骨髓间充质干细胞的定向分化中起关键作用,但尚无涉及干细胞分化为心肌细胞及其分化机制的报道。 目的：分析Notch信号系统在骨髓间充质干细胞分化为心肌细胞过程中的调控作用。 方法：将分离培养的骨髓间充质干细胞与心肌细胞共培养,Jagged1组加入Notch激活剂Jagged1,DAPT组加入Notch激活剂Jagged1和抑制剂DAPT,对照组加入PBS缓冲液。用反转录-聚合酶链反应、免疫组化等方法检测干细胞分化为心肌细胞的情况及Notch信号系统的表达。 结果与结论：骨髓间充质干细胞在体外可分化为心肌细胞,与DAPT组及对照组相比,Jagged1组的干细胞分化为心肌细胞的比率提高,心肌标志物表达增多,并且Notch1和Jagged1表达增强。证实Notch信号系统对骨髓间充质干细胞分化为心肌细胞起正向调控作用。     

miR-148a促进人诱导性多能干细胞向心肌样细胞的分化

文题释义：人诱导性多能干细胞来源的心肌样细胞：在体外直接将人诱导性多能干细胞定向诱导分化为心肌样细胞具有供者个体基因的特异性,不仅可以进行发病机制的深入研究,还可以进行个体化药物治疗测试,为精准个性化治疗带来希望。来自于患者自身体细胞的心肌细胞扩增速度快,没有免疫排斥和伦理问题,但目前的主要问题是来自于人诱导性多能干细胞的心肌样细胞成熟程度不佳,分化的细胞不具备成人心肌细胞的电生理活动,且纯化有一定困难。 微小RNA的调节作用：微小RNA是一类内源性的非编码单链RNA,通常含有19-22个核苷酸,可通过靶向结合mRNA而使其降解或抑制其翻译,发挥对靶基因的转录后调控作用。近年来,基于芯片分析技术发现有多个miRNA在心肌分化发育或干细胞向心肌样细胞定向分化过程中发挥调控作用,有正向调控也有负向调控。 背景：研究发现,miR-148a可以促进人骨髓间充质干细胞定向分化为成熟心肌样细胞,但关于miR-148a对人诱导性多能干细胞向心肌样细胞分化的影响则未见报道。 目的：探讨miR-148a对人诱导性多能干细胞向心肌样细胞分化的影响。 方法：将人诱导性多能干细胞分为3组向心肌样细胞诱导分化,对照组细胞不做处理,低表达组细胞用miR-148a抑制物处理28 d,高表达组细胞用miR-148a模拟物处理28 d;另取常规培养28 d的人诱导性多能干细胞为空白对照组。CCK-8检测细胞增殖活力,qRT-PCR检测miR-148a mRNA的表达,免疫荧光染色和Western blot检测MHC和cTnT蛋白的表达。 结果与结论：①低表达组细胞内miR-148a mRNA表达、细胞增殖活力低于空白对照组和对照组,高表达组高于其他3组(P < 0.01);②空白对照组无MHC和cTnT的阳性表达,对照组、低表达组和高表达组均有MHC和cTnT的阳性表达;③低表达组细胞MHC和cTnT蛋白表达低于对照组,高表达组高于其他3组(P < 0.01);④以上结果提示,miR-148a可促进人诱导性多能干细胞向心肌样细胞分化。 ORCID: 0000-0003-1698-4393(毛庆) 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