白藜芦醇通过上调小鼠胚胎干细胞过氧化物酶体增殖激活受体γ共激活子1α表达促进其分化为心肌细胞

目的观察白藜芦醇对小鼠胚胎干细胞(ESC)分化为心肌细胞的调节作用,并探讨其机制。方法 采用悬滴悬浮培养法培养ESC。白藜芦醇0.44,4.4和44μmo.lL-1处理ESC 96 h。光学显微镜下记录每组自发心肌搏动数;透射电镜观察细胞内线粒体结构;实时PCR方法测定α-肌球蛋白重链(α-MHC)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、PPARγ共激活子1α(PGC-1α),核呼吸因子-1(NRF-1)、线粒体转录因子A(mtTFA)和线粒体呼吸链复合体Ⅳ(COXⅣ)的基因表达;Western蛋白印迹法检测PPARγ,α辅肌动蛋白和PGC-1α蛋白表达。结果 与正常对照组相比,白藜芦醇0.44和4.4μmo.l L-1可增加ESC细胞分化为自发搏动的心肌细胞数,并明显上调分化的ESC心肌特异性基因α-MHC表达,约分别为正常对照组的5.6和3.7倍;上调心肌细胞特定标识蛋白α辅肌动蛋白的表达,约为正常对照组的1.7和2.1倍;提示白藜芦醇可以促进ESC分化为心肌细胞。白藜芦醇干预各组均可上调PPARγ基因和蛋白表达,同时白藜芦醇0.44和4.4μmo.lL-1可以明显上调线粒体生物合成相关因子基因表达;白藜芦醇4.4μmo.lL-1处理组线粒体数目增多,提示线粒体生物合成可能是ESC分化为心肌细胞的重要机制。结论 白藜芦醇可以通过激动PPARγ受体并上调由PGC-1α介导的线粒体生物合成,从而促进ESC分化为心肌细胞。     

Notch信号通路在骨髓间充质干细胞分化为心肌细胞过程中的作用

骨髓间充质干细胞(MSCs)具有多向分化潜能,可以通过细胞移植治疗多种疾病,并且在一定的条件下可以通过诱导分化为心肌细胞(CMs),为治疗心血管疾病带来了希望.在细胞的增殖和分化中,Notch 信号通路起到了非常重要的作用,本文对在 MSCs 分化为 CMs 过程中 Notch 信号通路的具体作用做一综述.     

应用胚胎干细胞实验模型体系对异硫氰酸盐发育毒性的评价

目的应用胚胎干细胞实验模型体系探讨苯甲基异硫氰酸盐(BITC)和苯乙基异硫氰酸盐(PEITC)的发育毒性。方法小鼠胚胎干细胞(ESC)经体外悬滴和悬浮培养分化获得心肌细胞及经视黄酸5×10-7mol·L-1诱导培养分化获得神经细胞,利用RT-PCR方法分析BITC和PEITC0,1,2,4和8μmol·L-1对ESC定向分化为特异表达肌球蛋白重链(MHC)基因的心肌细胞以及特异表达巢蛋白(巢蛋白)基因的神经细胞的影响,计算BITC和PEITC对ESC定向分化能力的抑制作用。同时应用MTT法测定BITC和PEITC对ESC129品系小鼠D3和BALB/c品系小鼠3T3细胞活性的抑制作用,结合定向分化抑制作用结果评价BITC和PEITC的发育毒性。结果 BITC和PEITC对ESC体外心肌细胞定向分化半数抑制浓度(ID50)为3.56和3.48mg·L-1,BITC和PEITC对ESC体外定向分化神经细胞的ID50分别为3.87和2.43mg·L-1,依据发育毒性评价公式计算得BITC和PEITC均无心肌发育毒性作用,BITC和PEITC的神经发育毒性作用分别为无和弱。结论 BITC和PEITC均无心肌发育毒性作用,但PEITC具有弱神经发育毒性作用。     

双酚A对小鼠胚胎干细胞分化潜能的影响

目的探讨双酚A(BPA)对胚胎干细胞(ESC)分化潜能的影响,为合理评价BPA的安全性提供实验基础。方法制备及培养的小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)和小鼠ESC,用BPA 0.1,1,10,100和1000μmol·L-1持续培养8 d,CCK-8法检测MEF和ESC细胞存活率并计算IC50;通过实时荧光定量PCR检测ESC中α肌球蛋白重链m RNA表达并计算其半数最大分化抑制浓度(ID50)。悬滴悬浮法培养的拟胚体,用BPA 0.001,0.01,0.1和1μmol·L-1持续培养10 d,实时荧光定量PCR检测拟胚体各胚层标志基因表达的变化。结果 BPA对小鼠ESC的IC50为5.22×10-4mol·L-1,对MEF的IC50为6.25×10-4mol·L-1,对小鼠ESC体外心肌细胞定向分化的ID50为7.0×10-7mol·L-1。BPA 0.001和0.01μmol·L-1可以上调拟胚体的中胚层标志基因胎肝激酶1和球蛋白转录因子1的表达。结论 BPA属于强胚胎毒性化合物。低浓度BPA对小鼠ESC分化为中胚层细胞有促进分化的作用。     

体外中药干预骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化的研究进展

骨髓间充质干细胞具有自我更新、增殖和多向分化的潜能,骨髓间充质干细胞在体外可通过化学药物及中药干预诱导分化为心肌细胞,将其应用于治疗缺血性心脏病,可减少梗死面积,改善心功能,为心脏病的治疗开辟了新途径。大量研究表明,中药在骨髓间充质干细胞增殖和定向分化过程中具有促进作用,不仅可在体内作用于骨髓间充质干细胞促进其增殖、分化,还可通过影响体外微环境促进其功能的建立与存活。     

心肌干细胞研究进展

传统观点认为,成年哺乳动物的心肌细胞高度分化,没有再生能力,只能通过肥大等重构方式代偿.1994年,Soonpaa等[1]发现将小鼠胚胎干细胞移植到成年小鼠发生梗死的心肌部位,能够限制疤痕发展以及预防梗死后心衰的发生;继而有人发现心肌梗死后,在梗死灶边缘及正常心肌组织中有少量心肌细胞发生有丝分裂,说明病理状态下心肌细胞有自我更新的能力[2];提示成年心脏中大部分心肌细胞不可再分裂,但是仍然包含了部分可以再生的细胞,并不是终分化器官,而有内在的再生潜能.近年来,将不同来源包括心肌细胞来源的干/祖细胞体外培养诱导分化为心肌细胞,应用于心肌梗死或者心肌肥大症等,已经成为研究的热点.本文将就心肌干细胞(Cardiacstem cells,CSC)的调控、分化及其在心脏疾病治疗方面的进展进行简要综述.     

骨髓间质干细胞移植在心血管病中的应用

近年来，骨髓间质干细胞（marrow mesenchyreal stem cells，MSCs）移植成为心血管病治疗领域一个新的研究热点。它是人们利用MSCs具有多向分化潜能这一特点，将其移植到受损心肌并诱导分化为新生心肌细胞和血管内皮细胞，从而从根本上恢复心肌细胞数量，重建受损区血管。     

骨髓干细胞治疗心脏疾病的临床新进展

骨髓干细胞为多潜能细胞,包括造血干细胞和间充质干细胞两类,以骨髓组织中含量最为丰富,具有自我更新及多向分化能力,在一定的条件下能被诱导分化为包括心肌细胞在内的多种细胞,可作为理想的种子细胞用于衰老和病变引起的组织器官损伤修复,尤其是应用于心肌梗死、缺血性心衰、难治性心绞痛、扩张型心肌病等心脏疾病的临床治疗。本文就临床骨髓干细胞治疗心脏病的研究报道做简要综述。     

应用胚胎干细胞试验对多菌灵胚胎毒性的初步评价

目的应用胚胎干细胞(ESC)和胚胎干细胞试验(EST),初步评价多菌灵的胚胎毒性,并探讨可能的毒性机制。方法应用Alarma Blue法检测多菌灵对ESC和3T3成纤维细胞活性的影响;未分化的ESC体外经悬滴、悬浮培养后用10-4mol/L抗坏血酸诱导分化为具搏动能力的心肌细胞,暴露于不同浓度的多菌灵(0、1、2.5、5、10和20 nmol/L),在分化终点即第10天时获取分化细胞的RNA,并检测细胞多能性基因Oct4和心肌特异性基因α-MHC的相对表达量,计算多菌灵对ESC分化的半数抑制剂量。根据EST的评价标准,对多菌灵的胚胎毒性进行评价。结果多菌灵对3T3细胞和ESC细胞的存活率随着多菌灵浓度的增加而显著降低,ESC对多菌灵毒性更敏感;1 nmol/L多菌灵使Oct4的表达量显著升高,而2.5、5、10和20 nmol/L多菌灵使Oct4的表达量显著降低;随着多菌灵浓度的增加,α-MHC基因表达量逐渐降低,呈剂量-效应关系。多菌灵经EST评价为强胚胎毒性化合物。结论多菌灵具强胚胎毒性,其对ESC细胞活性及多能性基因影响显著可能是其作用的机制之一。     

应用胚胎干细胞试验模型对碱性成纤维细胞生长因子发育毒性的初步评价

目的利用小鼠胚胎干细胞试验(EST)模型,初步评价bFGF的发育毒性。方法体外培养小鼠胚胎干细胞(ESC),通过形态学观察、碱性磷酸酶染色和RT-PCR方法进行ESC未分化鉴定;MTT法检测不同浓度bFGF对ESC和3T3细胞的毒性,RT-PCR半定量分析法检测bFGF对未分化基因Sox-2表达的影响。结果 bFGF对ESC和3T3的半数抑制浓度和ESC的半数抑制分化浓度分别为IC50ESC=15.2 mg.L-1,IC50 3T3=24.2 mg.L-1,ID50 ESC=1.7 mg.L-1。结论 bFGF发育毒性的判定为弱胚胎毒性。     

细胞移植治疗缺血性心脏病

缺血性心脏病等病因可导致心肌细胞死亡。由于成年哺乳动物心肌细胞缺乏增殖分化能力 ,心肌细胞损伤坏死后必然由纤维结缔组织替代 ,引起心脏功能的永久性损害。尽管目前药物治疗、心肌血运重建技术可改善心肌供血 ,但并不能使坏死的心肌再生修复。心脏移植是终末期心衰治疗的方法 ,但因供体、免疫排斥等因素 ,仅能应用于少数病人。细胞移植提供了坏死区心功能恢复的可能 ,最近报道表明了这种外科技术在人体应用的可行性[1] ,它是一种非常有前途的治疗方法。一、细胞移植的细胞种类1、心肌细胞 :心肌细胞可源于自体、异体和转基因心肌细胞。…     

体外构建新型化妆品检测用皮肤Inspectskin Ⅰ的初步研究

目的 探讨ES源表皮干细胞(ESC)与高分子材料构建人工皮肤Inspectskin Ⅰ的方法,为化妆品皮肤毒性检验替代模型奠定基础.方法 采用嵌入式培养法,先将3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚物(PHBV)支架与原代小鼠成纤维细胞共培养5 d构建真皮,再于表面放置ESC细胞,气-液界面培养7～10 d,形态学和β1整合素、CK10、CK19免疫组化观察.结果成纤维细胞可在真皮支架内粘附,ESC细胞可在支架表面增殖分化形成含基底层、棘层和角化层的复层表皮结构,免疫组化表明基底层以上细胞中表达CK10明显增多,基底层有些细胞仍呈β1整合素和CK19阳性.结论 Inspectskin Ⅰ替代皮肤模型是由ESC细胞分化形成的角化复层表皮结构和PHBV真皮结构共同构成的全层皮肤模型.     

光电成像系统在评价胚胎干细胞体外定向分化为心肌细胞中的应用

目的采用简易光电成像系统记录胚胎干细胞(ES细胞)体外定向分化心肌细胞的搏动频率,为药物诱导ES细胞体外定向分化心肌细胞提供量化评价指标。方法以简易光电成像系统记录心肌细胞搏动频率,并以维A酸和淫羊藿苷诱导ES细胞定向分化心肌细胞为例,收集分化过程中发育依赖性基因(α-肌球蛋白重链、心室肌球蛋白轻链及β-肾上腺素受体)和心肌特异性蛋白(α-辅肌动蛋白和肌钙蛋白T)表达情况,同步分析光电成像信号与分子生物学指标的一致性。结果光电成像系统可灵敏反映分化心肌细胞的搏动频率,在与维A酸和淫羊藿苷共培养体系中,搏动频率与心肌发育依赖性基因、蛋白表达和β-肾上腺素受体形成等一致,可体现心肌分化的不同时间段。结论简易光电成像系统能灵敏记录ES细胞定向分化心肌细胞的搏动频率,此搏动频率与细胞分化成熟程度一致,可望成为药物诱导分化心肌细胞初步评价的量化指标。     

自体骨髓干细胞移植治疗下肢缺血性疾病的研究现状

骨髓干细胞是成体干细胞的一种,具有自我更新和分化潜能,在特定条件下可分化为不同的组织细胞或器官,自体骨髓干细胞移植通过增强移植部位组织细胞更新或替换缺损组织来治疗多系统疾病,前景乐观。现就目前自体骨髓干细胞移植治疗下肢缺血性疾病的研究状况进行综述。     

微矩阵电极在人类多功能干细胞分化的心肌细胞上的应用

目的应用微矩阵电极系统MEA(Multielectrode Array,MEA)鉴别人类多功能干细胞分化的心肌细胞的电生理特性并建立体外药物检测平台。方法将人类多功能干细胞分化的心肌细胞团贴于经0.1%明胶处理过的MEA芯片,培养3d后,心肌细胞团保持节律性收缩,应用McRack采集分析软件记录给予10M河豚毒素(TTX)前后心肌细胞场电位(field potential duration,FPD)和心率(heart rate)的变化。结果该方法可用于记录心肌细胞胞外电生理特性;10M的TTX可降低心率,缩短FP min的幅度。结论该技术操作简单,高效,可成功记录人类多功能干细胞分化的心肌细胞的电生理特性,并可用于临床药物筛选。     

诱导多潜能干细胞在临床治疗中的研究进展及前景分析

近年来,不同的研究组先后证实:通过转染转录因子组合可诱导终末分化的细胞重新编程为多潜能状态,由此获得的细胞无论是在表观遗传,还是在分化潜能上都与胚胎干细胞十分相似,因此被称为诱导多潜能干细胞。iPS细胞具有能分化成为三个胚层全部种类细胞的能力,并且其细胞来源不受伦理限制,所以在细胞治疗、组织工程和药物开发等领域被寄予厚望。本文综述了iPS细胞安全制备和临床应用的相关研究进展。最新的研究成果预示着不久的将来,我们能够更加高效、安全地建立疾病特异性或个体特异性iPS细胞系,这无疑会掀起一场再生医学的革命。     

骨髓干细胞移植治疗缺血性心脏病的研究进展

干细胞具有自我更新，多向分化能力，在适宜的体外培养中干细胞能够稳定生存增殖并保持多向分化潜能，是便于体外操作的理想的靶细胞。本综合近几年国内外献，阐述了骨髓干细胞通过移植技术移植至试验动物的病损心脏，可以分化增殖为心肌细胞和血管结构，从而改善缺血的心脏功能。因此具有广阔的临床应用前景，值得进一步研究。     

人脐带问充质干细胞向血管内皮细胞的定向分化及临床应用进展

间充质干细胞是1974年被科学家Friedenstein等[1]。首次从骨髓细胞中分离并鉴定的新型干细胞,主要存在于中胚层,是一种具有自我复制能力的多潜能细胞。这种细胞普遍存在于动物骨膜、松质骨及脂肪组织中[2],且在一定条件下可以诱导分化为软骨细胞、成骨细胞、脂肪细胞、心肌细胞、骨骼肌细胞、神经细胞及支持造血的基质等。其弱的免疫原性在很大程度上降低了移植物抗宿主病的发生概率,使其成为细胞组织工程与细胞水平疾病治疗的一个重要来源。特别是近年随着干细胞治疗越来越广泛地应用于临床研究与治疗,     

脐血间充质干细胞向神经细胞诱导分化的研究进展

脐血间充质干细胞是从胎儿脐带血中分离出的一种成体干细胞,具有分化为神经细胞的潜能,可用于多种神经系统疾病的治疗。如何有效诱导脐血间充质干细胞向神经细胞分化一直是干细胞领域的研究热点,具有很高的研究价值,该文将对脐血间充质干细胞向神经细胞定向分化的诱导方法作一综述。     

心脏毒性的临床前检测

胚胎干细胞（ES）衍生心肌细胞代表一个系统，介于原位细胞和培养细胞之间。未分化ES细胞允许进行标准化、扩展和基因操控处理，已分化细胞可提供反映其原始细胞正常生理活动的图像。本文对检测心脏毒性的几种常见模型与含有体外分化的纯心肌细胞的检测系统进行比较。