成年大鼠骨骼肌干细胞的制备与新型培养方法

 目的：建立高效分离和扩增成年大鼠骨骼肌干细胞的实验方法。方法：通过混合酶消化法从少量成年大鼠骨骼肌样品中分离出骨骼肌干细胞;采用悬浮培养法培养获得骨骼肌干细胞团,批量扩增骨骼肌干细胞;用qRT-PCR和免疫细胞化学染色检测干细胞标志物Nanog、Oct4和骨骼肌干细胞标志物肌源性因子5（myogenic factor 5,Myf5）、配对盒蛋白7 (paired box protein 7,Pax7)的表达;成脂或成骨分化诱导培养基诱导检测骨骼肌干细胞的多功能性。结果：采用混合酶消化法可获得骨骼肌干细胞单细胞,在悬浮的培养条件下能快速克隆成骨骼肌细胞团,贴壁培养后能看到骨骼肌干细胞从细胞团中爬出来,和传统的差速贴壁方法相比悬浮培养法获得的骨骼肌干细胞纯度更高,细胞状态更好,干性因子Nanog、Oct 4和骨骼肌干细胞标志物Myf5、Pax 7的表达更高（P<0.05）;在不同培养基的诱导下能向骨骼肌、成骨和脂肪细胞系分化。结论：悬浮培养法能获得大批量干性好、纯度高、具有多向分化潜能的骨骼肌干细胞,从而为肌肉相关疾病的细胞治疗提供优良的种子细胞。     

尿源性干细胞在体外向尿路上皮细胞和平滑肌细胞的分化

文题释义：干细胞分化：干细胞通过体外诱导的方法,基因组在时间和空间上选择性表达,产生特异性蛋白质,定向成为特定的成熟细胞。 平滑肌：是由平滑肌细胞组成的非横纹肌肌肉组织,分布在动脉和静脉血管管壁、膀胱、子宫、男性和女性生殖道、消化道、呼吸道、眼睛的睫状肌和虹膜。 背景：成体干细胞是存在于已分化组织中的多能干细胞,尿源性干细胞为新发现的成体干细胞,具有取材方便、高度增殖能力、多向分化潜能等优点,在组织工程学领域受到重视。 目的：研究人尿源性干细胞体外分离获取的方法,以及体外向尿路上皮细胞和平滑肌细胞分化的可行性。 方法：收集健康成人尿液标本,通过分离、培养获取尿源性干细胞;应用CCK-8实验检测细胞增殖能力,并绘制细胞生长曲线;应用流式细胞仪检测细胞表型;体外应用专用培养基诱导尿源性干细胞向尿路上皮细胞和平滑肌细胞分化;应用荧光定量PCR、免疫组织化学染色、免疫荧光细胞染色和Western blot鉴定尿源性干细胞的分化能力。 结果与结论：①从健康成人尿液中成功分离提取出尿源性干细胞,细胞具有高度增殖能力,生长曲线呈现S型;②尿源性干细胞高表达间充质干细胞表面标记物,CD29表达率为98.11%,CD90表达率为95.74%;③尿源性干细胞经体外诱导分化14 d后,可以表达尿路上皮细胞特异性基因Cytokeratin 7、Cytokeratin 20、Uroplakin Ⅲ和平滑肌细胞特异性基因α-SMA和SM22;④结果表明,尿源性干细胞经过体外诱导可以向尿路上皮细胞和平滑肌细胞分化,能够为尿路组织修复重建提供理想的种子细胞来源。 ORCID: 0000-0002-6460-3332(赵战魁) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

Analysis of human muscle stem cells reveals a differentiation‐resistant progenitor cell population expressing Pax7 capable of self‐renewal

Studies using mouse models have established a critical role for resident satellite stem cells in skeletal muscle development and regeneration, but little is known about this paradigm in human muscle. Here, using human muscle stem cells, we address their lineage progression, differentiation, migration, and self‐renewal. Isolated human satellite cells expressed α7‐integrin and other definitive muscle markers, were highly motile on laminin substrates and could undergo efficient myotube differentiation and myofibrillogenesis. However, only a subpopulation of the myoblasts expressed Pax7 and displayed a variable lineage progression as measured by desmin and MyoD expression. Analysis identified a differentiation‐resistant progenitor cell population that was Pax7⁺/desmin^? and capable of self‐renewal. This study extends our understanding of the role of Pax7 in regulating human satellite stem cell differentiation and self‐renewal. Developmental Dynamics 238:138–149, 2009. © 2008 Wiley‐Liss, Inc.     

视网膜干细胞培养上清液诱导骨髓间充质干细胞的分化

背景：骨髓间充质干细胞向神经细胞诱导分化可为神经系统受损伤后的修复和再生带来了新的希望。 目的：探讨骨髓间充质干细胞在视网膜干细胞培养上清液诱导条件下向神经元细胞分化。 方法：采用全骨髓培养方法,用视网膜干细胞培养上清液诱导骨髓间充质干细胞,通过免疫荧光染色鉴定其分化的结果。 结果与结论：诱导72 h,骨髓间充质干细胞表达神经干细胞的特异性抗体巢蛋白和神经元中的标志性微管相关蛋白微管相关蛋白2。视网膜干细胞培养上清液能够促进骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化,提示视网膜干细胞可能分泌神经生长因子。     

基质金属蛋白酶在骨髓间充质干细胞迁移和分化中的作用

基质金属蛋白酶(MMPs)属于细胞内的蛋白水解酶家族,因其需要Ca2+、Zn2+等金属离子作为辅助因子而得名,可以调节细胞外基质的形成、重塑、降解等,具有重要的生物学功能,参与多种生理病理过程。骨髓间充质干细胞(BMSCs)具有高度自我更新能力和多向分化潜能,可感知损伤信号迁移到组织损伤部位,进行增殖并分化为损伤组织细胞,在损伤组织的修复和再生中起着重要作用。BMSCs的迁移和分化行为受到MMPs及其抑制剂的调节,本文就MMPs在BMSCs分化和迁移中的作用做简要综述。     

干细胞研究进展

干细胞研究已成为生命科学中的热点,本文综述了近年来的有关研究,从以下五个方面介绍了干细胞研究取得的重要进展:(1)干细胞的基本概念,包括定义和分类;(2)小鼠胚胎干细胞、人胚胎干细胞的分离、培养及其特征;(3)骨髓干细胞的表面标志特征等;(4)干细胞向特异组织细胞(如心肌细胞、肝细胞、神经细胞等)分化诱导研究;(5)干细胞在治疗心脏疾病、肝脏疾病、神经系统疾病、糖尿病、角膜疾病等方面取得的研究成果。     

骨髓间充质干细胞诱导成肌的研究进展

骨髓间充质干细胞(MSCs)是一种取材方便,易于培养的多能干细胞,研究者一直在探索MSCs向肌源性细胞诱导分化的方法,通过生物化学诱导、生物力学刺激诱导等多种方法可使MSCs向肌细胞分化,应用于临床,治疗缺血性心肌病及肌组织创伤后的修复。就目前MSCs诱导成肌方面的研究以及MSCs的分离、纯化及鉴定作一综述。     

不同因子影响骨髓间充质干细胞的多向分化

背景：在组织工程领域,关于骨髓间充质干细胞定向诱导分化的研究越来越多,但是细胞培养基中不同成分会对骨髓间充质干细胞的体外增殖分化产生影响。 目的：针对培养基中不同因子对骨髓间充质干细胞定向诱导分化的作用加以综述。 方法：第一作者应用计算机检索1998年1月至2012年4月Pubmed数据库及万方数据库。检索英文关键词为“bone marrow mesenchymal stromal cells, cell culture medium, differentiation”,中文关键词为“骨髓间充质干细胞,细胞培养,定向诱导分化”,纳入有关不同因子对骨髓间充质干细胞向成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞定向诱导分化作用的文献,排除重复研究。 结果与结论：计算机初检共得到184篇文献,根据纳入排除标准,对其中30篇文献进行综述。大体说来,骨髓间充质干细胞向成骨分化的主要因子有地塞米松、转化生长因子、维生素C、维生素D3、β-甘油磷酸钠及乙烯雌酚等;向软骨分化的主要因子有地塞米松、转化生长因子、维生素C、胰岛素样生长因子及成纤维细胞生长因子等;向脂肪细胞转化的主要因子有地塞米松、3-异丁基-1-甲基黄嘌呤、胰岛素和消炎痛等,但是其中一些因子的作用机制及不良反应还不明确,需要进一步的研究与验证。同时,骨髓间充质干细胞在骨髓中的含量较低,不同的分离方法会导致不同的分离率,因此如何选取一种分离率高的分离方法仍有待研究。     

持续Wnt信号通路激活促进胚胎干细胞源造血干细胞的增殖

背景：如何提高胚胎干细胞诱导效率、促进胚胎干细胞源造血干细胞体外增殖成为目前急需解决的课题。目的：以外源性Wnt3a作为诱导剂,激活培养中的小鼠胚胎干细胞Wnt/β-catenin信号通路,观察该通路的激活是否促进胚胎干细胞向造血祖细胞的定向分化。方法：用外源性wnt3a(100 µg/L)持续作用ES-E14TG2a小鼠胚胎干细胞21 d,通过细胞免疫荧光及蛋白免疫印迹检测细胞内β-catenin蛋白含量,QRT-PCR检测Wnt下游靶标基因的表达量来确定经典Wnt/β-catenin信号通路是否被激活,然后采用单层贴壁培养法诱导其向造血干细胞分化,流式细胞仪检测造血发育相关表面标志CD34⁺/Sca-1⁺,同时以QRT-PCR法检测造血相关基因的表达情况。结果与结论：ES-E14TG2a小鼠胚胎干细胞经wnt3a(100 µg/L)连续培养21 d后发现β-catenin蛋白在细胞内积累;Wnt信号通路的下游靶标基因Pitx2、Frizzled、Sox17、Oct4的表达量均出现不同程度的增加,可见经典Wnt/β-catenin信号通路有被激活;单层贴壁培养法诱导其向造血干细胞分化的过程中检测到CD34⁺/Sca-1⁺细胞含量在14 d时占总细胞量高达20.2%,而对照组的仅占11.9%。造血相关基因骨形态发生蛋白4、FLK2及CD34的表达量均增加,而Smad5的表达则明显受到抑制。说明Wnt3a持续作用可激活Wnt/β-catenin信号通路,并促进ES-E14TG2a小鼠胚胎干细胞向造血干细胞的定向分化。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

体外诱导骨髓间充质干细胞向神经元样细胞分化：两种方法的比较

背景：目前骨髓间充质干细胞诱导分化为神经细胞的方法较多,而采用不同诱导方法时间充质干细胞在体外分化成神经细胞的比例是不一样的。适宜的诱导条件是实现间充质干细胞定向诱导分化的必要条件。 目的：比较两种常见的化学诱导法与共培养法诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经细胞分化的差异,以寻找一种诱导效果高、实用的骨髓间充质干细胞体外诱导方法。 方法：采用密度梯度法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,分别用化学诱导法和共培养法诱导分化比较两种方法所获得的神经细胞数目、细胞形态和特异性抗体阳性率。 结果与结论：培养7 d后两组均可见大量贴壁细胞形成突起,呈放射状生长,神经元特异性烯醇化酶染色均为阳性。共培养法第5天可见典型神经细胞结构,突起数量较多,神经元特异性烯醇化酶染色阳性率(50.82±2.46)%,化学诱导法培养第7天可见神经样细胞形成,并有突起,神经元特异性烯醇化酶染色阳性率(43.56±1.74)%。说明骨髓间充质干细胞经共培养法诱导分化后的神经样突起数量多并较早互相形成连接,且共培养法神经元特异性烯醇化酶染色阳性率高于化学诱导法。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

脂多糖改变牙髓干细胞的生物学特性

背景:龋病发生时,包括细菌在内的各种刺激沿牙本质小管传导至牙髓,牙髓组织中的牙髓干细胞受到刺激后增殖迁移至受损的牙本质下方,形成修复性牙本质以补充和修复受损组织。在此过程中,脂多糖作为细菌的主要毒力因子,是否可以影响牙髓干细胞增殖、迁移及成牙本质向分化等生物学行为,还有待研究。目的:观察脂多糖对牙髓干细胞增殖能力、迁移能力和成牙本质向分化能力的影响。方法:组织块酶消化法培养牙髓干细胞,给予0,0.1,1,10 mg/L脂多糖刺激后,采用MTT法检测牙髓干细胞增殖情况,划痕实验和Transwell实验检测牙髓干细胞的迁移能力;给予1 mg/L脂多糖和矿化诱导液刺激21 d后,茜素红染色检测细胞矿化结节形成能力,RT-PCR检测成牙本质相关基因的表达。结果与结论:①0.1,1,10 mg/L脂多糖组的吸光度值在第1,3,5,7天4个时间点均低于0 mg/L脂多糖组(P<0.01),迁移能力均高于0 mg/L脂多糖组;②牙髓干细胞矿化诱导21 d后,1 mg/L脂多糖刺激组所形成的矿化结节数量和面积明显小于0 mg/L脂多糖组(P<0.01),成牙本质相关基因OCN、BSP、ALP表达量显著低于0 mg/L脂多糖组(P<0.01);③结果表明,脂多糖刺激牙髓干细胞后其增殖能力和成牙本质向分化能力降低,迁移能力明显增强。     

大鼠骨髓间充质干细胞体外向血管平滑肌样细胞的诱导分化

背景：有研究表明,血管外膜成纤维细胞被激活早期参与动脉粥样硬化及血管再狭窄的形成,另有研究表明,骨髓间充质干细胞有部分黏附分化参与血管重塑,实验拟从血管外膜成纤维细胞与骨髓间充质干细胞之间相互作用的角度,来探讨动脉硬化及血管损伤后再狭窄过程中的可能机制。 目的：观察骨髓间充质干细胞与血管外膜成纤维细胞直接接触培养后,骨髓间充质干细胞形态改变及表达血管平滑肌肌动蛋白的情况。 方法：将骨髓间充质干细胞(DAPI标记细胞核)与外膜成纤维细胞按一定的比例混合培养7 d,细胞单独培养作对照,显微镜下观察细胞形态变化,免疫荧光检测骨髓间充质干细胞平滑肌肌动蛋白表达的情况。 结果与结论：骨髓间充质干细胞与血管外膜成纤维细胞共培养后,可见骨髓间充质干细胞的细胞核蓝染(DAPI标记细胞核)、胞浆红染(平滑肌肌动蛋白阳性)的双标细胞出现,且随培养时间的延长,骨髓间充质干细胞的平滑肌肌动蛋白表达阳性率明显增高。结果可见与血管外膜成纤维细胞直接接触有诱导骨髓间充质干细胞向血管平滑肌样细胞分化的趋势。     

血液干细胞研究进展

干细胞是一类具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的原始细胞。血液干细胞是最早证实，研究最多，临床应用最成熟的组织专能干细胞。血液干细胞的移植已成功地应用于治疗多种血液系统呼相关系统减产。近年来，血液干细胞在胚胎时期的发生、发育过程和发育中的定向迁移及移植过程中的动员、归巢机制得到进一步阐明。干细胞的概念有所突破，发现血液干细胞具有跨系统分化潜能。这不仅开拓了干细胞研究内容，也极大地拓展了血液干细胞在临床上的应用范围。本文同时对国内、外血液干细胞库的发展作一简介。     

小鼠胎肝间质干细胞体外向肌样细胞分化的研究

目的：了解小鼠胎肝间质干细胞在体外向肌样细胞分化的潜能。 方法： 无菌条件下从正常C57BL/6J胎鼠肝脏中分离出间质干细胞，体外培养传3代后用5-氮胞苷和二性霉素B诱导分化，观察胎肝间质干细胞诱导前后形态变化；用RT-PCR检测细胞诱导前后, 成肌调控基因Myf5和成肌素myogenin的表达情况；诱导后7 d和 14 d 行免疫细胞化学染色鉴定诱导后细胞结蛋白和α-肌动蛋白的表达。 结果： RT-PCR显示诱导后6 h至72 h成肌调控基因Myf5和myogenin序贯表达，而诱导前的细胞则没有检测到表达；免疫细胞化学染色提示第7 d细胞结蛋白和α-肌动蛋白表达阳性，第14 d阳性率明显升高。 结论： 胎肝中分离出的间质干细胞在体外可以定向诱导分化为肌样细胞。     

人脐带间充质干细胞研究进展及应用

人脐带间充质干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞。随着细胞技术的提高,人们对于脐带间充干细胞的研究越发深入,在医学的各个领域都取得了长足的进步,如脐带间充质干细胞分离技术及脐带间充质干细胞的诱导分化技术。本文就脐带间充质干细胞的生物学特性、诱导分化潜能、免疫原性进行综述,重点讨论其最新的临床应用。     

胚胎干细胞、成体干细胞的基础研究及应用

对干细胞的研究现状及进展进行了综述。讨论了胚胎干细胞和成体干细胞的定义及判别标准,干细胞的分离及生物学特性,干细胞生长分化及定向诱导分化的条件,成体干细胞可塑性定义、机制及判定标准,干细胞的应用及存在的问题。     

Myogenesis in hemopoietic tissue mesenchymal stem cell culture

The myogenic differentiation capacity of prenatal mesenchymal stem cells from the main sites of hemopoiesis (bone marrow, thymus, liver, and spleen) was studied. Myogenesis was observed in all studied cell cultures except splenic mesenchymal stem cells. Differentiating cells from the thymus, bone marrow, and liver were positively stained for skeletal muscle markers (myogenin and MyoD). Autonomously contracting structures positively stained for cardiotroponin I and slow muscle myosin, were detected in the same cultures. Our experiments revealed differences in differentiation of mesenchymal stem cells from hemopoietic organs depending on the source of cells. __________ Translated from Kletochnye Tekhnologii v Biologii i Medicine, No. 2, pp. 63–69, April, 2006     

Primer and interviews: The dynamic stem cell niche

A stem cell niche is a microenvironment that supports self‐renewal of a population of stem cells, and their production of differentiated cells. While the definition evokes images of a stem cell Shangri‐La—where a serene stem cell pool nestles within a niche that shelters and sustains it—the reality is much more tumultuous. Niches are subject to an ever‐changing maelstrom of environmental factors, the ravages of old age, and the sly tactics of disease. Presented here is a basic overview of the different ways in which stem cell niches respond to local and systemic environments, and their impact on stem cell behavior. The primer culminates with a discussion of the topic with stem cell and niche biologists D. Leanne Jones, Ph.D., and Tudorita Tumbar, Ph.D. Developmental Dynamics 240:737–743, 2011. © 2011 Wiley‐Liss, Inc.     

人羊膜间充质干细胞生物学特征及向多巴胺能神经元样细胞的分化

背景：羊膜间充质干细胞具有类似胚胎干细胞多潜能的特点,在再生医学等多种领域的临床应用具有广泛的实用性和明确的良好前景。 然而,目前对于羊膜间充质干细胞的生物学特性和分化潜能的认识仍然了解甚少。目的：建立体外分离和纯化人羊膜间充质干细胞的方法,检测羊膜间充质干细胞的体外分化特点,确定羊膜间充质干细胞在体外诱导条件下向多巴胺能神经元样细胞分化的潜能。方法：采用胰蛋白酶和胶原酶Ⅱ分步消化法从羊膜中分离羊膜间充质干细胞和羊膜上皮细胞;采用percoll梯度离心方法对羊膜间充质干细胞和羊膜上皮细胞进行纯化;流式细胞术检测羊膜间充质干细胞的表面标志,确定羊膜间充质干细胞细胞表面抗原的表达特征;对体外培养的羊膜间充质干细胞进行成脂肪和成骨诱导,确定其多向分化的潜能;采用神经细胞条件培养体系诱导羊膜间充质干细胞向多巴胺神经细胞分化,通过免疫荧光染色和激光共聚焦荧光显微镜观察和鉴定诱导后多巴胺神经元样细胞的生成。结果与结论：从羊膜组织成功分离、纯化和培养出羊膜间充质干细胞和羊膜上皮细胞。羊膜来源的间充质干细胞不仅具有典型的间充质干细胞标志,而且保留了一些胚胎干细胞的OCT-4,SOX-2和KLF4等特有干细胞标志,可以诱导分化成为脂肪细胞和骨细胞,显示羊膜间充质干细胞保持了较为原始的胚胎干细胞的特点,具有多向分化的潜能。诱导分化之前的原代羊膜间充质干细胞表达固有的多种神经细胞标记,体外诱导后羊膜间充质干细胞可分化成为β-微管蛋白Ⅲ、神经元特异性核蛋白、酪氨酸羟化酶、胶质纤维酸性蛋白、髓鞘碱性蛋白和巢蛋白等阳性表达的多巴胺能神经元样细胞。结果表明人羊膜来源的间充质干细胞所保留的多向分化潜能和有效分化成为多巴胺能神经元样细胞的特性。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：