胚胎干细胞向神经细胞定向诱导分化的研究

目的 探讨由胚胎干细胞向神经细胞方向分化的最佳条件。方法 从小鼠胚泡内细胞团中获取胚胎干细胞进行体外培养，向培养液中分别加入维甲酸、大脑皮层细胞条件培养液 维甲酸、β-巯基乙醇 维甲酸 大脑皮层细胞条件培养液，通过形态学观察和神经元特异性烯醇化酶(NSE)免疫细胞化学染色对分化细胞进行鉴定。结果 用维甲酸、β-巯基乙醇和大脑皮层细胞条件培养液联合诱导胚胎干细胞，可使70％以上的胚胎干细胞分化为NSE免疫阳性的神经细胞。结论 维甲酸、β-巯基乙醇和大脑皮层细胞条件培养液联合应用对胚胎干细胞的诱导分化有明显的互补和协同作用。     

维甲酸定向诱导小鼠核移植胚胎干细胞向雄性生殖细胞分化

目的 初步探讨体外条件下定向诱导小鼠核移植胚胎干细胞分化为雄性生殖细胞的条件,建立有效诱导分化技术平台.方法 分离BALB/c小鼠NT-ESCs样集落并鉴定.NT-ESCs消化后分4组:1)采用维甲酸诱导NT-EBs向雄性生殖细胞方向分化;2)未分化的NT-ESCs;3)分化培养前的NT-EBs;4)自主分化的NT-EBs;5)小鼠胚胎成纤维细胞.RT-PCR法检测各组Oct-4、VASA、Scp3、Sry、Tex14和β-actin的mRNA表达;免疫荧光染色法检测VASA、Scp3蛋白表达.结果 NT-ESCs集落性生长,符合小鼠胚胎干细胞的一系列特性.NT-EBs维甲酸诱导组Oct-4、VASA、Scp3、Sry、Tex14和β-actin均有表达,对照组为阴性;NT-EBs细胞诱导分化后Scp3荧光强度为(+);实验组VASA荧光强度(+)也优于对照组的(±).结论 采用维甲酸诱导可促进核移植胚胎来源NT-ESCs分化为雄性生殖细胞.     

神经干细胞向神经元诱导和分化的研究

为探讨无血清条件下联合应用bFGF、PDGF、RA、HRG、Forskolin对大鼠神经干细胞诱导分化的作用,本研究采用体外分离、培养神经干细胞,传2~3代后,联合应用因子体外诱导神经干细胞分化等方法;通过Ⅱ型微管相关蛋白(MAP2)和S100抗体免疫荧光染色鉴定分化的细胞;图像分析系统测量神经元样细胞的参数;全细胞膜片钳技术记录分化后细胞的钠电流。结果显示:MAP2阳性神经元样细胞所占比例,联合因子组明显高于血清组(P<0.05);胞体面积及周长、突起的长度,联合因子组明显高于血清组和bFGF组(P<0.05)。另外,联合因子组中80%形态似神经元样的细胞能诱发电压依赖性的Na+通道电流。以上结果表明在体外无血清条件下联合应用bFGF、PDGF、RA、HRG、Forskolin对大鼠神经干细胞向神经元定向诱导分化是可行的,分化的神经元比例高,且细胞更具有神经电生理特性。     

维甲酸诱导大鼠胚胎脑神经干细胞P450RAI基因的表达

目的 探索全反式维甲酸(RA)对神经干细胞和分化细胞P450RAI表达的影响。方法 从大鼠胚胎脑中分离神经干细胞，用EGF促进其增殖，再用不同浓度的RA单独处理，在不同时间用RT-PCR测定神经干细胞及分化细胞的P450RAI表达水平。结果1μmol／L RA处理神经干细胞，P450RAI mRNA水平最高。1μmol／L时2h就可检测到神经干细胞P450RAI mRNA的生成，4～12h达到高峰，随后迅速下降，24h几乎检测不到P450RAI mRNA。间断给予RA，P450RAI的表达随之下降。在EGF诱导生成的分化细胞中无P450RAI表达，而在RA处理的分化细胞中有少量表达。结论 神经干细胞表达P450RAI对RA有浓度依赖性并需要RA的持续存在，随着神经干细胞分化为神经细胞，其表达量下降。     

未折叠蛋白反应对维甲酸诱导鼠胚胎干细胞分化的作用

目的 研究未折叠蛋白反应(UPR)在神经分化过程中的作用。方法 应用全反式维甲酸(RA)诱导鼠胚胎干细胞(ES)，通过免疫细胞化学和RT-PCR方法检测神经组织特异性标志物的表达，建立以RA诱导ES细胞得到的神经分化的初步模型，再分别用RT-PCR和Westem blot方法检测模型中UPR分子的表达。结果 RA诱导后得到大量表达神经特异性标志物的细胞。UPR关键分子Irel α的表达在RA处理组和未经RA处理组中均下降，但未经RA处理组中Irel α的表达始终低于同一时间RA处理组细胞；Grp78的表达在RA处理组随诱导时间延长逐渐上升，但在未经RA处理组Grp78的表达未见上升。Irel α和Grp78的这种表达变化与RA诱导细胞中神经特异性标志物的表达情况相关。结论 以RA诱导ES细胞得到表达神经特异性标志物的细胞分化系统，可作为研究神经发育的初步模型，其模型中UPR分子的表达变化提示，UPR通路可能在神经发育过程中起一定作用。     

人骨髓胚胎样干细胞向多核肌纤维诱导分化的研究

目的: 比较骨髓来源的胚胎样干细胞(ELSCs)与间充质干细胞(MSCs)的体外成肌分化能力。方法:采用胚胎干细胞扩增用的无血清Knockout-DMEM培养基在明胶包被过的培养瓶中培养人骨髓单个核细胞以分离ELSCs,传统方法从相同骨髓中分离MSCs,倒置相差显微镜下观察细胞形态特征,采用免疫荧光染色鉴定多潜能抗原标志的表达。成肌分化液分别培养ELSCs和MSCs,采用免疫染色法检测肌纤维特异性抗原标志肌球蛋白重链(MHC)、成肌素(myogenin)和MyoD蛋白的表达, RT-PCR检测MHC、myogenin和MyoD mRNA的表达,计算MHC阳性肌纤维的比例以比较ELSCs与MSCs的体外成肌分化能力。结果:无血清培养基可从骨髓中分离到弱表达多潜能抗原标志Oct-4、Nanog-3和Sox-2的ELSCs,体积较小,形态纤细均一,在形态方面不同于相同骨髓来源的MSCs,后者不表达多潜能抗原标志。在成肌分化液中培养,ELSCs和MSCs均可被诱导为在蛋白和mRNA水平表达MHC和myogenin的多核肌纤维,但诱导培养10 d时,ELSCs的MHC蛋白阳性肌纤维的比例为(25.7±4.1)%,MSCs为(15.8±7.6)%,ELSCs的成肌分化能力明显高于MSCs(P<0.05)。 结论:骨髓ELSCs能被诱导为多核肌纤维,并具有比来自相同骨髓的MSCs更强的成肌分化能力,ELSCs是肌病治疗更理想的种子细胞。     

体外诱导小鼠胚胎干细胞分化为神经干细胞的实验研究

目的:探讨体外诱导小鼠胚胎干细胞(ESCs)分化为神经干细胞(NSCs)的可能性。方法: ESCs经胚胎体阶段, 以视黄酸及视网膜müller细胞诱导, 在NSCs选择性培养基中筛选培养扩增7d, 观察形态变化, 采用RT-PCR法检测nestin、glutaminase、Brn-3基因表达及免疫细胞化学法检测nestin等NSCs特异性标志物, 并对其扩增及分化能力进行观察。 结果:ESCs经初级诱导, NSCs选择性培养基筛选培养7d后, 形成大量神经球样结构, 可扩增传代。绝大部分神经球样结构呈nestin抗原阳性, 整合BrdU, 表达nestin、glutaminase、Brn-3基因, 且可分化为神经元及神经胶质样细胞。结论:视黄酸及müller细胞诱导的ESCs, 经选择性培养基筛选培养可获得NSCs, 有望为青光眼等神经变性疾病提供新的治疗途径。     

纹状体星形胶质细胞诱导小鼠胚胎干细胞定向分化的研究

目的 探讨纹状体组织对胚胎干细胞向多巴胺能神经元分化的定向诱导作用,及其细胞来源和诱导方式。方法 分别用纹状体组织提取液、纹状体星形胶质细胞条件培养液和纹状体神经元条件培养液诱导胚胎干细胞定向分化,通过形态学观察和酪胺酸羟化酶(TH)免疫细胞化学检测,对细胞的分化情况进行鉴定,并对3组结果进行定量比较分析。结果 纹状体组织提取液对胚胎干细胞有明显的定向诱导作用,向多巴胺能神经元诱导分化的分化率为15％;纯化培养的纹状体星形胶质细胞条件培养液对胚胎干细胞的定向诱导作用与纹状体组织液无明显差异,分化率为15．2％;纯化培养的纹状体神经元条件培养液对胚胎干细胞向多巴胺能神经元诱导分化的作用很弱,其分化率仅为3％。结论 纹状体组织对胚胎干细胞向多巴胺能神经元定向诱导分化作用主要来源于纹状体中的星形胶质细胞,而这种诱导作用主要通过非接触性方式实现。     

神经调节蛋白1诱导小鼠胚胎干细胞向心肌细胞的分化及其机制探讨

背景：前期研究发现神经调节蛋白1早期干预能够诱导胚胎干细胞向心肌细胞分化。 目的：进一步观察神经调节蛋白1诱导小鼠胚胎干细胞向心肌细胞分化的途径。 方法：分别观察胚胎干细胞自发与在神经调节蛋白1诱导情况下向心肌细胞的分化,RT-PCR检测胚胎干细胞自发与诱导分化下心肌特异性早期转录因子GATA-4、Nkx2.5 mRNA的表达,细胞免疫组织化学检测胚胎干细胞自发与诱导分化下心肌肌钙蛋白T及磷酸化蛋白激酶B的表达,Western blot半定量分析自发与诱导分化下心肌细胞磷酸化蛋白激酶B的表达。 结果与结论：神经调节蛋白1诱导心肌分化率显著高于自发心肌分化率。神经调节蛋白1呈剂量依赖性上调GATA-4、Nkx2.5 mRNA表达;表皮生长因子样受体拮抗剂及磷脂酰肌醇-3激酶抑制剂阻断了神经调节蛋白1对Nkx2.5 mRNA的表达上调作用。Western blot分析显示神经调节蛋白1诱导组拟胚体中自发性搏动心肌细胞团磷酸化蛋白激酶B的相对表达高于自发心肌分化组。提示神经调节蛋白1可能通过磷脂酰肌醇3激酶/磷酸化蛋白激酶B信号通路诱导胚胎干细胞向心肌细胞分化。     

诱导胚胎干细胞向软骨细胞分化研究进展

胚胎干细胞因其具有体外无限增殖能力和体内外分化发育的全能性,有望为细胞治疗或组织工程化组织构建提供可靠的种子细胞来源.如何诱导胚胎干细胞向目的细胞分化是目前面临的一大难题.首先回顾软骨细胞的体内发生、发育过程,继而对目前已知的能在体外培养环境中影响胚胎干细胞向软骨细胞分化的各类因素进行分析综述,并探讨进一步的研究方向.     

In Vitro Histogenesis of Human Embryonic Stem Cells into Retina Components

We developed a protocol of in vitro differentiation of human embryonic stem cells into three-dimensional structures histologically and molecularly similar to the developing retina.     

Retinoic Acid Enhances Skeletal Myogenesis in Human Embryonic Stem Cells by Expanding the Premyogenic Progenitor Population

Human embryonic stem cells (hESCs) are a potential source of material for cell therapy of muscle diseases. To date, it has proven difficult to generate skeletal muscle from hESCs in high yields and within a reasonable timeframe. Further, a hESC-derived Pax3/7-positive skeletal muscle progenitor population has not yet been described. Previous studies have shown that Pax3/7-positive progenitor cells can repopulate the satellite cell niche, indicating the importance of this population for therapy. We sought to optimize the differentiation of hESCs into skeletal muscle in order to characterize myogenesis at a molecular level and shorten the time course. We treated hESCs with retinoic acid (RA) and found an enhancement of skeletal myogenesis, and the expression of the myogenic regulatory factors (MRFs) MyoD and myogenin by day 25. Furthermore, we found that RA treatment expanded the muscle progenitor pool, which occurred as a distinct Pax3(+ve) population prior to MRF expression. Non-skeletal muscle tissue types were not significantly affected. Therefore, we have identified a differentiation pathway in hESCs that provides a skeletal muscle progenitor population which can undergo myogenesis more efficiently. We propose that RA could fit into a directed culture method for deriving skeletal muscle from hESCs.     

间充质干细胞体外分化为类许旺细胞的研究进展

目的：探讨化学合成物联合添加细胞因子的诱导方法诱导间充质干细胞体外分化为类许旺细胞的研究进展。方法：通过查阅国内外相关文献,从添加的化学合成物、各种细胞因子及诱导方案三方面来探讨间充质干细胞体外分化为类许旺细胞的相关研究,并进行分析总结。结果：化学合成物联合添加细胞因子诱导的三种方案都可以诱导间充质干细胞在体外分化具有与许旺细胞相似生物学特性及生理功能的类许旺细胞,其中以传统方法使用较多。结论：通过对诱导剂及诱导方案的总结与分析,初步探讨了间充质于细胞在体外定向诱导分化成为类许旺细胞的过程和影响因素,为进一步探讨间充质干细胞分化调控机制、分化能力及周围神经缺损的替代修复奠定实验基础。     

胚胎小鼠纹状体神经干细胞的体外培养和分化

目的：探索胚胎小鼠纹状体神经干细胞(striatum-neural stem cells，^strNSC)的体外培养和分化鉴定方法。方法：无菌条件下分离E15天胚胎小鼠纹状体，制成单细胞悬液，在bFGF和B27存在的培养基中培养扩增，通过免疫细胞化学显色鉴定神经干细胞及其子代细胞的分化方向。结果：培养的部分细胞在B27和bFGF存在的无血清培养基中可以在体外分裂增殖，同时表达神经干细胞特异性抗原nestin，并在撤出B27和bFGF的有血清培养基中向神经细胞和神经胶质细胞分化。结论：胚胎小鼠纹状体存在具有多分化潜能的神经干细胞，它们能在体外培养、传代和自然分化．     

Stem Cells in Amniotic Fluid as New Tools to Study Human Genetic Diseases

In future, the characterization and isolation of different human stem cells will allow the detailed molecular investigation of cell differentiation processes and the establishment of new therapeutic concepts for a wide variety of diseases. Since the first successful isolation and cultivation of human embryonic stem cells about 10 years ago, their usage for research and therapy has been constrained by complex ethical consideration as well as by the risk of malignant development of undifferentiated embryonic stem cells after transplantation into the patient’s body. Adult stem cells are ethically acceptable and harbor a low risk of tumor development. However, their differentiation potential and their proliferative capacity are limited. About 4 years ago, the discovery of amniotic fluid stem cells, expressing Oct-4, a specific marker of pluripotent stem cells, and harboring a high proliferative capacity and multilineage differentiation potential, initiated a new and promising stem cell research field. Inbetween, amniotic fluid stem cells have been demonstrated to harbor the potential to differentiate into cells of all three embryonic germlayers. These stem cells do not form tumors in vivo and do not raise the ethical concerns associated with human embryonic stem cells. Further investigations will reveal whether amniotic fluid stem cells really represent an intermediate cell type with advantages over both, adult stem cells and embryonic stem cells. The approach to generate clonal amniotic fluid stem cell lines as new tools to investigate molecular and cell biological consequences of human natural occurring disease causing mutations is discussed.     

胚体培养对小鼠ES细胞定向神经分化的影响研究

为了研究胚胎干细胞（ES细胞）的定向诱导分化过程中胚体的形成对其后分化的影响，通过悬滴培养、悬浮培养及两者结合的方法得到2～4d的胚体（EBs），利用全反视黄酸（RA）对其处理4d后，进行免疫细胞化学和兴奋性功能的检测，观察比较了不同培养方式和不同培养时间下EBs分化出来的神经细胞所占的比例。结果表明，用单纯悬浮3d或悬滴3d转悬浮1d的培养方法得到的胚体其神经分化的比例较高，这对进一步阐明胚胎干细胞自身内部调控诱导分化的机制有一定的参考意义。     

胚胎干细胞向心肌细胞方向诱导分化的进展

胚胎干细胞是具有在体外无限扩增且可向外、中、内三胚层分化的全能干细胞。在体外可以通过自主分化、加入药物、加入生理活性物质、共培养以及转基因等方法对其进行诱导和调节生成心肌细胞,为心肌梗死等心脏重大疾病患者实施细胞治疗提供理想的种子细胞。     

Very Small Embryonic-Like (VSEL) Stem Cells: Purification from Adult Organs,Characterization, and Biological Significance

In this review, we discuss current views of the bone marrow (BM) stem cell (SC) compartment and present data showing that BM contains heterogeneous populations of hematopoietic (H)SCs and non-HSCs. These cells are variously described in the literature as: endothelial progenitor cells (EPCs); mesenchymal (M)SCs; multipotent adult progenitor cells (MAPCs); marrow-isolated adult multilineage inducible (MIAMI) cells; and multipotent adult (MA)SCs. In some cases, it is likely that similar or overlapping populations of primitive SCs in the BM detected using various experimental strategies were assigned different names. Recently, we purified rare CXC chemokine receptor 4 expressing (CXCR4(+)) small SCs from the murine BM that express markers characteristic for embryonic (E)SCs, epiblast (EP)SCs, and primordial germ cells (PGCs). We named these primitive cells very small embryonic-like (VSEL) SCs. Our data indicate that VSELs may differentiate into cells from all three germ layers.     

体外诱导兔骨髓间充质干细胞分化为类许旺细胞的初步研究

目的：探索将兔骨髓间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells，MSCs）在体外定向诱导分化为类许旺细胞（Schwann Cells，SC）有效的诱导方法。方法：（1）中国白兔5只，穿刺抽取股骨大转子骨髓3mL，用密度为1．073g／mL的percoll淋巴分离液行密度梯度分离，吸取中间白色膜状细胞层，接种在加有10％FCS的DMEM培养液的塑料培养瓶中，观察细胞形态并传代。（2）MSCs传至第3代，实验组加入加有0．5mmol β-巯基乙醇、20ng／mL全反式黄酸、2．5μmol Forskolin、5ng／mL bFGF、20ng／mL PDGF、100ng／mL HRG的培养液培养24h，然后换用10％FBS的DMEM培养液培养24h，同样方法再诱导一次。对照组不加诱导剂，用10％FCS的DMEM培养液培养。观察两组MSCs的细胞形态，7d后用抗S-100、GFAP和P75抗体做免疫组织化学染色来鉴定诱导后MSCs。结果：MSCs在体外培养以梭形细胞为主，细胞平行排列或旋涡状生长，胞浆丰富，核大，核染色质细，有些核仁明显。细胞经多次传代后，呈长梭型。加入诱导剂后有少量细胞死亡，诱导后的细胞免疫组化阳性。诱导后细胞S-100、GFAP、P75免疫组化染色阳性率分别为74.9％、83％、70％。结论：兔MSCs可以在体外培养、增殖，并经β-巯基乙醇、全反式黄酸、Forskolin、bFGF、PDGF、HRG联合诱导分化为类SC。