人胚胎干细胞在人源和鼠源饲养层上的生长特性比较

背景:不同来源饲养层条件下,人胚胎干细胞是否具有相同或相似的生物学特性尚不清楚,该问题的解决有利于建立标准化的饲养层体系.目的:观察比较人胚胎干细胞在人源和鼠源饲养层上的生长特性是否相同?设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2007-09,2009-02在中国科学院昆明动物所完成.材料:清洁级孕12.5～13.5 d的ICR小鼠2只,由昆明医学院动物中心提供.永生化人成纤维细胞由美国约翰霍普金斯大学医学院建系并赠送,人胚胎干细胞株BG02由中国科学院昆明动物所提供.方法:无菌条件下取ICR胎鼠,组织块胰酶消化法分离培养小鼠胚胎成纤维细胞,永生化人成纤维细胞按常规培养,两种细胞经γ射线处理后,以2.5×10~4/cm~3接种在明胶包被的6孔板中.取人胚胎干细胞,分别接种在小鼠胚胎成纤维细胞或永生化人成纤维细胞饲养层上,加入含β-巯基乙醇的DMEM/F12培养基,使用前添加碱性成纤维细胞生长因子.主要观察指标:两种饲养层上的人胚胎干细胞的形态、特异性标记表达、Oct-4阳性率、细胞倍增时间.结果:培养在小鼠胚胎成纤维细胞和永生化人成纤维细胞饲养层上的人胚胎干细胞,其形态相似,呈圆形或椭圆形集落;均表达SSEA-3,SSEA-4,TRA-1-60,TRA-1-81和Sct-4,但不表达SSEA-1.与小鼠胚胎成纤维细胞饲养层比较,永生化人成纤维细胞饲养层上人胚胎干细胞Oct-4阳性细胞率明显升高(P<0.05),倍增时间明显延长(P<0.05).结论:人源和鼠源成纤维细胞饲养层上的人胚胎干细胞体外培养生物学特性存在明显差异.     

成纤维细胞生长因子支持人胚胎干细胞在无饲养层中的生长(英文)

背景:人胚胎干细胞是一种全能型细胞,可以分化为3个胚层的组织,目前国内对其无饲养层生长的研究较少.成纤维细胞生长因子是维持胚胎干细胞不分化状态的重要因子.目的:探讨长期培养过程中不同质量浓度成纤维细胞生长因子对人胚胎干细胞未分化状态和全能性维持的影响.方法:两株人胚胎干细胞在鼠胚胎成纤维细胞条件培养基中培养3代,分别转移到含100,160,250 μg/L成纤维细胞生长因子的鼠胚胎成纤维细胞条件培养基中培养8代.从培养皿中移出胚胎干细胞,用IV胶原酶消化聚集成团的细胞,观察细胞分化状态和全能性情况.收集传8代后的胚胎干细胞,种植于SCID小鼠体内.对所得细胞做形态学评估,并进行碱性磷酸酶染色、表面标记免疫组化检测、RT-PCR检测OCT-4的表达、体内致瘤情况.结果与结论:在含160,250 μg/L成纤维细胞生长因子的鼠胚胎成纤维细胞条件培养基中,两株人胚胎干细胞可以保持原有性状,即细胞克隆呈圆形,核质比较高,中间大片区域为未分化细胞,周围为分化细胞;呈碱性磷酸酶强阳性表达;表达OCT-4转录因子蛋白;细胞表面标志SSEA-4,TRA-1-60,TRA-1-81均呈阳性表达;聚集成团的胚胎干细胞培养10 d后形成拟胚体;种植于SCID小鼠体内可得含3个胚层组织的畸胎瘤.含100 μg/L成纤维细胞生长因子的鼠胚胎成纤维细胞条件培养基不足以维持人胚胎干细胞的长期增殖,4代以后大部分细胞分化死亡.提示成纤维细胞生长因子质量浓度达160 μg/L以上时,可以单独支持人胚胎干细胞的体外稳定增殖,且不影响细胞分化状态和全能性.     

简化无血清培养基分离U2-OS人骨肉瘤细胞系肿瘤干细胞

背景:已有实验应用成分复杂的无血清培养基从骨肉瘤组织中分离出干细胞样肿瘤细胞.目的:应用简化的无血清培养基在U2-OS人骨肉瘤细胞系中分离培养出骨肉瘤干细胞并对其作肿瘤干细胞的相关检验.设计、时间及地点:干细胞体外培养实验,于2006-02/2007-02在兰州大学第二医院骨科研究所完成.材料:U2-OS人骨肉瘤细胞系购自中科院上海生命科学研究院细胞库.无血清培养基为在DMEM/F12培养基中添加重组表皮生长因子(20 μ g/L)和重组成纤维生长因子(20 μ g/L),L-谷氨酰胺(2 mmol/L),胰岛素(4 U/L),青莓素G(1×10°U/L),链霉素(100 mg/L).方法:取在含血清培养基中贴壁生长的U2-OS细胞,接种于含有表皮生长因子和成纤维生长因子的简化无血清培养基中,形成悬浮生长的骨肉瘤细胞球后观察其增殖、分化能力.用免疫细胞化学染色法检测间充质干细胞标志CD44、CD105蛋白在骨肉瘤细胞球中的表达.反转录-聚合酶链反应法检测U2-OS细胞及其肿瘤干细胞中胚胎多能干细胞管家基因Oct3/4mRNA的表达.主要观察指标:①悬浮细胞球的形成.②肿瘤干细胞增殖活性.③肿瘤干细胞的侵袭能力.④CD44、CD105蛋自在骨肉瘤细胞球细胞中的表达.⑤肿瘤干细胞中Oct 3/4 mRNA的表达.结果:U2-OS人骨肉瘤细胞系中有极少数的细胞能在简化无血清培养基中增殖形成骨肉瘤细胞球,具有很强的增殖分化能力,其表面具有间充质干细胞的膜分子CD44、CD105,表达胚胎干细胞管家基因Oct 3/4 mRNA.结论:U2-OS细胞系中存在肿瘤干细胞,简化无血清培养基可用于分离培养骨肉瘤干细胞.     

碱性成纤维细胞生长因子对胚胎干细胞来源集落形成细胞的作用

背景:有研究表明,在卵黄囊造血、胎肝造血和在胚胎干细胞向造血干细胞分化过程中,碱性成纤维细胞生长因子可强烈表达.目的:在拟胚体培养阶段施加碱性成纤维细胞生长因子,验证碱性成纤维细胞生长因子对集落形成细胞产生的调控作用.方法:购买小鼠胚胎干细胞D3细胞系,取第3～5代小鼠原代胚胎成纤维细胞,加入新配制含丝裂霉素C的DMEM生长培养基孵育2.5 h,使饲养层细胞失去增殖能力;加入胰酶消化适度,离心后制成单细胞悬液,以10×104/cm2的密度种至用明胶包被的培养瓶中,放入孵箱内培养24 h之后使用.复苏胚胎干细胞D3细胞并将其接种于饲养层细胞之上.在拟胚体培养阶段按培养基成分不同分为2组:对照组(标准培养基+血管内皮生长因子+干细胞因子组)、实验组(标准培养基+血管内皮生长因子+干细胞因子+碱性成纤维细胞生长因子组).各组于培养3,6d时分别计数克隆形成数,通过免疫荧光法检测Flk-1+细胞表达情况,并用IMAGE-PRO PLUS图像分析系统统计阳件细胞数及平均吸光度值.结果与结论:与对照组比较,在拟胚体培养阶段加入碱性成纤维细胞生长因子可显著增加集落形成细胞的数量(P＜0.01),Flk-1阳性细胞数及平均吸光度值也显著增加(P＜0.01).证明碱性成纤维细胞生长因子能够有效地促进胚胎体的扩增以及成血管血液干细胞的产生与增殖.     

在人子宫内膜饲养层上生长的人原始生殖细胞生物学特性

背景:目前在胚胎多潜能干细胞建系和培养过程中,存在着建系率低、具有正常核型的干细胞系比率低等问题.目的:观察接种于人子宫内膜成纤维细胞饲养层上原代培养的人原始生殖细胞在体内外的生物学特性.设计、时间及地点:细胞观察,于2004-01/2005-04在沈阳市妇婴医院和中国医科大学完成.材料:人胚胎来源于流产孕妇,用于分离培养原始生殖细胞.人子宫内膜来源于因子宫肌瘤行子宫切除术的患者,用于制备成纤维细胞饲养层.清洁级10周龄雄性裸鼠2只,用于体内分化实验.方法:从人胚胎生殖嵴、肠系膜中消化分离的原始生殖细胞,将其接种在人子宫内膜成纤维细胞饲养层上传代培养.体内实验取连续传5代的2个细胞株,分别制备浓度为1×109 L-1的细胞悬液,于每只小鼠两侧腹股沟处皮下各接种0.5 mL,培养8周.体外分化采用无黏附特性的培养瓶和除去白血病抑制因子的原始牛殖细胞培养液,以脱饲养层法悬浮培养扩增的细胞,直到拟胚体形成及贴壁分化.主要观察指标:通过免疫荧光检测胚胎干细胞特异性表面标志物的表达、碱性磷酸酶染色及染色体核型分析,对所培养细胞进行鉴定.检测裸鼠体内畸胎瘤的形成及组织分化.免疫组化染色观察体外肌肉特异性肌动蛋白、巢蛋白、广谱细胞角蛋白的表达.结果:①传至第2、7代的人胚胎原始生殖细胞SSEA-4,SSEA-3,TRA-1-60,TRA-1-81等表面标志物均呈阳性表达,碱性磷酸酶染色呈阳性,染色体分析为正常二倍体核型46XX.②接种8周末,2只小鼠均形成皮下畸胎瘤,其内存在囊括3个胚层的组织结构,包括皮脂腺、脂肪、腺体及腺上皮、鳞状上皮等.③培养第4天形成拟胚体,肌肉特异性肌动蛋白、巢蛋白、广谱细胞角蛋白均呈阳性表达.结论:人子宫内膜成纤维细胞可以作为人原始生殖细胞的饲养层细胞,传代后的原始生殖细胞仍保持胚胎干细胞的未分化状态和发育全能性.     

表皮生长因子和碱性成纤维细胞生长因子对人胎脑室下区神经干细胞增殖分化的影响

背景由于神经干细胞分化的多向性和不确定性给临床应用造成巨大困难,因此,探讨神经干细胞增殖分化条件已成为解决这一问题的关键.目的观察表皮生长因子和碱性成纤维细胞生长因子对人胎脑神经干细胞增殖分化的影响. 设计以培养的人胚神经干细胞为观察对象,随机对照实验.单位解放军第一军医大学珠江医院儿科.材料实验于2004-01/05在全军儿科中心实验室进行.随机在广州市某三级甲等医院产科选取自愿水囊引产的16周胎儿2例(胎儿父母签署同意书),取其脑室下区组织分别在无血清培养基和血清培养基进行细胞培养.方法采用含有表皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子以及表皮生长因子+碱性成纤维细胞生长因子的无血清培养基对人胎脑室下区组织进行原代细胞培养;两种生长因子的浓度均为20 μg/L,采用血清培养基对原代培养的细胞克隆球进行分化实验;并采用免疫组化技术对分化细胞进行检测.主要观察指标各组克隆球数量及其分化为神经元和星形胶质细胞的变化.结果①碱性成纤维细胞生长因子组、表皮生长因子+碱性成纤维细胞生长因子组形成的原代克隆球数量无显著差异[(150.3±14.9),(173.6±26.4)个/孔,P＞0.05],但均明显多于表皮生长因子组[(99.5±14.9)个/孔,P＜0.01].②碱性成纤维细胞生长因子组以及表皮生长因子+碱性成纤维细胞生长因子组克隆球分化为神经元的数量明显多于表皮生长因子组,而表皮生长因子组产生较多的星形胶质细胞.结论①碱性成纤维细胞生长因子能促进人胎脑室下区神经干细胞增殖,所形成的细胞克隆球能分化出较多的神经元.②两种因子合用并没有获得明显的优于单用碱性成纤维细胞生长因子的结果,提示不存在协同作用.     

无血清培养法诱导小鼠胚胎干细胞分化为胰岛素分泌细胞的实验条件优化选择

目的:胚胎干细胞能够在体外被定向地诱导分化为胰岛素分泌细胞的影响因素多,诱导过程复杂,诱导时间长,所得细胞数量少、功能低。通过对培养条件进行优化选择,是否可增加胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞定向分化的可控性,以便在短时间内得到数量更多、功能更强、可用于糖尿病治疗的胰岛素分泌细胞。方法:实验于2004-03/2004-10在解放军第三军医大学基础部生理学教研室完成。①小鼠胚胎成纤维细胞饲养层细胞的制备:孕13d的胎鼠制备成纤维细胞,37℃培养。当成纤维细胞生长完全融合后,用丝裂酶素处理后备用。②胚胎干细胞的培养及扩增:胚胎干细胞接种于小鼠胚胎成纤维细胞饲养层上,培养于含白血病抑制因子和胎牛血清的Dulbecco改良的Eagle高糖培养基中,37℃培养四五天。③胚胎体向神经前体细胞分化的诱导:扩增培养四五天的胚胎干细胞用胰蛋白酶消化后,于不含白血病抑制因子的培养基中悬浮培养4d,形成胚胎体。收集胚胎体后接种于无血清的选择性培养基,贴壁培养四五天后,细胞分化为神经前体细胞。④神经前体细胞向胰岛素分泌细胞分化的诱导:神经前体细胞用胰岛素分泌细胞无血清选择性培养基培养4d,再用葡萄糖刺激,神经前体细胞分化为胰岛素分泌细胞。⑤不同分化阶段的细胞检测:用形态学观察、免疫组织化学染色、碱性磷酸酶染色、双硫腙染色等方法。结果:①胚胎干细胞经四五天的培养扩增后,可形成细胞致密、形态饱满、折光度高、边界限清楚的典型胚胎干细胞集落,集落呈碱性磷酸酶染色阳性,饲养层细胞不着色。②胚胎干细胞脱离饲养层后,在不含白血病抑制因子的培养基中悬浮培养四五天,可形成球形的胚胎体。胚胎体在无血清神经前体细胞选择性培养基中贴壁培养四五天后,存活细胞85%以上分化为巢蛋白阳性的神经前体细胞。③改用胰岛素分泌细胞无血清选择性培养基培养后,多突起的神经前体细胞逐步变圆,成为细小的圆形细胞。圆形细胞逐步聚集成集簇状,经葡萄糖刺激后,这些细胞最终分化为具有胰岛素分泌细胞特征的双硫腙染色阳性细胞。结论:用无血清培养法将小鼠胚胎干细胞诱导分化为胰岛素分泌细胞,增加了实验因素的可控性,使其中最关键的神经前体细胞的比例达到85%以上,整个诱导过程仅需12～15d,增加了胚胎干细胞用于糖尿病治疗的临床运用可行性。     

小鼠胚胎神经干细胞的体外生长特性和相关基因的表达

目的:观察小鼠胚胎神经干细胞的体外生长特性并检测其相关基因的表达。方法:实验于2005-02/06在暨南大学医学院中心实验室进行。①取妊娠13.5d昆明小鼠分离胚胎大脑中的神经干细胞,用添加碱性成纤维细胞生长因子的无血清培养基进行体外培养,取培养3d的神经球接种于多聚赖氨酸包被的培养瓶,用含血清的培养基诱导分化。②免疫细胞化学检测细胞表面抗原。③四甲基偶氮唑盐法绘制生长曲线。④流式细胞术检测细胞周期。⑤反转录-聚合酶链反应和免疫细胞化学技术对神经干细胞进行鉴定。结果:①胚胎神经干细胞及其分化细胞的抗原表达:血清诱导8h,分化细胞中(8.9±5.6)%细胞呈Tubulin阳性,(87.5±7.4)%细胞胞浆呈胶质纤维酸性蛋白阳性表达。未诱导细胞近100%呈巢蛋白阳性,仅有极少数细胞Tubulin阳性或胶质纤维酸性蛋白阳性。②胚胎神经干细胞的细胞周期:从小鼠胚胎大脑获取的神经干细胞3d左右进入指数生长期;原代培养细胞83.8%处于静止期/DNA合成前期。③原代与传代细胞均表达巢蛋白mRNA,聚集形成的神经球巢蛋白阳性。血清诱导4h胚胎神经干细胞开始转录神经元相关基因Tau和胶质细胞相关基因胶质纤维酸性蛋白。结论:从小鼠胚胎大脑可成功分离获得大量胚胎神经干细胞,并在含碱性成纤维细胞生长因子的条件培养基中迅速增殖,血清诱导下分化生成神经元和星型胶质细胞。     

胶质细胞源性神经营养因子与转化生长因子β1联合诱导大鼠脊髓源性神经干细胞的分化特点

目的:观察胶质细胞源性神经营养因子与转化生长因子β1体外联合诱导对脊髓源性神经干细胞分化的影响,为了解神经干细胞在体内多因素环境下的分化表现提供实验依据。方法:实验于2005-10/2006-09在南方医科大学附属深圳医院中心实验室完成。①碱性成纤维细胞生长因子,表皮生长因子,胶质细胞源性神经营养因子,转化生长因子β1(PeproTech);胎牛血清(Hyclone);神经巢蛋白多抗(武汉博士德);胶质纤维酸性蛋白多抗,神经丝蛋白单抗(Sigma)。②选用清洁级孕16d的SD大鼠10只,无菌条件下取出胚胎,进行脊髓源性神经干细胞的分离培养。基础培养基组成:含青霉素、链霉素、两性霉素B及体积分数为0.02B27添加液的DMEM/F12。③原代培养1周后,获取体外稳定增殖的鼠脊髓源性神经干细胞克隆,在基础培养基中加入体积分数为0.1的胎牛血清作为对照。同时设立碱性成纤维细胞生长因子组、转化生长因子β1组、胶质细胞源性神经营养因子 转化生长因子β1组,换用诱导培养基,即分别在基础培养基中加入20μg/L碱性成纤维细胞生长因子、2μg/L转化生长因子β1、10μg/L胶质细胞源性神经营养因子 2μg/L转化生长因子β1。观察在不同因子诱导情况下脊髓源性神经干细胞的分化行为,免疫细胞化学染色标记神经元与星状胶质细胞的表达。④通过荧光激发流式细胞仪分选技术对分化细胞计数,检测不同诱导环境下神经干细胞分化为神经元及星状胶质细胞的阳性百分率。结果:①细胞分化的形态学观察:分化早期可见神经球贴壁,大量细胞向四周爬出,1周后迁徙的大部分细胞完全贴壁,完成分化过程。在细胞密度较低区域可辨认出3种神经细胞类型:神经元样细胞、星状胶质样细胞、寡突胶质样细胞。②神经干细胞免疫组织化学检测:血清对照组、转化生长因子β1组存在大量胶质纤维酸性蛋白染色阳性的星状胶质细胞;而碱性成纤维细胞生长因子组、胶质细胞源性神经营养因子 转化生长因子β1组分化的神经元细胞数量较多,神经丝蛋白染色阳性。③流式细胞荧光分选计数:诱导1周后,胶质细胞源性神经营养因子 转化生长因子β1组神经元分化比例最高,明显高于碱性成纤维细胞生长因子组(χ2=19.56,P<0.05),而与血清对照组、转化生长因子β1组比较差异有极其显著性意义(χ2=24.15,25.32,P均<0.01)。碱性成纤维细胞生长因子组星状胶质细胞分化比例最低,胶质细胞源性神经营养因子 转化生长因子β1组组与其相近(χ2=17.23,P>0.05),而血清对照组、转化生长因子β1组则显著升高(χ2=24.45,23.79,P均<0.01)。结论:体外胶质细胞源性神经营养因子与转化生长因子β1的联合诱导有利于脊髓源性神经干细胞向神经元的分化,为脊髓原位神经干细胞分化及神经干细胞移植体内后的分化表现提供了实验数据。     

无血清培养法诱导小鼠胚胎干细胞分化为胰岛素分泌细胞的实验条件优化选择

目的：胚胎干细胞能够在体外被定向地诱导分化为胰岛素分泌细胞的影响因素多，诱导过程复杂，诱导时间长，所得细胞数量少、功能低。通过对培养条件进行优化选择，是否可增加胚胎干细胞向胰岛素分泌细胞定向分化的可控性，以便在短时间内得到数量更多、功能更强、可用于糖尿病治疗的胰岛素分泌细胞。方法：实验于2004-03／2004-10在解放军第三军医大学基础部生理学教研室完成。①小鼠胚胎成纤维细胞饲养层细胞的制备：孕13d的胎鼠制备成纤维细胞，37℃培养。当成纤维细胞生长完全融合后，用丝裂酶素处理后备用。②胚胎干细胞的培养及扩增：胚胎干细胞接种于小鼠胚胎成纤维细胞饲养层上，培养于含白血病抑制因子和胎牛血清的Dulbecco改良的Eagle高糖培养基中，37℃培养四五天。③胚胎体向神经前体细胞分化的诱导：扩增培养四五天的胚胎干细胞用胰蛋白酶消化后，于不含白血病抑制因子的培养基中悬浮培养4d，形成胚胎体。收集胚胎体后接种于无血清的选择性培养基，贴壁培养四五天后，细胞分化为神经前体细胞。④神经前体细胞向胰岛素分泌细胞分化的诱导：神经前体细胞用胰岛素分泌细胞无血清选择性培养基培养4d，再用葡萄糖刺激，神经前体细胞分化为胰岛素分泌细胞。⑤不同分化阶段的细胞检测：用形态学观察、免疫组织化学染色、碱性磷酸酶染色、双硫腙染色等方法。结果：①胚胎干细胞经四五天的培养扩增后，可形成细胞致密、形态饱满、折光度高、边界限清楚的典型胚胎干细胞集落，集落呈碱性磷酸酶染色阳性，饲养层细胞不着色。②胚胎干细胞脱离饲养层后，在不含白血病抑制因子的培养基中悬浮培养四五天，可形成球形的胚胎体。胚胎体在无血清神经前体细胞选择性培养基中贴壁培养四五天后，存活细胞85％以上分化为巢蛋白阳性的神经前体细胞。③改用胰岛素分泌细胞无血清选择性培养基培养后，多突起的神经前体细胞逐步变圆，成为细小的圆形细胞。圆形细胞逐步聚集成集簇状，经葡萄糖刺激后，这些细胞最终分化为具有胰岛素分泌细胞特征的双硫腙染色阳性细胞。结论：用无血清培养法将小鼠胚胎干细胞诱导分化为胰岛素分泌细胞，增加了实验因素的可控性，使其中最关键的神经前体细胞的比例达到85％以上，整个诱导过程仅需12～15d，增加了胚胎干细胞用于糖尿病治疗的临床运用可行性。     

小鼠胰腺干细胞在胎鼠成纤维细胞饲养层条件下的体外连续传代培养

背景:胰腺干细胞具有分裂与高度分化潜能的特性,可以在体外进行成功分离和培养,但体外如何对其进行有效扩增是亟待解决的问题.目的:在胎鼠成纤维细胞饲养层条件下体外传代培养小鼠胰腺干细胞.设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2007-07/2008-01在广西中医学院基础医学院细胞无菌培养室完成.材料:SPF级新生昆明小鼠20只,孕14 d昆明小鼠多只,均购自广西中医学院实验动物中心. 方法:取SPF级新生昆明小鼠的胰腺组织,V型胶原酶消化,未消化完全的组织块自然沉降后,收集上层的含细胞离散液,离心弃上清,加入含角质细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子的无血清低糖DMEM培养基,在经多聚赖氨酸溶液处理的24孔板中培养.取孕14 d昆明小鼠,剖腹取胎鼠,去除头部及内脏,将躯干及四肢采用组织块胰蛋白酶消化法分离培养成纤维细胞,调整密度为5×108L-1接种于24孔板中, 传至第3代经丝裂霉素适当处理制备饲养层细胞.取原代培养5 d的胰腺干细胞,按30个/cm2密度种入铺有饲养层细胞的孔板中,当胰腺干细胞铺满小孔底部面积的80%时继续传代.主要观察指标:倒置显微镜下观察细胞形态变化,原代培养48 h对细胞进行碱性磷酸酶染色,通过免疫组织化学染色鉴定胰腺干细胞特异分子标志物巢蛋白的表达.分别于传代后2,3,4,5 d检测碱性磷酸酶、巢蛋白和胰十二指肠同源盒基因1的表达. 结果:原代培养的来源于胰腺组织的细胞中,可见一些大、圆、单个核的细胞,胞浆折光性强,核浆比例大,呈附壁生长,碱性磷酸酶染色呈阳性,表达胰腺干细胞特异性分子标志巢蛋白,且具有活跃的分裂增殖能力.在小鼠胚胎成纤维细胞饲养层条件下对胰腺干细胞进行体外传代培养,可连续传至第3代,各代胰腺干细胞仍保持大、圆、单个核、核浆比例大及增殖能力强等特性,传代后各时间点碱性磷酸酶、巢蛋白染色均呈阳性,胰十二指肠同源盒基因1蛋白染色呈阴性反应,可保持未分化状态. 结论:以小鼠胚胎成纤维细胞作为饲养层,经丝裂霉素C处理后可分泌供胰腺干细胞生长所需的因子,并抑制胰腺干细胞的自主分化,体外连续传至第3代仍能够保持较好的生长特性、高度增殖能力及未分化状态.     

CF-1小鼠胚胎成纤维细胞饲养层的制备

背景：小鼠胚胎成纤维细胞作为干细胞生长用饲养层,优于无饲养层,它能够分泌一些既促进干细胞生长又能抑制干细胞分化的因子。目的：建立CF-1小鼠胚胎成纤维细胞饲养层最佳的分离培养方法,分析丝裂霉素C抑制成纤维细胞增殖的最佳浓度与时间,用于培养诱导多能性干细胞。方法：取孕10～15dCF-1小鼠,分离胎鼠原代成纤维细胞,经不同质量浓度（5,10,15,20mg/L）丝裂霉素C处理不同时间（1,1.5,2,2.5,3h）制备饲养层,并观察其增殖情况。将人诱导多潜能干细胞或胚胎干细胞在丝裂霉素C处理过的饲养层上培养,观察细胞集落生长情况。结果与结论：制备CF-1小鼠胚胎成纤维细胞饲养层的最佳胎龄为13.0～14.0d。丝裂霉素C抑制CF-1小鼠胚胎成纤维细胞增殖的最佳浓度及作用时间为10mg/L,2.5h,成纤维细胞饲养层可以维持5～7d。诱导多能性干细胞与胚胎干细胞在经10mg/L丝裂霉素C处理2.5h后饲养层上能发育成典型的＂鸟巢＂状干细胞集落。     

体外无血清培养基条件下诱导人骨髓基质细胞为神经干细胞的特征

背景:体外诱导骨髓基质细胞向神经元样细胞分化的方法主要是应用抗氧化剂如β-巯基乙醇、全反式维甲酸、丹参等,这些诱导方法分化的主要是神经元样细胞,这种细胞是否具有神经元的功能有待进一步观察。目的:观察体外无血清培养基条件下人骨髓基质细胞向神经细胞分化的特点。设计:观察实验。单位:潮州市中心医院。材料:实验于2004-04/2005-12在潮州市中心医院完成。成人骨髓来源于3例骨折患者的股骨和胫骨骨髓,获得患者及其家属的同意及潮州市中心医院伦理委员会批准。重组人碱性成纤维细胞生长因子和重组人表皮生长因子为Sigma公司产品;鼠抗波形蛋白单克隆抗体、鼠抗S100单克隆抗体、鼠抗TrkC单克隆抗体、鼠抗髓鞘基础蛋白单克隆抗体、SP-9000试剂盒和即用型AEC为北京中山公司产品;鼠抗GFAP单克隆抗体、兔抗巢蛋白多克隆抗体、鼠抗神经元特异性烯醇化酶单克隆抗体和鼠抗神经微丝200单克隆抗体在武汉博士德公司购买;鼠抗βⅢ管蛋白单克隆抗体为Sigma公司产品。方法:在手术骨折内固定过程中获得成人骨髓,缓冲液冲洗后分离细胞,原代培养的细胞融合时传代培养,细胞种植在神经干细胞的N2培养基或B27培养基,同时加入20μg/L的碱性成纤维细胞生长因子及表皮生长因子,放入含体积分数0.05CO2的培养箱中37℃常规培养,相差显微镜下观察骨髓基质细胞在无血清培养基中的形态变化,培养2d后采用免疫细胞化学方法检测骨髓基质细胞的神经细胞相关标志物的表达。主要观察指标:骨髓基质细胞的形态变化及神经细胞相关标志物的表达。结果:①从成年人的骨髓中分离出骨髓基质细胞,在体外生长形态类似成纤维细胞,可以维持在未分化状态稳定增殖,体外扩增可超过10代。骨髓基质细胞在无血清神经干细胞的培养基中生长状态类似神经干细胞,可以形成典型的球状结构。②细胞球可表达神经干细胞的标志物波形蛋白和巢蛋白;细胞分化可以表达神经元的标志物神经微丝200、神经元特异性烯醇化酶、TrkC和βⅢ管蛋白;部分分化的细胞表达胶质纤维酸性蛋白和S100,说明细胞分化为星形胶质细胞。结论:骨髓基质细胞在神经干细胞的无血清的培养基中细胞的生长状态、表达的标志物和分化的细胞类型与神经干细胞类似。     

Effect of basic fibroblast growth factor in mouse embryonic stem cell culture and osteogenic differentiation

Embryonic stem cells are actively explored as a cell source in tissue engineering and regenerative medicine involving bone repair. Basic fibroblast growth factor (bFGF) has been a valuable growth factor to support the culture of human stem cells as well as their osteogenic differentiation, but the influence of bFGF on mouse embryonic stem (mES) cells is not known. Towards this goal, D3 cells were treated with bFGF during maintenance conditions and during spontaneous and osteogenic differentiation. In feeder‐free monolayers, up to 40 ng/ml of exogenous bFGF did not support self‐renewal of mES without LIF during cell expansion. During spontaneous differentiation in high‐density cultures, bFGF stimulated cell proliferation under certain conditions but did not influence differentiation, as judged by stage‐specific embryonic antigen‐1 expression. The addition of bFGF reduced the alkaline phosphatase (ALP) activity associated with osteoblast activity during differentiation induced by osteogenic supplements, although the extent of mineralization was unaffected by bFGF. The bFGF increased the mesenchymal stem cell marker Sca‐1 in an mES cell population and led to an enhanced increase in osteocalcin and runx2 expression in combination with BMP‐2. These results suggest that bFGF could be utilized to expand the cell population in high‐density cultures in addition to enriching the BMP‐2 responsiveness of mES cells. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

胚胎干细胞培养及建系方法探讨

目的探索人胚胎干细胞建系方法,为干细胞和再生医学领域的科学研究提供可靠的实验方法和技术。方法分别利用有饲养层和无饲养层培养体系培养人的胚胎干细胞,用免疫荧光法、逆转录聚合酶链式扩增(RTPCR)法和体内形成畸胎瘤的方法鉴定其干细胞特征。结果培养的人胚胎干细胞,传代至33代时表达干细胞表面标志物Oct-4,SSEA-3,Tra-1-60,Tra-1-81和全能型因子C-MYC KLF-4 OCT-4 SOX-2,畸胎瘤组织切片中分别有消化腺内皮(内胚层)、脂肪组织(中胚层)和神经组织(外胚层)等组织形成,说明该胚胎干细胞形成的畸胎瘤有向三胚层分化的潜能。结论成功建立了人胚胎干细胞建系,所建立的培养人胚胎干细胞的方法可行。     

鸡胚胎干细胞分离方法和培养体系的优化

背景:胚胎干细胞是从动物早期胚胎的内细胞团或原始生殖细胞分离出来的具有发育全能性的一种未分化的无限增殖细胞系。而鸡胚胎干细胞则是从X期鸡胚的胚盘分离而来。目的:优化鸡胚胎干细胞分离方法和离体培养体系。方法:采用滤纸纸环-发环的方法从X期鸡胚分离胚盘细胞,并采用STO细胞作为饲养层和大鼠肝细胞(BRL)条件培养基(CM)+细胞因子作为离体培养体系对分离的胚盘细胞进行培养。结果与结论:滤纸纸环-发环法获得的完整胚盘率为75%～85%,克隆形成率约为50%。BRL-CM+饲养层培养体系,鸡胚胎干细胞可传至7代,而BRL-CM+饲养层+细胞因子培养体系,鸡胚胎干细胞可传至25代。分离到的鸡胚胎干细胞,经碱性磷酸酶染色、SSEA-1染色鉴定,表明鸡胚胎干细胞处于未分化状态。提示,实验不仅优化了鸡胚胎的分离方法,获得完整且杂质少的胚盘,而且进一步优化了鸡胚胎干细胞体外培养体系。     

Feeder-free culture of human embryonic stem cell line BG01V/hOG using magnetic field-magnetic nanoparticles system

Purpose

Human embryonic stem (hES) cells are useful tools for regenerative medicine. Maintaining hES cells for research and clinical purposes remains a challenge. The hES cells have typically been grown on a mouse or human cell feeder layer, but these methods harbor potential health problems for the recipient. A culture system using magnetic field and iron oxide nanoparticles were previously demonstrated to sustain mouse embryonic stem cells in vitro. Now, by using the BG01v/hOG cell line, we could assess the effect of this culture system on the stemness of an embryonic stem cell of human origin.

Methods

Using a variant hES cell line, BG01V/hOG, expressing an emerald green fluorescent protein (EmGFP), we grown these cells in the presence of serum-free medium supplemented with magnetic nanoparticles functionalized with citrate. The cells were positioned over a circular magnet (4000 Gauss) and monitored daily by fluorescence microscopy.

Results

We discovered that hES cells can proliferate when labeled with magnetic nanoparticles and in the presence of a magnetic field without losing pluripotency.

Conclusion

These results establish an alternative method for maintaining hES cells which would minimize health concerns as well as label cells for subsequent clinical tracking.     

组织工程新技术:胚胎干细胞滋养层细胞的培养及其预处理条件

背景人胚胎干细胞的培养及相关研究一直是近年来国内外科学家关注的热点,而胎鼠成纤维细胞作为滋养层细胞则是胚胎干细胞培养中不可或缺的条件.目的探讨胎鼠成纤维细胞作为滋养层细胞在培养、传代及预处理等方面的条件.设计分组实验研究.地点和对象解放军第四军医大学西京医院烧伤科完成,对象为一级昆明小鼠,孕龄12 d左右,由该校实验动物中心提供.干预用胰蛋白酶消化法培养胎鼠成纤维细胞,观察细胞在增殖、传代、冻存及复苏等方面的条件;用不同浓度的丝裂霉素对细胞进行预处理,利用MTT法测定细胞的生长曲线,筛选最佳浓度及作用时间.主要观察指标胎鼠成纤维细胞的培养和预处理.结果胎鼠成纤维细胞的增殖速度较快,在第4代以后细胞开始变形并趋于衰老;以20 mg/L丝裂霉素处理细胞2 h,可明显抑制细胞的增殖而不引起细胞的死亡.结论作为滋养层细胞,胎鼠成纤维细胞应选择第4代以前的细胞,丝裂霉素处理条件为20 mg/L作用2 h.