酸性成纤维细胞生长因子与胚胎干细胞的造血分化

背景：有研究表明,在卵黄囊造血、胎肝造血和胚胎干细胞向造血干细胞分化过程中,酸性成纤维细胞生长因子可强烈表达。 目的：探讨酸性成纤维细胞生长因子对小鼠胚胎干细胞造血分化的作用,在拟胚体培养阶段施加酸性成纤维细胞生长因子,验证酸性成纤维细胞生长因子对造血形成细胞产生的调控作用。 方法：培养小鼠胚胎干细胞,将饲养层上生长状态良好的小鼠胚胎干细胞用胰酶消化成单个细胞后,利用悬滴法制备拟胚体,拟胚体继续悬浮培养,以1,2和5 μg/L酸性成纤维细胞生长因子分别培养3,5,7,9 d,通过免疫荧光法检测胚胎干细胞与拟胚体中酸性成纤维细胞生长因子的表达,流式细胞术检测Flk-1⁺与CD133⁺阳性细胞率。 结果与结论：酸性成纤维细胞生长因子在拟胚体中呈阳性表达。在5 μg/L酸性成纤维细胞生长因子作用下,Flk-1⁺细胞随时间增加表达增加,CD133⁺细胞表达模式与Flk-1⁺细胞类似。在1 μg/L时,Flk-1⁺细胞在7 d时表达达到高峰,随后下降。CD133⁺细胞表达结果类似。而在2 μg/L时,5 d时Flk-1⁺细胞表达升高,随后下降,在9 d时表达又增高。而CD133⁺细胞则总体呈现升高趋势。酸性成纤维细胞生长因子可促进Flk-1⁺与CD133⁺细胞的产生,证明酸性成纤维细胞生长因子能够有效促进拟胚体的扩增以及成血管血液干细胞的产生与增殖。     

昆明小鼠胚胎干细胞向心肌细胞的分化

目的饲养层制作及复苏培养昆明小鼠胚胎干细胞,探索体外诱导胚胎干细胞向心肌细胞分化。方法饲养层制作,复苏及体外培养胚胎干细胞,采用一步法消化贴壁胚胎干细胞,悬浮培养5d,形成拟胚体(EB),待EB贴壁后,加入淫羊藿苷(Icraiin,ICA)诱导液对其诱导并每天观察,免疫荧光检测心肌细胞特异性肌钙蛋白T(cTnT)和心室肌球蛋白轻链(MLC-2v)的表达。结果胚胎干细胞悬浮聚集5d,形成类似球状的拟胚体,将拟胚体贴壁诱导8d,发现拟胚体中出现跳动,诱导后10d拟胚体跳动率达65%,显著高于空白对照组和阴性对照组,一个分化拟胚体中一般出现1-3个跳动点,节律约为50-80times/min,在诱导10d时跳动的合胞体,免疫荧光表明cTnT和MLC-2v表达为阳性。结论胚胎干细胞经悬浮聚集培养5d后经10-7mol/L淫羊藿苷诱导,得到了可以跳动的心肌细胞团。     

人主动脉-性腺-中肾区基质细胞诱导胚胎干细胞分化为造血干细胞及体内造血重建

背景：研究证实多种造血生长因子、基质细胞饲养层及其条件培养液可促进胚胎干细胞向造血干细胞分化。 目的：以人主动脉-性腺-中肾(aorta-gonad-mesonephros,AGM)区基质细胞为饲养层体外诱导小鼠胚胎干细胞分化为造血干细胞,并比较不同移植途径对造血干细胞体内造血重建能力的影响。 方法：将小鼠E14 胚胎干细胞诱导为拟胚体,采用Transwell非接触共培养体系在人AGM区基质细胞饲养层上诱导6 d,接种NOD-SCID小鼠检测体内致瘤性。再将诱导后的拟胚体细胞移植经致死量60Co γ射线辐照的BALB/C雌鼠,受鼠随机分为静脉移植组、骨髓腔移植组、照射对照组及正常对照组。 结果与结论：拟胚体细胞经人AGM区基质细胞诱导后Sca-1⁺c-Kit⁺细胞占(13.12±1.30)%。NOD-SCID小鼠皮下接种经人AGM区基质细胞诱导的拟胚体细胞可出现畸胎瘤,经骨髓腔接种未见肿瘤形成。静脉移植组动物全部死亡,骨髓腔移植组生存率为55.6%,移植后21 d外周血象基本恢复,存活受鼠检测到供体来源Sry基因。提示小鼠胚胎干细胞经人AGM区基质细胞诱导分化的造血干细胞通过骨髓腔移植安全并具有一定的造血重建能力。     

体外分化胚胎干细胞为造血干细胞重建造血功能的研究

目的：探讨体外定向分化胚胎干细胞（ESCs）为造血干细胞（HSCs）对体内造血功能的重建作用。方法：将小鼠E14.1胚胎干细胞采用“三步诱导法”在体外分化发育为HSCs，造血克隆形成(CFU)实验观察其体外造血集落形成情况，免疫磁珠分选纯化HSCs移植给经亚致死剂量γ射线照射的雌性SCID小鼠，观察其植入及小鼠造血功能恢复情况。结果: 经过分阶段诱导，多种造血刺激因子联合应用能有效促进ESCs定向分化发育为HSCs,流式细胞仪检测HSCs特异性表面标志物CD34+/Sca-1+表达最高为（58.64±4.20）%，CFU培养能形成较多的红系、粒系/巨噬细胞系及混合细胞集落, Wright-Giemsa 染色显示为原始的造血细胞。此阶段的HSCs经分选纯化后移植给经γ射线照射后的小鼠，移植组小鼠+10 d造血功能开始恢复，观察40 d后除血小板恢复较慢外，白细胞、红细胞、血红蛋白等指标已接近正常，植入率为71.4%，存活率为43.0%，染色体检测证实已由受体鼠的XX转为供体鼠的XY。结论: 采用分阶段诱导的方法，可在体外定向诱导小鼠ESCs分化发育为HSCs，此来源的HSCs可以有效重建体内造血功能。     

小鼠胚胎干细胞来源的心肌细胞系的建立

目的 建立模拟细胞微环境、促进细胞分化的三维培养体系,以体外诱导和培养小鼠胚胎干细胞 (mES-D3)来源的心肌细胞。方法 将mES细胞通过悬浮培养获得拟胚体（EBs）后转入Matrigel? Matrix 3D培养体系中培养。用形态学观察计数收缩集落的数量和频率;用免疫组织化学和RT-PCR检测心肌细胞分化相关基因的表达。结果 在Matrigel?中培养5d左右,可观察到自发节律收缩的EBs,频率约为40～50次/min;继续培养3d左右,频率约为80～90次/min;到45d左右大部分集落最终收缩。分化为心肌细胞所表达的特异性蛋白cTnT, Desmin, Actin表达呈阳性,并表达心肌特异性基因cTnT, NKX2E, GATA-4和MLC-2v。结论 mES细胞来源的EBs在Matrigel?培养体系中能够分化为心肌细胞,籍此我们建立了一株细胞系。     

肝细胞生长因子对鼠胚胎干细胞分化为心肌细胞的作用

目的观察肝细胞生长因子(HGF)在胚胎干细胞(ESC)向心肌细胞分化过程中的作用。方法制备小鼠胚胎成纤维细胞饲养层(FL),复苏的E14细胞接种在FL上,经直接悬浮法形成拟胚体(EBs),诱导组每孔加2m L胚体完全培养液再加15 ng/m L HGF,对照组只加入胚体完全培养液每孔2ml,免疫荧光染色激光共聚焦扫描显微镜下观察细胞心肌特异性蛋白Mlc-1v的表达,透射电子显微镜下观察分化细胞的超微结构特征。结果制备的FL细胞为长梭型,呈条索状或漩涡状排列,复苏在FL上的ES-E14细胞呈圆形、椭圆形克隆,经悬浮培养后即可见球形悬浮状EBs。诱导分化后第12d的细胞其心肌Mlc-1v蛋白表达阳性,透射电子显微镜下可见细胞核的周围有许多不规则成束的肌丝分布。结论肝细胞生长因子可以促进胚胎干细胞分化为心肌样细胞。     

小鼠胚胎卵黄囊中的造血干细胞

本文比较了卵黄囊造血干细胞与胎儿的肝、脐血管和成人骨髓中的造血干细胞之间的区别,揭示了卵黄囊造血干细胞向各系细胞分化的过程,以及细胞因子、卵黄囊内皮细胞对其增殖、分化的影响。卵黄囊造血干细胞有很强的增殖、分化能力,且不表达组织相容性复合体抗原,故可运用该细胞促进机体造血功能的恢复。     

Jagged-1抑制小鼠胚胎干细胞分化为造血干/祖细胞

目的 探讨Notch信号通路在小鼠胚胎干细胞(ESC)分化为造血干/祖细胞(HSC/HPC)中的作用.方法1)体外培养小鼠拟胚体细胞(EBs),使用Jagged-1蛋白活化Notch信号通路及DAPT(γ-分泌酶抑制剂)抑制Notch信号通路.实验分为拟胚体细胞复苏组(EB组)、对照组、Jagged-1组、DAPT组和...     

人胚胎干细胞向内皮细胞的分化诱导

BACKGROUND:Human embryonic stem cells exhibit self-renewal and multi-differentiation potential, and can differentiate into endothelial cells under certain induction conditions. OBJECTIVE:To explore induced conditions of the human embryonic stem cells differentiating into endothelial cells and to investigate the effect of vascular endothelial growth factors on the endothelial differentiation of human embryonic stem cells. METHODS:After resuscitation, passage 40 human embryonic stem cell lines H9 were subjected to suspension culture to prepare embryos, and after 5-day culture, these cells were cultured in attachment medium to differentiate into embryoid bodies, followed by induction with 50 µg/L vascular endothelial growth factors. Passage 2 and 15 embryonic stem cells after induced differentiation were taken for Dil-Ac-LDL uptake test and immunohistochemical staining, respectively. RESULTS AND CONCLUSION:After 1-day culture, cord-like or polygonal monolayer cells around embryoid bodies showed bud-like and radial growth with a relative rapid speed merging into surrounding colonies; at 2-3 days, the number of suspension cells increased further, but the small-round cells in the center began to die; at 5 days, embryoid bodies started to passage, and aggregated cells exhibited typical paving stone-like appearance. Moreover, some human embryonic cells after induced differentiation could actively take up fluorescent labeled LDL, and red fluorescent particles appeared. Additionally, passage 15 embryonic stem cells after induced differentiation could express CD31 and FLK-1. These findings suggest that human embryonic stem cells induced by vascular endothelial growth factors can differentiate into endothelial cells.     

人胚胎干细胞HuES17向造血干细胞的分化

背景：人类胚胎干细胞是来源于着床前囊胚的内细胞团,能在长期培养中无限增殖并保持未分化状态,且具有分化成人体组织各种细胞类型能力的细胞。 目的：进一步验证人胚胎干细胞HuES17细胞株向造血干细胞分化的能力。 方法：人胚胎干细胞HuES17采用与人包皮成纤维细胞二维共培养的方式培养,采用人胚胎干细胞与小鼠骨髓基质细胞(OP9) 二维共培养的方法诱导胚胎干细胞向造血干细胞分化。 结果与结论：人胚胎干细胞与小鼠骨髓基质细胞(OP9) 二维共培养诱导造血分化的第四五天即开始出现OP9细胞逐渐老化,很快死亡;可以观察到人胚胎干细胞分化,然而,随着OP9细胞死亡,分化的人胚胎干细胞亦死亡,不能诱导人胚胎干细胞向造血干细胞分化。提示人胚胎干细胞HuES17细胞株可能不能向造血干细胞分化,或向造血干细胞分化的能力较低。     

肝细胞生长因子促进人胚胎干细胞向神经前体细胞分化

目的:研究肝细胞生长因子(HGF)诱导人胚胎干细胞(hESCs)定向分化为神经前体细胞(NPs)的作用。方法:诱导拟胚体(EBs)生成,随机将EBs分为正常对照组、G5 supplement组、HGF组和HGF+G5 supple-ment组,悬浮培养诱导7d,转移至多聚赖氨酸/层黏连蛋白(20mg/L)包被的24孔培养板中继续培养7-10d。免疫荧光染色鉴定NPs和体外分化能力,流式细胞仪检测各组巢蛋白(nestin)阳性细胞的比例,RT-PCR检测音猥因子(Shh)对NPs的脑区标记基因表达的影响。结果:HGF+G5可诱导hESCs定向分化为NPs,HGF+G5组的nestin阳性的NPs比例(87.3%±3.9%)显著高于其它组(P0.05),NPs具有分化成神经元、少突和星形胶质细胞的能力;HGF+G5诱导时间对于NPs的分化有影响,7d时nestin+细胞比例达到最大;Shh可使NPs表达腹侧化基因,后脑标记表达上调,而前脑标记表达下调。结论:含HGF和G5的无血清神经分化体系可有效诱导hESCs神经分化,是研究神经诱导的良好体系。     

胚胎干细胞分化为肝细胞的研究进展

急性肝衰竭和晚期肝病严重危害人类的健康,原位肝移植是目前治疗这类疾病惟一有效的治疗方法,却受到了供肝缺乏的限制.肝细胞移植、生物人工肝以及组织工程肝是潜在的解决办法,而获取足量有功能的肝细胞是成功的关键.鉴于其强大的自我更新能力及多向分化潜能,胚胎干细胞可能成为一种无限的肝细胞来源.胚胎干细胞在临床肝病应用前需首先在体外进行有效的严格控制的分化、鉴定及纯化.主要对目前研究胚胎干细胞分化为肝细胞的各种诱导体系及存在的问题作一概述.     

胚胎干细胞和间充质干细胞分化为内皮细胞的研究现状

内皮细胞对于维持血管正常功能具有重要作用,然而其来源有限.因此,寻找内皮细胞的其他丰富来源一直为研究者们所关注.干细胞在体外培养具有能大量增殖、并在合适的条件下定向分化的特性.近年来,各种类型的干细胞诱导分化为内皮细胞的研究不断深入并各有优缺点.对胚胎干细胞和各种来源的间充质干细胞诱导分化为内皮细胞的研究现状作一综述.     

血管内皮生长因子对外周血内皮祖细胞功能的影响

目的: 观察不同浓度血管内皮生长因子(VEGF）对体外培养人外周血内皮祖细胞（EPCs）生物学功能的影响，探讨VEGF促进EPCs分裂生长的合适浓度。方法: 密度梯度离心法获取人外周血单个核细胞（MNCs），接种至人纤维连接蛋白（HFN）包被的培养板上，培养4 d后收集贴壁细胞，换用配有不同浓度（对照组、10 μg/L、20 μg/L、50 μg/L）VEGF的培养基继续培养3 d后进行细胞免疫组化鉴定EPCs，采用MTT比色法、改良的Boyden小室和黏附能力测定实验，观察EPCs的增殖、迁移和黏附能力。结果: 从人外周血能成功分离EPCs细胞，并能分化为血管内皮细胞；从冠心病患者分离的EPCs增殖能力较非冠心病患者弱；VEGF在较低浓度（10 μg/L和20 μg/L）时即能显著促进EPCs生长的各项生物学指标，但高浓度（50 μg/L）时并不能进一步增强这一效应；低浓度（10 μg/L）下VEGF对冠心病患者作用较非冠心病患者弱，高浓度时对两者促进作用相近。结论: 冠心病患者EPCs功能显著减弱，较低浓度的VEGF即可显著增强EPCs的各项生物学功能，可能对损伤血管的再内皮化有益。     

体外定向诱导小鼠胚胎干细胞发育为造血干/祖细胞方法的初步研究

目的:探讨体外定向诱导胚胎干细胞(ESC)发育为造血干细胞(HSC)的方法。方法:将小鼠E14胚胎干细胞在含干细胞生长因子(SCF)和血管内皮生长因子(VEGF)的甲基纤维素培养基中首先诱导发育为胚胎体(EB),再将EB置于均含SCF、VEGF、IL-3、IL-6及促红细胞生成素(EPO)的3种不同培养体系中定向分化为HSC,并观察HSC表面标志性抗原、造血集落形成及瑞氏-姬姆萨染色的结果。结果:经两阶段诱导ESC分化为HSC,发现在甲基纤维素半固体培养体系中HSC发育缓慢,分化14d后CD34+/Sca-1+细胞数最高为(31.5±4.7)%;而在骨髓基质细胞饲养层上HSC发育较快,细胞数量较多,分化第10dCD34+/Sca-1+细胞数即达到峰值,为(47.8±6.3)%;骨髓基质细胞饲养层+胎肝基质细胞上清培养体系中HSC发育同样迅速,所产生的CD34+/Sca-1+细胞数量在3个体系中最高,为(53.6±7.2)%。经瑞氏-姬姆萨染色证实上述细胞为早期造血细胞,均有形成各系造血细胞集落的能力。结论:使用骨髓基质细胞饲养层+胎肝基质细胞上清培养体系及SCF、VEGF、IL-3、IL-6及EPO等细胞因子,通过两阶段诱导分化,可从小鼠ESC获得较高比例的HSC。     

体外诱导小鼠胚胎干细胞分化为心肌细胞的初步研究

目的：5-氮胞苷作为分化诱导剂，初步探讨其单独或联合全反式维甲酸应用时对小鼠胚胎干细胞（mESC）分化为心肌细胞的影响，旨在建立一种体外诱导mESC分化为心肌细胞的实验方法。方法： 采用 MTT法确定5-氮胞苷的非细胞毒性参考剂量。设计不同条件培养基（5-氮胞苷单独或配伍全反式维甲酸应用）对mESC 进行诱导分化，并通过免疫组化技术及RT-PCR方法等对分化细胞进行鉴定。结果： 5-氮胞苷的非细胞毒性参考剂量为8 μmol/L，能够诱导mESC分化为心肌合胞体（与阴性对照组比较，P<0.01），诱导分化率可达50%。配伍全反式维甲酸持续诱导的结果等同于单独应用全反式维甲酸的作用效果（P>0.05）：即对ESC向心肌细胞的诱导分化没有促进作用。结论：5-氮胞苷能够诱导mESC分化为心肌合胞体，从而得以建立一种体外诱导mESC分化为心肌细胞的方法。     

Engraftable neural crest stem cells derived from cynomolgus monkey embryonic stem cells

Neural crest stem cells (NCSCs), a population of multipotent cells that migrate extensively and give rise to diverse derivatives, including peripheral and enteric neurons and glia, craniofacial cartilage and bone, melanocytes and smooth muscle, have great potential for regenerative medicine. Non-human primates provide optimal models for the development of stem cell therapies. Here, we describe the first derivation of NCSCs from cynomolgus monkey embryonic stem cells (CmESCs) at the neural rosette stage. CmESC-derived neurospheres replated on polyornithine/laminin-coated dishes migrated onto the substrate and showed characteristic expression of NCSC markers, including Sox10, AP2α, Slug, Nestin, p75, and HNK1. CmNCSCs were capable of propagating in an undifferentiated state in vitro as adherent or suspension cultures, and could be subsequently induced to differentiate towards peripheral nervous system lineages (peripheral sympathetic neurons, sensory neurons, and Schwann cells) and mesenchymal lineages (osteoblasts, adipocytes, chondrocytes, and smooth muscle cells). CmNCSCs transplanted into developing chick embryos or fetal brains of cynomolgus macaques survived, migrated, and differentiated into progeny consistent with a neural crest identity. Our studies demonstrate that CmNCSCs offer a new tool for investigating neural crest development and neural crest-associated human disease and suggest that this non-human primate model may facilitate tissue engineering and regenerative medicine efforts.     

含人AGM区基质细胞培养体系定向诱导胚胎干细胞为造血干细胞的实验研究

目的： 体外模拟胚胎早期AGM区造血微环境，诱导胚胎干细胞（ESCs）分化为造血干细胞（HSCs）。方法：将小鼠E14 ESCs在含BMP-4及VEGF的半固体培养基中诱导为拟胚体（EB），分别于3、6、9、12、15 d时收获EB，流式细胞术检测Flk-1+细胞含量。取Flk-1+ 细胞处于高峰期的EB细胞，在人AGM区基质细胞饲养层上进一步诱导分化，并设无饲养层对照，分别于3、6、9、12 d时收获细胞计数、流式细胞术检测Sca-1+c-kit+ 细胞含量，并分析造血细胞集落形成能力。结果：诱导E14细胞形成EB过程中添加BMP4+VEGF的因子组Flk-1+细胞在第9 d达峰值（27.53%± 2.84％），与未添加因子组（8.77%± 1.12％）比较差异显著(P<0.05)。将培养9 d的EB细胞在hAGMS3、hAGMS4饲养层上进一步诱导分化，第6 d时Sca-1+c-kit+细胞达峰值，分别为7.31%±1.21％、7.62%±1.52％，其绝对数分别扩增(2.57±0.48)倍、(2.35±0.36)倍，与无饲养层组比较显著差异（P<0.05）。该分化阶段的Sca-1+c-kit+细胞具有形成各系造血细胞集落的能力。结论：人胚早期AGM区基质细胞能促进小鼠ESCs定向分化为HSCs，为研究ESCs分化为HSCs的分子机制提供了实验模型。     

丁酸钠、激活素A和地塞米松诱导小鼠胚胎干细胞分化为胰腺外分泌细胞

目的： 探讨丁酸钠、激活素A （activin A）和地塞米松诱导小鼠胚胎干细胞（ES细胞）分化为胰腺外分泌细胞的可行性,并对诱导作用进行比较。方法： 小鼠 ES细胞悬浮培养为拟胚体后,以不同浓度的丁酸钠（1 mmol/L,2 mmol/L,3 mmol/L）诱导分化,通过RT-PCR检测不同时点胰腺特异性外分泌基因的表达水平,确定丁酸钠诱导ES细胞向胰腺外分泌细胞分化的最佳浓度和作用时间。进一步单独或联合应用丁酸钠、activin A、地塞米松诱导ES细胞分化,并通过细胞形态学变化、RT-PCR和免疫荧光检测观察不同诱导方案对胰腺外分泌基因和蛋白表达的影响,确定最佳诱导方案。结果：1 mmol/L丁酸钠能明显促进胰腺外分泌基因amylase、chymotrypsinogen、elastase1、elastase2和carboxypeptidase的表达,随着丁酸钠浓度的增加,丁酸钠的诱导作用逐渐减弱;1 mmol/L丁酸钠诱导第3 d后可检测到amylase、chymotrypsinogen、elastase1、elastase2和carboxypeptidase的表达,在第5 d外分泌基因mRNA表达水平达到高峰,随后逐渐下降。与自发对照组相比,单独应用丁酸钠、activin A、地塞米松诱导ES细胞分化,均能提高amylase、chymotrypsinogen、elastase1、elastase2和carboxypeptidase的表达水平。但联合应用丁酸钠、activin A、地塞米松诱导后,ES细胞形态更为均一,上述胰腺外分泌基因的表达进一步增强;免疫荧光结果显示amylase表达为阳性。结论： 低浓度的丁酸钠、activin A以及地塞米松均可以诱导小鼠ES细胞胰腺外分泌基因的表达,多种诱导因子的联合作用能明显提高胰腺外分泌细胞的诱导效率。