胎儿海马神经干细胞的体外培养及神经元前体细胞的纯化

目的　从人胎儿海马分离培养具有自我更新和多向分化能力的神经干细胞 ,并从中纯化神经元前体细胞。　方法　利用无血清培养从胚胎 4个月的胎儿海马区分离细胞 ,并在体外连续传代培养 ;采用免疫荧光细胞化学技术检测神经上皮干细胞蛋白 (nestin)的表达、经BrdU孵育后的BrdU表达 ;比较两种诱导分化方法所获得的神经元和胶质细胞的比例差异 ;利用单细胞克隆技术纯化神经元前体细胞。　结果　分离的细胞具有连续克隆能力 ,在体外培养了 16个月 ,传了 4 3代 ;细胞冻存、复苏后仍保持干细胞特性 ;培养的细胞呈Nestin阳性 ,在BrdU孵育后呈BrdU阳性 ,诱导分化后的细胞能够表达Tubulin、NeuN或GFAP ;利用无血清诱导所得到的分化细胞中神经元的比例约占 80 % ,而血清诱导的分化细胞中胶质细胞的比例则大于 90 %。利用单细胞克隆技术可从神经球中纯化的细胞表达Nestin ,并且全部分化成神经元。　结论　从胎儿海马区分离的细胞具有自我更新能力和多向分化潜能 ,属于神经干细胞 ,从中可纯化出神经元前体细胞     

星形胶质细胞瘤干细胞的体外分离、培养与鉴定

背景：肿瘤干细胞理论认为肿瘤中存在一小部分具有无限增殖潜能和自我更新能力,能够分化为成熟细胞表型的干细胞样细胞,对肿瘤发生、增殖、侵袭起关键作用。 目的：建立体外分离、培养与鉴定星形胶质细胞瘤干细胞的方法。 方法：采用直接培养法分离培养星形胶质细胞瘤干细胞。参照神经干细胞培养条件,进行体外培养。观察其增殖、分化并进行巢蛋白、CD133免疫细胞化学鉴定和诱导分化后神经元特异性烯醇化酶、胶质纤维酸性蛋白及O4免疫细胞化学鉴定。 结果与结论：培养7-10 d,可形成大量悬浮生长巢蛋白及CD133免疫阳性的神经球,经诱导分化后细胞呈神经元特异性烯醇化酶、胶质纤维酸性蛋白或O4免疫阳性。提示星形胶质细胞瘤中存在具有神经干细胞特性的肿瘤干细胞。CD133和巢蛋白是星形胶质细胞瘤干细胞重要的表面标记,可以用于星形胶质细胞瘤干细胞的分离。     

免疫磁珠体外纯化人胎脑中CD133阳性干细胞的实验研究

为了探讨免疫磁珠体外纯化人胎儿脑内 CD13 3阳性细胞的可行性 ,本研究取人胎儿脑室下区并制备单细胞悬液 ,采用磁珠分选法选择 CD13 3阳性细胞群 ,台盼蓝染色观察活力并采用流式细胞仪鉴定纯化前后 CD13 3的阳性表达率。结果显示 ,分选后所得细胞纯度为 ( 85 .5 7± 1.66) % ,回收率为 ( 62 .3± 18) % ,纯化前后细胞活力无显著性差异 ( P>0 .0 5 )。结论 :联合应用CD13 3表面标志及免疫磁珠分选系统可有效地从人胎儿脑组织中直接分离得到高纯度的 CD13 3阳性干细胞 ,细胞活力不受影响     

新生小鼠海马、嗅球及皮质神经干细胞的分离培养及鉴定

背景:从体外分离培养出高纯度、生物学性能均一的神经干细胞,建立起一套完整的神经干细胞培养体系,是进行神经干细胞研究的基础。目的:建立新生小鼠海马、嗅球、皮质组织神经干细胞的分离培养体系,并对其生物学特性进行分析。方法:分离新生昆明小鼠海马、嗅球、皮质组织,采用机械分离和胰酶消化法提取原代神经干细胞。采用无血清培养技术、机械吹打和酶消化法进行传代培养神经干细胞。以体积分数为10%的胎牛血清诱导分化神经干细胞。对神经干细胞及其分化产物行CD133、巢蛋白、β-微管蛋白Ⅲ、胶质纤维酸性蛋白免疫荧光染色鉴定。结果与结论:从新生小鼠海马、嗅球、皮质可提取出具有自我更新和多向分化能力的神经干细胞,经巢蛋白、CD133免疫荧光染色检测呈阳性;神经干细胞经胎牛血清诱导后可分化为β-微管蛋白Ⅲ、胶质纤维酸性蛋白阳性细胞,并证实染色阳性细胞为神经元和星形胶质细胞。该实验建立了一套神经干细胞体外分离培养、纯化、鉴定、诱导分化方案,为后续神经干细胞研究的顺利进行奠定了实验基础。     

人鼻咽癌细胞株分选CD133~+细胞实验研究

目的观察CD133在人鼻咽癌细胞株中的表达,探讨CD133+肿瘤细胞的体外增殖及分化能力从而确定鼻咽癌肿瘤干细胞的标志。方法使用免疫细胞化学及流式细胞技术检测鼻咽癌CNE2Z细胞株中的表达,免疫磁珠分选技术纯化肿瘤细胞,体外培养,观察其增殖及分化能力。结果鼻咽癌CNE2Z细胞株中有0.168%呈微量阳性表达,利用免疫磁珠分选技术纯化细胞的百分比为87.2%,免疫磁珠富集的CD133+肿瘤细胞在无血清培养基中1、3、5、7天的吸光度均高于相同条件下未分选细胞和CD133-细胞;CD133+在培养体系中的比例逐日下降,至培养的第12天,由第1天的87.2%下降至0.1%。结论鼻咽癌CNE2Z细胞株中,CD133+癌细胞有比其他细胞亚群强的体外分化和增殖能力,具有自我更新、生成其他表型肿瘤细胞等干细胞样特性,CD133可能是肿瘤起始细胞的标志之一。     

山羊神经干细胞的分离培养及体外诱导分化

背景:文献报道不同种类的神经调控因子及神经胶质细胞对神经干细胞分化成熟具有不同的作用,但大动物的神经干细胞培养报道则相对较少。目的:探究山羊神经干细胞的培养条件及体外诱导分化结果。方法:取幼羊脑组织分离神经干细胞后于神经干细胞全培养液中悬浮培养,后期行抗-巢蛋白一抗免疫组织化学染色鉴定,同时取坐骨神经分离培养许旺细胞;以血清诱导干细胞体外诱导分化后行抗-S100一抗、抗-胶质纤维酸性蛋白一抗、抗-MAP2一抗染色分别标记许旺细胞及神经胶质细胞,以未添加一抗做对照,计算图像灰度值与对照组进行统计学比较。结果与结论:成功分离培养抗-巢蛋白染色阳性神经球及抗-S100染色阳性许旺细胞,后期神经干细胞体外诱导分化得抗-胶质纤维酸性蛋白、抗-MAP2染色阳性细胞,其免疫组织化学染色灰度值显著高于对照组;分化产物抗-S100染色为阴性,其免疫组织化学染色灰度值显著低于对照组。结果表明山羊神经干细胞可经体外诱导分化为神经元及星形胶质细胞,未发现神经干细胞诱导分化为许旺细胞。     

诱导人卵黄囊间质干细胞向成骨细胞及神经细胞定向分化

目的：分离纯化及体外定向诱导人卵黄囊间质干细胞 (hYS-MSC)分化为成骨细胞及神经细胞。方法： 卵黄囊细胞经贴壁培养、传代纯化得到hYS-MSC，检测其表面抗原表达、对其进行核型分析、细胞周期检测并测定AKP活性；采用地塞米松、β-甘油磷酸钠、维生素C作成骨诱导剂、β-巯基乙醇或复方丹参注射液作为神经诱导剂诱导hYS-MSC向成骨细胞及神经细胞定向分化。组织化学方法作成骨检测；免疫组化方法检测NSE、NF及GFAP在经神经诱导hYS-MSC中的表达。结果： hYS-MSC易于纯化，在培养过程中保持正常核型，具有较大增殖能力。hYS-MSC CD29、CD44、CD166及CD105表达阳性, CD34、CD45和CD86为阴性；AKP弱阳性。hYS-MSC经成骨诱导AKP强阳性，诱导两周后形成钙盐沉积形成的矿化区。hYS-MSC经神经诱导可见NSE、NF或GFAP阳性细胞，符合神经元及胶质细胞的生物学特征。结论： hYS-MSC在体外培养过程中具有较大增殖能力并保持正常核型，与成体MSC表型一致，在体外可以诱导分化为成骨细胞、神经元及胶质细胞。     

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。     

大鼠脊髓神经干细胞的鉴定及光镜和电镜观察

本研究应用无血清培养技术对分离的大鼠胚胎脊髓神经干细胞进行体外培养,在倒置显微镜和电镜下观察细胞形态,应用BrdU标记、免疫荧光染色检测细胞增殖、分化情况。免疫荧光显示nestin、MAP2、GFAP以及BrdU/nestin、BrdU/MAP2、Br-dU/GFAP均有阳性表达,说明从大鼠胚胎脊髓可成功分离出神经干细胞,它们分化后可以表达神经元、星形胶质细胞的特异性抗原。脊髓神经干细胞具有自我更新能力,能分化为神经元和星型胶质细胞。     

施万细胞诱导共培养骨髓基质细胞向多巴胺能神经元分化

观察施万细胞(SCs)对骨髓基质细胞(BMSCs)的诱导分化作用。分离和体外培养SD大鼠SCs和BMSCs,分为SCs+BMSCs共培养(实验组)和BMSCs单独培养(对照组)。用流式细胞仪(FCM),S100、Brdu/nestin、Brdu/TH免疫荧光法分别鉴定BMSCs、SCs和BMSCs的分化情况。第2代SCs呈S100阳性,第3代BMSCs呈CD29和CD90阳性,CD45阴性。二者共培养3d后,可见Brdu/nestin免疫荧光双标细胞,阳性率达28.3±1.3%,与对照组比较,P<0.05。7d后,Brdu/nestin双标细胞减少,出现Brdu/TH免疫荧光双标细胞,阳性率为19.2±1.6%,与对照组比较,P<0.05。而对照组始终只见Brdu单标细胞。上述结果表明SCs可诱导共培养的BMSCs分化为DA能神经元。     

嗅黏膜神经干细胞的体外培养和向酪氨酸羟化酶阳性神经元的分化

目的:建立体外培养和诱导嗅黏膜神经干细胞向酪氨酸羟化酶阳性神经元分化的方法,探讨该细胞的干性和分化特性。方法:首先用含10%胎牛血清的DMEM/F-12混合培养基培养成年大鼠嗅黏膜细胞,当细胞贴壁后将培养基更换为含表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)和碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblastgrowth factor,bFGF),不含血清的干细胞培养基,以促进干细胞增殖形成神经球。将神经球取出用干细胞培养基悬浮培养以纯化扩增神经干细胞。应用干细胞相关蛋白Nestin及CD133的抗体对神经干细胞进行免疫荧光染色,观察上述蛋白在细胞的表达。用Neurobasal培养基(含B27、NGF、ATRA及SHH)培养扩增后的神经干细胞,诱导其向神经元分化。用神经丝蛋白(neurofilament-200,NF-200)和酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)抗体对分化的细胞进行免疫荧光染色;用免疫印迹法检测上述细胞裂解样品内的相应标志蛋白的电泳条带。结果:嗅黏膜神经干细胞高表达Nestin及CD133两种神经干细胞标志蛋白;干细胞经诱导分化后其形态具有神经元特征,并且高表达NF和TH两种神经细胞标志蛋白。结论:贴壁/悬浮序贯培养方法可体外纯化扩增嗅黏膜神经干细胞,该细胞可分化为酪氨酸羟化酶阳性神经元。     

Spontaneous transformation of human adult nontumorigenic stem cells to cancer stem cells is driven by genomic instability in a human model of glioblastoma

The presence of a CD133+/nestin+ population in brain tumors suggests that a normal neural stem cell may be the cell of origin for gliomas. We have identified human CD133-positive NSCs from adult glioma tissue and established them as long-term in vitro cultures human neuroglial culture (HNGC)-1. Replicative senescence in HNGC-1 led to a high level of genomic instability and emergence of a spontaneously immortalized clone that developed into cell line HNGC-2 with features of cancer stem cells (CSCs), which include the ability for self-renewal and the capacity to form CD133-positive neurospheres and develop intracranial tumors. The data from our study specify an important role of genomic instability in initiation of transformed state as well as its progression into highly tumorigenic CSCs. The activated forms of Notch and Hes isoforms were expressed in both non-neoplastic neural stem cells and brain tumor stem cells derived from it. Importantly, a significant overexpression of these molecules was found in the brain tumor stem cells. These findings suggest that this model comprised of HNGC-1 and HNGC-2 cells would be a useful system for studying pathways involved in self-renewal of stem cells and their transformation to cancer stem cells. Disclosure of potential conflicts of interest is found at the end of this article.     

人胚脑神经干细胞的分离培养、克隆和分化

探讨从人胚脑分离培养的神经干细胞在增殖和分化方面的生物学特点。用无血清培养技术从 4月龄人胎中脑组织中分离培养出神经干细胞 ,用有限稀释法获得单细胞克隆球 ,消化后用含 Brd U的培养液培养 ,待形成神经干细胞球后 ,进行 Brd U和nestin免疫荧光检测。取第 4代神经干细胞球用含 10 % FBS的培养液诱导分化 ,3周后分别进行神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞特异性标记物 MAP-2、GFAP和 CNP免疫荧光检测。结果显示 ,单细胞悬液培养 2周后可形成神经干细胞球 ;神经球 Br-d U和 nestin免疫荧光检测均呈阳性 ;神经干细胞分化后呈 MAP-2、GFAP和 CNP阳性的三种类型细胞 ,但分化的神经元数量较少、胞体较小、突起较少。提示从人胚中脑组织中分离得到的神经干细胞具有增殖和自我更新能力 ,并具有分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的多分化潜能 ;与啮齿类动物相比 ,人神经干细胞增殖速度较慢 ,分化的神经元较少且稍欠成熟     

CD133 expression by neural progenitors derived from human embryonic stem cells and its use for their prospective isolation

The ability to generate purified neural progenitors is critical to the development of embryonic stem cell-based therapies to alleviate human neurological disorders. While many cell culture protocols for directed differentiation of human embryonic stem (hES) cells into neural cells have been described, most yield mixed populations, some containing cells of different embryonic germ layer lineages, or even undifferentiated embryonic stem cells. In this study, we describe a method for single-cell dissociation, isolation by flow cytometry, and subsequent culture of neural progenitors from hES cells. As reported earlier, hES cells treated with the bone morphogenetic protein (BMP) antagonist noggin gave rise to neurospheres at a relatively high frequency. However, these noggin-treated embryonic stem cell cultures were heterogeneous, with cells expressing embryonic stem markers still detectable even following 14 days of differentiation. In order to isolate pure human neural progenitors, we fractionated noggin-treated ES cells on the basis of their expression of the putative neural stem cell marker, CD133, and the GCTM-2, and SSEA-1 antigens, which mark pluripotent stem cells and differentiated cells respectively from hES cell culture. CD133(+) cells formed larger spheres compared to CD133(-) cells. CD133(+)SSEA1(+) cells and CD133(+)SSEA-1(-) cells expressed similar levels of neural genes and formed neurospheres at similar frequencies. By contrast, CD133(+)GCTM-2(+) cells expressed high levels of OCT4 but not neural lineage genes and failed to form neurospheres. CD133(+)GCTM-2(-) cells formed neurospheres at the relative highest frequency. Thus, negative selection with GCTM-2 may be useful for the purification of specific cell types differentiated from hES cells.     

体外培养的神经球中表达神经巢蛋白细胞的流式细胞术检测

采用体外培养不同时间的神经干细胞球 ,间接荧光法标记神经巢蛋白 (nestin) ,以流式细胞术检测神经干细胞球中表达nestin细胞的情况。结果显示 :在培养不同时间的细胞群体中均检出 nestin阳性细胞 ,培养 7d、1月、3月和 6月的细胞群含nestin阳性细胞数百分比分别为 (4 2 .2± 7.6) %、(4 1.7± 7.3 ) %、(3 3 .8± 12 .9) %和 (3 7.1± 5 .0 ) % ,几个时间点的细胞群体所含的 nestin阳性细胞数的百分比之间无显著性差异。提示 ,在体外培养条件下 ,神经干细胞群体可能通过自我更新和分化的调控 ,保持 nestin阳性细胞于一种较为恒定的比例。     

大鼠胚胎脑组织神经干细胞的培养和鉴定

目的探讨从不同胎龄的大鼠脑组织中分离,培养神经干细胞(NSC)并对其鉴定,了解生物特性。方法通过采用机械分离和消化分离相结合的方法分离不同胎龄大鼠脑NSC。在无血清DMEM/F12(含20ng/m lbFGF,20ng/m lEGF及B27辅助培养液)中培养、传代和鉴定。诱导分化后采用SABC法对分化的细胞进行神经元特异烯醇化酶(NSE)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)检测作细胞鉴定。结果从不同胎龄的胎鼠脑组织中成功培养出神经干细胞,胎龄为12.5天的胎鼠提取的神经干细胞集落最多,在上述条件下培养及传代的细胞不断分裂增殖,形成悬浮生长的呈巢素蛋白(nestin)阳性的神经球;用血清诱导分化为大量表达NSE阳性的神经元和GFAP阳性的星形胶质细胞。结论胎龄为12.5天胎鼠大脑皮质培养出的神经干细胞数量最多,可分化为神经元、神经胶质细胞及少突胶质细胞。     

成人基底前脑巢蛋白免疫阳性神经细胞的细胞化学观察

目的 探讨巢蛋白(nestin)免疫阳性细胞在人基底前脑内的分布规律及化学特性。方法 采用nestin331B、10C2、Rat 401抗体显示人基底前脑的nestin免疫阳性细胞，并应用NSE、p75NGFR、ChAT、GFAP抗体分别对nestin免疫阳性细胞进行了双标免疫细胞化学研究，同时还应用NADPH-d进行组织化学染色。结果 在成人基底前脑有一个连续的nestin免疫阳性细胞带，胞体较大，呈卵圆形或梭形，有1～3个突起，分布于隔核、斜角带核、Meynert核、无名质及杏仁核群。双标染色显示，nestin阳性细胞被NSE抗体标记，并与ChAT、NGFR、NOS阳性神经元间杂分布，多数不呈交叉反应。约28％nestin免疫阳性细胞为ChAT阳性神经元，15％为NGFR阳性神经元，6％为NOS阳性神经元。此外，透明隔及隔区靠近软膜处有少量nestin免疫阳性细胞，其形态与星形胶质细胞相似，不与GFAP有交叉免疫阳性反应。结论 成人基底前脑存在一个有别于ChAT、NGFR、NOS神经元的nestin免疫阳性神经元簇，其生物学意义值得进一步研究。